CN107595496A - 助力车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种助力车，包括靠背装置、坐板和运动装置，坐板的两边分别通过执行装置与运动装置相连，执行装置与靠背装置相连，运动装置带动靠背装置和坐板运动。靠背装置包括靠背板、靠背连接件和连接板，靠背板和连接板通过靠背连接件相连，连接板与第一中间连杆相连,运动装置包括支架，支架上安装有前轮、后轮和电机，电机与螺杆相连，电机转动时带动螺杆自身旋转。本发明所提供的助力车，采用模块化设计，能够根据不同的人进行私人订制，成本较低、制造容易，使用方便。

Description

助力车

技术领域

本发明属于设备制造技术领域，具体涉及一种助力车。

背景技术

传统的助力车，针对下肢功能障碍的用户，常见的辅助和康复产品往往只具备辅助用户站起/坐下或下肢康复训练中的某一项，而不能很好的将两者结合，使其具有很大的使用局限性。并且，多数产品仍需要其他人辅助进行操作，其存在携带性差，效率低，使用寿命短，质量大，成本高，舒适度差的缺陷。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种集助起、坐和行走功能为一体的用户可以完全独立操作的助力车。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种助力车，包括靠背装置、坐板和运动装置，坐板的两边分别通过执行装置与运动装置相连，执行装置与靠背装置相连，运动装置带动靠背装置和坐板运动。

优选地，所述执行装置包括第一级连杆机构、第二级连杆机构、第三级连杆机构、螺杆和推力杆；第一级连杆机构包括第一级左连杆和第一级右连杆，第二级连杆机构包括第二级左连杆和第二级右连杆，第三级连杆机构包括第三级左连杆和第三级右连杆；第一级左连杆的两端和第一级右连杆的两端分别通过第一中间连杆和第二中间连杆相连，第一级左连杆、第一级右连杆、第一中间连杆和第二中间连杆构成平行四边形结构；第二级左连杆的两端和第二级右连杆的两端分别通过第二中间连杆和第三中间连杆相连，第二级左连杆、第二级右连杆、第二中间连杆和第三中间连杆构成平行四边形结构；第三级右连杆的一端与运动装置相连，第三级右连杆的另一端通过第三中间连杆与第三级左连杆的一端相连，第三级左连杆的另一端与推力杆相连；第二中间连杆与第一级左连杆相连的端部还与第二级左连杆相连，第二中间连杆与第一级右连杆相连的端部还与第二级右连杆相连；第二级左连杆与第三级左连杆之间还设有第一齿轮，第二级左连杆的中部依次设有互相啮合的第二齿轮和第三齿轮，第三级左连杆与第三中间连杆连接的中间设有第四齿轮，第三级左连杆上依次分别设有互相啮合的第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮和第九齿轮，第九齿轮与运动装置相连；推力杆的另一端铰接有螺母装置，螺母装置套设于螺杆上，螺母装置与螺杆活动连接；螺母装置在螺杆上往返运动时，与螺母装置相连的推力杆推动第三级左连杆摆动，第三级左连杆在摆动过程中带动第一级连杆机构、第二级连杆机构和第三级连杆机构运动，从而带动坐板运动。

优选地，所述坐板的侧边设有坐板侧边安装孔和旋转装置，坐板侧边安装孔和第一中间连杆通过旋转装置相连，旋转装置包括旋转盘内壳和旋转盘外壳，旋转盘内壳和旋转盘外壳都为圆柱体开口结构，旋转盘内壳与旋转盘外壳贴合；旋转盘内壳内部设有内壳安装孔、内壳限位挡块、水平限位孔和垂直限位孔；旋转外壳的内部设有外壳限位孔、外壳限位挡块、中心孔柱和外壳安装孔，中心孔柱上套设有盘簧，外壳限位孔内套设有限位销钉，限位销钉用于控制旋转盘内壳和旋转盘外壳的相对回转运动。

