本發(fā)明涉及一種機械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種可變輪式爬樓梯輪椅。

背景技術(shù)：
全國老、弱、病、殘群體人口眾多，對于戶外和室內(nèi)爬樓出行多有不便，對代步工具的需求量日益增大。為了解決這些特殊群體的現(xiàn)實難題，目前國內(nèi)外已采用了多種形式的可變輪式爬樓梯輪椅，包括手動和電動爬樓輪椅，有履帶式、輪組式、軌道式等。中國專利公開號為CN101703440A，名稱為電動爬樓輪椅車，其為一種的履帶式爬樓輪椅，使用履帶運動較平穩(wěn)，適應(yīng)地形范圍廣；中國發(fā)明專利申請?zhí)?01110234169.X，名稱為爬樓輪椅，其為一種輪式爬樓輪椅，前輪采用行星輪，后輪采用獨輪，通過電機驅(qū)動輪椅前端行走，結(jié)構(gòu)簡單，運動較為靈活。但是目前的可變輪式爬樓梯輪椅有一些缺陷，比如履帶式爬樓輪椅運動不靈活，體積大，笨重，對樓體損壞程度大，不適合普通居民樓道行走；而輪組式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高，穩(wěn)定性差；軌道式需要專用軌道，不適用普通消費者；有些依靠星輪式爬樓輪椅需要人推、拉，穩(wěn)定性差，操作麻煩；有些對于輪椅上下樓梯時椅子的平衡設(shè)計存在諸多不現(xiàn)實的缺陷，而使用電機驅(qū)動升降機構(gòu)來調(diào)節(jié)平衡，雖然可行，但存在著平衡調(diào)節(jié)反應(yīng)不靈敏，操作不靈活的缺陷。公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種可變輪式爬樓梯輪椅，從而克服現(xiàn)有可變輪式爬樓梯輪椅體積和質(zhì)量大、操作繁瑣、平衡穩(wěn)定性差的缺點。本發(fā)明的另一目的在于提供一種可變輪式爬樓梯輪椅的輪裝置，體積小、對樓梯損壞程度小，且能使輪椅運行平穩(wěn)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種可變輪式爬樓梯輪椅，包括機架、座椅、以及輪系機構(gòu)，所述的座椅設(shè)于所述機架上，所述的輪系機構(gòu)包括前輪和變形式后輪系統(tǒng)，所述前輪為行星輪，分別設(shè)于所述機架前端的兩側(cè)，所述變形式后輪系統(tǒng)設(shè)于所述機架后端的兩側(cè)，其特征在于，所述的變形式后輪系統(tǒng)包括：變形式后輪，其設(shè)于驅(qū)動軸上，該變形式后輪包括主動輪和從動輪，所述從動輪可相對轉(zhuǎn)動的與所述主動輪連接，所述從動輪可轉(zhuǎn)動的設(shè)于所述驅(qū)動軸上，所述主動輪固定設(shè)于所述驅(qū)動軸上，所述主動輪和從動輪分別包括輪轂和環(huán)繞設(shè)于該輪轂外表面均等分布的三段圓弧，所述從動輪的輪轂內(nèi)側(cè)上設(shè)有調(diào)節(jié)齒輪；以及非連續(xù)齒條帶裝置，其包括柔性帶和多個過渡傳動齒輪，所述柔性帶上部的內(nèi)表面設(shè)有一定間隔的上樓調(diào)節(jié)齒條和下樓調(diào)節(jié)齒條，所述調(diào)節(jié)齒輪位于所述間隔處并與所述上樓調(diào)節(jié)齒條和下樓調(diào)節(jié)齒條相互配合，在所述柔性帶前部的內(nèi)表面設(shè)有傳動調(diào)節(jié)齒條；所述多個過渡傳動齒輪設(shè)于所述機架上并與所述柔性帶相互配合，爬樓時，所述上樓調(diào)節(jié)齒條或下樓調(diào)節(jié)齒條與所述調(diào)節(jié)齒輪嚙合，帶動所述從動輪相對所述主動輪向轉(zhuǎn)動使得所述主動輪和從動輪上的三段圓弧相互重合，在平地行走時，所述上樓調(diào)節(jié)齒條或下樓調(diào)節(jié)齒條與所述調(diào)節(jié)齒輪嚙合，帶動所述從動輪相對所述主動輪轉(zhuǎn)動使得所述主動輪和從動輪上的三段圓弧相互錯開，形成一個圓。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，在所述主動輪上每段圓弧的兩端均設(shè)有過渡圓弧段。