CN211299712U - 一种新型椅式助老搓背按摩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种新型椅式助老搓背按摩装置，工作模块的齿轮组和皮带将电机的动力传输给曲柄，曲柄带动连杆运动进而带动滑块运动，滑块带动搓澡板运动。通过连接在工作模块上的丝杠以及传动机构，可以实现对工作模块上下移动的手动控制，从而实现工作模块机架的整体上下移动，执行机构主要由滑块和搓澡板组成，滑块与搓澡板固连，从而实现同步运动。此外，通过运用汽车座椅靠背角度调节总成，椅式搓澡机的椅背可以进行角度的调整，通过连接件的小幅度转动从而实现椅背的角度调整。该机械结构精简；操作方法简便；搓澡效果良好；制造成本低廉；适合家庭日常使用，经济实用。能够有效解决老人独自在家洗澡的问题，具有一定的推广价值。

Description

一种新型椅式助老搓背按摩装置

技术领域

本实用新型涉及助老机械设备技术领域，特别涉及一种新型椅式助老搓背按摩装置。

背景技术

随着我国社会老龄化趋势的发展，对助老机械的需求量日益增加。以搓澡机械装置为例，目前市面上常见的助老搓澡机械以搓擦辊为工作部件的居多。该装置大多体积较大，存在搓擦范围有限的问题，并且对人的能动性要求较高，不适用于行动不便的老年人群体。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种新型椅式助老搓背按摩装置，目的是在老人独自在家洗澡时可以帮助老人搓后背，也可用来为老人按摩后背。具体技术方案如下：

一种新型椅式助老搓背按摩装置，包括纵向调节丝杠、工作模块单元、椅背滑槽板、座椅、椅面；

所述工作模块单元由工作机构、传动机构、电动机和活动机架；

所述传动机构包括锥齿轮a、锥齿轮b、皮带a、皮带b；

工作机构包括纵向连杆、纵向曲柄、横向曲柄、横向连杆、滑块、滑块挡板、纵向搓板、横向搓板；

以所述座椅为机架，椅面固定于座椅表面，电动机为动力源，通过锥齿轮a和锥齿轮b传动及皮带a和皮带b传动，将电动机的转矩和转速转换为工作机构中纵向曲柄及横向曲柄所需要的转矩和转速；

通过曲柄滑块机构，以纵向连杆及横向连杆驱动滑块在活动机架滑槽内做直线往复运动，并将纵向搓板和横向搓板与滑块固结，滑块在滑轨上移动时，搓澡板随着滑块运动，进而实现搓澡。

所述滑块挡板用于作搓板的固定座，同时对内部滑块起到连接作用；

工作机构安装于活动机架上，前后两侧活动机架通过活动机架连接轴相连接，并将传动机构布置于前后活动机架之间的空间内；

所述活动机架上下两侧安装有丝杠上固定座和下固定座，丝杠上下两端与丝杠固定座相铰接，并在其中安装螺母，通过手摇转动丝杠主动正齿轮，以丝杠从动正齿轮，传动轴及锥齿轮c作为中间传动结构，将手轮的转动转化为丝杠的转动，再驱动工作模块整体上下往复运动，使得包含活动机架在内的整个工作机构模块可以在丝杠的驱动下在椅背两侧活动机架滑槽板内上下移动；

此外，在装置另一侧运用汽车座椅靠背角度调节总成，实现装置内椅背俯仰角度的调节，优化用户使用体验。整个装置以机架后壳作为外壳，防止外界异物侵入机构内部，以合页与椅背两侧滑槽板连接，方便用户对机构内部进行清理，维护。

所述的一种新型椅式助老搓背按摩装置，其优选方案为该装置运用曲柄滑块机构驱动纵向搓板及横向搓板在一定范围内做直线往复运动，完全模拟了人手搓背的基本动作。

所述的一种新型椅式助老搓背按摩装置，其优选方案为所述活动机架上布置了两块横向直线往复运动的横向搓板及一块纵向直线往复运动的纵向搓板，通过设计横向曲柄及纵向曲柄的所夹角度，协调三块搓板以一定的运动规律协调运动，在实现基本搓背功能的基础上，亦可实现背部按摩功能，有利于一机多用，拓宽装置使用范围。

所述的一种新型椅式助老搓背按摩装置，其优选方案为所述装置将工作装置全部安装在活动机架上，实现工作机构模块化；通过运用纵向调节丝杠传动，实现整个工作机构模块的上下直线运动，可以对背部不同部位完成搓背按摩动作；

