專利名稱：電動步行式無障礙輪椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種電動步行式無障礙輪椅，它是能在平地和樓梯上都可通行的，專供病殘人上下樓和出行代步的無障礙輪椅。
在本發(fā)明做出之前，病殘人所用的大都是只能在平地上行走的輪椅，難以解決他們經(jīng)樓梯上下出行難題，目前國內(nèi)雖已有無障礙輪椅的專利技術(shù)，但由于該技術(shù)是單靠人力拉動，因而較為費(fèi)力，難以連續(xù)在多層建筑上上下，而且與本發(fā)明采用的技術(shù)不同。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種應(yīng)用方便、省力、安全、可靠的無障礙輪椅，以解決病殘人的行走代步和上下樓出入護(hù)理的難題。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)內(nèi)容是按如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的它的結(jié)構(gòu)是由坐架、靠背架、前輪、后輪和機(jī)械腿構(gòu)成?？勘臣芪挥谧芎蠓剑拜單挥谧芮跋路絻蓚?cè)，后輪位于坐架后下方兩側(cè)，機(jī)械腿位于坐架后底部兩側(cè)。
坐架是乘坐和部件安裝的主體，它的左右上方設(shè)有扶手，坐架后部兩側(cè)設(shè)有軸孔與靠背架動裝，再在該軸孔上方設(shè)離合定位齒板，以便靠背架與坐架之間根據(jù)不同的應(yīng)用功能而選擇前后兩個角度；坐架前下方兩側(cè)設(shè)有腳板；左右腳板后方設(shè)有前輪裝配套，并與前輪動裝；坐架下方設(shè)有底架，底架后方兩側(cè)前后各設(shè)一機(jī)械腿裝配軸和曲軸裝配孔與機(jī)械腿和曲軸動裝，并在適當(dāng)位置設(shè)有電機(jī)及傳動部件的裝配架；另因樓梯屬臺階式路面，而且坡度較大，為保障使用安全，在底架下方適當(dāng)位置上設(shè)前支腿，以便必要時緊急剎車或中途暫停。
靠背架為供乘坐者背部依靠的框架體，它的后上方兩側(cè)設(shè)有抽拉式推把，以便根據(jù)平地、樓梯不同的使用條件下來調(diào)節(jié)推把的高度；靠背架中下部邊框兩側(cè)設(shè)有裝配孔與坐架后部的靠背架裝配孔動裝，另在該裝配孔上方設(shè)離合定位卡軸，與位于坐架后部的齒板配合應(yīng)用，以便調(diào)節(jié)靠背架的不同角度?？勘臣芏吙蛳露嗽O(shè)后輪裝配套與二后輪動裝。
前輪為一對轉(zhuǎn)向輪，通過各自的轉(zhuǎn)向軸動裝于坐架前下方的前輪裝配套內(nèi)。
后輪為本發(fā)明的主動輪，動裝于靠背架下端左右二個后輪裝配套內(nèi)，它的動力可采用電機(jī)驅(qū)動，也可采用手輪自行或他人推動。
機(jī)械腿是完成本發(fā)明在樓梯上上下攀登的主要部件，為了保證它在樓梯等臺階路面上行走時的平穩(wěn)安全和無顛簸沖擊及下滑慣性，它的運(yùn)行方式采用了模擬人類步行的仿生原理，它的結(jié)構(gòu)是由左右各一條上支腿、下支腿、拉桿、牽引臂及曲軸構(gòu)成，并設(shè)有電機(jī)及傳動部件；上支腿下端與下支腿上端設(shè)連軸動裝，另在該連軸下方的下支腿適當(dāng)位置上設(shè)軸孔與拉桿下端動裝；上支腿中上方適當(dāng)位置設(shè)軸孔與底架后部的機(jī)械腿裝配軸動裝，將機(jī)械腿安裝在底架兩側(cè)；牽引臂為拉動上下支腿及拉桿活動的主導(dǎo)部件，它的兩端及中部各設(shè)一軸孔，其中中部及一端的軸孔分別與上支腿上端和拉桿上端動裝，使?fàn)恳叟c上下支腿及拉桿形成四邊聯(lián)動的活動框架，牽引臂另一端軸孔與曲軸的偏心軸動裝；曲軸的中心軸動裝于底架后方的曲軸裝配孔內(nèi)，中心軸中部設(shè)齒輪與電機(jī)咬合，電機(jī)采用蓄電池供電。
至此，機(jī)械腿便可以以下支腿下端作為在地面上的支點(diǎn)，以電機(jī)為動力拉動機(jī)械腿活動，并與后輪配合帶動本發(fā)明完成在樓梯的上下起落和前進(jìn)后退的行程。在樓梯行走過程中需先將靠背架的卡軸提起，將靠背架調(diào)至后仰角度，同時二后輪也隨著前移，使輪椅重心落在后輪上，前后重量平衡，另外考慮到樓梯的坡度較大和安全因素，在上下樓時需由護(hù)理者監(jiān)護(hù)和握住推把掌握輪椅的水平，并放下前支腿以保安全；平地行走可分為電動、手輪自行和他人推動三種操作方式。


