CN108852656A - 一种多功能助行电动轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能助行电动轮椅，主要包括：推手；座椅；升降扶手；机架；坐板；固定壳；脚踏板；两个转向轮；两个驱动轮；两个驱动电机；联轴器；齿轮；齿条；齿条滑槽；齿轮减速电机等。本发明通过齿轮齿条升降结构实现了扶手升降功能；坐板和脚踏板折叠为助行提供了足够空间。本发明可实现推行、电动助行、和电动轮椅三种功能。结构简单，使用方便。

Description

一种多功能助行电动轮椅

技术领域

本发明涉及一种轮椅，具体为一种多功能助行电动轮椅。

背景技术

据全国老龄办研究报告显示，目前我国已经进入老龄化阶段，在这一阶段中国平均每年将新增596万老年人口，到2020年，老年人口将达到2.5亿，各种老年病患者人数逐年增加，护理资源变得相对稀缺。伴随着老龄化人口的不断增加，最显著的特点就是老年人的视力不好，身体衰弱，肌肉无力，行走不便，严重影响了老年人的日常生活质量。市场上简单的助行器功能过于简单并且安全性不足，而高端的智能助行机器人由于价格过于昂贵，而不能被大多数老人接受。为支援、改善老年人的日常行走辅助需求,旨在开发出一款功能较完善、安全、轻便、价格合理能够被普通老年人接受的辅助行走轮椅。

发明内容

本发明的主要针对现有技术上存在的不足，面向身体衰弱，肌肉无力，行走不便的老年人提供一种使用方便，功能齐全的多功能助行电动轮椅，适用于老年人的日常外出行走锻炼。通过简单的结构实现推行、电动助行、和电动轮椅三种功能。

为实现以上目的，本发明的解决方案如下：

本发明在电动轮椅的基础上，对现有的电动轮椅提出改进，除电动轮椅的推行和电动轮椅模式外，提出了电动助行模式，即：使用者站立于电动助行器内部，助行器的支架及四轮为使用者的行走提供支持力；此外，使用者还可以利用电动轮椅的电机驱动轮椅的轮子缓慢运动，为使用者行走康复提供助力。

为了使电动轮椅具备电动助行器的功能，本发明技术方案应解决以下技术问题，即：（1）使用者在电动助行模式下的站立问题，即现有轮椅的坐板部位不可收起，无法为使用者在轮椅内部站立提供站立空间；（2）电动助行模式下的握持问题，由于使用者处于站姿时的手臂位置往往远远高于坐姿下的手臂位置，因此需要提出一种可在站姿下于轮椅内部对轮椅支架进行握持的扶手。

基于上述技术问题，本发明重点对现有电动轮椅的坐板及扶手进行了改进，提出了一种可为使用者提供电动助行的多功能电动轮椅。

具体技术方案包括：

可在支撑状态与非支撑状态间切换的坐板。所述坐板处于支撑状态时，坐板的支撑面处于水平位置，且座椅与坐板的连接限制了坐板发生位移，用于使坐板足以支撑使用者以坐姿坐在坐板上。坐板处于非支撑状态时，坐板从座椅中部收起，用于使座椅中部腾出使用者的站立空间，进而使使用者站立在多功能助行电动轮椅中部采用电动助行模式辅助行走。以及，

可调整高度的扶手，所述扶手通过带有固定装置的竖直位移装置安装在座椅的椅背上，用于使使用者通过带有固定装置的竖直位移装置调整扶手的高度并固定。

所述带有固定装置的竖直位移装置包括固定壳、减速电机、齿轮、齿条滑槽、及齿条。所述座椅的靠背后盖内固定连接固定壳、电机固定架、及竖直安装的齿条滑槽。所述固定壳内部安装扶手滑块，齿条滑槽内部安装齿条，齿条与扶手滑块固定连接，用于使扶手滑块在齿条的驱动下沿座椅靠背发生竖直方向的位移。所述电机固定架上安装减速电机，减速电机的输出轴通过联轴器连接齿轮的齿轮轴，所述齿轮与齿条相啮合，用于使减速电机驱动齿轮转动，带动齿条在齿条滑槽内沿齿条滑槽发生位移。所述扶手滑块上固定连接扶手，用于使使用者在电动轮椅模式及电动助行模式下扶靠多功能助行电动轮椅。固定壳、及座椅的靠背侧盖均在扶手的升降轨迹设有开放的空间，用于使使用者通过扶手滑块调整扶手的高度。

