一种如厕辅助助力装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及生活辅助器械领域，特别涉及一种可辅助人体起坐的如厕辅助助力装置。


背景技术：

[0002]
众所周知，双腿是人体结构中及其重要的部分，通过膝关节结构完成各种复合运动，如行走起坐等，但对于膝关节、肢体因衰老退化或其他特殊原因导致起坐乏力的人群而言，如厕、洗澡等简单的生活常事却常常让他们头痛。为提高这类人群的生活质量，减轻其家人负担，可自动辅助人体起坐的座椅急待开发。
[0003]
目前，现在技术中的辅助起身座椅，如专利文献cn201510192873.1中的一种全自动起坐辅助装置，通过推杆使椅面升降贴合人体；但为推杆提供动力的电动机和升降液压缸制造成本较高，结构复杂，座板的转动角度取决于升降装置的动作行程，因此对升降装置的要求较高，且使用不舒适。
[0004]
专利文献cn201320402970.5中的一种多功能起坐辅助机，结构简单，仅需将座板装在支撑竖杆上，由腋下支撑杆提供部分支持力，成本较低；但是该装置仅通过腋下支撑拖动全身，舒适度极差，所以并不适合广泛的乏力人群。
[0005]
专利文献cn201420186203.x中的一种腿伤病人如厕辅助装置，通过液压杆推动椅面使之贴合人体的上升下降，辅助使用者如厕；但是其使用的局限性太大，必须固定的安装在马桶上面，并且椅面与支撑杆是线接触，可靠性差，前后倾风险大。
[0006]
专利文献cn201410537912.2中的一种带有如厕辅助装置的轮椅，此装置设有将人举起的托举单元以及拉板，可以实现整个如厕的自动化，但整个装置是基于轮椅的基础上设计的，不能折叠收纳，占空间大，影响他人使用。


技术实现要素：

[0007]
本实用新型针对现有技术中存在的结构复杂、功能单一、占用空间较大等问题，提供一种如厕辅助助力装置，解决膝关节疼痛、退化等起坐乏力人群在类似如厕过程中起坐不便的问题。
[0008]
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
[0009]
一种如厕辅助助力装置，包括底座、座板和固定设置在底座两侧的可伸缩推杆，所述座板在两侧分别与推杆的活动端铰接，所述座板与推杆之间在座板两侧分别设置有转动支撑机构；
[0010]
所述转动支撑机构包括短杆和长杆，所述短杆一端与推杆的活动端铰接，另一端与长杆中部铰接，所述长杆一端与推杆固定部上的支柱铰接，另一端铰接设置有滑块，位于座板两侧分别设置有导向槽，所述滑块配合设置在导向槽内与所述导向槽形成移动副，所述短杆、长杆、座板和推杆之间形成两级曲柄滑块机构，其中所述推杆、长杆和短杆之间通过推杆的伸缩运动形成一级曲柄滑块机构，所述座板、长杆和短杆之间通过滑块和导向槽
形成另一级曲柄滑块机构。
[0011]
上述技术方案中，进一步地，所述长杆为具有一定弧度的弧形杆。
[0012]
上述技术方案中，进一步地，所述支柱位于推杆固定部靠后侧位置上。
[0013]
上述技术方案中，进一步地，所述座板表面与导向槽所在的平面之间呈一定的夹角，使座板在收纳状态下，座板与推杆重合时，短杆与推杆之间呈一定的夹角。
[0014]
上述技术方案中，进一步地，所述推杆采用三节电动推杆。
[0015]
上述技术方案中，进一步地，所述推杆的活动端上分别设置有扶手芯轴，所述扶手芯轴上分别套设有扶手外壳，分别为左扶手外壳和右扶手外壳，扶手外壳与扶手芯轴滑动配合连接，所述扶手外壳上端分别设置有扶手，分别为左扶手和右扶手；
[0016]
所述座板与两侧的扶手外壳之间设置有第一传动机构，所述第一传动机构包括齿轮传动组件和凸轮组件，所述凸轮组件包括两个分别设置在座板两侧的凸轮，分别为左凸轮和右凸轮，所述凸轮位于扶手外壳下方，分别对扶手外壳形成支撑；所述凸轮与扶手芯轴之间转动连接，所述座板转动时通过齿轮传动组件驱动凸轮转动，所述凸轮转动时驱动扶手外壳沿扶手芯轴上下运动；
[0017]
所述扶手外壳与扶手芯轴之间设置有第二传动机构，所述第二传动机构包括设置的扶手外壳上的导向销和设置在扶手芯轴上的螺旋槽，所述导向销配合设置在螺旋槽内，所述扶手外壳沿扶手芯轴上下运动时，在第二传动机构的作用下，所述扶手外壳可沿扶手芯轴转动。
