一种装配座背电动升降系统的学习椅

技术领域

本发明涉及儿童健康家居用品技术领域，具体地说，涉及一种装配座背电动升降系统的学习椅。

背景技术

在儿童家居学习用品领域中，现有的儿童学习椅、矫姿椅一般都只能满足座具功能，而调节座高、提高椅背舒适度也是此类座具的必备功能之一。

本行业领域中，多数儿童学习椅、矫姿椅的椅座、椅背在椅架上的高度调节是通过螺丝或者弹性夹紧方式进行操作，这种调节方式对于低年龄段儿童来说操作较为费力，也存在安全隐患。再者，现在国家施行二胎政策，许多家庭中基本上都有两个或两个以上儿童，不同年龄段的儿童身高不同，对于学习椅、矫姿椅的椅座、椅背的高度需求也不同，现有的座背升降机构不具备对不同年龄段儿童所需求的椅座、椅背高度的记忆功能，每个孩子使用座椅前都要进行高度调节，非常麻烦。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种装配座背电动升降系统的学习椅，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种装配座背电动升降系统的学习椅，其特征在于：包括学习椅本体和座背升降控制系统；所述学习椅本体包括椅脚总成、椅座总成、椅背总成和座背电动升降机构；所述座背电动升降机构包括座背升降杆总成和驱动座背升降杆总成动作的电机；所述座背升降控制系统包括摇控器、安装在椅脚总成底部的直流电源组、控制主板和安装在座背电动升降机构内部的测距开关组。

进一步地说，所述座背升降杆总成包括固定管、椅座升降套管、椅背升降套管、第一丝杆和第二丝杆；所述椅座升降套管的底端口内插接装配有第一导向套，所述固定管的上端插接在第一导向套内，下端固定在椅脚总成上；所述椅背升降套管的底端口内插接装配有第二导向套，所述椅座升降套管的上端插接在第二导向套内；所述第二丝杆内部中空，其轴向贯穿椅背升降套管，并通过轴承装配在椅背升降套管内；所述第二丝杆下端与所述椅座升降套管的上端螺纹相接；所述第一丝杆依次从第二丝杆的中心空腔、椅座升降套管穿过，并通过轴承装配在椅座升降套管内；所述第一丝杆的下端与固定管的上端螺纹相接；所述电机包括用于驱动第一丝杆的第一电机和用于第二丝杆的第二电机。

优选的：所述第一电机、第二电机均为中空输出轴式步进电机。

进一步地说，所述测距开关组包括：检测椅背升降套管上行的避障传感器一、椅背升降套管下行的避障传感器二、检测椅座升降套管上行的避障传感器三、检测椅座升降套管下行的避障传感器四。

进一步地说，所述控制主板上设有电机驱动芯片、多路输出驱动端、信息输入端、电源输入端、无线传输模块A和脉冲发生模块；其中，所述信息输入端与测距开关组电性连接；所述多路输出驱动端与第一电机、第二电机电性连接；所述脉冲发生模块与多路输出驱动端电性连接；所述电源输入端与直流电源组电性连接。

进一步地说，所述无线传输模块A与电机驱动芯片的输入脚电性连接，传输的方式包括：蓝牙、WIFI、射频、红外，四种无线通信协议集成在同一模块上。

进一步地说，所述摇控器上设有无线传输模块B、信息输入端和集成芯片；所述信息输入端包括椅背升降按键、椅座升降按键、座背升降按键、记忆键、背高一按键、背高二按键、座高一按键、座高二按键；所述集成芯片集成了蓝牙、WIFI、射频、红外四种无线通信协议，与所述无线传输模块拥有相同的无线通信协议。

进一步地说，所述固定管的上端固定有第一螺母和避障传感器四；所述第一丝杆包括螺纹段、光滑的圆柱段和多棱柱形的插柱；其中，螺纹段与第一螺母螺纹相接；圆柱段与所述椅座升降套管内的轴承相接的部位设有上下两个卡槽，两个卡槽内分别装配有卡环；所述插柱与第一电机的动力输出端相连接；所述椅座升降套管的顶端口内固定有第二螺母，椅座升降套管内中上部安装有避障传感器二和避障传感器三；所述第二丝杆的顶端设有多棱柱形的插头，所述插头与第二电机的动力输出端相连接；所述第二丝杆与椅背升降套管内的轴承相接的部位设有上下两个卡槽，两个卡槽内分别装配有卡环；所述椅背升降套管的顶部内壁上安装避障传感器一。

进一步地说，所述椅座升降套管的下端外壁上固定有横向连接臂；所述椅座总成固定装配在横向连接臂上；所述椅背总成的背部固定有连接套圈，所述连接套圈套在所述椅背升降套管上，并通过紧固螺栓锁紧固定。

进一步地说，所述椅背升降套管的顶部固定有把手总成，所述把手总成包括与椅背升降套管的顶端固定的连接管和固定在连接管顶端的把手。

有益效果：与现有技术相比，本发明所述的座背电动升降系统可以通过遥控器一键操作实现对椅座、椅背进行同步或异步升降调节，更加省力、便捷，低年龄段儿童能够独立完成椅背、椅座高度的调节操作，更适合低年龄段儿童使用，同时，具备椅座、椅背高度的记忆功能，不同身高的儿童使用时，一键操作即可调节至相适配的椅座、椅背高度，解决了多孩家庭反复手动调节椅座、椅背高度的烦恼，具有良好的经济效益与社会效益。

附图说明

图1为本发明所述学习椅的结构示意图；

图2为本发明所述座背电动升降机构的结构示意图；

图3为本发明所述座背升降杆总成的爆炸图；

图4为本发明所述第一丝杆的结构示意图；

图5为本发明所述第二丝杆的结构示意图；

图6为本发明所述座背电动升降系统的控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例：

参照图1-图2，本实施例所述装配座背电动升降系统的学习椅，包括学习椅本体和座背升降控制系统。所述学习椅本体包括椅脚总成16、椅座总成17、椅背总成18和座背电动升降机构。所述座背电动升降机构包括座背升降杆总成和驱动座背升降杆总成动作的电机；所述座背升降控制系统包括摇控器、安装在椅脚总成底部的直流电源组、控制主板和安装在座背电动升降机构内部的测距开关组。

如图3所示，所述座背升降杆总成包括固定管7、椅座升降套管5、椅背升降套管3、第一丝杆14和第二丝杆13。所述椅座升降套管5的底端口内插接装配有第一导向套6，所述固定管7的上端插接在第一导向套6内，下端固定在椅脚总成16上；所述椅背升降套管3的底端口内插接装配有第二导向套4，所述椅座升降套管5的上端插接在第二导向套4内；所述第二丝杆13内部中空，其轴向贯穿椅背升降套管3，并通过轴承装配在椅背升降套管3内；所述第二丝杆13下端与所述椅座升降套管5的上端螺纹相接；所述第一丝杆14依次从第二丝杆13的中心空腔13B、椅座升降套管5穿过，并通过轴承装配在椅座升降套管5内；所述第一丝杆14的下端与固定管7的上端螺纹相接。

所述电机包括用于驱动第一丝杆14的第一电机和用于第二丝杆13的第二电机。所述第一电机、第二电机均为中空输出轴式步进电机。

所述固定管7的上端固定有第一螺母15。如图4所示，所述第一丝杆14包括螺纹段14A、光滑的圆柱段14B和多棱柱形的插柱14C；其中，螺纹段14A与第一螺母15螺纹相接；圆柱段14B与所述椅座升降套管5内的轴承相接的部位设有上下两个卡槽，两个卡槽内分别装配有卡环；这样，椅座升降套管5随第一丝杆14的转动而升降。所述插柱14C与第一电机的动力输出端相连接。

所述椅座升降套管5的顶端口内固定有第二螺母12。如图5所示，所述第二丝杆13的顶端设有多棱柱形的插头13A，所述插头13A与第二电机的动力输出端相连接。所述第二丝杆13与椅背升降套管3内的轴承11相接的部位设有上下两个卡槽，两个卡槽内分别装配有卡环10，这样，椅背升降套管3随第二丝杆13的转动而升降。

所述椅座升降套管5的下端外壁上固定有横向连接臂8；所述椅座总成17固定装配在横向连接臂8上；所述椅背总成18的背部固定有连接套圈19，所述连接套圈19套在所述椅背升降套管3上，并通过紧固螺栓20锁紧固定。

所述椅背升降套管3的顶部固定有把手总成，所述把手总成包括与椅背升降套管3的顶端固定的连接管2和固定在连接管顶端的把手1。

所述测距开关组包括：检测椅背升降套管3上行的避障传感器一、椅背升降套管3下行的避障传感器二、检测椅座升降套管5上行的避障传感器三、检测椅座升降套管5下行的避障传感器四。其中，所述避障传感器一安装在椅背升降套管3的顶部内壁上；所述避障传感器二和避障传感器三安装在椅座升降套管5内中上部；避障传感器四安装在所述固定管7的上端内。

所述控制主板上设有电机驱动芯片、多路输出驱动端、信息输入端、电源输入端、无线传输模块A和脉冲发生模块；其中，所述信息输入端与测距开关组电性连接；所述多路输出驱动端与第一电机、第二电机电性连接；所述脉冲发生模块与多路输出驱动端电性连接；所述电源输入端与直流电源组电性连接。

