CN218127733U - 一种机械伸展装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械伸展装置，包括基座、致动器、搁脚伸缩机构、靠背倾仰机构、传动件以及座部连接件；基座为框架结构且保持固定不动，致动器与基座铰接并作用于传动件上，搁脚伸缩机构安装于基座的前部，靠背倾仰机构安装于基座的后部；传动件左右两端部与基座转动连接；搁脚伸缩机构、靠背倾仰机构以及座部翻转机构三者均与传动件传动连接，传动件配置为由致动器驱动传动件转动，并由传动件带动搁脚伸缩机构伸缩运动、靠背倾仰机构倾仰运动；座部连接件安装于基座的中部并与基座相对转动设置；传动件上设有顶升件，顶升件配置为当致动器驱动传动件转动并使顶升件升高时，顶升件顶起座部连接件，使座部连接件后端抬升并挑空。

Description

一种机械伸展装置

技术领域

本实用新型涉及家具领域，特别涉及一种机械伸展装置。

背景技术

机械伸展装置常常被用于各种家具中，以实现不同的运动及功能；在坐具中常使用的机械伸展装置一般只有坐、躺、搁脚三种状态，能够满足基本的舒适性要求，但对于一些行动不便的人群的人群来说，其功能性还是远远不够的。

于是有厂家新开发一种可以辅助起身站立的沙发用机械伸展装置，同时也保留了搁脚以及躺卧的功能，无论是实用性还是舒适性都很优秀；虽然在功能上满足了很多行动不便的人群，但是，由于机械伸展装置的体积大，结构复杂，自身的重量又很大，往往只能安装到沙发中，一个正常人搬运或移动起来也较为困难，又容易在地板上留下刮痕；且通常需要用到两套电动推杆来实现搁脚、躺卧以及辅助站立的功能，而厂家生产装配的难度及成本高，复杂的生产和装配过程消耗了大量的人力物力以及时间，同时有着较高的包装运输的成本。

专利号为CN201510452057.X的中国发明专利公布了一种电动老人椅，包括基架，所述的基架上装有搁脚板抬伸机构、靠背倾仰机构、辅助站立机构、坐垫抬升机构和连杆传动机构，所述的辅助站立机构装在所述的基架的两侧，每个所述的辅助站立机构均对应安装一套所述的坐垫抬升机构；每套所述的坐垫抬升机构上装有一套所述的搁脚板抬升机构；所述的连杆传动机构连接搁脚板抬升机构和靠背倾仰机构。该椅的结构复杂，连杆的数量多，辅助站立时，通过电动推杆的顶升几乎将整个机械伸展装置抬起，稳定性差，对电动推杆性能和强度的要求高。

专利号为CN201710463006.6的中国发明专利公布了一种双电机可升降老人椅，包括底架、座板升降机构、背部伸缩机构、腿部伸缩机构，所述座板升降机构设置在所述底架上，所述背部伸缩机构和所述腿部伸缩机构设置在所述座板升降机构上。该椅通过一套电动推杆用于辅助站立功能的实现，另有一套电动推杆用于背部伸缩机构、腿部伸缩机构功能的实现，体积较大，结构复杂，且成本较高。

因此，亟需一种结构简单，体积小，通过一套电动推杆既能够达到老人椅辅助起身功能，又能够实现搁脚、躺卧的机械伸展装置以解决上述问题。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种机械伸展装置，包括基座、致动器、搁脚伸缩机构、靠背倾仰机构、传动件以及座部连接件，由一个致动器驱动传动件动作，通过搁脚伸缩机构实现搁脚的伸缩运动，通过靠背倾仰机构实现靠背的倾仰运动，在传动件上设有顶升件，顶升件顶升座部连接件实现座部后端翘起以实现辅助站立。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种机械伸展装置，包括：

基座，为框架结构且保持固定不动；

致动器，与基座铰接并作用于传动件上；

搁脚伸缩机构，安装于基座的前部；

靠背倾仰机构，安装于基座的后部；

传动件，其左右两端部与基座转动连接，致动器的一端与传动件转动连接；搁脚伸缩机构、靠背倾仰机构以及座部翻转机构三者均与传动件传动连接，传动件配置为由致动器驱动传动件转动，并由传动件带动搁脚伸缩机构伸缩运动、靠背倾仰机构倾仰运动；

