專利名稱：具有雙滾子凸輪機(jī)構(gòu)的自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)地震防護(hù)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有雙滾子凸輪機(jī)構(gòu)的自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)地震防護(hù)床，在監(jiān)測到破壞性地震發(fā)生時，兩塊床板能夠自動、自行翻轉(zhuǎn)，人員原位落下，兩塊床板繼而重構(gòu)一個屋脊結(jié)構(gòu)，防止落物傷及人員，屬于減災(zāi)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了最大程度保護(hù)地震發(fā)生時處在睡夢中的人們，一些具有防護(hù)作用的地震防護(hù)床被設(shè)計出來。申請?zhí)枮?00510006514. 9、名稱為“樓房防震床”的一件中國發(fā)明專利申請公布了一項(xiàng)方案。由兩張相同的床板1組合為床面，沿床板1長向有一個轉(zhuǎn)軸2，見圖1所示。觸發(fā)裝置3、動力機(jī)構(gòu)4、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)位于一端床頭內(nèi)，見圖2所示。當(dāng)防震床因地震而晃動時，觸發(fā)裝置3給出控制信號，由控制信號啟動動力機(jī)構(gòu)4驅(qū)動翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。動力機(jī)構(gòu)4的動力為來自其內(nèi)的硝酸鈉、氟橡膠、鎂粉、氧化硅爆炸產(chǎn)生的氣體推力。在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，兩個相同的床板翻轉(zhuǎn)齒輪5相互嚙合；每個床板翻轉(zhuǎn)齒輪5與一張床板1的轉(zhuǎn)軸2 —端同軸并固定，其中一個轉(zhuǎn)軸2還與一個動力小輪6同軸并固定，該動力小輪6位于床板翻轉(zhuǎn)齒輪5 外側(cè)，見圖2、圖3、圖4所示；動力小輪6還與動力大輪7嚙合，防倒輪8位于動力大輪7外側(cè)，二者同軸并固定。動力機(jī)構(gòu)4中的動力桿9的外端依次與連桿10、彈力桿11連接，連桿 10另一端與動力大輪7邊緣通過軸銷12連接，在連桿10與轉(zhuǎn)軸2接觸處，連桿10與插入轉(zhuǎn)軸2中的鎖銷13相連；彈力桿11的另一端是一段齒條，與防倒輪8嚙合。鎖銷13、彈力桿11的作用在于防止防震床平時正常使用時床板1翻轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)生地震時，動力機(jī)構(gòu)4中的動力桿9推動連桿10、彈力桿11移動，連桿10拔出鎖銷13，彈力桿11齒條端脫離防倒輪 8 ；連桿10通過軸銷12拉動動力大輪7逆時針轉(zhuǎn)動45度角，根據(jù)設(shè)計的傳動比，動力小輪 6順時針轉(zhuǎn)動180度角，與動力小輪6同軸的床板翻轉(zhuǎn)齒輪5在同一方向上也轉(zhuǎn)動180度角，該側(cè)床板1同向翻轉(zhuǎn)180度角，同時，另一側(cè)床板翻轉(zhuǎn)齒輪5逆時針轉(zhuǎn)動180度角，與其相連的床板1逆時針翻轉(zhuǎn)180度角，在兩張床板1在翻轉(zhuǎn)的過程中，人員落地，翻轉(zhuǎn)結(jié)束后， 兩張床板1仍構(gòu)成一個床面。防倒轉(zhuǎn)舌14與防倒輪8配合，防止床板1逆轉(zhuǎn)，確保防震床防護(hù)作用的發(fā)揮?，F(xiàn)有技術(shù)其不足在于，由于動力機(jī)構(gòu)4、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)只在床板1 一端驅(qū)動翻轉(zhuǎn)，存在機(jī)械死點(diǎn)；由于轉(zhuǎn)軸2位于床板1中間，當(dāng)人員恰好處在床板1外側(cè)時，給床板1翻轉(zhuǎn)帶來很大阻力，同時，人員因此落入動作較大，不免造成驚嚇；兩條床板1翻轉(zhuǎn)后重構(gòu)平面床面， 抵抗落物能力較弱；動力機(jī)構(gòu)4、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，零件造價高。

發(fā)明內(nèi)容
