專利名稱：重力平衡機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平衡機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及一種重力平衡機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
無論是在機(jī)械結(jié)構(gòu)中，還是在日常生活中，想在重力方向輕松移動(dòng)一個(gè)物體，都需要考慮重力的平衡問題，原始的重力平衡機(jī)構(gòu)是采用重錘和定滑輪來平衡重物的重力，但是這需要一個(gè)與重物相等的重錘，并有一個(gè)定滑輪和牽引索，這使機(jī)構(gòu)重量成倍的增加并占用大的空間。現(xiàn)有技術(shù)中，申請?zhí)枮?01010019469. 1，名稱為“一種重力平衡機(jī)構(gòu)”的專利也
提供了一種重力平衡機(jī)構(gòu)，該重力平衡機(jī)構(gòu)由儲(chǔ)能器和錐狀螺旋盤組成，儲(chǔ)能器由軸、定外殼、扭簧和動(dòng)外殼組成；錐狀螺旋盤由錐狀螺旋盤體和牽引索組成。該平衡機(jī)構(gòu)有效解決了在一段距離內(nèi)，能使重物保持平衡的問題。但是該平衡機(jī)構(gòu)中的重物的活動(dòng)范圍很小，扭簧容易變形，而且變形之后會(huì)影響整個(gè)平衡機(jī)構(gòu)的使用，同時(shí)，該平衡機(jī)構(gòu)只適用于重力比較小的重物。說明該平衡機(jī)構(gòu)其適用范圍小且操作不方便，已無法滿足市場的需求了。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用范圍廣、使用方便及可通過改變變徑輪的半徑和彈簧的拉力來調(diào)節(jié)重物的重力平衡的重力平衡機(jī)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種重力平衡機(jī)構(gòu)，包括變徑輪、彈簧、牽引繩和基座，所述變徑輪包括第一外輪、主動(dòng)輪、中輪、從動(dòng)輪和第二外輪；所述變徑輪固定在基座上且彈簧的一端也固定在基座上，所述牽引繩的一端與彈簧的另一端連接；所述主動(dòng)輪、中輪和從動(dòng)輪順次夾持在第一外輪和第二外輪之間；所述中輪上設(shè)有穿線孔，所述從動(dòng)輪上設(shè)有繞線槽；所述牽引繩的另一端卷繞在主動(dòng)輪上再穿過穿線孔從繞線槽延伸出后用于懸掛重物。其中，所述重力平衡機(jī)構(gòu)還包括彈簧調(diào)節(jié)手柄，所述彈簧調(diào)節(jié)手柄固定在基座上且與彈簧相連接。其中，所述重力平衡機(jī)構(gòu)還包括變徑輪固定軸，所述變徑輪上設(shè)有變徑輪軸孔和組裝固定孔；所述變徑輪固定軸與變徑輪軸孔相適配固定變徑輪，所述變徑輪的組裝固定孔固定在變徑輪軸孔的外圍。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種重力平衡機(jī)構(gòu)，包括變徑輪、彈簧、牽引繩、底座、固定架、第一導(dǎo)向輪和第二導(dǎo)向輪；所述變徑輪包括第一外輪、主動(dòng)輪、中輪、從動(dòng)輪和第二外輪；所述第一導(dǎo)向輪和第二導(dǎo)向輪分別固定在固定架上，所述變徑輪固定在底座上且彈簧的一端也固定在底座上，所述牽引繩的一端通過第二導(dǎo)向輪與彈簧的另一端與連接；所述主動(dòng)輪、中輪和從動(dòng)輪順次夾持在第一外輪和第二外輪之間；所述中輪上設(shè)有穿線孔，所述從動(dòng)輪上設(shè)有繞線槽；所述牽引繩的另一端卷繞在主動(dòng)輪上再穿過穿線孔從繞線槽延伸出，所述延伸出的牽引繩通過第一導(dǎo)向輪后用于懸掛重物。其中，所述重力平衡機(jī)構(gòu)還包括彈簧調(diào)節(jié)手柄，所述彈簧調(diào)節(jié)手柄固定在底座上且與彈簧相連接。其中，所述重力平衡機(jī)構(gòu)還包括變徑輪固定軸，所述變徑輪上設(shè)有變徑輪軸孔和組裝固定孔；所述變徑輪固定軸與變徑輪軸孔相適配固定變徑輪，所述變徑輪的組裝固定孔固定在變徑輪軸孔的外圍。本發(fā)明的有益效果是與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的重力平衡機(jī)構(gòu)，牽引繩的一端穿過變徑輪連接彈簧的一端，牽引繩的另一端懸掛重物，即若重物的重力是確定的，只需通過改變彈簧的彈力和變徑輪的半徑來實(shí)現(xiàn)重物的平衡，即可實(shí)現(xiàn)重物的上下移動(dòng)；當(dāng)懸掛重物的重力發(fā)生改變時(shí)，只需要通過調(diào)節(jié)彈簧的初始張力，從而實(shí)現(xiàn)懸掛的重物在任意位置保持平衡。