[0018]
上述技术方案中，进一步地，所述左凸轮与右凸轮同步转动形成共轭凸轮结构，所述左凸轮与右凸轮的推程和回程共轭互补，使左凸轮和右凸轮在同步转动过程中，左扶手外壳和右扶手外壳朝相反的方向运动。
[0019]
上述技术方案中，进一步地，所述导向销从螺旋槽的一端运动到另一端时，所述左扶手外壳、右扶手外壳旋转90
°
。
[0020]
上述技术方案中，进一步地，所述齿轮传动组件包括分别设置在座板两侧的第一齿轮组，所述第一齿轮组包括固定连接在座板上的内齿轮、中间齿轮和外齿轮，所述中间齿轮设置在内齿轮和外齿轮之间，并分别与内齿轮和外齿轮之间啮合；
[0021]
所述外齿轮设置在座板两侧的铰接轴上，所述凸轮分别固定设置在两侧的铰接轴上，所述中间齿轮通过齿轮轴设置在扶手芯轴上，与扶手芯轴之间转动连接。
[0022]
上述技术方案中，进一步地，所述扶手芯轴上位于扶手上方套设有压缩弹簧。
[0023]
本实用新型所具有的有益效果：
[0024]
1)本实用新型采用两级曲柄滑块机构，通过推杆在驱动座板升降的同时驱动座板的转动，实现座板升降与转动的复合联动，从而实现对人体起坐路径的模拟，为人体起坐运动提供助推作用力。
[0025]
2)本实用新型通过座板在竖直方向的转动驱动扶手在水平面方向转动，实现在起身时座板收纳的同时，座椅扶手的自动收纳，从而减小装置所占用的空间。
[0026]
3)本实用新型结合人体工程学原理，其动作过程中仿形人体下肢运动，拟合人体起坐路径，并在该过程中提供全程的助推作用力，可很好地解决膝关节疼痛、退化等起坐乏力人群起坐不便的问题。
[0027]
4)本实用新型采用两级曲柄滑块机构实现对人体起坐的辅助和装置的折叠收纳，
传动稳定可靠，提高了使用过程中的舒适性，且结构简单、操作控制方便。
附图说明
[0028]
图1为本实用新型装置收纳状态结构示意图。
[0029]
图2为本实用新型装置展开过程结构侧视图。
[0030]
图3为本实用新型装置展开状态结构示意图。
[0031]
图4为本实用新型装置座板、扶手收纳状态结构示意图。
[0032]
图5为本实用新型装置中第一传动机构和第二传动机构结构示意图。
[0033]
图中：101、底座，102、座板，103、推杆，104、短杆，105、长杆，106、滑块，107、导向槽，108、铰接轴，109、压缩弹簧，110、推杆套，111、横梁，112、支柱；
[0034]
201、扶手，211、左扶手，212、右扶手；
[0035]
301、扶手芯轴；
[0036]
401、凸轮，411、左凸轮，412、右凸轮；
[0037]
501、内齿轮，502、中间齿轮，503、外齿轮，504、齿轮轴；
[0038]
601、螺旋槽，602、导向销；
[0039]
701、扶手外壳，711、左扶手外壳，712、右扶手外壳。
具体实施方式
[0040]
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0041]
实施例一
[0042]
如图1至3所示，本实施例中的如厕辅助助力装置，包括底座101、座板102和固定设置在底座两侧的可伸缩推杆103，所述座板102在两侧分别与推杆103的活动端铰接，所述座板102与推杆103之间在座板两侧分别设置有转动支撑机构。
[0043]
本实施例中的转动支撑机构包括短杆104和长杆105，所述短杆104一端与推杆103的活动端铰接，另一端与长杆105中部铰接，所述长杆105一端与推杆103固定部上的支柱112铰接，另一端铰接设置有滑块106，位于座板两侧分别设置有导向槽107，所述滑块106配合设置在导向槽107内与所述导向槽107形成移动副，所述短杆104、长杆105、座板102和推杆103之间形成两级曲柄滑块机构，其中所述推杆103、长杆105和短杆104之间通过推杆的伸缩运动形成一级曲柄滑块机构，所述座板101、长杆105和短杆104之间通过滑块106和导向槽107形成另一级曲柄滑块机构。
[0044]
