能调睡角的床及其床头靠板装置的制作方法

本发明涉及一种床，特别涉及一种能调睡角的床及其床头靠板装置。

背景技术：

床都有床体(或称床架)，现在市上基本的床体是一个有一定高度的矩形平台。在这平台上垫上床垫，铺好褥子、床单，就成为能睡觉的床了。

现在家庭中使用的床大都只能平卧不能斜躺不能调节睡觉的角度。申请号为2010201D8595.D，名为电动床的中国专利就描述了一种能调睡角的床。它是将电动活动床架置于整体海绵主体中做成的。其说明书中说：“本实用新型是采用整体单位海绵床垫的材料特点，直接将活动床面架结合于床垫中，而海绵垫体具有一定的变形能力，同时在海绵床垫体底部成型出容置驱动装置的容置空间，使得驱动装置与活动床面结合为一体，床体在无角度调节时和普通床垫一样，驱动装置无外露，保正了床的整体性，同时驱动装置又可令活动床面，实现可以调节角度的多功能床，令该电动床适用于日常家居使用。”这床能调节床面角度，当然就能斜躺了，这就是一种能调睡角的床了。只是这种床结构复杂，主体需用钢制，并且海绵床垫太软不宜长久睡卧，他说是适用于日常家居使用，实者不宜家用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题，是要针对现有技术的缺陷对其进行改进，以提供一种结构简单适宜家庭使用的能调睡角的床及其床头靠板装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种能调睡角的床，能调睡角的床的首端安装有床头靠板装置，床头靠板装置包括装置体、螺杆、螺母和靠板，螺杆通过轴承竖直地安装在装置体上，螺母与螺杆相配合，靠板通过其上端与螺母转动连接，床头靠板装置中设置有电动机与螺杆传动配合并设置有正反转控制线路来控制电动机正转和反转而带动螺杆正转和反转或者床头靠板装置中设置有摇柄与螺杆传动配合来摇动螺杆正转和反转，操纵螺杆转动和靠板绕与螺母转动连接的轴转动配合下能使靠板的下端边从装置体中出来离能调睡角的床的首端以不同的距离放在能调睡角的床的床面上从而能使靠板与床面成不同的角度放在床面上。

床头靠板装置是能使普通床成为能调睡角的床的装置。能调睡角的床以下可以简称床。床头靠板装置安装在床首端通常采用可拆固定连接方式连接在这床的床体的首端而安装于这床的首端的，如采用螺纹连接方式连接在床体首端而安装在床首端。床头靠板装置安装在床首端还可以是放置于床首端，只要其依靠墙壁仍可使用。床有两端，首端和尾端。床首端通常是指人在床上睡觉时头常朝之端。装置体是直接或间接安装螺杆、螺母、靠板、电动机及线路或摇柄的地方，它可以做成柜状、架状等。

这里的螺杆是用来传递运动的螺杆。螺杆通过轴承竖直地安装在装置体上，是螺杆的两端通过滑动轴承或滚动轴承竖直地安装在装置体上。螺杆竖直地安装在装置体上是螺杆最好是竖直地安装在装置体上。螺杆前后倾斜(床首尾方向倾斜)较大的角度，如一二拾度也能使用，等同于螺杆竖直的情况。

靠板是人斜躺或坐靠背靠之板，它通常是一块矩形板，它可以是组合成的板。靠板通过其上端与螺母的转动连接，通常是靠板通过其上端通过平行于靠板的下端边的水平轴与螺母转动连接。这里说的平行和水平都不是绝对的，只能是近似的，只要能使用就算平行和水平了。

