專利名稱：磁力驅(qū)動自動搖椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及日常生活用品，具體地說是一種可自動搖擺的躺椅。
背景技術(shù)：
實際生活中，躺椅是家庭常用的老少皆宜的休息休閑用品，故躺椅種類繁多、結(jié)構(gòu)各異。但已有使用中的躺椅都不具有自動搖晃的功能，人為的動作使其舒適性和隨意性不能得到充分發(fā)揮。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種磁力驅(qū)動自動搖椅，使搖椅的舒適性、隨意性得到充分的發(fā)揮。
本實用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實用新型包括支架和可在支架上前后搖晃的躺椅。本實用新型的結(jié)構(gòu)特點是采用電磁驅(qū)動，由磁力驅(qū)動器、驅(qū)動曲桿和控制電路構(gòu)成動力輸出機構(gòu)，所述磁力驅(qū)動器由相互配合、可在相互之間形成推拉力的固定電磁線圈和活動磁鐵組成，其中，固定電磁線圈固定設(shè)置在支架上，活動磁鐵設(shè)置在驅(qū)動曲桿上，驅(qū)動曲桿與躺椅聯(lián)動。
與已有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在1、本實用新型自動搖擺的功能使搖椅的舒適性得到充分的發(fā)揮。使用者不需要人為動作，即可享受舒適、愜意、逍遙的感覺。
2、本實用新型可以極好地改善使用者的睡眠狀況，為其提供良好的休息方式。
3、本實用新型采用電磁驅(qū)動，其擺動平穩(wěn)、傳動所產(chǎn)生的噪音低微。
圖1為本實用新型側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型后視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型電磁驅(qū)動器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4-1、圖4-2、圖4-3、圖4-4、圖4-5、圖4-6、圖4-7為本實用新型磁力驅(qū)動器的工作過程示意圖。
圖5為本實用新型控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號1固定電磁線圈、2活動磁鐵、3支架、4躺椅、5扶手、6驅(qū)動曲桿、7換向線圈、8緩沖彈簧、9軸承、10凹槽、11轉(zhuǎn)動軸承、12連桿、13磁力驅(qū)動器、14靠背、15調(diào)節(jié)板、16調(diào)節(jié)螺孔、17可翻轉(zhuǎn)的腳踏、18腳輪。
具體實施方式
參見
圖1、圖2，躺椅4以其呈圓弧狀的扶手5支承在支架3的圓弧形頂桿上，相互間以設(shè)置在支架3頂桿上的軸承9和開設(shè)在扶手5底部的凹槽10滑動配合，在扶手5的轉(zhuǎn)動中心位置處設(shè)置轉(zhuǎn)動軸承11，轉(zhuǎn)動軸承11的內(nèi)圈與支架3的底座固聯(lián)、外圈通過連桿12與扶手5固聯(lián)。扶手5連同整個躺椅4可以以轉(zhuǎn)動軸承11為中心形成一定角度的圓弧形擺動。
如
圖1、圖2所示，采用電磁驅(qū)動，由磁力驅(qū)動器13、驅(qū)動曲桿6和控制電路構(gòu)成動力輸出機構(gòu)，驅(qū)動曲桿6與躺椅4聯(lián)動，驅(qū)動曲桿6的擺動范圍同樣是以轉(zhuǎn)動軸承11為中心，呈圓弧形擺動。這種倒置的吊蘭式結(jié)構(gòu)，摩擦力很小、擺動靈活，十分有效地解決自動搖椅搖擺時需要較大的推動力的關(guān)鍵問題。
