CN111248711A - 一种穿脱鞋机构及自动穿脱鞋装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种穿脱鞋机构及自动穿脱鞋装置，包括水平布置的两个脱鞋板，两个脱鞋板能够分别实现使用者两只脚掌的支撑，脱鞋板上表面的中部设有凸起，以使得脱鞋板支撑脚掌时，脚掌以及鞋子的前后两端受重力向下弯曲；所述脱鞋板的上方设置有夹紧组件，所述夹紧组件通过支撑组件支撑，所述夹紧组件能够实现鞋子前后两端的夹紧与放松；所述鞋子前后两端相对于中部的弯曲能够增加鞋子开口处的大小，以便于完成脚掌从鞋子开口处的穿脱过程。

Description

一种穿脱鞋机构及自动穿脱鞋装置

技术领域

本发明属于生活用品技术领域，具体涉及一种穿脱鞋机构及自动穿脱鞋装置。

背景技术

随着年龄的增加，老年人弯腰越发困难，日常的穿脱鞋成了生活难题。而目前市场上却几乎没有可以帮助自动穿脱鞋的机器，仅有的几种(例如A47G 25/80)也并不适合大规模投入使用，这是因为老年人穿脱鞋不便主要是因为老年人不方便弯腰。

发明人了解到，现有的穿脱鞋机构具有下述缺点：

(1)现有的穿脱鞋机构在完成脱鞋过程后，鞋子依然需要老年人(此处同样适用于脊椎有病变，无法弯腰的年轻人，以下不再提及)弯腰拾起摆放好，并没有做到整个穿脱鞋的过程自动化，也违背了让老年人不用弯腰的初衷。

(2)现有的自动穿脱鞋机构的结构复杂，需要利用较多的机械结构完成穿脱鞋的过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种穿脱鞋机构及自动穿脱鞋装置，能够解决自动穿脱鞋机构的结构复杂；现有老年人及脊椎有问题的人，无法弯腰穿脱鞋等问题；在完成脱鞋的过程后，不需要使用者弯腰摆放鞋子。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供一种穿脱鞋机构，包括水平布置的两个脱鞋板，两个脱鞋板能够分别实现使用者两只脚掌的支撑，脱鞋板上表面的中部设有凸起，以使得脱鞋板支撑脚掌时，脚掌以及鞋子的前后两端受重力向下弯曲；所述脱鞋板的上方设置有夹紧组件，所述夹紧组件通过支撑组件支撑，所述夹紧组件能够实现鞋子前后两端的夹紧与放松；所述鞋子前后两端相对于中部的弯曲能够增加鞋子开口处的大小，以便于完成脚掌从鞋子开口处的穿脱过程。

作为本发明第一方面的进一步限定，所述夹紧组件包括两个夹紧板，两个夹紧板相对的侧面分别设置有两个夹紧口，相对设置且处于不同夹紧板上的两个夹紧口配合使用，以完成同一只鞋子的夹紧；配合使用的两个夹紧口中相背离的一端分别设置有一个卡扣，所述卡扣能够卡紧鞋子的前后两端。

作为本发明第一方面的进一步限定，两个卡扣之间的距离能够调节并固定，以完成不同大小规格鞋子的夹紧与放松。

本发明的第二方面提供一种自动穿脱鞋装置，包括所述的穿脱鞋机构，还包括能够沿设定方向往复运动的输送带，输送带的一端设置有所述穿脱鞋机构，另一端设置有多个挂鞋机构，所述挂鞋机构能够实现脱鞋板及鞋子的提升与储存；所述脱鞋板能够在输送带的带动下，在穿脱鞋机构与挂鞋机构之间往复运动。

作为本发明第二方面的进一步限定，靠近挂鞋机构的脱鞋板为第一脱鞋板，远离挂鞋机构的脱鞋板为第二脱鞋板，两个脱鞋板之间通过连接杆连接，连接杆中心轴线所在的竖直平面与输送带的输送方向平行；两个脱鞋板相背离的两端分别与连接杆的两端转动连接；

第一脱鞋板、第二脱鞋板、连接杆能够在挂鞋机构处形成Z字形结构，以实现第一脱鞋板、第二脱鞋板在竖直方向的层叠放置，减少同一组脱鞋板在水平方向占据的空间大小。

以上一个或多个技术方案的有益效果：

采用脱鞋板上表面中部向上凸起的设置，能够利用使用者脚踩在脱鞋板上的重力实现脚掌及鞋子的向下弯曲，鞋子在弯曲的过程中能够扩大开口，这种穿脱鞋的方式模拟了使用者在人工穿脱鞋的过程中，弯曲脚掌及鞋子的过程，相对于其他利用机械构件扩大鞋子开口的方式，结构简单，更加符合使用者的穿脱鞋习惯。

