用于转化运动的设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380054820.2

申请日:

2013.08.16

公开号:

CN104781586A

公开日:

2015.07.15

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F16H 21/02申请日:20130816|||公开

IPC分类号:

F16H21/02; F16H21/10

主分类号:

F16H21/02

申请人:

十倍工程有限公司

发明人:

D·马丁

地址:

英国白金汉郡

优先权:

1214929.0 2012.08.22 GB

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038

代理人:

张涛

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内容摘要

提供一种用于转化运动的组件,所述组件包括:第一臂(10),其能够在其上的第一位置处围绕第一固定枢轴(6)旋转;第二臂(12),其能够在其上的第一位置处围绕第二固定枢轴(8)旋转,第二固定枢轴与第一固定枢轴间隔开;第三臂(14),其能够在其上的第一位置处枢转连接到第二臂(12)的第二位置处,第二臂(12)上的第二位置与第一位置间隔开;第四臂(18),其能够在其上的第一位置处在第二臂(12)的第三位置处枢转连接到第二臂(12);在第一臂和第三臂之间延伸的第一连接臂(20),第一连接臂能够枢转连接到第一臂(10)上的与第一位置间隔开的第二位置,并且能够枢转连接到第三臂(14)上的与其上的第一位置间隔开的第二位置处;在第一臂(10)和第二臂(12)之间延伸的第二连接臂(26),第二连接臂能够枢转连接到第一臂(10)上的位于其上的第一位置和第二位置之间的第三位置,并且能够在其上的第三位置处枢转连接到第二臂(12)上的第四位置;以及在第一臂(10)和第四臂(18)之间延伸的第三连接臂(30),第三连接臂能够枢转连接到第一臂(10)上的第四位置,并且能够枢转连接到第四臂(18)上的第二位置。所述组件专用于支撑和移动可移动建筑组件。

权利要求书

1.  一种用于转化运动的组件,所述组件包括:
第一臂,其能够在其上的第一位置处围绕第一固定枢轴旋转;
第二臂,其能够在其上的第一位置处围绕第二固定枢轴旋转,第 二固定枢轴与第一固定枢轴间隔开;
第三臂,其能够在其上的第一位置处枢转连接到第二臂的第二位 置处,第二臂上的第二位置与第一位置间隔开;
第四臂,其能够在其上的第一位置处枢转连接到第二臂的第三位 置处;
在第一臂和第三臂之间延伸的第一连接臂,第一连接臂能够枢转 连接到第一臂上的与第一位置间隔开的第二位置,并且能够枢转连接 到第三臂上的与其上的第一位置间隔开的第二位置处;
在第一臂和第二臂之间延伸的第二连接臂,第二连接臂能够枢转 连接到第一臂上的位于其上的第一位置和第二位置之间的第三位置, 并且能够在其上的第三位置处枢转连接到第二臂上的第四位置;以及
在第一臂和第四臂之间延伸的第三连接臂,第三连接臂能够枢转 连接到第一臂上的第四位置,并且能够枢转连接到第四臂上的第二位 置。

2.
  如权利要求1所述的组件,其中,当处于收缩位置时,臂可被 布置为彼此相邻地被容纳或容纳在彼此内。

3.
  如权利要求1或2所述的组件,其中,驱动第一臂和第二臂中 的一个或两者,致使第三臂和第四臂运动。

4.
  如权利要求1或2所述的组件,其中,驱动第三臂和第四臂中 的一个或两者,致使第一臂和第二臂运动。

5.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第一臂上的 第一位置在第一臂的端部处或其附近。

6.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第二臂上的 第一位置在第二臂的端部处或其附近。

7.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第二臂上的 第二位置在第二臂的端部处或其附近。

8.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第三臂上的 第一位置在第三臂的端部处或其附近。

9.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第四臂上的 第一位置在第四臂的端部处或其附近。

10.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第一臂的 长度与第一固定枢轴和第二固定枢轴之间的距离之比为0.5至2.0。

11.
  如权利要求10所述的组件,其中,第一臂的长度不大于第一 固定枢轴和第二固定枢轴之间的距离。

12.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第二臂的 长度与第一固定枢轴和第二固定枢轴之间的距离之比为0.5至2.0。

13.
  如权利要求12所述的组件,其中,第二臂的长度不大于第一 固定枢轴和第二固定枢轴之间的距离。

14.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第一臂和 第二臂的长度基本相同。

15.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第三臂的 长度不大于第一臂和/或第二臂的长度。

16.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第四臂的 长度不大于第一臂和/或第二臂的长度。

17.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第三臂和 第四臂的长度基本相同。

18.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第一臂、 第二臂、第三臂和第四臂的长度基本相同。

19.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第一连接 臂和第一臂之间的枢轴连接结构在第一连接臂的端部处或其附近。

20.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第一连接 臂和第三臂之间的枢轴连接结构在第一连接臂的端部处或其附近。

21.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第一臂上 的第二位置在第一臂的端部处或其附近。

22.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第三臂上 的第一位置和第二位置之间的距离与第三臂上的第一位置和所述点之 间的距离之比为0.1至0.9。

23.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第二连接 臂和第一臂之间的枢轴连接结构在第二连接臂的端部处或其附近。

24.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第二连接 臂和第二臂之间的枢轴连接结构在第二连接臂的端部处或其附近。

25.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第一臂上 的第一位置和第三位置之间的距离与第一臂上的第一位置和第二位置 之间的距离之比为0.1至0.9。

26.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第二臂上的 第四位置与第二臂上的第一位置和第二位置间隔开并且位于第二臂上的 第一位置和第二位置之间。

27.
  如权利要求1至25中的任意一项所述的组件,其中,第二臂上 的第四位置与第二臂上的第二位置重合,从而使得第二连接臂连接到第 二臂和第三臂两者。

28.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第二臂上的第 一位置和第四位置之间的距离与第二臂上的第一位置和第二位置之间的 距离之比为0.8至1.0。

29.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第三连接 臂和第四臂之间的枢轴连接结构在第三连接臂的端部处或其附近。

30.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第一臂上 的第四位置在第一臂的端部处或其附近。

31.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第一臂上 的第二位置和第四位置重合。

32.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第四臂上 的第一位置和第二位置之间的距离与第四臂上的第一位置和所述点之 间的距离之比为0.1至0.9。

33.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第二臂上的 第四位置与第二臂上的第一位置和第三位置间隔开并且位于第二臂上的 第一位置和第三位置之间。

34.
  如权利要求1至32中的任意一项所述的组件,其中,第二臂上 的第四位置与第二臂上的第三位置重合,从而使得第二连接臂连接到第 二臂和第四臂两者。

35.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第二臂上的第 一位置和第四位置之间的距离与第二臂上的第一位置和第三位置之间的 距离之比为0.8至1.0。

36.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,第二臂上的第 二位置、第三位置和第四位置重合,从而使得第二连接臂连接到全部第 二臂、第三臂和第四臂。

37.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,还包括限制第三臂相 对于第一固定枢轴和第二固定枢轴的移动的装置。

38.
  如权利要求26所述的组件,其中,限制第四臂的移动以使第四 臂沿直线移动。

39.
  如权利要求37或38所述的组件,其中,所述装置包括多个铰接 组件。

40.
  如前述权利要求中的任意一项所述的组件,其中,一个臂或连接 臂能够滑动地连接到另一臂或连接臂。

41.
  如权利要求40所述的组件,其中,所述一个臂或连接臂设置有 能够滑动地安装在其上的构件,所述构件枢转连接到所述另一臂或连接 臂。

42.
  如权利要求40或41所述的组件,其中,第一臂能够滑动地连接 到第二臂。

43.
  一种组件,包括第一部件、第二部件和第三部件,第二部件和第 三部件被布置为相对于第一部件移动,其中,根据前述权利要求中的任 意一项所述的组件被设置在第一部件和第二部件和第三部件之间,该组 件的操作使第二部件和第三部件相对于第一部件移动。

