CN106274275A - 爬楼梯轮椅、拉杆箱、手推车和童车 - Google Patents

Abstract

本发明的爬楼梯轮椅、拉杆箱、手推车和童车采用爬楼梯导滑板及套在其上的爬楼梯滑靴的爬楼梯装置。上下楼梯时，爬楼梯滑靴与梯步的水平面和立面的相交线接触，固定在车体（箱体）上的爬楼梯导滑板在爬楼梯滑靴上滑动，同时整个车体（箱体）将以楼梯梯步的交点为支撑转动，其运动合成为斜向上或斜向下的运动，并且车体（箱体）的支撑体在爬楼梯滑靴与车轮之间转移，使其不断上升或下降完成爬楼梯工作，从而具有爬楼梯功能。本发明具有优异的爬楼梯功能，运动平稳，冲击小，省力，结构简单，使用方便等特点。

Description

爬楼梯轮椅、拉杆箱、手推车和童车

技术领域

本发明涉及具有爬楼梯功能的人力机具，尤其是涉及具有爬楼梯功能的轮椅、拉杆箱、手推车和童车。

背景技术

目前我国的老年人、残疾人和病患者中有大量行动不便者，这些人构成了数量庞大的轮椅需求群体，巨大的需求促进了我国轮椅产业近年较快发展，电动轮椅及人力轮椅大量进入千家万户，提高了生活品质。然而，不论是电动轮椅还是人力轮椅都遇到上楼梯的难题，而现今国内大多数人仍居住在没有电梯的多层楼房内，上下楼靠楼梯，在一定程度上制约了轮椅的推广。为此，轮椅具有爬楼梯功能成为亟待攻克的课题，相关厂家投入大量人力物力进行研发，目前有多款具有爬楼梯功能的电动轮椅面世，但价格昂贵；而具有爬楼梯功能的人力轮椅开发很不理想，方案不少，但较成功的只有星轮结构的爬楼梯轮椅，不过此类轮椅存在很大缺陷，运动不平稳、冲击大，而且费力，所以使用极少，无法推广。与此相同的是拉杆箱、手推车和童车也日益普及到我们的生活中，出门旅游、购物、装卸货物和照顾幼童都离不开这些产品，但都存在不能上下楼梯的缺陷，为使用者带来极大的不便。

发明内容

为了解决上述技术中的不足，本发明的目的是提供运动平稳、冲击小且省力具有爬楼梯功能的爬楼梯轮椅、拉杆箱、手推车和童车。

为了描述方便，在下述说明中对三维空间中楼梯梯步的立面和水平面，可用二维平面视图中的楼梯梯步的垂直线和水平线来描述，换句话说这两种表述是等价的；同样三维空间中楼梯梯步的立面和水平面的阳角交线，和二维平面视图中楼梯梯步的垂直线和水平线的交点的表述等价，并称此交点为梯步的交点；三维空间中爬楼梯导滑板和爬楼梯滑靴的各圆弧形面与二维平面视图中爬楼梯导滑板和爬楼梯滑靴的各圆弧的两种表述等价。对爬楼梯滑靴和车轮而言，其投影未指投影面的都是以箱体或车体（架）的侧面所在平面为投影面。

为了解决上述技术问题，本发明的爬楼梯轮椅，包括轮椅架，车轮，刹车装置，及座靠等部分；车轮有两个大车轮和两个小车轮，轮椅架包括两个相互平行的侧面架，每个侧面架上各安装有一个大车轮和一个小车轮，大车轮与侧面架平行，座靠一般用柔性的织物绷在轮椅架上形成；爬楼梯轮椅设置有爬楼梯装置，该装置主要由爬楼梯导滑板和爬楼梯滑靴组成，爬楼梯导滑板的投影呈扇形, 爬楼梯滑靴的投影为部分圆环形，爬楼梯导滑板和爬楼梯滑靴上的所有圆弧都是同心圆圆弧；爬楼梯滑靴由两个相互平行且对称的滑靴侧板和一个滑靴弧块组成的刚体，滑靴侧板为部分圆环形，有大圆弧和小圆弧，滑靴弧块也有大圆弧和小圆弧，滑靴侧板的部分圆环形的大圆弧半径与滑靴弧块的大圆弧的半径相等，爬楼梯滑靴的任一径向截面为“U”形，且沿扇形的周向贯通，“U”形的两边为滑靴侧板，“U”形的底边为滑靴弧块，并且每个滑靴侧板的上边，即小端的一侧有一条沿周向贯通的圆弧形滑槽，所述爬楼梯滑靴上每个滑靴侧板的圆弧形滑槽在内侧；滑靴弧块的小圆弧的半径略大于爬楼梯导滑板的扇形圆弧的半径，滑靴弧块的厚度略大于爬楼梯导滑板的厚度；爬楼梯导滑板的扇形的小端两侧各有一条外凸的圆弧形滑键，此圆弧形滑键的小圆弧半径略大于圆弧形滑槽的小圆弧的半径，而圆弧形滑键的大圆弧半径小于圆弧形滑槽的大圆弧的半径，圆弧形滑键的高度与圆弧形滑槽的深度相等；爬楼梯滑靴套装在爬楼梯导滑板上，爬楼梯滑靴上的滑靴弧块的小圆弧与爬楼梯导滑板的扇形圆弧相适配，爬楼梯滑靴上的每个滑靴侧板的圆弧形滑槽与爬楼梯导滑板对应侧的圆弧形滑键相适配，爬楼梯滑靴与爬楼梯导滑板能相对作顺、逆时针滑动。

爬楼梯导滑板固定在轮椅架的侧面架的内侧上，或固定在轮椅架的侧面架的外侧上，即在大车轮与侧面架之间，爬楼梯导滑板及其上的爬楼梯滑靴的运动平面与大车轮所在平面不在同一平面但相互平行，爬楼梯滑靴在爬楼梯导滑板上滑动不与其他构件相干涉；所述爬楼梯轮椅上组成爬楼梯装置的两组爬楼梯导滑板及其上的爬楼梯滑靴对称。

爬楼梯导滑板扇形的圆心的安装高度高于拟攀爬最高梯步的高度；爬楼梯轮椅与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯导滑板扇形端点及爬楼梯滑靴的大圆弧端点的高度高于拟攀爬最高梯步的高度，爬楼梯滑靴与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴的投影与大车轮的投影的交点在水平方向的距离小于拟爬楼梯梯步的最小深度，这样就能攀爬在此范围内的楼梯；爬楼梯滑靴的投影与大车轮的投影有一部分重叠，爬楼梯滑靴的大圆弧投影的一部分在大车轮的投影的外面，并且爬楼梯滑靴上与拟攀爬最高梯步的接触点的投影在大车轮的投影的外面，爬楼梯滑靴的大圆弧上的工作段必须在大车轮的投影的外面，换句话说爬楼梯滑靴与梯步的接触点至爬楼梯滑靴的投影与大车轮的投影的交点之间的弧段要在大车轮的投影的外面；爬楼梯滑靴的大圆弧的最低点高于大车轮轮缘的最低点，爬楼梯滑靴的大圆弧的最低点位于大车轮的投影内，且靠近爬楼梯滑靴的投影与大车轮的投影的交点，也靠近大车轮的最低点；这样使爬楼梯滑靴的投影与大车轮的投影的交点与水平面的距离较小，从而爬楼梯轮椅通过大车轮能轻松越过。爬楼梯导滑板的扇形圆弧的弧长大于爬楼梯滑靴上对应处圆弧的弧长，爬楼梯导滑板的扇形圆弧的弧长满足爬楼梯滑靴滑动工作时的导滑与支撑。本发明的爬楼梯轮椅上装置的爬楼梯装置，使爬楼梯滑靴能在固连在轮椅的爬楼梯导滑板上滑动，同样除爬楼梯滑靴外整个爬楼梯轮椅能在爬楼梯滑靴上滑动，这样使得轮椅利用大车轮攀爬楼梯基本转化为沿过楼梯交点的斜面的滑动。车轮攀爬楼梯阻力矩是作用在轮轴中心的车体重力与支点（楼梯交点）的垂直距离的乘积，而动力矩是作用在轮轴中心的外力与支点（楼梯交点）的垂直距离的乘积，随着楼梯梯步的高度增加其阻力矩的力臂（支点的垂直距离）增加，而动力臂减小，所以要攀爬上梯步需要较大的力，如攀爬高度为100mm的楼梯梯步，所需外力要大于整个轮椅的重力，星轮结构的爬楼梯装置的受力状况与此类似。而利用爬楼梯装置转化为斜面的滑动，外力就主要克服车体的下滑分力和摩擦力，而楼梯的斜度一般在30度左右，所以本发明的爬楼梯轮椅攀爬楼梯所需的外力要远小于整个爬楼梯轮椅的重力，因而很省力。同时，这种滑动使爬楼梯轮椅攀爬楼梯更平稳，冲击更小。在上下楼梯时，爬楼梯轮椅车体的支撑体在爬楼梯滑靴与大车轮之间转移，当支撑体转移到大车轮时，一方面爬楼梯滑靴复位，另一方面，由于转移到大车轮上的被支撑点到水平面的距离很小，爬楼梯轮椅能很轻松地攀爬。

