CN110022831B - 用于可调节床的双滚轮紧凑外形致动系统 - Google Patents

Abstract

一种铰接床结合了支撑框架(10)，所述支撑框架具有头端轨条(113a)、脚端轨条(13b)，并且具有侧框架轨条(11a)、(11b)。上身支撑框架(16)可旋转地连接至框架中的第一横跨构件(20)。用于上身支撑框架的升降组件(22)具有通过铰链附接至第一横跨构件的两个有角度的臂(24)。第一对轮子(28)在顶点处附接至有角度的臂，并且第二对轮子(29)附接在这些臂的远离铰链的端部处。第一致动器(21)从头端轨条附接至在有角度的臂之间延伸的横跨拉条(23)。升降组件具有第一移动范围和第二移动范围，在该第一移动范围中，第一对轮子与上身支撑中的纵向轨条接触(52)，在该第二移动范围中，第二对轮子与这些纵向轨条接触。

Description

用于可调节床的双滚轮紧凑外形致动系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年10月21日提交的标题为“用于可调节床的双滚轮紧凑外形致动系统(DOUBLE ROLLER COMPACT PROFILE ACTUATION SYSTEM FOR AN ADJUSTABLE BED)”的美国临时专利申请序号62/411,369的优先权，其披露内容通过援引并入本文。

背景

技术领域

本发明总体上涉及可调节床领域，更具体地涉及一种用于铰接床的、具有紧凑致动系统的结构，该紧凑致动系统在上身支撑段中结合了二级升降机构，该上身支撑段采用在有角度的臂上间隔开的、用于与升降轨道双杠杆式接触的两个滚轮对。

背景技术

早已在医院和医疗机构中使用铰接床来允许使患者定位在倾斜的位置、坐位、腿抬高的位置或这些位置的组合。铰接床的一般用途已经迅速扩展，因为其舒适并且便于将床调节到阅读、全身放松或睡眠所希望的位置。

此类铰接床的机械结构和驱动机构必须能够支撑床垫和占用者二者的重量。出于床垫的大小、重量、制造材料、构造及支撑结构的考虑，维持该系统中的刚性也可能是具有挑战性的。典型的铰接床提供了上身定位元件以及单独可运作的或联合致动的大腿和小腿定位元件。支撑元件的铰接需要通常较大的致动器、并且对于杠杆需要大的角度取向，以避免由零度角杠杆或偏心条件造成的“死点”。

然而，现代寝具的设计需要在侧支撑元件中减小厚度外形，这使致动系统暴露在视线下。

因此，期望提供一种具有被适配成容纳在厚度外形减小的侧支撑件内部的紧凑外形致动系统的铰接床。

发明内容

本文所披露的实施例通过提供一种结合了支撑框架的铰接床克服了现有技术的缺陷，该支撑框架带有头端轨条、脚端轨条并且具有侧框架轨条。上身支撑框架可旋转地连接至框架中的第一横跨构件。用于上身支撑框架的升降组件具有通过铰链附接至第一横跨构件的两个有角度的臂。第一对轮子在顶点处附接至有角度的臂，并且第二对轮子附接在这些臂的远离铰链的端部处。第一致动器从头端轨条附接至在有角度的臂之间延伸的横跨拉条。升降组件具有第一移动范围和第二移动范围，在该第一移动范围中，第一对轮子与上身支撑件中的纵向轨条接触，在该第二移动范围中，第二对轮子与这些纵向轨条接触。