采用夹紧组件实现鞋子的夹紧与固定，模拟了人工穿脱鞋的过程中，利用手掌或者另一只脚固定当前待穿脱鞋的鞋子的过程，避免使用者弯腰固定鞋子。

夹紧组件中的两个卡扣之间的距离能够调节并固定，能够完成不同大小规格鞋子的夹紧与放松。

采用输送带、挂鞋机构与穿脱鞋机构的组合，使得脱鞋板能够在穿脱鞋机构与挂鞋机构之间往复运动，完成穿脱鞋与鞋子储存、取出的过程转换。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本发明实施例1中整体结构示意图；

图2是本发明实施例2中整体结构示意图；

图3是本发明实施例2中两个脱鞋板与连接杆铰接的示意图；

图4是本发明实施例2中两个脱鞋板层叠放置的结构示意图；

图5是本发明实施2中提升板与第一槽扣、第二槽扣配合使用的示意图；

其中，1、脱鞋板；3、夹紧组件；4、输送带；5、支撑架；6、提升板；7、鞋子；8、第一槽扣；9、第二槽扣；10、支撑组件；

101、第一脱鞋板；102、第二脱鞋板；103、第一凸起；104、第二凸起；105、连接杆；301、第一夹紧板；302、第二夹紧板；303、侧卡扣；3011、前卡扣；3021、后卡扣；601、第一滑槽；602、第二滑槽；801、长引脚；901、短引脚。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种穿脱鞋机构，包括水平布置的两个脱鞋板1，两个脱鞋板1能够分别实现使用者两只脚掌的支撑，脱鞋板1上表面的中部设有凸起，以使得脱鞋板1支撑脚掌时，脚掌以及鞋子7的前后两端受重力向下弯曲；

所述脱鞋板1的上方设置有夹紧组件2，所述夹紧组件2通过支撑组件10支撑，所述夹紧组件2能够实现鞋子7前后两端的夹紧与放松；

所述鞋子7前后两端相对于中部的弯曲能够增加鞋子7开口处的大小，以便于完成脚掌从鞋子7开口处的穿脱过程。

脱鞋板1：脱鞋板1上表面的中部为水平表面，水平表面的两侧分别设置倾斜朝下的斜面。

因为水平表面的两侧倾斜朝下设置，这就必然使得其中部的水平表面相对的朝上凸起。两个斜面分别支撑弯曲后的鞋子7以及脚掌的前后两端。

在本实施例中，可以设置两个斜面关于水平表面对称，则沿着脱鞋板1延伸方向：脱鞋板1的纵向截面为等腰梯形。

在另外一些实施例中，脱鞋板1上表面的形状可由本领域技术人员自行设置，此处不再赘述。

在本实施例中，为方便描述，脱鞋板1分为并排设置的第一脱鞋板101和第二脱鞋板102，第一脱鞋板101与第二脱鞋板102上表面的具体的结构可以完全相同，也可以不同。两个脱鞋板1之间通过连接杆105连接，连接杆105中心轴线所在的竖直平面与输送带4的输送方向平行；两个脱鞋板1相背离的两端分别与连接杆105的两端转动连接。

在本实施例中，脱鞋板1中设置有压力传感器，压力传感器能够通过感知自身受到的压力来判断双脚是不是踩在脱鞋板1上，控制机构根据预先设定的程序及压力传感器的信息来控制夹紧组件2的运动。

夹紧组件2：所述夹紧组件2包括两个夹紧板，两个夹紧板相对的侧面分别设置有两个夹紧口，相对设置且处于不同夹紧板上的两个夹紧口配合使用，以完成同一只鞋子7的夹紧；配合使用的两个夹紧口中相背离的一端分别设置有一个卡扣，所述卡扣能够卡紧鞋子7的前后两端。两个卡扣之间的距离能够调节并固定，以完成不同大小规格鞋子7的夹紧与放松。

具体的，夹紧板远离夹紧口的一端与支撑组件转动连接，即夹紧板整体能够通过向着远离脱鞋板的方向转动使得脱鞋板上方的空间完全暴露；避免夹紧板影响脱鞋板及上方鞋子的转移。以图2来看，夹紧板的转动轴线与输送带的输送方向平行。

