CN217744854U - 一种具有跨越台阶功能的轮椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有跨越台阶功能的轮椅，包括架体、座板、控制器、行走机构和跨台阶机构；行走机构包括主动轮和从动轮；跨台阶机构包括沿轴向设置的两组跨台阶组件，跨台阶组件包括第一电动推杆、第一、第二、第三连杆和支撑轮，第一电动推杆与控制器连接，固定端固定连接在架体上，伸缩端连接在第一连杆的中间位置，第一连杆的一端倾斜向上并与架体转动连接，另一端倾斜向下设置并与第二连杆的一端转动连接，第二连杆的另一端同时与第三连杆的一端和支撑轮转动连接，第三连杆的另一端与从动轮转动连接。本方案能自主跨越台阶，从而使得使用者坐在轮椅外出活动时，即便没有人陪伴也能跨越台阶，进而大大提高轮椅使用范围。

Description

一种具有跨越台阶功能的轮椅

技术领域

本实用新型涉及轮椅技术领域，具体涉及一种具有跨越台阶功能的轮椅。

背景技术

随着经济社会和医疗技术的发展，我国越来越重视医疗辅助器械的实际应用。

轮椅作为一种技术性的移动辅助设备，通常用于暂时或永久的不能行动、行走困难或疲劳的人，例如肢体伤残者和老人孕妇等行动不便人士，辅助其转移和照顾，帮助他们进行身体锻炼，恢复一定的行动能力，到达他们想要去的地方，参与社会活动。

然而，现有技术中的轮椅往往只能在平地上行走，当遇到台阶时需要他人辅助才能将轮椅抬上台阶，这样就使得当使用者坐上轮椅外出活动时，需要时刻有人在身边陪伴，否则在遇到台阶处时将无法行走，这样无疑大大限制了轮椅的使用范围。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种能自主跨越台阶，从而使得使用者坐在轮椅外出活动时，即便没有人陪伴也能跨越台阶，进而大大提高轮椅使用范围的具有跨越台阶功能的轮椅。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种具有跨越台阶功能的轮椅，所述轮椅包括架体、座板、控制器、行走机构和跨台阶机构，所述行走机构、所述座板、所述控制器和所述跨台阶机构均安装在所述架体上，且所述行走机构和所述跨台阶机构均与所述控制器电连接；

所述行走机构包括主动轮和从动轮，且所述行走机构用于带动所述轮椅运动；

所述跨台阶机构包括沿轴向设置的两组跨台阶组件，所述跨台阶组件包括第一电动推杆、第一连杆、第二连杆、第三连杆和支撑轮，所述第一电动推杆与所述控制器连接，以使得所述控制器能够控制所述第一电动推杆的伸长和缩短，所述第一电动推杆的固定端固定连接在所述架体上，所述第一电动推杆的伸缩端倾斜向上延伸并连接在所述第一连杆的中间位置，所述第一连杆的一端倾斜向上设置并与所述架体转动连接，所述第一连杆的另一端倾斜向下设置并与所述第二连杆的一端转动连接，所述第二连杆的另一端同时与所述第三连杆的一端和所述支撑轮转动连接，所述第三连杆的另一端与所述从动轮转动连接。

在本方案中，以人体坐在轮椅上时的方向作为参考方向，即本方案中的前、后、左、右、上、下分别对应为人体坐在轮椅上时的前、后、左、右、上、下，同时本方案中的轴向为左右方向，竖向为上下方向，纵向为前后方向。

本实用新型的工作原理是：这样，当本方案的轮椅运动到台阶处时，控制器控制第一电动推杆伸长，在第一电动推杆的作用下，使得第一连杆绕其与架体的转动连接点向前转动，第一连杆向前转动再推动第二连杆向前移动，第二连杆向前移动再推动支撑轮向前移动，直到支撑轮触碰到台阶，此时第一电动推杆继续伸长，此时在第三连杆的作用下，轮椅将以主动轮与地面的接触点为圆心，并以主动轮到从动轮的距离为半径向上旋转，直到从动轮的轮心超过台阶高度，此时主动轮推动轮椅向台阶方向运动，在主动轮的驱动下，从动轮向前运动并越过台阶，从而完成跨越台阶的过程。当轮椅跨越台阶后并移动到平地上时，第一电动推杆收缩，以带动第一连杆、第二连杆和第三连杆恢复到初始位置，以使得轮椅能够正常在平地上行走。

