CN116392330B - 一种可自适应调节上下坡的电动轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自适应调节上下坡的电动轮椅，包括轮椅本体和自适应调节机构，所述轮椅本体的扶手部位设置有操控器，且轮椅本体的下方安装有支撑支架，所述支撑支架的上表面安装有伺服电机，且支撑支架的下表面连接有电池支撑架，所述电池支撑架上安置有蓄电池，且电池支撑架的下端连接有2个相互平行的支撑板，2个所述支撑板上轴承贯穿有连接轴。该发明能在上下坡时，自适应的调节轮椅本体的速度，这使得在上下坡时，使用者无法立即反应是下坡或上坡时，可以辅助其调节轮椅本体的车速，避免手动调节车速过慢时，可以辅助性的降低车速，另外能避免在上下坡时，轮椅本体出现溜车，从而能避免出现危险，同时也能降低能耗。

Description

一种可自适应调节上下坡的电动轮椅

技术领域

本发明涉及电动轮椅技术领域，具体为一种可自适应调节上下坡的电动轮椅。

背景技术

电动轮椅是一种采用电能驱动的轮椅，其极大的降低了使用者的体力劳动，有助于提升使用者使用的整体舒适度。

现有电动轮椅在使用时还存在一些问题，如，

1、现有电动轮椅在使用时，常常会遇到上坡或者下坡，在下坡时，极易发生车速过快而产生危险，在上下坡时，若忘记锁定车轮，还容易出现溜车等危险；

2、现有电动轮椅在使用时，在上下坡的过程中，不易自动调节，而手动调节相对过于繁琐，这使得在上坡时，需要消耗更多的电能去驱动轮椅，而在下坡时，不利于降低车速，从而不利于使用者使用。

所以我们提出了一种可自适应调节上下坡的电动轮椅，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可自适应调节上下坡的电动轮椅，以解决上述背景技术中提出的现有的电动轮椅在使用的过程中，容易产生一系列的危险，且不利于节能环保的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可自适应调节上下坡的电动轮椅，包括轮椅本体和自适应调节机构，所述轮椅本体的扶手部位设置有操控器，且轮椅本体的下方安装有支撑支架，所述支撑支架的上表面安装有伺服电机，且支撑支架的下表面连接有电池支撑架，所述电池支撑架上安置有蓄电池，且电池支撑架的下端连接有2个相互平行的支撑板，2个所述支撑板上轴承贯穿有连接轴，且连接轴通过省力齿轮传动组与轮轴相连接，所述轮轴轴承贯穿连接于支撑支架上，且轮轴的两端设置有与其同轴的轮子，所述省力齿轮传动组设置于2个所述支撑板之间的连接轴上，且连接轴的一端通过皮带传动机构与自适应调节机构相连接，所述自适应调节机构安装于支撑支架上，且自适应调节机构与伺服电机的轴端相连接。

采用上述技术方案，能便于通过自适应调节机构，使得轮椅本体在上坡或下坡时，能自适应的调节，进而能避免下坡车速过快，且能有助于上坡节能，从而降低电能的消耗，有助于节能减排。

