CN107595501A - 电动爬楼轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种电动爬楼轮椅，属于辅助生活机械设备领域，其结构包括车架和同时能完成上下楼动作的上下楼梯执行机构，还包括电缸支撑模块和电机及减速机构，电缸支撑模块设置于框架下部，电机及减速机构设置于框架下部驱动上下楼梯执行机构运动。本发明专利所描述的一种电动爬楼轮椅，机器小巧轻便，适应性强，运行稳定，安全性高，可在狭小楼道内运行。

Description

电动爬楼轮椅

技术领域

本发明专利涉及一种电动爬楼轮椅，属于辅助生活机械设备领域。

背景技术

本发明专利是一种新型电动爬楼轮椅。现有爬楼轮椅常见有星轮式和履带式两种：星轮式爬楼轮椅由于其星轮轮距和深度固定，而楼梯台阶的高、宽尺寸不一，在爬行中容易出现错位打滑现象，存在一定安全隐患；履带型式爬楼轮椅，当履带每离开上一台阶或行进到下一台阶时会出现因重心偏离而前后倾侧，在第一或最后一个台阶尤为明显，同时履带式爬楼轮椅不适合在楼梯台阶过于光滑以及斜度大于30～35度的场合使用，且履带式爬楼机平地行走时阻力较大，转角处拐弯不灵活，需要较大空间。因此需要一种安全可靠、体积小巧、节省人力并且灵活易操作的爬楼轮椅，以帮助上下楼有困难的人群。。

发明内容

本发明专利的目的在于提供一种可以帮助行动有困难的人群解决上下楼问题的电动爬楼轮椅。

为了实现上述目的， 本发明专利采用如下技术方案：

一种电动爬楼轮椅，其特征在于，包括：车架、操作把手、控制面板、座椅、万向轮、电池、电机、传动机构、轴一、轴二、车轮、上下楼梯执行机构、电缸支撑模块和阶沿刹车机构，其中：

所述操作把手安装于所述车架上端，所述操作把手上安装有启动按钮；

所述控制面板安装于所述车架上端，所述控制面板上安装有控制开关；

所述座椅安装于所述车架的下部，所述座椅仅起支撑人的重量的作用；

所述车轮安装于所述车架的底部；

所述万向轮安装于所述车架的底部；

所述电池、电机、传动机构固定安装于所述座椅下部的所述车架上，电池、控制面板、操作把手、电机之间电性连接；

所述传动机构采用链轮传动（或齿轮、皮带、蜗轮蜗杆等），并且其驱动轴一和轴二做同步旋转运动；

所述上下楼梯执行机构安装在车架下部，其包括：主动曲柄、从动曲柄、滑块、爬楼摇杆；

所述主动曲柄一端固定安装在传动机构的轴一上，所述主动曲柄的另一端通过销孔与滑块的销孔铰接；

所述从动曲柄一端固定安装在传动机构的轴二上，所述从动曲柄的另一端通过销孔与爬楼摇杆中间部分的销孔铰接，所述爬楼摇杆上段与所述滑块构成滑动副；

所述电缸支撑模块安装在车架背部，其包括：固定板、支撑板、拉板、支架板、电动推缸、带轮、履带；

所述固定板对称固定安装在所述车架上；

所述支撑板通过一端销孔与所述固定板上的销孔铰接，所述支撑板的另一端的销孔与所述支架板的销孔铰接；

所述拉板两端与所述上部的支撑板固定连接；

所述电动推缸的一端销孔与所述车架下端的销孔铰接，所述电动推缸的另一端销孔与所述拉板中间部分的销孔铰接，所述电池、控制面板上的控制开关和操作把手上的启动按钮与电动推缸电性连接；

