CN111671583A - 用于带轮椅子的爬台阶附件 - Google Patents

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CN111671583A CN202010325423.6A CN202010325423A CN111671583A CN 111671583 A CN111671583 A CN 111671583A CN 202010325423 A CN202010325423 A CN 202010325423A CN 111671583 A CN111671583 A CN 111671583A
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迈克尔·贝伦斯
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Mobility 2000 (Australia) Ltd
University of Technology Sydney
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Abstract

本发明涉及一种用于带轮椅子的爬台阶附件，所述附件包括：第一轮，所述第一轮至少具有轮毂和与所述轮毂间隔开的轮圈，所述轮毂和所述轮圈界定内部区域；第二轮，所述第二轮具有与所述第一轮不同的直径；以及所述第二轮是可旋转地安装至延伸臂；所述延伸臂通过可控机构可相对于所述第一轮在第一位置与至少一个第二位置之间移动，其中所述可控机构至少部分地容纳在所述第一轮的所述内部区域内，其中所述第二轮是通过所述第一轮的旋转来驱动。

Description

用于带轮椅子的爬台阶附件
本申请为申请日是2016年2月16日、申请号是201680010615.X (PCT/AU2016/050100)、发明名称为“用于带轮椅子的爬台阶附件”的中国申请的分案申请。
技术领域
本发明大体上涉及适合用于一系列可移动物品(诸如手推车、助行器、独轮手推车、椅子、滑板车等)中的爬台阶附件。在所选实施方案中，本发明涉及用于为体弱的人和行动不便的人提供增加的可接近性的、包括轮椅在内的带轮椅子。
背景技术
椅子、可移动的篮子和手推车、助行器、滑板车等可用于载运和移动诸如行李、食品杂货、重物以及人等物品。这些物品中的一些可能是机动化的，但这些装置的许多版本在越过楼梯时具有限制。一些带轮附件也是众所周知的，但涉及到笨重、大型和不灵活的设备。
轮椅尤其可能非常难以在不平整的地面、马路牙子、排水沟、单级台阶和楼梯以及与相对平滑的表面类似的此类变体上面操作。如果轮椅是用手推的椅子，那么情况正是这样，但对于使用电力来进行推进和操纵的电动椅子，情况尤其是这样。这些后一种类型的椅子由于推进和机载能量储存系统而相对较重和较大，并且已知的型号通常难以行驶通过不平整的地面，并且尤其是行驶通过马路牙子、排水沟、单级台阶和楼梯。
本发明提供适合用于带轮椅子以及其它载具(诸如轮椅)的改进的爬台阶附件。参考爬台阶附件将了解，所述附件可用于爬下台阶并且也可用于爬上和/或爬下其它障碍物(包括马路牙子、排水沟、楼梯等)。
对本说明书中包括的文件、动作、材料、装置、物件等的任何讨论并不被视为承认这些事物中的任何或所有事物由于出现在本申请的每一条权项的优先权日期之前就会形成现有技术基础的部分或者是本公开的相关领域中的公知常识。
发明内容
在本说明书全文中，词语“包括”或诸如“包括有”或“包括了”等变体将被理解为暗示包括所述元件、整体或步骤、或者元件、整体或步骤的群组但不排除任何其它元件、整体或步骤、或者元件、整体或步骤的群组。
