專利名稱：具有緩沖機(jī)構(gòu)的輪椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于輪椅和其它個人行動車輛的懸架系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
輪椅設(shè)計成能為身體有傷殘的使用者提供機(jī)動性能。電動輪椅通常包括底架，該底架利用驅(qū)動輪和惰輪、腳輪或防翻輪的結(jié)合將其支撐在地面上。安裝在底架上的是座椅和用于支撐輪椅使用者的座椅靠背。電動輪椅設(shè)置有懸架系統(tǒng)，以便在輪椅使用者行駛在不平的路表面上時起到緩沖作用，并且由此為使用者提供平穩(wěn)的駕駛。在輪椅安裝有懸架系統(tǒng)時，在輪椅朝任一方向突然加速或減速造成輪椅座和坐在椅座上的人產(chǎn)生不希望的傾斜或搖擺。例如，如果通過對驅(qū)動輪減少供應(yīng)能量而使輪椅突然減速，則輪椅座和坐在椅座上的人將趨于朝前傾斜。若為了消除因輪椅速度發(fā)生變化而產(chǎn)生的傾斜和搖擺而對輪椅結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種輪椅，該輪椅設(shè)置有緩沖系統(tǒng)，以在輪椅突然減速或沿傾斜表面下行時減少輪椅的向前傾斜。
根據(jù)本發(fā)明還提供一種輪椅，其具有框架，和樞轉(zhuǎn)地連接在框架上的后懸架，以及用于在輪椅突然減速或沿傾斜表面下行時減少輪椅的向前傾斜的緩沖系統(tǒng)。所述緩沖系統(tǒng)包括夾緊件，其選擇性地夾緊以樞轉(zhuǎn)方式安裝在框架上的軸，從而改變所施加的阻尼力以減少輪椅的向前傾斜，且后懸架以當(dāng)輪椅向前傾斜時后懸架系統(tǒng)從中立位置樞轉(zhuǎn)而增大阻尼力的方式連接于緩沖系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明還提供一種輪椅，其具有框架和樞轉(zhuǎn)地連接在框架上的后懸架，所述輪椅帶還具有緩沖系統(tǒng)，以在輪椅突然減速或沿傾斜表面下行時減少輪椅的向前傾斜。后懸架以當(dāng)輪椅向前傾斜時后懸架系統(tǒng)從中立位置樞轉(zhuǎn)而逐漸增大阻尼力的方式連接于緩沖系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明還提供一種輪椅，其具有緩沖系統(tǒng)，以在輪椅突然減速或沿傾斜表面下行時減少輪椅的向前傾斜。所述緩沖系統(tǒng)構(gòu)造成以輪椅向前傾斜越大則產(chǎn)生抑制向前傾斜的阻尼力越大的方式逐漸抑制輪椅向前傾斜。
本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)附圖和下面對優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述將對本發(fā)明的各種目的和優(yōu)勢更加顯而易見。


圖1是輪椅的示意性正視圖。
圖2是輪椅懸架系統(tǒng)的示意性正視圖。
圖3是輪椅懸架系統(tǒng)的緩沖機(jī)構(gòu)的示意性正視圖。
圖4是從前面看的緩沖機(jī)構(gòu)的示意性透視圖。
圖5是從后面看的緩沖機(jī)構(gòu)的示意性透視圖。
圖6是緩沖機(jī)構(gòu)的夾緊件的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
懸架和輪椅自身的一些結(jié)構(gòu)特征在圖1-3中示出。如圖1所示，輪椅10包括上面裝有座位14的框架12。懸架16設(shè)置有中間驅(qū)動輪18的安裝架、多個后腳輪20(其也可以是防翻輪)和框架12上的一個或多個前腳輪22。如圖2所示，輪椅懸架包括上面安裝有齒輪箱26的驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24、電機(jī)28和驅(qū)動輪18(未在圖2中示出，但安裝在齒輪箱上)。將驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24安裝在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)30處進(jìn)行樞轉(zhuǎn)，所述樞轉(zhuǎn)點(diǎn)30相對于框架12固定。即便輪椅在凹凸不平的表面行進(jìn)時，此結(jié)構(gòu)也能夠使驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24、且因此使驅(qū)動輪18相對于框架12向上和向下移動，從而為輪椅使用者提供平穩(wěn)的駕駛。在無牽引時，該結(jié)構(gòu)還能夠使中間輪驅(qū)動的輪椅在洼地上行進(jìn)，而沒有使驅(qū)動輪懸在半空中。