本实施例中采用两级曲柄滑块机构，通过推杆的伸缩运动提供动力，驱动座板上升，此时推杆、长杆、短杆组成的曲柄滑块机构动作，推杆与短杆之间的铰接点带动短杆运动，短杆带动长杆转动；同时座板、长杆、短杆组成的另一级曲柄滑块机构动作，连接于长杆端部的滑块在座板侧面的导向槽内滑动，驱动座板转动，使座板位姿改变；实现座板上升的同时座板的转动，整个过程实现了对人体起坐路径的模拟，为使用者提供起坐的助推作用力，帮助使用者完成起坐动作，同时实现对座板的折叠收纳，以节约空间。
[0045]
装置中长杆105采用具有一定弧度的弧形杆，使其对座板进行驱动时，座板在人起坐动作时具有足够的运动高度，并且在对座板进行收纳时能够实现座板的快速折叠收纳。
[0046]
推杆103固定部上的支柱112设置于推杆固定部靠后侧的位置上，使座板102在运
动到收纳状态下时，可避免曲柄滑块机构中各铰接点位于同一直线上，而出现死点的问题，保证曲柄滑块机构运行中的稳定性和可靠性。
[0047]
座板102表面相对于导向槽所在的平面之间呈一定的夹角，使座板在收纳状态下，座板与推杆重合时，短杆104与推杆103之间呈一定的夹角。这样曲柄滑块机构在运动过程中可避免产生死角，便于装置的收纳与展开。
[0048]
本实施例中的推杆103可采用现有的电动推杆等能够实现伸缩功能的结构件，优选采用三节电动推杆，以增加推杆的动作行程。
[0049]
结合本实施例中座椅对其操作过程进行说明，以辅助起身为例：
[0050]
1)初始状态下，按下推杆的控制开关，推杆缩短，通过短杆带动长杆转动，长杆端部的滑块与导向槽配合，带动座板向上方转动，并向前方伸出；到达一定位置后使用者坐在座板上并随座板下降，完成坐下动作；
[0051]
2)当需要起坐时，按下推杆的控制开关，推杆伸长，通过短杆带动长杆转动，长杆端部的滑块与导向槽之间配合，带动座板转动，实现座板上升的同时座板转动的联动，此时座板为使用者提供起坐的辅助助推力，帮助使用者完成起坐动作；
[0052]
3)推杆件继续动作，完成对座板和扶手的收纳操作，实现对装置的收纳，减小对空间的占用。
[0053]
实施例二
[0054]
本实施例与实施例一之间的区别在于，本实施例中在实现座板收纳的同时还能够同时实现对扶手的收纳折叠，具体如下：
[0055]
如图4和5所示，本实施例中在推杆的活动端上分别设置有扶手芯轴301，所述扶手芯轴301上分别套设有扶手外壳701，分别为左扶手外壳711和右扶手外壳712，扶手外壳701与扶手芯轴301滑动配合连接，所述扶手外壳701上端分别设置有扶手201，分别为左扶手211和右扶手212。
[0056]
座板102与两侧的扶手外壳701之间设置有第一传动机构，所述第一传动机构包括齿轮传动组件和凸轮组件，所述凸轮组件包括两个分别设置在座板两侧的凸轮401，分别为左凸轮411和右凸轮412，所述凸轮401位于扶手外壳701下方，分别对扶手外壳701形成支撑。凸轮401与扶手芯轴301之间转动连接，所述座板转动时通过齿轮传动组件驱动凸轮转动，所述凸轮转动时驱动扶手外壳沿扶手芯轴上下运动。
[0057]
本实施例中的齿轮传动组件包括分别设置在座板两侧的第一齿轮组，所述第一齿轮组包括固定连接在座板上的内齿轮501、中间齿轮502和外齿轮503，所述中间齿轮502设置在内齿轮501和外齿轮503之间，并分别与内齿轮和外齿轮之间啮合；外齿轮503设置在座板与扶手芯轴之间的铰接轴108上，所述凸轮401分别固定设置在两侧的铰接轴108上，所述中间齿轮502通过齿轮轴504设置在扶手芯轴301上，与扶手芯轴301之间转动连接。座板转动时，连接在座板上的内齿轮转动，内齿轮转动带动中间齿轮转动，中间齿轮转动带动外齿轮转动；由于外齿轮与凸轮均固定连接在铰接轴上，通过铰接轴驱动凸轮转动，从而实现对凸轮的驱动。
[0058]
第一齿轮组中内齿轮501采用直径较大的扇形内齿轮，中间齿轮502的直径比外齿轮503的直径小，使第一齿轮组形成增速齿轮组，根据凸轮的工作轮廓面及运动行程，设置第一齿轮组的传动比约为1:3。
[0059]
