一种机械自助式上下楼梯轮椅制造技术

本实用新型专利技术涉及一种机械自助式上下楼梯轮椅，属于轮椅技术领域。本实用新型专利技术包括座椅自平衡调节机构，轮椅机架，手轮、履带行走机构，多路径动力传动系统，手轮升降机构,引导轮机构，单向棘轮机构，刹车机构。座椅自平衡调节机构安装在轮椅机架上部，多路径传动系统安装在座椅自平衡调节机构下部、轮椅机架中部位置，手轮升降机构安装在轮椅机架两侧，行走机构安装在轮椅机架下部两侧，引导轮机构安装在轮椅机架前面两侧，刹车机构安装在轮椅机架两侧靠近座椅扶手处，单向棘轮安装在轮椅机架前端。本实用新型专利技术提供了一种价格经济合理、运动稳定连续、性能安全可靠的机械自助式上下楼梯轮椅，可让使用者在无需他人帮助的情况下自行上下楼梯且操作方便。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机械自助式上下楼梯轮椅，属于轮椅

技术介绍
目前市场上大部分无障碍轮椅都采用电机驱动，安装有复杂的智能控制系统及执行机构，轮椅自重大，维护困难，电池使用寿命有限，成本高，价格昂贵，普通残障者无经济能力使用。少数低成本机械式无障碍轮椅又存在功能单一，使用中仍需他人辅助，独立性差、运动不连续、上下楼梯运动不平稳、安全性差等问题。单一的履带式轮椅可以实现上下楼梯的功能，但平地运动阻力大，使用费力；轮式轮椅上下楼梯则颠簸大，运动不平稳。除上述问题外，还存在轮椅从平地运动到上下楼梯运动转换时，轮椅运动方向发生突变，导致轮椅使用中存在较大安全隐患，给使用者造成心理恐惧。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有爬楼梯轮椅存在的价格昂贵、独立性差、运动不连续、上下楼梯运动不平稳、安全性差等问题，提供一种价格经济合理、运动稳定连续、性能安全可靠的机械自助式上下楼梯轮椅。该轮椅可由残疾人在人力驱动下独立完成平地行走与上下楼梯运动。本技术的技术方案是一种机械自助式上下楼梯轮椅，包括座椅I、轮椅机架2，座椅自平衡调节机构、多路径动力传动系统、手轮升降机构、行走机构、引导轮机构、单向棘轮机构、刹车机构。座椅自平衡调节机构安装在轮椅机架2上部，多路径传动系统安装在座椅自平衡调节机构下部、轮椅机架2中部位置，手轮升降机构安装在轮椅机架2两侧，行走机构安装在轮椅机架2下部两侧，引导轮机构安装在轮椅机架2前面两侧，刹车机构安装在轮椅机架2两侧靠近座椅I扶手处，单向棘轮安装在轮椅机架2前端。所述座椅自平衡调节机构由活动盘18与轮椅机架2连接并安装在机架上部。多路径动力传动系统通过各传动轴及轴承安装在座椅自平衡调节机构下部、轮椅机架2中部位置，由中间传动轴II 35通过轴承36安装在轮椅机架2上的转动副上。手轮升降机构安装在轮椅机架两侧，其上部通过梨形固定元件43铰接在轮椅机架2上，下部与摆杆47 —端铰接，摆杆47的这一端同时安装在手轮轴32上，另一端安装在中间传动轴I 33上。行走机构安装在轮椅机架2下部两侧,通过履带主动传动轴40和履带从动轴41安装在轮椅机架2上。引导轮机构安装在轮椅机架2前面两侧，通过活动铰与轮椅机架2相连。刹车机构安装在轮椅机架两侧靠近座椅I扶手处，刹车盘安装在履带主动传动轴40上。单向棘轮安装在轮椅机架2前端的棘轮轴38上。轮椅按平地及上下楼两种运动方式工作。平地运动时，手轮升降机构将履带升起，多路径动力传动系统将手轮旋转运动与履带运动分离，轮椅行走机构由手轮直接驱动。上下楼运动时，手轮升降机构将履带放下，多路径动力传动系统将运动传递到履带，手轮的旋转运动转换为履带的爬行运动。上楼时单向棘轮工作，防止轮椅倒退。下楼初始由引导轮机构进行平地运动与上下楼运动的平稳过渡，下楼中由刹车系统控制轮椅缓慢下行。轮椅上下楼或上下坡时，座椅自平衡调节机构在人体及轮椅重力作用下，自动调节座椅面水平，使人体坐姿保持平衡。所述座椅自平衡调节机构包括减振弹簧12、支撑板13、重摆14、滚轮15、限位销16、弧形轨道17、活动盘18、心轴19、支撑杆20、撑杆销21、导向销22、定位盘23、锁紧插销24、回位弹簧25。