优选地，所述中心孔柱位于旋转盘外壳底部的中间且延伸方向为旋转盘外壳的开口方向。

优选地，所述靠背装置包括靠背板、靠背连接件和连接板，靠背板和连接板通过靠背连接件相连，连接板与第一中间连杆相连。

优选地，所述靠背板竖直布置，靠背板上还设有扶手。

优选地，所述运动装置包括支架，支架上安装有前轮、后轮和电机，电机与螺杆相连，电机转动时带动螺杆自身旋转。

优选地，所述支架上还设有底部支撑，底部支撑与第三级右连杆相连。

优选地，所述后轮上还设有后尾灯。

优选地，所述前轮为万向轮。

本发明的有益效果是：

1、本发明中坐板的运动拟合人体的运动轨迹，更舒适；整个装置结构较小，质量轻，在小范围内即可以实现换向等动作，便于室内活动。

2、本发明在起始位置时整个装置的机构收缩比例较高，纵向高度较低，便于携带，在室外活动中具有很强的实用性。

3、本发明采用纯机械式的齿轮连杆结构，利用结构自身的自锁性为用户提供安全保护，可靠性更高，成本低，更具有普及性；本装置可以真正意义上实现独立操作，实现生活上的自理。

4、本发明采用模块化的思想，将运动装置的底部进行模块化处理，设置为不同的功能模块，可根据用户的需求可以设计为户外能力更强的大轮、履带等，适合室内的小轮；也可以设计为能电动控制的轮子，通过在主框架的后区增加一个电机和高低位转速的开关，实现装置的自动行进，低位转速可以辅助用户进行下肢恢复锻炼，高位转速可以在用累的时候，实现代步工具。

5、本发明便于进行私人化定制，因为个体的臀部运动轨迹是不一样的，通过采集用户的运动轨迹数据再生执行机构的尺寸，进而实现私人化的定制。

6、本发明具有较强的经济性，实用性和可靠性。

附图说明

图1是本发明助力车的结构示意图；

图2是本发明助力车侧面的结构示意图；

图3是本发明助力车执行装置结构示意图；

图4是本发明助力车执行装置侧面示意图；

图5是本发明助力车执行装置原理示意图；

图6是本发明助力车执行装置运动原理示意图；

图7是本发明助力车坐板与执行装置连接处的爆炸示意图；

图8是本发明助力车旋转盘内壳结构示意图；

图9是本发明助力车旋转盘外壳结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

如图1和图2所示，本发明提供的一种助力车，其特征在于：包括靠背装置1、坐板2和运动装置3，坐板2的两边分别通过执行装置4与运动装置3相连，执行装置4与靠背装置1相连，运动装置3带动靠背装置1和坐板2运动。

如图3和图4所示，执行装置4包括第一级连杆机构41、第二级连杆机构42、第三级连杆机构43、螺杆44和推力杆48；第一级连杆机构41包括第一级左连杆411和第一级右连杆412，第二级连杆机构42包括第二级左连杆421和第二级右连杆422，第三级连杆机构43包括第三级左连杆431和第三级右连杆432；第一级左连杆411的两端和第一级右连杆412的两端分别通过第一中间连杆45和第二中间连杆46相连，第一级左连杆411、第一级右连杆412、第一中间连杆45和第二中间连杆46构成平行四边形结构；第二级左连杆421的两端和第二级右连杆422的两端分别通过第二中间连杆46和第三中间连杆47相连，第二级左连杆421、第二级右连杆422、第二中间连杆46和第三中间连杆47构成平行四边形结构；第三级右连杆432的一端与运动装置3相连，第三级右连杆432的另一端通过第三中间连杆47与第三级左连杆431的一端相连，第三级左连杆431的另一端与推力杆48相连；第二中间连杆46与第一级左连杆411相连的端部还与第二级左连杆421相连，第二中间连杆46与第一级右连杆412相连的端部还与第二级右连杆422相连；第二级左连杆421与第三级左连杆431之间还设有第一齿轮51，第二级左连杆的中部依次设有互相啮合的第二齿轮52和第三齿轮53，第三级左连杆431与第三中间连杆47连接的中间设有第四齿轮54，第三级左连杆431上依次分别设有互相啮合的第五齿轮55、第六齿轮56、第七齿轮57、第八齿轮58和第九齿轮59，第九齿轮59与运动装置3相连；推力杆48的另一端铰接有螺母装置49，螺母装置49套设于螺杆44上，螺母装置49与螺杆44活动连接；螺母装置49在螺杆44上往返运动时，与螺母装置49相连的推力杆48推动第三级左连杆431摆动，第三级左连杆431在摆动过程中带动第一级连杆机构41、第二级连杆机构42和第三级连杆机构43运动，从而带动坐板2运动。