电动机与螺杆的传动配合就是电动机与螺杆传递运动的配合传递转动运动的配合。电动机与螺杆的传动配合可以是直接地传动配合也可是通过齿轮、皮带轮、蜗杆蜗轮等等的传动配合，可以是一级传动也可是多级传动。电动机和螺杆的正转和反转不可能同时进行，这里说的正转和反转是既可正转又可反转有时正转有时反转。螺母与螺杆配合螺杆正转或反转时螺母不转动螺母就被螺杆推动沿螺杆向上或向下运动。我们选用较小升角的螺杆螺纹，让螺母与螺杆配合时能自锁，当螺杆停转时让螺母能稳定停于螺杆之上。电动机和螺杆的正转和反转是顺时针转动还是反时针转动是人为规定的，为了叙述方便我们规定使螺母向上运动的电动机的转动和螺杆的转动都是正转，反之是反转。按此规定，电动机正转螺杆就正转螺母就向上运动，电动机反转螺杆就反转螺母就向下运动。

控制线路是用来控制电动机转动的线路。控制线路是由控制设备如开关、熔断器，接触器、时间继电器、等控制设备安装并用导线联接组成的线路。正反转控制线路是用来控制电动机实现正转和反转的线路。

摇柄与螺杆的传动配合，可以是直接与螺杆的传动配合，也可是通过齿轮、皮带轮等的传动配合。摇柄与螺杆传动配合就能通过摇柄摇动螺杆正转和反转，摇柄通常做成可拆卸的摇柄，需摇时装上，不摇时拆下放着。

能调睡角的床的床面是指其床体上垫上床垫铺上褥子床单等后能睡觉的床面。床面可以看成一个水平面。靠板与床面的成角是将靠板看成一个面与水平的床面相交的成角。靠板与床面的成角是假如靠板这个面能绕与床面的交线转动，靠板从放在床面上的位置从床面上方向床尾方向转而贴靠在床面上时所转过的角度。靠板放在床面上是指靠板的下端边放在床面上状态的放在床面上。靠板下端边在床面上离床首端越远靠板与床面的成角越大，反之越小。靠板与床面的成角通常能在略大于90度到略小于180度间变化。

操纵螺杆转动和靠板绕与螺母转动连接的轴转动配合下能使靠板的下端边从装置体中出来离能调睡角的床的首端以不同的距离放在能调睡角的床的床面上。这是说操纵开关使电动机通电转动带动螺杆转动或者操纵摇柄带动螺杆转动加上操纵靠板绕与螺母转动连接的轴转动的配合下能使靠板的下端边从装置体中出来离能调睡角的床的首端以不同的距离放在能调睡角的床的床面上。靠板的下端边为什么能从装置体中出来离床首端不同的距离放在床面上呢？这是因为靠板能绕与螺母转动连接的轴转动，靠板又较长，在靠板向外转动一定角度，在螺杆反转靠板随螺母下降一定距离后就能将下端边离床首端一定距离放在床面上，靠板下降的距离不同靠板下端边离床首端的距离就不同，因此，靠板的下端边就能从装置体中出来以离床首端不同的距离放在床面上了。

由于本发明床首端安装有床头靠板装置，当将床头靠板装置中的靠板下端边放在床面上时，靠板就能与床面成角地放在床面上，我们就可在床上依靠在靠板的前面即靠背面上斜躺或坐靠休息了。这里说明一下斜躺和坐靠的区别，斜躺要求靠板与床面的成角较大，人体上部的重量主要由靠板来承受，坐靠要求靠板与床面的成角较小人体上部的重量主要通过臀部压在床面上由床面来承受。又由于靠板与床面的成角角度可以通过改变靠板下端边在床面上离床首端的距离来进行调节，所以，这床就是一种能调睡角的床。本床是在普通床首端安装床头靠板装置而做成的，所以结构简单，适宜家用。这样，本发明就提供了一种结构简适宜家庭使用的能调睡角的床及其床头靠板装置了。

操纵靠板时还要防止靠板和螺母随螺杆转动。为了操纵靠板方便，我们在床头靠板装置中设置限转杆来限制螺母随螺杆转动。限转杆通常是两根，一根限正转一根限反转。

为使靠板斜躺或坐靠舒适，我们在靠板的前面即靠背面上设置一层软弹物。软弹物如海绵、棉花、织物、布等。为保持靠板靠背面的清洁我们设置靠板外套套在靠板靠背面上可以常換常洗保持清洁。为了美观我们还可在靠板外套上印出或绣出丽的图画。

