CN202682211U - 电动轮椅及其转向控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动轮椅及其转向控制装置，该电动轮椅包括支架、走行装置、座椅装置以及转向控制装置，支架包括前支架、后支架、一体成型的主支架和座椅支架，走行装置包括一对前轮和一后轮，转向控制装置包括：闭合的具有一定强度的柔性连接件及对柔性连接件支撑和导向的三对导轮；柔性连接件缠绕并套设于后轮的转轴以带动后轮转向；从转轴延伸出的柔性连接件向前向外延伸至第一导轮，后向前至第二导轮；再向后至第三导轮，与第二导轮同轴心的连接有操作手柄，以通过操作操作手柄以带动柔性连接件沿缠绕于第二导轮；从第三导轮延伸出的柔性连接件水平延伸至对侧的第三导轮。本实用新型的电动轮椅成本低、易操控且转向灵活与平稳。

Description

电动轮椅及其转向控制装置

技术领域

本实用新型涉及电动轮椅，尤其涉及一种用于电动轮椅的转向控制装置及具有该转向控制装置的电动轮椅。 

背景技术

中国正在逐渐进入老龄化社会，提高老年人生活质量、关爱老年人成为社会的重要课题。老年人随着年龄的增长，有相当数量的老年人腿脚不便，影响正常外出活动。因此，为老年人提供一种低成本、易操作且走行平稳的代步工具，是落实关爱老年人政策的重要一环。除了老年人之外，下肢残疾的残疾人或者暂时行动不便的患者来讲，也具有同样的需求。 

轮椅是一种重要的助残用具，也是腿脚不便的老年人的理想的代步工具。然而，普通的轮椅，一般需要靠乘坐者自身的上肢力量来驱动，或者由旁人推动来行使。 

相对于传统轮椅，电动轮椅的强大功能不仅适用于年老体弱的老年人，同样的，它也适合于下肢残疾的残疾人或者不能行走的患者。电动轮椅具有节能环保、能量供应持久及速度可调节的优点，也不再依靠人力推拉前进。 

然而，随着电动轮椅速度的提高（例如6-10公里每小时），其刹车技术已能够适应高速行驶的需要。但其转向系统，却存在一定的不足。现有技术电动轮椅的转向系统，通常使用电子转向系统，一方面电子转向系统增加了轮椅的成本，另一方面，电子转向系统在6-10公里每小时的速度进行转向时，乘坐者会有不连贯的感觉，给乘坐者带来不舒适感，因此并不适合体弱的老年人或患者乘坐。 

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种成本低、 易操控且转向灵活与平稳的用于电动轮椅的转向控制装置，以克服现有技术转向控制装置成本高且转向时平稳度差的技术问题。 

本实用新型的另一个目的在于提供一种具有本实用新型转向控制装置的电动轮椅。 

本实用新型是通过以下技术方案来实现的： 

一种电动轮椅，所述电动轮椅包括支架、走行装置、座椅装置以及转向控制装置，所述支架包括前支架、后支架、连接所述前支架和所述后支架的一体成型的主支架和用于支撑所述座椅装置的座椅支架，所述走行装置包括设置于所述前支架的一对前轮和设置于所述后支架的带有电驱动装置的一后轮，所述转向控制装置包括：闭合的具有一定强度的柔性连接件及连接于所述支架的一对第一导轮、一对第二导轮及一对第三导轮；所述柔性连接件由所述第一导轮、所述第二导轮及所述第三导轮支撑并导向，所述柔性连接件还缠绕并套设于所述后轮的转轴以带动所述后轮转向；所述第一导轮，从所述转轴延伸出的所述柔性连接件向前向外延伸至所述第一导轮，经所述第一导轮后向前延伸至所述第二导轮；所述第二导轮，从所述第二导轮延伸出的所述柔性连接件向后延伸至所述第三导轮，与所述第二导轮同轴心的连接有操作手柄，以使使用者通过操作操作手柄以带动所述柔性连接件沿所述操作手柄运动的方向缠绕于所述第二导轮；所述第三导轮，从所述第三导轮延伸出的所述柔性连接件水平延伸至对侧的所述第三导轮。 