44.
  如权利要求43所述的组件,其中,第二部件能够相对于第一部 件在收缩位置和伸展位置之间以直线运动方式移动。

45.
  如权利要求43或44所述的组件,其中,第三部件能够以下述模 式相对于第一部件移动,即,相对于第一部件位移和旋转第三部件。

46.
  如权利要求43至45中的任意一项所述的组件,其中,用于转化 运动的第一组件和第二组件被设置在第二部件和第三部件的相反侧上。

47.
  如权利要求43至46中的任意一项所述的组件,其中,第一部件、 第二部件和/或第三部件是建筑结构。

48.
  一种建筑,包括:
第一建筑部分、第二建筑部分和第三建筑部分,第二建筑部分能够 相对于第一建筑部分在收缩位置和第一伸展位置之间移动,并且第三建 筑部分能够相对于第一建筑部分在收缩位置和第二伸展位置之间移动;
其中,由根据权利要求1至42中任意一项的组件提供第一建筑部分、 第二建筑部分和第三建筑部分之间的相对移动和相对于第一建筑部分对 第二建筑部分和第三建筑部分的支撑。

说明书

用于转化运动的设备
技术领域
本发明涉及用于转化运动的设备。在一个方面,所述设备可用于 产生直线运动,具体地,用于利用第二部件的转动或第二部件围绕枢 轴的运动产生部件的直线运动的设备。在另一方面,设备可用于相对 于第二部件位移和旋转第一部件。
背景技术
本领域已知用于转化运动(具体是利用旋转运动产生直线运动) 的机构。这种直线机构的特征是包括可围绕穿过第一构件的轴线旋转 的第一构件和与第一构件相连或相联的第二构件,此装置使得第一构 件围绕轴线的转动引起第二构件的直线移动。
用于产生直线运动的早期机构的例子包括James Watt设计的直 线结构,其包括一系列三连杆端对端式配置,两个端部连杆围绕它们 自由端处的枢轴的移动引起中间连杆的部分移动近似沿直线。 Tchebicheff提出了一种相关连杆装置,其包括三个连杆,中间连杆被 迫沿直线行进。Peaucellier-Lipkin控制器由七个连杆构成并将圆形运 动转化为直线运动,反之亦然。Hart提出了相关的四连杆机构。Scott  Russell设计了被称作半束机构的直线转化器,其中,第一直线运动被 转化为垂直于第一直线运动的第二直线运动。
Dijksman,E.A.“Advances in Robot Kinematics and  Computationed Geometry”,第411至420页,[1994]Kluwer Academic  Publishers提供了对各种多连杆、直线连杆装置的分析。
US 4,248,103公开了一种直线机构,具体是所谓的“蚌线”型机 构。其公开了用于工业操纵器的连杆机构,该机构包括至少所述直线 机构中的至少两个。
US 4,400,985涉及包括多个枢轴连接式连杆的直线连杆机构。连 杆连接在支撑件和受控构件之间。当连杆中的一个沿360°弧移动时, 受控构件沿直线路径在第一方向上,之后沿弯曲路径在相反方向上交 替地移动。利用配重平衡受控构件的重量,以提供升降机构。凸轮可 用于控制受控构件的运动。
更近期地,US 4,747,353公开了由布置为平行四边形的一对连杆 机构形成并与运动控制装置结合的直线运动机构。运动控制装置与两 个连杆机构互相连接并使每个连杆机构产生一致的角位移。
US 5,102,290涉及用于将工件从第一位置传递到第二位置的传递 装置。利用被安装为沿平坦表面滚动的拾取臂,沿次摆线弧移动工件。
US 5,237,887公开了一种直线机构。机构包括固定的底座和由第 一和第二臂组件支撑的平台。第一和第二臂组件中的每个包括枢转连 接到固定底座上的部分。每个臂组件的枢转臂部分被布置为,当臂的 一些部分围绕它们各自的枢轴连接结构移动时,使得平台被迫沿直线 移动。
更近期地,WO 97/33725公开了一种用于使两个元件相对移动的 装置。所述装置包括通过铰接连接结构连接到第一元件从而形成四铰 链系统的至少两个第一连杆和位于与第一元件的平面平行的平面中的 枢轴。至少两个第二连杆连接到第二元件,从而形成四铰链系统并在 与第二元件的平面平行的平面中枢转。第一和第二连杆提供的两个四 铰链系统串连耦接,以容许第一和第二元件发生相对运动。
WO 99/14018公开了一种用于使两个元件相对移动的装置。所述 装置包括耦接在元件之间的至少两个连杆装置,各自包括两个互相铰 接的连杆单元。第一连杆单元连接到第一可移动元件。第二连杆单元 连接到第二固定元件。施加到连杆单元的能量致使第一元件相对于第 二元件移动。
SU1044871和JP2003065415公开了多连杆机构。
需要用于提供直线运动的改进的组件,具体是提供可响应旋转运 动进行直线移动的元件。更为有利的是将组件布置为紧凑形式,由此 仅占据较小的空间。
名称为“Apparatus for converting motion”的英国专利申请 GB1209982.6公开了一种用于将旋转运动转化为直线运动的组件,其 包括其间具有枢轴连接结构的五连杆组件或臂式组件。现在,既提供 直线运动又提供旋转运动的替代性组件已包括七个枢轴连接连杆或 臂。
发明内容
根据本发明,提供一种用于转化运动的组件,所述组件包括:
第一臂,其能够在其上的第一位置处围绕第一固定枢轴旋转;
第二臂,其能够在其上的第一位置处围绕第二固定枢轴旋转,第 二固定枢轴与第一固定枢轴间隔开;
第三臂,其能够在其上的第一位置处枢转连接到第二臂的第二位 置处,第二臂上的第二位置与第一位置间隔开;
第四臂,其能够在其上的第一位置处枢转连接到第二臂的第三位 置处;
在第一臂和第三臂之间延伸的第一连接臂,第一连接臂能够枢转 连接到第一臂上的与第一位置间隔开的第二位置,并且能够枢转连接 到第三臂上的与其上的第一位置间隔开的第二位置处;
在第一臂和第二臂之间延伸的第二连接臂,第二连接臂能够枢转 连接到第一臂上的位于其上的第一位置和第二位置之间的第三位置, 并且能够在其上的第三位置处枢转连接到第二臂上的第四位置;以及
在第一臂和第四臂之间延伸的第三连接臂组件,第三连接臂能够 枢转连接到第一臂上的第四位置,并且能够枢转连接到第四臂上的第 二位置。
在组件操作时,第一臂围绕第一固定枢轴的旋转引起第二臂围绕 第二固定枢轴的旋转和第三臂的移动。具体地,致使第三臂移动是使 得第三臂上的一点(本文称作“所述点”)沿直线移动,所述点与第三 臂上的第一位置分隔开并且位于使得第三臂上的第二位置处于所述点 和第一位置之间的位置处。因此,第一臂和第二臂围绕它们各自的固 定枢轴的旋转运动致使第三臂上的所述点沿直线运动。对此,应该注 意,所涉及的第三臂上的所述点追随基本平直的线,就是说,描绘非 常接近直线的线。具体地,所述点所沿的路径可被描绘为非常平坦的 正弦波,即,具有长的波长和很低的振幅的正弦波。
