CN106937904B - 一种新型齿轮轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗设备领域，具体地说是一种新型齿轮轮椅，包括固定底座、支架机构、传动机构和控制机构。所述的固定底座上设有一号固定架、固定盘、一号齿轮、座椅、扶手、一号连接杆、二号连接杆、脚踏板和二号固定架；所述的传动机构安装在固定底座上，所述的控制机构安装在固定底座上，本发明提供一种新型齿轮轮椅，采用全齿轮结构来实现轮椅的运动和转向，设计了一套可以分离啮合的齿轮组，设定三组不同的传动比，根据转弯幅度的需求，可以较为准确利用合适传动比的齿轮组来实现轮椅转向。

Description

一种新型齿轮轮椅

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，具体的说是一种新型齿轮轮椅。

背景技术

众所周知，医疗设备在帮助人们生产生活方面发挥着越来越多的作用，随着科学技术的发展，医疗设备的种类越来越多，在轮椅设计方面种类较多，但是完全使用齿轮组结构去实现轮椅转向和运动的轮椅十分缺乏。

已知现有医疗设备在解决上述问题，但是上述问题目前还没有得到有效的改善。目前在完全使用齿轮组结构去实现轮椅转向和运动的轮椅十分缺乏，现代轮椅的转向方式主要分为两类，一类是双轮联动式的转向结构，这种转向的缺点转弯时的幅度比较大，病人不好自己控制，比较费力，另一类单轮单动式，这类的优点是转弯幅度小，缺点是直线运动时两轮容易发生不同步运动，直线运动比较差，面对以上问题，需要思考设计出合适的轮椅运动形式来解决该问题。本发明提供一种新型齿轮轮椅，采用全齿轮结构来实现轮椅的运动和转向，设计了一套可以分离啮合的齿轮组，设定三组不同的传动比，根据转弯幅度的需求，可以较为准确利用合适传动比的齿轮组来实现轮椅转向，而且该设计结构简单，易于加工生产，有助于病人的康复。

发明内容

针对现有技术设备在解决上述问题，但是上述问题目前还没有得到有效的改善，本发明提供一种新型齿轮轮椅，采用全齿轮结构来实现轮椅的运动和转向，设计了一套可以分离啮合的齿轮组，设定三组不同的传动比，根据转弯幅度的需求，可以较为准确利用合适传动比的齿轮组来实现转向，而且该设计结构简单，易于加工生产，有助于病人的康复。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型齿轮轮椅，包括固定底座、支架机构、传动机构和控制机构。

所述的固定底座上设有一号固定架、固定盘、一号齿轮、座椅、扶手、一号连接杆、二号连接杆、脚踏板和二号固定架；所述的一号固定架安装在固定盘和座椅之间；所述的一号齿轮安装在固定盘和二号固定架之间；所述的扶手安装在座椅的两侧；固定底座主要起固定和支撑的作用。

所述的支架机构安装在固定底座的下方，支架机构上设有三号固定架、四号固定架、一号转轮、一号转轴、二号转轮和电动机；所述的三号固定架与二号固定架相连接；所述的一号转轴安装在三号固定架上，一号转轴上设有二号齿轮、一号传动链条、二号传动链条和三号齿轮；所述的一号传动链条安装在二号齿轮上；所述的二号传动链条安装在三号齿轮上；所述的电动机上安装有四号齿轮；所述的四号齿轮与二号传动链条相连接；电动机可以带动四号齿轮运动，进而带动二号传动链条和三号齿轮运动，从而带动二号转轮运动，使得轮椅可以运动，该电动机为小型电机，转速不高，主要在病人疲惫时或者上坡时开启。

