CN102626359A

CN102626359A - 自助式可上下楼梯的电动轮椅

Info

Publication number: CN102626359A
Application number: CN2012101385572A
Authority: CN
Inventors: 施长智
Original assignee: 施长智
Current assignee: North China University of Water Resources and Electric Power
Priority date: 2012-05-06
Filing date: 2012-05-06
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2032-05-06
Also published as: CN102626359B

Abstract

本发明自助式可上下楼梯的电动轮椅，该轮椅包括后轮，抱闸转轴，第一爬楼支杆，第二爬楼支杆，前叉，前轮，车架，主电机，主动齿轮，电瓶，换向拨叉轴，传动伞型齿轮，后轴，被动齿轮、座椅支撑轴套管，升降涡轮轴，座椅，上楼支杆轴，万向轮，车把，轮椅前轮升降调节装置，前轮距伸缩调整装置、座椅升降调节装置和座椅仰俯调节装置。本发明的效果是：由于采用上述技术方案，本发明结构简单，车体轻便，无论上下楼还是路面行驶都很方便，在无外力帮助的情况下，伤残人士自己就可像正常人一样上下楼、出行、游玩、购物，解决了外出不便的困难。

Description

自助式可上下楼梯的电动轮椅

技术领域

本发明属于辅助交通工具领域，尤其涉及一种自助式可上下楼梯的电动轮椅。

背景技术

目前国内实际使用的轮椅无论是手动或是电动的一般都不具备上下楼功能，伤残人士在无外力帮助的情况下自己无法上下楼，国外现有可上下楼的轮椅一般都是履带式，车体笨重，在路面行驶不便，造价昂贵，普通人难以承受。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单，车体轻便，无论上下楼还是路面行驶都很方便，在无外力帮助的情况下，伤残人士自己就可像正常人一样上下楼、出行、游玩、购物，解决了外出不便的--自助式可上下楼梯的电动轮椅。

本发明的技术方案是：一种自助式可上下楼梯的电动轮椅，该轮椅包括后轮，抱闸转轴，第一爬楼支杆，第二爬楼支杆，前叉，前轮，车架，主电机，电瓶，主动齿轮，换向拨叉轴，传动伞型齿轮，后轴，被动齿轮、座椅支撑轴套管，升降涡轮轴，座椅，上楼支杆轴，万向轮，车把，轮椅前轮升降调节装置，前轮距伸缩调整装置、座椅升降调节装置和座椅仰俯调节装置，

其中，车架的前端设置前轮调整套管，前轮调整套管套接伸缩杆，伸缩杆与前叉固接，前叉上设有前轮定位插销；第四电机的输出轴与前轮调整蜗杆固接，前轮调整蜗杆与前轮调整蜗轮啮合，前轮调整蜗轮与伸缩杆上齿条啮合，前轮通过轮轴安装在前叉上，所述车把安装在所述前叉的上端，所述车把上设置电源开关、调速器和前闸；所述前轮的轮轴上设置有前轮棘轮棘爪，所述车架与所述前叉通过所述前轮距伸缩调整装置连接，所述前叉上设有前轮定位插销；所述电瓶、升降蜗轮轴、主电机、后轴、抱闸转轴、换向拨叉轴和上楼支杆轴安装在所述车架上，所述后轴上设有抱闸棘轮棘爪、被动齿轮和抱闸，所述抱闸棘轮棘爪与所述抱闸棘轮支撑杆连接，所述抱闸与所述抱闸转轴固接，所述抱闸转轴的两端设置抱闸扳杆，后离合器轮片与所述后轮固接，后离合器轴片设置在所述后轴的两端，所述后离合器轮片通过后轴离合器与后离合器轴片连接，2对所述第一爬楼支杆和第二爬楼支杆分别绞接在所述上楼支杆轴的两端，所述上楼支杆轴中间位置对称安装2个换向齿轮；所述换向拨叉轴上设置有换向拨叉，所述换向拨叉位于与2个所述换向齿轮之间，主电机输出轴上依次设置主动齿轮、主轴离合器和上楼伞型齿轮，主轴离合器上设置离合器拉杆，离合器拉杆控制所述主轴离合器与上楼伞型齿轮和主动齿轮交替啮合；所述主动齿轮通过链条与所述被动齿轮传动连接，所述传动伞型齿轮一端与所述上楼伞型齿轮啮合，另一端与其中一个换向齿轮啮合；