具體實施中，驅(qū)動曲桿6呈“Y”形設(shè)置，其輸出的雙桿端對稱伸向躺椅4的兩旁側(cè)，并與躺椅4聯(lián)動，適當(dāng)設(shè)置驅(qū)動曲桿6的位置和形狀，使其輸出力的方向恰恰是在扶手5擺動的圓弧形軌跡的切線方向上。此外，為了適應(yīng)不同的使用要求，躺椅靠背14應(yīng)傾角可調(diào)，如
圖1中示出，在調(diào)節(jié)板15的不同位置上有調(diào)節(jié)螺孔16。另有在躺椅4前端伸出的可翻轉(zhuǎn)的腳踏17。為了便于移動，還可以設(shè)置腳輪18。
參見圖3，磁力驅(qū)動器由相互配合、可在相互之間形成推拉力的固定電磁線圈1和活動磁鐵2構(gòu)成。其中，固定電磁線圈1固定設(shè)置在支架3上，活動磁鐵2設(shè)置在驅(qū)動曲桿6上。圖3所示，本實施例中的固定電磁線圈1為空心管狀，與活動磁鐵2形成有空氣隙的滑套?；顒哟盆F2可以為電磁鐵，也可以為永久磁鐵。設(shè)置可針對活動磁鐵2所處位置，適時變換固定電磁線圈1電磁極性方向的換向電路。
具體實施中，固定電磁線圈1具有可同時改變電磁極性的三組，在位置上形成串聯(lián)，相鄰固定電磁線圈1之間的磁極極性相反；配合設(shè)置的活動磁鐵2亦為三組，在位置上同樣形成串聯(lián)，相鄰活動磁鐵2之間的磁極極性相反。圖3示出，在兩只位于旁側(cè)的固定電磁線圈1的外側(cè)分別設(shè)置換向線圈7，換向線圈7，換向線圈7通過串聯(lián)設(shè)置的單向二極管為固定電磁線圈1的換向提供單向觸發(fā)電流。
參見圖4、圖5，本實施例由圖5所示的控制電路為各線圈提供工作電流及相關(guān)的控制信號，從而完成圖4所示的電磁驅(qū)動器的工作過程。圖5示出，由隔離變壓器T提供各種工作電壓，分別作為各單元電路的工作電源，各單元電路包括線圈回路包括活動磁鐵的三組電磁線圈L1和三組固定電磁線圈L2，所有線圈并聯(lián)設(shè)置在電源回路中。
換向電路，以換向線圈L3作為檢測元件，提供觸發(fā)信號，兩只換向線圈L3分別串聯(lián)設(shè)置有單向?qū)ǘO管D1、D2，由三極管Q1、Q2、Q3和中間繼電器J2構(gòu)成信號放大電路、以換向繼電器J3為換向執(zhí)行器件，以換向繼電器J3的一對常閉觸點J32設(shè)置在固定電磁線圈L2的正向電流回路中，以換向繼電器J3的一對常開觸點J31設(shè)置在固定電磁線圈L2的反向電流回路中。
工作時間設(shè)定電路由充電電容C1、充電電阻R1、調(diào)節(jié)開關(guān)K3、三極管Q4、Q5、Q6和繼電器J4構(gòu)成，充電電容C1上并聯(lián)設(shè)置繼電器J1的常閉觸點，繼電器J4的常閉觸點串聯(lián)設(shè)置在繼電器J1的線圈回路中；調(diào)節(jié)開關(guān)K3用來調(diào)節(jié)三極管Q4射極的串聯(lián)二極管數(shù)量，從而調(diào)節(jié)其不同的射極電壓值，調(diào)整自動搖椅的工作時間，可以設(shè)定工作時間在10分鐘到60分鐘時段內(nèi)。
調(diào)速電路由拔動開關(guān)K2構(gòu)成，拔動開關(guān)K2可選擇的是電源變壓器次級繞組不同匝數(shù)位置上的抽頭引線。
此外，控制面板上的各控制調(diào)節(jié)開關(guān)通過端子排或插件與控制電路相聯(lián)接，在控制面板上設(shè)有工作時間設(shè)定開關(guān)K3、擺速調(diào)整開關(guān)K2、電源指示燈、過載保護熔絲等，以便于操作。
本實用新型采用人為起動，一方面可減化結(jié)構(gòu)，另一方面能克服較大的靜止慣性力矩的起動能耗。
具體工作過程接通外接電源，按下起動按鈕開關(guān)K1，繼電器J1線圈得電，其常開接觸點實施電源自保，并聯(lián)在充電電容C1上的繼電器J1的常閉觸點斷開，電容C1開始充電，由開關(guān)K3調(diào)節(jié)的工作時間開始計時，此時，人為外力將搖椅向擺動方向任意擺動一下，隨后搖椅便開始自動搖擺。
