一種能上下樓梯的電動輪椅的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種能上下樓梯的電動輪椅，是一種機械裝置，是一種助殘設(shè)備，是一種通過機械手段幫助殘疾人上下樓的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的進步，人們越來越關(guān)注殘疾人這樣的弱勢群體，在幫助殘疾人的過程中更加關(guān)注尊重殘疾人的尊嚴(yán)，通過設(shè)置一些簡潔方便的設(shè)備，使他們能夠自主的完成常人輕而易舉完成的動作，例如上下樓梯。傳統(tǒng)的輪椅由于有輪子，很難上下樓梯。盡管近年來，公共場所都修建了殘疾人坡道，但在許多情況下，樓梯還是阻礙輪椅行動的主要障礙。近年來不斷的有人發(fā)明各種能夠上下樓梯的輪椅，但這些輪椅結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，容易出現(xiàn)故障，價格也過高，使多數(shù)人無法接受。另外，由于輪椅在上下樓的過程中，輪椅的座椅隨樓梯的角度而傾斜，坐在輪椅上的人也隨樓梯的坡度傾斜，感覺不舒適，也妨礙了電動上下樓梯輪椅的普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實用新型提出了一種能上下樓梯的電動輪椅。所述電動輪椅通過一個擺桿變位機構(gòu)，在行走輪與履帶之間切換，并能使輪椅在上下樓梯的過程中保持水平。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種能上下樓梯的電動輪椅，包括:左右分別安裝兩條電動履帶的履帶架，所述的履帶架前端通過鉸鏈與擺桿變位機構(gòu)架連接，所述的擺桿變位機構(gòu)架兩側(cè)后端分別設(shè)置一個大陸路行走輪；所述的履帶架的中后端通過鉸鏈與搖桿連接裝置的一端連接，所述的搖桿連接裝置的另一端通過鉸鏈與座椅架連接，所述的座椅架上設(shè)置小萬向行走輪并通過鉸鏈與擺桿變位機構(gòu)架連接；所述的座椅架和擺桿變位機構(gòu)架分別通過鉸鏈與電動推桿連接。
[0005]進一步的，所述的履帶架包括:左右兩個設(shè)有多個履帶支撐輪和履帶托板的框架，所述的兩個框架通過多根連接桿固定連接，與擺桿變位機構(gòu)架和搖桿連接裝置的鉸鏈設(shè)置在框架或連接桿桿上。
[0006]進一步的，所述的框架的一端設(shè)置使履帶翹起的接近角。
[0007]進一步的，所述的左右兩個框架上分別設(shè)置帶動履帶運轉(zhuǎn)的電機。
[0008]進一步的，所述的擺桿變位機構(gòu)架包括:左右兩根彎曲的擺桿，所述的兩根擺桿通過橫桿固定連接，所述的擺桿變位機構(gòu)架的一端通過鉸鏈與框架連接，另一端與大陸路行走輪連接，所述的擺桿變位機構(gòu)架與框架連接的鉸鏈和大陸路行走輪之間設(shè)置與座椅架連接的鉸鏈。
[0009]進一步的，所述的座椅架包括:安裝座椅的托板，所述的托板的后端設(shè)置與搖桿連接裝置連接的鉸鏈，所述托板的前端與小萬向行走輪固定連接，所述的托板上設(shè)置與擺桿變位機構(gòu)架連接的鉸鏈。
[0010]進一步的，所述的框架后端通過鉸鏈與尾輪架連接，所述的尾輪架的頂端設(shè)置大尾輪。
[0011]進一步的，所述的尾輪架上還成排設(shè)置多個小尾輪。
[0012]進一步的，所述的尾輪架與手動開啟的尾輪支桿連接。
[0013]進一步的，所述的尾輪架與電動推桿連接。