为使用电方便我们选择电动机为单相交流异步电动机。为降低传动比我们选择单相交流异步电动机为四极或六极单相交流异步电动机。为使安全操作我们设计电动机的正反转控制线路为有两个起动按钮开关一个起动按钮开关控制电动机正转另一个起动按钮开关控制电动机反转按下起动按钮开关电动机转动放开起动按钮开关电动机停转的点动正反转控制线路。起动按钮开关控制电动机转动可以是直接控制也可是通过接触器、中间继电器等的间接控制。为了操纵方便我们将点动正反转转线路中的两个起动按钮开关安装在靠板的侧边或背面，这样安装操纵靠板的同时就能方便地操控电动机转动了。为使控制线路安全用电，我们在这正反转控制线路中设置具有时间继电器的限时通电电路。为保证运行安全我们在控制线路中还设置有限位开关。

家庭中多使用双人床，睡伴间同一时间常各有所好，有的需要平卧有的需要斜躺，为满足这种个性需求，我们将能调睡角的双人床的床头靠板装置做成双人分用的床头靠板装置。双人分用的床头靠板装置是共有一个装置体的包括有两套螺杆、螺母、靠板、电动机及控制线路或摇柄等构件配合组成的能分别单独使用的床头靠板装置。

能调睡角的床结构简单，普通床装上床头靠板装置就成为能调睡角的床了，适宜家用。家庭中有了能调睡角的床，就能将床头靠板装置中的靠板以不同需求角度放在床面上斜躺或坐靠休息了，你还可舒适地斜躺或坐靠在这种床上看书看报看电视玩手机了。这种床更适宜老人病人使用，能让他们休息得更好更健康。愿天下人因此床生活得更美好！

附图说明

图1是一种能调睡角的床的主视图。

图2是图1能调睡角的床的左侧视图。

图3是图1能调睡角的床拆去摇柄后的A--A剖视放大图。

以上图都是说明原理的结构示意图。

图4是图1能调睡角的床中电动机的正反转控制线路图。

具体实施方式

本发明一种能调睡角的床如图1、图2、图3、图4所示。一种能调睡角的床1，能调睡角的床1的首端安装有床头靠板装置2，床头靠板装置2包括装置体3、螺杆4、螺母5和靠板6，螺杆4通过轴承竖直地安装在装置体3上，螺母5与螺杆4相配合，靠板6通过其上端与螺母5转动连接，床头靠板装置2中设置有电动机与螺杆4传动配合并设置有正反转控制线路来控制电动机正转和反转而带动螺杆4正转和反转或者床头靠板装置2中设置有摇柄与螺杆4传动配合来摇动螺杆4正转和反转，操纵螺杆4转动和靠板6绕与螺母5转动连接的轴转动配合下能使靠板6的下端边9从装置体3中出来离能调睡角的床1的首端以不同的距离放在能调睡角的床1的床面10上从而能使靠板6与床面10成不同的角度放在床面10上。

本床头靠板装置2中既设置有电动机D与螺杆4传动配合并设置有正反转控制线路来控制电动机D正转和反转而带动螺杆4正转和反转又在床头靠板装置2中设置有摇柄8与螺杆4传动配合来摇动螺杆4正转和反转，既可电动又可手动。

装置体3成柜状，主要由木质的左侧板11、右侧板12、后板13、前板14、上横板15和下横板16组装而成。床头靠板装2通过装置体3的前板14与床体的床首板17螺纹连接而安装于能调睡觉的床1的首端。

下横板16中部上面如图用螺纹连接着一块钢板18。钢板18上做有下滑动轴承19。上横板15如图螺纹连接有上滑动轴承20。上滑动轴承20与下滑动轴承19竖直相对。螺杆4上端与上滑动轴承20相配合，下端与下滑动轴承19相配合就通过这两轴承竖直地安装在装置体3上。

