衛(wèi)生間用輔助起坐裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種衛(wèi)生間用輔助起坐裝置，包括：底座、坐墊、用于驅(qū)動(dòng)的坐墊抬起的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)；坐墊設(shè)于底座上部，并且坐墊端部同底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及對(duì)應(yīng)配合的電動(dòng)機(jī)于底座及坐墊兩側(cè)分別設(shè)有一組；單側(cè)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，底座側(cè)面具有水平的滑槽，滑槽內(nèi)設(shè)有能夠在滑槽內(nèi)滑動(dòng)的滑塊。本實(shí)用新型所述的衛(wèi)生間用輔助起坐裝置，電動(dòng)機(jī)工作，驅(qū)動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊從滑槽的最前端向后端移動(dòng)，支撐桿推動(dòng)坐墊抬起，實(shí)現(xiàn)輔助人起坐的功能，實(shí)現(xiàn)了將老年人平穩(wěn)抬至最高55°的功能，同時(shí)老年人根據(jù)自身需求通過(guò)按鈕將裝置抬至不同高度后停止，且普遍適用于市面所售衛(wèi)生間坐便器。
【專利說(shuō)明】
衛(wèi)生間用輔助起坐裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及老年人輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)，尤其涉及一種衛(wèi)生間用老年人輔助起坐裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，中國(guó)的老齡化程度日益增加，隨著年齡的增長(zhǎng)，許多老年人因?yàn)橄轮×ν?化，無(wú)法自主地從坐位姿勢(shì)站起，必須依靠他人的幫助，這樣不僅嚴(yán)重影響了老年人的身心 健康，同時(shí)也對(duì)家庭和社會(huì)造成了巨大的負(fù)擔(dān)。且國(guó)內(nèi)的輔助起身座椅普遍需要借助手臂 的力量來(lái)達(dá)到起身的目的，容易導(dǎo)致老年人上肢肌肉損傷。而國(guó)外的智能座椅價(jià)格又非常 昂貴，不具有普遍性。同時(shí)，市面上并無(wú)衛(wèi)生間適用的老年人輔助起坐裝置在售。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型針對(duì)以上問(wèn)題的提出，而研究設(shè)計(jì)一種衛(wèi)生間用輔助起坐裝置，用以 解決現(xiàn)有的輔助起身座椅普遍需要借助手臂的力量來(lái)達(dá)到起身的目的，容易導(dǎo)致老年人上 肢肌肉損傷的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)手段如下：
[0004] -種衛(wèi)生間用輔助起坐裝置，包括:底座、坐墊、用于驅(qū)動(dòng)的坐墊抬起的曲柄滑塊 機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī);坐墊設(shè)于底座上部，并且坐墊端部同底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及對(duì)應(yīng)配 合的電動(dòng)機(jī)于底座及坐墊兩側(cè)分別設(shè)有一組;單側(cè)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，底座側(cè)面具有水平 的滑槽，滑槽內(nèi)設(shè)有能夠在滑槽內(nèi)滑動(dòng)的滑塊，滑塊上通過(guò)銷釘同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有支撐桿和 連桿;支撐桿另一端通過(guò)銷釘固定于坐墊側(cè)面中部，用于連接底座和坐墊，連桿的另一端通 過(guò)銷釘連接有曲柄。滑塊用于推動(dòng)支撐桿從而實(shí)現(xiàn)坐墊的抬起功能。
[0005] 當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作，驅(qū)動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊從滑槽的最前端向后端移動(dòng)，支撐桿推 動(dòng)坐墊抬起，實(shí)現(xiàn)輔助人起坐的功能。
[0006] 作為優(yōu)選底座和坐墊兩側(cè)分別設(shè)有的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)為微型減速電動(dòng)機(jī)，用于作 為動(dòng)力源，通過(guò)傳感器電機(jī)同步系統(tǒng)同步驅(qū)動(dòng)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及對(duì)應(yīng)配合的電動(dòng)機(jī)通過(guò)同 開同閉正反轉(zhuǎn)控制電路控制，通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)傳遞力矩，將坐墊抬起，兩邊的電動(dòng)機(jī)由控 制電路和傳感器控制同開同閉以及電動(dòng)機(jī)同步，保證了裝置的安全性和可靠性，防止側(cè)翻。
