CN108891312A - 一种残疾人用车安全装置 - Google Patents

Abstract

一种残疾人用车安全装置，包括车厢，车厢尾门可以打开成两个部分，上部向上开启，下部向下开启，下部形成轮椅上下车的缓坡；轮椅作为驾驶座，轮椅的两侧扶手可拆卸的与车厢固定连接；扶手与固定板可拆卸的固定连接，固定板一端与车厢的金属架铰接；在车厢顶部内表面上，铰接一个顶部固定组件，包括顶部固定架，头枕固定架；顶部固定架空余端能够与轮椅固定连接，头枕固定架用于对头枕进行定位。

Description

一种残疾人用车安全装置

技术领域

本发明涉及残疾人用车辆的安全装置。

背景技术

双腿残疾或是无法利用腿操控车辆的残疾人用车由于腿部无法动作，只能依靠双手来操控车辆，中国专利(1、CN200320109928.0残疾人驾驶汽车手动辅助装置；2、CN201620327691.0简易型残疾人用机动车油门刹车控制装置)公开了便于下肢残疾无法使用脚来控制车辆的控制装置或是机动车辆。下肢残疾，尤其是双腿下肢残疾，意味着驾驶员无法利用双脚控制身体，那么在车辆转弯、急转或是发生碰撞的时候，驾驶员的位置会由于离心力或是惯性发生位移。这就导致驾驶员在转弯的时候一边要用双手控制车辆，还要注意自己的位置，由于脚部不能用力，身体的位置基本只能靠双手来控制，但是双手都需要控制车辆，这就使得驾驶难度大大提高，危险系数也随之增加。当车辆发生碰撞时，仅有安全带只能保证驾驶员不会再车内大范围的位移，但是碰撞之后的逃生就无法实现了。此外，腿部残疾的驾驶员，大多无法控制腿部肌肉，当转弯或是碰撞时，腿会随着惯性不受控制的发生位移，这对于驾驶员维持上半身稳定非常不利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种残疾人用车的安全装置使驾驶员能够坐在轮椅上驾驶汽车，且保证轮椅的稳定。

为了实现上述目的，本发明包括车厢，车厢尾门可以打开成两个部分，上部向上开启，下部向下开启，下部形成轮椅上下车的缓坡；

轮椅作为驾驶座，轮椅的两侧扶手可拆卸的与车厢固定连接；

扶手与固定板可拆卸的固定连接，固定板一端与车厢的金属架铰接；

在车厢顶部内表面上，铰接一个顶部固定组件，包括顶部固定架，头枕固定架；

顶部固定架空余端能够与轮椅固定连接，头枕固定架用于对头枕进行定位。

进一步的，所述固定板是梯形，其底边竖向设置，且与金属架铰接，顶边固定一个截面是C形的卡筒，扶手对应的固定竖向设置的固定柱，固定柱外径稍大于卡筒内径，使卡筒能够卡住固定柱；

固定柱是中空结构，其内插装一根转轴，转轴两端伸出固定柱，其两端分别与一个外径大于转轴的端帽固定连接，位于上侧的端帽底面固定垫片，固定柱顶面也固定垫片，两个垫片之间设置压簧，压簧套装在转轴外；

端帽上固定连杆，上下两个连杆位置对应，连杆空余端固定销头，固定板上设置第二销孔；

自然状态下压簧舒张，销头纵向位置比第二销孔高，按压端帽能够使销头插入第二销孔。

进一步的，销头空余端比尾端大，第二销孔对应的设置成底端是一个与销头前端配合的大孔，大孔上部是一个长条形的孔，长条孔间距稍大于销头微端的外径。

进一步的，所述顶部固定架是一个H形的金属架，一端铰接在车厢的顶面上，其两侧金属杆空余端能够插入套筒中，套筒长度方向开有一个通槽，金属杆底端铰接一个卡箍，卡箍的界面是C型，能够将套筒卡住，卡箍与金属杆的铰接点能够进入通槽，从而不阻碍金属杆插入考套；