此外利用纵向调节丝杠所具有的自锁特性，可以使工作机构模块在椅背任意行程范围内高度下发生自锁，固定工作机构模块高度，因而该装置可以在任意行程范围内高度下稳定工作而不发生模块滑落。

所述的一种新型椅式助老搓背按摩装置，其优选方案为两侧所述横向滑块共用同一曲柄，为避免运动干涉，该装置模仿内燃机曲轴结构特征将两侧滑块的曲柄分离，再将两曲柄在铰接处相固结，使得两侧曲柄及连杆分别位于四个相互平行的平面内运动，避免了运动干涉。

所述的一种新型椅式助老搓背按摩装置，其优选方案为所述椅背调节功能通过合理布置汽车座椅靠背角度调节总成实现。

所述的一种新型椅式助老搓背按摩装置，其优选方案为所述电动机具有调速功能，可以根据用户的实际需求在一定范围内调节电动机转速，实现对搓板往复运动速度的调节。

所述的一种新型椅式助老搓背按摩装置，其优选方案为工作模块单元内部含有三套相互并联的曲柄滑块机构，滑块上包裹澡巾，整个工作模块单元可以相对座椅框架上下移动位置，以满足搓背的位置变化要求。

一种新型椅式助老搓背按摩装置的工作原理：椅式搓澡机采用曲柄滑块机构作为主要工作机构，模仿人工搓澡的动作。整个机器包含座椅部分、工作模块单元、传动部分、纵向调节部分、椅背转动机构等。在滑块上安装搓澡巾，通过滑块的往复运动实现搓澡动作，两套曲柄滑块机构安装在工作模块单元内。整个工作单元可以通过丝杠传动机构相对座椅框架上下移动，以满足搓背的位置变化要求。椅背可以根据个人的需求调整倾斜角度。动力电机选用防水电机，保证使用上安全性。

该新型椅式助老搓背按摩装置以模仿人手搓背为原则，通过曲柄滑块、连杆、轮系等机构来实现高度仿真人手搓背。首先，我们根据机构功能将其分成三大部分，动力机构，传动机构，工作机构。动力机构主要由小型防水电机构成，传动机构由曲柄滑块、导轨、轮系、连杆等部分组成，工作手由扇形搓澡板构成，另外，我们还考虑到老人搓澡舒适性等问题，在椅子上设计了把手装置，该装置为连杆机构，老人可依靠把手增大或减少身体与搓澡板的摩擦，从而控制搓澡力度和舒适性。我们设计的椅背通过调角器可实现角度调整，可以充分与老人的背部贴合。在椅背上，我们安置了导轨，通过曲柄滑块在导轨上的运动，进而带动搓澡板的运动。搓澡板表面附有柔性材料，在柔性材料的表面附有搓澡巾，完全仿生人手搓背效果。在传动机构中，通过轮系传动将电机的输出扭矩传输给曲柄连杆，曲柄连杆在滑轨中进行定向往返运动，从而带动搓澡板的运动。

本实用新型的有益效果：本实用新型椅式搓澡机主要由曲柄连杆、曲柄滑块、导轨、齿轮组、皮带轮等机构组成，由小型电机提供动力，通过齿轮组将动力传输给传动机构，进而传递到执行机构。椅式搓澡机工作具有以下几点特性：(一)低消耗：椅式搓澡机体型较小，执行机构所需动力小，小电机足以满足其动力要求；(二)高覆盖：椅式搓澡机的执行部分搓澡板的覆盖面积较大，当老人使用时，可以大面积的搓洗，从而提高了搓澡效率和效果；(三)高寿命：椅式搓澡机没有复杂的控制系统，因而可以避免因电路故障、原器件老旧等问题，使用寿命较长；(四)易操作：椅式搓澡机没有复杂的控制系统，使用者只需要对机架进行略微调整便可以舒服的享受搓背服务；(五)噪音小：由于机器是由小型电机提供动力，所以在日常家庭使用中，机器工作不会产生较大的噪音，老人可以实现边洗澡边听京剧、评书、收音机等，放松身心。另外，椅式搓澡机安装了外壳并进行了接地处理，保证了使用的安全性。

同类产品全自动搓澡机相比有以下几点不同：(一)全自动搓澡机自动化程度较高，对控制系统的要求比较高，而我们设计的椅式搓澡机则更加偏重于机械结构的创新设计，在控制系统上并没有太多的要求，所以操作更加简便直观，更适合老人独自使用；(二)全自动搓澡机的功能较多，但是舒适程度并没有达到很好的体验要求。而且全自动搓澡机在运行时会产生与家用洗衣机工作时类似大小的噪音。(三)全自动搓澡机整机较大，会占用较大的空间，需要固定在某一位置，难以收纳，而椅式搓澡机体型较小，当家庭不需要的时候可以将其收纳至储物间。