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，在所述從動輪轂外側(cè)上設(shè)有多個彈珠槽，在所述主動輪轂的一端設(shè)有與所述彈珠槽相互配合的多個彈珠件，通過彈珠件和彈珠槽的相互配合將所述主動輪可相對轉(zhuǎn)動的與所述從動輪連接。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述的彈珠件包括彈珠片和彈珠，所述彈珠片設(shè)于所述主動輪轂上的容槽內(nèi)，所述彈珠向該容槽外延伸。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述可變輪式爬樓梯輪椅用動力機構(gòu)驅(qū)動，所述動力機構(gòu)包括：第一動力機構(gòu)，所述第一動力機構(gòu)用以驅(qū)動所述座椅的升降以及所述變形式后輪的變形；以及第二動力機構(gòu)，其與所述驅(qū)動軸連接，用以驅(qū)動所述輪椅的前后運功。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述平衡調(diào)節(jié)裝置包括：支撐座，其設(shè)于所述機架上；載重?fù)u桿，其設(shè)于所述座椅的下方，所述載重?fù)u桿的一端與所述支撐座活動連接；升降調(diào)節(jié)機構(gòu)，其包括升降齒條和第一齒輪，所述升降齒條上端與所述載重?fù)u桿活動連接，所述升降齒條設(shè)于導(dǎo)槽上，所述導(dǎo)槽設(shè)于所述機架上，所述第一齒輪與所述升降齒條相互嚙合，所述第一齒輪設(shè)于第一傳動軸上，所述第一傳動軸與所述第一動力機構(gòu)連接。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述傳動調(diào)節(jié)齒條與主動傳動齒輪相互嚙合，所述主動傳動齒輪設(shè)于第二傳動軸上，所述第二傳動軸通過鏈輪機構(gòu)與所述第一傳動軸連接；所述的過渡傳動齒輪為三個，其中兩個過渡傳動齒輪位于所述柔性帶后部內(nèi)表面的上下端，另一個過渡傳動齒輪位于所述柔性帶前部內(nèi)表面。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，還包括減震器，其設(shè)于所述座椅的下表面與載重?fù)u桿之間。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，在所述的驅(qū)動軸上設(shè)有棘輪機構(gòu)。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述的前輪為三行星輪。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：(1)本發(fā)明的可變輪式爬樓梯輪椅，采用變形式后輪和行星式前輪的相互配合，可以靈活地實現(xiàn)座椅水平狀態(tài)的自我平衡調(diào)節(jié)，提高輪椅的穩(wěn)定性和安全性，平衡調(diào)節(jié)反應(yīng)靈敏，且操作簡便，便于操作。(2)本發(fā)明采用變形式后輪，該后輪包括主動輪和從動輪，從動輪可相對轉(zhuǎn)動的與所述主動輪連接，爬樓時，主動輪上的三段圓弧與從動輪上的三段圓弧相互重合，重合在一起的圓弧與樓梯接觸，驅(qū)動軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動，主動輪和從動輪也一起轉(zhuǎn)動，緊鄰的圓弧與相鄰的樓梯面接觸，由此不斷循環(huán)，實現(xiàn)爬樓功能；在平地行走時，所述主動輪上的三段圓弧與所述從動輪上的三段圓弧相互錯開，形成一個圓，驅(qū)動軸驅(qū)動主動輪和從動輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)輪椅在平地行駛。通過該變形式后輪，實現(xiàn)輪椅在爬樓運動狀態(tài)和水平運動狀態(tài)的自由轉(zhuǎn)換，是輪椅運行更為平穩(wěn)。(3)在變形式后輪主動輪的圓弧兩端設(shè)有過渡圓弧段，在爬樓時，從一個樓梯面運動到另一個樓梯面時能更好的過渡，減少爬樓所需的動力，同時使輪椅運行更為平穩(wěn)。