CN107638253A - 一种多功能电动浴椅的机械系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多功能电动浴椅的机械系统，包括：背部姿态调整机构，通过一个电机驱动，带动两个平行的四杆机构，可调整浴椅靠背和坐板之间的角度，变换坐姿和躺姿；座椅升降机构，可调整座椅的高度，包括电动推杆连接机构和升降平行四杆机构；底盘运动机构，是整个浴椅的支撑构件，浴椅采用万向轮和定向轮相结合，方便移动和转向；脚踏板防护机构，通过旋转机构可展开和收起；刹车机构，利用一套曲柄连杆机构实现对后轮定向轮的制动。本发明属于一种智能化护理型多功能浴椅，实现了灵活移动、自由升降、姿态调整和刹车锁定等功能，能够减轻护理工作人员负担，辅助完成搬运老人、洗浴、按摩等工作。

Description

一种多功能电动浴椅的机械系统

技术领域

本发明涉及一种电动浴椅，特别是涉及一种多功能电动护理浴椅，减轻工作人员负担，方便对老人及残疾人士的护理。

背景技术

我国老年人口比例正在以较快的速度增长，而且这个趋势将会持续下去，预计2050年我国老人比例将达到30％以上。我国老年人口规模大、高龄老人比例高，老龄化带来的社会问题也会更加突出。面对如此多的老年人，他们身体机能退化，行动不便，甚至卧床不起，这就需要耗费大量的人力物力去照料这些老人。而当今国家的养老机制尚未健全，护理人员短缺，如何减轻护理人员工作量，让老人得到舒适的照料是一个亟待解决的大问题。在日常生活中，卧床老人的料理包括移动、如厕、洗浴、按摩等一系列工作需要护理人员细心处理，因为老人骨密度降低，感官能力减弱，处理不当就可能因磕碰造成骨折，也可能因不能感知水温而在洗浴时烫伤。这些工作有时需要几个护理人员一同协助完成，特别是在搬运老人的时候。这不仅对护理人员的体力有要求，也对工作经验有要求。

目前市场上护理老人的浴椅产品很多，有些功能简单，不能满足老人的实际需求，有的使用不方便，对护理人员要求较高，不能减轻工作负担。经过对现有技术的检索发现，专利号为CN2756142Y的发明专利“一种多功能浴椅”设计了一种专在浴室内对人体进行擦洗按摩，并能对人体头部、背部各自同时进行按摩和擦洗的多功能浴椅，该浴椅解决了普通按摩椅只适合人在休息时使用，而不能在浴室内使用的问题。专利号为CN103070751A的发明专利“一种多功能护理椅”设计了一种可供老人如厕和洗浴的多功能护理椅，该护理椅可实现座椅高度的调整，但是却难以改变老人姿态，不能满足躺卧的需求。

发明内容

本发明专利针对上述现有技术存在的不足，提供一种多功能电动浴椅的机械系统。

一种多功能电动浴椅的机械系统，其特征在于，包括：背部姿态调整机构；座椅升降机构；底盘运动机构；脚踏板防护机构；刹车机构；

所述背部姿态调整机构，可调整整个浴椅靠背和坐板的角度，安装在电动浴椅的最上部与座椅升降机构连接；所述座椅升降机构，安装在底盘运动机构上，实现座椅的高度调节；所述底盘运动机构是整个浴椅的支撑构件，浴椅前端采用两个万向轮，后面采用两个定向轮，方便移动和转向；所述脚踏板防护机构，其对称分布在浴椅前端两侧，安装在升降支撑板上，通过旋转机构可展开和收起；所述刹车机构，安装在底盘运动机构的底座弯管后部，实现对后轮定向轮的制动；

背部姿态调整机构包括：背板主体骨架、电池安装座、步进电机、电机安装构件、联轴器、调角器、调角器输出轴、姿态调整杆、小腿板支架。其中，背板主体骨架一端与姿态调整杆通过铰链连接，另一端通过轴与座椅支撑板连接，姿态调整杆和座椅支撑板再与小腿板支架铰接，共同组成一个四杆机构。这样的四杆机构有两套，相对于浴椅正中对称分布。所述背部姿态调整机构由一个步进电机驱动，通过联轴器与调角器连接，调角器输出轴两端同时驱动两对平行的四杆机构，实现电动浴椅背板和坐板的角度调整，同时改变小腿板支架的角度，变换老人的坐姿和躺姿；