為了消除翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)機(jī)械死點(diǎn)，使床板翻轉(zhuǎn)不受人員所處位置影響，減小人員落入動作，提高床板重構(gòu)后的承載能力，簡化翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)，減小體積，降低零件造價，我們發(fā)明了一種具有雙滾子凸輪機(jī)構(gòu)的自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)地震防護(hù)床。本發(fā)明之具有雙滾子凸輪機(jī)構(gòu)的自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)地震防護(hù)床其組成部分包括由兩條床板1組合而成的床面以及床兩端的床頭15，還具有觸發(fā)裝置、動力機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，床板1端部有相距為a+b的相同的內(nèi)滾子16和外滾子17，見圖5所示；在床兩端的床頭15上設(shè)有相同的動力機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，見圖6、圖7所示；翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由對稱的兩組滑槽構(gòu)成，每組滑槽由水平滑槽18、垂直滑槽19和圓弧滑槽20組成；水平滑槽18位于床頭15 底部，垂直滑槽19位于床頭15外邊緣，圓弧滑槽20位于床頭15上部，圓弧滑槽20高端與垂直滑槽19上端相通，圓弧滑槽20低端位于床頭15中部；各個滑槽的端部為半圓圓弧狀， 曲率半徑與各個滾子的曲率半徑相等，滑槽與滾子間隙配合；水平滑槽18兩端圓弧圓心相距為a，水平滑槽18外端圓弧圓心與垂直滑槽19下端圓弧圓心相距為b ；圓弧滑槽20中心線半徑r = a+b，圓心0與水平滑槽18外端圓弧圓心重合，見圖8所示；當(dāng)床板1呈水平狀態(tài)時，內(nèi)滾子16位于水平滑槽18內(nèi)端，外滾子17位于垂直滑槽19下端，見圖6、圖7所示； 動力機(jī)構(gòu)由拉銷21和兩組對稱分布的拉簧組成，每組拉簧由一根橫拉簧22和斜拉簧23組成，見圖6、圖7所示；當(dāng)床板1呈水平狀態(tài)時，拉銷21跨拉兩條床板1相同一端的兩個內(nèi)滾子16，各個拉簧均呈張緊狀態(tài)，橫拉簧22 —端連接內(nèi)滾子16，另一端固定在床頭15外邊緣，斜拉簧23 —端連接外滾子17，另一端固定在圓弧滑槽20外側(cè)。本發(fā)明其技術(shù)效果在于，由于在床兩端的床頭15上都設(shè)有相同的動力機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，因此，消除了翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)機(jī)械死點(diǎn)。相通的垂直滑槽19與圓弧滑槽20等效于凸輪， 外滾子17與內(nèi)滾子16由床板1相連等效于頂桿，構(gòu)成雙滾子凸輪機(jī)構(gòu)，與通常的凸輪機(jī)構(gòu)不同的是，凸輪靜止，頂桿滑動。當(dāng)?shù)卣鸱雷o(hù)床因地震而晃動時，觸發(fā)裝置給出控制信號，由控制信號啟動動力機(jī)構(gòu)驅(qū)動翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。兩條床板1自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)過程如下，拉銷21被向上拉起，釋放兩個內(nèi)滾子16，在張緊的拉簧作用下，兩個外滾子17沿垂直滑槽19上移，兩個內(nèi)滾子16沿水平滑槽18外移，見圖9所示，當(dāng)兩個外滾子17上移至垂直滑槽19上端時，兩個內(nèi)滾子16外移至水平滑槽18外端，在這一過程中，兩條床板1從水平狀態(tài)內(nèi)低外高地逐步向外抽出，直到呈垂直狀態(tài)，人員不論處在床面什么位置，對床板1的翻轉(zhuǎn)影響不大，翻轉(zhuǎn)同樣敏捷，且人員落入的動作也不大，從而最大程度降低因床板1的翻轉(zhuǎn)對人員造成的驚嚇； 之后，兩個外滾子17在斜拉簧23、床板1重力以及移動慣性的共同作用下，繼續(xù)沿圓弧滑槽20移動，直到與圓弧滑槽20低端相抵，見圖10、圖11所示，而圓弧滑槽20低端位于床頭 15中部，此時，兩條床板1重構(gòu)一個屋脊結(jié)構(gòu)，從而具備較強(qiáng)承載能力。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明只是在床頭15上開槽，再由拉簧提供動力，因此，結(jié)構(gòu)十分簡單，體積小，成本低。