[0014]本實用新型產(chǎn)生的有益效果是:本實用新型采用履帶框架、座椅架、擺桿變位機構(gòu)架和搖桿連接裝置的四連桿機構(gòu)，使用一個電動推桿就完成了由輪子到履帶的運行變位，結(jié)構(gòu)簡單，而且在上下樓梯的過程中，座椅可以保持水平，使乘坐者感受十分舒服，而沒有讓人感覺墜落的傾斜。而這種保持水平的座椅升降機構(gòu)自然形成的，無需刻意的增加機構(gòu)而形成水平。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，降低了電動輪椅的成本，也降低了故障率，增加電動輪驅(qū)動和自動控制器后，可以無需他人幫助，完全自理上下樓梯，這些都有助于殘疾人增強生活能力的信心。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0016]圖1是本實用新型的實施例一、二、三所述電動輪椅的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實用新型的實施例一所述電動輪椅的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實用新型的實施例七所述帶尾輪的電動輪椅結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本實用新型的實施例八、九所述帶小尾輪和尾輪支桿的電動輪椅結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例一:
[0021]本實施例是一種能上下樓梯的電動輪椅，如圖1、2所示。圖1是一張剖視圖，輪椅處于上樓狀態(tài)，圖2是輪椅的外形圖，輪椅處于在平地上行走的狀態(tài)。本實施例包括:左右分別安裝兩條電動履帶6的履帶架5，所述的履帶架前端通過鉸鏈301與擺桿變位機構(gòu)架3連接，所述的擺桿變位機構(gòu)架兩側(cè)后端分別設(shè)置一個大陸路行走輪7。所述的履帶架的中后端通過鉸鏈501與搖桿連接裝置8的一端連接，所述的搖桿連接裝置的另一端通過鉸鏈801與座椅架1后端連接，所述的座椅架前端設(shè)置小萬向行走輪4并通過鉸鏈101與擺桿變位機構(gòu)架連接。所述的座椅架和擺桿變位機構(gòu)架分別通過鉸鏈201、202與電動推桿2連接。
[0022]本實施例的關(guān)鍵在于四個支架和電動推桿，形成開合的四連桿變位機構(gòu)。四個支架連桿是:履帶架、座椅架、擺桿變位機構(gòu)架和座椅架后的搖桿連接裝置。履帶架相當(dāng)于固定架，電動推桿將擺桿變位機構(gòu)架和座椅架實現(xiàn)角度調(diào)整，從而完成了電動輪椅的梯路兩種工況的轉(zhuǎn)換，它們角度變化所產(chǎn)生的尺寸位移由座椅架后的搖桿連接裝置前后擺動消除，搖桿連接裝置同時限制了輪椅在兩種工況下中心高度基本不變。
[0023]履帶架有多種形式，其基本構(gòu)成是:兩條平行安裝的電動履帶和中間的連接件構(gòu)成。電動履帶可以使用兩個片狀板用輪軸連接成框架，輪軸上設(shè)置支撐輪和托板結(jié)構(gòu)。兩條電動履帶可以由一個電機帶動，也可以由兩個電機分別帶動。電動履帶可以有多種形式，其基本構(gòu)成是一端一個主動輪另一端是一個被動輪，中間有多個支撐輪和托板結(jié)構(gòu)，使履帶保持運動的平順。為方便爬樓梯，可以在履帶的一端設(shè)置部分翹起，形成接近角(離去角)。履帶架中間的連接件可以是方形、圓形或其他形狀的型材。
[0024]座椅架是由一個座椅平面的架子，再連接上一個靠背形成座椅。座椅的前部設(shè)置一個小萬向陸路行走輪，后部設(shè)一個與搖桿連接裝置的鉸鏈，座椅的中部設(shè)置一個與擺桿變位機構(gòu)架連接的鉸鏈，座椅架與擺桿變位機構(gòu)架在這個典型的四連桿機構(gòu)中，在電動推桿的作用下發(fā)生剪式運動。履帶框架在這個四連桿機構(gòu)中是定桿(相對整個四連桿機構(gòu))，座椅架在中部鉸鏈和擺桿變位機構(gòu)架與履帶框架前部鉸鏈的約束下做剪式運動，使座椅架在電動推桿的作用下相對于履帶框架平行或翹起，座椅平面(與人坐姿下部接觸的位置)由也隨之平行或翹起，如圖1、2所示。當(dāng)座椅平面翹起的時候，翹起的角度接近或等于樓梯的傾斜角，。這種剪式運動會造成這兩個連桿鉸鏈軸的位置尺寸變化，這時座椅架會前后水平運動，運動距離靠搖桿連接裝置前后擺動消除。當(dāng)爬樓梯時，履帶隨樓梯的角度傾斜，而座椅成為水平的，見圖1，這樣可以使坐輪椅的人感覺舒適。當(dāng)座椅平面與履帶平面平行時，也就是電動推桿收起時，大、小行走輪都接觸地面，使履帶抬起，輪椅處于平地行走狀態(tài)，如圖2所示。
