CN206315205U - 一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅 - Google Patents

Abstract

一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅，涉及一种自行走轮椅。传统的爬楼梯轮椅大多采用两种不同的行走机构组成的混合式轮系机构，结构复杂。本实用新型包括机架、设置于机架上的座椅、对称的设置于机架两侧的轮系机构、驱动电机、固接于机架上的电源，轮系机构为履带式机构，每个轮系机构均通过一个驱动电机控制驱动，驱动电机连接到用于控制轮系机构实现轮椅多种动作的控制器，动作包括前进、后退、左转、右转和原地旋转;座椅通过其下方所设的轴套可旋转的连接于机架顶部所设的连接轴上，座椅下方还设有用于保证座椅在爬梯过程中自动保持水平的自动水平装置。本技术方案提升了爬楼梯过程中的稳定性、安全性和舒适性。

Description

一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅

技术领域

本实用新型涉及一种自行走轮椅，尤其是一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅。

背景技术

传统的爬楼梯轮椅大多采用两种不同的行走机构组成的混合式轮系机构，结构复杂，在爬楼梯过程中需要仔细观察和精确定位，并且需要通过手动操作让座椅处于水平状态，自动化程度较低，操作复杂，并且安全性相对较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅，以实现安全可靠的爬楼梯为目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。

一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅，包括机架、设置于机架上的座椅、对称的设置于机架两侧的轮系机构、用于驱动两侧轮系机构的驱动电机、固接于机架上用于给驱动电机提供动力的电源，所述的轮系机构为履带式机构，每个所述的轮系机构均通过一个驱动电机控制驱动，所述的驱动电机连接到用于控制轮系机构实现轮椅多种动作的控制器，所述的动作包括前进、后退、左转、右转和原地旋转;所述的座椅通过其下方所设的轴套可旋转的连接于机架顶部所设的连接轴上，所述的座椅下方还设有用于保证座椅在爬梯过程中自动保持水平的自动水平装置。通过履带式轮系机构代替传统的混合式轮系机构，更加安全；两个驱动电机分别控制两条履带式轮系机构，通过控制器可控制2个驱动电机协同做出正转、反转、一个转一个停、一个正转一个反转的操作，可以实现方便的实现轮椅前进、后退、左转、右转和原地旋转的功能；通过自动水平装置可以方便的实现座椅在上下坡过程中自动调整水平，无需使用人操作。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征。

每个所述的轮系机构包括可旋转的连接于机架前上外侧的驱动轮、多个可旋转的连接于机架下部外侧的小支重轮、连接于机架后下部外侧的大支重轮，所述的驱动轮、小支重轮及大支重轮均通过履带连接。通过驱动轮带动履带转动，履带把动力传递给小支重轮和大支重轮，小支重轮和大支重轮向下压住履带，增加履带与地面之间的摩擦力，提供前进动力。

所述的驱动电机通过可实现反向自锁的涡轮蜗杆传动机构与驱动轮进行驱动连接。涡轮蜗杆传动机构一般通过力矩转向的涡轮、蜗杆及多个传动齿轮组成，与普通的齿轮传动机构相比，结构紧凑、传动比大，适合轮椅等小型装置的应用，涡轮蜗杆传动机构的自锁特性便于在爬坡时出现失速等情况下实现自锁，提升了轮椅的安全性。

所述的自动水平装置包括可旋转的套接于连接轴上的竖向铅锤，所述的铅锤通过非垂直触发装置连接到机架中部的驱动电机，所述的驱动电机通过机架中部所设的可实现反向自锁的涡轮蜗杆传动机构连接到轮椅下方固接的轴套上，通过非垂直触发装置，在轮椅倾斜状态下，铅锤自动接通非垂直触发装置触发驱动电机运转以修正座椅到水平状态。非垂直触发装置是在座椅处于非水平状态下的自动控制传感装置，通过铅锤处于非重力方向时触发该装置接通驱动电机的驱动电路，使驱动电机运转，对座椅的状态进行驱动调整，涡轮蜗杆传动机构的自锁特性使轮椅调整到位电路自动断开后实现座椅水平状态的锁定。

