CN1931115A

CN1931115A - 单转轴爬楼轮椅

Info

Publication number: CN1931115A
Application number: CN 200610124712
Authority: CN
Inventors: 谢良喜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-09
Filing date: 2006-10-09
Publication date: 2007-03-21

Abstract

本发明属于一种单转轴爬楼轮椅，它包括脚轮组(1)、星形架(2)、传动机构(3)、能源和平衡机构(4)、轮椅转轴(5)、座椅(6)等。脚轮组(1)安装在星形架(2)上，星形架(2)可以为三边、四边、五边或六边。传动机构(3)是一种两自由度机构，既可实现脚轮自转，驱动轮椅前进；也可在脚轮遇到楼梯阻碍、无法自转时，驱动星形架翻转，实现爬楼动作。本轮椅与现有轮椅的显著区别在于：现有轮椅通常在前后皆布置脚轮；而本发明只设计了一根转轴，转轴左右分别安装一组星形架，避免了前后脚轮组不能同时进入爬楼状态而导致相互干扰的问题。为了避免座椅倾翻，专门设计了自动平衡机构，保持座椅水平；也可由看护人员扶住轮椅。本轮椅具有爬楼轻便、安全、自动化程度高、成本较低等特点。

Description

单转轴爬楼轮椅

技术领域

本发明涉及一种轮椅车，可以行驶于平地、翻越一般障碍、爬楼。属于轮椅车具类。

背景技术

轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具，但楼梯却使轮椅受到很大限制。目前国内出现了一些涉及爬楼轮椅的专利或论文，但商品化的产品尚未见到。这些轮椅按其爬楼梯的运动方式可分成连续型和间歇型两种。间歇型爬楼轮椅通常速度较慢，安全性较差，操作不便。连续型爬楼轮椅又可以分为星形轮机构和履带轮机构两种。履带型爬楼轮椅的传动效率比较高，行走比较平稳，但是对楼梯有一定的损坏，运动不够灵活，尤其是在平地运动显得过于笨重。星型轮式爬楼轮椅运动灵活，活动范围广，在国内外研究得比较多。但现有的星形轮式爬楼轮椅，均在前后布置轮组，结构较大，且前后轮组在爬楼过程中相互干扰，爬楼效果较差。国外最近出现一种商品化的智能爬楼轮椅，采用陀螺仪、CPU等高科技控制手段，但对操作者要求高，价格非常昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简便、成本低廉、安全实用的星形轮式爬楼轮椅。该轮椅采用单转轴设计，转轴左右两侧各安装一组星形轮组，通过两自由度机构传动，并设计了座椅平衡机构，保证座椅始终与水平面平行。该轮椅能自动在平地运动、爬楼运动之间切换，因此操作非常简便；由于采用普通机电元件，成本比较低廉；由于采用单转轴设计，避免前后轮组在爬楼过程中相互干扰，因此爬楼效果良好。

本发明的解决方案为(见附图1～附图3)：它包括脚轮组1、星形架2、两自由度传动机构3、能源和平衡机构4、轮椅转轴5、座椅6等。脚轮组安装在星形架上，星形架可以为三边、四边、五边或六边。两自由度传动机构既可实现脚轮自转，也可实现星形架翻转。具体动作过程为：座椅下的能源使主动轮旋转(亦可由人力驱动主动轮旋转)，当轮椅位于平地时，因两轮着地，星形架翻转阻力大于脚轮自转阻力，因此脚轮自转，驱动轮椅前进；当遇到楼梯等障碍物时，脚轮自转受到较大阻力，当该阻力大于星形架翻转阻力时，星形架翻转，从而越过障碍物或爬上楼梯台阶。如此反复即可实现爬楼。

本轮椅与现有轮椅的显著区别在于：现有轮椅通常在前后都布置脚轮，以避免座椅倾覆，但这样会导致轮椅爬楼时，前后脚轮组不能处于相同的爬楼状态而相互干扰，使爬楼过程非常费力；而本发明只布置了一根转轴，转轴左右分别安装一组星形架，这样上楼过程更加轻松、方便。至于单转轴设计可能导致座椅容易倾翻问题，可以由看护人员帮助保持平衡；或采用自动平衡机构加以解决。该平衡机构已设计完成，拟单独申请专利。由于采用上述方案，本轮椅具有爬楼轻便、安全，自动化程度高的特点。

附图说明

图1为本发明结构示意图主视图

图2为本发明结构示意图左视图

图3为本发明结构示意图轴测图

图4为本发明爬楼状态示意图

图5为本发明差动轮系传动机构示意图

图6为本发明两自由度链轮传动机构示意图

实施方式

实施例1：如图1～3所示，它包括脚轮组1、星形架2、两自由度传动机构3、能源和平衡机构4、轮椅转轴5、座椅6等。脚轮组安装在星形架上，星形架可以为三边、四边、五边或六边(图2、图3所示为三边形星形架)。传动机构采用两自由度差动轮系(图5)，主动齿轮7通过惰轮8与从动轮9啮合；惰轮8和从动轮9都安装在星形架2上。从动轮9与脚轮通过销轴固结，因此脚轮的运动与从动轮9的运动一致。该机构为两自由度差动轮系，既可实现脚轮自转，也可实现星形架2翻转。在平地上，由于两轮着地，阻碍星形架2翻转的力矩较大，此时星形架2不能翻转，传动机构相当于定轴轮系，驱动轮椅前进；当遇到楼梯等障碍物时，脚轮受到很大的摩擦阻力，当该阻力产生的力矩大于阻碍星形架翻转的力矩时，星形架翻转，实现爬楼动作(图6)。如此反复，轮椅可自动在平动和爬楼两个动作之间切换。

实施例2：主要原理同实施例1，但传动机构采用两自由度链轮传动(图6)，主动链轮10通过链条11驱动从动轮13转动。从动轮13与脚轮固结，安装在星形架2上。同实施例1类似，在平地上星形架不翻转，而只有脚轮自转，轮椅前进；遇到楼梯等阻力时，星形架翻转，轮椅实现爬楼。

实施例3：主要原理同实施例1和实施例2，但采用人力驱动主动轮。

Claims

1、单转轴爬楼轮椅，它包括脚轮组(1)、星形架(2)、传动机构(3)、能源和平衡机构(4)、轮椅转轴(5)、座椅(6)等，其特征在于：只使用一根转轴，转轴两侧安装脚轮组。

2、按照权利要求1所述的爬楼轮椅，区别在于驱动方式不采用能源装置，而采用人力驱动传动机构。

3、按照权利要求1所述的爬楼轮椅，传动机构采用两自由度链轮机构，机构具有脚轮自转、星形架翻转两个自由度。