一种残疾人用电动车
技术领域
本发明涉及一种残疾人电动车,具体涉及一种腿部残疾,无法使用腿脚控制车辆部分功能的残疾人用车。
背景技术
现有的残疾人用车有使用轮椅作为驾驶座的案例,如中国专利,CN201520095819.0一种电动轮椅车的驾驶室结构。轮椅从车辆的尾门进入驾驶室,轮椅直接作为驾驶座。
这种设计对于残疾人来说,大幅提高了便捷性,基本可以单独上下车,且不再需要考虑轮椅收纳的问题。
但是,轮椅上下车还是存在诸多问题,首先,轮椅要上下车,进入驾驶位置,就需要定位。上述专利包括其它专利中的设计,如中国专利(CN201120378222.9 无障碍电动汽车),从尾门打开后有搭板放下来,供轮椅上车。但是这种搭板作为斜坡的设计,首先,需要车位不能有凸起,否则轮椅无法上去,其次,搭板打开需要占用空间,轮椅要上车还需要一定的空间,这就导致轮椅要上车,尾部的空间要足够大,起码要超过搭板水平距离和轮椅的长度,这对于使用者来说,在停车位空间有限或是别人把车停的离车位较近的时候就很难上车。其次,轮椅上车非常不便,现有技术需要驾驶员将轮椅形式到确定的位置才能借助辅助装置上车,与辅助装置如果没有对准就无法上车。最后,腿部残疾用车的操控非常不便。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种使用更便捷的残疾人用电动车,使残疾人能够很方便的独立操控轮椅上下车。
为了实现上述目的,本发明包括车架,车架底端固定底盘,底盘前端两侧固定前轮,尾端的两侧固定后轮,前轮采用独立悬挂,后轮通过转轴和轴承固定于连接杆上,连接杆的空余端与底盘铰接,连接杆通过避震装置与车架连接;连接杆有两个,且沿底盘对称设置,连接杆之间是尾板,尾板与底盘铰接,尾板放下后形成斜坡,供轮椅上下车,尾板空余端位于车架内。
车架下部两侧设置有平行水平架,水平架上设置滑槽,还包括一个滑架,滑架两端能够在滑槽内滑动;滑架和水平架通过锁紧装置定位,滑架临近车尾的一侧设有一个向车头方向突出的弧形卡位;
滑架上固定两个支杆,支杆空余端固定一个竖向的铰接筒,铰接筒内设置一根同轴的转轴,转轴外套装一个卷簧;
弧形卡位左侧的铰接筒内的转轴顶端与左侧短杆可转动连接,左侧短杆能够相对于铰接筒水平转动,底端与一个水平轴可转动连接,水平轴能够相对于铰接筒水平转动,卷簧顶端与左侧短杆固定连接,底端与水平轴固定连接,水平轴外套接卷簧,定位杆与水平轴空余端转动连接,定位杆相对于水平轴能够在纵向上转动,卷簧一端与定位杆固定连接,另一端与铰接筒固定连接,自然状态下左侧短杆与固定杆平行。
弧形卡位的右侧的铰接筒内的转轴顶端与右侧短杆可转动连接,右侧短杆能够相对于铰接筒水平转动,底端与一个水平轴可转动连接,水平轴能够相对于铰接筒水平转动,卷簧顶端与右侧短杆固定连接,底端与水平轴固定连接,水平轴外套接卷簧,定位杆与水平轴空余端转动连接,定位杆相对于水平轴能够在纵向上转动,卷簧一端与定位杆固定连接,另一端与铰接筒固定连接,自然状态下右侧短杆与固定杆平行;
左侧短杆与右侧短杆长度相同,二者空余端与横向杆铰接,且两个横向杆长度相同,两个横向杆空余端与一个菱形指针铰接,铰接点沿菱形指针中心前后对称,且菱形指针的中线与滑架的对称线平行且在同一纵向平面内;
轮椅包括底架,底架通过车轴固定车轮,底架上固定叉杆升降装置,其通过伸缩筒将交叉的叉杆撑起;
叉杆升降装置顶端与轮椅座固定连接,底端与底架固定连接;叉杆升降装置底端一侧与底架固定连接,另一端通过固定在底架上的第二滑槽能够相对固定端水平直线滑动;叉杆升降装置顶端与底端固定端对应的一侧与轮椅座的匚框固定连接,另一侧能够在固定于匚框上的第三滑槽中滑动;
轮椅座底面包括一个匚框,其开口朝向轮椅前方,其闭口边上固定截面是C 型的卡套,座板与匚框两个平行边滑动连接,座板临近匚框闭口边的一侧固定一个插杆,插杆外径稍大于卡套内径,使插杆能够卡入卡套中;座板上铰接一个挡板;
