CN108514478A - 一种新型的爬楼梯电动轮椅 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型的爬楼梯电动轮椅，组成零部件包括：前轮运动系统（1）、后轮运动系统（2）、转向手柄（3）、座椅（4）、减震器（5）、脚蹬（6）、链条（7）、前后连杆（8）、固定轴（9）、铰链（10）、气缸（11）、电源（12）、转轴（13）；前轮运动系统（1）的运动为主运动，后轮运动系统（2）的运动为副运动，主运动和副运动相互配合，使该爬楼梯电动轮椅既可以在平地上运动，又可以实现爬楼梯运动，在两种运动中还包含有减震装置、调重心装置、转向装置。

Description

一种新型的爬楼梯电动轮椅
技术领域
本发明属于电动轮椅领域，涉及一种新型的爬楼梯电动轮椅结构设计，运用于生活领域中老年人、腿部残障人士的日常生活。
背景技术
爬楼梯电动轮椅主要用于帮助年老体弱、下肢伤残者上下楼梯，随着国内养老事业的兴起，爬楼梯电动轮椅逐渐被重视起来，国内尚没有体积小巧、操控简单、价格低廉、适用于普通居民楼梯和广大残疾人及老年人的爬楼梯电动轮椅，现今各生产商之间不断竞争，加大研发力度，不断提高产品质量。
现在市场上爬楼梯电动轮椅分为两种类型：连续型和间歇型。
一、连续型：在爬楼梯时只有一组支撑装置，依靠这组支撑装置的连续运动来实现爬楼梯电动轮椅上下楼梯的功能。重心波动小、稳定性好、传动效率高；但缺点是体积大、平地行走阻力较大，适合场地宽大的场所。
二、间歇型：该种爬楼梯电动轮椅有两套支撑装置，在爬楼梯过程中有两套支撑装置交替支撑。先有一套支撑装置支撑，然后提高爬楼梯电动轮椅与另一套支撑装置，而后向前移动。另一套支撑装置作用且收回之前的一套支撑装置。运动平稳，但是控制难度较大，操作复杂。
由以上可以看出连续型和间歇型各有优缺点，所以我们对连续型爬楼梯电动轮椅的改进就很有必要，以达到我们所要求的效果。
发明内容
本发明的目的是：设计了一种新型的爬楼梯电动轮椅，它具有结构简单，控制方便，爬楼梯时运行平稳，乘坐舒适性高。
本发明的技术方案是：
一种新型的爬楼梯电动轮椅，其主要结构有前轮运动系统（1）和后轮运动系统（2）两大部分组成，前轮运动系统（1）的运动为主运动，后轮运动系统（2）的运动为副运动，当该爬楼梯电动轮椅在平地上运动时，仅开启主运动，即只有前轮运动系统（1）在运动，此时自转电动机Ⅰ（1-8-1）与自转电动机Ⅱ（1-8-2）同方向转动，并通过蜗杆（1-9）、涡轮（1-10）带动中心轮（1-4）转动，则与中心轮（1-4）相啮合的角轮（1-5）开始转动并在同步带（1-2）上向前滚动，从而使整个爬楼梯电动轮椅向前运动；当需要爬楼梯时，则向下按压转向手柄（3），开启副运动，即后轮运动系统（2）开始运动，减速箱（2-3）内的公转电动机（2-6）转动并通过齿轮传动带动后轮轴（2-2）转动，从而两后轮（2-1）开始向前滚动，后轮轴（2-2）通过链轮Ⅱ（2-4）、链条（7）、链轮Ⅰ（1-6）带动前轮轴（1-7）转动，从而前轮轴（1-7）通过三脚架（1-3）带动两个前轮同时整体向前翻滚，进行爬楼梯运动；脚蹬（6）通过连杆固定在座椅（4）的前侧；电源（12）位于座椅（4）的下侧，通过导线给自转电动机Ⅰ（1-8-1）、自转电动机Ⅱ（1-8-2）、公转电动机（2-6）供给电能。主运动和副运动相互配合，使该爬楼梯电动轮椅既可以在平地上运动，又可以实现爬楼梯运动，在两种运动中还包含有减震装置、调重心装置、转向装置。
所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅，其特征在于：在前轮运动系统（1）中，前轮采用三角形同步带机构，同步带（1-2）内正中有一个中心轮（1-4），中心轮（1-4）周边均匀分布有另外三个等大的角轮（1-5）并与之相啮合，角轮（1-5）又与覆着在外边的同步带（1-2）相啮合，中心轮（1-4）沿其轴向向外固定连接涡轮（1-10），支架（1-1）两侧固定有自转电动机Ⅰ（1-8-1）与自转电动机Ⅱ（1-8-2）通过齿轮（1-11）传动带动下方的蜗杆（1-9）转动，蜗杆（1-9）与涡轮（1-10）相啮合并带动涡轮（1-10）转动，则中心轮（1-4）也随着涡轮（1-10）转动，与中心轮（1-4）相啮合的角轮（1-5）也转动起来并在同步带（1-2）上啮合着向前滚动，从而带动整个爬楼梯电动轮椅向前运动，角轮（1-5）的轴心均与三脚架（1-3）相连，每个角轮（1-5）可以绕三脚架（1-3）上的支柱转动，两个三脚架（1-3）之间有一根前轮轴（1-7）相连接。
