专利名称：一种避难婴儿床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种避难婴儿床，可以在地震等突发灾难情况下提供应急避难空间。 该发明通过杆系的运动使婴儿床左右两个侧板在应急避难时向中央对称面转动并封合，与 底板共同构成封闭的避难空间，抵抗突发灾难情况下的外部冲击载荷，保护婴幼儿生命安全。
背景技术：
突发性自然灾难是人类不可避免的，如地震、火灾等。在突发性自然灾难情况下， 由于灾情发展迅速且人们缺乏充分的准备和有效的应急避难保护措施而导致了大量的人 员伤亡和物资损失，因此需要一些具备应急保护、救援的机械装置或设备在突发灾难中保 障人们的生命安全。婴幼儿是人类社会的一大组成部分，是人类社会的希望。婴幼儿不具备足够的自 我保护意识和自我保护能力，在突发性灾难中伤亡极其严重，因此需要得到全面、有效的保 护，本发明的目的就在于提供一种可以迅速实现封闭、安全可靠、并可抵抗一定大小冲击载 荷的避难婴儿床。现阶段国内抗震产品研发设计已经有所起步，抗震用品正在逐渐的进入家庭，目 前关于抗震、防震床的发明专利、实用新型专利多为加固曲面顶盖型或强化箱体式设计，应 用于单人床或双人床；并且现有的关于婴儿床的专利设计集中于轻量化床体结构发明、婴 幼儿生理辅助型发明、便携式简易婴儿床发明等。据全部了解所有可查婴儿床、抗震床、防 震床等避难类床体专利数据后得出结论为目前尚无有关抗震婴儿床的设计发明。因此，本 发明的目的就在于提供一种有效的避难婴儿床。
发明内容
本发明结合婴幼儿的体型特征参数，设计了一种具有避难功能的婴儿床，具有普 通使用状态和应急避难状态两种使用状态，应急情况下通过杆系机构的运动，带动婴儿床 的左右侧板向中央对称面转动靠拢并封合，与底板共同构成独立坚固的有效避难空间，抵 抗突发性灾难中外部环境的冲击载荷，保护婴幼儿的生命安全。为了达到本发明的目的所采取的技术方案包括底板4固定在床体5上，左侧板1 与右侧板1'分别铰接在底板4的两侧，左滑块3与右滑块3'通过移动副连接在底板4上， 左拉杆2的两端分别与左侧板1、左滑块3铰接，同理，右拉杆2'的两端分别与右侧板1' 和右滑块3'铰接(结构如图1实线部分所示)。该避难婴儿床处于普通使用状态时，左右 两侧板与底板呈垂直关系，当地震等突发性自然灾难发生时，外力驱动左、右两滑块分别向 中央对称面平移位移L1、L2，根据杆系之间的连接关系，左滑块3会拉动左拉杆2以驱动左 侧板1绕其铰接中心转动，使左侧板与底板之间的夹角由直角减小为夹角α，由于右侧杆 系与左侧杆系关于中央对称面完成对称，因此右侧杆系的运动方式与运动关系亦与左侧杆 系对称，所以左侧板1与右侧板1'同时向中央对称面转动并接触封合，与底板4共同构成有效的抗震避难空间(结构如图1虚线部分所示)。根据上述杆系运动方案，该避难婴儿床中左、右两个滑块可以由拉簧的拉力驱动， 其连接方式为两个滑块对称布置在底板4上导槽的两侧，拉簧6的两端分别与两个滑块连 接处于拉伸状态，而且拉簧6亦布置在底板4的导槽内，左限位挡片7与右限位挡片T分 别限制同侧滑块的位置，以保证普通使用状态下两侧板与底板呈垂直位置关系，限位挡片 的一端分别与同侧传力杆8、8'铰接，传力杆的中间位置铰接固定在床体5上，两个传力杆 的自由端铰接连接，其方案原理如图2所示。突发性灾难发生时，外力F作用于两传力杆的 铰接端，根据杠杆原理传力杆对同侧限位挡片就会作用以方向向下的力，两限位挡片在拉 力的作用下被拉出，两个滑块的约束去除，于是在拉簧6的拉力作用下两侧滑块同步向中 央对称面运动，拉簧作用于两个滑块的力大小相等方向相反，可以尽可能保证两侧板同步 运动到达避难状态位置，形成封闭三角棱柱形避难空间，其结构如图3所示。