本发明通过齿轮齿条升降机构实现了扶手升降功能。充分考虑到老年人人体尺寸，将电动助行时扶手的升降尺寸设计在200mm，以适应不同的老年人身高。

脚踏板和坐板设计成可折叠结构，其中铰支链水平方向有限位作用保证了坐板只能向垂直上方折叠，为助行提供了足够的空间。

本发明设计有推手和扶手，使得助行锻炼有两种不同方式。

具体地，本专利提供的多功能助行电动轮椅包括推手、座椅、后轮、前轮、及机架，机架上固定连接座椅，机架下部连接一对前轮、及一对后轮，使机架、座椅、前轮、及后轮的装配体具有轮椅的外轮廓。所述座椅的椅背上固定连接推手，用于使使用者可通过推手推动多功能助行电动轮椅移动。

所述座椅的靠背后盖内固定连接固定壳、电机固定架、及竖直安装的齿条滑槽。所述固定壳内部安装扶手滑块，齿条滑槽内部安装齿条，齿条与扶手滑块固定连接，用于使扶手滑块在齿条的驱动下沿座椅靠背发生竖直方向的位移。所述电机固定架上安装减速电机，减速电机的输出轴通过联轴器连接齿轮的齿轮轴，所述齿轮与齿条相啮合，用于使减速电机驱动齿轮转动，带动齿条在齿条滑槽内沿齿条滑槽发生位移。

所述扶手滑块上固定连接扶手，用于使使用者在电动轮椅模式及电动助行模式下扶靠多功能助行电动轮椅。固定壳、及座椅的靠背侧盖均在扶手的升降轨迹设有开放的空间，用于使使用者通过扶手滑块调整扶手的高度。

所述座椅的坐板通过铰支链与座椅相连接，所述铰支链在坐板运动至水平的位置设有限位块，用于在使用者在电动轮椅模式下以坐姿坐在座椅内时坐板起到支撑作用。

所述前轮的轮叉与机架铰接，用于使前轮随受力改变运动方向、从而起到导向轮的作用。

所述机架下部安装驱动电机，驱动电机的输出端与后轮相连接；选用24V/10A锂离子电池作为电源，用于为驱动电机、减速电机等用电设备供电。应当注意的是，所述电源与用电设备的电路连接关系及控制方法属于电动轮椅技术领域容易获得的成熟技术。本领域技术人员应当明白，在电源与电机的电路连接中加入开关、可变电阻等电器元件，即可实现驱动电机驱动后轮使助行设备运行的目的；进一步地，本领域技术人员还可以基于现有技术通过引入单片机等控制电路，结合单片机编程及控制元件，实现对本专利的助行设备的控制。本领域技术人员还应当明白，上述电路连接关系及控制方法均不属于本专利所要解决的技术问题所涉及的内容，因此本专利对此不再作进一步的赘述。

为节省设备的整体空间，所述锂离子电池安放在靠背后盖内部。当然，为方便更换锂离子电池等考虑，也可将锂离子电池安装在座椅的靠背后盖外部。

所述机架下部还与脚踏板相铰接，用于使使用者在进入设备时将脚踏板从多功能助行电动轮椅前部移开、方便进入，并用于使使用者在进入设备后将脚踏板移入多功能助行电动轮椅前部、支撑使用者脚部。

所述坐板包括一对相向打开的支撑板，两个座板分别通过两个铰支链与座椅侧边相铰接。

所述脚踏板与机架的铰接为竖直方向的铰接，用于使脚踏板可沿机架上的旋转轴水平旋转；所述前轮与机架的铰接为竖直方向的铰接，用于使前轮可沿机架上的旋转轴水平旋转。

本发明通过简单的齿轮齿条升降机构，实现了垂直方向推动扶手的升降，结构简单，易于实现。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：前轮为万向轮，后轮为驱动轮，使用灵活。机架结构轻巧稳定，为使用者提供安全保障。采用齿轮齿条升降机构，结构简单，传动稳定。座椅上有推手和扶手，有两种助行方式。扶手升降尺寸调节范围大，适用于不同身高老年人。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明的整体侧面结构示意图；