匚框闭口边上固定电动推杆,电动推杆的伸出端与座板固定连接。电动推杆推进方向指向轮椅前方;
轮椅的两侧扶手前端顶部球接套筒,定位杆能够插入套筒中。
进一步的,还包括一个拉杆,其一级拉杆的一首端与挡板顶侧铰接,一级拉杆的尾端外径小于二级拉杆的柱形空腔内径,二级拉杆的尾端抵触在三级拉杆的柱形空腔内壁,并能够在其空腔内滑动;拉杆的底端与底架固定连接。
进一步的,车厢的前端设置方向盘,方向盘连接转向系统控制前轮转向,前轮上设有轮毂电机,方向盘的一侧设置刹车推杆,刹车推杆与车架前端铰接,刹车推杆与真空助力器的输入杆铰接;刹车推杆顶端设置油门转把。
进一步的,方向盘上设置一个能够相对于方向盘转动的转把,转把转动平面与方向盘所在平面平行;转把设置在方向盘的右侧;转把的左端设置油门组件,其包括:转动机构、阻尼机构、控制单元、角度采集单元和复位机构;所述转动机构包括转动本体和转动座;所述转动本体可转动的安装在所述转动座上;转动本体为一个转轮,转动平面与转把的轴线平行。
进一步的,转把底端固定一个竖向杆;竖向杆中空设置,其上铰接一个拨杆,竖向杆中空设置,拨杆伸入竖向杆空腔内,拨杆通过复位弹簧与竖向杆的顶端或底端连接,使拨杆自然状态下成水平方向或倾斜向上延伸,拨杆位于竖向杆内的一端有连接位,能够接通第二电动推杆工作电源;
输入杆为中空结构,与真空助力器输入端接触的部分是一个顶出杆,顶出杆位于输入杆空腔内的一端与一个气囊抵触;气囊远离顶出杆的一端抵触顶板;气囊与进气组件连通;
进气组件包括一个第二电动推杆,第二电动推杆的推进杆顶出端固定活塞通过第一气筒向充气管充气,推进杆的顶出端拉动一个与推进杆平行的第二活塞拉杆带动活塞在第二气筒内移动,第二气筒的出气口也向充气管充气;
第二气筒的内径是第一气筒内径的2-5倍,第二气筒的轴向长度是第一气筒的1/5至1/3;
第二电动推杆上设置平行的滑轨,第二气筒可在滑轨上滑动,滑轨上设置对称的弹簧卡;
充气管有两个分支,一个分支直接与气囊连通,另一个分支上设置多向阀,多向阀,其包括一个阀体,阀体包括一个柱形空腔,其内设有一个环形挡圈,柱形空腔临近充气管的一侧内设有一个柱形塞,阀体临近环形挡圈处设有排气孔,柱形塞抵触环形挡圈时能够同时封闭排气孔。
进一步的,拨杆有三个连接位,其中自然状态下的复位连接位,控制第二电动推杆复位;
第二连接位,位于复位连接位和第三连接位之间,第二连接位用于接通第二电动推杆电源,控制第二电动推杆将推进杆推出;
第三连接位,第三连接位能够接通第二电动推杆电源,控制第二电动推杆将推进杆推出,还控制电磁阀的开闭,电磁阀控制液态二氧化碳与气囊之间的连通管的开闭。
本发明的有益效果在于,能够大大提高车辆驾驶和使用的便捷性:
1、尾板作为斜坡便于轮椅上下车,且尾板直接由底盘的尾部改成,使尾板不需要伸出车外,对于位置紧张空间狭小的地方,上车难度也不大提高便捷性。
2、设置了滑架和能够升降的轮椅和能够相对轮椅底架水平滑动的座板使轮椅的上车不再需要车辆的机械力或是电力辅助,对于使用者来说更方便。此外车辆上的辅助上车装置能够有较大范围的自由度,定位杆的作用主要是便于后期的位置调整和提供上车的支撑力。使得轮椅的上车不再需要将轮椅调整到确定的位置和角度,大大提高的上下车的便捷性。
3、操控系统将油门改成由拇指操控,转把与方向盘能够相对转动,在不妨碍油门操控的前提下能够进行方向盘的操控,反之亦然。大大提高了操作的便捷性和安全性。
4、制动系统采用真空助力器辅助,也使用手指操控,使车辆操控集成在方向盘上,大大提高了操作的便捷性和安全性。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图;
图2本发明示意图;
图3是滑架示意图;
图4是轮椅升起前示意图;
图5是轮椅升起后示意图;
图6方向盘示意图;
图7转把示意图;