座部连接件，安装于基座的中部并与基座相对转动设置；

传动件上设有顶升件，顶升件配置为当致动器驱动传动件转动并使顶升件升高时，顶升件顶起座部连接件，使座部连接件后端抬升并挑空。

作为优选，所述的顶升件为横向设置的柱状体，顶升件通过螺丝固定连接在传动件上。

作为优选，座部连接件上设有横向设置的迎合板， 顶升件位于迎合板的下方，迎合板配置为当顶升件升高时，顶升件向上顶起迎合板并带动座部连接件后部向上摆动。

作为优选，传动件包括左右两侧的传动连杆以及位于传动连杆之间横向设置的方管，方管与左右两侧的传动连杆固定连接且方管与致动器转动连接；传动连杆为板状件，包括与方管连接的连接端、与基座转动连接的转轴端以及设有顶升件的顶升端，顶升端位于转轴端和连接端的前侧，连接端位于转轴端和顶升端的下方。

作为优选，所述座部连接件的转动点位于其自身的前端部。现有辅助站立功能的机械伸展装置几乎整体抬升，会将人体重心往前上方推，而本装置中，座部连接件的转动点靠近人体膝关节，抬升人体臀部使膝关节转动以辅助使用者站立，更符合人体工学。

作为优选，搁脚伸缩机构包括第一推拉杆、抬升连杆、座部连杆、脚凳推拉杆、第一脚凳连杆、第二脚凳连杆、第三脚凳连杆、第四脚凳连杆、第五脚凳连杆；靠背倾仰机构包括第二推拉杆、第一靠背连杆、第二靠背连杆以及从动连杆。

作为优选，抬升连杆的后端与基座转动连接，抬升连杆的前端与座部连杆转动连接，座部连杆的后端与从动连杆的上端转动连接，从动连杆的下端与基座转动连接；第一推拉杆的后端与传动件转动连接，第一推拉杆的前端与抬升连杆转动连接；第一脚凳连杆的上端以及第二脚凳连杆的上端均与座部连杆转动连接，且第一脚凳连杆与座部连杆的转动连接点位于第二脚凳连杆与座部连杆的转动连接点的下方，第三脚凳连杆的下端与第一脚凳连杆转动连接，第三脚凳连杆在靠近其与第一脚凳连杆的转动连接点的上方与第二脚凳连杆转动连接，第二脚凳连杆的下端与第四脚凳连杆的下端转动连接，第五脚凳连杆的前端与脚凳连接件的后端转动连接，第三脚凳连杆的上端与第五脚凳连杆的后端转动连接，第四脚凳连杆的上端与第五脚凳连杆的中部转动连接；脚凳推拉杆的两端分别转动连接在基座的前端以及第一脚凳连杆上。

作为优选，第一靠背连杆大致呈L型，其拐角处与基座转动连接，第一靠背连杆的前端与第二推拉杆转动连接。

作为优选，第二推拉杆的后部相对于其前部向下折弯。这使得座部在向后移动时能避开干涉，同时在由辅助站立切换回正常坐姿时，能保证第一靠背连杆的前端是向下转动的，类似半径不同的双摇杆机构，连杆运动轨迹的确定性提升，工作时的可靠性更好。

作为优选，第一、第二靠背连杆均与基座转动连接且第一靠背连杆位于第二靠背连杆前方；第二推拉杆的前端与所述传动件转动连接，第二推拉杆的后端与第一靠背连杆转动连接；第一靠背连杆与第二靠背连杆的上端均与靠背连接件转动连接。

采用了上述技术方案的本实用新型的设计出发点、理念及有益效果是：

1、辅助站立是通过顶升件将座部连接件顶起而实现，单单只是让座部连接件的后部抬起挑空，而不是整个机械伸展装置被抬起，本装置中，座部连接件的转动点靠近人体膝关节，抬升人体臀部使膝关节转动以辅助使用者站立，更符合人体工学；使用单个致动器就使该装置实现搁脚伸缩、靠背倾仰以及辅助站立等功能，结构更加合理，同时节省了致动器的成本。

2、本装置中的连杆数量相对于现有机械伸展装置的连杆数量更少，结构更加简单，降低了整体的重量和体积，便于生产装配、搬运、包装运输以及能够将该装置安装到更小的坐具中；由于连杆数量减少，连杆之间的制约被加强，每个连杆的运动能被有效的限制，使得连杆运动轨迹的确定性提升，也就使得坐具工作时的可靠性更好。

