CN110292497A - 一种角度可控辅助翻身四连杆机构 - Google Patents
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Abstract
一种角度可控辅助翻身四连杆机构，包括：架体；传动装置，设置在架体上，具有一个动力输入端和至少一个动力输出端，并且动力输入端与外部驱动设备相连，动力输出端与四连杆机构相连，用于将外部驱动设备的动力传输至四连杆机构；以及四连杆机构，包括至少一套翻身子连杆，翻身子连杆的连接端铰接在传动装置的动力输出端，而翻身子连杆的翻身部延伸至护理床的床板上。本发明的有益效果是：能够协助护理人员帮助行动不便的老年人翻身的同时，还能够协助老年人翻身后稳定身子，有利于医护人员帮助老年人换实现洗衣物等操作，实用性更强、结构更简单、操作更简便、制作成本更低、适应所有床高、占用空间小。
Description
技术领域
本发明涉及一种角度可控辅助翻身四连杆机构，属于医疗器械技术领域。
背景技术
辅助翻身四连杆机构是一种专门帮助护理人员为需要长期卧床的老年人翻身的装置，可以在医院和家中运用，方便将身体进行转向，防止长期卧床的老年人长出褥疮。通过四连杆的转动，从而推动弯杆的旋转，这样可以达到使老年人翻身或侧卧的目的，并且老年人可以根据自己的需要来改变侧卧的角度以及翻身的速率。辅助翻身四连杆机构在整个翻身过程中起着至关重要的作用，其可以决定护理人员工作的可操作性，特别是在遇到一些体重较大的老年人时，可以辅助其在不需要其他人的帮助下，独立完成给老年人翻身、换衣服、擦拭身体等工作。现有的翻身装置大多是以床的形式呈现，占地面积大、价格较高，大多用于医院，对于家庭应用推广有较大难度，尤其是有长期卧床老人或者病人的家庭。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种能够协助护理人员帮助行动不便的老年人翻身的同时，还能够协助老年人翻身后稳定身子，有利于医护人员帮助老年人换实现洗衣物等操作的角度可控辅助翻身四连杆机构。
本发明所述的一种角度可控辅助翻身四连杆机构，其特征在于，包括：
架体；
传动装置，设置在架体上，具有一个动力输入端和至少一个动力输出端，并且动力输入端与外部驱动设备相连，动力输出端与四连杆机构相连，用于将外部驱动设备的动力传输至四连杆机构；
以及四连杆机构，包括至少一套翻身子连杆，所述翻身子连杆的连接端铰接在传动装置的动力输出端，而翻身子连杆的翻身部延伸至护理床的床板上，用于插入护理床与使用者背部之间的间隙内对躺在护理床上的人员进行翻身。
所述传动装置包括皮带轮组件、蜗轮蜗杆组件以及锥齿轮组件，皮带轮组件的从动皮带轮与外置的驱动设备的主动皮带轮皮带连接；
所述蜗轮蜗杆组件包括蜗杆、两个与蜗杆啮合的蜗轮以及用于安装蜗轮的蜗轮安装轴，蜗杆、蜗轮安装轴分别通过相应轴承水平架装在架体上，并保持蜗杆与蜗轮啮合；作为动力输入端的从动皮带轮固装于蜗轮蜗杆组件的蜗杆上，实现从动皮带轮与蜗杆的同步转动；
所述锥齿轮组件包括第一锥齿轮、第二锥齿轮以及锥齿轮安装轴，蜗轮安装轴上固装两个第一锥齿轮；两根锥齿轮安装轴通过相应轴承水平架装在架体上，并保持两根锥齿轮安装轴互相平行；锥齿轮安装轴上安装两个第二锥齿轮，且第二锥齿轮与设置在蜗轮安装轴上的第一锥齿轮啮合，使得锥齿轮安装轴成为动力输出端，用于与四连杆机构的安装端固接。
所述第一连杆的剩余端部、第三连杆的剩余端部分别通过T型固定块固装在两根彼此平行的锥齿轮安装轴上，通过控制锥齿轮安装轴的转动角度以调整四连杆机构的角度。
蜗杆与蜗轮安装轴垂直，蜗杆与锥齿轮安装轴平行，并且一根蜗杆对应两根蜗轮安装轴以及两根锥齿轮安装轴。
所述翻身子连杆包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、连接直杆以及弯杆，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆顺次相铰接，并且第一连杆的剩余端部、第三连杆的剩余端部分别固装在传动装置不同的动力输出端上，形成四连杆机构，而连接直杆的第一端铰接在第二连杆、第三连杆铰接处，连接直杆的第二端与弯杆的第一端相连，而弯杆的第二端作为翻身部延伸至护理床的床板上，用于插入护理床与使用者背部之间的间隙内对躺在护理床上的人员进行翻身。
弯杆的翻身部向下凹陷，形成与使用者背部适配的弧形，弯管的翻身部可以套设弯杆套筒，增加使用者的舒适度。
