一种顶升框架结构及其应用

技术领域：

本发明涉及机械升降结构技术领域，主要是一种顶升框架结构及其应用。

背景技术：

目前自动升顶房车都采用的是电动升降杆,但是电动升降杆的结构限制,伸出后只能达到二倍于本体高度的总高,车顶放置架高度在50CM以内,所以目前升顶高度最多在1米以内，远远达不到升出一层房子的要求，只能升顶后放张床，爬上去休息；同时，升顶房车都采用的是2支或4支电动升降杆来撑起，所以要二个或四个电机同步起降，在车上有限的电源条件很容易造成电机不同步，引起升顶机构毁坏。

发明内容：

为了克服上述的不足，本发明提供了一种顶升框架结构及及其应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

一种顶升框架结构，其特征在于：包括

顶框，所述顶框呈矩形；

底框，所述底框呈矩形，固定在支撑物上；

撑起机构，所述撑起机构位于顶框和底框之间，包括

四根丝杠，所述丝杠围成矩形，丝杠端部通过锥齿轮连接；

多个连接座，均匀分布在框架侧面的两根丝杠上，所述连接座上设有与丝杠配套的螺母，所述框架侧面的丝杠穿过连接座上的通孔和螺母，并与螺母丝接；

多根支撑杆，所述支撑杆位于框架的两侧面，所述支撑杆包括，所述上撑杆的两端分别与所述顶框和连接座铰接，下撑杆的两端分别与所述底框和连接座铰接；

动力机构，与所述撑起机构的丝杆连接，为所述撑起机构提供动力；

其中，动力机构驱动丝杆转动，丝杆上的连接座在丝杆上移动，顶框随着连接座在丝杆上的移动而下降或升起。

所述动力机构包括电机，电机的输出端设有联轴器，联轴器与丝杠连接。

所述丝杠的两端设有丝杠端座，相邻丝杠的丝杠端座通过丝杠连接座固定连接，电机固定在丝杠连接座上。

所述丝杆的一端表面设有正螺纹，另一端表面设有反螺纹，正螺纹所在端的丝杆上的连接座上设有正转螺母，反螺纹所在端的丝杆上的连接座上设有反转螺母，每根丝杠上正转螺母所在的连接座和反转螺母所在的连接座在该丝杠的带动下对向或反向移动。

所述与电机联轴器直接连接的丝杆是主动丝杆，主动丝杆有两根，分别是侧向主动丝杆和端向主动丝杆，侧向主动丝杆远离电机的一端与端向被动丝杆的一端连接，端向主动丝杆远离电机的一端与侧向被动丝杆的一端连接，侧向被动丝杆的另一端与端向被动丝杆的另一端连接。

所述上撑杆的上端通过上端座与顶框连接，所述上端座设置在顶框的内侧；

所述下撑杆的下端通过下端座与底框连接，所述下端座设置在底框的内侧。

所述顶框中部设有连接杆，连接杆的端部与上端座固定连接。

所述底框的四个角部上表面均设有立柱。

所述框架结构能够用于房车顶部的自动折叠房。

所述框架结构能够用于消防云梯行业。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

本发明提供的一种顶升框架结构及其应用，本发明将多组支撑机构的丝杠通过锥齿轮连接，形成了一个稳定的框架，起到互相支撑互相定位的效果，当框架顶升时，丝杠组成的框架也随着升高并始终处在框架的中间位置，取消了传统的定位框架，顶升机构升缩高度比大大提高，在车辆行进时，车顶折叠房的顶升框架折叠起来，叠起尺寸不超出国家规定的车顶高出50CM以下；在车辆停驻时房子展开高度可达1.9米以上，达到房子的需求高度；同时，一个电机通过机械传动同时带动多组支撑机构运动，有效避免了多组支撑杆不同步升起引出的问题。

附图说明：

图1是本发明打开时的结构示意图；

图2是本发明折叠后的示意图；

图3是图1中A部的放大示意图；

图4是图1中B部的放大示意图；

图5是撑起机构的单元结构的折叠示意图；

图6是撑起机构的单元结构的打开示意图；

图中：

1、顶框；11；连接杆；

2、底框；21、立柱；

3、撑起机构；

31、丝杠；3101、正螺纹；3102、反螺纹；311、端向主动丝杆；312、侧向主动丝杆；313、端向被动丝杆；314、侧向被动丝杆； 316、锥齿轮；317、丝杠端座；318、丝杠连接座；