所述的传动机构安装在固定底座上，传动机构包括调节转盘、手柄、控制箱、五号齿轮、六号齿轮、七号齿轮和二号转轴；所述的调节转盘安装在控制箱上，所述的手柄安装在调节转盘内；所述的手柄上设有外筒和移动轴；所述的外筒内设有滑槽和卡槽，所述的滑槽的截面形状为矩形，所述的卡槽的数量为三个，卡槽设置在滑槽的侧面；所述的移动轴上设有卡块；移动轴和三号转轴相连接，移动轴在滑槽内移动，三个卡槽的位置分别对应控制箱内三对齿轮组不同啮合的位置，当移动轴的卡块位于第一个卡槽内，控制箱内齿轮组的传动比为3/2，即八号齿轮与十一号齿轮啮合时，八号齿轮与十一号齿轮的传动比为3/2，此时传动比较大，转动调节转盘，此时轮椅转弯的角度相对较大；当卡块位于第三个卡槽内，控制箱内齿轮组的传动比为2/3，即十号齿轮与十三号齿轮啮合时，十号齿轮与十三号齿轮的传动比为2/3，此时传动比较小，转动调节转盘，此时轮椅转弯的角度相对较小。五号齿轮和一号转轮的啮合配合控制箱中的齿轮组可以实现对轮椅转向的控制；六号齿轮和七号齿轮的啮合主要用来实现轮椅的运动的。

所述的控制箱内设有三号转轴、四号转轴、五号转轴、五号固定架和六号固定架；所述的三号转轴上设有八号齿轮、九号齿轮和十号齿轮；所述的八号齿轮、九号齿轮和十号齿轮之间分别有安装间隔，且所述的八号齿轮的直径大于九号齿轮，所述的九号齿轮的直径大于十号齿轮；所述的四号转轴上设有十一号齿轮、十二号齿轮和十三号齿轮；所述的十一号齿轮、十二号齿轮和十三号齿轮之间分别设有安装间隔；十一号齿轮、十二号齿轮和十三号齿轮的齿轮宽度比八号齿轮、九号齿轮和十号齿轮的齿轮宽度要宽，这样是考虑在啮合时能够提高稳定性，且十一号齿轮、十二号齿轮和十三号齿轮的齿距比八号齿轮、九号齿轮和十号齿轮的齿距要宽，这样的设计是考虑容易进行啮合和分离运动。

所述的控制机构安装在固定底座上，控制机构上设有固定块和摇杆；所述的固定块安装在一号固定架上，固定块上设有两个圆孔，所述的圆孔的形状为椭圆形；所述的摇杆安装在圆孔内，且摇杆的下端与二号转轴相连接。摇杆在圆孔内的移动，可以控制六号齿轮和七号齿轮的啮合与分离。病人可以通过调节转盘使控制箱内的齿轮组运动，从而实现轮椅的转向和运动，通过手柄调节卡块在卡槽内的位置，来改变控制箱内齿轮组的传动比，以此来调节轮椅转弯角度的大小。控制箱内的齿轮组转动会带动五号齿轮和一号转轮啮合转动，这是来实现轮椅的转向；控制箱内的齿轮组转动也会带动六号齿轮和七号齿轮啮合传动，通过二号转轴和一号传动链条来带动一号转轴和二号转轮转动，从而实现轮椅的运动。

优选的，所述的二号固定架与支架机构相连接；所述的一号连接杆连接在一号固定架和二号连接杆之间，一号连接杆的数量为两个；所述的脚踏板安装在二号连接杆上；所述的二号连接杆安装在两个一号连接杆之间。一号连接杆的作用起支撑固定二号连接杆的作用，脚踏板的设计提高病人在轮椅上的舒适度。

优选的，所述的四号固定架安装在三号固定架上，四号固定架的数量为四个；所述的一号转轮安装在四号固定架上，一号转轮的数量为四个；所述的二号转轮安装在一号转轴上，且二号转轮安装位置在两个一号转轮之间，二号转轮的直径比一号转轮的直径大，二号转轮的数量为两个。这样的设计是考虑，二号转轮为主运动轮，一号转轮的作用是，轮椅经过高低不平路段时，一号轮椅可以起到辅助平衡的作用。

优选的，所述的六号齿轮、七号齿轮为斜锥齿轮；所述的五号齿轮与一号齿轮相啮合；所述的二号转轴上设有十四号齿轮；所述的十四号齿轮与一号传动链条相连接。六号齿轮、七号齿轮为斜锥齿轮，作用是将竖直面的转动转换为水平面的转动，当控制箱内的齿轮组转动，五号转轴会带动六号齿轮和七号齿轮啮合传动，通过二号转轴上的十四号齿轮和一号传动链条来带动一号转轴和二号转轮转动，从而实现轮椅的运动。