图8是拨杆与真空助力器控制系统配合示意图;
图9是进气系统示意图;
图10是滑轨示意图;
图11多路阀示意图;
图12拨杆示意图;
图13座板仰视图;
图14卡套和挡板配合示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述。
如图1-14所示,残疾人用车,包括车架100,车架100底端固定底盘200,底盘200前端两侧固定前轮300。前轮300均采用独立悬挂,另一端的两侧固定后轮400。后轮400通过转轴和轴承固定于连接杆401上,连接杆401的空余端与底盘200的中部或中后部铰接。连接杆401有两个,且沿底盘200对称设置,连接杆401之间是尾板120,尾板120与底盘200铰接,尾板120放下后形成斜坡,供轮椅上下车。尾板120在车厢内部,从而节省上下车所需的空间,更方便残疾人使用。尾板120收起时,可以设置成与尾门110闭合,也可设置成向车厢内收起。
车厢的前端设置方向盘500,方向盘500连接转向系统控制前轮300转向,前轮300上设有轮毂电机,方向盘的一侧设置刹车推杆600,刹车推杆600与车架100前端铰接,刹车推杆600与真空助力器的输入杆铰接,将刹车推杆600 向车头方向推动时触发真空助力器工作,从而控制液压制动系统工作。
刹车推杆顶端设置油门转把,控制电动车速度,转把上可以设置多个档位按钮。
如图3-5所示,车架100下部两侧设置有平行水平架130,水平架130上设置滑槽,还包括一个滑架140,滑架140两端可在滑槽内滑动。滑架140和水平架130通过锁紧装置定位,可以使用插销,螺栓等常用可拆卸的定位装置。滑架 140临近车尾的一侧设有一个向车头方向突出的弧形卡位141。
滑架140上固定两个支杆142,支杆142空余端固定一个竖向的铰接筒145,铰接筒145内设置一根同轴的转轴,转轴外套装一个卷簧。弧形卡位141左侧的铰接筒145内的转轴顶端与左侧短杆147可转动连接,左侧短杆147能够相对于铰接筒145水平转动,底端与一个水平轴144可转动连接,水平轴144能够相对于铰接筒145水平转动,卷簧顶端与左侧短杆147固定连接,底端与水平轴144 固定连接,水平轴144外套接卷簧,定位杆143与水平轴144空余端转动连接,定位杆143相对于水平轴144能够在纵向上转动,卷簧一端与定位杆143固定连接,另一端与铰接筒145固定连接,自然状态下左侧短杆147与固定杆平行。
弧形卡位141的右侧的铰接筒145内的转轴顶端与右侧短杆148可转动连接,右侧短杆148能够相对于铰接筒145水平转动,底端与一个水平轴144可转动连接,水平轴144能够相对于铰接筒145水平转动,卷簧顶端与右侧短杆148固定连接,底端与水平轴144固定连接,水平轴144外套接卷簧,定位杆143与水平轴144空余端转动连接,定位杆143相对于水平轴144能够在纵向上转动,卷簧一端与定位杆143固定连接,另一端与铰接筒145固定连接,自然状态下右侧短杆148与固定杆平行。
左侧短杆147与右侧短杆148长度相同,二者空余端与横向杆铰接,且两个横向杆长度相同,两个横向杆空余端于一个菱形指针146铰接,铰接点沿菱形指针146中心前后对称,且菱形指针146的中线与滑架140的对称线平行且在同一纵向平面内。
如图4和5所示,轮椅700包括底架701,底架701通过车轴固定车轮,底架701上固定升降装置710。优选的使用叉杆升降装置710,其通过伸缩筒711 将交叉的叉杆撑起。叉杆升降装置710顶端与轮椅座固定连接,底端与底架701 固定连接。叉杆升降装置710底端一侧与底架固定连接,另一端通过固定在底架 701上的第二滑槽712能够相对固定端水平直线滑动。叉杆升降装置710顶端与底端固定端对应的一侧与轮椅座的匚框721固定连接,另一侧能够在固定于匚框 721上的第三滑槽713中滑动。
