一種多功能爬樓輪椅的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能爬樓輪椅，包括輪椅裝置、底盤驅動裝置、爬樓星輪、升降裝置、方向裝置和控制裝置；其中，底盤驅動裝置包括行走電機、爬樓電機、爬樓輪變速軸、主內軸、主外軸、第一行走鏈輪、若干第二行走鏈輪、第一爬樓鏈輪、第二爬樓鏈輪、若干調節(jié)松緊輪、輪子、行走鏈條及爬樓鏈條。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術中爬樓輪椅使用不方便、破壞性大、維修困難、維修成本高、結構復雜、安全系數(shù)低及性價比低等問題，本發(fā)明具有結構簡單、爬樓和平地運動互不干涉、平地和上樓自由停車、平地和上樓自由轉彎、造價便宜、維修方便、安全性能好、操作簡便、導向性能好及適用范圍廣等特點。
【專利說明】一種多功能爬樓輪椅
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及輪椅技術，具體來說是一種多功能爬樓輪椅。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)在全世界各個地方都建起了大量的樓房，然后很多樓層不高的樓房或較為老式的樓房，均沒有設置電梯，另外很多地方如醫(yī)院、公園、地鐵站等公共場所中也都有臺階，給老、弱、病、殘、孕等特殊群體人士的行動帶來了諸多不便。
[0003]現(xiàn)有技術中，為了解決上述問題，也開發(fā)出了一些爬樓輪椅，如日本生產的坦克履帶式爬樓椅，還有中國專利號為201110234169.X，爬樓輪椅，主要包括輪椅底架、座椅、行星輪、萬向輪、動力源和控制系統(tǒng)；動力源通過第一傳動裝置傳遞動力到行星輪小輪，使行星輪小輪自轉，第一傳動裝置包括齒輪減速箱，通過離合裝置調節(jié)彈簧的變形使滑移齒輪與小齒輪實現(xiàn)嚙合與分離。
[0004]但現(xiàn)有技術中的結構會存在以下技術問題:
[0005]1、采用履帶式爬樓輪椅時，旋轉半徑大，樓梯較窄，適用性差，另外履帶對地面的破壞性大，維修成本高；
[0006]2、采用行星輪式爬樓輪椅時，需要傳動裝置配合，還需要離合裝置的配合才能實現(xiàn)，結構復雜、造價昂貴及維修不方便；
[0007]3、采用兩輪式爬樓輪椅時，顛簸和震動大，對老年人身體健康產生影響；
[0008]4、沒有專門的防止意·外發(fā)生的機構，安全性能較差；
[0009]5、輪椅導向較差，不便于操作；
[0010]6、輪椅爬樓時，需要往后傾斜一個角度，不能根據(jù)實際情況調節(jié)，使用性能較差。

【發(fā)明內容】

[0011]本發(fā)明的目的在于克服以上現(xiàn)有技術存在的不足，提供了一種結構簡單、爬樓、平地運動互不干涉、平地和上樓自由停車、平地和上樓自由轉彎、造價便宜、維修方便、安全性能好、操作簡便、導向性能好及適用范圍廣的多功能爬樓輪椅。
