手臂式自动转移椅
技术领域
本发明涉及一种座椅,特别是手臂式自动转移椅。
背景技术
现有的座椅,对于能够移动身体的人来说,都可以自行坐上椅子或离开椅子,可以坐着看书,自行或被人推着到户外活动。但对于得了疾病的人,失去移动身体能力的人,要在椅子上坐一会,就必须要一至二人搀扶才行。尤其是体重的人,由一个护士或家庭女护理员从病床上扶上座椅和从座椅上扶上床,都是非常费力的,病人也感觉不方便。有一种手臂式转移椅,专利申请号:2015104734780,是仿照人的手臂,并排设计二根机械扶臂组成一个扶臂组。一个扶臂组相当于人的一只手臂。扶臂组安装在转移椅的座架、背靠和脚靠上。转移椅能够变成扶床。要把人体从病床上转移到转移椅上时,先把转移椅变成平直的扶床,与病床对接,每个扶臂组先用一根扶臂插进人体与床面之间缝隙,上抬扩大缝隙,另一根扶臂马上插进扩大了的缝隙中,随后两根扶臂交替抬住人体不动、下降、前进,直到完全插在人体与床面之间。随后扶臂抬起人体,收回到扶床上,扶床变成转移椅,即可推走。能够完成人体从床到转移椅的转移,也能够完成从转移椅到床的转移。但是每一根扶臂有一套独立的升降装置和推进装置。升降装置、推进装置安装在横滑道内,而横滑道安装在转移椅上面,特别是转移椅变成扶床后,升降装置和推进装置在扶床上平面上。推进装置由立滑架、立滑块、升降油缸组成。立滑架、立滑块、升降油缸高出扶床平面20至30公分,当把病人转抬到扶床上时,升降装置和推进装置还要停靠在扶床床边之外20多公分位置。向床侧边外突出20多公分,这就造成扶床在人员拥挤的楼道中行走或在电梯中升降,必须要求别人避让,很不方便。
如果病人在较宽的床中间位置,或者在靠近床的另一边,且那一边又没有足够空间,比如靠近墙壁,转移床不能移动到病人所在那边,移动的椅架和床的宽度是固定的,不能超宽。手臂式转移椅的扶臂伸出时要留一部分。原手臂式转移椅的扶臂伸出,不足以达到人体下边,甚至只能插到人体下边的一半,就不能对人体进行转移。这样给使用者带来很大不便。
手臂式转移椅座架下边没有安装平衡架和轮架,当其变成扶床后,扶臂伸出到侧面对接的病床抬起人体时,扶床下边没有平衡架支撑,扶床要向病床方向倾倒。需要操作人员用力按住扶床另一边才能完成病人转移过程。而且在转移椅和扶床之间转换时,没有轮架平衡重心,病人也容易向背靠方向倾倒。给操作带来不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种克服手臂式转移椅的不足,解决当转移椅变成扶床后,扶臂能够转移不同床宽和不同位置的人体,且升降装置不突出在扶床上面,也不突出在扶床侧边之外,并可防止扶床倾倒的问题的手臂式自动转移椅。手臂式自动转移椅是一种方便转移椅,以下称扶椅。
