CN214072572U - 一种椅背和椅腿板联动椅子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种椅背和椅腿板联动椅子。椅腿板上端铰接在椅座板前端，椅背板下端铰接在椅座板后端，椅座板安装在底板上，椅腿组后方有两组蜗杆套组，蜗杆套固定于底板上，蜗杆套内装有竖直布置的蜗杆和带编码器步进电机，带编码器步进电机底部固定在底板上，带编码器步进电机输出端朝上和蜗杆同轴连接，蜗杆外通过螺纹套装有蜗杆滑套。本实用新型体结构运动更加协调连贯，结构简单，便于维护，能够实现椅背和椅子腿板的任意角度的停留，整体调节的灵活度达，拥有很大的适用范围；提高了整体结构转动到水平位置时的稳定性，实现“椅子”变“床”的功能；并且能够有效解决断电时，椅背和椅腿板的固定不牢靠的问题。

Description

一种椅背和椅腿板联动椅子

技术领域

本实用新型涉及了一种椅子，具体涉及了一种椅背和椅腿板联动椅子。

背景技术

椅子作为人们日常接触时间最长的用具，无论是在办公或者是日常休闲，椅子在人们日常生活中的方方面面随处可见。正是因为如此，人们对与椅子的要求也就越来越高，人们对于椅子的要求已经远不止单纯的“坐下来”，越来越多的人追求椅子在满足“坐下来”的同时也能够方便的“躺下去”。于是人们在要求坐下来舒适的同时，人们也在要求椅子躺下来的舒适，如何保证从坐下来到半躺再到全躺下来的平稳舒适过度，这就体现了椅子的椅背和椅腿板联动设计的必要性，椅腿板和椅子的椅背联动设计能够使使用者从“坐下来”到“躺下来”的舒适过度。

从“坐下来”到“躺下来”的舒适过度，目前市场上出现了许多解决方案，但是已有的联动结构都为纯机械结构，这会对躺下之后坐起和躺下的速度控制带来了麻烦；而且只能够进行小角度的调节，并不能实现180°的平躺，并且不能够实现各位置的停留，不能够很好的满足当今人们对椅子的要求；而在其他能够自动化调节椅子椅背和腿板角度的结构都比较复杂，成本较高。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型的技术方案是：

本实用新型包括底板、椅腿板、椅座板、椅背板、两组蜗杆套组和两组连杆机构，椅腿板上端通过阻尼器铰链铰接在椅座板前端，椅背板前下端通过阻尼器铰链铰接在椅座板后端，椅座板通过两侧的椅腿组安装在底板上，椅腿组后方有两组蜗杆套组，每组蜗杆套组包括蜗杆套、蜗杆滑套、带编码器步进电机和蜗杆，蜗杆套固定于底板上，蜗杆套内装有竖直布置的蜗杆和带编码器步进电机，带编码器步进电机底部固定在底板上，带编码器步进电机输出端朝上和蜗杆同轴连接，蜗杆外通过螺纹套装有蜗杆滑套；

椅腿板、椅座板下方和椅背板的背面之间的两侧对称安装两组连杆机构，每组连杆机构包括第五连杆、第三连杆、第四连杆、第六连杆、第二连杆和第一连杆，第五连杆的一端铰链连接在椅腿板的背面，第五连杆相对椅腿板转动，第五连杆的另一端和第四连杆的一端、第六连杆的一端铰接，第六连杆的另一端和第三连杆的一端、第二连杆的一端铰接，第二连杆另一端和第一连杆的一端、蜗杆滑套铰接；第一连杆的另一端和椅背板背面中心铰接；

第四连杆的另一端铰接到第二长杆上，第二长杆水平支撑安装于两侧的椅腿组的第二椅腿之间，第三连杆的另一端铰接到第一长杆上，第一长杆水平支撑安装于两侧的椅腿组的第一椅腿之间；

所述的椅腿组包括第一椅腿、第二椅腿和第三椅腿，第一椅腿、第二椅腿和第三椅腿排列在同一直线上，第一椅腿、第二椅腿和第三椅腿的底端均垂直安装在底板上，第一椅腿、第二椅腿和第三椅腿的顶端垂直安装在椅座板下方。

