CN111714297A - 一种轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轮椅，其包括：机架；前轮，其可转动地安装于机架；座椅，其装设于机架；两个后轮，后轮包括基座、多个弹性伸缩件和限位件，基座可转动地固定于机架，基座外缘延伸出多个支撑部，相邻两个支撑部之间形成有一凹槽，多个弹性伸缩件分别设置于多个凹槽，弹性伸缩件一端固定于基座，所述弹性伸缩件的伸缩端形成一抵压面，所述限位件限制所述弹性伸缩件伸缩；驱动件，其输出端连接后轮，所述驱动件驱动所述后轮转动。前轮和后轮对机架进行支撑，驱动件驱动后轮旋转，使轮椅可以正常行进，在轮椅攀爬楼梯时，抵压面抵压台阶的棱角的时候，弹性伸缩件向下凹陷，使凹槽卡在台阶的棱角处，进而使后轮在攀爬楼梯的时候具有足够的摩擦力。

Description

一种轮椅

技术领域

本发明涉及生活用品领域，具体涉及一种轮椅。

背景技术

随着时代的发展，我国已经步入老龄化社会，现有老年人近两亿人，而残疾人也超过八千万人。这是一个庞大的弱势群体，轮椅是目前残疾人和老年人使用得最多也最方便的交通工具。轮椅使得腿脚不便的残疾人和老年人具有了一定的行动能力。但普通轮椅只能在平面上行进，而楼梯的台阶成为了轮椅行进过程中难以跨越的障碍，因此如何使轮椅攀爬楼梯是急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述轮椅无法攀援楼梯的技术不足，提出一种轮椅，解决轮椅攀爬楼梯的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种轮椅，其包括：

机架；

前轮，其可转动地安装于所述机架；

座椅，其装设于所述机架；

两个后轮，所述后轮包括基座、多个弹性伸缩件和限位件，所述基座可转动地安装于所述机架，所述基座外缘延伸出多个支撑部，相邻两个所述支撑部之间形成有一凹槽，多个所述弹性伸缩件一一对应的设置于多个所述凹槽，所述弹性伸缩件一端连接于所述基座，所述弹性伸缩件另一端形成抵压面，所述抵压面可向所凹槽底端收缩，所述弹性伸缩件处于自然状态时，多个所述抵压面和多个所述支撑部自由端合围成轮面，所述弹性伸缩件处于压缩状态时，所述抵压面和所述凹槽内沿形成卡合面，所述限位件用于限制所述弹性伸缩件伸缩；

驱动件，其输出端连接所述后轮，所述驱动件驱动所述后轮转动。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：座椅装载在机架上，而使用者则乘坐于座椅之上，前轮和后轮对机架进行支撑，而驱动件驱动后轮旋转，从而使轮椅可以正常行进，在轮椅攀爬楼梯时，抵压面抵压台阶的棱角的时候，弹性伸缩件向下凹陷，从而使凹槽卡在台阶的棱角处，进而使后轮在攀爬楼梯的时候具有足够的摩擦力。而后驱动件驱动后轮转动，使凹槽脱离台阶，进而使对应的弹性伸缩件复位。同时使另外一个弹性伸缩件接触下一个台阶的棱角，弹性伸缩件收缩，使对应的凹槽卡在下一个台阶的棱角处。如此往复，在后轮的不断转动过程中，使轮椅爬上楼梯。而当轮椅在平面行进的时候，限位件限制弹性伸缩件收缩，使后轮保持轮面，从而可以使轮椅正常在平面上行驶。

附图说明

图1是本发明实施例轮椅的结构示意图；

图2是本发明实施例后轮的爆炸结构示意图；

图3是本发明实施例限位件安装示意图；

图4是本发明实施例机架的结构示意图；

图5是本发明实施例平衡组件的爆炸结构示意图；

图6是本发明实施例导向组件三个不同实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种轮椅，其包括：机架100、前轮200、座椅300和两个后轮400和驱动件500，机架100用于支撑其它零部件，前轮200可转动的固定于机架100前部，而座椅300装载于机架100之上，座椅300用于承载实用者，而后轮400装设于机架100的后部，后轮400的部分轮面可伸缩，从而有助于轮椅攀爬楼梯，驱动件500用于驱动后轮400转动，而导向组件600装设于机架100之上，在轮椅攀爬楼梯的时候起到辅助作用。

