自助式多功能翻书桌的制作方法

专利名称：自助式多功能翻书桌的制作方法
自助式多功能翻书桌
技术领域：
本发明涉及机械制造或办公家具制造技术领域，具体的是指一种自助式 多功能翻书桌。
背景技术：
桌子，是人们工作、学习所需的工具。然而，对于双手残疾的人来说， 要想看书是非常困难的。原因很简单，他们无法像正常人一样用手翻书。有 些残疾人虽然能学会用脚翻书，但这样做由于书本离眼睛的距离太远，不利 于阅读。因此，虽有桌子，但解决不了问题。有时候，双手残疾的人是也可 以通过电脑或其它投影方式进行阅读，但这些也是需要操作的，况且长时间 看荧光屏对眼睛有害无益，而且这样做也不方便，受制约的因素太多。随着 社会的进步和科技的发展，人们对社会弱势群体应给予更多的关爱，不仅要 关注他们的物质生活，而且也应关注他们精神文化上的需要。因此，如能提 供一种能自助阅读的多功能翻书桌成为必要。就是对正常人来说，如果长时 间持书并保持一种阅读姿势也会使人感到疲劳，如能提供舒服的阅读环境、 如躺着阅读，真正做到看书和休息的统一，享受生活，也是好多人所求的。 这些，构成了本发明的创造原动力。
目前，国内外在此方面己有的技术方案是采用机电混合技术，通过伺服 电机的辅助来解决自动翻书这一动作的。其不足是 一、大多采用机电混合 动力型技术，生产成本较高，不容易推广；二、零部件多为特殊规格，通用 性不强，互换性差，且结构复杂，加工难度高；三、工作环境要求较高，不 能兼顾坐着看书和躺着看书的需求；四、使用电机辅助，无电不能工作，且 易产生噪音。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种纯机械结构、无电机 辅助，具有夹书功能、能自动翻书、并可调整阅读角度和高度的自助式多功 能翻书桌，从而改善人们，尤其是双手残疾的人的读书环境。
本发明自助式多功能翻书桌含有底座、面板，其特征在于，由底板、支 撑杆、架书台、书夹、翻书棒、控制箱、手控开关，脚控开关及连接结构组
成；支撑杆与底板相连接，架书台与控制箱相连接；控制箱内设有主轴、从 动轴、定位轴、连杆机构、复位弹簧、支杆，主轴上设有飞轮、第一凸轮、 第二凸轮、第一锥形齿轮，主轴通过两端的固定连接器连接在控制箱箱体上， 主轴上的第一锥形齿轮与从动轴上的第二锥形齿轮齿合使主轴与从动轴连 接，从动轴通过支架连接在控制箱箱体上，翻书棒的曲柄滑块机构连接在从 动轴的上端，控制箱与支撑杆相连接；脚控开关由踏板、弹簧和钢丝构成， 设置在底板的支架上；手控开关由双手柄和钢丝构成；所述的连接结构为钢 丝和链条；手控开关、脚控开关分别与第一钢丝、第二钢丝连接，两根钢丝 再与链条连接，链条的另一头连接在主轴的飞轮上；第一连杆机构、第二连 杆机构的一端分别连接在第一定位轴和第二定位轴上，第一定位轴和第二定 位轴固定连接在控制箱箱体上；第一连杆机构、第二连杆机构的另一端与书 夹连接。
所述的底座由管状金属构成，底板和支撑杆可铆接或用螺栓连接。 所述的架书台为一块带槽的面板，槽设置在面板的两侧，槽内设置有书夹。
控制箱与支撑杆用活动连接器相连接，活动连接器由连接块、转动柱、 连接槽构成，架书台面板可绕转动柱调节倾斜角度，活动连接器可沿支撑杆 上下移动。
所述的翻书棒由翻书棒后端、限位槽、滑块、直杆、U型压头、左端压 头、右端滚动压头构成；翻书棒后端安装在控制箱的支杆上，翻书棒后端的限位槽与支杆之间用销连接，使翻书棒后端能在限位槽的范围内左右摆动； 滑块与直杆连接，可在直杆上来回滑动；翻书棒前端为一个U型压头，其左 端压头是固定的，其右端滚动压头可绕定轴转动。