以上涉及的第三臂上的点与第三臂上的第一位置间隔开,并且第 三臂上的第二位置位于所述点和第一位置之间。所述点的位置将取决 于装置的臂长和它们的连接结构的位置。在一个优选实施例中,所述 点被布置在第三臂上的远端位置处,就是说,远离第三臂上的第一和 第二位置,优选地,所述点位于第三臂的自由端处或臂的自由端处的 端部中。
第三臂上所述点的直线运动范围根据臂之间的连接结构的精确位 置而改变。例如,在一个实施例中,第三臂上所述点的此近似直线运 动的距离为第一和第二固定枢轴之间的距离的85%。其它实施例提供 以下情形,第三臂上所述点沿距离为第一和第二固定枢轴之间的距离 的100%或更长的近似直线行进。本文涉及的第三臂上的所述点的“直 线”运动指的就是这种移动。
如上所示,第三臂上的所述点沿近似直线的图案移动。下面举例 说明所述点的移动与直线的偏离:
在第一固定枢轴和第二固定枢轴之间的距离为3250mm的组件实 施例中,第三臂上的所述点描绘长度为2750mm的近似直线。具体地, 所述点在收缩位置和第一伸展位置之间移动。对此,涉及的所述点的 运动是相对于连接第一和第二固定枢轴的线而言的,其中,收缩位置 处于或接近连接第一和第二固定枢轴的线并且收缩位置远离该线。如 上所示,第三臂上的所述点在收缩位置和第一伸展位置之间移动,其 中,连接收缩位置和第一伸展位置的线是垂直于在第一和第二固定枢 轴之间延伸的线的直线。但是,当在收缩位置和第一伸展位置之间移 动时,所述点沿与直线的最大偏离为8mm的正弦波行进。此偏离量 仅相当于所述点在收缩位置和伸展位置之间所行进距离的0.25%,并 且对于组件的大多数(如果不是所有的话)实际应用来说总体无关紧 要。
在第一固定枢轴和第二固定枢轴之间的距离为3250mm的组件的 另一实施例中,第三臂上的所述点描绘长度为3254mm的近似直线。 所述点沿与直线的最大偏离为31.4mm(即,仅是所述点行进距离的 0.96%)的正弦波行进。
可根据需要改变本发明的组件的布置。例如,组件可被布置为使 得第三臂上的所述点沿更长的直线移动并且与直线的偏离稍微增大。 替代性地,组件可被布置为使得所述点沿更短的直线移动并且所述点 所追随的路径更近似于直线(偏离量更小)。
当在收缩位置和伸展位置之间移动时,第三臂上的所述点沿基本 平直的线行进。第三臂上的其他点沿各自的弧行进。
如上所示,本发明的组件使得第三臂上的所述点在特定程度上沿 直线运动。第三臂上的所述点在收缩位置和第一伸展位置之间的近似 直线移动使得本发明的组件尤其适合用作直线转化器,直线转化其能 够将第一和/或第二臂分别围绕第一和第二固定枢轴的转动转化为第 三臂上所述点的直线运动。但是,组件的操作不限于第三臂的这种程 度的移动。反而,继续移动组件,使其超过第一伸展位置到达超级伸 展位置,将致使第三臂移动到垂直于连接第一和第二固定枢轴的线并 远离该线的位置。与第三臂的旋转同时进行的这种第三臂远离连接第 一和第二固定枢轴的线的移动在超过第一延伸位置时也是特别有用 的,例如,可用于远离连接第一和第二固定枢轴的线展开与第三臂连 接的物品。实际上,已发现第三臂可移动到与连接第一和第二枢轴的 线成任意期望角度(具体可接近垂直于和垂直于该线)延伸的位置。
组件还包括连接到第二臂的第四臂,如上所述。在组件操作时, 第一臂围绕第一固定枢轴的旋转引起第二臂围绕第二固定枢轴的旋转 和第四臂的移动。具体地,致使第四臂以与第三臂的运动类似的运动 方式移动,即,使得第四臂上的一点(本文同样称作“所述点”)沿直 线移动,所述点与第四臂上的第一位置分隔开并且位于使得第四臂上 的第二位置处于所述点和第一位置之间的位置处。因此,第一臂和第 二臂围绕它们各自的固定枢轴的旋转运动致使第四臂上的所述点沿直 线运动。对此,应该注意,所涉及的第四臂上的所述点追随基本平直 的线,就是说,描绘非常接近直线的线。具体地,第四臂上的所述点 所沿的路径可被描绘为非常平坦的正弦波,即,具有长的波长和很低 的振幅的正弦波。
以上涉及的第四臂上的点与第四臂上的第一位置间隔开,并且第 四臂上的第二位置位于所述点和第一位置之间。所述点的位置将取决 于装置的臂长和它们的连接结构的位置。在一个优选实施例中,所述 点被布置在第四臂上的远端位置处,就是说,远离第四臂上的第一和 第二位置,优选地,所述点位于第四臂的自由端处或臂的自由端处的 端部中。
第四臂上所述点的直线运动范围根据臂之间的连接结构的精确位 置而改变。例如,在一个实施例中,第四臂上所述点的此近似直线运 动的距离为第一和第二固定枢轴之间的距离的85%。其它实施例提供 以下情形,第四臂上所述点沿距离为第一和第二固定枢轴之间的距离 的100%或更长的近似直线行进。本文涉及的第四臂上的所述点的“直 线”运动指的就是这种移动。
如上所示,第四臂上的所述点沿近似直线的图案移动。下面举例 说明所述点的移动与直线的偏离:
在第一固定枢轴和第二固定枢轴之间的距离为3250mm的组件实 施例中,第四臂上的所述点描绘长度为2750mm的近似直线。具体地, 所述点在收缩位置和第二伸展位置之间移动。对此,涉及的第四臂上 的所述点的运动是相对于连接第一和第二固定枢轴的线而言的,其中, 收缩位置处于或接近连接第一和第二固定枢轴的线并且收缩位置远离 该线。如上所示,第四臂上的所述点在收缩位置和第二伸展位置之间 移动,其中,连接收缩位置和第二伸展位置的线是垂直于在第一和第 二固定枢轴之间延伸的线的直线。但是,当在收缩位置和第二伸展位 置之间移动时,所述点沿与直线的最大偏离为8mm的正弦波行进。 此偏离量仅相当于所述点在收缩位置和第二伸展位置之间所行进距离 的0.25%,并且对于组件的大多数(如果不是所有的话)实际应用来 说总体无关紧要。
在第一固定枢轴和第二固定枢轴之间的距离为3250mm的组件的 另一实施例中,第四臂上的所述点描绘长度为3254mm的近似直线。 所述点沿与直线的最大偏离为31.4mm(即,仅是所述点行进距离的 0.96%)的正弦波行进。
可根据需要改变本发明的组件的布置。例如,组件可被布置为使 得第四臂上的所述点沿更长的直线移动并且与直线的偏离稍微增大。 替代性地,组件可被布置为使得所述点沿更短的直线移动并且所述点 所追随的路径更近似于直线(偏离量更小)。
当在收缩位置和伸展位置之间移动时,第四臂上的所述点沿基本 平直的线行进。第四臂上的其他点沿各自的弧行进。
继续移动组件,使其超过第二伸展位置到达超级伸展位置,将致 使第四臂移动到垂直于连接第一和第二固定枢轴的线并远离该线的位 置。与第四臂的旋转同时进行的这种第四臂远离连接第一和第二固定 枢轴的线的移动在超过延伸位置时也是特别有用的,例如,可用于远 离连接第一和第二固定枢轴的线展开与第四臂连接的物品。实际上, 已经发现,与第三臂一样,第四臂可移动到与连接第一和第二枢轴的 线成任意期望角度(具体可接近垂直于和垂直于该线)延伸的位置。 此外,如果需要的话,第四臂可移到超过与连接第一和第二枢轴的线 垂直的位置。