优选的，所述自适应调节机构包括自适应调节杆、安装框、支撑轴一、蜗轮蜗杆机构、支撑轴二、无极调节锥管一、无极调节锥管二、同步齿轮组、位移槽、传动皮带、弧形传动盘、支撑管、限位杆、螺杆、连接柱、弹簧、连接管和螺管，所述安装框安装于支撑支架上，且安装框内设置有三道相互平行的隔板，右侧2个所述隔板之间轴承连接有支撑轴一、支撑轴二、无极调节锥管一和无极调节锥管二，所述支撑轴一和无极调节锥管一同轴连接，所述支撑轴二和无极调节锥管二同轴连接，所述支撑轴二轴承贯穿最右侧隔板的部分通过皮带传动机构与连接轴相连接，所述无极调节锥管一和无极调节锥管二上都设置有等角度分布的位移槽，且每个位移槽上均活动贯穿有连接柱，所述连接柱的外端设置有与其同轴的弧形传动盘，且无极调节锥管一和无极调节锥管二上的弧形传动盘通过传动皮带构成传动机构，所述连接柱的内端活动伸入对应的连接管的内部，且连接柱上设置有环板，所述环板与连接管的端部之间通过弹簧相连接，且连接管安装于支撑管的外侧，连接于同一个支撑管外侧的所述连接管关于其连接的支撑管等角度分布，且连接柱和连接管的轴线共线，并且连接柱的轴线经过支撑管的轴心，所述支撑管轴承连接于对应的螺管外侧，且螺管螺纹连接于对应的螺杆外侧，所述螺杆的两端分别轴承连接于安装框内侧的两端，且螺杆活动贯穿对应的支撑轴一、支撑轴二、无极调节锥管一和无极调节锥管二设置，2个所述螺杆处于最左侧隔板与安装框内侧左端部位通过同步齿轮组，所述支撑轴一通过蜗轮蜗杆机构与伺服电机的轴端相连接，每个所述螺管上都等角度的活动贯穿有限位杆，且限位杆的一端活动贯穿出中间的隔板与最左侧的隔板固定连接，下方位置的所述螺管端部键连接有自适应调节杆。

采用上述技术方案，能便于通过无极调节锥管一和无极调节锥管二及其连接的一系列结构，使得轮椅本体在上坡和下坡的过程中，通过自适应调节杆在重力的作用下摆动的情况，调节轮椅本体的车速，以及轮椅本体移动消耗的电能。

优选的，所述无极调节锥管一和无极调节锥管二为方向相反的管状圆台形，且无极调节锥管一和无极调节锥管二分别与其对应的螺杆同轴设置。

采用上述技术方案，能便于利用方向相反的管状圆台形，使得该电动轮椅能够无极调速，从而使得在上坡和下坡的过程中，自适应的调节。

优选的，所述省力齿轮传动组由齿数比大于5的2个相互啮合的齿轮构成，齿数大的齿轮键连接于轮轴的外侧，且齿数小的齿轮键连接于连接轴上。

采用上述技术方案，能便于通过省力齿轮传动组降低轮轴的转速，且有助于降低轮轴转动所需的电能，从而能便于降低轮椅本体移动时的能耗。

优选的，所述自适应调节杆的下端设置有与其轴线共线的重球。

采用上述技术方案，能便于利用重球的重力，使得其在轮椅本体上坡或下坡时，向不同的方向摆动，从而实现自适应调节机构的自适应调节功能。

优选的，2个所述螺杆上的螺纹相反，且2个螺杆通过同步齿轮组构成等角速度和等线速度的构件。

采用上述技术方案，能便于通过2个螺杆转动方向相反，使得在同步齿轮组的作用下，2个螺管能同步同方向的移动。

优选的，所述无极调节锥管一和无极调节锥管二上的位移槽、弧形传动盘、连接柱、弹簧和连接管均为三个。

采用上述技术方案，能提高结构的稳定性，保证自适应调节机构能够稳定运行。

优选的，所述操控器与伺服电机电性控制连接，且伺服电机和操控器均通过蓄电池供电。

采用上述技术方案，能便于通过操控器控制伺服电机的正反转，且能便于通过蓄电池为操控器与伺服电机供电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可自适应调节上下坡的电动轮椅能在上下坡时，自适应的调节轮椅本体的速度，这使得在上下坡时，使用者无法立即反应是下坡或上坡时，可以辅助其调节轮椅本体的车速，避免手动调节车速过慢时，可以辅助性的降低车速，另外能避免在上下坡时，轮椅本体出现溜车，从而能避免出现危险，同时也能降低能耗；

1、通过自适应调节机构上的自适应调节杆，使得轮椅本体在上坡或下坡时，通过自适应调节杆的摆动方向的不同，能带动螺杆朝向不同方向转动，进而带动其上的螺管移动，通过螺管移动，实现调节其上一系列的零件移动，进而利用无极调节锥管一和无极调节锥管二形状和方向的特性，实现对轮椅本体移动速度的调节，大大的增加了电动轮椅的安全性；

