本發(fā)明是一種輪椅大輪升降帶聯(lián)動安全支架的機械裝置，特別是一種用于電動助力星輪式登樓輪椅的輪椅大輪升降帶聯(lián)動安全支架的機械裝置，屬于輪椅大輪升降帶聯(lián)動安全支架的機械裝置的創(chuàng)新技術。

背景技術：

目前星輪式電動登樓助力輪椅，普遍都不設大直徑輪，平地推行是靠前端萬向輪和后部星輪上的小滾輪著地。登落樓時，星輪接觸梯面，萬向輪則順樓梯下行方向自然離開梯面。這種裝置的缺點是：

1）平地推行時由于滾輪直徑太小（不大于150mm），所以吸震性能差；對疏松路面推行好吃力；

2）操作力不可控，因為沒有機構(gòu)可限制其載重質(zhì)心落在其最省力位置，且隨操作者工作時車身角度變化，致重心位置隨意漂移，導致操作力不可控；

3）無法防止裝置順樓梯方向的前翻或后翻，很危險；

4）無法平穩(wěn)完成平面——梯面——平面過渡及準確可靠檢測出下樓第一級階梯。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供一種輪椅大輪升降帶聯(lián)動安全支架的機械裝置。本發(fā)明不僅具備普通輪椅平地應有的平穩(wěn)及舒適性，更重要的是登樓時具備前后限位的功能，確保安全。同時將重心控制在最省力的不穩(wěn)平衡支點附近很小的輪域內(nèi)，讓操作輕松，操作力可控。

本發(fā)明的技術方案是：本發(fā)明的輪椅大輪升降帶聯(lián)動安全支架的機械裝置，包括有車身、登樓總成、電機、蝸輪蝸桿減速箱、長輸出軸、齒輪減速箱、萬向輪、擺桿轉(zhuǎn)軸、擺桿、大輪、傳動鏈、兩個鏈輪、雙齒棘輪、棘輪轉(zhuǎn)軸、單向齒組件、伸縮桿、導向套組件、橫桿、斜塊，登樓總成固裝在車身上，電機固裝在車身上，電機的輸出軸與蝸輪蝸桿減速箱的輸入軸連接，蝸輪蝸桿減速箱的長輸出軸輸入齒輪減速箱作為齒輪減速箱的輸入軸并伸出齒輪減速箱，而齒輪減速箱的輸出軸即為擺桿轉(zhuǎn)軸，擺桿的一端通過鍵套裝在擺桿轉(zhuǎn)軸上，擺桿的另一端裝設有大輪，大輪轉(zhuǎn)動中心軸線平行于擺桿轉(zhuǎn)軸的軸線，傳動鏈與兩個鏈輪組成鏈傳動副，其中兩個鏈輪的主動鏈輪套裝在長輸出軸輸入齒輪減速箱后的伸出端，兩個鏈輪的從動鏈輪通過鍵套裝在棘輪轉(zhuǎn)軸的伸出端、且位于導向套組件相對于車身的內(nèi)側(cè)，導向套組件固裝在車身與擺桿相對的另一端，雙齒棘輪套裝在棘輪轉(zhuǎn)軸上，棘輪轉(zhuǎn)軸支承在導向套組件上，棘輪轉(zhuǎn)軸的軸線平行于鏈輪的轉(zhuǎn)動軸線，伸縮桿套裝在導向套組件的內(nèi)腔，伸縮桿的一端設有一個或多個單向齒組件，單向齒組件通過轉(zhuǎn)銷鉸接在伸縮桿所設通槽內(nèi)，轉(zhuǎn)銷的軸線平行于棘輪轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動軸線，且分布在通槽不同的橫截面上，沿通槽縱向成排，對齊分布，伸縮桿的另一端同樣方式分布有另一排單向齒組件，兩端的單向齒組件的工作面雙向設置且分別分布于通槽的縱向分中面的兩側(cè)，單向齒組件包括有單向齒體，單向齒體上設有單向齒工作面，雙齒棘輪包括有第一棘輪工作面及第二棘輪工作面，雙齒棘輪的第一棘輪工作面能作用在隨伸縮桿運動的第一排單向齒組件的單向齒工作面上，雙齒棘輪的第二棘輪工作面能作用在隨伸縮桿運動的第二排單向齒組件的單向齒工作面上，伸縮桿的伸出端固裝有橫桿，橫桿遠離擺桿的一端固裝有萬向輪，其萬向偏轉(zhuǎn)軸線垂直于地面，橫桿另一端則固裝有一斜面頂塊，斜面頂塊的斜面方向與上下樓時樓梯斜向相同。