本发明的爬楼梯轮椅的一种改进，爬楼梯滑靴由两个相互平行且对称的滑靴侧板，至少两个小滑轮和至少两个大滑轮组成的刚体；爬楼梯滑靴的滑靴侧板小端的厚度小于大端的厚度，其交接面为圆弧面，形成台阶，且台阶平面与滑靴侧板平面平行，该滑靴侧板上的台阶的圆弧半径大于圆弧形滑键的大圆弧半径，台阶的高度与圆弧形滑键的高度相等，台阶平面上至少固定有两个小滑轮，其转动平面与台阶平面平行，小滑轮的宽度与台阶的高度相等，小滑轮均布在台阶的平面上，各小滑轮的内公切圆的圆心在滑靴侧板部分圆环形的对称线上，其内公切圆圆心略微在各圆弧的同心圆圆心之上边，内公切圆半径等于圆弧形滑键的小圆弧的半径，从而使各小滑轮的内公切圆与圆弧形滑键的小圆弧之间有间隙，保证小滑轮与大滑轮不同时工作；至少有两个大滑轮均匀固定在两个滑靴侧板的大端之间，大滑轮的宽度略大于爬楼梯导滑板的厚度，其转动平面与滑靴侧板平面平行，各大滑轮的外公切圆与其他圆弧的圆均为同心圆，其外公切圆半径等于爬楼梯导滑板扇形圆弧的半径；爬楼梯滑靴套装在爬楼梯导滑板上，爬楼梯滑靴上的大滑轮与爬楼梯导滑板的扇形圆弧面相接触，爬楼梯滑靴上的每个滑靴侧板的小滑轮与爬楼梯导滑板对应侧的圆弧形滑键的小圆弧面相接触；爬楼梯滑靴与爬楼梯导滑板能相对作顺、逆时针滑动，换言之，爬楼梯滑靴相对爬楼梯导滑板所作的顺时针滑动，就是爬楼梯导滑板相对爬楼梯滑靴的逆时针滑动，反之亦然。由于采用了滑轮使其摩擦阻力减小，进一步省力。

本发明的爬楼梯轮椅的另一种改进，爬楼梯装置有一配重装置，包括环形配重，柱形配重，导向管及两根柔性绳；导向管由大导向管，变径接头和小导向管顺序同轴线固定连接；变径接头为圆环柱块，外径与大导向管外径相等，内径与小导向管内径相等；柱形配重的外径略小于小导向管的内径，环形配重的外径略小于大导向管的内径而大于变径接头的内径，其内径小于柱形配重的外径；环形配重与柱形配重的重量之和大于爬楼梯滑靴的重量，柱形配重的重量小于爬楼梯滑靴的重量；工作状态为大导向管在上而小导向管在下，环形配重装于大导向管内，柱形配重装在环形配重的下方，每根柔性绳的一端与柱形配重的上表面中央相连接，另一端穿过环形配重的内圆，出大导向管，再绕过固定在轮椅架的侧面架上的导向轮，分别对称地与爬楼梯滑靴的一个滑靴侧板的端面相连接；平衡位置，环形配重的下表面与变径接头的上表面接触，柱形配重的上表面与环形配重的下表面接触，爬楼梯滑靴与柔性绳相连接的一端上扬。爬楼梯滑靴在外力作用下顺时针滑动将提起柱形配重和环形配重，撒去外力后，在柱形配重和环形配重的重力与爬楼梯滑靴的重力差作用下，柱形配重和环形配重下行至环形配重与变径接头接触止，柔性绳牵引爬楼梯滑靴逆时针滑动复位；爬楼梯滑靴在外力作用下逆时针滑动，只有柱形配重下行，撒去外力后在爬楼梯滑靴与柱形配重的重力差作用下，爬楼梯滑靴顺时针滑动，柔性绳牵引柱形配重上行至与柱形配重接触止，爬楼梯滑靴复位。该配重装置为爬楼梯滑靴提供了另一种复位方式，可有效缩短爬楼梯滑靴的周向尺寸。

本发明的爬楼梯轮椅的爬楼梯装置的再一种改进，爬楼梯导滑板的两侧靠近爬楼梯滑靴小端各固连一个护板，其投影的上中下为三个部位为圆弧，中间的圆弧半径小于爬楼梯滑靴上滑靴侧板小圆弧的半径，下边的圆弧半径大于爬楼梯滑靴上滑靴侧板小圆弧的半径；径向剖面为“Z”形，其高度略大于爬楼梯滑靴上滑靴侧板的厚度，护板的一端固定在爬楼梯导滑板上，另一端悬空并在爬楼梯滑靴滑动工作时始终覆盖部分滑靴侧板的小端，护板上相对爬楼梯滑靴的悬空面是平面且平行爬楼梯滑靴上滑靴侧板外表面。保证爬楼梯滑靴套在爬楼梯导滑板上滑动工作，避免爬楼梯滑靴上滑靴侧板脱落。

本发明的爬楼梯拉杆箱采用了爬楼梯轮椅的爬楼梯装置，包括箱体，滚轮，拉杆；箱体有两个相互平行的侧面，一个背面和一个与之平行的正面，一个底面和一个与之平行的顶面；爬楼梯拉杆箱设置有爬楼梯装置，该装置主要由爬楼梯导滑板和爬楼梯滑靴组成，爬楼梯导滑板固定连接在箱体的侧面上，爬楼梯滑靴能在爬楼梯导滑板上作顺、逆时针滑动且转动平面与滚轮所在平面不共面，与侧面平行，两个侧面上的两对爬楼梯导滑板和爬楼梯滑靴对称。爬楼梯导滑板扇形的圆心的安装高度高于拟攀爬最高梯步的高度；爬楼梯拉杆箱与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯导滑板扇形端点及爬楼梯滑靴的大圆弧端点的高度高于拟攀爬最高梯步的高度，爬楼梯滑靴与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴的投影与滚轮的投影的交点在水平方向的距离小于拟爬楼梯梯步的最小深度；爬楼梯滑靴的投影与滚轮的投影有一部分重叠，爬楼梯滑靴的大圆弧上的工作段在拉杆箱背面及滚轮的投影的外面，爬楼梯滑靴的大圆弧的最低点高于滚轮轮缘的最低点。利用爬楼梯轮椅的爬楼梯装置衍生出了本发明的爬楼梯拉杆箱，使拉杆箱具有爬楼梯功能。