前腳輪22安裝在腳輪殼體32內(nèi)，所述腳輪殼體32利用前連桿樞轉(zhuǎn)地安裝在框架12上，可選擇的，前連桿包括上連桿36和下連桿38。后腳輪20，其可以是防翻輪，其利用后樞轉(zhuǎn)臂47樞轉(zhuǎn)地安裝在框架12上，所述后樞轉(zhuǎn)臂47在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)49處樞轉(zhuǎn)地連接在框架12上。
可選用的撓性張緊皮帶50將驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24連接到上連桿36上。當(dāng)驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)30朝向下方向旋轉(zhuǎn)時，張緊皮帶50將朝著向后方向拉。驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24朝向下方向旋轉(zhuǎn)的方向?qū)槿鐖D中所示的順時針方向，所述圖為從左側(cè)觀看輪椅的視圖。當(dāng)觀看輪椅的右側(cè)時，驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24的向下旋轉(zhuǎn)方向?qū)槟鏁r針方向。上腳輪連桿36的旋轉(zhuǎn)將腳輪殼體32和前腳輪22抬離地面，從而能夠使輪椅10更加順利地通過障礙物。
如圖3-5所示，緩沖夾緊件55樞轉(zhuǎn)地連接到驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24上，并且同時安裝用于在基本豎直的軸56上滑動?？梢岳斫獾氖?，若將夾緊件以不同位置或方位連接到驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24上，則其可被設(shè)置成在不豎直的軸上滑動。圖3示出了豎直軸56樞轉(zhuǎn)地在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)58處安裝在輪椅框架12。當(dāng)驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24繞其樞轉(zhuǎn)軸線30樞轉(zhuǎn)時，夾緊件55在豎直軸56上上下滑動。若夾緊件55被鎖定在豎直軸56上，則驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24可相對于輪椅框架12被鎖住，并且輪椅框架12以及安裝在框架12上的座位14的向前傾斜將被完全阻止。但是，若不使用能夠鎖定在豎直軸56上的夾緊件55，則夾緊件應(yīng)為緩沖夾緊件。緩沖夾緊件55壓在軸56上的程度影響著將有多大的阻尼力施加于驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24相對于輪椅框架12的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。由于夾緊件55為緩沖夾緊件，所以在驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24和框架12之間不會發(fā)生鎖定。這意味著，即使在緩沖夾緊件55緊緊地夾在豎直軸56上時，驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24上的足夠大的額外的力也將使輪椅框架12、座位14和由框架12支撐的輪椅使用者仍向前傾斜。