优选的，所述的三号转轴安装在六号固定架上，三号转轴与手柄相连接；所述的四号转轴和五号转轴分别安装在五号固定架和六号固定架之间；所述的四号转轴与五号齿轮相连接；所述的五号转轴与六号齿轮相连接。控制箱内的齿轮组转动，四号转轴会带动五号齿轮和一号转轮啮合转动，一号齿轮与轮椅固定安装，以此来实现轮椅的转向。

优选的，所述的十一号齿轮与八号齿轮的传动比为2/3；所述的十二号齿轮与九号齿轮之间的传动比为1；所述的十三号齿轮与十号齿轮之间的传动比为3/2，这样的设计，使得可以调节轮椅转弯的角度，十一号齿轮与八号齿轮的传动比为2/3，即八号齿轮旋转240度时，十一号齿轮已经旋转360度，此时若十一号齿轮与八号齿轮相啮合，则控制箱内齿轮组传动比为较大状态，即调节转盘旋转240度，轮椅将会转角360度；十三号齿轮与十号齿轮之间的传动比为3/2，若十三号齿轮与十号齿轮啮合时，则控制箱内齿轮组传动比为较小状态，即调节转盘旋转360度，轮椅将会转角240度。

优选的，所述的五号转轴上依次安装有三个齿轮，其上齿轮的大小与安装位置与四号转轴上的十一号齿轮、十二号齿轮和十三号齿轮的大小与安装位置完全相同。当控制箱内的齿轮组转动，五号转轴会带动六号齿轮和七号齿轮啮合传动，通过二号转轴上的十四号齿轮和一号传动链条来带动一号转轴和二号转轮转动，从而实现轮椅的运动，根据控制箱内齿轮组传动比的不同，实现轮椅运动的速度也不同，从而实现对轮椅速度的控制和调节。

本发明的有益效果是：本发明提供一种新型齿轮轮椅，采用全齿轮结构来实现轮椅的运动和转向，设计了一套可以分离啮合的齿轮组，设定三组不同的传动比，当控制箱内齿轮组的传动比被手柄调节为3/2时，调节转盘每转1度，轮椅会转动1.5度，此时传动比相对较大，轮椅适合进行较大幅度的转弯，当控制箱内齿轮组的传动比被手柄调节为2/3时，调节转盘每转1.5度，轮椅会转1度，此时传动比相对较小，轮椅适合进行小角度转弯，根据转弯幅度的需求，可以较为准确利用合适传动比的齿轮组来实现轮椅转向，而且该设计结构简单，易于加工生产，有助于病人的康复。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1、图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的前视图；

图4是本发明的后视图；

图5是本发明的侧视图；

图6是本发明手柄的结构示意图；

图7是本发明手柄的俯视图；

图8是本发明手柄的正视图；

图9是本发明控制箱内齿轮组的结构示意图；

图10是本发明控制箱内齿轮组的正视图；

图中：固定底座(1)、一号固定架(11)、固定盘(12)、一号齿轮(13)、座椅(14)、扶手(15)、一号连接杆(16)、二号连接杆(17)、脚踏板(18)、二号固定架(19)、支架机构(2)、三号固定架(21)、四号固定架(22)、一号转轮(23)、一号转轴(24)、二号转轮(25)、电动机(26)、二号齿轮(241)、一号传动链条(242)、二号传动链条(243)、三号齿轮(244)、四号齿轮(261)、传动机构(3)、调节转盘(31)、手柄(32)、控制箱(33)、五号齿轮(34)、六号齿轮(35)、七号齿轮(36)、二号转轴(37)、外筒(321)、移动轴(322)、滑槽(3211)、卡槽(3212)、卡块(3221)、三号转轴(331)、四号转轴(332)、五号转轴(333)、五号固定架(334)、六号固定架(335)、八号齿轮(3311)、九号齿轮(3312)、十号齿轮(3313)、十一号齿轮(3321)、十二号齿轮(3322)、十三号齿轮(3323)、控制机构(4)、固定块(41)、摇杆(42)、圆孔(411)。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1、图2、图3、图4、图5，一种新型齿轮轮椅，包括固定底座1、支架机构2、传动机构3和控制机构4。