在一个方面中，我们描述一种用于带轮椅子的爬台阶附件，所述附件包括：
第一轮，所述第一轮至少具有轮毂和与所述轮毂间隔开的轮圈，所述轮毂和所述轮圈界定内部区域；
第二轮，所述第二轮具有与所述第一轮不同的直径；以及
所述第二轮是可旋转地安装至延伸臂；
所述延伸臂通过可控机构可相对于所述第一轮在第一位置与至少一个第二位置之间移动；
其中所述可控机构至少部分地容纳在所述第一轮的所述内部区域内；
其中所述第二轮是通过所述第一轮的旋转来驱动。
在一些实施方案中，所述带轮椅子是具有至少一对驱动轮(即，被通电以推进所述椅子的轮)的电动轮椅。所述轮椅可以具有至少一对脚轮(即，不必通电来推进所述椅子但有助于所述椅子的操纵性的轮)。在一些此类实施方案中，根据本发明的爬台阶附件尤其很适合于邻近附接至或取代一对驱动轮中的一个或两个驱动轮。
所述第一轮可以包括轮圈支撑构件。所述轮圈支撑构件可以包括从所述轮毂延伸至所述轮圈的一个或多个辐条构件。所述辐条构件可以等距隔开。所述辐条构件的长度可以界定所述第一轮的直径。
所述第二轮可以具有比所述第一轮的直径小的直径。
所述第一轮的移动可以导致所述第二轮的移动。
所述可控机构可以基本上安装于所述第一轮的所述内部区域内。在另一实施方案中，所述可控机构可以完全安装于所述第一轮的所述内部区域内。
在一个实施方案中，所述可控机构可以包括马达。所述马达可以包括电动马达。
所述第二轮可以包括台阶接合轮，所述台阶接合轮可以通过所述延伸臂相对于所述第一轮的移动而选择性地移动(例如升高或降低)至台阶接合位置。所述延伸臂可以包括螺纹孔，所述螺纹孔接合螺纹杆。所述螺纹杆可以是沿着其长度的一段、大部分或基本上整个长度形成螺纹。所述螺纹杆可以是可按顺时针或逆时针方向旋转，使得所述杆的旋转导致所述延伸臂相对于所述第一轮移动并且在至少一些实施方案中相对于所述第一轮在上面行驶或被驱动的表面移动。
所述螺纹杆的旋转方向将优选地确定所述延伸臂相对于所述第一轮移动的方向。可以通过经由控制器向所述可控机构输入信号来更改所述螺纹部分的旋转方向。所述控制器可以包括操纵杆和/或面板，所述操纵杆和/或面板包括多个按钮和开关等。在所述杆旋转时，所述螺纹孔将沿着所述杆的长度移位。所述螺纹孔沿着所述杆的移动由此使所述台阶接合轮相对于所述第一轮移动。在优选实施方案中，所述螺纹孔沿着所述杆在一个方向上移动使所述台阶接合轮远离所述第一轮在上面行驶或被驱动的表面，并且所述螺纹孔沿着所述杆在相反方向上移动使得所述台阶接合轮朝向所述第一轮在上面行驶或被驱动的表面。所述螺纹杆与通过所述马达驱动的驱动机构操作性地相关联。在一些实施方案中，所述杆可以经由带子或齿轮连接至所述驱动机构，使得所述驱动机构的旋转驱动所述带子，这转而使所述杆旋转。在另一实施方案中，所述驱动机构可以包括马达自身。
在一些尤其优选的实施方案中，所述可控机构基本上或完全地容纳在所述第一轮的内部区域内。在此类实施方案中，并且在其它优选和替代实施方案中，将所述可控机构基本上或完全地容纳在所述第一轮的内部区域中的能力准许所述爬台阶附件：
-作为售后调整或“附加”而改装至现有带轮椅子，不必对所述带轮椅子上的周围结构进行重大更改。在一些实施方案中，通过将现有驱动轮从所述带轮椅子移除并且用所述爬台阶附件来取代所述现有驱动轮(并且之后在必要时加入合适的电子接口)来实现改装；或
-结合至新的带轮椅子的制造流水线中，使得所述爬台阶附件从购买时起便可用。
在另一实施方案中，所述驱动机构连接至被所述带子环绕的第一轮，所述第一轮与第二从动轮成对。所述第二从动轮之后接合所述杆。
将了解，在需要时，所述延伸臂可以在一系列位置之间移动。
在另一实施方案中，所述第二轮可以呈行星轮组合件的形式并且安装至所述延伸臂的远端以便至少部分地围绕所述第一轮作轨道运动。
