CN105596159A - 一种轮椅助力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种轮椅助力转向装置，手握管与长竖管通过销轴相连，手握管和长竖管设置于轮椅车架的右侧边管上，长竖管上安装第一同步带轮，中间轴上安装第二同步带轮和第三同步带轮，减速电机的伸出轴上安装第四同步带轮，第一同步带轮和第二同步带轮上缠绕第一同步带，第三同步带轮和第四同步带轮上缠绕第二同步带，长连杆的第一端连接转向片，转向片与中间轴相连，长连杆的第二端连接转向杆，转向杆与转向舵相连，转向舵的两个端部分别连接第一短连杆和第二短连杆，第一短连杆连接第一前脚轮，第二短连杆连接第二前脚轮。本发明减轻了患者使用时的费力程度，提高了转向安全性和灵活性。

Description

一种轮椅助力转向装置

技术领域

本发明涉及的是一种残疾人辅助用具，具体地说是轮椅装置。

背景技术

据不完全统计,在2006年我国各类残疾人总数大约为8296万人,占全国总人口的比例为6.34％。下肢不便的老年人和残障人士在现在社会中的大量存在,使得以提高其生活质量为目的的助残工具设计日益重要。电动轮椅就是下肢有障碍人士出行的良好辅助工具,是提高其行动自由性,使他们能够更好地融入到健全人生活中的必要设备。由于电动轮椅空间有限,体积小,且有一定的速度,使得对轮椅行使过程中转向控制要求很高。现有设计转向机构采用的是转向轮随动、驱动轮差速驱动的方式或是通过人力旋转手柄实现转向控制。目前大部分的设计不仅使电动轮椅转向在灵活性和平顺性上存在缺陷,而且也大大地增加的残障人士的操作负担。当轮椅的行驶速度较快时,对其转向的灵活性、易操作性和安全性要求更高。

目前国内外相关专利很多，功能也相似。一种轮椅转向机构(专利号01105514.6)，提出了一种利用能够自锁的一对相互啮合的蜗轮蜗杆传动、四杆传动系的轮椅转向机构，但是该转向机构对使用者来说非常费力，没有相关的助力机构，同时手操杆控制的转动角度不能在前叉进行转角放大，其手操杆转动的空间较大，不利于患者使用及使用时的安全性；电动康复轮椅(专利号201320895698.9)，提出了一种基于导向电动推杆控制的类四杆转向机构，该机构结构简单，但不能人为操控，若电动缸失电或者失控，对轮椅的转向有着极其危害性的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供减轻患者使用时的费力程度，提高转向安全性和灵活性的一种轮椅助力转向装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种轮椅助力转向装置，其特征是：包括轮椅车架、手握管、长竖管、长连杆、中间轴、减速电机、转向舵、同步机构，手握管与长竖管通过销轴相连，手握管和长竖管设置于轮椅车架的右侧边管上，手握管位于右侧边管的上层，长竖管的下端部通过轴承安装在右侧边管的下层，长竖管上安装第一同步带轮，中间轴上安装第二同步带轮和第三同步带轮，减速电机的伸出轴上安装第四同步带轮，第一同步带轮和第二同步带轮上缠绕第一同步带，第三同步带轮和第四同步带轮上缠绕第二同步带，长连杆的第一端连接转向片，转向片与中间轴相连，长连杆的第二端连接转向杆，转向杆与转向舵相连，转向舵的两个端部分别连接第一短连杆和第二短连杆，第一短连杆连接第一前脚轮，第二短连杆连接第二前脚轮，轮椅车架的后方安装后脚轮。

本发明还可以包括：

1、所述的转向舵为圆弧形。

2、轮椅车架上安装有轮椅坐垫和靠背。

本发明的优势在于：本发明二级同步带传动，实现了手操杆转动角度的放大并且带有电机助力的功能，患者使用时只需转动手握管相对较小的角度便可实现轮椅一定大角度的转弯，同时在助力机构的帮助下可以省力的进行转弯动作，极大提高了轮椅的使用舒适程度；手操杆机构和角度放大助力机构布置于轮椅车体的右侧边管和坐垫下方，便于使用者操控，提高了轮椅使用的安全性；并可通过人力操控机械转向，排除了电控类转向带来的电控设备失控或失电而导致的设备无法正常使用的问题，极大提高了轮椅使用的安全性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明助力转向装置各机构细化图；

图3为二级同步带传动的安装示意图；

图4为前脚轮的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～4，结合图1和图2，所述的手操杆机构由手握管6，长竖管19组成，两者通过穿过于两管的销轴固连，均布置于轮椅车架2右侧边管，手握竖管中心离手操杆旋转中心有较大的距离，长竖管19通过车架2侧管内的带座轴承穿过并约束于轮椅车架2右侧管，其上端通过销钉固接手握杆6，下端通过车架管内的带座轴承约束在轮椅车架2上。

结合图1、图2和图3，所述的角度放大助力机构主要由第一同步带轮11、第二同步带轮14、第三同步带轮15、第四同步带轮18及中间轴13和蜗轮蜗杆减速电机17组成，其中第一同步带轮11通过紧定螺钉固接于长竖管19上，第二同步带轮14和第三同步带轮15均同样方式固连在中间轴13上，第四同步带轮18与蜗轮蜗杆减速电机17伸出轴相连，中间轴13带有伸出端，与类四杆机构相连，均布置于轮椅坐垫4下方。所述的类四杆机构主要由长连杆7、转向舵8，短连杆9组成，类四杆转向机构通过一长连杆7与助力转向机构中间轴13伸出端铰接，转向舵8设计成圆弧形，并铰接于固定在前脚轮10上的短连杆9，在转向助力机构的作用下带动两个前脚轮10旋转。所述的第一同步带轮11通过紧定螺钉固接于长竖管上，第二同步带轮14以同样方式固接于中间轴13上部，第一同步带轮11和第二同步带轮14通过第一同步带12传动。所述的第四同步带轮18通过紧定螺钉固接于中间轴13下部，第三同步带轮15连接于蜗轮蜗杆减速电机17伸出轴，第三同步带轮15和第四同步带轮18通过第二同步带16传动。