圖1是現(xiàn)有防震床床板及床面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是現(xiàn)有防震床觸發(fā)裝置、動力機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在一端床頭內(nèi)分布情況示意圖。圖3是現(xiàn)有防震床動力機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)平面示意圖。圖4是現(xiàn)有防震床動力機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)立體示意圖。圖5是本發(fā)明之地震防護(hù)床床板及床面結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明之地震防護(hù)床動力機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在床頭上的分布情況立體示意圖。圖7是本發(fā)明之地震防護(hù)床動力機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。圖 8是本發(fā)明之地震防護(hù)床翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征圖。圖9是本發(fā)明之地震防護(hù)床兩條床板自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)過程示意圖，該圖兼作為摘要附圖。圖10是本發(fā)明之地震防護(hù)床兩條床板翻轉(zhuǎn)完畢重構(gòu)的屋脊結(jié)構(gòu)立體示意圖。圖11是本發(fā)明之地震防護(hù)床兩條床板翻轉(zhuǎn)完畢重構(gòu)的屋脊結(jié)構(gòu)平面示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明之具有雙滾子凸輪機(jī)構(gòu)的自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)地震防護(hù)床其組成部分包括由兩條床板1組合而成的床面以及床兩端的床頭15，還具有觸發(fā)裝置、動力機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。床板 1端部有相距為a+b的相同的內(nèi)滾子16和外滾子17，見圖5所示。在床兩端的床頭15上設(shè)有相同的動力機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，見圖6、圖7所示。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由對稱的兩組滑槽構(gòu)成，每組滑槽由水平滑槽18、垂直滑槽19和圓弧滑槽20組成。水平滑槽18位于床頭15底部，垂直滑槽19位于床頭15外邊緣，圓弧滑槽20位于床頭15上部，圓弧滑槽20高端與垂直滑槽 19上端相通，圓弧滑槽20低端位于床頭15中部。過圓弧滑槽20低端圓弧圓心的圓弧滑槽20中心線半徑r與水平滑槽18中心線的夾角α的數(shù)值為30° < α < 60°。各個滑槽的端部為半圓圓弧狀，曲率半徑與各個滾子的曲率半徑相等，滑槽與滾子間隙配合。水平滑槽18兩端圓弧圓心相距為a，如MOmm，水平滑槽18外端圓弧圓心與垂直滑槽19下端圓弧圓心相距為b，如60mm，但是，b彡0，當(dāng)b = O時，水平滑槽18外端與垂直滑槽19下端相通。圓弧滑槽20中心線半徑r = a+b,圓心O與水平滑槽18外端圓弧圓心重合，見圖8所示。過垂直滑槽19上端圓弧圓心的圓弧滑槽20中心線半徑r與垂直滑槽19中心線的夾角β的數(shù)值為0°彡β彡15°，垂直滑槽19兩端圓弧圓心相距為c，C= (a+b) Xcosii。 當(dāng)床板1呈水平狀態(tài)時，內(nèi)滾子16位于水平滑槽18內(nèi)端，外滾子17位于垂直滑槽19下端， 見圖6、圖7所示。動力機(jī)構(gòu)由拉銷21和兩組對稱分布的拉簧組成，每組拉簧由一根橫拉簧 22和斜拉簧23組成，見圖6、圖7所示。當(dāng)床板1呈水平狀態(tài)時，拉銷21跨拉兩條床板1 相同一端的兩個內(nèi)滾子16 ；各個拉簧均呈張緊狀態(tài)；橫拉簧22 —端連接內(nèi)滾子16，另一端固定在床頭15外邊緣的垂直滑槽19中心線外側(cè)及水平滑槽18中心線下側(cè)；斜拉簧23 — 端連接外滾子17，另一端固定在圓弧滑槽20外側(cè)及兩組滑槽對稱線高于垂直滑槽19上端圓弧圓心的位置。
權(quán)利要求