另外，本發(fā)明提供的另一種重力平衡機(jī)構(gòu)，在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上增加了第一導(dǎo)向輪和第二導(dǎo)向輪，適用于牽引繩需要的力的方向與重物的力的方向不一致時(shí)，該裝置使得用戶使用起來更加方便。


圖I為本發(fā)明第一實(shí)施例的重力平衡機(jī)構(gòu)的示意圖；圖2為本發(fā)明圖I中變徑輪的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明圖I中變徑輪的爆炸圖；圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的重力平衡機(jī)構(gòu)的示意圖；圖5為本發(fā)明圖4中變徑輪的結(jié)構(gòu)圖；圖6為本發(fā)明圖4中變徑輪的爆炸圖；主要元件符號說明如下Al、變徑輪A2、彈簧A3、牽引繩A4、基座All、第一外輪A12、第二外輪A13、主動(dòng)輪A14、中輪A15、從動(dòng)輪A141、穿線孔A151、繞線槽A16、變徑輪軸孔A17、變徑輪上的組裝固定孔 A5、重物BI、變徑輪B2、彈簧B3、牽引繩B4、彈簧調(diào)節(jié)手柄B5、底座B11、第一外輪B12、第二外輪B13、主動(dòng)輪B14、中輪B15、從動(dòng)輪B141、穿線孔B151、繞線槽B6、固定架B7、第一導(dǎo)向輪B8、第二導(dǎo)向輪B10、變徑輪固定軸
B16、變徑輪軸孔B17、變徑輪上的組裝固定孔
具體實(shí)施例方式為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。請參閱圖1，本發(fā)明提供的第一實(shí)施例的重力平衡機(jī)構(gòu)，包括變徑輪Al、彈簧A2、牽引繩A3和基座A5，變徑輪包括第一外輪Al I、主動(dòng)輪A13、中輪A14、從動(dòng)輪A15和第二外輪A12 ;變徑輪Al固定在基座A4上且彈簧A2的一端也固定在基座A4上，牽引繩A3的一端與彈簧A3的另一端連接；主動(dòng)輪A13、中輪A14和從動(dòng)輪A15順次夾持在第一外輪All和第二外輪A12之間；中輪A14上設(shè)有穿線孔A141，從動(dòng)輪A15上設(shè)有繞線槽A151 ;牽引繩A3的另一端卷繞在主動(dòng)輪A13上再穿過穿線孔A141從繞線槽A151延伸出后用于懸掛重物A5。請進(jìn)一步參閱圖2-3，在組裝變徑輪Al之前，先將牽引繩A3通過圖示繞線方法，繞 在主動(dòng)輪A13與從動(dòng)輪A15上，假設(shè)從主動(dòng)輪A13出來的牽弓丨繩A3為A端，從從動(dòng)輪A15出來的牽引繩A3為B端，然后用螺絲及螺母穿過變徑輪上的組裝固定孔A17將第一外輪All、主動(dòng)輪A13、中輪A14、從動(dòng)輪A15和第二外輪A12組合起來，當(dāng)然，并不局限A端的牽引繩與彈簧A2的連接，B端的牽引繩與重物(圖未示)連接，還可以是B端的牽引繩與彈簧A2的連接，A端的牽引繩與重物(圖未示)連接。在本實(shí)施例中，重力平衡機(jī)構(gòu)還包括彈簧調(diào)節(jié)手柄(圖未示)，彈簧調(diào)節(jié)手柄(圖未示)固定在基座A4上且與彈簧A2相連接，通過調(diào)節(jié)彈簧調(diào)節(jié)手柄(圖未示)，使得該平衡機(jī)構(gòu)能滿足在一定范圍內(nèi)的重物。在本實(shí)施例中，重力平衡機(jī)構(gòu)還包括變徑輪固定軸(圖未示)，變徑輪上設(shè)有變徑輪軸孔A16 ;變徑輪固定軸(圖未示)與變徑輪軸孔A16相適配固定變徑輪Al，變徑輪的組裝固定孔A17固定在變徑輪軸孔A16的外圍。