附图说明

图1为本实用新型在实施例中坐具在正常就坐状态下的立体结构示意图一；

图2为本实用新型在实施例中坐具在正常就坐状态下的立体结构示意图二；

图3为本实用新型在实施例中正常就坐状态下机械伸展装置的立体结构示意图一；

图4为本实用新型在实施例中正常就坐状态下机械伸展装置的立体结构示意图二；

图5为本实用新型在实施例中座部、靠背与机械伸展装置连接的立体结构示意图；

图6为本实用新型在实施例中正常就坐状态下机械伸展单元的侧视图；

图7为本实用新型在实施例中坐具在辅助站立状态下的立体结构示意图；

图8为本实用新型在实施例中辅助站立状态下机械伸展装置的立体结构示意图；

图9为本实用新型在实施例中辅助站立状态下机械伸展单元的侧视图；

图10为本实用新型在实施例中传动连杆与方管连接的立体结构示意图；

图11为本实用新型在实施例中座部连杆运动的四连杆机构的侧视图；

图12为图11中座部连杆运动四连杆机构的运动原理示意图；

图13为本实用新型在实施例中驱动座部连杆运动的四连杆机构的侧视图；

图14为图13中驱动座部连杆运动的四连杆机构的运动原理示意图；

图15为本实用新型在实施例中坐具在伸展搁脚状态下的立体结构示意图；

图16为本实用新型在实施例中伸展搁脚状态下机械伸展装置的立体结构示意图；

图17为本实用新型在实施例中伸展搁脚状态下机械伸展单元的侧视图；

图18为本实用新型在实施例中第一脚凳连杆运动的连杆机构的侧视图；

图19为图18中第一脚凳连杆运动的连杆机构的运动原理示意图；

图20为本实用新型在实施例中坐具在躺卧状态下的立体结构示意图；

图21为本实用新型在实施例中躺卧状态下机械伸展装置的立体结构示意图；

图22为本实用新型在实施例中躺卧状态下机械伸展单元的侧视图；

图23为本实用新型在实施例中驱动靠背连接件运动的四连杆机构的侧视图；

图24为图23中驱动靠背连接件运动的四连杆机构的运动原理示意图；

图25为本实用新型在实施例中靠背连接件运动的四连杆机构的侧视图；

图26为图25中靠背连接件运动的四连杆机构的运动原理示意图；

图27为本实用新型在实施例中坐具在正常就坐状态下的状态示意图；

图28为本实用新型在实施例中坐具在辅助站立状态下的状态示意图；

图29为本实用新型在实施例中坐具在伸展搁脚状态下的状态示意图；

图30为本实用新型在实施例中坐具在躺卧状态下的状态示意图。

各附图标记为：靠背1；座部2；扶手3；机械伸展装置4；基座5；机械伸展单元4a；致动器6；传动连杆7；连接端7a；转轴端7b；顶升端7c；第一传动点7d；第二传动点7e；靠背连接件8；座部连接件9；脚凳连接件10；方管11；座部连杆12；顶升件13；第一推拉杆14；抬升连杆15；脚凳推拉杆16；第一脚凳连杆17；第二脚凳连杆18；第三脚凳连杆19；第四脚凳连杆20；第五脚凳连杆21；第二推拉杆22；第一靠背连杆23；第二靠背连杆24；从动连杆25；座部回位弹簧26；第一弹簧固定柱27；连接耳28；承托板29；限位板30；第一座部安装板31；第二座部安装板32；迎合板33；第二弹簧固定柱34；第三弹簧固定柱35；搁脚回位弹簧36。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，术语“至少一个”指一个或一个以上，除非另有明确的限定。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型的具体实施方式如下：

如图3、4所示，本实用新型提供了一种机械伸展装置，包括基座5、致动器6、搁脚伸缩机构、靠背倾仰机构、传动件（未标号）以及座部连接件9。座部连接件9通过座部翻转移动机构设置在基座5上。

该机械伸展装置安装于如图1、2所示的坐具中，坐具包括靠背1、座部2、搁脚部（未图示）、位于靠背1和座部2左右两侧的两个扶手3以及悬空设置在两个扶手3之间的该机械伸展装置4；靠背1配置为支撑人体背部，座部2配置为支撑人体臀部，搁脚部配置为搁脚部收缩时收拢于座部2下方，搁脚部伸展时承托人体腿部，扶手3配置为支撑人体手臂。

如图2-6所示，机械伸展装置的运动主要是靠镜像设置于基座5两侧的机械伸展单元4a的运动实现的，而致动器6就用于驱动机械伸展单元4a动作，该致动器6为一电动推杆，所述机械伸展单元4a包括：传动连杆7、靠背连接件8、座部连接件9以及脚凳连接件10；基座5的左右两侧与两个扶手3固定连接；致动器6与基座5铰接并通过一横向设置的方管11作用于传动连杆7上，所述传动件即为传动连杆7与方管11，致动器6安装有电机的一端与基座5铰接，致动器6的伸缩杆的端部与方管11转动连接；传动连杆7与基座5转动连接；靠背连接件8插设在所述靠背1中并通过螺丝固定连接，且靠背连接件8通过靠背1连杆组件与传动连杆7传动连接；脚凳连接件10与所述搁脚部通过螺丝固定连接，且脚凳连接件10通过脚凳连杆组件与传动连杆7传动连接；座部连接件9与所述座部2通过螺丝固定连接，且座部连接件9转动连接在以座部连杆12上。

