CN112353616B - 一种适用于床椅变换的床板机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于床椅变换的床板机构，包括背板、臀板、腿板和脚板，背板、臀板、腿板和脚板依次通过转动副连接成整体，位于臀板两端的转动副之间，形成具有四个铰点的第一平行四连杆机构，第一平行四连杆机构位于臀板背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与背板、腿板的背面连接；位于腿板两端的转动副之间，形成具有四个铰点的第二平行四连杆机构，第二平行四连杆机构位于腿板背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与臀板、脚板的背面连接；通过在背板或腿板施加扭矩，整个床板机构可在床椅之间变换形式，臀板底部与传动机构连接，可实现床板机构的整体旋转。

Description

一种适用于床椅变换的床板机构

技术领域

本发明涉及可折叠床椅装置技术领域，尤其是一种适用于床椅变换的床板机构。

背景技术

目前，市面上常见的可用于医疗保健领域的活动式床体结构，只能将背板部分折起，即只能进行有限度的调节，长期使用使臀部受力大造成体验不佳；医院的手术台、手术椅虽然能有足够的变形度来调整使用者姿势，实现翻身、抬腿、抬背等功能，但是造价昂贵，驱动结构布置方式有限，不利于推广至日常生活领域的应用。

发明内容

本发明提供一种可以实现床椅变换的床板机构，将输入于背板或腿板的扭矩通过两个平行四连杆机构带动整个机构运动，实现整个机构床椅之间的变换，可通过在臀板底部施加扭矩实现整体旋转以充分适用使用者的姿势实现各类使用需求，同时适用于日常生活领域的应用。

本发明采用的技术方案如下：

一种适用于床椅变换的床板机构，包括背板、臀板、腿板和脚板，所述背板、臀板、腿板和脚板依次通过转动副连接成整体，位于所述臀板两端的转动副之间，形成具有四个铰点的第一平行四连杆机构，所述第一平行四连杆机构位于臀板背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与背板、腿板的背面连接；位于所述腿板两端的转动副之间，形成具有四个铰点的第二平行四连杆机构，所述第二平行四连杆机构位于腿板背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与所述臀板、脚板的背面连接；通过在所述背板或所述腿板施加扭矩，整个床板机构可在床椅之间变换形式，所述臀板底部通过机架与传动机构连接，可实现床板机构的整体旋转。

所述第一平行四连杆机构位于臀板背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与背板、腿板的背面中部连接，使第一平行四连杆机构靠近背板的两个铰点、背板和对应支撑杆的连接点之间形成活动三角形结构，使第一平行四连杆机构靠近腿板的两个铰点、腿板和对应支撑杆的连接点分布于三角形的顶点；所述第二平行四连杆机构位于腿板背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与所述臀板、脚板的背面中部连接，使第二平行四连杆机构靠近臀板的两个铰点、臀板和对应支撑杆的连接点之间形成活动三角形结构，使第二平行四连杆机构靠近脚板的两个铰点、脚板和对应支撑杆的连接点分布于三角形的顶点。

所述背板、臀板、腿板和脚板依次通过耳座及穿设于耳座中的连接轴连成整体；臀板的两端分别通过耳座连接第一连接管和第二连接管；腿板一端通过耳座连接所述第二连接管，另一端通过耳座连接第三连接管；脚板一端通过耳座与所述第三连接管转动连接。

第一连接管两侧各转动连接有第一短杆，第二连接管两侧各转动连接有第二短杆，位于同侧的第一短杆和第二短杆之间通过第一长杆连接。

背板背面两侧设有两个平行的背支撑，每个背支撑一端与背板固连，另一端与同侧的第一短杆和第一长杆的铰接处转动连接，使所述背板、背支撑与第一短杆构成三角形结构；腿板背面两侧设有两个平行的腿支撑，每个腿支撑一端与腿板固连，另一端与同侧的第二短杆和第一长杆的铰接处转动连接，使腿板、腿支撑与第二短杆构成三角形结构。

第二连接管两侧各转动连接有第三短杆，所述第三短杆与所述第二短杆间隔设置，第三连接管两侧各转动连接有第四短杆，位于同侧的第三短杆和第四短杆之间通过第二长杆连接，使所述腿板、第三短杆、第二长杆与第四短杆形成所述第二平行四连杆机构。

