CN103079517A - 自锁的模块化铰接骨架 - Google Patents

Abstract

一种铰接骨架包括位于第一平面内的平行对准的底骨架构件(2A,2B)和位于第二平面中的平行对准的顶骨架构件(4A,4B)，所述底骨架构件可调节地连接至所述顶骨架构件，第一平面平行于第二平面，任何一对相互连接的底骨架构件(2A,2B)和顶骨架构件(4A,4B)之间的所述可调节连接包括一个或多个转向节(10A,10B,10C,10D)，每个转向节能进行旋转和直线运动组合并可独立于其它转向节来操作，以在连接位置提供一个骨架构件相对于相互连接的一对骨架构件中的另一个骨架构件的线性和旋转重定位。

Description

自锁的模块化铰接骨架

本发明涉及用于例如可调节椅子的可调节骨架。具体地说，本发明提供一种铰接骨架，其例如(但不限于)可用作高度可调且可绕多条轴线倾转的椅子的骨架。

需要铰接骨架是众所周知的，但至今为止仍未能在获得骨架的高功能性和高操纵性的同时使骨架铰接与其它椅子部件如靠背、椅座和靠腿的铰接分开。椅子骨架的铰接通常希望满足这样的条件，例如使用舒适性，协助使用者方便就座/站起，以及能满足个别使用者需要的一系列位置调整。

现有技术集中在将椅子骨架配置成为使用者提供舒适性并有助于就座/站起过程。现有技术中，椅子的所有部分(靠背、椅座和骨架)配置成能一致移动。椅子的多个部分不能与骨架分开地进行调节。因而，现有技术不具有很高的功能性，也不能满足个人需求(包括就座/站起辅助程度)。与现有技术椅子所提供的就座/站起辅助有关的一个特别问题是，其严重依赖靠背与骨架一起移动以向前推动使用者。在这样的现有技术配置中，笨重靠背的移动可能会受到墙壁或天花板的阻碍。

现有技术的一个例子是Lapointe的美国专利US5061010。

本发明欲提供一种模块化铰接骨架，其与现有技术相比具有更高的可操纵性和更大的椅座调节范围。

根据本发明，提供一种铰接骨架，其包括位于第一平面内的平行对准的底骨架构件和位于第二平面内的平行对准的顶骨架构件，该底骨架构件可调节地连接至该顶骨架构件，该第一平面平行于该第二平面，任何一对相互连接的底骨架构件和顶骨架构件之间的可调节连接包括一个或多个转向节，每个转向节能进行旋转和直线组合运动并可独立于其它转向节操作，以在连接点提供一个骨架构件相对所述相互连接的一对骨架构件中的另一个骨架构件的直线和旋转重定位。

优选地，转向节被串联至能独立调节所述相互连接的一对骨架构件的间距的线性致动器。所述转向节和线性致动器之间的联动机构包括多轴接头。例如所述接头包括杆端型轴承。

在一个优选实施例中，该转向节包括：布置成转动丝杠的回转致动器；具有内螺纹的且与该丝杠啮合的滑座，该滑座具有与安装在与该丝杠正交布置的第一轴上的第一齿轮啮合的带齿部段；安装在与所述第一轴平行对准的第二轴上的第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合；相对第二轴的轴线可转动安装的壳体，该壳体封装线性致动器；如此进行配置，在操作该回转致动器时，线性致动器的轴线的角距相对包括第一轴轴线和第二轴轴线的平面被调节。

该壳体的远离所述轴的一端优选设有用于安装至其它部件的安装机构。可选地，所述安装机构包括多轴轴承，例如(但不限于)杆端型轴承。

本发明人的新型转向节装置在下文被称作“超级转向节”。

该骨架和超级转向节的线性致动器可选地具有如下构造：构造用于沿彼此相反的两个方向驱动第一齿轮的马达，而第一齿轮又与第二齿轮啮合，第二齿轮可操作连接至丝杠，从而第一齿轮的转动导致丝杠沿由第一齿轮转动方向决定的方向转动，丝杠按照固定的轴向定向可转动安装，具有内螺纹并可滑动接合丝杠螺纹的活塞和用于限制活塞绕丝杠轴线转动从而当丝杠转动时迫使活塞沿丝杠轴线直线运动的机构，这种直线运动沿着由丝杠转动方向决定的彼此相反的两个方向中的任一方向。

有利的是，用于限制转动的该机构包括与丝杠和活塞共轴且相对该轴线保持在固定的旋转位置上的柱形套筒，活塞包括一个或多个沿径向向外延伸的突起，该突起接合在设于柱形套筒上的纵向槽内。

