CN214298806U - 一种棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置，用于解决尚有行动能力但力量不足的人群需要安全上下楼并助力的问题。具体包括导轨约束导向机构、行进机构、折叠机构、把手机构、安全保护机构；导轨约束导向机构包括导轨、杆约束连接件、导轨端盖，导轨固定于墙面，用于装置的位置约束与导向；行进机构包括导轨套筒、可转动内置滑片、滑片连接件、杠杆连接件组、棘条、棘爪，导轨穿过导轨套筒，棘条安装于导轨中；折叠机构包括转动套盒、转动盖板、V形弹簧片铆接头卡扣，用于装置折叠；把手机构包括方向杆组、杆端盖套，用于用户把持与控制；安全保护机构包括差速自控器和应急制动器，防止用户上楼后倾摔倒及装置意外失效下滑。

Description

一种棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置

技术领域

本实用新型涉及辅助机械装置领域，具体涉及一种棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置。

背景技术

目前人口老龄化严重，且复式楼层住宅越来越普遍，但是对于老人来说独自上下楼困难并且存在安全隐患和极大的不便利性。而在已有的电动辅助上下楼产品中，楼道轨道式爬楼机价格昂贵，对楼道要求高；履带式爬楼机装置笨重，需要人为辅助操作，使用者无法独立实现上下楼；小型家用电梯价格高昂，性价比低，使用场所有限制；在已有的辅助上下楼助力产品中，则均缺乏足够的安全保护装置。

公开号分别为CN 210809582 U和CN 110547951 A，发明名称均为“辅助爬楼装置”的实用新型专利公开了两种类似的辅助爬楼的方法，其原理均是利用齿轮，锥齿轮，棘轮，以及棘轮单向传动的特点实现装置的推动与助力。但该技术方案仍然存在以下问题：装置相对复杂，并且不使用时均需要拆卸，除此之外缺乏使用时的安全保护装置，以及装置意外失效时的应急制动装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种安全且简单实用的棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置，辅助老人实现安全独立上下楼，同时还可起到锻炼身体的作用；其基本原理是利用棘条只能单向传动的特点，上楼前进时装置可以推动，推动停止时装置可以锁定并为使用者助力，再加上杠杆原理，下楼推动时可以解除棘条与棘爪的啮合关系使装置可以向下推动，推动停止时啮合关系恢复，装置可以锁定并为使用者助力，从而达到即停即稳可助力的效果；并且还有差速自控器防止用户上楼时后倾摔倒，应急制动器防止棘条意外失效时装置不受控下滑。

为了实现上述目的，提供一种安全且简单实用的棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置，包括导轨约束导向机构、行进机构、折叠机构、把手机构、安全保护机构；导轨约束导向机构包括导轨、杆约束连接件、导轨端盖；行进机构包括导轨套筒、滑片连接件、可转动内置滑片、杠杆连接件组、棘条、棘爪；折叠机构包括转动套盒、转动盖板、V形弹簧片铆接头卡扣；把手机构包括方向杆组、杆端盖套；安全保护机构包括差速自控器和应急制动器。

进一步地，杠杆连接件组包括第一杠杆连接件、第二杠杆连接件、第三杠杆连接件；方向杆组包括第一方向杆、第二方向杆。

进一步地，导轨通过杆约束连接件固定在墙面上，同时导轨穿过导轨套筒，导轨套筒中固定有滑片连接件，滑片连接件第二端面为圆周曲面，可转动内置滑片第一端面的圆周曲面与滑片连接件的圆周曲面相对且曲率相同，可转动内置滑片与滑片连接件可随圆周曲面发生相对转动；导轨套筒第二端面上开设有两个矩形槽，可转动内置滑片第二端通过矩形槽穿过导轨套筒第二端面；导轨下方安装有棘条，棘条与导轨长度一致，导轨两端有导轨端盖，用于限定棘条的相对位置，棘爪与棘条相啮合，棘爪与第一杠杆连接件连接，第一杠杆连接件与第二杠杆连接件连接，第二杠杆连接件第二端通过矩形槽穿过导轨套筒第二端面，可转动内置滑片与第二杠杆连接件、第三杠杆连接件连接，第三杠杆连接件与折叠机构的转动套盒第一端面连接，转动套盒第二端与转动盖板连接，转动套盒与转动盖板连接处中间有第一方向杆穿过，可以发生相对转动，第一方向杆中有V形弹簧片铆接头卡扣，第一方向杆的第三端连接杆端盖套，第一方向杆的第四端连接第二方向杆，第二方向杆第二端连接差速自控器；应急制动器固定于墙面靠近导轨最高端。