根据上述避难婴儿床，其两侧滑块也可以采用电力装置驱动，一种方式为电动齿 轮齿条式驱动，其方案原理如图4所示左滑块3与左齿条9固结，右滑块3 ‘与右齿条9 ‘ 固结，并且各滑块分别由同侧齿条驱动，齿条安装在床体5的导轨上，做水平直线运动，根 据方案运动要求，两侧滑块同步向中央对称面运动，因此两齿条运动方向应相反，故在驱动 齿轮10上下两侧分别布置与驱动齿轮相同模数的齿条，以保证运动关系。当运动完成时两 侧板接触并封合，左侧板1与底板4之间的夹角为α，右侧板1'与底板的夹角为α'，并 且夹角α与夹角α ‘大小相等，婴儿床处于避难状态时如图4中虚线部分所示。当避难婴 儿床由避难状态向普通使用状态变换时通过使电机反转实现。根据上述避难婴儿床，其两侧滑块也可以采用电动丝杠式驱动，其方案原理如图5 所示左滑块3与左丝杠螺母11固结，右滑块3'与右丝杠螺母11'固结，丝杠螺母分别安 装在同侧的丝杠上，两丝杠同轴线连接于联轴器13上，动力由电机通过皮带传动或齿轮传 动传至联轴器以驱动丝杠转动，根据螺旋传动关系，左、右两个丝杠螺母就会以一定速度产 生水平直线位移，同时带动同侧滑块实现要求的运动，根据上述驱动方案，为保证两侧滑块 同时同步向中央对称面运动，左右两侧丝杠旋向应相反。当婴儿床处于避难状态时如图5 中虚线部分所示。当避难婴儿床由避难状态向普通使用状态变换时通过使电机反转实现。
图1为避难婴儿床杆系运动原理简图；图2为避难婴儿床机械式拉簧驱动方案简图；图3为避难婴儿床机械式拉簧驱动方案避难状态结构图；图4为避难婴儿床电动齿轮齿条式驱动方案简图；图5为避难婴儿床电动丝杠驱动式方案简图
具体实施例方式下面根据附图对本发明的实施例进行描述。图1所示为避难婴儿床杆系运动原理简图，简明介绍了该发明涉及的避难婴儿床 的避难原理，即通过驱动滑块水平直线运动以带动拉杆运动，由于侧板、拉杆、底板、滑块之 间的几何约束关系，左、右两侧板则在拉杆的拉力作用下由垂直位置状态向中央对称面转动，最终形成三角棱柱形避难空间，当避难婴儿床由避难状态向普通状态转变时使滑块逆 向直线运动即可。图2体现了两个滑块的机械式拉簧驱动实施方案，驱动滑块的力由处于拉伸状态 的拉簧6提供，变换过程中拉簧储存的弹性势能转变为滑块和两侧板等的动能，其具体实 施过程为灾难发生时，外力F作用于两侧传力杆8、8'的铰接中心端，根据杠杆原理，两侧 传力杆将分别绕床体5上的支点转动，由于传力杆另一端与限位挡片铰接，传力杆将拉动 限位挡片产生向下的位移。普通使用状态时限位挡片的作用是限制滑块的初始位置以保证 两侧板垂直于底板提供足够宽裕的婴幼儿活动空间，灾难发生时驱动传力杆使限位挡片打 开，滑块的约束关系解除，在拉簧作用下两个滑块同步向中央对称面运动，杆系中侧板则绕 其铰接中心向中央对称面转动，当滑块产生L的位移时，侧板与底板夹角由直角减小为夹 角a，左右两侧板外边沿接触封合，形成避难空间，其结构状态如图3所示。当该方案下避 难婴儿床由避难状态向普通使用状态变换时只需提供外力将两侧板拉开，然后再将限位挡 片复位即可。图4为避难婴儿床电动齿轮齿条式驱动方案简图，提供了一种简单有效的电动式 变换驱动方案，可以与现代电子检测设备结合实现避难婴儿床自主检测自动变换的功能。 具体实施过程为检测设备检测到地震等灾难信号后驱动电机转动，电机输出端与驱动方 案中的驱动齿轮7连接，则驱动齿轮7可以实现以转速n转动，驱动齿轮7转动时根据如图 所示的连接关系则左齿条9向右以速度v做水平直线运动，同时右齿条6'向左以等速反 向的速度v'向左水平直线运动，当滑块产生L的位移量时该婴儿床完成两种状态的变换。 