所述的底板上还设有控制端，控制端和带编码器步进电机电连接，控制端通过驱动电路控制带编码器步进电机的正反转从而驱动蜗杆的旋转运动带动蜗杆滑套的上下运动。

所述的椅座板上方的两侧均安装有π字型把手。

所述的第一椅腿和第二椅腿之间的间距与第二椅腿和第三椅腿之间的间距相等。

所述的第一椅腿、第二椅腿和第三椅腿的高度均与蜗杆套的高度相等。

所述的椅腿板和椅背板均以阻尼器铰链为转轴相对椅座板转动。

所述的椅腿板前端设有凸台，用于使用者搁置双脚。

本实用新型的有益效果：

得益于蜗杆滑套的配合设计，当带编码器步进电机停止驱动蜗杆，由于滑套的导程角小于啮合的当量摩擦角，该机构拥有自锁性，所以方便椅背和椅腿板的停留，并且能够有效解决断电时，椅背和椅腿板的固定不牢靠的问题；并且通过蜗杆滑套的配合设计，装置具有较大的传动比，配合机的正反转，可以使从躺下到直接坐起的过程容易方便，更加省力。

得益于带编码器的电机及控制系统的运用，椅背和椅腿板的旋转速度可以通过按键调节控制，实现人椅交互；并且加之阻尼器铰链的使用，能够使椅子在躺下或升起的过程中保持一定的速率，整个运动过程的速度稳定，不会突变，舒适使用者从坐下到躺下的过度过程；并且通过控制端的带有记忆存储功能，能够根据用户的需求，存储相应的数据，从而设置为椅子初始位置，方便下一次的使用。

得益于六连杆结构，能够实现椅背和椅脚板的联动的功能，整体结构运动更加协调连贯，结构简单，便于维护；并且能够实现椅背椅脚板相对椅座的大约0-90°较大范围的调节，能够实现椅背喝椅子腿板的任意角度的停留，整体调节的灵活度达，拥有很大的适用范围。

得益于支撑架的结构，使得在躺下时，蜗杆套能够为椅背提供稳定牢靠的支撑，从而提高整体结构转动到水平位置时的稳定性，实现“椅子”变“床”的功能。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型全躺时的结构示意图；

图3为本实用新型蜗杆套组的结构示意图。

图中，1-椅腿板，2-椅座板，3b-第一长杆，3-第二长杆，4-椅背板，5-第一连杆，6-蜗杆套，7-蜗杆滑套，8-带编码器步进电机，9-蜗杆，10-底板，11-第二连杆，12第三连杆、12b-第四连杆，13第一椅腿、13b第二椅腿、13c-第三椅腿，14-第六连杆，15-第五连杆，16-阻尼器铰链，17-控制端。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括底板10、椅腿板1、椅座板2、椅背板4、椅腿组、两组蜗杆套组和两组连杆机构，椅腿板1前端设有凸台，用于使用者搁置双脚，椅腿板1上端通过阻尼器铰链16铰接在椅座板2前端，椅背板4下端通过阻尼器铰链16铰接在椅座板2后端，椅腿板1和椅背板4均以阻尼器铰链16为转轴相对椅座板2转动，椅座板2上方的两侧均安装有π字型把手。

如图1和图3所示，椅座板2通过两侧的椅腿组安装在底板10上，椅腿组后方有两组蜗杆套组，每组蜗杆套组包括蜗杆套6、蜗杆滑套7、带编码器步进电机8和蜗杆9，蜗杆套6固定于底板10上，蜗杆套6内装有竖直布置的蜗杆9和带编码器步进电机8，带编码器步进电机8底部固定在底板10上，带编码器步进电机8输出端朝上和蜗杆9同轴连接，蜗杆9外通过螺纹套装有蜗杆滑套7。

如图2和图3所示，椅腿板1、椅座板2下方和椅背板4的背面之间的两侧对称安装两组连杆机构，每组连杆机构包括第五连杆15、第三连杆12、第四连杆12b、第六连杆14、第二连杆11和第一连杆5，第五连杆15的一端铰链连接在椅腿板1的背面，第五连杆15相对椅腿板1转动，第五连杆15的另一端和第四连杆12b的一端、第六连杆14的一端铰接，第六连杆14的另一端和第三连杆12的一端、第二连杆11的一端铰接，第二连杆11另一端和第一连杆5的一端、蜗杆滑套7铰接；第一连杆5的另一端和椅背板4背面中心铰接。