采用了爬楼梯轮椅的爬楼梯装置本发明的爬楼梯手推车，包括手推车本体，滚轮；手推车本体由车架和支架组成，而车架主要由两根相互平行的主杆，一根拉杆组成，手推车本体有两个与滚轮所在平面平行的侧面；爬楼梯手推车设置有爬楼梯装置，该装置主要由爬楼梯导滑板和爬楼梯滑靴组成，爬楼梯导滑板固定连接在手推车本体的侧面的支座上，而该支座固定在主杆上；爬楼梯滑靴能在爬楼梯导滑板上作顺、逆时针滑动且转动平面与滚轮所在平面不共面但相互平行，两个侧面上的两对爬楼梯导滑板和爬楼梯滑靴对称。爬楼梯导滑板扇形的圆心的安装高度高于拟攀爬最高梯步的高度；爬楼梯手推车与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯导滑板扇形端点及爬楼梯滑靴的大圆弧端点的高度高于拟攀爬最高梯步的高度，爬楼梯滑靴与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴的投影与滚轮的投影的交点在水平方向的距离小于拟爬楼梯梯步的最小深度；爬楼梯滑靴的投影与滚轮的投影有一部分重叠，爬楼梯滑靴的大圆弧上的工作段在手推车车架的下平面的及滚轮的投影的外面，爬楼梯滑靴的大圆弧的最低点高于滚轮轮缘的最低点。利用爬楼梯轮椅的爬楼梯装置衍生出了本发明的爬楼梯手推车，使手推车具有爬楼梯功能。

本发明的爬楼梯童车采用了爬楼梯轮椅的爬楼梯装置，该车包括童车车架，车轮，刹车装置，及座靠和顶蓬等部分；前后各有两个车轮，童车车架包括两个相互平行的侧面架，每个侧面架的前后各安装有一个车轮，后车轮与侧面架平行，座靠和顶蓬一般用柔性的织物固定在童车车架上形成。爬楼梯童车设置有爬楼梯装置，该装置主要由爬楼梯导滑板和爬楼梯滑靴组成，爬楼梯导滑板固定连接在童车车架的侧面架上，爬楼梯滑靴能在爬楼梯导滑板上作顺、逆时针滑动且转动平面与后车轮所在平面不共面但相互平行，两个侧面架上的两对爬楼梯导滑板和爬楼梯滑靴对称。爬楼梯导滑板扇形的圆心的安装高度高于拟攀爬最高梯步的高度；爬楼梯手推车与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯导滑板扇形端点及爬楼梯滑靴的大圆弧端点的高度高于拟攀爬最高梯步的高度，爬楼梯滑靴与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴的投影与后车轮的投影的交点在水平方向的距离小于拟爬楼梯梯步的最小深度；爬楼梯滑靴的投影与后车轮的投影有一部分重叠，爬楼梯滑靴的大圆弧上的工作段在童车车架及滚轮的投影的外面，爬楼梯滑靴的大圆弧的最低点高于后车轮轮缘的最低点。利用爬楼梯轮椅的爬楼梯装置衍生出了本发明的爬楼梯童车，使童车具有爬楼梯功能。

本发明的爬楼梯轮椅采用爬楼梯导滑板及套在其上的爬楼梯滑靴的爬楼梯装置，结构非常简单。上下楼梯时，爬楼梯滑靴与梯步的水平面和立面的相交线接触，固定在爬楼梯轮椅上的爬楼梯导滑板将在爬楼梯滑靴上滑动，同时整个爬楼梯轮椅将以楼梯梯步的交点为支撑转动，其运动合成使爬楼梯轮椅基本作斜向上或斜向下的运动，并且轮椅车体的支撑体在爬楼梯滑靴与大车轮之间转移，使爬楼梯轮椅不断上升或下降完成爬楼梯工作，使其具有爬楼梯功能；由于本发明的爬楼梯轮椅的爬楼梯滑靴与大车轮投影之间有部分重叠，保证了支撑体转移的平稳，极大地减小或避免了冲击，爬楼梯过程中运动平稳，省力，解决了人力轮椅爬楼梯中存在的诸多问题。采用爬楼梯轮椅的爬楼梯装置衍生出的爬楼梯拉杆箱、爬楼梯手推车和爬楼梯童车均解决了爬楼梯中存在的问题，具有相同的优点。

因而本发明的爬楼梯轮椅、拉杆箱、手推车和童车具有优异的爬楼梯功能，运动平稳，冲击小，结构简单，省力且使用方便等特点。

附图说明

下面结合附图和本发明的实施方式作进一步详细说明：

图1为由爬楼梯导滑板和爬楼梯滑靴（两个滑靴侧板和一个滑靴弧块）组成的爬楼梯装置结构的二维和三维示意图。

图2为爬楼梯滑靴三维结构和爬楼梯装置三维结构的爆炸示意图。

图3为爬楼梯滑靴相对爬楼梯导滑板作顺、逆时针滑动的三维示意图。

图4为爬楼梯滑靴由两个滑靴侧板、多个小滑轮和多个大滑轮组成，其滑靴侧板三维结构，滑靴侧板与滑轮及爬楼梯导滑板三维装配结构，以及所构成的爬楼梯装置三维结构的爆炸示意图。

图5为爬楼梯滑靴由两个滑靴侧板、多个小滑轮和多个大滑轮组成的爬楼梯装置三维结构示意图。

图6为由两个滑靴侧板、多个小滑轮和多个大滑轮组成的爬楼梯滑靴相对爬楼梯导滑板作顺、逆时针滑动的三维示意图。

图7为爬楼梯装置设有配重装置，爬楼梯滑靴与配重处于平衡位置的示意图。

图8为爬楼梯装置设有配重装置，爬楼梯滑靴作顺时针滑动时与配重关系的示意图。

图9为爬楼梯装置设有配重装置，爬楼梯滑靴作逆时针滑动时与配重关系的示意图。

图10 为爬楼梯滑靴的护板结构示意图。

图11为本发明的爬楼梯轮椅结构的二维主视和右视示意图。

图12为本发明的爬楼梯轮椅上楼梯示意图之一。

图13为本发明的爬楼梯轮椅上楼梯示意图之二。

图14为本发明的爬楼梯轮椅上楼梯示意图之三。

图15为本发明的爬楼梯轮椅上楼梯示意图之四。

图16为本发明的爬楼梯轮椅下楼梯示意图之一。

图17为本发明的爬楼梯轮椅下楼梯示意图之二。

图18为本发明的爬楼梯轮椅下楼梯示意图之三。

图19为本发明的爬楼梯轮椅下楼梯示意图之四。

图20为本发明的爬楼梯轮椅下楼梯示意图之五。

图21为本发明的爬楼梯拉杆箱的结构示意图。

图22为本发明的爬楼梯手推车的结构示意图。

图23为本发明的爬楼梯童车的结构示意图。

具体实施方式

本发明的爬楼梯轮椅，包括轮椅架，车轮，刹车装置，及座靠等部分；车轮有两个大车轮1和两个小车轮，轮椅架包括两个相互平行的侧面架，每个侧面架上各安装有一个大车轮1和一个小车轮，大车轮1与侧面架平行，座靠一般用柔性的织物绷在轮椅架上形成。

从图1—图3可知，本发明的爬楼梯轮椅设置有爬楼梯装置，该装置主要由爬楼梯导滑板31和爬楼梯滑靴32组成。爬楼梯导滑板31的投影呈扇形, 爬楼梯滑靴32的投影为部分圆环形，如图1所示；爬楼梯导滑板31和爬楼梯滑靴32上的所有圆弧都是同心圆圆弧。本发明的爬楼梯装置选用比重轻，强度高，耐磨自润滑性能好的工程塑料制造。