本实用新型的电动轮椅，优选的，所述转向控制装置还包括一对第四导轮，所述第四导轮固定连接于所述后支架顶端靠近所述转轴的位置；从所述转轴延伸出的所述柔性连接件经所述第四导轮后向前向外延伸至所述第一导轮；所述第二导轮竖直设置，所述第一导轮和所述第四导轮水平设置，所述第三导轮垂直于所述第二导轮设置，所述第三导轮位于所述第一导轮下方，所述第一导轮和所述第三导轮设置于同一U形架上。 

本实用新型的电动轮椅，优选的，所述转轴上设置有固定所述柔性连接件以防止所述柔性连接件相对于所述转轴打滑的第一固定螺钉，所述第二导轮上设置有固定所述柔性连接件以防止所述柔性连接件相对于所述第二导轮打滑的第一固定螺钉。 

本实用新型的电动轮椅，优选的，所述后轮为设置有电驱动装置的后轮。 

本实用新型的电动轮椅，优选的，所述柔性连接件为2-6mm的钢丝绳。 

本实用新型的电动轮椅，优选的，所述主支架与所述前支架一体成型。 

本实用新型的电动轮椅，优选的，所述转轴具有小于30度的向后倾斜的一倾斜角度。 

本实用新型的电动轮椅，优选的，所述倾斜角度为15度。 

本实用新型的用于电动轮椅的转向控制装置，所述电动轮椅包括支架、走行装置、座椅装置以及转向控制装置，所述转向控制装置包括：闭合的具有一定强度的柔性连接件及连接于所述电动轮椅的支架的一对第一导轮、一对第二导轮及一对第三导轮；所述柔性连接件由所述第一导轮、第二导轮及第三导轮支撑并导向，所述柔性连接件还缠绕并套设于所述电动轮椅的后轮的转轴以带动所述后轮转向；所述第一导轮，从所述转轴延伸出的所述柔性连接件向前向外延伸至所述第一导轮，经所述第一导轮后向前延伸至所述第二导轮；所述第二导轮，从所述第二导轮延伸出的所述柔性连接件向后延伸至所述第三导轮，与所述第二导轮同轴心的连接有操作手柄，以使使用者通过操作操作手柄以带动所述柔性连接件沿所述操作手柄运动的方向缠绕于所述第二导轮；所述第三导轮，从所述第三导轮延伸出的所述柔性连接件水平延伸至对侧的所述第三导轮。 

本实用新型的用于电动轮椅的转向控制装置，优选的，所述转向控制装置还包括一对第四导轮，所述第四导轮固定连接于所述后支架顶端靠近所述转轴的位置；从所述转轴延伸出的所述柔性连接件经所述第四导轮后向前向外延伸至所述第一导轮；所述第二导轮竖直设置，所述第一导轮和所述第四导轮水平设置，所述第三导轮垂直于所述第二导轮设置，所述第三导轮位于所述第一导轮下方，所述第一导轮和所述第三导轮设置于同一U形架上。 

本实用新型的有益效果在于，与现有技术比较，本实用新型的转向控制装置及本实用新型的电动轮椅具有以下优点： 

1、成本低，本实用新型的转向控制装置，采用机械转向，通过导轮、柔性连接件等简单的机械元件组合而成，降低了转向控制装置的成本。 

2、转向平稳，本实用新型的转向控制装置为纯机械结构，因此转向时也不再有电子转向系统的不连贯的感觉，提高了转向的平稳性。 

3、灵活性与操作便利性，在需要转向时，只需要按照日常习惯，操作左 右两侧的操作手柄，即可实现转向，便于使用者操作。 

附图说明

图1为本实用新型实施例的电动轮椅的主视示意图； 

图2为本实用新型实施例的电动轮椅的立体示意图； 

图3为本实用新型实施例的转向控制装置的立体示意图； 

图4为本实用新型第二实施例的转向控制装置的立体示意图； 

图5为本实用新型第三实施例的转向控制装置的立体示意图； 

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。 

本实用新型实施例的电动轮椅，具有本实用新型实施例的电动轮椅转向控制装置。 

本说明书中，左右是以乘坐者坐在轮椅上的左右方向为准，乘坐者左手一侧为左，右手一侧为右，乘坐者面向的一方为前，乘坐者背向的一方为后。 

本实用新型实施例的电动轮椅，可以按照功能来区分为四大部分，即支撑整个电动轮椅的支架、直接与使用者接触并支撑使用者身体各部位的座椅装置、实现电动轮椅的走行与刹车的走行装置以及实现电动轮椅行驶转向的转向控制装置。 