如图4-9所示，传动连杆7上设有一柱形的顶升件13，顶升件13位于传动连杆7与基座5的转动连接点的前侧且位于座部连接件9与座部连杆12的连接点的后下方；该坐具包括辅助站立、正常就坐、伸展搁脚以及躺卧四种状态；这四种状态均由所述致动器6调整控制；由正常就坐切换至辅助站立时，致动器6向前伸展并驱动传动连杆7向前向上摆动，顶升件13将座部连接件9顶起，座部连接件9后部向上摆动，并带动座部2同步摆动；坐具为辅助站立状态时，座部2的后部挑空。

在本实施例中，由于基座5是固定连接在两个扶手3之间，因此基座5是始终固定不动的，而与基座5转动连接的所有杆件也就只能转动而无法移动，由于各个杆件之间连接而形成的限制，所以与基座5转动连接的杆件，其转动角度均无法达到360°，也可以说与基座5转动连接的杆件均只能摆动。由于传动连杆7与基座5转动连接，运动方向只有两种，因此传动连杆7向上转动或传动连杆7向前转动就是传动连杆7向上向前转动，传动连杆7向后转动或传动连杆7向下转动就是传动连杆7向下向后转动，其他与基座5转动连接的杆件同理。

具体地说，如图3、4所示，所述机械伸展单元4a还包括第一推拉杆14、抬升连杆15、脚凳推拉杆16、第一脚凳连杆17、第二脚凳连杆18、第三脚凳连杆19、第四脚凳连杆20、第五脚凳连杆21、第二推拉杆22、第一靠背连杆23、第二靠背连杆24以及从动连杆25。

如图3、6、10所示，所述方管11的左右两端与左右两侧的传动连杆7固定连接，传动连杆7为三角形的板状件，包括与方管11连接的连接端7a、与基座5转动连接的转轴端7b以及设有顶升件13的顶升端7c，顶升端7c位于转轴端7b和连接端7a的前侧且顶升件13通过螺丝安装于顶升端7c，连接端7a位于转轴端7b和顶升端7c的下方；转轴端7b与顶升端7c之间设有第一传动点7d与第二传动点7e，第一传动点7d处转动连接有所述第一推拉杆14，第一推拉杆14用于抬升座部连杆12，第二传动点7e处转动连接有所述第二推拉杆22，第二推拉杆22用于带动靠背连接件8运动；当坐具从正常就坐状态切换至辅助站立状态时，传动连杆7带动第一、第二推拉杆14、22向前移动，第一推拉杆14先带动座部连杆12向下向前移动再带动座部连杆12回到原位，第二推拉杆22带动靠背连接件8和靠背1前倾；当坐具从正常就坐状态切换至伸展搁脚状态或躺卧状态时，致动器6回缩带动传动连杆7向下向后转动，传动连杆7带动第一、第二推拉杆14、22向后移动，第一推拉杆14向上向后抬升座部连杆12，第二推拉杆22带动靠背连接件8和靠背1后仰。

先对座部2的运动进行描述，在正常就坐状态、伸展搁脚状态以及躺卧状态下，座部2、座部连接件9均与座部连杆12同步且座部连接件9以及座部2由座部连杆12承托；在辅助站立状态下，如图8、9、28所示，座部连接件9后部与座部连杆12后部分离，两者之间具有夹角，且座部2可前倾至与水平面之间具有28°的夹角；座部连接件9与座部连杆12的转动连接点位于座部连接件9的前端部和座部连杆12的前端部，现有辅助站立功能的机械伸展装置4几乎都是整体抬升以实现该功能，会将人体重心往前上方推，而本实用新型中，座部2的转动点靠近人体膝关节，抬升人体臀部使膝关节转动以辅助使用者站立，更符合人体工学。

座部连接件9与座部连杆12之间设有座部回位弹簧26，座部回位弹簧26配置为给予座部连接件9后部向下转动的力，座部连杆12在其与座部连接件9转动连接点的下方设有第一弹簧固定柱27，座部连接件9在其与座部连杆12转动连接点的斜后下方向下延伸有一带孔的连接耳28，座部回位弹簧26的一端设置在第一弹簧固定柱27上，另一端设置在该连接耳28上；座部连杆12处于座部连接件9的外侧，座部连杆12靠近后端的位置向内延伸有一承托板29，座部连接件9在相应位置上对应向外延伸出一限位板30，在坐具处于辅助站立状态时，限位板30与承托板29分离，在正常就坐、伸展搁脚以及躺卧状态中，限位板30均受座部回位弹簧26作用而搭靠在承托板29上。