该活塞的远离第二齿轮的一端最好设有用于安装至其它部件的安装机构。可选地，安装机构包括多轴轴承例如(但不限于)杆端型轴承。

超级转向节的这些轴均延伸至转向节之外以结合多个附加的轴装齿轮，这些轴装齿轮能可操作连接至骨架上的其它齿轮传动部件，以有利于复合运动和/或使用共有的齿轮箱驱动所述多个部件。

可选地，骨架包括长度改变机构，其构造成沿大致垂直于第一和第二平面的轴线调节各构件之间的间距。在一个合适的实施例中，长度改变机构包括长度改变传动装置，其包括安装或者结合到剖分式空心轴的第一部段上的第一伞齿轮，该剖分式空心轴的第二部段终止于第二伞齿轮，该剖分式空心轴包括与所述轴的轴线平行的纵向槽，可滑动安装在剖分式空心轴内部且与剖分式空心轴共轴的中心轴，该中心轴具有一个或多个径向向外延伸的突起，这些突起接合在所述槽内。

有利地，所述槽延伸至该剖分式空心轴的相对侧，并且所述中心轴包括与位于所述轴的两侧的槽接合的多个突起。在一个骨架组件中，该伞齿轮将传动机构可操作连接至提升机构，该提升机构包括一个或多个上述的线性致动器。该传动机构例如包括可通过将杠杆作用施加至相关的手柄而进行手动操作的齿轮。作为替代，所述齿轮的转动可通过电动机构例如按钮启动式马达来实现。

该长度改变机构优选可操作地连接至横杆，可借助横杆调节该间距。

所述横杆的一个合适的实施例封装有线性致动器，线性致动器具有壳体，在壳体内设有用于在彼此相反的两个方向转动并可操作连接至丝杠的马达，丝杠的螺纹段与活塞的内螺纹啮合，活塞被禁止随丝杠一起转动但能沿由马达转动方向决定的彼此相反的两个方向之一的方向沿丝杠轴线自由直线运动。

所述杆优选终止在用于连接至位于所述第一和第二平面中的每个平面内的骨架构件的连接部件。一旦启动所述横杆的马达，则包含骨架构件的平面之间的间距可被调节。由于该长度改变机构的中心轴可滑动接合在剖分式空心轴内，所以，剖分式空心轴的长度也可被调节。

可选地，在使用时该底骨架构件包括附加的高度调节机构，其位于底骨架和安放该底骨架的表面之间。除此之外或作为替代，该底骨架构件可包括脚轮。该脚轮优选包括闭锁装置以防止不必要的滚动。

在所想到的座椅骨架实施例中，本发明获得更高的可操作性并提供这样的座椅，其关注并获得乘坐者舒适性、乘坐者坐站辅助并能在实现模块化同时迎合个人需要。模块化使得椅子的修理和维护更容易，并使得定制椅子能够方便地组装，以迎合特定用户的特殊需求。

骨架的其它实际应用包括：起重机、挖掘机、拖车、拖拽杆、联轴器、车载式吊车、输送机、游戏台架、货盘、叉车和类似的可有效使用转动和直线运动组合的升降和移动装置。

例如，以下将参照附图来描述本发明的一些实施例以及可用于其中的新部件，其中：

图1为根据本发明的铰接骨架的第一实施例的俯视图；

图2为适合用于根据本发明的铰接骨架的线性致动器的侧剖视图；

图3为适合用于根据本发明的铰接骨架的超级转向节的侧视图；

图4为所述第一实施例的侧视图；

图5为根据本发明的铰接骨架的第二实施例的俯视图；

图6为第二实施例的手动致动器的侧视图；

图7为第二实施例的手动致动器的侧视图；

图8为第二实施例的传动装置的俯视图；

图9为第二实施例的齿轮箱的剖视图；

图10为第二实施例的线性致动器的局部剖视图。

具体实施方式

图1示出第一实施例1。骨架对称地在两侧具有两个底骨架单元2A、2B。底骨架单元能直接接触地面或者如图所示可包括轮子6A、6B、6C和6D。顶骨架4A和4B通过线性致动器模块8A、8B、8C或8D分别连接至底骨架2A和2B。

顶骨架装有超级转向节10A、10B、10C和10D，并且顶骨架4A、4B还具有靠背连接件12A和12B、椅座连接件14A和14B以及靠腿连接件16A和16B。所有的连接件均允许电力和数据在所连接的部件如靠背、靠腿和椅座之间传送。连接这些骨架的是连接杆18，该连接杆背永久或可拆地安装至底骨架2A和2B或结合至2A和/或2B。与这些连接件一样，连接杆18也允许电力和数据输送到所连接的部件如靠背、靠腿和椅座以及分别在底骨架2A、2B与顶骨架4A、4B之间传送。