椅式搓澡机相对于搓澡棒/球相比，有以下几点不同：(一)搓澡棒/球的搓澡完全依靠人手，独立程度低，并不能解放老人双手，而且搓澡范围比较局限，不适合老人使用。(二)搓澡棒/球的搓澡效果一般，在背部的清理上，没有椅式搓澡机的效果好。(三)搓澡棒/球的使用寿命短，由于缺少一定的机械结构支撑，其表面的覆盖材料容易随着使用次数的增加而破损，导致其使用周期短。

因此本专利的技术方案具有以下特点：

1.机器所占空间小，可任意移动，节省空间资源。

2.机器实现一机多用，既可以搓澡，又可以按摩。

3.机器制造成本低，工作功率小，经济实用。

4.机器工作效率高，搓澡板覆盖范围广，搓澡效果较好。

5.机身自重较小，便于安置与移动。

6.机器适用范围广，老人、年轻人均可以使用。

附图说明

图1为一种新型椅式助老搓背按摩装置结构示意图；

图2为一种新型椅式助老搓背按摩装置主视图；

图3为一种新型椅式助老搓背按摩装置俯视图；

图4为传动装置正、反面示意图；

图5为工作机构运动简图；

图6为纵向搓板轴测图；

图7为横向搓板轴测图。

图中：1-纵向调节丝杠，2-工作模块单元，3-椅背滑槽板，4-座椅，5-椅面，6-传动机构，7-电动机，8-活动机架，9-锥齿轮a，10- 锥齿轮b，11-皮带a，12-皮带b，13-纵向连杆，14-纵向曲柄，15-横向曲柄，16-横向连杆，17-滑块，18-滑块挡板，19-纵向搓板，20-横向搓板，21活动机架连接轴，22-丝杠上固定座，23-丝杠下固定座， 24-丝杠主动正齿轮，25-丝杠从动正齿轮，26-后壳，27-锥齿轮c，28- 活动机架滑槽，29-传动轴。

具体实施方式

下面结合本实用新型中的附图对实用新型作进一步说明，但不应该理解为本实用新型上述主体范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，作出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。

一种新型椅式助老搓背按摩装置，包括纵向调节丝杠1、工作模块单元2、椅背滑槽板3、座椅4、椅面5；

所述工作模块单元2由工作机构、传动机构6、电动机7和活动机架8；

所述传动机构6包括锥齿轮a9、锥齿轮b10、皮带a11、皮带b12；

工作机构包括纵向连杆13、纵向曲柄14、横向曲柄15、横向连杆16、滑块17、滑块挡板18、纵向搓板19、横向搓板20；

以所述座椅4为机架，椅面5固定于座椅4表面，电动机7为动力源，通过锥齿轮a9和锥齿轮b10传动及皮带a11和皮带b12传动，将电动机7的转矩和转速转换为工作机构中纵向曲柄14及横向曲柄 15所需要的转矩和转速；

通过曲柄滑块机构，以纵向连杆13及横向连杆16驱动滑块17 在活动机架8滑槽内做直线往复运动，并将纵向搓板19和横向搓板 20与滑块17固结，滑块17在滑轨上移动时，搓澡板随着滑块17运动，进而实现搓澡。

所述滑块挡板18用于作搓板的固定座，同时对内部滑块17起到连接作用；

工作机构安装于活动机架8上，前后两侧活动机架8通过活动机架连接轴21相连接，并将传动机构6布置于前后活动机架8之间的空间内；

所述活动机架8上下两侧安装有丝杠上固定座22和下固定座23，丝杠上下两端与丝杠固定座相铰接，并在其中安装螺母，通过手摇转动丝杠主动正齿轮24，以丝杠从动正齿轮25，传动轴29及锥齿轮 c27作为中间传动结构，将手轮的转动转化为丝杠的转动，再驱动工作模块整体上下往复运动，使得包含活动机架在内的整个工作机构模块可以在丝杠的驱动下在椅背两侧活动机架滑槽板28内上下移动；

此外，在装置另一侧运用汽车座椅靠背角度调节总成，实现装置内椅背俯仰角度的调节，优化用户使用体验。整个装置以机架后壳 26作为外壳，防止外界异物侵入机构内部，以合页与椅背两侧椅背滑槽板3连接，方便用户对机构内部进行清理，维护。