综上，本方案的轮椅能自主跨越台阶，从而使得使用者坐在轮椅外出活动时，即便没有人陪伴也能跨越台阶，进而大大提高轮椅使用范围。

优选的，所述行走机构包括沿轴向设置的两组行走组件，所述行走组件包括主动部件和从动部件，且所述主动部件位于多功能轮椅行走方向的后侧，所述从动部件位于多功能轮椅行走方向的前侧，所述主动部件包括主动轮、驱动电机和离合器，所述驱动电机安装在电机支架上并与所述控制器连接，以使得所述控制器能够控制所述驱动电机运行，所述电机支架安装在所述架体上，所述离合器与所述驱动电机的转轴连接，所述主动轮与所述离合器连接，以使得所述驱动电机能够通过所述离合器带动所述主动轮转动；

所述从动部件包括从动轮和第一支撑套筒，所述第一支撑套筒安装在所述架体上，且在所述第一支撑套筒上还设有第一轴套，所述第一轴套上套设有第一轴承，所述从动轮与所述第一轴承连接，以使得所述从动轮能够绕所述第一支撑套筒转动。

这样，行走机构在带动轮椅行走时，控制器控制驱动电机转动，驱动电机的转动通过离合器传递到主动轮，主动轮转动以带动轮椅行走，轮椅行走时，从动轮绕第一支撑套筒转动，由此实现轮椅行走的效果。

优选的，在所述第二连杆靠近所述第三连杆的一端还设有第二支撑套筒，所述第三连杆靠近所述第二连杆的一端连接在所述第二支撑套筒上，所述第二支撑套筒上设有第二轴套，所述第二轴套上设有第二轴承，所述支撑轮套设在所述第二轴承上，以使得所述支撑轮能够绕所述第二支撑套筒转动。

这样，通过第二支撑套筒、第二轴承和第二轴承套实现支撑轮与第二连杆之间转动连接的效果。

优选的，所述第二连杆靠近所述第三连杆的一端设有整体呈U型结构的连接部，且所述连接部的U型开口朝向多功能轮椅的前侧，所述第二支撑套筒穿过所述连接部的U型开口，且所述支撑轮设于所述连接部的U型开口处，在所述连接部的轴向两侧均设有所述第三连杆，所述第三连杆的另一端分别连接在所述从动轮轴向两侧的所述第一支撑套筒上。

优选的，所述从动轮采用全向轮，且所述从动轮的直径小于所述主动轮的直径，所述主动轮的直径为390-410mm，所述从动轮的直径为170-190mm，且所述主动轮和所述从动轮之间的轴距为550-570mm。

这样，全向轮可以轻松实现横向运动，轮毂安装固定，转向灵活，方向控制精准，避免了万向轮旋转运动时会与车身、小腿板发生碰撞的情况发生，同时越障能力比较强，适合连续跨越盲道设施等路面情况。

优选的，所述轮椅跨台阶时的最大倾斜角度小于16°且大于14°。

这样，轮椅的最大倾斜角度过小会导致无法跨越台阶，而最大倾斜角度过大则容易导致轮椅的侧翻，上述轮椅的最大倾斜角度既可以保证轮椅跨台阶的需求，同时又能避免轮椅的侧翻。

优选的，所述第一电动推杆的伸缩端的行程为140-160mm，且所述第一电动推杆的收缩极限值为250-260mm，所述第一电动推杆的伸长极限值为400-410mm。

这样，第一电动推杆的上述参数选择可以保证跨越台阶的需求。

优选的，所述第一连杆与所述架体的转动连接点位于所述架体沿纵向方向的中点处。

这样，第一连杆与架体的转动连接点位于架体沿纵向方向的中点处，可以避免第一电动推杆伸缩过程中与架体之间的碰撞。

优选的，所述从动轮的半径大于待跨越台阶的高度。

这样，从动轮的半径大于待跨越台阶的高度，可以保证从动轮始终能够跨越该台阶。

优选的，在所述电机支架上还设有减震支架，所述电机支架通过减震支架安装在所述架体上，在所述电机支架上还设有减震铰接件，所述减震铰接件上铰接有减震器，所述减震器远离其连接所述减震铰接件的一端倾斜向上延伸并与所述架体连接。