所述座椅的扶手上设置有第一电机开关、第二电机开关、第三电机开关和第四电机开关，所述座椅通过座椅轴与所述座椅支杆固接，所述座椅轴设有所述座椅支杆套接在所述座椅支杆套管内，所述座椅支杆套管上设有用于调节座椅高度的调节装置；

所述万向轮与万向轮支杆固结，所述万向轮支杆套接在万向轮支杆套内，万向轮支杆套与所述车架固结，所述万向轮支杆套上设有第四电机，所述第四电机驱动万向轮支杆在万向轮支杆套内上下运动。

进一步，所述前轮距伸缩调整装置由调节电机，蜗轮，蜗杆、套管和伸缩杆，所述伸缩杆套接在所述套管内，所述调节电机的输出轴与所述蜗杆固结，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述蜗轮与所述伸缩杆上的齿条啮合。

进一步，所述座椅仰俯调节装置由第2电机、座椅仰俯螺母座椅仰俯螺杆、座椅仰俯涡轮、座椅仰俯涡杆、重锤、重锤轴、前俯触点、后仰触点和重锤触点，所述座椅仰俯螺杆通过座椅仰俯螺母分别与所述座椅支杆套和车架连接，所述座椅仰俯调节装置设有座椅仰俯涡轮，所述座椅仰俯涡轮通过所述座椅仰俯涡杆与第2电机的输出轴连接；所述重锤通过重锤轴安装在所述座椅支杆套上，所述前俯触点和后仰触点水平对称设置所述重锤的垂直下方，所述重锤的重锤触点置于所述前俯触点和后仰触点之间的中间位置，所述重锤触点、与电瓶电气连接，前俯触点和后仰触点与所述第2电机电气连接。

进一步，所述轮椅前轮升降调节装置包括前拉杆扳手、前拉杆、连板和前轮支杆，所述连板绞接在所述前轮的轮轴上，所述前轮支杆与所述连板一端铰接，所述连板另一端与所述前拉杆的一端连接，所述前拉杆的另一端与所述前拉杆拨手铰接。

进一步，所述座椅的扶手上设置有第一电机开关、第二电机开关、第三电机开关和第四电机开关，所述座椅通过座椅轴与所述座椅支杆固结，所述座椅支杆套接在所述座椅支杆套管内，所述座椅支杆套管与安装升降涡轮轴上的轴套固接。

本发明的效果是：由于采用上述技术方案，本发明结构简单，车体轻便，无论上下楼还是路面行驶都很方便，在无外力帮助的情况下，伤残人士自己就可像正常人一样上下楼、出行、游玩、购物，解决了外出不便的困难。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明俯视示意图。