应该明白,一旦组件从收缩位置移动,第三臂相对于连接第一和 第二枢轴的线的角度和第四臂相对于连接第一和第二枢轴的线的角度 在组件的每个位置处不同。
如上所示,可通过组件的其他部件的长度改变第三和第四臂的运 动。同样可通过合适地选择组件的其他部件的长度来改变组件从收缩 位置移动时不同位置处的第三和第四臂的角度。
在一个特别优选的实施例中,组件被布置为,贯穿第三臂从收缩 位置移动到超级伸展位置期间使得第四臂上的所述点沿直线移动,如 上所述,其中,第三臂与连接第一和第二枢轴的线基本垂直地延伸。
已经发现前述组件提供许多显著的优点。首先,组件的在第三和 第四臂上的追随直线的点远离机构移动。如上所示,可认为组件可从 收缩位置移动到多个伸展位置,其中,第三臂上的点在收缩位置和第 一伸展位置之间沿直线移动,并且第四臂上的点在收缩位置和第二伸 展位置之间沿直线移动。
第三和第四臂中每个上的所述点沿直线远离收缩位置向伸展位置 移动。具体地,在操作时,组件使得第三臂上的点追随远离第一和第 二固定枢轴点延伸的通向第一伸展位置的直线,具体是远离连接第一 和第二枢轴点的线。类似地,第四臂上的点追随远离第一和第二固定 枢轴点延伸的通向第二伸展位置的直线,具体是远离连接第一和第二 枢轴点的线。更具体地,在许多实施例中,第三和第四臂上的所述点 所沿的直线路径垂直于连接第一和第二枢轴点的线延伸。这是比现有 技术的组件优越的地方,并且容许本发明的组件功能更多并且具有更 宽的应用范围。具体地,它容许组件被放置或安装在一平面上并且部 件的所有运动被限定在该平面的一侧。因此,例如,组件可用于诸如 建筑等的结构的外表面上,并且所有部件从收缩位置移动到外部的伸 展位置,而不会占用平面的内侧或需要平面内侧上的空间。
此外,组件的臂可被构造为使得臂容纳在彼此中。组件的部件可 被布置为,当处于收缩位置时,使得第三和第四臂以及第一和第二连 接臂容纳在第一和第二臂内或靠近第一和第二臂,由此在处于收缩位 置时提供特别紧凑的组件。
上文通过参照多个臂限定了组件。应该理解,术语“臂”通常指 的是如前文所述地连接和/或围绕固定枢轴移动的任何部件。因此,术 语“臂”应该被理解为涉及任何这种部件,不论其具有何种形状或配 置。在优选实施例中,臂是细长的构件,具体形成为容许臂如上所述 地容纳在彼此内。
如上所示,组件的操作引起第三和第四臂的运动。应该理解,组 件可用于将第一或第二臂围绕第一或第二固定枢轴的旋转运动转化为 第三和第四臂上所述点的运动,即,通过在第一或第二臂处驱动组件。 替代性地,组件可用于将第三臂或第四臂的运动,例如直线运动,转 化为第一和第二臂的旋转运动,即,在第三或第四臂中的一个或两者 处驱动组件。
本发明的组件包括第一臂。第一臂可具有任何形状和配置。第一 臂的优选形式是细长构件,例如,条或杆。第一臂在臂上的第一位置 处被枢转安装到第一固定枢轴。第一位置处的可枢转连接结构可具有 任何合适的形式,优选是穿过臂的销、转轴或轴,臂可围绕它们自由 移动。
第一臂可用作组件的驱动臂,就是说,力被施加到其上,从而围 绕处于臂上的第一位置处的固定枢轴旋转臂,由此将驱动力传递到组 件的其他部件。替代性地,第一臂可以是组件的从动臂,就是说,在 组件的其他部件的作用下围绕固定的枢轴移动。当第一臂作为驱动臂 操作时,本发明的组件尤其有利。
第一臂上的第一位置可位于其上的任何合适位置。在一个优选实 施例中,第一位置位于第一臂的第一端处或附近。
组件还包括第二臂。第二臂可具有任何形状和配置。第二臂的优 选形式是细长构件,例如,条或杆。第二臂在第二臂上的第一位置处 被枢转安装到第二固定枢轴。第一位置处的可枢转连接结构可具有任 何合适的形式,优选是穿过臂的销、转轴或轴,臂可围绕它们自由移 动。
第二臂可用作组件的驱动臂,就是说,力被施加到其上,从而围 绕处于臂上的第一位置处的固定枢轴旋转臂,由此将驱动力传递到组 件的其他部件。替代性地,第二臂可以是组件的从动臂,就是说,在 组件的其他部件的作用下围绕固定的枢轴移动。当第二臂作为驱动臂 操作时,本发明的组件尤其有利。
第二位置可位于第二臂上的任何合适位置。在一个优选实施例中, 第一位置位于第二臂的第一端处或附近。
组件还包括第三臂。第三臂可具有任何形状和配置。第三臂的优 选形式是细长构件,例如,条或杆。第三臂在第三臂上的第一位置处 被枢转安装到第二臂。第二臂和第三臂之间的可枢转连接结构可具有 任何合适的形式,优选是穿过臂的销、转轴或轴,臂可围绕它们自由 移动。
第三臂在第三臂上的第一位置处和第二臂上的第二位置处可枢轴 地连接到第二臂。第一位置可位于第三臂上的任何合适位置。在一个 优选实施例中,第一位置位于第三臂的一端处或附近。
第二臂上的第二位置与第二臂上的第一位置间隔开。在一个优选 实施例中,第二臂上的第二位置位于第二臂的第二端处或附近。
如上所示,在组件的操作过程中,当组件在收缩位置和第一伸展 位置之间移动时,第三臂上的一点沿直线路径行进。第三臂上的此点 与第三臂上的第一位置间隔开,第一位置是第三臂上的第二臂和第三 臂可枢转地连接在一起的位置。第三臂上此点的位置将取决于以下方 面,即,组件的其他部件的几何形状和它们相互连接的位置,尤其是 第一和第二臂以及第一和第二连接臂的长度。
第三臂可以是从动臂,就是说,在第一和第二臂的移动作用下移 动。在此情形中,第一臂围绕第一固定枢轴的旋转和/或第二臂围绕第 二固定枢轴的旋转致使第三臂移动,从而使得第三臂上的所述点沿收 缩位置和第一伸展位置之间的直线路径行进。替代性地,第三臂可以 是驱动臂,就是说,力被施加到其上,引起第三臂移动,这继而驱动 组件的其他部件,致使第一臂围绕第一固定枢轴移动和第二臂围绕第 二固定枢轴运动。例如,向收缩位置和第一伸展位置之间的第三臂上 的所述点施加直线力会致使第一和第二臂围绕它们各自的固定枢轴转 动。
如上所示,组件还包括第四臂。与第一、第二和第三臂相同,第 四臂可具有任何形状和配置。第四臂的优选形式是细长构件,例如, 条或杆。第四臂在第四臂上的第一位置处被枢转安装到第二臂。第二 臂和第四臂之间的可枢转连接结构可具有任何合适的形式,优选是穿 过臂的销、转轴或轴,臂中的一个或两者可围绕它们自由移动。
第四臂在第四臂上的第一位置处和第二臂上的第三位置处可枢轴 地连接到第二臂。第一位置可位于第四臂上的任何合适位置。在一个 优选实施例中,第一位置位于第四臂的一端处或附近。
第二臂上的第三位置与第二臂上的第一位置间隔开。在一个优选 实施例中,第二臂上的第二位置位于第二臂的第二端处或附近。尤其 优选的是,第二臂上的第三位置与第二臂上的第二位置重合,就是说, 第三和第四臂在第二臂上的同一位置处枢转连接到第二臂。