所述的翻书棒设有曲柄滑块结构，曲柄滑块结构由直杆、滑块、曲柄、 钢丝、弹簧、从动轴、支杆、支架构成；翻书棒通过滑块与曲柄的一端连接，
曲柄的另一端与从动轴连接，从动轴的转动可带动翻书棒一起运动。
所述的书夹包含右活动书夹、左活动书夹和定书夹，由夹头、支座和连
杆机构组成；夹头与连杆机构用销连接，在连杆机构上设有复位弹簧，采取
机械力锁合的方式夹持书本。
所述的脚控开关设置在底板的不同位置。
所述连杆机构的杆体与凸轮相贴，当主轴转动带动凸轮转动时，凸轮将 连杆往下压或休程，带动活动书夹开启和闭合。
第一锥形齿轮设置在主轴的顶端，第二锥形齿轮设置在从动轴的中间， 第一锥形齿轮与第二锥形齿轮齿合，传动比为l:l。
本发明自助式多功能翻书桌的机械联动过程为当使用者踩动脚控开关 或握动手控开关后，带动钢丝移动，钢丝再带动链条，使链条带动链轮转动, 从而使主轴带动凸轮转动，并控制两个连杆的运动，确保书夹在恰当的时候 开启和闭合；当主轴转动的同时，由于锥形齿轮的作用，使从动轴一起转动， 从而带动从动轴上端的翻书棒运动，开始翻书的动作。
当翻书棒开始翻书的同时，凸轮驱动连杆运动，使得与连杆连接的右活 动书夹打开，让书页被翻书棒带动离开原来的位置，这时翻书棒U型压头的 左端压头压着书页，右端滚动压头则处于腾空状态，当书页翻到书本中心线 左右时，由于翻书棒自身的旋转，使得U型压头的右端滚动压头自动往下转， 左端压头开始往上翘，右端滚动压头通过本身的滚子将书页翻过。由于第一 凸轮和第二凸轮的作用使右活动书夹关闭，左活动书夹打开，使书页能顺利 地压入左活动书夹的下端，被有效的夹住；当翻书棒运动到书本的左面部分时，所有的书夹均呈关闭状态；此时翻书棒开始复位运动，回到原先的位置， 等待进行下一次的翻书；在翻书棒的复位过程中，凸轮处于休程状态，因此 书夹也处于静止状态，书本不会发生位移或滑动。由于翻书棒自身能转动， 所以在翻书过程中其U型压头的左端是由低到高转动，在复位过程中则是U 型压头的右端由低到高转动，加上U型压头的右端滚动压头是可以转动的， 所以当它在复位过程中即使与书本接触也不会将已翻过去的书页带回，保证 了翻书的稳定性。
本发明的优点是
(1) 釆用纯机械结构，所用材料为金属、木材、塑料、橡胶等常用材料， 生产成本较低；纯机械控制的结构，更能体现环保的理念，符合现代社会人 们对环保的要求，同时，无辅助电机的设计避免了产品对电源的依赖，减少 了阅读时噪音的产生；
(2) 利用机械自锁原理，简单方便的夹住书本，而且能夹不同大小的书；
(3) 翻书动作稳定，能够翻动纸张大小不同、厚度不同的书籍，且操作 非常简单；
(4) 本发明采用标准件，零件的通用性、互换性好；
(5) 本发明的适用性强，不仅能提供给手臂残疾者使用，而且还可提供 给那些因病暂时无法使用双手的病人使用，就是对讲究享受生活的正常人来 说也能使用。


附图1为本发明自助式多功能翻书桌的结构示意图； 附图2为架书台面板的结构示意附图3为底座的结构示意附图4为控制箱的结构示意附图5为翻书棒的结构示意图；附图6为翻书棒曲柄滑块结构的示意附图7为手控开关的结构示意附图8为活动连接器的结构示意附图9为架书台面板上书夹的结构示意图。
图中的标号分别为
1、底板，2、支撑杆，3、活动连接器，4、架书台面板，5、左活动书夹 6、右活动书夹，7、定书夹，8、翻书棒，9、控制箱，10、手控开关，11、 第一钢丝，12、第二钢丝，13、脚控开关，14、脚控开关支架；