图3为本发明的座椅部分结构示意图。

图4为本发明下楼梯运动示意图。

图中：

1.后轮，2.手动轮，3.后离合器轮片，4.后离合器轴片,5.后棘轮棘爪，6. 抱闸扳杆，7.抱闸转轴，8第一爬楼支杆，9.第二爬楼支杆，10.套管，11.前轮调整蜗轮，12. 前轮调整蜗杆,13.前闸,14.电源开关，15.伸缩杆,16.前叉，17.前轮，18.车架，19.调速器，20.主电机，21.主动齿轮, 22.主轴离合器, 23.上楼伞型齿轮，24离合器拉杆,25.电瓶，26.换向齿轮, 27.换向拨叉,28.换向拨叉轴，29.抱闸,30.传动伞型齿轮，31.抱闸棘轮支撑杆, 32.抱闸棘轮棘爪,33.后轴，34.被动齿轮、35.座椅支撑轴套管,36.前轮支杆, 37.连板,38.前拉杆，39拉杆扳手,40.升降涡轮轴、41.蜗轮, 42.蜗杆，43.座椅调整支杆,44.座椅轴,45.前轮定位插销，46.座椅仰俯螺母, 47.座椅仰俯螺杆, 48.座椅仰俯涡杆, 49.座椅仰俯涡轮,50.第二电机,51.第三电机52.第四电机,53.第五电机，54.座椅,55.橡胶套， 56重锤轴57重锤, 58.后仰触点,59前俯触点,60.重锤触点 , 61.第一电机开关,62.第二电机开关,63.第三电机开关,64.第四电机开关,65.万向轮支杆套，66.万向轮，67.万向轮支杆，68.前轮棘轮棘爪，69.上楼支杆轴, 70.车把，71.后轴离合器，72.轴套。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。

如图1-图3所示为本发明的结构示意图，该轮椅包括后轮1，抱闸转轴7，第一爬楼支杆8，第二爬楼支杆9，前叉16，前轮17，车架18，主电机20，电瓶25，换向拨叉轴28，传动伞型齿轮30，后轴33，座椅支撑轴套管35，升降涡轮轴40，座椅54，上楼支杆轴69，万向轮66，车把70，轮椅前轮升降调节装置，前轮距伸缩调整装置和座椅仰俯调节装置；

座椅仰俯调节装置由第二电机50、座椅仰俯螺母46座椅仰俯螺杆47、座椅仰俯涡轮49、座椅仰俯涡杆48、重锤57、重锤轴56、前俯触点59、后仰触点58和重锤触点60组成，

前轮距伸缩调整装置由调节电机52，蜗轮11，蜗杆12、前轮调整套管10和伸缩杆15，

轮椅前轮升降调节装置包括前拉杆扳手39、前拉杆38、连板37和前轮支杆36；

座椅高度调节装置包括驱动电机51、蜗杆42、蜗轮41和蜗杆轴40 ；

其中，车架18的前端设置前轮调整套管10，前轮调整套管10套接伸缩杆15，伸缩杆15与前叉16固接，前叉16上设有前轮定位插销45；第四电机52的输出轴与前轮调整蜗杆12固接，前轮调整蜗杆12与前轮调整蜗轮11啮合，前轮调整蜗轮11与伸缩杆15上齿条啮合，前轮17通过轮轴安装在前叉16上，连板37安装在前轮17的轮轴上，前轮支杆36与连板37一端铰接，连板37另一端与前拉杆38的一端连接，前拉杆38的另一端与前拉杆拨手39铰接，车把70安装在前叉16的上端，前轮17的轮轴上设置有前轮棘轮棘爪68，所述电瓶25、升降蜗轮轴40、主电机20、后轴33、抱闸转轴7、换向拨叉轴28和上楼支杆轴69固定安装在所述车架18上，所述后轴33上设有抱闸棘轮棘爪32和抱闸29，抱闸棘轮棘爪32与抱闸棘轮支撑杆31连接，抱闸29与抱闸转轴7固接，抱闸转轴7的两端设置抱闸扳杆6，后离合器轮片3与所述后轮1固接，后离合器轴片4设置在后轴33的两端，后离合器轮片3通过后轴离合器71与后离合器轴片4连接，2对第一爬楼支杆8和第二爬楼支杆9分别绞接在所述上楼支杆轴69的两端，第一爬楼支杆8和第二爬楼支杆9上均设有橡胶套55，所述上楼支杆轴69中间位置对称安装2个换向齿轮26；所述换向拨叉轴28上设置由换向拨叉27，换向拨叉27位于与2个所述换向齿轮26之间，主电机20输出轴上依次设置主动齿轮21、主轴离合器22和上楼伞型齿轮23，主轴离合器22上设置离合器拉杆24，离合器拉杆24控制所述主轴离合器22与上楼伞型齿轮23和主动齿轮21交替啮合；传动伞型齿轮30一端与上楼伞型齿轮23啮合，另一端与其中一个换向齿轮26啮合；座椅54通过座椅轴44与座椅支杆43固结，座椅支杆43套接在座椅支杆套管35内，座椅支杆套管35与安装在升降蜗轮轴40的轴套72固接，座椅支杆43上的齿条与安装在升降涡轮轴40上的蜗轮41啮合，驱动电机51的输出轴与蜗杆42连接，蜗杆42与蜗轮41啮合，重锤57通过重锤轴56安装在座椅支杆套35的下端，前俯触点58和后仰触点59对称设置重锤57的垂直下方，重锤57的重锤触点60置于前俯触点58和后仰触点59之间的中间位置，重锤触点60、与电瓶25电气连接，前俯触点58和后仰触点59与第2电机50电气连接,第一电机开关61、第二电机开关62、第三电机开关63和第四电机开关64安装座椅54上，分别于第一电机50、第二电机51第三电机52和第四电机53电气连接。

