本发明涉及家具,并且特别涉及一种家具升降装置、电动升降床及其升降方法。
背景技术:
1、随着城市化的发展,居住空间变得越来越宝贵,在有限的空间内,如何合理利用每一寸土地,成为现代家居设计的重要课题。可升降的家具作为一种创新的家具解决方案,能够在不牺牲舒适度的前提下,提供额外的存储空间或转变为工作区域,极大地提高了空间的使用效率。
2、传统的升降家具在操作上往往需要较大的力量,这对于老年人、儿童或体力较弱的用户来说,可能构成使用障碍。因此,设计一款省力的家具升降装置,通过引入先进的机械结构和智能控制系统,可以显著降低操作难度,使得升降家具的使用更加便捷和安全。
3、现有升降家具中的电动升降床一般通过在床架中部设置一根横杆,并将驱动装置固定在横杆上,同时驱动装置采用向下推动摆臂的方式使摆臂绕轴旋转,进而使摆臂的另一端推动升降床的床板进行翻转升降,这种形式的驱动装置一般需要提供较大的初始驱动力才能推动床板翻转,这就导致驱动装置工作时会对床架横杆施加较大的反作用力,升降费力的同时还会影响床架自身的稳定性。
技术实现思路
1、针对现有技术中升降家具的驱动装置需要提供较大的初始驱动力才能推动家具升降、同时会对家具施加较大的反作用力,导致家具自身稳定性较差的问题,本发明提出了一种家具升降装置、电动升降床及其升降方法,用于解决上述技术问题。
2、根据本技术的第一方面,提出了一种家具升降装置,包括抬升机构和至少一驱动机构,抬升机构包括转动轴、垂直设置在转动轴上的抬升臂和至少一连接臂;驱动机构包括支撑座和驱动气杆,驱动气杆的固定端与输出端分别与支撑座、连接臂转动连接;驱动气杆向上驱动连接臂和抬升臂绕转动轴转动。
3、通过采用上述技术方案,借助连接臂与驱动气杆的输出端的连接点作为驱动力的作用点,输出端推动连接臂带动转动轴转动,进而带动两侧的抬升臂随转动轴转动,通过连接臂、转动轴、抬升臂三者的协同作用,抬升机构能够提供平稳的升降运动,减少了家具升降装置工作过程中产生的冲击和震动。
4、在一些具体的实施例中,抬升臂对称设置在转动轴的两端,且连接臂设置于两端的抬升臂之间。
5、通过上述技术方案,对称设置抬升臂,可以确保在升降过程中目标家具上的负载均匀分布在两个抬升臂上,这种均衡的负载分布有助于减少单个抬升臂的应力集中,从而提高整个升降装置的使用寿命和稳定性。
6、在一些具体的实施例中,抬升臂与连接臂的长度比为3:1。
7、通过上述技术方案,能够借助力矩放大效果使抬升臂拥有更大的力矩,抬升臂与连接臂的长度比为3:1意味着二者的力矩比为3:1,意味着在较小的驱动力下,可以产生更大的力矩,从而更容易实现对目标家具的抬升,力矩的放大还有助于实现更加平稳的升降运动,在抬升过程中,较大的力矩可以更好地控制目标家具的升降速度和加速度,减少因力量不足导致的运动不均匀或卡顿现象,较长的抬升臂可以在不增加额外空间的情况下,提供更大的运动范围,使得家具升降装置的升降功能更加灵活和高效。
8、在一些具体的实施例中,驱动气杆与连接臂之间的起始夹角和截止夹角分别为140°和73°。
9、通过上述技术方案,将驱动气杆与连接臂的夹角的变化范围设置为140°到73°,该设计考虑了力矩的平衡,在140°的起始夹角时,驱动气杆需要克服的阻力较小,有利于启动;在抬升过程中,随着角度减小到73°,驱动气杆的力臂变短,力矩增大,可以更有效地完成抬升工作,有助于在初始阶段提供较小的驱动力,而在抬升过程中逐渐增加驱动力,使得整个抬升过程更加平稳。
10、在一些具体的实施例中,抬升臂面向连接臂的一面的末端转动设置有抬升轮。