所述座椅升降机构包括：电动推杆、推杆横梁、升降板、升降支撑板、调节细杆、座椅支撑板、轴和关节轴承。其中电动推杆安装在电动浴椅中轴线上，与推杆横梁铰接，推杆横梁与两侧升降板固连，升降支撑板、升降板、调节细杆和座椅支撑板组成升降四杆机构，其中调节细杆和座椅支撑板之间采用关节轴承连接。所述座椅升降机构利用一个电动推杆驱动，通过推杆横梁传递驱动力，达到控制整个座椅上升和下降的目的；

脚踏板防护机构包括升降支撑板、旋转杆、旋转支架、定位锁扣和脚踏板。其中，升降支撑板作为脚踏板防护机构的支撑件，旋转支架通过旋转杆与升降支撑板相连，脚踏板安装在旋转支架上，定位锁扣能够在脚踏板防护机构展开时与升降支撑板锁紧，保证老人脚踩在上面时的稳定。该机构可往两侧收起，避开座椅升降过程中的干涉，同时节省空间；

所述底盘运动机构包括底座弯管、电动推杆支座、万向轮接头、定向轮接头、万向轮、定向轮、刹车机构；其中所述两根平行的底座弯管和所述电动推杆支座通过焊接固定，形成工字型电动浴椅底座；所述电动推杆支座与所述电动推杆通过铰链连接，对所述电动推杆有支撑作用，所述电动推杆可绕其旋转；所述万向轮接头和定向轮接头与所述底座弯管焊接，所述一对万向轮和定向轮安装分别安装在所述万向轮接头和定向轮接头上；所述刹车机构通过两个螺栓固定在所述底座弯管上，用于对后轮定向轮的制动；所述底盘运动机构支撑了整个电动浴椅并保证了其运动和固定便捷性；

所述刹车机构包括刹车支撑板、外壳、踏板、连动杆、刹车片、复位弹簧。其中所述刹车支撑板用两个螺栓固定在所述底座弯管上，其他刹车部件均安装在所述刹车支撑板上；所述刹车支撑板、踏板、连动杆和刹车片组成一套四杆机构，刹车支撑板为机架，踏板为驱动杆，刹车片为执行杆；所述外壳用螺栓固定在刹车外侧，对刹车转正起到辅助安装和保护的作用；所述复位弹簧一端固定在刹车支撑板上，另一端作用在刹车片上，可以协助操作人员松开刹车片；

综上所述，本发明具有以下几个优点：

1.背板使用一个电机对姿态进行调整。背部姿态调整机构是两套平行的四杆机构，使用一个电机作为驱动可以很好地保持两四杆机构的同步性，避免了运动的错位情况，同时降低了成本。

2.一个成品电动推杆调节升降。电动推杆安装在电动浴椅中部，通过上下两根横梁支撑，选择合适的推杆即可对座椅升降的速度和高度进行控制，电动推杆两端的限位也可避免出现意外，安全性和可靠性较高。

3.升降过程中对坐板角度的调整。升降四杆机构的设计可以使座椅支撑板在较低位置时略微往前倾斜，方便老人坐入椅中；当调整座椅至较高位置时，座椅支撑板略微向后倾斜，防止老人滑出椅外。

4.小腿板支架角度调节。背部姿态调整四杆机构可根据人体的特性，坐直的时候小腿往下搭比较舒服，躺着的时候小腿平伸比较舒服，在通过电机调整背板的角度时，小腿板支架可以根据这一特性进行角度的调整。

5.万向轮和定向轮结合。全部采用万向轮虽然转向半径小，但是推老人的过程中很不方便，不易把握浴椅运动轨迹；全部采用定向轮则转向十分不便。该电动浴椅采用前轮万向轮，后轮定向轮的结构弥补了两者的不足，使电动浴椅运动过程更顺利。