第四连杆12b的另一端铰接到第二长杆3上，第二长杆3水平支撑安装于两侧的椅腿组的第二椅腿13b之间，第三连杆12的另一端铰接到第一长杆3b上，第一长杆3b水平支撑安装于两侧的椅腿组的第一椅腿13之间。

具体实施中，每侧的椅腿组包括第一椅腿13、第二椅腿13b和第三椅腿13c，第一椅腿13、第二椅腿13b和第三椅腿13c排列在同一直线上，第一椅腿13、第二椅腿13b和第三椅腿13c的底端均垂直安装在底板10上，第一椅腿13、第二椅腿13b和第三椅腿13c的顶端垂直安装在椅座板2下方。第一椅腿13和第二椅腿13b之间的间距与第二椅腿13b和第三椅腿13c之间的间距相等。具体实施的与第一椅腿13、第二椅腿13b和第三椅腿13c的高度与蜗杆套6的高度相等。

底板10上还设有控制端17，控制端17和带编码器步进电机8电连接，控制端17通过驱动电路控制带编码器步进电机8的正反转从而驱动蜗杆9的旋转运动带动蜗杆滑套7的上下运动。

本实用新型的实现过程：

联动的实现：通过控制端17输出PWM波控制带编码器步进电机8转动，从而驱动蜗杆9正向反向旋转运动，并且控制端17能够通过调节输出的PWM波的占空比从而调节带编码器步进电机8的转速，通过控制端17上的键位设置实现通过按键改变带编码器步进电机8的正反转。蜗杆9的旋转运动带动与之相配合的滑块7向上运动，从而带动第二连杆11和第一连杆5一起上下做平行运动和旋转运动。其中第一连杆5带动着椅背板4向下上运动；第二连杆11推动拉动着第三连杆12、第四连杆12b和第六连杆14组成的平行四边形结构发生变形，第四连杆12b绕第一长杆3向前后转动，绕第六连杆14平动，从而带动与第四连杆12b和第六连杆14铰接于端点的第五连杆15推动拉动着椅脚板1向上下运动。从而实现椅背板4往下上旋转的同时，椅脚板1向上下旋转相应的角度，达到椅背板4的运动的同时带动椅脚板1运动的效果。

控制端17控制椅背椅腿板角度的调节实现：

控制端17控制带编码器步进电机8启动，控制端17通过输出一定长度的恒定占空比PWM波使得蜗杆滑套7运动到蜗杆9的最高处后带编码器步进电机8停止工作，蜗杆滑套7固定于蜗杆9最高点，得益于带编码器步进电机8本身有制动力矩，控制端17通过输入额定电流锁定带编码器步进电机8的力矩为保持力矩，从而将蜗杆9锁死，蜗杆滑套7也被锁死固定在蜗杆9的最高处。此时椅背板4和椅腿板1能够在处于与椅座板2接近垂直的位置保持不动，达到正常椅子功能的使用。

当需要半躺时，控制端17控制带编码器步进电机8启动，控制端17通过输出恒定占空比的PWM波驱动蜗杆9运动从而带动蜗杆滑套7向下运动一定距离，带动第二连杆11和第一连杆5运动，其中第一连杆5拉动椅背板4向下运动对应的角度，第二连杆11推动着由第三连杆12、第四连杆12b和第六连杆14组成的平行四边形结构发生变形，从而导致与第四连杆12b和第六连杆14铰接于一处的第五连杆15推动着椅脚板1向上运动相应的角度，然后，带编码器步进电机8停止驱动，蜗杆9停止转动，蜗杆滑套7在蜗杆9上锁死固定，从而椅背板4和椅腿板1与椅座板2保持相应的角度，用于半躺休息。

当需要全躺休息时，控制端17控制带编码器步进电机8驱动，带动蜗杆9旋转运动，从而带动带动蜗杆滑套7运动，椅腿板1和椅背板4联动，当运动到椅背板4背面与蜗杆套6接触时，控制端17输入额定电流锁定带编码器步进电机8的力矩为保持力矩，此时由于联动结构，椅腿板1能够运动至基本水平，与椅座板2和椅背板4大致处于同一水平面，能够使使用者实现平躺。同时由于椅背板4背部和蜗杆套6接触，滑杆套6能够为椅背板4提供足够的支撑，能够使平躺时整体结构更加稳固。

