专利名称：倾仰角可调式床或沙发的制作方法
技术领域：
本发明涉及日常生活用品中的床或沙发，具体地说是一种可根据人体工学原理调整平躺者身体各部位倾仰角的倾仰角可调式床或沙发。
背景技术：
目前，人们的工作、生活、学习节奏越来越快，经过一天紧张的工作、学习后急需用适当的放松，使高度紧绷的神筋得到松驰，而最好的放松方式是以适当的姿势在床上或沙发听听音乐、看看电视、浏览报刊等，因此躺在一张符合人体工学原理的各部位可调的床或沙发上从事上述活动是一种最好的休息和放松，为此人们设计和生产了各式各样的可调式床或沙发。现有的可调式床或沙发基本上可分二种形式，一种是机动式，它是利用电机驱动传动机构实现对各部位的调节，这种形式的床或沙发存在结构复杂，成本高，对安全要求高，噪声大，不仅要求传动、控制部分的可靠性要求高，而且对温升、绝缘等级要求高，且安装、维修困难，而且从人们的心理习惯来说，躺在一个带电的装置上总有一种不安全感，故难以大范围推广使用；另一种是纯手动的，其成本虽低于电动式，符合人们的心理习惯，但它要求使用者在躺在床或沙发上之前预先用力摇动把手加以调整，如果所调整的角度不合适，还需要自己或请别人重新升或降相关部位，使用不便，而且多个外露式摇手不仅不美观，而且很不安全，故其推广应用也有一定的难度。因此，目前急需开发一种结构简单、调整方便、价格低廉、无外露式操作部件、安全可靠、符合人体工学原理的倾角可调式床或沙发，以满足消费者的需求。
众所周知，气弹簧是一种常见的升降元件，它被大量用于座椅高度的调整、汽车后备箱盖的举升等领域，而目前大量面市的一种能自锁的气弹簧则进一步扩大了其使用范围，但其在床及沙发上的应用尚未见报道。与此同时，刚性拉索是一种柔软的拉力传递元件，被子广泛地应用于收音机轮船、汽车、自行车刹车线及各种机械设备中，用于传递操控离合器、制动器、方向舵等，是一种传力大、工作可靠、价格低廉、使用寿命长、长度可任意设定，可隐蔽安装在任意部位，且不占地方的传统控制用辅助用品，但其与气弹簧相结合在床或沙发上的应用，尚无有相应的报道。
发明内容
本发明的目的是利用自锁式气弹簧与刚性拉索技术相给合，设计一种结构简单、调整方便、价格低廉、无外露式操作部件、安全可靠、符合人体工学原理的倾仰角可调式床或沙发。
本发明的技术方案是一种倾仰角可调式床或沙发，包括框架，框架的上部横置有铺板，铺板的上部放置床垫或沙发垫，其特征是所述的铺板或由若干块可升离框架的提升板组成，或由若干块可升离框架的提升板及若干块与框架固定的固定板组成，所述的每块提升板与相应的举升连杆的一端相铰接，举升连杆的另一端与框架相连，自锁式气弹簧的一端与相应的举升连杆相铰接，另一端与框架相铰接，自锁式气弹簧的操纵端与刚性拉索的一端相连，刚性拉索的另一端与操纵杆或操纵按钮相连，操纵杆或操纵按钮安装在床或沙发上便于使用者操作的任意位置处。
上述的铺板由腿脚部提升板、臀部固定板、头部及上肢提升板组成，腿脚部提升板、头部及上肢提升板分别与各自的举升连杆相连，各自的举升连杆连接有各自的自锁式气弹簧，各自的自锁式气弹簧均通过各自的刚性拉索与各自的操纵杆或操纵按钮相连，这种结合的床或沙发适用于对脚部及头部的倾仰角进行调整，结构比较简单。
上述的腿脚部提升板可由二块相互铰接的二部分组成，头部及上肢提升板也可由二块相互铰接的二部分组成，这样可使得头部和腿部更舒适。
