专利名称：一种自动升降式座便器的制作方法
技术领域：
一种自动升降式座便器技术领域[0001]本实用新型属于一种日常家庭用品，更具体地说是一种自动升降式座便器。
背景技术：
[0002]生活中我们会遇到这样一种现象:年纪较大的老人会因腿脚腰椎等不便而蹲起费 力，导致他们使用厕所时存在诸多不便，甚至会导致突发疾病。基于这种现状，我们构思设 计一种能帮助包括老人、病人等腿脚不便的人蹲起的座便器，即可自动升降的座便器，使座 便器的设计变得更加人性化，从细微之处保护人体健康。[0003]丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产 品。丝杠由螺杆、螺母组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是螺丝的进一步延 伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩 擦阻力，丝杠被广泛应用于各种设备中。[0004]链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿 形的从动链轮的一种传动方式。链传动有许多优点，与带传动相比，无弹性滑动和打滑现 象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸 小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、潮湿、多尘、有污染等环境中工作。[0005]机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛 发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、 自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，应用范围愈来 愈广。发明内容[0006]本实用新型的目的是针对年纪较大的老人会因腿脚腰椎等不便而蹲起费力，导致 他们使用厕所时存在诸多不便，甚至会导致突发疾病，提供一种自动升降式座便器，适合老 年人使用。[0007]为了达到上述目的，本实用新型的构思如下:[0008]本实用新型由六部分组成:支撑底座、升降装置、稳固装置、传动装置、控制部分、 马桶部分。[0009]所述的支撑位底座部分与传统的马桶坐垫尺寸形状相同，将支撑底座固定在能够 升降的四根丝杠上，起到平托起老人或病人的作用，同时上面装有软垫和马桶盖。[0010]所述的升降装置是由丝杠、滚动轴承、轴承套、带轮、空心轴转筒、过应连接组成， 其中丝杠是将带轮的转动转换成平动，同时将坐垫部分水平托起和水平降落；带轮是带动 丝杠升降的动力传输部分；滚动轴承、轴承套、空心轴转筒是升降装置的附属器件；过应连 接是限制丝杠的运动的极限位置。[0011]所述的稳固装置是在每一根丝杠的下方通过紧固螺栓固定在地面上，防止升降装 置在升降时不稳定，造成事故。[0012]所述的传动装置是由链条、主动轮、从动轮组成，主动轮通过电动机带动，然后主动轮通过链条传动从动轮，然后从动轮通过同一条链条带动同时运动；同步链传动可以保证升降装置运行平稳；同步传动节省了动力源；链传动易于控制，对动力要求简单。所述控制部分主要由触摸屏、PLC控制器、电动机及相关电气元件组成。PLC上电后，通过控制KMl接触器控制触摸屏和电动机的电源。上电完成后，触摸屏自动开启，使用者通过点动触摸屏上的上升、停止、下降按钮实现相关座便器升降动作。所述的PLC型号为OMRON CPM2A-20R,触摸屏型号为MT4403TE。所述的马桶部分与传统马桶没有区别，只是将马桶软垫和马桶盖移除，安装在支撑底座上。