具体的，所述卡扣能够在驱动机构的带动下从夹紧板中向着夹紧口伸出或回缩。通过驱动机构带动卡扣从夹紧板中伸出或回缩，能够完成两个卡扣之间距离调节的目的。

在本实施例中，此处的卡扣具有U形开口，U形开口朝向夹紧口，通过U形开口能够卡和鞋子7前后两端的边缘，在另外一些实施方式中，卡扣可以具有其他形状的开口，只要能够完成鞋子7边缘的卡合即可。

本实施例中的驱动机构可以采用丝杠螺母结构，需要夹紧板具有一定的厚度，夹紧板朝向夹紧口的一侧设置安装槽，安装槽中固定电机及丝杠螺母结构，卡扣与螺母固定，螺母通过直线导向部件导向，电机驱动丝杠转动，丝杠驱动螺母进行直线运动，螺母带动卡扣直线运动，通过螺母的运动方向设置，可以保证卡扣从安装槽中伸出或回缩。

在另外一些实施方式中，卡扣伸出或回缩的具体驱动机构可由本领域技术人员自行设置，此处的不再赘述。

在本实施例中，还可以设置侧卡扣303，侧卡扣303设置在夹紧口的侧面处，使用时，侧卡扣303能够卡合鞋子7左右两侧边缘，侧卡扣303同样可以从夹紧板中伸出或回缩，其驱动机构与卡扣的驱动机构可以相同，此处不再赘述。

在另外一些实施方式中，在卡扣能够有效完成鞋子7前后两端夹紧的情况下，也可以省略侧卡扣303的使用。

具体的，两个夹紧板分为第一夹紧板301和第二夹紧板302，所述第一夹紧板301用于夹紧前脚掌，其夹紧口中设置有前卡扣3011，第二夹紧板302用于夹紧后脚掌，其夹紧口中设置有后卡扣3021。

支撑组件：在本实施例中，支撑组件可以为箱体结构，即多个箱板围合形成一个箱体，夹紧板通过箱体支撑；脱鞋板1设置在箱体形成的内腔中，箱体的上端开口，以便于鞋子7通过；夹紧板安装在箱体的上端面处。

实施例2

如图1-5所示，本实施例提供一种自动穿脱鞋装置，包括实施例1中所述的穿脱鞋机构，还包括能够沿设定方向往复运动的输送带4，输送带4的一端设置有所述穿脱鞋机构，另一端设置有多个挂鞋机构，所述挂鞋机构能够实现脱鞋板1及鞋子7的提升与储存；所述脱鞋板1能够在输送带4的带动下，在穿脱鞋机构与挂鞋机构之间往复运动。

在本实施例中，两个脱鞋板1成组使用，所述挂鞋机构中能够储存多组脱鞋板1，以完成多双鞋子7的悬挂与储存。

应当理解的是，在不考虑多双鞋子7同时悬挂、储存的情况下，可以只采用一组脱鞋板1。在实施例1中的穿脱鞋机构中，包括一组脱鞋板1，只有脱鞋板1的参与才能够完成穿脱鞋的过程，当前的脱鞋板1随输送带4运动从穿脱鞋机构中脱离后，必须补充一组新的空余脱鞋板1才能够继续实现穿脱鞋的过程。

具体的，靠近挂鞋机构的脱鞋板1为第一脱鞋板101，远离夹紧机构挂鞋机构的脱鞋板1为第二脱鞋板102。第一脱鞋板101、第二脱鞋板102、连接杆105能够在挂鞋机构处形成Z字形结构，以实现第一脱鞋板101、第二脱鞋板102在竖直方向的层叠放置，减少同一组脱鞋板1在水平方向占据的空间大小。

具体的，两个脱鞋板1并排水平布置是处于穿脱鞋的需要，两个脱鞋板1在空间中形成Z字形结构，是处于挂鞋的储存需要，同等储存数量的情况下，减少挂鞋机构所占据的水平面内面积。

为了实现第一脱鞋板101、第二脱鞋板102在水平并排设置与空间中Z字形设置之间的转换，采用以下结构设置：

第一脱鞋板101中远离第二脱鞋板102的端部设有第一凸起103，第二脱鞋板102中远离第一脱鞋板101的端部设有第二凸起104，所述第一凸起103的厚度小于第二凸起104；所述挂鞋机构包括能够在竖直方向升降的提升板6，具体的，提升板通过升降驱动单元安装在支撑架上，本实施例中，升降驱动单元可以采用丝杠螺母机构，在另外一些实施方式中，也可以采用直线电机等其他结构形式，可由本领域技术人员自行设置，此处不再赘述。