附图说明

图1为本发明中多功能电动浴椅整体结构示意图；

图2为本发明中多功能电动浴椅背部姿态调整机构示意图；

图3为本发明中多功能电动浴椅座椅升降机构示意图；

图4为本发明中多功能电动浴椅脚踏板防护机构收起示意图；

图5为本发明中多功能电动浴椅脚踏板防护机构展开示意图；

图6为本发明中多功能电动浴椅底盘运动机构示意图；

图7为本发明中多功能电动浴椅刹车机构示意图；

附图标号：11：背部姿态调整机构；12：座椅升降机构；13：脚踏板防护机构；14：底盘运动机构；15：刹车机构；111：背板主体骨架；112：电池安装座；113：步进电机；114：电机安装构件；115：联轴器；116：调角器；117：调角器输出轴；118：姿态调整杆:；119：小腿板支架；121：电动推杆；122：推杆横梁；123：升降板；124：升降支撑板；125：调节细杆；126：座椅支撑板；127：旋转轴；128：关节轴承；131：升降支撑板；132：旋转杆；133：旋转支架；134：定位锁扣；135：脚踏板；141：底座弯管；142：电动推杆支座；143：万向轮接头:；144：定向轮接头；145：万向轮；146：定向轮；151：刹车支撑板；152：外壳；153：踏板；154：连动杆；155：刹车片；156：复位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

一种多功能电动浴椅的机械系统，其特征在于，包括：背部姿态调整机构；座椅升降机构；底盘运动机构；脚踏板防护机构；刹车机构；

参见图1，所述背部姿态调整机构11，可调整整个浴椅靠背和坐板的角度，安装在电动浴椅的最上部，与座椅升降机构通过旋转轴连接；所述座椅升降机构12，安装在底盘运动机构上，实现座椅的高度调节；所述底盘运动机构14是整个浴椅的支撑构件，浴椅前端采用两个万向轮，后面采用两个定向轮，方便移动和转向；所述脚踏板防护机构13，其对称分布在浴椅前端两侧，安装在升降支撑板上，通过旋转机构可展开和收起；所述刹车机构15，安装在底盘运动机构的底座弯管后部，实现对后轮定向轮的制动；

参见图2，所述背部姿态调整机构11包括：背板主体骨架111、电池安装座112、步进电机113、电机安装构件114、联轴器115、调角器116、调角器输出轴117、姿态调整杆118、小腿板支架119。

所述背板主体骨架111由钢板及钢件焊接而成，用于固定其他构件和电子元器件，其下端伸出两根细杆，分别与两根姿态调整杆118通过铰链连接；两侧板件通过一传动机构与调角器输出轴117连接，传动机构另一侧与座椅支撑板126连接；姿态调整杆118和座椅支撑板126再与小腿板支架119铰接，共同组成一个四杆机构。这样的四杆机构有两套，相对于浴椅正中对称分布。

所述背部姿态调整机构11由一个步进电机113驱动，通过联轴器115与调角器116传递和放大力矩，调角器输出轴117两端同时驱动两对平行的四杆机构，实现电动浴椅背板和坐板的角度调整，同时改变小腿板支架119的角度，变换老人的坐姿和躺姿。

参见图3，所述座椅升降机构12包括：电动推杆121、推杆横梁122、升降板123、升降支撑板124、调节细杆125、座椅支撑板126、旋转轴127和关节轴承128。

所述电动推杆121安装在电动浴椅中轴线上，能够在形成范围内自由伸缩，与推杆横梁122铰接，推杆横梁122与两侧升降板123通过螺栓固连，电动推杆在伸缩的过程中可绕两端支架旋转。升降支撑板124、升降板123、调节细杆125和座椅支撑板126组成升降四杆机构，其中调节细杆和座椅支撑板之间采用关节轴承128连接。

所述座椅升降机构12利用一个电动推杆121驱动，通过推杆横梁122传递驱动力，控制电动推杆的伸缩长度即可根据升降四杆机构的性质控制座椅支撑板的高度和角度，调节至合适的高度能减少护理人员的工作强度。

参见图4和图5，脚踏板防护机构13包括升降支撑板131、旋转杆132、旋转支架133、定位锁扣134和脚踏板135。图4为脚踏板不用收起时的示意图，图5位脚踏板放下时的示意图。

升降支撑板131作为脚踏板防护机构13的支撑件，承受老人踩在踏板上的主要力量；旋转支架133通过旋转杆132与升降支撑板131相连，脚踏板135安装在旋转支架上，可旋转的结构主要为了让脚踏板能够收起和放下，在工作时转动到合适的位置供老人踩踏，防止老人滑出椅外。不工作时可旋转至两侧收起，既缩小了所占的空间，又避免了对其他构件运动造成干涉。定位锁扣134能够在脚踏板防护机构13展开时与升降支撑板131锁紧，固定该机构的位置，保证老人脚踩在上面时的稳定。

