一种汽车电动升降床

摘要

本发明公开了一种汽车电动升降床，包括框架、控制器、升降传动机构、电动传动机构和手动传动机构，所述电动传动机构包括电动升降开关、电机、制动器和编码器，制动器连接在电机的输出轴上，编码器连接在电机的输出轴上或传动杆上，电机与传动杆连接，电动升降开关、电机、制动器和编码器分别与控制器电连接，手动传动机构包括传动箱、手动传动组件、手动锁止组件和手动切换组件，手动传动组件与传动杆连接，手动锁止组件与手动传动组件连接，手动切换组件与手动锁止组件连接。本发明电动升降床在手动切换组件中设置了触点开关，实现电动和手动模式的互锁，使床体升降动作稳定可靠，升降床的使用寿命也大大得到提升。

权利要求

1.一种汽车电动升降床，其特征在于，包括框架、控制器、升降传动机构、电动传动机构和手动传动机构，所述升降传动机构包括传动杆和卷带，所述卷带与所述传动杆连接，所述电动传动机构包括电动升降开关、电机、制动器和编码器，所述制动器连接在所述电机的输出轴上，所述编码器连接在所述电机的输出轴上或传动杆上，所述电机与所述传动杆连接，所述电动升降开关、所述电机、所述制动器和所述编码器分别与所述控制器电连接，所述手动传动机构包括传动箱、手动传动组件、手动锁止组件和手动切换组件，所述手动传动组件包括手摇轴，所述手摇轴连接在所述传动箱上，所述手摇轴和所述传动杆传动连接，

所述手动锁止组件包括棘轮、上升棘爪、下降棘爪、凸轮和凸轮转轴，所述棘轮连接在所述手摇轴上，所述凸轮转轴、所述上升棘爪和所述下降棘爪分别连接在所述传动箱上，所述凸轮连接在所述凸轮转轴上，所述上升棘爪和所述下降棘爪分别相对设置在所述凸轮的两侧，

所述手动切换组件包括旋钮座、手动旋钮和触点开关，所述旋钮座连接在所述传动箱的外壁，所述手动旋钮连接在所述旋钮座上，所述触点开关固定在所述传动箱内，所述触点开关与所述控制器电连接，所述凸轮转轴的一端连接在所述手动旋钮上，所述触点开关与所述凸轮转轴配合形成联动或所述触点开关分别与所述上升棘爪和所述下降棘爪配合形成联动。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电动升降床，其特征在于，所述手动传动组件还包括第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮连接在所述传动杆上，所述第二锥齿轮连接在所述手摇轴上，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的一种汽车电动升降床，其特征在于，所述凸轮包括第一斜面和第二斜面，所述第一斜面靠近所述上升棘爪设置，所述第二斜面靠近所述下降棘爪设置。

4.根据权利要求3所述的一种汽车电动升降床，其特征在于，所述手动切换组件还包括压簧，所述压簧连接在所述凸轮转轴上，所述压簧的两端分别连接在所述传动箱的内壁上和所述凸轮转轴上，所述凸轮转轴的另一端正对所述触点开关。

5.根据权利要求3所述的一种汽车电动升降床，其特征在于，所述上升棘爪的底端连接在所述传动箱上，所述上升棘爪的顶端的一侧面形成第一棘齿，所述上升棘爪的顶端的另一侧面设有第一弹簧，所述下降棘爪的底端连接在所述传动箱上，所述下降棘爪的顶端的一侧面形成第二棘齿，所述下降棘爪的顶端的另一侧面设有第二弹簧，所述第一棘齿和所述第二棘齿分别与所述棘轮相对设置。

6.根据权利要求2所述的一种汽车电动升降床，其特征在于，所述传动箱的外部设有手摇延伸机构，所述框架的侧边设有手动转孔，所述手摇延伸机构的一端连接所述手摇轴，所述手摇延伸机构的另一端连接在所述手动转孔内。