32、支撑杆；321、上撑杆；3211、上端座；322、下撑杆；3221、下端座；

33、连接座；3301、正转螺母；3302、反转螺母；

4、动力机构；41、电机；42、联轴器。

具体实施方式：

通过下面实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例；

结合附图所述的一种顶升框架结构，包括

顶框1，所述顶框1呈矩形；

底框2，所述底框2呈矩形，固定在支撑物上，支撑物可以是地面或车顶；

撑起机构3，所述撑起机构3位于顶框1和底框2之间，包括

四根丝杠31，所述丝杠31围成矩形，丝杠31端部通过锥齿轮316连接；

多个连接座33，均匀分布在框架侧面的两根丝杠31上，所述连接座33上设有螺母，所述框架侧面的丝杠31穿过连接座33上的通孔和螺母，并与螺母丝接，这样丝杠31转动的时候，螺母会带动连接座33在框架侧面的丝杠31上移动；

多根支撑杆32，所述支撑杆32位于框架的两侧面，所述支撑杆32包括上撑杆321和下撑杆322，所述上撑杆321的两端分别与所述顶框1和连接座33铰接，下撑杆322的两端分别与所述底框2和连接座33铰接；

动力机构4，与所述撑起机构3的丝杆31连接，为所述撑起机构3提供动力；

其中，动力机构4驱动丝杆31转动，丝杆31上的连接座33在丝杆31上移动，顶框1随着连接座33在丝杆31上的移动而下降或升起。

使用时，将该框架的底框2固定在支撑物上，支撑物可以是地面或者车顶，动力机构4驱动丝杆31转动，这里需要明确，动力机构4可以驱动丝杆31正转，也可以反转；

由于四根丝杠31围成矩形，且丝杠31端部通过锥齿轮316连接，所以，可以确定四根丝杠31会同步转动，这时丝杠31上的连接座33会在丝杠31上移动，由于支撑杆32的一端与连接座33铰接，另一端分别与顶框1和底框2铰接，所以在连接座33移动的时候，支撑杆32会呈现出折叠或撑起两种状态，具体是折叠还是撑起，取决于驱动机构4驱动丝杆31正转还是反转。

本设计的丝杠31采用锥齿轮316连接，丝杠31连接处呈90度，形成闭环矩形，将同一个动力机构4的动力，有丝杠31相互传递，达到多根丝杠31完全同步的目的，避免了现有房车需要二个或四个电机同步起降，在车上有限的电源条件很容易造成电机不同步，引起升顶机构毁坏的问题。

同时，丝杠31通过锥齿轮316连接形成一个稳定的框架，这种互相支撑同步上升的丝杠框架，免去了传统的丝杠固定支架，对丝杠31解除了限制，本设计的丝杠31随着框架的撑起位置逐渐上升，同时，也随着框架的折叠，位置也逐渐下降，使顶框1降下时高度更低，不仅满足了房车上顶升机构的折叠尺寸不超出国家规定的车顶高出50CM的要求，而且，在展开后，高度很容易达到1.9米以上，达到房子的需求高度，甚至可以在车顶扩展出厨房、卫生间、餐厅、阁楼等。

由于本设计的框架为矩形，所以从图1中也可以看出，本设计的撑起高度由框架的侧面高度来决定，

撑起的最大高度为框架侧面上撑杆321和下撑杆322的长度之和，即上撑杆321和下撑杆322共线，同时垂直于框架的侧边，侧边也是框架较长的一边；而折叠的时候需要将框架放置到最低，此时，上撑杆321和下撑杆322同样共线，但是此时却是平行于框架的侧边，所以框架的侧边不小于上撑杆321和下撑杆322的长度之和，由此可知，本设计框架的顶升高度取决于框架的侧边长度，也就是车身的长度，一般房车的车长都会大于4m，所以框架的长边也可以达到4m，那么在撑起后，高度即使达到一半，也可以达到2m。