[0025]擺桿變位機構(gòu)架是可以由兩個并排的擺桿用橫梁或連接桿形成的一個框架形結(jié)構(gòu)。擺桿變位機構(gòu)架的一端鉸鏈連接在履帶架上，使擺桿變位機構(gòu)架可以繞該鉸鏈改動。擺桿變位機構(gòu)架的另一端設(shè)置大行陸路走輪，在大行陸路走輪與履帶架鉸鏈之間的位置設(shè)置一個鉸鏈與座椅架連接。擺桿變位機構(gòu)架中間這個鉸鏈，可以推動座椅架抬起改變角度，并約束座椅架運動的自由度。同時由于擺桿變機位構(gòu)架的作用，使大陸路行走輪可以上升或下降。當(dāng)擺桿變位機構(gòu)架被電動推桿頂開時，大陸路行走輪升起，輪椅處于上樓梯的狀態(tài)，如圖1所示，當(dāng)擺桿變位機構(gòu)架放平時，大陸路行走輪和小萬向陸路行走輪與地面接觸，輪椅處于平地行走的狀態(tài)，如圖2所示。
[0026]擺桿變位機構(gòu)架上設(shè)置的大陸路行走輪，可以是無動力的手推輪，也可以安裝電機，成為平地運行的電動輪椅。左右兩個大行走輪可以分別設(shè)置兩個電機，也可以使用一個電機帶動。使用兩個電機分別帶動兩邊的大陸路行走輪，可以統(tǒng)一控制，也可以分別控制，用控制器統(tǒng)一控制，可以實現(xiàn)兩個輪子分別運動，完成陸路的前進、后退、轉(zhuǎn)向功能，以增加運行的靈活性。
[0027]所述的電動推桿設(shè)置在一個十分巧妙的位置，用一個(頂)推桿就完成座椅架和擺桿變位機構(gòu)架的開合，使輪椅完成由平地行走轉(zhuǎn)換為爬樓梯，或相反的動作。整個過程十分簡單，用一個手柄控制器就可以完成。如果配以簡單的程序控制系統(tǒng)，本實施例可以自動的完成爬樓狀態(tài)和平地行走狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，使殘疾人完全脫離他人的幫助，而完全依靠自己的力量完成上下樓，這樣可以大大提高殘疾人對生活的信心。
[0028]輪椅在樓梯頂端進入樓梯向下進入的過程，或爬樓梯到頂端進入平面的過程中，由于重心的移動，會有一個突然翻轉(zhuǎn)。這一過程會使乘坐輪椅的人十分不舒服，有一種失控的感覺。為解決這一問題，可以在座椅的后部增加一個尾輪，當(dāng)要向下進入樓梯，或向上離開樓梯進入平地的時候，用尾輪作為支撐，控制輪椅避免突然的翻轉(zhuǎn)。尾輪可以通過鉸鏈連接在框架上，通過手動或電動推桿使尾輪支桿打開或收起。
[0029]應(yīng)當(dāng)說明的是:本實施例及后續(xù)的實施例中所述的前后左右是指人坐在椅子上，背靠椅背面朝前時的前后左右。
[0030]實施例二:
[0031]本實施例是實施例一的改進，是實施例一關(guān)于履帶架的細化。本實施例所述的履帶架包括:左右兩個設(shè)有多個履帶支撐輪504與托板結(jié)構(gòu)503的框架，所述的兩個框架通過多根連接桿502固定連接，與擺桿變位機構(gòu)架和搖桿連接裝置的鉸鏈設(shè)置在框架或連桿上，如圖1、2所示。
[0032]本實施例所述的框架是兩片結(jié)構(gòu)材料，用多個短軸連接在一起，短軸上設(shè)有履帶支撐輪和托板結(jié)構(gòu)。由于樓梯相當(dāng)于一棱一棱的包絡(luò)平面，所以支撐輪與托板結(jié)構(gòu)可以避免履帶在樓梯上一棱一棱的沖擊，使履帶運行得更加平穩(wěn)。