CN214761868U - 全地形轮椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种全地形轮椅，包括：主承载架、升降履带机构、安全座椅；安全座椅一侧座椅扶手上安装控制系统；蓄电池和驱动电机，驱动电机连接驱动轮和万向节连接器，万向节连接器下连接转向轮，控制系统与驱动电机相连；升降履带机构包括履带传动机构和连接在两个履带传动机构中间的升降杆机构；履带传动机构包括：驱动齿轮组、与驱动齿轮组相连的履带电机，驱动齿轮组外层啮合连接金属内履带，内履带的外层固定连接橡胶外履带，橡胶外履带的带面上设置向外凸的外齿，相连的外齿之间形成外履带凹面。通过该技术方案，兼顾平坦地形和复杂地形，尤其是倾斜度较大的楼梯，地形适应性和运行稳定性均较佳，而且易于操作，使用者安全性高。

Description

全地形轮椅

技术领域

本实用新型涉及轮椅技术领域，具体而言，涉及一种全地形轮椅。

背景技术

目前市场上通用的轮椅多为普通的助推轮椅，以及相对高级一些的电动轮椅，这些型号的轮椅在通过一些复杂地形时难以满足老年人或残疾人士的需求，尤其是当他们所居住的小区内没有电梯时，在没有外人帮助的前提下使得上下楼会非常困难。随着科技的不断进步，市面上已开始出现能够自主上楼或者协助上楼的轮椅，但其体积较大，质量较重，造成不易操控及危险系数较大等安全问题。

目前市场上所谓的“全地形轮椅”与爬楼轮椅中大多数面临技术不成熟、功能不完善，通过性不好和稳定性差等问题。现有履带式轮椅对于光滑表面以及倾斜度较大的复杂地形适应性较差，履带磨损比较严重造成保养成本较高，且平地行驶速度较慢，转弯困难等缺点。行星式轮椅的传动机构不易调节，体积较大，其地形适应性较差，且存在运行过程中易错位和打滑的问题，容易造成安全隐患。步进式轮椅的工作原理决定其结构相对较为复杂，可操作性较差，并且成本昂贵难以实现市场普及。自驾式轮椅体积较大，仅适合与宽敞且相对平坦的地形，对复杂地形尤其是不同规格的楼梯通过性极差。另外，由于操作复杂，对使用者的身体协调性和技能要求较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于针对复杂地形，尤其是不同规格和路面的楼梯，提供一种体积小、易操作的全地形轮椅，在兼顾使用者安全的前提下，提高了其地形适应性和运行稳定性，并更加易于操作，方便使用者的出行需求。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种全地形轮椅，包括：主承载架，连接在所述主承载架下的升降履带机构，安装在所述主承载架上的安全座椅；所述安全座椅的两侧分别安装有挡板和可调节座椅扶手，其中一侧所述座椅扶手上安装控制系统；相连接的蓄电池和驱动电机设置在所述主承载架的下方，所述驱动电机连接驱动轮和万向节连接器，所述驱动轮安装在所述主承载架的后端两侧，所述万向节连接器安装在所述主承载架的前端两侧，所述万向节连接器下连接转向轮，所述控制系统与所述驱动电机相连；所述升降履带机构包括两个通过支撑架相连接的履带传动机构和连接在两个所述履带传动机构中间的升降杆机构，所述履带传动机构位于所述主承载架的底部两侧，处于所述驱动轮的内侧，所述升降杆机构与所述主承载架相连；所述履带传动机构包括：驱动齿轮组、与所述驱动齿轮组相连的履带电机，所述驱动齿轮组外层啮合连接金属内履带，所述内履带的外层固定连接橡胶外履带，所述橡胶外履带的带面上设置向外凸的外齿，相连的外齿之间形成外履带凹面。

