專利名稱：一種重力平衡機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機械式力平衡機構，尤其是涉及一種機械式重力平衡機構?？蓱?用于家居、超市、醫(yī)療，辦公室等及機械裝置中需要平衡重物重力時。
背景技術：
無論在機械機構中，或者日常生活中，想要在重力方向輕松移動一個物體，都需要 考慮重力平衡問題，原始的重力平衡機構是采用重錘和定滑輪組來平衡重物的重力，但這 需要一個與重物重量相等的重錘，并有一個定滑輪和牽引索，這使機構重量成倍增加并占 用大的空間。也可以采用機械彈簧力來平衡重物的重力，但彈簧反力與其變形成線性增長， 重物剛開始移動時，彈簧變形小，其反力也小，不足以平衡重物的重力，當重物位移增加時， 彈簧反力成線性增長，并會超過重物的重力，使重物移動困難。用氣彈簧可以改進對重物重力平衡狀態(tài)，如ZL200620094348. 2中用氣彈簧來平 衡儲物架的重量，但氣彈簧的摩擦阻力較大，這對于以人力為動力時，帶動重物上下運動。 仍感到有些不甚滿意。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不定，提出一種能在一段距離內，與重物的重力接近完全 平衡的重力平衡機構。本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的所述的一種重力平衡機構，是由儲能器及錐狀螺旋盤組成，儲能器由軸，定外殼， 扭簧，動外殼組成，錐狀螺旋盤由錐狀螺旋盤體，牽引索組成，錐狀螺旋盤體與動外殼固連。所述的一種重力平衡機構，是由儲能器及錐狀螺旋盤及蝸輪蝸桿調節(jié)器所組成， 所述的儲能器由軸，定外殼，扭簧，動外殼組成，所述的的錐狀螺旋盤由錐狀螺旋盤體，牽引 索組成，錐狀螺旋盤體與動外殼固連。所述的蝸輪蝸桿調節(jié)器由蝸輪，蝸桿及調節(jié)手輪組 成。所述的一種重力平衡機構，扭簧的一端與定外殼相連，扭簧的另一端與動外殼相 連。所述的一種重力平衡機構，牽引索的一端固定在錐狀螺施盤的大直徑端，牽引索 順錐狀螺旋容線槽纏繞后由其小直徑端出錐狀螺旋容線槽向下與被平衡的重物相連。所述的一種重力平衡機構，錐狀螺旋盤體是在圓錐體上從小直徑端到大直徑端按 直徑遞增刻出了錐狀螺旋容線槽。所述的一種重力平衡機構，扭簧可以用發(fā)條彈簧替代。所述的一種重力平衡機構，蝸輪蝸桿調節(jié)器可以用錐齒輪副替代。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，將重力平衡問題，轉換為扭矩平衡問題，由于扭簧儲能器 用較多圈數(shù)扭簧制成，在其旋扭過程中，直徑變化較小，而輸出彈簧力與變形成正比，有關 系
扭簧儲能器輸出扭矩=基本不變力矩X遞增的彈簧力重物的反方向扭矩=重物的重力X錐狀螺旋盤遞增之半徑即隨著重物向下運動，扭簧儲能器的輸出扭矩與重物的反方向扭矩同步增加，仍 處于平衡狀態(tài)，由于機械傳動裝置很高的傳動效率，中間能量損失很小，所以只要施以微小 的力，重物即可上下移動。通過蝸輪蝸桿調節(jié)器調節(jié)扭簧的予壓，可以調節(jié)重力平衡機構的 初始平衡力，使本機構可以為變負載提供相應的重力平衡。


圖1是本發(fā)明的三維軸側示意圖。圖2是本發(fā)明的三維分體示意圖。圖3是本發(fā)明有蝸輪蝸桿調節(jié)器的三維軸側示意圖。圖4是本發(fā)明用于平衡油煙機的示意圖。圖5是本發(fā)明有調節(jié)器形式的用于平衡儲物架的示意圖。圖中1、軸，2、定外殼，3、扭簧，4、動外殼，5、錐狀螺旋盤體，6、牽引索，7、蝸輪，8、 蝸桿，9、調節(jié)手輪，10、軸承，11、固定點，12、排油煙機，13、定位機構，14、儲物架、15、定位機 構。