简单的说，本实用新型实施例的电动轮椅为三轮轮椅，走行装置包括后轮3和前轮，前轮包括左前轮1、右前轮2和后轮3；座椅装置主要包括坐垫10、靠背12、扶手13和踏板14；支架主要包括用于连接前轮的前支架、用于连接后轮的后支架、用于支撑座椅装置各部件的座椅支架和连接前支架与后支架的主支架；转向控制装置主要包括左右操作手柄6、9、柔性连接件4以及用于支撑或缠绕柔性连接件4的多组导轮。 

以下具体介绍本实用新型实施例的电动轮椅： 

一、走行装置 

如图1和图2所示，本实用新型实施例的电动轮椅，其走行装置中后轮3为主动轮，左前轮1和右前轮2为从动轮，而刹车装置是通过控制左前轮1和右前轮2而进行刹车。 

左前轮1和右前轮2与垂直方向呈一定角度设置，以增加电动轮椅的行驶稳定性。后轮3则在垂直方向设置，后轮3的轮毂31内设置有电动机以驱动后轮3行驶，进而带动电动轮椅行驶。 

刹车装置包括刹车杆21、刹车线22和在左前轮1和右前轮2均安装的刹车组件（图中未示出），刹车组件例如自行车或摩托车所使用的刹车皮、刹车鼓或刹车片等刹车组件，刹车组件通过刹车线22连接于刹车杆21上，刹车杆21通过连接环24固定在左右操作手柄6、9前端部的下方，在需要刹车时，乘坐者握住刹车杆21，将其向左右操作手柄6、9的前端部方向旋转，即可实现刹车。左右操作手柄6、9的端部还套设有握持部23。 

二、支架 

本实施例中，用于连接前轮的前支架，包括前支架主梁7、一对连接纵杆60、前横梁61和前纵梁62，优选的，前支架主梁7、连接纵杆60、前横梁61和前纵梁62均在同一平面内；用于连接后轮3的后支架包括转轴5、后叉横梁32和后叉纵杆33；而用于支撑座椅装置各部件的座椅支架包括坐垫支架11、靠背支架15、扶手转轴17与靠背连接件18；而连接前支架与后支架的主支架为一体主支架8。 

一体主支架8可选用直径较粗的圆形管材和棒材、方形管材和棒材或椭圆形管材和棒材，以加强电动轮椅整体的强度，一体主支架8也可与前支架一体成型。如图1所示，一体主支架8与水平成一定角度，该角度例如为20-30度。 

如图2所示，前支架的连接纵杆60的后端固定连接于（例如焊接或铆接）一体主横梁8的两侧下方；两连接纵杆60的前端焊接于U形的前支架主梁7，前支架主梁7的大U形内侧固定连接一对前纵梁62，每一前纵梁62与前支架主梁7的侧边形成一小的U形开口，左前轮1和右前轮2即设置于所述小的U形开口内。两前纵梁62的端部之间固定连接有前横梁61；前横梁61的前方铰接有脚踏板14，例如通过合页将脚踏板14铰接于前横梁61。前支 架主梁7、两前纵梁62和前横梁61所围成的四边形框架，可用于放置电动轮椅的蓄电池36，蓄电池36与后轮轮毂31内的电动机的连线可沿前支架、主支架和后支架走线，如果前支架、主支架和后支架均为管材，则也可在管材的管腔内走线。 

本实用新型实施例的电动轮椅的座椅支架将与座椅装置一起介绍。 

后支架包括转轴5、后叉横梁32和后叉纵杆33，转轴5的顶端铰接于一体主横梁8的后端，转轴5的底端固定连接于后叉横梁32的顶端中央位置，后叉横梁32两端的下方分别固定连接两后车纵梁33，后轮3即连接在两后叉纵梁33之间，后轮3的转轴连接于后叉纵梁33的底端。转轴5、后叉横梁32和后叉纵杆33在同一平面内，这一平面具有小于30度的向后倾斜的倾斜角度，即与垂直方向成小于30度的夹角，也即转轴5具有一小于30度的向后倾斜的倾斜角度，优选的，这一倾斜角度为15度。 