所述带轮的销孔与所述的支架板的销孔铰接，所述带轮之间通过履带链接构成带传动；

所述阶沿刹车机构安装在车架与车轮之间，其包括：刹车板、刹车块和滑轮；

所述刹车板的一端销孔与所述车架底部销孔铰接；

所述刹车块固定安装在所述刹车板上；

所述滑轮销孔与所述刹车板的另一端销孔铰接。

附图说明

附图1和附图2为电动爬楼轮椅的立体结构示意图；

附图3为电动爬楼轮椅的局部放大图；

附图4为电动爬楼轮椅的刹车件的立体结构示意图；

附图5为电动爬楼轮椅的电缸支撑模块的立体结构示意图；

附图6为电动爬楼轮椅的电缸支撑模块的剖视图；

附图7中，车轮支撑在地面上，电缸支撑模块支撑在台阶上，上下楼梯执行机构做顺时针的旋转运动，爬楼摇杆向后伸出；

附图8中，电缸支撑模块支撑在台阶上，上下楼梯执行机构做顺时针的旋转运动，爬楼摇杆支撑在地面上，将整台电动爬楼轮椅抬起；

附图9中，电缸支撑模块支撑在台阶上，上下楼梯执行机构继续做顺时针的旋转运动，爬楼摇杆支撑在地面上，将整台电动爬楼轮椅抬起放入第一级台阶面上；

附图10中，电缸支撑模块支撑在台阶上，车轮支撑在台阶面上，上下楼梯执行机构继续做顺时针的旋转运动，爬楼摇杆在上下楼梯执行机构的旋转运动带动下继续运动。

附图11中，电缸支撑模块支撑在台阶上，车轮支撑在台阶面上，上下楼执行机构已经完成一个运动周期，并开始下一个周期的上下楼运动。

图中: 1 车架；2 操作把手；3 控制面板；4 座椅；5电池；6 万向轮；7 电机；8 轴一；9 轴二；10上下楼梯执行机构；11 主动曲柄；12 从动曲柄；13 滑块；14 爬楼摇杆；15 电缸支撑模块；16 固定板；17 支撑板；18 拉板；19 支架板；20 电动推缸；21 带轮；22 履带；23 阶沿刹车机构；24 刹车板；25 刹车块；26 滑轮；27 车轮；28 传动机构。

具体实施方式

为实现本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施做详细的说明。

本发明提供一种电动爬楼轮椅，其结构如图 1-6所示，包括：车架（1）、操作把手（2）、控制面板（3）、座椅(4)、电池(5)、万向轮（6）、电机 (7)、轴一（8）、轴二（9）、上下楼梯执行机构（10）、电缸支撑模块（15）、阶沿刹车机构（23）和传动机构（28）。

电动爬楼轮椅以车架（1）为基础，所述所有零部件均安装在所述车架（1）上。

操作把手（2）安装于所述车架(1)上端，所述操作把手(2)上安装有启动按钮。

控制面板（3）安装于所述车架（1）上端，所述控制面板（3）上安装有控制开关。

座椅（4）安装于车架（1）的下部，所述座椅（4）仅起支撑人的重量的作用。

电池（5）固定安装于座椅（4）下部的车架（1）上，电池（5）用于提供动力，以维持稳定的爬升力。

万向轮（6）安装于车架（1）的底部，所述车轮万向轮（6）仅起支撑和转向作用。

电机（7）及传动机构(28)固定安装于座椅（4）下部的车架（1）上，所述电池（5）、控制面板（3）上的控制开关和操作把手(2)上的启动按钮与电机（7）电性连接，电池将电能传送至传动机构（28），并转换成动能；然后通过传动机构（28）中的轴一（8）与轴二（9）将动力传输至上下楼梯执行机构(10)以驱动电动爬楼轮椅上、下楼。

上下楼梯执行机构（10）包括主动曲柄（11）、从动曲柄（12）、滑块（13）、爬楼摇杆（14）。

所述主动曲柄（11）一端固定安装在传动机构(28)的轴一（8）上，所述主动曲柄（11）的另一端通过销孔与滑块（13）的销孔铰接。

所述从动曲柄（12）一端固定安装在传动机构(28)的轴二（9）上，所述从动曲柄（12）的另一端通过销孔与爬楼摇杆（14）中间部分的销孔铰接，所述爬楼摇杆（14）上段与所述滑块构成滑动副。