7.根据权利要求4所述的一种汽车电动升降床，其特征在于，所述旋钮座上设有V型开槽，所述V型开槽的两端分别设有上升锁槽和下降锁槽，所述手动旋钮上设有行程块，所述行程块与所述V型开槽相对设置，所述行程块分别与所述上升锁槽和所述下降锁槽相适配。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种汽车电动升降床，其特征在于，所述电机和所述传动杆之间连接有链轮传动组件，所述链轮传动组件包括主动链轮、从动链轮和链条，所述主动链轮连接在所述电机的输出轴上，所述从动链轮连接所述传动杆上，所述链条分别与所述主动链轮和所述从动链轮连接。

9.根据权利要求1至7任一项所述的一种汽车电动升降床，其特征在于，还包括行程限位机构，所述行程限位机构包括限位丝杆、丝杆螺母和第一行程开关和第二行程开关，所述限位丝杆和所述传动杆之间连接有联动齿轮组，所述丝杆螺母连接在所述限位丝杆上，所述第一行程开关和所述第二行程开关分别设置在所述限位丝杆的两端，所述第一行程开关和所述第二行程开关分别与所述控制器电连接。

10.根据权利要求1至7任一项所述的一种汽车电动升降床，其特征在于，所述传动杆上设有卷带固定器，所述卷带穿置在所述框架上，所述卷带的一端连接卷带固定器，所述卷带的另一端设有卷带安装板。

说明书

一种汽车电动升降床

技术领域

[0001] 本发明涉及升降床技术领域，具体涉及一种汽车电动升降床。

背景技术

[0002] 当今的汽车与人们的生活息息相关，随着人民生活水平的提高，汽车已进入平常百姓家，人们对汽车的要求也越来越高。为了提高舒适性，一些旅居车或房车上通常安装有
升降床，升降床是一种可以调节床体高度的设备，可以根据需求调节床体的位置从而使空
间布局更为合理紧凑，从而让车内空间的利用率得到提高。

[0003] 而现有汽车电动升降床的制动机构结构采用的是棘轮单向锁止原理，会存在以下缺陷，：1.床体无法升至目标高度，下降运行前必须上升一小段，当升降床多次上升到最高
点，会使行程开关弹片变形，使得上升行程强行地变大，致使产品失效，而且在电动升降过
程中会明显听到锁止机构发出的噪音，升降动作并不顺畅；2.棘轮单向锁止的结构使得电
动升降床在进行手动操作时，只能上升无法下降，并且在电动升降床失电后，甚至床体不能
运行到所需高度导致无法正常使用。

发明内容

[0004] 为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

[0005] 一种汽车电动升降床，包括框架、控制器、升降传动机构、电动传动机构和手动传动机构，所述升降传动机构包括传动杆和卷带，所述卷带与所述传动杆连接，所述电动传动
机构包括电动升降开关、电机、制动器和编码器，所述制动器连接在所述电机的输出轴上，
所述编码器连接在所述电机的输出轴上或传动杆上，所述电机与所述传动杆连接，所述电
动升降开关、所述电机、所述制动器和所述编码器分别与所述控制器电连接，所述手动传动
机构包括传动箱、手动传动组件、手动锁止组件和手动切换组件，所述手动传动组件与所述
传动杆连接，所述手动锁止组件与所述手动传动组件连接，所述手动切换组件与所述手动
锁止组件连接。

[0006] 本发明进一步设置为所述手动传动组件包括第一锥齿轮、第二锥齿轮和手摇轴，所述第一锥齿轮连接在所述传动杆上，所述手摇轴连接在所述传动箱上，所述第二锥齿轮
连接在所述手摇轴上，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合。通过手摇轴驱动第二锥齿
轮旋转，第二锥齿轮和第一锥齿轮配合实现传动杆的手动旋转，从而进行床体的升降。

[0007] 本发明进一步设置为所述手动锁止组件包括棘轮、上升棘爪、下降棘爪、凸轮和凸轮转轴，所述棘轮连接在所述手摇轴上，所述凸轮转轴、所述上升棘爪和所述下降棘爪分别
连接在所述传动箱上，所述凸轮连接在所述凸轮转轴上，所述上升棘爪和所述下降棘爪分
别相对设置在所述凸轮的两侧，所述凸轮包括第一斜面和第二斜面，所述第一斜面靠近所
述上升棘爪设置，所述第二斜面靠近所述下降棘爪设置。通过凸轮转轴驱使凸轮旋转，当第
一斜面贴合于上升棘爪时，上升棘爪与棘轮配合，使床体可以进行手动上升动作，当第二斜
面贴合于下降棘爪时，下降棘爪与棘轮配合，使床体可以进行手动下降动作。