进一步地，装置中的第一端和第一侧均指靠近安装墙面的一边，第二端和第二侧均指远离安装墙面与第一端和第一侧相对的另一边，第三端和第三侧指靠近地面或台阶的一边，第四端和第四侧均指远离地面或台阶与第三端和第三侧相对的另一边。

进一步地，导轨沿楼梯方向直线设置，导轨的第一侧通过杆约束连接件与墙面形成固定端约束，杆约束连接件同时将相邻两段导轨连接起来；杆约束连接件由安装板、L形状连接杆和导轨连接部分组成，安装板用于将装置固定于墙面，L形状连接杆连接安装板和导轨连接部分，导轨连接部分中间与导轨截面形状相同，两侧有两个凸出部分与导轨空心部分形状相同，但两侧凸出部分边缘略小于导轨空心部分边缘，可以分别套入相邻两段导轨用于导轨连接；导轨上等距安装有杆约束连接件。

进一步地，导轨为类圆柱形空心导轨，导轨下侧为T形槽，T形槽旁靠近导轨第一侧方向有一个C形槽，T形槽用于安装棘条，C形槽用于导轨套筒与导轨连接及导向。

进一步地，导轨从导轨套筒中穿过，导轨套筒上导轨的位置位于导轨套筒的第一侧壁与第四侧壁连接处，导轨套筒与导轨的C形槽及导轨壁接触以限定两者的相对位置，导轨套筒只能沿着导轨方向移动，导轨套筒与导轨的接触部分安装有滚珠以减小摩擦；滑片连接件第二端面与可转动滑片第一端面为圆周曲面，其余面均为平面；棘爪与第一杠杆连接件第一端连接，连接处有弹簧。

进一步地，把手机构中第一方向杆为两端直径相同，中间直径略小的阶梯形空心圆柱杆，第一方向杆分为三个杆段，中间直径略小的杆段与折叠机构连接，中间杆段高度与转动套盒及转动盖板高度一致，第一方向杆第三端与杆端盖套连接，杆端盖套外侧有置物挂钩；第一方向杆第四端与第二方向杆第一端连接。

进一步地，折叠机构的转动套盒第一端面与第三杠杆连接件连接，转动套盒的第二端与转动盖板连接，第一方向杆的中间杆段穿过转动套盒与转动盖板连接处，中间杆段可以相对转动套盒与转动盖板发生转动，中间杆段内空心部分安装有V形弹簧片铆接头卡扣，中间杆段与与转动盖板接触的圆柱面上有两个水平的圆孔，转动盖板对应位置也有两个圆孔与中间杆段上的圆孔位置重合，圆孔大小与V形弹簧片铆接头卡扣上的圆形卡扣大小相同。

进一步地，把手机构的第二方向杆的第二端与差速自控器连接，差速自控器由自控器外壳、绳轮、安全带，安全带固定钩组成，自控器外壳由上壳和下壳两部分组成，两部分可以拆分，合起来为一圆柱形空壳，下壳圆柱面为有一个竖直狭长长方形开口，安全带从长方形开口中穿出，绳轮内连接有卷簧，绳轮位于自控器外壳内部中央，绳轮底部为棘轮，有一自控器双头棘爪与棘轮啮合，自控器双头棘爪有顺棘轮棘齿方向和逆棘轮棘齿方向两个方向的棘爪，其中顺棘轮棘齿方向的棘爪后安装有弹簧，使用者突然后倾时，安全带带动绳轮迅速转动，此时自控器双头棘爪中的逆棘轮棘齿方向的棘爪会与绳轮下方的棘齿啮合，差速自控器锁定；安全固定钩位于把手机构第一方向杆靠近第四端的杆段上，安全带两端分别与安全带固定钩和绳轮连接。

进一步地，应急制动器由棘齿转轮、卷簧、制动器外壳、制动器双头棘爪、弹簧、金属线组成，棘齿转轮上下有两个棘轮，分别与两个制动器双头棘爪对应，卷簧安装在棘齿转轮内，制动器双头棘爪中顺棘轮棘齿方向的棘爪后安装有弹簧，金属线一端绕在棘齿转轮上，另外一端从制动器外壳中引出与导轨套筒连接，装置失效导轨套筒失控下滑时，金属线带动棘齿转轮高速转动，此时制动器双头棘爪中的逆棘轮棘齿方向的棘爪会与棘齿转轮上的棘齿啮合，应急制动器锁定，金属线牵引住导轨套筒停止下滑。