所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅，其特征在于：在后轮运动系统（2）中，两个后轮（2-1）通过后轮轴（2-2）连接在一起，减速箱（2-3）通过轴承（2-5）悬挂在后轮轴（2-2）的中部，减速箱（2-3）内有一公转电动机（2-6）通过二级齿轮传动带动后轮轴（2-2）转动如图4所示，从而让两个后轮（2-1）向前滚动，减速箱（2-3）通过一根固定轴（9）与支架（1-1）相连，这样可以使减速箱（2-3）在行驶过程中保持平稳，并为调重心装置提供稳定的支撑点，后轮轴（2-2）与前轮轴（1-7）上分别固定有链轮Ⅱ（2-4）和链轮Ⅰ（1-6），链轮Ⅱ（2-4）和链轮Ⅰ（1-6）之间有链条（7）相连接如图1所示，在向下按压转向手柄启动副运动后，后轮轴（2-2）通过链轮Ⅱ（2-4）、链条（7）、链轮Ⅰ（1-6）带动前轮轴（1-7）转动，则通过三脚架（1-3）又使两个前轮同时整体向前翻滚进行爬楼梯运动。后轮轴（2-2）两侧各有一根前后连杆（8）向前穿过支架（1-1）并通过轴承架在前轮轴（1-7）上如图1所示，用以支撑座椅（4）的重量。
所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅，其特征在于：存在有减震装置， 在座椅（4）与支架（1-1）中间存在有两个减震器（5），座椅（4）后侧与气缸（11）之间有一铰链（10），当该爬楼梯电动轮椅在行驶过程中发生颠簸时，座椅（4）绕铰链（10）转动的同时，减震器（5）吸收震荡能量，起到减震与缓冲的作用，此外，减震器（5）也起到支撑座椅（4）的作用，减震器（5）上端插入到座椅（4）前侧内部的转轴（13）内如图6所示，转轴（13）可在座椅前侧内部转动。
所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅，其特征在于：存在有调重心装置，座椅（4）后侧铰链（10）下方存在一个气缸（11）如图3所示，使用者手动按下气缸（11）上的手柄，此时气缸伸长，向上推动座椅（4），座椅（4）将绕前侧的转轴（13）转动，座椅（4）形成一个向前的角度来弥合楼梯的倾角，提高了乘坐的舒适性与安全性。
所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅，其特征在于：存在有转向装置，座椅（4）扶手上有一转向手柄（3），通过操纵转向手柄（3）控制自转电动机Ⅰ（1-8-1）与自转电动机Ⅱ（1-8-2），左右推动转向手柄（3）如图5所示，可以使自转电动机Ⅰ（1-8-1）与自转电动机Ⅱ（1-8-2）一个正转另一个反转，从而使两个前轮的滚动方向相反，达到使该爬楼梯电动轮椅向左或向右转向的目的。
与现在常用的爬楼梯电动轮椅相比，本发明的优点是：一、结构简单，控制方便，主体结构有前轮运动系统（1）和后轮运动系统（2）两部分组成，而且使用者操纵转向手柄（3）就可以控制该爬楼梯电动轮椅；二、运行平稳，乘坐舒适性高，由于存在着减震装置，可以有效地缓冲行驶过程中的颠簸，而且在爬楼梯时，通过调节气缸（11）可以调整座椅的重心，舒适性与安全性明显提高。
附图说明
图1是一种新型的爬楼梯电动轮椅的结构图；3-转向手柄；4-座椅；5-减震器；6-脚蹬；7-链条；8-前后连杆；9-固定轴。
图2是一种新型的爬楼梯电动轮椅的前轮运动系统；1-1-支架；1-2-同步带；1-3-三脚架；1-4-中心轮；1-5-角轮；1-6-链轮Ⅰ；1-7-前轮轴；1-8-1-自转电动机Ⅰ；1-8-2-自转电动机 Ⅱ；1-9-蜗杆；1-10-涡轮；1-11-齿轮。
