通过弓形柔性构件的相反两端的反向旋转来产生运动的安排制造技术

技术编号:10680608 阅读:284 留言:0更新日期:2014-11-26 13:32
一种用于产生一个负载相对于一个柱状结构的平移运动的安排,该安排采用至少一个柔性的弹性构件(例如,松紧带)以及一个平台的形式,该柔性的弹性构件被布置成环绕该结构的一部分,并且该平台被联接至柔性的弹性构件的相反两端上。该平台是用于支撑该负载,并且该柔性构件的两端被联接至该平台上,其方式为使得这两端是可自由旋转的。因此,对这些相反末端施加反向旋转力将对该柔性的弹性构件施加一个张力,该张力最终致使该柔性构件发生翻转从而解除该张力。通过继续施加这些反向旋转力,该柔性构件将继续翻转并且沿着该柱状结构进行平移运动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于产生一个负载相对于一个柱状结构的平移运动的安排,该安排采用至少一个柔性的弹性构件(例如,松紧带)以及一个平台的形式,该柔性的弹性构件被布置成环绕该结构的一部分,并且该平台被联接至柔性的弹性构件的相反两端上。该平台是用于支撑该负载,并且该柔性构件的两端被联接至该平台上,其方式为使得这两端是可自由旋转的。因此,对这些相反末端施加反向旋转力将对该柔性的弹性构件施加一个张力,该张力最终致使该柔性构件发生翻转从而解除该张力。通过继续施加这些反向旋转力,该柔性构件将继续翻转并且沿着该柱状结构进行平移运动。【专利说明】通过弓形柔性构件的相反两端的反向旋转来产生运动的安排相关申请的交叉引用本申请请求保护2012年3月18日提交的美国临时申请号61/612,348的利益,并且将其通过引用结合在此。
本专利技术涉及通过一种通过柔性的弹性构件的相反两端的反向旋转来产生运动的一种安排,并且更具体地涉及相对于例如一个柱状结构来对该柔性构件产生运动,以便利用该柔性构件来沿着柱状结构的纵向轴线升高/降低所附接的部件。
技术介绍
在许多情况下,需要沿着柱状结构来移动一个“负载”。例如,各类维护和施工操作中要求将工件提升至柱杆或梯子上(例如,在柱杆上安装摄像头、在大教堂天花板环境中更换灯泡、在塔上附接无线通信设备等)。技工们自己通常需要爬上柱杆以在高空位置进行安装和维修工作。休闲活动可能也需要沿着一个柱状结构将人员或设备移动至较高位置(例如,将鹿站(deer stand)升高而在一棵树中就位)。 本领域存在实施这些功能的各种安排。这些安排可能要求大量的活动部件、或不太适用于各类不同用途;即,每种单独的情况均旨在开发其自身特有的、用于沿着特定类型柱状结构来移动负载的安排。 被设计用于不规则形状的柱状结构(例如,树)的现有技术安排被配置成用于将负载的力集中在最少量接触点。其结果是,与该安排相关联的牵引力是有限的并且可能损坏树木或其他结构。 各种现有技术系统要求包括一些类型的“制动器”,或使用附接至地面上的臂架。在任一事件中,如果用于止动的安排发生故障,结果可能是灾难性的。 在城市环境中使用的安排(例如,用于将无线设备沿着电话线杆升高)使用多个分开的支撑系统、并且要求大的操作占地(例如,包括多用途卡车),从而通常导致工作场所周边区域的街道交通堵塞。 此外,许多现有技术的安排是非常复杂的构型,具有大量分开的部件,因此导致技术方案是昂贵的并且通常非常笨重、并且可能为灾难性故障的发生提供更多机会。
技术实现思路
本专利技术是针对现有技术中仍存在的需求,本专利技术涉及通过一个柔性的弹性构件的相反两端的反向旋转来产生运动的一种安排,并且更具体地涉及相对于例如一个柱状结构来对该柔性构件产生运动,以便利用该柔性构件来沿着该柱状结构的纵向轴线升高/降低所附接的部件。 在一个特定的实施例中,本专利技术说明了一种用于产生一个负载相对于一个柱状结构的平移运动的安排;该安排采用至少一个柔性的弹性构件(例如,松紧带)的形式,该柔性的弹性构件被布置成围绕该结构的一部分。一个平台(或任何其他合适类型的负载容器)联接至该柔性的弹性构件的相反两端上。该平台被用于支撑该负载,并且该柔性构件的两端被联接到该平台上,其方式为使得这两端是可自由转动的。因此,对这些相反末端施加反向旋转力将对该柔性的弹性构件施加一个张力,该张力最终致使该柔性构件发生翻转从而解除该张力。通过继续施加反向旋转力,该柔性构件将继续翻转并且沿着该柱状结构进行平移运动。 在以下讨论过程中并且通过参加附图,本专利技术的其他及进一步的特征和优点将变得非常清楚。 