参见图6，所述底盘运动机构14包括底座弯管141、电动推杆支座142、万向轮接头143、定向轮接头144、万向轮145、定向轮146、刹车机构15。

两根平行的底座弯管141和电动推杆支座142通过焊接固定，形成工字型电动浴椅底座；电动推杆支座142与所述电动推杆121通过铰链连接，对电动推杆121有支撑作用，电动推杆121运动过程中可绕其旋转；两个万向轮接头143和定向轮接头144与所述底座弯管141焊接固定，底座前端安转一对万向轮145，通过螺纹连接在万向轮接头143上；后端安装一对定向轮146，定向轮安装在定向轮接头144的轴上；所述刹车机构15通过两个螺栓固定在所述底座弯管141上，用于对后轮定向轮146的制动；所述底盘运动机构支撑了整个电动浴椅，确定了该电动浴椅的运动形式，前轮采用万向轮方便电动浴椅转向，后轮采用定向轮则是为了长距离推动电动浴椅时方便控制方向，不易造成偏转。

参见图7，所述刹车机构包括刹车支撑板151、外壳152、踏板153、连动杆154、刹车片155、复位弹簧156。其中所述刹车支撑板151用两个螺栓固定在所述底座弯管141上，其他刹车部件均安装在所述刹车支撑板151上。

所述刹车支撑板151、踏板153、连动杆154和刹车片155组成一套四杆机构，刹车支撑板151为机架，踏板为驱动杆153，刹车片155为执行杆；所述外壳152用螺栓固定在刹车外侧，对刹车起到辅助安装和保护的作用；所述复位弹簧156一端固定在刹车支撑板151上，另一端作用在刹车片155上，可以协助操作人员松开刹车片，同时弹簧的弹力一直存在，对刹车的稳定下也起到保障的作用。

如下将结合本发明的实施例来具体描述本发明的工作方式：多功能电动浴椅的机械系统是电动浴椅运动和工作方式的基础，其多功能体现在座椅高度变化及背部姿态调整，可以辅助搬运老人，帮助老人如厕和洗浴，对老人进行按摩，减轻护理人员工作负担。护理人员可使用该电动浴椅推着老人移动到想去的地方，万向轮和定向轮的组合能使该电动浴椅像轮椅一样运动，方向稳定，可以在浴室和厕所等狭小空间内转向。该电动浴椅工字型的底盘支架为与坐便器的对接提供了合适的空间，老人可在电动浴椅上进行如厕，座椅高度可调节。对老人进行洗浴时，工作人员可根据自身情况调整座椅至合适的高度，避免弯腰清洗的情况，让洗浴工作变得更加轻松，老人在电动浴椅上可以坐着清洗，也可以躺着清洗，方便对全身各个部位的洗浴，相对传统的洗浴也更加舒适。平时，老人坐在电动浴椅上休息，可自行调整高度和背板的角度，找到一个舒适的位置才能有利于身体放松。对老人按摩时可将背板调整至角度最大，让老人整个平躺下，方便对身体各个部位的按摩。整套多功能电动浴椅机械系统符合人体工程学的要求，驱动只有一个电机和一个电动推杆，但机构之间的传动和约束让浴椅各部分的运动十分协调，让人感觉舒适。

Claims (6)

1.一种多功能电动浴椅的机械系统，其特征在于，包括：

背部姿态调整机构(11)；座椅升降机构(12)；底盘运动机构(14)；脚踏板防护机构(13)；刹车机构(15)；

所述背部姿态调整机构(11)，可调整浴椅的靠背和坐板之间的角度，安装在电动浴椅的最上部，与座椅升降机构(12)通过传动件连接；所述座椅升降机构(12)，安装在底盘运动机构(14)上，实现座椅的高度调节；所述底盘运动机构(14)是整个浴椅的支撑构件，浴椅前端采用两个万向轮(145)，后面采用两个定向轮(146)，方便移动和转向；所述脚踏板防护机构(13)，其对称分布在浴椅前端两侧，安装在升降支撑板(131)上，通过旋转机构可展开和收起；所述刹车机构(15)，安装在底盘运动机构(14)的底座弯管(141)后部，实现对后轮定向轮(146)的制动。

