CN105029927A - 一种可变形机械装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可变形机械装置，其属于兼具娱乐和实用功能的家用机械，核心为划船健身机械，通过机构连接结构的变换，可以实现梯子、躺椅、桌子、休闲摇椅、晾衣架、健身自行车、仰卧起坐机七种功能，且其两两之间可以相互转变。本发明功能齐全，结构简单，实用性好，具有良好的推广前景。

Description

一种可变形机械装置

技术领域

本发明涉及一种可变形多功能机械装置，属于家用机械领域，具体指一种兼具健身娱乐和家居实用共八种功能的可变形多功能家用机械装置。

技术背景

随着现代城市尤其是北上广等特大型城市，房价居高不下使得个人住房空间不断缩小，如何增多室内娱乐活动、最大限度地利用现有的居住空间已经成为影响现代居民一个较为严重的问题。现代居民的居住空间大部分用于摆放传统家具，传统家具体积大、功能单一；而扩大住房面积来放置健身娱乐器的方法成本高，不符合家居的经济性。

多功能家具早在80年代初就已在欧、美发达国家崭露头角，而我国的多功能家具市场则在近十年才逐渐形成，至今方兴未艾。欧美国家，SOHO(Smalloffice&Homeoffice)家具成为现代家具中的一族。意大利托特·伊达利亚生产的装配式床“独木舟”，体现绿色设计与节省空间的理念。法国家具设计师阿兰·莱泰谢尔设计出电气控制升降家具，依靠8种标准尺寸的“夹楼”，极大地节省了空间。1996年美国威力姆和顿哈威客共同设计了一种办公椅，从人体工程学的角度出发以人的足、膝、腰三个部分为轴心，配合人的坐姿变换，设置手动调节装置，使人在休息时获得最佳舒适感。这足以说明智能家居的发展过程中向着多元化，多种材料方向发展。国内家居发展最多的是处于两种或者不多于三种的变化，且多以自动化为主，如按摩椅，百叶窗，可调高度座椅、桌架、轮椅，旋转餐桌，折叠沙发椅，组合书柜等。

调查显示，大多数人对智能化结构可变的家具感兴趣，认为拥有智能化家具是一件快乐的事情，也是提高生活质量的象征：64％的被调查对象在不同程度上想拥有智能化家具；16％的人认为智能家具比普通家具最多高出300-500元可以接受；33％的人认为高1000-2000元可以接受；还有7％的人认为只要喜欢，高多少多可以。可以预见，智能化家具将在未来社会生活中扮演着重要的角色。

发明内容

本发明的目的在于设计一款集家用、娱乐和健身功能于一体的可变形多功能家用机械装置。通过机械连接机构的变换，本发明可以实现梯子、躺椅、桌子、休闲摇椅、晾衣架、健身自行车、仰卧起坐机等多种功能之间的变换，具有很强的实用价值。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

可变形多功能机械装置主要包括连杆底座、盘压杆机构、主轨道、前脚支架、座椅、四连杆机构、划船手柄、手柄杆件；其是利用连杆底座、盘压杆机构、四连杆机构、主轨道之间的结构变化来实现机构装置的变化，以达到机械形状变化、功能转变的目的；所述盘压杆机构和连杆底座之间采用固定连接；所述四连杆机构和主轨道之间采用铰接相连；所述连杆底座包括底座间固定连接杆、底座连杆铰接及控制装置；所述底座连杆铰接及控制装置包括曲柄连杆机构、槽轮机构、链条传动机构；所述槽轮机构与异形箱体之间采用固定连接；所述曲柄滑块机构包括曲柄、摇杆、滑块、滚子组成；所述曲柄与链轮之间采用固定连接；所述主轨道包括内侧的滑移轨道、外侧的阻尼气缸以及气缸与摇杆连接杆；所述外侧阻尼气缸与主轨道之间采用固定连接；所述四连杆机构包括四连杆铰接连接装置、曲柄、摇杆；所述盘压杆机构包括横向框架、纵梁以及在纵梁和横向框架之间的铰接部分；所述纵梁和横向框架之间通过铰接部分相连，其铰接部分包括传动齿轮、垫片、铰接接头和插销，其中铰接接头和纵梁通过插销连接，铰接接头、垫片和传动齿轮依次固定于横向框架的固定孔中，所述横向框架在其四个边角处各有一个固定孔。

