CN106510990B - 多功能无障碍爬楼车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能无障碍爬楼车包括：外支架，其具有第一支腿；内支架，其设置在所述外支架内，所述内支架具有第二支腿；曲轴，其具有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴的轴线与所述第二转轴的轴线平行且间隔设置；致动器，其用于驱动所述曲轴转动；座椅，其设置在所述外支架上，所述第一转轴枢接在所述外支架上，所述第二转轴枢接在所述内支架上。本发明的多功能无障碍爬楼车中的曲轴的转动使得外支架和内支架互为前行和脱落地面或台阶的支点,从而使外支架和内支架交替抬高并同时前行,从而使本发明的多功能无障碍爬楼车能够攀爬楼梯。

Description

多功能无障碍爬楼车
技术领域
本发明涉及一种行走器械，尤其涉及一种用于爬楼梯的多功能无障碍爬楼车。
背景技术
对于下肢瘫痪的残疾人来说，如果没人帮忙，爬楼梯几乎无法完成，这势必增加了家人的负担，同时也给残疾人出行带来极大不便。因此，有必要设计一种能够辅助下肢瘫痪的残疾人攀爬楼梯的行走器械，以减轻家人负担，同时给自己的出行带来方便。
发明内容
针对现技术中的上述技术问题，本发明提供了一种多功能无障碍爬楼车。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种多功能无障碍爬楼车，用于攀爬楼梯，包括：
外支架，其具有第一支腿；
内支架，其设置在所述外支架内，所述内支架具有第二支腿；
曲轴，其具有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴的轴线与所述第二转轴的轴线平行且间隔设置；
致动器，其用于驱动所述曲轴转动；
座椅，其设置在所述外支架上，其中：
所述第一转轴枢接在所述外支架上，所述第二转轴枢接在所述内支架上。
优选地，所述第一转轴为设置在所述第二转轴两侧的两段，两段所述第一转轴同轴设置，且通过连杆与所述第二转轴固定连接。
优选地，还包括两从动曲轴,两所述从动曲轴均分别与所述外支架和所述内支架连接以使所述从动曲轴与所述曲轴同步转动,两所述从动曲轴中的一个设置在所述内支架的前侧,另一个设置在所述内支架的后侧。
优选地，所述内支架的第二支腿包括前支腿和后支腿，所述前支腿和所述后支腿通过一横梁连接，所述横梁枢接在所述内支架的下部以使所述前支腿和后支腿能够随所述横梁枢转。
优选地，还包括传动组件，所述传动组件包括装设在所述致动器的输出轴上的主动齿轮、装设在所述第二转轴上的从动齿轮，所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合。
优选地，所述传动组件还包括中间齿轮，所述中间齿轮分别与所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合。
优选地，所述传动组件的传动比小于1。
优选地，所述致动器为第一驱动电机或液压马达。
优选地，还包括行走机构，所述行走机构包括设置在所述第一支腿上的行走轮以及驱动所述行走轮的第二驱动电机。
优选地，所述行走机构还包括转动体，所述转动体通过第三转轴枢接在所述第一支腿上，所述第三转轴的上下位置的第一支腿上开设有第一销孔，所述第三转轴的两侧的转动体上开设有第二销孔，一销轴穿设所述第一销孔和所述第二销孔。
与现有技术相比，本发明的多功能无障碍爬楼车的有益效果是：本发明的多功能无障碍爬楼车中的曲轴的转动使得外支架和内支架互为前行和脱落地面或台阶的支点,从而使外支架和内支架交替抬高并同时前行,从而使本发明的多功能无障碍爬楼车能够攀爬楼梯。
附图说明
图1为本发明的多功能无障碍爬楼车(示出了传动组件和行走轮)的结构示意图。
图2为本发明的多功能无障碍爬楼车的内支架(示出了传动组件)的结构示意图。
图3为本发明的多功能无障碍爬楼车(除去出传动组件和行走轮)的结构示意图。
图4为本发明的多功能无障碍爬楼车攀爬楼梯时第一步前的状态示意图。
图5为本发明的多功能无障碍爬楼车攀爬楼梯时第一步的动作过程的状态示意图。
图6为本发明的多功能无障碍爬楼车攀爬楼梯时第一步的动作结果的状态示意图。
图7为本发明的多功能无障碍爬楼车攀爬楼梯时第二步的动作过程的状态示意图。
图8为本发明的多功能无障碍爬楼车攀爬楼梯时第二步的动作结果的状态示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
