CN103054674A - 三姿态体位转换轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三姿态体位转换轮椅，它包括底架、坐架、靠背架、腿托架、站立驱动机构、平躺驱动机构等。该轮椅适用于患有站立、行走功能障碍的残障人，能帮助使用者进行最主要的三个姿态“平躺、站立、坐”之间的体位转换；使用该轮椅扩大了使用者的活动空间，提升了其自理能力，同时能有效避免由于使用普通轮椅时长期保持坐姿而造成肌肉萎缩、坏死、关节退化、血液循环不畅、肠胃消化疾病等弊病。

Description

三姿态体位转换轮椅

技术领域

本发明涉及康复辅具技术领域，提供一种轮椅，特别是涉及一种能协助残障人士站立、坐、平躺，并能在最主要的三个姿态“平躺、站立、坐”之间进行体位转换的三姿态体位转换轮椅。

背景技术

轮椅是用来提高个人移动能力的最常用的辅助移动装置，作为一种重要的康复工具，目前已成为辅具康复中应用最广泛的辅助器具之一。随着社会文明和科技的进步与发展，轮椅已从单纯的肢体伤残人的代步工具发展成为伤残人进行身体锻炼、自理生活、参与社会的手段，在使他们回归社会方面发挥了重要作用。伤残人对独立生活和回归社会的渴望，要求轮椅的性能和质量不断的完善和提高。

但目前性能和质量较高的轮椅还比较少，尤其是能辅助残障人士站立和平躺的轮椅，况且这些轮椅在结构和功能实现上存在一些问题和不足：只能实现部分姿态间的体位转换，或未能实现真正意义上的“躺、坐、站”三个姿态间体位的转换；在辅助站立和平躺的过程中稳定性不足，不够舒适。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术未解决的问题和不足，提供一种三姿态体位转换轮椅，该轮椅可协助残障人士实现从“躺”到“坐”到“站”各体位间的转换，能随时让轮椅乘坐者轻松地站立起来，并保持站姿的安全驾驶，能实现真正的平躺，从而保证了使用者室内、户外无障碍移送；并且在轮椅的任何姿态和位置及轮椅的运动过程中，都能保证轮椅的稳定性和舒适性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种三姿态体位转换轮椅，它包括底架、坐架、靠背架、腿托架，其特征在于：

所述的坐架通过两对连杆板分别与所述底架铰接，所述靠背架的一端与该坐架一端铰接，该坐架的另一端与所述腿托架铰接；在该底架和该坐架之间设置有站立驱动装置，该站立驱动装置一端铰接在该底架的框架上，另一端通过回转轴铰接在该坐架上；在该靠背架和该坐架之间设置有平躺驱动装置，该平躺驱动装置一端铰接在该靠背架上，另一端通过该回转轴铰接在该坐架上；

所述的坐架由一支撑框架和一平行四边形连杆装置组成，该支撑框架包括一对坐垫支撑件、前轴、后轴、中间轴、一对短轴；该前轴、后轴的两端分别与该一对坐垫支撑件的前端、后端固定，形成一个四边形框架，该中间轴的两端以及该一对短轴的一端也分别固接在一对坐垫支撑件上；该平行四边形四连杆装置包括一对长边连杆和两对短边连杆，该两对短边连杆的一端分别与该支撑框架的前轴、后轴铰接，另一端分别与该一对长边连杆铰接；该两对短边连杆分别通过连接件与所述靠背架和所述腿托架固定连接；

所述的靠背架包括一对侧支撑件、两个中间连接件、扶手，该两个中间连接件的两端分别固定在一对侧支撑件上，在其中一个靠上的中间连接件上安装有头托调整装置，可以向上翻转90度的该扶手与侧支撑件连接；

所述的腿托架包括一对支撑板、顶膝连接板、顶膝、腿托连接板、腿托、脚踏连接件，脚踏板、站立支撑轮装置；其中，该顶膝连接板、该腿托连接板、该脚踏连接件依次固定在一对支撑板上，该顶膝固定在该顶膝连接板上，该腿托固定在该腿托连接板上，该脚踏板与该脚踏连接件下端的轴铰接。

所述分别铰接于所述底架和所述坐架的连杆板上安装有用于增加轮椅站立过程中缓冲和稳定性的缓冲器，该缓冲器前端连接有偏角度吸收器。

所述坐架上安装有可以上下位置调整并能够侧面打开的护板装置；包括固定件、旋转件、销轴、插拔件、护板，其中该固定件固定在该坐架上，该旋转件通过固定于该固定件上的销轴绕销轴旋转，该插拔件通过锁紧旋钮固定于该旋转件的方孔中。