所述的电动机的主要技术参数是:电动机:电压220v功率90w转速174r/min ;能够带动座便器的升降速度:0.025m/s ;净重:40kg ;最大载荷:80kg另外，本实用新型安装扶手，便于使用者支撑，保持身体平衡。同时附加一支架，用于病人悬挂输液器等其它物品。根据上述使用新型构思本实用新型采用下述技术方案:一种自动升降式座便器，包括支撑底座、升降装置、稳固装置、传动装置、控制部分、马桶部分、电动机，其特征在于:所述支撑底座通过螺栓与升降装置的丝杠紧固连接，稳固装置通过螺栓和垫片连接升降装置；传动装置由链条连接升降装置上的从动轮；马桶部分通过轴承套与升降装置连接，电动机通过链条与升降装置连接。所述的支撑底座下端安装四个带孔轴套，通过螺栓连接升降装置的丝杠；马桶盖和马桶坐垫通过销安装在支撑底座上。所述的升降装置中，丝杠安装在内部有螺纹的空心轴转筒中，空心轴转筒外面安装轴承，轴承外面套有轴承套通过过盈连接安装在马桶部分的孔槽中；从动轮通过键连接到空心轴转筒；链轮焊接到空心轴转筒上，空心轴转筒下端焊接有阶梯轴，阶梯轴安装到稳固装置上，阶梯轴下端装有滚动轴承。所述的稳固装置有螺栓安装在垫片孔里，垫片压在推力球轴承上，推力球轴承压在阶梯轴上，阶梯轴下端压在轴承上，轴承装轴承座里。所述的传动装置中，链轮分别固定到四根空心轴转筒上，链轮在同一平面上，链轮通过一根链条连接起来，其中一根空心轴转筒的链轮下端装有从动轮，通过链条与从动轮连接起来，主动轮安装在电动机的主轴上。所述的控制部分由触摸屏、PLC控制器、电动机组成。其中触摸屏通过通讯线与PLC控制器相连接，PLC控制器通过控制电缆与电动机连接。有一个圆柱形扶手固定于座便器旁边；有一个附加支架连接于圆柱形扶手上，其顶端带有四个挂钩。本实用新型与现有技术相比具有如下显而易见的实质性特点和优点:(I)本实用新型在动力系统上采用链传动带动丝杠同步上升，同步运行平稳而且节省动力源，即装夹一个电机动力即可实现四个升降杆的同时升降；链传动精密度要求低，易于控制，便于自行调节；丝杠带动坐垫上升，设计传统，稳定性好。(2)本实用新型功能上实现座便器的可升降，可以辅助老人和病人蹲起，保护老人腰腿等身体部位，体现现代厨卫机械的人性化设计，大大提高了厨卫机械的自动化水平，充分实现了科技给人们生活带来的便利与健康保证。
[0027]附图1是本实用新型结构示意图。[0028]附图2是升降装置示意图。[0029]附图3是稳固装置示意图。[0030]附图4是传动装置示意图。[0031]附图5是控制电气图。[0032]附图6是触摸屏设计图。[0033]附图7是PLC梯形图。
具体实施方式
[0034]本实用新型的优选实施例结合附图详述如下:[0035]实施例一:[0036]参见图1 图4，本自动升降式座便器，包括支撑底座10、升降装置、稳固装置、传动装置、控制部分、马桶部分4、电动机6，其特征在于:所述支撑底座10通过螺栓与升降装 置的丝杠3紧固连接，稳固装置通过螺栓22和垫片24连接升降装置；传动装置由链条5连 接升降装置上的从动轮16 ;马桶部分通过轴承套14与升降装置连接，电动机6通过链条26 与升降装置连接。[0037]实施例二:[0038]本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于:所述的支撑底座10下端安装四个 带孔轴套12，通过螺栓连接升降装置的丝杠3 ;马桶盖7和马桶坐垫8通过销9安装在支撑 底座10上。[0039]所述的升降装置中，丝杠3安装在内部有螺纹的空心轴转筒18中，空心轴转筒18 外面安装轴承15，轴承15外面套有轴承套14通过过盈连接安装在马桶部分的孔槽中；从 动轮16通过键17连接到空心轴转筒18 ;链轮25焊接到空心轴转筒18上，空心轴转筒18 下端焊接有阶梯轴19，阶梯轴19安装到稳固装置上，阶梯轴19下端装有滚动轴承20。