爬楼梯滑靴32由两个相互平行且对称的滑靴侧板33和一个滑靴弧块34等三个部件组成的刚体，滑靴侧板33为部分圆环形，有大圆弧和小圆弧，滑靴侧板33的上边，即小端的一侧有一条沿周向贯通的圆弧形滑槽35，槽的宽度与深度和爬楼梯导滑板31上相配的圆弧形滑键36相关；滑靴弧块34也有大圆弧和小圆弧，滑靴侧板33的部分圆环形的大圆圆弧半径与滑靴弧块34的大圆弧的半径相等，而滑靴弧块34的小圆弧的半径比爬楼梯导滑板31的扇形圆弧的半径大5mm，滑靴弧块34的厚度比爬楼梯导滑板31的厚度大3mm；爬楼梯滑靴32上两个滑靴侧板33的圆弧形滑槽35都朝向内侧，滑靴弧块34置于两个滑靴侧板33的大端之间，两个滑靴侧板33的大圆圆弧面与滑靴弧块34的大圆弧面共面，并将其用螺栓固定连接形成爬楼梯滑靴32刚体，如图2所示，爬楼梯滑靴32的任一径向截面为“U”形，且沿扇形的周向贯通，显然“U”形的两边为滑靴侧板33，“U”形的底边为滑靴弧块34。

爬楼梯导滑板31的扇形的小端两侧各有一条外凸的圆弧形滑键36，此圆弧形滑键36的小圆弧半径比圆弧形滑槽35的小圆弧的半径大5mm，而圆弧形滑键36的大圆弧半径比圆弧形滑槽35的大圆弧的半径小15mm，圆弧形滑键36的高度与圆弧形滑槽35的深度相等。

爬楼梯滑靴32套装在爬楼梯导滑板31上，爬楼梯滑靴32上的滑靴弧块34的小圆弧与爬楼梯导滑板31的扇形圆弧相适配，为上下楼梯时爬楼梯装置的工作面，爬楼梯导滑板31的扇形圆弧面在上而滑靴弧块34的小圆弧面在下，并且两圆弧面相接触；爬楼梯滑靴32上的每个滑靴侧板33的圆弧形滑槽35与爬楼梯导滑板31对应侧的圆弧形滑键36相适配，在无外力作用时，即处于自由状态下圆弧形滑槽35的小圆弧面在上而圆弧形滑键36的小圆弧面在下，并相互接触；爬楼梯滑靴32与爬楼梯导滑板31能相对作顺、逆时针滑动；如图2、3所示。理论上相接触的各圆弧的半径应相等，但考虑到摩擦原因应有差异，由于相配合的圆弧面的半径略有差异，使相接触的弧段较短，从而摩擦也较小。

由图4—图6是本发明的爬楼梯轮椅的爬楼梯装置的一种改进的结构示意，其中的爬楼梯滑靴32由两个相互平行且对称的滑靴侧板33，至少两个小滑轮38和至少两个大滑轮39组成的刚体，本发明采用三个小滑轮38和四个大滑轮39。爬楼梯滑靴32的滑靴侧板33小端的厚度小于大端的厚度，其交接面为圆弧面，形成台阶37，两端的厚度差即台阶37的高度与圆弧形滑键36的高度相等，且台阶37平面与滑靴侧板33平面平行，该滑靴侧板33上的台阶37的圆弧半径比圆弧形滑键36的大圆弧半径大15mm，台阶37平面上固定三个小滑轮38，滑轮的转动平面与台阶37平面平行，小滑轮38的宽度与台阶37的高度相等，小滑轮38均布在台阶37的平面上；各小滑轮38的内公切圆的圆心在滑靴侧板33部分圆环形的对称线上，其内公切圆圆心在各圆弧的同心圆圆心之上5 mm，内公切圆半径等于圆弧形滑键36的小圆弧的半径，从而使小滑轮38的内公切圆与圆弧形滑键36的小圆弧之间有5 mm间隙。四个大滑轮39均匀固定在两个滑靴侧板33的大端之间，大滑轮39的宽度比爬楼梯导滑板31的厚度大3mm，其转动平面与滑靴侧板33平面平行，各大滑轮39的外公切圆与其他圆弧的圆均为同心圆，该外公切圆半径与爬楼梯导滑板31扇形圆弧的半径相等。将四个大滑轮39置于两个各装有三个小滑轮38的滑靴侧板33大端之间，台阶37位于内侧，并用螺栓固定连接形成爬楼梯滑靴32刚体，当然为了保证爬楼梯滑靴32的刚度可增加连接螺栓；爬楼梯滑靴32套装在爬楼梯导滑板31上，爬楼梯滑靴32上的四个大滑轮39与爬楼梯导滑板31的扇形圆弧相适配，上下楼梯工作时，爬楼梯导滑板31的扇形圆弧面在上而大滑轮39在下，爬楼梯滑靴32上的四个大滑轮39与爬楼梯导滑板31的扇形圆弧面相接触；爬楼梯滑靴32上的每个滑靴侧板33的三个小滑轮38与爬楼梯导滑板31对应侧的圆弧形滑键36的小圆弧相适配，在无外力作用时，即处于自由状态下小滑轮38在上而圆弧形滑键36的小圆弧面在下，滑靴侧板33上的三个小滑轮38与爬楼梯导滑板31对应侧的圆弧形滑键36的小圆弧面相接触，如图4、图5所示。爬楼梯滑靴32与爬楼梯导滑板31能相对作顺、逆时针滑动，如图6所示。在实际使用中考虑到这种结构的大滑轮39可能被污染的问题，可用一个圆弧板在两个滑靴侧板33的大圆弧之间进行封闭。由于采用滑轮，使摩擦进一步减小。

图10所示本发明的爬楼梯轮椅的爬楼梯装置的另一种改进，在爬楼梯导滑板31的两侧靠近爬楼梯滑靴32小端各固连一个护板42，其投影的上中下为三个圆弧，其中间的圆弧半径小于爬楼梯滑靴32上滑靴侧板33小圆弧的半径，下边的圆弧半径大于爬楼梯滑靴32上滑靴侧板33小圆弧的半径。径向剖面为“Z”形，其高度比爬楼梯滑靴32上滑靴侧板33的厚度大2mm，护板42的一端固定在爬楼梯导滑板31上，另一端悬空并在爬楼梯滑靴32滑动工作时始终覆盖部分爬楼梯滑靴32上滑靴侧板33的小端，护板42悬空的相对爬楼梯滑靴32悬空面是平面且平行爬楼梯滑靴32上滑靴侧板33的外表面。使爬楼梯滑靴32在爬楼梯导滑板31工作更可靠。