第一级连杆机构41中的第一级左连杆411、第一级右连杆412分别与第一中间连杆、第二中间连杆的连接方式为通过销连接。第二级连杆机构42中的第二级左连杆421、第二级右连杆422分别和第二中间连杆46、第三中间连杆47通过销连接，第三级连杆机构43中第三级左连杆431、第三中间连杆47和第三级右连杆432的连接方式为通过销连接。

第二级左连杆421与第三级左连杆431相连的端部中间设有第一齿轮51，第二级左连杆421上依次设有的第二齿轮52和第三齿轮53互相啮合。

螺杆44转动带动螺母装置49运动，推力杆48推动第三级左连杆431做旋转运动，第五齿轮55、第三级左连杆431和第四齿轮54这个组合输出的传动比设为i1，第一齿轮51、第二级左连杆421与第三齿轮53构成的组合输出的传动比设为i2。由于第五齿轮55固定，第五齿轮55、第三级左连杆431和第四齿轮54这个组合中第四齿轮54以固定的传动比i1转动。由于第四齿轮54与第二级左连杆421固定连接，则第二级左连杆421以相同转速绕相连接的转轴旋转，同理，由于第一齿轮51与第三级左连杆431固定连接，相对于第三级左连杆431，第一齿轮51、第二级左连杆421与第三齿轮53构成的组合以传动比i2输出，第三齿轮53转动，由于第三齿轮53与第一级左连杆411固定连接，第一级左连杆411以同样转速转动，实现不同连杆速度间的耦合。通过控制传动比i1、传动比i2以及第三级左连杆431的长度实现第一级左连杆411的输出端点的轨迹与人体臀部的真实轨迹进行拟合。

由于用户不同其臀部在站立与坐下过程中的运动轨迹曲线不一样，传动比i1和传动比i2根据实际情况进行调整。在具体的实施例中齿轮的个数可根据实际情况有所适当的增减，在符合传动比的情况下，对齿轮的尺寸可做相应的调整。

执行装置4的原理简化为如图5所示，通过相关软件的运动模拟最后得出坐板2的运动曲线如图6所示，图6中的坐板运动曲线6为执行装置4在运动过程中，坐板2的运动曲线，可以看出坐板2的运动曲线完全符合人体在站立和坐在助力车过程中臀部的实际运动规律。

运动装置3包括支架31，支架31上安装有前轮32、后轮33和电机34，前轮32为万向轮，在推着助力车行走的过程中，可以实现周向的运动，而不是局限于一个方向的运动。电机34与螺杆50相连，电机34的输出端通过变速箱与螺杆的端部相连，电机34转动时驱动螺杆44自身旋转。套设在螺杆44上的螺母装置49在螺杆44自身旋转过程中，做往返运动，从而带动整个执行装置4做相应的运动，执行装置4在运动过程中带动坐板2做模拟人体臀部在起立和坐下时候的运动。坐板2的运动曲线如图6中坐板运动曲线6所示。支架31上还设有底部支撑35，底部支撑35与第第三级右连杆432相连。后轮33上还设有后尾灯，后尾灯用于指示或提示周围的环境，提高了助力车本身的安全性。

如图7到图9所示，坐板2的侧边设有坐板侧边安装孔21和旋转装置22，坐板侧边安装孔21和第一中间连杆45通过旋转装置22相连，旋转装置22包括旋转盘内壳23和旋转盘外壳24，旋转盘内壳23和旋转盘外壳24都为圆柱体开口结构，旋转盘内壳23与旋转盘外壳24贴合；旋转盘内壳23内部设有内壳安装孔231、内壳限位挡块232、水平限位孔233和垂直限位孔234；旋转外壳24的内部设有外壳限位孔241、外壳限位挡块242、中心孔柱243和外壳安装孔244，中心孔柱243上套设有盘簧245，外壳限位孔241内套设有限位销钉246，限位销钉246用于控制旋转盘内壳23和旋转盘外壳24的相对回转运动。

