一种助力起床装置转让专利
申请号 : CN202110395409.8
文献号 : CN113101089B
文献日 : 2022-03-11
发明人 : 陈传海 , 逯炳麟 , 周航 , 槐堇棚 , 罗旭良
申请人 : 吉林大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种助力起床装置,其特征在于,包括:机架;
驱动机构,包括两部分驱动组件;每部分驱动组件包括手摇件、传动组件、齿轮和设置在机架上的弧形齿条;
托肩机构,设置在所述驱动机构上,用于拖住使用者的肩部;
其中,当使用者摇动手摇件时,所述手摇件通过传动组件驱动齿轮在弧形齿条上移动,以使托肩机构托起使用者的肩部做弧形运动,实现起床操作;
所述机架包括两部分支撑组件,两部分支撑组件通过具有折叠功能的连接组件连接;
所述支撑组件包括:底座;第一连接件,固定设置在底座上;第二连接件,与所述第一连接件的一端转动连接;支架,固定设置在所述第一连接件上;弧形齿条设置在所述支架上;
所述第二连接件远离第一连接件的一端设有定位轮,所述定位轮与齿轮同轴装配;
所述连接组件包括两部分连接结构,两部分连接结构通过第三连接件连接;每部分连接件结构包括两件第四连接件,两件第四连接件的一端分别活动设置在两部分支撑组件上,另一端与第五连接件活动连接;第四连接件和第五连接件之间设有活动连接件;
所述托肩机构包括两部分托肩组件,每部分托肩组件包括:第六连接件;外环,呈半包围结构,通过所述第六连接件设置在手摇件上;内环,呈半包围结构,滑动设置在所述外环内;驱动件,用于驱动所述内环在外环内滑动;弹性件,设置在内环与外环之间,用于驱动内环在脱离驱动件的作用力时复位;
所述助力起床装置还包括升降机构,所述升降机构包括设置在两部分支撑组件上的两部分升降组件,每部分升降组件包括固定设置在底座上的第七连接件,第七连接件的两端活动连接有第八连接件和第九连接件,第八连接件的另一端活动连接在第十连接件的中部,第九连接件的另一端同第十连接件的一端活动连接;
所述助力起床装置还包括助力机构,所述助力机构包括两部分助力组件,每部分助力组件包括:第一伸缩件,设置在第一连接件和第二连接件之间;第二伸缩件,设置在第八连接件和第十连接件之间。
2.根据权利要求1所述的一种助力起床装置,其特征在于,所述传动组件包括通过传动件传动连接的第一传动轮和第二传动轮,第一传动轮与所述手摇件连接,第二传动轮与所述齿轮同轴连接。
3.一种如权利要求1或2所述的助力起床装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:通过托肩机构拖住使用者的肩部;
摇动手摇件,所述手摇件通过传动组件驱动齿轮在弧形齿条上移动,以使托肩机构托起使用者的肩部做弧形运动,实现起床操作。
说明书 :
一种助力起床装置
技术领域
背景技术
个方面:1、随着年龄的增长,老年人的肌肉容量和肌肉力量都会下降,导致在起床时力量不
足;2、大多数的老人都会有骨质疏松的症状,而骨质疏松会导致在起床时手臂乏力;3、疾病
的影响,比如心血管疾病,患有心血管疾病的老人在起床时会出现乏力甚至头晕的情况。
以下几种:1、固定式,需要打孔固定在床上;;2、电动助力式,这类器械通过电动缸提供动
力,推动床板倾斜,实现老人的起床。
人的身体状况。
发明内容
分支撑组件上,另一端与第五连接件活动连接;第四连接件和第五连接件之间设有活动连
接件。
件,第七连接件的两端活动连接有第八连接件和第九连接件,第八连接件的另一端活动连
接在第十连接件的中部,第九连接件的另一端同第十连接件的一端活动连接。
设置在所述驱动机构上,用于拖住使用者的肩部;其中,当使用者摇动手摇件时,所述手摇
件通过传动组件驱动齿轮在弧形齿条上移动,以使托肩机构托起使用者的肩部做弧形运
动,实现起床操作。
小,无需外界电源,使用者的起床速度可以根据手动摇动手摇件的频率来调节,使起床速度
同自身的身体状况相适应。而且本实施例所采取的手摇件、传动组件、齿轮、弧形齿条等机
械零件,加工难度较低,多数部件可采用标准零件,材料强度要求较低,部件可以采用铝合
金制造,制作成本较低。
附图说明
接件;13、活动连接件;14、第四连接件;15、第二伸缩件;16、第十连接件;17、第八连接件;
18、第七连接件;19、第九连接件;20、手摇件;21、齿轮;22、第一传动轮;23、第二传动轮;24、
传动件;25、定位轮;26、棘轮;27、第六连接件;28、内环;29、外环;30、驱动件;31、弹性件。