在一些实施方式中，所述有角度的臂具有从所述铰链延伸至所述顶点的第一部分和从所述顶点延伸至远端的第二部分。

在一些实施方式中，所述第一部分具有相对于所述第一致动器的延伸轴线的至少14.5°的初始角度。

在一些实施方式中，所述第一部分和所述第二部分具有在160°与172°之间的角度。

在一些实施方式中，所述第一部分的长度是所述第二部分的长度的至少4/6。

在一些实施方式中，所述铰接床进一步包括：第二致动器附接至所述脚端轨条；第一支腿，所述第一支腿在第一端部处附接至所述致动器的延伸杆上的旋转点；第二支腿，所述第二支腿在旋转点处连接至所述第一支腿的第二端部，所述第二支腿在第二旋转点处附接至所述框架的第二横跨构件；围绕铰链可旋转的大腿支撑区段，所述大腿支撑区段附接至所述框架并且在第三旋转点处连接至所述第一支腿的第二端部，由此所述第一支腿的通过所述第二致动器在所述第一旋转点与所述第二旋转点之间的压缩引起所述第一支腿和所述第二支腿协同地向上旋转，所述第一支腿迫使所述大腿支撑区段围绕所述铰链旋转。

在一些实施方式中，所述铰接床进一步包括：固定长度反作用杆在旋转点处枢转地附接至所述框架；支架，所述支架将所述固定长度反作用杆与所述柔性床垫支撑件接合，由此引起所述柔性床垫支撑件的与所述大腿支撑段接合的部分与小腿支撑部分之间的相对旋转。

还提供了一种壁抱式铰接床，所述壁抱式铰接床包括：支撑框架，所述支撑框架具有头端轨条、脚端轨条，并且具有侧框架轨条，所述侧框架轨条具有中心横跨构件；滑架，所述滑架通过轮子从所述支撑框架上支撑起来、并且被适配成用于从第一位置朝向所述头端轨条平移至第二位置；上身支撑框架，所述上身支撑框架可旋转地连接至所述滑架中的头端横跨支撑件；用于所述上身支撑框架的升降组件具有：两个有角度的臂，所述有角度的臂通过铰链附接至所述头端横跨支撑件；在顶点处附接至所述有角度的臂的第一对轮子；附接在所述臂的远离所述铰链的端部处的第二对轮子；第一致动器，所述第一致动器从所述中心横跨构件附接至所述头端横跨支撑件，所述第一致动器的延伸使所述滑架从所述第一位置朝向所述头端轨条平移；至少一个反作用杆，所述至少一个反作用杆可旋转地连接在所述头端轨条与在所述有角度的臂之间延伸的横跨拉条之间，所述升降组件具有响应于所述滑架的平移的第一移动范围和第二移动范围，在所述第一移动范围中，所述第一对轮子与所述上身支撑件中的纵向轨条接触，在所述第二移动范围中，所述第二对轮子与所述纵向轨条接触。

在一些实施方式中，所述有角度的臂具有从所述铰链延伸至所述顶点的第一部分和从所述顶点延伸至远端的第二部分。

在一些实施方式中，所述第一部分具有相对于所述第一致动器的延伸轴线的至少14.5°的初始角度。

在一些实施方式中，所述第一部分和所述第二部分具有在160°与172°之间的角度。

在一些实施方式中，所述第一部分的长度是所述第二部分的长度的至少4/6。

在一些实施方式中，所述铰接床进一步包括：附接至所述脚端横跨支撑件的第二致动器；第一支腿，所述第一支腿在第一端部处附接至所述致动器的延伸杆上的旋转点；第二支腿在旋转点处连接至所述第一支腿的第二端部，所述第二支腿在第二旋转点处附接至所述框架的横跨构件；围绕铰链可旋转的大腿支撑区段，所述大腿支撑区段附接至所述滑架并且在第三旋转点处连接至所述第一支腿的第二端部，由此所述第一支腿的通过所述第二致动器在所述第一旋转点与所述第二旋转点之间的压缩引起所述第一支腿和所述第二支腿协同地向上旋转，所述第一支腿迫使所述大腿支撑区段围绕所述铰链旋转。

在一些实施方式中，所述铰接床进一步包括：固定长度反作用杆，所述固定长度反作用杆在旋转点处枢转地附接至所述滑架；支架，所述支架将所述固定长度反作用杆与所述柔性床垫支撑件接合，由此引起所述柔性床垫支撑件的与所述大腿支撑段接合的部分与小腿支撑部分之间的相对旋转。