附图说明

图1为本发明多功能家用机械的主体结构划船机的整体结构示意图；

图2为划船机经转化后得到摇椅家用机械；

图3为划船机经转化后得到仰卧起坐机健身娱乐机械；

图4为仰卧起坐机经转化后得到梯子家用机械；

图5为梯子经转化后得到晾衣架家用机械；

图6为连杆底座爆破结构；

图7为气缸爆破结构；

图8为盘压杆机构；

图9为盘压杆机构爆破结构；

其中，1-连杆底座、2-底座间固定连接杆、3-四连杆铰接连接装置、4-四连杆机构、5-划船手柄、6-手柄杆件、7-座椅、8-前脚支架、9-主轨道、10-气缸与摇杆连接杆、11-曲柄、12-底座连杆铰接及控制装置、13-滚子、14-摇杆、15-滑块、16-槽轮机构、17-盘压杆机构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-9所示，本发明的可变形多功能机械装置主要包括连杆底座1、盘压杆机构17、主轨道9、前脚支架8、座椅7、四连杆机构4、划船手柄5、手柄杆件6；其是利用连杆底座1、盘压杆机构17、四连杆机构4、主轨道9之间的结构变化来实现机构装置的变化，以达到机械形状变化、功能转变的目的。

所述盘压杆机构17和连杆底座1之间采用固定连接；所述四连杆机构4和主轨道9之间采用铰接相连。所述连杆底座1包括底座间固定连接杆2、底座连杆铰接及控制装置12；所述底座连杆为异形箱体结构，箱体下表面为一同心弧面，连杆之间铰接相连，通过连接装置控制杆件的夹角，可实现上凸和上凹两种状态之间的转变；连杆呈上凹时，杆件之间的夹角为0°，连杆呈上凸状态时，杆件之间的夹角为30°。

所述底座间固定及连接杆件2可以根据底座的不同状态选择性的嵌入底座连杆中，以增加整体机械的稳定性和安全性。所述底座连杆铰接及控制装置12包括曲柄连杆机构、槽轮机构16、链条传动机构；所述槽轮机构16与异形箱体之间采用固定连接；所述曲柄滑块机构包括曲柄11、摇杆14、滑块15、滚子13组成；所述曲柄11与链轮之间采用固定连接，通过槽轮和曲柄滑块的组合装置实现杆件相对角度的变化和锁死；所述主轨道9包括内侧的滑移轨道、外侧的阻尼气缸以及气缸与摇杆连接杆10；所述外侧阻尼气缸与主轨道9之间采用固定连接；所述四连杆机构4包括四连杆铰接连接装置3、曲柄、摇杆；所述盘压杆机构17包括横向框架23、纵梁22以及在纵梁和横向框架之间的铰接部分；所述纵梁和横向框架之间通过铰接部分相连，其铰接部分包括传动齿轮21、垫片20、铰接接头19和插销18，其中铰接接头19和纵梁22通过插销18连接，铰接接头19、垫片20和传动齿轮21依次固定于横向框架23的固定孔中，所述横向框架23在其四个边角处各有一个固定孔(具体参见图9)。

所述连杆底座1可以实现上凹和上凸之间的形状变化，以实现在划船健身机械、仰卧起坐机械、躺椅、健身自行车功能中充当支撑机架，在摇椅功能中充当转动机架的功能；

所述盘压杆机构17由若干个单元段叠加而成，其处于主轨道9和连杆底座1之间，提供连杆底座1和主轨道9之间的刚性连接，并适应两者之间的距离变化，其横向框架23和纵梁22之间通过铰接机构相连，可以控制盘压杆横架的转动，实现机构的伸展和收缩，其在转化过程中可以实现压缩率达到5％的自如伸缩。

所述四杆机构4在划船健身机械、健身自行车中作为运动部件，传递运动，在摇椅、躺椅中作为扶手，在晾衣架、梯子中作为承力支座，在仰卧起坐机中作为辅助固定部件。前脚支架8可以向内侧收缩，平直处于两主轨道之间，不影响其转化过程中各种机械之间的变化。