附圖說明圖1是本發(fā)明可變輪式爬樓梯輪椅的機構(gòu)示意圖；圖2是輪椅在平地行走時，變形式后輪和非連續(xù)性齒條帶的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是變形式后輪的分解圖；圖4是彈珠片將主動輪和從動輪連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是彈珠片的機構(gòu)示意圖；圖6是輪椅在平地行走時，非連續(xù)性齒條帶的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是上樓時，變形式后輪和非連續(xù)性齒條帶的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是下樓時，非連續(xù)性齒條帶的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。如圖1至圖2所示，根據(jù)本發(fā)明具體實施方式的一種可變輪式爬樓梯輪椅，包括動力機構(gòu)1、機架2和設(shè)于該機架上的座椅3，還包括：平衡調(diào)節(jié)裝置4，其與座椅3和動力機構(gòu)1連接，用以調(diào)節(jié)上下樓時座椅的平衡；以及輪系機構(gòu)5，其包括：兩個前輪51，分別設(shè)于機架2前端的兩側(cè)，兩個前輪51設(shè)于第二驅(qū)動軸8的兩端，該前輪51為三行星輪，三行星輪包括三個沿軸向成120°均布的獨立小滾輪，三個小滾輪即可沿第二驅(qū)動軸8周轉(zhuǎn)，又可沿各自的小軸自傳，且具有一定軸向方向的角度調(diào)節(jié)，以便實現(xiàn)輪椅行走方向的調(diào)節(jié)。在機架1的后端兩側(cè)分別設(shè)有變形式后輪系統(tǒng)，該變形式后輪系統(tǒng)包括：變形式后輪系統(tǒng)52，其設(shè)于一驅(qū)動軸6上，該變形式后輪包括主動輪521和從動輪522，從動輪522可相對轉(zhuǎn)動的與主動輪521連接，從動輪522通過軸承設(shè)于驅(qū)動軸6上，當(dāng)從動輪522受到驅(qū)動時，可沿驅(qū)動軸6轉(zhuǎn)動，主動輪521通過鍵固定設(shè)于驅(qū)動軸6上，在驅(qū)動軸6上設(shè)于有棘輪機構(gòu)7，當(dāng)輪椅爬樓時，需要在樓梯上停車時，通過棘輪機構(gòu)7使輪椅固定在樓梯上，提高安全性。以及非連續(xù)齒條帶裝置53，其與平衡調(diào)節(jié)4連接，非連續(xù)齒條帶裝置53設(shè)于變形式后輪系統(tǒng)52上，用以控制主動輪521和從動輪522連接點的轉(zhuǎn)換。使輪椅能夠在爬樓運動和平地運動之間自由轉(zhuǎn)換。如圖2至圖5所示，變形式后輪系統(tǒng)52，其設(shè)于一驅(qū)動軸6上，該變形式后輪包括主動輪521和從動輪522，主動輪521可相對轉(zhuǎn)動的與從動輪522連接，從動輪522可轉(zhuǎn)動的設(shè)于驅(qū)動軸6上，主動輪521固定設(shè)于驅(qū)動軸6上，從動輪522包括從動輪轂5221和環(huán)繞設(shè)于該從動輪轂外表面均等分布的三段圓弧5222，圓弧之間的角度為120°，在每段圓弧5222的外表面設(shè)有摩擦材料(例如橡膠)，從動輪轂5221的一端與一調(diào)節(jié)齒輪54連接，在從動輪轂5221外側(cè)上設(shè)有環(huán)繞均勻分布有六個彈珠槽5223，彈珠槽5223之間的角度為60°。主動輪521包括主動輪轂5211和環(huán)繞設(shè)于該主動輪轂外表面均等 分布的三段圓弧5212，圓弧之間的角度為120°，在每段圓弧5212的外表面設(shè)有摩擦材料(例如橡膠)，每段圓弧5212的兩端均設(shè)有過渡圓弧段，在主動輪轂5211的內(nèi)側(cè)環(huán)繞均勻設(shè)有與從動輪轂外側(cè)上六個彈珠槽5223相對應(yīng)的六個容槽5213，容槽5213之間的角度為60°，每個容槽5213內(nèi)設(shè)有與彈珠槽5223相互配合的彈珠件523，該彈珠件523包括彈珠片5231和彈珠5232，彈珠片5231設(shè)于主動輪轂5211上的容槽5213內(nèi)，彈珠5232向該容槽外延伸。從動輪522可相對轉(zhuǎn)動的與主動輪521連接。