应当理解，上述轮子可以是自前进和自动转向的并具有制动器，用于在当任何上述部件如超级转向节运行时所述制动器将自动接合而锁定所有的轮子。

应当理解，所述连接件14A、14B、12A、12B、16A和16B可分别具有至少一个线性致动器和/或至少一个回转致动器，这些致动器可永久或可拆地安装或结合至顶骨架4A和4B。更常见的是，所述至少一个线性致动器或回转致动器能封装在顶骨架4A或4B内。这些线性致动器和回转致动器可以是手动或电动的，并且所述回转致动器还可以是齿轮箱。

图2示出线性致动器模块8，它是适用于第一实施例的模块8A、8B、8C和8D的合适的线性致动器结构例子。模块8包括壳体20，在该壳体内装有马达22并包括内部安装有活塞38的延伸部。马达22通常为电马达。该马达被永久或可拆地安装至齿轮24，而齿轮24又与齿轮26啮合。齿轮26被永久或可拆地安装或者结合至丝杠36。丝杠36具有轴环30，该轴环保持在两个轴承32和28之间以使来自丝杠的载荷被传送至壳体20。

丝杠36与活塞38啮合，在活塞内设有螺纹以可滑动接合丝杠上的螺纹。活塞具有端部40。该端部可具有至少一个轴承如杆端型轴承或其它这样的多轴轴承。活塞38具有与封装活塞38的壳体20的延伸部的纵向延伸的沟槽44接合的多个凸起34。这防止了在丝杠36转动以迫使活塞38轴向移动时活塞38轴向转动。在壳体20内部，活塞封装在套筒42内，套筒42保持就位于端盖和轴承32之间。马达22可朝彼此相反的两个方向转动。当马达22转动时，齿轮24转动，进而带动齿轮26和丝杠36转动。丝杠36借由其与活塞38的啮合关系可根据马达22给予的转动方向而使活塞前进或后退。

应当理解，所述的配置仅仅是可用作线性致动器模块8A、8B、8C和3D的线性致动器的一个合适的实施例。其它线性致动器在现有技术中是众所周知的并且可在不背离本发明范围的条件下选作替代方案。

图3示出超级转向节10，它是用于图1所示实施例中的模块10A、10B、10C和10D的合适的超级转向节结构的例子。超级转向节10包括壳体48，在所示实例中在壳体48内装有回转致动器46，该回转致动器可以是手动或电动的。在所述的例子中，致动器46是电马达。动马达46被永久或可拆地安装至丝杠54，该丝杠借由至少一个轴承安装在所述壳体内。在这个实例中使用两个轴承50和56。丝杠54与滑座52啮合，滑座52具有与齿轮58啮合的有齿部段。

齿轮58通常被永久或可拆地安装至轴承88，而轴承88又被永久或可拆地安装至轴87。轴87被永久或可拆地安装或者结合至壳体48，在通常情况下，该轴与壳体完全制成一体。齿轮58与齿轮60啮合，齿轮60被永久或可拆地安装或者结合至轴86，通常，齿轮60与轴86完全制成一体。轴86伸出壳体48，从而轴86穿过至少一个轴承62，更典型地穿过两个轴承，在齿轮60的每一侧各布置一个轴承。所述至少一个轴承62保持在壳体48内，并且轴从这里伸出壳体48，应当理解，该壳体还可具有至少一个密封机构。

在另一配置中，轴86还可仅在一侧伸出壳体48，该侧设有密封机构，端盖(其可以是所述壳体的一体部分)将轴86的封闭端保持在该壳体内。该端盖和从该壳体伸出的部分优选包括轴承以允许轴86自由轴向转动。

在所述侧，轴86被永久或可拆地安装或结合至第二壳体64。壳体64内设有与活塞72的线性致动器相关联的至少一个部件。在所示的实例中，该部件基本类似于参照图2所描述的线性致动器。壳体64内设有致动器66，其在该本实例中为电马达。该电马达被永久或可拆地安装至具有螺纹部段80的丝杠。该丝杠由连接部段68支承，该连接部段68包括借助两个轴承70和84可转动安装在壳体48内的轴环。该丝杠与活塞72啮合，活塞72包括至少一个凸起82，而该凸起又接合在端盖76的轴向延伸的凸起内的沟槽74内。该活塞包括连接件78，该连接件可以为多轴轴承如杆端型轴承。