圖4-1所示位置，活動磁鐵線圈L1和固定電磁線圈L2都處于通電狀態(tài)，形成的電磁極性在圖中標(biāo)示，此時，幾組活動磁鐵因受到向右的電磁合力的推動，通過驅(qū)動曲桿帶到搖椅向右擺動。這一推力在圖4-3狀態(tài)下終止，為了使活動磁鐵繼續(xù)向右運動，必須將固定電磁線圈L2的磁極極性進行換向。
當(dāng)活動磁鐵運動在圖4-2位置時，換向線圈L3由于鏈結(jié)的磁通發(fā)生了變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，這一換向檢測電流發(fā)生稍早，不能立即換向，因此通過繼電器J3線圈并聯(lián)的電容器C2使換向指令繼電器J2延時至圖4-3的稍前段，此時J2方可得電，起動J3換向執(zhí)行繼電器，J3繼電器兩對常閉觸點打開，兩對常開觸點接通，使固定電磁線圈電流方向反向。到了圖4-4狀態(tài)，活動磁鐵繼續(xù)受到向右的合力推動，這一狀態(tài)由并聯(lián)在換向繼電器J3線圈上的電容器C3放電保持。二極管D1、D2使換向電路只接收換向線圈L3一個方向上的感應(yīng)電流的觸發(fā)，在搖椅一次全過程的擺動中，每一側(cè)的換向線圈L3都只有一次的感應(yīng)電流用于觸發(fā)換向電路實施換向。
為了保證工作可靠性、工作靈敏度，以及最小的力矩損耗，在中間繼電器J2線圈上并聯(lián)的電容C2的容量選擇，還要考慮J2和J3兩繼電器固有機械動作時間的延遲，以保證換向時刻在圖4-3所示的稍前段發(fā)生。
活動磁鐵到達圖4-5的稍前段，電容C3方可放電完畢，此時，換向斷電器J3失電，固定電磁線圈電流方向又翻轉(zhuǎn)過來。
隨后呈現(xiàn)的圖4-6所示的狀態(tài)使活動線圈繼續(xù)向右運動。
以上兩次磁場極性的變換足以使搖椅擺幅達到圖4-7所示的極限位置，此時，驅(qū)動曲桿上多余的能量和慣性將被設(shè)置在驅(qū)動曲桿6桿端部的緩沖彈簧8吸收儲存。隨后在搖椅自重作用下，反向擺動開始，緩沖彈簧8的回彈又加速了反向擺動的初始速度，慣性力矩的有效利用更減少了能耗。
反向擺動與上述過程相同。
本實施例中的結(jié)構(gòu)形式能耗低、安全可靠，實現(xiàn)了無噪聲驅(qū)動。據(jù)實測，本實用新型自動搖椅一小時耗電量約為0.05度。
權(quán)利要求1.磁力驅(qū)動自動搖椅，包括支架(3)和可在支架(3)上前后搖晃的躺椅(4)，其特征是采用電磁驅(qū)動，由磁力驅(qū)動器(13)、驅(qū)動曲桿(6)和控制電路構(gòu)成動力輸出機構(gòu)，所述磁力驅(qū)動器(13)由相互配合、可在相互之間形成推拉力的固定電磁線圈(1)和活動磁鐵(2)組成，其中，固定電磁線圈(1)固定設(shè)置在支架(3)上，活動磁鐵(2)設(shè)置在驅(qū)動曲桿(6)上，驅(qū)動曲桿(6)與躺椅(4)聯(lián)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力驅(qū)動自動搖椅，其特征是所述躺椅(4)以其呈圓弧狀的扶手(5)支承在支架(3)的圓弧形頂桿上，相互間以設(shè)置在支架頂桿上的軸承(9)和開設(shè)在扶手(5)底部的凹槽(10)滑動配合，在所述扶手(5)的轉(zhuǎn)動中心位置處設(shè)置轉(zhuǎn)動軸承(11)，轉(zhuǎn)動軸承(11)的內(nèi)圈與支架(3)的底座固聯(lián)、外圈通過連桿(12)與扶手(5)固聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力驅(qū)動自動搖椅，其特征所述固定電磁線圈(1)為空心管狀，是與活動磁鐵(2)形成有空氣隙的滑套。