而折叠后的高度取决与框架材质的宽度，一般5cm即可，按照5cm计算，折叠后的高度为10-15cm，远小于50cm，满足国家要求。

如图1和4所示，所述动力机构4包括电机41，电机41的输出端设有联轴器42，联轴器42与丝杠31连接，利用电机41很容易能够实现正转和反转，进而控制丝杠31实现正转和反转，进而带动整个框架撑起或折叠。

如图3和5所示，所述丝杠31的两端设有丝杠端座317，相邻丝杠31的丝杠端座317通过丝杠连接座318固定连接，电机41固定在丝杠连接座318上，由于本设计丝杠31拜托了传统设计，取消了丝杠固定杆，所以丝杠会随着移动，而电机41又是为丝杠31提供动力，所以电机41也需要与丝杠31移动，所以电机41也需要摆脱传统固定不动的状态，将其固定在丝杠连接座318上，随着丝杠31同步移动。

所述丝杆31的一端表面设有正螺纹3101，另一端表面设有反螺纹3102，正螺纹3101所在端的丝杆31上的连接座33上设有正转螺母3301，反螺纹3102所在端的丝杆31上的连接座33上设有反转螺母3302，每根丝杠31上正转螺母3301所在的连接座33和反转螺母3302所在的连接座33在该丝杠31的带动下对向或反向移动。利用正反转丝杠与正反转螺母的配合，在提升时，两螺母因是相反方向运动，螺母给丝杠的反作用力互相抵消，整套机构在水平方向上自身受力平衡，底框固定不动，顶框在上升过程中水平方向受力平衡，所以顶框就会平稳上升。

如图1和4所示，与电机41的联轴器42直接连接的丝杆是主动丝杆，主动丝杆有两根，分别是侧向主动丝杆312和端向主动丝杆311，侧向主动丝杆312远离电机41的一端与端向被动丝杆313的一端连接，端向主动丝杆311远离电机41的一端与侧向被动丝杆314的一端连接，侧向被动丝杆314的另一端与端向被动丝杆313的另一端连接。

如图1和5所示，所述上撑杆321的上端通过上端座3211与顶框1连接，所述上端座3211设置在顶框1的内侧；所述下撑杆322的下端通过下端座3221与底框2连接，所述下端座3221设置在底框的内侧。

将上端座3211和下端座3221均设置在框架的内侧，那么整个撑起机构3其实就位于框架的内侧，那么在折叠的时候，下降到最低点的时候，就不用考虑撑起机构的厚度，顶框1会落在底框2上，实现折叠的高度最低。

所述顶框1中部设有连接杆11，连接杆11的端部与上端座3211固定连接。连接杆11不仅能够稳固整个顶框1，同时也能够加固撑起机构3。

所述底框2的四个角部上表面均设有立柱21，立柱21能够对顶框1起到支撑，如果该顶升框架上套设有重物，那么利用立柱21可以对其进行支撑，同时，立柱也会对撑起机构进行保护，避免撑起机构过渡折叠。

所述框架结构能够用于房车顶部的自动折叠房。如果顶升框架的材质由5cm宽和5cm高的方管构成，同样，支撑架与框架材质一致，那么架设房车的长度为4米，顶升框架的长度也按照2-4米计算，由上述可知，顶升框架撑起的高度取决于框架的支撑杆，而支撑杆的最大长度略小于框架长边，所以，撑起的最大高度也可以将近达到2-4米，满足使用需求，同时，折叠后的最低高度为顶框和底框的高度之和，也就是0.1米，远远小于国家规定的0.5m。

所述框架结构能够用于消防云梯行业。在消防云梯行业，目前大部分使用液压缸，目前世界最高消防云梯是101米，但是目前我国最高楼已经达到了600米，远远达不到救援高度。本发明的框架结构可以多层叠加，可以大大提高消防云梯的高度，并有快速升起的效果。

所述框架结构能够用于建筑行业的脚手架，可以节省运输空间,自动升起将能节省大量的人工用于搭建脚手架，降低工人风险。

以上内容中未细述部份为现有技术，故未做细述。