具体实施方式
不用于限定本发明。
肩机构设置在驱动机构上,随齿轮21一起运动。
过传动组件驱动齿轮21在弧形齿条9上移动,齿轮21移动过程中带动托肩机构一起移动,从
而通过托肩机构托起使用者的肩部做弧形运动,实现起床操作。
装置自重小,无需外界电源,使用者的起床速度可以根据手动摇动手摇件20的频率来调节,
使起床速度同自身的身体状况相适应。而且本实施例所采取的手摇件20、传动组件、齿轮
21、弧形齿条9等机械零件,加工难度较低,多数部件可采用标准零件,材料强度要求较低,
部件可以采用铝合金制造,制作成本较低。
分支撑组件优选为对称结构,助力起床装置在不使用时可以通过连接组件10折叠起来,节
约空间,从而解决现有助力起床装置体积较大,在不使用时占据大量空间的问题。
采用的的连接部件可以是轴承,本实施例中优选为鱼眼杆端关节轴承3,以实现第二连接件
2绕轴承相对于第一连接件1转动。第二连接件2远离第一连接件1的一端开设有通孔,以方
便齿轮21的安装,这个端部还固定连接(连接方式可以是焊接、铆接、螺栓连接等)有一件连
杆,用来安装传动组件。
带动托肩机构跟随齿轮21的轨迹做弧形运动,进而托起使用者的肩部,使使用者由躺姿变
为坐姿,实现起床操作。
端设置了定位轮25,使定位轮25与齿轮21同轴装配,实现同轴转动,从而齿轮21既可以在弧
形齿条9上移动,也可以通过定位轮25带动第二连接件2绕第一连接件1转动。
装有滚子,与弧形齿条9内侧凹槽接触,其作用是保证齿轮21沿着齿条啮合运动时轴向定位
的准确性,不会出现脱离啮合的现象。
件第四连接件14的一端分别活动设置在两部分支撑组件上,另一端与第五连接件11活动连
接;第四连接件14和第五连接件11之间设有活动连接件13。
分连接结构优选为对称结构,每部分主要由第五连接件11、第四连接件14、活动连接件13及
相关连接部件组成,前后两部分通过第三连接件12连接起来。
五连接件11左右两端部分别和两个对称第四连接件14铰接,两个第四连接件14分别和机架
的左右对称两部分的第一连接件1铰接。在第五连接件11和活动连接件13连接处开有槽,便
于折叠时活动连接件13的收放。同样,第四连接件14中间也有槽,便于折叠时活动连接件13
和第五连接件11的收放。
由此,在连接组件10的第五连接件11与左右两第四连接件14的连接处安装了左右两个活动
连接件13。
件13分别与第五连接件11和第四连接件14铰接,这样第五连接件11和第四连接件14仍能够
相对转动,但是夹角的最大角度得到限制,且在左右两边夹角分别达到最大角度时,活动连
接件13的张角达到最大的180°实现自锁,使得整个连接组件10具有一定的稳定性。
接件14以及左右两个活动连接件13铰接而成。活动连接件13在达到最大张角180°时自锁使
得第五连接件11与第四连接件14形成一个梯形稳定支撑结构。同时,连接组件10可通过活
动连接件13向内折叠,第五连接件11向下折叠,两件第四连接件14连接着机架向内收回,使
得整个连接组件10向中心折叠,便与整个装置的收放。连接组件10各部件的具体尺寸与约
束见附图5。
分托肩组件,两部分托肩组件优选为对称结构,每个托肩组件采取可开闭的半包围结构,主
要有第六连接件27、内环28、外环29、驱动件30、弹性件31组成,通过固连在内环28上的驱动
件30来实现托肩组件的开闭。
托肩组件的外环29为空心圆管,在空心圆管的外壁面上开有一段圆弧槽,在外环29内侧铺
设有凹形的海绵垫,在使用者使用助力起床装置时,助力起床装置会通过托肩组件给使用
者的肩部施加力,所以在外环29上铺设符合使用者腋窝和肩部结构的凹形海绵垫,使得助
力起床装置的使用更舒适。
弧槽内运动。弹性件31可以采取为圆弧弹簧或其他弹性元件,其一端固连在外环29的内部
轨道端口,另一端固连在内环28的端面。
肩组件的封闭。
与所述齿轮21同轴连接。
每部分由第一传动轮22、第二传动轮23和传动件24组成。第一传动轮22和第二传动轮23可
以采取为链轮、皮带轮等,相应的,传动件24可以采取为链条、皮带等。
在齿轮21同轴装配的轴处还可以同轴装配一个弹簧,弹簧受到卡扣的控制。以及在齿轮21
和第一传动轮22处同轴装配棘轮26,通过轴孔配合与键连接,实现同轴转动,起到防止反转
的作用。棘轮26的具体尺寸与约束见图4。
传动轮22上,进而通过第一传动轮22、第二传动轮23、传动件24组成的传动组件将初动力传
递到与第二传动轮23同轴转动的齿轮21上,进而推动齿轮21沿着弧形齿条9啮合运动。使用
