CN102160834A - 多功能健身轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种实现轮椅变摇椅、座位直立、座位平移侧翻、靠背任意调节、能做简单坐卧健身运动和振动按摩的多功能健身轮椅，它用电机带动旋向相反的丝杆转动，通过配套螺母和撑杆将两根摇杆撑开变成摇椅；且能用同一个电机带动不同的丝杆转动，采用电磁离合器切换动力来实现座椅架的直立，并利用另一根丝杆将人转移到床上；用一个可控气弹簧，控制一个六杆机构任意调定靠背的角度，以及实现靠背和脚踏架的联动，配合直立功能和平移侧翻功能，同时也使人坐在轮椅上也能做简单的坐卧健身运动；用电机带动一根两端带有质量块的轴高速旋转，旋转产生的动不平衡实现振动按摩。

Description

多功能健身轮椅

技术领域

本发明涉及健身助残器械，具体来说是一种可广泛适用于中老年人、腿脚残障人士以及伤病者的多功能健身轮椅。

背景技术

现有的各种普通轮椅、电动轮椅以及特殊功能轮椅，都不同程度的存在各种缺陷：普通轮椅功能单一，不能满足使用者的需求；电动轮椅一般也只能作为单一的代步工具；而特殊功能轮椅则结构复杂，效果不佳。为了克服轮椅的以上缺点，本发明提供了一种代步、摇椅、直立、平移侧翻、振动按摩、坐卧健身、靠背任意调节的多功能模块化健身轮椅。

发明内容

本发明提供了一种集多种实用功能于一体的多功能健身轮椅，改进了现有的电动轮椅，使得轮椅功能更加强大，在轮椅上也能健身。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

多功能健身轮椅，在四个轴承座里面各安装一个轴承，左旋丝杆和右旋丝杆分别安装在轴承内，两根丝杆对称布置并且螺距相等，左旋螺母和右旋螺母分别套在左旋丝杆和右旋丝杆上，并分别与左撑杆和右撑杆铰接，左摇杆和右摇杆分别与左撑杆和右撑杆铰接并与轮椅底架铰接。同时，再设置两组电磁离合器，其中，电磁线圈组件Ⅰ、电磁铁Ⅰ和吸盘Ⅰ组成电磁离合器Ⅰ，电磁线圈组件Ⅱ、电磁铁Ⅱ和吸盘Ⅱ组成电磁离合器Ⅱ。

齿轮Ⅰ与吸盘Ⅰ固定，轴与锥齿轮Ⅰ固定，锥齿轮Ⅱ与直立丝杆固定并与锥齿轮Ⅰ啮合传动，螺母套在直立丝杆上并与直立撑杆铰接，中间架与底架以及直立撑杆铰接；左扶手通过插销与靠背架连接，可控气弹簧与右扶手和座椅架铰接，连杆和连杆铰接并分别与右扶手和座椅架铰接，连杆和连杆铰接并分别与座椅架和脚踏架铰接；齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ啮合传动，吸盘Ⅱ与齿轮Ⅱ固定，螺母套在平移侧翻丝杆上并与平移侧翻撑杆铰接，座椅架与平移侧翻撑杆铰接，中间架上安装左滑轨和右滑轨，座椅架上安装左移动小轮和右移动小轮；轴承安装在轴承座内，转动轴安装在轴承内，转动轴两端固定有两个静平衡质量块。

一方面，本发明所述的多功能健身轮椅，可以将轮椅即变成摇椅，这一过程的实现方案为：由电机带动两根旋向相反的丝杆转动，带动左旋螺母和右旋螺母朝着运动，并由丝杆带动配套的螺母进行相反或者相对的方向的轴向运动。这时，配套螺母可通过两根撑杆将安装在轮椅底架两边的摇杆撑开，当撑开到与地面垂直的时候，整个轮椅即被全部撑离地面，此时，轮椅即变成摇椅；电机反转时，左摇杆和右摇杆收拢，放下轮椅前后轮胎，轮椅由摇椅变成的轮椅。