图11显示的本发明的爬楼梯轮椅结构，在示意图中为突出爬楼梯装置与轮椅的安装位置，避免大车轮1的相关线条的干扰，只画了几条钢丝，并用双点划线示意大车轮1的轮廓，下面的几个图也采用了此种表达。此结构为普通轮椅上安装了爬楼梯装置，该爬楼梯装置包括爬楼梯导滑板31及套在其上的爬楼梯滑靴32，总体上呈扇形，工作部件有爬楼梯滑靴32和爬楼梯导滑板31，爬楼梯滑靴32的大圆弧就是爬楼梯装置的最大圆弧。爬楼梯装置在爬楼梯轮椅上的安装位置和爬楼梯滑靴32大圆弧的半径受到拟爬楼梯梯步的高度和深度的影响（此图中楼梯以双点划线示意），爬楼梯滑靴32大圆弧的半径太小使其大圆弧端点高度低于梯步高度则不能实现爬楼梯功能，太大又使爬楼梯滑靴32与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴32的投影与大车轮1的投影的交点在水平方向的距离大于梯步的深度，从而出现上楼时爬楼梯滑靴32不能回复到原来的状态，因而无法继续再爬楼梯，所以其安装位置和爬楼梯滑靴32的大圆弧半径既要使其弧形线端点的高度要大于梯步高度，又要使爬楼梯滑靴32与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴32的投影与大车轮1的投影的交点在水平方向的投影距离小于梯步的深度；同时安装位置要兼顾爬楼梯滑靴32与梯步的接触点既在大车轮1投影的外面，又要尽量靠近大车轮1的投影，而且爬楼梯滑靴32的投影与大车轮1的投影的交点尽量靠近大车轮1的最低点，而爬楼梯滑靴32的最低点既要在大车轮1的投影内，又要尽量靠近爬楼梯滑靴32的投影与大车轮1的投影的交点。

由于爬楼梯装置的扇形圆心与大车轮1的圆心并不都重合，而爬楼梯轮椅在上下楼时整个车体需绕大车轮1中心旋转一个角度，因而爬楼梯滑靴32的大圆弧与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴32的大圆弧的投影与大车滚轮1的投影的交点在水平方向的距离，与爬楼梯轮椅在上下楼时与水平面的夹角有关，夹角越大则其投影距离越小，但这个变化不大，一般这个角度在70度左右，为了减小这种变化的影响，在安装爬楼梯装置时考虑这个夹角的影响因素，以爬楼梯轮椅在上下楼时与水平面的夹角状态为基础确定爬楼梯装置的安装位置，图11是安装好爬楼梯装置的爬楼梯轮椅水平行走的状态，并以双点划线示意楼梯的轮廓，仅用于说明爬楼梯轮椅的结构。

爬楼梯装置安装位置由爬楼梯导滑板31的安装位置决定，爬楼梯导滑板31的安装位置既可安装在轮椅架的侧面架的内侧上，也可安装在轮椅架的侧面架的外侧上，即在大车轮1与侧面架之间，本发明的爬楼梯轮椅优选将爬楼梯导滑板31安装在轮椅架的侧面架的内侧上。爬楼梯导滑板31及其上的爬楼梯滑靴32的运动平面与大车轮1所在平面不在同一个平面但相互平行，爬楼梯滑靴32在爬楼梯导滑板31上滑动不与其他构件相干涉。爬楼梯轮椅上组成爬楼梯装置的两组爬楼梯导滑板31及其上的爬楼梯滑靴32相对称。

爬楼梯装置安装位置应满足：爬楼梯导滑板31扇形的圆心的安装高度高于拟攀爬最高梯步的高度；爬楼梯轮椅与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯导滑板31扇形端点及爬楼梯滑靴32的大圆弧端点的高度高于拟攀爬最高梯步的高度，本发明的爬楼梯轮椅优选拟攀爬最高梯步的高度为200 mm，爬楼梯滑靴32与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴32的投影与大车轮1的投影的交点在水平方向的投影距离小于拟爬楼梯梯步的最小深度，本发明的爬楼梯轮椅优选此水平距离为200 mm（根据建筑规范，一般楼梯的高度不大于175mm，深度不小于260 mm），因而选此组数据可保证能攀爬绝大多数的楼梯。而且爬楼梯滑靴32的投影与大车轮1的投影的交点和水平面的距离尽可能小，本发明优选此高度为40mm左右,一般轮椅越过40mm左右的梯是很轻松的。爬楼梯滑靴32的投影与大车轮1的投影有一部分重叠，爬楼梯滑靴32的大圆弧投影的一部分在大车轮1的投影的外面，当然爬楼梯滑靴32上与拟攀爬最高梯步的接触点的投影在大车轮1的投影的外面，显然爬楼梯滑靴32的大圆弧上的工作段必须在大车轮1的投影的外面，所谓工作段就是爬楼梯滑靴32与梯步的接触点，与爬楼梯滑靴32的投影与大车轮1的投影的交点之间的弧段；同时爬楼梯滑靴32的大圆弧的最低点高于大车轮1轮缘的最低点，爬楼梯滑靴32的大圆弧的最低点位于大车轮1的投影内，且靠近爬楼梯滑靴32的投影与大车轮1的投影的交点，也靠近大车轮1的最低点；爬楼梯导滑板31的扇形圆弧的弧长大于爬楼梯滑靴32上对应处圆弧的弧长，爬楼梯导滑板31的扇形圆弧的弧长满足爬楼梯滑靴32滑动工作时的导滑与支撑。并且在爬楼梯轮椅与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯导滑板31的扇形圆弧的两端基本同高，在爬楼梯轮椅水平行走时，爬楼梯导滑板31的扇形圆弧靠轮椅靠背端上扬。

图12—图15为本发明的爬楼梯轮椅的上楼过程示意，爬楼梯轮椅的把手2在前而大车轮1在后，爬楼梯轮椅倒着走。爬楼梯轮椅与水平面的夹角为上下楼梯的角度，当本发明的爬楼梯轮椅的爬楼梯装置的爬楼梯滑靴32刚好与楼梯梯步相接触，爬楼梯滑靴32的大圆弧圆心及大圆弧端点在此梯步高度之上，该梯步的交点与大圆弧端点下边的圆弧的一点相接触，此时爬楼梯轮椅车体的支撑体是大车轮1，而整个爬楼梯轮椅的支撑为前一个楼梯梯步的水平面，如图12所示；此后在拖动牵引力的作用下，爬楼梯轮椅车体的支撑体变为爬楼梯滑靴32，如图13所示，而整个爬楼梯轮椅的支撑为正在被攀爬的该楼梯梯步的交点，该点就是整个爬楼梯轮椅的支撑点，与其接触的爬楼梯滑靴32的大圆弧上的对应点是被支撑点，在外力的作用下爬楼梯导滑板31将沿爬楼梯滑靴32作逆时针滑动，带动爬楼梯轮椅车体绕爬楼梯滑靴32的圆心逆时针转动，同时由于操作人的高度不变，因而在上楼过程中把手2的高度基本不变，所以整个爬楼梯轮椅要绕楼梯梯步的交点作顺时针转动，其运动合成的结果是爬楼梯轮椅车体作斜向上升运动，使爬楼梯轮椅上升，相当于在斜面上滑动，在此过程中，被支撑点在爬楼梯滑靴32上的相对位置不变。当爬爬楼梯轮椅车体上的大车轮1上行至爬楼梯滑靴32上大圆弧的被支撑点，即与爬楼梯滑靴32上大圆弧的投影和大车轮1的投影交点重合的临界位置时，如图14所示，再稍加继续爬楼梯轮椅车体的支撑体就由爬楼梯滑靴32变为大车轮1，此时，爬楼梯滑靴32只受重力的作用，并在重力的作用下爬楼梯滑靴32逆时针滑动，直到恢复自由状态，实现爬楼梯滑靴32的自动复位；与此同时被支撑点也由爬楼梯滑靴32上与梯步支撑点的对应点转移至大车轮1上与梯步支撑点的对应点，在外力的作用下大车轮1将绕支撑点作顺时针转动，大车轮1的轮轴随之转动而上行，从而爬楼梯轮椅车体也上行，直到大车轮1刚好与该梯步的水平线相切，或爬楼梯滑靴32又与上边一个楼梯梯步的交点相接触，爬楼梯轮椅爬上该楼梯梯步，至此完成一个梯步的爬升，如图15所示，如此反复完成整个爬楼梯工作。在实际中可加长爬楼梯轮椅把手2，操作更方便。