如圖6所示，夾緊件55包括夾緊件主體60，其具有截頭圓錐形內(nèi)孔64。位于孔64內(nèi)的是一具有截頭圓錐形外表面68的中空插件66，該截頭圓錐形外表面68基本與孔64的內(nèi)表面的形狀相對應(yīng)。當(dāng)插件66向上移動進(jìn)入孔64內(nèi)時，插件表面68與孔64的內(nèi)表面相接合。夾緊件主體60和插件66均位于基本上為豎直軸56的周圍，并且安裝成可在軸56上上下移動。本發(fā)明的插件66由聚合物材料制成，但也可使用其它的適宜材料?？梢岳斫獾氖?，只要能施加逐漸增加的阻尼力，則緩沖夾緊件可采用其它結(jié)構(gòu)。
插件66由螺釘72和底板74被保持到位。也可使用其它裝置。彈簧76將插件66向上壓進(jìn)夾緊件55的主體60。當(dāng)插件66被向上驅(qū)動進(jìn)入孔64內(nèi)時，截頭圓錐表面的錐度使插件66壓靠豎直軸56的壓力增大，從而隨著增大的力而夾緊軸56。由夾緊件所產(chǎn)生的增大的夾緊力增大了夾緊件對驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂的運(yùn)動的阻尼力。安裝在夾緊件主體60頂部上的桿80可被向下推或向下壓，以相對于夾緊件主體60稍稍地向下移動推力環(huán)82和插件66，從而減小了豎直軸56上的夾緊件80的壓力，從而產(chǎn)生低的阻尼力。此結(jié)構(gòu)向下運(yùn)動的作用與彈簧76所施加的向上的力相反。桿80由線纜84啟動，以控制夾緊件所施加的阻尼力。優(yōu)選地，夾緊件80的系統(tǒng)構(gòu)造成使得防故障結(jié)構(gòu)是緩沖結(jié)構(gòu)(damped configuration)，但其也可構(gòu)造成非緩沖式的結(jié)構(gòu)?？梢钥闯觯髴壹艿男遁d允許桿80和環(huán)82收回，并且允許彈簧76將插件66抬升到與孔64的內(nèi)部相接觸，從而給軸56施加阻尼力。
作為一種選擇，在插件66的內(nèi)、外面上具有多個凹槽。這些凹槽構(gòu)造成并設(shè)置成可允許更好地與軸56相配合，以保證插件66里面的接觸表面面積大于插件66外面的接觸表面面積，并且當(dāng)緩沖夾緊件55變濕時允許流體從緩沖夾緊件55流出。插件66的凹槽結(jié)構(gòu)確保插件66壓靠在軸56上的接觸負(fù)載高于其與夾緊件主體60的內(nèi)表面的接觸負(fù)載。在后懸架90重新與地面接觸而引起緩沖夾緊件發(fā)生完全卸載或釋放之前輪椅從傾斜狀態(tài)后仰時，該結(jié)構(gòu)允許緩沖夾緊件55部分地釋放或減少在軸56上的夾緊力?？梢圆捎美缈椎钠渌砻嫣匦詠硖娲疾邸?br> 緩沖夾緊件55利用線纜84連接到后懸架90上。更具體地，線纜84連接至減震器安裝塊92上，所述減震器安裝塊92連接到后減震器94的上端部。后減震器94的下端部間接地連接到后腳輪20上。減震器安裝塊92樞轉(zhuǎn)安裝，以在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)96處進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。在輪椅操作過程中，由于施加在后腳輪20上的負(fù)載變化，且又由于輪椅在行進(jìn)過程中的地面的變化，而使后腳輪20的位置將相對于框架12發(fā)生變化。施加到軸56上的阻尼力的大小是后懸架90相對于框架12的位置以及在緩沖夾緊件55上選擇的彈簧預(yù)加負(fù)載量的函數(shù)。可以看出，夾緊件55選擇性地夾緊所述軸。當(dāng)插件66在彈簧76的作用下允許向上插入到夾緊件主體60內(nèi)時，則作用在軸56上的夾緊件55的夾緊力或阻尼力逐漸增大。在任何時候，夾緊力的具體數(shù)值都是根據(jù)后懸架90的作用來選擇。調(diào)節(jié)線纜84，從后懸架90的位置起確定緩沖作用點(diǎn)，即夾緊件55開始夾緊的點(diǎn)。