应当明白，该超级转向节可同时相对轴86的轴线做直线运动和旋转运动，以使由该超级转向节通过一个机构相连接的两个部件可沿直线或旋转方向重新定位。

当马达46朝彼此相反的两个方向之一旋转时可获得旋转运动。旋转运动转动丝杠54，该丝杠通过其与滑座52的啮合关系沿丝杠轴线方向调节滑座52的直线位置。假设轴86保持在固定位置，该滑座的直线运动使齿轮58转动，并通过齿轮58与齿轮60的啮合关系而围绕齿轮86的轴线朝两个方向之一(取决于马达46的转动方向)转动整个壳体48。

当马达66朝彼此相反的两个方向之一旋转时可获得直线运动。该旋转又借由连接部段68转动丝杠和螺纹部段80。如针对图2中的线性致动器所描述地，活塞72因为凸部82接合在凹槽74中而被禁止转动，从而通过丝杠的螺纹部段80和具有内螺纹的活塞72之间的啮合关系使该活塞沿丝杠轴线朝由马达66的转动方向决定的两个方向之一移动。

应当理解，所述的配置仅仅是可用作转向节模块10A、10B、10C和10D的超级转向节的一个合适实施例。替代性的转向节或线性致动器或回转致动器组合在现有技术中是众所周知的并且可以在不背离本发明范围的条件下选择用作替代方案。

图4示出第一实施例1的侧视图。如上所述，该骨架是对称的，因此仅将描述该骨架的一侧，因为两侧都是一样的。应当理解，以上描述详细解释了不同组件的工作方式，因此将不再做更多的描述或重复。

从图4可以看到，骨架具有顶骨架4B和底骨架2B。在所示的实例中，该底骨架包括两个线性致动器模块8B和8D，并且但非必要，这些模块与图2中的模块8相同。线性致动器模块被永久或可拆地安装或者结合至底骨架2B，并且如图所示逐渐变细并呈阶梯状以便生产、组装并且具有更好的稳定性。模块8B和8D通过出口孔94和96从底骨架2B伸出，所述出口孔94和96优选包括密封机构。模块8B和8D的活塞38(见图2)包括具有多轴枢转连接件的端盖40(见图2)，而该连接件又被永久或可拆地安装或者结合至顶骨架4B，并且封闭段64(见图3)被包封在线性壳体部段92和90内。超级转向节10B和10D的被包封的线性部段的连接件78B和78D分别用来与线性致动器模块8B和8D的活塞38B和38D的多轴枢转连接件端盖40相连接。

超级转向节10B和10D与图3所示的超级转向节10相同，同时连接件78B和78D与图3中的活塞72的连接件78相同，活塞38B和38D与图2中的活塞38相同。

封装在壳体48内(见图3)的超级转向节10B和10D的转动操作部段被永久或可拆地安装或者结合至顶骨架4B。转动绕轴86B和86D的轴线进行，轴86B和86D与图3所示的实施例的轴86相同，其中，轴86的转动由齿轮58的转动驱动。

骨架2B的底部可直接安放在诸如地面的表面上，或者作为替代，可包括一个或多个中间件，例如设置用于调节高度的至少一个线性致动器，或者如所示的例子中那样包括轮子。轮子6B和6C布置在骨架的前部和后部，并且优选具有自动制动器和/或自前进功能和助力转向功能。应当理解，在所述中间件为线性致动器的情况下，该线性致动器可以是手动或自动的，并可用于针对顶骨架4B上的载荷和/或安放所述骨架的不平表面使底骨架2B和顶骨架4B变得水平。

模块8B、8D的活塞38和/或超级转向节10B、10D的活塞72同时匀速运动可使骨架以完全竖直运动方式被升起。

所述配置可看成是两个子组件，第一子组件包括超级转向节10B和线性致动器模块8B；第二子组件包括超级转向节10D和线性致动器模块8D。

每个子组件可独立地朝彼此相反的两个方向(将导致沿直线伸缩)之一移动。每个子组件的运动速度也可独立控制。当然，该子组件可以相对其它子组件同时以相同或不同的速度进行操作。

此外，在子组件内，超级转向节10B和10D的直线部段能与线性致动器模块8B和8D的运动相独立地朝彼此相反的两个方向之一运动，线性致动器模块8B和8D能朝彼此相反的两个方向运动。所述超级转向节的线性致动器或线性致动器模块当然可以同时以相同或不同的速度相对彼此进行操作。

因此，如果所述子组件中的第一个以第一速度沿第一方向移动而所述子组件中的第二个保持静止或沿与第一方向相反的方向和/或以与第一速度不同的速度移动，则所述顶骨架将会倾斜。其倾斜度可通过注意所述子组件的相对速度和运动方向得到调节。