所述顶膝上设置有用于调整该顶膝相对于所述腿托架距离的长槽。

所述脚踏连接件上设置有可以所述调整脚踏板高低的长槽，该脚踏连接件上还设置有调整该脚踏板角度的调整块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.多连杆站立机构保证了轮椅在任何姿态和位置时轮椅重心基本位于轮椅中心，从而大大提高了轮椅在体位转换过程中，尤其是站立位时的稳定性，满足使用者的安全要求；

2.站立机构设置有缓冲器和偏角度吸收器，增加体位转换过程的舒适性和稳定性；

3.多体位转换功能，能够有效分散使用者承重面积，增加乘坐舒适性，预防褥疮产生。

4.外旋式护板设置及扶手向上旋转式设计，方便使用者侧面上下轮椅；

5.顶膝深度可调，腿托、脚踏及站立支撑轮高度可调，能满足不同残障人士的使用。

6.能有效避免患者使用普通轮椅时由于长期保持坐姿而造成肌肉萎缩、坏死、关节退化、血液循环不畅、肠胃消化疾病等弊病。

附图说明

图1为本发明的轮椅在“坐”姿时的总体结构示意图；

图2为本发明的轮椅在“站”姿时的结构示意图；

图3为本发明的轮椅在“躺”姿时的结构示意图；

图4为轮椅底架的结构示意图；

图5为轮椅坐架的结构示意图；

图6为轮椅靠背架的结构示意图；

图7为轮椅腿托架的结构示意图；

图8为轮椅腿托架的侧视图；

图9为本发明的总体机构原理图；

具体实施方式

以下仅以实施例说明本发明可能的实施态样，然而并非用以限制本发明所欲保护的范畴，先予叙明。

以下结合附图进一步介绍本发明的实施例：

如图1、图2和图3所示，本发明的三姿态体位转换轮椅，用于辅助使用者站立、坐、躺，并实现三个姿态间任意体位的转换。该三姿态体位转换轮椅包括底架100、坐架200、靠背架300、腿托架400、站立驱动机构500、平躺驱动机构600等。

如图4所示，底架100上的框架101安装有二前轮102和二后轮103，其中前轮102是万向轮，后轮103可以手动驱动，或者由二电机/减速机104驱动，也可以前轮为驱动轮，后轮为万向轮；底架100上还安装有电池105，以给各电机104、站立驱动机构500的电动执行器503、平躺驱动机构600的电动执行器603提供动力；底架100的框架101的后端还安装有二防后倾轮106；框架101上焊接有二竖杆107和二横杆111，各竖杆107和各横杆111的末端分别焊接有用以固定短轴108和中间连接轴112的两半式卡件109和113，短轴108和中间连接轴112上分别配合有绕其转动的铜套110和114。

如图3所示，三姿态体位转换轮椅的坐架200上安装有坐板/坐垫201。如图5所示，坐架200由一支撑框架200a和一平行四边形连杆装置200b组成，支撑框架200a包括一对坐垫支撑件202、前轴203、后轴204、中间轴205、一对短轴206；前轴203、后轴204的两端分别与一对坐垫支撑件202的前端、后端固定，形成一个四边形框架200a，中间轴205的两端以及一对短轴206的一端也分别固接在一对坐垫支撑件202上，前轴203和后轴204分别配合有绕其转动的铜套207和208，在中间轴205及一对短轴206上分别配合有绕其转动的铜套209和210；平行四边形四连杆装置200b包括一对长边连杆211和两对短边连杆212、213，两对短边连杆212、213的一端分别与支撑框架200a的前轴203、后轴204铰接，两对短边连杆212、213的另一端分别与一对长边连杆211铰接，支撑框架200a的坐垫支撑件202、一对长边连杆211、两对短边连杆212、213组成了平行四边形连杆装置200b。

如图6所示，三姿态体位转换轮椅的靠背架300上安装有靠背垫（图中未示出）。靠背架300包括一对侧支撑件301、两个中间连接件302和303、二连接件304、以及二扶手305，两个中间连接件302、303的两端分别固定在一对侧支撑件上301上，在其中一个靠上的中间连接件302上安装有头托调整装置306；其中各扶手305分别与各侧支撑件301连接，并可以向上翻转90度；各连接件304的一端分别与各侧支撑件301固连，另一端分别与坐架200的平行四边形连杆装置200a的各短边连杆213固连，靠背架300将随着平行四边形连杆装置200a的短边连杆213动作，绕坐架200的后轴205转动。

