专利名称：多功能健身办公椅的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多功能健身办公椅，特别是一种具有腰背部锻炼和肩颈部按摩功能的办公椅。
背景技术：
对长期使用电脑办公的人员而言，身体长期坐在办公椅上通过手腕与手指进行办公或其他作业，腰背部和肩颈部负荷过大时间过长，容易导致颈椎病、腰肌损伤、腰椎间盘突出或背部肌肉劳损等职业病，直接影响其工作与生活，非常需要定期对腰背部和肩颈部进行锻炼与保养。另一方面，现有的一些健身锻炼设备往往设置在一些专用健身保健中心或户外运动场所，这些按时上班的人员在时间和精力上很难做到长期有规律地进行腰背部 和肩颈部的锻炼与保健。在这种情况下，长期使用电脑办公而导致腰背部或肩颈部患有疾病的人群数量不断增多，已成为一个普遍存在的健康问题。目前，市场上也有一些专用的具有肩背部按摩功能的按摩椅和具有腰背部锻炼功能的健身器械，但现有的这些产品功能相对单一或者并不适用于办公使用。而对长期使用电脑办公的人们而言，同时具备腰背部锻炼、肩颈部按摩和办公三种功能的椅子能更方便他们在办公空暇时间使用，并且不需要额外的放置空间。通过文献检索和资料信息收集，尚未找到同时具备腰背部锻炼和肩颈部按摩功能、并且具有办公功能的这种多功能健身办公椅。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种具有腰背部锻炼和肩颈部按摩功能的多功能健身办公椅。实现本发明目的的技术解决方案为一种多功能健身办公椅，包括底座、箱体底板、底板、动力输出机构、箱体侧板、椅背、按摩机构、座板、座板支撑、滑动杆、第一摇动块、第二摇动块、第一销轴、第一摆动支座、第一曲柄、第二销轴、连杆、第三销轴、第二摆动支座、第一关节轴承、第二关节轴承、第三销轴、第三关节轴承、第四关节轴承、第五关节轴承、第六关节轴承、第二曲柄、第三曲柄、第四曲柄、第三摆动支座、第四摆动支座、第五摆动支座、第六摆动支座、第四销轴、第二摆动块、转轴；
底座固连在底板上，底板上设置四个摆动支座，该四个摆动支座分别为第二摆动支座、第三摆动支座、第四摆动支座和第五摆动支座，其中第二摆动支座和第四摆动支座之间的连线与第三摆动支座和第五摆动支座之间的连线相垂直，第三摆动支座通过第四销轴与第二摆动块相连接，第五摆动支座通过第五销轴与第一摆动块相连接，第一摆动块和第二摆动块分别与箱体底板相固连，箱体底板上设置两个箱体侧板，两个箱体侧板之间设置动力输出机构，第二摆动支座通过第三销轴与第一关节轴承相连接，第一关节轴承通过连杆与第二关节轴承相连接，第二关节轴承通过第二销轴与第一曲柄相连接，该第一曲柄与动力输出机构的第二输出轴的一端相连接，第四摆动支座通过销轴与第四关节轴承相连接，第四关节轴承通过连杆与第五关节轴承相连接，第五关节轴承通过销轴与第三曲柄相连接，该第三曲柄与动力输出机构第二输出轴的另一端相连接，其中第一曲柄与第三曲柄之间的相位差为180°，箱体底板上还设置第一摆动支座和第六摆动支座，其中第一摆动支座通过第一销轴与第一摇动块相连接，第一摇动块上设置滑动杆，该滑动杆可在第一摇动块上滑动，滑动杆的一端与第三关节轴承相连接，第三关节轴承通过第三销轴与第二曲柄相连接，该第二曲柄与动力输出机构的第一输出轴的一端相连接，第六摆动支座通过销轴与第二摇动块相连接，第二摇动块上也设置滑动杆，该滑动杆可在第二摇动块上滑动，所述滑动杆的一端与第六关节轴承相连接，第六关节轴承通过销轴与第四曲柄相连接，该第四曲柄与动力输出机构的第一输出轴的另一端相连接；座板通过座板支撑与滑动杆固接，座板上设置椅背，椅背上设置按摩机构。