然而，所述顶骨架的倾斜受到超级转向节10B和10D的旋转部段的限制。必须有转动才能倾斜。应当明白超级转向节是自锁的，因而顶骨架要倾斜的任何趋势须伴随有转向节10B、10D的旋转段沿有利于相关联的子组件的直线运动的方向的活动。

应当明白，如果两个子组件均不受限制地朝相同的方向以相同的速度移动相同的距离，将使该顶骨架完全竖直升起。然而，如果任何一个子组件相对另一个停止移动或改变速度或方向，该顶骨架将发生倾斜。在一个这样的实例中，所述顶骨架将开始围绕枢转连接件78D枢转。此外，当超级转向节10B和10D朝有助于所述顶骨架倾斜的方向转动时，所述顶骨架将围绕轴86B和86D的轴线枢转。

应当理解，所述顶骨架可以在任何一个点从骨架的任何起始位置朝彼此相反的两个方向做直线运动和沿彼此相反的两个旋转方向倾斜，无需预先确定直线运动或旋转运动的次序。

还应理解，分别由10A和8A或10C和8C组成的第三和第四子组件也可以是相同的，并且每一个子组件具有可相对所述其它三个子组件如上所述地进行操作的能力。因此，并不限于仅绕两条轴线倾斜，还可以绕四条不同的轴线进行倾斜，并可同时绕一条以上的轴线倾斜。

如果所有的子组件均以相同的速度沿相同的方向移动，将完全竖直升起所述顶骨架。如果例如在沿第一方向的运动过程中，第二和第四子组件停止运动而第一和第三子组件继续以相匹配的速度运动，顶骨架将沿第一方向倾斜。因而，顶骨架将开始绕枢转连接件78D枢转并将绕点86D以及模块8C和10C的各自枢转点枢转。此外，顶骨架将绕轴78B的轴线枢转并将绕点86B和超级转向节10A和线性致动器模块8A的旋转部段的各自枢转点枢转，当超级转向节10A、10B启动并沿第二方向(与第一方向相反的方向)转动例如以能绕点86转动，以及当超级转向节10C和10D启动并沿第一或第二方向转动例如以能绕点86D转动，所述顶骨架将按所描述那样地枢转。

因而应当理解，所述至少一个顶骨架能在任何运动过程中的任何位置上不考虑任何次序地沿第一方向和/或第二方向做直线运动以及沿第一方向或第二方向倾斜。这使得所述至少一个顶骨架能相比至少一个其它子组件运动更快或更慢或者根本不运动地独立或同时竖直升高和/或下降和/或倾斜。还应当理解，每一个超级转向节10A、10B、10C和10C以及它们各自的线性致动器模块8A、8B、8C或8D能独立地或以与其它超级转向节及其线性致动器模块相同的速度运动，因而，所述顶骨架能沿第三和第四方向倾斜，从而所述顶骨架能够倾斜和转动以及产生纯粹的竖直运动。

应当理解，附加的超级转向节可以任何方位设置在所述顶骨架上。还应理解，线性致动器模块8A、8B、8C和8D能够在任何合适方位由超级转向节10代替。

图5示出根据本发明的自锁铰接骨架100的第二实施例。该图示出该骨架的俯视图，其具有与第一实施例相同的很多特征，这些特征用与前面针对图1的描述中所使用的相同的附图标记予以表示。应当明白，在其功能和特征与前一个实施例相同时，将不在此做进一步描述。

可以看出，该骨架包括底骨架2A和2B、顶骨架4A和4B以及用于靠背、靠腿或椅座的连接件。连接件12A、12B、14A、14B、16A和16B可包括至少一个线性致动器和/或至少一个回转致动器，这些致动器可安装至所述骨架，或者与所述骨架相结合，或者封装在所述骨架内。

顶骨架4A和4B包括超级转向节10A、10B、10C和10D以及轮子6A、6B、6C和6D。

第二实施例与第一实施例的区别在于具有不同的竖直提升机构。线性提升件102A、102B、104A和104B以与第一实施例中的模块8A、8B、8C和8D的设置方式相同的方式设置在底骨架2A、2B和顶骨架4A和4B中。

线性提升件102B、104B、齿轮箱108和与线性提升件102A、104A、102B、104B正交地布置的长度改变传动装置106啮合。传动装置106的长度是可调的。在此实例(但非必要地)中，模块102A、102B、104A和104B以及齿轮箱108各通过包括多个伞齿轮的啮合关系连接至长度改变传动装置106。本实施例中的提升机构可手动操作。

齿轮箱108包括用于手柄(未示出)的连接位置，如果手柄安装至该连接位置并转动，所加的载荷将通过该齿轮箱传递至提升件102A、102B、104A和104B，和通过长度改变传动装置106传递至提升件102A、102B、104A和104B。