带子可以在用于所述第一轮的驱动机构或安装至所述第一轮或与所述第一轮成一体的滑轮(或类似机构)与安装至所述第二轮或与所述第二轮成一体的滑轮(或类似机构)之间延伸，使得所述第二轮也是依靠所述第一轮的旋转来驱动。
所述带子可以绕安置在所述第一轮与所述第二轮之间的惰轮延伸。
虽然被描述为爬台阶附件，但应了解，提供所述附件是为了促进椅子越过任何形式的障碍物的进程，所述障碍物妨碍椅子在特定方向上的推进。举例来说，所述附件不仅可以用于爬上一级或多级楼梯，而且还可以用于爬上马路牙子、排水沟、边沿和/或其它障碍物。
在所述附件安装至每一或两个驱动轮或一对驱动轮或与每一或两个驱动轮或一对驱动轮相邻的情况下，所述附件可以按以下方式操作以爬上台阶、马路牙子等：
-在所述第一轮处在所述台阶前面的表面上的情况下朝向所述台阶驱动所述椅子；
-如果没有位于足够高处，那么所述延伸臂可以相对于所述第一轮旋转以允许所述第二轮位于所述台阶的踏板部分附近、之上或上方；
-之后可以使所述延伸臂相对地朝向所述表面旋转以移动所述第二轮使之与所述台阶或所述台阶的踏板部分成牵引接合；
-可以在基本上相同的方向上继续所述臂的此旋转，使得将所述第一轮从所述表面提升并且最终提升至使得所述第一轮可以牵引地接合所述台阶或所述台阶的踏板部分的位置；
-同时地或在如上所述的所述延伸臂的旋转开始之后不久，可以驱动所述第一轮，这转而或另外使所述第二轮(所述第二轮与所述台阶或所述台阶的踏板部分牵引地接合)将所述椅子向前推进；以及
-之后可以任选地使所述延伸臂相对向上地旋转，使得将所述第二轮从所述踏板部分提升并且使所述椅子通过在所述踏板部分上的所述第一轮支撑。
在所述附件安装至一对驱动轮中的每一或两个驱动轮或与一对驱动轮中的每一或两个驱动轮相邻的情况下，所述附件可以按以下方式操作以爬下台阶、马路牙子等：
-在所述第一轮处在所述台阶前面的所述表面上的情况下朝向所述台阶的顶部驱动所述椅子，直到所述第二轮位于所述台阶边缘以外为止；
-之后可以使所述延伸臂相对于所述第一轮旋转以将所述第二轮朝所述台阶下方的表面移动并且与所述表面成牵引接合；
-可以驱动所述第一轮，这转而可以使所述第二轮将所述椅子向前推进，使得所述第二轮支撑所述椅子；以及
-之后可以任选地使所述延伸臂相对向上地旋转，使得将所述第二轮从所述踏板部分提升并且允许所述第一轮相对向下地移动使之与所述台阶下方的表面接触。
在一些实施方案中，希望在所述椅子爬上或爬下台阶时所述椅子的使用者座椅至少保持基本上水平。因而，在此类实施方案中的至少一些实施方案中所述附件的操作期间，每一脚轮对中的至少一个脚轮或每一脚轮可以能够在必要时提升或降低所述椅子，使得所述椅子的使用者座椅维持基本上水平的取向。可以使用的轮的实例描述于美国申请No 14/004649和美国申请No 14/577108中，所述申请的内容以引用方式并入。
在另一方面中，我们描述一种带轮椅子，所述带轮椅子包括如本文所界定的至少一个爬台阶附件。
在一个实施方案中，所述带轮椅子可以具有安装至一轴的两个爬台阶附件。
所述第一轮可以提供对所述带轮椅子的推进。
此外，所述第一轮可以是所述椅子的前轮、所述椅子的后轮或所述椅子的中间轮。
在另一实施方案中，所述附件的一个轮或多个轮可以被定位以帮助所述带轮椅子在跃上向上或向下延伸的斜坡上时保持稳定。就此来说，所述一个或多个第二轮实质上用作所述带轮椅子的防倾翻装置。
举例来说，在所述带轮椅子接近向上延伸的斜坡时，所述一个或多个第二轮可以牵引地接触所述斜坡并提供对所述带轮椅子的支撑和推进，甚至是在所述第一轮从地面提起或失去全牵引时。关于在用于前轮驱动式带轮椅子上时的当前的防倾翻装置，这提供了对现有技术水平的显著改进。当前的防倾翻装置通常不会被驱动，并且因此，通常导致一些情形，尤其是在朝向向上延伸的斜坡或表面驱动前轮驱动式带轮椅子时，在所述情形中，带轮椅子变成固定不动的，因为驱动轮由于防倾翻装置与向上倾斜的表面以及脚轮与相邻的相对平坦或向下倾斜的表面之间的物理关系而提升离开所述向上延伸的表面。