图3是一种新型的爬楼梯电动轮椅的后轮运动系统；10-铰链；11-气缸；12-电源；2-1-后轮；2-2-后轮轴；2-3-减速箱；2-4-链轮Ⅱ。
图4是一种新型的爬楼梯电动轮椅的减速箱内部结构剖视图；2-5-轴承；2-6-公转电动机。
图5是一种新型的爬楼梯电动轮椅的手柄使用示意图。
图6是一种新型的爬楼梯电动轮椅的转轴与减震器连接示意图；13-转轴。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。如图1、图2、图3所示，一种新型的爬楼梯电动轮椅主要有前轮运动系统（1）、后轮运动系统（2）、转向手柄（3）、座椅（4）、减震器（5）、脚蹬（6）、链条（7）、前后连杆（8）、固定轴（9）、铰链（10）、气缸（11）、电源（12）、转轴（13）组成，前轮运动系统（1）的运动为主运动，后轮运动系统（2）的运动为副运动，当该爬楼梯电动轮椅在平地上运动时，仅开启主运动，即只有前轮运动系统（1）在运动，前轮采用三角形同步带机构，同步带（1-2）内正中有一同步轮即中心轮（1-4），中心轮（1-4）周边均匀分布有另外三个等大的同步轮即角轮（1-5）并与之相啮合，角轮（1-5）又与覆着在外边的同步带（1-2）相啮合，中心轮（1-4）沿其轴向向外固定连接一涡轮（1-10），支架（1-1）两侧固定有自转电动机Ⅰ（1-8-1）与自转电动机Ⅱ（1-8-2）通过齿轮（1-11）传动带动下方的蜗杆（1-9）转动，蜗杆（1-9）与涡轮（1-10）相啮合并带动涡轮（1-10）转动，则中心轮（1-4）也随着涡轮（1-10）转动，与中心轮（1-4）相啮合的角轮（1-5）也转动起来并在同步带（1-2）上啮合着向前滚动，从而带动整个爬楼梯电动轮椅向前运动，当需要爬楼梯时，座椅（4）后侧铰链（10）下方存在一个气缸（11）如图3所示，使用者手动按下气缸（11）上的手柄，此时气缸伸长，向上推动座椅（4），座椅（4）将绕前侧的转轴（13）转动如图6所示，座椅（4）形成一个向前的角度来弥合楼梯的倾角，同时向下按压转向手柄（3），开启副运动，即后轮运动系统（2）开始运动，两个后轮（2-1）通过后轮轴（2-2）连接在一起，减速箱（2-3）通过轴承（2-5）悬挂在后轮轴（2-2）的中部，减速箱（2-3）内有一公转电动机（2-6）通过二级齿轮传动带动后轮轴（2-2）转动如图4所示，从而让两个后轮（2-1）向前滚动，减速箱（2-3）通过一根固定轴（9）与支架（1-1）相连，这样可以使减速箱（2-3）在行驶过程中保持平稳，并为调中心装置提供稳定的支撑点，后轮轴（2-2）与前轮轴（1-7）上分别固定有链轮Ⅱ（2-4）和链轮Ⅰ（1-6），链轮Ⅱ（2-4）和链轮Ⅰ（1-6）之间有链条（7）相连接如图1所示，在向下按压转向手柄启动副运动后，后轮轴（2-2）通过链轮Ⅱ（2-4）、链条（7）、链轮Ⅰ（1-6）带动前轮轴（1-7）转动，则通过三脚架（1-3）又使两个前轮同时整体向前翻滚进行爬楼梯运动。后轮轴（2-2）两侧各有一根前后连杆（8）向前穿过支架（1-1）并通过轴承架在前轮轴（1-7）上如图1所示，用以支撑座椅（4）的重量。主运动和副运动相互配合，使该爬楼梯电动轮椅既可以在平地上运动，又可以实现爬楼梯运动。如图5所示，当该爬楼梯电动轮椅需要转向时，左右推动转向手柄（3），可以使自转电动机Ⅰ（1-8-1）与自转电动机Ⅱ（1-8-2）一个正转另一个反转，从而使两个前轮的滚动方向相反，达到使该爬楼梯电动轮椅向左或向右转向的目的。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型的爬楼梯电动轮椅，其特征在于：所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅，主要由前轮运动系统（1）和后轮运动系统（2）两大部分组成，前轮运动系统（1）的运动为主运动，后轮运动系统（2）的运动为副运动，在平地上运动时仅开启主运动，当需要爬楼梯时再开启副运动，主运动和副运动相互配合，使该爬楼梯电动轮椅既可以在平地上运动，又可以实现爬楼梯运动，在两种运动中还包含有减震装置、调重心装置、转向装置。