优选地，所述履带传动机构的长度为500mm，所述驱动齿轮组中的齿轮直径为100mm，所述外履带的长度为1200mm，所述内履带的长度为 950mm。

优选地，所述升降杆机构包括固定连接在所述主承载架和所述履带传动机构之间的升降杆，所述升降杆通过驱动丝杆、减速齿轮连接至所述驱动电机；所述升降杆机构上设置平衡调节机构，所述平衡调节机构与所述安全座椅的底部相连接。

优选地，所述安全座椅的前端安装可伸缩脚踏板，所述可伸缩脚踏板的底部安装万向轮。

优选地，所述可伸缩脚踏板上安装腿部按摩器，所述腿部按摩器与所述控制系统相连，所述控制系统控制所述腿部按摩器的开闭。

优选地，全地形轮椅还包括：前部支撑轮机构，所述前部支撑轮机构设置于所述主承载架的下方前端，处于所述转向轮的内侧和所述可伸缩脚踏板的后方，所述前部支撑轮机构与所述控制系统相连。

优选地，所述主承载架与所述履带传动机构之间设置减震弹簧。

优选地，所述驱动轮的顶部设置挡泥板，所述挡泥板固定连接在所述主承载架上。

优选地，所述主承载架的后侧安装夜间警示灯。

优选地，在所述主承载架之下、所述履带传动机构之间的支撑架之上设置置物架；在所述主承载架的后侧安装推杆，所述推杆处于所述安全座椅的背侧。

本实用新型提出的全地形轮椅具有以下有益技术效果：

(1)轮式传动和链式履带传动相结合的运动方式，兼顾平坦地形和复杂地形，尤其是倾斜度较大的楼梯，地形适应性和运行稳定性均较佳，而且易于操作，使用者安全性高。

(2)本实用新型提出的全地形轮椅设置安全座椅和腿部按摩器，进一步提升了使用者的舒适性，而且安全性能更佳，腿部按摩器在行驶过程中也可以同步使用，对腿部进行按摩，可以帮助使用者对腿部进行康复训练。

(3)本实用新型提出的全地形轮椅能够通过设置在座椅扶手上的控制系统发出脉冲信号根据电路原理对轮椅的行动进行控制，完成在各种复杂地形上的行驶，同时通过平衡调节机构调整安全座椅高度来保证整个轮椅的平衡和使用者的重心，保证了使用者的舒适度、安全，能够让患者及老人放心使用，独自出行。

(4)升降履带机构采用金属内履带和橡胶外履带相配合，橡胶外履带可以紧密贴合在台阶的棱角处，减少了对台阶造成的磨损，也减少了对升降履带机构本身的损耗，橡胶外履带的带面上设置向外凸的外齿，相连的外齿之间形成外履带凹面，增加了外履带面与地面间的摩擦作用力，提高运行的稳定性和可靠性。

(5)本实用新型提出的全地形轮椅既设置有蓄电池，可以实现电动控制，也设置有推杆，可以进行手动推行，实用性更强。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的全地形轮椅的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的全地形轮椅的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的全地形轮椅的侧视结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的全地形轮椅中升降履带机构的机构示意图；

图5示出了根据本实用新型的一个实施例的全地形轮椅中履带传动机构的部分结构示意图；

图6示出了根据本实用新型的一个实施例的全地形轮椅中履带传动机构的部分结构侧视示意图，

其中，图1至图6中附图标记与部件之间的对应关系为：

102主承载架，104升降履带机构，106安全座椅，1062安全带， 108挡板，110可调节座椅扶手，112控制系统，114蓄电池，116驱动电机，118驱动轮，120万向节连接器，122转向轮，124履带传动机构， 1242驱动齿轮组，1244金属内履带，1246橡胶外履带，1248履带弹簧， 126支撑架，128升降杆机构，1282升降杆，130平衡调节机构，132可伸缩脚踏板，134万向轮，136腿部按摩器，138前部支撑轮机构，140减震弹簧，142挡泥板，144夜间警示灯，146置物架，148推杆。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图6对根据本实用新型的实施例的全地形轮椅进行具体说明。