在另一方面，本发明所述的多功能健身轮椅，也同时具备直立功能和平移侧翻功能，当其中一个电磁离合器通电吸合时，动力传递给一对互相啮合的锥齿轮，锥齿轮将动力传递至一根用于实现直立功能的丝杆，利用这根丝杆转动带动配套的螺母轴向移动，引起轮椅底架、铰接在螺母上的撑杆、以及了中间架组成的三角形的尺寸发生变化，从而实现中间架绕底架转动，实现座位直立；当另外一个电磁离合器通电吸合时，电机的动力通过电磁离合器带动一根用于实现平移侧翻功能的丝杆转动，此丝杆的转动时，带动配套的螺母轴向移动，连接在螺母上的撑杆将推动座椅架沿着中间架上的滑轨移动，移动一段距离之后，座位架即可搭上床沿，在座位架搭上床沿的同时，滑轨将阻止座位架继续移动，此时座位架在撑杆的继续推动下，实现侧翻，座位架侧翻一定的角度，即可方便使用者上床。

本发明所述的多功能健身轮椅，同时也可以依靠背角度任意调节实现简单坐卧健身功能，其功能实现所采取的技术方案为：利用靠背架、座位架、脚踏架、以及三根撑杆组成一个六杆机构，且在靠背架和座位架之间安装了一个能够在任意位置停止的可控气弹簧。需要使用时，打开气弹簧上自带的阀门，通过六杆机构的联动作用使得靠背架和脚踏架实现联动。靠背架放平时，脚踏架也放平，此时当作床使用。同时，由于气弹簧具备一定的阻力，使得使用者即使坐在轮椅上也能做简单的坐卧类健身运动。关闭气弹簧的阀门，气弹簧不能自由运动，将六杆机构锁定在某个位置上，实现靠背角度任意调节。

在本发明中，振动按摩功能所采取的技术方案在于，利用两个静平衡的质量块安装在一根轴上实现，两个质量块保持静平衡而动不平衡，再设置一根转动轴安装在两个轴承上，利用高速电机带动转动轴高速旋转，引起质量块产生动不平衡而产生振动，通过调节电机的转速实现振动幅度和频率的调节，即可实现按摩效果。

有益效果：本发明的多功能轮椅采用模块化设计，能代步、平移侧翻、振动按摩，又能做摇椅、直立、坐卧健身等体育运动锻炼恢复残疾人或者伤病者的身体机能。

附图说明

图1是本发明实现摇椅功能的平面原理构造图。

图2是本发明实现摇椅功能的立体原理构造图。

图3是本发明实现直立功能和平移侧翻功能的原理图。

图4是本发明实现直立功能的构造图。

图5是本发明平移侧翻移位功能的构造图。

图6是本发明实现振动按摩的原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见如图所示的多功能健身轮椅，在图1、图2中，四个轴承座（3）被螺栓（2）固定在轮椅的底架（1）内，轴承座（4）里面各安装一个轴承（4），左旋丝杆（9）和右旋丝杆（14）分别安装在轴承（4）内，能够自由旋转，两根丝杆对称布置并且螺距相等，丝杆端部安装有平键（11），电机（12）安装在底架（1）上的中间位置，电机（12）通过键（11）带动左旋丝杆（9）和右旋丝杆（14）转动，再带动分别套在左旋丝杆（9）和右旋丝杆（14）上的左旋螺母（10）和右旋螺母（13）朝着相反或者相对的方向运动，左旋螺母（10）和右旋螺母（13）上分别铰接左撑杆（7）和右撑杆（8），左撑杆（7）和右撑杆（8）分别将左摇杆（6）和右摇杆（15）撑开或者收拢，左摇杆（6）和右摇杆（15）被撑开时，轮椅前后轮胎被撑离地面，轮椅变成摇椅；电机（12）反转时，左摇杆（6）和右摇杆（15）收拢，放下轮椅前后轮胎，轮椅由摇椅变成轮椅。

