CN106074023B - 一种轻便爬楼梯轮椅 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻便爬楼梯轮椅,包括轮椅主体、越障机构和控制开关;所述的越障机构包括三角力臂结构、主电机、推杆电机、三脚轮、十字轮、固定连杆、底架、从动链轮、转动连接板、双链链轮轴和双链链轮。为了能使轮椅能在越障时保持稳定,本发明选择十字轮和三脚轮,十字轮的形状能够保证轮椅稳定的卡在台阶间。三脚轮的结构有利于轮椅在楼梯间的行进,不会对其造成阻碍并且起到了支撑的作用。本发明在普通轮椅的基础上进行改造,不会改变使用者的习惯和舒适性,并且使用者可以独立的操作;本发明的主电机可以根据不同的情况进行调速,保证了使用者的安全;本发明更加轻便、经济,适用于大多数的家庭。
Description
技术领域
本发明涉及一种残疾人使用的辅助移动设备,特别是一种爬楼梯轮椅。
背景技术
现今,大多数残疾人都在使用普通轮椅,但普通轮椅仅适合使用于平坦路面,当遇到路肩等障碍时需要有人帮助才能通过,从而限制了普通轮椅使用者的活动范围,影响其参与社会生活。虽然市面上已经出现主要依靠电力带动的轮椅,但其造价昂贵,体型偏大,重量偏重,并不适合外出,鲜有人问津。
轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具,随着无障碍设施的增多,轮椅使用者的活动范围逐步加大,但楼梯却使轮椅的使用受到很大限制。对于腿脚不便的老人和残疾人来说,如果他们的住宅中没有电梯,靠自己的力量根本无法上下楼梯,会严重影响他们的生活。因此研发价格低廉、简单易用的爬楼梯轮椅是非常必要的。
现有爬楼梯轮椅的爬楼梯装置有履带式和行星轮式,通常采用电动机驱动,可以载人上下楼梯,在平坦道路上可像普通轮椅一样自由行驶。但是,现有的爬楼梯轮椅的爬楼梯装置较为复杂,因此会使轮椅较为笨重,且成本较高。现有爬楼梯轮椅为了满足其在平地行驶时不受越障装置的干涉,越障装置通常会收拢在轮椅的下面,在收放越障装置时程序较为复杂,收放过程较为缓慢。另外,现有的爬楼梯轮椅在上下楼梯时不能控制行走的速度,速度过快会对使用者产生危险。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题,本发明要设计一种造价低廉、体型较小、重量较轻的轻便爬楼梯轮椅,让残疾人士依靠轻便爬楼梯轮椅独立出行,大大提高外出的方便性。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:一种轻便爬楼梯轮椅,包括轮椅主体、越障机构和控制开关;
所述的轮椅主体包括背靠板、轮椅框架、坐垫、导向轮支架、脚踏板、导向轮和大轮,所述的大轮位于轮椅框架的两侧,所述的导向轮通过导向轮支架安装在轮椅框架的前方下部,所述的脚踏板安装在轮椅框架的前侧;
所述的越障机构包括三角力臂结构、主电机、十字轮轴、推杆电机、三脚轮、十字轮、固定连杆、销轴、底架、从动链轮、转动连接板、双链链轮轴和双链链轮;所述的三角力臂结构有两组,分别左右对称安装在轮椅框架的后侧,每组三角力臂结构包括短连接板、长连接板和销轴,短连接板的下端和长连接板的上端通过销轴连接,短连接板的上端和固定连杆铰接,长连接板的下端安装有十字轮轴,十字轮轴上装有十字轮和从动链轮,底架的前端与轮椅框架固定在一起,底架的尾部装有双链链轮轴,双链链轮轴上安装有双链链轮。转动连接板连接十字轮轴和双链链轮轴。主电机连接主动链轮,主动链轮通过链条A与双链链轮连接,双链链轮通过链条B与从动链轮连接,从动链轮与十字轮轴通过键连接。
所述的控制开关包括主电机开关和推杆电机开关,均安装在轮椅框架
靠近扶手的位置。
进一步地,所述的十字轮的外侧包复橡胶皮。
进一步地,所述的长连接板上焊接有角度为40°~46°的限位板,以限制短连接板的旋转范围。
进一步地,所述的主电机设置有调速装置,所述的调速装置的控制开关安装在轮椅框架靠近扶手的位置。