21、第一槽，22、滑槽，23、第二槽；
31、"工"字形底板，32、"工"字形支撑杆；
41、控制箱箱体，42、第一复位弹簧，43、第二复位弹簧，44、链轮， 45、主轴，46、曲柄，47、从动轴，48、支杆，49、第二锥形齿轮，410、第 一锥形齿轮，411、第一凸轮，412、第一连杆机构，413、第二凸轮，414、 第二连杆机构，415、第一定位轴，416、第二定位轴，417、固定连接器；
51、翻书棒后端，52、限位槽，53、直杆，54、 U型压头，55、左端压头， 56、右端滚动压头，57、滑块；
61、钢丝，62、弹簧，63、支架；
71、双手柄；
81、连接块，82、转动柱，83、连接槽； 91、夹头，92、支座，93、连杆机构。
具体实施方式

以下结合附图给出本发明自助式多功能翻书桌的具体实施方式
。 ' 参见附图l。本发明自助式多功能翻书桌主要由底板l、支撑杆2、活动 连接器3、架书台面板4、左活动书夹5、右活动书夹6、定书夹7、翻书棒8、 控制箱9、手控开关IO、第一钢丝ll、第二钢丝12、脚控开关13、脚控开关支架14构成；底座一一见附图3，由三根管状金属构成"工"字形底板31， 由三根管状金属构成两侧的"工"字形支撑杆32，底板1和支撑杆2可铆接 或用螺栓连接。，
架书台为一块带有三个槽的面板4——见附图2，三个槽分别为第一槽 21、滑槽22、第二槽23;第一槽21和滑槽22设在面板4的右边，第二槽23 设在面板4的左边；所述的书夹包含左活动书夹5、右活动书夹6和定书夹7， 书夹由夹头91、支座92、连杆机构93构成——见附图9，夹头91可选用透 明塑料或有机玻璃制作，使得当夹头91遮住书页上的内容时，读者仍能清晰 浏览书本上的内容；夹头91与连杆机构93用销连接，在连杆机构93中设有 复位弹簧42、 43，书夹采取机械力锁合的方式夹持住书本；在第一槽21内设 有右活动书夹6，在滑槽22内设有定书夹7，在第二槽23内设有左活动书夹 5;其中，定书夹7用来夹住预计本次不看的书页；右活动书夹6和左活动书 夹5用来翻看本次阅览的书页，复位弹簧42、 43能使活动书夹在静止状态时 保持闭合状态。
架书台面板4通过四个角上的螺丝与其下面的控制箱9相连接。
控制箱9与支撑杆2通过活动连接器3相连接，活动连接器3由连接块 81、转动柱82、连接槽83构成——见附图8，活动连接器3的一端夹在控制 箱箱体41上，另一端套接在支撑杆2上，因此，架书台面板4可绕转动柱82 转动并调节倾斜角度，以满足读者要求的最佳读书角度；活动连接器3可沿 支撑杆2上下移动，使架书台面板4的高度可以调节。
手控开关10由双手柄71和第一钢丝11构成一一见附图7，手控开关10 的双手柄71中设有杠杆，杠杆与第一钢丝11连接，第一钢丝11再与链条连 接；当握紧手控开关10后，通过杠杆扯动第一钢丝ll，使得与链条连接的钢 丝移动较长的距离，满足主轴45转动的动力需要。
脚控开关13由踏板、弹簧和第二钢丝12构成，设置在底板1的脚控开 关支架14上。这里需要再说明的是，为使读者，尤其是残疾人读者使用起来更方便、更轻松，所述的脚控开关13可设置在底板1的不同位置。
手控开关IO、脚控开关13分别与第一钢丝11、第二钢丝12连接，两根 钢丝再与链条连接，链条的另一头连接在主轴45的飞轮上，构成链轮44。