臀板背面两侧设有两个平行的臀支撑，每个臀支撑一端与臀板固连，另一端与同侧的第三短杆和第二长杆的铰接处转动连接，使所述臀板、臀支撑与第三短杆构成三角形结构；脚板背面两侧设有两个平行的脚支撑，每个脚支撑一端与脚板固连，另一端与同侧的第二长杆和第四短杆的铰接处转动连接，使脚板、脚支撑与第四短杆构成三角形结构。

背板、臀板、腿板和脚板采用相同的结构，均包括方形框架结构，所述方形框架结构内四角处设有加强角板。

方形框架结构由铝型材连接而成。

背板、臀板、腿板和脚板铝型材的背面连接有与所述支撑杆坡口焊接的焊接板。

本发明的有益效果如下：

本发明将整个床体的主体部分设置成与人体结构对应的背板、臀板、腿板和脚板四个活动连接的部分，通过两个平行四边形结构及各支撑板的连接，实现床椅转换，和现有技术中只能抬升背板部分的床体相比，使得使用者获得较为舒适的坐姿。

本发明的臀板可通过机架与传动机构连接，使整个床板机构完成旋转运动，帮助使用者实现方位转换方便医疗操作或日常生活。

本发明结构简单紧凑，整个床板机构底部具有足够的布置空间，便于装配、布置驱动机构；操作方便，且对于普通的绳传动或带传动机构而言，成本低。

本发明安全可靠，安全系数高，便于维护，适用于医用领域和日常家用领域。

附图说明

图1为本发明展开成床状态的结构示意图。

图2为图1的另一视角。

图3为本发明折起成椅子状态的结构示意图。

图中：1、背板；2、臀板；3、腿板；4、脚板；5、第一连接管；6、第二连接管；7、第三连接管；8、耳座；9、第一短杆；10、第二短杆；11、第一长杆；12、第三短杆；13、第二长杆；14、第四短杆；15、脚支撑；16、臀支撑；17、背支撑；18、腿支撑；19、加强角板；20、焊接板。

具体实施方式

下面结合附图介绍本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实施例的适用于床椅变换的床板机构，包括背板1、臀板2、腿板3和脚板4，背板1、臀板2、腿板3和脚板4依次通过转动副连接成整体，位于臀板2两端的转动副之间，形成具有四个铰点的第一平行四连杆机构，第一平行四连杆机构位于臀板2背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与背板1、腿板3的背面连接；位于腿板3两端的转动副之间，形成具有四个铰点的第二平行四连杆机构，第二平行四连杆机构位于腿板3背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与臀板2、脚板4的背面连接；

通过在背板1或腿板3施加扭矩，整个床板机构可在床椅之间变换形式，臀板2底部通过机架与传动机构连接，可实现床板机构的整体旋转。

第一平行四连杆机构位于臀板2背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与背板1、腿板3的背面中部连接，使第一平行四连杆机构靠近背板1的两个铰点、背板1和对应支撑杆的连接点之间形成活动三角形结构，使第一平行四连杆机构靠近腿板3的两个铰点、腿板3和对应支撑杆的连接点分布于三角形的顶点；第二平行四连杆机构位于腿板3背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与臀板2、脚板4的背面中部连接，使第二平行四连杆机构靠近臀板2的两个铰点、臀板2和对应支撑杆的连接点之间形成活动三角形结构，使第二平行四连杆机构靠近脚板4的两个铰点、脚板4和对应支撑杆的连接点分布于三角形的顶点。

具体地，背板1、臀板2、腿板3和脚板4依次通过耳座8及穿设于耳座8中的连接轴连成整体；

具体地，转动副要求稳定和承担一定的载荷，各个连接轴的两端可采用自润滑轴承连接光轴固定环等方式限位。

具体地，臀板2的两端分别通过耳座8连接第一连接管5和第二连接管6；腿板3一端通过耳座8连接第二连接管6，另一端通过耳座8连接第三连接管7；脚板4一端通过耳座8与第三连接管7转动连接。

第一连接管5两侧各转动连接有第一短杆9，第二连接管6两侧各转动连接有第二短杆10，位于同侧的第一短杆9和第二短杆10之间通过第一长杆11连接。

背板1背面两侧设有两个平行的背支撑17，每个背支撑17一端与背板1固连，另一端与同侧的第一短杆9和第一长杆11的铰接处转动连接，使背板1、背支撑17与第一短杆9构成三角形结构；腿板3背面两侧设有两个平行的腿支撑18，每个腿支撑18一端与腿板3固连，另一端与同侧的第二短杆10和第一长杆11的铰接处转动连接，使腿板3、腿支撑18与第二短杆10构成三角形结构。