万向轮66与万向轮支杆67固结，万向轮支杆67套接在万向轮支杆套65内，万向轮支杆套65与车架18固结，所述万向轮支杆套65上设置升降调节装置。

本发明的工作原理：

1 路面行走时：打开电源开关14，将电瓶25与电机20，调速器19接通。手动后离合器拨杆71，将后离合器轮片3，轴片4结合，使后轴33与后轮1结合。手动离合器拨杆24，带动离合器22使电机20与主动齿轮21结合，通过链条带动被动齿轮34，后轴33，后轮1转动，轮椅可前后行驶。（通过电机正反转完成）控制车速可用调速器19与前闸13配合完成。

2 上楼时，利用路面行驶过程把轮椅后轮1靠到台阶前，手动把定位销45插入固定前轮17不动，手动前轮棘轮棘爪73, 后轮棘轮棘爪5，使其结合控制前轮17后轮1单向向后旋转，不可向前转动，防止上楼出现意外时可保持轮椅静止不动，不会发生滚坡现象，保证人身安全。手动控制开关62，接通电机51，带动座椅54升降蜗杆42，座椅升降蜗轮41，转动蜗轮轴40使座椅支杆43在座椅支杆套35内下滑，降低重心提高安全系数。手动离合器拨叉24，使电机20与上楼伞型齿轮23结合，通过传动伞型齿轮30带动换向齿轮26正反向转动，通过上楼支杆轴69带动2个第一爬楼支杆8和2个第二爬楼支杆9交替支撑轮椅向上移动，并且带动换向拨叉轴28，换向拨叉27摆动，使两个换向齿轮26交替工作。当上到第三台阶时，手动离合器拨杆24使主轴离合器22分离，在空挡位置轮椅静止。手动控制第三开关63，接通第三电机52工作，转动前轮调整蜗杆12，带动前轮调整蜗轮轴11转动，调整前轮调整杆15在前轮调整套管10内伸缩，调整前后轮距离，使其同时靠近台阶。2个所述第一爬楼支杆8和2个第二爬楼支杆9交替推动轮椅后部向上移动的同时拉动前轮向上同步移动。如遇特殊情况拉不动前轮时可扳扳手39，通过前拉杆38拉动连板37带动前轮支杆36将前轮支起，便可轻松将前轮拉上台阶。当轮椅上到最后一个台阶时，手动离合器拨杆24使离合器22处于分离位置，轮椅静止不动，手动控制开关64接通电机53工作，带动万向轮支杆66在万向轮支杆套65内下降，将轮椅前轮支起，然后手动轮2前后转动，在缓步台上转弯，到下一台阶前重复上述过程，完成上楼工作。