如图7、图8所示，三姿态体位转换轮椅的腿托架400包括一对支撑板401、顶膝连接板402、顶膝403、二腿托连接板404、腿托405、二脚踏连接件406、脚踏板407、二站立支撑轮装置408、二连接件411；其中，顶膝连接板402、各腿托连接板404、各脚踏连接件406依次固定在一对支撑板401上，顶膝403固定在顶膝连接板402上，腿托405固定在二腿托连接板404上，脚踏板407与焊接在二脚踏连接件406下端的轴409铰接，轴409上固定有调整脚踏板407角度的二调整块410，通过二调整调整块410的位置，可以改变脚踏板407相对于轴409的角度位置，从而实现脚踏板407的角度调整；另外，二脚踏连接件406上分别设置有长槽406a，螺栓穿过长槽406a同时将各脚踏连接件406和各站立支撑轮装置408分别固定在各支撑板401上，通过调整长槽406a相对于固定螺栓的位置，实现脚踏板407高度的调整；相同地，顶膝403上设置有用于调整顶膝403相对于腿托架400的距离的长槽403a；各连接件411的一端分别与各支撑板401固连，另一端分别与坐架200的平行四边形连杆装置200a的各短边连杆212固连，腿托架400将随着平行四边形连杆装置200a的短边连杆212动作，绕坐架200的前轴204转动。

如图1、图2和图3所示，三姿态体位转换轮椅的坐架200通过一对连杆板1和2分别与底架100铰接，两对连杆板1和2的一端分别与底架100上的铜套110和114配合连接，另一端分别与坐架200上的铜套209和210配合连接；底架100、坐架200、连杆板1和2组成了站立的四连杆机构，此四连杆站立机构在站立驱动机构500的驱动下，实现轮椅的“站”姿（图2所示位姿），并且保证了在从“坐”到“站”转换的过程中，轮椅的重心线C-C（图2所示）基本处于轮椅底架的中心，从而保证了轮椅动作的安全性和稳定性。靠背架300通过其上的侧支撑件301与坐架200的后轴204上的铜套208的配合连接，实现与坐架200的铰接，从而靠背架300能够绕轴204转动；坐架200的另一端与腿托架400铰接，连接方式为：腿托架400上的支撑板401与坐架200的前轴203上的铜套207的配合连接，实现与坐架200的铰接，从而腿托架400能够绕轴203转动。

在底架100和坐架200之间设置有站立驱动装置500，站立驱动装置500包括底座端固定件501、二底座端铰链座502、电动执行器503、杆端回转轴504、二杆端轴承座505等；其中底座端固定件501固定在底架100的框架101上，二底座端铰链座502与底座端固定件501焊接为一体，电动执行器503的一端通过其上的孔分别与各底座端铰链座502铰接，电动执行器503的另一端与杆端回转轴504固定连接，杆端回转轴504通过轴承与杆端轴承座505连接，各杆端轴承座505分别固定在坐架200的各坐垫支撑件202上；一般地，为增加稳定性和动作平稳性，站立驱动装置500还设置有氮气弹簧506，氮气弹簧506的连接方式与电动执行器503类似。

在靠背架300和坐架200之间设置有平躺驱动装置600，平躺驱动装置600包括底座端固定件601、底座端铰链座602、电动执行器603、杆端回转轴604、杆端轴承座605等；其中底座端固定件601固定在靠背架300的侧支撑架301上，底座端铰链座602底座端固定件601焊接为一体，电动执行器603的一端通过其上的孔与底座端铰链座602铰接，电动执行器603的另一端与杆端回转轴604固定连接，杆端回转轴604通过轴承与杆端轴承座605连接，杆端轴承座605固定在坐架200的坐垫支撑件202上；一般地，为增加稳定性和动作平稳性，平躺驱动装置500还设置有氮气弹簧606，氮气弹簧606的连接方式与电动执行器603类似。