在所述驱动轮在此类布置中插入于所述防倾翻装置与所述脚轮之间时，所述驱动轮提升离开所述表面或提升至相对于所述表面的某位置，在所述位置时，所述驱动轮与所述表面之间的牵引不足以使所述驱动轮能够推进所述椅子。在此类情形中，使用者可以保持不动，而所述驱动轮除了在空中(在所述表面上方)旋转之外什么也不做。
在另一实施方案中，甚至在所述带轮椅子的正常向前或向后移动期间，所述一个或多个第二轮也有可能降低至地面。可以这样做以增加所述带轮椅子与地面的总牵引和/或所述带轮椅子的稳定性。
在又一实施方案中，将了解，可以使用所述爬台阶附件来在操作期间为所述带轮椅子提供更大的离地净高。爬台阶附件还可以只是用于升高椅子的相对高度，甚至是在无需躲避障碍物或不需要导航通过台阶时。在椅子占用人只需要坐在比椅子的常用高度相对较高的高度处时，这种情况可能是有用的。举例来说，在占用人希望接触在桌上或凳上的物品的情况下，情况可能是这样。
在另一方面中，我们描述一种修改带轮椅子以允许其爬上或爬下一级或多级台阶或类似者的方法，包括：
在仍存在的情况下，将至少一个驱动轮从所述带轮椅子移除；以及
附接如本文所描述的爬台阶附件。
在此方面中，可以将两个爬台阶附件附接至所述带轮椅子。所述爬台阶附件可以是可通过诸如本文所界定的控制器来控制。
在又一方面中，我们描述一种操作带轮椅子以爬上台阶的方法，所述带轮椅子具有如本文所界定的至少一个爬台阶附件，所述方法包括：
在所述第一轮处在具有踏板部分的台阶前面的表面上的情况下朝向所述台阶驱动所述椅子；
任选地使所述延伸臂相对于所述第一轮旋转以允许所述第二轮位于所述台阶的踏板部分附近、之上或上方；
使所述延伸臂相对地朝向所述台阶的表面或所述台阶的踏板部分旋转以移动所述第二轮使之与所述台阶或所述台阶的踏板部分成牵引接合；
在基本上相同的方向上继续所述延伸臂的所述相对旋转，使得将所述第一轮从所述表面提升并且最终提升至使得所述第一轮可以牵引地接合所述台阶或所述台阶的踏板部分的位置；
同时地或在如上文所述的所述延伸臂的旋转开始之后不久，驱动所述第一轮，这转而或另外使与所述台阶或所述台阶的踏板部分牵引地接合的所述第二轮将所述椅子向前推进。
在此方面中，所述方法可以包括，在所述第一轮已牵引地接合所述台阶或所述台阶的踏板部分之后：
使所述延伸臂相对向上地旋转，使得将所述第二轮从所述踏板部分提升并且使所述椅子通过在所述踏板部分上的所述第一轮支撑。
在又一方面中，我们描述一种操作带轮椅子以爬下台阶的方法，所述带轮椅子具有如本文所界定的至少一个爬台阶附件，所述方法包括：
在所述第一轮处在所述台阶前面的所述表面上的情况下朝向所述台阶的边缘驱动所述椅子并且直到所述第二轮位于所述台阶边缘以外为止；
使所述延伸臂相对于所述第一轮旋转以将所述第二轮朝所述台阶下方的表面移动并且与所述表面成牵引接合；
驱动所述第一轮，这转而或另外使所述第二轮将所述椅子向前推进，使得所述第二轮支撑所述椅子。
在此方面中，所述方法可以包括：
使所述延伸臂相对向上地旋转，使得将所述第二轮从所述第二轮牵引地接合在上面的表面提升并且允许所述第一轮相对向下地移动使之与所述台阶下方的所述表面接触。
虽然以上描述集中于带轮椅子，但是将了解，所述附件还可以用在其它装置(包括手推车、助行器、独轮手推车、椅子、滑板车等)上。将理解，本说明书中对带轮椅子的任何提及都可以被其它带轮装置 (诸如手推车、助行器、独轮手推车、椅子、滑板车等)取代。
附图说明