所述无线传输模块A与电机驱动芯片的输入脚电性连接，传输的方式包括：蓝牙、WIFI、射频、红外，四种无线通信协议集成在同一模块上。

所述摇控器上设有无线传输模块B、信息输入端和集成芯片；所述信息输入端包括椅背升降按键、椅座升降按键、座背升降按键、记忆键、背高一按键、背高二按键、座高一按键、座高二按键；所述集成芯片集成了蓝牙、WIFI、射频、红外四种无线通信协议，与所述无线传输模块拥有相同的无线通信协议。

参照图6，本发明所述座背电动升降系统的工作原理阐述如下：

所述摇控器的信息通过无线传输模块B发射，它与控制主板上的无线传输模块A的接收无线通信方式相同。因此，摇控器通过无线传输模块B发出工作指令，无线传输模块A接收并传输到控制主板上，通过电机驱动芯片预先设置的程序进行识别判断，驱动脉冲发生模块输岀脉冲电流大小、电源正负、输出时间关启，实现驱动第一电机或第二电机的正转或反转工作，或者驱动两个电机同时正转或反转工作。第一电机通过第一丝杆14带动椅座升降套管5上升或下降，进而实现椅座总成17的升降调节。第二电机通过第二丝杠13带动椅背升降套管3上升或下降，进而实现椅座总成17的升降调节。

1、学习椅椅座高度、椅背高度记忆的工作原理

通过摇控器操作椅背升降信息或椅座升降信息时，认可此高度，点击记忆按键时，摇控器通过无线传输模块B发出工作指令，无线传输模块A接收并传输到控制主板上，通过电机驱动芯片存储起第一电机或第二电机此时的脉冲数a1，b1，换算成第一丝杆14或第二丝杆13的转动圏数a1，b1。

当点击背高一按键时，摇控器通过无线传输模块B发出工作指令，无线传输模块A接收并传输到控制主板上，按程序设置读岀电机驱动芯片存储的脉冲数a1数据，驱动脉冲发生模块输岀a1脉冲数据：电流大小a1、电源a1正/负、输出时间a1关/启，驱动第一电机转动a1圏或第二电机a1圏，实现座背电动升降机构工作在a1处停止脉冲电流输出。

同理，同时操作摇控器的背高二按键，座高一按键时，摇控器通过无线传输模块B发出工作指令，无线传输模块A接收并传输到控制主板上，通过电机驱动芯片读存储的第一电机脉冲数a1，第二电机脉冲数b2，换算成第一丝杆14转动圏数a1、第二丝杆13转动圏数b2，按程序设置电机驱动芯片的脉冲数a1数据、脉冲数b2，驱动脉冲发生模块分别向输出第一电机脉冲数据a1、向第二电机脉冲数据b2，第一电机转动a1圏、第二电机b2圏，实现座背电动升降机构工作在椅座高度b2、椅背高度a1停止脉冲电流输出。

2、椅座、椅背异步升降工作原理

操作摇控器上的椅座升降按键，第一电机获得正电源时，其动力输出端带动第一丝杆14正向转动，第一丝杆14绕着第一螺母15螺旋上升，带动椅座升降套管5上升，进而实现椅座总成17提升高度；当第一电机获得负电源时，其动力输出端带动第一丝杆14反转，第一丝杆14绕着第一螺母15螺旋上升带动椅座升降套管5下降，进而实现椅座总成17降低高度。

操作摇控器上椅背升降按键，第二电机获得正电源时，其动力输出端带动第二丝杆13正向转动，第二丝杆13绕着第二螺母12螺旋上升，带动椅背升降套管3上升，进而实现椅背总成18提升高度；当第二电机获得负电源时，其动力输出端带动第二丝杆13反转，第二丝杆13绕着第二螺母12螺旋下降，带动椅背升降套管3下降，进而实现椅背总成18降低高度。

3、椅座、椅背同步升降工作原理

操作摇控器上座背升降按键，第一电机、第二电机同时获得正电源时，第一电机带动第一丝杆14正向转动，第一丝杆14绕着第一螺母15螺旋上升，带动椅座升降套管5上升，椅座总成17提升高度；同时，第二电机带动第二丝杆13正向转动，第二丝杆13绕着第二螺母12螺旋上升，带动椅背升降套管3上升，椅背总成18提升高度。

同理，操作摇控器上座背升降按键，第一电机、第二电机同时获得负电源时，第一电机带动第一丝杆14反向转动，第一丝杆14绕着第一螺母15螺旋下降，带动椅座升降套管5下降，椅座总成17降低高度；同时，第二电机带动第二丝杆13反向转动，第二丝杆13绕着第二螺母12螺旋下降，带动椅背升降套管3下降，椅背总成18降低高度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和技术效果。本领域技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明求保护范围由权利要求书及其等效物界定。