上述的铺板还可为由腿脚部提升板、臀部提升板、头部及上肢提升板组成，它们分别与各自的举升连杆相连，各自的举升连杆连接有各自的自锁式气弹簧，各自的自锁式气弹簧均通过各自的刚性拉索与各自的操纵杆或操纵按钮相连，这种结构更符合人体工学原理，可对人体较敏感的上、中、下三部分分别进行调整，人体躺在上面更为舒适。同样的腿脚部提升板也可由二块相互铰接的二部分组成，头部及上肢提升板也可由二块相互铰接的二部分组成。
举升连杆的另一端、自锁式气弹簧的另一端既可与底板相连，也可均与框架内侧面相铰接，这样可最大限度地利用框架内的有限空间。
铺板上铺垫有床垫或沙发垫，其可为整体式柔性垫，也可为由与铺板相对应的若干段相互独立或连接在一起的软垫组成，软垫可为海绵垫、席梦思垫。
为了增加本发明的美观性，可在框架的二个纵向外侧面连接有护垫，所述的操纵杆或操纵按钮安装在护垫与框架外侧面之间的空隙中，一方面不占地方，另一方面隐蔽性好。
框架的下部还可连接有底板，相应地举升连杆的一端或自锁式气弹簧的一端可与底板相铰接。
本发明的有益效果1、首次将自锁式气弹簧、刚性拉索与连杆机构相给合用于床或沙发倾仰角的调整，具有结构简单、工作可靠、成本低廉的优点。
2、可根据人体工学原理任间调节各接触部位的高度，收放自如，轻轻操纵相应部位的操纵杆或操纵按钮即可迅速调整其高度，通过合理设计杠杆比，只需十几牛的压力即可使相关部位复位，且使用者本身躺在床或沙发上就可自由地调整其舒适性，使用十分轻巧、方便。
3、用途广泛。既可用于家庭用床、沙发，还可用于办公室沙发，饭店、宾馆用床及沙发，还可用作医院用病床，便于手术或骨折病人的康复治疗，无需别人的帮助，患者自己即可方便地调整身体各部位的倾仰角度。
4、制造方便。本发明中所使用的连杆、自锁式气弹簧、刚性拉索均可采用标准化大批量生产组装，可大大降低制造成本。
5、整洁美观，无外露式传动和控制部件，安全性大大优于现有的电动式结构，无需电力驱动，节约能源，符合人们的消费心理。
6、为人们休闲和放松提供了合适的产品，可改变人们平躺在床或沙发上看书、看电视的陋习，可减少近视及腰椎疾病的发生。
图1是本发明的倾仰角可调式床结构示意图。
图2是本发明的倾仰角可调式沙发结构示意图。
图3是本发明的操纵杆或操纵按钮安装位置结构示意图。
图4是本发明的腿脚部上调过程中的受力分析示意图。
图5是本发明的头部及上肢上调过程中的受力分析示意图。
图6是本发明的腿脚部下调过程中的受力分析示意图。
图7是本发明的头部及上肢下调过程中的受力分析示意图。
图8是本发明的倾仰角可调式床工作状态结构示意图。
图9是本发明的倾仰角可调式沙发工作状态结构示意图。
图10是本发明的自锁式气弹簧、刚性拉索、操纵杆或操纵按钮的连接结构及自锁状态示意图。图中21为气弹簧活塞、22为气弹簧顶杆。
图11是本发明的自锁式气弹簧、刚性拉索、操纵杆或操纵按钮的连接结构及运动状态示意图。
图12是本发明的自锁式气弹簧、刚性拉索、操纵杆或操纵按钮的连接结构及动作后自锁状态示意图。
图13是本发明的举升连杆结构示意图。
图14是图13的侧视图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
如图1、3、8、10所示。