旋转盘内壳23通过内壳安装孔231与坐板2上的侧边安装孔21通过螺钉等固定连接；旋转盘外壳24通过外壳安装孔244与第一中间连杆45通过螺钉固定连接。旋转盘内壳23套入旋转盘外壳24后通过中心孔柱243进行轴向连接，在内壳限位挡块232和外壳限位挡块242的作用下，旋转盘内壳23与旋转盘外壳24之间的相对转动范围为90度，即就是在初始状态坐板2为水平状态，工作过程中坐板2的最大翻转角度为垂直状态。

中心孔柱243位于旋转盘外壳24底部的中间且延伸方向为旋转盘外壳24的开口方向，中心孔柱243上套设有盘簧245，盘簧245与旋转盘内壳23与旋转盘外壳24相连，盘簧245的初始状态为水平状态，盘簧245的起到复位坐板2的作用。

坐板2处于初始状态的水平位置时，旋转盘内壳23上的水平限位孔233与旋转盘外壳24上的外壳限位孔241重合，按下限位销钉246，坐板2的水平限位锁紧。当坐板2处于垂直状态时，旋转盘内壳23上的垂直限位孔234与旋转盘外壳24上的外壳限位孔241重合，按下限位销钉246，坐板2的垂直限位锁紧，提起限位销钉246，释放垂直限位状态。通过盘簧245和限位销钉246来实现限位和复位功能只是一种方式，根据不同的结构，可以通过联动机构，阻尼器等其他限位结构来实现这一功能。

靠背装置1包括靠背板11、靠背连接件12和连接板13，靠背板11和连接板13通过靠背连接件12相连，连接板13与第一中间连杆45相连。靠背板11竖直布置，靠背板11上还设有扶手14。

为了能更好的理解本发明助力车的工作原理，将本发明助力车的工作过程叙述一遍：坐板2呈水平位置，用户从椅子等移至坐板2上，为站起阶段准备。用户释放限位销钉246，打开电机34的开关，电机34工作，旋转的电机34带动螺杆44进行自身旋转，通过齿轮连杆机构带动臀部下的坐板2按照人体运动轨迹进行向上起立运动，至预设终点，电机34停机，用户站起动作完成。按下限位销钉246锁紧垂直限位，坐板2呈垂直状态，为行走提供空间，用户转身面向靠背装置1的方向，用户通过靠背板11上的扶手14保证站立稳定，推动助力车进行行走。当用户行走疲惫停止运动时，提起限位销钉246，可释放垂直限位，在盘簧245的作用下坐板2恢复水平位置，再按下限位销钉246，锁紧水平限位，用户可以在坐板2上进行休息。用户行至助力车前，转身背对靠背装置1，提起限位销钉246，坐板2恢复水平位置，用户坐上坐板2后打开电机34反向开关，机构回落至坐下姿态，电机34停机，用户移至坐板2上，坐下动作完成。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种助力车，其特征在于：包括靠背装置(1)、坐板(2)和运动装置(3)，坐板(2)的两边分别通过执行装置(4)与运动装置(3)相连，执行装置(4)与靠背装置(1)相连，运动装置(3)带动靠背装置(1)和坐板(2)运动。