参见附图4。控制箱9内设有主轴45、从动轴47、第一复位弹簧42、第 二复位弹簧43、支杆48、第一连杆机构412、第二连杆机构414、第一定位 轴415、第二定位轴416等，主轴45上设有链轮44、第一锥形齿轮410、第 一凸轮411、第二凸轮413，主轴45通过两端的固定连接器417连接在控制 箱箱体41上；第一锥形齿轮410设置在主轴45的顶端，第二锥形齿轮49设 置在从动轴47的中间，第一锥形齿轮410与第二锥形齿轮49齿合能将主轴 45的横向力转变成从动轴47上的纵向力，传动比为l:l;从动轴47通过支 架63连接在控制箱箱体41上，翻书棒8的曲柄滑块机构连接在从动轴47的 上端；第一连杆机构412、第二连杆机构414的一端分别连接在第二定位轴 416和第一定位轴415上，第一定位轴415和第二定位轴416固定连接在控制 箱箱体41上；第一连杆机构412与第二连杆机构414的另一端与书夹连接， 连杆机构上设有复位弹簧42、 43。在本发明中，连杆机构412、 414的杆体与 凸轮411、413是贴住的，当主轴45转动带动凸轮411、413转动时，凸轮411、 413就会将连杆机构412、 414往下压，从而带动活动书夹开启和闭合，由于 凸轮有休程的特点，当翻书棒8翻书时，凸轮411、 413能控制活动书夹的开 启和闭合；当翻书棒8复位时，凸轮411、 413处于休程状态，不会影响书夹 的启闭。
参见附图5。翻书棒8由翻书棒后端51、限位槽52、直杆53、 U型压头 54、左端压头55、右端滚动压头56、滑块57构成；翻书棒后端51安装在控 制箱9的支杆48上，翻书棒后端51的限位槽52与支杆48之间用销连接， 使得翻书棒后端51能在限位槽52的范围内左右摆动；翻书棒8的前端为一 个U型压头54，其左端压头55是固定的，上面粘有橡胶，作用是翻书时增大 摩擦，其右端滚动压头56可以绕定轴转动，能保证在翻书棒复位时不会将已翻过去的书页再拖回来。
参见附图6。翻书棒设有曲柄滑块结构，其由直杆53、滑块57、曲柄46、 钢丝61、弹簧62、从动轴47、支杆48、支架63构成；滑块57连接在翻书 棒8的直杆53上，可在直杆53上来回滑动；滑块57的下方与曲柄46相连， 曲柄46连接在从动轴47上；曲柄46的转动可带动滑块57及翻书棒8 —起 运动；当从动轴47上的曲柄46转动一周后，作为翻书棒8的从动件有一个 往复的摆动，通过角度的调节使翻书棒8摆动的角度能完成翻书的动作。整 个翻书棒曲柄滑块结构由两个支架63连接在控制箱箱体41上——见附图4。
当使用者踩动脚控开关13或握动手控开关10后，带动钢丝11或12移 动，钢丝11或12再带动链条，使链条带动链轮44转动，从而使主轴45转 动，再带动凸轮411、 413转动，并控制连杆机构412、 414的运动，确保书 夹在恰当的时候开启和闭合；在主轴45转动的同时，由于锥形齿轮410、 49 的作用，使从动轴47—起跟着转动，从而带动从动轴47上端的翻书棒8运 动，完成翻书的动作。
权利要求