如图1至3所示，本发明的实施例公开了一种用于攀爬楼梯的多功能无障碍爬楼车，该多功能无障碍爬楼车包括外支架10、内支架20、曲轴30、致动器50以及座椅60；外支架10具有能够支撑地面的第一支腿11；内支架20设置在外支架10内，且具有能够支撑地面的第二支腿21；曲轴30至少包括第一转轴31和第二转轴32，且第一转轴31的轴线与第二转轴32的轴线平行且间隔设置；致动器50用于驱动曲轴30转动；座椅60装设在外支架10上，以供残疾人乘坐。本发明的关键在于：曲轴30中的第一转轴31和第二转轴32分别对应与外支架10和内支架20枢接，曲轴30的装设方式为：曲轴30能够以残疾人朝向的前后方向转动。
作为一种选择，第一转轴31为设置在第二转轴32两侧的两段，两段第一转轴31同轴设置，且通过连杆33与第二转轴32固定连接，且致动器50通过传动组件驱动第二转轴32转动。第一转轴和第二转轴之间的中心距取决于每个台阶的高度和每个台阶的前后宽度。
作为一种选择，多功能无障碍爬楼车还包括两从动曲轴80,两从动曲轴80均分别与外支架10和内支架20连接以使从动曲轴80与曲轴30同步转动,两从动曲轴80中的一个设置在内支架20的前侧,另一个设置在内支架20的后侧。
作为一种选择，内支架20的第二支腿21包括前支腿和后支腿，前支腿和后支腿通过一横梁90连接，横梁90枢接在内支架20的下部以使前支腿和后支腿能够随横梁90枢转。
应该说明：连杆33可配置成能够调节长度的结构，从而使曲轴30和2个从动驱动80通过调节连杆33的长度来适应不同楼梯的规格。
下面介绍上述多功能无障碍爬楼车攀爬楼梯的过程，以此证实本发明的多功能无障碍爬楼车可进行楼梯攀爬。
在介绍爬楼过程之前，先介绍一下曲轴30使得外支架10和内支架20的相对运动特点：在致动器50的驱动下，曲轴30的转动必然导致外支架10和内支架20相对运动，且外支架10和内支架20运动相对运动的轨迹为以第一转轴31与第二转轴32之间的距离为半径的圆或圆弧。不妨假设，如图2所示，当第二转轴32转动迫使第一转轴31绕第二转轴32转动，且转动至与第二转轴32水平的位置时，此时，外支架10的第一支腿11和内支架20的第二支腿21恰好同时与地面接触，并不妨认定为此时多功能无障碍爬楼车临近楼梯的台阶。
由上述解释可知，本发明的多功能无障碍爬楼车攀爬每层台阶实际需要两个步骤，第一个步骤是内支架20作为支点，在曲轴30的驱动下，外支架10攀爬一层台阶；第二个步骤是以攀爬到上一层台阶的外支架10作为支点，在曲轴30的驱动下，内支架20也攀爬的该层台阶。具体地：
初始状态：如图4所示，外支架10跨置三个台阶，内支架20跨置其中两个台阶，此时，内支架20和外支架10均处于倾斜状态，且内支架20和外支架10均形成支点。
第一步的运动过程和结果：如图5和图6所示，致动器50驱动第二转轴32转动以使第一转轴31绕第二转轴32转动，此时，第二转轴32带动外支架10脱离地面，而内支架20支撑在地面上，外支架10随第一转轴31继续运动，外支架10在抬高的同时也向前形成了一定位移，从而使外支架10的第一支腿11爬上一层台阶，即外支架10攀爬到上一层台阶。
第二步的运动过程和结果：如图3所示，致动器50继续驱动第二转轴32转动，但由于外支架10已被地面和台阶同时支撑，因此，第一转轴31绕第二转轴32的运动被限制，而第二转轴32开始绕第一转轴31运动，同样地，内支架20被第二转轴32带动脱离地面，且内支架20继续抬高并向前形成一定位移，从而使第二支腿21的前腿和后退同时爬上一层台阶，即外支架攀爬到上一层台阶。此时，内支架20和外支架10均攀爬一层台阶，多功能无障碍爬楼车完成了一层台阶的攀爬，如此不断重复动作实现了楼梯的攀爬。
由上述攀爬台阶的过程可知,曲轴30的转动使得外支架10和内支架20互为前行和脱离地面或台阶的支点,从而使外支架10和内支架20交替抬高并同时前行,从而使本发明的多功能无障碍爬楼车能够攀爬楼梯。
在多功能无障碍爬楼车攀爬楼梯时，若设置上述的从动曲轴80会使楼梯的攀爬具有以下特点或优点：
单独使用曲轴30作为动力，虽然能够实现上述的攀爬，但内支架20和外支架10在运动过程中可能发生自转，从而使乘坐者感到不稳，若设置两个从动曲轴80，两个从动曲轴80与曲轴30同步转动，内支架20和外支架10在运动过程中不会发生自转，也就是说内支架20和外支架10自身在运动过程中不会发生扭转，使乘坐者感到平稳。
此外，还可通过改变从动曲轴80的转动中心距来改变内支架20和外支架10在攀爬过程中相对底面的倾斜角度，以适应不同高度的台阶。
在多功能无障碍爬楼车攀爬楼梯时，若使内支架20的前后支腿固定在枢接的横梁90上(即内支架20上设置能够枢转的活动支腿)会使楼梯的攀爬具有以下特点或优点：
在内支架20攀爬台阶时，若内支架20的第二支腿21为固定支腿，内支架20的前支腿不会总是恰好落在台阶上(即前支腿悬空，而靠后支腿支撑)，如此，外支架10在运动时就会不平稳，若将内支架20的第二支腿21设置成上述的活动支腿，在内支架20攀爬台阶时，若第二支腿21的前支腿或后支腿没有同时落地时，通过横梁90的枢转能够使前后支腿同时落地支撑，从而为外支架10做稳定支撑。更主要的是：当多功能无障碍爬楼车攀爬台阶较高或较低的楼梯时，因曲轴30的中心距较小或较大不能使支腿够到上一层台阶后支腿悬空时，横梁90可自动枢转适应这种变化。从而使多功能无障碍爬楼车能够适应多种楼梯。