电缸支撑模块（15）包括固定板（16）、支撑板（17）、拉板（18）、支架板（19）、电动推缸（20）、带轮（21）、履带（22）。

所述固定板（16）对称固定安装在所述车架（1）上。

所述支撑板（17）通过一端销孔与所述固定板（16）上的销孔铰接，所述支撑板（17）的另一端的销孔与所述支架板（19）的销孔铰接。

所述拉板（18）两端与所述上部的支撑板（17）固定连接。

所述电动推缸（20）的一端销孔与所述车架（1）下端的销孔铰接，所述电动推缸（20）的另一端销孔与所述拉板（18）中间部分的销孔铰接，所述电池（5）与电动推缸（20）电性连接，电池将电能传送至电动推缸（20），电动推缸带动支撑板（17）展开，使履带（22）支撑在台阶上，再轮椅上下楼过程中起到支撑作用，保证电动爬楼轮椅的重心稳定。

所述带轮（21）的销孔与所述的支架板（17）的销孔铰接，所述带轮（21）之间通过履带（22）链接构成带传动。

阶沿刹车机构（23）包括刹车板（24）、刹车块（25）和滑轮（26）。

所述刹车板（24）的一端销孔与所述车架（1）底部销孔铰接。

所述刹车块（25）固定安装在所述刹车板（24）上，由于刹车板（24）和车轮（27）相对于车架（1）是偏心旋转运动，由于刹车板（24）位置的旋转变化，刹车块（25）将贴在车轮（27）的内圈上，阻止其滚动，实现刹车作用。

所述滑轮（26）销孔与所述刹车板（24）的另一端销孔铰接。

车轮（27）安装于车架（1）的底部，所述车轮（27）仅起支撑和移动作用。

上、下楼梯时，由操作人员握住操作把手(2)来操控电动爬楼轮椅。当电动爬楼轮椅进行上楼运动时，操作人员将电动爬楼轮椅拉至台阶附近，背靠台阶方向，通过控制面板（3）上的控制开关将工作模式设置在上楼档位，此时电池给电动推缸（20）供电，动力经过电动推缸（20）输出至支撑板（17），支撑板（17）相对于固定板（16）旋转到指定位置，向后拉动电动爬楼轮椅，使车轮（27）靠在台阶立面上，操作人员将电动爬楼轮椅向后拖动翻转，使电缸支撑模块（15）靠在台阶上，此时按动操作把手(2)上的启动按钮，电池给电机 (7)供电，动力经过传动机构（28）驱动主动曲柄（11）和从动曲柄（12）做同步顺时针旋转运动，由于爬楼摇杆（14）中间部分与从动曲柄（12）相连接，爬楼摇杆（14）只能围绕铰接点进行旋转运动，同时爬楼摇杆（14）上段被限制只能在滑块（13）上做直线运动，所以爬楼摇杆就在主动曲柄与从动曲柄旋转运动的带动下而做出抬高、后伸，下落、收回的爬楼动作。在爬楼过程中，电缸支撑模块（）始终靠在台阶上，并可以实时调节，以保持工作过程中重心稳定。

图 7至图 11顺序为该电动爬楼轮椅的上楼过程示意，在上楼过程中：

1）参考图 7，车轮（27）靠在台阶立面上，电缸支撑模块（20）支撑在台阶上，主动曲柄（11）和从动曲柄（12）做同步顺时针旋转运动，使爬楼摇杆（14）做出后伸下落的动作；

2）参考图 8，电缸支撑模块（20）支撑在台阶上，主动曲柄（11）和从动曲柄（12）继续做同步顺时针旋转运动，使爬楼摇杆（14）下落支撑在地面上后；将整台电动爬楼轮椅抬起；

3）参考图 9，电缸支撑模块（20）支撑在台阶上，主动曲柄（11）和从动曲柄（12）继续做同步顺时针旋转运动，使爬楼摇杆（14）支撑在地面上；将整台电动爬楼轮椅抬起并将其放至到第一级台阶面上；