2.根据权利要求1所述的助力车，其特征在于：所述执行装置(4)包括第一级连杆机构(41)、第二级连杆机构(42)、第三级连杆机构(43)、螺杆(44)和推力杆(48)；第一级连杆机构(41)包括第一级左连杆(411)和第一级右连杆(412)，第二级连杆机构(42)包括第二级左连杆(421)和第二级右连杆(422)，第三级连杆机构(43)包括第三级左连杆(431)和第三级右连杆(432)；第一级左连杆(411)的两端和第一级右连杆(412)的两端分别通过第一中间连杆(45)和第二中间连杆(46)相连，第一级左连杆(411)、第一级右连杆(412)、第一中间连杆(45)和第二中间连杆(46)构成平行四边形结构；第二级左连杆(421)的两端和第二级右连杆(422)的两端分别通过第二中间连杆(46)和第三中间连杆(47)相连，第二级左连杆(421)、第二级右连杆(422)、第二中间连杆(46)和第三中间连杆(47)构成平行四边形结构；第三级右连杆(432)的一端与运动装置(3)相连，第三级右连杆(432)的另一端通过第三中间连杆(47)与第三级左连杆(431)的一端相连，第三级左连杆(431)的另一端与推力杆(48)相连；第二中间连杆(46)与第一级左连杆(411)相连的端部还与第二级左连杆(421)相连，第二中间连杆(46)与第一级右连杆(412)相连的端部还与第二级右连杆(422)相连；第二级左连杆(421)与第三级左连杆(431)之间还设有第一齿轮(51)，第二级左连杆的中部依次设有互相啮合的第二齿轮(52)和第三齿轮(53)，第三级左连杆(431)与第三中间连杆(47)连接的中间设有第四齿轮(54)，第三级左连杆(431)上依次分别设有互相啮合的第五齿轮(55)、第六齿轮(56)、第七齿轮(57)、第八齿轮(58)和第九齿轮(59)，第九齿轮(59)与运动装置(3)相连；推力杆(48)的另一端铰接有螺母装置(49)，螺母装置(49)套设于螺杆(44)上，螺母装置(49)与螺杆(44)活动连接；螺母装置(49)在螺杆(44)上往返运动时，与螺母装置(49)相连的推力杆(48)推动第三级左连杆(431)摆动，第三级左连杆(431)在摆动过程中带动第一级连杆机构(41)、第二级连杆机构(42)和第三级连杆机构(43)运动，从而带动坐板(2)运动。

3.根据权利要求2所述的助力车，其特征在于：所述坐板(2)的侧边设有坐板侧边安装孔(21)和旋转装置(22)，坐板侧边安装孔(21)和第一中间连杆(45)通过旋转装置(22)相连，旋转装置(22)包括旋转盘内壳(23)和旋转盘外壳(24)，旋转盘内壳(23)和旋转盘外壳(24)都为圆柱体开口结构，旋转盘内壳(23)与旋转盘外壳(24)贴合；旋转盘内壳(23)内部设有内壳安装孔(231)、内壳限位挡块(232)、水平限位孔(233)和垂直限位孔(234)；旋转外壳(24)的内部设有外壳限位孔(241)、外壳限位挡块(242)、中心孔柱(243)和外壳安装孔(244)，中心孔柱(243)上套设有盘簧(245)，外壳限位孔(241)内套设有限位销钉(246)，限位销钉(246)用于控制旋转盘内壳(23)和旋转盘外壳(24)的相对回转运动。

4.根据权利要求3所述的助力车，其特征在于：所述中心孔柱(243)位于旋转盘外壳(24)底部的中间且延伸方向为旋转盘外壳(24)的开口方向。

5.根据权利要求2所述的助力车，其特征在于：所述靠背装置(1)包括靠背板(11)、靠背连接件(12)和连接板(13)，靠背板(11)和连接板(13)通过靠背连接件(12)相连，连接板(13)与第一中间连杆(45)相连。

6.根据权利要求5所述的助力车，其特征在于：所述靠背板(11)竖直布置，靠背板(11)上还设有扶手(14)。

7.根据权利要求2所述的助力车，其特征在于：所述运动装置(3)包括支架(31)，支架(31)上安装有前轮(32)、后轮(33)和电机(34)，电机(34)与螺杆(44)相连，电机(34)转动时带动螺杆(44)自身旋转。

8.根据权利要求7所述的助力车，其特征在于：所述支架(31)上还设有底部支撑(35)，底部支撑(35)与第三级右连杆(432)相连。

9.根据权利要求7所述的助力车，其特征在于：所述后轮(33)上还设有后尾灯。

10.根据权利要求7所述的助力车，其特征在于：所述前轮(32)为万向轮。