本实用新型的记忆功能的实现：

通过控制端17设置当蜗杆滑套7位于蜗杆9顶端时为初始原点，设定带编码器的步进电机8信号为正，反之为负。控制端17输出脉冲信号带编码器的步进电机8转动，从而蜗杆滑套7运动到相应位置，带动椅腿板1和椅背板4处于一定角度位置，并记录下输入脉冲长度，从而能够通过相对坐标确定当前位置，通过键位设置输入当前坐标到控制端17，并保存为坐标为椅子初始状态坐标。从而保证下次使用，椅子的初始位置椅腿板1和椅背板4处于已设置的初始状态坐标角度。

Claims (8)

1.一种椅背和椅腿板联动椅子，其特征在于：椅腿板(1)上端通过阻尼器铰链(16)铰接在椅座板(2)前端，椅背板(4)下端通过阻尼器铰链(16)铰接在椅座板(2)后端，椅座板(2)通过两侧的椅腿组安装在底板(10)上，每侧的椅腿组后方均有一组蜗杆套组，每组蜗杆套组包括蜗杆套(6)、蜗杆滑套(7)、带编码器步进电机(8)和蜗杆(9)，蜗杆套(6)固定于底板(10)上，蜗杆套(6)内装有竖直布置的蜗杆(9)和带编码器步进电机(8)，带编码器步进电机(8)底部固定在底板(10)上，带编码器步进电机(8)输出端朝上和蜗杆(9)同轴连接，蜗杆(9)外通过螺纹套装有蜗杆滑套(7)；椅腿板(1)、椅座板(2)下方和椅背板(4)的背面之间的两侧对称安装两组连杆机构，每组连杆机构包括第五连杆(15)、第三连杆(12)、第四连杆(12b)、第六连杆(14)、第二连杆(11)和第一连杆(5)，第五连杆(15)的一端铰链连接在椅腿板(1)的背面，第五连杆(15)的另一端和第四连杆(12b)的一端、第六连杆(14)的一端铰接，第六连杆(14)的另一端和第三连杆(12)的一端、第二连杆(11)的一端铰接，第二连杆(11)另一端和第一连杆(5)的一端、蜗杆滑套(7)铰接；第一连杆(5)的另一端和椅背板(4)背面中心铰接；第四连杆(12b)的另一端铰接到第二长杆(3)上，第二长杆(3)水平支撑安装于两侧的椅腿组之间，第三连杆(12)的另一端铰接到第一长杆(3b)上，第一长杆(3b)水平支撑安装于两侧的椅腿组之间。

2.根据权利要求1所述的一种椅背和椅腿板联动椅子，其特征在于：所述的椅腿组包括第一椅腿(13)、第二椅腿(13b)和第三椅腿(13c)，第一椅腿(13)、第二椅腿(13b)和第三椅腿(13c)排列在同一直线上，第一椅腿(13)、第二椅腿(13b)和第三椅腿(13c)的底端均垂直安装在底板(10)上，第一椅腿(13)、第二椅腿(13b)和第三椅腿(13c)的顶端垂直安装在椅座板(2)下方。

3.根据权利要求1所述的一种椅背和椅腿板联动椅子，其特征在于：

所述的底板(10)上还设有控制端(17)，控制端(17)和带编码器步进电机(8)电连接。

4.根据权利要求1所述的一种椅背和椅腿板联动椅子，其特征在于：所述的椅座板(2)上方的两侧均安装有π字型把手。

5.根据权利要求2所述的一种椅背和椅腿板联动椅子，其特征在于：所述的第一椅腿(13)和第二椅腿(13b)之间的间距与第二椅腿(13b)和第三椅腿(13c)之间的间距相等。

6.根据权利要求1所述的一种椅背和椅腿板联动椅子，其特征在于：所述的椅腿板(1)和椅背板(4)均以阻尼器铰链(16)为转轴相对椅座板(2)转动。

7.根据权利要求1所述的一种椅背和椅腿板联动椅子，其特征在于：所述的椅腿板(1)前端设有凸台。

8.根据权利要求2所述的一种椅背和椅腿板联动椅子，其特征在于：所述的第一椅腿(13)、第二椅腿(13b)和第三椅腿(13c)的高度均与蜗杆套(6)的高度相等。

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