螺母5与螺杆4相配合。螺母5的前面如图横着焊接着一根横钢管21。靠板6主体22是一块矩形木板。靠板6主体22的前面粘结着一层海绵23，在这海绵23上覆了一层布就成为靠板6的靠背面24。钢制夹头25通过螺纹紧固夹紧在靠板主体22上端成为靠板6的上端。夹头25上端左处26和右处27内有孔且同一轴线且这轴线与靠板6的下端边9相平行。轴28穿过夹头25左处26内的孔，穿过螺母5的横钢管21的孔，穿过夹头25右处27内的孔就将靠板6与螺母5转动连接起来。轴28一端有大头另一端由垫片销锁住不会从穿过的孔中滑出。由于螺杆4竖直，螺母5与螺杆4配合，横着螺母5的横钢管21就是水平的了，穿过它的轴28就是水平的轴28了，就是水平轴28了。又由于靠板6上端夹头25左处26和右处27内的孔的轴线与靠板6的下端边9相平行，所以，水平轴28又与靠板6下端边9相平行，所以，靠板6通过其上端与螺母5的转动连接，是靠板6通过其上端通过平行于靠板6的下端边9的水平轴28与螺母5转动连接。

电动机支架29通过螺纹连接于钢板18和下横板16上。电动机D通过螺纹连接于电动机支架29上。电动机D轴上通过键连接有小齿轮30。螺杆4下端部通过键连接有大齿轮31。小齿轮30和大齿轮31的模数和齿形角相等，它们相互啮合。电动机D通过小齿轮30和大齿轮31的啮合就与螺杆4传动配合起来了。电动机D通电转动就能通过齿轮传动带动螺杆4降速转动。电动机D正转(按前述规定)就能带动螺杆4正转，电动机D反转就能带动螺杆4反转。

摇柄8下端是正四方柱。螺杆4上端有正四方孔32。摇柄8下端的正四方柱通过上滑动轴承20的孔能插入螺杆4上端的正四方孔32中配合，从而能使摇柄8与螺杆4直接传动配合，从而能通过摇柄8摇动螺杆4正转或反转。这摇柄8是能拆下的，需用时装上，不需用时拆下放着。

本床头靠板装置，靠板6的升降既可电动又可手动，选择电动为主手动为辅。如何选择电动机、螺杆和传动比呢？我认为可按螺母5十秒钟左右走完螺杆4全程来设计。为降低传动比，我们可选电动机为单向四极交流异步电动机，可选螺杆4为梯形单线螺纹。

本床头靠板装置2中设置有限转杆33、34来限制螺母和靠板随螺杆4的转动。限转杆33、34通过上横板15和下横板16相对的孔竖直地安装在装置体3中。限转杆33、34近靠于螺母5的横钢管21后面，使横钢管21和水平轴28在螺杆4转动时只能横着床首尾端方向随螺母5上下运动。

电动机的正反转控制线路为有两个起动按钮开关一个起动按钮开关控制电动机正转另一个起动按钮开关控制电动机反转按下起动按钮开关电动机转动放开起动按钮开关电动机停转的点动正反转控制线路。电动机正反转控制线路按其功能可分为三个部分：通电电路、主电路和控制电路。

通电电路是本线路专门设置的，具有时间继电器的限时通电电路。通电电路接通的电源是220伏50赫芝的单相交流电源。通电电路是由插头XP、熔断器RD、起动按钮开关QA、交流接触器KM、空气阻尼式断电延时的时间继电器SJ和导线联接组成的两条并联电路。一条电路是通过插头XP、熔断器RD、起动按钮开关QA和时间继电器SJ线圈的电路。另一条电路是通过插头XP、熔断器RD、接触器KM线圈和时间继电器SJ瞬时闭合延时断开的常开触头的电路。插头XP平常就插入电源插座中。电路的工作过程是：按下起动按钮开关QA，时间继电器SJ线圈获电，时间继电器SJ的瞬时闭合延时断开的常开触头闭合，接触器KM线圈获电，接触器KM主触头闭合，为主电路和控制电路接通电源。按下起动按钮开关QA(半秒左右)后就可放开，放开后时间继电器SJ线圈断电，但时间继电器SJ的瞬时闭合延时断开的常开触头仍然闭合，接触器KM线圈继续通电，接触器KM主触头继续闭合接通电源。直到延迟时间到了，时间继电器SJ的瞬时闭合延时断开的常开触头断开，接触器KM线圈才失电，跟着其主触头断开才断开电源。时间继电器SJ的瞬时闭合延时断开的常开触头延时断开的时间可以通过继电器的调节螺丝调节，我们这里有100秒的延迟时间足夠用了。这里说明，通电电路中的时间继电器也可以采用通电延时的时间继电器，只是接线复杂些，读者可自行研究，这里就不多说了。

