CN111196542A - 电动平步登楼靴 - Google Patents

Abstract

步行楼梯不便,上楼累人下楼伤膝,而加装电梯有各种条件限制,当然首先是费用太高。电动平步登楼靴由左右靴子和它们的连接块及电机组成，靴子四角各有一螺母齿轮和与之配合的升降螺杆，所述螺母齿轮的内圈是螺母，外圈是齿轮，驱动所述螺母齿轮就能推动升降螺杆顶起所述靴子；连接块安装有电机和电机齿轮，用于驱动所述螺母齿轮使升降螺杆下行顶起前靴，带动连接块和后靴一起上升，同时后靴升降螺杆上行；双靴升到和上格平齐时，后靴即可平步迈向上格，成为前靴，重复上述过程就实现平步登楼。

Description

电动平步登楼靴

技术领域

本发明涉及步行楼梯的平步登楼装置。

背景技术

步行楼梯不便,上楼累人下楼伤膝,而加装电梯有各种条件限制,当然首先是费用太高。

发明内容

电动平步登楼靴由左右靴子和它们的连接块及电机组成，所述靴子四角各有一螺母齿轮和与之配合的升降螺杆，所述螺母齿轮的内圈是螺母，外圈是齿轮，驱动所述螺母齿轮就能推动升降螺杆顶起所述靴子；

两个靴子和所述连接块铰接，能一起同步升降和互相水平位移，连接块安装有电机和电机齿轮，用于驱动所述螺母齿轮；

上楼时，二靴前后错开左右靠拢，电机同时驱动前靴和后靴的螺母齿轮，前靴使升降螺杆下行顶起前靴，带动连接块和后靴一起上升，后靴使升降螺杆上行；双靴升到和上格平齐时，后靴的升降螺杆已升到上位，后靴即可平步迈向上格，成为前靴，重复上述过程就实现平步登楼。

附图说明

图1为电动平步登楼靴俯视图，一型连接块，一型齿轮组

图2为图1的侧视图

图3为电动平步登楼靴俯视图，一型连接块，二型齿轮组

图4为电动平步登楼靴俯视图，二型连接块，一型齿轮组，示意二型连接块可以平移折拢

图5为电动平步登楼靴俯视图，三型连接块，一型齿轮组

图6为齿形修改图

具体实施方案

所述靴子四角各有一螺母齿轮（4）和与之配合的升降螺杆（5），所述螺母齿轮的内圈是螺母，外圈是齿轮，4个螺母齿轮构成齿轮组，4个升降螺杆的下端都与处于靴子下的底板（10）固定连接。

连接块有三种形式：

一型连接块：连接块（3）的两端分别和两个靴子（1）铰接，铰接点在左靴右边和右靴左边的前后螺母齿轮（4）的中点（8），连接块中间有电机（2），电机主轴穿过连接块，轴端安装有电机齿轮（9）.二型连接块：把连接块（3）分作二段相互铰接，使构成的整个连接块可以水平向从中间折拢，整个连接块的二端分别和两个靴子（1）铰接，铰接点在左靴右边和右靴左边的前后螺母齿轮的中点（8），两连接块的铰接处安装有电机（2），电机主轴穿过两连接块的铰接轴中孔，主轴的轴端安装有电机齿轮（9）。

三型连接块：把连接块（3）分作三段三层套接，可以相对平移伸缩，使构成的整个连接块可以缩短和拉长，整个连接块的二端分别和两个靴子铰接，铰接点在左靴右边和右靴左边的前后螺母齿轮的中点（8），电机（2）安装在中间连接块，电机主轴穿过中间连接块的中孔，主轴的轴端安装有电机齿轮（9）。

齿轮组也有二种型式;

一型齿轮组用二个互相啮合的中间齿轮（6）分别与二个前螺母齿轮（4-1）和二个后螺母齿轮（4-2）啮合，组成前后螺母齿轮转向相反的联动齿轮组，前后螺母齿轮的螺纹旋向也相反，当然与之配合的升降螺杆（5）的螺纹旋向也随之相反，这样的设计既能使同一靴子（1）的升降螺杆（5）同向同步升降，又能使二个靴子分别以前螺母齿轮和后螺母齿轮与同一电机齿轮（9）啮合时齿轮组的转向相反，从而使一个靴子的升降螺杆下行时，另一个靴子的升降螺杆在上行。