如上所示,在组件的操作过程中,当组件在收缩位置和第二伸展 位置之间移动时,第四臂上的一点沿直线路径行进。第四臂上的此点 与第四臂上的第一位置间隔开,第一位置是第四臂上的第二臂和第四 臂可枢转地连接在一起的位置。第四臂上此点的位置将取决于以下方 面,即,组件的其他部件的几何形状和它们相互连接的位置,尤其是 各个臂(尤其是第一和第二臂以及第二和第三连接臂)的长度。
第四臂可以是从动臂,就是说,在第一和第二臂的移动作用下移 动。在此情形中,第一臂围绕第一固定枢轴的旋转和/或第二臂围绕第 二固定枢轴的旋转致使第四臂移动,从而使得第四臂上的所述点沿收 缩位置和第二伸展位置之间的直线路径行进。替代性地,第四臂可以 是驱动臂,就是说,力被施加到其上,引起第四臂移动,这继而驱动 组件的其他部件,致使第一臂围绕第一固定枢轴移动和第二臂围绕第 二固定枢轴运动。例如,向收缩位置和第二伸展位置之间的第四臂上 的所述点施加直线力会致使第一和第二臂围绕它们各自的固定枢轴转 动。
类似地,力被施加到第三和第四臂中的一个上,引起臂移动,继 而致使第三和第四臂中的另一个移动。
可根据期望达到的部件移动和组件的具体应用选择第一和第二固 定枢轴之间的距离以及第一、第二、第三和第四臂的长度。下面参照 图1详细描述组件的具体实施例。
但是,一般而言,第一臂的长度(即第一臂上第一和第二位置之 间的距离)与第一和第二固定枢轴之间的距离之比可为0.5至2.0,更 优选为0.6至1.75,再优选为0.75至1.5。第一臂优选不长于,更优选 地长度短于,第一和第二固定枢轴之间的距离。因此,第一臂的长度 与第一和第二固定枢轴之间的距离之比更优选为0.75至0.99,再优选 为0.8至0.99,具体为0.9至0.99。对于许多应用来说,约0.92至约 0.98的比率尤其合适。
第二臂的长度可被看做是第二臂上的第一位置与第二和第三位置 中距第一位置最远的那个之间的距离。第二臂的长度与第一和第二固 定枢轴之间的距离之比可为0.5至2.0,更优选为0.6至1.75,再优选 为0.75至1.5。第二臂的长度优选短于第一和第二固定枢轴之间的距 离。因此,第二臂的长度与第一和第二固定枢轴之间的距离之比更优 选为0.75至0.99,再优选为0.8至0.99,具体为0.9至0.99。对于许 多应用来说,约0.92至约0.98的比率尤其合适。
在组件的其他部件的限制和期望运动范围内,第二臂的长度优选 被选定为尽可能长。以此方式,第二臂上的第二和第三位置围绕第二 固定枢轴移动所通过的弧具有尽可能大的半径。这有助于放置第二连 接臂。
第二臂可长于或短于第一臂。在一个优选实施例中,第一和第二 臂具有相同长度。
将第三臂的长度看做第三臂上的第一位置和第三臂上的所述点之 间的距离的情况下,将通过第一和第二臂与连接臂的布置来确定第三 臂的长度。在一些实施例中,第三臂的长度小于第一和第二臂的长度, 具体是第一和/或第二臂的长度的0.9至0.99倍。例如,在第一和第二 臂的长度相等并小于第一和第二固定枢轴之间的距离的情况下,第三 臂的长度可以是第一和第二臂长度的约0.975倍。在替代性实施例中, 第三臂的长度与第一臂和/或第二臂的长度相等。
在一个尤其优选的布置中,第一、第二和第三臂长度相等。
类似地,将第四臂的长度看做第四臂上的第一位置和第四臂上的 所述点之间的距离的情况下,将通过第一和第二臂与连接臂的布置来 确定第四臂的长度。在一些实施例中,第四臂的长度小于第一和第二 臂的长度,具体是第一和/或第二臂的长度的0.9至0.99倍。例如,在 第一和第二臂的长度相等并小于第一和第二固定枢轴之间的距离的情 况下,第四臂的长度可以是第一和第二臂长度的约0.975倍。在替代 性实施例中,第四臂的长度与第一臂和/或第二臂的长度相等。
在一个尤其优选的布置中,第一、第二和第四臂长度相等。
第三和第四臂可具有相同或不同的长度,其中第三臂长于或短于 第四臂。在一个优选实施例中,第三和第四臂长度相等。
组件还包括第一连接臂。第一连接臂在第一臂和第三臂之间延伸。 第一连接臂可具有任何形状和配置。第一连接臂的优选形式是细长构 件,例如,条或杆。第一连接臂可枢转地安装到第一和第三臂中的每 个。第一连接臂与第一和第三臂中的每个之间的可枢转连接结构可具 有任何合适的形式,优选是穿过臂的销、转轴或轴,一个或两个臂可 围绕它们自由移动。
可枢转连接结构可位于第一连接臂上的任何合适位置。在一个优 选实施例中,第一连接臂和第一臂之间的可枢转连接结构位于第一连 接臂的一端处或附近和/或第一连接臂和第三臂之间的可枢转连接结 构位于第一连接臂的一端处或附近。
第一连接臂在第一臂上的第二位置处连接到第一臂。第一臂上的 第二位置与第一臂上的第一位置间隔开。在一个优选实施例中,第一 臂上的第二位置位于第一臂的第二端处或附近。
第一连接臂还在第三臂的第二位置处连接到第三臂,此第二位置 与第三臂上的第一位置间隔开。
第一连接臂可具有任何合适的长度。它的长度优选是第一连接臂 在其间延伸的第一和第三臂上的两位置之间的距离。
可根据一些因素选择第三臂上的与第一连接臂连接的第二位置。 首先,第一连接臂用于支撑第三臂,具体是辅助支撑施加到第三臂上 的任何负荷。对经由第一连接臂以此方式支撑第三臂的需求是确定第 三臂上第二位置的位置的一个因素。第二,组件的总体强度和稳定性 与第一连接臂的长度有关,其中,所述强度和稳定性随着第一连接臂 的长度的增加而降低。
第三臂上的第二位置可以处于任何合适的位置处。具体地,第三 臂上的第一位置和第二位置之间的距离与第三臂上的第一位置和所述 点之间的距离之比可为0.1至0.9,更优选为0.1至0.8,再优选为0.1 至0.7,具体为0.1至0.6。优选比率为0.1至0.55。第三臂上的第一位 置和第二位置之间的距离与第三臂上的第一位置和所述点之间的距离 之比优选小于0.75,更优选小于0.65,再优选小于0.55。已经发现接 近0.5的比率尤其合适。组件的一个特别优选的实施例使得第三臂上 的第一位置和第二位置之间的距离与第三臂上的第一位置和所述点之 间的距离之比可为约0.15至约0.35,更优选为约0.2至约0.3,更优选 为约0.23至0.28。
组件还包括第二连接臂。第二连接臂在第一臂和第二臂之间延伸。 第二连接臂可具有任何形状和配置。第二连接臂的优选形式是细长构 件,例如,条或杆。第二连接臂可枢转地安装到第一和第二臂中的每 个。第二连接臂与第一和第二臂中的每个之间的可枢转连接结构可具 有任何合适的形式,优选是穿过臂的销、转轴或轴,一个或两个臂可 围绕它们自由移动。
可枢转连接结构可位于第二连接臂上的任何合适位置。在一个优 选实施例中,第二连接臂和第一臂之间的可枢转连接结构位于第一连 接臂的一端处或附近和/或第二连接臂和第二臂之间的可枢转连接结 构位于第二连接臂的第二端处或附近。