本实施例中，左扶手外壳711的长度大于右扶手外壳712的长度，所述左凸轮411与右凸轮412同步转动形成共轭凸轮结构，所述左凸轮411与右凸轮412的推程和回程共轭互补，使左凸轮和右凸轮在同步转动过程中，左扶手外壳711和右扶手外壳712朝相反的方向运动，以避免扶手在收纳或展开过程中扶手之间因相对转动发生碰撞而造成干涉，影响扶手收纳的功能。
[0060]
座板102呈水平方向设置时，扶手为完全展开状态，左凸轮411与左扶手外壳711之间的支撑点位于左凸轮的最小圆弧半径处，右凸轮412与右扶手外壳712之间的支撑点位于右凸轮的最大圆弧半径处，两凸轮与对应扶手外壳支撑点的圆弧半径之差正好等于两扶手外壳的高度差，使左右两侧的扶手在展开时正好位于同一高度位置。
[0061]
座板102呈竖直方向设置时，扶手为完全收纳状态，左凸轮与左扶手外壳之间的支撑点位于左凸轮的最大圆弧半径处，右凸轮与右扶手外壳之间的支撑点位于右凸轮的最小圆弧半径处，使左右两侧的扶手呈上下交错并排设置。
[0062]
同时，为进一步避免扶手在收纳过程中扶手相对转动时发生碰撞而造成干涉，这里对左凸轮和右凸轮的结构进行优化设置，使共轭配合的左凸轮与右凸轮在同步转动过程中，扶手在从展开状态到收纳状态的动作过程为：过程中的动作包括以下过程，以避免扶手在收纳过程中扶手在相对转动过程中发生碰撞而造成干涉；具体如下:
[0063]
以扶手完全展开状态下左凸轮与右凸轮的初始相位为基准，当左凸轮、右凸轮同步转动一定角度，左扶手外壳、右扶手外壳保持静止；
[0064]
左凸轮、右凸轮继续转动一定角度，左凸轮进入推程，推动左扶手外壳上升，右扶手外壳保持静止；
[0065]
左凸轮、右凸轮继续转动一定角度，左扶手外壳上升并运动到最上端位置，同时右扶手外壳下降；
[0066]
左凸轮、右凸轮继续转动一定角度，左扶手外壳保持静止，右扶手外壳下降并运动到最下端位置；
[0067]
左凸轮、右凸轮继续转动一定角度，左扶手外壳、右扶手外壳保持静止。
[0068]
优选在凸轮401与扶手外壳701之间设置有推杆套110，所述推杆套110活动套设在扶手芯轴301上，所述推杆套110下端设置有法兰端面，所述法兰端面设置在凸轮401上。凸轮在转动时与推杆套的法兰端面之间接触，通过推杆套推动扶手外壳运动。
[0069]
在扶手外壳701与扶手芯轴301之间设置有第二传动机构，所述扶手外壳沿扶手芯轴上下运动时，在第二传动机构的作用下，所述扶手外壳可沿扶手芯轴转动。具体地，本实施例中第二传动机构包括设置的扶手外壳上的导向销602和设置在扶手芯轴上的螺旋槽601，所述导向销602配合设置在螺旋槽601内。当扶手外壳在上、下运动时，在导向销和螺旋槽的配合导向作用下，扶手外壳沿螺旋槽发生转动，通过设置螺旋槽的槽型结构即可对扶手外壳在转动角度及运动过程进行设定。
[0070]
在螺旋槽和导向销的作用下，导向销602从螺旋槽601的一端运动到另一端时，所述左扶手外壳700、右扶手外壳712旋转90
°
。具体地，本实施例中扶手为完全展开状态时，左扶手外壳上的导向销位于对应螺旋槽的下端；右扶手外壳上的导向销位于对应螺旋槽的上端。扶手在收纳过程中，所述左扶手外壳在左凸轮的作用下向上运动，左扶手外壳在上升的同时朝右侧方向旋转，当导向销运动到螺旋槽的最上端时，左侧扶手转动90
°
；所述右扶手
外壳在右凸轮的作用下向下运动，右扶手外壳在下降的同时朝左侧方向旋转，当导向销运动螺旋槽的最下端时，右侧扶手转动90
°
，左右两侧扶手呈上下交错并排设置的收纳状态；扶手展开过程与上述过程相反，这里不再赘述。
[0071]
本实施例中在扶手芯轴301上位于扶手201上方套设有压缩弹簧109，可以在两扶手芯轴301上端设置横梁111，压缩弹簧109一端抵在横梁111上，另一端抵在扶手201上；在凸轮做回程运动时，压缩弹簧为扶手外壳提供向下运动的推力，保证扶手外壳在运动过程中的可靠性。
[0072]
本实用新型的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本实用新型基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本实用新型的保护范围内。