[0012]為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:一種多功能爬樓輪椅，包括輪椅裝置、底盤驅動裝置、爬樓星輪、升降裝置、方向裝置和控制裝置；其中，底盤驅動裝置包括行走電機、爬樓電機、爬樓輪變速軸、主內軸、主外軸、第一行走鏈輪、若干第二行走鏈輪、第一爬樓鏈輪、第二爬樓鏈輪、若干調節(jié)松緊輪、輪子、行走鏈條及爬樓鏈條；行走電機和爬樓電機分別設于輪椅裝置上，行走電機與主內軸連接，主內軸兩端設置第一行走鏈輪，若干第二行走鏈輪均勻分布在爬樓星輪上，第一行走鏈輪通過行走鏈條及若干調節(jié)松緊輪連接若干第二行走鏈輪，若干第二行走鏈輪連接輪子；爬樓電機通過爬樓鏈條與爬樓輪變速軸連接，爬樓輪變速軸兩端設置第一爬樓鏈輪，第一爬樓鏈輪通過爬樓鏈條與第二爬樓鏈輪連接，第二爬樓鏈輪與主外軸連接，第二爬樓鏈輪帶動爬樓星輪，主外軸內設置主內軸；升降裝置設于輪椅裝置下方，方向裝置設于輪椅裝置前端，控制裝置設于輪椅裝置上，控制裝置連接行走電機和爬樓電機。[0013]優(yōu)選的及便于靠位板調節(jié)，所述輪椅裝置包括座椅、座椅支架、靠位板、座椅靠背調節(jié)軸、扶手及腳踏板；其中，座椅設置在座椅支架上，靠位板通過座椅靠背調節(jié)軸連接在座椅支架上，座椅左右兩側均設有扶手，扶手上設置控制裝置，腳踏板安裝在座椅前端。
[0014]為了提高使用者舒適性、安全性及操作性，所述升降裝置包括升降電機、角度調節(jié)導軌及角度調節(jié)滑塊；其中，角度調節(jié)導軌設于座椅下表面，角度調節(jié)導軌上設置角度調節(jié)滑塊，角度調節(jié)滑塊與升降電機連接，升降電機固接于座椅支架上。
[0015]為了能夠更好的控制方向，使輪椅能夠左、右、上、下都能導向，所述方向裝置包括腳踏板控制盤、導向輪、導向輪支架、導向輪支架連接板、第一萬向轉動軸、轉向傳動桿、第二萬向轉動軸、方向連接桿、連接軸承、導向輪上下控制盤、導向輪左右控制盤、轉向軸、固定柱、腳踏板外軸、導向輪內軸、第一腳踏板鏈輪、第二腳踏板鏈輪、第一導向輪鏈輪、第二導向輪鏈輪、腳踏板鏈條及導向輪鏈條；其中，導向輪支架下表面安裝導向輪，導向輪支架上表面安裝第一萬向轉動軸，導向輪支架端部通過連接軸承連接導向輪支架連接板一端，導向輪支架連接板另一端連接第二導向輪鏈輪；導向輪支架上方設置腳踏板，腳踏板上設置固定柱，固定柱內設置轉向軸，轉向軸一端部連接導向輪左右控制盤，轉向軸另一端部穿過腳踏板與方向連接桿連接，方向連接桿連接第二萬向轉動軸，第一萬向轉動軸和第二萬向轉動軸用轉向傳動桿連接；腳踏板一端部設置第二腳踏板鏈輪，腳踏板外軸內設置導向輪內軸，腳踏板外軸與座椅支架固接，導向輪內軸端部連接導向輪上下控制盤，導向輪內軸另一端部設置第一導向輪鏈輪，第一導向鏈輪和第二導向鏈輪通過導向輪鏈條連接；腳踏板外軸端部連接腳踏板控制盤，腳踏板外軸上設置第一腳踏板鏈輪，第一腳踏板鏈輪和第二腳踏板鏈輪通過腳踏板鏈條連接。
[0016]為了能夠更好的爬樓及更好的控制輪椅的運動，所述爬樓星輪為三星輪或四星輪或五星輪或六星輪；所述控制裝置為PLC控制器或若干個控制按鈕。
[0017]為了提高安全性，確保使用者的安全，還包括防側翻安全裝置，所述防側翻安全裝置包括安全氣囊和便攜式氣泵，便攜式氣泵安裝在座椅支架上，安全氣囊設于爬樓星輪外偵U，便攜式氣泵與安全氣囊連接，便攜式氣泵由控制裝置控制。
[0018]為了能夠更好的運動，調節(jié)鏈條的松緊度，提高整體性能，所述調節(jié)松緊輪安裝處的爬樓星輪上開設“十”字形槽，調節(jié)松緊輪通過調節(jié)彈簧設置在“十”字形槽內。
[0019]為了提高安全性，確保使用者的安全，所述爬樓星輪內側設置圓環(huán)形減速通槽，減速通槽內側設置相對的若干半圓形減速突起，減速通槽對應的座椅支架上設置減速塊，減速塊與減速氣泵連接，減速氣泵由控制裝置控制，座椅支架上設置有攝像頭，攝像頭正對爬樓星輪，顯示屏設于扶手上，攝像頭與顯示屏連接。