三、座椅装置及座椅支架 

如图1和图2所示，本实用新型实施例的电动轮椅，其座椅装置主要包括坐垫10、靠背12、扶手13和脚踏板14，而座椅支架包括坐垫支架11、靠背支架15、扶手转轴16、扶手定位杆17、靠背连接件18和前支撑架34，以及加强凸台20和凸耳19等辅助部件。 

其中，坐垫10呈正方形或长方形，可取出的安装在坐垫支架11中。座垫框架11的前端下方形成有两凸耳19，两凸耳19的通孔中固定连接（例如焊接）有倒U形的前支撑架34。如图1和图2所示，前支撑架34的U形两端与前支架主梁7的U形两端相连接。坐垫支架11的后端底部固定连接于一体主横梁8的前端。因此，两凸耳19的两个接触点和一体主横梁7的一个接触点总共三个接触点形成了对坐垫支架11的稳定支撑。 

靠背支架15通过靠背连接件18连接于坐垫支架11，在靠背连接件18与坐垫支架11连接的一端设置有加强凸台20，以加强坐垫支架11与靠背连接件18之间的连接强度，向内延伸的加强凸台20同时还能起到对坐垫10的支撑作用。 

扶手转轴16和扶手定位杆17均焊接于靠背框架15，扶手定位杆17的位置低于扶手转轴16的位置。扶手13可枢转的套设于扶手转轴16，因此可沿着扶手转轴16向上旋转，在乘坐者上下轮椅等场合可将扶手抬起，以便于 乘坐者上下轮椅，扶手定位杆17则用于对扶手13进行支撑，并且可防止扶手13向下旋转。 

脚踏板14则铰接于前横梁61，可以收起与放下。 

本实用新型实施例的电动轮椅的座椅装置，具有结构简单、容易实现及成本低的优点，有效的降低了整个电动轮椅的成本；同时，本实用新型的电动轮椅，也可以是高端配置的座椅装置，坐垫、靠背与扶手可一体成型，进而座椅装置和座椅支架也可一体成型。 

四、转向控制装置 

本实用新型实施例的电动轮椅的转向控制装置，可以是但不限于以下三种实施方式，也就是说本实用新型的转向控制装置可以是但不限于以下三个实施例： 

第一实施例的转向控制装置： 

如图3所示，本实用新型实施例的转向控制装置主要包括四组导轮和由这四组导轮支撑与导向的柔性连接件4，柔性连接件4闭合且具有一定强度。柔性连接件4可弯曲缠绕但不能有弹性拉伸，优选的为钢丝绳，也可为尼龙材质等。钢丝绳的直径例如可为2-6mm。柔性连接件4缠绕并套设在转轴5上，通过带动转轴5旋转来带动后轮3转向。 

如图3所示，四组导轮分别为导轮41、51、导轮42、52、导轮43、53及导轮44、54；各导轮的圆周上均有凹槽以对柔性连接件4起到支撑与导向作用。 

转轴5的缠绕柔性连接件4的位置上方左右两侧，分别固定连接有片状的连接片45、55，连接片45、55上分别固定连接导轮41、51；从转轴5延伸出的柔性连接件4经导轮41、51后向前向外延伸至所述导轮42、52。 

如图3所示，固定连接导轮42、52以及导轮44、54的U形架46、56固定连接在前支架主梁7后侧，每一U形架的两个上表面和两个下表面均可用于固定连接导轮，本实施例中的导轮42、52以及导轮44、54均是设置于其中的上表面。导轮41、51延伸出的柔性连接件4经导轮42、52后向前延伸至导轮43、53。 

如图3所示，固定连接导轮43、53的连接板48、58固定连接在前支架主梁7的内侧，与导轮43、53同轴心的连接有左操作手柄6和右操作手柄9， 以使使用者通过操作左右操作手柄6、9以带动柔性连接件4沿左右操作手柄6、9运动的方向缠绕于导轮43、53或离开导轮43、53，进而带动转轴5转动，实现电动轮椅的转向。 