如图1、图2、图3、图4、图5，所述的固定底座1上设有一号固定架11、固定盘12、一号齿轮13、座椅14、扶手15、一号连接杆16、二号连接杆17、脚踏板18和二号固定架19；所述的一号固定架11安装在固定盘12和座椅14之间；所述的一号齿轮13安装在固定盘12和二号固定架19之间；所述的扶手15安装在座椅14的两侧；固定底座1主要起固定和支撑的作用。

如图1、图2、图3、图4、图6，所述的支架机构2安装在固定底座1的下方，支架机构2上设有三号固定架21、四号固定架22、一号转轮23、一号转轴24、二号转轮25和电动机26；所述的三号固定架21与二号固定架19相连接；所述的一号转轴24安装在三号固定架21上，一号转轴24上设有二号齿轮241、一号传动链条242、二号传动链条243和三号齿轮244；所述的一号传动链条242安装在二号齿轮241上；所述的二号传动链条243安装在三号齿轮244上；所述的电动机26上安装有四号齿轮261；所述的四号齿轮261与二号传动链条243相连接；电动机26可以带动四号齿轮261运动，进而带动二号传动链条243和三号齿轮244运动，从而带动二号转轮25运动，使得轮椅可以运动，该电动机26为小型电机，转速不高，主要在病人疲惫时或者上坡时开启。

如图1、图2、图6、图8、图9，所述的传动机构3安装在固定底座1上，传动机构3包括调节转盘31、手柄32、控制箱33、五号齿轮34、六号齿轮35、七号齿轮36和二号转轴37；所述的调节转盘31安装在控制箱33上，所述的手柄32安装在调节转盘31内；所述的手柄32上设有外筒321和移动轴322；所述的外筒321内设有滑槽3211和卡槽3212，所述的滑槽3211的截面形状为矩形，所述的卡槽3212的数量为三个，卡槽3212设置在滑槽3211的侧面；所述的移动轴322上设有卡块3221；移动轴322和三号转轴331相连接，移动轴322在滑槽3211内移动，三个卡槽3212的位置分别对应控制箱33内三对齿轮组不同啮合的位置，当移动轴322的卡块3221位于第一个卡槽3212内，控制箱33内齿轮组的传动比为3/2，此时传动比较大，转动调节转盘31轮椅转弯的角度相对较大；当卡块3221位于第三个卡槽3212内，控制箱33内齿轮组的传动比为2/3，此时传动比较小，转动调节转盘31轮椅转弯的角度相对较小。五号齿轮34和一号转轮23的啮合配合控制箱中的齿轮组可以实现对轮椅转向的控制；六号齿轮35和七号齿轮36的啮合主要用来实现轮椅的运动的。

如图1、图2、图7、图9、图10，所述的控制箱33内设有三号转轴331、四号转轴332、五号转轴333、五号固定架334和六号固定架335；所述的三号转轴331上设有八号齿轮3311、九号齿轮3312和十号齿轮3313；所述的八号齿轮3311、九号齿轮3312和十号齿轮3313之间分别有安装间隔，且所述的八号齿轮3311的直径大于九号齿轮3312，所述的九号齿轮3312的直径大于十号齿轮3313；所述的四号转轴332上设有十一号齿轮3321、十二号齿轮3322和十三号齿轮3323；所述的十一号齿轮3321、十二号齿轮3322和十三号齿轮3323之间分别设有安装间隔；十一号齿轮3321、十二号齿轮3322和十三号齿轮3323的齿轮宽度比八号齿轮3311、九号齿轮3312和十号齿轮3313的齿轮宽度要宽，这样是考虑在啮合时能够提高稳定性，且十一号齿轮3321、十二号齿轮3322和十三号齿轮3323的齿距比八号齿轮3311、九号齿轮3312和十号齿轮3313的齿距要宽，这样的设计是考虑容易进行啮合和分离运动。