所述的非垂直触发装置包括设置于铅锤轴向中上部的竖杆、固接于座椅下方对称的设置于竖杆两侧的触点，所述的竖杆连接有可调摩擦式阻尼器。通过铅锤的竖杆和设于其两侧的触点，结构简单，实用性强，稳定可靠，通过竖杆连接的可调摩擦式阻尼器，可以降低非垂直触发装置因轮椅启停及行进过程中的振动和加减速时引起的误触发情况。

所述的驱动轮的外周面均匀环布有轴向的凹槽，所述的履带内面均匀布设有与驱动轮的凹槽对应嵌合的凸条。通过驱动轮的凹槽与履带内面凸条的配合，加大了牵引摩擦力，使履带不会出现打滑现象。

所述的驱动轮的两端面设有高于驱动轮外周面的环绕挡盘。通过环绕挡盘，使履带嵌设于驱动轮上，在行进转向过程中，不会发生履带侧向脱离驱动轮的情况发生，更加安全。

所述的履带为一体式闭环橡胶履带。与金属的节连接履带相比，一体式闭环橡胶履带可以一次成型，制造成本低，橡胶履带与地面接触，基本无噪音，也不会损伤地面。

所述的小支重轮及大支重轮的轮宽均小于履带宽度，每个所述的小支重轮及大支重轮的两端部周向设有环绕的挡缘，所述的履带的凸条宽度小于等于小支重轮及大支重轮两端挡缘之间的柱面宽度。履带宽度大于支重轮的轮宽使得只有履带与地面接触，杜绝因支重轮与地面的接触造成对地面的损伤，由于履带的凸条宽度小于等于支重轮两端挡缘之间的柱面宽度，使履带移动过程中凸条能够嵌入到支重轮两端挡缘之间，履带通过凸条与小支重轮及大支重轮之间接触，减少了接触面积，增加了摩擦压力。

每个所述的轮系机构的小支重轮共6个，前后方向呈直线排列，前端第一个小支重轮与前上方的驱动轮之间的履带与水平地面之间呈有大于50度的夹角，驱动轮下端与地面之间的离地高度大于25cm。由于一般的楼梯台阶高度在18~22cm之间，坡度在20~30度之间，因此履带前倾角大于50度，驱动轮下端的离地高度大于25cm可以很好的实现对普通楼梯的爬坡，不会出现驱动轮压住楼梯的现象发生。

有益效果：本轮椅提升了爬楼梯过程中的稳定性、安全性和舒适性，电机驱动和涡轮蜗杆传动噪音小，可靠性高，且结构简单。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型侧向结构示意图。

图3是本实用新型前向结构示意图。

图4是本实用新型履带结构示意图。

图5是本实用新型驱动轮结构示意图。

图6是本实用新型非垂直触发装置及可调摩擦式阻尼器连接结构示意图。

图中：1-座椅；2-机架；3-涡轮蜗杆传动机构；4-驱动电机；5-大支重轮；6-履带；7-驱动轮；8-小支重轮；9-铅锤；10-可调摩擦式阻尼器；11-连接轴；12-轴套；13-触点；601-凸条；701-凹槽；702-环绕挡盘；901-竖杆。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

如图1-6所示，一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅，包括机架2、设置于机架2上的座椅1、对称的设置于机架2两侧的轮系机构、固接于机架2上用于驱动两侧轮系机构的驱动电机4、用于给驱动电机4提供动力的电源，所述的轮系机构为履带6式机构，每个所述的轮系机构均通过一个驱动电机4控制驱动，所述的驱动电机4连接到用于控制轮系机构实现轮椅多种动作的控制器，所述的动作包括前进、后退、左转、右转和原地旋转；所述的座椅1通过其下方所设的轴套12可旋转的连接于机架2顶部所设的连接轴11上，所述的座椅1下方还设有用于保证座椅1在爬梯过程中自动保持水平的自动水平装置。

为了实现履带6的驱动行进，每个所述的轮系机构包括可旋转的连接于机架2前上外侧的驱动轮7、6个可旋转的连接于机架2下部外侧的小支重轮8、连接于机架2后下部外侧的大支重轮5，所述的驱动轮7、小支重轮8及大支重轮5均通过履带6连接。通过驱动轮7带动履带6转动，履带6把动力传递给小支重轮8和大支重轮5，小支重轮8和大支重轮5向下压住履带6，增加履带6与地面之间的摩擦力，提供前进动力。