如图1至图6所示，全地形轮椅包括主承载架102、升降履带机构104、平衡调节机构130、安全座椅106、控制杆、脚踏板、驱动电机116、蓄电池114、驱动轮118、转向轮122、万向节连接器120和腿部按摩器136等，主承载架102下连接升降履带机构104，主承载架102与履带传动机构124 之间设置减震弹簧140，保障全地形轮椅的舒适度和平稳性，主承载架102上安装安全座椅106，安全座椅106的两侧分别安装有挡板108和可调节座椅扶手110，其中一侧座椅扶手上安装控制系统112。在主承载架102下面安装有蓄电池114，内部安装有驱动电机116，驱动电机116连接驱动轮 118和万向节连接器120，驱动轮118安装在主承载架102的后端两侧，驱动轮118的顶部设置挡泥板142，挡泥板142固定连接在主承载架102上，更加清洁、干净。万向节连接器120安装在主承载架102的前端两侧，万向节连接器120下连接转向轮122，控制系统112与驱动电机116相连。升降履带机构104包括两个通过支撑架126相连接的履带传动机构124和连接在两个履带传动机构124中间的升降杆机构128，履带传动机构124 位于主承载架102的底部两侧，处于驱动轮118的内侧，升降杆机构128 与主承载架102相连。轮式传动和链式履带传动相结合的运动方式，兼顾平坦地形和复杂地形，尤其是倾斜度较大的楼梯。

如图4至图6所示，履带传动机构124包括：驱动齿轮组1242、与驱动齿轮组1242相连的履带电机，驱动齿轮组1242外层啮合连接金属内履带1244，内履带的外层固定连接橡胶外履带1246，橡胶外履带1246的带面上设置向外凸的外齿，相连的外齿之间形成外履带凹面。从而，增加外履带面与地面间的摩擦作用力，提高运行的稳定性和可靠性。金属内履带 1244面上嵌入金属齿槽，与驱动齿轮组1242相互啮合，提供驱动动力，进一步提高了驱动效率。采用金属内履带1244和橡胶外履带1246相配合，橡胶外履带1246可以紧密贴合在台阶的棱角处，减少了对台阶造成的磨损，也减少了对升降履带机构104本身的损耗，橡胶外履带1246的带面上设置向外凸的外齿，相连的外齿之间形成外履带凹面，增加了外履带面与地面间的摩擦作用力，提高运行的稳定性和可靠性。驱动齿轮组1242中在下方的齿轮的转动臂与履带传动机构124的支撑架126之间连接有履带弹簧1248，进行减震和限位。

进一步地，履带传动机构124的长度为500mm，驱动齿轮组1242中的齿轮直径为100mm，外履带的长度为1200mm，内履带的长度为950mm。两个履带传动机构124呈对称分布在全地形轮椅左右两侧底部，位于驱动轮118内侧。

进一步地，如图1和图4所示，主承载架102和履带传动机构124之间安装升降杆机构128，包括固定连接在主承载架102和履带传动机构124 之间的升降杆1282，升降杆1282通过驱动丝杆、减速齿轮连接至驱动电机116。升降杆机构128，采用各节丝杠同步螺旋旋转传动方式驱动各节杆体同步升降原理，在规定高程内可牢靠锁止在任意高度进行工作。升降杆机构128中包含有直径不等的螺纹丝杠通过螺母及座套与杆体精确套装在一起并转动自如，形成螺纹运动副。履带升降杆机构128运行时，通过控制驱动电机116来驱动减速齿轮副，带动所有螺纹丝杠同步螺旋旋转，通过螺母及座套将该传动副的螺旋旋转转变为杆体的直线运动，固定于主承载架102上的升降杆1282逐渐下降直到履带传动机构124的橡胶外履带 1246触碰楼梯面，并能支撑起整个轮椅整体，从而实现升降。升降杆机构 128上设置平衡调节机构130，平衡调节机构130与安全座椅106的底部相连接，平衡调节机构130包括主控制器和陀螺仪系统、机械调节结构，陀螺仪系统主要由三轴加速度计传感器和三轴陀螺仪系统组成，可实时监测轮椅姿态并将信号发送给主控制器，主控制器控制机械调节结构对安全座椅106进行高度的自动调节，增加其平衡性和稳定性。通过平衡调节机构 130调整安全座椅106高度来保证整个轮椅的平衡和使用者的重心，保证了使用者的舒适度、安全，能够让患者及老人放心使用，独自出行。