附图说明

图1本发明只有部分导轨时的结构示意图

图2本发明除去导轨套筒外的结构示意图

图3本发明除去棘条和导轨套筒外的外的行进机构和折叠机构示意图

图4本发明中应急制动器示意图

图5本发明中差速自控器示意图

其中，1杆约束连接件，2为导轨，3为导轨套筒，4为应急制动器，5为导轨端盖，6为第二方向杆，7为差速自控器，8为安全带固定钩，9为转动盖板，10为第一方向杆，11为杆端盖套，12为置物挂钩，13为转动套盒，14为棘条，15为滑片连接件，16为可转动内置滑片，17为第三杠杆连接件，18为第二杠杆连接件，19为第一杠杆连接件，20为棘爪，21为棘齿转轮，22为制动器外壳，23为制动器双头棘爪，24为自控器外壳，25为绳轮，26自控器双头棘爪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。

一种辅助上下楼安全保护助力装置，包括导轨约束导向机构、行进机构、折叠机构、把手机构、安全保护机构；导轨2通过杆约束连接件1固定在墙面上，同时导轨2穿过导轨套筒3，导轨套筒3中固定有滑片连接件15，滑片连接件15第二端面为圆周曲面，可转动内置滑片16第一端面的圆周曲面与滑片连接件15的圆周曲面相对，可转动内置滑片16与滑片连接件15可随圆周曲面发生相对转动；导轨套筒3第二端面上开设有两个矩形槽，可转动内置滑片16第二端通过矩形槽穿过导轨套筒3第二端面；导轨2下方安装有棘条14，棘条14与导轨12长度一致，导轨两端有导轨端盖5，用于限定棘条14的相对位置，棘爪14与棘条20相啮合，棘爪20与第一杠杆连接件19连接，第一杠杆连接件19与第二杠杆连接件18连接，第二杠杆连接件18第二端通过矩形槽穿过导轨套筒3第二端面，可转动内置滑片16与第二杠杆连接件18、第三杠杆连接件17连接，第三杠杆连接件17与折叠机构的转动套盒13第一端面连接，转动套盒13第二端与转动盖板9连接，转动套盒13与转动盖板9连接处中间有第一方向杆10穿过，可以发生相对转动，第一方向杆10中有V形弹簧片铆接头卡扣，第一方向杆10的第三端连接杆端盖套11，第一方向杆10的第四端连接第二方向杆6，第二方向杆6第二端连接差速自控器7，应急制动器4固定于墙面靠近导轨2最高端。

实施时，装置中的可活动机构包括行进机构、折叠机构、把手机构以及差速自控器7，在上楼过程中，第二方向杆6受力向前推动，带动整个可活动机构移动，棘爪20相对棘条14单向向上移动，停止向前推动时，可活动机构相对导轨2静止，装置此时为上楼提供了更好的着力点，根据棘条14只能单向传动的特点，此时装置停止推动后不能往回拉，使用者可借助自身手臂力量的牵引辅助而爬楼，装置可以使用者上楼助力；在下楼过程中，需将第二方向杆6第二端轻抬起并下推，利用杠杆连接件的作用带动棘爪20向下远离棘条14，此时棘条14与棘爪20失去配合，可活动机构同时可以沿着导轨2向下移动，停止向下推动时，将第二方向杆6位置复原，棘条14与棘爪20恢复配合，可活动机构锁定，使用者此时借助自身手臂力量的牵引辅助而爬楼，装置可以为使用者下楼助力。

安全保护机构包括应急制动器4和差速自控器7两个部分，上楼时差速自控器7中的安全带系在使用者身上，当使用者在上楼过程中出现意外后倾情况时，安全带突变的加速度便会带动差速自控器7中绳轮25迅速转动，此时自控器双头棘爪26中的逆棘轮棘齿方向的棘爪会与绳轮25下方的棘齿啮合，差速自控器7便会迅速锁定，限制使用者与装置的相对位置，防止使用者后倾倒下；当装置意外失效出现不受控下滑时，金属线带动棘齿转轮21迅速转动，此时制动器双头棘爪23中的逆棘轮棘齿方向的棘爪会与棘齿转轮21上的棘齿啮合，应急制动器4便会紧急制动锁定，金属线牵引住导轨套筒3停止下滑，迅速固定可活动机构的位置。

在不使用时，按下折叠机构中V形弹簧片铆接头卡扣上的卡扣，将卡扣完全按入圆孔中，再动把手机构，卡扣可从另外一个圆孔中弹出，把手结构即可位置固定，从而实现把手机构的折叠与展开；折叠后装置不影响楼道的日常使用，导轨此时也可以作为普通扶手使用。