第二连接管6两侧各转动连接有第三短杆12，第三短杆12与第二短杆10间隔设置，第三连接管7两侧各转动连接有第四短杆14，位于同侧的第三短杆12和第四短杆14之间通过第二长杆13连接，使腿板3、第三短杆12、第二长杆13与第四短杆14形成第二平行四连杆机构。

臀板2背面两侧设有两个平行的臀支撑16，每个臀支撑16一端与臀板2固连，另一端与同侧的第三短杆12和第二长杆13的铰接处转动连接，使臀板2、臀支撑16与第三短杆12构成三角形结构；脚板4背面两侧设有两个平行的脚支撑15，每个脚支撑15一端与脚板4固连，另一端与同侧的第二长杆13和第四短杆14的铰接处转动连接，使脚板4、脚支撑15与第四短杆14构成三角形结构。

具体地，背板1、背支撑17与第一短杆9构成三角形结构，在床板机构运动过程中，视为一体，同样地，腿板3、腿支撑18与第二短杆10构成的三角形结构，臀板2、臀支撑16与第三短杆12构成的三角形结构，以及脚板4、脚支撑15与第四短杆14构成的三角形结构，分别视为整体，其中臀板2与机架固定，形成2个平行四边形连杆机构，床板机构可以由不同机构驱动，将扭矩输入到背板1或腿板3，再通过第一、二两个平行四边形连杆机构带动整个床板机构运动实现床椅转换。

具体地，背支撑17与第一短杆9和第一长杆11的铰接处转动连接的结构，可采用自润滑轴承件，让支撑杆相对于背支撑17与第一短杆9和第一长杆11的铰接处相对转动，即两者铰于同一点，同样地，臀支撑16、腿支撑18及脚支撑15与各自的长短杆铰接处的转动连接结构也可采用自润滑轴承等部件，确保床板运动追求平稳，速度不至于过快。

背板1、臀板2、腿板3和脚板4采用相同的结构，均包括方形框架结构，方形框架结构内四角处设有加强角板19。

加强角板19的位置根据实际尺寸设置，本实施例的脚板4由于面积小所需支撑强度弱，加强角板19设置在靠近腿板3一端的两角处即可满足设计要求。

具体地，方形框架结构可由铝型材连接而成。位于背板1、臀板2、腿板3和脚板4两端的铝型材的截面四边均匀开槽的结构，如图1所示，耳座8固连于铝型材的端面上，背板1、臀板2的耳座8同时连接于一个连接轴(第一连接管5)，背板1、臀板2上与第一连接管5转动连接的耳座8错位布置，以满足空间设计要求，耳座8上开有与第一连接管5配合的轴孔；同样地，臀板2、腿板3的耳座8同时连接于一个连接轴(第二连接管6)，臀板2、腿板3上与第二连接管6转动连接的耳座8错位布置，以满足空间设计要求，耳座8上开有与第二连接管6配合的轴孔；同样地，腿板3、脚板4的耳座8同时连接于一个连接轴(第三连接管7)，腿板3、脚板4的耳座8上与第三连接管7转动连接的耳座8错位布置，以满足空间设计要求，耳座8上开有与第三连接管7配合的轴孔。

具体地，背板1、臀板2、腿板3和脚板4的长度、宽度等尺寸参考GB/T10000-1988中国成年人人体尺寸和GB/T 12985-1991在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则确定。

具体地，背板1、臀板2、腿板3和脚板4铝型材的背面连接有与支撑杆坡口焊接的焊接板20。

床板机构可以由不同机构驱动，将扭矩输入到背板1或腿板3，再通过第一、二两个平行四边形连杆机构带动整个床板机构运动实现床椅转换；将臀板2与相应特定驱动机构相连，也可以实现前倾的运动效果。臀板2底部可通过机架连接传动机构以输入垂直于板面方向的扭矩，使得床板机构具有一个自由度：即实现整个机构的旋转。各短杆、长杆可以根据不同的驱动机构要求适当调节，具有通用性。

Claims (4)