如图1、图2、图3、图4、图10，所述的控制机构4安装在固定底座1上，控制机构4上设有固定块41和摇杆42；所述的固定块41安装在一号固定架11上，固定块41上设有两个圆孔411，所述的圆孔411的形状为椭圆形；所述的摇杆42安装在圆孔411内，且摇杆42的下端与二号转轴37相连接。摇杆42在圆孔411内的移动，可以控制六号齿轮35和七号齿轮36的啮合与分离。

如图1、图2、图3、图4、图10，所述的二号固定架19与支架机构2相连接；所述的一号连接杆16连接在一号固定架11和二号连接杆17之间，一号连接杆16的数量为两个；所述的脚踏板18安装在二号连接杆17上；所述的二号连接杆17安装在两个一号连接杆16之间。

如图1、图2、图3、图7、图9，所述的四号固定架22安装在三号固定架21上，四号固定架22的数量为四个；所述的一号转轮23安装在四号固定架22上，一号转轮23的数量为四个；所述的二号转轮25安装在一号转轴24上，且二号转轮25安装位置在两个一号转轮23之间，二号转轮25的直径比一号转轮23的直径大，二号转轮25的数量为两个。

如图1、图2、图3、图9、图10，所述的六号齿轮35、七号齿轮36为斜锥齿轮；所述的五号齿轮34与一号齿轮13相啮合；所述的二号转轴37上设有十四号齿轮371；所述的十四号齿轮371与一号传动链条242相连接。

如图1、图2、图3、图6、图8，所述的三号转轴331安装在六号固定架335上，三号转轴331与手柄32相连接；所述的四号转轴332和五号转轴333分别安装在五号固定架334和六号固定架335之间；所述的四号转轴332与五号齿轮34相连接；所述的五号转轴333与六号齿轮35相连接。

如图1、图2、图8、图9、图10，所述的十一号齿轮3321与八号齿轮3311的传动比为2/3；所述的十二号齿轮3322与九号齿轮3312之间的传动比为1；所述的十三号齿轮3323与十号齿轮3313之间的传动比为3/2，这样的设计，使得可以调节轮椅转弯的角度。

如图1、图2、图3、图4、图10，所述的五号转轴333上依次安装有三个齿轮，其上齿轮的大小与安装位置与四号转轴332上的十一号齿轮3321、十二号齿轮3322和十三号齿轮3323的大小与安装位置完全相同。

本装置的工作过程，通过调节转盘31使控制箱33内的齿轮组运动实现轮椅转向和运动，通过手柄32调节卡块在卡槽内的位置，来改变控制箱33内齿轮组的传动比，以此来调节轮椅转弯角度的大小。控制箱33内的齿轮组转动会带动五号齿轮34和一号转轮23啮合转动，这是来实现轮椅的转向；控制箱33内的齿轮组转动也会带动六号齿轮35和七号齿轮36啮合传动，通过二号转轴和一号传动链条来带动一号转轴和二号转轮转动，从而实现轮椅的运动。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种新型齿轮轮椅，包括固定底座(1)、支架机构(2)、传动机构(3)和控制机构(4)，其特征在于：

所述的固定底座(1)上设有一号固定架(11)、固定盘(12)、一号齿轮(13)、座椅(14)、扶手(15)、一号连接杆(16)、二号连接杆(17)、脚踏板(18)和二号固定架(19)；所述的一号固定架(11)安装在固定盘(12)和座椅(14)之间；所述的一号齿轮(13)安装在固定盘(12)和二号固定架(19)之间；所述的扶手(15)安装在座椅(14)的两侧；