本发明主要由轮椅车体、手操杆机构、角度放大助力机构、类四杆转向机构组成。

轮椅车体由布置于轮椅后部的后桥电机驱动，后桥电机两侧安装后大轮，实现轮椅的移动功能，前脚轮通过前管内上下两轴承约束在前管中，脚轮轴的转动实现轮椅车体的转向功能。

手操杆机构由手握管，长竖管组成，两者通过穿过于两管的销轴固连，均布置于轮椅车体右侧边管，手握竖管中心离手操杆旋转中心有较大的距离，长竖管通过车架管内的带座轴承穿过并约束于轮椅车架右侧管，其上端连接手操杆，下端通过车架管内的带座轴承约束在轮椅车架上。

角度放大助力机构主要由第一-第四同步带轮及中间轴和蜗轮蜗杆减速电机组成，其中第一同步带轮通过紧定螺钉固接于长竖管上，第二同步带轮和第三同步带轮均同样方式固连在中间轴上，第四同步带轮与蜗轮蜗杆减速电机伸出轴相连，中间轴带有伸出端，与类四杆机构相连，均布置于轮椅坐垫下方。

类四杆机构主要由长连杆、转向舵，短连杆组成，类四杆转向机构通过一长连杆与助力转向机构中间轴伸出端铰接，转向舵设计成圆弧形，并铰接于固定在前脚轮上的短连杆，在转向助力机构的作用下带动两个前脚轮旋转。

第一同步带轮通过紧定螺钉固接于长竖管上，第二同步带轮以同样方式固接于中间轴上部，第一同步带轮和第二同步带轮通过同步带传动。

第四同步带轮通过紧定螺钉固接于中间轴下部，第三同步带轮连接于蜗轮蜗杆减速电机伸出轴，第三同步带轮和第四同步带轮通过同步带传动。

本发明一种轮椅助力转向装置，包括手操杆机构、角度放大助力机构、类四杆转向机构、轮椅车体。其中，手操杆机构布置于轮椅车体右侧边管，手握管中心离手操杆旋转中心有较大的距离，长竖管通过带座轴承穿过并约束于轮椅车架右侧管，其上端连接手操杆，下端通过带座轴承约束在轮椅车架上，在其下端固接有第一同步带轮；轮椅车体由轮椅车架，轮椅坐垫，轮椅靠垫，后桥电机，后大轮及前脚轮构成；在手操杆机构和类四杆转向机构之间由角度放大助力机构连接，其中第二同步带轮和第三同步带轮均固连在中间轴上，第四同步带轮与蜗轮蜗杆减速电机伸出轴相连，第一同步带轮和第二同步带轮通过同步带传动，第三同步带轮和第四同步带轮通过同步带传动，并布置于轮椅坐垫下方；类四杆转向机构通过一长连杆与助力转向机构中间轴铰接，转向舵设计成圆弧形，并铰接于固定在前脚轮上的短连杆，在转向助力机构的作用下带动两个前脚轮旋转。

第四同步带轮固接于蜗轮蜗杆减速电机伸出轴，第一同步带轮固接于手操杆机构中的长竖管，第二同步带轮和第三同步带轮分别上下固接于中间轴，由第一同步带轮、第二同步带轮、第三同步带轮和第四同步带轮组成的二级同步带传动，实现了手操杆转动角度的放大并且带有电机助力的功能，患者使用时只需转动手握管相对较小的角度便可实现轮椅一定大角度的转弯，同时在助力机构的帮助下可以省力的进行转弯动作，极大提高了轮椅的使用舒适程度。

手操杆机构和角度放大助力机构布置于轮椅车体的右侧边管和坐垫下方，便于使用者操控，提高了轮椅使用的安全性。可通过人力操控机械转向，排除了电控类转向带来的电控设备失控或失电而导致的设备无法正常使用的问题，极大提高了轮椅使用的安全性。

Claims (3)

1.一种轮椅助力转向装置，其特征是：包括轮椅车架、手握管、长竖管、长连杆、中间轴、减速电机、转向舵、同步机构，手握管与长竖管通过销轴相连，手握管和长竖管设置于轮椅车架的右侧边管上，手握管位于右侧边管的上层，长竖管的下端部通过轴承安装在右侧边管的下层，长竖管上安装第一同步带轮，中间轴上安装第二同步带轮和第三同步带轮，减速电机的伸出轴上安装第四同步带轮，第一同步带轮和第二同步带轮上缠绕第一同步带，第三同步带轮和第四同步带轮上缠绕第二同步带，长连杆的第一端连接转向片，转向片与中间轴相连，长连杆的第二端连接转向杆，转向杆与转向舵相连，转向舵的两个端部分别连接第一短连杆和第二短连杆，第一短连杆连接第一前脚轮，第二短连杆连接第二前脚轮，轮椅车架的后方安装后脚轮。

2.根据权利要求1所述的一种轮椅助力转向装置，其特征是：所述的转向舵为圆弧形。

3.根据权利要求1或2所述的一种轮椅助力转向装置，其特征是：轮椅车架上安装有轮椅坐垫和靠背。