座椅自平衡调节机构安装在轮椅机架2上部中间位置。座椅I与支撑板13之间安装有减振弹簧12，支撑板13上焊有平衡重，心轴19穿过平衡重，从而将转矩传给心轴19和心轴锁紧机构。心轴锁紧机构由与心轴19相连的定位盘23、固定在轮椅机架2上的活动盘18、减震弹簧12和锁紧插销24组成，可以将座椅I锁紧在合适位置。心轴19下端连接扇形重摆14，重摆14安装在同心弧形轨道17上，同心弧形轨道17支撑着重摆14，重摆14下端设有滚轮15，以便于在轨道上来回运动、重摆14侧端设有限位销16，防止重摆14与弧形轨道17脱离。座椅I椅背通过撑杆销21与支撑杆20铰接，支撑杆20的另一端安装有导向销22，导向销22能卡入弧形轨道17的环形槽中，对椅背起支撑作用。 当轮椅上、下楼梯时或翻越障碍时打开锁紧插销24，座椅I前后端的力矩发生改变，当后端的力矩大于前端时，使减震弹簧12产生弹性势能和扭矩，座椅I前端向上仰起，带动支撑板13上的心轴19，心轴19将扭矩传给重摆14，重摆14受到扭矩的影响向前滑动，由于重摆14上装有限位销16与弧形轨道17相连，使座椅I按一定弧度摆动且让重摆14不脱离弧形轨道17，摆动到合适角度时，锁紧插销24依靠回位弹簧25弹力插入相应角度的插孔中锁紧座椅，让座椅I保持稳定。当轮椅回到水平位置时，打开锁紧插销24，座椅I依靠平衡力回到水平位置，锁紧插销24依靠回位弹簧25弹力插入相应的水平位置插孔中，让座椅I保持稳定。达到调整座椅I重心的目的，让座椅I重心始终保持平衡。所述多路径动力传动系统包括一级传动小链轮26、一级传动链27、一级传动大链轮28、二级传动小链轮29、二级传动大链轮30、二级传动链31、手轮轴32、中间传动轴I33、离合器I 34、中间传动轴II 35、轴承36、离合器II 37、棘轮轴38、离合器III 39、履带主动传动轴40和履带从动轴41 ;各传动轴通过轴承36安装在轮椅机架2转动副上，一级传动小链轮26和一级传动大链轮28分别安装在手轮轴32和中间传动轴I 33上，二级传动的小链轮29和二级传动大链轮30分别安装在中间传动轴II 35和履带轮主动传动轴40上，离合器I 34和离合器II 37分别安装在左右两侧的中间传动轴I 33和中间传动轴II 35之间，离合器III 39安装在棘轮轴38与履带主动传动轴40之间。离合器控制杆11通过离合器控制线8与离合器相连。轮椅平地行走时，中间传动轴I 33和中间传动轴II 35之间的离合器I 34和离合器II 37断开，此时轮椅与普通轮椅一样仅通过手轮传动即可实现轮椅快速的运动，进入上楼梯阶段时，将中间传动轴I 33和中间传动轴II 35之间的离合器I 34和离合器II 37，以及履带主动传动轴40处的离合器III39接通，使多路径动力传动系统进入工作状态，此时动力仍然从手轮3输入通过多路径动力传动系统的放大，两履带同步驱动轮椅爬楼梯。轮椅下楼梯时，轮椅两侧中间传动轴I 33和中间传动轴II 35之间的离合器I 34和离合器II 37接通，履带主动传动轴40处的离合器III 39断开，使多路径动力传动系统处于工作状态，单向棘轮脱开，通过控制手轮3和刹车机构使轮椅平稳缓慢下楼。在履带4平地行走过程中需要转弯时，让轮椅两侧手轮中间传动轴I 33和中间传动轴II 35之间的离合器I 34和离合器II 37 一个处于接通状态，另一个处于断开状态。所述手轮升降机构包括丝杆手柄42、梨形固定元件43、导套44、丝杆45、螺母46和摆杆47 ;丝杆手柄42与丝杆45铰接，丝杆45 —端与导套44配合，导套44通过梨形固定元件43铰接在轮椅机架2上，丝杆45另一端与螺母46配合，螺母46通过梨形固定元件43与摆杆47 —端铰接，摆杆47这一端同时安装在手轮轴32上，另一端安装在中间传动轴I33 上。所述轮椅安装有左右两套升降机构，对称安装在轮椅机架2两侧，且左右丝杆的螺旋方向相反。升降机构的丝杆手柄42与丝杆45铰接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械自助式上下楼梯轮椅，其特征在于：包括座椅（1）、轮椅机架（2），座椅自平衡调节机构、多路径动力传动系统、手轮升降机构、行走机构、引导轮机构、单向棘轮机构、刹车机构；座椅自平衡调节机构安装在轮椅机架（2）上部，多路径传动系统安装在座椅自平衡调节机构下部、轮椅机架（2）中部位置，手轮升降机构安装在轮椅机架（2）两侧，行走机构安装在轮椅机架（2）下部两侧，引导轮机构安装在轮椅机架（2）前面两侧，刹车机构安装在轮椅机架（2）两侧靠近座椅（1）扶手处，单向棘轮安装在轮椅机架（2）前端。