在图3、图4和图5中所示实施例中，电机（29）固定安装在中间架（16）上，通过键（27）将带动轴（28）转动，轴（28）通过键（26）带动齿轮Ⅰ（30）转动，电磁线圈组件Ⅰ（34）、电磁铁Ⅰ（33）和吸盘Ⅰ（32）组成电磁离合器Ⅰ，电磁线圈组件Ⅱ（17）、电磁铁Ⅱ（18）和吸盘Ⅱ（19）组成电磁离合器Ⅱ。

在实施例中，齿轮Ⅰ（30）被铆钉（31）与吸盘Ⅰ（32）固定在一起转动，当电磁离合器Ⅰ通电而电磁离合器Ⅱ不通电时，电磁离合器Ⅱ不工作，电磁铁Ⅱ（18）不产生电磁力，与吸盘Ⅱ（19）不发生作用。电磁线圈组件（34）得电，电磁铁Ⅰ（33）产生电磁力，将吸盘Ⅰ（32）吸住，通过键（25）将动力传递给轴（39），通过键（40）带动锥齿轮Ⅰ（41）转动，锥齿轮Ⅱ（38）与锥齿轮1（41）啮合传动，通过键（37）将带动直立丝杆（35）转动，直立丝杆（35）的转动带动配套的螺母（36）轴向移动，底架（1）和中间架（16）通过铰链（51）铰接，直立撑杆（52）、底架（1）和中间架（16）组成一个三角形，由于螺母（36）的轴向移动，使得这个三角形的一边发生变形，直立撑杆（52）将中间架（16）顶起，使用者坐在座椅架（46）上，座椅架（46）安装在中间架（16）上，座椅架（46）因此被顶起，帮助使用者从轮椅上站立起来。

左扶手（66）通过插销（67）与靠背架（65）连接，右扶手（63）固连于靠背架（65）上，可控气弹簧（60）通过铰链（64）和铰链（58）铰接在右扶手（63）和座椅架（46）上，连杆（61）和连杆（59）互相铰接，并通过铰链（62）和铰链（57）铰接在右扶手（63）和座椅架（46）上，连杆（59）和连杆（57）互相铰接，并通过铰链（57）和铰链（55）将座椅架（46）和脚踏架（54）连接。

直立时，人的腿脚放在脚踏架（54）上，人的左右手分别扶住左扶手（66）和右扶手（63），并按下可控气弹簧（60）自带的阀门开关，可控气弹簧（60）变成活动的，靠背架（65）、连杆（61）、连杆（59）、连杆（56）、座椅架（46）和脚踏架（54）组成一个六杆联动机构，靠背架（65）随着座椅架（46）的直立而保持直立，靠背架（65）、座椅架（46）和脚踏架（54）都直立起来，从而帮助残疾人从轮椅上站立起来。

当不需要直立和平移侧翻的时候，六杆联动机构和可控气弹簧（60）又可以实现靠背架（65）的任意角度调节，增加轮椅的舒适性。同时，由于可控气弹簧（60）具备一定的拉伸阻力，人的左右手可以扶住左扶手（66）和右扶手（63），背部往靠背架（65）上靠，克服可控气弹簧（60）的阻力，这样人可以在轮椅上做简单的坐卧健身运动。