第二连接臂在第一臂上的第三位置处连接到第一臂,此第三位置 与第一臂上的第一和第二位置间隔开。
可根据一些因素选择第一臂上的与第二连接臂连接的第三位置。 首先,第二连接臂用于支撑第一臂,具体是辅助支撑施加到第一臂上 的任何负荷。对经由第一连接臂以此方式支撑第一臂的需求是确定第 一臂上第三位置的位置的一个因素。第二,与第一连接臂的情形相同, 组件的总体强度和稳定性与第二连接臂的长度有关,其中,所述强度 和稳定性随着第二连接臂的长度的增加而降低。
第一臂上的第三位置可以处于任何合适的位置处。具体地,第一 臂上的第一位置和第三位置之间的距离与第一臂上的第一位置和第二 位置之间的距离之比可为0.1至0.9,更优选为0.2至0.8,再优选为 0.3至0.7,具体为0.4至0.6。优选比率为0.4至0.55。第一臂上的第 一位置和第三位置之间的距离与第一臂上的第一位置和第二位置之间 的距离之比优选小于0.75,更优选小于0.65,再优选小于0.55。已经 发现接近0.5的比率尤其合适。组件的一个特别优选的实施例使得第 一臂上的第一位置和第三位置之间的距离与第一臂上的第一位置和第 二位置之间的距离之比可为约0.4至0.5。
第二连接臂还在第二臂上的第四位置处连接到第二臂。在组件的 一个实施例中,第四位置与第二臂上的第一、第二和第三位置分隔开。 在一个替代性实施例中,第二臂上的第四位置与第二臂上的第二位置 重合,从而使得第二连接臂连接到第二和第三臂两者。此布置具有结 构特别紧凑的优点。在第二替代性实施例中,第二臂上的第四位置与 第二臂上的第三位置重合,从而使得第二连接臂连接到第二和第四臂 两者。此布置也具有结构特别紧凑的优点。在第三替代性实施例中, 第二臂上的第四位置与第二臂上的第二和第三位置重合,从而使得第 二连接臂连接到第二、第三和第四臂。这也是特别紧凑的布置。
第二臂上的第四位置位于第二臂上的第二位置处或附近,并且可 处于任何合适的位置处。具体地,第二臂上的第一位置和第四位置之 间的距离与第二臂上的第一位置和第二位置之间的距离之比可为0.8 至1.0,更优选为0.85至1.0,再优选为0.875至1.0,具体为0.9至1.0。 优选比率为0.925至1.0。组件的一个特别优选的实施例使得第二臂上 的第一位置和第四位置之间的距离与第二臂上的第一位置和第二位置 之间的距离之比可为约0.95至1.0。
类似地,第二臂上的第三位置位于第二臂上的第三位置处或附近, 并且可处于任何合适的位置处。具体地,第二臂上的第一位置和第四 位置之间的距离与第二臂上的第一位置和第三位置之间的距离之比可 为0.8至1.0,更优选为0.85至1.0,再优选为0.875至1.0,具体为0.9 至1.0。优选比率为0.925至1.0。组件的一个特别优选的实施例使得 第二臂上的第一位置和第四位置之间的距离与第二臂上的第一位置和 第三位置之间的距离之比可为约0.95至1.0。
第二连接臂可具有任何合适的形状。它的长度优选是第一位置与 第二、第三和第四位置中最远的那个之间的距离。
组件还包括第三连接臂。第三连接臂在第一臂和第四臂之间延伸。 第三连接臂可具有任何形状和配置。第三连接臂的优选形式是细长构 件,例如,条或杆。第三连接臂可枢转地安装到第一和第四臂中的每 个。第一连接臂与第一和第四臂中的每个之间的可枢转连接结构可具 有任何合适的形式,优选是穿过臂的销、转轴或轴,一个或两个臂可 围绕它们自由移动。
可枢转连接结构可位于第三连接臂上的任何合适位置。在一个优 选实施例中,第三连接臂和第一臂之间的可枢转连接结构位于第三连 接臂的一端处或附近和/或第三连接臂和第四臂之间的可枢转连接结 构位于第三连接臂的第二端处或附近。
第三连接臂在第一臂上的第四位置处连接到第一臂。第一臂上的 第四位置与第一臂上的第一位置间隔开。在一个实施例中,第一臂上 的第四位置处于第一臂的第二端处或附近。在一个优选实施例中,第 一臂上的第四位置与第一臂的第二位置重合,即,第一和第三连接臂 在同一位置处枢转连接到第一臂。
第三连接臂在第四臂上的第二位置处进一步连接到第四臂,此第 二位置与第四臂上的第一位置分隔开。
第三连接臂可具有任何合适的长度。其长度优选是第一和第四臂 上的第二连接臂在其间延伸的位置之间的距离。
可根据一些因素选择第四臂上的与第三连接臂连接的第二位置。 首先,第三连接臂用于支撑第四臂,具体是辅助支撑施加到第四臂上 的任何负荷。对经由第三连接臂以此方式支撑第四臂的需求是确定第 四臂上第二位置的位置的一个因素。第二,组件的总体强度和稳定性 与第三连接臂的长度有关,其中,所述强度和稳定性随着第三连接臂 的长度的增加而降低。
第四臂上的第二位置可以处于任何合适的位置处。具体地,第四 臂上的第一位置和第二位置之间的距离与第四臂上的第一位置和所述 点之间的距离之比可为0.1至0.9,更优选为0.2至0.8,再优选为0.3 至0.7,具体为0.35至0.6。优选比率为0.4至0.55。第四臂上的第一 位置和第二位置之间的距离与第四臂上的第一位置和所述点之间的距 离之比优选小于0.75,更优选小于0.65,再优选小于0.55。已经发现 接近0.5的比率尤其合适。组件的一个特别优选的实施例使得第四臂 上的第一位置和第二位置之间的距离与第四臂上的第一位置和所述点 之间的距离之比可为约0.41至约0.47。
第四臂上的第二位置可处于与第三臂上的第四位置相同的相对位 置处。优选地,第三臂上的第二位置处于与第四臂上的第二位置不同 的相对位置处。以此方式,第三和第四臂在从收缩位置移动的所有点 处都处于不同位置。
在一个优选实施例中,第四臂上第一和第二位置之间的距离大于 第三臂上第一和第二位置之间的距离。以此方式,当组件从收缩状态 移动时,第三臂引领第四臂并且在第四臂之前到达伸展位置并超过伸 展位置。
第四臂上的第一位置和第二位置之间的距离与第三臂上的第一位 置和第二位置之间的距离之比可为1.0至3.0,更优选为1.3至2.0,再 优选为1.5至2.0。已经发现接近1.5的比率尤其有利。具有这种比率 的组件的实施例可被布置为,使得当第三臂基本垂直于在第一和第二 固定枢轴之间延伸的线时第四臂上的所述点处于第二伸展位置,即, 处于其直线运动路径的端部处。
一般而言,臂和连接臂可互相平行地延伸。换言之,臂和连接臂 可各自被看做在与其他臂和连接臂中的一个或多个的平面重合或平行 的平面内移动。在使用时,许多臂和连接臂互相交叉。有利的是,以 此方式交叉的臂或连接臂相对于彼此可滑动地连接。具体地,与第二 臂或连接臂交叉的第一臂或连接臂可以可滑动地连接到第二臂或连接 臂。例如,第一臂或连接臂设置有可沿其滑动的构件,该构件可连接 到,优选枢转连接到,与在使用时与第一臂或连接臂交叉的第二臂或 连接臂。以此方式,增加了如此互相连接的两个臂的刚性,具体增加 了臂的横向稳定性并防止它们移动脱离法向移动平面。