2、通过蜗轮蜗杆结构，不仅能实现降低能耗的目的，且能通过蜗轮蜗杆的结构特性，使得轮椅本体在上坡或下坡的过程中，不会出现溜车，进而提高了轮椅本体的安全性，同时通过省力齿轮传动组可以进一步的降低能耗，有助于该电动轮椅的节能减排。

附图说明

图1为本发明主视立体结构示意图；

图2为本发明主视局部剖面结构示意图；

图3为本发明图2中A点放大结构示意图；

图4为本发明局部连接结构示意图；

图5为本发明活动模组板和固定模组板配合连接结构示意图；

图6为本发明传动轴和拨动板连接结构示意图；

图7为本发明图6中B点放大结构示意图。

图中：1、轮椅本体；2、操控器；3、支撑支架；4、轮轴；5、自适应调节杆；6、电池支撑架；7、蓄电池；8、伺服电机；9、安装框；10、支撑板；11、连接轴；12、省力齿轮传动组；13、皮带传动机构；14、支撑轴一；15、蜗轮蜗杆机构；16、支撑轴二；17、无极调节锥管一；18、无极调节锥管二；19、同步齿轮组；20、位移槽；21、传动皮带；22、弧形传动盘；23、支撑管；24、限位杆；25、螺杆；26、连接柱；27、弹簧；28、连接管；29、螺管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种可自适应调节上下坡的电动轮椅，包括轮椅本体1和自适应调节机构，轮椅本体1的扶手部位设置有操控器2，且轮椅本体1的下方安装有支撑支架3，支撑支架3的上表面安装有伺服电机8，且支撑支架3的下表面连接有电池支撑架6，电池支撑架6上安置有蓄电池7，且电池支撑架6的下端连接有2个相互平行的支撑板10，2个支撑板10上轴承贯穿有连接轴11，且连接轴11通过省力齿轮传动组12与轮轴4相连接，轮轴4轴承贯穿连接于支撑支架3上，且轮轴4的两端设置有与其同轴的轮子，省力齿轮传动组12设置于2个支撑板10之间的连接轴11上，且连接轴11的一端通过皮带传动机构13与自适应调节机构相连接，省力齿轮传动组12由齿数比大于5的2个相互啮合的齿轮构成，齿数大的齿轮键连接于轮轴4的外侧，且齿数小的齿轮键连接于连接轴11上，操控器2与伺服电机8电性控制连接，且伺服电机8和操控器2均通过蓄电池7供电，通过操控器2能够控制伺服电机8的转速和转动方向，在连接轴11转速相对较快时，能减低轮轴4的转速，进而整体性的降低轮椅本体1的速度。