[0040]所述的稳固装置有螺栓18安装在垫片24孔里，垫片24压在推力球轴承21上，推 力球轴承21压在阶梯轴19上，阶梯轴19下端压在轴承20上，轴承20装轴承座23里。[0041]所述的传动装置中，链轮25分别固定到四根空心轴转筒18上，链轮25在同一平 面上，链轮25通过一根链条5连接起来，其中一根空心轴转筒18的链轮25下端装有从动 轮16，通过链条26与从动轮16连接起来，主动轮27安装在电动机6的主轴上。[0042]所述的控制部分由触摸屏11、PLC控制器13、电动机6组成。其中触摸屏11通过 通讯线与PLC控制器13相连接，PLC控制器13通过控制电缆与电动机6连接。[0043]有一个圆柱形扶手2固定于座便器旁边；有一个附加支架I连接于圆柱形扶手2 上，其顶端带有四个挂钩。[0044]实施例三:[0045]参照附图1一7所示，1-支架，2-扶手，3-丝杠，4-马桶，5-链条，6-电动机，7-马 桶盖，8-马桶坐垫，9-销，10-支撑底座，11-触摸屏，12-轴套，13-PLC控制器，14-轴承套，15-轴承，16-从动轮，17-键，18-空心轴转筒，19-阶梯轴，20-滚动轴承，21-推力球轴承， 22-螺栓，23-轴承座，24-垫片，25-链轮，26-链条，27-主动轮。[0046]如图1所示，本实用新型由六部分组成:支撑底座、升降装置、稳固装置、传动装 置、控制部分、马桶部分。[0047]其中支撑底座10安装在四根丝杠3上，马桶盖7安装在支撑底座10上。[0048]升降装置如图2所示，其中从动轮16接收到电动机6传递的扭矩带空心轴转筒18 转动，同时丝杠3通过轴承15固定和减小载荷摩擦系数；固定键17起到固定从动轮16和 空心轴转筒18的作用，使得空心轴转筒18和从动轮16能够一起转动；轴承套14用来保护 轴承，防止杂物进入轴承中影响寿命。空心轴转筒18内部有螺纹，使得丝杠3上下运动并 起到保护丝杠3的作用，防止杂物进入。[0049]稳固装置如图3所示，主要有稳固螺栓22固定在地面上,通过螺栓22固定在地面 上，螺栓22通过垫片24压在推力球轴承21上，将空心轴转筒18固定到地面上，同时空心 轴转筒18也可以自由转动，防止升降装置在升降时不稳定，造成事故。[0050]传动装置如图4所示,主要有链条5,从动轮16、25，主动轮27组成,从动轮16固 定到空心轴转筒18上，随空心轴转筒18 —起转动，主动轮27通过链条26将扭矩传递到从 动轮16上，四根空心轴转筒18上的链轮25通过同一条链条5带动，保证了四根空心轴转 筒18的同步转动。[0051]控制部分如图1所示，主要由触摸屏9、PLC控制器13、电动机6及相关电气元件 组成。PLC上电后，通过控制KMl接触器控制触摸屏9和电动机6的电源。上电完成后，触 摸屏9自动开启，使用者通过点动触摸屏9上的上升、停止、下降按钮实现相关座便器升降 动作。点动上升按钮时，触摸屏9接收此信号，并输出给PLC输入端，PLC通过逻辑计算，控 制输出端的KAl继电器，控制电动机正转，通过升降装置实现座便器支撑底座10的上升动 作。升降至合适高度，点击停止按钮，升降动作停止，此时可以倚靠在座便器扶手2上，点击 下降按钮，依靠座便器支撑底座10的自动下降辅助下蹲，到达底部时，PLC接收到下降行程 开关的信号，自动停止下降。当需要站立时，点击触摸屏9的上升按钮，使用者便可以倚靠 座便器的力量站立起来。当升至顶部时，同样PLC接收到上升行程开关信号，自动停止上 升，此时使用者可以轻松离开座便器。控制电气图如图5所示，触摸屏设计图如图6所示， PLC梯形图如图7所示。[0052]马桶部分主要由马桶4组成，与普通的马桶没有差别。