可操作线性致动器(未示出)来调整底骨架2A、2B和顶骨架4A、4B之间的间距。由于传动装置106可与其和底骨架2A、2B、齿轮箱108的连接关系无关地进行长度调整，传动装置106的调整可仅仅为了适应底骨架2A、2B和顶骨架4A之间的间距变化而不会失去与模块102A、102B、104A和104B或者齿轮箱108的连接。

图6示出适于用作图5实施例中的线性提升件104A和104B的线性致动模块104。模块104与图2中标记为8的模块基本相似。如前所述，模块8通过马达进行操作，模块4为手动操作。以下将描述模块的其它部件。

模块104包括手动驱动轴，其具有设置在该模块外的伞齿轮118。伞齿轮118通过所述驱动轴连接至第二齿轮110。第二齿轮110与第三齿轮112啮合，该第三齿轮与丝杠114结合为一体或安装至丝杠114。这种配置使齿轮118的转动进而带动齿轮110转动，而齿轮110又带动齿轮112转动，最终使丝杠114转动。转动的丝杠114与被禁止转动的活塞116啮合，因此朝由齿轮118的转动方向决定的彼此相反的两个方向之一沿该丝杠114的轴线直线移动。

图7示出适于用作图5实施例中的线性提升件102A和102B的线性致动模块102。模块102与图2中标记为8和图6中标记为104的构件基本相似。如前所述，模块8由马达操作，模块102被手动操作。以下将描述该模块的其它部件。

伞齿轮128与驱动轴130结合成一体或安装到该传动轴，传动轴130终止于第二伞齿轮132。第二伞齿轮132与设在一根轴上的第三伞齿轮138啮合，该轴垂直于驱动轴130延伸。第三伞齿轮138与驱动轴136上的第四伞齿轮134啮合，驱动轴136终止于第五伞齿轮126，而第五伞齿轮126又与第六伞齿轮124啮合。伞齿轮124安装或者结合至丝杠122，活塞120通过螺纹拧紧在该丝杠上。活塞120被阻止随丝杠122一起转动。

当第一齿轮128转动时，其使第二齿轮132转动，而第二齿轮又使第三和第四齿轮138和134转动，第四齿轮134使第五齿轮124转动，第五齿轮又使丝杠122转动，被阻止转动的活塞120朝由齿轮128的转动方向决定的彼此相反的两个方向之一沿丝杠122的轴线直线移动。

在来自传动装置106的相同转动方向输入以及之后来自齿轮箱108的输入的作用下，第三齿轮138允许模块102A和102B沿与模块104A和104B相同的方向做直线运动。

图8更详细示出长度改变传动装置106。所示的传动装置106没有外壳，但应当理解，在实际运用中优选具有外壳。传动装置106包括第一伞齿轮140，其与剖分式空心轴的第一部段146安装或结合。剖分式空心轴的第二部段150终止于第二伞齿轮164。空心轴146和150包括平行并穿过轴146、150的轴线的纵向槽142和162，轴146和150在其两侧设有槽形开口。中心轴148可滑动安装在剖分式空心轴146内并与其共轴。每个剖分式空心轴部段146和150可相对中心轴148伸缩，以便独立调整传动装置106的长度。中心轴148设有沿径向向外延伸的突起144和160。在中心轴148的相对侧，方便地设有与所述突起144和160直接相对的附加突起(未示出)。每个突起接合至槽142和162中。

所述配置使得当伞齿轮164转动时，轴150转动，突起160接合槽162而使中心轴148转动，突起144接合槽142并随中心轴148一起转动。结果，使剖分式空心轴146以及伞齿轮140转动。

图9示出一种适于用作在所述实施例中提到的齿轮箱的齿轮箱108。齿轮箱108封装于壳体170中。广意上说，其包括多个齿轮，所述齿轮通过多个轴承结构保持在该壳体中以确保各部件低摩擦转动。驱动轴174构造成能连接到手柄，该驱动轴可选择使用附加的中间齿轮装置连接至手柄。驱动轴174包括伞齿轮168，其直接地或通过附加的一个齿轮或一组齿轮与传动齿轮164(例如图8中以相同的附图标记标示的)啮合。如前所述，齿轮164位于轴150的末端，使驱动轴174的转动通过多个齿轮导致传动轴150的转动。

如针对图5所描述地，传动齿轮164与正交排布的在图中标记为172的齿轮啮合。在组装好的模块系统中，齿轮172等同于图6和图7中相应的齿轮118和128，这些齿轮与传动轴的齿轮164啮合。因此，齿轮168的转动通过驱动轴174使模块102B和104B的齿轮118和128转动，而驱动轴174的转动通过多个齿轮使得活塞120和116根据齿轮168的转动方向伸缩(如图6和图7所见)。

