專利名稱：?jiǎn)无D(zhuǎn)軸爬樓輪椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪椅車，可以行駛于平地、翻越一般障礙、爬樓。屬于輪椅車具類。
背景技術(shù)：
輪椅是年老體弱者以及下肢傷殘者必不可少的代步工具，但樓梯卻使輪椅受到很大限制。目前國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了一些涉及爬樓輪椅的專利或論文，但商品化的產(chǎn)品尚未見到。這些輪椅按其爬樓梯的運(yùn)動(dòng)方式可分成連續(xù)型和間歇型兩種。間歇型爬樓輪椅通常速度較慢，安全性較差，操作不便。連續(xù)型爬樓輪椅又可以分為星形輪機(jī)構(gòu)和履帶輪機(jī)構(gòu)兩種。履帶型爬樓輪椅的傳動(dòng)效率比較高，行走比較平穩(wěn)，但是對(duì)樓梯有一定的損壞，運(yùn)動(dòng)不夠靈活，尤其是在平地運(yùn)動(dòng)顯得過于笨重。星型輪式爬樓輪椅運(yùn)動(dòng)靈活，活動(dòng)范圍廣，在國(guó)內(nèi)外研究得比較多。但現(xiàn)有的星形輪式爬樓輪椅，均在前后布置輪組，結(jié)構(gòu)較大，且前后輪組在爬樓過程中相互干擾，爬樓效果較差。國(guó)外最近出現(xiàn)一種商品化的智能爬樓輪椅，采用陀螺儀、CPU等高科技控制手段，但對(duì)操作者要求高，價(jià)格非常昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種操作簡(jiǎn)便、成本低廉、安全實(shí)用的星形輪式爬樓輪椅。該輪椅采用單轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)軸左右兩側(cè)各安裝一組星形輪組，通過兩自由度機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，并設(shè)計(jì)了座椅平衡機(jī)構(gòu)，保證座椅始終與水平面平行。該輪椅能自動(dòng)在平地運(yùn)動(dòng)、爬樓運(yùn)動(dòng)之間切換，因此操作非常簡(jiǎn)便；由于采用普通機(jī)電元件，成本比較低廉；由于采用單轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)，避免前后輪組在爬樓過程中相互干擾，因此爬樓效果良好。
本發(fā)明的解決方案為(見附圖1～附圖3)它包括腳輪組1、星形架2、兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3、能源和平衡機(jī)構(gòu)4、輪椅轉(zhuǎn)軸5、座椅6等。腳輪組安裝在星形架上，星形架可以為三邊、四邊、五邊或六邊。兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)既可實(shí)現(xiàn)腳輪自轉(zhuǎn)，也可實(shí)現(xiàn)星形架翻轉(zhuǎn)。具體動(dòng)作過程為座椅下的能源使主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)(亦可由人力驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn))，當(dāng)輪椅位于平地時(shí)，因兩輪著地，星形架翻轉(zhuǎn)阻力大于腳輪自轉(zhuǎn)阻力，因此腳輪自轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)輪椅前進(jìn)；當(dāng)遇到樓梯等障礙物時(shí)，腳輪自轉(zhuǎn)受到較大阻力，當(dāng)該阻力大于星形架翻轉(zhuǎn)阻力時(shí)，星形架翻轉(zhuǎn)，從而越過障礙物或爬上樓梯臺(tái)階。如此反復(fù)即可實(shí)現(xiàn)爬樓。
本輪椅與現(xiàn)有輪椅的顯著區(qū)別在于現(xiàn)有輪椅通常在前后都布置腳輪，以避免座椅傾覆，但這樣會(huì)導(dǎo)致輪椅爬樓時(shí)，前后腳輪組不能處于相同的爬樓狀態(tài)而相互干擾，使爬樓過程非常費(fèi)力；而本發(fā)明只布置了一根轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸左右分別安裝一組星形架，這樣上樓過程更加輕松、方便。至于單轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)可能導(dǎo)致座椅容易傾翻問題，可以由看護(hù)人員幫助保持平衡；或采用自動(dòng)平衡機(jī)構(gòu)加以解決。該平衡機(jī)構(gòu)已設(shè)計(jì)完成，擬單獨(dú)申請(qǐng)專利。由于采用上述方案，本輪椅具有爬樓輕便、安全，自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖主視2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖左視3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖軸測(cè)4為本發(fā)明爬樓狀態(tài)示意5為本發(fā)明差動(dòng)輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意6為本發(fā)明兩自由度鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖實(shí)施方式實(shí)施例1如圖1～3所示，它包括腳輪組1、星形架2、兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3、能源和平衡機(jī)構(gòu)4、輪椅轉(zhuǎn)軸5、座椅6等。