现在在以下图式中描绘实例，在图式中：
图1a至图1d描绘了具有爬台阶附件的带轮椅子的一个实施方案的简化视图；
图2是爬台阶附件的一个实施方案的透视图，其中第二轮子处于相对向上的位置；
图3是图2所示爬台阶附件的一个实施方案的透视图，但其中第二轮处于相对向下的位置；
图4是爬台阶附件的侧视图；
图5a至图5c提供脚轮布置的各种视图，所述脚轮布置可以安装至带轮椅子并且如本文中所描述在带轮椅子爬台阶或执行其它动作时辅助带轮椅子的操作。
图6是爬台阶附件的另一个实施方案的透视图，其中第二轮子处于相对向上的位置；
图7是图6所示的爬台阶附件的一个实施方案的透视图，但其中第二轮处于相对向下的位置；以及
图8是爬台阶附件的侧视图。
具体实施方式
具有爬台阶附件的机动化带轮椅子的实例在图1a至图1d中被整体描绘为100。所描绘的椅子包括座椅101、爬台阶附件10和脚轮 30。脚轮30有助于椅子100的操纵性并且还有助于(如下文更详细地描述)使座椅101在爬上台阶和爬下台阶时至少保持基本上水平。对机动化椅子100的控制由具有操纵杆的控制器来承担。
在图1a至图1d中，带轮椅子100如图所示在椅子100的后部具有爬台阶附件10。将了解，椅子100可被建构，使得爬台阶附件10 在椅子100的前部。还可以设想出其它位置。
图1a描绘了在将要爬台阶104之前的位置的椅子。图1b描绘了开始爬台阶104的椅子100。图1c描绘了已几乎完成爬台阶104的椅子100。图1d描绘了已爬完台阶104之后的椅子。
爬台阶附件的实例在图2至图4中被整体上描绘为10。如图1a 至图1d中所描绘，爬台阶附件10可被改装至带轮椅子100的后部。将了解，爬台阶附件还可以被改装至带轮椅子100的前部，可以针对附件10专门设计出其它类型的多个带轮椅子或一个带轮椅子。
所描绘的爬台阶附件10包括第一轮子11，所述第一轮子至少具有轮毂12和轮圈14。还提供了呈一连串辐条的形式的轮圈支撑构件 13。轮圈14支撑可能具有胎面花纹(如所描绘)的轮胎构件15。
如图2和图3中所描绘，至少轮毂12和轮圈14界定内部区域，可控机构16至少部分地(不然就是基本上或完全地)容纳于所述内部区域内。在操作中，将了解，在可控机构16安装至带轮椅子时，可控机构16将相对地安装在第一驱动轮11内部。
除了第一轮11之外，附件10还包括第二轮17。此第二轮17具有与第一轮11不同(如所描绘，较小)的直径。
第二轮可旋转地安装至延伸臂19。延伸臂19是通过对可控机构 16的操作而可相对于第一轮11在第一位置(诸如图2中所描绘)与至少一个第二位置(诸如图3中所描绘)之间移动。
第二轮17是通过第一轮11的旋转来驱动。
在所描绘的实施方案中，可控机构16包括电动马达18。
所描绘的第二轮17用作台阶接合轮，所述台阶接合轮可以是通过延伸臂19的移动来选择性地移动。使用延伸臂19的相对旋转来相对地升高和降低台阶接合轮17。延伸臂19可以包括螺纹孔，所述螺纹孔接合螺纹杆21。螺纹杆21可以是沿着其长度的一段、大部分或基本上整个长度形成螺纹。螺纹杆21可按顺时针或逆时针方向旋转，使得杆21的旋转导致延伸臂19相对于第一轮11和椅子在上面行驶或被驱动的表面的可旋转移动。
螺纹杆21的旋转方向可以确定延伸臂19相对于第一轮11移动的方向。可以通过经由控制器向电动马达18输入信号来更改螺纹杆 21的旋转方向。所述控制器可以包括操纵杆和/或面板，所述操纵杆和/或面板包括多个按钮和开关。在杆21旋转时，螺纹孔将沿着杆21 的长度移位。螺纹孔沿着杆21的移动由此使台阶接合轮17相对于第一轮11移动并且如图2和图3中通过延伸臂19与第一轮11的相对位置的差值来描述。