图16—图20为本发明的爬楼梯轮椅的下楼过程示意，在此过程中，爬楼梯轮椅的大车轮1在前而把手2在后，爬楼梯轮椅正向前行。图16所示推动爬楼梯轮椅下楼的开始状态，大车轮1的过轮轴的垂直平面刚好与楼梯梯步的立面重合，爬楼梯轮椅的支撑点为该梯步的交点，而大车轮1上与之对应的点为被支撑点，在推力和重力的作用下大车轮1绕支撑点逆时针转动，大车轮1的轮轴转动而下降，使爬楼梯轮椅车体下行，在此过程中，被支撑点在大车轮1上的相对位置不变；图17所示是大车轮1绕支撑点转动使爬楼梯轮椅车体下行至大车轮1上的被支撑点，与大车轮1的投影和爬楼梯滑靴32上大圆弧投影交点的位置重合时，处于爬楼梯轮椅车体的支撑体转移的临界，再给予外力作用，爬楼梯轮椅车体的支撑体就由大车轮1变为爬楼梯滑靴32， 同时被支撑点也由大车轮1上与梯步支撑点的对应点转移至爬楼梯滑靴32上与梯步支撑点的对应点，在外力的作用下爬楼梯导滑板31相对爬楼梯滑靴32作顺时针滑动，使爬楼梯轮椅车体绕爬楼梯滑靴32的圆心顺时针转动，同时由于手把2的高度在此过程中几乎不变，整个爬楼梯轮椅要绕楼梯梯步的交点（支撑点）作逆时针转动，其运动的合成使爬楼梯轮椅车体作斜向下行运动，如图18所示。在此过程中，被支撑点在爬楼梯滑靴32上的相对位置不变，直到大车轮1下降到与下一个梯步的平面接触，支撑体再次转移为大车轮1，如图19所示。再稍微运动爬楼梯滑靴32在重力的作用下顺时针转动，自动复位，如图20所示。至此爬楼梯轮椅下完该楼梯梯步，完成一个梯步的下降。如此反复完成整个下楼过程。

图7—图9所示为本发明的爬楼梯轮椅的爬楼梯装置的又一种改进，该爬楼梯装置设有一配重装置，包括环形配重40，柱形配重41，导向管42及两根柔性绳。导向管42由大导向管，变径接头和小导向管顺序同轴线固定连接，变径接头为圆环柱块，外径与大导向管外径相等，内径与小导向管内径相等。柱形配重41的外径比小导向管的内径小5mm，环形配重40的外径比大导向管的内径小5mm，其内径比柱形配重41的外径小15mm。环形配重40与柱形配重41的重量之和大于爬楼梯滑靴32的重量，柱形配重41的重量小于爬楼梯滑靴32的重量，环形配重40和柱形配重41的材料为比重较大的金属；工作状态为大导向管在上小导向管在下，环形配重40装于大导向管内，柱形配重41装在环形配重40的下方，每根柔性绳的一端与柱形配重41的上表面中央相连接，另一端穿过环形配重40的内圆，出大导向管，再绕过固定在轮椅架的侧面架上的导向轮，分别对称地与爬楼梯滑靴32的一个滑靴侧板33的端面相连接；平衡位置时，环形配重40的下表面与变径接头的上表面接触，柱形配重41的上表面与环形配重40的下表面接触，爬楼梯滑靴32与柔性绳相连接的一端上扬，如图7所示。当爬楼梯轮椅上楼时，爬楼梯滑靴32相对爬楼梯导滑板31作顺时针滑动，牵引柔性绳向下移动，并通过柔性绳提升环形配重40和柱形配重41上行，一旦上楼梯的支撑体转移时，爬楼梯滑靴32无外力作用，这时因环形配重40和柱形配重41的重量大于爬楼梯滑靴32的重量，从而环形配重40和柱形配重41下降并牵引爬楼梯滑靴32逆时针滑动，直到环形配重40与变径接头相接触不能下行，而柱形配重41又拉不动爬楼梯滑靴32，反而被爬楼梯滑靴32拉动其与环形配重40接触，爬楼梯滑靴32也拉不动环形配重40和柱形配重41，此为平衡位置，使爬楼梯滑靴32复位，如图8所示。当爬楼梯轮椅下楼时，爬楼梯滑靴32相对爬楼梯导滑板31作逆时针滑动，牵引柔性绳上移，使柱形配重41下行，一旦下楼梯的支撑体转移时，爬楼梯滑靴32无外力作用，这时因柱形配重41的重量小于爬楼梯滑靴32的重量，从而爬楼梯滑靴32顺时针滑动牵引柱形配重41上行，直到柱形配重41与环形配重40相接触，再也不能拉动，为平衡位置，使爬楼梯滑靴32复位，如图9所示。

图21为本发明的爬楼梯拉杆箱结构示意图，该拉杆箱包括箱体，滚轮，拉杆；箱体有两个相互平行的侧面，一个背面和一个与之平行的正面，一个底面和一个与之平行的顶面。爬楼梯拉杆箱设置有与爬楼梯轮椅相同的爬楼梯装置，该装置主要由爬楼梯导滑板31和爬楼梯滑靴32组成，爬楼梯导滑板31固定连接在箱体的侧面上，爬楼梯滑靴32能在爬楼梯导滑板31上作顺、逆时针滑动且转动平面与滚轮所在平面不共面，但与侧面及滚轮所在平面平行，两个侧面上的两对爬楼梯导滑板31和爬楼梯滑靴32相对称。爬楼梯导滑板31扇形的圆心的安装高度高于拟攀爬最高梯步的高度；爬楼梯拉杆箱与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯导滑板31扇形端点及爬楼梯滑靴32的大圆弧端点的高度高于拟攀爬最高梯步的高度，爬楼梯滑靴32与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴32的投影与滚轮的投影的交点在水平方向的距离小于拟爬楼梯梯步的最小深度；爬楼梯滑靴32的投影与滚轮的投影有一部分重叠，爬楼梯滑靴32的大圆弧上的工作段在拉杆箱背面及滚轮的投影的外面，爬楼梯滑靴32的大圆弧的最低点高于滚轮轮缘的最低点。其上下楼梯原理与爬楼梯轮椅的原理相同。

图22为本发明的爬楼梯手推车结构示意图，该手推车包括手推车本体，滚轮；手推车本体由车架和支架组成，而车架主要由两根相互平行的主杆，一根拉杆组成，手推车本体有两个与滚轮所在平面平行的侧面；爬楼梯手推车设置有与爬楼梯轮椅相同的爬楼梯装置，该装置主要由爬楼梯导滑板31和爬楼梯滑靴32组成，爬楼梯导滑板31固定连接在手推车本体的侧面的支座上，该支座固定在主杆上。爬楼梯滑靴32能在爬楼梯导滑板31上作顺、逆时针滑动且转动平面与滚轮所在平面不共面但相互平行，两个侧面上的两对爬楼梯导滑板31和爬楼梯滑靴32对称。爬楼梯导滑板31扇形的圆心的安装高度高于拟攀爬最高梯步的高度；爬楼梯手推车与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯导滑板31扇形端点及爬楼梯滑靴32的大圆弧端点的高度高于拟攀爬最高梯步的高度，爬楼梯滑靴32与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴32的投影与滚轮的投影的交点在水平方向的距离小于拟爬楼梯梯步的最小深度；爬楼梯滑靴32的投影与滚轮的投影有一部分重叠，爬楼梯滑靴32的大圆弧上的工作段在手推车车架的下平面的及滚轮的投影的外面，爬楼梯滑靴32的大圆弧的最低点高于滚轮轮缘的最低点。其上下楼梯原理与爬楼梯轮椅的原理相同。