2.根据权利要求书1所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅，其特征在于：在主运动中，前轮采用三角形同步带机构，同步带（1-2）内正中有一个中心轮（1-4），中心轮（1-4）周边均匀分布有另外三个等大的角轮（1-5）并与之相啮合，角轮（1-5）又与覆着在外边的同步带（1-2）相啮合，中心轮（1-4）沿其轴向向外固定连接一涡轮（1-10），支架（1-1）两侧固定有自转电动机Ⅰ（1-8-1）与自转电动机Ⅱ（1-8-2）通过齿轮（1-11）传动带动下方的蜗杆（1-9）转动，蜗杆（1-9）与涡轮（1-10）相啮合，角轮（1-5）的轴心均与三脚架（1-3）相连，每个角轮（1-5）可以绕三脚架（1-3）上的支柱转动，两个三脚架（1-3）之间有一根前轮轴（1-7）相连接。
3.根据权利要求书1所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅，其特征在于：在副运动中，后轮轴（2-2）两侧各有一后轮（2-1），中间部分通过轴承悬挂一减速箱（2-3），减速箱（2-3）内有一公转电动机（2-6）通过二级齿轮传动带动后轮轴（2-2）转动，减速箱（2-3）通过一根固定轴（9）与支架（1-1）相连，这样可以使减速箱（2-3）在行驶过程中保持平稳，并为调重心装置提供稳定的支撑点，后轮轴（2-2）与前轮轴（1-7）上分别固定有链轮Ⅱ（2-4）和链轮Ⅰ（1-6），链轮Ⅱ（2-4）和链轮Ⅰ（1-6）之间有链条（7）相连接，在副运动启动后，后轮轴（2-2）通过链轮Ⅱ（2-4）、链条（7）、链轮Ⅰ（1-6）带动前轮轴（1-7）转动，则两个前轮同时整体翻滚，进行爬楼梯运动，后轮轴（2-2）两侧各有一根前后连杆（8）向前穿过支架（1-1）并通过轴承架在前轮轴（1-7）上，用以支撑座椅（4）的重量。
4.根据权利要求书1所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅，其特征在于：所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅存在减震装置，在座椅（4）与支架（1-1）中间存在有两个减震器（5），座椅（4）后侧与气缸（11）之间有一铰链（10），当该爬楼梯电动轮椅在行驶过程中发生颠簸时，座椅（4）绕铰链（10）转动的同时，减震器（5）吸收震荡能量，起到减震作用，此外，减震器（5）也起到支撑座椅（4）的作用，减震器（5）上端插入到座椅（4）前侧内部的转轴（13）内如图6所示，转轴（13）可在座椅前侧内部转动。
5.根据权利要求书1所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅，其特征在于：所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅存在调重心装置，座椅（4）后侧铰链（10）下方存在一个气缸（11），使用者手动按下气缸（11）上的手柄，此时气缸伸长，向上推动座椅（4），座椅（4）将绕前侧的转轴（13）转动，座椅（4）形成一个向前的角度来弥合楼梯的倾角，提高了乘坐的舒适性与安全性。
6.根据权利要求书1所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅，其特征在于：所述的一种新型的爬楼梯电动轮椅存在转向装置，座椅（4）扶手上有一转向手柄（3），通过操纵转向手柄（3）控制自转电动机Ⅰ（1-8-1）与自转电动机Ⅱ（1-8-2）的转动方向来控制该爬楼梯电动轮椅的运动方向。
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