从导轮43、53延伸出的柔性连接件4经导轮44、54后水平延伸至对侧的导轮54、44。 

除导轮43、53竖直设置外，导轮41、51、导轮42、52和导轮44、54均可水平设置。以图3中的各导轮的设置位置，柔性连接件4在导轮上的缠绕方向既可以是依照导轮41、导轮42、导轮43、导轮44、导轮54、导轮53、导轮52、导轮51的顺序，也可以依照导轮41、导轮44、导轮43、导轮42、导轮52、导轮53、导轮54、导轮51的顺序。 

为防止柔性连接件4相对于导轮43、53打滑，导轮43、53的前端分别设置有固定柔性连接件4以防止柔性连接件4的固定螺钉47、57。同样是为防止打滑，转轴5上也设置有固定柔性连接件4以防止所述柔性连接件6的固定螺钉49、59。 

第二实施例的转向控制装置： 

如图12所示，本实用新型第二实施例的转向控制装置，其导轮和柔性连接件的设置均与第一实施例的转向控制装置相同。与第一实施例的转向控制装置不同的是，柔性连接件4并非直接套设在转轴5上，而是在转轴5上先套设导轮40，导轮40上所示的通孔50用于固定转轴5，将柔性连接件4缠绕在导轮40上，可以使柔性连接件4对转轴5的带动更可靠，优选的，柔性连接件4可在导轮40上缠绕一圈。 

为防止柔性连接件4相对于导轮40打滑，导轮43、53的前端分别设置有固定柔性连接件4以防止柔性连接件4的固定螺钉49、59。 

第三实施例的转向控制装置： 

如图13所示，本实用新型第三实施例的转向控制装置，其导轮40、导轮42、52、导轮43、53、导轮44、54及柔性连接件4的设置均与第二实施例的转向控制装置相同。与第二实施例的转向控制装置不同的是，省略了导轮41、51，从导轮40延伸出的柔性连接件4直接延伸至导轮42、52，本实施例可使转向控制装置的结构进一步简化。 

在电动轮椅行驶过程中需要转向时，如向左转，则需向后拉动左操作手 柄6，向前推动右操作手柄9，使得柔性连接件4沿导轮43的顺时针方向运动，而沿着导轮53的逆时针方向运动，从而带动转轴5以俯视的顺时针方向运动，使后轮3前端向右后端向左旋转，从而实现电动轮椅的向左转向。如向右转，则需向前推动左操作手柄6，向后拉动右操作手柄9，使得柔性连接件4沿导轮43的逆时针方向运动，而沿着导轮53的顺时针方向运动，从而带动转轴5以俯视的逆时针方向运动，使后轮3前端向左后端向右旋转，从而实现电动轮椅的向右转向。上述的在左右转时的操作方式，与人的操作习惯相一致，并且操作简单，能够很灵活的实现转向，不会产生不连贯的感觉，提高了乘坐舒适度。并且，本实用新型各实施例的转向控制装置均具有成本低、易实现及维修保养容易的优点。 

本实用新型的有益效果在于，与现有技术比较，本实用新型的转向控制装置及本实用新型的电动轮椅具有以下优点： 

1、成本低，本实用新型的转向控制装置，其转向系统采用机械转向，通过导轮、柔性连接件等简单的机械元件组合而成，降低了转向控制装置的成本。 

2、转向平稳，本实用新型的转向控制装置为纯机械结构，因此转向时也不再有电子转向系统的不连贯的感觉，提高了转向的平稳性。 

3、灵活性与操作便利性，在需要转向时，只需要按照日常习惯，操作左右两侧的操作手柄，即可实现转向，便于使用者操作。 

本实用新型的技术方案已由优选实施例揭示如上。本领域技术人员应当意识到在不脱离本实用新型所附的权利要求所揭示的本实用新型的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本实用新型的权利要求的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种电动轮椅，其特征在于，所述电动轮椅包括支架、走行装置、座椅装置以及转向控制装置，所述支架包括前支架、后支架、连接所述前支架和所述后支架的一体成型的主支架和用于支撑所述座椅装置的座椅支架，所述走行装置包括设置于所述前支架的一对前轮和设置于所述后支架的带有电驱动装置的一后轮，所述转向控制装置包括：