轮椅座底面包括一个匚框721,其开口朝向轮椅前方,其闭口边上固定截面是C型的卡套723,座板722与匚框两个平行边滑动连接,座板722临近匚框721 闭口边的一侧固定一个插杆724,插杆724外径稍大于卡套723内径,使插杆724 能够卡入卡套723中。座板722上铰接一个挡板725。还包括一个拉杆730,其一级拉杆731的一首端与挡板725顶侧铰接,一级拉杆731的尾端外径小于二级拉杆732的柱形空腔内径,二级拉杆732的尾端抵触在三级拉杆733的柱形空腔内壁,并能够在其空腔内滑动,如图13和14。拉杆730的底端与底架701固定连接。由于一级拉杆与二级拉杆之间摩擦力较小,因此当叉杆升降装置710将轮椅座顶起,一级拉杆731先被从二级拉杆732中拉出,进而将挡板725拉开,使插杆724能够从卡套724中拔出。当升降装置下降到底位时,拉杆730将挡板 725顶起,使插杆724无法从卡套723中拔出。
匚框721闭口边上固定电动推杆720,电动推杆720的伸出端与座板722固定连接。电动推杆推进方向指向轮椅前方。
轮椅700的两侧扶手前端顶部球接套筒740,当需要上车时,轮椅700行驶到车尾处,滑架140位于车尾处,使用者将定位杆143插入套筒740中。由于定位杆143通过竖向和水平转轴与滑架140连接,使得定位杆143空余端能够在两个维度上移动,且套筒740是球接在轮椅上的因此能够很方便的将定位杆插入套筒 740中。定位杆143可以设置成伸缩杆,其作用主要是便于定位和提供支撑点。
开启升降装置710,轮椅座升起,挡板725放下,座板722能够从卡套723 中拉出。滑架140中心处铰接一个固定拉杆150,固定拉杆150空余端可拆卸的与轮椅座的前端进行固定,固定拉杆150也可以是伸缩杆,其长度可以设定和确定,从而能够对轮椅在车厢内的位置进行定位,防止轮椅在车辆颠簸时发生位移。叉杆升降装置710顶端滑动侧可设置成与座板722固定连接,由于叉杆升降装置 710在升高时,其水平方向的两端距离减小,从而能够在挡板725放下后,将座板722从卡套723中拉出。此时再开启电动推杆720,将座板向车厢内推送,行进至车厢内后,收起升降装置710,底架701上升,使车轮升高至能够在底盘200 上行走。然后收缩电动推杆720,使底架带动车轮向车厢内移动,最后使轮椅进入车厢内。这个过程的支撑来源于定位杆143和固定拉杆150,二者与轮椅有三个定位点,能够使轮椅座保持纵向位置。当轮椅进入车厢后,通过菱形指针能够确定轮椅位置是否正确,根据指针调整一下即可。下车则相反的顺序操作即可。这套机构能够使轮椅有较大的自由度上下车,不需要事先与上下车的辅助装置进行非常精准的定位,使上下车更方便。
如图6所示,方向盘500上可以设置一个能够相对于方向盘500转动的转把 510,转把510转动平面与方向盘500所在平面平行。转把510设置在方向盘500 的右侧。转把500的左端设置油门组件530,其包括:转动机构、阻尼机构、控制单元、角度采集单元和复位机构;所述转动机构包括转动本体和转动座;所述转动本体可转动的安装在所述转动座上;转动本体为一个转轮,转动方向所在平面与转把510的轴线平行。
所述阻尼机构安装在所述转轮和所述转动座之间,且所述阻尼机构相对于所述转动座是可调节的;阻尼的阻力大小以便于拇指转动转轮为准。复位机构用于将转轮在无外力作用下恢复到初始位置。
所述角度采集单元与所述转轮固定安装在一起,用于实时采集所述转轮的第一相对角度;所述第一相对角度是所述转轮相对于初始零位的转动角度;所述控制单元分别与所述阻尼机构和所述角度采集单元连接,用于依据所述初始零位、相对零位以及实时采集的所述第一相对角度,判断所述转轮的转动方向,增大或减小所述电动车的驱动力。