应当理解，在这样的组件中，如参考图5提到的传动装置106还可被设置成借由啮合关系驱动如图6、7所示的模块102A和104A的活塞120和116，图8中的齿轮140与手动线性模块102A和104A均具有所述啮合关系。因此，驱动轴174的转动通过多个齿轮朝彼此相反的两个方向之一移动线性提升件102A和104A的活塞120和116。因而，驱动轴174的转动通过多个齿轮将沿彼此相反的两个方向之一移动模块102A、102B、104A和104B的活塞120和116，这取决于所述轴174以及之后的齿轮168的转动方向。

图10示出横杆105。横杆105封装有线性致动器，该致动器可以具有众多配置中的任何一种并可选地为手动或电动操作的。在所示的优选实施例中，该线性致动器为电动操作。以下将描述线性致动器的一种优选配置。

线性致动器包括内装有马达194的壳体192，该马达被永久或可拆地安装到丝杠的轴环部段190。轴环部段190由轴承188支承并与具有螺纹部段182的丝杠安装或结合。丝杠螺纹部段182与活塞176啮合。活塞176具有至少一个突起186，突起186可滑动接合入壳体的颈部178内的沟槽184内以防止活塞与该丝杠一起转动。

活塞176通过轴承180至少部分保持在颈部178内。该轴承还具有沟槽，其可与沟槽184对准以使在运行中该活塞不会转动。

马达194可朝彼此相反的两个方向转动，而所述转动可使丝杠朝彼此相反的两个方向转动。这种配置使丝杠转动导致活塞176沿丝杠轴线做直线运动。这种直线运动的方向可以是由马达194转动方向决定的彼此相反的两个方向中的任一个。所述杆的每一端部分别终止于(外壳的)连接部件198和(活塞的)连接部件196，所述连接部件可以被永久或可拆地固定到壳体或活塞上或者形成所述壳体或活塞的一体部分。在组装好的成品中，所述部件198和196也分别固定至骨架2A和2B(图5)，以使所述活塞的移动可调整骨架之间距离。

Claims (27)

1.一种铰接骨架，包括位于第一平面内的平行对准的底骨架构件和位于第二平面内的平行对准的顶骨架构件，所述底骨架构件可调节地连接至所述顶骨架构件，该第一平面平行于该第二平面，任何一对相连接的底骨架构件和顶骨架构件之间的所述可调节连接包括一个或多个转向节，每个转向节能进行旋转和直线运动组合并能独立于其它转向节来操作，以在连接位置提供一个骨架构件相对于所述相互连接的一对骨架构件中的另一个骨架构件的线性和旋转重定位。

2.如权利要求1所述的铰接骨架，其特征是，所述转向节被串联至能独立调节所述相互连接的一对骨架构件的间距的线性致动器。

3.如权利要求2所述的铰接骨架，其特征是，所述转向节和所述线性致动器之间的联动机构包括多轴接头。

4.如权利要求3所述的铰接骨架，其特征是，所述多轴接头包括杆端轴承。

5.如权利要求1至4中任一项所述的铰接骨架，其特征是，该转向节包括：布置成转动丝杠的回转致动器；具有内螺纹且与该丝杠啮合的滑座，该滑座具有与安装在与所述丝杠正交布置的第一轴上的第一齿轮啮合的有齿部段；安装在与第一轴平行对准的第二轴上的第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合；相对第二轴的轴线可转动地安装的壳体，所述壳体封装有线性致动器；如此进行配置，在操作该回转致动器时，该线性致动器的轴线的角距相对于包括第一轴轴线和第二轴轴线的平面被调节。

6.如权利要求5所述的铰接骨架，其特征是，所述壳体的远离所述轴的一端设有用于安装到其它部件的安装机构。

7.如权利要求6所述的铰接骨架，其特征是，所述安装机构包括多轴轴承。

8.如权利要求1至7中任一项所述的铰接骨架，其特征是，所述线性致动器具有如下构造：构造成用于沿彼此相反的两个方向驱动第一齿轮的马达，该第一齿轮又与第二齿轮啮合，该第二齿轮可操作地连接至丝杠，从而第一齿轮的转动导致该丝杠沿由第一齿轮的转动方向决定的方向转动，该丝杠按固定的轴向定向可转动地安装，具有内螺纹并可滑动接合所述丝杠螺纹的活塞和用于限制活塞绕该丝杠的轴线转动从而当该丝杠转动时迫使该活塞沿该丝杠的轴线直线运动的机构，这种直线运动沿着由所述丝杠的转动方向决定的彼此相反的两个方向中的任一个方向。