[0020]為了便于操作，提高自動化程度，還包括腳踏板控制電機和導向輪上下控制電機；腳踏板控制電機和導向輪上下控制電機均安裝在座椅支架上，所述腳踏板控制盤與腳踏板控制電機連接，導向輪上下控制盤與導向輪上下控制電機連接，腳踏板控制電機和導向輪上下控制電機均由控制裝置控制。
[0021]為了降低成本，便于維修和操作，所述腳踏板控制盤和導向輪上下控制盤均為控制手柄。
[0022]為了提高安全性及操控性，所述導向輪包括前導向輪和后導向輪，前導向輪包括前導向輪子、活動連接插銷、前導向輪彈簧、前導向輪固定柱及剎車片；前導向輪固定柱與導向輪支架下表面連接，活動連接插銷與前導向輪固定柱連接，活動連接插銷上連接有前導向輪彈簧，活動連接插銷的端部設有前導向輪子，前導向輪子正上方設置剎車片，剎車片的端部與前導向輪固定柱及前導向輪彈簧連接；后導向輪包括后導向三星輪及后導向輪固定柱，后導向輪固定柱一端與導向輪支架下表面連接，后導向輪固定柱另一端與后導向三星輪連接。
[0023]本發(fā)明實現(xiàn)的原理:一種多功能爬樓輪椅，包括輪椅裝置、底盤驅動裝置、爬樓星輪、升降裝置、方向裝置和控制裝置；其中，底盤驅動裝置包括行走電機、爬樓電機、爬樓輪變速軸、主內軸、主外軸、第一行走鏈輪、若干第二行走鏈輪、第一爬樓鏈輪、第二爬樓鏈輪、若干調節(jié)松緊輪、輪子、行走鏈條及爬樓鏈條；行走電機和爬樓電機分別設于輪椅裝置上，行走電機與主內軸連接，主內軸兩端設置第一行走鏈輪，若干第二行走鏈輪均勻分布在爬樓星輪上，第一行走鏈輪通過行走鏈條及若干調節(jié)松緊輪連接若干第二行走鏈輪，若干第二行走鏈輪連接輪子；爬樓 電機通過爬樓鏈條與爬樓輪變速軸連接，爬樓輪變速軸兩端設置第一爬樓鏈輪，第一爬樓鏈輪通過爬樓鏈條與第二爬樓鏈輪連接，第二爬樓鏈輪與主外軸連接，第二爬樓鏈輪帶動爬樓星輪，主外軸內設置主內軸；升降裝置設于輪椅裝置下方，方向裝置設于輪椅裝置前端，控制裝置設于輪椅裝置上，控制裝置連接行走電機和爬樓電機。
[0024]當需要在平地上使用時，行走電機打開，行走電機帶動主內軸運動,主內軸帶動第一行走鏈輪運動，第一行走鏈輪通過行走鏈條，帶動各個第二行走鏈輪運動，第二行走鏈輪帶動輪子運動，通過控制行走電機，從而控制輪椅的前進，倒退，當需要停止時，由于都是采用鏈條連接，當鏈條不動時，輪椅是不會轉動的，安全性能得到提高。
[0025]當需要爬樓時，由于主外軸內設置主內軸,形成軸中軸結構,爬樓電機打開,爬樓電機帶動爬樓輪變速軸，爬樓輪變速軸帶動第一爬樓鏈輪，第一爬樓鏈輪帶動第二爬樓鏈輪，第二爬樓鏈輪帶動爬樓星輪運動，從而實現(xiàn)爬樓。
[0026]當爬正規(guī)的樓梯時，行走電機不工作，爬樓電機工作，實現(xiàn)爬樓，行走電機不工作，達到固定輪子，防止后退或下滑的目的。當需要爬不規(guī)則的樓梯或有轉彎的樓梯時，行走電機和爬樓電機同時打開，調節(jié)行走電機的速率，同時配合方向裝置，實現(xiàn)爬樓。
[0027]當需要控制方向時，轉動腳踏板控制盤，腳踏板控制盤帶動腳踏板外軸，腳踏板外軸帶動第一腳踏板鏈輪，第一腳踏板鏈輪帶動第二腳踏板鏈輪，第二腳踏板鏈輪與腳踏板連接，從而實現(xiàn)腳踏板方向控制，最終實現(xiàn)控制方向盤角度；轉動導向輪左右控制盤，轉向軸帶動方向連接桿，然后通過第一萬向轉動軸、轉向傳動桿、第二萬向轉動軸，從而帶動整個導向輪支架左右運動，最終實現(xiàn)控制輪椅左右運動；轉動導向輪上下控制盤，導向輪上下控制盤帶動導向輪內軸，導向輪內軸帶動第一導向輪鏈輪，第一導向鏈輪帶動第二導向鏈輪，第二導向鏈輪與導向輪支架連接板連接，從而帶動整個導向支架上下運動，由于設置連接軸承，導向性能更好，另一方面，由于腳踏板外軸內設置了導向輪內軸，形成軸中軸結構，結構更合理，同時互不干涉各自工作。