阻尼机构与转动座之间形成转动副,调节阻尼机构与转轮之间的相对位置,可以调节阻尼机构与转轮之间的阻尼力大小,从而使得电动车在驾驶过程中,转轮能够克服复位机构的作用力,保持在一个固定的位置处,进而使电动车保持固定速度行进。这套控制系统和工作过程在中国专利CN201621370521.7一种油门转把和电动车中已经披露。
图7所示,转把510底端固定一个竖向杆520。竖向杆520中空设置,其上铰接一个拨杆540,竖向杆520中空设置,拨杆540伸入竖向杆520空腔内,拨杆540通过复位弹簧与竖向杆520的顶端或底端连接使拨杆540自然状态下成水平方向或倾斜向上延伸倾斜角度不大于30度。
拨杆540的作用是控制制动系统,其原理是通过控制真空助力器的输入端来控制液压制动系统。图2中所示的是通过手动的机械力推动输入杆560控制真空助力器进而控制液压制动系统。
这种方式对于残疾人来说并不是很方便操作,如图8所示,将输入杆560设置成中空结构。与输入端接触的部分是一个顶出杆563,顶出杆563位于输入杆 560空腔内的一端与一个气囊562抵触。气囊562内设置一个压簧,气囊562远离顶出杆563的一端抵触顶板561。气囊561与进气组件550连通。
如图9和10所示,进气组件550包括一个第二电动推杆,第二电动推杆的推进杆551顶出端固定活塞通过第一气筒552向气路充气,推进杆551的顶出端拉动一个与推进杆551平行的第二活塞拉杆带动活塞在第二气筒553内移动,第二气筒的出气口也向气路充气。第二气筒553的内径是第一气筒552内径的2-5 倍。第二气筒553的轴向长度是第一气筒552的1/5至1/3。第二电动推杆上设置平行的滑轨554,第二气筒553可在滑轨554上滑动,滑轨554上设置对称的弹簧卡5541。弹簧器5541能够提供第二活塞拉杆拉动第二气筒553中活塞移动的支撑力,同时当第二活塞拉杆继续移动,第二气筒553能够穿过弹簧卡,随着推进杆551移动。产生的气体进入气路,气路有两个分支,一个分支直接与气囊 562连通,另一个分支上设置多向阀555,多向阀555由单向阀改进获得,使气路向气囊562充气时由于压力差使该分支形成闭路。第二电动推杆收缩的时候,气囊气压大于气路内的气压实现,将单向阀顶开,同时单向阀上的放气孔5551 打开,实现气囊放气,如图11。
拨杆540有三个连接位,其中自然状态下的复位连接位543,控制第二电动推杆复位。第二连接位541,位于复位连接位543和第三连接位542之间,第二连接位用于接通第二电动推杆电源,控制第二电动推杆将推进杆551推出,第二气筒553由于内径大能够快速给气囊562充气使制动有一个快速开启阶段,有一个有效的初始制动力。此后继续推进后第二气筒不再供气,由第一气筒552供气,达到均匀增加制动力的效果。这样,残疾人只需要通过手指就能控制制动系统,将拨杆540拨到第二连接位就能获得一个快速的初始制动,保持第二连接位连通时就能够持续增加制动力,控制非常方便。通过调整第二气筒553大小以及电动推杆的规格,能够调整初始制动力的大小以及后续持续增加制动力的大小。从而能够适用于不同规格的电动车。
第三连接位542是为了实现紧急制动。第三连接位除了实现第二连接位的功能外,还控制电磁阀570的开闭,联通时电磁阀570开启,液态二氧化碳571 充入气囊562中,瞬间气化,急速充气,实现紧急制动。拨杆540的形状要便于食指或中指的拨动,其手指拨动端可以设计成扇形,如图12。
转把510的设计能够大大提高车辆操控的便捷度,提高驾驶安全性。单手能口操控车辆的油门或是刹车。同时转把510能够相对于方向盘500转动,使得油门和刹车的操控并不妨碍方向盘500的转动。相反驾驶员使用手指控制油门和刹车,手掌抓我转把510还能对方向盘进行操控。
轮椅700上设置必要的安全带或是气囊等设施,防止驾驶员在颠簸和急刹车时身体出现较大范围的位移。
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。