專利名稱：一種自動(dòng)升降式座便器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種自動(dòng)升降式座便器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于一種日常家庭用品，更具體地說是一種自動(dòng)升降式座便器。
背景技術(shù)：
[0002]生活中我們會(huì)遇到這樣一種現(xiàn)象:年紀(jì)較大的老人會(huì)因腿腳腰椎等不便而蹲起費(fèi) 力，導(dǎo)致他們使用廁所時(shí)存在諸多不便，甚至?xí)?dǎo)致突發(fā)疾病?；谶@種現(xiàn)狀，我們構(gòu)思設(shè) 計(jì)一種能幫助包括老人、病人等腿腳不便的人蹲起的座便器，即可自動(dòng)升降的座便器，使座 便器的設(shè)計(jì)變得更加人性化，從細(xì)微之處保護(hù)人體健康。[0003]絲杠是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想的產(chǎn) 品。絲杠由螺桿、螺母組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，這是螺絲的進(jìn)一步延 伸和發(fā)展，這項(xiàng)發(fā)展的重要意義就是將軸承從滾動(dòng)動(dòng)作變成滑動(dòng)動(dòng)作。由于具有很小的摩 擦阻力，絲杠被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備中。[0004]鏈傳動(dòng)是通過鏈條將具有特殊齒形的主動(dòng)鏈輪的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到具有特殊齒 形的從動(dòng)鏈輪的一種傳動(dòng)方式。鏈傳動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn)，與帶傳動(dòng)相比，無彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn) 象，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，效率高；傳遞功率大，過載能力強(qiáng)，相同工況下的傳動(dòng)尺寸 ??；所需張緊力小，作用于軸上的壓力小；能在高溫、潮濕、多塵、有污染等環(huán)境中工作。[0005]機(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛 發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，成為一門綜合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、 自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，應(yīng)用范圍愈來 愈廣。發(fā)明內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)年紀(jì)較大的老人會(huì)因腿腳腰椎等不便而蹲起費(fèi)力，導(dǎo)致 他們使用廁所時(shí)存在諸多不便，甚至?xí)?dǎo)致突發(fā)疾病，提供一種自動(dòng)升降式座便器，適合老 年人使用。[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的構(gòu)思如下:[0008]本實(shí)用新型由六部分組成:支撐底座、升降裝置、穩(wěn)固裝置、傳動(dòng)裝置、控制部分、 馬桶部分。[0009]所述的支撐位底座部分與傳統(tǒng)的馬桶坐墊尺寸形狀相同，將支撐底座固定在能夠 升降的四根絲杠上，起到平托起老人或病人的作用，同時(shí)上面裝有軟墊和馬桶蓋。[0010]所述的升降裝置是由絲杠、滾動(dòng)軸承、軸承套、帶輪、空心軸轉(zhuǎn)筒、過應(yīng)連接組成， 其中絲杠是將帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成平動(dòng)，同時(shí)將坐墊部分水平托起和水平降落；帶輪是帶動(dòng) 絲杠升降的動(dòng)力傳輸部分；滾動(dòng)軸承、軸承套、空心軸轉(zhuǎn)筒是升降裝置的附屬器件；過應(yīng)連 接是限制絲杠的運(yùn)動(dòng)的極限位置。