座部连接件9上用螺丝固定设有用于安装座部2的第一座部安装板31以及第二座部安装板32，第一座部安装板31与第二座部安装板32均朝向机械伸展装置4的内侧，且第一座部安装板31位于第二座部安装板32的前侧，第一座部安装板31后部向下折弯形成用于迎合所述顶升件13的迎合板33，顶升件13位于迎合板33的下方且顶升件13同样朝向机械伸展装置4的内侧，坐具由正常就坐切换至辅助站立时，顶升件13向上顶起迎合板33并带动座部连接件9后部向上摆动。

所述抬升连杆15的后端与基座5转动连接，抬升连杆15的前端与座部连杆12转动连接，所述第一推拉杆14的后端与传动连杆7转动连接，第一推拉杆14的前端与抬升连杆15转动连接；传动连杆7由致动器6驱动而向后转动时，带动第一推拉杆14向后移动，第一推拉杆14向后拉动抬升连杆15，抬升连杆15前端向上向后转动，并使座部连杆12向上向后抬升；座部连杆12后端与所述从动连杆25转动的上端连接，从动连杆25的下端转动连接在基座5上，从动连杆25配置为支撑座部连杆12并保持座部2大致水平，正因从动连杆25的存在，才使座部连杆12在不同状态间切换仍能保持大致水平。

在正常就坐以及躺卧状态下，座部2与水平面之间具有8°的夹角，在伸展搁脚状态下座部2同样向后倾斜且与水平面的后仰倾角为9.5°，以提升就坐的舒适性，座部2后仰倾角的变化伴随座部连杆12所在的四连杆机构的运动而发生；在座部连杆12的运动中，基座5、从动连杆25、座部连杆12以及抬升连杆15形成双摇杆的四连杆机构，在驱动座部连杆12运动的运动中，基座5、传动连杆7、第一推拉杆14以及抬升连杆15形成双摇杆的四连杆机构，上述两种四连杆机构的长度等具体配置在本实施例中不过多叙述，最终达到的效果如图11-14所示：

在正常就坐状态切换至辅助站立状态过程中，致动器6向前伸长使传动连杆7向前转动，传动连杆7带动第一推拉杆14先向前推动抬升连杆15，使抬升连杆15向下转动并带动座部连杆12向前向下移动，再向后向上拉起抬升连杆15，使抬升连杆15向上转动并带动座部连杆12回到原位；由辅助站立状态切换回正常就坐状态时，各连杆的运动过程与上述过程相反；在正常就坐状态切换至伸展搁脚状态时，致动器6向后回缩使传动连杆7向后转动，传动连杆7带动第一推拉杆14向下向后移动，第一推拉杆14拉动抬升连杆15使其向后转动，座部连杆12被抬升连杆15抬升并伴随有后仰，但在致动器6向后回缩使伸展搁脚状态切换为躺卧状态时，座部连杆12被抬升至最高且座部2与水平面的后仰角回到8°。

再对搁脚部的运动进行描述，如图15-17所示，所述脚凳连杆组件为第一脚凳连杆17、第二脚凳连杆18、第三脚凳连杆19、第四脚凳连杆20以及第五脚凳连杆21，第一脚凳连杆17的上端以及第二脚凳连杆18的上端均与座部连杆12转动连接，且第一脚凳连杆17与座部连杆12的转动连接点位于第二脚凳连杆18与座部连杆12的转动连接点的下方，第三脚凳连杆19的下端与第一脚凳连杆17转动连接，第三脚凳连杆19在靠近其与第一脚凳连杆17的转动连接点的上方与第二脚凳连杆18转动连接，第二脚凳连杆18的下端与第四脚凳连杆20的下端转动连接，第五脚凳连杆21的前端与脚凳连接件10的后端转动连接，第三脚凳连杆19的上端与第五脚凳连杆21的后端转动连接，第四脚凳连杆20的上端与第五脚凳连杆21的中部转动连接；第五脚凳连杆21上设有第二弹簧固定柱34且该第二弹簧固定柱34位于脚凳连接件10的下方，脚凳连接件10中部设有第三弹簧固定柱35，在第二弹簧固定柱34与第三弹簧固定柱35之间设有搁脚回位弹簧36；所述脚凳推拉杆16的两端分别转动连接在基座5的前端以及第一脚凳连杆17上；搁脚的伸展与回缩主要由座部连杆12带动，但必须有脚凳推拉杆16的从动配合才能得以实现。

脚凳连杆组件以及脚凳连接件10整体始终随座部连杆12的移动而移动，由正常就坐状态切换至辅助站立状态时，座部连杆12以及脚凳连杆组件先向前向下移动，且该移动的距离较短，脚凳推拉杆16对脚凳连杆组件的影响不大，之后座部连杆12以及脚凳连杆组件又回到原来位置，脚凳推拉杆16在整个过程中几乎不会使脚凳连杆组件有动作。