在优选实施方案中，螺杆孔沿着杆21在一个方向上移动使台阶接合轮17远离第一轮11在上面行驶或被驱动的表面105，并且螺纹孔沿着杆21在相反方向上移动使台阶接合轮17朝向第一轮11在上面行驶或被驱动的表面105。
螺纹杆21与通过马达18驱动的驱动机构22操作性地相关联。在所描绘的实施方案中，支架42将杆21的轴承壳体44和马达18的壳体相对于彼此固定。支架42通过紧固件耦接至螺纹杆21的轴承壳体44和马达18的马达支架46。之后经由带子23将杆21连接至驱动机构22，使得驱动机构22的旋转驱动带子23，这转而使杆21旋转。带子23可以经由杆滑轮48和驱动滑轮49连接至杆21和驱动机构22。
电动马达18可以是齿轮马达。为了减小可控机构16的大小同时维持其载荷能力，可以选择杆滑轮21a的大小和马达18的齿数比以便提供在30:1与60:1之间并且优选是在50:1与60:1之间的总齿数比。在一个实例中，齿轮总齿数比是54:1。
在另一实施方案中，所述驱动机构可以包括马达自身。将了解，可以利用除了所描述的之外的、在马达18与驱动机构22和杆21之间的其它合适的驱动连杆。
第二轮17可以被视为行星轮组合件的一种形式，其中轮17安装至延伸臂19的远端以便至少部分地围绕第一轮11作轨道运动。
带子24(为清楚起见，在所有的图中都没有描绘)可以在第一轮 11的轮圈14或附接至轮圈14的滑轮与安装至第二轮17的滑轮25 之间延伸，使得第二轮17也是依靠第一轮11的旋转来驱动。
带子24可以绕安置在第一轮与第二轮(11,17)之间的惰轮26延伸。
虽然被描述为爬台阶附件，但是应了解，提供所描绘的附件10 是为了促进椅子越过任何形式的障碍物的进程，所述障碍物妨碍椅子在特定方向上的推进。举例来说，所述附件不仅可以用于爬上一级或多级楼梯，而且还可以用于爬上马路牙子、排水沟、边沿和/或其它障碍物。
在附件10安装至带轮椅子的前部的情况下，所述附件可以按如下文描述的方式操作。在考虑此操作的过程中，将了解，图1a至图 1d描绘了在椅子100的后部的爬台阶附件10。仍然可以容易地理解在附件10处在椅子的前部的情况下椅子的操作。
可以在第一轮11处在台阶104前面的表面105上的情况下朝向所述台阶驱动椅子100。
如果没有位于足够高处，那么延伸臂19可以相对于第一轮11旋转以允许第二轮17位于台阶104的踏板部分附近、之上或上方。
之后可以使延伸臂19相对地朝向台阶104的表面旋转以移动第二轮17使之与台阶104的踏板部分成牵引接合。
延伸臂19的此旋转可以继续，使得将第一轮11从所述表面提升并且最终提升至使得第一轮可以牵引地接合台阶104或台阶104的踏板部分的位置。
同时地或在延伸臂19的旋转开始之后不久，可以驱动第一轮11，这转而或另外使第二轮17(第二轮与台阶104或台阶104的踏板部分牵引地接合)将椅子100向前推进。
之后可以使延伸臂19相对向上地旋转，使得将第二轮17从踏板部分提升并且使椅子100通过在台阶104的踏板部分上的第一轮11 支撑。
在附件10安装至椅子100的情况下，附件10可以按以下方式操作以爬下台阶(诸如台阶104)、马路牙子等。
可以在第一轮11处在台阶104前面的表面上的情况下朝向台阶 104的顶部驱动椅子100，直到第二轮17位于台阶边缘以外为止。
之后可以使延伸臂19相对于第一轮11旋转以将第二轮17朝台阶104下方的表面移动并且与所述表面成牵引接合。
可以驱动第一轮11，这转而可以使第二轮17将椅子100向前推进，使得第二轮17支撑所述椅子(像图1c中描述那般)。
之后可以任选地使延伸臂19相对向上地旋转，使得将第二轮17 从所述表面提升并且允许第一轮11相对向下地移动使之与台阶104 下方的表面接触。