本发明与现有技术相比，其显著优点为1)本发明的多功能健身办公椅集成了腰背部锻炼、肩颈部按摩和办公椅等多种功能，使用方便简单；2)本发明拥有普通椅子的外观，可以置于书房、办公室等相对狭小的空间内，而置于椅背处的按摩装置，启动简单方便，可以随时进行腰背部锻炼和肩颈部按摩，并能有效节约空间和时间，保持办公人员的身心 健康；3)本发明的多功能健身办公椅的中部箱体部分完成的仿生骑马装置具备腰背部锻炼和肩颈部按摩的功能，锻炼者采用被动锻炼方式，不会产成心理负担，更容易被接受，发展前景广阔。下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图I为本发明多功能健身办公椅的三维结构图。图2为本发明多功能健身办公椅进行腰背部锻炼的动力输出机构图。图3为本发明多功能健身办公椅进行肩颈部按摩的机构图。图4为本发明多功能健身办公椅的控制原理框图。
具体实施例方式结合图1，本发明的一种多功能健身办公椅，包括底座I、箱体底板2、底板3、动力输出机构4、箱体侧板5、椅背6、按摩机构7、座板8、座板支撑9、滑动杆10、第一摇动块11、第二摇动块、第一销轴12、第一摆动支座13、第一曲柄14、第二销轴15、连杆16、第三销轴17、第二摆动支座18、第一关节轴承19、第二关节轴承20、第三销轴21、第三关节轴承22、第四关节轴承、第五关节轴承、第六关节轴承、第二曲柄23、第三曲柄、第四曲柄、第三摆动支座24、第四摆动支座、第五摆动支座、第六摆动支座、第四销轴25、第二摆动块26、转轴27 ；
底座I固连在底板3上，底板3上设置四个摆动支座，该四个摆动支座分别为第二摆动支座18、第三摆动支座24、第四摆动支座和第五摆动支座，其中第二摆动支座18和第四摆动支座之间的连线与第三摆动支座24和第五摆动支座之间的连线相垂直，第三摆动支座24通过第四销轴25与第二摆动块26相连接，第五摆动支座通过第五销轴与第一摆动块相连接，第一摆动块和第二摆动块26分别与箱体底板2相固连，箱体底板2上设置两个箱体侧板5，两个箱体侧板5之间设置动力输出机构4，第二摆动支座18通过第三销轴17与第一关节轴承19相连接，第一关节轴承19通过连杆16与第二关节轴承20相连接，第二关节轴承20通过第二销轴15与第一曲柄14相连接，该第一曲柄14与动力输出机构4的第二输出轴408的一端相连接，第四摆动支座通过销轴与第四关节轴承相连接，第四关节轴承通过连杆与第五关节轴承相连接，第五关节轴承通过销轴与第三曲柄相连接，该第三曲柄与动力输出机构4第二输出轴408的另一端相连接,其中第一曲柄14与第三曲柄之间的相位差为180°，箱体底板2上还设置第一摆动支座13和第六摆动支座，其中第一摆动支座13通过第一销轴12与第一摇动块11相连接，第一摇动块11上设置滑动杆10，该滑动杆10可在第一摇动块11上滑动，滑动杆10的一端与第三关节轴承22相连接，第三关节轴承22通过第三销轴21与第二曲柄23相连接,该第二曲柄23与动力输出机构4的第一输出轴406的一端相连接，第六摆动支座通过销轴与第二摇动块相连接，第二摇动块上也设置滑动杆，该滑动杆可在第二摇动块上滑动，所述 滑动杆的一端与第六关节轴承相连接，第六关节轴承通过销轴与第四曲柄相连接，该第四曲柄与动力输出机构的第一输出轴406的另一端相连接；座板8通过座板支撑9与滑动杆固接，座板8上设置椅背6，椅背6上设置按摩机构7。所述的动力输出机构4的第二输出轴408的两端分别与第一曲柄和第三曲柄相固连，所述第一曲柄和第三曲柄相差180°相位，由此，动力输出机构4的第二输出轴408转动，带动相差180°相位的两个曲柄转动，拉动由箱体底板2和两个箱体侧板组成的箱体绕第四销轴25摆动，从而实现座板8的左右摆动；