具體實施例方式實施例1 如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括軸1，固定外殼2，扭簧3，動外殼4，錐狀 螺旋盤體5，牽引索6。軸1固定在剛體支架上，定外殼2與軸1固連，扭簧3裝于定外殼2 內，扭簧3的一端與定外殼2固連，扭簧3的另一端與動外殼4固連，動外殼4與定外殼2可 相對旋轉，并蓋在定外殼2上，并與軸1可相對轉動，錐狀螺旋盤5與動外殼4固連并與軸 1相對轉動，牽引索6纏繞于錐狀螺旋盤5的容線槽中，其一端與錐狀螺旋盤的大直徑端固 連，另一端從錐狀螺旋盤的小直徑端的容線槽中伸出并鉛直向下，用于帶動所平衡的重物。 首先，應根據(jù)被平衡重物的重量，旋轉動外殼4及錐狀螺旋盤5，造成扭簧3 —定的予緊量， 使重物基本處于位置平衡狀態(tài)，當被平衡的重物向下運動時扭簧3被進一步旋緊，其輸出 扭矩加大，但在重物下移同時牽引索伸出端在錐狀螺旋盤體上的半徑也在加大，也即由重 物所形成的扭矩也在加大，以上由扭簧所形成的反方向扭矩與重物形成的扭矩形成了動態(tài) 平衡，保持了重物在運動過程中的重力平衡狀態(tài)，也即上下移動重物，只需要很微小的力。在圖4中示出由本重力平衡機構帶動抽油煙機的情形，在日常生活中，希望抽油 煙機的位置能跟據(jù)油煙的大小和人體的高低有所變化，本重力平衡機構能在不使用外界能 源的情況下，可輕松的上下移動抽油煙機。定位機構13用于鎖定抽油煙機12的位置。實施例2 如圖3所示，可調式重力平衡機構，由重力平衡機構再加調力機構組成， 本發(fā)明包括軸1，固定外殼2，扭簧3，動外殼4，錐狀螺旋盤體5，牽引索6，儲物架15，軸1固 定在剛體支架上，定外殼2與軸1固連，扭簧3裝于定外殼2內，扭簧3的一端與定外殼2 固連，扭簧3的另一端與動外殼4固連，動外殼4與定外殼2可相對旋轉并過蓋在定外殼2 上，并與軸1相對轉動，錐狀螺旋盤5與動外殼4固連并與軸1相對轉動，牽引索6纏繞于錐 狀螺旋盤5的容線槽中，其一端與錐狀螺旋盤的大直徑端固連，另一端從錐狀螺旋盤的小 直徑端的容線槽中伸出并鉛直向下，用于帶動所平衡的重物，調力機構由蝸輪7、蝸桿8、調節(jié)手輪9組成。當儲物架物品重量增加時，搖動手輪9，使與軸1相連的扭簧3更旋緊，則扭 簧3的初始力矩加大，調至重物剛剛升起時，即為重物與可調式重力平衡機構新的平衡點， 此時上下移動重物也只需要很微小的力，由于蝸輪蝸桿的反向自鎖功能扭簧3的一端與定 外殼2、軸1固連的位置不會自行改變。 在圖5中示出可調式重力平衡機構拉動可變重量的儲物架14時的示意圖，定位機 構15用于鎖定儲物架14的停止位置。
權利要求
1.一種重力平衡機構，是由儲能器及錐狀螺旋盤組成，其特征在于所述的儲能器由 軸1，定外殼2，扭簧3，動外殼4組成，所述的錐狀螺旋盤由錐狀螺旋盤體5，牽引索6組成， 錐狀螺旋盤體5與動外殼4固連。
2.一種重力平衡機構，是由儲能器，錐狀螺旋盤及蝸輪蝸桿調節(jié)器所組成，其特征在 于所述的儲能器由軸1，定外殼2，扭簧3，動外殼4組成，所述的錐狀螺旋盤由錐狀螺旋盤 體5，牽引索6組成，錐狀螺旋盤體5與動外殼4固連，蝸輪蝸桿調節(jié)器由蝸輪7，蝸桿8，及 調節(jié)手輪9所組成。
3.如權利1、權利2所述的一種重力平衡機構，其特征在于扭簧3的一端與定外殼2 相連，扭簧3的另一端與動外殼4相連。
4.如權利1、權利2所述的一種重力平衡機構，其特征在于；牽引索6的一端固定在錐 狀螺旋盤的大直徑端，牽引索順錐狀螺旋容線槽纏繞后由小直徑端出錐狀螺旋容線槽向下 與被平衡的重物相連。
5.如權利1、權利2所述的一種重力平衡機構，其特征在于所述的錐狀螺旋盤體5是 在圓錐體上從小直徑端到大直徑端按直徑遞增刻出了錐狀螺旋容線槽。
6.如權利1、權利2所述的一種重力平衡機構，其特征在于扭簧3可以用發(fā)條彈簧替代。
7.如權利2所述的一種重力平衡機構，其特征在于蝸輪蝸桿調節(jié)器可以用錐齒輪副替代。
全文摘要
一種重力平衡機構，是由儲能器，錐狀螺旋盤及蝸輪蝸桿調節(jié)器組成。儲能器由軸、定外殼、扭簧、動外殼組成。錐狀螺旋盤由錐狀螺旋盤體、牽引索組成，錐狀螺旋盤體與動外殼固連。蝸輪蝸桿調節(jié)器由蝸輪、蝸桿、調節(jié)手輪組成。本發(fā)明可以根據(jù)不同重物調節(jié)重力平衡、并可在重物上下移動中，始終保持重力平衡，使在上下方向移動重物，輕松可行。
文檔編號B66F19/00GK102126691SQ201010019469
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權日2010年1月19日
發(fā)明者于維恕 申請人:于維恕