本发明是这样实现的:手臂式自动转移椅,主要由椅架、平衡架、扶臂组、扶臂升降装置、扶臂推进装置和控制系统组成。椅架由踏杆、升降柱、脚架、推手、横块、挡栏、前边框、后边框、推杆、轮架组成。椅架分为脚靠、座架、背靠三节。背靠和脚靠结构相同,对称铰连在座架的两端。扶椅能够变成扶床。在扶床的长度方向,一边的边框叫前边框,另一边的边框叫后边框。推杆安装在扶床前、后边框的空框内,能够伸缩,调整扶床长度。扶床的宽度方向固定连接有横块。座架下边安装有升降柱和脚架。椅架下边的底架安装在轮架的滑槽中。脚架上安装有锁定装置。松开锁定装置,底架可以在轮架中滑动,用来调节扶床重心。平衡架安装在椅架下方的脚架横框上。平衡架由平衡杆、胶头、平衡杆导壳、绞轮、拉绳、拉绳扣、电磁铁、压块、拉簧组成。扶床两头的那一个扶臂安装在推杆上。一个扶臂组由二根扶臂组成。每一根扶臂有一套独立的扶臂升降装置和扶臂推进装置。扶臂的前进与后退,由扶臂推进装置完成。扶臂的上升与下降由扶臂升降装置完成。扶臂升降装置设置在扶床床面下边。扶臂推进装置由横滑道、二级滑道、平滑块、电机、绞轮、滑轮、拉绳组成。横滑道安装在扶床前、后边框和扶床两头的推杆上。横滑道上方是一个倒置的T形槽口,下方连接有底壳。平滑块两边有与二级滑道相配合的滑道,二级滑道与横滑道相配合。平滑块和扶臂安装在二级滑道中,二级滑道安装在横滑道中,平滑块与扶臂后端连接成一体。二级滑道的作用是病人在很宽的床中间躺着时,能够使扶臂能伸出到足够的长度,即增加一级支撑和导向的滑道。用电机、绞轮、滑轮、拉绳控制二级滑道、扶臂的前进与后退。在靠近前、后边框内侧和扶床两端前、后两根推杆内侧,横滑道两头下边向下都固定有二块支架。在二块支架与相近的前、后边框或推杆之间安装有一个小滚轮,滚轮抵在前、后边框或推杆内侧面,有适当间隙。滚轮用支架固定在横滑道下方固定的二块支架上。滚轮作用是使横滑道不能前、后移动,可以上下移动。
横滑道前部下方安装有前绞轮和电机,横滑道前端和后端都安装有导向轮。在同一侧面的二级滑道的后端设置有后滑轮,二级滑道前端相应设置有前滑轮。在横滑道后端下方同一侧面设置有后绞轮和电机。一根拉绳一端固定在前绞轮上并缠绕适当圈数,另一端拉直绕过横滑道前端的导向轮,拉直绕过后滑轮,拉往二级滑道前端,绕过前滑轮,拉往平滑块,并固定在平滑块相应位置。另一根拉绳一端绕过横滑道后端的导向轮并固定在后绞轮上,缠绕适当圈数,另一端拉向平滑块,并固定在平滑块相应位置。
横滑道的底壳内设置有棘齿,二级滑道后段下面设置有棘卡。二级滑道后段下面安装有控制棘卡的电磁铁。
滑轮在二级滑道后端可以平着安装,也可以竖向安装,拉绳可以在二级滑道两个侧边或一个侧边布置。
扶臂升降装置有液压缸升降和电机升降二种结构。用液压缸升降的,是在前、后边框及相对两根推杆内侧各连接固定一副支架,支架上各固定一根液压缸,使液压缸活塞杆铰连在横滑道下方固定的二块支架下端。两根液压缸活塞杆的同时伸长与缩短,即通过支架控制横滑道两头同时上升与下降,使平滑块与扶臂也同时升降。用电机升降的扶臂升降装置,由电机、丝杆、螺母组成。
要将人体从床上转移到扶椅上时,先松开脚架上的锁定装置,调节扶椅重心,锁定装置锁定。把扶椅变成平直的扶床,与床靠拢对接,伸出平衡架。每个扶臂组的两个扶臂交替插进人体与床面之间的缝隙、上抬扩大缝隙、交替抬住人体不动、下降、前进,直到扶臂插入人体下边,即可抬起人体,收回放置在扶床上,把扶床变成扶椅。要将人体从扶椅转移到另一指定床上时,先松开脚架上的锁定装置,调节扶椅重心,锁定装置锁定。把扶椅变成扶床,将扶床与指定床靠拢,伸出平衡架。扶臂组把人体抬起移动到指定床上方适当高度,每一扶臂组的扶臂交替抬住人体、下降、后退,直到将人体放在指定床上。