自适应调节机构包括自适应调节杆5、安装框9、支撑轴一14、蜗轮蜗杆机构15、支撑轴二16、无极调节锥管一17、无极调节锥管二18、同步齿轮组19、位移槽20、传动皮带21、弧形传动盘22、支撑管23、限位杆24、螺杆25、连接柱26、弹簧27、连接管28和螺管29，安装框9安装于支撑支架3上，且安装框9内设置有三道相互平行的隔板，右侧2个隔板之间轴承连接有支撑轴一14、支撑轴二16、无极调节锥管一17和无极调节锥管二18，支撑轴一14和无极调节锥管一17同轴连接，支撑轴二16和无极调节锥管二18同轴连接，支撑轴二16轴承贯穿最右侧隔板的部分通过皮带传动机构13与连接轴11相连接，无极调节锥管一17和无极调节锥管二18上都设置有等角度分布的位移槽20，且每个位移槽20上均活动贯穿有连接柱26，连接柱26的外端设置有与其同轴的弧形传动盘22，且无极调节锥管一17和无极调节锥管二18上的弧形传动盘22通过传动皮带21构成传动机构，连接柱26的内端活动伸入对应的连接管28的内部，且连接柱26上设置有环板，环板与连接管28的端部之间通过弹簧27相连接，且连接管28安装于支撑管23的外侧，连接于同一个支撑管23外侧的连接管28关于其连接的支撑管23等角度分布，且连接柱26和连接管28的轴线共线，并且连接柱26的轴线经过支撑管23的轴心，支撑管23轴承连接于对应的螺管29外侧，且螺管29螺纹连接于对应的螺杆25外侧，螺杆25的两端分别轴承连接于安装框9内侧的两端，且螺杆25活动贯穿对应的支撑轴一14、支撑轴二16、无极调节锥管一17和无极调节锥管二18设置，2个螺杆25处于最左侧隔板与安装框9内侧左端部位通过同步齿轮组19，支撑轴一14通过蜗轮蜗杆机构15与伺服电机8的轴端相连接，每个螺管29上都等角度的活动贯穿有限位杆24，且限位杆24的一端活动贯穿出中间的隔板与最左侧的隔板固定连接，下方位置的螺管29端部键连接有自适应调节杆5，无极调节锥管一17和无极调节锥管二18为方向相反的管状圆台形，且无极调节锥管一17和无极调节锥管二18分别与其对应的螺杆25同轴设置，自适应调节杆5的下端设置有与其轴线共线的重球，2个螺杆25上的螺纹相反，且2个螺杆25通过同步齿轮组19构成等角速度和等线速度的构件，无极调节锥管一17和无极调节锥管二18上的位移槽20、弧形传动盘22、连接柱26、弹簧27和连接管28均为三个，通过轮椅本体1上坡或者下坡时，带动自适应调节杆5在重球作用下向不同方向摆动，进而带动其连接的螺杆25转动，通过同步齿轮组19可以带动另一个螺杆25反向的同步转动，进而通过2个螺杆25的螺纹方向相反，使得2个螺管29同方向，且通速度的移动，进而使得螺管29上连接的一系列结构随其同步移动，再利用弹簧27、无极调节锥管一17和无极调节锥管二18使得连接轴11的速度得到调整，从而调节轮轴4的速度，进而调节轮椅本体1的速度，达到自适应调节的目的，自适应调节机构安装于支撑支架3上，且自适应调节机构与伺服电机8的轴端相连接。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种可自适应调节上下坡的电动轮椅，包括轮椅本体（1）、操控器（2）、支撑支架（3）、轮轴（4）、自适应调节杆（5）、电池支撑架（6）、蓄电池（7）、伺服电机（8）、安装框（9）、支撑板（10）、连接轴（11）、省力齿轮传动组（12）、皮带传动机构（13）、支撑轴一（14）、蜗轮蜗杆机构（15）、支撑轴二（16）、无极调节锥管一（17）、无极调节锥管二（18）、同步齿轮组（19）、位移槽（20）、传动皮带（21）、弧形传动盘（22）、支撑管（23）、限位杆（24）、螺杆（25）、连接柱（26）、弹簧（27）、连接管（28）、螺管（29）和自适应调节机构，其特征在于，所述轮椅本体（1）的扶手部位设置有操控器（2），且轮椅本体（1）的下方安装有支撑支架（3），所述支撑支架（3）的上表面安装有伺服电机（8），且支撑支架（3）的下表面连接有电池支撑架（6），所述电池支撑架（6）上安置有蓄电池（7），且电池支撑架（6）的下端连接有2个相互平行的支撑板（10），2个所述支撑板（10）上轴承贯穿有连接轴（11），且连接轴（11）通过省力齿轮传动组（12）与轮轴（4）相连接，所述轮轴（4）轴承贯穿连接于支撑支架（3）上，且轮轴（4）的两端设置有与其同轴的轮子，所述省力齿轮传动组（12）设置于2个所述支撑板（10）之间的连接轴（11）上，且连接轴（11）的一端通过皮带传动机构（13）与自适应调节机构相连接，所述自适应调节机构安装于支撑支架（3）上，且自适应调节机构与伺服电机（8）的轴端相连接；