1、 一种自助式多功能翻书桌，含有底座、面板，其特征在于，由底板、 支撑杆、架书台、书夹、翻书棒、控制箱、手控开关，脚控开关及连接结构组成；支撑杆与底板相连接，架书台与控制箱相连接；控制箱内设有主轴、 从动轴、定位轴、连杆机构、复位弹簧、支杆，主轴上设有飞轮、第一凸轮、 第二凸轮、第一锥形齿轮，主轴通过两端的固定连接器连接在控制箱箱体上， 主轴上的第一锥形齿轮与从动轴上的第二锥形齿轮齿合使主轴与从动轴连 接，从动轴通过支架连接在控制箱箱体上，翻书棒的曲柄滑块机构连接在从 动轴的上端；控制箱与支撑杆相连接；脚控开关由踏板、弹簧和钢丝构成， 设置在底板的支架上；手控开关由双手柄和钢丝构成；所述的连接结构为钢 丝和链条；手控开关、脚控开关分别与第一钢丝、第二钢丝连接，两根钢丝 再与链条连接，链条的另一头连接在主轴的飞轮上；第一连杆机构、第二连 杆机构的一端分别连接在第一定位轴和第二定位轴上，第一定位轴和第二定 位轴固定连接在控制箱箱体上；第一连杆机构、第二连杆机构的另一端与书 夹连接。
2、 根据权利要求l所述的自助式多功能翻书桌，其特征在于，所述的底 座由管状金属构成，底板和支撑杆可铆接或用螺栓连接。
3、 根据权利要求l所述的自助式多功能翻书桌，其特征在于，所述的架 书台为一块带槽的面板，槽设置在面板的两侧，槽内设置有书夹。
4、 根据权利要求l所述的自助式多功能翻书桌，其特征在于，控制箱与 支撑杆用活动连接器相连接，活动连接器由连接块、转动柱、连接槽构成， 架书台面板可绕转动柱调节倾斜角度，活动连接器可沿支撑杆上下移动。
5、 根据权利要求l所述的自助式多功能翻书桌，其特征在于，所述的翻 书棒由翻书棒后端、限位槽、滑块、直杆、U型压头、左端压头、右端滚动压 头构成；翻书棒后端安装在控制箱的支杆上，翻书棒后端的限位槽与支杆之 间用销连接，使翻书棒后端能在限位槽的范围内左右摆动；滑块与直杆连接，可在直杆上来回滑动；翻书棒前端为一个U型压头，其左端压头是固定的， 其右端滚动压头可绕定轴转动。
6、 根据权利要求1或5所述的自助式多功能翻书桌，其特征在于，所述的翻书棒设有曲柄滑块结构，曲柄滑块结构由直杆、滑块、曲柄、钢丝、弹 簧、从动轴、支杆、支架构成；翻书棒通过滑块与曲柄的一端连接，曲柄的 另一端与从动轴连接，从动轴的转动可带动翻书棒一起运动。
7、 根据权利要求l所述的自助式多功能翻书桌，其特征在于，所述的书 夹包含右活动书夹、左活动书夹和定书夹，由夹头、支座和连杆机构组成； 夹头与连杆机构用销连接，在连杆机构上设有复位弹簧，采取机械力锁合的 方式夹持书本。
8、 根据权利要求1或7所述的自助式多功能翻书桌，其特征在于，所述 连杆机构的杆体与凸轮相贴，当主轴转动带动凸轮转动时，凸轮将连杆往下 压或休程，带动活动书夹开启和闭合。
9、 根据权利要求l所述的自助式多功能翻书桌，其特征在于，所述的脚 控开关设置在底板的任意位置。
10、 根据权利要求l所述的自助式多功能翻书桌，其特征在于，第一锥形齿轮设置在主轴的顶端，第二锥形齿轮设置在从动轴的中间，第一锥形齿 轮与第二锥形齿轮齿合，传动比为l:l。
全文摘要
本发明自助式多功能翻书桌，由底座、架书台、书夹、翻书棒、控制箱、手控开关，脚控开关及连接结构组成，通过底座与控制箱、架书台之间的活动连接器，架书台面板的倾角、高度可以调节，通过活动书夹和定书夹的设置能将被阅读的书定位，使用翻书棒能逐一翻动书页进行读书，而且能通过脚控开关或手控开关进行控制。本发明采用纯机械结构，所用材料为金属、木材、塑料、橡胶等常用材料，生产成本较低；纯机械控制的结构，更能体现环保的理念，符合现代社会人们对环保的要求，同时，无辅助电机的设计避免了本产品对电源的依赖，减少了阅读时噪声的产生。
文档编号B42D9/04GK101310647SQ20071004096
公开日2008年11月26日 申请日期2007年5月21日 优先权日2007年5月21日
发明者孟泉华, 张欢欢, 政 梅, 陈卫锋, 黄宇嘉 申请人:上海电机学院