二型齿轮组用双面齿形带（11）构成联动，双面齿形带在二个前螺母齿轮（4-1）和二个后螺母齿轮（4-2）之间交叉组成前后螺母齿轮转向相反的联动齿轮组，前后螺母齿轮的螺纹旋向也相反，当然与之配合的升降螺杆（5）的螺纹旋向也随之相反，这样的设计既能使同一靴子（1）的升降螺杆（5）同向同步升降，又能使二个靴子分别以前螺母齿轮和后螺母齿轮与同一电机齿轮（9）啮合时齿轮组的转向相反，从而使一个靴子的升降螺杆下行时，另一个靴子的升降螺杆在上行，双面齿形带外面的齿用于啮合电机齿轮（9）；

电机采用压下即通放开即断的按钮开关，设置在电机齿轮（9）和螺母齿轮（4）啮合时正好能打开的位置，这样的位置共有4个，分别位于二靴的前后螺母齿轮（4）啮合电机齿轮（9）时可以触及的位置，4个按钮开关並联，只要触及一个就能打开电机。

为提高效率和方便使用，也可让登楼过程中间电机不停，步与步之间的间歇和换向都通过螺母齿轮（4）和电机齿轮（9）的啮合与否来实现。

为顺利啮合转动中的电机齿轮（9），要修改电机齿轮（9）和左靴右边和右靴左边的前后螺母齿轮这4个要与电机齿轮（9）啮合的齿轮的齿形，把齿的啮合面接近外径一段弧形面（13）切去一块（12），把齿形改尖，这一改形不影响本申请对齿轮的传动要求，却可以使二齿轮顺利啮合。

可用蓄电池作电源，也可用市电，用市电可在使用时让电缆从家里直拖到底楼，也可在每一转折装插座，使用磁性插头便于到插离拔。

为满足一般使用者要求，升降螺杆（5）的运行长度相当一格台阶的高度（14），连接块（3）的运行长度相当一格台阶的宽度（15），可以使电动平步登楼靴实现每步一格的上下楼。

为满足希望快速上下楼的使用者的要求，可以加长升降螺杆（5）的运行长度到相当一格台阶高度（14）的二倍，加长连接块（3）的运行长度到相当一格台阶宽度（15）的二倍。就可以使电动平步登楼靴实现平步一步跨二格的上下楼。

电动平步登楼靴的工作过程：

初始态：二靴子的升降螺杆（5）均在靴底上方，人在一楼平地，双脚登靴，打开电源，第一步先不上楼梯台阶，平地向前一步，前靴足跟主动使其后螺母齿轮（4-2）单独啮合电机齿轮（9），前靴就因4个螺母齿轮的转动被升降螺杆的下行顶升，并带动连接块（3）和后靴一同升至楼梯第一格台阶高度（14），此时后靴的升降螺杆原在上方，无需啮合电机齿轮；

下面这步开始就是连续登楼：后靴平步迈向楼梯第一格台阶成为前靴，二靴前后错开左右靠拢，电机齿轮（9）同时啮合前靴的后螺母齿轮（4-2）和后靴的前螺母齿轮（4-1），前靴的螺母齿轮组旋转使4个升降螺杆（5）下行，带动连接块（3）和后靴一起上升，这里注意：前靴是被它的4个升降螺杆顶升，后靴是被前靴和连接块带升，此时后靴的前螺母齿轮（4-1）也啮合电机齿轮（9）使它的4个升降螺杆相对后靴上行，双靴升到和上格台阶平齐时，后靴的4个升降螺杆也已上行到靴子上方使底板（10）下贴靴底；自此又从“后靴平步迈向上格成为前靴”开始下一步，继续重复上述过程就可平步登楼；