所述自适应调节机构包括自适应调节杆（5）、安装框（9）、支撑轴一（14）、蜗轮蜗杆机构（15）、支撑轴二（16）、无极调节锥管一（17）、无极调节锥管二（18）、同步齿轮组（19）、位移槽（20）、传动皮带（21）、弧形传动盘（22）、支撑管（23）、限位杆（24）、螺杆（25）、连接柱（26）、弹簧（27）、连接管（28）和螺管（29），所述安装框（9）安装于支撑支架（3）上，且安装框（9）内设置有三道相互平行的隔板，右侧2个所述隔板之间轴承连接有支撑轴一（14）、支撑轴二（16）、无极调节锥管一（17）和无极调节锥管二（18），所述支撑轴一（14）和无极调节锥管一（17）同轴连接，所述支撑轴二（16）和无极调节锥管二（18）同轴连接，所述支撑轴二（16）轴承贯穿最右侧隔板的部分通过皮带传动机构（13）与连接轴（11）相连接，所述无极调节锥管一（17）和无极调节锥管二（18）上都设置有等角度分布的位移槽（20），且每个位移槽（20）上均活动贯穿有连接柱（26），所述连接柱（26）的外端设置有与其同轴的弧形传动盘（22），且无极调节锥管一（17）和无极调节锥管二（18）上的弧形传动盘（22）通过传动皮带（21）构成传动机构，所述连接柱（26）的内端活动伸入对应的连接管（28）的内部，且连接柱（26）上设置有环板，所述环板与连接管（28）的端部之间通过弹簧（27）相连接，且连接管（28）安装于支撑管（23）的外侧，连接于同一个支撑管（23）外侧的所述连接管（28）关于其连接的支撑管（23）等角度分布，且连接柱（26）和连接管（28）的轴线共线，并且连接柱（26）的轴线经过支撑管（23）的轴心，所述支撑管（23）轴承连接于对应的螺管（29）外侧，且螺管（29）螺纹连接于对应的螺杆（25）外侧，所述螺杆（25）的两端分别轴承连接于安装框（9）内侧的两端，且螺杆（25）活动贯穿对应的支撑轴一（14）、支撑轴二（16）、无极调节锥管一（17）和无极调节锥管二（18）设置，2个所述螺杆（25）处于最左侧隔板与安装框（9）内侧左端部位通过同步齿轮组（19），所述支撑轴一（14）通过蜗轮蜗杆机构（15）与伺服电机（8）的轴端相连接，每个所述螺管（29）上都等角度的活动贯穿有限位杆（24），且限位杆（24）的一端活动贯穿出中间的隔板与最左侧的隔板固定连接，下方位置的所述螺管（29）端部键连接有自适应调节杆（5）,所述自适应调节杆（5）的下端设置有与其轴线共线的重球;

所述无极调节锥管一（17）和无极调节锥管二（18）为方向相反的管状圆台形；

2个所述螺杆（25）上的螺纹相反，且2个螺杆（25）通过同步齿轮组（19）构成等角速度和等线速度的构件。

2.根据权利要求1所述的一种可自适应调节上下坡的电动轮椅，其特征在于：所述无极调节锥管一（17）和无极调节锥管二（18）分别与其对应的螺杆（25）同轴设置。

3.根据权利要求2所述的一种可自适应调节上下坡的电动轮椅，其特征在于：所述省力齿轮传动组（12）由齿数比大于5的2个相互啮合的齿轮构成，齿数大的齿轮键连接于轮轴（4）的外侧，且齿数小的齿轮键连接于连接轴（11）上。

4.根据权利要求3所述的一种可自适应调节上下坡的电动轮椅，其特征在于：所述无极调节锥管一（17）和无极调节锥管二（18）上的位移槽（20）、弧形传动盘（22）、连接柱（26）、弹簧（27）和连接管（28）均为三个。

5.根据权利要求4所述的一种可自适应调节上下坡的电动轮椅，其特征在于：所述操控器（2）与伺服电机（8）电性控制连接，且伺服电机（8）和操控器（2）均通过蓄电池（7）供电。