2.如权利要求1所述一种多功能电动浴椅的机械系统，其特征在于：所述背部姿态调整机构(11)包括：背板主体骨架(111)；电池安装座(112)；步进电机(113)；电机安装构件(114)；联轴器(115)；调角器(116)；调角器输出轴(117)；姿态调整杆(118)；小腿板支架(119)。其中，背板主体骨架(111)一端与姿态调整杆(118)通过铰链连接，另一端通过传动机构与座椅支撑板(126)连接，姿态调整杆(118)和座椅支撑板(126)再与小腿板支架(119)铰接，共同组成一个四杆机构。该四杆机构有两套，相对于浴椅正中对称分布。所述背部姿态调整机构(11)由一个步进电机(113)驱动，通过联轴器(115)与调角器(116)连接，调角器输出轴(117)两端同时驱动两对平行的四杆机构，实现电动浴椅背板和坐板的角度调整，同时改变小腿板支架(119)的角度，变换老人的坐姿和躺姿。

3.如权利要求1所述一种多功能电动浴椅的机械系统，其特征在于：所述座椅升降机构(12)包括：电动推杆(121)；推杆横梁(122)；升降板(123)；升降支撑板(124)；调节细杆(125)；座椅支撑板(126)；轴(127)；关节轴承(128)。其中电动推杆(121)安装在电动浴椅中轴线上，与推杆横梁(122)铰接，推杆横梁(122)与两侧升降板(123)固连，升降支撑板(124)、升降板(123)、调节细杆(125)和座椅支撑板(126)组成升降四杆机构，其中调节细杆(125)和座椅支撑板(126)之间采用关节轴承(128)连接。所述座椅升降机构利用一个电动推杆(121)驱动，通过推杆横梁(122)传递驱动力，达到控制整个座椅上升和下降的目的。

4.如权利要求1所述一种多功能电动浴椅的机械系统，其特征在于：所述脚踏板防护机构(13)包括升降支撑板(131)；旋转杆(132)；旋转支架(133)；定位锁扣(134)；脚踏板(135)。其中，升降支撑板(131)作为脚踏板防护机构(13)的支撑件，旋转支架(133)通过旋转杆(132)与升降支撑板(131)相连，脚踏板(135)安装在旋转支架(133)上，定位锁扣(134)能够在脚踏板防护机构(13)展开时与升降支撑板(131)锁紧，保证老人脚踩在上面时的稳定。该机构可往两侧收起，避开座椅升降过程中的干涉，同时节省空间。

5.如权利要求1所述一种多功能电动浴椅的机械系统，其特征在于：所述底盘运动机构(14)包括底座弯管(141)；电动推杆支座(142)；万向轮接头(143)；定向轮接头(144)；万向轮(145)；定向轮(146)；刹车机构(15)。其中所述两根平行的底座弯管(141)和所述电动推杆支座(142)通过焊接固定，形成工字型电动浴椅底座；所述电动推杆支座(142)与电动推杆(121)通过铰链连接，对电动推杆(121)有支撑作用，电动推杆(121)可绕其连接处旋转；所述万向轮接头(143)和定向轮接头(144)与底座弯管(141)焊接，一对万向轮(145)和一对定向轮(146)分别安装在万向轮接头(143)和定向轮接头(144)上；所述刹车机构(15)通过两个螺栓固定在所述底座弯管(141)上，用于对后轮定向轮(146)的制动；所述底盘运动机构(14)支撑了整个电动浴椅并保证了其运动和固定便捷性。

6.如权利要求5所述一种多功能电动浴椅的机械系统，其特征在于：所述刹车机构(15)包括刹车支撑板(151)；外壳(152)；踏板(153)；连动杆(154)；刹车片(155)；复位弹簧(156)。其中所述刹车支撑板(151)用两个螺栓固定在所述底座弯管(141)上，其他刹车部件均安装在所述刹车支撑板(151)上；所述刹车支撑板(151)、踏板(153)、连动杆(153)和刹车片(155)组成一套四杆机构，刹车支撑板(151)为机架，踏板(153)为驱动杆，刹车片(155)为执行杆；所述外壳(152)用螺栓固定在刹车外侧，对刹车起到辅助安装和保护的作用；所述复位弹簧(156)一端固定在刹车支撑板(151)上，另一端作用在刹车片(155)上，可以协助操作人员松开刹车片(155)。