在正常的平衡狀態(tài)下，例如輪椅在水平地面上行進(jìn)時，后減震器94向上推減震器安裝塊92。當(dāng)后懸架90上的向上負(fù)載逐漸變小時，例如在突然剎車動作出現(xiàn)時，后減震器94從減震器安裝塊92伸長或懸掛。這使得減震器安裝塊92繞著其樞轉(zhuǎn)軸線96旋轉(zhuǎn)，釋放了連接線纜84上的張力，且允許桿80和環(huán)82收回。當(dāng)該動作發(fā)生時，彈簧76將抬升插件66，使其與孔64的內(nèi)部接觸更多。該動作使軸56上的力增大，并導(dǎo)致夾緊件55相對于軸56和相對于輪椅框架12的緩沖運(yùn)動。其使驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24以及驅(qū)動輪18相對于框架12有更多的限制性運(yùn)動，即較少的自由運(yùn)動。如上面所提到的，由于驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24上的足夠的額外力將仍會引起輪椅框架12傾斜，所以即便運(yùn)動受到更多的限制，但是相關(guān)的運(yùn)動沒有完全被阻止?？梢钥闯?，后懸架90以當(dāng)輪椅向前傾斜時后懸架90從中立位置樞轉(zhuǎn)而逐漸增大阻尼力的方式被連接于緩沖系統(tǒng)。
在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，對輪椅傾斜的減少可利用傳感器或電子轉(zhuǎn)換傳感器的方法進(jìn)行控制。傳感器(未示出)附著于后懸架90上，例如后減震器94上。在輪椅向前傾斜過程中，向前傾斜的作用力趨于抬升后懸架90，從而后懸架90繞著樞轉(zhuǎn)點(diǎn)49旋轉(zhuǎn)。機(jī)電式緩沖單元(未示出)樞轉(zhuǎn)地連接在驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)臂24和輪椅框架12之間。當(dāng)后懸架90去掉負(fù)載時，即處于傾斜狀態(tài)，傳感器或轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)造成將信號發(fā)送給機(jī)電式緩沖單元，以增加施加到懸架系統(tǒng)的阻尼力的大小，從而減少傾斜。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能夠理解的，雖然上述所說明的內(nèi)容主要集中在向前傾斜上，但是本發(fā)明也可用于抵消向后的傾斜。
本發(fā)明的操作原理和方式已在其優(yōu)選實(shí)施例中加以描述。但是應(yīng)注意，在不脫離本發(fā)明的范圍情況下，除了按照具體舉例和描述的方式之外，也可以以其它方式實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種輪椅，其具有緩沖系統(tǒng)，以在輪椅突然減速或沿傾斜表面下行時減少輪椅的向前傾斜。
2.如權(quán)利要求1所述的輪椅，其中所述緩沖系統(tǒng)包括選擇性地夾緊軸的夾緊件，從而改變所施加的阻尼力以減少所述輪椅的向前傾斜。
3.如權(quán)利要求2所述的輪椅，其中所述軸是基本上豎直的軸。
4.如權(quán)利要求2所述的輪椅，其中所述軸樞轉(zhuǎn)地安裝在所述輪椅的框架上。
5.如權(quán)利要求2所述的輪椅，其中所述夾緊件包括具有截頭圓錐形內(nèi)孔的夾緊件主體；和中空插件，該插件具有基本上與所述孔的內(nèi)表面的形狀相對應(yīng)的截頭圓錐形外表面，所述夾緊件主體和所述插件均位于所述軸的周圍，并且所述夾緊件主體和所述插件安裝成在所述軸上上下移動，且所述插件和所述夾緊件主體被構(gòu)造成當(dāng)所述插件向上移動到所述孔中時，所述插件的所述外表面與所述孔的所述內(nèi)表面相接合，因此增大了所述夾緊件在所述軸上的夾緊力。
6.如權(quán)利要求5所述的輪椅，其中所述插件的內(nèi)、外面上具有多個凹槽。
7.如權(quán)利要求2所述的輪椅，其中所述輪椅包括后懸架，后懸架樞轉(zhuǎn)地連接于所述輪椅的框架，且所述后懸架以當(dāng)所述輪椅向前傾斜時所述后懸架系統(tǒng)從中立位置樞轉(zhuǎn)而增大阻尼力的方式連接于所述緩沖系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求7所述的輪椅，其中線纜將所述后懸架與所述夾緊件連接起來。
9.如權(quán)利要求2所述的輪椅，其中所述緩沖系統(tǒng)具有防故障結(jié)構(gòu)，該防故障結(jié)構(gòu)是緩沖結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求1所述的輪椅，其中所述緩沖系統(tǒng)包括機(jī)電式緩沖單元。
