CN105434121B - 一种电动爬楼轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动爬楼轮椅，包括车架、扶手、驱动轮、驱动电机、转向轮和转向轮控制器。驱动轮爬楼机构包括牙圈、伸缩牙电动推杆、伸缩牙、轮毂连接法兰、偏心圆、限位板和轴套。牙圈通过连接角安装在驱动轮轮毂的内侧。牙圈上加工有伸缩孔，伸缩孔均匀分布在牙圈上，伸缩牙则安装在牙圈的伸缩孔内。偏心圆安装在驱动电机的电机轴上，通过限位板和轴套限位。升降辅助轮机构包括辅助轮架、剪式伸缩架、电动推杆、下导杆、辅助轮、上导杆和辅助轮。本发明通过伸缩牙使驱动轮能够更好地发挥爬升驱动力，驱动爬楼轮椅完成爬楼作业，使电动轮椅具有上下楼和正常代步行驶的功能，解决了老年人或行动不便者独自行驶和上下楼梯的问题，提高了电动爬楼轮椅的使用性能和安全性。

Description

一种电动爬楼轮椅

技术领域

本发明专利属于机械及电动交通工具技术领域，涉及一种电动爬楼轮椅。

背景技术

轮椅是腿脚有残疾、行走不便的人的代步工具。在目前使用的轮椅中，有人力驱动和电力驱动式，这些形式的轮椅在平坦或坡度较小的地面行驶，是比较成熟的技术。现有技术中的五星轮式、履带式爬楼轮椅基本可以解决乘坐轮椅的人连同轮椅一同上下楼的问题，但存在一些缺陷。五星轮式爬楼轮椅上下楼时需要人力推、拉，因而稳定性差，安全系数低。履带式爬楼轮椅上下楼时需要护理人员将轮椅推到楼梯口处，再操作步进电机，控制履带的运动。履带式爬楼轮椅体积大而且笨重，制造成本高，护理人员需要经过一定培训才能熟练操作。

公开号为CN 102805692 A发明专利申请公开“一种电动爬楼轮椅，分护理型和自驾型。其履带行走及驱动机构装于前轮和后轮之间的车架上，前轮装于座椅上，后轮装于后轮升降机构上，座椅与车架铰接，座椅平衡机构与座椅支架铰接，后轮升降机构与车架铰接，蓄电池组件通过控制机构与履带行走电机、座椅平衡电机和后轮升降电机相连接，这三个电机的动力输出端分别通过各自的传动机构与履带行走机构、座椅平衡机构和后轮升降机构相连接”。该专利申请改进了护理型爬楼轮椅，又增加了自驾型爬楼轮椅。但是该专利申请仍为履带式不便于坐车人独自操作和行进。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动爬楼轮椅，使电动轮椅具有爬楼和正常代步行驶的功能，解决老年人或行动不便者独自行驶和上下楼梯的问题，提高电动爬楼轮椅的使用性能和安全性。

本发明的技术方案是：电动爬楼轮椅，包括车架、扶手、驱动轮、驱动电机、转向轮和转向轮控制器。驱动电机通过传动机构与驱动轮连接，转向轮通过转向轮架连接到车架的前部。轮椅设有驱动轮爬楼机构和升降辅助轮机构。驱动轮爬楼机构包括牙圈、伸缩牙电动推杆、伸缩牙、轮毂连接法兰、偏心圆、限位板和轴套。牙圈通过连接角连接在驱动轮轮毂的内侧。牙圈上设有伸缩孔，伸缩牙均匀分布安装在牙圈上。偏心圆安装在驱动电机的电机轴上，通过限位板和轴套限位。伸缩牙电动推杆安装在车架，并与偏心圆连接。伸缩牙的内端与偏心圆接触，伸缩牙通过复位弹簧与轮毂连接法兰连接。升降辅助轮机构包括辅助轮架、剪式伸缩架、电动推杆、下导杆、上导杆和辅助轮。剪式伸缩架上部与上导杆连接，下部与下导杆连接，上导杆与车架连接，下导杆与辅助轮架连接。电动推杆上部与上导杆连接，下部与下导杆连接。