11、通过上述技术方案,抬升轮的存在可以显著减少抬升过程中的摩擦力,当对目标家具进行升降时,抬升轮能够在接触面上滚动,而非仅仅滑动,这样可以减少摩擦和磨损,提高整个机构的耐用性和操作平滑性,通过抬升轮的转动,可以更有效地将驱动气杆的驱动力转化为升降动作所需的力矩,这种设置使得抬升作用力更加集中和有效,尤其是在抬升开始和结束的阶段。
12、根据本技术的第二方面,提出了一种电动升降床,包括床架主体以及上述的家具升降装置,床架主体的上半部设有第一背板和第二背板,第一背板与第二背板转动连接,抬升机构转动设置在床架主体上,并置于第二背板下方;支撑座通过连接件固定在床架主体的床头底部,驱动气杆驱动抬升机构推动第二背板相对第一背板翻转。
13、通过采用上述技术方案,将驱动气杆的固定端通过支撑座固定到床架主体的床头底部,使驱动气杆能够以床头底部和地面作为支撑点,实现驱动气杆的输出端向上推动抬升机构向上转动,抬升机构进一步推动第二背板相对于第一背板进行翻转,实现对第二背板的抬升作用,将驱动气杆的支撑点设置在床头底部和地面,可避免驱动气杆工作时对床架主体施加较大的反作用力,同时驱动气杆仅需对抬升机构施加较小的初始驱动力即可推动抬升机构转动,实现升降省力的同时保障了床架主体的稳固性。
14、在一些具体的实施例中,床架主体在抬升机构的两端设置有抬升床腿,抬升床腿通过卡钩和/或螺栓的方式固定在床架主体两侧,且抬升机构转动设置在抬升床腿上。
15、通过采用上述技术方案,利用可拆卸固定在床架主体两侧的抬升床腿与抬升机构转动配合,借助抬升床腿为床架主体增加支撑点,使床架主体在驱动气杆工作时更加稳定,通过卡钩和/或螺栓的固定方式,确保了抬升床腿与床架主体之间的牢固连接,减少了床架主体在升降过程中的晃动,同时,将抬升机构与抬升床腿连接有助于后期针对家具升降装置的单独维护,仅需对抬升床腿进行拆卸,无需对床架主体进行拆卸,更加便利。
16、在一些具体的实施例中,床架主体的上半部和下半部均设有若干竖直稳固杆,且上半部和下半部的竖直稳固杆之间还设置有与之垂直的横向稳固杆。
17、通过采用上述技术方案,竖直稳固杆与横向稳固杆共同组成了一个立体的框架结构,这种交错的配置可以在多个方向上提供支撑,增加床架主体的整体稳定性,这种框架结构能够更好地分散和承受来自床垫和使用者的重量,减少因集中负荷导致的弯曲或断裂风险。
18、在一些具体的实施例中,竖直稳固杆与横向稳固杆的连接处底部设有第一稳固床腿,第一稳固床腿的顶部设有与竖直稳固杆和横向稳固杆配合的固定部。
19、通过采用上述技术方案,第一稳固床腿的设置增加了床架主体的支撑点,通过第一稳固床腿的固定部与竖直稳固杆和横向稳固杆的配合,可以防止床架主体在长期使用中发生弯曲或扭曲,保持床架主体的原始形状和结构完整性,提高了整体的承重能力。
20、根据本技术的第三方面,提出了一种电动升降床的升降方法,采用上述的电动升降床,包括:
21、s1:控制驱动气杆从起始位置伸展,驱动气杆的输出端向上推动连接臂绕转动轴转动;
22、s2:抬升臂随转动轴同步转动,抬升臂末端的抬升轮抵住第二背板的下表面;
23、s3:抬升轮推动第二背板相对于第一背板匀速翻转抬升,随着第二背板的抬升,驱动气杆与连接臂之间的夹角由钝角逐渐变为锐角;
24、s4:下降时,控制驱动气杆回收,连接臂随输出端向起始位置下降,进而带动抬升轮向起始位置下降;
25、s5:第二背板受重力和抬升轮的支撑力的作用匀速下降,驱动气杆回到起始位置时,第二背板回落在床架主体上。