到达楼层平台或转折平台时，迈向平台的前靴应主动操控连接块（3）带动电机齿轮（9）避让前靴的后螺母齿轮（4-2），而只啮合后靴的前螺母齿轮（4-1），带动后靴的螺母齿轮组旋转提升4个升降螺杆（5）上行至底板（10）下贴靴底，接着后靴也平步迈向平台，在平台上转向或直行时二靴都不要太靠拢，二靴的螺母齿轮都避免与电机齿轮（9）啮合和触及按钮，至走近上一折楼梯的第一格台阶时，就可重复上述初始态起的过程，继续平步登上一折楼梯。

下楼同样是走平步，下楼的工作过程和上楼比较，不同的是每一步前靴迈向的是空格，人不可马上前倾，前靴的4个升降螺杆（5）下行的作用不是顶起前靴，而是使前靴的底板（10）准备触及下格台阶，后靴的升降螺杆（5）相对后靴上行不是准备迈向上格台阶，而是使后靴带着连接块（3）和前靴一起下降，使前靴的底板实际触及下格台阶，这时人方可稍向前倾，接着“后靴迈步向前成前靴”等后续步骤也依此类推。

Claims (10)

1.一种电动平步登楼靴，其特征是：

由左右靴子和它们的连接块及电机组成，所述靴子四角各有一螺母齿轮（4）和与之配合的升降螺杆（5），所述螺母齿轮的内圈是螺母，外圈是齿轮，4个螺母齿轮构成齿轮组，4个升降螺杆的下端都与处于靴子下的底板（10）固定连接。

2.根据权利要求1所述电动平步登楼靴，其特征是：

连接块（3）的两端分别和两个靴子（1）铰接，铰接点在左靴右边和右靴左边的前后螺母齿轮（4）的中点（8），连接块中间有电机（2），电机主轴穿过连接块，轴端安装有电机齿轮（9）。

3.根据权利要求1所述电动平步登楼靴，其特征是：

连接块（3）分作二段相互铰接，使构成的整个连接块可以水平向从中间折拢，整个连接块的二端分别和两个靴子（1）铰接，铰接点在左靴右边和右靴左边的前后螺母齿轮的中点（8），两连接块的铰接处安装有电机（2），电机主轴穿过两连接块的铰接轴中孔，主轴的轴端安装有电机齿轮（9）。

4.根据权利要求1所述电动平步登楼靴，其特征是：

连接块（3）分作三段三层套接，可以相对平移伸缩，使构成的整个连接块可以缩短和拉长，整个连接块的二端分别和两个靴子铰接，铰接点在左靴右边和右靴左边的前后螺母齿轮的中点（8），电机（2）安装在中间连接块，电机主轴穿过中间连接块的中孔，主轴的轴端安装有电机齿轮（9）。

5.根据权利要求1所述电动平步登楼靴，其特征是：

齿轮组用二个互相啮合的中间齿轮（6）分别与二个前螺母齿轮（4-1）和二个后螺母齿轮（4-2）啮合，组成前后螺母齿轮转向相反的联动齿轮组，前后螺母齿轮的螺纹旋向也相反，当然与之配合的升降螺杆（5）的螺纹旋向也随之相反，这样的设计既能使同一靴子（1）的升降螺杆（5）同向同步升降，又能使二个靴子分别以前螺母齿轮和后螺母齿轮与同一电机齿轮（9）啮合时齿轮组的转向相反，从而使一个靴子的升降螺杆下行时，另一个靴子的升降螺杆在上行。

6.根据权利要求1所述电动平步登楼靴，其特征是：

二型齿轮组用双面齿形带（11）构成联动，双面齿形带在二个前螺母齿轮（4-1）和二个后螺母齿轮（4-2）之间交叉组成前后螺母齿轮转向相反的联动齿轮组，前后螺母齿轮的螺纹旋向也相反，当然与之配合的升降螺杆（5）的螺纹旋向也随之相反，这样的设计既能使同一靴子（1）的升降螺杆（5）同向同步升降，又能使二个靴子分别以前螺母齿轮和后螺母齿轮与同一电机齿轮（9）啮合时齿轮组的转向相反，从而使一个靴子的升降螺杆下行时，另一个靴子的升降螺杆在上行，双面齿形带外面的齿用于啮合电机齿轮（9）。