[0011]所述的穩(wěn)固裝置是在每一根絲杠的下方通過緊固螺栓固定在地面上，防止升降裝 置在升降時(shí)不穩(wěn)定，造成事故。[0012]所述的傳動(dòng)裝置是由鏈條、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪組成，主動(dòng)輪通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，然后主動(dòng)輪通過鏈條傳動(dòng)從動(dòng)輪，然后從動(dòng)輪通過同一條鏈條帶動(dòng)同時(shí)運(yùn)動(dòng)；同步鏈傳動(dòng)可以保證升降裝置運(yùn)行平穩(wěn)；同步傳動(dòng)節(jié)省了動(dòng)力源；鏈傳動(dòng)易于控制，對(duì)動(dòng)力要求簡(jiǎn)單。所述控制部分主要由觸摸屏、PLC控制器、電動(dòng)機(jī)及相關(guān)電氣元件組成。PLC上電后，通過控制KMl接觸器控制觸摸屏和電動(dòng)機(jī)的電源。上電完成后，觸摸屏自動(dòng)開啟，使用者通過點(diǎn)動(dòng)觸摸屏上的上升、停止、下降按鈕實(shí)現(xiàn)相關(guān)座便器升降動(dòng)作。所述的PLC型號(hào)為OMRON CPM2A-20R,觸摸屏型號(hào)為MT4403TE。所述的馬桶部分與傳統(tǒng)馬桶沒有區(qū)別，只是將馬桶軟墊和馬桶蓋移除，安裝在支撐底座上。所述的電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)是:電動(dòng)機(jī):電壓220v功率90w轉(zhuǎn)速174r/min ;能夠帶動(dòng)座便器的升降速度:0.025m/s ;凈重:40kg ;最大載荷:80kg另外，本實(shí)用新型安裝扶手，便于使用者支撐，保持身體平衡。同時(shí)附加一支架，用于病人懸掛輸液器等其它物品。根據(jù)上述使用新型構(gòu)思本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:一種自動(dòng)升降式座便器，包括支撐底座、升降裝置、穩(wěn)固裝置、傳動(dòng)裝置、控制部分、馬桶部分、電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述支撐底座通過螺栓與升降裝置的絲杠緊固連接，穩(wěn)固裝置通過螺栓和墊片連接升降裝置；傳動(dòng)裝置由鏈條連接升降裝置上的從動(dòng)輪；馬桶部分通過軸承套與升降裝置連接，電動(dòng)機(jī)通過鏈條與升降裝置連接。所述的支撐底座下端安裝四個(gè)帶孔軸套，通過螺栓連接升降裝置的絲杠；馬桶蓋和馬桶坐墊通過銷安裝在支撐底座上。所述的升降裝置中，絲杠安裝在內(nèi)部有螺紋的空心軸轉(zhuǎn)筒中，空心軸轉(zhuǎn)筒外面安裝軸承，軸承外面套有軸承套通過過盈連接安裝在馬桶部分的孔槽中；從動(dòng)輪通過鍵連接到空心軸轉(zhuǎn)筒；鏈輪焊接到空心軸轉(zhuǎn)筒上，空心軸轉(zhuǎn)筒下端焊接有階梯軸，階梯軸安裝到穩(wěn)固裝置上，階梯軸下端裝有滾動(dòng)軸承。所述的穩(wěn)固裝置有螺栓安裝在墊片孔里，墊片壓在推力球軸承上，推力球軸承壓在階梯軸上，階梯軸下端壓在軸承上，軸承裝軸承座里。所述的傳動(dòng)裝置中，鏈輪分別固定到四根空心軸轉(zhuǎn)筒上，鏈輪在同一平面上，鏈輪通過一根鏈條連接起來，其中一根空心軸轉(zhuǎn)筒的鏈輪下端裝有從動(dòng)輪，通過鏈條與從動(dòng)輪連接起來，主動(dòng)輪安裝在電動(dòng)機(jī)的主軸上。所述的控制部分由觸摸屏、PLC控制器、電動(dòng)機(jī)組成。其中觸摸屏通過通訊線與PLC控制器相連接，PLC控制器通過控制電纜與電動(dòng)機(jī)連接。有一個(gè)圓柱形扶手固定于座便器旁邊；有一個(gè)附加支架連接于圓柱形扶手上，其頂端帶有四個(gè)掛鉤。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下顯而易見的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):(I)本實(shí)用新型在動(dòng)力系統(tǒng)上采用鏈傳動(dòng)帶動(dòng)絲杠同步上升，同步運(yùn)行平穩(wěn)而且節(jié)省動(dòng)力源，即裝夾一個(gè)電機(jī)動(dòng)力即可實(shí)現(xiàn)四個(gè)升降桿的同時(shí)升降；鏈傳動(dòng)精密度要求低，易于控制，便于自行調(diào)節(jié)；絲杠帶動(dòng)坐墊上升，設(shè)計(jì)傳統(tǒng)，穩(wěn)定性好。(2)本實(shí)用新型功能上實(shí)現(xiàn)座便器的可升降，可以輔助老人和病人蹲起，保護(hù)老人腰腿等身體部位，體現(xiàn)現(xiàn)代廚衛(wèi)機(jī)械的人性化設(shè)計(jì)，大大提高了廚衛(wèi)機(jī)械的自動(dòng)化水平，充分實(shí)現(xiàn)了科技給人們生活帶來的便利與健康保證。


