CN1274572A - 电动健身椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能使人进行被动运动的电动健身椅,它在普通的健身椅上增加了一个单自由度的组合机构,座板和靠背是该机构的构件,具有确定的相对运动。当人躺在该椅上健身时,人的头部和脚保持在原来的支架上不动,而大腿和上身分别随座板和靠背一起运动,这样人的头、上身、大腿和脚之间就同时产生相对运动,踝关节、膝关节、腰、肩颈部同时会进行扭摆运动。这种复杂而自然的运动能较好地满足人的健身的需要。

Description

电动健身椅

本发明涉及一种用于健身的机械传动装置，尤其是由座板、座板支架、靠背、头部支架、脚支架、传动机构组成的电动健身椅。

目前市场上出售的多功能电动按摩椅就是这种结构，主要由座板、座板支架、靠背、头部支架、脚支架及设置于靠背内的机械传动装置组成。其特征是：其传动装置就是设置在靠背内的、可上下移动的多功能按摩器。头部支架和靠背为同一个构件，按摩背部时，座板、靠背不动，因而人体其它部位不会运动。另外市场上出售的一种腰脊推盘旋床，它是由两个机构同时驱动两块支承板进行运动，从而带动人体运动的，它只能使腰扭摆，而无法使膝关节、肩颈关节等扭摆，身体的其它部位没有相对运动，同时制造和使用都不方便。

鉴于以上原因，本发明的任务是提供一种方便实用，制造简单，且能同时使人的各主要部位、主要关节同时进行一定幅度扭摆运动的电动健身椅。

为了解决上述任务，本发明采用的解决方案是：在上述健身椅中，设置一单自由度的组合机构，使座板和靠背分别与该机构的摇杆和摆动导杆相联结，成为具有确定运动的座板和靠背。脚支承板可通过手柄调节其位置，或处于座板的前面并与座板在同一平面，或处于如图2所示位置。头部支承板和靠背是不同构件，靠背的支点在头部支架上，而头部支架的仰角可通过另一手柄进行调节，则靠背的仰角随头部支架的角度而变。座板、靠背、脚支承板、头部支承板之间都留有空间，空间大小以保证机构运动时各板之间不会接触为准，各支承板可用非金属材料制成，并做成凹状或设置安全带，以适当限制人体相应部位。人躺在健身椅上健身时，头部被限制在固定不动的头部支承板上，脚跟被限制在固定不动的水平放置的脚支承板上，这样就减少了活动座板和靠背的受力，座板和靠背的支点都在其中间位置附近，所以位于座板末端的连杆受力最小，机构的驱动功率仅需0.2～0.3kw；又因大腿随座板一起扭摆，上身随靠背一起扭摆，所以人的膝关节、腰部、肩颈部会同时产生较大幅度的扭摆运动。不需健身时，此电动健身椅可当一般家具椅使用；健身时，可当健身器械，还可当休闲设备使用。机构的速度和摆幅可以调节。

上述单自由度组合机构是由曲柄、连杆、摇杆、摆动导杆、座板支架、头部支架、导套杆组成，该机构各构件都在座板、靠背的下面，且各构件的中心线都位于座板和靠背的对称垂直平面内，座板和靠背分别与摇杆和摆动导杆联结，曲柄为原动件，减速机和电机都固定在座板支架上，这种机构可使膝关节、腰部、肩颈部同时产生互不同步的上—左—下—右的封闭曲线运动。

上述单自由度组合机构还可由摇杆、摆动导杆、滑块、导套、曲柄、头部支架、座板支架组成。座板和靠背分别与摇杆和摆动导杆相联结。当机构运动时，头和脚不动，膝关节、腰、肩颈会同时向相反方向摆动。其它情况与上述第一种机构相同。

由于上述解决方案采用了单自由度组合机构，又从上述两种机构的情况来看，确实使该电动健身椅制造简单，使用方便。且能使人体各主要部位，如头部、上身、大腿、脚，还能使各主要关节，如膝关节、腰、肩颈等同时进行较大幅度的相对运动。满足人们健身的需要。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明的第一个实施例的机构运动简图；图3是图1实施例电动健身椅的纵剖面图；图2是另一实施例的机构运动简图。

在图1所示机构运动简图中，构件1-4和构件5-10组成转动副，构件4-5、构件10-1、构件15-14和构件9-16分别组成球面副，构件5-15、构件1-14和构件16-8分别组成移动副，构件9-10组成轴线垂直相交的两个转动副，该副属于四级副，这样该机构的自由度：

        F＝6n-5p₅-4p₄-3p₃-2p₂-p₁

         ＝6×7-5×5-4×1-3×4＝1

注：1、构件8是在调整好仰角后再被固定的构件。

    2、构件9-16组成的球面副和构件16-8组成的移动副是由图2所示构件9-8组成的移动球面副分解而成。同样，构件14-15组成的球面副和构件15-5组成的移动副是由图2所示构件14-5组成的移动球面副分解而成。