附图说明

在结合附图考虑时，本发明的这些以及其他的特征和优点将通过参考以下对示例性实施例的详细描述而得到更好的理解，在附图中：

图1是超紧凑外形致动系统的实施例的图示，其中为清楚起见移除了床垫支撑件；

图2A是图1的为了清楚地看到有角度的臂和轮子与升降轨道的接触而移除了的某侧轨条和上身支撑元件的图示；

图2B是实施例的一部分的侧视截面图，示出了处于未铰接转动位置的上身支撑结构；

图3A和图3B是实施例的图示和侧视图，示出了处于第一轮对所产生的第一部分铰接转动位置的上身支撑结构；

图4A和图4B是实施例的图示和侧视图，示出了处于第一轮对所产生的第二部分铰接转动位置的上身支撑结构，其中第二轮对延迟接触；

图5A和图5B是实施例的图示和侧视图，示出了处于第二轮对所产生的第三部分铰接转动位置的上身支撑结构；并且，

图6A和图6B是实施例的图示和侧视图，示出了处于第二轮对所产生的完全铰接转动位置的上身支撑结构；

图7A和7B是处于未铰接转动位置的“壁抱式”实施例的上部图示和下部图示，其中，为了清楚地看到滑架结构、角臂、以及轮子与升降轨道的接触而移除了某侧轨条和上身支撑元件；

图8A和图8B是图7A和图7B的“壁抱式”实施例的处于部分地铰接转动的上部图示和下部图示；并且

具体实施方式

在附图中示出并在此描述的多个实施例提供了一种用于铰接床的致动系统，所述致动系统可以被实施在紧凑竖直空间中，以呈现出现代床设计的最小竖直外形。参照附图，图1展示了结合了超紧凑外形致动系统的可调节床的示例性实施例，其中床的铰接元件处于未铰接转动位置。如图1中看到的，在未铰接转动位置，具有侧轨条11a、11b和端部轨条13a、13b的框架10载有上身铰接结构12和座支撑区段14。框架10可以由支腿15支撑。上身铰接结构包括支撑框架16，该支撑框架通过铰链18附接至在侧轨条11之间延伸的横跨框架构件20。接合在支撑框架上的穿梭件17附接至柔性床垫支撑件，该柔性床垫支撑件是如申请日为2013年7月19日、且标题为“具有柔性床垫支撑件的铰接床(ARTICULATING BED WITHFLEXIBLE MATTRESS SUPPORT)”的、作为美国专利号8910328于2014年12月16日发布的美国专利申请序号13/946,970中所披露的，其披露内容通过援引并入本文。垫衬19可以环绕框架10。

随后将会被更详细地描述的用于上身支撑框架16的升降组件22具有两个有角度的臂24，这两个有角度的臂也通过铰链26附接至横跨框架构件20。第一对轮子28在顶点25处附接至有角度的臂24。第二对轮子29附接在臂24的远端处。第一致动器21从头端轨条13a附接至在有角度的臂24之间延伸的横跨拉条23。

大腿和小腿升降机构30由附接至脚端轨条13b的第二致动器32在位于第二致动器的头部处的第一旋转点33和位于第一支腿36的第一端部处的第二旋转点34处致动。当致动器延伸时，第一支腿36被置于压缩状态以在旋转点37处反作用于第二支腿40。第二支腿40在第二旋转点39处附接至第二框架横跨构件31，并且旋转点34与旋转点39之间的压缩使得第一支腿36和第二支腿40协同地向上旋转。第一支腿36在第二端部处附接大腿支撑区段42上的第三旋转点41，该大腿支撑区段围绕附接至第三横跨框架构件38的铰链43旋转。在旋转点47处枢转地附接至侧轨条11a、11b的固定长度反作用杆44与支架48引起柔性床垫支撑件的被大腿支撑区段42所接合的大腿部分与小腿支撑部分之间的相对旋转。大腿支撑区段42的远侧部分49是弧形的，以在抬高位置贴合柔性床垫支撑件。