圖1是本發(fā)明外型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明原理結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明坐架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明靠背架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明機(jī)械腿結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明樓梯上行工作原理示意圖。
圖7是本發(fā)明樓梯下行工作原理示意圖。
下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)內(nèi)容、工作原理和操作使用方法。
結(jié)構(gòu)內(nèi)容(參見圖1、圖2)它的結(jié)構(gòu)是由坐架(1)、靠背架(2)、前輪(3)、后輪(4)、機(jī)械腿(5)構(gòu)成，坐架(1)是乘坐和部件安裝的基礎(chǔ)，靠背架(2)位于坐架(1)后方，前輪(3)位于坐架(1)前下方兩側(cè)，后輪(4)位于坐架(1)后下方兩側(cè)，機(jī)械腿(5)位于坐架(1)后底部兩側(cè)。
(參見圖3)坐架(1)由坐架(1)、扶手(6)、腳板(7)和底架(11)構(gòu)成，坐架(1)兩側(cè)上方設(shè)扶手(6)，前下方兩側(cè)設(shè)腳板(7)，二腳板(7)后方設(shè)前輪裝配套(8)，坐架(1)后部設(shè)靠背架裝配孔(9)，裝配孔(9)上方設(shè)離合定位齒板(10)；坐架(1)下方設(shè)底架(11)，底架(11)后部前后兩側(cè)各設(shè)一機(jī)械腿裝配軸(12)和曲軸裝配孔(13)；底架(11)下方適當(dāng)位置設(shè)折疊式前支腿(33)，它的作用是在樓梯上下時將它展開放下，以備在緊急情況下靠它支在樓梯上緊急剎車或中途暫停。
(參見圖4)靠背架(2)，由靠背架(2)、推把(14)、卡軸(15)構(gòu)成；推把(14)為抽拉式，動裝于靠背架(2)后上方；卡軸(15)上方設(shè)有提手，動裝于靠背架(2)后方中下部的導(dǎo)槽內(nèi)，它的作用是與齒板(10)配合應(yīng)用，完成靠背架(2)的角度變化和定位的工作；另在卡軸(15)下方的靠背架(2)的邊框上設(shè)軸孔(9)并通過坐架(1)后方的裝配孔(9)與坐架(1)動裝；靠背架(2)下方左右二端設(shè)后輪(4)裝配套(16)與二后輪(4)動裝。
(參見圖2)二前輪(3)為轉(zhuǎn)向式，通過其轉(zhuǎn)向軸動裝于坐架(1)前下方兩側(cè)的前輪裝配套(8)內(nèi)。
(參見圖2、圖4)二后輪(4)與靠背架(2)下端的后輪裝配套(16)動裝，后輪(4)為主動輪，它可以以電機(jī)作動力，也可手輪自動和他人推動等方式行走。
(參見圖3、圖5)機(jī)械腿(5)由左右各一條上支腿(17)、下支腿(18)、拉桿(19)、牽引臂(20)及曲軸(21)、電機(jī)(22)構(gòu)成；上支腿(17)下端和下支腿(18)上端設(shè)連軸(23)動裝，另在連軸(23)下方的下支腿(18)的適當(dāng)位置設(shè)連軸(24)與拉桿(19)下端動裝，上支腿(17)中上方適當(dāng)位置設(shè)軸孔(12)通過機(jī)械腿裝配軸(12)動裝于底架(11)后部兩側(cè)；牽引臂(20)的一端和中部分別設(shè)軸孔(25)、(26))與拉桿(19)的上端及上支腿(17)上端動裝，使?fàn)恳?20)與上下支腿(17)、(18)和拉桿(19)之間形成四邊聯(lián)動框架，牽引臂(20)另一端設(shè)軸孔(27)與曲軸(21)的偏心軸(27)動裝；曲軸(21)的中心軸通過曲軸裝配孔(13)動裝于底架(11)后部，另在曲軸(21)的中心軸上設(shè)齒輪(28)與電機(jī)(22)咬合；至此通過電機(jī)(22)拉動曲軸(21)，再由曲軸(21)拉動牽引臂(20)從而可使機(jī)械腿(5)完成本發(fā)明在樓梯上的上下起落和前后進(jìn)退的工作。