进一步地,所述的十字轮有两个,所述的三脚轮有两个,均左右对称安装。
进一步地,所述的主电机为Z2D3U-24GN电机。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明使用十字轮和三脚轮的结构组合,附加机构简单,实现了低成本助力。本发明的制作成本约为现有爬楼梯轮椅的30%。
2、本发明越障装置与平地行走装置分开,互不阻挡。
3、本发明采用三角力臂结构和推杆电机配合有利于越障的安全和助力。
4、本发明在爬楼等过程中,提供动力的主电机,可以根据不同的情况来调节速度,使轮椅在越障过程中更加安全。
5、综上所述,本发明在普通轮椅的基础上进行改造,不会改变使用者的习惯和舒适性,并且使用者可以独立的操作;十字轮、三角力臂结构等极大的增加了轮椅的稳定性,同时主电机可以根据不同的情况进行调速,保证了使用者的安全;相较于市面上的电动爬楼轮椅,助力轮椅更加的轻便、经济,适用于大多数的家庭,相信会得到大家的肯定和认可。
附图说明
图1为爬楼梯轮椅的主视图。
图2为爬楼梯轮椅的右视图。
图3为爬楼梯轮椅的俯视图。
图4为爬楼梯轮椅的正等轴侧图。
图中:1、背靠板,2、三角力臂结构,3、主电机,4、十字轮轴,5、轮椅框架,6、座垫,7、推杆电机,8、三脚轮,9、导向轮支架,10、脚踏板,11、导向轮,12、大轮,13、十字轮,14、固定连杆,15、销轴,16、底架,17、从动链轮,18、转动连接板,19、双链链轮轴,20、双链链轮,21、链条A,22、主动链轮,23、链条B。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-4所示,一种轻便爬楼梯轮椅,包括轮椅主体、越障机构和控制开关;
所述的轮椅主体包括背靠板1、轮椅框架5、座垫6、导向轮支架9、脚踏板10、导向轮11和大轮12,所述的大轮12位于轮椅框架5的两侧,所述的导向轮11通过导向轮支架9安装在轮椅框架5的前方下部,所述的脚踏板10安装在轮椅框架5的前侧;
所述的越障机构包括三角力臂结构2、主电机3、十字轮轴4、推杆电机7、三脚轮8、十字轮13、固定连杆14、销轴15、底架16、从动链轮17、转动连接板18、双链链轮轴19和双链链轮20;所述的三角力臂结构2有两组,分别左右对称安装在轮椅框架5的后侧,每组三角力臂结构2包括短连接板、长连接板和销轴15,短连接板的下端和长连接板的上端通过销轴15连接,短连接板的上端和固定连杆14铰接,长连接板的下端安装有十字轮轴4,十字轮轴4上装有十字轮13和从动链轮17,底架16的前端与轮椅框架5固定在一起,底架16的尾部装有双链链轮轴19,双链链轮轴19上安装有双链链轮20。转动连接板18连接十字轮轴4和双链链轮轴19。主电机3连接主动链轮22,主动链轮22通过链条A21与双链链轮20连接,双链链轮20通过链条B23与从动链轮17连接,从动链轮17与十字轮轴4通过键连接。
所述的控制开关包括主电机开关和推杆电机开关,均安装在轮椅框架5靠近扶手的位置。
进一步地,所述的十字轮13的外侧包复橡胶皮。
进一步地,所述的长连接板上焊接有角度为40°~46°的限位板,以限制短连接板的旋转范围。
进一步地,所述的主电机3设置有调速装置,所述的调速装置的控制开关安装在轮椅框架5靠近扶手的位置。
进一步地,所述的十字轮13有两个,所述的三脚轮8有两个,均左右对称安装。
进一步地,所述的主电机3为Z2D3U-24GN电机。
本发明的工作方法如下:
本发明为了降低越障过程中轮椅的重心高度,增加稳定性和安全性,遇连续障碍时采用“背向障碍”的方式,即上台阶时采用后退方式。放下十字轮,利用三角支撑结构将大轮12支撑起来,按动推杆电机7开关控制推杆电机7,根据障碍的高度调节推杆电机7使三脚轮8和十字轮13形成一定角度,使人体重心竖直向下。十字轮13靠近台沿,使用者根据自身情况通过调速装置调节主电机3速度,从而实现越障动作。
本发明的工作原理如下:
为了能使轮椅能在越障时保持稳定,本发明选择十字轮13和三脚轮8,十字轮13的形状能够保证轮椅稳定的卡在台阶间。三脚轮8的结构有利于轮椅在楼梯间的行进,不会对其造成阻碍并且起到了支撑的作用。
基于使用者的安全考虑,本发明在十字轮13的外侧包了橡胶皮,极大的增加了阻力,降低了危险性。在轮椅上安装了成对的十字轮13和三脚轮8,保证在越障的运动过程中轮椅可以保持稳定。
轮椅越障时需要一个角度,本发明在轮椅和十字轮13之间安装了一个三角力臂结构2,使用者可以利用重心后移和本身的力量将轮椅的大轮12支起。大轮12支起以后,三角力臂结构2可以支撑轮椅,并且不会在运动过程中让大轮12阻碍运动,防止侧翻,极大的增加了安全性。
为了便于使用者更好的控制,本发明将推杆电机7和主电机3的控制开关放在了轮椅座位两侧的扶手上,使用者触手可及。
在翻越障碍时,本发明选择主电机3带动轮椅和人的总重量进行越障的动作,并且基于使用者的安全和不同的情况考虑,本发明给主电机3接了调速装置,使用者可以根据不同的情况通过控制开关来进行调节。并且选择的主电机3型号为Z2D3U-24GN,体积小、重量轻,不会过多的增加轮椅的总重量。
本发明在平地行走时,十字轮13和三脚轮8为收起状态,既不影响轮椅在平地的正常使用,也不会改变使用者的使用习惯。
本发明不局限于本实施例,任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变,均列为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种轻便爬楼梯轮椅,包括轮椅主体、越障机构和控制开关;
所述的轮椅主体包括背靠板(1)、轮椅框架(5)、座垫(6)、导向轮支架(9)、脚踏板(10)、导向轮(11)和大轮(12),所述的大轮(12)位于轮椅框架(5)的两侧,所述的导向轮(11)通过导向轮支架(9)安装在轮椅框架(5)的前方下部,所述的脚踏板(10)安装在轮椅框架(5)的前侧;
其特征在于:所述的越障机构包括三角力臂结构(2)、主电机(3)、十字轮轴(4)、推杆电机(7)、三脚轮(8)、十字轮(13)、固定连杆(14)、销轴(15)、底架(16)、从动链轮(17)、转动连接板(18)、双链链轮轴(19)和双链链轮(20);所述的三角力臂结构(2)有两组,分别左右对称安装在轮椅框架(5)的后侧,每组三角力臂结构(2)包括短连接板、长连接板和销轴(15),短连接板的下端和长连接板的上端通过销轴(15)连接,短连接板的上端和固定连杆(14)铰接,长连接板的下端安装有十字轮轴(4),十字轮轴(4)上装有十字轮(13)和从动链轮(17),底架(16)的前端与轮椅框架(5)固定在一起,底架(16)的尾部装有双链链轮轴(19),双链链轮轴(19)上安装有双链链轮(20);转动连接板(18)连接十字轮轴(4)和双链链轮轴(19);主电机(3)连接主动链轮(22),主动链轮(22)通过链条A(21)与双链链轮(20)连接,双链链轮(20)通过链条B(23)与从动链轮(17)连接,从动链轮(17)与十字轮轴(4)通过键连接;
所述的控制开关包括主电机开关和推杆电机开关,均安装在轮椅框架(5)靠近扶手的位置。
2.根据权利要求1所述的一种轻便爬楼梯轮椅,其特征在于:所述的十字轮(13)的外侧包覆橡胶皮。
3.根据权利要求1所述的一种轻便爬楼梯轮椅,其特征在于:所述的长连接板上焊接有角度为40°~46°的限位板,以限制短连接板的旋转范围。
4.根据权利要求1所述的一种轻便爬楼梯轮椅,其特征在于:所述的主电机(3)设置有调速装置,所述的调速装置的控制开关安装在轮椅框架(5)靠近扶手的位置。
5.根据权利要求1所述的一种轻便爬楼梯轮椅,其特征在于:所述的十字轮(13)有两个,所述的三脚轮(8)有两个,均左右对称安装。
6.根据权利要求1所述的一种轻便爬楼梯轮椅,其特征在于:所述的主电机(3)为Z2D3U-24GN电机。
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