4）参考图 9，整台电动爬楼轮椅抬起放至到第一级台阶面后，爬楼摇杆（14）做出回收的动作；

5）进入下一个爬楼过程，如此循环，实现上楼的动作。

图 11至图 7倒序为该电动爬楼轮椅的下楼过程示意，在下楼过程中：

当需要下楼时，操作人员将电动爬楼轮椅推至台阶附近，面对台阶方向，通过控制面板（3）上的控制开关将工作模式设置在下楼档位，此时电池给电动推缸（20）供电，动力经过电动推缸（20）输出至支撑板（17），支撑板（17）相对于固定板（16）旋转到指定位置，操作人员将轮椅向后拖动翻转，使电缸支撑模块（20）靠在地面上，将电动爬楼轮椅向前推动至滑轮（26）滑落本阶台阶面，直至刹车块（25）与车轮（27）内圈贴合，由于刹车块（25）与车轮（27）内圈之间的摩擦力，使得车轮（27）被制动，从而避免该电动爬楼轮椅继续向前移动，此时按动操作把手(2)上的启动按钮，动力经过电机及减速机构（7）驱动主动曲柄（11）和从动曲柄（12）做同步逆时针旋转运动，使得爬楼摇杆（14）前伸落在更低的一级台阶上，然后将整台电动爬楼轮椅支撑起，离开本级台阶面，爬楼摇杆（14）继续做逆时针运动将整台电动爬楼轮椅放到更低一级台阶面，然后爬楼摇杆（14）收回，进入另一个下楼过程。

Claims (4)

1.一种电动爬楼轮椅，其特征在于，包括：车架、操作把手、控制面板、座椅、万向轮、电池、电机、传动机构、轴一、轴二、车轮、上下楼梯执行机构、电缸支撑模块和阶沿刹车机构，其中：

所述操作把手安装于所述车架上端，所述操作把手上安装有启动按钮；

所述控制面板安装于所述车架上端，所述控制面板上安装有控制开关；

所述座椅安装于所述车架的下部；

所述车轮安装于所述车架的底部；

所述万向轮安装于所述车架的底部；

所述电池、电机、传动机构固定安装于所述座椅下部的所述车架上，电池、控制面板、操作把手、电机之间电性连接；

所述传动机构采用链轮传动（或齿轮、皮带、蜗轮蜗杆等），并且其驱动轴一和轴二做同步旋转运动；

所述上下楼梯执行机构安装在车架下部，其包括：主动曲柄、从动曲柄、滑块、爬楼摇杆；

所述主动曲柄一端固定安装在电机及减速机构的轴一上，所述主动曲柄的另一端通过销孔与滑块的销孔铰接；

所述从动曲柄一端固定安装在电机及减速机构的轴二上，所述从动曲柄的另一端通过销孔与爬楼摇杆中间部分的销孔铰接，所述爬楼摇杆上段与所述滑块构成滑动副；

所述电缸支撑模块安装在车架背部，其包括：固定板、支撑板、拉板、支架板、电动推缸、带轮、皮带；

所述固定板对称固定安装在所述车架上；

所述支撑板通过一端销孔与所述固定板上的销孔铰接，所述支撑板的另一端的销孔与所述支架板的销孔铰接；

所述拉板两端与所述上部的支撑板固定连接；

所述电动推缸的一端销孔与所述车架下端的销孔铰接，所述电动推缸的另一端销孔与所述拉板中间部分的销孔铰接，所述电池、控制面板上的控制开关和操作把手上的启动按钮与电动推缸电性连接；

所述带轮的销孔与所述的支架板的销孔铰接，所述带轮之间通过皮带链接构成带传动；

所述阶沿刹车机构安装在车架与车轮之间，其包括：刹车板、刹车块和滑轮；

所述刹车板的一端销孔与所述车架底部销孔铰接；

所述刹车块固定安装在所述刹车板上；

所述滑轮销孔与所述刹车板的另一端销孔铰接。

2.根据权利要求1所述的电动爬楼轮椅，其特征在于，通过所述控制面板来进行操作，控制所述电机正、反转，以驱动上下楼梯执行机构的正、反向工作来实现上、下楼功能。

3.根据权利要求1所述的电动爬楼轮椅，其特征在于，通过所述电缸支撑模块来保证在上、下楼过程当中电动爬楼轮椅重心的稳定。

4.根据权利要求1所述的电动爬楼轮椅，其特征在于，通过所述阶沿刹车机构来防止其从台阶边缘滑落，以保证电动爬楼轮椅在台阶上安全运行。