由正常就坐状态切换至伸展搁脚状态时，致动器6回缩带动传动连杆7向后转动，传动连杆7带动第一推拉杆14向后移动，第一推拉杆14向后拉动抬升连杆15，抬升连杆15前端向上向后转动，并使座部连杆12以及脚凳连杆组件向上向后抬升，脚凳推拉杆16前端随之向上转动并推动脚凳连杆组件向前伸展，第五脚凳连杆21的第二弹簧固定柱34将脚凳连接件10顶起并使其向上翻转，搁脚部也随之翻转；由伸展搁脚状态切换回正常就坐状态时，各连杆与上述运动过程相反，且搁脚回位弹簧36使脚凳连接件10能够随第五脚凳连杆21运动而向下翻转并收回；脚凳推拉杆16对脚凳连杆组件的作用是被动的而非主动的。

在该运动过程中，也是通过一套连杆机构实现，如图18、19所示，该套连杆机构包括固定不动的基座5、只能平移的座部连杆12、只能转动的抬升连杆15、只能转动的脚凳推拉杆16以及能够平移且转动的第一脚凳连杆17，上述五根连杆的机构由于座部连杆12只能平移而使整个机构的动作是确定的，在抬升连杆15驱动座部连杆12向后平移时，在脚凳推拉杆16的限制作用下，第一脚凳连杆17随座部连杆12平移的同时其下端向前转动，从而使整个脚凳连杆组件伸展打开；座部连杆12在坐具这个过程中会发生倾仰，但倾仰的角度较小，上述分析中的“只能平移的座椅连杆”是从理论上说的。

脚凳连接件10与第五脚凳连杆21转动连接，它相对于脚凳连杆组件是可活动的，再搭配上搁脚回位弹簧36的弹性使得该坐具的搁脚部具有防夹手的功能。

最后对靠背1的运动进行描述，如图20-26所示，所述靠背1连杆组件为第二推拉杆22、第一靠背连杆23以及第二靠背连杆24，第二推拉杆22的前端与所述传动连杆7转动连接，第二推拉杆22的后端与第一靠背连杆23转动连接，第一靠背连杆23大致呈L型，其拐角处与基座5转动连接，第一靠背连杆23的后端与靠背连接件8的前端转动连接，靠背连接件8也呈L型，靠背连接件8的拐角处与第二靠背连杆24的上端转动连接，靠背连接件8的上部插设在靠背1中并通过螺丝固定，第二靠背连杆24的下端与基座5转动连接，第一靠背连杆23位于第二靠背连杆24的前方。

在靠背连接件8的运动中，基座5、第一靠背连杆23、第二靠背连杆24以及靠背连接件8形成双摇杆的四连杆机构，在驱动靠背连接件8运动的运动中，基座5、传动连杆7、第二推拉杆22以及第一靠背连杆23形成双摇杆的四连杆机构；在驱动靠背连接件8运动的四连杆机构中，传动连杆7由致动器6驱动而相对于基座5转动，第二推拉杆22被传动连杆7带动而推动第一靠背连杆23相对于基座5向下转动或拉动第一靠背连杆23相对于基座5向上转动；在靠背连接件8的运动中，第一靠背连杆23的运动导致靠背连接件8运动，第一靠背连杆23相对于基座5转动而带动靠背连接件8运动，第二靠背连杆24也随之相对于基座5转动，在第一、第二靠背连杆24的共同作用下，靠背连接件8向前移动的同时会向后倾仰，靠背连接件8向后移动的同时会向前倾斜，从而实现靠背1的后仰与前倾。

如图27-30所示，坐具的不同状态以及由单个致动器6驱动该坐具在不同状态下切换：

致动器6的行程位为200mm，令致动器6回缩至最短时，为致动器6行程的原点。

正常就坐：致动器6的行程为128.5mm，座部2具有8°的后仰角，靠背1也向后倾仰且相对于水平面具有100°的倾角，搁脚部此时收拢于两个扶手3之间的座部2下方，使用者能保持正常坐姿就坐在该坐具上。

正常就坐到辅助站立：致动器6向前伸长，其行程增加，致动器6向前驱动方管11移动，方管11带动两侧的传动连杆7相对于基座5向前向上摆动，转动角度为27.5°，传动连杆7上的第一推拉杆14、第二推拉杆22以及顶升件13都随之运动；传动连杆7上的顶升件13向前上方移动并将座部2框架顶起，使座部2后部抬升；同时，第二推拉杆22随传动连杆7的摆动而拉起第一靠背连杆23，第一靠背连杆23的后端向后向下摆动，配合只能摆动的第三靠背1连杆使靠背连接件8前倾，靠背1随之前倾；辅助站立除了靠座部2给予帮助外，还有靠背1给与人体背部向前的力；第一推拉杆14引起的座部连杆12以及脚凳连杆组件等的运动上面已经描述过，再次不过多描述，搁脚部仍然收拢在座部2下方。