升降辅助轮机构设有上限位板和下限位板，保证辅助轮支架伸缩时支撑点不偏心。驱动轮为左驱动轮和右驱动轮，驱动电机为左驱动电机和右驱动电机，左驱动电机与左驱动轮连接，右驱动电机与右驱动轮连接。电动爬楼轮椅设有倾角开关，倾角开关安装在车架。偏心圆内开有长条孔，长条孔水平布置，使偏心圆在电动推杆的推动下沿驱动轴线前后水平移动。

伸缩牙采用可伸缩型式结构，在爬楼模式下，伸缩牙被推伸至驱动轮外圆的外面参与驱动，在下楼或平路模式下则被回收至驱动轮外圆内。牙圈内的同一平面上设有偏心圆，偏心圆的外圆与伸缩牙的内端接触并与电动推杆连接。采用电推杆驱动，由倾角开关控制的可伸缩辅助轮***，用于爬楼轮椅上下楼时的水平自动调节。剪式型式伸缩架既能够将伸缩架机构布置于狭小的空间内，又能使辅助轮伸缩架有较大的行程。

两个驱动轮各有一个驱动电机分别驱动。电动爬楼轮椅可以由坐轮椅者自行操作，也可由他人操作。电动爬楼轮椅除了具有爬楼功能外，平时也像其它普通电动轮椅一样作为电力驱动的代步工具使用。

本发明电动爬楼轮椅通过伸缩牙为主要结构的驱动轮爬楼机构，使驱动轮能够更好地发挥爬升驱动力，驱动爬楼轮椅完成爬楼作业，使电动轮椅具有爬楼和正常代步行驶的功能，解决了老年人或行动不便者独自行驶和上下楼梯的问题，提高电动爬楼轮椅的使用性能和安全性。

附图说明

图1为本发明电动爬楼轮椅的结构示意图；

图2为图1的A向图；

图3为电动爬楼轮椅的驱动轮示意图；

图4为图3的A-A图；

图5为电动爬楼轮椅可伸缩辅助轮***的结构图；

图6为图5的B向图。

其中：

1—伸缩牙电动推杆、2—转向轮控制器、3—倾角开关、4—控制器、5—左驱动轮、6—左驱动电机、7—升降辅助轮机构、8—右驱动电机、9—右驱动轮、10—轮胎、11—牙圈、12—转向轮、13—伸缩牙、14—偏心圆、15—驱动电机轴、16—连接角、 17—复位弹簧、18—轮毂连接法兰、19—3辅助轮架、20—剪式伸缩架、21—电动推杆、22—下导杆、23—辅助轮、24—车架、25—上导杆、26—上限位板、27—下限位板、28—转向轮架、29—靠背、30—扶手、31—限位板、32—轮毂、33—轴套。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。

本发明电动爬楼轮椅如图1、图2所示，包括车架24、扶手30、倾角开关3、左驱动轮5、右驱动轮9、左驱动电机6、右驱动电机8、转向轮12、驱动轮爬楼机构、升降辅助轮机构7和转向轮控制器2。驱动电机通过传动机构与驱动轮连接，转向轮通过转向轮架28连接到车架的前部。左驱动电机与左驱动轮连接，右驱动电机与右驱动轮连接。倾角开关安装在车架24。如图3、图4所示，驱动轮爬楼机构包括牙圈11、伸缩牙电动推杆1、伸缩牙13、轮毂连接法兰18、偏心圆14、限位板31和轴套33。牙圈通过连接角16连接在驱动轮轮毂32的内侧，牙圈上设有伸缩孔，15个伸缩牙均分布在牙圈上。偏心圆安装在驱动电机的电机轴15上，通过限位板31和轴套33限位。伸缩牙电动推杆安装在车架，并与偏心圆连接、伸缩牙的内端与偏心圆接触，伸缩牙通过复位弹簧17与轮毂连接法兰18连接。如图5、图6所示，升降辅助轮机构包括辅助轮架19、剪式伸缩架20、电动推杆21、下导杆22、上导杆25和辅助轮23。剪式伸缩架上部与上导杆连接，下部与下导杆连接，上导杆与车架连接，下导杆与辅助轮架连接。电动推杆上部与上导杆连接，下部与下导杆连接。升降辅助轮机构设有上限位板26和下限位板27，保证辅助轮支架伸缩时支撑点不偏心。