图3是按上述单自由度组合机构设计而成的电动健身椅剖面图。位于座板旁边的操纵手柄6推动一多杆机构，使脚部支承板平伸出去，高度与座板接近，或使该板放于图示位置，这个多杆机构的固定支座同为支架1。头部支架8和座板支架1组成转动副，头部支架8和该支架的角度调节装置13组成转动副，头部支架角度调节装置13和座板支架1组成转动副，位于座板旁边的手柄7下端和座板支架1组成转动副，给手柄7向靠背方向用力，可使头部支架8的角度调节装置13的控制杆压入转置内，同时给靠背9施力，使其达到自己满意的仰角后，即卸力让手柄7回到初始位置，这时靠背的仰角就调整好了。在这个靠背仰角的调整过程中，靠背9会相对头部支架8有少许滑动。该电动健身椅的单自由度组合机构的构件10和构件9分别同座板和靠背固定在一起。座板10和座板支架1组成球面副，座板10和靠背9组成十字形转动副，靠背9和头部支架8组成移动球面副，连杆5和座板10组成转动副，连杆5和导套杆14组成移动球面副，导套杆14和支架1组成移动副，连杆5和曲柄4组成球面副，曲柄4固定在减速器3的输出轴上，减速器3由电机2驱动，减速器3和电机2都固定在支架1上，整个机构构件的对称中心线都在座板10和靠背9的垂直对称平面内，头部支架调节装置13置于座板下的左侧或右侧。

上述单自由度组合机构还可有另一种具体组合机构形式，其机构运动简图如图2所示。在这个机构中，包含有座板10、靠背9、头部支架8、曲柄4、滑块16、导套17、座板支架1共7个构件。当头部支架调整好仰角后，头部支架8和座板支架1一样是固定构件。这时构件10-1、构件4-1组成转动副，构件16-8组成移动副，构件10-9组成两中心线垂直相交的转动副，该副属于四级副，构件9-16组成球面副，构件10-17、构件17-4组成园柱副，园柱副属于四级副。

       F＝6n-5p₅-4p₄-3p₃-2p₂-p₁

        ＝6×5-5×3-4×3-3×1＝0

但因构件10-17的转动和构件17-4的移动有函数约束关系，故该组合机构的自由度为1。当然单自由度组合机构的形式不限于上述两种形式，还可以是其它形式。

Claims (6)

1、一种电动健身椅，包括座板、座板支架、靠背、头部支架、脚支架、传动机构，其特征在于：具有确定运动的座板和靠背分别与单自由度组合机构的不同构件联结在一起，随机构运动而运动。

2、根据权利要求1所述电动健身椅，其特征在于：该机构由曲柄(4)、连杆(5)、摇杆(10)、摆动导杆(9)、导套杆(14)、支架(1)、支架(8)组成。摇杆(10)和支架(1)组成球面副，摇杆(10)和连杆(5)组成转动副，连杆(5)和曲柄(4)组成球面副，曲柄(4)和支架(1)组成转动副，连杆(5)和导套杆(14)组成移动球面副，该副属于二级副，导套杆(14)和支架(1)组成移动副，摇杆(10)和摆动导杆(9)组成两个中心线垂直相交的转动副，该副属于四级副，摆动导杆(9)和支架(8)组成移动球面副，该副属于二级副。

3、根据权利要求1所述电动健身椅，其特征在于：单自由度组合机构还可由摇杆(10)、摆动导杆(9)、滑块(16)、导套(17)、曲柄(4)、支架1、支架8组成。摇杆(10)和支架(1)组成转动副，摇杆(10)和导套(17)组成圆柱副，导套(17)和曲柄(4)组成圆柱副，摇杆(10)和摆动导杆(9)组成两个中心线垂直相交的转动副，该副属于四级副，摆动导杆(9)和滑块(16)组成球面副，滑块(16)和支架(8)组成移动副。

4、根据权利要求1、2和3所述电动健身椅，其特征在于：靠背(9)和座板(10)用运动副相连接，靠背(9)和头部支架(8)也是用运动副相连接，靠背(9)的仰角由角度可调的头部支架(8)来调节。

5、根据权利要求1、2和3所述电动椅，其特征在于：健身时人的头部、上身、大腿和脚跟部分别仰靠于头部支架(8)、靠背(9)、座板(10)和脚支架(11)上，然后用附件适当限制人的相应部位。在机构运动时，靠背(9)、座板(10)带动人体的大腿和上身作扭摆运动，而头和脚相对固定，这样人的膝关节、腰部、肩颈部会同时产生一定幅度的扭摆运动。

6、根据权利要求1、2和3所述电动椅，其特征在于：人躺在椅上时，人体重量受四块板支承，减小了座板(10)和靠背(9)的受力；又因座板(10)和靠背(9)的支承点在各自的中点附近，这样就使得连杆受力最小。所需电机功率仅为0.2～0.3kw。

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