辅助站立：致动器6的行程位为200mm，座部2具有28°的前倾角，靠背1也向前倾斜且相对于水平面具有84°的倾角，搁脚部此时仍收拢于两个扶手3之间的座部2下方，此时坐具辅助使用者站立，使用者能轻松从坐具上站起。

此时坐具若要切换至伸展搁脚状态，先要由辅助站立状态切换回正常就坐状态，致动器6的行程位从200mm回缩至128.5mm；此过程中顶升件13向后下方移动，座部连接件9被座部回位弹簧26拉动而与顶升件13贴靠着转动，座部连接件9的后部向下转动直至限位板30搭靠到承托板29上。

正常就坐到伸展搁脚：致动器6继续回缩，向后拉动传动连杆7，传动连杆7相对于基座5向下向后摆动，摆动的角度为18.9°，第一推拉杆14被拉动，并带动抬升连杆15前端向上向后转动，座部连杆12以及与其转动连接并搭靠在一起的座部连接件9被抬起，转动连接在座部连杆12上的脚凳连杆组件也被抬起，此时转动连接在基座5上的脚凳推拉杆16随脚凳连杆组件的运动而向前向上摆动，脚凳推拉杆16向前推动第一脚凳连杆17，第一脚凳连杆17下端向前转动带动第三脚凳连杆19移动，由于第三脚凳连杆19又与第二脚凳连杆18转动连接，第二脚凳连杆18下端也向前上方摆动，第四脚凳连杆20也随之向前上方，最终使第五脚凳连杆21向上向前移动的同时，第五脚凳连杆21的前端向前上方转动并由第二弹簧固定柱34将脚凳连接件10顶起，从而使脚凳连接件10向前向上展开，搁脚部随之伸展出来用以搁脚；同时第二推杆向后移动带动第一靠背连杆23前端向下向后转动，第一靠背连杆23后端向前摆动，配合第二靠背连杆24使靠背连接件8小幅后仰，靠背1随之小幅后仰。

伸展搁脚到正常就坐时，致动器6向前伸展，各连杆的运动过程与上述相反，脚凳连接件10的回复是由搁脚回位弹簧36实现的，之前已经描述过。

伸展搁脚：致动器6的行程位为71.9mm，座部2具有9.5°的后倾角，靠背1也向后倾仰且相对于水平面具有115°的倾角，搁脚部此时伸展至座前方，使用者的腿部背搁脚部抬起，且仍能保持坐姿并向后靠躺在靠背1上。

伸展搁脚到躺卧：致动器6继续回缩，传动连杆7继续向后转动23.9°，搁脚部进一步伸展抬升，座部连杆12进一步被抬起使得座部2整体也随之抬升，靠背1前移并进一步后仰，座部2与靠背1相靠近，上述靠背1和座部2的运动使得人体的臀部腰部的相对位置几乎保持不变，两者无相对位移，也就不会有搓背跑腰的情况，使使用者在该坐具上可以更舒适地由坐姿切换至躺姿。

躺卧：致动器6的行程位为0mm，座部2具有8°的后倾角，靠背1进一步向后倾仰且相对于水平面具有145度的倾角，靠背1下部与座部2的后部相贴靠；搁脚部也进一步地向前向上伸展，使用者可以躺卧在该坐具上，使用者的腿部由搁脚部承托。

连杆的形状结构设置防止运动中发生干涉：

座部连杆12上的承托板29以及座部连接件9上的限位板30使得座部连杆12与座部连接件9能够搭靠的同时两者之间又能存在间隙，从而使座部连杆12与座部连接件9之间能够容纳传动连杆7，三者的运动不会互相干涉；在宽度方向上第二推拉杆22、第一靠背连杆23也处于座部连杆12与座部连接件9的间隙范围内，因此座部2不会干涉到第二推拉杆22以及第一靠背连杆23的运动，第二推拉杆22的后部相对于其前部向下折弯，第一靠背连杆23的前部与后部之间同样具有夹角，这也是为了避让座部2，以免发生干涉，从而使座部2与靠背1能够正常地相互靠近，实现防搓背跑腰的功能。

比起现有机械伸展装置4，本实用新型的坐具所使用的的机械伸展装置4大大简化了其结构，只需用一个致动器6就能在正常就坐、辅助站立、伸展搁脚以及躺卧四种状态间切换，连杆数量少且结构简单，让原本复杂的运动变得简单，且运动过程更加固定化程序化（有较多只能与基座5转动的连杆）；取消了各状态下多个位置的杆件限位件，脚凳连接件10、座部连接件9都是通过顶升件13顶起，通过弹簧回落，靠背连接件8是通过致动器6来锁定不同状态的位置；因此大大降低了生产和装配成本，但提升了可靠性。