7.一种电动平步登楼靴，其特征是：

电机采用压下即通放开即断的按钮开关，设置在电机齿轮（9）和螺母齿轮（4）啮合时正好能打开的位置，这样的位置共有4个，分别位于二靴的前后螺母齿轮（4）啮合电机齿轮（9）时可以触及的位置，4个按钮开关並联，只要触及一个就能打开电机。

8.一种电动平步登楼靴，其特征是：

为提高效率和方便使用，让登楼过程中间电机不停，步与步之间的间歇和换向都通过螺母齿轮（4）和电机齿轮（9）的啮合与否来实现；为顺利啮合转动中的电机齿轮（9），要修改电机齿轮（9）和左靴右边和右靴左边的前后螺母齿轮这4个要与电机齿轮（9）啮合的齿轮的齿形，把齿的啮合面接近外径一段弧形面（13）切去一块（12），把齿形改尖，这一改形不影响本申请对齿轮的传动要求，却可以使二齿轮顺利啮合。

9.一种电动平步登楼靴，其特征是：

为满足希望快速上下楼的使用者的要求，加长升降螺杆（5）的运行长度到相当一格台阶高度（14）的二倍，加长连接块（3）的运行长度到相当一格台阶宽度（15）的二倍，使电动平步登楼靴实现平步一步跨二格的上下楼。

10.一种电动平步登楼靴，其特征是

平步登楼靴的工作过程：

初始态：二靴子（1）的升降螺杆（5）均在靴底上方，人在一楼平地，双脚登靴，打开电源，第一步先不上楼梯台阶，平地向前一步，前靴足跟主动使其后螺母齿轮（4-2）单独啮合电机齿轮（9），前靴就因4个螺母齿轮的转动被升降螺杆的下行顶升，并带动连接块（3）和后靴一同升至楼梯第一格台阶高度（14），此时后靴的升降螺杆原在上方，无需啮合电机齿轮；

下面这步开始就是连续登楼：后靴平步迈向楼梯第一格台阶成为前靴，二靴前后错开左右靠拢，电机齿轮（9）同时啮合前靴的后螺母齿轮（4-2）和后靴的前螺母齿轮（4-1），前靴的螺母齿轮组旋转使4个升降螺杆（5）下行，带动连接块（3）和后靴一起上升，这里注意：前靴是被它的4个升降螺杆顶升，后靴是被前靴和连接块带升，此时后靴的前螺母齿轮（4-1）也啮合电机齿轮（9）使它的4个升降螺杆相对后靴上行，双靴升到和上格台阶平齐时，后靴的4个升降螺杆也已上行到靴子上方使底板（10）下贴靴底；自此又从“后靴平步迈向上格成为前靴”开始下一步，继续重复上述过程就可平步登楼；

到达楼层平台或转折平台时，迈向平台的前靴应主动操控连接块（3）带动电机齿轮（9）避让前靴的后螺母齿轮（4-2）和，而只啮合后靴的前螺母齿轮（4-1），带动后靴的螺母齿轮组旋转提升4个升降螺杆（5）上行至底板（10）下贴靴底，接着后靴也平步迈向平台，在平台上转向或直行时二靴都不要太靠拢，二靴的螺母齿轮都避免与电机齿轮（9）啮合和触及按钮，至走近上一折楼梯的第一格台阶时，就可重复上述初始态起的过程，继续平步登上一折楼梯；

下楼同样是走平步，下楼的工作过程和上楼比较，不同的是每一步前靴迈向的是空格，人不可马上前倾，前靴的4个升降螺杆（5）下行的作用不是顶起前靴，而是使前靴的底板（10）准备触及下格台阶，后靴的升降螺杆（5）相对后靴上行不是准备迈向上格台阶，而是使后靴带着连接块（3）和前靴一起下降，使前靴的底板实际触及下格台阶，这时人方可稍向前倾，接着“后靴迈步向前成前靴”等后续步骤也依此类推。

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