在第一實(shí)施例中，基座A4可以是墻體、機(jī)械、支撐物或投影機(jī)支架等，只要可以作為基座的，均是屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請進(jìn)一步參閱圖4，本發(fā)明提供的另一種重力平衡機(jī)構(gòu)，包括變徑輪BI、彈簧B2、牽引繩B3、底座B5、固定架B6、第一導(dǎo)向輪B7和第二導(dǎo)向輪B8 ;變徑輪包括第一外輪B11、主動(dòng)輪B13、中輪B14、從動(dòng)輪B15和第二外輪B12 ;第一導(dǎo)向輪B7和第二導(dǎo)向輪B8分別固定在固定架B6上，變徑輪BI固定在基座B4上且彈簧B2的一端也固定在基座B4上，牽引繩B3的一端通過第二導(dǎo)向輪B8與彈簧B3的另一端連接；主動(dòng)輪B13、中輪B14和從動(dòng)輪B15順次夾持在第一外輪Bll和第二外輪B12之間；中輪B14上設(shè)有穿線孔B141，從動(dòng)輪B15上設(shè)有繞線槽B151 ;牽引繩B3的另一端卷繞在主動(dòng)輪B13上再穿過穿線孔B141從繞線槽B151延伸出，延伸出的牽引繩通過第一導(dǎo)向輪B7后用于懸掛重物。請進(jìn)一步參閱圖5-6，在組裝變徑輪BI之前，先將牽引繩B3通過圖示繞線方法，繞在主動(dòng)輪B13與從動(dòng)輪B15上，假設(shè)從主動(dòng)輪B13出來的牽引繩B3為A端，從從動(dòng)輪B15出來的牽引繩B3為B端，然后用螺絲及螺母穿過變徑輪上的組裝固定孔B17將第一外輪B11、主動(dòng)輪B13、中輪B14、從動(dòng)輪B15和第二外輪B12組合起來，當(dāng)然，并不局限A端的牽引繩與彈簧B2的連接，B端的牽引繩與重物(圖未示)連接，還可以是B端的牽引繩與彈簧B2的連接，A端的牽引繩與重物(圖未示)連接。
在本實(shí)施例中，重力平衡機(jī)構(gòu)還包括彈簧調(diào)節(jié)手柄B4，彈簧調(diào)節(jié)手柄B4固定在底座B5上且與彈簧B2相連接，通過調(diào)節(jié)彈簧調(diào)節(jié)手柄B4，使得該平衡機(jī)構(gòu)能滿足在一定范圍內(nèi)的重物。在本實(shí)施例中，重力平衡機(jī)構(gòu)還包括變徑輪固定軸B10，變徑輪上設(shè)有變徑輪軸孔B16 ;變徑輪固定軸BlO與變徑輪軸孔B16相適配固定變徑輪BI，變徑輪的組裝固定孔B17固定在變徑輪軸孔B16的外圍。本發(fā)明中第一實(shí)施例和第二實(shí)施例提供的重力平衡機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢在于I、根據(jù)T = F*R，可知，當(dāng)Ta = Tb時(shí)，則此機(jī)構(gòu)處于平衡狀態(tài)；同時(shí)，根據(jù)彈簧的彈力公式F = K*X可知，其A端的力是不斷變化的，但B端的重物若確定后，其值為定值，要使得Ta = TB, Ta = K*X*R，則重物在上下移動(dòng)過程中，彈簧的彈力F是不斷變化的，則彈力的力矩X也不斷變化，且彈力F的變化與力矩X的變化成反比，則要保持重物的重力平衡，B端 的R需要不斷改變，若達(dá)到K*X*R = Tb,則重物就處于平衡狀態(tài)。根據(jù)公式計(jì)算及優(yōu)化設(shè)計(jì)后，得出從動(dòng)輪及主動(dòng)輪的軌跡，通過改變彈簧的彈力和變徑輪的半徑來實(shí)現(xiàn)重物的平衡，即可快速實(shí)現(xiàn)重物的上下移動(dòng)且保持重物的平衡；2、即若重物的重力是確定的，只需通過改變彈簧的彈力和變徑輪的半徑來實(shí)現(xiàn)重物的平衡，即可實(shí)現(xiàn)重物的上下移動(dòng)；當(dāng)懸掛重物的重力發(fā)生改變時(shí)，只需要通過調(diào)節(jié)彈簧的初始張力，從而實(shí)現(xiàn)懸掛的重物在任意位置保持平衡；3、通過第一導(dǎo)向輪和第二導(dǎo)向輪改變力的方向；4、通過調(diào)節(jié)彈簧調(diào)節(jié)手柄，使得該平衡機(jī)構(gòu)能滿足在一定范圍內(nèi)的重物；5、該平衡機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用范圍廣及使用方便。