卡箍内表面上固定插销，套筒在通槽的两侧沿其轴线方向设置对称的且等间距设置的销孔，卡箍上的插销能够与这些销孔配合；

套筒的闭口端通过转轴与弧形滑轨配合，转轴与弧形滑轨之间设置锁紧机构使转轴能够在弧形滑轨上进行定位；

弧形滑轨固定在轮椅的扶手的外侧，且是对称设置。

进一步的，所述头枕固定架是一个H形的金属架，其横杆上固定一个头枕；

头枕固定架的一端铰接在车厢顶面上，另一端可在顶部固定架的金属杆上滑动，其H形金属架的两侧金属杆是伸缩杆。

进一步的，顶端固定架上固定第一安全带和第二安全带，安全带水平设置，两端固定在顶端固定架的两根金属杆上；

第一安全带上固定一个能够环抱驾驶员胸部或腹部的定位卡，定位卡为U形，使驾驶员身体位于其开口内；

第二安全带上固定腿部固定卡，用于固定双腿，同样设置成U行，使双腿位于开口内；

定位卡和腿部定位卡为由皮革缝制的防水囊，其内灌装非牛顿流体，防水囊内放置金属丝网。

进一步的，腿部固定卡361一部分能够覆盖膝盖及以上的部位。

进一步的，轮椅靠背能够相对座板转动，使二者之间的夹角能够在80-180度之间变动。

本发明的有益效果在于：

1、车厢尾门可打开，下部可形成供轮椅上下车的缓坡，方便上下车，轮椅直接替代驾驶座椅，使用方便；

2、车厢内设置能够限制轮椅前后和上下位移的部件，且固定方式非常方便，提高驾驶过程中的安全性，操控也非常方便。

3、提供了灌装有非牛顿流体的固定和支撑部件，能够避免长时间使用导致的血液流通不畅的问题，且能够起到很好的固定和支撑作用，从而大幅提高安全性。

4、轮椅主体和扶手可分离，靠背和座板可转动，从而使驾驶员在事故发生后，方便逃生，进一步提高车辆的安全性。

附图说明

图1是本发明整车的结构示意图；

图2是本发明示意图；

图3是轮椅下部固定方式示意图；

图4是固定板与轮椅固定结构示意图；

图5是C形卡筒俯视图；

图6是顶端固定杆与套筒配合示意图；

图7是图6的左视图；

图8是套筒和卡箍卡扣示意图；

图9是顶部固定架与驾驶员之间定位结构示意图；

图10是防水囊固定卡；

图11是腿部固定套示意图；

图12轮椅主体结构示意图；

图13轮椅扶手示意图；

图14轮椅座板与扶手装配仰视图；

图15轮椅座板与扶手分离示意图；

图16靠背与扶手装配示意图；

图17座板与靠背装配机构联动示意图；

图18装配机构触发结构；

图19气囊触发结构示意图；

图20气囊触发后示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

如图1-20所示，车厢100的尾门190可以打开成两个部分，上部向上开启，下部向下开启，下部形成轮椅上下车的缓坡。轮椅400则直接替代了驾驶座。轮椅400两侧的扶手440可拆卸的与车厢100固定连接，从而使轮椅能够在车内定位。

图3所示，扶手440和固定板200固定。固定板220一端与车厢100的金属架110铰接，从而能够适应不同规格的轮椅。

如图5、图6所示，固定板200是梯形，使其能够承受一定的纵向应力，两个底是竖向设置的，腰能够承受纵向应力。其底边与金属架110铰接，顶边固定一个截面是C形的卡筒203，扶手440对应的固定竖向设置的固定柱401，固定柱401外径稍大于卡筒203内径，使卡筒203能够卡住固定柱401。固定柱401是中空结构，其内插装一根转轴402，转轴402两端伸出固定柱401，其两端分别于一个外径大于转轴402的端帽405固定连接，位于上侧的端帽405底面固定垫片403，固定柱401顶面也固定垫片403，两个垫片403之间设置压簧404，压簧404套装在转轴402外。端帽405上固定连杆，上下两个连杆位置对应，连杆空余端固定销头406，固定板200上设置第二销孔202。自然状态下压簧404舒张，销头406纵向位置比第二销孔202高，按压端帽405能够使销头406插入第二销孔。销头406设置成前端大尾端小，这样第二销孔202对应的设置成底端是一个与销头406前端配合的大孔，大孔上部是一个长条形的孔，长条孔间距稍大于销头尾端的外径。固定板200的两个腰是由方形钢管制成。