11.如權(quán)利要求1所述的輪椅，其中所述緩沖系統(tǒng)包括連接到所述輪椅的后懸架上的傳感器。
12.如權(quán)利要求1所述的輪椅，其中所述緩沖系統(tǒng)具有防故障結(jié)構(gòu)，該防故障結(jié)構(gòu)是緩沖結(jié)構(gòu)。
13.一種輪椅，其具有框架和樞轉(zhuǎn)地連接于所述框架的后懸架，以及用于在所述輪椅突然減速或沿傾斜表面下行時減小所述輪椅的向前傾斜的緩沖系統(tǒng)，所述緩沖系統(tǒng)包括夾緊件，夾緊件選擇性地夾緊以樞轉(zhuǎn)方式安裝在所述框架上的軸，從而改變所施加的阻尼力以減少所述輪椅向前傾斜，其中所述后懸架以當(dāng)所述輪椅向前傾斜時使所述后懸架系統(tǒng)從中立位置樞轉(zhuǎn)而增大所述阻尼力的方式連接于緩沖系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求13所述的輪椅，其中所述夾緊件包括具有截頭圓錐形內(nèi)孔的夾緊件主體；和中空插件，該插件具有基本上與所述孔的內(nèi)表面的形狀相對應(yīng)的截頭圓錐形外表面，所述夾緊件主體和所述插件均位于所述軸的周圍，并且所述夾緊件主體和所述插件安裝成能夠在所述軸上上下移動，所述插件和所述夾緊件主體構(gòu)造成當(dāng)所述插件向上移動到所述孔中時，所述插件的所述外表面與所述孔的所述內(nèi)表面相接合，從而增大所述夾緊件在所述軸上的夾緊力。
15.一種輪椅，其具有框架和樞轉(zhuǎn)地安裝在所述框架上的后懸架，所述輪椅帶還具有緩沖系統(tǒng)，以在所述輪椅突然減速或沿傾斜表面下行時減少所述輪椅的向前傾斜，其中所述后懸架以當(dāng)所述輪椅向前傾斜時所述后懸架系統(tǒng)從中立位置樞轉(zhuǎn)而逐漸增大所述阻尼力的方式連接于所述緩沖系統(tǒng)。
16.如權(quán)利要求15所述的輪椅，其中線纜將所述后懸架與所述夾緊件連接起來。
17.一種輪椅，其具有緩沖系統(tǒng)，以在所述輪椅突然減速或沿傾斜表面下行時減少所述輪椅的向前傾斜，所述緩沖系統(tǒng)構(gòu)造成以輪椅向前傾斜越大則產(chǎn)生的抑制向前傾斜的阻尼力越大的方式逐漸抑制所述輪椅向前傾斜。
18.如權(quán)利要求17所述的輪椅，其中所述緩沖系統(tǒng)包括選擇性地夾緊軸的夾緊件，從而改變所施加的阻尼力以減少所述輪椅的向前傾斜。
19.如權(quán)利要求18所述的輪椅，其中所述軸是樞轉(zhuǎn)地安裝在所述輪椅的框架上的基本上豎直的軸。
20.如權(quán)利要求19所述的輪椅，其中所述夾緊件包括具有截頭圓錐形內(nèi)孔的夾緊件主體；和中空插件，該插件具有基本上與所述孔的內(nèi)表面的形狀相對應(yīng)的截頭圓錐形外表面，所述夾緊件主體和所述插件均位于所述軸的周圍，并且所述夾緊件主體和所述插件安裝成可在所述軸上上下移動，所述插件和所述夾緊件主體構(gòu)造成當(dāng)所述插件向上移動到所述孔中時，所述插件的所述外表面與所述孔的所述內(nèi)表面相接合，從而增大所述夾緊件在所述軸上的夾緊力。
21.如權(quán)利要求20所述的輪椅，其中所述插件的內(nèi)、外面上具有多個凹槽。
22.如權(quán)利要求17所述的輪椅，其中所述輪椅包括樞轉(zhuǎn)地連接于所述輪椅的框架的后懸架，所述后懸架以當(dāng)所述輪椅向前傾斜時所述后懸架系統(tǒng)從中立位置樞轉(zhuǎn)而增大所述阻尼力的方式連接于所述緩沖系統(tǒng)。
23.如權(quán)利要求18所述的輪椅，其中所述緩沖系統(tǒng)具有防故障結(jié)構(gòu)，該防故障結(jié)構(gòu)是緩沖結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種輪椅，其具有緩沖系統(tǒng)，以在輪椅突然減速或沿傾斜表面下行時減少輪椅的向前傾斜。該緩沖系統(tǒng)包括選擇性地夾緊軸的夾緊件。
文檔編號B60R21/00GK101048122SQ200580034067
公開日2007年10月3日 申請日期2005年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月8日
發(fā)明者達(dá)里爾·R·保爾斯, 塞繆爾·D·特拉辛格 申請人:日出醫(yī)藥Hhg公司