椅背6通过转轴27与座板8相连接，按摩机构7设置在椅背6内，所述的椅背6能绕转轴27相对座板8转动并设定有两个不同的工作状态；当转角为零时，椅背6放下，其前表面与座板8相接触，人可骑在椅背6的背面，手抓住椅背上的扶手来实现腰背部锻炼功能；当转角位于100°时，椅背6打开，人可坐在座板8上把肩部靠在椅背6前表面上，由按摩机构7对肩颈部进行按摩。结合图2，动力输出机构4包括直流电机401、固定座402、减速器403、第一锥齿轮404、第二锥齿轮405、第一输出轴406、小齿轮407、第二输出轴408、大齿轮409、第一固定板410和第二固定板411 ；
其中直流电机401安装在侧板上，减速器403与直流电机401相固连且其输出轴上固连有第一锥齿轮404，所述第一锥齿轮404与套在第一输出轴406上的第二锥齿轮405相啮合，第一输出轴406上设置小齿轮407，所述第一输出轴406贯穿两个箱体侧板5并能转动，其两端分别由固定安装在箱体侧板5上的两个第一固定板410来防止第一输出轴406的左右移动，套在第一输出轴406上的小齿轮407与套在第二输出轴408上的大齿轮409相啮合并带动第二输出轴408转动，所述第二输出轴408贯穿两个箱体侧板5并能转动，其两端分别由固定安装在箱体侧板5上的两个第二固定板411来防止第二输出轴408的左右移动。其中小齿轮407和大齿轮409的传动比为I : 2。当动力输出机构4中的直流电机401转动时，通过减速器403把转动输出到第一锥齿轮404，并由与第一锥齿轮404相啮合的第二锥齿轮404带动第一输出轴406转动，把转动输出到两套曲柄滑块机构并带动座板在上下和前后方向运动；同时由第一输出轴406上的小齿轮407带动大齿轮409和第二输出轴408 —起转动，把动力输出到两个曲柄摇杆机构并带动座板的左右摆动。由此，通过一个直流电机401能实现座板8的前后、俯仰和左右摆动的三维运动曲线，从而实现对腰背部的运动锻炼功能。此外，由于小齿轮407和大齿轮409的传动比为I : 2，使得其左右摆动周期与前后俯仰运动的周期之比为I : 2，完成一个前后俯仰运动周期的同时，完成两个左右摆动周期的运动。结合图3，按摩机构7包括支架701、第一按摩轮702、第一齿轮703、电机及减速器704、第二按摩轮705、齿轮轴706和第二齿轮707 ；
其中支架701固定安装在椅背6上，电机及减速器704固定安装在支架701上，电机及减速器704输出轴上固定安装第一齿轮703，第二齿轮707固定安装在齿轮轴706上并与第一齿轮703相啮合，齿轮轴706的两端贯穿支架701的两个侧板并能相对转动，第一按摩轮702和第二按摩轮705套在齿轮轴706上并与其相紧固，随着齿轮轴706 —起同步转动，所述第一按摩轮702和第二按摩轮705为偏心轮，在齿轮轴706的带动下能实现偏心转动。两个按摩轮的外圆周同时突出椅背6的前表面,对靠在椅背6前表面上的乘坐者的肩颈部进行按压按摩。结合图4，控制电路包括一个直流调速器，一个5v直流电源，两个滑动变阻器，若、干个电阻。由5v直流电源、档位开关、行程开关、可调控制电路组成一个弱点信号输出系统，向可控直流调速器输入一个Ov至5v的信号，调速器接受信号后将另一端口输入的220v市电转换成该信号40倍的直流电压,输入给直流电机,通过控制电机的输入电压来控制电机的转速。当需要停止时，将档位旋钮旋至关档即可激活行程开关，使得坐板到达水平位置时电机断电，停止运动。