为了提升轮椅的安全性，所述的驱动电机4通过可实现反向自锁的涡轮蜗杆传动机构3与驱动轮7进行驱动连接。涡轮蜗杆传动机构3一般通过力矩转向的涡轮、蜗杆及多个传动齿轮组成，与普通的齿轮传动机构相比，结构紧凑、传动比大，适合轮椅等小型装置的应用，涡轮蜗杆传动机构3的自锁特性便于在爬坡时出现失速等情况下实现自锁，提升了轮椅的安全性。

为了实现轮椅的自动水平调整，所述的自动水平装置包括可旋转的套接于连接轴11上的竖向铅锤9，所述的铅锤9通过非垂直触发装置连接到机架2中部的驱动电机4，所述的驱动电机4通过机架2中部所设的可实现反向自锁的涡轮蜗杆传动机构3连接到座椅1下方固接的轴套12上，通过非垂直触发装置，在轮椅倾斜状态下，铅锤9自动接通非垂直触发装置触发驱动电机4运转以修正座椅1到水平状态。非垂直触发装置是在座椅1处于非水平状态下的自动控制传感装置，通过铅锤9处于非重力方向时触发该装置接通驱动电机4的驱动电路，使驱动电机4运转，对座椅1的状态进行驱动调整，涡轮蜗杆传动机构3的自锁特性使轮椅调整到位电路自动断开后实现座椅1水平状态的锁定。

为了更稳定的实现轮椅的自动水平调整功能，所述的非垂直触发装置包括设置于铅锤9轴向中上部的竖杆901、固接于座椅1下方对称的设置于竖杆901两侧的触点13，所述的竖杆901连接有可调摩擦式阻尼器10。通过铅锤9的竖杆901和设于其两侧的触点13，结构简单，实用性强，稳定可靠，通过竖杆901连接的可调摩擦式阻尼器10，可以降低非垂直触发装置因轮椅启停及行进过程中的振动和加减速时引起的误触发情况。

为了防止履带6打滑，所述的驱动轮7的外周面均匀环布有轴向的凹槽701，所述的履带6内面均匀布设有与驱动轮7的凹槽701对应嵌合的凸条601。通过驱动轮7的凹槽701与履带6内面凸条601的配合，加大了牵引摩擦力，使履带6不会出现打滑现象。

为了防止履带6侧向脱落，所述的驱动轮7的两端面设有高于驱动轮7外周面的环绕挡盘702。通过环绕挡盘702，使履带6嵌设于驱动轮7上，在行进转向过程中，不会发生履带6侧向脱离驱动轮7的情况发生，更加安全。

为了降噪、降成本和降低轮椅对地面的损伤，所述的履带6为一体式闭环橡胶履带6。与金属的节连接履带6相比，一体式闭环橡胶履带6可以一次成型，制造成本低，橡胶履带6与地面接触，基本无噪音，也不会损伤地面。

为了更好的降低轮椅对地面的损伤，所述的小支重轮8及大支重轮5的轮宽均小于履带6宽度，每个所述的小支重轮8及大支重轮5的两端部周向设有环绕的挡缘，所述的履带6的凸条601宽度小于等于小支重轮8及大支重轮5两端挡缘之间的柱面宽度。履带6宽度大于支重轮的轮宽使得只有履带6与地面接触，杜绝因支重轮与地面的接触造成对地面的损伤，由于履带6的凸条601宽度小于等于支重轮两端挡缘之间的柱面宽度，使履带6移动过程中凸条601能够嵌入到支重轮两端挡缘之间，履带6通过凸条601与支重轮之间接触，减少了接触面积，增加了摩擦压力。

为了更好的实现轮椅爬楼梯的安全性，所述的轮系机构的6个小支重轮8呈前后方向直线排列，前端第一个小支重轮8与前上方的驱动轮之间的履带6与水平地面之间呈有大于50度的夹角，驱动轮7下端与地面之间的离地高度大于25cm。由于一般的楼梯台阶高度在18~22cm之间，坡度在20~30度之间，因此履带6前倾角大于50度，驱动轮7下端的离地高度大于25cm可以很好的实现对普通楼梯的爬坡，不会出现驱动轮7压住楼梯的现象发生，增加了安全性。