所述的支架机构(2)安装在固定底座(1)的下方，支架机构(2)上设有三号固定架(21)、四号固定架(22)、一号转轮(23)、一号转轴(24)、二号转轮(25)和电动机(26)；所述的三号固定架(21)与二号固定架(19)相连接；所述的一号转轴(24)安装在三号固定架(21)上，一号转轴(24)上设有二号齿轮(241)、一号传动链条(242)、二号传动链条(243)和三号齿轮(244)；所述的一号传动链条(242)安装在二号齿轮(241)上；所述的二号传动链条(243)安装在三号齿轮(244)上；所述的电动机(26)上安装有四号齿轮(261)；所述的四号齿轮(261)与二号传动链条(243)相连接；

所述的传动机构(3)安装在固定底座(1)上，传动机构(3)包括调节转盘(31)、手柄(32)、控制箱(33)、五号齿轮(34)、六号齿轮(35)、七号齿轮(36)和二号转轴(37)；所述的调节转盘(31)安装在控制箱(33)上，所述的手柄(32)安装在调节转盘(31)内；所述的手柄(32)上设有外筒(321)和移动轴(322)；所述的外筒(321)内设有滑槽(3211)和卡槽(3212)，所述的滑槽(3211)的截面形状为矩形，所述的卡槽(3212)的数量为三个，卡槽(3212)设置在滑槽(3211)的侧面；所述的移动轴(322)上设有卡块(3221)；

所述的控制箱(33)内设有三号转轴(331)、四号转轴(332)、五号转轴(333)、五号固定架(334)和六号固定架(335)；所述的三号转轴(331)上设有八号齿轮(3311)、九号齿轮(3312)和十号齿轮(3313)；所述的八号齿轮(3311)、九号齿轮(3312)和十号齿轮(3313)之间分别有安装间隔，且所述的八号齿轮(3311)的直径大于九号齿轮(3312)，所述的九号齿轮(3312)的直径大于十号齿轮(3313)；所述的四号转轴(332)上设有十一号齿轮(3321)、十二号齿轮(3322)和十三号齿轮(3323)；所述的十一号齿轮(3321)、十二号齿轮(3322)和十三号齿轮(3323)之间分别设有安装间隔；

所述的控制机构(4)安装在固定底座(1)上，控制机构(4)上设有固定块(41)和摇杆(42)；所述的固定块(41)安装在一号固定架(11)上，固定块(41)上设有两个圆孔(411)，所述的圆孔(411)的形状为椭圆形；所述的摇杆(42)安装在圆孔(411)内，且摇杆(42)的下端与二号转轴(37)相连接；

所述的二号固定架(19)与支架机构(2)相连接；所述的一号连接杆(16)连接在一号固定架(11)和二号连接杆(17)之间，一号连接杆(16)的数量为两个；所述的脚踏板(18)安装在二号连接杆(17)上；所述的二号连接杆(17)安装在两个一号连接杆(16)之间；

所述的四号固定架(22)安装在三号固定架(21)上，四号固定架(22)的数量为四个；所述的一号转轮(23)安装在四号固定架(22)上，一号转轮(23)的数量为四个；所述的二号转轮(25)安装在一号转轴(24)上，且二号转轮(25)安装位置在两个一号转轮(23)之间，二号转轮(25)的直径比一号转轮(23)的直径大，二号转轮(25)的数量为两个；

所述的六号齿轮(35)、七号齿轮(36)为斜锥齿轮；所述的五号齿轮(34)与一号齿轮(13)相啮合；所述的二号转轴(37)上设有十四号齿轮(371)；所述的十四号齿轮(371)与一号传动链条(242)相连接；

所述的三号转轴(331)安装在六号固定架(335)上，三号转轴(331)与手柄(32)相连接；所述的四号转轴(332)和五号转轴(333)分别安装在五号固定架(334)和六号固定架(335)之间；所述的十一号齿轮(3321)与八号齿轮(3311)的传动比为2/3；所述的十二号齿轮(3322)与九号齿轮(3312)之间的传动比为1；所述的十三号齿轮(3323)与十号齿轮(3313)之间的传动比为3/2；

所述的五号转轴(333)上依次安装有三个齿轮，其上齿轮的大小与安装位置与四号转轴(332)上的十一号齿轮(3321)、十二号齿轮(3322)和十三号齿轮(3323)的大小与安装位置完全相同。