背靠与座架之间、脚靠与座架之间安装有调角装置。座架两边的边框上安装了升降柱和脚架。轮架下端有轮子。升降柱安装在脚架竖直管套中。升降柱可以升降床面高低。转动调角装置使背靠向上转动一个角度,即成一般椅子的背靠部分。转动调角装置使脚靠向下转动一个角度,即变成了扶椅。同理,把背靠、脚靠转动到与座架平齐,扶椅即变成了扶床。
座架、背靠、脚靠都有相同的前、后边框和横块,用以固定各自的长方形框架。两根推杆外端头连接有推手,用以推动扶床、扶椅。脚靠和背靠能够相互变换。背靠、脚靠可以根据转移病人、病床的方位改变,背靠可以变作脚靠,只要把推手方向扭转向上,并固定,即可成踏杆。
手臂式自动转移椅的机械手臂叫扶臂。扶臂骨架由金属材料制成。扶臂上平面覆盖了一层较薄的稍软的塑料或橡胶层。扶臂前端呈楔状,楔状前端是实心体,楔口是一毫米左右的钝边,用软质塑料材料制成,表面光滑,接触人体能给人一种与手臂、手指一样的亲和的感觉。
扶椅在转移病人过程中,扶臂插进人体下边的全过程,以及人体被抬起后,收回到扶床上,并下降放在扶床上的全过程,都是自动控制。根据具体情况,自动控制中的有些过程可以切换成手动控制。人体从扶椅转移到床上时,扶臂抬住人体,把人体放置在床上的全过程都是自动控制。
座架、背靠、脚靠的框架上,都固定有横块,作用是:一方面固定框架的形状,使其不变形;另一方面是在人体的长度方向间隔一定距离起支撑抬起作用,就如一种椅子间隔一定距离固定有木条一样。
本发明的有益效果,比较手臂式扶椅的优点在于:1、病人在很宽的床中间躺着时,二级滑道能够使扶臂能伸出到足够的长度,可以从宽床上方便转移病人。2、扶臂升降装置设置在扶椅变成扶床后的扶床床面下边,使床面不突起一堆东西,床面平整。并且,扶床两边和扶椅两边也整齐,不再向侧边突出一堆东西,在人员拥挤的楼道内或电梯中行走都很方便。3、升降装置固定安装在扶床前、后边框内侧,不再在床宽度方向移动,使液压缸的高压油管不再作收放移动,而高压油管的收放移动是非常麻烦的。高压油管可在扶床下边固定安装,非常方便。4、在脚架下方设置了平衡架和轮架,使扶床在从病床上转移病人中,扶床不再向前方倾倒,还可以调节扶床重心。给操作人员提供了很大方便。
附图说明
图1是手臂式自动转移椅整体结构图。
图2是手臂式自动转移椅变成扶床结构图。
图3是手臂式自动转移椅变成扶床,扶臂、二级滑道伸出情况图。
图4是扶臂升降装置和扶臂推进装置立体图。
图5是扶臂升降装置和扶臂推进装置结构图。
图6是扶臂、二级滑道、横滑道上拉绳、滑轮、绞轮拆开展示传动情况图。
图7是二级滑道推进的原理说明图。
图8是棘卡、棘齿安装位置截面图。
图9是取掉了底壳,从下往上看,棘卡、棘齿安装位置图。
图10是扶臂工作原理说明图。
图11是平衡架结构和工作原理图。
图12是扶臂从病床上抬起人体正收回扶床过程图。