[0053]电动机6为整个装置提供动力，通过链条5带动从动轮16进而带动空心轴转筒18 转动，使得支撑底座10升起或者下降。[0054]另外，本实用新型安装扶手2，便于使用者支撑，保持身体平衡。同时附加一支架 I，用于病人悬挂输液器等其它物品。[0055]本实用新型在不改变现有座便器结构的基础上对其进行改装，即在座便器结构之 上附加一个自动升降装置，实现坐垫的升降，辅助蹲立。这样的设计扩大了自动升降式座便 器的适用范围，既可将其当作一般座便器使用(即不升降坐垫)，也可在需要时对其进行升 降操作。其主要适用对象是老人、孕妇、腰腿疾病患者等不方便自助蹲起的人群。
权利要求1.一种自动升降式座便器，包括支撑底座(10)、升降装置、稳固装置、传动装置、控制部分、马桶部分(4)、电动机(6)，其特征在于:所述支撑底座(10)通过螺栓与升降装置的丝杠(3)紧固连接，稳固装置通过螺栓(22)和垫片(24)连接升降装置；传动装置由链条(5)连接升降装置上的从动轮(16);马桶部分通过轴承套(14)与升降装置连接，电动机(6)通过链条(26)与升降装置连接。
2.根据权利要求1所述的自动升降式座便器，其特征在于:所述的支撑底座(10)下端安装四个带孔轴套(12)，通过螺栓连接升降装置的丝杠(3);马桶盖(7)和马桶坐垫(8)通过销(9)安装在支撑底座(10)上。
3.根据权利要求1所述的自动升降式座便器，其特征在于:所述的升降装置中，丝杠(3)安装在内部有螺纹的空心轴转筒(18)中，空心轴转筒(18)外面安装轴承(15)，轴承(15)外面套有轴承套(14)通过过盈连接安装在马桶部分的孔槽中；从动轮(16)通过键(17)连接到空心轴转筒(18);链轮(25)焊接到空心轴转筒(18)上，空心轴转筒(18)下端焊接有阶梯轴(19)，阶梯轴(19)安装到稳固装置上，阶梯轴(19)下端装有滚动轴承(20)。
4.根据权利要求1所述的自动升降式座便器，其特征在于:所述的稳固装置有螺栓(18)安装在垫片(24)孔里，垫片(24)压在推力球轴承(21)上，推力球轴承(21)压在阶梯轴(19 )上，阶梯轴(19 )下端压在轴承(20 )上，轴承(20 )装轴承座(23 )里。
5.根据权利要求1所述的自动升降式座便器，其特征在于:所述的传动装置中，链轮(25)分别固定到四根空心轴转筒(18)上，链轮(25)在同一平面上，链轮(25)通过一根链条(5)连接起来，其中一根空心轴转筒(18)的链轮(25)下端装有从动轮(16)，通过链条(26)与从动轮(16 )连接起来，主动轮(27 )安装在电动机(6 )的主轴上。
6.根据权利要求1所述的自动升降式座便器，其特征在于:所述的控制部分由触摸屏(11)、PLC控制器(13)、电动机(6)组成；其中触摸屏(11)通过通讯线与PLC控制器(13)相连接，PLC控制器(13)通过控制电缆与电动机(6)连接。
7.根据权利要求1所述的自动升降式座便器，其特征在于:有一个圆柱形扶手(2)固定于座便器旁边；有一个附加支架(I)连接于圆柱形扶手(2)上，其顶端带有四个挂钩。
专利摘要本实用新型公开了一种自动升降式座便器。本产品在不改变现有座便器结构的基础上对其进行改装，即在座便器结构之上附加一个自动升降装置，实现坐垫的升降，辅助蹲立。这样的设计扩大了自动升降式座便器的适用范围，既可将其当作一般座便器使用(即不升降坐垫)，也可在需要时对其进行升降操作，其主要适用对象是老人、孕妇、腰腿疾病患者等不方便自助蹲起的人群。本实用新型结构简单，方便实用。
文档编号A47K13/10GK203153612SQ20122049913
公开日2013年8月28日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者杜永聪, 陈维涛, 张红奎, 卢健俭, 李智, 汪地 申请人:上海大学