9.如权利要求8所述的铰接骨架，其特征是，用于限制转动的该机构包括与该丝杠和活塞共轴且相对该轴线保持在固定的旋转位置上的柱形套筒，该活塞包括一个或多个径向向外延伸的突起，所述突起接合在设于所述柱形套筒上的纵向槽内。

10.如权利要求8或9所述的铰接骨架，其特征是，所述活塞的远离所述第二齿轮的一端设有用于安装至其它部件的安装机构。

11.如权利要求10所述的铰接骨架，其特征是，所述安装机构包括多轴轴承。

12.如权利要求5至11中任一项所述的铰接骨架，其特征是，所述转向节的这些轴均延伸至所述转向节外以结合多个附加轴装齿轮，这些轴装齿轮能被可操作地连接至所述骨架上的其它齿轮传动部件。

13.如权利要求1至12中任一项所述的铰接骨架，其特征是，所述骨架包括被构造成沿大致垂直于所述第一和第二平面的轴线调节各构件之间间距的长度改变机构。

14.如权利要求13所述的铰接骨架，其特征是，该长度改变机构包括长度改变传动装置，该长度改变传动装置包括安装或结合至剖分式空心轴的第一部段的第一伞齿轮，该剖分式空心轴的第二部段终止于第二伞齿轮，该剖分式空心轴包括与所述轴的轴线平行的纵向槽，可滑动安装在该剖分式空心轴内并与该剖分式空心轴具有共同轴线的中心轴，该中心轴具有一个或多个径向向外延伸的突起，这些突起接合在所述槽内。

15.如权利要求14所述的铰接骨架，其特征是，所述槽延伸至该剖分式空心轴的相对侧，并且所述中心轴包括与位于所述轴的两侧的槽接合的多个突起。

16.如权利要求14或15所述的铰接骨架，其特征是，该伞齿轮将传动机构可操作地连接至提升机构，该提升机构包括一个或多个线性致动器。

17.如权利要求16所述的铰接骨架，其特征是，所述传动机构例如包括可通过将杠杆作用施加至相关联的手柄而进行手动操作的齿轮。

18.如权利要求1至17中任一项所述的铰接骨架，其特征是，所述底骨架构件包括附加的高度调节机构。

19.如权利要求1至18中任一项所述的铰接骨架，其特征是，所述底骨架构件包括脚轮。

20.如权利要求19所述的铰接骨架，其特征是，所述脚轮包括锁止装置以防止不必要的滚动。

21.如权利要求1至20中任一项所述的铰接骨架，还包括：构造成用于沿基本垂直于所述第一平面和第二平面的轴线调节构件之间间距的横杆，该横杆封装有线性致动器，该线性致动器具有壳体，该壳体内设有配置成朝彼此相反的两个方向转动并可操作地连接至丝杠的马达，所述丝杠的螺纹部段与活塞的内螺纹啮合，该活塞被阻止随所述丝杠一起转动但能沿由所述马达的转动方向决定的彼此相反的两个方向之一沿该丝杠的轴线自由直线运动。

22.如权利要求21所述的铰接骨架，其特征是，所述横杆的每一端部终止于用于连接至位于所述第一平面和第二平面中的每个平面内的骨架构件的连接部件。

23.如权利要求1至22中任一项所述的铰接骨架，其特征是，一个或多个所述致动器由齿轮箱驱动，该齿轮箱包括被构造成可操作地与手柄连接的驱动轴，该驱动轴包括伞齿轮，该伞齿轮可操作地与传动齿轮啮合，该传动齿轮位于该传动轴的尾端，从而该驱动轴的转动导致传动轴转动，所述传动齿轮与正交对准的齿轮啮合，该正交对准的齿轮可操作地与所述致动器的驱动齿轮连接。

24.如权利要求23所述的铰接骨架，其特征是，所述齿轮可转动地安装在壳体内，所述壳体包括多个密封的出口孔，所述轴经该出口孔伸出。

25.如权利要求23或24所述的铰接骨架，其特征是，所述多个齿轮借助多个附加的中间齿轮或齿轮组可操作地连接。

26.如权利要求1至25中任一项所述的铰接骨架，其特征是，至少一个或多个附加的回转致动器和/或线性致动器或齿轮箱被安装、结合或封装，以便于椅座和/或靠背和/或靠腿的连接。

27.如权利要求1至26中任一项所述的铰接骨架，其特征是，至少一个或多个回转致动器和/或线性致动器或齿轮箱能连接至所述骨架，从而使数据或电力能在所述致动器和/或齿轮箱和骨架之间传送。

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