翻身状态：架体为铝型材，并通过角座固定件相互连接，第一电动推杆通过底部支撑板固定在底部机架，同时通过顶部固定板支撑起升降机架，使得机器分为上下可分离且升降机架可抬升的两部分机架。第一减速电机通过电机固定架固定在升降机架的底部，而第一减速电机的输出端则通过联轴器和从动轴上的主动同步轮相连，且在另外一端用轴承座固定使得从动轴受力均匀。主动同步轮通过皮带传动到从动同步轮上，从而带动蜗轮蜗杆所在的轴转动，同时，通过锥齿轮组件的相互传动，带动T型固定块上的四连杆机构转动，从而带动弯杆旋转。四连杆机构和弯杆之间通过轴端连接件相连，按摩单元通过伸缩式滑轨与升降机架相连，使得按摩单元能够伸进伸出。
本发明的有益效果是：能够协助护理人员帮助行动不便的老年人翻身的同时，还能够协助老年人翻身后稳定身子，有利于医护人员帮助老年人换实现洗衣物等操作。本机器也支持帮助行动不便的老年人，自助翻身或实现侧卧姿势；具有实用性更强、结构更简单、操作更简便、制作成本更低、适应所有床高、占用空间小等优点。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是本发明的传动装置结构图。
图3是本发明的弯杆受力结构图(F1、F2为弯杆的受力方向)。
图4是本发明的结构简图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
参照附图：
实施例1本发明所述的一种角度可控辅助翻身四连杆机构，包括：
架体1；
传动装置2，设置在架体1上，具有一个动力输入端和至少一个动力输出端，并且动力输入端与外部驱动设备相连，动力输出端与四连杆机构相连，用于将外部驱动设备的动力传输至四连杆机构；
以及四连杆机构3，包括至少一套翻身子连杆31，所述翻身子连杆的连接端铰接在传动装置的动力输出端，而翻身子连杆的翻身部延伸至护理床的床板上，用于插入护理床与使用者背部之间的间隙内对躺在护理床上的人员进行翻身。
所述传动装置2包括皮带轮组件21、蜗轮蜗杆组件22以及锥齿轮组件23，皮带轮组件21的从动皮带轮211与外置的驱动设备的主动皮带轮皮带连接；
所述蜗轮蜗杆组件22包括蜗杆221、两个与蜗杆啮合的蜗轮222以及用于安装蜗轮的蜗轮安装轴223，蜗杆221、蜗轮安装轴223分别通过相应轴承水平架装在架体1上，并保持蜗杆221与蜗轮222啮合；作为动力输入端的从动皮带轮211固装于蜗轮蜗杆组件22的蜗杆上，实现从动皮带轮与蜗杆的同步转动；
所述锥齿轮组件23包括第一锥齿轮231、第二锥齿轮232以及锥齿轮安装轴233，蜗轮安装轴上固装两个第一锥齿轮231；两根锥齿轮安装轴233通过相应轴承水平架装在架体1上，并保持两根锥齿轮安装轴233互相平行；锥齿轮安装轴233上安装两个第二锥齿轮232，且第二锥齿轮232与设置在蜗轮安装轴223上的第一锥齿轮231啮合，使得锥齿轮安装轴223成为动力输出端，用于与四连杆机构的安装端固接。
蜗杆与蜗轮安装轴垂直，蜗杆与锥齿轮安装轴平行，并且一根蜗杆对应两根蜗轮安装轴以及两根锥齿轮安装轴。
所述翻身子连杆31包括第一连杆311、第二连杆312、第三连杆313、连接直杆314以及弯杆315，所述第一连杆311、第二连杆312、第三连杆313顺次相铰接，并且第一连杆311的剩余端部、第三连杆313的剩余端部分别固装在传动装置两个不同的动力输出端上，形成四连杆机构，而连接直杆的第一端铰接在第二连杆、第三连杆铰接处，连接直杆的第二端与弯杆的第一端相连，而弯杆的第二端作为翻身部延伸至护理床的床板上，用于插入护理床与使用者背部之间的间隙内对躺在护理床上的人员进行翻身。
所述第一连杆311、第二连杆312的长度相等，第二连杆312的长度与两根锥齿轮安装轴之间的距离相等，使得所述第一连杆311、第二连杆312、第三连杆313构成的四边形为平行四边形，而第二连杆312、第三连杆313、连接直杆的第一端通过轴端连接件连接在一起。
所述第一连杆的剩余端部、第三连杆的剩余端部分别通过T型固定块固装在两根彼此平行的锥齿轮安装轴上，通过控制锥齿轮安装轴的转动角度以调整四连杆机构的角度。
弯杆的翻身部向下凹陷，形成与使用者背部适配的弧形，弯管的翻身部可以套设弯杆套筒，增加使用者的舒适度。
翻身装置：主体部分由四连杆机构，直杆和弯杆三部分组成。其中杆件与杆件之间通过转动副相连。杆件与杆件之间的尺寸比例可根据实际情况调整而得到不同翻身速度，不同翻身角度范围的机构。同时也可以调整杆件与杆件之间的距离，得到不同翻身特性的机构。当多组机构组合在一起时，便可极大减少压强，增加人的舒适度。