所述的搁脚伸缩机构即为第一推拉杆14、抬升连杆15、座部连杆12、脚凳推拉杆16、第一脚凳连杆17、第二脚凳连杆18、第三脚凳连杆19、第四脚凳连杆20、第五脚凳连杆21；所述的靠背倾仰机构即为第二推拉杆22、第一靠背连杆23、第二靠背连杆24以及从动连杆25；所述的座部翻转移动机构包括座部连杆12、从动连杆25、传动连杆7、第一推拉杆14、抬升连杆15。

Claims (10)

1.一种机械伸展装置，其特征在于包括：

基座，为框架结构且保持固定不动；

致动器，与基座铰接并作用于传动件上；

搁脚伸缩机构，安装于基座的前部；

靠背倾仰机构，安装于基座的后部；

传动件，其左右两端部与基座转动连接，致动器的一端与传动件转动连接；搁脚伸缩机构、靠背倾仰机构以及座部翻转机构三者均与传动件传动连接，传动件配置为由致动器驱动传动件转动，并由传动件带动搁脚伸缩机构伸缩运动、靠背倾仰机构倾仰运动；

座部连接件，安装于基座的中部并与基座相对转动设置；

传动件上设有顶升件，顶升件配置为当致动器驱动传动件转动并使顶升件升高时，顶升件顶起座部连接件，使座部连接件后端抬升并挑空。

2.根据权利要求1所述的机械伸展装置，其特征在于：所述的顶升件为横向设置的柱状体，顶升件通过螺丝固定连接在传动件上。

3.根据权利要求2所述的机械伸展装置，其特征在于：座部连接件上设有横向设置的迎合板， 顶升件位于迎合板的下方，迎合板配置为当顶升件升高时，顶升件向上顶起迎合板并带动座部连接件后部向上摆动。

4.根据权利要求1所述的机械伸展装置，其特征在于：传动件包括左右两侧的传动连杆以及位于传动连杆之间横向设置的方管，方管与左右两侧的传动连杆固定连接且方管与致动器转动连接；传动连杆为板状件，包括与方管连接的连接端、与基座转动连接的转轴端以及设有顶升件的顶升端，顶升端位于转轴端和连接端的前侧，连接端位于转轴端和顶升端的下方。

5.根据权利要求1所述的机械伸展装置，其特征在于：所述座部连接件的转动点位于其自身的前端部。

6.根据权利要求1所述的机械伸展装置，其特征在于：搁脚伸缩机构包括第一推拉杆、抬升连杆、座部连杆、脚凳推拉杆、第一脚凳连杆、第二脚凳连杆、第三脚凳连杆、第四脚凳连杆、第五脚凳连杆；靠背倾仰机构包括第二推拉杆、第一靠背连杆、第二靠背连杆以及从动连杆。

7.根据权利要求6所述的机械伸展装置，其特征在于：抬升连杆的后端与基座转动连接，抬升连杆的前端与座部连杆转动连接，座部连杆的后端与从动连杆的上端转动连接，从动连杆的下端与基座转动连接；第一推拉杆的后端与传动件转动连接，第一推拉杆的前端与抬升连杆转动连接；第一脚凳连杆的上端以及第二脚凳连杆的上端均与座部连杆转动连接，且第一脚凳连杆与座部连杆的转动连接点位于第二脚凳连杆与座部连杆的转动连接点的下方，第三脚凳连杆的下端与第一脚凳连杆转动连接，第三脚凳连杆在靠近其与第一脚凳连杆的转动连接点的上方与第二脚凳连杆转动连接，第二脚凳连杆的下端与第四脚凳连杆的下端转动连接，第五脚凳连杆的前端与脚凳连接件的后端转动连接，第三脚凳连杆的上端与第五脚凳连杆的后端转动连接，第四脚凳连杆的上端与第五脚凳连杆的中部转动连接；脚凳推拉杆的两端分别转动连接在基座的前端以及第一脚凳连杆上。

8.根据权利要求6所述的机械伸展装置，其特征在于：第一靠背连杆大致呈L型，其拐角处与基座转动连接，第一靠背连杆的前端与第二推拉杆转动连接。

9.根据权利要求6所述的机械伸展装置，其特征在于：第二推拉杆的后部相对于其前部向下折弯。

10.根据权利要求6所述的机械伸展装置，其特征在于：第一、第二靠背连杆均与基座转动连接且第一靠背连杆位于第二靠背连杆前方；第二推拉杆的前端与所述传动件转动连接，第二推拉杆的后端与第一靠背连杆转动连接；第一靠背连杆与第二靠背连杆的上端均与靠背连接件转动连接。

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