图23为本发明的爬楼梯童车，该童车包括童车车架，车轮，刹车装置，及座靠和顶蓬等部分；前后各有两个车轮，童车车架包括两个相互平行的侧面架，每个侧面架的前后各安装有一个车轮，后车轮与侧面架平行，座靠和顶蓬一般用柔性的织物固定在童车车架上形成。爬楼梯童车设置有与爬楼梯轮椅相同的爬楼梯装置，该装置主要由爬楼梯导滑板31和爬楼梯滑靴32组成，爬楼梯导滑板31固定连接在童车车架的侧面架上，爬楼梯滑靴32能在爬楼梯导滑板31上作顺、逆时针滑动且转动平面与后车轮所在平面不共面但相互平行，两个侧面架上的两对爬楼梯导滑板31和爬楼梯滑靴32对称。爬楼梯导滑板31扇形的圆心的安装高度高于拟攀爬最高梯步的高度。爬楼梯手推车与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯导滑板31扇形端点及爬楼梯滑靴32的大圆弧端点的高度高于拟攀爬最高梯步的高度，爬楼梯滑靴32与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴32的投影与后车轮的投影的交点在水平方向的距离小于拟爬楼梯梯步的最小深度；爬楼梯滑靴32的投影与后车轮的投影有一部分重叠，爬楼梯滑靴32的大圆弧上的工作段在童车车架及滚轮的投影的外面，爬楼梯滑靴32的大圆弧的最低点高于后车轮轮缘的最低点。其上下楼梯原理与爬楼梯轮椅的原理相同。

本文已对本发明作了充分描述，在不背离本文提出的发明精神和范围情况下，可对本发明作一些修改和改进，这对一个具有普通技术水平的人来说是显而易见的，但均落入本发明保护范围。

Claims (7)

1.一种爬楼梯轮椅，包括轮椅架，车轮，刹车装置，及座靠等部分；车轮有两个大车轮（1）和两个小车轮，轮椅架包括两个相互平行的侧面架，每个侧面架上各安装有一个大车轮（1）和一个小车轮，大车轮（1）与侧面架平行，座靠一般用柔性的织物绷在轮椅架上形成；其特征在于：所述爬楼梯轮椅设置有爬楼梯装置，该装置主要由爬楼梯导滑板（31）和爬楼梯滑靴（32）组成，所述爬楼梯导滑板（31）的投影呈扇形, 爬楼梯滑靴（32）的投影为部分圆环形，爬楼梯导滑板（31）和爬楼梯滑靴（32）上的所有圆弧都是同心圆圆弧；所述爬楼梯滑靴（32）由两个相互平行且对称的滑靴侧板（33）和一个滑靴弧块（34）组成的刚体，滑靴侧板（33）为部分圆环形，有大圆弧和小圆弧，滑靴弧块（34）也有大圆弧和小圆弧，滑靴侧板（33）的部分圆环形的大圆弧半径与滑靴弧块（34）的大圆弧的半径相等，所述爬楼梯滑靴（32）的任一径向截面为“U”形，且沿扇形的周向贯通，“U”形的两边为滑靴侧板（33），“U”形的底边为滑靴弧块（34），并且每个滑靴侧板（33）的上边，即小端的一侧有一条沿周向贯通的圆弧形滑槽（35），所述爬楼梯滑靴（32）上每个滑靴侧板（33）的圆弧形滑槽（35）在内侧；所述滑靴弧块（34）的小圆弧的半径略大于爬楼梯导滑板（31）的扇形圆弧的半径，滑靴弧块（34）的厚度略大于爬楼梯导滑板（31）的厚度；爬楼梯导滑板（31）的扇形的小端两侧各有一条外凸的圆弧形滑键（36），此圆弧形滑键（36）的小圆弧半径略大于圆弧形滑槽（35）的小圆弧的半径，而圆弧形滑键（36）的大圆弧半径小于圆弧形滑槽（35）的大圆弧的半径，圆弧形滑键（36）的高度与圆弧形滑槽（35）的深度相等；所述爬楼梯滑靴（32）套装在爬楼梯导滑板（31）上，爬楼梯滑靴（32）上的滑靴弧块（34）的小圆弧与爬楼梯导滑板（31）的扇形圆弧相适配，爬楼梯滑靴（32）上的每个滑靴侧板（33）的圆弧形滑槽（35）与爬楼梯导滑板（31）对应侧的圆弧形滑键（36）相适配，所述爬楼梯滑靴（32）与爬楼梯导滑板（31）能相对作顺、逆时针滑动；

所述爬楼梯导滑板（31）固定在轮椅架的侧面架的内侧上，或固定在轮椅架的侧面架的外侧上，即在大车轮（1）与侧面架之间；爬楼梯导滑板（31）及其上的爬楼梯滑靴（32）的运动平面与大车轮（1）所在平面不在同一个平面但相互平行，爬楼梯滑靴（32）在爬楼梯导滑板（31）上滑动不与其他构件相干涉；所述爬楼梯轮椅上组成爬楼梯装置的两组爬楼梯导滑板（31）及其上的爬楼梯滑靴（32）对称；

所述爬楼梯导滑板（31）扇形的圆心的安装高度高于拟攀爬最高梯步的高度；所述爬楼梯轮椅与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，所述爬楼梯导滑板（31）扇形端点及爬楼梯滑靴（32）的大圆弧端点的高度高于拟攀爬最高梯步的高度，爬楼梯滑靴（32）与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴（32）的投影与大车轮（1）的投影的交点在水平方向的距离小于拟爬楼梯梯步的最小深度；所述爬楼梯滑靴（32）的投影与大车轮（1）的投影有一部分重叠，爬楼梯滑靴（32）的大圆弧投影的一部分在大车轮（1）的投影的外面，爬楼梯滑靴（32）上与拟攀爬最高梯步的接触点的投影在大车轮（1）的投影的外面，并且爬楼梯滑靴（32）的大圆弧上的工作段在大车轮（1）的投影的外面，爬楼梯滑靴（32）的大圆弧的最低点高于大车轮（1）轮缘的最低点，所述爬楼梯滑靴（32）的大圆弧的最低点位于大车轮（1）的投影内，且靠近爬楼梯滑靴（32）的投影与大车轮（1）的投影的交点，也靠近大车轮（1）的最低点；所述爬楼梯导滑板（31）的扇形圆弧的弧长大于爬楼梯滑靴（32）上对应处圆弧的弧长，爬楼梯导滑板（31）的扇形圆弧的弧长满足爬楼梯滑靴（32）滑动工作时的导滑与支撑。

2.根据权利要求1所述爬楼梯轮椅，其特征在于：所述爬楼梯装置的爬楼梯滑靴（32）由两个相互平行且对称的滑靴侧板（33），至少两个小滑轮（38）和至少两个大滑轮（39）组成的刚体；所述爬楼梯滑靴（32）的滑靴侧板（33）小端的厚度小于大端的厚度，其交接面为圆弧面，形成台阶（37），且台阶（37）平面与滑靴侧板（33）平面平行，该滑靴侧板（33）上的台阶（37）的圆弧半径大于圆弧形滑键（36）的大圆弧半径，台阶（37）的高度与圆弧形滑键（36）的高度相等，所述台阶（37）平面上至少固定有两个小滑轮（38），其转动平面与台阶（37）平面平行，小滑轮（38）的宽度与台阶（37）的高度相等，小滑轮（38）均布在台阶（37）的平面上，各小滑轮（38）的内公切圆的圆心在滑靴侧板（33）部分圆环形的对称线上，其内公切圆圆心略微在各圆弧的同心圆圆心之上边，内公切圆半径等于圆弧形滑键（36）的小圆弧的半径；至少有两个所述大滑轮（39）均匀固定在两个滑靴侧板（33）的大端之间，大滑轮（39）的宽度略大于爬楼梯导滑板（31）的厚度，其转动平面与滑靴侧板（33）平面平行，各大滑轮（39）的外公切圆与其他圆弧的圆均为同心圆，该外公切圆半径等于爬楼梯导滑板（31）扇形圆弧的半径；所述爬楼梯装置的爬楼梯滑靴（32）套装在爬楼梯导滑板（31）上，爬楼梯滑靴（32）上的大滑轮（39）与爬楼梯导滑板（31）的扇形圆弧相接触，爬楼梯滑靴（32）上的每个滑靴侧板（33）上的小滑轮（38）与爬楼梯导滑板（31）对应侧的圆弧形滑键（36）的小圆弧相接触，所述爬楼梯滑靴（32）与爬楼梯导滑板（31）能相对作顺、逆时针滑动。