本发明的弯杆杆件表面部分材料可根据实际情况来选择，既可以是强度大的镀铬不锈钢，也可以通过扁平形套筒套在杆上来增加表面接触面积提高舒适度和美观度。当采用不同材料时，所能承受的最大重力也不同。以10mm直径镀铬不锈钢为例，当四连杆杆件和弯杆采用这种材料时，通过应力分析我们可以得出结果，当施加的力小于等于300N时，所处于的应力都小于最大许容应力。因此提供了一种大承重的连杆机构。
本发明通过四连杆的旋转运动给作为推杆的连接直杆一个推力从而带动弯杆旋转，弯杆对人背部产生一个旋转力从而实现翻身。由图可知，连接直杆和弯杆在半径不同圆弧上旋转。而此连杆机构能实现翻身的本质则是：连接直杆、第三连杆、虚线部分构成一个三角形(三角形三个顶点分别为A、B、C)。根据三角形知识可知两边之和大于第三边，那么当第三连杆和连接直杆在同一直线上时，此时翻身角度最大，即可通过解三角形和边长比例即可算出翻身最大角度。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (7)
1.一种角度可控辅助翻身四连杆机构，其特征在于，包括：
架体；
传动装置，设置在架体上，具有一个动力输入端和至少一个动力输出端，并且动力输入端与外部驱动设备相连，动力输出端与四连杆机构相连，用于将外部驱动设备的动力传输至四连杆机构；
以及四连杆机构，包括至少一套翻身子连杆，所述翻身子连杆的连接端铰接在传动装置的动力输出端，而翻身子连杆的翻身部延伸至护理床的床板上，用于插入护理床与使用者背部之间的间隙内对躺在护理床上的人员进行翻身。
2.如权利要求1所述的一种角度可控辅助翻身四连杆机构，其特征在于：所述传动装置包括皮带轮组件、蜗轮蜗杆组件以及锥齿轮组件，皮带轮组件的从动皮带轮与外置的驱动设备的主动皮带轮皮带连接；
所述蜗轮蜗杆组件包括蜗杆、两个与蜗杆啮合的蜗轮以及用于安装蜗轮的蜗轮安装轴，蜗杆、蜗轮安装轴分别通过相应轴承水平架装在架体上，并保持蜗杆与蜗轮啮合；作为动力输入端的从动皮带轮固装于蜗轮蜗杆组件的蜗杆上，实现从动皮带轮与蜗杆的同步转动；
所述锥齿轮组件包括第一锥齿轮、第二锥齿轮以及锥齿轮安装轴，蜗轮安装轴上固装两个第一锥齿轮；两根锥齿轮安装轴通过相应轴承水平架装在架体上，并保持两根锥齿轮安装轴互相平行；锥齿轮安装轴上安装两个第二锥齿轮，且第二锥齿轮与设置在蜗轮安装轴上的第一锥齿轮啮合，使得锥齿轮安装轴成为动力输出端，用于与四连杆机构的安装端固接。
3.如权利要求2所述的一种角度可控辅助翻身四连杆机构，其特征在于：蜗杆与蜗轮安装轴垂直，蜗杆与锥齿轮安装轴平行，并且一根蜗杆对应两根蜗轮安装轴以及两根锥齿轮安装轴。
4.如权利要求1所述的一种角度可控辅助翻身四连杆机构，其特征在于：所述翻身子连杆包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、连接直杆以及弯杆，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆顺次相铰接，并且第一连杆的剩余端部、第三连杆的剩余端部分别固装在传动装置不同的动力输出端上，形成四连杆机构，而连接直杆的第一端铰接在第二连杆、第三连杆铰接处，连接直杆的第二端与弯杆的第一端相连，而弯杆的第二端作为翻身部延伸至护理床的床板上，用于插入护理床与使用者背部之间的间隙内对躺在护理床上的人员进行翻身。
5.如权利要求4所述的一种角度可控辅助翻身四连杆机构，其特征在于：所述第一连杆的剩余端部、第三连杆的剩余端部分别通过T型固定块固装在两根彼此平行的锥齿轮安装轴上，通过控制锥齿轮安装轴的转动角度以调整四连杆机构的角度。
6.如权利要求5所述的一种角度可控辅助翻身四连杆机构，其特征在于：弯杆的翻身部向下凹陷，形成与使用者背部适配的弧形，弯管的翻身部可以套设弯杆套筒，增加使用者的舒适度。
7.如权利要求5所述的一种角度可控辅助翻身四连杆机构，其特征在于：所述第一连杆、第二连杆的长度相等，第二连杆的长度与两根锥齿轮安装轴之间的距离相等，使得所述第一连杆、第二连杆、第三连杆构成的四边形为平行四边形，而第二连杆、第三连杆、连接直杆的第一端通过轴端连接件连接在一起。
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