这样，通过设置减震器，可以对轮椅行走过程中的震动进行减震，从而提高轮椅使用的舒适度。

附图说明

图1为本实用新型具有跨越台阶功能的轮椅的结构示意图；

图2为本实用新型具有跨越台阶功能的轮椅中架体的结构示意图；

图3为本实用新型具有跨越台阶功能的轮椅中跨台阶机构的结构示意图；

图4为本实用新型具有跨越台阶功能的轮椅中行走机构、跨台阶机构和架体的结构示意图；

图5为本实用新型具有跨越台阶功能的轮椅中跨台阶具体过程的简图；

图6为本实用新型具有跨越台阶功能的轮椅中跨台阶机构中第二连杆处去除支撑轮后的结构示意图；

图7为本实用新型具有跨越台阶功能的轮椅中主动部件的爆炸示意图；

图8为本实用新型具有跨越台阶功能的轮椅中从动部件的爆炸示意图。

附图标记说明：架体1、背垫2、座板3、跨台阶机构4、第一电动推杆401、第一连杆402、第二连杆403、第三连杆404、支撑轮405、第二轴承406、连接部407、第二支撑套筒408、蓄电池5、行走机构6、驱动电机601、电机支架602、离合器603、主动轮604、轴向固定套605、减震支架606、减震铰接件607、减震器608、从动轮609、第一支撑套筒610、前轮螺钉611、第一轴套612、第一轴承613。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如附图1到附图4所示，一种具有跨越台阶功能的轮椅，轮椅包括架体1、背垫2、座板3、控制器、蓄电池5、行走机构6和跨台阶机构4，行走机构6、背垫2、座板3、控制器和跨台阶机构4均安装在架体1上，且行走机构6和跨台阶机构4均与控制器电连接；蓄电池5用于为轮椅上的用电设备进行供电；

行走机构6包括主动轮604和从动轮609，且行走机构6用于带动轮椅运动；

跨台阶机构4包括沿轴向设置的两组跨台阶组件，跨台阶组件包括第一电动推杆401、第一连杆402、第二连杆403、第三连杆404和支撑轮405，第一电动推杆401与控制器连接，以使得控制器能够控制第一电动推杆401的伸长和缩短，第一电动推杆401的固定端固定连接在架体1上，第一电动推杆401的伸缩端倾斜向上延伸并连接在第一连杆402的中间位置，第一连杆402的一端倾斜向上设置并与架体1转动连接，第一连杆402的另一端倾斜向下设置并与第二连杆403的一端转动连接，第二连杆403的另一端同时与第三连杆404的一端和支撑轮405转动连接，第三连杆404的另一端与从动轮609转动连接。

在本方案中，以人体坐在轮椅上时的方向作为参考方向，即本方案中的前、后、左、右、上、下分别对应为人体坐在轮椅上时的前、后、左、右、上、下，同时本方案中的轴向为左右方向，竖向为上下方向，纵向为前后方向。

本实用新型的工作原理是：这样，当本方案的轮椅运动到台阶处时，控制器控制第一电动推杆401伸长，在第一电动推杆401的作用下，使得第一连杆402绕其与架体1的转动连接点向前转动，第一连杆402向前转动再推动第二连杆403向前移动，第二连杆403向前移动再推动支撑轮405向前移动，直到支撑轮405触碰到台阶，此时第一电动推杆401继续伸长，此时在第三连杆404的作用下，轮椅将以主动轮604与地面的接触点为圆心（附图5中的B点），并以主动轮604到从动轮609的距离为半径（附图5中的BC）向上旋转，直到从动轮609的轮心超过台阶高度，此时主动轮604推动轮椅向台阶方向运动，在主动轮604的驱动下，从动轮609向前运动并越过台阶，从而完成跨越台阶的过程，跨台阶具体过程的简图如附图5所示。当轮椅跨越台阶后并移动到平地上时，第一电动推杆401收缩，以带动第一连杆402、第二连杆403和第三连杆404恢复到初始位置，以使得轮椅能够正常在平地上行走。

综上，本方案的轮椅能自主跨越台阶，从而使得使用者坐在轮椅外出活动时，即便没有人陪伴也能跨越台阶，进而大大提高轮椅使用范围。

如附图6所示，在本实施例中，在第二连杆403靠近第三连杆404的一端还设有第二支撑套筒408，第三连杆404靠近第二连杆403的一端连接在第二支撑套筒408上，第二支撑套筒408上设有第二轴套，第二轴套上设有第二轴承406，支撑轮405套设在第二轴承406上，以使得支撑轮405能够绕第二支撑套筒408转动。