图2A至图6B中示出了上身铰接结构12的细节和其操作。如图2A和图2B中所看到的，其中上身铰接结构12处于平坦或未铰接转动位置，升降组件22所处的位置使得有角度的臂24具有从铰链26延伸至第一对轮子28所附接于的顶点25的第一部分50。轮子28接合在支撑框架16中纵向延伸的轨道52(为了清晰起见剖开了近侧的轨道)。第一部分50具有短的第一长度51，其原因是铰链26与顶点25之间的第一杠杆臂允许第一致动器的轴线55与第一部分50之间的第一接合角度54(图2B中最佳可见)显著地大于从铰链延伸至臂的端部处的第二轮对的无角度的臂所可以具有的角度。这个第一接合角度防止第一致动器21的锁止或偏心(overcentering)、并且通过使第一致动器在铰接转动期间延伸而允许对支撑框架的初始旋转的杠杆作用，如图3A和图3B中可见的。在示例性实施例中，第一部分和第二部分在长度上的比例为4/6，而实际长度为112mm和163mm。示例性实施例中，对于深度为30mm的框架侧轨条11a、11b，角度54为14.5°，以允许在未铰接转动位置由侧轨条从视野中掩蔽整个致动组件。当升降组件的第一部分高于12度并且支撑框架处于平坦位置时，升降组件的总体高度不会超过侧轨条的轮廓。此外，第二部分必须允许在与轨道接合之前支撑框架具有足够的角度增大。这必须在不延伸到平坦位置中的侧轨条的轮廓下方的情况下实现。此外，第二部分必须以高于12度的角度与轨道接合。

在图3A和图3B中所表示的第一移动范围期间，仅有第一对轮子28与轨道52接合，并且上身支撑框架16围绕铰链26的旋转由在该轨道中滚动的第一轮对引起。对于第一部分50与第二部分56之间的第二角度58，在第二部分56上的臂24的远端处的第二对轮子29从顶点25延伸长度57。在如图4A和图4B中所表示的第一移动范围的上部范围，臂24的远端处的第二对轮子29接触轨道52、并且开始第二移动范围，在该第二移动范围中，第二对轮子29在轨道中滚动，并且第一对轮子28从轨道上分离，如图5A和图5B中所看到的。在第二移动范围中，臂24的第一部分50和第二部分56的组合所提供的从铰链26到第二对轮子29的较长的杠杆臂59为支撑框架16围绕铰链18的旋转提供了增强的杠杆作用。第二角度58可以在160°与172°之间以提供掩蔽，但是对于第一致动器具有在第一移动范围与第二移动范围之间变化的力需求。

第二移动范围在支撑框架16的所期望的完全铰接转动位置终止，如图6A和图6B中所看到的。

双滚轮紧凑致动系统还可以用于“壁抱式”铰接系统的实施例。如图7A和图7B中的未铰接转动位置和图8A和图8B中的部分铰接转动位置所示出的，上身铰接结构支撑框架16通过铰链60附接至滑架结构62上的头端横跨支撑件61，该头端横跨支撑件在侧轨条11a、11b之间延伸、并且由接合在轨道66中的轮子64支撑，这些轨道附接至侧轨条。如在现有技术的实施例中的，提供了接合在支撑框架上的穿梭件17以附接至柔性床垫支撑件。座支撑区段14安装至滑架结构62。中心横跨构件68固定在侧轨条11之间，并且致动器70附接在中心横跨构件68与头端横跨支撑件61之间。致动器70的延伸使滑架62朝向头端轨条13a平移。可旋转地附接至头端轨条13a的反作用杆72延伸至横跨拉条23，该横跨拉条在升降组件22的有角度的臂24之间延伸。如在现有技术的实施例中的，当上身铰接结构支撑框架16处于平坦位置或未铰接转动位置时，升降组件22所处的位置使得有角度的臂24具有从铰链26延伸至第一对轮子28所附接于的顶点25的第一部分50。轮子28与在支撑框架16中纵向延伸的轨道52接合。在滑架62朝向头端轨条13a平移时，反作用杆72被置于压缩状态，从而因此使升降组件22围绕铰链60旋转。随后发生有角度的臂24将轮组28和29顺序地接合到轨道52中的操作，如之前所描述的。