[0007] 作為優(yōu)選滑槽為T型滑槽，T型槽的長(zhǎng)度限制了支撐桿的抬起范圍，從而用于控制 坐墊的抬起角度，坐墊同底座的最大轉(zhuǎn)角為α，50° < α < 55°。
[0008] 作為優(yōu)選底座通過(guò)L形支架固定于坐便器上，或者通過(guò)其他方式固定于衛(wèi)生間坐 便器上部。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型所述的衛(wèi)生間用輔助起坐裝置，電動(dòng)機(jī)工作，驅(qū)動(dòng)曲 柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊從滑槽的最前端向后端移動(dòng)，支撐桿推動(dòng)坐墊抬起，實(shí)現(xiàn)輔助人起坐的 功能，實(shí)現(xiàn)了將老年人平穩(wěn)抬至最高55°的功能，同時(shí)老年人根據(jù)自身需求通過(guò)按鈕將裝置 抬至不同高度后停止，且普遍適用于市面所售衛(wèi)生間坐便器。
[0010] 本實(shí)用新型所述的衛(wèi)生間用輔助起坐裝置，設(shè)計(jì)合理，控制電路亦具有先進(jìn)性，系 統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，廣泛運(yùn)用于衛(wèi)生間老年人輔助站起，是一種安全、可靠的衛(wèi)生間用老年人 輔助起坐裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是本實(shí)用新型坐墊抬起的側(cè)視圖。
[0012] 圖2是本實(shí)用新型坐墊貼合在底座上的側(cè)視圖。
[0013] 圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是本實(shí)用新型的俯視圖。
[0015] 圖5是本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)自由度和死點(diǎn)分析運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。
[0016] 圖6是本實(shí)用新型電路控制圖。
[0017] 圖7是本實(shí)用新型同步電路圖。
[0018] 圖中：1、底座，2、坐墊，3、支撐桿，4、滑塊，5、滑槽，6、連桿，7、曲柄，8、坐墊鏤空部， 9、底座鏤空部。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 如圖1-圖7所示，一種衛(wèi)生間用輔助起坐裝置，包括:底座1、坐墊2、用于驅(qū)動(dòng)的坐 墊2抬起的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī);坐墊2設(shè)于底座1上部，并且坐墊2端部同底座1轉(zhuǎn)動(dòng)連 接；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及對(duì)應(yīng)配合的電動(dòng)機(jī)于底座1及坐墊2兩側(cè)分別設(shè)有一組，即相對(duì)于，與平 行于裝置左右兩側(cè)面的面，對(duì)稱布置。
[0020] 單側(cè)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，底座1側(cè)面具有水平的滑槽5,滑槽5內(nèi)設(shè)有能夠在滑槽5 內(nèi)滑動(dòng)的滑塊4,滑塊4上通過(guò)銷釘同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有支撐桿3和連桿6;支撐桿3另一端通過(guò)銷 釘固定于坐墊2側(cè)面中部，用于連接底座1和坐墊2,連桿6的另一端通過(guò)銷釘連接有曲柄7; 滑塊4用于推動(dòng)支撐桿3從而實(shí)現(xiàn)坐墊2的抬起功能，抬起平穩(wěn)，安全可靠。
[0021] 曲柄7的一端與電動(dòng)機(jī)相連，另一端與連桿6相連；曲柄7與電動(dòng)機(jī)主軸直接相連的 一端為固定位置。
[0022]當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作，驅(qū)動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊4從滑槽5的最前端向后端移動(dòng)，支撐桿3 推動(dòng)坐墊2抬起，實(shí)現(xiàn)輔助人起坐的功能。
[0023] 如圖5所示，在輔助起坐裝置運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n = 5,低副數(shù)P! = 7(回轉(zhuǎn)副 A，B，D，E和復(fù)合鉸鏈C)。機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式為
[0024] F = 3n-2P!-P! (1)