所述四杆机构4在划船健身机械功能中作为传动部件，其摇杆附加杆运动曲线类似椭圆形，与人体工程学中人体最佳适应曲线相近，可模拟划船运动轨线，健身锻炼效果。所述四杆机构铰接连接装置可以在摇杆上滑动并锁紧，以适应不同人的划船手柄运动轨迹。同时四杆机构摇杆附加杆可以模拟划船运动轨迹，划船运动分为入水、划水、出水、回浆四个过程，入水过程对应机构阻力小，回浆过程对应机构阻力大，运动曲线类似椭圆形，与人体工程学中人体最佳适应曲线相近，可以达到扩胸运动及锻炼手臂力量的效果，适合短时间运动及日常休闲需要。

所述底座间固定连接杆2可以根据底座的不同状态选择性的嵌入底座连杆中，以增加整体机械的稳定性和安全性；在梯子功能中，所述底座间固定连接杆2作为梯子踏板使用。

所述盘压杆铰接部分通过齿轮21传动，可以实现每一单元段伸展联动，运动均匀。所述主轨道9对称布置在两连接底座1上，座椅7在主轨道9中可以锁死或滑动。所述阻尼气缸作为运动阻尼提供装置，其双作用特性可以模拟划船运动入水阻尼大，出水阻尼小的特性。

参见图3，划船机转变为仰卧起坐机实现方式：该转变过程利用四连杆4铰接连接装置，将手柄支架向前拉至与主轨道水平位置，同时锁死机构固定手柄，两五连杆构成底座之间嵌入连接杆，并铺好软垫，手柄部位安装橡胶手把，完成仰卧起坐机的转化。

参见图4，划船机转换为梯子实现方式：调节四连杆机构4使之成为梯子的支撑杆件，再利用将两摇杆之间的铰接调整到合适位置使之撑地，将前脚支架向内侧旋转，并调整到合适位置，完成梯子的转化。

参见图5，梯子转变为晾衣架实现方式：梯子前脚支架拉伸，铰接盘压杆伸展后支撑连杆底座1，手动调节四连杆铰接连接装置，并将机械旋转放置即完成晾衣架的转化。

参见图2，划船机转变为摇椅实现方式：利用连杆底座1特征使之呈上凹状态，并调整四连杆机构，在其上铺设座椅和靠背，即得到休闲摇椅。同时还可以将休闲摇椅转变为躺椅，其是将连杆椅座转变为上凸状态后得到躺椅家用机械。

此外，未图示展出地还可以将划船机械转变为健身自行车实现方式：将划船机手柄拆去，在两曲柄之间安装上相应脚踏板后变为健身自行车健身娱乐机械。

本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。

Claims (2)

1.一种可变形机械装置，主要包括连杆底座(1)、盘压杆机构(17)、主轨道(9)、前脚支架(8)、座椅(7)、四连杆机构(4)、划船手柄(5)、手柄杆件(6)；其是利用连杆底座(1)、盘压杆机构(17)、四连杆机构(4)、主轨道(9)之间的结构变化来实现机构装置的变化，以达到机械形状变化、功能转变的目的；其特征在于，所述盘压杆机构(17)和连杆底座(1)之间采用固定连接；所述四连杆机构(4)和主轨道(9)之间采用铰接相连。所述连杆底座(1)包括底座间固定连接杆(2)、底座连杆铰接及控制装置(12)；所述底座连杆为异形箱体结构，箱体下表面为一同心弧面，连杆之间铰接相连，通过连接装置控制杆件的夹角，可实现上凸和上凹两种状态之间的转变；所述底座连杆铰接及控制装置(12)包括曲柄连杆机构、槽轮机构(16)、链条传动机构；所述槽轮机构(16)与异形箱体之间采用固定连接；所述曲柄滑块机构包括曲柄(11)、摇杆(14)、滑块(15)、滚子(13)组成。

2.根据权利要求1所述的可变形多功能机械装置，其特征在于，所述曲柄(11)与链轮之间采用固定连接，通过槽轮和曲柄滑块的组合装置实现杆件相对角度的变化和锁死；所述主轨道(9)包括内侧的滑移轨道、外侧的阻尼气缸以及气缸与摇杆连接杆(10)；所述外侧阻尼气缸与主轨道(9)之间采用固定连接；所述四连杆机构(4)包括四连杆铰接连接装置(3)、曲柄、摇杆；所述盘压杆机构(17)包括横向框架(23)、纵梁(22)以及在纵梁和横向框架之间的铰接部分。