3 下楼：手动放下抱闸棘轮支杆31，手动后离合器拨杆71，将后离合器轮片3与轴片4分离，使后轮1与后轴33分离，将轮椅调正，使前轮17的中心到第一台阶边停止，手动前棘轮棘爪68使其结合控制前轮17不能前转，防止滚坡，手动后轮1前转，推动前轮17向前滑行，前轮17缓慢滑动下台阶，当后轮开始下台阶时，抱闸棘轮支杆31支到地面，由于抱闸棘轮32与抱闸29、后轴33固接，抱闸29抱紧时后轴33不转，使后轮1悬空，轮椅静止不动，这时手动放松抱闸扳杆6，转动抱闸扳杆轴7使抱闸29缓慢放松，座椅54在重力作用下开始缓慢下滑到下一台阶然后手动抱紧抱闸29。再手动后轮1，重复下楼程序直至完成下楼工作。

4 座椅仰俯自动调整装置：保持在任意坡度座椅支杆都能保证同步工作，与水平面保持垂直，手动开关61接通重锤触点60，当轮椅出现仰俯现象时自动接通前俯触点58和后仰触点59，接通电机50正反向转动，通过座椅仰俯蜗杆48、座椅仰俯蜗轮49，带动座椅仰俯螺杆47在座椅仰俯螺母46内转动，来调整座椅支杆仰俯角度。

Claims

1.自助式可上下楼梯的电动轮椅，其特征在于，该轮椅包括后轮（1），抱闸转轴（7），第一爬楼支杆（8），第二爬楼支杆(9)，前叉（16），前轮（17），车架（18），主电机（20），主动齿轮（21），电瓶（25），换向拨叉轴（28），传动伞型齿轮（30），后轴（33），被动齿轮（34）、座椅支撑轴套管（35），升降涡轮轴（40），座椅（54），上楼支杆轴（69），万向轮（66），车把（70），轮椅前轮升降调节装置，前轮距伸缩调整装置、座椅升降调节装置和座椅仰俯调节装置；

其中，所述车架（18）的前端与前轮调整套管（10）固接，前轮调整套管（10）套接伸缩杆（15），伸缩杆（15）与前叉（16）固接，前叉（16）上设有前轮定位插销（45）；第四电机（52）的输出轴与前轮调整蜗杆（12）固接，前轮调整蜗杆（12）与前轮调整蜗轮（11）啮合，前轮调整蜗轮（11）与伸缩杆（15）上齿条啮合，前轮（17）通过轮轴安装在前叉（16）上；所述电瓶（25）、升降蜗轮轴（40）、主电机（20）、后轴（33）、抱闸转轴（7）、换向拨叉轴（28）和上楼支杆轴（69）固定安装在所述车架（18）上，所述后轴（33）上设有抱闸棘轮棘爪（32）、被动齿轮（34）和抱闸（29），所述抱闸棘轮棘爪（32）与所述抱闸棘轮支撑杆（31）连接，所述抱闸（29）与所述抱闸转轴（7）固接，所述抱闸转轴（7）的两端设置抱闸扳杆（6），后离合器轮片（3）与所述后轮（1）固接，后离合器轴片（4）设置在所述后轴（33）的两端，所述后离合器轮片（3）通过后轴离合器（71）与后离合器轴片（4）连接，所述2对所述第一爬楼支杆（8）和第二爬楼支杆(9)分别绞接在所述上楼支杆轴（69）的两端，所述上楼支杆轴（69）中间位置对称安装2个换向齿轮（26）；所述换向拨叉轴（28）上设置有换向拨叉（27），所述换向拨叉（27）位于与2个所述换向齿轮（26）之间，主电机（20）输出轴上依次设置主动齿轮（21）、主轴离合器（22）和上楼伞型齿轮（23），主轴离合器（22）上设置离合器拉杆（24），离合器拉杆（24）控制所述主轴离合器（22）与上楼伞型齿轮（23）和主动齿轮（21）交替啮合；所述主动齿轮（21）通过链条与所述被动齿轮（34）传动连接，所述传动伞型齿轮（30）一端与所述上楼伞型齿轮（23）啮合，另一端与其中一个换向齿轮（26）啮合；