图4为本发明的内部升降结构示意图；

图5为本发明的脚踏板连接处局部放大示意图；

图6为本发明的铰支链局部放大示意图；

图7为本发明的前轮局部放大示意图；

图8为本发明的扶手升降尺寸图；

图9为本发明推行模式的示意图；

图10为本发明电动助行模式的示意图；

图11为本发明轮椅模式的示意图。

图中：1、推手；2、靠背后盖；3、座椅；4、扶手；5、后轮；6、前轮；7、脚踏板；8、机架；9、坐板；10、铰支链；11、固定壳；12、电机；13、电机固定架；14、靠背下盖；15、齿轮；16、联轴器；17、齿条滑槽；18、齿条；19、驱动电机；20、靠背侧盖；21、扶手滑块；22、限位块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明涉及一种多功能助行电动轮椅，主要包括：推手1；靠背后盖2；座椅3；扶手4；后轮5；前轮6；脚踏板7；机架8；坐板9；铰支链10；固定壳11；减速电机12；电机固定架13；靠背下盖14；联轴器16；齿轮15；齿条18；齿条滑槽17；驱动电机19；靠背侧盖20；扶手滑块21；限位块22。

如图1-4所示，所述多功能助行电动轮椅主要包括机架、前轮、后轮、座椅、靠背后盖、齿轮齿条升降机构。

所述的推手1与座椅3通过焊接相连。

所述的靠背后盖2与座椅3通过螺栓连接，驱动电机19安装在靠背后盖2最下端通过螺栓连接，靠背侧盖20安装在靠背后盖2侧边，通过螺栓连接。

所述的机架8连接了脚踏板7和前轮6，通过铰接相连。机架8与座椅3之间焊接。

所述的坐板9通过铰支链10与座椅3连接，座椅3与铰支链10之间通过螺栓连接，坐板9与铰支链10之间铰接。坐板9可以绕着铰支链10折叠。

所述的脚踏板7与机架8铰接。脚踏板7上的孔穿过机架8上的轴，顶端用螺栓固定，防止轴向松动。

所述的前轮6与机架8铰接，前轮6上的孔与机架8上的轴连接，顶部用螺栓固定，防止轴向松动。

所述的固定壳11与靠背后盖2通过螺纹连接，扶手滑块21置于固定壳11内部，固定壳11限制了扶手滑块21只能上下滑动。

所述的齿条滑槽17安装在靠背后盖2上，通过螺钉固定。齿条18位于齿条滑槽17上，沿着齿条滑槽17滑动。齿轮15与齿条18之间啮合，齿轮15与联轴器16之间通过平键轴相连；联轴器16与减速电机12之间相连，减速电机12位于电机固定架13上，电机固定架13焊接在靠背后盖2上。

所述的驱动电机19固定在机架8上，驱动电机19输出轴与后轮5相连，带动后轮做周期运动。

所述的推手1可以辅助使用者推动行走锻炼；扶手4可以辅助使用者助行行走锻炼。有两种不同助行方式。当使用者需要休息时，可以选择电动轮椅模式。

参照图6，所述的铰支链10结构有90°的运动范围，水平方向有限位作用保证了坐板9只能向垂直上方折叠，坐板9可以绕着铰支链10折叠，为助行行走锻炼提供足够空间。

参照图5，所述的脚踏板7与机架8铰接并采用紧固螺栓固定，防止轴向松动。脚踏板7可以折叠，为助行行走锻炼提供足够空间。

所述的齿条滑槽17通过螺钉固定安装在靠背后盖2上。齿条18在齿条滑槽17内垂直滑行，齿条滑槽17限制了齿条18只能垂直运动。齿条18垂直运动推动扶手滑块21垂直运动，从而带动扶手4升降，结构简单易于实现。所述的电机固定架13焊接在靠背后盖2上，固定了减速电机12的安放位置。