本发明具有腰背部锻炼、肩颈部按摩和办公这三大功能使用其办公及肩颈部按摩功能时它的形态结构如图I所示。办公时只需要将其置于办公桌前就可以像办公椅一样使用，需要进行肩颈部按摩时乘坐者坐在座板8上并靠在椅背6上，再打开椅背6侧面的开关就可以进行按摩。在用到腰背部锻炼功能时，需要椅背6扣下，使其前表面与座板8的上表面结合，乘坐者骑坐在椅背6的后表面上并手抓椅背上的把手，控制直流电机401的转动即可实现座板8的三维运动，起到腰背部锻炼的功能。在腰背部锻炼或肩颈部按摩之后，关闭电机供电电源即可。本发明最主要的功能在于仿生骑马，也就是前面所述的健身功能，在用到该功能时在接通市电后，还需要将椅背扣下与椅子坐板平面结合，并用锁定装置锁定，防止发生相对运动。此时使用者可以跨骑在椅背背面上，两脚蹬在马镫上，抓住椅背上的把手，挺直身体，再打开开关，旋动档位旋钮即可让机构运动起来，根据自己的需求选择合适的档位，选定后双手抓住把手，挺直腰部，在晃动中保持腰部挺直，以达到锻炼腰部的作用。需要停止时将旋钮旋至“关”即可。由此，通过此多功能健身办公椅，能在办公室工作的同时，非常方便地进行腰背部锻炼和肩颈部按摩，有效缓解腰背部和肩颈部的过度疲劳，具有良好的应用前景。
权利要求
1.一种多功能健身办公椅，其特征在于，包括底座[I]、箱体底板[2]、底板[3]、动力输出机构[4]、箱体侧板[5]、椅背[6]、按摩机构[7]、座板[8]、座板支撑[9]、滑动杆[10]、第一摇动块[11]、第二摇动块、第一销轴[12]、第一摆动支座[13]、第一曲柄[14]、第二销轴[15]、连杆[16]、第三销轴[17]、第二摆动支座[18]、第一关节轴承[19]、第二关节轴承[20]、第三销轴[21]、第三关节轴承[22]、第四关节轴承、第五关节轴承、第六关节轴承、第二曲柄[23]、第三曲柄、第四曲柄、第三摆动支座[24]、第四摆动支座、第五摆动支座、第六摆动支座、第四销轴[25]、第二摆动块[26]； 底座[I]固连在底板[3]上，底板[3]上设置四个摆动支座，该四个摆动支座分别为第二摆动支座[18]、第三摆动支座[24]、第四摆动支座和第五摆动支座，其中第二摆动支座[18]和第四摆动支座之间的连线与第三摆动支座[24]和第五摆动支座之间的连线相垂直，第三摆动支座[24]通过第四销轴[25]与第二摆动块[26]相连接，第五摆动支座通过第五销轴与第一摆动块相连接，第一摆动块和第二摆动块[26]分别与箱体底板[2]相固连，箱体底板[2]上设置两个箱体侧板[5]，两个箱体侧板[5]之间设置动力输出机构[4]，第二摆动支座[18]通过第三销轴[17]与第一关节轴承[19]相连接，第一关节轴承[19]通过连杆[16]与第二关节轴承[20]相连接，第二关节轴承[20]通过第二销轴[15]与第一曲柄[14]相连接，该第一曲柄[14]与动力输出机构[4]的第二输出轴[408]的一端相连接，第四摆动支座通过销轴与第四关节轴承相连接，第四关节轴承通过连杆与第五关节轴承相连接，第五关节轴承通过销轴与第三曲柄相连接，该第三曲柄与动力输出机构[4]第二输出轴[408]的另一端相连接，其中第一曲柄[14]与第三曲柄之间的相位差为180°，箱体底板[2]上还设置第一摆动支座[13]和第六摆动支座，其中第一摆动支座[13]通过第一销轴[12]与第一摇动块[11]相连接，第一摇动块[11]上设置滑动杆[10]，该滑动杆[10]可在第一摇动块[11]上滑动，滑动杆[10]的一端与第三关节轴承[22]相连接，第三关节轴承[22]通过第三销轴[21]与第二曲柄[23]相连接，该第二曲柄[23]与动力输出机构[4]的第一输出轴[406]的一端相连接，第六摆动支座通过销轴与第二摇动块相连接，第二摇动块上也设置滑动杆，该滑动杆可在第二摇动块上滑动，所述滑动杆的一端与第六关节轴承相连接，第六关节轴承通过销轴与第四曲柄相连接，该第四曲柄与动力输出机构的第一输出轴[406]的另一端相连接；座板[8]通过座板支撑[9]与滑动杆固接，座板[8]上设置椅背[6]，椅背[6]上设置按摩机构[7]。