虽然以上描述集中于在椅子100的前部的爬台阶附件10的使用，但是如图1a至图1d中所描绘，爬台阶附件10可以在椅子100的后部。在这种情况下，可以看出，在椅子100接近台阶104时(从图1a 移动至图1b)，可以使延伸臂19旋转以移动第二轮17使之与表面105接触并且因此相对地提升第一轮11。
由于第一轮11保持行驶，因此第二轮17也被驱动，由此将椅子 100向前推进至图1c中描绘的位置。此时，第一轮11经定位，使得它可以相对容易地滚动到台阶104上。在此阶段，延伸臂19可以相对向上地旋转至图1d中描绘的位置。
在一些实施方案中，希望至少使椅子100的座椅101在爬台阶期间至少保持基本上水平。因而，在附件的操作期间，优选的是，设置有脚轮。在爬台阶附件10是在椅子100的后部的情况下，脚轮30可以在椅子100的前部(如图1a至图1d中所描绘)。在爬台阶附件10 是在椅子100的前部的情况下，脚轮30可以位于椅子的后部。可以使用的轮30的实例描绘于图4和图5中并且也描述于美国申请No 14/004649和美国申请No 14/577108中，所述申请的内容以引用方式并入。可以设想到其它合适后轮的使用。
如图5a至图5c所描绘，脚轮30可以包括按平行布置安装的两个可单独旋转的轮31、32。每一轮31、32通过连杆布置安装至底架支撑构件33。
所述连杆布置允许轮31中的一者首先相对于其它轮32升高并向前移动(参见图5b)，使得确保在带轮椅子100跃上台阶或越过障碍物期间总是存在表面接触。
所述连杆布置还允许轮31中的一者相对于其它轮32相对地降低并向前移动(参见图5c)，使得确保在带轮椅子100跃下台阶期间总是存在表面接触。
第一驱动轮11可以提供对带轮椅子的推进。在必要时，第二从动轮17也可以提供对带轮椅子的推进。
可以使用附件10来帮助带轮椅子100在跃上向上或向下延伸的斜坡上时保持稳定。就此来说，一个或多个第二轮17实质上用作带轮椅子的防倾翻装置。
举例来说，在带轮椅子接近向上延伸的斜坡时，所述一个或多个第二轮17可以牵引地接触所述斜坡并提供对带轮椅子的支撑和推进，甚至是在第一轮11从地面提起或失去全牵引时。
在另一实施方案中，甚至在带轮椅子的正常向前或向后移动期间，所述一个或多个第二轮17也有可能降低至地面。可以这样做以增加带轮椅子与地面的总牵引和/或带轮椅子的稳定性。
在又一实施方案中，将了解，可以使用爬台阶附件10来在操作期间为带轮椅子提供更大的离地净高。爬台阶附件还可以只是用于升高椅子的相对高度，甚至是在无需躲避障碍物或不需要导航通过台阶时。在椅子占用人只需要坐在比椅子的常用高度相对较高的高度处时，这种情况可能是有用的。举例来说，在占用人希望接触在桌上或凳上的物品的情况下，情况可能是这样。
图6至图8描绘了附件10的经修改版本，其中相同部件被给予相同的元件符号。在附件50中，支架42、轴承壳体44和马达支架 46已被组合式支架52取代以消除紧固件接头，由此增加机构的强度，这转而减少正时带23中张力的损失。从图6至图8中将看出，可以使用与带子23邻接的凸轮滚筒54来提供带张力。支架52可以由软钢制成。另外，控制器壳体56全部设置于轮毂12与轮圈14之间的轮半径内。控制器壳体56被配置用于容纳马达驱动器以及用于可控机构16的控制电子器件，因此减少总的系统占地面积。在所示的实施方案中，控制器壳体56附着至马达18。然而，在其它实施方案中，壳体56可以附着至所述附件的其它元件，所述其它元件没有随着轮 11、17中的任一者旋转。在一些实施方案中，控制器壳体56可以是由SLS尼龙3D打印而成。虽然以上描述集中于带轮椅子，但是将了解，附件10还可以用在其它装置(包括手推车、助行器、独轮手推车、椅子、滑板车等)上。将理解，本说明书中对带轮椅子的任何提及都可以被其它带轮装置(诸如手推车、助行器、独轮手推车、椅子、滑板车等)取代。