参照图8，所述的扶手滑块21可以沿着固定壳11垂直运动200mm，即扶手4可升降200mm，适用不同的人体身高。

具体地，本实施例提供的多功能助行电动轮椅包括推手1、座椅3、后轮5、前轮6、及机架8，机架8上固定连接座椅3，机架8下部连接一对前轮6、及一对后轮5，使机架8、座椅3、前轮6、及后轮5的装配体具有轮椅的外轮廓。所述座椅3的椅背上固定连接推手1，用于使使用者可通过推手1推动多功能助行电动轮椅移动。

所述座椅3的靠背后盖2内固定连接固定壳11、电机固定架13、及竖直安装的齿条滑槽17。所述固定壳11内部安装扶手滑块21，齿条滑槽17内部安装齿条18，齿条18与扶手滑块21固定连接，用于使扶手滑块21在齿条18的驱动下沿座椅3靠背发生竖直方向的位移。所述电机固定架13上安装减速电机12，减速电机12的输出轴通过联轴器16连接齿轮15的齿轮轴，所述齿轮15与齿条18相啮合，用于使减速电机12驱动齿轮15转动，带动齿条18在齿条滑槽17内沿齿条滑槽17发生位移。

所述扶手滑块21上固定连接扶手4，用于使使用者在电动轮椅模式及电动助行模式下扶靠多功能助行电动轮椅。固定壳11、及座椅3的靠背侧盖20均在扶手4的升降轨迹设有开放的空间，用于使使用者通过扶手滑块21调整扶手4的高度。

所述座椅3的坐板9通过铰支链10与座椅3相连接，所述铰支链10在坐板9运动至水平的位置设有限位块22，用于在使用者在电动轮椅模式下以坐姿坐在座椅3内时坐板9起到支撑作用。

所述前轮6的轮叉与机架8铰接，用于使前轮6随受力改变运动方向、从而起到导向轮的作用。

所述机架8下部安装驱动电机19，驱动电机19的输出端与后轮5相连接；选用24V/10A锂离子电池作为电源，用于为驱动电机19、减速电机12等用电设备供电。应当注意的是，所述电源与用电设备的电路连接关系及控制方法属于电动轮椅技术领域容易获得的成熟技术。本领域技术人员应当明白，在电源与电机的电路连接中加入开关、可变电阻等电器元件，即可实现驱动电机驱动后轮使助行设备运行的目的；进一步地，本领域技术人员还可以基于现有技术通过引入单片机等控制电路，结合单片机编程及控制元件，实现对本专利的助行设备的控制。本领域技术人员还应当明白，上述电路连接关系及控制方法均不属于本专利所要解决的技术问题所涉及的内容，因此本专利对此不再作进一步的赘述。

为节省设备的整体空间，所述锂离子电池安放在靠背后盖2内部。当然，为方便更换锂离子电池等考虑，也可将锂离子电池安装在座椅3的靠背后盖2外部。

所述机架8下部还与脚踏板7相铰接，用于使使用者在进入设备时将脚踏板7从多功能助行电动轮椅前部移开、方便进入，并用于使使用者在进入设备后将脚踏板7移入多功能助行电动轮椅前部、支撑使用者脚部。

所述坐板9包括一对相向打开的支撑板，两个座板9分别通过两个铰支链11与座椅3侧边相铰接。

所述脚踏板7与机架8的铰接为竖直方向的铰接，用于使脚踏板7可沿机架上的旋转轴水平旋转；所述前轮6与机架8的铰接为竖直方向的铰接，用于使前轮6可沿机架上的旋转轴水平旋转