一种倾仰角可调式床，包括框架1，框架1的二个纵向外侧面连接有护垫，护垫可为装饰板或软包垫，框架1的上部横置有由腿脚部提升板2、臀部固定板3、头部及上肢提升板4组成的铺板5，框架1的下部连接有底板6，铺板5的上部放置柔性床垫7，所述的提升板2、4与相应的举升连杆8、9的一端相铰接，举升连杆8、9的另一端与框架1的内侧相铰接，自锁式气弹簧10、11(可采用由台湾万得富股份有限公司生产的型号为HS-27.4-10-120-288-550N的自锁式气弹簧)的一端与相应的举升连杆8、9相铰接，另一端也与框架1的内侧面相铰接，自锁式气弹簧10、11的操纵端分别与刚性拉索12、13的一端相连，刚性拉索12、13的另一端与操纵按钮14、15相连，操纵按钮14、15安装护垫与框架1连接处的间隙中。
具体实施时上述的腿脚部提升板2可由二块相互铰接的二部分17、18组成，头部及上肢提升板4也可由二块相互铰接的二部分19、20组成，这样可使得头部和腿部更舒适。
铺板5上铺垫的床垫7可为柔性垫，也可为由与铺板5相对应的5段相互独立或连接在一起的垫子组成。
具体实施时，上述的举升连杆8、9可根据实际情况制作，并可通过相应的圆钢管16将安装在框架1一侧的气弹簧所产生的举升力传递到框架1的另一侧，如图13、14所示。也可在框架1的二侧均安装一个相应的气弹簧，但必须保证相对应的气弹簧能协调动作，以免产生横向倾斜或不协调的自锁。
此外，具体实施时，位于臀部的固定板3也可做成提升板，同时应相应地增加举升连杆、自锁式气弹簧及刚性拉索及刚性拉索操纵杆或操纵按钮，其安装方式及位置与腿脚部或头部及上肢相应的提升装置相同。
实施例二。
如图2、3、9、10所示。
本实施例涉及一种倾仰角可调式沙发，除框架1的外形及整体外形与实施例一不同外，其余均可参照实施例一加以实施。
实施例一、二中所涉的提升板2可采用整体式金属板、木板、塑料板，也可为由上述分体式板条相连而成，其表面可为平面，也可为曲面。
具体实施时，作为控制刚性拉索12、13动作的操纵按钮14、15还可用一个操纵杆来代替。
本发明的工作过程和受力原理如下
按下控制腿脚部的操纵按钮14时其受力分析如图4所示，按下控制头部及上肢的操纵按钮15时的受力分析如图5所示。
按下操纵按钮14、15时自锁式气弹簧中的内力F1被释放，产生动力矩Z1(Z1＝F1×L1，L1为气弹簧至举升连杆铰接点之间的垂直距离)，当动力力矩Z1大于阻力力矩Z2(Z2＝F2×L2，F2为提升板上所承受的重力的总和，L2为该重力的合力点与举升连杆铰接点之间的垂直距离)时，推动举升连杆向上转动，实现对腿脚部提升板2及头部及上肢提升板4的倾仰角的调整。
再次拉动相应的操纵按钮14、15，刚性拉索12或13带动自锁式气弹簧10或11压下自锁钮，内力F1′被释放，产生动力矩Z1′(Z1′＝F1′×L1，L1为气弹簧至举升连杆铰接点之间的垂直距离)，此时施加外部力F3′(F3′为躺在床及沙发上的人的相应部位的重量及所施加的外力)，产生阻力力矩Z3′(Z3′＝F3′×L3′，L3′为F3′合力点至举升连杆铰接点之间的垂直距离)，当动力力矩Z1′小于作用力力矩Z2+Z3′时，推动自锁式气弹簧10或11的活塞杆向下运动，实现向下调节提升板2、4倾仰角的功能，当确定了倾仰角后，即可松开相应的操纵按钮14、15，使自锁式气弹簧处于自锁状态，即可将支撑头、背、腿部的铺板平滑无级地锁定在一定的倾仰角上。