[0027]附圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。[0028]附圖2是升降裝置示意圖。[0029]附圖3是穩(wěn)固裝置示意圖。[0030]附圖4是傳動(dòng)裝置示意圖。[0031]附圖5是控制電氣圖。[0032]附圖6是觸摸屏設(shè)計(jì)圖。[0033]附圖7是PLC梯形圖。
具體實(shí)施方式
[0034]本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖詳述如下:[0035]實(shí)施例一:[0036]參見圖1 圖4，本自動(dòng)升降式座便器，包括支撐底座10、升降裝置、穩(wěn)固裝置、傳動(dòng)裝置、控制部分、馬桶部分4、電動(dòng)機(jī)6，其特征在于:所述支撐底座10通過螺栓與升降裝 置的絲杠3緊固連接，穩(wěn)固裝置通過螺栓22和墊片24連接升降裝置；傳動(dòng)裝置由鏈條5連 接升降裝置上的從動(dòng)輪16 ;馬桶部分通過軸承套14與升降裝置連接，電動(dòng)機(jī)6通過鏈條26 與升降裝置連接。[0037]實(shí)施例二:[0038]本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處在于:所述的支撐底座10下端安裝四個(gè) 帶孔軸套12，通過螺栓連接升降裝置的絲杠3 ;馬桶蓋7和馬桶坐墊8通過銷9安裝在支撐 底座10上。[0039]所述的升降裝置中，絲杠3安裝在內(nèi)部有螺紋的空心軸轉(zhuǎn)筒18中，空心軸轉(zhuǎn)筒18 外面安裝軸承15，軸承15外面套有軸承套14通過過盈連接安裝在馬桶部分的孔槽中；從 動(dòng)輪16通過鍵17連接到空心軸轉(zhuǎn)筒18 ;鏈輪25焊接到空心軸轉(zhuǎn)筒18上，空心軸轉(zhuǎn)筒18 下端焊接有階梯軸19，階梯軸19安裝到穩(wěn)固裝置上，階梯軸19下端裝有滾動(dòng)軸承20。[0040]所述的穩(wěn)固裝置有螺栓18安裝在墊片24孔里，墊片24壓在推力球軸承21上，推 力球軸承21壓在階梯軸19上，階梯軸19下端壓在軸承20上，軸承20裝軸承座23里。[0041]所述的傳動(dòng)裝置中，鏈輪25分別固定到四根空心軸轉(zhuǎn)筒18上，鏈輪25在同一平 面上，鏈輪25通過一根鏈條5連接起來，其中一根空心軸轉(zhuǎn)筒18的鏈輪25下端裝有從動(dòng) 輪16，通過鏈條26與從動(dòng)輪16連接起來，主動(dòng)輪27安裝在電動(dòng)機(jī)6的主軸上。[0042]所述的控制部分由觸摸屏11、PLC控制器13、電動(dòng)機(jī)6組成。其中觸摸屏11通過 通訊線與PLC控制器13相連接，PLC控制器13通過控制電纜與電動(dòng)機(jī)6連接。[0043]有一個(gè)圓柱形扶手2固定于座便器旁邊；有一個(gè)附加支架I連接于圓柱形扶手2 上，其頂端帶有四個(gè)掛鉤。[0044]實(shí)施例三:[0045]參照附圖1一7所示，1-支架，2-扶手，3-絲杠，4-馬桶，5-鏈條，6-電動(dòng)機(jī)，7-馬 桶蓋，8-馬桶坐墊，9-銷，10-支撐底座，11-觸摸屏，12-軸套，13-PLC控制器，14-軸承套，15-軸承，16-從動(dòng)輪，17-鍵，18-空心軸轉(zhuǎn)筒，19-階梯軸，20-滾動(dòng)軸承，21-推力球軸承， 22-螺栓，23-軸承座，24-墊片，25-鏈輪，26-鏈條，27-主動(dòng)輪。[0046]如圖1所示，本實(shí)用新型由六部分組成:支撐底座、升降裝置、穩(wěn)固裝置、傳動(dòng)裝 置、控制部分、馬桶部分。[0047]其中支撐底座10安裝在四根絲杠3上，馬桶蓋7安裝在支撐底座10上。