在一个优选实施例中,第一臂可滑动地连接到第二臂。更具体地, 第一和第二臂中的一个优选设置有沿其滑动的构件。该构件枢转连接 到第一和第二臂中的另一个。在一个优选实施例中,滑动构件被安装 在第二臂。
组件可包括其他臂和各自的连接臂,它们如以上参照第三臂和第 一连接臂以及第四臂和第三连接臂描述地布置。因此,组件可包括第 五臂和第四连接臂,各自以与如上所述的第四臂和第三连接臂类似的 放置布置。第五臂上的第二位置处于与第三和第四臂上的第二位置不 同的相对位置处。这确保第五臂相对于如上所述的第三和第四臂两者 处于不同的位置和方向。类似地,组件可包括同样以类似方式布置的 第六臂和第五连接臂。
组件的部件的相对移动可是受限的,例如,限制第三臂的移动, 使得所述点的运动被限定为在收缩位置和延伸位置之间的直线。用于 限制组件的部件的相对移动的合适装置包括在臂或连接臂中的两个之 间延伸的柔性绳或链。在一个实施例中,柔性绳或链在第一臂和第三 臂或第四臂之间延伸,具体是第一臂的第一和第四位置之间的点和第 三臂或第四臂上的第一位置之间。柔性绳的一个优选形式包括可在当 组件处于收缩位置的折叠状态和处于伸展位置的完全伸展状态之间移 动的多个铰接臂或臂组件。
在本发明的组件的尤其优选的实施例中,根据以上标准选择臂和 连接臂的长度,以使它们在收缩位置时折叠放置在第一和第二固定枢 轴之间。尤其有利的是,当处于收缩位置时,组件可被布置成如此紧 凑的形式。在优选实施例中,臂和连接臂形成为其一些部分的剖面具 有“I”、“L”和“U”形状,所述部分被布置为容许臂处于收缩位置 时容纳在彼此中。
本发明的组件的另一优点是高度可伸缩并且可如前文所述地被构 造和应用于大的尺寸范围以转化运动。
具体地,通过容许第一部件、第二部件和第三部件之间的相对移 动,组件具有广泛的应用和用途。
相应地,在另一方面,本发明提供包括第一部件、第二部件和第 三部件的组件,第二和第三部件被布置为相对于第一部件移动,其中, 如前文所述的,组件被设置在第二部件和第三部件之间,组件的操作 使得第二和第三部件相对于第一部件移动。
第二和第三部件之一连接到组件的第三臂,第二和第三部件中的 另一个连接到第四臂。第一部件提供与第一和第二臂枢转连接的第一 和第二固定枢轴。以此方式,使得第二和第三部件相对于第一部件移 动。如上所示,可通过向组件的第一臂、第二臂或向第三臂或第四臂 施加力来产生这种相对移动。
可通过在组件中包括其他臂和连接臂来使其他部件以类似方式移 动,如前所述。
包括第一、第二和第三部件的组件广泛用于提供多个部件之间的 相对移动。例如,组件可用于移动与第一或第二臂连接并围绕各自的 第一或第二固定枢轴旋转的第一部件、与第三臂上的所述点连接并可 在收缩位置和第一伸展位置之间直线移动的第二部件以及与第四臂上 的所述点连接并可在收缩位置和第二伸展位置之间直线移动的第二部 件。此外,组件可用于相对于第一或第二固定枢轴或在其间延伸的线 位移和旋转与第三或第四臂之一连接的部件。
在许多应用中采用多个组件。具体地,可在待移动物体的相反侧 上使用成间隔关系的多个组件。例如,可将第一和第二组件设置在待 移动物体的相反侧上,其中,两个组件的第三或第四臂连接到物体的 相反侧。
利用本发明的组件将旋转运动转化为直线运动包括支撑建筑结构 并使它们相对于彼此移动。
因此,本发明还提供一种建筑,包括:
第一建筑部分、第二建筑部分和第三建筑部分,第二建筑部分能够 相对于第一建筑部分在收缩位置和第一伸展位置之间移动,并且第三建 筑部分能够相对于第一建筑部分在收缩位置和第二伸展位置之间移动;
其中,经由前文所述的组件提供第一、第二和第三建筑部分之间的 相对移动和相对于第一建筑部分对第二和第三建筑部分的支撑。
第一建筑部分可以是建筑的任何结构或部分,具体是固定结构(诸 如房屋、公寓或办公楼)或可移动式建筑结构(诸如,可移动式房屋、 拖车房等)。第二和第三建筑结构可以需要相对于第一建筑部分在收缩位 置和伸展位置之间以协调方式移动的装置的任何结构或部件。这类结构 的例子包括阳台、地板延长部分、屋顶延伸部分、顶篷等。
附图说明
下面将参照附图进一步解释本发明的组件的原理和操作,其中:
图1是处于伸展位置的根据本发明的组件的简化概略图;
图2是处于收缩位置的图1的组件的概略图;
图3是处于第一部分伸展位置的图1的组件的概略图;
图4是处于第二部分伸展位置的图1的组件的概略图;
图5是处于第三部分伸展位置的图1的组件的概略图;
图6是处于进一步伸展的部分伸展位置的图1的组件的概略图;
图7是处于伸展位置的图1的组件的概略图;
图8是处于收缩位置的本发明的另一实施例的组件的概略图;
图9是处于第一部分伸展位置的图8的组件的概略图;
图10是处于第二部分伸展位置的图8的组件的概略图;
图11是处于第三部分伸展位置的图8的组件的概略图;
图12是处于伸展位置的图8的组件的概略图。
具体实施方式
参照图1,其示出了本发明的一个实施例的组件(总体由2表示) 的概略图。示出组件2在第一固定枢轴6和第二固定枢轴8处被安装 到固定结构4上。固定枢轴6、8间隔开并且相对于彼此固定。
第一臂10的一端在第一位置D处枢转连接到第一固定枢轴6。第 二臂12的一端在第二位置C处枢转连接到第二固定枢轴8。第三臂 14的一端经由枢轴连接结构16被安装在第二臂12的第二端处。并且, 第四臂18的一端经由枢轴连接结构16被安装在第二臂12的第二端 处。第二、第三和第四臂之间的此连接位置由图1中的B表示。
第一连接臂20的一端经由枢轴连接结构22被安装在第一臂10 的第二端处,此连接的位置由图1中的E表示。第一连接臂的第二端 经由枢轴连接结构24在位置F处被安装到第三臂,位置F与位置B 间隔开。
第二连接臂26的一端经由枢轴连接结构28在与位置D和E都间 隔开的位置G处被安装到第一臂。第二连接臂26被安装到枢轴连接 结构16并由此在位置B处被安装到第二、第三和第四臂。
第三连接臂30的一端经由枢轴连接结构22在位置E处被安装在 第一臂。第三连接臂30的第二端经由枢轴连接结构32在位置H处被 安装到第四臂,位置H与位置B间隔开。
枢轴连接结构可由任何合适的装置形成,例如,由延伸通过枢转 接合的臂中的孔的销形成。
第一臂10围绕第一固定枢轴6和第二臂12围绕第二固定枢轴8 的移动引起第三臂14移动,使得第三臂上的点A在收缩位置X和伸 展位置Y之间移动。当在位置X和Y之间移动时,点A勾勒出基本 是直线的第一路径,然后勾勒出弓形路径,从而使得第三臂14相对于 连接第一和第二枢转点6、8的线旋转和位移。第一臂10和第二臂12 的前述移动还致使第四臂14移动,使得第四臂上的点I在收缩位置X 和伸展位置Z之间移动。当在位置X和Z之间移动时,第四臂上的点 I沿基本为直线的路径前进。
图1的组件的第一示例性布置具有表1列出的尺寸。
表1