如图9所示，当平躺驱动装置600的电动执行器603沿F1方向动作时，靠背架300在电动执行器603的驱动下，绕坐架200的后轴204转动，在此过程中，腿托架400在坐架200的平行四边形连杆装置200b的作用下，与靠背架300同步动作，直至靠背架300、腿托架与坐架200在同一平面，从而实现轮椅平躺功能；当电动执行器603沿与F1相反的R1方向动作时，靠背架300和腿托架400反向动作，实现从“躺”（图3所示位姿）到“坐”姿（图1所示位姿）的动作。在“躺”姿下，站立驱动装置500的电动执行器503沿F2方向动作时，坐架200在电动执行器503的驱动下，坐架200、连杆板1和2动作，实现站立；当电动执行器603沿与F2相反的方向R2方向动作时，坐架200反向动作，实现从“站”（图2所示位姿）到“躺”姿（图3所示位姿）的变化。

分别铰接于底架100和坐架200的连杆板1上安装有用于增加轮椅站立过程中缓冲和稳定性的缓冲器3，该缓冲器3通过固定在连杆板1上的缓冲器固定件4固定，该缓冲器3前端连接有偏角度吸收器5。当轮椅在站立过程中，坐架200上的挡块214和偏角度吸收器5接触，缓冲器3开始作用，起到缓冲和增加稳定性的作用。

如图5所示，坐架200上安装有可以上下位置调整并能够侧面打开的护板装置700，该护板装置包括固定件701、旋转件702、销轴703、插拔件704、护板705等；其中固定件701固定在坐架200上的坐垫支撑件202上，旋转件702通过固定于固定件701上的销轴702绕销轴702旋转，插拔件704通过锁紧旋钮固定于旋转件702的方孔702a中。当靠背架300上的扶手305向上翻转后，护板705随旋转件702旋转打开，从而轮椅使用者可以从轮椅侧面上下轮椅。

上述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以上述实施例来限定本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种三姿态体位转换轮椅，它包括底架、坐架、靠背架、腿托架，其特征在于：

所述的坐架通过两对连杆板分别与所述底架铰接，所述靠背架的一端与该坐架一端铰接，该坐架的另一端与所述腿托架铰接；在该底架和该坐架之间设置有站立驱动装置，该站立驱动装置一端铰接在该底架的框架上，另一端通过回转轴铰接在该坐架上；在该靠背架和该坐架之间设置有平躺驱动装置，该平躺驱动装置一端铰接在该靠背架上，另一端通过该回转轴铰接在该坐架上；

所述的坐架由一支撑框架和一平行四边形连杆装置组成，该支撑框架包括一对坐垫支撑件、前轴、后轴、中间轴、一对短轴；该前轴、后轴的两端分别与该一对坐垫支撑件的前端、后端固定，形成一个四边形框架，该中间轴的两端以及该一对短轴的一端也分别固接在一对坐垫支撑件上；该平行四边形四连杆装置包括一对长边连杆和两对短边连杆，该两对短边连杆的一端分别与该支撑框架的前轴、后轴铰接，另一端分别与该一对长边连杆铰接；该两对短边连杆分别通过连接件与所述靠背架和所述腿托架固定连接；

所述的靠背架包括一对侧支撑件、两个中间连接件、扶手，该两个中间连接件的两端分别固定在一对侧支撑件上，在其中一个靠上的中间连接件上安装有头托调整装置，可以向上翻转90度的该扶手与侧支撑件连接；

所述的腿托架包括一对支撑板、顶膝连接板、顶膝、腿托连接板、腿托、脚踏连接件，脚踏板、站立支撑轮装置；其中，该顶膝连接板、该腿托连接板、该脚踏连接件依次固定在一对支撑板上，该顶膝固定在该顶膝连接板上，该腿托固定在该腿托连接板上，该脚踏板与该脚踏连接件下端的轴铰接。

2.根据权利要求1所述的三姿态体位转换轮椅，其特征在于：所述分别铰接于所述底架和所述坐架的连杆板上安装有用于增加轮椅站立过程中缓冲和稳定性的缓冲器，该缓冲器前端连接有偏角度吸收器。

3.根据权利要求1所述的三姿态体位转换轮椅，其特征在于：所述坐架上安装有可以上下位置调整并能够侧面打开的护板装置；包括固定件、旋转件、销轴、插拔件、护板，其中该固定件固定在该坐架上，该旋转件通过固定于该固定件上的销轴绕销轴旋转，该插拔件通过锁紧旋钮固定于该旋转件的方孔中。

4.根据权利要求1所述的三姿态体位转换轮椅，其特征在于：所述顶膝上设置有用于调整该顶膝相对于所述腿托架距离的长槽。

5.根据权利要求1所述的三姿态体位转换轮椅，其特征在于：所述脚踏连接件上设置有调整脚踏板高低的长槽，该脚踏连接件上设置有调整该脚踏板角度的调整块。

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