[0048]升降裝置如圖2所示，其中從動(dòng)輪16接收到電動(dòng)機(jī)6傳遞的扭矩帶空心軸轉(zhuǎn)筒18 轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)絲杠3通過軸承15固定和減小載荷摩擦系數(shù)；固定鍵17起到固定從動(dòng)輪16和 空心軸轉(zhuǎn)筒18的作用，使得空心軸轉(zhuǎn)筒18和從動(dòng)輪16能夠一起轉(zhuǎn)動(dòng)；軸承套14用來保護(hù) 軸承，防止雜物進(jìn)入軸承中影響壽命。空心軸轉(zhuǎn)筒18內(nèi)部有螺紋，使得絲杠3上下運(yùn)動(dòng)并 起到保護(hù)絲杠3的作用，防止雜物進(jìn)入。[0049]穩(wěn)固裝置如圖3所示，主要有穩(wěn)固螺栓22固定在地面上,通過螺栓22固定在地面 上，螺栓22通過墊片24壓在推力球軸承21上，將空心軸轉(zhuǎn)筒18固定到地面上，同時(shí)空心 軸轉(zhuǎn)筒18也可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，防止升降裝置在升降時(shí)不穩(wěn)定，造成事故。[0050]傳動(dòng)裝置如圖4所示,主要有鏈條5,從動(dòng)輪16、25，主動(dòng)輪27組成,從動(dòng)輪16固 定到空心軸轉(zhuǎn)筒18上，隨空心軸轉(zhuǎn)筒18 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪27通過鏈條26將扭矩傳遞到從 動(dòng)輪16上，四根空心軸轉(zhuǎn)筒18上的鏈輪25通過同一條鏈條5帶動(dòng)，保證了四根空心軸轉(zhuǎn) 筒18的同步轉(zhuǎn)動(dòng)。[0051]控制部分如圖1所示，主要由觸摸屏9、PLC控制器13、電動(dòng)機(jī)6及相關(guān)電氣元件 組成。PLC上電后，通過控制KMl接觸器控制觸摸屏9和電動(dòng)機(jī)6的電源。上電完成后，觸 摸屏9自動(dòng)開啟，使用者通過點(diǎn)動(dòng)觸摸屏9上的上升、停止、下降按鈕實(shí)現(xiàn)相關(guān)座便器升降 動(dòng)作。點(diǎn)動(dòng)上升按鈕時(shí)，觸摸屏9接收此信號(hào)，并輸出給PLC輸入端，PLC通過邏輯計(jì)算，控 制輸出端的KAl繼電器，控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，通過升降裝置實(shí)現(xiàn)座便器支撐底座10的上升動(dòng) 作。升降至合適高度，點(diǎn)擊停止按鈕，升降動(dòng)作停止，此時(shí)可以倚靠在座便器扶手2上，點(diǎn)擊 下降按鈕，依靠座便器支撐底座10的自動(dòng)下降輔助下蹲，到達(dá)底部時(shí)，PLC接收到下降行程 開關(guān)的信號(hào)，自動(dòng)停止下降。當(dāng)需要站立時(shí)，點(diǎn)擊觸摸屏9的上升按鈕，使用者便可以倚靠 座便器的力量站立起來。當(dāng)升至頂部時(shí)，同樣PLC接收到上升行程開關(guān)信號(hào)，自動(dòng)停止上 升，此時(shí)使用者可以輕松離開座便器。控制電氣圖如圖5所示，觸摸屏設(shè)計(jì)圖如圖6所示， PLC梯形圖如圖7所示。[0052]馬桶部分主要由馬桶4組成，與普通的馬桶沒有差別。[0053]電動(dòng)機(jī)6為整個(gè)裝置提供動(dòng)力，通過鏈條5帶動(dòng)從動(dòng)輪16進(jìn)而帶動(dòng)空心軸轉(zhuǎn)筒18 轉(zhuǎn)動(dòng)，使得支撐底座10升起或者下降。[0054]另外，本實(shí)用新型安裝扶手2，便于使用者支撐，保持身體平衡。同時(shí)附加一支架 I，用于病人懸掛輸液器等其它物品。[0055]本實(shí)用新型在不改變現(xiàn)有座便器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改裝，即在座便器結(jié)構(gòu)之 上附加一個(gè)自動(dòng)升降裝置，實(shí)現(xiàn)坐墊的升降，輔助蹲立。這樣的設(shè)計(jì)擴(kuò)大了自動(dòng)升降式座便 器的適用范圍，既可將其當(dāng)作一般座便器使用(即不升降坐墊)，也可在需要時(shí)對(duì)其進(jìn)行升 降操作。其主要適用對(duì)象是老人、孕婦、腰腿疾病患者等不方便自助蹲起的人群。