在行进及爬坡过程中，使用人通过控制器可控制2个驱动电机4协同做出正转、反转、一个转一个停、一个正转一个反转的操作，可以实现方便的实现轮椅前进、后退、左转、右转和原地旋转的功能，通过自动水平装置可以方便的实现座椅1在上下坡过程中自动调整水平，无需使用人操作。

以上图1-6所示的一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅，包括机架（2）、设置于机架（2）上的座椅（1）、对称的设置于机架（2）两侧的轮系机构、固接于机架（2）上用于驱动两侧轮系机构的驱动电机（4）、用于给驱动电机（4）提供动力的电源，其特征在于：所述的轮系机构为履带式机构，每个所述的轮系机构均通过一个驱动电机（4）控制驱动，所述的驱动电机（4）连接到用于控制轮系机构实现轮椅多种动作的控制器，所述的动作包括前进、后退、左转、右转和原地旋转；所述的座椅（1）通过其下方所设的轴套（12）可旋转的连接于机架（2）顶部所设的连接轴（11）上，所述的座椅（1）下方还设有用于保证座椅（1）在爬梯过程中自动保持水平的自动水平装置；所述的自动水平装置包括可旋转的套接于连接轴（11）上的竖向铅锤（9），所述的铅锤（9）通过非垂直触发装置连接到机架（2）中部的驱动电机（4），所述的驱动电机（4）通过机架（2）中部所设的可实现反向自锁的涡轮蜗杆传动机构（3）连接到座椅（1）下方固接的轴套（12）上，通过非垂直触发装置，在轮椅倾斜状态下，铅锤（9）自动接通非垂直触发装置触发驱动电机（4）运转以修正座椅（1）到水平状态。

2.根据权利要求1所述的一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅，其特征在于：每个所述的轮系机构包括可旋转的连接于机架（2）前上外侧的驱动轮（7）、多个可旋转的连接于机架（2）下部外侧的小支重轮（8）、连接于机架（2）后下部外侧的大支重轮（5），所述的驱动轮（7）、小支重轮（8）及大支重轮（5）均通过履带（6）连接。

3.根据权利要求1所述的一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅，其特征在于：所述的驱动电机（4）通过可实现反向自锁的涡轮蜗杆传动机构（3）与驱动轮（7）进行驱动连接。

4.根据权利要求1所述的一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅，其特征在于：所述的非垂直触发装置包括设置于铅锤（9）轴向中上部的竖杆（901）、固接于座椅（1）下方对称的设置于竖杆（901）两侧的触点（13），所述的竖杆（901）连接有可调摩擦式阻尼器（10）。

5.根据权利要求2所述的一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅，其特征在于：所述的驱动轮（7）的外周面均匀环布有轴向的凹槽（701），所述的履带（6）内面均匀布设有与驱动轮（7）的凹槽（701）对应嵌合的凸条（601）。

6.根据权利要求5所述的一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅，其特征在于：所述的驱动轮（7）的两端面设有高于驱动轮（7）外周面的环绕挡盘（702）。

7.根据权利要求5所述的一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅，其特征在于：所述的履带（6）为一体式闭环橡胶履带（6）。

8.根据权利要求2所述的一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅，其特征在于：所述的小支重轮（8）及大支重轮（5）的轮宽均小于履带（6）宽度，每个所述的小支重轮（8）及大支重轮（5）的两端部周向设有环绕的挡缘，所述的履带（6）的凸条（601）宽度小于等于小支重轮（8）及大支重轮（5）两端挡缘之间的柱面宽度。

9.根据权利要求2所述的一种座椅可自动保持水平的履带式自行走轮椅，其特征在于：每个所述的轮系机构的小支重轮（8）共6个，前后方向呈直线排列，前端第一个小支重轮（8）与前上方的驱动轮之间的履带（6）与水平地面之间呈有大于50度的夹角，驱动轮（7）下端与地面之间的离地高度大于25cm。