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力驅(qū)動自動搖椅，其特征是設(shè)置可針對活動磁鐵(2)所處位置，適時變換固定電磁線圈(1)電磁極性方向的換向電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力驅(qū)動自動搖椅，其特征是所述固定電磁線圈(1)具有可同時改變電磁極性的三組，在位置上形成串聯(lián)，相鄰固定電磁線圈間的磁極極性相反；配合設(shè)置的活動磁鐵(2)亦為三組，在位置上同樣形成串聯(lián)，相鄰活動磁鐵間的磁極極性相反。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁力驅(qū)動自動搖椅，其特征是設(shè)置換向線圈(7)，所述換向線圈(7)分別位于兩旁側(cè)固定電磁線圈(1)的外側(cè)，換向線圈(7)通過串聯(lián)設(shè)置的單向二極管(D1、D2)為固定電磁線圈(1)的換向提供單向觸發(fā)電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁力驅(qū)動自動搖椅，其特征是所述控制電路具有線圈回路，活動磁鐵的三組電磁線圈(L1)和三組固定電磁線圈(L2)，并聯(lián)設(shè)置在電源回路中；換向電路，以換向線圈(L3)作為檢測元件、兩只換向線圈(L3)分串聯(lián)設(shè)置有單向?qū)ǘO管(D1、D2)，由三極管(Q1、Q2、Q3)和中間繼電器(J2)構(gòu)成信號放大電路、以換向繼電器(J3)為換向執(zhí)行器件，以換向繼電器(J3)的一對常閉觸點(J32)設(shè)置在固定電磁線圈(L2)的正向電流回路中，以換向繼電器(J3)的一對常開觸點(J31)設(shè)置在固定電磁線圈(L2)的反向電流回路中。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁力驅(qū)動自動搖椅，其特征是所述控制電路具有工作時間設(shè)定電路，由充電電容(C1)、充電電阻(R1)、.調(diào)節(jié)開關(guān)(K3)、三極管(Q4、Q5、Q6)和繼電器(J4)構(gòu)成，充電電容(C1)上并聯(lián)設(shè)置繼電器(J1)的常閉觸點，繼電器(J4)的常閉觸點串聯(lián)設(shè)置在繼電器(J1)的線圈回路中；調(diào)節(jié)開關(guān)(K3)調(diào)節(jié)的是三極管(Q4)的不同的射極電壓值。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁力驅(qū)動自動搖椅，其特征是所述控制電路具有調(diào)速電路，由拔動開關(guān)(K2)構(gòu)成，拔動開關(guān)(K2)選擇的是電源變壓器次級繞組不同匝數(shù)位置上的抽頭引線。
專利摘要磁力驅(qū)動自動搖椅，包括支架和可在支架上前后搖晃的躺椅，其特征是采用電磁驅(qū)動，由磁力驅(qū)動器、驅(qū)動曲桿和控制電路構(gòu)成動力輸出機構(gòu)，所述磁力驅(qū)動器由相互配合、可在相互之間形成推拉力的固定電磁線圈和活動磁鐵組成，其中，固定電磁線圈固定設(shè)置在支架上，活動磁鐵設(shè)置在驅(qū)動曲桿上，驅(qū)動曲桿與躺椅聯(lián)動。本實用新型使搖椅的舒適性得到充分的發(fā)揮。使用者不需要人為動作，即可享受舒適、愜意、逍遙的感覺。其擺動平穩(wěn)、傳動噪音低微。
文檔編號A47C3/02GK2701330SQ200420026629
公開日2005年5月25日 申請日期2004年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月24日
發(fā)明者陳效東 申請人:陳效東