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)升降式座便器，包括支撐底座(10)、升降裝置、穩(wěn)固裝置、傳動(dòng)裝置、控制部分、馬桶部分(4)、電動(dòng)機(jī)(6)，其特征在于:所述支撐底座(10)通過螺栓與升降裝置的絲杠(3)緊固連接，穩(wěn)固裝置通過螺栓(22)和墊片(24)連接升降裝置；傳動(dòng)裝置由鏈條(5)連接升降裝置上的從動(dòng)輪(16);馬桶部分通過軸承套(14)與升降裝置連接，電動(dòng)機(jī)(6)通過鏈條(26)與升降裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)升降式座便器，其特征在于:所述的支撐底座(10)下端安裝四個(gè)帶孔軸套(12)，通過螺栓連接升降裝置的絲杠(3);馬桶蓋(7)和馬桶坐墊(8)通過銷(9)安裝在支撐底座(10)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)升降式座便器，其特征在于:所述的升降裝置中，絲杠(3)安裝在內(nèi)部有螺紋的空心軸轉(zhuǎn)筒(18)中，空心軸轉(zhuǎn)筒(18)外面安裝軸承(15)，軸承(15)外面套有軸承套(14)通過過盈連接安裝在馬桶部分的孔槽中；從動(dòng)輪(16)通過鍵(17)連接到空心軸轉(zhuǎn)筒(18);鏈輪(25)焊接到空心軸轉(zhuǎn)筒(18)上，空心軸轉(zhuǎn)筒(18)下端焊接有階梯軸(19)，階梯軸(19)安裝到穩(wěn)固裝置上，階梯軸(19)下端裝有滾動(dòng)軸承(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)升降式座便器，其特征在于:所述的穩(wěn)固裝置有螺栓(18)安裝在墊片(24)孔里，墊片(24)壓在推力球軸承(21)上，推力球軸承(21)壓在階梯軸(19 )上，階梯軸(19 )下端壓在軸承(20 )上，軸承(20 )裝軸承座(23 )里。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)升降式座便器，其特征在于:所述的傳動(dòng)裝置中，鏈輪(25)分別固定到四根空心軸轉(zhuǎn)筒(18)上，鏈輪(25)在同一平面上，鏈輪(25)通過一根鏈條(5)連接起來，其中一根空心軸轉(zhuǎn)筒(18)的鏈輪(25)下端裝有從動(dòng)輪(16)，通過鏈條(26)與從動(dòng)輪(16 )連接起來，主動(dòng)輪(27 )安裝在電動(dòng)機(jī)(6 )的主軸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)升降式座便器，其特征在于:所述的控制部分由觸摸屏(11)、PLC控制器(13)、電動(dòng)機(jī)(6)組成；其中觸摸屏(11)通過通訊線與PLC控制器(13)相連接，PLC控制器(13)通過控制電纜與電動(dòng)機(jī)(6)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)升降式座便器，其特征在于:有一個(gè)圓柱形扶手(2)固定于座便器旁邊；有一個(gè)附加支架(I)連接于圓柱形扶手(2)上，其頂端帶有四個(gè)掛鉤。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自動(dòng)升降式座便器。本產(chǎn)品在不改變現(xiàn)有座便器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改裝，即在座便器結(jié)構(gòu)之上附加一個(gè)自動(dòng)升降裝置，實(shí)現(xiàn)坐墊的升降，輔助蹲立。這樣的設(shè)計(jì)擴(kuò)大了自動(dòng)升降式座便器的適用范圍，既可將其當(dāng)作一般座便器使用(即不升降坐墊)，也可在需要時(shí)對(duì)其進(jìn)行升降操作，其主要適用對(duì)象是老人、孕婦、腰腿疾病患者等不方便自助蹲起的人群。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用。
文檔編號(hào)A47K13/10GK203153612SQ20122049913
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者杜永聰, 陳維濤, 張紅奎, 盧健儉, 李智, 汪地 申請(qǐng)人:上海大學(xué)