这样，通过第二支撑套筒408、第二轴承406和第二轴承406套实现支撑轮405与第二连杆403之间转动连接的效果。

在本实施例中，第二连杆403靠近第三连杆404的一端设有整体呈U型结构的连接部407，且连接部407的U型开口朝向多功能轮椅的前侧，第二支撑套筒408穿过连接部407的U型开口，且支撑轮405设于连接部407的U型开口处，在连接部407的轴向两侧均设有第三连杆404，第三连杆404的另一端分别连接在从动轮609轴向两侧的第一支撑套筒610上。

如附图7所示，在本实施例中，行走机构6包括沿轴向设置的两组行走组件，行走组件包括主动部件和从动部件，且主动部件位于多功能轮椅行走方向的后侧，从动部件位于多功能轮椅行走方向的前侧，主动部件包括主动轮604、驱动电机601和离合器603，驱动电机601安装在电机支架602上并与控制器连接，以使得控制器能够控制驱动电机601运行，电机支架602安装在架体1上，离合器603与驱动电机601的转轴连接，主动轮604与离合器603连接，以使得驱动电机601能够通过离合器603带动主动轮604转动；具体的，离合器603嵌于主动轮604中并与驱动电机601通过轴向固定套605和螺钉连接在一起。

如附图8所示，从动部件包括从动轮609和第一支撑套筒610，第一支撑套筒610安装在架体1上，且在第一支撑套筒610上还设有第一轴套612，第一轴套612上套设有第一轴承613，从动轮609与第一轴承613连接，以使得从动轮609能够绕第一支撑套筒610转动。具体的，第一支撑套筒610通过前轮螺钉611连接在架体1上。

这样，行走机构6在带动轮椅行走时，控制器控制驱动电机601转动，驱动电机601的转动通过离合器603传递到主动轮604，主动轮604转动以带动轮椅行走，轮椅行走时，从动轮609绕第一支撑套筒610转动，由此实现轮椅行走的效果。

在本实施例中，从动轮609采用全向轮，且从动轮609的直径小于主动轮604的直径，主动轮604的直径为390-410mm，从动轮609的直径为170-190mm，且主动轮604和从动轮609之间的轴距为550-570mm。

这样，全向轮可以轻松实现横向运动，轮毂安装固定，转向灵活，方向控制精准，避免了万向轮旋转运动时会与车身、小腿板发生碰撞的情况发生，同时越障能力比较强，适合连续跨越盲道设施等路面情况。

在本实施例中，轮椅跨台阶时的最大倾斜角度小于16°且大于14°。

这样，轮椅的最大倾斜角度过小会导致无法跨越台阶，而最大倾斜角度过大则容易导致轮椅的侧翻，上述轮椅的最大倾斜角度既可以保证轮椅跨台阶的需求，同时又能避免轮椅的侧翻。

在本实施例中，第一电动推杆401的伸缩端的行程为140-160mm，且第一电动推杆401的收缩极限值为250-260mm，第一电动推杆401的伸长极限值为400-410mm。

这样，第一电动推杆401的上述参数选择可以保证跨越台阶的需求。

在本实施例中，第一连杆402与架体1的转动连接点位于架体1沿纵向方向的中点处。

这样，第一连杆402与架体1的转动连接点位于架体1沿纵向方向的中点处，可以避免第一电动推杆401伸缩过程中与架体1之间的碰撞。

在本实施例中，从动轮609的半径大于待跨越台阶的高度。

这样，从动轮609的半径大于待跨越台阶的高度，可以保证从动轮609始终能够跨越该台阶。

在本实施例中，在电机支架602上还设有减震支架606，电机支架602通过减震支架606安装在架体1上，在电机支架602上还设有减震铰接件607，减震铰接件607上铰接有减震器608，减震器608远离其连接减震铰接件607的一端倾斜向上延伸并与架体1连接。

这样，通过设置减震器608，可以对轮椅行走过程中的震动进行减震，从而提高轮椅使用的舒适度。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种具有跨越台阶功能的轮椅，其特征在于，所述轮椅包括架体、座板、控制器、行走机构和跨台阶机构，所述行走机构、所述座板、所述控制器和所述跨台阶机构均安装在所述架体上，且所述行走机构和所述跨台阶机构均与所述控制器电连接；