如图7A和图8A中最佳可见的，大腿和小腿升降机构30可以从滑架62中支撑起来以用于与该滑架一起平移。在这个实施例中，第二致动器32连接在滑架上的替代了脚端轨条13b的脚端横跨支撑件74与第一支腿36之间，而大腿和小腿升降机构如之前所描述的那样操作。第二横跨框架构件38’被附接成与滑架一起移动而不是侧轨条。固定长度反作用杆44的旋转点47’位于滑轨上而不是侧轨条上。

铰接床，其中柔性床垫支撑件安装在铰接结构上。上身铰接结构12和大腿和小腿升降机构30提供了附接柔性床垫支撑件的框架。支撑框架16中的纵向轨道52提供了升降组件22的轮子的可靠的接合，而不是将轮子直接接合在柔性床垫支撑件上。

在现在已经按专利法规所要求的详细说明了本发明的不同实施例之后，本领域技术人员将认识到本文披露的这些具体实施例的改变和替代。这样的改变是在如以下权利要求所限定的本发明的范围和意图之内的。

Claims (14)

1.一种铰接床，所述铰接床包括：

支撑框架(10)，所述支撑框架具有头端轨条(13a)、脚端轨条(13b)，并且具有侧框架轨条(11a、11b)；

处于平坦构造的上身支撑框架(16)，所述上身支撑框架可旋转地连接至所述支撑框架中的第一横跨构件(20)；

用于所述上身支撑框架的升降组件(22)，所述升降组件(22)具有：

通过铰链(26)附接至所述第一横跨构件的两个有角度的臂(24)；

在顶点处附接至所述有角度的臂的第一对轮子(28)；

附接在所述有角度的臂的远离所述铰链的端部处的第二对轮子(29)；

第一致动器(21)，所述第一致动器从所述头端轨条附接至在所述有角度的臂之间延伸的横跨拉条(23)，所述升降组件具有从未铰接位置升高所述上身支撑框架的第一移动范围和继续旋转地升高所述上身支撑框架的第二移动范围，在所述第一移动范围中，所述第一对轮子与所述上身支撑框架中的纵向轨道(52)接触，在所述第二移动范围中，所述第二对轮子与所述纵向轨道接触。

2.根据权利要求1所述的铰接床，其中，所述有角度的臂具有从所述铰链延伸至所述顶点的第一部分(50)和从所述顶点延伸至远端的第二部分(56)。

3.根据权利要求2所述的铰接床，其中，所述第一部分具有相对于所述第一致动器的延伸轴线的至少14.5°的初始角度。

4.根据权利要求3所述的铰接床，其中，所述第一部分和所述第二部分具有在160°与172°之间的角度。

5.根据权利要求4所述的铰接床，其中，所述第一部分的长度是所述第二部分的长度的至少4/6。

6.根据权利要求1所述的铰接床，进一步包括：

第二致动器(32)，所述第二致动器(32)附接至所述脚端轨条；

第一支腿(36)，所述第一支腿在第一端部处附接至所述第二致动器的延伸杆上的旋转点；

第二支腿(40)，所述第二支腿在所述第一支腿上的旋转点处连接至所述第一支腿，所述第二支腿在第二旋转点处附接至所述支撑框架的第二横跨构件(31)；

围绕铰链(43)可旋转的大腿支撑区段(42)，所述大腿支撑区段附接至所述支撑框架并且在第三旋转点处连接至所述第一支腿的第二端部，由此所述第一支腿的通过所述第二致动器在所述第二致动器的所述延伸杆上的所述旋转点与所述第二旋转点之间的压缩引起所述第一支腿和所述第二支腿协同地向上旋转，所述第一支腿迫使所述大腿支撑区段围绕大腿支撑区段(42)的所述铰链旋转。