权利要求
1.一种倾仰角可调式床或沙发，包括框架，框架的上部横置有铺板，其特征是所述的铺板或由若干块可升离框架的提升板组成，或由若干块可升离框架的提升板及若干块与框架固定的固定板组成，所述的每块提升板与相应的举升连杆的一端相连，举升连杆的另一端与框架相铰接，自锁式气弹簧的一端与相应的举升连杆相铰接，另一端与框架相铰接，自锁式气弹簧的操纵端与刚性拉索的一端相连，刚性拉索的另一端与操纵杆或操纵按钮相连，操纵杆或操纵按钮安装在床或沙发上便于使用者操作的任意位置处。
2.根据权利要求1所述的倾仰角可调式床或沙发，其特征是所述的铺板由腿脚部提升板、臀部固定板、头部及上肢提升板组成，腿脚部提升板、头部及上肢提升板分别与各自的举升连杆相连，各自的举升连杆连接有各自的自锁式气弹簧，各自的自锁式气弹簧均通过各自的刚性拉索与各自的操纵杆或操纵按钮相连。
3.根据权利要求2所述的倾仰角可调式床或沙发，其特征是所述的腿脚部提升板由二块相互铰接的二部分组成，头部及上肢提升板也由二块相互铰接的二部分组成。
4.根据权利要求1所述的倾仰角可调式床或沙发，其特征是所述的铺板由腿脚部提升板、臀部提升板、头部及上肢提升板组成，它们分别与各自的举升连杆相连，各自的举升连杆连接有各自的自锁式气弹簧，各自的自锁式气弹簧均通过各自的刚性拉索与各自的操纵杆或操纵按钮相连。
5.根据权利要求4所述的倾仰角可调式床或沙发，其特征是所述的腿脚部提升板由二块相互铰接的二部分组成，头部及上肢提升板也由二块相互铰接的二部分组成。
6.根据权利要求1、2或4所述的倾仰角可调式床或沙发，其特征是所述的举升连杆的另一端、自锁式气弹簧的另一端均与框架内侧面相铰接。
7.根据权利要求1所述的倾仰角可调式床或沙发，其特征是在铺板的上部放置床垫或沙发垫，所述的床垫或沙发垫或为整体式柔性垫，或为分体式软垫。
8.根据权利要求1所述的倾仰角可调式床或沙发，其特征是所述的框架的二个纵向外侧面连接有护垫，所述的操纵杆或操纵按钮安装在护垫与框架外侧面之间的空隙中。
9.根据权利要求1所述的倾仰角可调式床或沙发，其特征是框架的下部连接有底板，相应地举升连杆的一端或自锁式气弹簧的一端与底板相铰接。
全文摘要
本发明公开了一种利用自锁式气弹簧与刚性拉索技术相给合而设计的倾仰角可调式床或沙发，包括框架，框架的上部横置有铺板，框架的下部连接有底板，铺板的上部放置床垫或沙发垫，其特征是所述的铺板或由若干块可升离框架的提升板组成，或由若干块可升离框架的提升板及若干块与框架固定的固定板组成，所述的每块提升板与相应的举升连杆的一端相铰接，举升连杆的另一端与框架或底板相铰接，自锁式气弹簧的一端与相应的举升连杆相铰接，另一端与框架或底板相铰接，自锁式气弹簧的操纵端与刚性拉索的一端相连，刚性拉索的另一端与操纵杆或操纵按钮相连，操纵杆或操纵按钮安装在床或沙发上便于使用者操作的任意位置处。具有结构简单、调整方便、价格低廉、无外露式操作部件、安全可靠的特点。
文档编号A47C17/00GK1596798SQ200410041458
公开日2005年3月23日 申请日期2004年7月22日 优先权日2004年7月22日
发明者乔斌 申请人:乔斌