本发明的安装步骤：

1)机架与座椅之间都是焊接在一起。

2)推手焊接在座椅上。

3)安装前轮、后轮与驱动电机。

4)将齿条滑槽通过螺钉紧固在靠背后盖上，装上齿条，齿轮与齿条啮合，再通过平键轴将齿轮与联轴器相连，然后再与减速电机连接。

5)装上扶手，固定壳用螺栓紧固在靠背后盖上。

6)装上靠背下盖与靠背后盖螺栓连接，再将靠背侧盖与靠背后盖螺栓连接。

7)将与靠背后盖相连的整体安装在座椅上通过螺纹连接。

8)用螺钉将铰支链固定在座椅上，再装上坐板。

9)安装脚踏板，并用螺栓固定。

本发明的工作过程如下：

如图9所示，使用者手握推手，推动着多功能助行电动轮椅辅助行走锻炼。

如图10所示，使用者用手将坐板折起，扶手升高到合适的位置，使用者在电动助行模式下辅助行走锻炼。

如图11所示，使用者坐到多功能助行电动轮椅上，脚放在脚踏板上，胳膊放在扶手上，此时相当于电动轮椅。可以辅助休息，行走。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种多功能助行电动轮椅，包括座椅（3）、及扶手（4），其特征在于：

所述座椅（3）的坐板（9）可在支撑状态与非支撑状态间切换；所述坐板（9）处于支撑状态时，坐板（9）的支撑面处于水平位置，且座椅（3）与坐板（9）的连接限制了坐板（9）发生位移，用于使坐板（9）足以支撑使用者以坐姿坐在坐板（9）上；坐板（9）处于非支撑状态时，坐板（9）从座椅（3）中部收起，用于使座椅（3）中部腾出使用者的站立空间，进而使使用者站立在多功能助行电动轮椅中部采用电动助行模式辅助行走；以及，

所述扶手（4）通过带有固定装置的竖直位移装置安装在座椅（3）的椅背上，用于使使用者通过带有固定装置的竖直位移装置调整扶手（4）的高度并固定。

2.根据权利要求1所述的一种多功能助行电动轮椅，其特征在于：所述座椅（3）的坐板（9）通过铰支链（10）与座椅（3）相连接，所述铰支链（10）在坐板（9）运动至水平的位置设有限位块（22），用于在使用者在电动轮椅模式下以坐姿坐在座椅（3）内时坐板（9）起到支撑作用。

3.根据权利要求2所述的一种多功能助行电动轮椅，其特征在于：所述的铰支链（10）结构有90°的运动范围，铰支链（10）的水平方向有限位作用保证了坐板（9）只能向垂直上方折叠，坐板（9）可以绕着铰支链（10）折叠，为电动助行锻炼提供足够空间。

4.根据权利要求2所述的一种多功能助行电动轮椅，其特征在于：所述坐板（9）包括一对相向打开的支撑板，两个座板（9）分别通过两个铰支链（11）与座椅（3）侧边相铰接。

5.根据权利要求1所述的一种多功能助行电动轮椅，其特征在于：所述带有固定装置的竖直位移装置包括固定壳（11）、减速电机（12）、齿轮（15）、齿条滑槽（17）、及齿条（18）；所述座椅（3）的靠背后盖（2）内固定连接固定壳（11）、电机固定架（13）、及竖直安装的齿条滑槽（17）；所述固定壳（11）内部安装扶手滑块（21），齿条滑槽（17）内部安装齿条（18），齿条（18）与扶手滑块（21）固定连接，用于使扶手滑块（21）在齿条（18）的驱动下沿座椅（3）靠背发生竖直方向的位移；所述电机固定架（13）上安装减速电机（12），减速电机（12）的输出轴通过联轴器（16）连接齿轮（15）的齿轮轴，所述齿轮（15）与齿条（18）相啮合，用于使减速电机（12）驱动齿轮（15）转动，带动齿条（18）在齿条滑槽（17）内沿齿条滑槽（17）发生位移；所述扶手滑块（21）上固定连接扶手（4），用于使使用者在电动轮椅模式及电动助行模式下扶靠多功能助行电动轮椅；固定壳（11）、及座椅（3）的靠背侧盖（20）均在扶手（4）的升降轨迹设有开放的空间，用于使使用者通过扶手滑块（21）调整扶手（4）的高度。

6.根据权利要求5所述的一种多功能助行电动轮椅，其特征在于：所述的扶手滑块（21）可以沿着固定壳（11）垂直运动200mm，即扶手（4）可升降200mm，适用不同的人体身高。