[0028]當爬樓需要調整輪椅的座椅高低時，升降電機開啟，由于設置了角度調節(jié)導軌及角度調節(jié)滑塊，可以保證使用者處于一個最佳的爬樓姿勢，從而提高使用者的安全性和舒適性。[0029]當發(fā)生意外時，一方面，通過控制裝置打開便攜式氣泵，便攜式氣泵迅速給安全氣囊進行充氣，從而保護輪椅不損壞和保證使用者的安全；另一方面，當鏈條發(fā)生斷裂，輪椅處于失控狀態(tài)，減速氣泵打開，減速塊伸出，減速塊碰到半圓形減速突起，從而較為緩慢的進行減速，最終停止，這樣防止一下子就輪椅抱死，保證使用者的安全。
[0030]前導向輪固定柱與導向輪支架下表面連接，活動連接插銷與前導向輪固定柱連接，活動連接插銷上連接有前導向輪彈簧，活動連接插銷的端部設有前導向輪子，前導向輪子正上方設置剎車片，剎車片的端部與固定柱及前導向輪彈簧連接，當上樓時，整個爬樓輪椅向前傾斜，由于活動連接插銷和前導向輪彈簧的作用，致使剎車片與前導向輪子接觸，起到剎車的作用，當平地運動時，由于前導向輪彈簧作用，使剎車片與前導向輪子分離，使輪椅正常運動。由于設置后導向三星輪，使爬樓導向更好，運動更方便。
[0031]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，具有如下的優(yōu)點及效果:
[0032]1、本發(fā)明包括輪椅裝置、底盤驅動裝置、爬樓星輪、升降裝置、方向裝置和控制裝置；其中，底盤驅動裝置包括行走電機、爬樓電機、爬樓輪變速軸、主內軸、主外軸、第一行走鏈輪、若干第二行走鏈輪、第一爬樓鏈輪、第二爬樓鏈輪、若干調節(jié)松緊輪、輪子、行走鏈條及爬樓鏈條，具有結構簡單、爬樓、平地運動互不干涉、平地和上樓自由停車、平地和上樓自由轉彎、造價便宜、維修方便、安全性能好、操作簡便、導向性能好及適用范圍廣等特點。
[0033]2、本發(fā)明中的升降裝置包括升降電機、角度調節(jié)導軌及角度調節(jié)滑塊，可以保證使用者處于一個舒適、安全的高度和傾斜度，提高了舒適性、安全性及操作性。
[0034]3、本發(fā)明中的方向裝置包括腳踏板控制盤、導向輪、導向輪支架、導向輪支架連接板、第一萬向轉動軸、轉向傳動桿、第二萬向轉動軸、方向連接桿、連接軸承、導向輪上下控制盤、導向輪左右控制盤、轉向軸、固定柱、腳踏板外軸、導向輪內軸、第一腳踏板鏈輪、第二腳踏板鏈輪、第一導向輪鏈輪、第二導向輪鏈輪、腳踏板鏈條及導向輪鏈條，可以實現(xiàn)整個輪椅的左右，上下方向控制，左右、上下方向控制互不干涉，結構簡單，操控性能好。
[0035]4、本發(fā)明中的調節(jié)·松緊輪安裝處的爬樓星輪上開設“十”字形槽，調節(jié)松緊輪通過調節(jié)彈簧設置在“十”字形槽內，可以實現(xiàn)上下、左右調節(jié)鏈條松緊度，能更好的傳動，性能進一步的提聞。
[0036]5、本發(fā)明設置防側翻安全裝置和圓環(huán)形減速通槽，提高輪椅整體的安全性。
[0037]6、本發(fā)明各個運動部件互不干涉，當需要維修時，只需維修壞掉的一部分，維修簡便，維修成本低，各個零件均可以在市面上購得，性價比高。