闭合的具有一定强度的柔性连接件及连接于所述支架的一对第一导轮、一对第二导轮及一对第三导轮；

所述柔性连接件由所述第一导轮、所述第二导轮及所述第三导轮支撑并导向，所述柔性连接件还缠绕并套设于所述后轮的转轴以带动所述后轮转向；

所述第一导轮，从所述转轴延伸出的所述柔性连接件向前向外延伸至所述第一导轮，经所述第一导轮后向前延伸至所述第二导轮；

所述第二导轮，从所述第二导轮延伸出的所述柔性连接件向后延伸至所述第三导轮，与所述第二导轮同轴心的连接有操作手柄，以使使用者通过操作操作手柄以带动所述柔性连接件沿所述操作手柄运动的方向缠绕于所述第二导轮；

所述第三导轮，从所述第三导轮延伸出的所述柔性连接件水平延伸至对侧的所述第三导轮。

2.如权利要求1所述的电动轮椅，其特征在于，所述转向控制装置还包括一对第四导轮，所述第四导轮固定连接于所述后支架顶端靠近所述转轴的位置；从所述转轴延伸出的所述柔性连接件经所述第四导轮后向前向外延伸至所述第一导轮；

所述第二导轮竖直设置，所述第一导轮和所述第四导轮水平设置，所述第三导轮垂直于所述第二导轮设置，所述第三导轮位于所述第一导轮下方，所述第一导轮和所述第三导轮设置于同一U形架上。

3.如权利要求2所述的电动轮椅，其特征在于，所述转轴上设置有固定所述柔性连接件以防止所述柔性连接件相对于所述转轴打滑的第一固定螺钉，所述第二导轮上设置有固定所述柔性连接件以防止所述柔性连接件相对于所述第二导轮打滑的第一固定螺钉。

4.如权利要求3所述的电动轮椅，其特征在于，所述后轮为设置有电驱动装置的后轮。

5.如权利要求2所述的电动轮椅，其特征在于，所述柔性连接件为2-6mm的钢丝绳。

6.如权利要求2所述的电动轮椅，其特征在于，所述主支架与所述前支架一体成型。

7.如权利要求6所述的电动轮椅，其特征在于，所述转轴具有小于30度的向后倾斜的一倾斜角度。

8.如权利要求3所述的电动轮椅，其特征在于，所述倾斜角度为15度。

9.一种用于电动轮椅的转向控制装置，其特征在于，所述电动轮椅包括支架、走行装置、座椅装置以及转向控制装置，所述转向控制装置包括：

闭合的具有一定强度的柔性连接件及连接于所述电动轮椅的支架的一对第一导轮、一对第二导轮及一对第三导轮；

所述柔性连接件由所述第一导轮、第二导轮及第三导轮支撑并导向，所述柔性连接件还缠绕并套设于所述电动轮椅的后轮的转轴以带动所述后轮转向；

所述第一导轮，从所述转轴延伸出的所述柔性连接件向前向外延伸至所述第一导轮，经所述第一导轮后向前延伸至所述第二导轮；

所述第二导轮，从所述第二导轮延伸出的所述柔性连接件向后延伸至所述第三导轮，与所述第二导轮同轴心的连接有操作手柄，以使使用者通过操作操作手柄以带动所述柔性连接件沿所述操作手柄运动的方向缠绕于所述第二导轮；

所述第三导轮，从所述第三导轮延伸出的所述柔性连接件水平延伸至对侧的所述第三导轮。

10.如权利要求9所述的用于电动轮椅的转向控制装置，其特征在于，所述转向控制装置还包括一对第四导轮，所述第四导轮固定连接于所述后支架顶端靠近所述转轴的位置；从所述转轴延伸出的所述柔性连接件经所述第四导轮后向前向外延伸至所述第一导轮；所述第二导轮竖直设置，所述第一导轮和所述第四导轮水平设置，所述第三导轮垂直于所述第二导轮设置，所述第三导轮位于所述第一导轮下方，所述第一导轮和所述第三导轮设置于同一U形架上。

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