附图中:踏杆1、平滑块2、推杆3、横块4、后边框5、轴销6、液压缸7、支架8、二级滑道9、横滑道10、扶臂11、前边框12、挡栏13、推手14、轮子15、脚架横框16、升降柱17、脚架18、机箱19、底架20、平衡杆导壳21、轮架22、锁定装置23、电机24、底壳25、滚轮26、活塞杆27、导向轮28、拉绳29、前滑轮30、前绞轮31、后滑轮32、后绞轮33、电磁铁34、棘卡35、棘齿36、拉簧37、压块38、胶头39、平衡杆40、绞轮41、拉绳扣42、病床43、人体44。
具体实施方式
图1中,是手臂式自动转移椅整体结构图。座架下边安装有升降柱17,升降柱17安装在脚架18的立管内,可以升降。机箱19安装在脚架18下边的底架20上。椅架下边的底架20安装在轮架22的滑槽中。底架下方设置有与轮架22的滑槽相对应的滑道。脚架18上安装有锁定装置23。松开锁定装置,底架20可以在轮架22中滑动,用来调节扶床重心。轮架下方有轮子15。平衡架安装在椅架下方的脚架横框16上。座架、背靠、脚靠都是由前边框12、后边框5、横块4组成的框架。座架的前、后边框上安装了挡栏13,挡栏13可以扳转到前、后边框下边。扶床的宽度方向固定连接有横块4。背靠用轴销6铰连在座架右边的前、后边框上,脚架用轴销6铰连在座架左边的前、后边框上。背靠与脚靠的结构是相同的,以座架对称。背靠与座架之间,脚靠与座架之间都安装了调角装置。调角装置是现有技术,有多种结构,为了图面主要结构的清楚,调角装置未画出。脚靠、背靠外端有推杆3。背靠外端的推杆3外端连接有推手14,可以扳转向下锁定,即成扶椅的推手。扭开锁定,把推手向上扳,再锁定,即成左边脚靠下边的踏杆1。根据转移过程方位的需要,背靠能够变成脚靠,脚靠能够变成背靠。把图1中右边背靠调角转动向下,左边脚靠调角转动向上,反向扳转推手并锁定,原背靠即变成了脚靠。
图2是扶椅变成扶床结构图。调整背靠角度和脚靠角度,使背靠和脚靠都与座架平齐,扶椅就变成了扶床。推杆3安装在前、后边框内,可以在前、后边框内伸缩,用来调整扶床长度。底架20在轮架22中滑动,调节扶床重心。图2中是轮架向右移动情况。
图3中,是手臂式自动转移椅变成扶床,扶臂、二级滑道伸出情况图。一个扶臂组由二根扶臂组成。每一根扶臂有一套独立的扶臂升降装置和扶臂推进装置。扶臂的前进与后退,由扶臂推进装置完成。扶臂的上升与下降由扶臂升降装置完成。结合图4、图5、图6、图7、图8、图9,具体叙述扶臂升降装置和扶臂推进装置结构。
图4是扶臂升降装置和扶臂推进装置立体图。图4中,为了方便观察,后边框5上用于固定液压缸7的支架8未画出。图5是扶臂升降装置和扶臂推进装置结构图。扶臂升降装置设置在扶床床面下边。在靠近前边框12、后边框5内侧和扶床两端前、后两根推杆3内侧,横滑道10两头下边向下都固定有二块支架8。在二块支架8与相近的前、后边框或推杆之间安装有一个小滚轮26,滚轮26抵在前、后边框或推杆内侧面,有适当间隙。滚轮26用支架8固定在横滑道下方固定的二块支架上。滚轮作用是使横滑道不能前、后移动,可以上下移动。扶臂升降装置有液压缸升降和电机升降二种结构。图4是扶臂升降装置用液压缸结构。扶臂升降装置用电机升降结构,图中未画出。图4中用液压缸升降的,是在前、后边框内侧各连接固定一副支架8,支架上各固定一根液压缸7,使液压缸7的活塞杆27铰连在固定在横滑道下边的二块支架8下端。