机架100用于承载其它零部件，因此机架100需要足够的结构强度，同时还应当尽可能选用轻质材料，从而减小轮椅的总体重量。

前轮200，其可转动地固定于机架100，前轮200的目的是和后轮400配合，从而支撑轮椅，使得轮椅可以在平面行进。值得注意的是，前轮200和后轮400应当能平稳支撑轮椅，因此本实施例优选采用两个前轮200固定于机架100的前部。

座椅300，其装设于机架100，座椅300用于承载使用者，对于座椅300的设置，可根据实际的应用场景进行适应性调整，此处座椅300的具体设置方法不做详细介绍。

对于后轮400的设置，后轮400是技术方案的核心，本实施例优选采用两个后轮400，使两个后轮400固定于机架100的后部。后轮400包括基座410、多个辅助轮420、多个弹性伸缩件430和限位件440，基座410可转动地固定于机架100，基座410外缘延伸出多个支撑部411，相邻两个支撑部411之间形成有一凹槽412，多个弹性伸缩件430分别设置于多个凹槽412，弹性伸缩件430一端固定于基座410，弹性伸缩件430的伸缩端形成一抵压面，限位件440限制弹性伸缩件430伸缩。

在轮椅攀爬楼梯的过程中，当弹性伸缩件430的抵压面抵压楼梯的台阶，从而使弹性伸缩件430向内凹陷，从而使凹槽412卡在台阶上，从而使后轮400获得足够的摩擦力，进而使轮椅爬上楼梯。而当轮椅在平面行驶的过程中，限位件440限制弹性伸缩件430伸缩，从而使后轮400保持轮面状态。

弹性伸缩件430处于自然状态时，多个抵压面和多个支撑部411自由端合围成轮面，应当注意的是，此处的轮面不应当狭隘的理解成圆周面，不影响后轮400连续的转动的轮廓即可。弹性伸缩件430处于压缩状态时，抵压面和凹槽412内沿形成卡合面。

考虑到抵压面和凹槽412的所形成的卡合面，在攀爬楼梯的过程中，卡合面可能会和台阶面卡死，从而影响后轮400的旋转，为了解决该问题。多个辅助轮420分别可转动地固定于多个支撑部411，且辅助轮420外轮面突出卡合面，当卡合面卡在台阶上时，辅助轮420抵压于台面，从而当后轮400转动，利用辅助轮420的导向作用，可以辅助卡合面脱离台阶，从而有利于后轮400攀爬楼梯。

对于弹性伸缩件430的具体设计，本实施例优选采用如下方式，弹性伸缩件430包括导杆431、弹簧432和抵压块433，导杆431固定于凹槽412，抵压块433一端形成抵压面，抵压块433远离抵压面的一端开设有导向孔433a，导向孔433a套设于导杆431，弹簧432设置于导向孔433a内部，弹簧432一端连接导向孔433a底端，弹簧432另一端连接凹槽412。为了便于后轮400的转动，抵压面应当设置成圆弧面。

限位件440采用多个限位锁441，抵压块433上开设有锁槽433b，限位锁441固定于基座410，为了调整限位锁441的安装位置，基座410延伸出多个锁托413，进而使限位锁441固定于锁托413。

限位锁411的输出端正对锁槽433b，限位锁411的输出端插入锁槽433b即可限制弹性伸缩件430伸缩。

在本实施例中，限位锁441优选采用电磁锁，电磁锁的型号为LY-032。但值得注意的是，电磁锁仅仅是限位件440的优选实施例，采用机械弹簧锁同样可以满足要求。此外不借助锁舌的限位锁441同样可以满足要求，例如依靠磁力来限制弹性伸缩件430伸缩，与自行车车闸相类似的，利用橡胶垫按压抵压块433的侧面，依靠摩擦阻尼来限制弹性伸缩件430的伸缩。

抵压块433抵压台阶的棱角时，抵压块433沿导杆431滑动，而当抵压块433离开台阶的棱角后，抵压块433在弹簧432的作用下复位。

在上述方案的基础上，为了避免抵压块433沿导杆431转动，优选同时采用两个导杆431固定于同一凹槽412，而抵压块433远离抵压面的一端开设有两个导向孔433a，两个导向孔433a分别套设于两个导杆431。

驱动件500，其输出端连接后轮400，驱动件500驱动后轮400转动。本实施例的驱动件500优选采用直流有刷电机，直流有刷电机是内含电刷装置的将直流电能转换成机械能或将机械能转换成直流电能的旋转电机。区别于直流无刷电机，电刷装置是用来引入或引出直流电压和直流电流的。直流有刷电机是所有电机的基础，它具有启动快、制动及时、可在大范围内平滑地调速、控制电路相对简单等特点。