【专利附图】【附图说明】 现参考附图,在若干视图中相同数字代表相同的部分: 图1是一个示例性的柔性构件和柱状结构的等距视图,该图有利于理解本专利技术的原理; 图2是图1的该安排的俯视图; 图3是图1的一部分的等距视图,展示了相对于柱状结构沿着该柔性构件的应力线的位置; 图4是与图3所示相同的安排的一个视图,在这种情况下,反向旋转力已被施加到了该柔性构件并且该应力线发生了相应移动; 图5展示了本专利技术的另一个实施例,与这种情况相关联,在柔性构件与柱状结构之间提供了相对水平移动; 图6展示了利用该柔性构件的平移运动特征的一种完整的安排,在这种情况下展示了所附接的平台沿着一个柱状结构的移动; 图7是图6中所示的平台的侧视图; 图8是图6中所示的平台的正视图; 图9展示了本专利技术的又一个实施例,在这种情况下利用了多个柔性构件,这些柔性构件共同用于为一个所附的负载(图中未显示该负载)提供驱动力; 图10展示了本专利技术的柔性构件沿着不规则形状的柱状结构提供平移的能力;并且 图11示出了利用本专利技术的另一种安排,在这种情况下的柱状结构包括一种环形形状,这样使得该柔性构件将施加一个平台绕着该环形体的旋转运动。 【具体实施方式】 根据本专利技术,在被定位成围绕一个柱状结构的至少一部分的一个柔性构件的相反两端施加反向旋转力(转矩)得到了沿着该柔性构件的拱形(即,弓形)形状的一个螺旋扭矩。如下文详细解释的,这个螺旋扭矩接着转换为该柔性构件的线性运动(相对于该柱状构件的纵向轴线)。 图1是展示了本专利技术原理的一个基本的简化图。在本示例性的安排中,柔性构件10被布置成围绕一个柱状结构12的一部分。例如,柔性构件10可以包括松紧带、具有足以对扭矩作出反应的弹性的一段绳索(或其他纤维材料)、包括一根链条状分段式连杆或一根弹簧,同样该连杆或弹簧具有足以对扭矩作出反应的弹性。实际上,如图1所示,弹簧可以形成为弓形。无论柔性构件10的具体材料选择如何,其重要的品质是展示出扭矩旋转反作用。虽然未在图1中明确示出,但应理解的是,该柔性构件10将相对于柱状结构12被布置成张紧状态。也就是说,在柔性构件10的末端14和16之间创建了某种类型的固定(例如,棘轮、接合等等)以便沿着柱状结构12将构件10保持在位。如下文所述,这个特征特别有利于对柔性构件10提供“制动”力,从而防止柔性构件10在不运动时发生滑动。 参照图1,现在将描述对柔性构件10施加相对于柱状结构12的运动的能力。如图所示并且具体而言,对第一末端14施加顺时针旋转力F?而同时对第二末端16施加逆时针旋转力Fccw。当继续施加该力时,这些旋转力将继续沿着柔性构件10的横向范围建立势能(即沿着曲率半径R)。在一个给定的时间点,该柔性构件10的扭矩将被克服,导致柔性构件10“翻转”,从而将所储存的势能转换为动能,该动能的形式为柔性构件10相对于柱状结构12的纵向轴线A的平移运动。 也就是说,通过在末端14施加顺时针力并且在末端16施加逆时针力,动能的释放将导致柔性构件10向上平移,如图1箭头所示,从而将柔性构件10移动至如阴影部分所示的新的、平移后的位置。如所描述的,柔性构件10在保持在其相同取向中时不是仅仅进行“平移”,而是,扭矩的释放导致柔性构件基本上发生“翻转”,从而产生向上的移动。 通过消耗与平移至新位置相关联的动能,柔性构件10再次处于“休止”,此时没有能量残留在该构件中。因此,以上述相同的方式对末端14、16施加力将再次导致柔性构件10储存势能,直到力矩本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种用于产生一个负载相对于与之相关联的结构的平移运动的一种安排,该安排包括被布置成环绕该结构的一部分的至少一个柔性的弹性构件,该柔性的弹性构件被限定为具有多个相反的末端;以及一个平台,该平台联接至该柔性的弹性构件的这些相反末端上并且被用于支撑该负载,该平台包括用于对该柔性的弹性构件的这些相反末端施加多个反向的旋转力的装置,以便对该柔性的弹性构件施加一个张力,该张力通过致使该柔性的弹性构件翻转并且沿着该结构平移而被释放。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗斯·加赛德
申请(专利权)人:罗斯·加赛德
类型:发明
国别省市:美国;US

相关技术
    暂无相关专利
网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1