[0008] 本发明进一步设置为所述手动切换组件包括旋钮座、手动旋钮、压簧和触点开关，所述旋钮座连接在所述传动箱的外壁，所述手动旋钮连接在所述旋钮座上，所述压簧连接
在所述凸轮转轴上，所述压簧的两端分别连接在所述传动箱的内壁上和所述凸轮转轴上，
所述触点开关固定在所述传动箱内，所述凸轮转轴的一端连接在所述手动旋钮上，所述凸
轮转轴的另一端正对所述触点开关，所述触点开关与所述控制器电连接。手动切换组件在
凸轮转轴上设置了压簧，当手动旋钮在旋钮座上旋转切换到手动上升或手动下降工作位置
时，会带动凸轮转轴退出，使凸轮转轴与触点开关失去配合；当手动旋钮在旋钮座上旋转切
换到初始位置时，凸轮转轴与触点开关配合触发触点开关的电信号，使控制器接收触点开
关的信号，判断升降床是否处于手动模式，避免手动模式下发生电动操作的误动作。

[0009] 本发明进一步设置为所述上升棘爪的底端连接在所述传动箱上，所述上升棘爪的顶端的一侧面形成第一棘齿，所述上升棘爪的顶端的另一侧面设有第一弹簧，所述下降棘
爪的底端连接在所述传动箱上，所述下降棘爪的顶端的一侧面形成第二棘齿，所述下降棘
爪的顶端的另一侧面设有第二弹簧，所述第一棘齿和所述第二棘齿分别与所述棘轮相对设
置。弹簧的作用在于当切至手动上升或手动下降工作位置时，使上升棘爪的第一棘齿或下
降棘爪的第二棘齿稳定地作用于棘轮，提高手动锁止的可靠性。

[0010] 本发明进一步设置为所述传动箱的外部设有手摇延伸机构，所述框架的侧边设有手动转孔，所述手摇延伸机构的一端连接所述手摇轴，所述手摇延伸机构的另一端连接在
所述手动转孔内。手动传动机构设置在框架内部，因此设置手摇延伸机构进行联接，方便对
床体进行上升或下降的操作。

[0011] 本发明进一步设置为所述旋钮座上设有V型开槽，所述V型开槽的两端分别设有上升锁槽和下降锁槽，所述手动旋钮上设有行程块，所述行程块与所述V型开槽相对设置，所
述行程块与分别与所述上升锁槽和所述下降锁槽相适配。手动旋钮在旋钮座上的旋转，使
行程块沿V型开槽上升卡在上升锁槽或下降锁槽内，从而使凸轮转轴进行伸缩动作。

[0012] 本发明进一步设置为所述电机和所述传动杆之间连接有链轮传动组件，所述链轮传动组件包括主动链轮、从动链轮和链条，所述主动链轮连接在所述电机的输出轴上，所述
从动链轮连接所述传动杆上，所述链条分别与所述主动链轮和所述从动链轮连接。

[0013] 本发明进一步设置为还包括行程限位机构，所述行程限位机构包括限位丝杆、丝杆螺母和第一行程开关和第二行程开关，所述限位丝杆和所述传动杆之间连接有联动齿轮
组，所述丝杆螺母连接在所述限位丝杆上，所述第一行程开关和所述第二行程开关分别设
置在所述限位丝杆的两端，所述第一行程开关和所述第二行程开关分别与所述控制器电连
接。设置有行程限位机构检测传动杆的转动行程，从而控制升降床的上升高度极限和下降
高度极限。