电机（29）反转时，座椅架（46）放平至正常的位置，使用者回到正常坐的状态；齿轮Ⅰ（30）与齿轮Ⅱ（23）啮合传动，通过铆钉（24）将吸盘Ⅱ（19）与齿轮Ⅱ（23）固定在一起进行转动，当电磁离合器Ⅱ通电而电磁离合器Ⅰ不通电时，电磁离合器Ⅰ不工作，电磁铁Ⅰ（33）不产生电磁力，与吸盘Ⅰ（32）不发生作用。电磁线圈组件Ⅱ（17）得电，电磁铁Ⅱ（18）产生电磁力，将吸盘Ⅱ（19）紧紧吸住，通过键（20）将动力传递给平移侧翻丝杆（45），与平移侧翻丝杆（45）配套的螺母（42）沿轴向移动，平移侧翻撑杆（53）与螺母（42）铰接，推动座椅架（46）运动，在平移侧翻到床上之前，先按下可控气弹簧（60）的阀门开关，靠背架（65）和脚踏架（54）放平，将右扶手（63）和从与靠背架（65）固连的插销（67）中拔出，人平躺在轮椅上。中间架（16）上安装有左滑轨（47）和右滑轨（49），座椅架（46）上安装有左移动小轮（48）和右移动小轮（50），左移动小轮（48）只能在左滑轨（47）上滚动，右移动小轮（50）既可以在右滑轨（49）上滚动，也可以脱离右滑轨（49），平移侧翻撑杆（53）推动座椅架（46）向左移动，左移动小轮（48）和右移动小轮（50）分别在左滑轨（47）和右滑轨（49）上滚动，当左移动小轮（48）滚动到左滑轨（47）的最左端极限位置时，左移动小轮（48）受阻而不能继续滚动，座椅架（46）左移一定的距离并搭上床沿。左移小轮（48）运动受阻，使得座椅架（46）在平移侧翻撑杆（53）的持续推动下，将绕着左移动小轮（48）转动，转动一定的角度之后，人可以方便移动到床上；电机（29）反转时，座椅架（48）将先放平在右移至初始位置，回到正常状态，方便使用者从床上移动到轮椅上。直立功能和平移侧翻功能的动力源均使用同一个电机（29），采用两个电磁离合器来切换动力，机构简单紧凑。

在图6所示的另一个实施例中，轴承座（58）被螺栓（69）固定于座椅架（46）的下面，轴承座（68）内安装有轴承（70），轴承（70）的内圈安装有转动轴（74），转动轴（74）的两端通过螺母（72）和垫圈（73）将质量块（71）固定，两个质量块（71）反对称安装并静平衡，当振动电机（76）通电高速旋转时，通过紧定螺钉（75）将带动转动轴（74）高速旋转，两个质量块（71）将产生动不平衡，引起振动，实现按摩，调节振动电机（76）的转速便可调节振动按摩的强度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书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。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.多功能健身轮椅，其特征在于，在四个轴承座里面各安装一个轴承，左旋丝杆和右旋丝杆分别安装在轴承内，两根丝杆对称布置并且螺距相等，左旋螺母和右旋螺母分别套在左旋丝杆和右旋丝杆上，并分别与左撑杆和右撑杆铰接，左摇杆和右摇杆分别与左撑杆和右撑杆铰接并与轮椅底架铰接，同时，再设置两组电磁离合器，其中，电磁线圈组件Ⅰ、电磁铁Ⅰ和吸盘Ⅰ组成电磁离合器Ⅰ，电磁线圈组件Ⅱ、电磁铁Ⅱ和吸盘Ⅱ组成电磁离合器Ⅱ，齿轮Ⅰ与吸盘Ⅰ固定，轴与锥齿轮Ⅰ固定，锥齿轮Ⅱ与直立丝杆固定并与锥齿轮Ⅰ啮合传动，螺母套在直立丝杆上并与直立撑杆铰接，中间架与底架以及直立撑杆铰接；左扶手通过插销与靠背架连接，可控气弹簧与右扶手和座椅架铰接，连杆和连杆铰接并分别与右扶手和座椅架铰接，连杆和连杆铰接并分别与座椅架和脚踏架铰接；齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ啮合传动，吸盘Ⅱ与齿轮Ⅱ固定，螺母套在平移侧翻丝杆上并与平移侧翻撑杆铰接，座椅架与平移侧翻撑杆铰接，中间架上安装左滑轨和右滑轨，座椅架上安装左移动小轮和右移动小轮；轴承安装在轴承座内，转动轴安装在轴承内，转动轴两端固定有两个静平衡质量块。

2.根据权利要求1所述的多功能健身轮椅，其特征在于，所述转动轴安装在两个轴承上，利用高速电机带动，引起质量块产生动不平衡而产生振动。

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