[0025] 將11 = 5，？！=7，？！=0，帶入式（1)，得機(jī)構(gòu)自由度？=1。此時(shí)機(jī)構(gòu)只有一個(gè)主動(dòng)件， 即為曲柄。當(dāng)滑塊為主動(dòng)件時(shí)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)存在死點(diǎn)位置，但當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí)，由于曲 柄上的力一直垂直于曲柄，即在任何位置，都不會(huì)出現(xiàn)只有沿桿件方向的力的情況，因此， 該機(jī)構(gòu)不存在死點(diǎn)位置。
[0026] 底座1和坐墊2兩側(cè)分別設(shè)有的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)為微型減速電動(dòng)機(jī)，用于作為動(dòng)力 源，通過(guò)傳感器電機(jī)同步系統(tǒng)同步驅(qū)動(dòng)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及對(duì)應(yīng)配合的電動(dòng)機(jī)通過(guò)同開同閉 正反轉(zhuǎn)控制電路控制，通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)傳遞力矩，將坐墊2抬起，兩邊的電動(dòng)機(jī)由控制電 路和傳感器控制同開同閉以及電動(dòng)機(jī)同步，保證了裝置的安全性和可靠性，防止側(cè)翻。 [0027]電動(dòng)機(jī)選擇:對(duì)于正偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，滑塊速度：
[0028]
[0029]
[0030]
[0031] 其中，α為曲柄與水平線之間夾角，β為連桿與水平線之間夾角，ω為曲柄角速度，R 為曲柄長(zhǎng)度，ξ為機(jī)構(gòu)的偏心率，即偏心距e與曲柄長(zhǎng)度R的比值。由于F=ma，因此滑塊上的 推力為：
[0032] PAB=ma=mR ω 2(cosa+Acos2a+A|sina)
[0033]電機(jī)需要提供的扭矩為：
[0034] Mo = Pabcos γ · R (2)
[0035] 其中γ為曲柄與滑塊之間的夾角。
[0036] 初始位置時(shí)，α = 71。，將a = 71。，m=3340N，co=15Vs代入式(2)中，得Ραβ = 3919Ν， 因此，需要電機(jī)提供的扭矩Μ〇 = 128Ν · m，轉(zhuǎn)速為2.5轉(zhuǎn)/s的電機(jī)可提供的扭矩為200Ν · m， 電機(jī)扭矩足夠。
[0037] 由于坐便器下方的空間被坐便器自身占用，采用一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)坐墊左右兩邊桿件 的設(shè)計(jì)方案難以實(shí)現(xiàn)，因此需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電機(jī)的同開同閉，同時(shí)需要保證機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)坐墊 不發(fā)生側(cè)翻，因此需要實(shí)現(xiàn)電機(jī)的同步。
[0038] 通過(guò)如圖6和圖7所示電路，來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的同開同閉，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)和控制裝置行程。 其中，F(xiàn)U為傳感器，F(xiàn)R1和FR2為兩個(gè)熱繼電器開關(guān)，SB2、SB3、SB4為三個(gè)停止按鈕，SB4、SB5、 386、387、388、389為六個(gè)啟動(dòng)按鈕。碰1、碰2、碰3、疆4為四個(gè)中間繼電器，以1、1^2為兩個(gè)電 流繼電器。
[0039]當(dāng)SB8閉合時(shí)，KA1線圈得電，KA1的兩個(gè)常開觸點(diǎn)閉合，此時(shí)帶動(dòng)SB4和SB5兩個(gè)觸 點(diǎn)閉合，KM1和KM2得電，KM1和KM2兩個(gè)常開觸點(diǎn)閉合，控制電機(jī)反轉(zhuǎn)的電路中的KM1和KM2的 兩個(gè)常閉觸點(diǎn)斷開，左右側(cè)電機(jī)同時(shí)開始正轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)碰到行程開關(guān)SQ1時(shí)，電機(jī)停止 轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0040] 同理，當(dāng)SB9閉合時(shí)，KA2線圈得電，KA2的兩個(gè)常開觸點(diǎn)閉合，此時(shí)帶動(dòng)SB6和SB7兩 個(gè)觸點(diǎn)閉合，KM3和KM4得電，KM3和KM4兩個(gè)常開觸點(diǎn)閉合，控制電機(jī)正轉(zhuǎn)的電路中的KM3和 KM4的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)斷開，左右側(cè)電機(jī)同時(shí)開始反轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)碰到行程開關(guān)SQ2時(shí)，電機(jī) 停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0041] 同時(shí)使用傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的同步，電路圖如圖7所示。