所述行走机构包括主动轮和从动轮，且所述行走机构用于带动所述轮椅运动；

所述跨台阶机构包括沿轴向设置的两组跨台阶组件，所述跨台阶组件包括第一电动推杆、第一连杆、第二连杆、第三连杆和支撑轮，所述第一电动推杆与所述控制器连接，以使得所述控制器能够控制所述第一电动推杆的伸长和缩短，所述第一电动推杆的固定端固定连接在所述架体上，所述第一电动推杆的伸缩端倾斜向上延伸并连接在所述第一连杆的中间位置，所述第一连杆的一端倾斜向上设置并与所述架体转动连接，所述第一连杆的另一端倾斜向下设置并与所述第二连杆的一端转动连接，所述第二连杆的另一端同时与所述第三连杆的一端和所述支撑轮转动连接，所述第三连杆的另一端与所述从动轮转动连接。

2.根据权利要求1所述的具有跨越台阶功能的轮椅，其特征在于，所述行走机构包括沿轴向设置的两组行走组件，所述行走组件包括主动部件和从动部件，且所述主动部件位于多功能轮椅行走方向的后侧，所述从动部件位于多功能轮椅行走方向的前侧，所述主动部件包括主动轮、驱动电机和离合器，所述驱动电机安装在电机支架上并与所述控制器连接，以使得所述控制器能够控制所述驱动电机运行，所述电机支架安装在所述架体上，所述离合器与所述驱动电机的转轴连接，所述主动轮与所述离合器连接，以使得所述驱动电机能够通过所述离合器带动所述主动轮转动；

所述从动部件包括从动轮和第一支撑套筒，所述第一支撑套筒安装在所述架体上，且在所述第一支撑套筒上还设有第一轴套，所述第一轴套上套设有第一轴承，所述从动轮与所述第一轴承连接，以使得所述从动轮能够绕所述第一支撑套筒转动。

3.根据权利要求2所述的具有跨越台阶功能的轮椅，其特征在于，在所述第二连杆靠近所述第三连杆的一端还设有第二支撑套筒，所述第三连杆靠近所述第二连杆的一端连接在所述第二支撑套筒上，所述第二支撑套筒上设有第二轴套，所述第二轴套上设有第二轴承，所述支撑轮套设在所述第二轴承上，以使得所述支撑轮能够绕所述第二支撑套筒转动。

4.根据权利要求3所述的具有跨越台阶功能的轮椅，其特征在于，所述第二连杆靠近所述第三连杆的一端设有整体呈U型结构的连接部，且所述连接部的U型开口朝向多功能轮椅的前侧，所述第二支撑套筒穿过所述连接部的U型开口，且所述支撑轮设于所述连接部的U型开口处，在所述连接部的轴向两侧均设有所述第三连杆，所述第三连杆的另一端分别连接在所述从动轮轴向两侧的所述第一支撑套筒上。

5.根据权利要求2所述的具有跨越台阶功能的轮椅，其特征在于，所述从动轮采用全向轮，且所述从动轮的直径小于所述主动轮的直径，所述主动轮的直径为390-410mm，所述从动轮的直径为170-190mm，且所述主动轮和所述从动轮之间的轴距为550-570mm。

6.根据权利要求1所述的具有跨越台阶功能的轮椅，其特征在于，所述轮椅跨台阶时的最大倾斜角度小于16°且大于14°。

7.根据权利要求1所述的具有跨越台阶功能的轮椅，其特征在于，所述第一电动推杆的伸缩端的行程为140-160mm，且所述第一电动推杆的收缩极限值为250-260mm，所述第一电动推杆的伸长极限值为400-410mm。

8.根据权利要求1所述的具有跨越台阶功能的轮椅，其特征在于，所述第一连杆与所述架体的转动连接点位于所述架体沿纵向方向的中点处。

9.根据权利要求1所述的具有跨越台阶功能的轮椅，其特征在于，所述从动轮的半径大于待跨越台阶的高度。

10.根据权利要求2所述的具有跨越台阶功能的轮椅，其特征在于，在所述电机支架上还设有减震支架，所述电机支架通过减震支架安装在所述架体上，在所述电机支架上还设有减震铰接件，所述减震铰接件上铰接有减震器，所述减震器远离其连接所述减震铰接件的一端倾斜向上延伸并与所述架体连接。

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