进一步地，如图1和图2所示，安全座椅106的前端安装可伸缩脚踏板132，可伸缩脚踏板132的底部安装万向轮134。可伸缩脚踏板132上安装腿部按摩器136，腿部按摩器136与控制系统112相连，控制系统112 控制腿部按摩器136的开闭。腿部按摩器136带有独立的电机，利用机械的滚动力作用和机械挤压来进行按摩，在行驶过程中或者全地形轮椅停止状态下都可以开启腿部按摩器136对腿部进行按摩，能够帮助使用者进行康复训练，进一步提升了安全座椅106的舒适度。

进一步地，如图1所示，安全座椅106上设计有安全带1062，安全带 1062由强度高，耐冲击力好，耐光性很好的涤纶制成，卷收器是根据乘员的坐姿身材等来调节安全带1062长度，不使用时收卷织带的装置。安全的固定结构包括带扣、锁舌、固定销和固定座等，都固定在主承载架102，用可调节式固定机构，能够上下调节肩部安全带1062的位置。

进一步地，如图1所示，全地形轮椅还包括前部支撑轮机构138，前部支撑轮机构138设置于主承载架102的下方前端，处于转向轮122的内侧和可伸缩脚踏板132的后方，前部支撑轮机构138与控制系统112相连。控制系统112利用电机或者手轮驱动减速齿轮利用推杆148内部的各丝杆使得前部支撑轮实现上下升降，进一步保障了使用者的安全。

进一步地，如图3所示，主承载架102的后侧安装夜间警示灯144，在夜间行驶时，能够被看见，减少了被碰撞的风险，安全性更高。在主承载架102之下、履带传动机构124之间的支撑架126之上设置置物架146，便于携带物品，实用性更强。在主承载架102的后侧安装推杆148，推杆 148处于安全座椅106的背侧，可以通过推杆148进行手动推行，实用性更强，在蓄电池114没电时，也可以推行使用。

本实用新型提出的全地形轮椅的工作过程如下(以爬楼梯为例)：

使用者通过控制系统112发出相应的脉冲信号控制驱动电机116通过传动杆带动驱动轮118运动，使得整个全地形轮椅运动至楼梯台阶前。之后，使用者操作控制系统112控制驱动电机116的正反转带动万向节连接器120从而带动万向轮134将轮椅转动180度，使得轮椅的后方朝向台阶。继续行驶爬楼时，通过控制系统112控制驱动电机116通过减速齿轮驱动安装于内管的丝杆，带动与之连接一起的螺母做轴向运动，运动到所设定的行程时，螺母触角压住限位开关断开电源使得履带传动机构124下降至台阶。履带电机为驱动齿轮组1242提供动力，从而带动金属内履带1244、橡胶外履带1246运动，从而通过履带传动机构124带动轮椅在台阶上爬升。由于橡胶外履带1246的设计，可以紧密贴合台阶的棱角处，一方面，不会对台阶造成磨损，另一方面，也不会对履带传动机构124本身造成损害，而且履带电机和驱动电机116都是采用静音电机，在使用过程中，也不会因为发出噪音影响邻居休息。与此同时，爬楼的过程中，三轴加速度计传感器采集到安全座椅106位置倾斜信号反馈给主控制器，主控制器控制机械调节结构进行安全座椅106姿态的自动调节，保障坐在安全座椅106上的使用者处于水平状态，从而起到保护使用者安全的作用。