本领域的技术人员将了解，在不脱离本公开的广泛的一般范围的情况下，可以对以上描述的实施方案进行众多改变和/或修改。因此，当前的实施方案在所有方面都被认为是说明性而非限制性的。

Claims (10)

1.一种用于带轮椅子(100)的爬台阶附件(10)，所述附件(10)包括：
第一轮(11)，所述第一轮至少具有轮毂(12)和与所述轮毂(12)间隔开的轮圈(14)，所述轮毂和所述轮圈界定内部区域；
第二轮(17)，所述第二轮具有与所述第一轮不同的直径；并且
所述第二轮可旋转地安装至延伸臂(19)并由所述第一轮(11)的旋转而驱动；
所述延伸臂(19)可相对于所述第一轮(11)在第一位置与至少一个第二位置之间移动；以及
可控马达(16)，所述可控马达用于在所述第一位置和所述第二位置之间独立地致动所述延伸臂(19)；
其中所述可控马达(16)至少部分地容纳在所述第一轮(11)的所述内部区域内。
2.如权利要求1所述的爬台阶附件，其中所述可控马达(16)基本上容纳在所述第一轮(11)的所述内部区域内。
3.如权利要求2所述的爬台阶附件，其中所述可控马达(16)完全容纳在所述第一轮(11)的所述内部区域内。
4.一种带轮椅子(100)，包括如权利要求1至权利要求3中任一项所述的至少一个爬台阶附件(10)。
5.如权利要求4所述的带轮椅子，包括两个爬台阶附件(10)。
6.如权利要求4或5所述的带轮椅子，还包括基本上容纳在所述第一轮(11)的所述内部区域内的控制器壳体(56)。
7.一种修改带轮椅子以允许所述带轮椅子爬上或爬下一级或多级台阶的方法，包括：
将至少一个驱动轮从所述带轮椅子移除；以及
将如权利要求1至权利要求3中任一项所述的爬台阶附件(10)附接至所述带轮椅子。
8.一种操作带轮椅子以爬上台阶的方法，所述带轮椅子具有如权利要求1至权利要求3中任一项所述的至少一个爬台阶附件(10)，所述方法包括：
在所述第一轮处在具有踏板部分的台阶前面的表面上的情况下，朝向所述台阶驱动所述椅子(100)；
使所述延伸臂(19)相对地朝向所述台阶的表面或所述台阶的所述踏板部分旋转以移动所述第二轮(17)使之与所述台阶或所述台阶的所述踏板部分成牵引接合；
在基本上相同的方向上继续所述延伸臂(19)的相对旋转，使得将所述第一轮(11)从所述台阶前面的表面提升并且最终提升至使得所述第一轮(11)可以牵引地接合所述台阶或所述台阶的所述踏板部分的位置；
同时地或在所述延伸臂(19)的旋转开始之后不久，驱动所述第一轮(11)，这转而或另外使与所述台阶或所述台阶的所述踏板部分牵引地接合的所述第二轮(17)将所述椅子向前推进。
9.一种操作带轮椅子以爬下台阶的方法，所述带轮椅子具有如权利要求1至权利要求3中任一项所述的至少一个爬台阶附件(10)，所述方法包括：
在所述第一轮(11)处在所述台阶前面的表面上的情况下朝向所述台阶的边缘驱动所述椅子(100)并且直到所述第二轮(17)位于所述台阶边缘以外为止；
使所述延伸臂(19)相对于所述第一轮(11)旋转以将所述第二轮(17)朝所述台阶下方的表面移动并且与所述表面成牵引接合；
驱动所述第一轮(11)，这转而或另外使所述第二轮(17)将所述椅子向前推进，使得所述第二轮(17)支撑所述椅子。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述方法包括：
使所述延伸臂(19)相对向上地旋转，使得将所述第二轮(17)从所述第二轮牵引地接合在上面的表面提升并且允许所述第一轮(11)相对向下地移动使之与所述台阶下方的表面接触。
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