但是仅仅靠扶手与车厢100固定，稳定性不高，在颠簸路段，轮椅可能会发生加大幅度的上下起伏，不利于车辆操控。这就需要对轮椅进行纵向位移的限制。

如图6-8所示，在车厢100顶部内表面上，铰接一个顶部固定组件300，包括了顶部固定架310，头枕固定架320、套筒330是和弧形滑轨340。顶部固定架一个H形的金属架，一端铰接在车厢100的顶面上。其两侧金属杆空余端能够插入套筒330中。套筒330长度方向开有一个通槽331，金属杆底端铰接一个卡箍311，卡箍311的界面是C型，能够将套筒330卡住，卡箍311与金属杆的铰接点能够进入通槽，从而不阻碍金属杆插入考套330。当金属杆调整好位置后，将卡箍311转向套筒330，将套筒卡入卡箍311内。同时卡箍内表面上固定插销，套筒330在通槽331的两侧沿其轴线方向设置对称的且等间距设置的销孔，卡箍311上的插销能够与这些销孔配合，从而调整金属杆在套筒内插入的深度。套筒330的闭口端通过转轴332与弧形滑轨340配合，使套筒330能够沿弧形滑轨340变换位置。转轴332与弧形滑轨340之间设置锁紧机构是转轴332能够在弧形滑轨340上进行定位。可以使用插销、弹簧卡螺母等等常用的定位方式。套筒330定位在弧形滑轨340上，弧形滑轨340固定在轮椅400的扶手440的外侧，且是对称设置从而便于与顶部固定组件进行配合。顶部固定架310和固定板200之间配合，能够使轮椅未定的固定在车厢内。

固定装置的使用也非常方便。轮椅进入车厢100后，将固定柱401卡如卡筒203内，按压并转动端帽405，使销头406插入第二销孔202中。将顶部固定架310拉下，卡箍311可以作为把手来使用，将顶部固定架310两个金属杆插入套筒330中，调整适当的位置，主要是为了调整头枕321的位置，卡箍311上的插销插入套筒上的销孔实现快速固定。然后将套筒330与弧形滑轨340进行固定。

头枕固定架320也是一个H形的金属架，其横杆上固定一个头枕321，一端铰接在车厢顶面上，另一端可在顶部固定架310的金属杆上滑动。具体的设置，其H形金属架的两侧金属杆可以是伸缩杆，其空余端通过滑套定位在顶部固定架310上，伸缩杆长度可调整，从而调整头枕的位置。

轮椅的固定还不能达到固定驾驶员位置的目的，就要配合人体定位的部件。如图9-11所示。顶端固定架310上固定第一安全带350和第二安全带360，安全带水平设置两端固定在顶端固定架310的两根金属杆上。第一安全带350上固定一个能够环抱驾驶员胸部或腹部的定位卡351，定位卡351可以通过连接装置与轮椅400进行可拆卸的固定，如果不和轮椅进行固定，则可以做成U形，使驾驶员身体位于其开口内。第二安全带360上固定腿部固定卡361，用于固定双腿，同样设置成U行，使双腿位于开口内。为了实现定位，定位卡351和腿部固定卡361就要能够承受压力，直观的想法是使用塑料或是金属制作硬质的定位装置。但是这样使用并不舒适，过紧容易使驾驶员局部缺血导致手臂或躯干麻木，过松就不能起到很好的定位效果。因此，将定位卡设置成由皮革缝制的防水囊，其内灌装非牛顿流体，如如为含有变化长度侧链的基于丙烯酸单体的低聚物混合物、基于二苯甲撑二异氰酸酯(MDI)和己二异氰酸酯(HDI)与酯或聚醚醇的聚氨酯、或基于来源于苯乙烯-丁二烯/多萜/二戊烯大分子单体的氧化纤维素的聚醇。在防水囊内壁上设置防水膜，在防水囊内设置金属丝网。金属丝网的作用是在碰撞，急停、转弯时候在非牛顿流体内形成剪切力，金属的中心可以固定铅块，加大剪切力。从而使金属丝网快速运动，使非牛顿流体瞬间形成类似于固态，承受巨大的冲击力。当然人体在碰触放水囊时也会使放水囊固化，从而在发生危险时，能够很好的支撑人体，防止驾驶员在车内大范围位移与车厢发生碰撞。同时，在小幅度的冲击下，放水囊内的非牛顿流体固化不明显，能够适应冲击力的大小，提高舒适性，保证长时间使用人体不会由于血液循环不畅出现麻痹的情况。