26、通过采用上述技术方案,控制驱动气杆的精确伸展和回收,整个升降过程可以实现匀速抬升和下降,随着第二背板的匀速升降,重力和支撑力的平衡被有效利用,减少了意外下落或抬升过快带来的风险,同步转动的抬升臂和抬升轮,以及驱动气杆和连接臂之间角度的精确调节,可以非常精确地控制电动升降床的高度。
27、与现有技术相比,本技术的有益效果在于:
28、本技术主要解决现有技术中升降家具的驱动装置需要提供较大的初始驱动力才能推动家具升降、同时会对家具施加较大的反作用力,导致家具自身稳定性较差的问题。本技术提出了一种家具升降装置以及电动升降床,通过安装在床架主体的床头底部的支撑座,使驱动气杆的固定端以床头底部和地面为支撑点,避免驱动气杆工作时对床架主体施加较大的反作用力,同时驱动气杆与连接臂之间的起始夹角140°和截止夹角73°,使得驱动气杆刚开始工作时仅需对连接臂施加较小的初始驱动力,即可轻松带动抬升臂同步抬升,随着夹角逐渐缩小趋近73°,驱动气杆的力臂变短,力矩增大,可以更有效地完成抬升工作,使得整个抬升过程更加平稳,进一步的,抬升臂与连接臂之间3:1的长度比使得抬升臂拥有更大的力矩,借助力矩的放大效应有助于实现第二背板更加平稳的升降运动,在床架主体上设置的横向稳固杆、竖直稳固杆、第一稳固床腿和第二稳固床腿,不仅为床架主体内部增加了一个交错支撑的结构,还为床架主体提供了更多的支撑点,保证了床架主体具有更好的稳固性。
1.一种家具升降装置,其特征在于,包括抬升机构和至少一驱动机构,所述抬升机构包括转动轴、垂直设置在所述转动轴上的抬升臂和至少一连接臂;所述驱动机构包括支撑座和驱动气杆,所述驱动气杆的固定端与输出端分别与所述支撑座、所述连接臂转动连接;所述驱动气杆向上驱动所述连接臂和所述抬升臂绕所述转动轴转动。
2.根据权利要求1所述的家具升降装置,其特征在于,所述抬升臂对称设置在所述转动轴的两端,且所述连接臂设置于两端的所述抬升臂之间。
3.根据权利要求1所述的家具升降装置,其特征在于,所述抬升臂与所述连接臂的长度比为3:1。
4.根据权利要求1所述的家具升降装置,其特征在于,所述驱动气杆与所述连接臂之间的起始夹角和截止夹角分别为140°和73°。
5.根据权利要求1所述的家具升降装置,其特征在于,所述抬升臂面向所述连接臂的一面的末端转动设置有抬升轮。
6.一种电动升降床,包括床架主体以及如权利要求1-5任一所述的家具升降装置,其特征在于,所述床架主体的上半部设有第一背板和第二背板,所述第一背板与所述第二背板转动连接,所述抬升机构转动设置在所述床架主体上,并置于所述第二背板下方;所述支撑座通过连接件固定在所述床架主体的床头底部,所述驱动气杆驱动所述抬升机构推动所述第二背板相对所述第一背板翻转。
7.根据权利要求6所述的电动升降床,其特征在于,所述床架主体在所述抬升机构的两端设置有抬升床腿,所述抬升床腿通过卡钩和/或螺栓的方式固定在所述床架主体两侧,且所述抬升机构转动设置在所述抬升床腿上。
8.根据权利要求6所述的电动升降床,其特征在于,所述床架主体的上半部和下半部均设有若干竖直稳固杆,且上半部和下半部的所述竖直稳固杆之间还设置有与之垂直的横向稳固杆。
9.根据权利要求8所述的电动升降床,其特征在于,所述竖直稳固杆与所述横向稳固杆的连接处底部设有第一稳固床腿,所述第一稳固床腿的顶部设有与所述竖直稳固杆和所述横向稳固杆配合的固定部。
10.一种电动升降床的升降方法,采用如权利要求6-9任一所述的电动升降床,其特征在于,包括:
