TWI519260B - Auxiliary seat - Google Patents

Description

輔助座椅

本發明係有關於一種輔助座椅；具體而言，本發明係為一種具有輔助起身及坐下功能的感應式電動輔助座椅。

依據國發會提出「中華民國人口推計」的究報告指出，國發會推估，我國人口結構正快速老化，預計於2018年，台灣地區的老年人口將達14%，達到「高齡社會」，於2025年進入「超高齡社會」，六十五歲以上人口逾20%，屆時將有更多的老人需要我們關心及照顧。因此，為了因應在高齡化社會來臨後，將會有越來越多的高齡者需要自理生活，而日常生活中起身與坐下為最重要的基本動作，許多高齡者跌倒的意外就是發生在起身與坐下動作期間。

在目前的環境中，輔助座椅固然可以較省力且降低跌倒的風險，但是現今市售輔助座椅多為高坐面的單椅形式，且外觀具有明顯的輔具特徵，降低高齡者使用意願，造形於居家客廳中亦顯得突兀；而一般居家客廳中沙發是最主要的家具之一，但沙發的坐高較低，並不利於高齡者乘坐，也不合乎通用設計原則，為使高齡者亦能如其他家庭成員一般使用沙發，實有必要設計一輔助起身坐下的沙發。

因此；發明人先前已對氣壓棒輔助起身座椅提出相關專利申請(中華民國新型M372119及中華民國新型M430212)。而發明人本著不斷創 新研究的精神，在前述技術基礎與目前的研究成果，設計利用感應器來控制輔助起升座椅的升降，更方便使用操作者來使用，滿足高齡者的需求；另外，發明人亦將用於升降的機構，以模組化的方式重新設計，使其可裝置在任何形式的座椅或沙發上，將有助於量產。

本發明之目的在於提供一種輔助座椅，例如一種適合高齡者使用的感應式電動輔助起身沙發座椅，以改善高齡者起身或坐下時遇到的困擾。

本發明之另一目的在於提供一種輔助座椅，利用模組化設計的推收桿組，使其可裝設在任何形式的座椅或沙發上，以解決量產性的問題。

本發明之另一目的在於提供一種輔助座椅，藉由推收桿組所推出之推力與收回之拉力來使沙發坐墊升降，在坐下時臀部會先接觸到升高的坐墊，避免跌坐的情形發生，而起身時，坐墊向前向上提升，可輔助高齡者起身的動作，減輕起身時體力的負擔，如此便可達到輔助高齡者起身與順利坐下的目的。

本發明之輔助座椅包含椅架、椅墊、感測組件與抬昇裝置等組件。其中椅架還具有承載部與背靠部，且背靠部鄰接於承載部，椅墊則配置於椅架上，在椅墊的底面處還具有容置槽，而容置槽中則設置有感測組件，藉由感測組件的設計，可用於感測使用者的乘坐狀態，藉以達到驅動抬昇裝置與否的目的。此外，在容置槽的槽底面處，可再設置有板件，以確保感測組件的感測結果，以避免發生誤判的情況。

另外，本發明輔助座椅中的抬昇裝置係採用模組化的方式進行設計，以提高產品的量產性，其抬昇裝置中進一步包括有定位架組、固定桿、連接桿、第一支撐架、第二支撐架與推收桿組等構件，其中定位架組固定在承載部內，且定位架組上具有第一定位部件與第二定位部件，而第一定位部件位於定位架組之頂端部處，第二定位部件則位於定位架組之中段位置處；固定桿係結合於定位架組的底部處，連接桿則設置於定位架組上，此外，連接桿上具有連接部件，而固定桿上則具有固定部件；前述的第一支撐架係設置於連接桿上，而第二支撐架再與第一支撐架連結，其中第一支撐架的中段處係設有第一連結部，第一支撐架之一端具有與連接部件組接的第一結合端部，第一支撐架之另一端則具有第一樞接端部，此外，第二支撐架之一端具有第二結合端部，第二支撐架之另一端則具有第二樞接端部，且第二樞接端部係與第一樞接端部樞接；最後，推收桿組係設置於定位架組上，其分別與第二定位部件、第二結合端部、固定部件及第一連結部組接，藉由推收桿組之推昇作動或收合作動，可推動或收回第一支撐架，並同時連動第二支撐架，使第一支撐架與第二支撐架達到向上抬昇或向下收合的目的。

再者，本發明輔助座椅中的推收桿組包括有伸縮桿、第一固接桿、第二固接桿及組接於第一固接桿與第二固接桿之間的耦接桿，而第一固接桿係組接於第二結合端部上，第二固接桿則組接於第二定位部件上，伸縮桿再連結於第一支撐架與固定桿之間，此外，伸縮桿更包含傳動組件配置於伸縮桿鄰近於固定部件的一端上，藉以提供一推昇力或一回復力，以推伸或回縮伸縮桿。

除上述元件外，本發明輔助座椅的椅墊更包括第一坐墊、第二坐墊與靠墊，其中靠墊係一體固定於背靠部上，而坐墊係設置於第一支撐架上，第二坐墊則設置於第二支撐架上，且第一坐墊與第二坐墊係彼此部分連結。此外，輔助座椅上還包括有第一控制開關與第二控制開關，其中第一控制開關係設置於背靠部之上段位置處，第二控制開關係設置於承載部11之上段位置處，第一控制開關與第二控制開關均電性連接於伸縮桿，藉以控制伸縮桿中的傳動組件作動，來達到推昇或收回伸縮桿的目的。

〔本發明〕

10‧‧‧椅架

11‧‧‧承載部

12‧‧‧背靠部

20‧‧‧椅墊

21‧‧‧第一坐墊

22‧‧‧第二坐墊

23‧‧‧靠墊

24‧‧‧容置槽

25‧‧‧板件

30‧‧‧感測組件

40‧‧‧抬昇裝置

41‧‧‧定位架組

411‧‧‧第一定位部件

412‧‧‧第二定位部件

42‧‧‧固定桿

421‧‧‧固定部件

43‧‧‧連接桿

431‧‧‧連接部件

44‧‧‧第一支撐架

441‧‧‧第一連結部

442‧‧‧第一結合端部

443‧‧‧第一樞接端部

45‧‧‧第二支撐架

451‧‧‧第二結合端部

452‧‧‧第二樞接端部

46‧‧‧推收桿組

461‧‧‧伸縮桿

462‧‧‧第一固接桿

463‧‧‧第二固接桿

464‧‧‧耦接桿

465‧‧‧傳動組件

50‧‧‧第一控制開關

60‧‧‧第二控制開關

70‧‧‧電路板

〔習知〕

a‧‧‧推桿

b‧‧‧框架

c‧‧‧夾角

圖1所示為習知輔助座椅之側視示意圖；圖2所示為本發明輔助座椅實施例之側視示意圖；圖3所示為本發明輔助座椅實施例之正視示意圖及局部放大圖；圖4所示為本發明抬昇裝置結構分解示意圖；圖5所示為本發明抬昇裝置之升起狀態示意圖；以及圖6所示為本發明控制單元之示意圖。

請參閱圖1所示，係發明人取得之中華民國新型M430212專利，在圖1所示為習知輔助座椅之側視示意圖中可看出，在推桿a推升的過程中，為了避免因為推桿a角度的調整，而造成水平分力過大的情況，並能使動力可以更有效的傳達，故將坐墊前段的框架b設計出一夾角c，讓動作順利進行。但是，為了解決水平分力過大的情況而設計出有夾角c的框架b，在製造過程中需增加加工的工序，是物力，人力成本的浪費，降低產品 的經濟效應。

本發明的輔助座椅，如圖2與圖3所示實施例，包含椅架10、椅墊20、感測組件30與抬昇裝置40。其中椅架10具有承載部11與背靠部12，且背靠部12係鄰接於承載部11，椅墊20則配置於椅架10上，需要特別說明的是，本實施例之感測組件30係設置於椅墊20的底面，更清楚的說，在椅墊20底面處係具有容置槽24，而感測組件30係設置於容置槽24中，藉由感測組件30係位於椅架10與椅墊20之間的設計，可用於感測使用者的乘坐狀態，藉以達到驅動抬昇裝置40與否的目的，再進一步說，在容置槽24的槽底面處，係設置有板件25，且板件25為剛性材料並與感測組件30抵接，藉以確保感測組件30的感測結果，以避免發生誤判的情況；另外，本發明的抬昇裝置40係採用模組化的方式進行設計，以提高產品的量產性。

以下便進一步說明抬昇裝置的設計，請同時參閱圖4所示，由於抬昇裝置係為模組化設計，故可容易組合至一般坐椅或沙發內，抬昇裝置40包括有定位架組41、固定桿42、連接桿43、第一支撐架44、第二支撐架45與推收桿組46等構件，其中定位架組41在本實施例中係為成對的三角形的金屬架體(即二個三角支架)，定位架組41固定在承載部11內，亦即二個三角支架分別固定設置於承載部11的內面二側，且定位架組41上具有第一定位部件411與第二定位部件412(即每個三角支架上都具有第一定位部件411與第二定位部件412，但為簡化圖示，僅於其有一個三角支架上標示)，其中第一定位部件位於定位架組41之頂端部處，而第二定位部件412則位於定位架組41之中段位置處。

上述之固定桿42，係結合於定位架組41的底部處，連接桿43 則設置於定位架組41上，更詳細地說，固定桿42係位於承載部11的底部，連接桿43則與定位架組41的第一定位部件411組接，此外，連接桿43上具有連接部件431，在本案實施例中連接部件431為二個，分別靠近於連接桿43的端部處設置，而固定桿42上則具有固定部件421，在本案實施例中固定部件421係設置於固定桿42的中段處。

上述的第一支撐架44係設置於連接桿43上，而第二支撐架45再與第一支撐架44連結，其中第一支撐架44的中段處係設有第一連結部441，而第一支撐架44之一端具有與連接部件431組接的第一結合端部442，第一支撐架44之另一端則具有第一樞接端部443，此外，第二支撐架45之一端具有第二結合端部451，第二支撐架45之另一端則具有第二樞接端部452，且第二樞接端部452係與第一樞接端部443樞接。

上述的推收桿組46係設置於定位架組42上，先要說明的是，推收桿組46係作為抬昇裝置40的主要動力來源，故其必需分別與第二定位部件412、第二結合端部451、固定部件421及第一連結部441組接，藉由推收桿組46之推昇作動或收合作動，可推動或收回第一支撐架44，並同時連動第二支撐架45，使第一支撐架44與第二支撐架45達到向上抬昇或向下收合的目的。

以下再更一步說明推收桿組46各部件間之連結作動關係，請同時參閱圖5，前述的推收桿組46包括有伸縮桿461、第一固接桿462、第二固接桿463及耦接桿464，其中耦接桿464係組接於第一固接桿462與第二固接桿463之間，而第一固接桿462係組接於第二結合端部451上，第二固接桿463則組接於定位架組41的第二定位部件412上；最後，前述的伸縮桿461係 連結於第一支撐架44與固定桿42之間，再詳細地說，伸縮桿461的一端係樞接於第一連結部441，而伸縮桿461的另一端則樞接於固定桿42的固定部件421上，此外，伸縮桿461更包含傳動組件465，配置於伸縮桿461鄰近於固定部件421的一端上，藉以提供一推昇力或一回復力，以推伸或回縮伸縮桿461。

除上述元件外，椅墊20更包括第一坐墊21、第二坐墊22與靠墊23，其中靠墊23係一體固定於背靠部12上，而第一坐墊21係設置於第一支撐架44上，第二坐墊22則設置於第二支撐架45上，且第一坐墊21與第二坐墊22係彼此部分連結。再次說明的是，上述在椅墊20底面處係具有容置槽24，在本實施例中容置槽24係位於第二坐墊22的底面，藉此在使用者乘座於椅墊20上時，經由設置於第二坐墊22底面的感測組件30，可用於感測使用者的乘坐狀態，藉以達到驅動抬昇裝置40與否的目的。

另外，請再參閱圖2及圖5所示，在本實施例的輔助座椅上還包括有第一控制開關50與第二控制開關60，其中第一控制開關50係設置於背靠部12之上段位置處，且第一控制開關50係電性連接於伸縮桿461，藉以控制伸縮桿461中的傳動組件462作動，來達到推昇伸縮桿461的目的；而第二控制開關60係設置於承載部11之上段位置處，且第二控制開關50係與該第一控制開關50形成並聯關係，同樣電性連接於伸縮桿461，同樣藉由控制伸縮桿461中的傳動組件462作動，來達到推昇伸縮桿461的目的。

如圖6所示，本實施例的輔助座椅之動力源為伸縮桿461，故為了讓使用者可以順利操作，在椅架10上的適當位置設有一電路板70，且該電路板70電性連接感測組件30、伸縮桿461及第一、第二控制開關50,60， 讓使用者可以用第一、第二控制開關50,60操作伸縮桿461的升降。於實施時，第一、第二控制開關50,60可分別設置於椅背和扶手上或其他適當處，讓使用者不論在坐或站的狀態下皆可操縱座面升降；此外，還提供了輔助座椅兩個功能，其一是讓使用者在坐下時，已上升的椅墊20椅面可自動下降至定位，其二是當使用者起身離開後，座面會自動下降歸位的功能。

本發明中的感測組件30具體的實施方式為在椅墊20座面下方設置兩個串連之微動開關，做為控制椅墊20座面下降的元件；當使用者欲坐下時，為了避免跌坐的情況發生，使用者可先使用椅背上的第一控制開關50,60讓座面升起，並先將臀部倚靠在椅墊20上，待使用者坐穩之後，椅墊20會自動下降至定位，完成動作。當椅墊20座面受到一平均力道向下時，即可觸動感測組件30(例如兩微動開關)。微動開關串聯的目的在於避免誤觸，當使用者不小心碰到椅墊20時，因為受力不均的緣故，無法使兩微動開關同時被按壓，此時電路就不會接通，椅墊20也就不會下降；除此之外，為了安全的考量，在電路板70上設計一延遲程式，當兩個微動開關皆被按壓時，需經過3秒鐘的持續按壓，座面才會開始下降。

在自動歸位功能的設定上，當椅墊20上升後，原先被按壓的微動開關被釋放，經過10分鐘無人操作，會透過電路板70給伸縮桿461一控制訊號，椅墊20即會自動下降回定位。

綜上所述可知，推收桿組46中的伸縮桿461與傳動組件465(在實施上可使用電動線性推桿)為輔助座椅的椅墊20升降之動力來源，藉由推收桿組46中伸縮桿461推出之推力與收回之拉力來使輔助座椅的第一坐墊21與第二坐墊22升降，以達到輔助高齡者起身與順利坐下的目的， 在伸縮桿461推出後，連動第一支撐架44與第二支撐架45，並藉由第一固接桿462、第二固接桿463及耦接桿464的連動，使第二支撐架45提供支撐的作用，且使第一支撐架44與第二支撐架45間具有夾角，而於第一支撐架44與第二支撐架45上的第一坐墊21與第二坐墊22因彼此間僅有部分相連，故可配合第一支撐架44與第二支撐架45而形成具有角度的支撐面，讓使用者可順利的起身，反之，伸縮桿461收回後，連動第一支撐架44與第二支撐架45，並藉由第一固接桿462、第二固接桿463及耦接桿464的連動，可支撐坐於第一坐墊21與第二坐墊22上的使用者緩慢坐下，不致發生跌坐的情況。另外，由於本發明實施例中使用的動力源，例如可為電動線性推桿，故為了讓使用者可以順利操作，其中包括讓兩組控制按鈕來控制伸縮桿461及傳動組件465，在上述實施例中，此兩組控制按鈕分別為第一控制開關50與第二控制開關60，此二組控制開關分別設置於背靠部12之上段位置處及承載部11之上段位置處(即椅背和扶手上)，讓使用者不論在坐或站的狀態下皆可操縱椅墊20的坐面上升，此外，當使用者要進行坐下動作時，在使用者接觸第二坐墊22後，經由第二坐墊22底面的感測組件30偵測到訊號後，會將已上升的椅墊20的坐面可自動下降至定位，或當使用者起身離開一段時間後，坐面會自動下降歸位。

針對輔助座椅的抬昇裝置40，本發明係採模組化設計，此抬昇裝置40為一獨立機構，可適用於多種的沙發內木架，只要定位架組41、固定桿42、連接桿43、第一支撐架44、第二支撐架45與推收桿組46等構件以螺絲固定即可完成安裝。考量在產品在日後開發時所需的成本，人力，時間資源，以及在抬昇裝置40安裝定位的精準度及考慮結構的強度後，抬 昇裝置40中的定位架組41在本實施例中，係為一組成對的三角形的金屬架體，除了減少燒製焊接的工序，也讓整體強度提昇。

另外，依本發明實施例的結構，比較20位受試者在進行坐下動作時，無使用輔助功能，和使用輔助功能時軀幹前傾的角度發現，20位受試者在無使用輔助功能時，坐下的平均軀幹前傾角度為48.8度，使用輔助功能後，坐下的平均軀幹前傾角度為45.5度。平均角度相差3.3度，數據表示，相較之下，輔助功能讓受測者在執行坐下動作時較為省力。經過相依樣本t檢定其顯著性p值=0.018<0.05，達顯著標準，如下表，推測因為輔助功能開啟時，坐墊上升並向受測者的方向靠近，使得受測者不需將軀幹過於前傾即可讓臀部碰觸到支撐物，而讓身體達到穩定的狀況。

觀察坐下時前傾角度的最大值可發現，在使用本發明輔助座椅時，平均前傾角度的最大值為62度，特別比較此樣本的坐下情況發現，在未使用輔助功能坐下時，平均軀幹前傾角度為54.3度，但卻有跌坐的情況，推測可能是由於受試者本身的坐下習慣問題，或是因為坐下的軀幹策略有誤，選擇讓身體跌坐而不是平穩的坐下至椅面上。反觀受測者使用輔助功能後，椅面升起，此受試者平穩的將臀部倚靠至坐墊上，因此造成了軀幹前傾角度上較大的差異。

當使用輔助功能幫助受測者坐下時，由於椅面較高，較靠近臀部，受測者在坐下時動作傾向倚靠的方式，下肢不會承受過大的力矩， 因此讓坐下的動作更加的平順，也未觀察到跌坐的情況發生。

比較20位受測者使用無輔助功能之沙發原型，及本發明輔助座椅起身發現，當受測者未使用輔助功能執行起身任務時，20位的平均前傾角度為43.5度，標準差4.12，當受測者使用輔助功能起身時，20位的平均前傾角為37.3度，標準差7.53。兩者平均相差6.2度，起身角度數值表示當受測者使用輔助功能起身時，是較未使用輔助功能時省力。經由相依樣本t檢定，其顯著性p=0.00<0.05，達顯著標準。推測其原因：因為輔助功能將受測者臀部抬升，電動推桿的動力分擔下肢所使用的力量，使受測者不需執行軀幹前傾的代償性動作，即可站立起來，因此起身時的軀幹前傾角度相較下較小。

本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。

10‧‧‧椅架

11‧‧‧承載部

12‧‧‧背靠部

20‧‧‧椅墊

21‧‧‧第一坐墊

22‧‧‧第二坐墊

23‧‧‧靠墊

40‧‧‧抬昇裝置

41‧‧‧定位架組

421‧‧‧固定部件

43‧‧‧連接桿

431‧‧‧連接部件

44‧‧‧第一支撐架

441‧‧‧第一連結部

442‧‧‧第一結合端部

443‧‧‧第一樞接端部

45‧‧‧第二支撐架

451‧‧‧第二結合端部

452‧‧‧第二樞接端部

46‧‧‧推收桿組

461‧‧‧伸縮桿

462‧‧‧第一固接桿

463‧‧‧第二固接桿

464‧‧‧耦接桿

465‧‧‧傳動組件

50‧‧‧第一控制開關

60‧‧‧第二控制開關

Claims (12)