逆向实现状态变换时，改变电机转向则该系统以完全相反的运动关系还原恢复为普通使用 状态。图5为避难婴儿床电动丝杠驱动式方案简图，同图4所示方案一样为电动驱动式， 可以实现状态变换的自动化。实施过程为检测到灾难信号后驱动电机转动，电机通过齿轮 传动或皮带传动等传动方式驱动连接旋向相反两丝杆的联轴器13以转速n转动，则丝杠同 样以转速n转动，根据螺旋传动原理，丝杠螺母11、11'同时向中央对称面做速度大小为v 方向相反的直线运动，以驱动滑块平移。逆向运动时电机反转则丝杠螺母同时向外运动带 动与其固连的滑块向外直线平移，实现状态还原。根据避难婴儿床上述三种滑块驱动方案，机械式驱动方案可以防止突发情况下没 有电能的缺点，并且造价低廉结构简单而有效；另外两种电力驱动装置则稳定性、安全性更 高，且可以实现自动化控制，应用更方便。应用时可以根据实际情况综合比较考虑后选取较 为合适的驱动方案。
权利要求
一种避难婴儿床，其特征在于底板(4)固接在床体(5)上，左侧板(1)与右侧板(1′)分别连接在底板(4)的两侧，左滑块(3)与右滑块(3′)通过移动副对称连接在底板(4)的两侧，左拉杆(2)的两端分别与左侧板(1)和左滑块(3)连接，右拉杆(2′)的两端分别与右侧板(1′)和右滑块(3′)连接，左侧板(1)-左拉杆(2)-左滑块(3)与右侧板(1′)-右拉杆(2′)-右滑块(3′)对称布置，处于拉伸状态的拉簧(6)两端与两滑块连接并安装于底板(4)的导槽内，左限位挡片(7)和右限位挡片(7′)插装于底板(4)上导槽两侧，分别限制同侧滑块位置，限位挡片分别与同侧传力杆(8)、(8′)连接，限位挡片可以在同侧传力杆作用下打开解除滑块约束，两个传力杆对称安装在床体(5)上并可绕连接处转动，两侧传力杆(8、8′)的另一端铰接连接。
2.根据权利要求1所述的避难婴儿床，其特征在于两侧滑块(3)、(3')可以由齿轮 齿条代替拉簧驱动，左滑块(3)与左齿条(9)固结，右滑块(3')与右齿条(9')固结，两 齿条安装在床体(5)的导轨上，分别布置于同模数的驱动齿轮(10)的上下两侧，由电机驱 动齿轮(10)正反转实现两种状态的变换。
3.根据权利要求1所述的避难婴儿床，其特征在于两侧滑块(3)、(3')可以由丝 杠传动代替拉簧驱动，左丝杠螺母(11)与左滑块(3)固结，右丝杠螺母(1Γ )与右滑块 (3')固结，两个丝杠螺母分别连接在同侧的丝杠(12)、(12')上，左丝杠(12)与右丝杠 (12')同轴线对称连接在联轴器(13)两端，并且左丝杠(12)与右丝杠(12')旋向相反， 电机可以通过皮带传动或齿轮传动等驱动联轴器(13)正转和反转。全文摘要
本发明公开了一种避难婴儿床，具有普通使用状态和应急避难使用状态两种状态。技术方案包括底板4固接在床体5上，由左侧板1、左拉杆2和左滑块3组成左侧执行杆系，右侧板1′、右拉杆2′和右滑块3′构成右侧杆系，左侧杆系1-2-3与右侧杆系1′-2′-3′对称布置在底板两侧。普通使用状态时两侧板与底板垂直以提供较大的使用空间，应急避难状态时两侧板向中央对称面转动，当左、右两滑块分别移动L1、L2的位移时，两侧板与底板间的夹角由直角减小为夹角a，两侧板接触并封合，与底板形成有效的避难空间。根据运动方案，本发明提供了三种滑块的驱动方案，分别为拉簧机械式驱动方案、电动齿轮驱动方案、电动丝杠驱动方案。
文档编号A47D13/02GK101884478SQ20101023867
公开日2010年11月17日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者毛巨正, 王登, 辛喆 申请人:中国农业大学