2.根据权利要求I所述的多功能健身办公椅，其特征在于，动力输出机构[4]包括直流电机[401]、固定座[402]、减速器[403]、第一锥齿轮[404]、第二锥齿轮[405]、第一输出轴[406]、小齿轮[407]、第二输出轴[408]、大齿轮[409]、第一固定板[410]和第二固定板[411]； 其中直流电机[401]安装在侧板上，减速器[403]与直流电机[401]相固连且其输出轴上固连有第一锥齿轮[404]，所述第一锥齿轮[404]与套在第一输出轴[406]上的第二锥齿轮[405]相啮合，第一输出轴[406]上设置小齿轮[407]，所述第一输出轴[406]贯穿两个箱体侧板[5]并能转动，其两端分别由固定安装在箱体侧板[5]上的两个第一固定板[410]来防止第一输出轴[406]的左右移动，套在第一输出轴[406]上的小齿轮[407]与套在第二输出轴[408]上的大齿轮[409]相啮合并带动第二输出轴[408]转动，所述第二输出轴[408]贯穿两个箱体侧板[5]并能转动，其两端分别由固定安装在箱体侧板[5]上的两个第二固定板[411]来防止第二输出轴[408]的左右移动。
3.根据权利要求2所述的多功能健身办公椅，其特征在于，小齿轮[407]和大齿轮[409]的传动比为1:2。
4.根据权利要求I所述的多功能健身办公椅，其特征在于，按摩机构[7]包括支架[701]、第一按摩轮[702]、第一齿轮[703]、电机及减速器[704]、第二按摩轮[705]、齿轮轴[706]和第二齿轮[707]； 其中支架[701]固定安装在椅背[6]上，电机及减速器[704]固定安装在支架[701]上，电机及减速器[704]输出轴上固定安装第一齿轮[703]，第二齿轮[707]固定安装在齿轮轴[706]上并与第一齿轮[703]相啮合，齿轮轴[706]的两端贯穿支架[701]的两个侧板并能相对转动，第一按摩轮[702]和第二按摩轮[705]套在齿轮轴[706]上并与其相紧固，随着齿轮轴[706] —起同步转动，所述第一按摩轮[702]和第二按摩轮[705]为偏心轮，在齿轮轴[706]的带动下能实现偏心转动。
5.根据权利要求I所述的多功能健身办公椅，其特征在于，椅背[6]通过转轴[27]与座板[8]相连接。
全文摘要
本发明公开了一种多功能健身办公椅，其包括底座、箱体底板、底板、动力输出机构、箱体侧板、椅背、按摩机构、座板、座板支撑、滑动杆、第一摆动块、第二摆动块、第三摆动块、第四摆动块、第一摆动支座、第二摆动支座、第三摆动支座、第四摆动支座、第五摆动支座、第六摆动支座、第一曲柄、第二曲柄、第三曲柄、第四曲柄、连杆、第一关节轴承、第二关节轴承、第三关节轴承、第四关节轴承、第五关节轴承、第六关节轴承和转轴；整个外观就是一张普通的办公用椅，并且集成了办公、按摩与仿生骑马健身三大功能于一身。而整体结构简单，机构新颖，应用前景广阔。
文档编号A61H15/00GK102697619SQ20121018903
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者孙明亮, 王栋, 阚成勇, 陈海军, 陶卫军, 饶勇 申请人:南京理工大学