两根液压缸活塞杆的同时伸长与缩短,即通过固定在横滑道下方的支架控制横滑道两头同时上升与下降,使平滑块与扶臂也同时升降。用电机升降的扶臂升降装置,由电机、丝杆、螺母组成。电机上端与固定在横滑道下方的二块支架连接,电机下端与丝杆连接。在前、后边框内和推杆侧固定的支架上各固定一个螺母,丝杆穿过螺母,由于螺母是固定在前、后边框和推杆内的支架上,电机带动丝杆转动,而螺母不动,只能使丝杆与电机上下移动,即带动横滑道、平滑块、扶臂上升与下降。
扶臂推进装置由横滑道10、二级滑道9、平滑块2、电机24、绞轮、滑轮、拉绳29组成。横滑道10安装在扶床前边框12、后边框5和扶床两头的推杆3上,参看图3。横滑道10上方是一个倒置的T形槽口,下方连接有底壳25。平滑块2两边有与二级滑道9相配合的滑道,二级滑道9与横滑道10相配合。平滑块2安装在二级滑道9中,二级滑道安装在横滑道中,平滑块2与扶臂11后端连接。用电机、绞轮、滑轮、拉绳控制二级滑道、扶臂的前进与后退。
同时参看图6、图7。图6是扶臂、二级滑道、横滑道上拉绳、滑轮、绞轮拆开展示传动情况图。图7是二级滑道推进的原理说明图。为方便观察,把图7中横滑道10后端的导向轮28和后绞轮33及电机24在平滑块2左边重复画了出来。横滑道10前部下方安装有前绞轮31和电机24,横滑道前端和后端都安装有导向轮28。在同一侧面的二级滑道的后端设置有后滑轮32,二级滑道前端相应设置有前滑轮30。在横滑道后端下方同一侧面设置有后绞轮33和电机24。一根拉绳29一端固定在前绞轮31上并缠绕适当圈数,另一端拉直绕过横滑道前端的导向轮28,拉直绕过后滑轮32,拉往二级滑道前端,绕过前滑轮30,拉往平滑块2,并固定在平滑块上。另一根拉绳29一端绕过横滑道后端的导向轮28并固定在后绞轮33上,缠绕适当圈数,另一端拉向平滑块,并固定在平滑块后端。二级滑道侧边或横滑道内侧边开设有凹槽,滑轮及相关拉绳可以在凹槽口内移动。
同时参看图8、图9。图8是棘卡、棘齿安装位置截面图。图9是取掉了底壳,从下往上看,棘卡、棘齿安装位置图。横滑道的底壳内设置有棘齿36,二级滑道后段下面设置有棘卡35。二级滑道后段下面安装有控制棘卡的电磁铁34。一根拉簧37一端与二级滑道底部连接,另一端与棘卡35连接。电磁铁34与棘卡35未连接拉簧37的那一边连接。
电磁铁通电,棘卡被拉出棘齿,二级滑道可以在拉绳作用下伸出。电磁铁断电,二级滑道不能伸出。二级滑道伸出的长度由电磁铁控制。扶臂在拉绳作用下,可以伸出到其所能伸出的长度。参看图3,即是扶臂、二级滑道伸出情况。二级滑道和扶臂在二级滑道中的伸出总和,即是扶臂的伸出长度。
图10中,是扶臂工作原理说明图。这里以二个扶臂11组成的一个扶臂组进行叙述,其他相关连接件未画出。扶臂整个前部插入人体下边与床面之间以前过程是:为叙述方便,从下向上把扶臂按1号、2号编号。2号扶臂11不动。1号扶臂11前进,扶臂前边楔口插入人体与床面之间的缝隙内,扶臂上抬,扩大人体与床面之间缝隙。2号扶臂马上前进,前边楔口插入扩大了的缝隙中,扶臂上抬,抬住人体不动。1号扶臂下降,前进,上抬。整个扶臂前部都插入人体下边。以上过程可用手动控制操作。当扶臂整个前部插入人体下边后的过程是:操作人员可按下自动控制键,以下扶臂插入人体下边的全过程都是自动控制操作。随后1号、2号扶臂分别交替下降、前进、上升到设定距离,直到扶臂插穿在人体与床面之间。扶臂的前进是在下降后进行的,与人体不接触,与人体没有滑动摩擦。