3.根据权利要求1所述爬楼梯轮椅，其特征在于：所述爬楼梯装置有一配重装置，包括环形配重（40），柱形配重（41），导向管（42）及两根柔性绳；所述导向管（42）由大导向管，变径接头和小导向管顺序同轴线固定连接；变径接头为圆环柱块，外径与大导向管外径相等，内径与小导向管内径相等；柱形配重（41）的外径略小于小导向管的内径，环形配重（40）的外径略小于大导向管的内径而大于变径接头的内径，其内径小于柱形配重（41）的外径；环形配重（40）与柱形配重（41）的重量之和大于爬楼梯滑靴（32）的重量，柱形配重（41）的重量小于爬楼梯滑靴（32）的重量；工作状态为大导向管在上而小导向管在下，环形配重（40）装于大导向管内，柱形配重（41）装在环形配重（40）的下方，每根柔性绳的一端与柱形配重（41）的上表面中央相连接，另一端穿过环形配重（40）的内圆，出大导向管，再绕过固定在轮椅架的侧面架上的导向轮，分别对称地与爬楼梯滑靴（32）的一个滑靴侧板（33）的端面相连接；平衡位置，环形配重（40）的下表面与变径接头的上表面接触，柱形配重（41）的上表面与环形配重（40）的下表面接触，爬楼梯滑靴（32）与柔性绳相连接的一端上扬。

4.根据权利要求1所述爬楼梯轮椅，其特征在于：所述爬楼梯导滑板（31）的两侧靠近爬楼梯滑靴（32）小端各固连一个护板（42），其投影的上中下为三个部位为圆弧，中间的圆弧半径小于爬楼梯滑靴（32）上滑靴侧板（33）小圆弧的半径，下边的圆弧半径大于爬楼梯滑靴（32）上滑靴侧板（33）小圆弧的半径；径向剖面为“Z”形，其高度略大于爬楼梯滑靴（32）上滑靴侧板（33）的厚度，护板（42）的一端固定在爬楼梯导滑板（31）上，另一端悬空并在爬楼梯滑靴（32）滑动工作时始终覆盖部分滑靴侧板（33）的小端，护板（42）上相对爬楼梯滑靴（32）的悬空面是平面且平行爬楼梯滑靴（32）上滑靴侧板（33）的外表面。

5.一种采用权利要求1或2所述爬楼梯装置的爬楼梯拉杆箱，包括箱体，滚轮，拉杆；箱体有两个相互平行的侧面，一个背面和一个与之平行的正面，一个底面和一个与之平行的顶面；其特征在于：所述爬楼梯拉杆箱设置有爬楼梯装置，该装置主要由爬楼梯导滑板（31）和爬楼梯滑靴（32）组成，所述爬楼梯导滑板（31）固定连接在箱体的侧面上，爬楼梯滑靴（32）能在爬楼梯导滑板（31）上作顺、逆时针滑动且转动平面与滚轮所在平面不共面，但与侧面及滚轮所在平面平行，两个所述侧面上的两对爬楼梯导滑板（31）和爬楼梯滑靴（32）对称；

所述爬楼梯导滑板（31）扇形的圆心的安装高度高于拟攀爬最高梯步的高度；所述爬楼梯拉杆箱与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯导滑板（31）扇形端点及爬楼梯滑靴（32）的大圆弧端点的高度高于拟攀爬最高梯步的高度，爬楼梯滑靴（32）与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴（32）的投影与滚轮的投影的交点在水平方向的距离小于拟爬楼梯梯步的最小深度；所述爬楼梯滑靴（32）的投影与滚轮的投影有一部分重叠，爬楼梯滑靴（32）的大圆弧上的工作段在拉杆箱背面及滚轮的投影的外面，爬楼梯滑靴（32）的大圆弧的最低点高于滚轮轮缘的最低点。

6.一种采用权利要求1或2所述爬楼梯装置的爬楼梯手推车，包括手推车本体，滚轮；所述手推车本体由车架和支架组成，而车架主要由两根相互平行的主杆，一根拉杆组成，所述手推车本体有两个与滚轮所在平面平行的侧面；其特征在于：所述爬楼梯手推车设置有爬楼梯装置，该装置主要由爬楼梯导滑板（31）和爬楼梯滑靴（32）组成，所述爬楼梯导滑板（31）固定连接在手推车本体的侧面的支座上，而该支座固定在主杆上；爬楼梯滑靴（32）能在爬楼梯导滑板（31）上作顺、逆时针滑动且转动平面与滚轮所在平面不共面但相互平行，两个所述侧面上的两对爬楼梯导滑板（31）和爬楼梯滑靴（32）对称；

所述爬楼梯导滑板（31）扇形的圆心的安装高度高于拟攀爬最高梯步的高度；所述爬楼梯手推车与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯导滑板（31）扇形端点及爬楼梯滑靴（32）的大圆弧端点的高度高于拟攀爬最高梯步的高度，爬楼梯滑靴（32）与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴（32）的投影与滚轮的投影的交点在水平方向的距离小于拟爬楼梯梯步的最小深度；所述爬楼梯滑靴（32）的投影与滚轮的投影有一部分重叠，爬楼梯滑靴（32）的大圆弧上的工作段在手推车车架的下平面的及滚轮的投影的外面，爬楼梯滑靴（32）的大圆弧的最低点高于滚轮轮缘的最低点。

7.一种采用权利要求1或2所述爬楼梯装置的爬楼梯童车，包括童车车架，车轮，刹车装置，及座靠和顶蓬等部分；前后各有两个车轮，童车车架包括两个相互平行的侧面架，每个侧面架的前后各安装有一个车轮，后车轮与侧面架平行，座靠和顶蓬一般用柔性的织物固定在童车车架上形成；其特征在于：所述爬楼梯童车设置有爬楼梯装置，该装置主要由爬楼梯导滑板（31）和爬楼梯滑靴（32）组成，所述爬楼梯导滑板（31）固定连接在童车车架的侧面架上；爬楼梯滑靴（32）能在爬楼梯导滑板（31）上作顺、逆时针滑动且转动平面与后车轮所在平面不共面但相互平行，两个所述侧面架上的两对爬楼梯导滑板（31）和爬楼梯滑靴（32）对称；

所述爬楼梯导滑板（31）扇形的圆心的安装高度高于拟攀爬最高梯步的高度；所述爬楼梯手推车与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯导滑板（31）扇形端点及爬楼梯滑靴（32）的大圆弧端点的高度高于拟攀爬最高梯步的高度，爬楼梯滑靴（32）与梯步的接触点，和爬楼梯滑靴（32）的投影与后车轮的投影的交点在水平方向的距离小于拟爬楼梯梯步的最小深度；所述爬楼梯滑靴（32）的投影与后车轮的投影有一部分重叠，爬楼梯滑靴（32）的大圆弧上的工作段在童车车架及滚轮的投影的外面，爬楼梯滑靴（32）的大圆弧的最低点高于后车轮轮缘的最低点。