1.一種具有雙滾子凸輪機(jī)構(gòu)的自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)地震防護(hù)床，其組成部分包括由兩條床板 (1)組合而成的床面以及床兩端的床頭(15)，還具有觸發(fā)裝置、動力機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，床板(1)端部有相距為a+b的相同的內(nèi)滾子(16)和外滾子(17)；在床兩端的床頭 (15)上設(shè)有相同的動力機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由對稱的兩組滑槽構(gòu)成，每組滑槽由水平滑槽(18)、垂直滑槽(19)和圓弧滑槽00)組成；水平滑槽(18)位于床頭(15)底部，垂直滑槽(19)位于床頭(1 外邊緣，圓弧滑槽OO)位于床頭(1 上部，圓弧滑槽OO)高端與垂直滑槽(19)上端相通，圓弧滑槽OO)低端位于床頭(1 中部；各個滑槽的端部為半圓圓弧狀，曲率半徑與各個滾子的曲率半徑相等，滑槽與滾子間隙配合；水平滑槽(18) 兩端圓弧圓心相距為a，水平滑槽(18)外端圓弧圓心與垂直滑槽(19)下端圓弧圓心相距為 b ；圓弧滑槽OO)中心線半徑r = a+b，圓心0與水平滑槽(18)外端圓弧圓心重合；當(dāng)床板 ⑴呈水平狀態(tài)時，內(nèi)滾子(16)位于水平滑槽(18)內(nèi)端，外滾子(17)位于垂直滑槽(19) 下端；動力機(jī)構(gòu)由拉銷和兩組對稱分布的拉簧組成，每組拉簧由一根橫拉簧0 和斜拉簧組成；當(dāng)床板(1)呈水平狀態(tài)時，拉銷跨拉兩條床板(1)相同一端的兩個內(nèi)滾子(16)，各個拉簧均呈張緊狀態(tài)，橫拉簧0 —端連接內(nèi)滾子(16)，另一端固定在床頭 (15)外邊緣，斜拉簧—端連接外滾子(17)，另一端固定在圓弧滑槽OO)外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)地震防護(hù)床，其特征在于，過圓弧滑槽OO)低端圓弧圓心的圓弧滑槽OO)中心線半徑r與水平滑槽(18)中心線的夾角α的數(shù)值為 30° 彡 α 彡 60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)地震防護(hù)床，其特征在于，水平滑槽(18)外端圓弧圓心與垂直滑槽(19)下端圓弧圓心距離b彡0，當(dāng)b = O時，水平滑槽(18)外端與垂直滑槽(19)下端相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)地震防護(hù)床，其特征在于，過垂直滑槽(19)上端圓弧圓心的圓弧滑槽OO)中心線半徑r與垂直滑槽(19)中心線的夾角β的數(shù)值為 0°彡β彡15°，垂直滑槽(19)兩端圓弧圓心相距為c，c = (a+b) Xcosii。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)地震防護(hù)床，其特征在于，橫拉簧02)另一端固定在床頭(1 外邊緣的垂直滑槽(19)中心線外側(cè)及水平滑槽(18)中心線下側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)地震防護(hù)床，其特征在于，斜拉簧03)另一端固定在圓弧滑槽OO)外側(cè)及兩組滑槽對稱線高于垂直滑槽(19)上端圓弧圓心的位置。
全文摘要
具有雙滾子凸輪機(jī)構(gòu)的自翻轉(zhuǎn)重構(gòu)地震防護(hù)床屬于減災(zāi)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有技術(shù)存在機(jī)械死點(diǎn)，床板翻轉(zhuǎn)阻力有時較大，重構(gòu)床面抵抗落物能力較弱，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。本發(fā)明其特征在于床板端部有內(nèi)滾子和外滾子；在床兩端的床頭上設(shè)有相同的動力機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由對稱的兩組滑槽構(gòu)成，每組滑槽由水平滑槽、垂直滑槽和圓弧滑槽組成；水平滑槽位于床頭底部，垂直滑槽位于床頭外邊緣，圓弧滑槽位于床頭上部，圓弧滑槽高端與垂直滑槽上端相通，圓弧滑槽低端位于床頭中部；動力機(jī)構(gòu)由拉銷和兩組對稱分布的拉簧組成，每組拉簧由一根橫拉簧和斜拉簧組成；拉銷跨拉兩條床板相同一端的兩個內(nèi)滾子，各個拉簧均呈張緊狀態(tài)，橫拉簧一端連接內(nèi)滾子，另一端固定在床頭外邊緣，斜拉簧一端連接外滾子，另一端固定在圓弧滑槽外側(cè)。
文檔編號A47C19/00GK102356972SQ201110236478
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者李曉舟, 王鵬飛, 申博宇, 鄭龍, 霍艷霞 申請人:長春理工大學(xué)