扶臂的控制系统有手动控制部分和自动控制部分,根据实际情况,自动控制部分的有些过程可以切换成手动控制。扶臂插入人体的开始过程一至三次间隔性插入,可用手动控制。扶臂组的单组一个一个插入,或几个组一起插入,也用手动控制。当从床上向扶椅转移病人过程中,当扶臂前部进入人体下边后,扶臂全部进入人体下边过程用自动控制操作。当从扶椅向病床转移病人过程中,各扶臂组抬起病人放在床上方适当高度位置后,扶臂退出人体的全过程,用自动控制操作。
图11中,是平衡架结构和工作原理图。平衡架由平衡杆40、胶头39、平衡杆导壳21、绞轮41、拉绳29、拉绳扣42、电磁铁34、压块38、拉簧37组成。平衡架安装在椅架下方的脚架横框16上,与扶床长度方向垂直。平衡杆导壳21用轴销6固定在脚架横框16后部。平衡杆40安装在平衡杆导壳21内,可以伸出与收回。平衡杆端头连接有胶头39。一根拉簧37一端固定在脚架横框16上,另一端固定在平衡杆导壳上。脚架横框上安装有电磁铁34,用于控制平衡架的升降。电磁铁34一端固定在脚架横框上,另一端与压块38一端铰连。压块38用轴销固定在脚架横框16上,可以转动。一根拉簧37一端固定在脚架横框上,一端与压块38连接。平衡杆导壳后端安装有电机24和绞轮41,平衡杆导壳前部相应安装有另一个绞轮41,拉绳29缠绕在两个绞轮上,组成回路。平衡杆后段固定有拉绳扣42,拉绳扣穿过平衡杆导壳上相应开设的槽口,与拉绳连接固定。电机正反转动带动绞轮转动,带动拉绳移动,使拉绳扣作相应移动,即带动平衡杆伸出平衡杆导壳或收回。在需要转移人体时,扶床靠拢病床,电机转动,平衡杆伸出,电磁铁通电,拉压块压住平衡杆导壳,胶头着地。使用完毕,电磁铁断电,压块在拉簧作用下反时针转动,让开平衡杆导壳,平衡杆导壳上抬,胶头升高,电机反转,平衡杆收回到平衡杆导壳内。
图12是扶臂从病床上抬起人体正收回扶床过程图。根据前边所述的扶臂插进人体下边的过程,操作人员手动控制操作,人体颈肩部分可单独操作,其余几个部位可以同时操作插进人体44下方。扶臂平着移动到人体与床面之间的自然缝隙处,适当插进一些。然后扶臂上抬扩大缝隙,另一扶臂马上插进已经扩大了的缝隙中,插得更深一些。这样,二个扶臂交替插进,整个扶臂前端都插入人体下边,按下自动控制键,二个扶臂交替上抬人体不动、下降、前进、上升,整个扶臂插入到人体下方。各组扶臂自动同步上升,抬起人体,自动收回到扶床上方后,横滑道下降落在前、后边框和推杆上。人体即放在由横块、扶臂组成的床面上。把背靠与脚靠部分调整角度到如图1位置,即成扶椅。
把人体从扶椅上转移到病床43上,先松开脚架上的锁定装置,调节扶椅重心,锁定装置锁定,把扶椅调整成扶床,人体躺在扶床上。把扶床与病床对接靠拢,伸出平衡架。各扶臂组同步抬起人体移动到病床上方适当高度。各扶臂组扶臂交替抬住人体不动、下降、后退,直到全部退出人体下方,人体被放置在病床上。