[0014] 本发明进一步设置为所述传动杆上设有卷带固定器，所述卷带穿置在所述框架上，所述卷带的一端连接卷带固定器，所述卷带的另一端设有卷带安装板。

[0015] 本发明的电动升降床设置有电动模式和手动模式，而且电动模式和手动模式设有联锁，具体工作方式如下：

[0016] 电动模式，按下电动上升开关，控制器驱使制动器松开电机输出轴并控制电机正转，通过链轮传动组件带动传动杆旋转，卷带随传动杆旋转而缠绕在卷带固定器上，框架在
轨道导向机构的导向作用下稳定上升，上升到指定高度后松开上升开关，控制器驱使制动
器对电机输出轴进行抱闸并控制电机停转，完成升降床的上升动作；按下电动下降开关，控
制器驱使制动器松开电机输出轴，在升降床自身的重力作用下进行下降，卷带从卷带固定
器上释放，框架在轨道导向机构的导向作用下稳定下降，下降到指定高度后松开下降开关，
控制器驱使制动器对电机输出轴进行抱闸并控制电机停转，完成升降床的下降动作；

[0017] 手动模式，操作手动旋钮将行程块卡入旋钮座的上升锁槽，凸轮转轴退出使凸轮转轴和触点开关失去接触配合，控制器接收到触点开关信号，进入手动上升模式，同时凸轮
的第一斜面贴合于上升棘爪，在第一弹簧作用下上升棘爪的第一棘齿与棘轮形成配合，阻
止床体下降，此时操作手摇延伸机构使手摇轴顺时针旋转，第二锥齿轮带动第一锥齿轮旋
转使得传动杆转动，卷带缠绕在传动杆上，使床体手动上升；操作手动旋钮将行程块卡入旋
钮座的下降锁槽，凸轮转轴退出使凸轮转轴和触点开关失去接触配合，控制器接收到触点
开关信号，进入手动下降模式，同时凸轮的第二斜面贴合于下降棘爪，在第二弹簧作用下下
降棘爪的第二棘齿与棘轮形成配合，阻止床体上升，此时操作手摇延伸机构使手摇轴逆时
针旋转，第二锥齿轮带动第一锥齿轮旋转使得传动杆转动，卷带从传动杆上释放，使床体手
动下降；

[0018] 电动模式和手动模式的联锁，手动旋钮与旋钮座的配合结构使得手动旋钮旋转至上升锁槽或下降锁槽时，凸轮转轴会随手动旋钮缩回，让凸轮转轴与触点开关失去配合，触
点开关的发生信号至控制器使电动传动机构不动作，实现电动、手动模式的互锁。

[0019] 本发明电动升降床的电动传动机构采用制动器实现升降床高度位置的控制，在升降过程中是直上直下的，大大提高了电动升降床工作稳定性，并且通过设置旋转编码器用
于判断升降床的所处位置，并且电机在工作过程中反馈电机的电流信号给控制器，控制器
可以根据旋转编码器的信号和电机电流信号两者的关系曲线，来判断升降床是否过载，从
而控制电机是否继续工作，避免电机超载工作影响电动升降床的使用寿命。

[0020] 本发明电动升降床设置手动传动机构，该机构内部结构设计合理巧妙、传动动作可靠，在手动切换组件中设置了触点开关，使手动上升、手动下降工作位置时控制器不会驱
动电动传动机构动作，实现电动和手动模式的切换。

[0021] 本发明还设置行程限位机构来控制电动升降床的行程，避免操作时长时间按着升降开关导致电机持续工作超出电动升降床既定的升降行程。

附图说明

[0022] 图1为本发明实施例立体图。

[0023] 图2为本发明实施例局部立体图。

[0024] 图3为本发明实施例手动传动机构立体图。

[0025] 图4为本发明实施例手动传动机构剖视图。

[0026] 图5为本发明实施例手动传动机构打开传动箱后立体图。

[0027] 图6为本发明实施例手动传动机构取下手动旋钮后立体图。

[0028] 图7为本发明实施例手动旋钮立体图。

[0029] 图8为本发明实施例手电气控制方框图。

具体实施方式

[0030] 为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

[0031] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以
是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒
介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含
义。