主电路和控制电路由单相流异步电动机D、电容器C、两个起动按钮开关ZQA、FQA，两个中间继电器ZZJ、FZJ和两个限位开关1XWK、2XWK及导线联接组成。电动机D是单相交流四机电容异步电动机。这里说明如果不便获得四极电动机，也可采用二极电动机，只是传动比要大些。电动机D的两相绕组在空间互差90°电角。某绕组与电容器C串联，这某绕组中的电流就超前90°电角。各绕组与电容器串联在电动机内形成的旋转磁场转向相反。因此，电容器C交換着串联于两饶组中就能使电动机正转和反转。

主电路中电动机D采用单相220伏交流源，由通电电路中接触器KM的常开主触头接通，再分别由中间继电器ZZJ和FZJ的常开触头接通电动机D和电容C实现正转和反转。

控制电路中，正转控制电路由正转起动按钮开关ZQA、中间继电器ZZJ线圈、中间继电器FZJ常闭触头、上位限位开关1XWK的常闭触头串联组成。若通电电路已把电源接通，按下正转起动按钮开关ZQA，中间继电器ZZJ的线圈获电，中间继电器ZZJ的常开触头闭合，主电路接通，将电容器C串联于电动机D正转绕组中，电动机D就正转带动螺杆4正转，螺杆4正转就带动螺母5和靠板6向上运动。放开正转起动按钮开关ZQA中间继电器ZZJ的线圈失电，电动机D停转，螺母5就停止于螺杆4的某高度位置。若按下正转起动按钮开关ZQA不放，螺母5上行到顶碰着上位限位开关1XWK使它的常闭触头断开，中间继电器ZZJ线圈就失电使它的常开触头断开电动机D失电停转。

控制电路中，反转控制电路由反转起动按钮开关FQA、中间继电器FZJ线圈、中间继电器ZZJ常闭触头、下位限位开关2XWK的常闭触头串联组成。若通电电路已把电源接通，按下反转起动按钮开关FQA，中间继电器FZJ的线圈获电，中间继电器FZJ的常开触头闭合，主电路接通，将电容器C串联于电动机反转绕组中，电动机D就反转带动螺杆4反转，螺杆4反转就带动螺母5和靠板6向下运动。放开反转起动按钮开关FQA，中间继电器FZJ的线圈失电，电动机D停转，螺母5就停止于螺杆4的某高度位置。若按下反转起动按钮开关FQA不放，螺母5下行到底碰到下位限位开关2XWK使它的常闭触头断开，中间继电器FZJ线圈就失电使它的常开触头断开电动机D失电停转。

由于螺母5与螺杆4能自锁，电动机停转螺杆4和螺母5就都不动了，螺母5就停于螺杆4某处。电动机D负载小功率小电流不大，所以，可以用中间继电器的常开触头通断主电路，况且可用两三个常开触头并联通断电。在正转控制电路中串联有反转控制电路中间继电器FZJ的常闭触头，在反转控制电路中串联有正转控制电路中间继电器ZZJ的常闭触头，这样就防止按了一个起动按钮再桉另一个起动按钮产生的事故。本控制线路中设置有限时通电电路，平常主电路和控制电路都不带电，使用安全。