7.根据权利要求6所述的铰接床，进一步包括：

固定长度反作用杆(44)，所述固定长度反作用杆在旋转点处枢转地附接至所述支撑框架；

支架(48)，所述支架将所述固定长度反作用杆与柔性床垫支撑件接合，由此引起所述柔性床垫支撑件的与所述大腿支撑区段接合的部分与小腿支撑部分之间的相对旋转。

8.壁抱式铰接床，所述壁抱式铰接床包括：

支撑框架(10)，所述支撑框架具有头端轨条(13a)、脚端轨条(13b)，并且具有侧框架轨条(11a、11b)，所述侧框架轨条具有中心横跨构件(68)；

滑架(62)，所述滑架通过轮子从所述支撑框架上支撑起来并且被适配成用于从第一位置朝向所述头端轨条平移至第二位置；

处于平坦构造的上身支撑框架(16)，所述上身支撑框架可旋转地连接至所述滑架中的头端横跨支撑件(61)；

用于所述上身支撑框架的升降组件(22)，所述升降组件(22)具有：

两个有角度的臂(24)，所述有角度的臂通过铰链附接至所述头端横跨支撑件；

在顶点处附接至所述有角度的臂的第一对轮子(28)；

附接在所述有角度的臂的远离所述铰链的端部处的第二对轮子(29)；

第一致动器(70)，所述第一致动器从所述中心横跨构件附接至所述头端横跨支撑件，所述第一致动器的延伸使所述滑架从所述第一位置朝向所述头端轨条平移；

至少一个反作用杆(72)，所述至少一个反作用杆可旋转地连接在所述头端轨条与在所述有角度的臂之间延伸的横跨拉条(23)之间，所述升降组件具有响应于所述滑架的平移从未铰接位置升高所述上身支撑框架的第一移动范围和继续旋转地升高所述上身支撑框架的第二移动范围，在所述第一移动范围中，所述第一对轮子与所述上身支撑框架中的纵向轨条接触，在所述第二移动范围中，所述第二对轮子与所述纵向轨条接触。

9.根据权利要求8所述的壁抱式铰接床，其中，所述有角度的臂具有从所述铰链延伸至所述顶点的第一部分(50)和从所述顶点延伸至远端的第二部分(56)。

10.根据权利要求9所述的壁抱式铰接床，其中，所述第一部分具有相对于所述第一致动器的延伸轴线的至少14.5°的初始角度。

11.根据权利要求10所述的壁抱式铰接床，其中，所述第一部分和所述第二部分具有在160°与172°之间的角度。

12.根据权利要求11所述的壁抱式铰接床，其中，所述第一部分的长度是所述第二部分的长度的至少4/6。

13.根据权利要求8所述的壁抱式铰接床，进一步包括：

附接至脚端横跨支撑件(74)的第二致动器(32)；

第一支腿(36)，所述第一支腿在第一端部处附接至所述第二致动器的延伸杆上的旋转点；

第二支腿(40)，所述第二支腿(40)在旋转点处连接至所述第一支腿的第二端部，所述第二支腿在第二旋转点处附接至所述支撑框架的横跨构件；

围绕铰链可旋转的大腿支撑区段(42)，所述大腿支撑区段附接至所述滑架并且在第三旋转点处连接至所述第一支腿的第二端部，由此所述第一支腿的通过所述第二致动器在所述第二致动器的所述延伸杆上的所述旋转点与所述第二旋转点之间的压缩引起所述第一支腿和所述第二支腿协同地向上旋转，所述第一支腿迫使所述大腿支撑区段围绕大腿支撑区段(42)的所述铰链旋转。

14.根据权利要求13所述的壁抱式铰接床，进一步包括：

固定长度反作用杆(44)，所述固定长度反作用杆在旋转点处枢转地附接至所述滑架；

支架(48)，所述支架将所述固定长度反作用杆与柔性床垫支撑件接合，由此引起所述柔性床垫支撑件的与所述大腿支撑区段接合的部分与小腿支撑部分之间的相对旋转。

Images