所述提升板6上设置有弧形滑槽，提升板6处沿着远离穿脱鞋机构的方向依次设置有第一槽扣8和第二槽扣9，第一槽扣8中水平开口的厚度小于第二槽扣9中水平开口的厚度，所述第一槽扣8用于卡合第一凸起103，所述第二槽扣9用于卡合第二凸起104；所述脱鞋板1在随输送带4运动的过程中，第一脱鞋板101沿弧形滑槽的导向向上运动，以使得第一脱鞋板101与第二脱鞋板102在竖直方向重叠。

所述第一脱鞋板101在沿弧形滑槽向上运动的过程中保持水平，以避免第一脱鞋板101上方的鞋子7掉落。所述第一槽扣8和第二槽扣9靠近弧形滑槽的一端分别设置有两个滑柱，所述弧形滑槽包括第一滑槽和第二滑槽，两个滑柱分别设置在第一滑槽和第二滑槽中；第一滑槽与第二滑槽在任意水平高度处的间距保持不变，以使得第一槽扣8、第二槽扣9运动的过程中，两个滑柱轴线之间的连线水平。

所述框架为箱体结构，所述框架的上端开口，框架的内腔中设置有所述夹紧组件2和脱鞋板1。

第一槽扣8端部设置长引脚801和短引脚901，第二槽扣9端部设置长引脚801和短引脚901，此处的长引脚801和短引脚901即为上文中的两个滑柱。

长引脚801和短引脚901分别沿着提升板上深浅两条轨道(即第一滑槽601、第二滑槽602)移动，保证槽扣在整个运动过程中不发生倾斜，并使脱鞋板1的两个薄板不发生倾斜，防止鞋子7倾斜掉落。

所述提升板上设置有固定结构，所述固定件用于实现第一脱鞋板沿弧形滑槽变形后的定位。

具体的，此处的固定结构可以采用电磁铁，长引脚与短引脚采用铁磁性材料，当第一脱鞋板上的长引脚与短引脚沿弧形滑槽上升到最高位置时，电磁铁通电，吸住第一脱鞋板，使其固定。

在另外一些实施方式中，可以采用能够自动开合的卡扣，当第一脱鞋板沿弧形滑槽上升到最高位置后，卡扣卡住长引脚或短引脚即可，此处可以参考现有锁具结构，此处不再赘述。

工作原理：使用时，用户双脚踩上输送带4上方摆放的脱鞋板1上，用户脚踩在脱鞋板1上时，由于自身的重力，鞋子7的两头会随着倾斜的斜面向下弯曲，这时，穿脱鞋机构内部的压力传感器接通电源，夹紧组件3将用户的鞋子7固定，使鞋子7保持两头向下拉伸的状态，鞋口张大，方便用户将鞋脱下。用户脱完鞋离开后，压力传感器接通另一个电源，穿脱鞋机构打开，输送带4开始带动放有鞋子7的脱鞋板1向挂鞋机构处移动。

挂鞋机构处有四个(或其他数量，例如三个、五个)平行的挂鞋机构，每个挂鞋机构可放一双上下摆放的鞋子7。在放有鞋子7的脱鞋板1由输送带4运至挂鞋机构时，脱鞋板1前端的第二凸起104穿过提升板上的第一槽扣8与后端的第二槽扣9卡合，第二凸起、第二槽扣沿着自己的轨道圆弧向上带动脱鞋板1慢慢变成层叠摆放，即脱鞋板1的折叠状态，在达到折叠状态后，提升板上的第一槽口和第二槽扣9固定，将脱鞋板1状态固定，提升板带动折叠的脱鞋板1以及鞋子7向上移动入鞋柜上层储存起来，而下一块运输入脱鞋的脱鞋板1则随着输送带4从前一个提升板下部穿过与里面的提升板处的第一槽扣8和第二槽扣9结合。而穿鞋时，用户可选好自己想穿的鞋，按鞋柜上方的按钮，提升板将折叠的脱鞋板1下放入输送带4，输送带4反向转动将其运往穿脱鞋机构，第一槽扣8和第二槽扣9打开，并向下移动，将脱鞋板1由折叠转为平放，运入穿脱鞋机构，在脱鞋板1完全进入穿脱鞋机构时，压力传感器接通电源，穿脱鞋机构上的电机工作将鞋子7两头固定，电机转动将鞋子7两端再次向下拉伸，鞋口张大，方便用户把鞋穿上，在压力传感器数值变化后一段延迟后，即确定用户已将鞋子7穿好后，电机松开对鞋子7的固定，用户可离开。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种穿脱鞋机构，其特征在于，包括水平布置的两个脱鞋板，两个脱鞋板能够分别实现使用者两只脚掌的支撑，脱鞋板上表面的中部设有凸起，以使得脱鞋板支撑脚掌时，脚掌以及鞋子的前后两端受重力向下弯曲；