本發(fā)明讓星輪式助力登樓裝置具備普通輪椅平地應有的平穩(wěn)及舒適性，更重要的是使之登樓時具備前后限位的功能，確保安全。同時將重心控制在最省力的不穩(wěn)平衡支點附近很小的鄰域內(nèi)，讓操作輕松，操作力可控。此外，這種聯(lián)動結(jié)構(gòu)更有一個重要功能就是解決好下樓第一級臺階準確檢測、梯面過渡到平面（登樓及下樓結(jié)束）、平面過渡到梯面（上樓第一級臺階檢測）等各種目前未能很好解決的過渡狀態(tài)，使之整個工作過程變得平穩(wěn)安全。本發(fā)明聯(lián)動裝置確保星輪式登樓助力輪椅類產(chǎn)品真正做到安全實用。本發(fā)明是一種設計巧妙，性能優(yōu)良，方便實用的輪椅大輪升降帶聯(lián)動安全支架的機械裝置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體圖；

圖2為圖1轉(zhuǎn)過另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明導向套組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明雙齒棘輪及單向齒組件裝設在導向套組件及伸縮桿上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明雙齒棘輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明單向齒組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明導向套組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明導向套組件中導向套基體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明導向套組件中導向套蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明伸縮桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

實施例：

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2、3所示，本發(fā)明的輪椅大輪升降帶聯(lián)動安全支架的機械裝置，包括有車身1、登樓總成2、電機3、蝸輪蝸桿減速箱4、長輸出軸5、齒輪減速箱6、萬向輪7、擺桿轉(zhuǎn)軸8、擺桿9、大輪10、傳動鏈11、兩個鏈輪12、雙齒棘輪13、棘輪轉(zhuǎn)軸14、單向齒組件15、伸縮桿16、導向套組件17、橫桿18、斜塊19，登樓總成2固裝在車身1上，電機3固裝在車身1上，電機3的輸出軸與蝸輪蝸桿減速箱4的輸入軸連接，蝸輪蝸桿減速箱4的長輸出軸5輸入齒輪減速箱6并伸出齒輪減速箱6，即蝸輪蝸桿減速箱4的長輸出軸5既作為齒輪減速箱6的輸入軸，同時，為了使本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)更緊湊，長輸出軸5穿過齒輪減速箱6的箱體后伸出齒輪減速箱6的箱體外，該長輸出軸5伸出齒輪減速箱6的箱體外的伸出端用于安裝兩個鏈輪12的主動鏈輪，而齒輪減速箱6的輸出軸即為擺桿轉(zhuǎn)軸8，擺桿9的一端通過鍵套裝在擺桿轉(zhuǎn)軸8上，即擺桿9的一端懸臂連接在擺桿轉(zhuǎn)軸8上，擺桿9的另一端裝設有大輪10，大輪10的轉(zhuǎn)動中心軸線平行于擺桿轉(zhuǎn)軸8的軸線，傳動鏈11與兩個鏈輪12組成鏈傳動副，其中兩個鏈輪12的主動鏈輪套裝在長輸出軸5輸入齒輪減速箱6后的伸出端，兩個鏈輪12的從動鏈輪通過鍵套裝在棘輪轉(zhuǎn)軸14的伸出端、且位于導向套組件17相對于車身1的內(nèi)側(cè)，即兩個鏈輪12的從動鏈輪懸臂連接在棘輪轉(zhuǎn)軸14的伸出端，導向套組件17固裝在車身1與擺桿9相對的另一端，雙齒棘輪13套裝在棘輪轉(zhuǎn)軸14上，棘輪轉(zhuǎn)軸14支承在導向套組件17上，棘輪轉(zhuǎn)軸14的軸線平行于鏈輪12的轉(zhuǎn)動軸線，伸縮桿16套裝在導向套組件17的內(nèi)腔，伸縮桿16的一端設有一個或多個單向齒組件15，單向齒組件15通過轉(zhuǎn)銷155鉸接在伸縮桿16所設通槽161內(nèi)，轉(zhuǎn)銷155的軸線平行于棘輪轉(zhuǎn)軸14的傳動軸線，且分布在通槽161不同的橫截面上，沿通槽161縱向成排，對齊分布，伸縮桿16的另一端同樣方式分布有另一排單向齒組件15，兩端的單向齒組件15工作面雙向設置且分別分布于通槽161的縱向分中面的兩側(cè)，單向齒組件15包括有單向齒體154，單向齒體154上設有單向齒工作面151，雙齒棘輪13包括有第一棘輪工作面131及第二棘輪工作面133，雙齒棘輪13的第一棘輪工作面131能作用在隨伸縮桿16運動的第一排單向齒組件15的單向齒工作面151上，雙齒棘輪13的第二棘輪工作面133能作用在隨伸縮桿16運動的第二排單向齒組件15的單向齒工作面151上，伸縮桿16的伸出端固裝有橫桿18，橫桿18遠離擺桿9的一端固裝有萬向輪7，其萬向偏轉(zhuǎn)軸線垂直于地面，橫桿18另一端則固裝有一斜面頂塊19，斜面頂塊19的斜面方向與樓梯斜向相同。