使用者在上下楼需要携带其他物品时，可以使用袋子装好悬挂在置物挂钩12上，方便使用者上下楼。

本实用新型的有益效果在于，装置的使用无需提供电源条件，操作简单实用，装置可以折叠，使用方便的同时节省空间，并且有双重安全保护装置。

上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置，其特征在于：包括导轨约束导向机构、行进机构、折叠机构、把手机构、安全保护机构；所述导轨约束导向机构包括杆约束连接件（1）、导轨（2）、导轨端盖（5），所述导轨（2）通过杆约束连接件（1）固定于墙面，所述导轨端盖（5）安装于导轨（2）两端；所述行进机构包括导轨套筒（3）、滑片连接件（15）、可转动内置滑片（16）、第一杠杆连接件（19）、第二杠杆连接件（18）、第三杠杆连接件（17）、棘条（14）、棘爪（20），导轨（2）从导轨端盖（5）中穿过，棘条（14）安装于导轨（2）下侧，棘爪（20）与棘条（14）啮合，棘爪（20）、第一杠杆连接件（19）、第二杠杆连接件（18）依次连接，滑片连接件（15）固定于导轨套筒（3）内，可转动内置滑片（16）与滑片连接件（15）间存在间隙，两者可发生相对转动，第二杠杆连接件（18）、第三杠杆连接件（17）均与可转动内置滑片（16）连接；所述折叠机构包括转动套盒（13）、转动盖板（9），第三杠杆连接件（17）与转动套盒（13）连接，转动盖板（9）固定在转动套盒（13）上；所述把手机构包括第一方向杆（10）、第二方向杆（6）、杆端盖套（11），第一杠杆连接件（19）从转动套盒（13）与转动盖板（9）的连接处中间穿过，第一方向杆（10）与第二方向杆（6）连接，杆端盖套（11）安装在第一方向杆（10）杆端；所述安全保护机构包括差速自控器（7）和应急制动器（4），差速自控器（7）安装在第二方向杆（6）杆端，应急制动器（4）安装于墙面靠近导轨（2）最高端。

2.根据权利要求1所述的一种棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置，其特征在于，所述导轨（2）为类圆柱形空心导轨，导轨（2）下侧为T形槽，T形槽旁边靠近安装墙面的一侧有一个C形槽。

3.根据权利要求1所述的一种棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置，其特征在于，所述棘条（14）截面为T形，所述棘条（14）安装于所述导轨（2）下侧的T形槽中。

4.根据权利要求1所述的一种棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置，其特征在于，所述导轨套筒（3）为内部空心六面体，所述导轨（2）从所述导轨套筒（3）中穿过，所述导轨套筒（3）只能沿所述导轨（2）方向移动，所述导轨套筒（3）内有一凸起部位与导轨（2）上C形槽配合，所述导轨（2）与导轨套筒（3）接触部分均有滚珠，所述导轨套筒（3）与折叠机构相对的侧壁上有两个矩形孔供可转动内置滑片（16）和第三杠杆连接件（17）穿过。

5.根据权利要求1所述的一种棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置，其特征在于，所述滑片连接件（15）和可转动内置滑片（16）均有一面为圆周曲面，两圆周曲面相对且曲率半径相同，所述可转动内置滑片（16）可根据圆周曲面相对滑片连接件（15）转动。

6.根据权利要求1所述的一种棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置，其特征在于，所述棘爪（20）与第一杠杆连接件（19）连接，连接处安装有弹簧，行进机构中所述第一杠杆连接件（19）、第二杠杆连接件（18）、第三杠杆连接件（17）、转动内置滑片（16）间依次存在连接关系，并连接折叠机构，与折叠机构、把手机构、应急制动器（4）形成联动整体，最终通过控制把手机构可以实现对行进机构中棘爪（20）的控制。

7.根据权利要求1所述的一种棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置，其特征在于，所述第一方向杆（10）可以相对于所述转动套盒（13）及转动盖板（9）发生转动，所述第一方向杆（10）与所述转动盖板（9）接触的杆段内部空心部分安装有V形弹簧片铆接头卡扣，所述第一方向杆（10）与所述转动盖板（9）接触的圆柱面上有两个水平的圆孔，所述转动盖板（9）对应位置也有两个圆孔与中间杆段上的圆孔位置重合，圆孔大小与V形弹簧片铆接头卡扣上的圆形卡扣大小相同。

8.根据权利要求1所述的一种棘条单向传动杠杆式辅助上下楼安全保护助力装置，其特征在于，所述应急制动器（4）由棘齿转轮（21）、卷簧、制动器外壳、制动器双头棘爪（23）、弹簧、金属线组成，所述棘齿转轮（21）上下有两个棘轮，分别与两个制动器双头棘爪（23）对应；所述制动器双头棘爪（23）分别由顺棘齿方向和逆棘齿方向两个棘爪组成；所述卷簧安装在棘齿转轮（21）内，所述制动器双头棘爪（23）的顺棘齿方向棘爪后安装有弹簧，所述金属线一端绕在棘齿转轮（21）上，另外一端从应急制动器（4）中引出与导轨套筒（3）连接。

Images