伸缩牙采用可伸缩型式结构，在爬楼模式下，伸缩牙被推伸驱动轮外圆的外面参与驱动，在下楼或平路模式下则被回收至驱动轮外圆内。牙圈置于车轮的内侧，并用连接角与轮毂连接。牙圈径向均布开有方孔，伸缩牙安装在方孔内。牙圈和伸缩牙随车轮一起转动。牙圈内的同一平面上设有偏心圆，偏心圆的外圆与伸缩牙的内端接触并与电动推杆连接。偏心圆内开有长条孔，长条孔水平布置，使偏心圆在电动推杆的推动下沿驱动轴线前后水平移动。电动爬楼轮椅采用电推杆驱动，由倾角开关控制可伸缩辅助轮***，自动调节爬楼轮椅上下楼时的水平。剪式型式伸缩架既能够将伸缩架机构布置于狭小的空间内，又能使辅助轮伸缩架有较大的行程。

本发明电动爬楼轮椅有三种工作模式，即平路模式、爬楼模式和下楼模式。⑴上楼时，将电动爬楼轮椅背向楼梯并选定爬楼模式，通过伸缩牙推杆将伸缩牙向后推至驱动轮外圈的外面并随驱动轮转动。在驱动轮向后旋转时，伸缩牙搭接在楼梯台阶的上平面，驱动爬楼轮椅向上运动。在爬楼轮椅向上运动的同时，倾角开关3根据轮椅的倾角调节缩辅助轮23上的电动推杆21，推（或拉）动剪式伸缩架20，使爬楼轮椅始终处于水平状态。使用者只需通过操作控制器4完成爬楼操作。⑵下楼时选定下楼模式，下楼时爬楼轮椅要与下楼方向一致。在下楼模式下，驱动轮不需要伸缩牙驱动，伸缩牙置于驱动轮外圈的里面。只有根据轮椅的倾角状态，通过倾角开关3随时调节电动推杆21推，（或拉）动剪式伸缩架，使爬楼轮椅处于水平状态。轮椅使用者只需操控控制器即可完成下楼操作。⑶ 当到达楼梯平台需要转向或在平路上行驶时，将爬楼轮椅设定为平路模式，平路模式时伸缩牙和辅助轮伸缩架被收起，不再参与工作。则该电动爬楼轮椅与其它电动轮椅一样进行操作使用，即通过操作控制器4，对电动爬楼轮椅进行前进、后退或转向等各种操作。

Claims (5)

1.一种电动爬楼轮椅，包括车架（24）、扶手（30）、驱动轮、驱动电机、转向轮（12）和转向轮控制器（2），所述驱动电机通过传动机构与驱动轮连接，所述转向轮通过转向轮架（28）连接到车架的前部；其特征是：所述轮椅设有驱动轮爬楼机构和升降辅助轮机构（7）；所述驱动轮爬楼机构包括牙圈（11）、伸缩牙电动推杆（1）、伸缩牙（13）、轮毂连接法兰（18）、偏心圆（14）、限位板（31）和轴套(33)；所述牙圈通过连接角（16）连接在驱动轮轮毂（32）的内侧；牙圈上设有伸缩孔，所述伸缩孔均匀分布在牙圈上；偏心圆安装在驱动电机的电机轴（15）上，通过限位板（31）和轴套(33)限位；所述伸缩牙电动推杆安装在车架，并与偏心圆连接；所述伸缩牙的内端与偏心圆接触，伸缩牙通过复位弹簧（17）与轮毂连接法兰连接；所述升降辅助轮机构包括辅助轮架（19）、剪式伸缩架（20）、电动推杆（21）、下导杆（22）、上导杆（25）和辅助轮（23）；所述剪式伸缩架上部与上导杆连接，下部与下导杆连接；所述上导杆与车架连接，下导杆与辅助轮架连接；所述电动推杆上部与上导杆连接，下部与下导杆连接。

2.根据权利要求1所述的电动爬楼轮椅，其特征是：所述升降辅助轮机构设有上限位板（26）和下限位板（27）。

3.根据权利要求1所述的电动爬楼轮椅，其特征是：所述驱动轮为左驱动轮（5）和右驱动轮（9），所述驱动电机为左驱动电机(6)和右驱动电机（8），左驱动电机与左驱动轮连接，右驱动电机与右驱动轮连接。

4.根据权利要求1所述的电动爬楼轮椅，其特征是：所述轮椅设有倾角开关（3），所述倾角开关安装在车架（24）。

5.根据权利要求1所述的电动爬楼轮椅，其特征是：所述偏心圆（14）内设有长条孔，长条孔水平布置。