上述雙齒棘輪13的第一棘輪工作面131、第二棘輪工作面133同軸分布且工作面錯開一定角度，軸向緊貼排列。

本實施例中，上述伸縮桿16的伸出端通過螺紋件固裝有橫桿18，棘輪轉(zhuǎn)軸14支承在導向套組件17上的外表面上。

本實施例中，上述棘輪轉(zhuǎn)軸14鉸接在導向套組件17向著擺桿9端的外表面上。

本實施例中，上述電機3及蝸輪蝸桿減速箱4固裝在車身1登樓端的幾何中心位置。

本實施例中，上述單向齒組件15的單向齒體154上還設有單向齒背面152、限位銷153、扭力彈簧156，扭力彈簧156的兩端抵靠在導向套組件17上。限位銷153限制單向齒體154的轉(zhuǎn)動角度，扭力彈簧156讓單向齒呈抬起狀態(tài)，即使單向齒組件15的工作面與導向套組件17的槽底距離最遠。

本實施例中，上述雙齒棘輪13通過鍵連接套裝在棘輪轉(zhuǎn)軸14上，且位于其支承面的分中線位置；雙齒棘輪13還包括有第一棘輪背面132及第二棘輪背面134，第一棘輪工作面131、第二棘輪工作面133、第一棘輪背面132、第二棘輪背面134都平行于棘輪轉(zhuǎn)軸14的軸線且偏心設置。

本實施例中，上述導向套組件17包括有導向套基體171及導向套蓋板172，導向套基體171與導向套蓋板172圍成中空內(nèi)腔，伸縮桿16套裝在導向套組件17的內(nèi)腔，裝設有從動鏈輪及雙齒棘輪13的棘輪轉(zhuǎn)軸14鉸接在導向套組件17的導向套蓋板172上，上述從動鏈輪通過鍵連接懸臂套裝在棘輪轉(zhuǎn)軸14靠車身1的伸出端。

本實施例中，上述導向套組件17內(nèi)套裝的伸縮桿16能伸出或縮回導向套組件17，伸縮桿16所設的通槽161設置在正對于雙齒棘輪13的外表面上，通槽161的槽寬為雙齒棘輪13的軸向尺寸。

本實施例中，上述雙齒棘輪13的第一棘輪工作面131與第一棘輪背面132及連接兩個面的圓弧過渡曲面組成截面呈逗號形狀的棱柱體，第二棘輪工作面133與第二棘輪背面134及連接兩個面的圓弧過渡曲面組成截面呈逗號形狀的棱柱體，且工作面131與133相互間錯開一定角度形成二面角。

本實施例中，上述單向齒通過轉(zhuǎn)銷155鉸接在伸縮桿16所設通槽161的內(nèi)側(cè)。

本發(fā)明的工作原理如下：由電機3、蝸輪蝸桿減速箱4組成的大輪升降動力總成設置在車身的登樓端，其輸出軸將動力傳遞到分別設置于車身兩側(cè)的兩個相同齒輪減速箱，減速箱的出軸上分別懸臂裝設有一對擺臂，出軸旋轉(zhuǎn)時帶動擺臂旋轉(zhuǎn)。擺臂的末端則分別懸臂裝設有一對大輪，大輪直徑450mm以上。當出軸轉(zhuǎn)過180度時擺臂末端上的大輪也相應從觸地狀態(tài)擺升到最高點，從而完成大輪的升降。

齒輪減速箱上的另一支輸出軸裝設有主動鏈輪，通過傳動鏈將動力傳遞到設置于導向套上的從動鏈輪，擺桿的運動平面與鏈傳動的運動平面平行，都垂直于地面且平行于裝置的運動方向。裝設有從動鏈輪的轉(zhuǎn)軸上同軸裝有一雙齒棘輪，棘輪上的棘齒設有工作面與背面，兩面都平行于轉(zhuǎn)軸軸線且偏心設置。雙棘齒同軸分布且工作面錯開一定角度，軸向緊貼排列。裝設有從動鏈輪及雙齒棘輪的轉(zhuǎn)軸則鉸接在導向套的相關外表面上。