图1的组件的尺寸 长度(mm) C-D 3250 D-E 3000 C-B 3000 B-A 3000 D-G 1460 B-F 495 E-F 2255 E-H 1540 B-I 3000 G-B 1210 B-H 1210 X-Z 3296

表1的布置使第四臂上的点I沿与连接点C和D处的固定枢轴的 线垂直的近似直线X-Z移动,该直线具有3296mm的长度并且与直线 的最大偏离为8mm。组件的相同移动致使第三臂上的点A从位置X 移动到位置Y,首先沿与路径X-Z类似的直线路径移动,然后移动通 过弧线。结果是第三臂相对于连接固定枢轴的线旋转和位移。
图1的组件2的部件的运动顺序在图2至7中示出。
参照图2,组件2被示出处于保持在固定结构4内收缩位置,固 定结构4提供用于固定枢轴6和8的支架。固定结构4可以是任何结 构,例如建筑外部上的框架或其他支撑组件。当处于图2的收缩位置 时,组件的臂形成为位于彼此内,尤其是沿它们的长度的一些部分具 有适度平坦的、“L”形和“U”形形状的臂。以此方式,组件2在处 于收缩位置时占据最小的空间。
图3示出处于第一部分延伸位置的组件2,其中,第三臂14和第 四臂18已经远离固定枢轴6、8和固定结构移动,即,图中向左。在 从图2的位置向图2的位置移动时,第三臂14端部处的点A和第四 臂18端部处的点Z都沿基本平直的线行进。应该注意到,如图3所 示,在它们向左运动时,第三臂14引领第四臂18。
图4示出处于第二部分延伸位置的组件2,其中,第三臂14和第 四臂18都进一步远离固定枢轴6、8移动。同样,第三臂14上的点A 和第四臂18上的点Z追随从其在图2的收缩位置的位置开始的基本 平直的线。
类似地,图5示出处于第三部分延伸位置的组件2,其中,第三 臂14和第四臂18仍进一步远离固定枢轴6、8移动。第四臂18上的 点Z仍沿直线路径行进。第三臂14上的点A已经移动超过位于其直 线移动路径末端处的延伸位置并且已经沿弧线向上移动,如图5所示。
图6示出处于第四部分伸展位置的组件2,其中,第三臂14和第 四臂18仍进一步远离固定枢轴6、8移动。第四臂18上的点Z仍沿 直线路径行进。第三臂14上的点A已经沿弧线进一步向上移动,如 图5所示。
图7示出处于其伸展位置的组件2,就是说,第四臂18位于使得 点Z处于从收缩位置开始的直线路径的末端处的位置处。第三臂14 已经移动到垂直于竖直的固定结构4的基本水平位置,如图7所示。
经由在固定结构4和第四臂18上的点Z之间的组件防止组件进 一步移动超过图7所示的延伸位置。任何合适的组件都可用于以此方 式限制移动。在图2至7所示的实施例中,组件包括可折叠底部组件 40,其具有第一底部部段42和第二底部部段44。第一底部部段42在 固定结构4上的固定枢转点8处或附近旋转附接到固定结构。第二底 部部段44的一个边缘铰接附接到第一底部组件42的自由边缘并且枢 转连接到第四臂18的点Z处。如按图2至图7的顺序可见的,在点Z 沿直线路径行进的情况下,第四臂18的移动的作用是将底部组件40 从图2的收缩位置(其中底部部段竖直折叠)展开到图7所示的伸展 位置(其中底部部段42、44水平放置)。
转向图8至12,示出了本发明的另一实施例的组件。按从图8的 收缩位置到图12的完全伸展位置的顺序示出组件,大体由102表示。 组件102具有与图1示出和以上描述的实施例相同的总体配置和操作。
组件102包括第一臂104,其一端在第一位置D处枢转连接到第 一固定枢轴,为了清楚起见未在图8至12中示出。第二臂106的一端 在第一位置C处枢转连接到第二固定枢轴,为了清楚起见同样未在图 8至12中示出。参照图1至7并参照以上对于与第一臂104和第二臂 106连接的固定枢轴的细节的描述。
第一臂104包括彼此平行延伸布置且分隔开的两个臂部104a、 104b。类似地,第二臂106包括彼此平行延伸的两个臂部106a、106b。 第二臂106的臂部106a、106b分隔开足以容纳第一臂104的两个臂部 104a、104b的距离,如图8至12所示。滑动件108可滑动地安装在 第二臂106上。滑动件连接臂110的一端被枢转安装到滑动件108上 并且其另一端被枢转安装到第一臂104上。在操作中,当第一臂104 相对于第二臂106移动时,致使滑动件108沿第二臂滑动。滑动件连 接臂110连接第一和第二臂104、106,并增加臂的稳定性,具体是提 供横向稳定性并抵抗第一和第二臂不再对准的任何倾向,继而用于保 持组件102的部件的移动基本在一个平面内。
第三臂112的一端经由枢轴连接结构114被安装在第二臂106的 第二端。第三臂112呈倒U形通道形式,其上安装有待被移动的部件 或组件。
第四臂116的一端也经由枢轴连接结构114被安装在第二臂106 的第二端上。第二、第三和第四臂之间的这种连接到位置由图中的B 表示。第四臂116具有与第一臂104类似的构造并且包括平行分隔开 的第一和第二臂部116a、116b。
第一连接臂118的一端经由枢轴连接结构120被安装在第一臂 104的第二端处,此连接位置由图中的E表示。第一连接臂118的第 二端经由枢轴连接结构122被安装在第三臂112的位置F处,位置F 与位置B分隔开。第一连接臂118具有与第一臂104类似的构造并且 包括平行分隔开的第一和第二臂部118a、118b。如图所示,第一连接 臂的臂部118a、118b在第四臂两侧延伸,从而使得第四臂116的两个 臂部116a、116b被容纳在第一连接臂的臂部之间。
第二连接臂124的一端经由枢轴连接结构126被安装在第一臂 104的位置G处,位置G与位置D和E分隔开。第二连接臂124的 第二端被安装到枢轴连接结构114并以此在位置B处被安装到第二、 第三和第四臂上。第二连接臂124形成为单个构件式臂,如图所示。
第三连接臂128的一端经由枢轴连接结构120被安装在第一臂的 位置E处。第三连接臂128的第二端经由枢轴连接结构130被安装在 第四臂的位置H处,位置H与位置B分隔开。与第二连接臂类似, 第三连接臂128形成为单个构件式臂。
枢轴连接结构可由任何合适的装置形成。在图8至12所示的布置 中,枢轴连接结构由延伸通过枢转接合的臂中的孔的销形成。
组件102的部件的相对尺寸由待执行的功能决定。例如,所述相 对尺寸可以是以上表1中列出的那些。
图8至12的组件102的操作与参照图2至7的组件所描述的大体 相同。如上所示,经由第一和第二臂104、106之间的滑动连接结构增 加臂的横向稳定性。按图8至图12的顺序示出了组件从收缩位置到伸 展位置的前进。组件从伸展位置到收缩位置的移动按从图12到图8 的顺序进行。

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提供一种用于转化运动的组件,所述组件包括:第一臂(10),其能够在其上的第一位置处围绕第一固定枢轴(6)旋转;第二臂(12),其能够在其上的第一位置处围绕第二固定枢轴(8)旋转,第二固定枢轴与第一固定枢轴间隔开;第三臂(14),其能够在其上的第一位置处枢转连接到第二臂(12)的第二位置处,第二臂(12)上的第二位置与第一位置间隔开;第四臂(18),其能够在其上的第一位置处在第二臂(12)的第三位置。

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