[0038]7、本發(fā)明中的導向輪包括前導向輪和后導向輪，前導向輪包括前導向輪子、活動連接插銷、前導向輪彈簧、前導向輪固定柱及剎車片；爬樓時起到剎車的作用，使爬樓更穩(wěn)
定，安全性進一步提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為一種多功能爬樓輪椅的整體結構示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明中底盤驅動裝置的結構示意圖；
[0041]圖3為本發(fā)明中導向輪左右控制盤處的結構示意圖；
[0042]圖4為本發(fā)明中方向裝置的結構示意圖；
[0043]圖5為本發(fā)明中轉向傳動桿的結構示意圖；[0044]圖6為實施例2中爬樓星輪處的結構示意圖；
[0045]圖7為實施例3中爬樓星輪處的結構示意圖；
[0046]圖8為本發(fā)明中前導向輪的結構示意圖。
[0047]圖中標號與名稱如下:
[0048]
【權利要求】
1.一種多功能爬樓輪椅，其特征在于:包括輪椅裝置、底盤驅動裝置、爬樓星輪、升降裝置、方向裝置和控制裝置；其中，底盤驅動裝置包括行走電機、爬樓電機、爬樓輪變速軸、主內軸、主外軸、第一行走鏈輪、若干第二行走鏈輪、第一爬樓鏈輪、第二爬樓鏈輪、若干調節(jié)松緊輪、輪子、行走鏈條及爬樓鏈條；行走電機和爬樓電機分別設于輪椅裝置上，行走電機與主內軸連接，主內軸兩端設置第一行走鏈輪，若干第二行走鏈輪均勻分布在爬樓星輪上，第一行走鏈輪通過行走鏈條及若干調節(jié)松緊輪連接若干第二行走鏈輪，若干第二行走鏈輪連接輪子；爬樓電機通過爬樓鏈條與爬樓輪變速軸連接，爬樓輪變速軸兩端設置第一爬樓鏈輪，第一爬樓鏈輪通過爬樓鏈條與第二爬樓鏈輪連接，第二爬樓鏈輪與主外軸連接，第二爬樓鏈輪帶動爬樓星輪，主外軸內設置主內軸；升降裝置設于輪椅裝置下方，方向裝置設于輪椅裝置前端，控制裝置設于輪椅裝置上，控制裝置連接行走電機和爬樓電機。
2.根據(jù)權利要求1所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于:所述輪椅裝置包括座椅、座椅支架、靠位板、座椅靠背調節(jié)軸、扶手及腳踏板；其中，座椅設置在座椅支架上，靠位板通過座椅靠背調節(jié)軸連接在座椅支架上，座椅左右兩側均設有扶手，扶手上設置控制裝置，腳踏板安裝在座椅如端。
3.根據(jù)權利要求2所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于:所述升降裝置包括升降電機、角度調節(jié)導軌及角度調節(jié)滑塊；其中，角度調節(jié)導軌設于座椅下表面，角度調節(jié)導軌上設置角度調節(jié)滑塊，角度調節(jié)滑塊與升降電機連接，升降電機固接于座椅支架上。
4.根據(jù)權利要求2所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于:所述方向裝置包括腳踏板控制盤、導向輪、導向輪支架、導向輪支架連接板、第一萬向轉動軸、轉向傳動桿、第二萬向轉動軸、方向連接桿、連接軸承、導向輪上下控制盤、導向輪左右控制盤、轉向軸、固定柱、腳踏板外軸、導向輪內軸、第一腳踏板鏈輪、第二腳踏板鏈輪、第一導向輪鏈輪、第二導向輪鏈輪、腳踏板鏈條及導向輪鏈條；其中，導向輪支架下表面安裝導向輪，導向輪支架上表面安裝第一萬向轉動軸，導向輪支架端部通過連接軸承連接導向輪支