大輪觸地狀態(tài)時，雙齒棘輪13的第一棘輪工作面131與第一排的單向齒組件15的單向齒工作面151嚙合，伸縮桿16被鎖定，不可伸出。大輪擺升時通過鏈傳動副帶動雙齒棘輪13轉(zhuǎn)動，棘輪工作面131與單向齒工作面151脫離嚙合，此時，伸縮桿可伸出。

當大輪擺升到最高點，雙齒棘輪13的第二棘輪工作面133與第二排的單向齒組件15的單向齒工作面151嚙合時，伸縮桿16被鎖定，不可縮回。

大輪擺降時，鏈輪傳動副聯(lián)動帶動雙齒棘輪13反向轉(zhuǎn)動，單向齒組件15的工作面151與雙齒棘輪13的工作面133脫離嚙合，此時，伸縮桿可縮回。

上述每排單向齒組件15的數(shù)量是一個以上，兩排單向齒組件15的單向齒工作面的方向設置相反，即如果一排單向齒組件15的單向齒工作面向下正對地面時，另一排單向齒組件15的單向齒工作面則是它的背面位置。

雙排設置單向齒組件15是為了單向通過時更為順利可靠；多個單向齒組件15的單向齒工作面設置則可滿足不同伸出長度的需要。

上述伸縮桿的伸出端螺紋連接的橫桿垂直于伸縮桿且平行于運動方向。橫桿遠離擺桿一端裝設有一萬向輪，另一端則裝設有一斜面安全頂塊，斜面方向與樓梯斜向同。當伸縮桿伸出狀態(tài)被單向鎖定后，斜面上任意與臺階的接觸點都是安全支點。配合登樓星輪的橡膠曲面在臺階平面上，自然形成的摩擦力就可確保登樓裝置安全停放在樓梯上而不產(chǎn)生滑動或顛履。

載重登樓前，按動功能鍵，令大輪擺升到最高點，登樓星輪單臂著地且令其登樓臂末端滾輪轉(zhuǎn)動中心與星輪轉(zhuǎn)動中心的連線垂直于地平面，令設備處于登樓狀態(tài)。此時拉動裝置靠近臺階直至星輪觸碰臺階正面，此時再按動行走鍵，星輪開始向登樓方向旋轉(zhuǎn)，開始登樓。由于大輪擺升，聯(lián)動驅(qū)動雙齒棘輪13轉(zhuǎn)動，雙齒棘輪13的第一棘輪工作面131與單向齒組件15的單向齒工作面151脫離嚙合，伸縮桿隨著登樓裝置逐漸上升而逐漸伸出至限定位置，對于國家建筑標準尺寸范圍內(nèi)的樓梯臺階，通常其伸出尺寸由臺階高度自動適應。發(fā)生翻轉(zhuǎn)顛履時，雙齒棘輪13的第二棘輪工作面133與單向齒組件15的單向齒工作面迅速嚙合，單向鎖定伸縮桿16令其不可回縮從而平穩(wěn)停放。

到達樓層平面，由于星輪不再升高，在伸縮桿未縮回前車身將進一步傾斜而觸發(fā)電控信號。此時大輪自動擺降一定角度，棘齒與單向齒工作面脫離嚙合，伸縮桿可回縮。此時大輪與星輪末端的滾輪著地可將裝置拉離樓梯。再令大輪擺降到最低點，恢復到平地狀態(tài)。

載重下樓前，按動功能鍵，令大輪半降，星輪一臂的滾輪著地，星輪另一臂的工作曲面適當離地，整車自動傾斜一定角度。令設備處于下樓狀態(tài)。此時，將裝置推向樓梯，當著地星輪臂上的滾輪沿臺階正面略為下滑時，相鄰的后臂曲面著地形成剎車。此時兩輪臂楔住臺階平面與正面，推不動了，此時按動行走鍵就可準確落下第一級臺階。下行到樓層最后一級，伸縮桿未縮，車身進一步傾斜觸動電控信號，此時后輪半降，伸縮桿回縮，星輪末端滾輪與萬向輪著地，此時可將裝置推離樓梯，再將大輪復位到最低點恢復平地狀態(tài)。

登落樓過程中由于大輪及安全架的限位功能，可控制重心落在登樓曲面與梯面任意接觸點（不穩(wěn)平衡點）附近一個非常小的輪域內(nèi)，故操作力可控且非常小。如果重心落在不穩(wěn)平衡點上，理論上是不用操作力的。