[0032] 结合附图1至8，本发明技术方案是一种汽车电动升降床，包括框架1、控制器2、升降传动机构3、电动传动机构4和手动传动机构5，所述升降传动机构3包括传动杆31和卷带
32，所述卷带32与所述传动杆31连接，所述电动传动机构4包括电动升降开关41、电机42、制
动器43和编码器44，所述制动器43连接在所述电机42的输出轴上，所述编码器44连接在所
述电机42的输出轴上，所述电机42与所述传动杆31连接，所述电动升降开关41、所述电机
42、所述制动器43和所述编码器44分别与所述控制器2电连接，所述手动传动机构5包括传
动箱51、手动传动组件、手动锁止组件和手动切换组件，所述手动传动组件包括第一锥齿轮
52、第二锥齿轮53和手摇轴54，所述第一锥齿轮52连接在所述传动杆31上，所述手摇轴54连
接在所述传动箱51上，所述第二锥齿轮53连接在所述手摇轴54上，所述第一锥齿轮52与所
述第二锥齿轮53啮合，所述手动锁止组件包括棘轮55、上升棘爪56、下降棘爪57、凸轮58和
凸轮转轴59，所述棘轮55连接在所述手摇轴54上，所述凸轮转轴59、所述上升棘爪56和所述
下降棘爪57分别连接在所述传动箱51上，所述凸轮58连接在所述凸轮转轴59上，所述上升
棘爪56和所述下降棘爪57分别相对设置在所述凸轮58的两侧，所述凸轮58包括第一斜面
581和第二斜面582，所述第一斜面581靠近所述上升棘爪56设置，所述第二斜面582靠近所
述下降棘爪57设置，所述手动切换组件包括旋钮座510、手动旋钮511、压簧512和触点开关
513，所述旋钮座510连接在所述传动箱51的外壁，所述手动旋钮511连接在所述旋钮座510
上，所述压簧512连接在所述凸轮转轴59上，所述压簧512的两端分别连接在所述传动箱51
的内壁上和所述凸轮转轴59上，所述触点开关513固定在所述传动箱51内，所述凸轮转轴59
的一端固定连接在所述手动旋钮511上，所述凸轮转轴59的另一端正对所述触点开关513，
所述触点开关513与所述控制器2电连接。

[0033] 在上述实施例中，所述凸轮转轴59上形成凸起结构为压簧512提供作用点。

[0034] 在本实施例中，所述上升棘爪56的底端活动连接在所述传动箱51上，所述上升棘爪56的顶端的一侧面形成第一棘齿561，所述上升棘爪56的顶端的另一侧面设有第一弹簧
562，所述下降棘爪57的底端活动连接在所述传动箱51上，所述下降棘爪57的顶端的一侧面
形成第二棘齿571，所述下降棘爪57的顶端的另一侧面设有第二弹簧572，所述第一棘齿561
和所述第二棘齿571分别与所述棘轮55相对设置。

[0035] 在本实施例中，所述传动箱51的外部设有手摇延伸机构6，所述框架1的侧边设有手动转孔11，所述手摇延伸机构6的一端连接所述手摇轴54，所述手摇延伸机构6的另一端
连接在所述手动转孔11内。手摇延伸机构6具体可以是一根刚性转轴，刚性转轴两端设有万
向节接头，两个万向节街头分别连接手摇轴54和外部手摇柄。

[0036] 在本实施例中，所述旋钮座510上设有V型开槽5101，所述V型开槽5101的两端分别设有上升锁槽5102和下降锁槽5103，所述手动旋钮511上设有行程块5111，所述行程块5111
与所述V型开槽5101相对设置，所述行程块5111与分别与所述上升锁槽5102和所述下降锁
槽5103相适配。

[0037] 在本实施例中，所述电机42和所述传动杆31之间连接有链轮传动组件7，所述链轮传动组件7包括主动链轮71、从动链轮72和链条73，所述主动链轮71连接在所述电机42的输
出轴上，所述从动链轮72连接所述传动杆31上，所述链条73分别与所述主动链轮71和所述
从动链轮72连接。