架連接板一端，導向輪支架連接板另一端連接第二導向輪鏈輪；導向輪支架上方設置腳踏板，腳踏板上設置固定柱，固定柱內設置轉向軸，轉向軸一端部連接導向輪左右控制盤，轉向軸另一端部穿過腳踏板與方向連接桿連接，方向連接桿連接第二萬向轉動軸，第一萬向轉動軸和第二萬向轉動軸用轉向傳動桿連接；腳踏板一端部設置第二腳踏板鏈輪，腳踏板外軸內設置導向輪內軸，腳踏板外軸與座椅支架固接，導向輪內軸端部連接導向輪上下控制盤，導向輪內軸另一端部設置第一導向輪鏈輪，第一導向鏈輪和第二導向鏈輪通過導向輪鏈條連接；腳踏板外軸端部連接腳踏板控制盤，腳踏板外軸上設置第一腳踏板鏈輪，第一腳踏板鏈輪和第二腳踏板鏈輪通過腳踏板鏈條連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于:所述爬樓星輪為三星輪或四星輪或五星輪或六星輪；所述控制裝置為PLC控制器或若干個控制按鈕。
6.根據(jù)權利要求2所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于:還包括防側翻安全裝置，所述防側翻安全裝置包括安全氣囊和便攜式氣泵，便攜式氣泵安裝在座椅支架上，安全氣囊設于爬樓星輪外側，便攜式氣泵與安全氣囊連接，便攜式氣泵由控制裝置控制。
7.根據(jù)權利要求1所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于:所述調節(jié)松緊輪安裝處的爬樓星輪上開設“十”字形槽，調節(jié)松緊輪通過調節(jié)彈簧設置在“十”字形槽內。
8.根據(jù)權利要求2所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于:所述爬樓星輪內側設置圓環(huán)形減速通槽，減速通槽內側設置相對的若干半圓形減速突起，減速通槽對應的座椅支架上設置減速塊，減速塊與減速氣泵連接，減速氣泵由控制裝置控制，座椅支架上設置有攝像頭，攝像頭正對爬樓星輪，顯示屏設于扶手上，攝像頭與顯示屏連接。
9.根據(jù)權利要求4所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于:還包括腳踏板控制電機和導向輪上下控制電機；腳踏板控制電機和導向輪上下控制電機均安裝在座椅支架上，所述腳踏板控制盤與腳踏板控制電機連接，導向輪上下控制盤與導向輪上下控制電機連接，腳踏板控制電機和導向輪上下控制電機均由控制裝置控制。
10.根據(jù)權利要求4所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于:所述導向輪包括前導向輪和后導向輪，前導向輪包括前導向輪子、活動連接插銷、前導向輪彈簧、前導向輪固定柱及剎車片；前導向輪固定柱與導向輪支架下表面連接，活動連接插銷與前導向輪固定柱連接，活動連接插銷上連接有前導向輪彈簧，活動連接插銷的端部設有前導向輪子，前導向輪子正上方設置剎車片，剎車片的端部與前導向輪固定柱及前導向輪彈簧連接；后導向輪包括后導向三星輪及后導向輪固定柱，后導向輪固定柱一端與導向輪支架下表面連接，后導向輪固定柱另一端與后導向三 星輪連 接。
【文檔編號】A61G5/10GK103536404SQ201310551635
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權日:2013年11月8日
【發(fā)明者】梁德福 申請人:梁德福