所述脱鞋板的上方设置有夹紧组件，所述夹紧组件通过支撑组件支撑，所述夹紧组件能够实现鞋子前后两端的夹紧与放松；

所述鞋子前后两端相对于中部的弯曲能够增加鞋子开口处的大小，以便于完成脚掌从鞋子开口处的穿脱过程。

2.根据权利要求1所述的穿脱鞋机构，其特征在于，脱鞋板上表面的中部为水平表面，水平表面的两侧分别设置倾斜朝下的斜面。

3.根据权利要求1所述的穿脱鞋机构，其特征在于，所述夹紧组件包括两个夹紧板，两个夹紧板相对的侧面分别设置有两个夹紧口，相对设置且处于不同夹紧板上的两个夹紧口配合使用，以完成同一只鞋子的夹紧；

配合使用的两个夹紧口中相背离的一端分别设置有一个卡扣，所述卡扣能够卡紧鞋子的前后两端。

4.根据权利要求3所述的穿脱鞋机构，其特征在于，两个卡扣之间的距离能够调节并固定，以完成不同大小规格鞋子的夹紧与放松。

5.根据权利要求4所述的穿脱鞋机构，其特征在于，所述卡扣能够在驱动机构的带动下从夹紧板中向着夹紧口伸出或回缩。

6.一种自动穿脱鞋装置，包括权利要求1-5中任意一项所述的穿脱鞋机构，其特征在于，还包括能够沿设定方向往复运动的输送带，输送带的一端设置有所述穿脱鞋机构，另一端设置有多个挂鞋机构，所述挂鞋机构能够实现脱鞋板及鞋子的提升与储存；所述脱鞋板能够在输送带的带动下，在穿脱鞋机构与挂鞋机构之间往复运动。

7.根据权利要求6所述的自动穿脱鞋装置，其特征在于，两个脱鞋板成组使用，所述挂鞋机构中能够储存多组脱鞋板，以完成多双鞋子的悬挂与储存。

8.根据权利要求6所述的自动穿脱鞋装置，其特征在于，靠近挂鞋机构的脱鞋板为第一脱鞋板，远离挂鞋机构的脱鞋板为第二脱鞋板，两个脱鞋板之间通过连接杆连接，连接杆中心轴线所在的竖直平面与输送带的输送方向平行；两个脱鞋板相背离的两端分别与连接杆的两端转动连接；

第一脱鞋板、第二脱鞋板、连接杆能够在挂鞋机构处形成Z字形结构，以实现第一脱鞋板、第二脱鞋板在竖直方向的层叠放置，减少同一组脱鞋板在水平方向占据的空间大小。

9.根据权利要求7所述的自动穿脱鞋装置，其特征在于，第一脱鞋板中远离第二脱鞋板的端部设有第一凸起，第二脱鞋板中远离第一脱鞋板的端部设有第二凸起，所述第一凸起的厚度小于第二凸起；

所述挂鞋机构包括能够在竖直方向升降的提升板，所述提升板上设置有弧形滑槽，提升板处沿着远离穿脱鞋机构的方向依次设置有第二槽扣和第一槽扣，第二槽扣中水平开口的厚度大于第一槽扣中水平开口的厚度，所述第一槽扣用于卡合第一凸起，所述第二槽扣用于卡合第二凸起；

所述脱鞋板在随输送带运动的过程中，第一脱鞋板沿弧形滑槽的导向向上运动，以使得第一脱鞋板与第二脱鞋板在竖直方向重叠；

所述第一脱鞋板在沿弧形滑槽向上运动的过程中保持水平，以避免第一脱鞋板上方的鞋子掉落；

所述提升板上设置有固定结构，所述固定件用于实现第一脱鞋板沿弧形滑槽变形后的定位。

10.根据权利要求9所述的自动穿脱鞋装置，其特征在于，所述第一槽扣和第二槽扣靠近弧形滑槽的一端分别设置有两个滑柱，所述弧形滑槽包括第一滑槽和第二滑槽，两个滑柱分别设置在第一滑槽和第二滑槽中；

第一滑槽与第二滑槽在任意水平高度处的间距保持不变，以使得第一槽扣、第二槽扣运动的过程中，两个滑柱轴线之间的连线水平。

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