[0038] 在本实施例中，所述框架1上还设有行程限位机构8，所述行程限位机构8包括限位丝杆81、丝杆螺母82和第一行程开关83和第二行程开关84，所述限位丝杆81和所述传动杆
31之间连接有联动齿轮组85，所述丝杆螺母82连接在所述限位丝杆81上，所述第一行程开
关83和所述第二行程开关84分别设置在所述限位丝杆81的两端，所述第一行程开关83和所
述第二行程开关84分别与所述控制器2电连接。

[0039] 在本实施例中，所述传动杆31上设有卷带固定器33，所述卷带32穿置在所述框架1上，所述卷带32的一端连接卷带固定器33，所述卷带32的另一端设有卷带安装板34。

[0040] 在本实施例中，所述第二锥齿轮53和所述棘轮55通过卡簧固定在所述手摇轴54上。

[0041] 在本实施例中，编码器44的是旋转编码器。

[0042] 在上述实施例中，所述框架1还设有导轨，用于辅助床体的稳定升降。

[0043] 如图8所示，所述电动升降开关41、所述触点开关513、第一行程开关83、第二行程开关84和编码器44的的输出端分别连接所述控制器2的输入端；所述控制器2的输出端分别
连接所述电机42的输入端和所述制动器43的输入端；所述电机42上的电流输出信号连接所
述控制器2的输入端，实现电机的电流采样；所述电机42上还设有过流保护器9。

[0044] 根据上述实施例，本发明技术方案电动升降床具体工作方式如下：

[0045] 电动模式，按下电动上升开关，控制器驱使制动器松开电机输出轴并控制电机正转，通过链轮传动组件带动传动杆旋转，卷带随传动杆旋转而缠绕在卷带固定器上，框架在
轨道导向机构的导向作用下稳定上升，上升到指定高度后松开上升开关，控制器驱使制动
器对电机输出轴进行抱闸并控制电机停转，完成升降床的上升动作；按下电动下降开关，控
制器驱使制动器松开电机输出轴，在升降床自身的重力作用下进行下降，卷带从卷带固定
器上释放，框架在轨道导向机构的导向作用下稳定下降，下降到指定高度后松开下降开关，
控制器驱使制动器对电机输出轴进行抱闸并控制电机停转，完成升降床的下降动作；

[0046] 手动模式，操作手动旋钮将行程块卡入旋钮座的上升锁槽，凸轮转轴退出使凸轮转轴和触点开关失去接触配合，控制器接收到触点开关信号，进入手动上升模式，同时凸轮
的第一斜面贴合于上升棘爪，在第一弹簧作用下上升棘爪的第一棘齿与棘轮形成配合，阻
止床体下降，此时操作手摇延伸机构使手摇轴顺时针旋转，第二锥齿轮带动第一锥齿轮旋
转使得传动杆转动，卷带缠绕在传动杆上，使床体手动上升；操作手动旋钮将行程块卡入旋
钮座的下降锁槽，凸轮转轴退出使凸轮转轴和触点开关失去接触配合，控制器接收到触点
开关信号，进入手动下降模式，同时凸轮的第二斜面贴合于下降棘爪，在第二弹簧作用下下
降棘爪的第二棘齿与棘轮形成配合，阻止床体上升，此时操作手摇延伸机构使手摇轴逆时
针旋转，第二锥齿轮带动第一锥齿轮旋转使得传动杆转动，卷带从传动杆上释放，使床体手
动下降；

[0047] 电动模式和手动模式的联锁，手动旋钮与旋钮座的配合结构使得手动旋钮旋转至上升锁槽或下降锁槽时，凸轮转轴会随手动旋钮缩回，让凸轮转轴与触点开关失去配合，触
点开关的发生信号至控制器使电动传动机构不动作，实现电动、手动模式的互锁；

[0048] 电动升降床的电路失电时，可以手动将制动器从电机上解除，从而进行手动模式下的升降床体操作。

[0049] 在另外的实施例中，触点开关513也可以分别设置在上升棘爪56和下降棘爪57的侧面，触点开关513同样可以监测是否进入手动模式。

[0050] 在另外的实施例中，所述编码器44连接在所述传动杆31上。

[0051] 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技
术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案
相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。