为了防止腿上下移动，腿部固定卡361，一部分覆盖在膝盖以上的部位，如图11所示。轮椅400上，在腰部位置也要设置横向的安全带。

以上主要起到行驶过程中的安全保障。但是当发生严重的碰撞或是翻车时，事故之后，车厢容易变形，固定装置有较大的几率卡死，自行逃生是需要考虑的问题。正常人可以从车里爬出来。这种用轮椅作为驾驶员座椅的车辆就得考虑驾驶员如何自己出来的问题。轮椅和扶手可分离是可行的手段之一。

如图12-17所示，首先，轮椅400的靠背420可以相对座板410转动，使轮椅放平。此外扶手440和轮椅是可拆卸连接的。如图14、15以及18-20所示，座板410的底面上固定装配机构450，装配机构包括轴线与座板410中线平行的拉轴451，拉轴451两侧各固定一个与拉轴平行的托板453，托板453上开有多个通孔，拉轴451两侧对称铰接多个插杆452，插杆452空余端穿过托板453上对应的通孔插入扶手440上插孔中。座板410底面远离靠背420的一侧固定有拉轴451触发机构454，其包括一个铰接在座板410底面上扣板，扣板也是C形能够卡住拉轴451，扣板上设置插头能够插入拉轴451上的插孔，扣板临近拉轴端部的一侧可以设置一个弧形推杆，将扣板从拉轴上扣下绕铰接点转动时，弧形推杆能够推动拉轴移动，将插杆452插入端从扶手440的插孔中拔出。

同时如图16和17所示，靠背420上也有装配机构，靠背上的装配机构的拉轴底端通过绳缆与位于座板410上装配机构的拉轴临近靠背420的一端固定连接。绳或线绕过一个滑轮490，滑轮490顶端位置低于座板410上的拉轴的纵向位置，使绳缆始终有部分绕在滑轮上，当座板410上拉轴向后移动，能够带动靠背420上的装配机构联动，同时脱离扶手440。这样，驾驶员能够使轮椅脱离固定在车厢上的扶手，从而能够像车尾移动，从车尾脱离车厢，实现事故后的自救。

当然，需要手动触发装配机构，较为麻烦，如果驾驶员本身状况不佳，不能及时触发后果就非常严重。这个时候，将原来的触发改成更便捷的方式是一种更优的选择。在座板410底面拉轴的前端固定一个触发筒480，触发筒480水平设置，底边设置一个插片481，插片481一端固定在触发筒480的底部，另一端设置一个插销头，拉轴451上对应的设置插孔。触发筒480内固定一个气体发生器182，如中国专利(CN201220265468.X一种气体发生器)公开气体发生器，其点火是通过外部电流引入点火。可以使用压电的方式放点点火，压电发生装置，可以放在座板410上，也可以放在扶手440上。这样，当引燃气体发生器后，气囊膨胀，一级气囊483充满气体后外径大于触发筒480的外径，且在一级气囊483对应位置处，触发筒480设有供其穿过的通孔，一级气囊483挤压插片，将插销头从拉轴451中拔出。一级气囊483和二级气囊484连通，二级气囊484充满气后向拉轴方向延伸，推动拉轴451移动，从而将插杆452从扶手440中拔出。