爬樓時，通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)齒輪54轉(zhuǎn)動，從而帶動從動輪522轉(zhuǎn)動，而主動輪521不動，從動輪522的轉(zhuǎn)動，使得將彈簧件523上的彈珠5232滑出從動輪上的彈珠槽5223，待主動輪上的三段圓弧5212與從動輪上的三段圓弧5222相互重合時，調(diào)節(jié)齒輪54停止轉(zhuǎn)動，由于彈珠片5231的恢復(fù)作用，彈珠5232又被彈入從動輪上的彈珠槽5223內(nèi)，后輪的變形。爬樓時，主動輪521上的三段圓弧5212與從動輪522上的三段圓弧5222相互重合，重合在一起的圓弧與樓梯接觸，第一驅(qū)動軸6繼續(xù)轉(zhuǎn)動，主動輪和從動輪也一起轉(zhuǎn)動，緊鄰的圓弧與相鄰的樓梯面接觸，由此不斷循環(huán)，而前輪為三行星輪，第二驅(qū)動軸8的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，行星輪上的小滾輪與樓梯面接觸，相鄰的小滾輪與相鄰樓梯面接觸，通過前輪和后輪的相互配合，實現(xiàn)輪椅的爬樓功能。在圓弧表面設(shè)有摩擦材料，提高了爬樓時輪椅的安全性。在平地行走時，通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)齒輪54轉(zhuǎn)動，從而帶動從動輪522轉(zhuǎn)動，而主動輪521不動，從動輪522的轉(zhuǎn)動，使得將彈簧件523上的彈珠5232滑出從動輪上的彈珠槽5223，主動輪上的三段圓弧5212與從動輪上的三段圓弧5222相互錯開，形成一個圓，然后和前輪的小滾輪相互配合，輪椅即可在平地上行走。如圖1所示，上述技術(shù)方案中，該動力機構(gòu)1包括：第一動力機構(gòu)11，其與平衡調(diào)節(jié)裝置4連接，第一動力機構(gòu)用以驅(qū)動座椅3的升降以及變形式后輪系統(tǒng)52的變形；以及第二動力機構(gòu)12，其與第一驅(qū)動軸6和第二驅(qū)動軸8連接，用以驅(qū)動輪椅的爬樓和在平地運功。如圖1所示，上述技術(shù)方案中，該平衡調(diào)節(jié)裝置4包括：支撐座41，其 設(shè)于機架2上；載重?fù)u桿42，其設(shè)于座椅3的下方，其設(shè)于座椅3的下表面與載重?fù)u桿42之間設(shè)有減震器9，在載重?fù)u桿42的后部分設(shè)有搖塊44，載重?fù)u桿42的一端與支撐座41鉸接；升降調(diào)節(jié)機構(gòu)43，其包括升降齒條431和第一齒輪432，升降齒條431頂端與載重?fù)u桿上的搖塊44鉸接，升降齒條431設(shè)于導(dǎo)槽433內(nèi)，升降齒條431做升降運動時，在導(dǎo)槽433內(nèi)滑動，導(dǎo)槽433設(shè)于機架2上，第一齒輪432設(shè)于第一傳動軸45上并與升降齒條431相互嚙合，第一傳動軸45與第一動力機構(gòu)11連接，當(dāng)輪椅爬上樓時，第一動力機構(gòu)11驅(qū)動第一傳動軸45順時針轉(zhuǎn)動，帶動第一齒輪432轉(zhuǎn)動，帶動升降齒條431向上運動，使得座椅3達(dá)到水平后停止驅(qū)動，即第一動力機構(gòu)11停止工作。當(dāng)輪椅爬下樓時，第一動力機構(gòu)11驅(qū)動第一傳動軸45逆時針轉(zhuǎn)動，帶動第一齒輪432轉(zhuǎn)動，帶動升降齒條431向下運動，使得座椅3達(dá)到水平后停止驅(qū)動，即第一動力機構(gòu)11停止工作。通過平衡調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)，在使用時，提高了輪椅爬樓的舒適性和安全性。不必?fù)?dān)心從座椅上跌落或發(fā)生偏移。