当轮椅爬升到一定高度，由楼梯路况转为平整路面时，使用者通过控制系统112利用电机或者手轮驱动减速齿轮利用推杆148内部的各丝杆使得前部支撑轮慢慢落在前一节台阶上，同时，通过控制系统112控制升降杆机构128中的升降杆1282缓慢降低，前部支撑轮将轮椅撑起以防止轮椅整体失去重心翻下楼梯。与此同时，平衡调节机构130调整安全座椅106 的姿态，在轮椅整体回到平整路面时，轮椅回到最初的状态，此时，履带传动机构124被升降杆机构128提升离开地面，而驱动轮118着地，在之后将由驱动轮118进行驱动，之后，使用者通过控制系统112将前部支撑轮收回，完成整个爬楼梯的过程。

使用者还可以通过控制系统112来开启脚踏板上的腿部按摩器136，在平整路面行驶过程中或者轮椅停止状态下，进行腿部按摩，能够帮助使用者进行康复训练，进一步提升了安全座椅106的舒适度。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全地形轮椅，其特征在于，包括：

主承载架，连接在所述主承载架下的升降履带机构，安装在所述主承载架上的安全座椅；

所述安全座椅的两侧分别安装有挡板和可调节座椅扶手，其中一侧所述座椅扶手上安装控制系统；

相连接的蓄电池和驱动电机设置在所述主承载架的下方，所述驱动电机连接驱动轮和万向节连接器，所述驱动轮安装在所述主承载架的后端两侧，所述万向节连接器安装在所述主承载架的前端两侧，所述万向节连接器下连接转向轮，所述控制系统与所述驱动电机相连；

所述升降履带机构包括两个通过支撑架相连接的履带传动机构和连接在两个所述履带传动机构中间的升降杆机构，所述履带传动机构位于所述主承载架的底部两侧，处于所述驱动轮的内侧，所述升降杆机构与所述主承载架相连；

所述履带传动机构包括：驱动齿轮组、与所述驱动齿轮组相连的履带电机，所述驱动齿轮组外层啮合连接金属内履带，所述内履带的外层固定连接橡胶外履带，所述橡胶外履带的带面上设置向外凸的外齿，相连的外齿之间形成外履带凹面。

2.根据权利要求1所述的全地形轮椅，其特征在于，

所述履带传动机构的长度为500mm，所述驱动齿轮组中的齿轮直径为100mm，所述外履带的长度为1200mm，所述内履带的长度为950mm。

3.根据权利要求2所述的全地形轮椅，其特征在于，

所述升降杆机构包括固定连接在所述主承载架和所述履带传动机构之间的升降杆，所述升降杆通过驱动丝杆、减速齿轮连接至所述驱动电机；

所述升降杆机构上设置平衡调节机构，所述平衡调节机构与所述安全座椅的底部相连接。

4.根据权利要求3所述的全地形轮椅，其特征在于，

所述安全座椅的前端安装可伸缩脚踏板，所述可伸缩脚踏板的底部安装万向轮。

5.根据权利要求4所述的全地形轮椅，其特征在于，

所述可伸缩脚踏板上安装腿部按摩器，所述腿部按摩器与所述控制系统相连，所述控制系统控制所述腿部按摩器的开闭。

6.根据权利要求5所述的全地形轮椅，其特征在于，还包括：

前部支撑轮机构，所述前部支撑轮机构设置于所述主承载架的下方前端，处于所述转向轮的内侧和所述可伸缩脚踏板的后方，所述前部支撑轮机构与所述控制系统相连。

7.根据权利要求6所述的全地形轮椅，其特征在于，

所述主承载架与所述履带传动机构之间设置减震弹簧。

8.根据权利要求7所述的全地形轮椅，其特征在于，

所述驱动轮的顶部设置挡泥板，所述挡泥板固定连接在所述主承载架上。

9.根据权利要求8所述的全地形轮椅，其特征在于，

所述主承载架的后侧安装夜间警示灯。

10.根据权利要求9所述的全地形轮椅，其特征在于，

在所述主承载架之下、所述履带传动机构之间的支撑架之上设置置物架；

在所述主承载架的后侧安装推杆，所述推杆处于所述安全座椅的背侧。

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