该装置运用曲柄滑块机构驱动纵向搓板19及横向搓板20在一定范围内做直线往复运动，完全模拟了人手搓背的基本动作。

所述活动机架8上布置了两块横向直线往复运动的横向搓板20 及一块纵向直线往复运动的纵向搓19，通过设计横向曲柄15及纵向曲柄14的所夹角度，协调两块横向搓板及一块纵向搓板以一定的运动规律协调运动，在实现基本搓背功能的基础上，亦可实现背部按摩功能，有利于一机多用，拓宽装置使用范围。

所述装置将工作装置全部安装在活动机架8上，实现工作机构模块化；通过运用纵向调节丝杠传动，实现整个工作机构模块的上下直线运动，可以对背部不同部位完成搓背按摩动作；

此外利用纵向调节丝杠所具有的自锁特性，可以使工作机构模块在椅背任意行程范围内高度下发生自锁，固定工作机构模块高度，因而该装置可以在任意行程范围内高度下稳定工作而不发生模块滑落。

两侧所述横向搓板所固结的滑块共用同一曲柄，为避免运动干涉，该装置模仿内燃机曲轴结构特征将两侧滑块17的曲柄分离，再将两曲柄在铰接处相固结，使得两侧曲柄及连杆分别位于四个相互平行的平面内运动，避免了运动干涉。

所述椅背调节功能通过合理布置汽车座椅靠背角度调节总成实现。

所述电动机7具有调速功能，可以根据用户的实际需求在一定范围内调节电动机7转速，实现对搓板往复运动速度的调节。

工作模块单元内部含有三套相互并联的曲柄滑块机构，滑块17 上包裹澡巾，整个工作模块单元可以相对座椅框架上下移动位置，以满足搓背的位置变化要求。

一种新型椅式助老搓背按摩装置的工作原理：椅式搓澡机采用曲柄滑块机构作为主要工作机构，模仿人工搓澡的动作。整个机器包含座椅部分、工作模块单元、传动部分、纵向调节部分、椅背转动机构等。在滑块上安装搓澡巾，通过滑块的往复运动实现搓澡动作，两套曲柄滑块机构安装在工作模块单元内。整个工作单元可以通过丝杠传动机构相对座椅框架上下移动，以满足搓背的位置变化要求。椅背可以根据个人的需求调整倾斜角度。动力电机选用防水电机，保证使用上安全性。

该新型椅式助老搓背按摩装置以模仿人手搓背为原则，通过曲柄滑块、连杆、轮系等机构来实现高度仿真人手搓背。首先，我们根据机构功能将其分成三大部分，动力机构，传动机构，工作机构。动力机构主要由小型防水电机构成，传动机构由曲柄滑块、导轨、轮系、连杆等部分组成，工作手由扇形搓澡板构成，另外，我们还考虑到老人搓澡舒适性等问题，在椅子上设计了把手装置，该装置为连杆机构，老人可依靠把手增大或减少身体与搓澡板的摩擦，从而控制搓澡力度和舒适性。我们设计的椅背通过调角器可实现角度调整，可以充分与老人的背部贴合。在椅背上，我们安置了导轨，通过曲柄滑块在导轨上的运动，进而带动搓澡板的运动。搓澡板表面附有柔性材料，在柔性材料的表面附有搓澡巾，完全仿生人手搓背效果。在传动机构中，通过轮系传动将电机的输出扭矩传输给曲柄连杆，曲柄连杆在滑轨中进行定向往返运动，从而带动搓澡板的运动。

基本参数

(1)椅式搓澡机尺寸

椅背宽度：478mm

椅背高度：624mm

椅座宽度：478mm

椅座长度：410mm

(2)曲柄滑块

曲柄长度：垂直曲柄75mm,水平曲柄40mm

连杆长度:纵向连杆170mm,横向连杆100mm

滑块行程范围：垂直行程150mm,水平行程80mm

(3)丝杠移动范围：250mm

(4)椅背可调节角度：45°

(5)同步轮外径大小：50mm。

动力部分选择型号为ZA-70KTYZ的交流同步电机；

主动轮齿数50，从动轮齿数40；计算可得传动比为0.8；

电机转速为25r/min，锥齿轮传动比为0.8，可求得锥齿轮2转速为20r/min，同步轮型号相同，传动比为1，所以曲柄转速为 20r/min，约为2rad/s。

滑块C的位置为:

连杆BC角速度为：

滑块C的速度为:

滑块C的加速度为:

得到横向滑块速度范围-8.63～8.63cm/s，纵向滑块速度范围 -16.43～16.43cm/s

强度校核

螺旋传动强度校核

螺杆的螺纹直径是M14，螺距为2，材料为304不锈钢。螺杆工作时承受轴向压力F和扭矩T的作用，螺杆危险截面上既有压缩应力，又有切应力。因此校核螺杆强度时，应根据第四强度理论求出危险截面的计算应力。

σ_ca其强度条件为

已知：

轴向压力F＝2N

螺杆所受扭矩T＝8000N*mm

螺杆螺纹小径d＝11.5mm

螺杆螺纹段危险截面面积

螺杆螺纹段抗扭截面系数

可求得，计算应力σ_ca＝45.9Mpa

因为螺杆许用应力

所以σ_ca<[σ]。

Claims (6)

1.一种新型椅式助老搓背按摩装置，其特征在于：包括纵向调节丝杠、工作模块单元、椅背滑槽板、座椅、椅面；

所述工作模块单元由工作机构、传动机构、电动机和活动机架；

所述传动机构包括锥齿轮a、锥齿轮b、皮带a、皮带b；

工作机构包括纵向连杆、纵向曲柄、横向曲柄、横向连杆、滑块、滑块挡板、纵向搓板、横向搓板；

以所述座椅为机架，椅面固定于座椅表面，电动机为动力源，通过锥齿轮a和锥齿轮b传动及皮带a和皮带b传动，将电动机的转矩和转速转换为工作机构中纵向曲柄及横向曲柄所需要的转矩和转速；

通过曲柄滑块机构，以纵向连杆及横向连杆驱动滑块在活动机架滑槽内做直线往复运动，并将纵向搓板和横向搓板与滑块固结，滑块在滑轨上移动时，搓澡板随着滑块运动，进而实现搓澡；

所述滑块挡板用于作搓板的固定座，同时对内部滑块起到连接作用；

工作机构安装于活动机架上，前后两侧活动机架通过活动机架连接轴相连接，并将传动机构布置于前后活动机架之间的空间内；

所述活动机架上下两侧安装有丝杠上固定座和下固定座，丝杠上下两端与丝杠固定座相铰接，并在其中安装丝杠螺母，通过手摇转动丝杠主动正齿轮，以丝杠从动正齿轮，传动轴及锥齿轮c作为中间传动结构，将手轮的转动转化为丝杠的转动，再驱动工作模块整体上下往复运动，使得包含活动机架在内的整个工作机构模块可以在丝杠的驱动下在椅背两侧活动机架滑槽板内上下移动。

2.根据权利要求1所述的一种新型椅式助老搓背按摩装置，其特征在于，所述活动机架上布置了两块横向直线往复运动的横向搓板及一块纵向直线往复运动的纵向搓板，通过设计横向曲柄及纵向曲柄的所夹角度，协调三块搓板以一定的运动规律协调运动，在实现基本搓背功能的基础上，亦可实现背部按摩功能，有利于一机多用，拓宽装置使用范围。

3.根据权利要求1所述的一种新型椅式助老搓背按摩装置，其特征在于，所述装置将工作装置全部安装在活动机架上，实现工作机构模块化；通过运用纵向调节丝杠传动，实现整个工作机构模块的上下直线运动，可以对背部不同部位完成搓背按摩动作；

此外利用纵向调节丝杠所具有的自锁特性，可以使工作机构模块在椅背任意行程范围内高度下发生自锁，固定工作机构模块高度，因而该装置可以在任意行程范围内高度下稳定工作而不发生模块滑落。

4.根据权利要求1所述的一种新型椅式助老搓背按摩装置，其特征在于，两侧横向滑块共用同一曲柄，为避免运动干涉，该装置模仿内燃机曲轴结构特征将两侧滑块的曲柄分离，再将两曲柄在铰接处相固结，使得两侧曲柄及连杆分别位于四个相互平行的平面内运动，避免了运动干涉。

5.根据权利要求1所述的一种新型椅式助老搓背按摩装置，其特征在于,所述椅背调节功能通过合理布置汽车座椅靠背角度调节总成实现。

6.根据权利要求1所述的一种新型椅式助老搓背按摩装置，其特征在于,工作模块单元内部含有三套相互并联曲柄滑块机构，滑块上包裹澡巾，整个工作模块单元可以相对座椅框架上下移动位置，以满足搓背的位置变化要求。

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