者通过连接环随着齿轮21沿着弧形齿条9做一个弧形的起床运动,实现了起床的目的。
设置在底座5上的第七连接件18,第七连接件18的两端活动连接有第八连接件17和第九连
接件19,第八连接件17的另一端活动连接在第十连接件16的中部,第九连接件19的另一端
同第十连接件16的一端活动连接。
离开。升降机构由两部分组成,每部分由第七连接件18、第八连接件17、第九连接件19、第十
连接件16等相关连接部件组成。
个铰链四杆机构中,第七连接件18固定,第八连接件17与第九连接件19分别和第七连接件
18铰接,第十连接件16分别与第八连接件17与第九连接件19铰接。
相对于第七连接件18逆时针转动,从而第十连接件16与第八连接件17、第九连接件19之间
的夹角变大,相对于第八连接件17、第九连接件19顺时针转动,即相对于第七连接件18顺时
针转动的同时上升,与第十连接件16固连的机架也实现了上升。在下降过程中,各部件运动
情况相反,即实现机架的升降。在第十连接件16和机架的支撑架的对应位置上开有孔,通过
螺栓将升降机构的第十连接件16与机架的支撑架固定连接,进而第十连接件16的升降就带
动机架的升降。
间的夹角接近零度,机构处于死点位置,第一伸缩件6被压缩,但是助力不能够推动第二连
接件2相对于第一连接件1转动,当通过手摇件20提供动力经过传动组件传导,带动第二连
接件2相对于第一连接件1转动,打破了机构的死点位置,被压缩的第一伸缩件6提供助力。
各部件的具体尺寸与约束见附图2。
件16、第八连接件17、第七连接件18和第九连接件19夹角最小时,即整个升降机构处于最低
点时,各连接件之间的夹角接近零度,机构处于死点位置,第二伸缩件15被压缩,但是助力
不能够推动第十连接件16运动。当使用者通过对与第十连接件16固连的机架的连杆末端的
手柄8提供一个轻微的向上的力时,这个力推动第十连接件16向上运动,打破了机构的死点
位置,被压缩的第二伸缩件15提供助力,实现整个装置的上升。各部件的具体尺寸与约束见
附图7。
肩组件打开。使用者将托肩组件套在肩部,腋窝托在托肩组件外环29铺设的海绵垫上,然后
松开驱动件30,内环28在被压缩的弹性件31的作用下弹出,实现托肩组件的闭合。
动件24、第一传动件24和传动件24组成动力传动,带动与第一传动件24通过轴孔配合与键
连接的齿轮21转动,齿轮21转动的同时,和弧形齿条9啮合转动。所以带动机架的第二连接
件2绕着鱼眼杆端关节轴承3相对于机架的第一连接件1转动,同时机架的第一连接件1和第
二连接件2之间的相对夹角发生变化,打破了固连在机架上的第一伸缩件6的死点位置,被
压缩的第一伸缩件6提供助力,推动机架的第二连接件2运动,带动托肩组件运动,托肩组件
托动使用者的肩部沿着弧形轨迹运动,实现起床的功能。在起床的过程中,如果使用者出现
了乏力的症状,无法继续转动手摇件20,与第一传动件24通过轴孔配合与键连接的棘轮26
起防止反转的作用,所以整个装置不会下降,通过托肩组件将使用者托住,避免使用者摔
伤。
件16移动,此时打破了升降机构的铰链四杆机构的死点位置。被压缩的第二伸缩件15提供
助力,推动升降机构的第十连接件16,带动第八连接件17和第九连接件19相对于第七连接
件18运动,实现升降机构的升降功能,从而带动整个装置的上升,便于使用者从装置上离
开。
接件1的力的作用下,第十连接件16带动第八连接件17和第九连接件19相对于第七连接件
18运动,同时压缩第二伸缩件15,使得升降机构复位,第二伸缩件15被压缩,机构处于死点
位置。然后使用者按照步骤1的要求锁紧托肩组件,后握紧摇柄,按下手摇件20中央的按钮,
使得齿轮21和弧形齿条9脱离啮合,然后顺势躺下,借助使用者的自重,带动机架的第二连
接件2相对于第一连接件1转动,同时压缩第一伸缩件6,使得机架和传动组件复位,第一伸
缩件6和铰链四杆机构处于死点位置。使用者在躺下的过程中由于第一伸缩件6的作用力,
使得整个下降过程比较平稳。
装置自重小,无需外界电源,使用者的起床速度可以根据手动摇动手摇件20的频率来调节,
使起床速度同自身的身体状况相适应。而且本实施例所采取的手摇件20、传动组件、齿轮
21、弧形齿条9等机械零件,加工难度较低,多数部件可采用标准零件,材料强度要求较低,
部件可以采用铝合金制造,制作成本较低。使用者可以通过在使用手摇助力起床装置辅助
起床的过程中锻炼身体。此外,在医疗方面,该手摇助力起床装置对于病人的身体恢复也有
一定的作用。