【技术特征摘要】
1.一种机械自助式上下楼梯轮椅，其特征在于包括座椅(I)、轮椅机架(2)，座椅自平衡调节机构、多路径动力传动系统、手轮升降机构、行走机构、引导轮机构、单向棘轮机构、刹车机构；座椅自平衡调节机构安装在轮椅机架(2)上部，多路径传动系统安装在座椅自平衡调节机构下部、轮椅机架(2)中部位置，手轮升降机构安装在轮椅机架(2)两侧，行走机构安装在轮椅机架(2)下部两侧，引导轮机构安装在轮椅机架(2)前面两侧，刹车机构安装在轮椅机架(2 )两侧靠近座椅(I)扶手处，单向棘轮安装在轮椅机架(2 )前端。2.根据权利要求I所述的机械自助式上下楼梯轮椅，其特征在于所述座椅自平衡调节机构由活动盘(18)与轮椅机架(2)连接并安装在机架上部；多路径动力传动系统通过各传动轴及轴承安装在座椅自平衡调节机构下部、轮椅机架(2)中部位置，由中间传动轴II(35)通过轴承(36)安装在轮椅机架(2)上的转动副上；手轮升降机构安装在轮椅机架两侧，其上部通过梨形固定元件(43 )铰接在轮椅机架(2 )上，下部与摆杆(47 ) —端铰接，摆杆(47)的这一端同时安装在手轮轴(32)上，另一端安装在中间传动轴I (33)上；行走机构安装在轮椅机架(2 )下部两侧,通过履带主动传动轴(40 )和履带从动轴(41)安装在轮椅机架(2)上；引导轮机构安装在轮椅机架(2)前面两侧，通过活动铰与轮椅机架(2)相连；刹车机构安装在轮椅机架两侧靠近座椅(I)扶手处，刹车盘安装在履带主动传动轴(40)上；单向棘轮安装在轮椅机架(2)前端的棘轮轴(38)上。3.根据权利要求I或2所述的机械自助式上下楼梯轮椅，其特征在于所述座椅自平衡调节机构包括减振弹簧(12)、支撑板(13)、重摆(14)、滚轮(15)、限位销(16)、弧形轨道(17)、活动盘(18)、心轴(19)、支撑杆(20)、撑杆销(21)、导向销(22)、定位盘(23)、锁紧插销(24)、回位弹簧(25);座椅自平衡调节机构安装在轮椅机架(2)上部中间位置，座椅(I)与支撑板(13)之间安装有减振弹簧(12)，支撑板(13)上焊有平衡重，心轴(19)穿过平衡重，心轴(19)下端连接扇形重摆(14)，重摆(14)安装在同心弧形轨道(17)上，重摆(14)下端设有滚轮(15)、其侧端设有限位销(16)，座椅(I)椅背通过撑杆销(21)与支撑杆(20)铰接，支撑杆(20)的另一端安装有导向销(22)，导向销(22)能卡入弧形轨道(17)的环形槽中。4.根据权利要求3所述的机械自助式上下楼梯轮椅，其特征在于所述与心轴(19)相连的定位盘(23)、固定在轮椅机架(2)上的活动盘(18)、减震弹簧(12)和锁紧插销(24)组成心轴锁紧机构。5.根据权利要求I或2所述的机械自助式上下楼梯轮椅，其特征在于所述多路径动力传动系统包括一级传动小链轮(26)、一级传动链(27)、一级传动大链轮(28)、二级传动小链轮(29)、二级传动大链轮(30)、二级传动链(31)、手轮轴(32)、中间传动轴I (33)、离合器I (34)、中间传动轴II (35)、轴承(36)、离合器II (37)、棘轮轴(38)、离合器111(39)、履带主动传动轴(40)和履带从动轴(41);各传动轴通过轴承(36)安装在轮椅机架(2)转动副上，一级传动小链轮(26)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泓滨，徐祥，山中途，任龙飞，刘小波，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：实用新型
国别省市：