以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種重力平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括變徑輪、彈簧、牽引繩和基座，所述變徑輪包括第一外輪、主動(dòng)輪、中輪、從動(dòng)輪和第二外輪；所述變徑輪固定在基座上且彈簧的一端也固定在基座上，所述牽引繩的一端與彈簧的另一端連接；所述主動(dòng)輪、中輪和從動(dòng)輪順次夾持在第一外輪和第二外輪之間；所述中輪上設(shè)有穿線孔，所述從動(dòng)輪上設(shè)有繞線槽；所述牽引繩的另一端卷繞在主動(dòng)輪上再穿過穿線孔從繞線槽延伸出后用于懸掛重物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的重力平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述重力平衡機(jī)構(gòu)還包括彈簧調(diào)節(jié)手柄，所述彈簧調(diào)節(jié)手柄固定在基座上且與彈簧相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的重力平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述重力平衡機(jī)構(gòu)還包括變徑輪固定軸，所述變徑輪上設(shè)有變徑輪軸孔和組裝固定孔；所述變徑輪固定軸與變徑輪軸孔相適配固定變徑輪，所述變徑輪的組裝固定孔固定在變徑輪軸孔的外圍。
4.一種重力平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括變徑輪、彈簧、牽引繩、底座、固定架、第一導(dǎo)向輪和第二導(dǎo)向輪；所述變徑輪包括第一外輪、主動(dòng)輪、中輪、從動(dòng)輪和第二外輪；所述第一導(dǎo)向輪和第二導(dǎo)向輪分別固定在固定架上，所述變徑輪固定在底座上且彈簧的一端也固定在底座上，所述牽引繩的一端通過第二導(dǎo)向輪與彈簧的另一端與連接；所述主動(dòng)輪、中輪和從動(dòng)輪順次夾持在第一外輪和第二外輪之間；所述中輪上設(shè)有穿線孔，所述從動(dòng)輪上設(shè)有繞線槽；所述牽引繩的另一端卷繞在主動(dòng)輪上再穿過穿線孔從繞線槽延伸出，所述延伸出的牽引繩通過第一導(dǎo)向輪后用于懸掛重物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重力平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述重力平衡機(jī)構(gòu)還包括彈簧調(diào)節(jié)手柄，所述彈簧調(diào)節(jié)手柄固定在底座上且與彈簧相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重力平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述重力平衡機(jī)構(gòu)還包括變徑輪固定軸，所述變徑輪上設(shè)有變徑輪軸孔和組裝固定孔；所述變徑輪固定軸與變徑輪軸孔相適配固定變徑輪，所述變徑輪的組裝固定孔固定在變徑輪軸孔的外圍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種重力平衡機(jī)構(gòu)，該平衡機(jī)構(gòu)包括變徑輪、彈簧、牽引繩和基座，變徑輪包括第一外輪、主動(dòng)輪、中輪、從動(dòng)輪和第二外輪；變徑輪固定在基座上且彈簧的一端也固定在基座上，牽引繩的一端與彈簧的另一端連接；主動(dòng)輪、中輪和從動(dòng)輪順次夾持在第一外輪和第二外輪之間；中輪上設(shè)有穿線孔，從動(dòng)輪上設(shè)有繞線槽；牽引繩的另一端卷繞在主動(dòng)輪上再穿過穿線孔從繞線槽延伸出后用于懸掛一重物。因?yàn)橹匚锏闹亓κ枪潭ǖ?，?dāng)懸掛的重物上下移動(dòng)時(shí)，彈簧的拉力產(chǎn)生變化，變徑輪的半徑也隨之產(chǎn)生變化，來實(shí)現(xiàn)懸掛的重物在任意位置保持平衡；當(dāng)懸掛重物的重量發(fā)生改變時(shí)，只需要通過調(diào)節(jié)彈簧的初始張力，從而實(shí)現(xiàn)懸掛的重物在任意位置保持平衡。
文檔編號B66F19/00GK102963852SQ20121030542
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者諶志華 申請人:深圳市海亞科技發(fā)展有限公司