在轮椅的攀爬楼梯的过程中，轮椅需要得到一个仰角，但前轮200倘若将半径设置的较小，前轮200的半径小于台阶高度，无法起到导向作用，使前轮200爬上台阶，但倘若将前轮200的半径设计的过大，使得前轮的半径大于台阶高度，虽然可以正确起到导向作用，但会使轮椅的重心后倾，会增加轮椅后仰倾覆的可能性。

为了解决该问题，还增设有导向组件600，导向组件600包括基部610和多个导向轮620，多个基部610可转动地固定于机架100，且基部610向外延伸出多个连接筋611，多个导向轮620分别可转动地固定于多个连接筋611的自由端。

在轮椅攀爬楼梯的过程中，两个相邻的导向轮620分别抵压于台阶的平面和垂面，同时基座610可以转动，进而在轮椅攀爬楼梯的时候可以起到导向作用。同时也减轻了轮椅重心后倾的幅度，提高了轮椅攀爬楼梯的稳定性。

在本实施例中，优选采用三个同等长度的连接筋611均匀环绕基部610，显而易见的，如图5所示，各个连接筋611A的长度略有不同，导向组件600依然可以起到导向作用，同样的各个连接筋611B之间的夹角略有不同，同样的也可以适当增加连接筋611C的数量，导向组件600也可以正常的起到导向作用。具体而言，在任意时刻，可以有一导向轮620抵压台阶面即可。

考虑到轮椅在攀爬楼梯的过程中，座椅300会后仰，一方面会影响使用者的舒适感，另一方面使用者随座椅300后仰也会使轮椅整体的重心后仰，影响轮椅的攀爬楼梯的稳定性。

因此机架100包括机架本体110和平衡组件120，平衡组件120包括内转动件121和外转动件122，内转动件121可转动的固定于机架本体110，外转动件122可转动地固定于内转动件121，基部610可转动地固定于内转动件121，基座610可转动地固定于外转动件122。利用上述方案设计的机架100，在轮椅攀爬楼梯的过程中，后轮400随外转动件122转动，而导向组件600随内转动件121转动，而内转动件121和外转动件122的转动，并不会影响到机架本体110，从而使座椅300保持稳定。

为了更清楚的阐释平衡组件120的工作原理，内转动件121包括内导槽121a、内转杆121b和内滑块121c，内导槽121a呈圆弧形，其固定于机架本体110，内转杆121b中部铰接于机架本体110，内滑块121c滑动设置于内导槽121a，其内转杆121b与机架本体110的铰接点位于导槽121a的圆心，内转杆121b一端铰接于内滑块121c，基部610可转动地固定于内转杆121b的另一端。当轮椅攀爬楼梯的时候，导向组件600带动内转杆121b沿内导槽121a转动。

外转动件122包括外导槽122a、外转杆122b和外滑块122c，外导槽122a呈圆弧形，外导槽122a固定于内导槽121a，且外导槽122a的圆心与内导槽121a的圆心相同，且外滑块122c滑动设置于内导槽121a，外转杆122b中部铰接于内转杆121b，且外转杆122b与内转杆121b的铰接点位于外导槽122a的圆心，外转杆122b一端铰接于外滑块122c，基座610可转动地固定于外转杆122b的另一端。当轮椅攀爬楼梯的时候，后轮400带动外转杆122b沿内导槽122a转动。

为了避免轮椅在攀爬楼梯的过程中，内转动件121和外转动件122的转动的过于剧烈。内转动件121还包括内伸缩杆121d，外转动件122还包括外伸缩杆122d，内伸缩杆121d一端铰接于内导槽121a，内伸缩杆121d另一端铰接于内转杆121b，外伸缩杆122d一端铰接于外导槽122a，外伸缩杆122d另一端铰接于外转杆122b。利用内伸缩杆121d和外伸缩杆122d的牵拉作用，在内转动件121和外转动件122的转动过程中，内伸缩杆121d和外伸缩杆122d起到了缓冲的作用，从而使轮椅在攀爬的更加平稳。

座椅300装载在机架100上，而使用者则乘坐于座椅300之上，前轮200和后轮400对机架100进行支撑，而驱动件500驱动后轮400旋转，从而使轮椅可以正常行进，在轮椅攀爬楼梯时，抵压面抵压台阶的棱角的时候，弹性伸缩件430向下凹陷，从而使凹槽412卡在台阶的棱角处，进而使后轮在攀爬楼梯的时候具有足够的摩擦力。而后驱动件500驱动后轮400转动，借助辅助轮420的导向作用，使凹槽412脱离台阶，进而使对应的弹性伸缩件430复位。同时使另外一个弹性伸缩件430接触下一个台阶的棱角，弹性伸缩件430收缩，使对应的凹槽412卡在下一个台阶的棱角处。如此往复，在后轮的不断转动过程中，使轮椅爬上楼梯。