[0042] 滑槽5為T型滑槽，T型槽的長(zhǎng)度限制了支撐桿3的抬起范圍，從而用于控制坐墊2的 抬起角度，坐墊2同底座1的最大轉(zhuǎn)角為a，50° 55°，優(yōu)選為55°。
[0043] 底座1通過(guò)L形支架固定于坐便器上，或者通過(guò)其他方式固定于衛(wèi)生間坐便器上 部。
[0044] 底座1后端與坐墊2后端不相連且長(zhǎng)度不同，根據(jù)老年人需要設(shè)置坐墊2靠背。同 時(shí)，底座1通過(guò)設(shè)置凹凸槽與固定在墻面的L形支架相連，或通過(guò)其他方式固定，以增加輔助 起坐裝置的穩(wěn)定性與安全性。
[0045] 底座1和坐墊2分別具有底座鏤空部9和坐墊鏤空部8,底座鏤空部9和坐墊鏤空部8 的鏤空位置，與市面所售的坐便器大小相符合，使得裝置能夠與坐便器配合使用。
[0046] 使用時(shí)，當(dāng)按下升起按鈕，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，電機(jī)主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)曲柄7旋轉(zhuǎn)，再由曲 柄7帶動(dòng)連桿6旋轉(zhuǎn)，連桿6推動(dòng)滑塊4向右進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)?；瑝K4進(jìn) 行直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)支撐桿3下端向右運(yùn)動(dòng)，從而將坐墊2推起。
[0047] 當(dāng)按下停止按鈕，坐墊2停在當(dāng)前位置。
[0048] 當(dāng)按下下降按鈕，電動(dòng)機(jī)將進(jìn)行逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將會(huì)帶動(dòng)滑塊4向左運(yùn)動(dòng)，從而將坐 墊2放下。
[0049] 以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用 新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種衛(wèi)生間用輔助起坐裝置，其特征在于包括：底座、坐墊、用于驅(qū)動(dòng)的坐墊抬起的 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)； 坐墊設(shè)于底座上部，并且坐墊端部同底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接； 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及對(duì)應(yīng)配合的電動(dòng)機(jī)于底座及坐墊兩側(cè)分別設(shè)有一組； 單側(cè)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，底座側(cè)面具有水平的滑槽，滑槽內(nèi)設(shè)有能夠在滑槽內(nèi)滑動(dòng)的 滑塊，滑塊上通過(guò)銷釘同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有支撐桿和連桿； 支撐桿另一端通過(guò)銷釘固定于坐墊側(cè)面中部，連桿的另一端通過(guò)銷釘連接有曲柄； 當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作，驅(qū)動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊從滑槽的最前端向后端移動(dòng)，支撐桿推動(dòng)坐 墊抬起。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)生間用輔助起坐裝置，其特征在于： 底座和坐墊兩側(cè)分別設(shè)有的電動(dòng)機(jī)，通過(guò)傳感器電機(jī)同步系統(tǒng)同步驅(qū)動(dòng)，曲柄滑塊機(jī) 構(gòu)及對(duì)應(yīng)配合的電動(dòng)機(jī)通過(guò)同開同閉正反轉(zhuǎn)控制電路控制。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)生間用輔助起坐裝置，其特征在于： 滑槽為T型滑槽，坐墊同底座的最大轉(zhuǎn)角為α，50° < α < 55°。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)生間用輔助起坐裝置，其特征在于： 底座通過(guò)L形支架固定于坐便器上。
【文檔編號(hào)】A47K17/02GK205458397SQ201620045393
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月18日
【發(fā)明人】盧碧紅, 孫譽(yù)支, 張良, 曲寶章, 陳曉媛
【申請(qǐng)人】大連交通大學(xué)