如圖1和圖2所示，上述技術(shù)方案中，該非連續(xù)齒條帶裝置53包括：柔性帶531，該柔性帶上部的內(nèi)表面設(shè)有上樓調(diào)節(jié)齒條533和下樓調(diào)節(jié)齒條532，上樓調(diào)節(jié)齒條533和下樓調(diào)節(jié)齒條532之間有間隔段，調(diào)節(jié)齒輪54位于柔性帶531中間并設(shè)于間隔段處，當(dāng)輪椅處于平地行走時，調(diào)節(jié)齒輪54與柔性帶531不接觸，在柔性帶531前部的內(nèi)表面還設(shè)有傳動調(diào)節(jié)齒條536，傳動調(diào)節(jié)齒條536與一主動傳動齒輪534相互嚙合，主動傳動齒輪534設(shè)于第二傳動軸46上，第二傳動軸46通過一鏈輪機構(gòu)47與第一傳動軸45連接；三個過渡傳動齒輪535，其中兩個過渡傳動齒輪設(shè)于機架2上，位于柔性帶531后部內(nèi)表面的上下端，另一個過渡傳動齒輪設(shè)于機架2上，位于柔性帶531前部下方的內(nèi)表面，即柔性帶531內(nèi)表面的右下方，避免調(diào)節(jié)齒輪54與柔性帶531上沒有齒條部分接觸。本發(fā)明爬樓輪椅工作流程如下：如圖7所示，輪椅上樓時，第一傳動軸45順時針轉(zhuǎn)動，通過鏈輪機構(gòu)47 帶動第二傳動軸46順時針轉(zhuǎn)動，第二傳動軸46上的主動傳動齒輪534順時針轉(zhuǎn)，由于主動傳動齒輪534和傳動調(diào)節(jié)齒條536嚙合，進而帶動柔性帶531順時針轉(zhuǎn)動，此時上樓調(diào)節(jié)齒條533與調(diào)節(jié)齒輪54嚙合，帶動調(diào)節(jié)齒輪54轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)齒輪54和從動輪522固連，從動輪522也發(fā)生轉(zhuǎn)動，彈珠件523上的彈珠滑出從動輪522上的彈珠槽5223，當(dāng)從動輪522相對于主動輪521順時針旋轉(zhuǎn)60°時，調(diào)節(jié)齒輪54與上樓調(diào)節(jié)齒條533脫離，第一動力機構(gòu)11停止工作，升降齒條431也已將座椅3調(diào)節(jié)到水平位置，而變形式后輪系統(tǒng)52也完成變形，主動輪521和從動輪522的圓弧重疊，開始爬上樓。如圖2所示，從上樓到平地運動時，開啟第一動力機構(gòu)11，帶動第一傳動軸45逆時針轉(zhuǎn)動，進而控制柔性帶531逆時針轉(zhuǎn)動，則調(diào)節(jié)齒輪54也逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)從動輪522相對于主動輪521逆時針旋轉(zhuǎn)60°時，調(diào)節(jié)齒輪54與上樓調(diào)節(jié)齒條533脫離，調(diào)節(jié)齒輪54位于上樓調(diào)節(jié)齒條533和下樓調(diào)節(jié)齒條532之間的間隔段處，變形式后輪系統(tǒng)52的主動輪521和從動輪522的圓弧相互錯開形成一個圓，開始平地運動。如圖8所示，下樓梯時，通過第一動力機構(gòu)11驅(qū)動第一傳動軸45逆時針轉(zhuǎn)動，柔性帶531逆時針轉(zhuǎn)動，此時下樓調(diào)節(jié)齒條532與調(diào)節(jié)齒輪54嚙合，帶動調(diào)節(jié)齒輪54轉(zhuǎn)動，從動輪522相對于主動輪521逆時針旋轉(zhuǎn)60°時，調(diào)節(jié)齒輪54與下樓調(diào)節(jié)齒條532脫離，第一動力機構(gòu)11停止工作，升降齒條431也已將座椅3調(diào)節(jié)到水平位置，而變形式后輪系統(tǒng)52也完成變形，主動輪521和從動輪522的圓弧重疊，開始爬下樓。如圖2所示，從下樓到平地運動時，開啟第一動力機構(gòu)11，帶動柔性帶531順時針轉(zhuǎn)動，從動輪522相對于主動輪521順時針旋轉(zhuǎn)60°時，調(diào)節(jié)齒輪54與下樓調(diào)節(jié)齒條532脫離，調(diào)節(jié)齒輪54位于上樓調(diào)節(jié)齒條533和下樓調(diào)節(jié)齒條532之間的間隔段處，變形式后輪系統(tǒng)52的主動輪521和從動輪522的圓弧相互錯開形成一個圓，開始平地運動。前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述 教導(dǎo)，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。