所述座椅（54）的扶手上设置有第一电机开关（61）、第二电机开关（62）、第三电机开关（63）和第四电机开关（64），所述座椅（54）通过座椅轴（44）与所述座椅支杆（43）固结，所述座椅支杆（43）套接在所述座椅支杆套管（35）内，所述座椅支杆套管（35）与安装升降涡轮轴（40）上的轴套（72）固接；

所述万向轮（66）与万向轮支杆（67）固结，所述万向轮支杆（67）套接在万向轮支杆套（65）内，万向轮支杆套（65）与所述车架（18）固结，所述万向轮支杆套（65）上第四电机（53），所述第四电机（53）驱动万向轮支杆（67）在万向轮支杆套（65）内上下运动。

2.根据权利要求1所述的自助式可上下楼梯的电动轮椅，其特征在于，所述前轮距伸缩调整装置由调节电机（52），前轮调整蜗轮（11），前轮调整蜗杆（12）、前轮调整套管（10）和伸缩杆（15），所述伸缩杆（15）套接在所述前轮调整套管（10）内，所述第二电机（52）的输出轴与所述前轮调整蜗杆（12）固结，所述前轮调整蜗杆（12）与所述前轮调整蜗轮（11）啮合，所述前轮调整蜗轮（11）与所述伸缩杆（15）上的齿条啮合。

3.根据权利要求1所述的自助式可上下楼梯的电动轮椅，其特征在于，所述座椅仰俯调节装置由第二电机（50）、座椅仰俯螺母（46）座椅仰俯螺杆（47）、座椅仰俯涡轮（49）、座椅仰俯涡杆（48）、重锤（57）、重锤轴（56）、前俯触点（59）、后仰触点（58）和重锤触点（60），所述座椅仰俯螺杆（47）通过座椅仰俯螺母（46）分别与所述座椅支杆套（35）和车架（18）连接，所述座椅仰俯调节装置设有座椅仰俯涡轮（49），所述座椅仰俯涡轮（49）通过所述座椅仰俯涡杆（48）与第2电机（50）的输出轴连接；所述重锤（57）通过重锤轴（56）安装在所述座椅支杆套（35）上，所述前俯触点（59）和后仰触点（58）对称设置所述座椅支杆套（35）上的重锤（57）的垂直下方，所述重锤（57）的重锤触点（60）置于所述前俯触点（59）和后仰触点（58）之间的中间位置，所述重锤触点（60）、与电瓶（25）电气连接，前俯触电（58）和后仰触电（59）与所述第二电机（50）电气连接。

4.根据权利要求1所述的自助式可上下楼梯的电动轮椅，其特征在于，所述轮椅前轮升降调节装置包括前拉杆扳手（39）、前拉杆（38）、连板（37）和前轮支杆（36），所述连板（37）绞接在所述前轮（17）的轮轴上，所述前轮支杆（36）与所述连板（37）一端铰接，所述连板（37）另一端与所述前拉杆（38）的一端连接，所述前拉杆（38）的另一端与所述前拉杆拨手（39）铰接。

5.根据权利要求1所述的自助式可上下楼梯的电动轮椅，其特征在于，所述座椅高度调节装置包括第三电机（51）、蜗杆（42）、蜗轮（41）和升降涡轮轴（40），所述驱动电机（51）的输出轴与所述座椅升降蜗杆（42）连接，所述座椅升降蜗杆（42）与所述蜗轮（41）啮合，所述蜗轮（41）与所述座椅支杆（43）上的齿条啮合，所述蜗轮（41）安装在所述升降涡轮轴（40）上，升降蜗轮轴（40）安装在车架（18）上。