腳輪組安裝在星形架上，星形架可以為三邊、四邊、五邊或六邊(圖2、圖3所示為三邊形星形架)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用兩自由度差動(dòng)輪系(圖5)，主動(dòng)齒輪7通過惰輪8與從動(dòng)輪9嚙合；惰輪8和從動(dòng)輪9都安裝在星形架2上。從動(dòng)輪9與腳輪通過銷軸固結(jié)，因此腳輪的運(yùn)動(dòng)與從動(dòng)輪9的運(yùn)動(dòng)一致。該機(jī)構(gòu)為兩自由度差動(dòng)輪系，既可實(shí)現(xiàn)腳輪自轉(zhuǎn)，也可實(shí)現(xiàn)星形架2翻轉(zhuǎn)。在平地上，由于兩輪著地，阻礙星形架2翻轉(zhuǎn)的力矩較大，此時(shí)星形架2不能翻轉(zhuǎn)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相當(dāng)于定軸輪系，驅(qū)動(dòng)輪椅前進(jìn)；當(dāng)遇到樓梯等障礙物時(shí)，腳輪受到很大的摩擦阻力，當(dāng)該阻力產(chǎn)生的力矩大于阻礙星形架翻轉(zhuǎn)的力矩時(shí)，星形架翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)爬樓動(dòng)作(圖6)。如此反復(fù)，輪椅可自動(dòng)在平動(dòng)和爬樓兩個(gè)動(dòng)作之間切換。
實(shí)施例2主要原理同實(shí)施例1，但傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用兩自由度鏈輪傳動(dòng)(圖6)，主動(dòng)鏈輪10通過鏈條11驅(qū)動(dòng)從動(dòng)輪13轉(zhuǎn)動(dòng)。從動(dòng)輪13與腳輪固結(jié)，安裝在星形架2上。同實(shí)施例1類似，在平地上星形架不翻轉(zhuǎn)，而只有腳輪自轉(zhuǎn)，輪椅前進(jìn)；遇到樓梯等阻力時(shí)，星形架翻轉(zhuǎn)，輪椅實(shí)現(xiàn)爬樓。
實(shí)施例3主要原理同實(shí)施例1和實(shí)施例2，但采用人力驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪。
權(quán)利要求
1.單轉(zhuǎn)軸爬樓輪椅，它包括腳輪組(1)、星形架(2)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)、能源和平衡機(jī)構(gòu)(4)、輪椅轉(zhuǎn)軸(5)、座椅(6)等，其特征在于只使用一根轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸兩側(cè)安裝腳輪組。
2.按照權(quán)利要求1所述的爬樓輪椅，區(qū)別在于驅(qū)動(dòng)方式不采用能源裝置，而采用人力驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
3.按照權(quán)利要求1所述的爬樓輪椅，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用兩自由度鏈輪機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)具有腳輪自轉(zhuǎn)、星形架翻轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種單轉(zhuǎn)軸爬樓輪椅，它包括腳輪組(1)、星形架(2)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)、能源和平衡機(jī)構(gòu)(4)、輪椅轉(zhuǎn)軸(5)、座椅(6)等。腳輪組(1)安裝在星形架(2)上，星形架(2)可以為三邊、四邊、五邊或六邊。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)是一種兩自由度機(jī)構(gòu)，既可實(shí)現(xiàn)腳輪自轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)輪椅前進(jìn)；也可在腳輪遇到樓梯阻礙、無(wú)法自轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)星形架翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)爬樓動(dòng)作。本輪椅與現(xiàn)有輪椅的顯著區(qū)別在于現(xiàn)有輪椅通常在前后皆布置腳輪；而本發(fā)明只設(shè)計(jì)了一根轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸左右分別安裝一組星形架，避免了前后腳輪組不能同時(shí)進(jìn)入爬樓狀態(tài)而導(dǎo)致相互干擾的問題。為了避免座椅傾翻，專門設(shè)計(jì)了自動(dòng)平衡機(jī)構(gòu)，保持座椅水平；也可由看護(hù)人員扶住輪椅。本輪椅具有爬樓輕便、安全、自動(dòng)化程度高、成本較低等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61G5/06GK1931115SQ20061012471
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月9日
發(fā)明者謝良喜 申請(qǐng)人:謝良喜