1.一种适用于床椅变换的床板机构，其特征在于，包括背板(1)、臀板(2)、腿板(3)和脚板(4)，所述背板(1)、臀板(2)、腿板(3)和脚板(4)依次通过转动副连接成整体，位于所述臀板(2)两端的转动副之间，形成具有四个铰点的第一平行四连杆机构，所述第一平行四连杆机构位于臀板(2)背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与背板(1)、腿板(3)的背面连接；位于所述腿板(3)两端的转动副之间，形成具有四个铰点的第二平行四连杆机构，所述第二平行四连杆机构位于腿板(3)背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与所述臀板(2)、脚板(4)的背面连接；通过在所述背板(1)或所述腿板(3)施加扭矩，整个床板机构可在床椅之间变换形式，所述臀板(2)底部通过机架与传动机构连接，可实现床板机构的整体旋转；

所述第一平行四连杆机构位于臀板(2)背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与背板(1)、腿板(3)的背面中部连接，使第一平行四连杆机构靠近背板(1)的两个铰点、背板(1)和对应支撑杆的连接点之间形成活动三角形结构，使第一平行四连杆机构靠近腿板(3)的两个铰点、腿板(3)和对应支撑杆的连接点分布于三角形的顶点；

所述第二平行四连杆机构位于腿板(3)背面下方的两个铰点，分别通过支撑杆与所述臀板(2)、脚板(4)的背面中部连接，使第二平行四连杆机构靠近臀板(2)的两个铰点、臀板(2)和对应支撑杆的连接点之间形成活动三角形结构，使第二平行四连杆机构靠近脚板(4)的两个铰点、脚板(4)和对应支撑杆的连接点分布于三角形的顶点；

所述背板(1)、臀板(2)、腿板(3)和脚板(4)依次通过耳座(8)及穿设于耳座(8)中的连接轴连成整体；臀板(2)的两端分别通过耳座(8)连接第一连接管(5)和第二连接管(6)；腿板(3)一端通过耳座(8)连接所述第二连接管(6)，另一端通过耳座(8)连接第三连接管(7)；脚板(4)一端通过耳座(8)与所述第三连接管(7)转动连接；

第一连接管(5)两侧各转动连接有第一短杆(9)，第二连接管(6)两侧各转动连接有第二短杆(10)，位于同侧的第一短杆(9)和第二短杆(10)之间通过第一长杆(11)连接；

背板(1)背面两侧设有两个平行的背支撑(17)，每个背支撑(17)一端与背板(1)固连，另一端与同侧的第一短杆(9)和第一长杆(11)的铰接处转动连接，使所述背板(1)、背支撑(17)与第一短杆(9)构成三角形结构；腿板(3)背面两侧设有两个平行的腿支撑(18)，每个腿支撑(18)一端与腿板(3)固连，另一端与同侧的第二短杆(10)和第一长杆(11)的铰接处转动连接，使腿板(3)、腿支撑(18)与第二短杆(10)构成三角形结构；

第二连接管(6)两侧各转动连接有第三短杆(12)，所述第三短杆(12)与所述第二短杆(10)间隔设置，第三连接管(7)两侧各转动连接有第四短杆(14)，位于同侧的第三短杆(12)和第四短杆(14)之间通过第二长杆(13)连接，使所述腿板(3)、第三短杆(12)、第二长杆(13)与第四短杆(14)形成所述第二平行四连杆机构；

臀板(2)背面两侧设有两个平行的臀支撑(16)，每个臀支撑(16)一端与臀板(2)固连，另一端与同侧的第三短杆(12)和第二长杆(13)的铰接处转动连接，使所述臀板(2)、臀支撑(16)与第三短杆(12)构成三角形结构；脚板(4)背面两侧设有两个平行的脚支撑(15)，每个脚支撑(15)一端与脚板(4)固连，另一端与同侧的第二长杆(13)和第四短杆(14)的铰接处转动连接，使脚板(4)、脚支撑(15)与第四短杆(14)构成三角形结构。

2.根据权利要求1所述的适用于床椅变换的床板机构，其特征在于，背板(1)、臀板(2)、腿板(3)和脚板(4)采用相同的结构，均包括方形框架结构，所述方形框架结构内四角处设有加强角板(19)。

3.根据权利要求2所述的适用于床椅变换的床板机构，其特征在于，方形框架结构由铝型材连接而成。

4.根据权利要求2所述的适用于床椅变换的床板机构，其特征在于，背板(1)、臀板(2)、腿板(3)和脚板(4)铝型材的背面连接有与所述支撑杆坡口焊接的焊接板(20)。

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