起动按钮开关QA安装在装置体3的上横板15上。正转起动按钮开关ZQA和反转起动按钮开关FQA安装在靠板6的左边上。上位限位开关1XWK安装于装置体3的上横板15上，螺母5上行到顶能碰触于它。装置体3上还做有与左右侧板11、12和前板14连接的挡板35和挡下板36。下位限位开关2XWK安装于挡下板36上，螺母5下行到底能碰触于它。插头XP由软电线连接插于电源插座中。其于电器设备都安装于装置体3的后板13上(结构图中未画出)并用导线联起来。正转起动按钮开关ZQA和反转起动按钮开关FQA用较长的软电线连接合起来贴靠于靠板6背面进入装置体3内，不影响靠板6运动，靠板6的运动也不影响电路的工作。这里说明，也可采用无线起动按钮开关，就不用开关联线了。

平常靠板6下端靠在挡板35上由安装在挡板35上的磁铁37吸住靠板下端部背面专门设置的铁片，面向床尾方向直立地挂于螺母5上放置于装置体3中。当需在床上斜躺或坐靠时，先按下起动按钮开关QA一会儿放开，接触器KM主触头闭合将电源接通。然后一只手插入装置体3前板14中部的缺口中将靠板6下端往外扳转出一合适角度，另一只手手指按下反转起动按钮开关FQA，电动机D就反转带动螺杆4反转，螺母5和靠板6就下降，到手随靠板6下降下端边9快接近床面10时放开反转起动按钮开关FQA电动机D停转，将靠板6下端边9放在床面10上，就可在床上斜躺或坐靠在靠板6的靠背面24上休息了。当然斜躺时需将靠板6往外扳转的角度大些使靠板6与床面10的成角大些如150左右度。坐靠时需将靠板6往外扳转的角度小些使靠板6与床面10的成角小些如100度左右。这将靠板放在床面上的操纵就是操纵螺杆4转动和靠板6绕与螺母5转动连接的轴转动配合将靠板6的下端边9从装置体3中出来放在床面上。将靠板6放在床面10所需的操作时间一般数秒十数秒就夠了，当设定的时间继电器延迟时间(如100秒)到达、通电电路就自动断电。

斜躺或坐靠休息完毕需将靠板6放回装置体3中时，仍需先按下起动按钮开关QA一会儿使通电电路接通，然后一只手扳着靠板6的下端，另一只手手指按下正转起动按钮开关ZQA，电动机D就正转带动螺杆4正转，螺母5就向上运动，直到螺母5碰触到上位限位开关1XWK正转控制电路断电使主电路断电电动机D停转，螺母5和靠板6停止上升，就可将靠板6下端边9靠在挡板35上，从而将靠板6放回装置体3中原处。当延迟时间到达，通电电路自动断开电源。

如果停电了，需要斜躺或坐靠时，就将摇柄8的下端正四方柱插入螺杆4上端的正四方孔32中，一手摇动螺杆4反转一手扳动靠6外转也能将靠板6斜放在床面10上斜躺或坐靠休息。使用完毕又要一手摇动摇柄8使螺杆4正转另一手扶着靠板将靠板6放回装置体3中原处。当然无电时操纵麻烦些，但我们这里是把它作为辅助手段。

靠板的长宽多大才合适呢？我曾量过摇床的翻板其宽与床宽相近其长70多厘米。我认为靠板的宽度在60到70厘米，长度80厘米左右较为合适。附图只是说明原理的图，真正制造时要将床头靠板装置做得美观，要让靠板6在装置体上时除靠板6外看不到装置体3内的其他部分。

如果本床是双人床我们就可将床头靠板装置2制成双人分用的床头靠板装置，就是在一个装置体的左部和右部分别设置如上所述的螺杆、螺母、靠板、电动机、控制电路、摇柄等使能满足睡伴各自斜躺或坐靠的床头靠板装置。这里虽然沒有举例双人分用的床头靠板装置，但说来人人皆晓。

以上只举一例，但本发明远不止这些。