靠背上的装配机构只靠插杆和扶手插接，在摩擦力和重力作用下也能够维持固定状态，但是长时间使用容易出现松动。因此在靠背上固定一个固定杆421，靠背上的拉轴顶端设置盲孔，固定杆底端设有弹珠，弹珠通过弹簧固定在固定杆421底端的水平设置的盲孔中，对应弹珠的位置，拉轴顶端盲孔内壁设置球坑。通过固定杆421保持装备机构的稳定。但是固定的力只需要克服装配机构的自重即可。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种残疾人用车安全装置，包括车厢，其特征在于，车厢尾门包括可以打开成两个部分的上部和下部，上部向上开启，下部向下开启形成轮椅上下车的缓坡；

轮椅作为驾驶座，轮椅的两侧扶手可拆卸的与车厢固定连接；

扶手与固定板可拆卸的固定连接，固定板一端与车厢的金属架铰接；

在车厢顶部内表面上，铰接一个顶部固定组件，固定组件包括顶部固定架和头枕固定架；

顶部固定架空余端能够与轮椅固定连接，头枕固定架用于对头枕进行定位。

2.根据权利要求1所述的残疾人用车安全装置，其特征在于，

所述固定板是梯形，其底边竖向设置，且与金属架铰接，顶边固定一个截面是C形的卡筒，扶手对应的固定竖向设置的固定柱，固定柱外径稍大于卡筒内径，使卡筒能够卡住固定柱，形成过盈配合；

固定柱是中空结构，其内插装一根转轴，转轴两端伸出固定柱，其两端分别与一个外径大于转轴的端帽固定连接，位于上侧的端帽底面固定设置有垫片，固定柱顶面也固定设置有垫片，两个垫片之间设置压簧，压簧套装在转轴外；

两个端帽上均固定设置有连杆，上下两个连杆位置对应，连杆空余端固定销头，固定板上设置第二销孔；

自然状态下压簧舒张，销头纵向位置比第二销孔高，按压端帽能够使销头插入第二销孔。

3.根据权利要求2所述的残疾人用车安全装置，其特征在于，销头空余端比尾端大，第二销孔对应地设置成底端是一个与销头前端配合的大孔，大孔上部是一个长条形的孔，长条孔间距稍大于销头尾端的外径。

4.根据权利要求1所述的残疾人用车安全装置，其特征在于，所述顶部固定架是一个H形的金属架，一端铰接在车厢的顶面上，其两侧的金属杆的空余端能够插入套筒中，套筒长度方向开有一个通槽，金属杆底端铰接一个卡箍，卡箍的界面是C型，能够将套筒卡住，卡箍与金属杆的铰接点能够进入通槽，从而不阻碍金属杆插入套筒；

卡箍内表面上固定插销，套筒在通槽的两侧沿其轴线方向设置对称的且等间距设置的销孔，卡箍上的插销能够与这些销孔配合；

轮椅的两侧对称地固定设置有弧形滑轨；

套筒的闭口端通过转轴与弧形滑轨配合，转轴与弧形滑轨之间设置锁紧机构使转轴能够在弧形滑轨上进行定位。

5.根据权利要求1所述的残疾人用车安全装置，其特征在于，所述头枕固定架是一个H形的金属架，其横杆上固定一个头枕；

头枕固定架的一端铰接在车厢顶面上，另一端可在顶部固定架的金属杆上滑动，其H形金属架的两侧金属杆是伸缩杆。

6.根据权利要求1所述的残疾人用车安全装置，其特征在于，顶端固定架上固定第一安全带和第二安全带，安全带水平设置，两端固定在顶端固定架的两根金属杆上；

第一安全带上固定一个能够环抱驾驶员胸部或腹部的定位卡，定位卡为U形，使驾驶员身体位于其开口内；

第二安全带上固定腿部固定卡，用于固定双腿，同样设置成U行，使双腿位于开口内；

定位卡和腿部定位卡为由皮革缝制的防水囊，其内灌装非牛顿流体，防水囊内放置金属丝网。

7.根据权利要求6所述的残疾人用车安全装置，其特征在于，腿部固定卡一部分能够覆盖膝盖及以上的部位。

8.根据权利要求1所述的残疾人用车安全装置，其特征在于，扶手和座板以及靠背之间可拆卸的固定，且轮椅靠背能够相对座板转动，使二者之间的夹角能够在80-180度之间变动。