致动器50可通过多种结构的传动组件驱动第二转轴32，如可通过链传动、皮带传动。为使结构紧凑、传动精准，在本发明的一个优选实施例中，传动组件为齿轮传动组件，具体地，包括装设在致动器50的输出轴上的主动齿轮41、装设在第二转轴32上的从动齿轮43，主动齿轮41和从动齿轮43啮合。如此，致动器50通过主动齿轮41和从动齿轮43的啮合传动，将运动和动力传递给第二转轴32。
为提高传动的平滑性，在本发明的一个优选实施例中，传动组件还包括中间齿轮42，中间齿轮42分别与主动齿轮41和从动齿轮43啮合。通过中间齿轮42的过渡传动，使传动组件的传动过程更加平滑，减小了整车的振动。
通常，作为旋转类致动器50的转速很高，为了降低转速，使齿轮以符合传动比小于1方式进行选用和布置。
致动器50可以为多种旋转类的致动器50，优选地，致动器50选用第一驱动电机或液压马达。
为了使本发明的多功能无障碍爬楼车能够在地面上行走，外支架10上还设置有行走机构，行走机构包括设置在第一支腿11上的行走轮72以及驱动行走轮72的第二驱动电机。如此，可通过第二驱动电机驱动行走轮72在地面上行走，从而增加了残疾人的活动范围。
为了使多功能无障碍爬楼车只通过第一支腿11支撑地面和台阶，行走机构设置成可折叠结构，具体地，行走机构还包括转动体71，转动体71通过第三转轴枢接在第一支腿11上，第三转轴的上下位置的第一支腿11上开设有第一销孔，第三转轴的两侧的转动体71上开设有第二销孔，一销轴穿设第一销孔和第二销孔。如此，通过转动转动体71，并通过销轴穿设销孔，可使行走轮72突出于第一支腿11下端以便行走或回转到第一支腿11下端的上方。
应该说明得是：外支架10和内支架20的外形不作限制，但为防止外支架10和内支架20相对运动产生干涉，在多功能无障碍爬楼车行进方向上，内支架20的后端与外支架10的后端应预留一定距离。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种多功能无障碍爬楼车，用于攀爬楼梯，其特征在于，包括：
外支架，其具有第一支腿；
内支架，其设置在所述外支架内，所述内支架具有第二支腿；
曲轴，其具有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴的轴线与所述第二转轴的轴线平行且间隔设置；
致动器，其用于驱动所述曲轴转动；
座椅，其设置在所述外支架上，其中：
所述第一转轴枢接在所述外支架上，所述第二转轴枢接在所述内支架上；
所述第一转轴为设置在所述第二转轴两侧的两段，两段所述第一转轴同轴设置，且通过连杆与所述第二转轴固定连接；
所述多功能无障碍爬楼车还包括两从动曲轴,两所述从动曲轴均分别与所述外支架和所述内支架连接以使所述从动曲轴与所述曲轴同步转动,两所述从动曲轴中的一个设置在所述内支架的前侧,另一个设置在所述内支架的后侧。
2.根据权利要求1所述的多功能无障碍爬楼车，其特征在于，所述内支架的第二支腿包括前支腿和后支腿，所述前支腿和所述后支腿通过一横梁连接，所述横梁枢接在所述内支架的下部以使所述前支腿和后支腿能够随所述横梁枢转。
3.根据权利要求2所述的多功能无障碍爬楼车，其特征在于，还包括传动组件，所述传动组件包括装设在所述致动器的输出轴上的主动齿轮、装设在所述第二转轴上的从动齿轮，所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合。
4.根据权利要求3所述的多功能无障碍爬楼车，其特征在于，所述传动组件还包括中间齿轮，所述中间齿轮分别与所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合。
5.根据权利要求4所述的多功能无障碍爬楼车，其特征在于，所述传动组件的传动比小于1。
6.根据权利要求1所述的多功能无障碍爬楼车，其特征在于，所述致动器为第一驱动电机或液压马达。
7.根据权利要求1所述的多功能无障碍爬楼车，其特征在于，还包括行走机构，所述行走机构包括设置在所述第一支腿上的行走轮以及驱动所述行走轮的第二驱动电机。
8.根据权利要求7所述的多功能无障碍爬楼车，其特征在于，所述行走机构还包括转动体，所述转动体通过第三转轴枢接在所述第一支腿上，所述第三转轴的上下位置的第一支腿上开设有第一销孔，所述第三转轴的两侧的转动体上开设有第二销孔，一销轴穿设所述第一销孔和所述第二销孔。
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