Claims (10)

1.一种轮椅，其特征在于，其包括：

机架；

前轮，其可转动地安装于所述机架；

座椅，其装设于所述机架；

两个后轮，所述后轮包括基座、多个弹性伸缩件和限位件，所述基座可转动地安装于所述机架，所述基座外缘延伸出多个支撑部，相邻两个所述支撑部之间形成有一凹槽，多个所述弹性伸缩件一一对应的设置于多个所述凹槽，所述弹性伸缩件一端连接于所述基座，所述弹性伸缩件另一端形成抵压面，所述抵压面可向所凹槽底端收缩，所述弹性伸缩件处于自然状态时，多个所述抵压面和多个所述支撑部自由端合围成轮面，所述弹性伸缩件处于压缩状态时，所述抵压面和所述凹槽内沿形成卡合面，所述限位件用于限制所述弹性伸缩件伸缩；

驱动件，其输出端连接所述后轮，所述驱动件驱动所述后轮转动。

2.根据权利要求1所述的一种轮椅，其特征在于，所述后轮还包括多个辅助轮，多个所述辅助轮分别可转动地固定于多个所述支撑部，且所述辅助轮外轮面突出所述卡合面。

3.根据权利要求1所述的一种轮椅，其特征在于，所述弹性伸缩件包括导杆、弹簧和抵压块，所述导杆固定于所述凹槽，所述抵压块一端形成抵压面，所述抵压块远离所述抵压面的一端开设有导向孔，所述导向孔套设于所述导杆，所述弹簧设置于所述导向孔内部，所述弹簧一端连接所述导向孔底端，所述弹簧另一端连接所述凹槽。

4.根据权利要求3所述的一种轮椅，其特征在于，两个所述导杆固定于所述凹槽，所述抵压块远离所述抵压面的一端开设有两个导向孔，两个所述导向孔分别套设于两个所述导杆。

5.根据权利要求1所述的一种轮椅，其特征在于，所述限位件采用多个限位锁，所述弹性伸缩件的伸缩端上开设有锁槽，多个所述限位锁分别固定于多个所述支撑部，所述限位锁的输出端正对所述锁槽。

6.根据权利要求1所述的一种轮椅，其特征在于，还包括导向组件，所述导向组件包括基部和多个导向轮，多个所述基部可转动地固定于所述机架，且所述基部向外延伸出多个连接筋，多个所述导向轮分别可转动地固定于多个所述连接筋的自由端。

7.根据权利要求6所述的一种轮椅，其特征在于，所述机架包括机架本体和平衡组件，所述平衡组件包括内转动件和外转动件，所述内转动件可转动的固定于所述机架本体，所述外转动件可转动地固定于所述内转动件，所述基部可转动地固定于所述内转动件，所述基座可转动地固定于所述外转动件。

8.根据权利要求7所述的一种轮椅，其特征在于，所述内转动件包括内导槽、内转杆和内滑块，所述内导槽呈圆弧形，其固定于所述机架本体，所述内转杆中部铰接于所述机架本体，所述内滑块滑动设置于所述内导槽，其所述内转杆与所述机架本体的铰接点位于所述导槽的圆心，所述内转杆一端铰接于所述内滑块，所述基部可转动地固定于所述内转杆的另一端。

9.根据权利要求8所述的一种轮椅，其特征在于，所述外转动件包括外导槽、外转杆和外滑块，所述外导槽呈圆弧形，所述外导槽固定于所述内导槽，且所述外导槽的圆心与所述内导槽的圆心相同，且所述外滑块滑动设置于所述内导槽，所述外转杆中部铰接于所述内转杆，且所述外转杆与所述内转杆的铰接点位于所述外导槽的圆心，所述外转杆一端铰接于所述外滑块，所述基座可转动地固定于所述外转杆的另一端。

10.根据权利要求9所述的一种轮椅，其特征在于，所述内转动件还包括内伸缩杆，所述外转动件还包括外伸缩杆，所述内伸缩杆一端铰接于所述内导槽，所述内伸缩杆另一端铰接于所述内转杆，所述外伸缩杆一端铰接于所述外导槽，所述外伸缩杆另一端铰接于所述外转杆。

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