1. 一種輔助座椅，包括有：一椅架，包括有一承載部與一背靠部，該背靠部係與該承載部鄰接；一椅墊，配置於該椅架上；一感測組件，係設置於該椅墊底面，且位於該椅架與該椅墊之間；以及一抬昇裝置，設置於該承載部內，該抬昇裝置包括：一定位架組，固定設置於該承載部的內面二側，且該定位架組上具有一第一定位部件與一第二定位部件，其中該第一定位部件位於該定位架組之頂端部處，而該第二定位部件則位於該定位架組之中段位置處；一固定桿，係結合於該定位架組之底部處，且位於該承載部的底部，該固定桿上更具有一固定部件；一連接桿，設置於該定位架組上，並與該第一定位部件組接，且該連接桿上更具有一連接部件；一第一支撐架，設置於該連接桿上，其中該第一支撐架的中段處具有一第一連結部，而該第一支撐架之一端具有一第一結合端部，該第一支撐架之另一端則具有一第一樞接端部，且該第一結合端部係與該連接部件組接；一第二支撐架，係連結於該第一支撐架，且該第二支撐架之一端具有一第二結合端部，該第二支撐架之另一端則具有一第二樞接端部，而該第二樞接端部係與該第一樞接端部樞接；一推收桿組，設置於該定位架組上，並分別與該第二定位部件、該第二結合端部、該固定部件及該第一連結部組接，藉由該推收桿組之推昇作動或收合作動，可推動或收回該第一支撐架，並同時連動該第二支撐架，使該第一支撐架與該第二支撐架達到向上抬昇或向下收合的目的；以及 一第一控制開關，係設置於該背靠部之上段位置處，電性連接於該推收桿組與該感測組件，藉以控制該推收桿組或接收該感測組件的感測狀態來控制該推收桿組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之輔助座椅，其中該椅墊更包括一第一坐墊與一第二坐墊，而該第一坐墊係設置於該第一支撐架上，該第二坐墊則設置於該第二支撐架上，且該第一坐墊與該第二坐墊係彼此部分連結。
3. 如申請專利範圍第2項所述之輔助座椅，其中該第二坐墊底面係開設有一容置槽，而該感測組件係設置於該容置槽中。
4. 如申請專利範圍第3項所述之輔助座椅，其中該容置槽之槽底面處設有一板件，而該感測組件與該板件抵接。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之輔助座椅，其中該椅墊更包括一靠墊，係一體固定於該背靠部上。
6. 如申請專利範圍第2項所述之輔助座椅，其中該推收桿組包括有：一伸縮桿，係連結於該第一支撐架與該固定桿間；一第一固接桿，組接於該第二結合端部上；一第二固接桿，組接於該第二定位部件上；以及一耦接桿，組接於該第一固接桿與該第二固接桿之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之輔助座椅，其中該伸縮桿的一端樞接於該第一連結部，而該伸縮桿的另一端則樞接於該固定部件上。
8. 如申請專利範圍第7項所述之輔助座椅，其中該伸縮桿更包含一傳動組件，配置於該伸縮桿鄰近於該固定部件的一端上，藉以提供一推昇力或一回復力，以推伸或回縮該伸縮桿。
9. 如申請專利範圍第7項所述之輔助座椅，其中該第一控制開關係電性連接於該伸縮桿，藉以控制該伸縮桿中的該傳動組件。
10. 如申請專利範圍第1或9項所述之輔助座椅，更包括一第二控制開關，係設置於該承載部之上段位置處，且該第二控制開關同樣電性連接於該伸 縮桿，藉以控制該伸縮桿中的該傳動組件。
11. 如申請專利範圍第10項所述之輔助座椅，更包括設置於該椅架上的一電路板，該電路板電性連接該感測組件、該伸縮桿及該第一、第二控制開關。
12. 如申請專利範圍第1項所述之輔助座椅，其中該定位架組係包括一成對的三角形的金屬架體。