本發(fā)明所使用的電機(jī)采用蓄電池(30)供電并固裝在底架(11)的適當(dāng)位置上；平地行走驅(qū)動電機(jī)開關(guān)設(shè)在扶手(6)前方，便于乘坐者自控，機(jī)械腿(5)驅(qū)動電機(jī)(22)開關(guān)應(yīng)設(shè)在推把(14)上，以便供護(hù)理者操縱。另外無論樓梯上行或下行，由于樓梯的坡度和病人的安全需要，都必需由護(hù)理者監(jiān)護(hù)操作，進(jìn)入樓梯行走之前先將推把(14)拉高，再提起卡軸(15)將靠背架(2)調(diào)至后仰角度，同時后輪(4)也隨之前移，使坐架(1)由原來的前輪(3)和后輪(4)前后四輪支撐改變?yōu)閱斡珊筝?4)為支點(diǎn)的二輪支撐，使輪椅的前后重量大致平衡，以便護(hù)理者掌握坐架(1)的水平角度，并放下前支腿(33)以備必要時將它與地面接觸即可緊急剎車。
(參見圖6)樓梯上行工作原理a、后輪(4)后向樓梯，當(dāng)與最下層樓梯立面接觸時，啟動電機(jī)(22)使其運(yùn)轉(zhuǎn)。
b、機(jī)械腿(5)開始支起，并向后上方頂出，將輪椅向后上方頂高。
c、當(dāng)機(jī)械腿(5)完全支起時，已將后輪(4)送到上層樓梯平面，此時應(yīng)放下前支腿(33)，使其與下層平面接觸。
d、由于曲軸(21)的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，機(jī)械腿(5)開始向后上方收縮提起。
e、直致下支腿(18)邁入上層樓梯平面，又與后輪(4)處于同一層樓梯平面上，而前支腿(33)仍支撐在下層平面上。
f、曲軸(21)繼續(xù)同向旋轉(zhuǎn)，使機(jī)械腿(5)又開始支起并將輪椅向再上一層頂起，前支腿(33)也懸離了下層平面，如此層層攀登，直至到達(dá)目的樓層，當(dāng)后輪(4)進(jìn)入目的樓層平地時，先收起前支腿(33)，再將前輪(3)拉到該層平地。
(參見圖7)樓梯下行工作原理a、將輪椅前向最上層樓梯，當(dāng)后輪(4)靠近最上層樓梯邊沿時，先將前支腿(33)放下并使其與下層樓梯表面接觸，啟動電機(jī)(22)使其反向運(yùn)轉(zhuǎn)。
b、曲軸(21)帶動機(jī)械腿(5)開始向前下方伸展。
c、下支腿(18)下端已伸展到下層樓梯平面。
d由于曲軸(21)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動機(jī)械腿(5)開始收縮并帶動輪椅向下層降落。前支腿(33)也同時向再下層樓體平面降落。
e、機(jī)械腿(5)已完全收縮并使后輪(4)也降落到下層樓梯平面。前支腿(33)也同時將落到再下層平面。
f、機(jī)械腿(5)又開始向再下方伸展。如此層層降落，直致到達(dá)目的樓層。在到達(dá)該樓層之前，當(dāng)機(jī)械腿(5)的下支腿(18)伸展到最下層平地時，先收起前支腿(33)，再使機(jī)械腿(5)收縮，使前輪(3)、后輪(4)同時落地。
本發(fā)明與已有技術(shù)對比具有以下特點(diǎn)1、它不但能應(yīng)用于平路，還可在樓梯上應(yīng)用，有效地解決了病殘人上下出行及護(hù)理的難題。
2、結(jié)構(gòu)簡單合理，上下樓梯采用電動機(jī)械腿(5)模擬人類步行的仿生技術(shù)，操縱方便省力，起落進(jìn)退穩(wěn)定安全，無下滑慣性。
權(quán)利要求
1.一種電動步行式無障礙輪椅，是由坐架(1)、靠背架(2)、前輪(3)、后輪(4)、機(jī)械腿(5)及動力系統(tǒng)構(gòu)成；靠背架(2)位于坐架(1)后方，前輪(3)位于坐架(1)前下方兩側(cè)，后輪(4)位于坐架(1)后下方兩側(cè)，機(jī)械腿(5)位于坐架(1)底部后方；其特征在于它的機(jī)械腿(5)是由上支腿(17)、下支腿(18)、拉桿(19)、牽引臂(20)、曲軸(21)構(gòu)成；上支腿(17)下端和下支腿(18)上端設(shè)連軸(23)動裝，另在連軸(23)以下的下支腿(18)適當(dāng)位置上設(shè)連軸(24)與拉桿(19)下端動裝，上支腿(17)中上方適當(dāng)位置設(shè)軸孔(12)并通過機(jī)械腿裝配軸(12)動裝于底架(11)后方，牽引臂(20)的一端和中部各設(shè)軸孔(25)、(26)分別與拉桿(19)上端和上支腿(17)上端動裝，牽引臂(20)另一端設(shè)軸孔(27)與曲軸(21)的偏心軸(27)動裝；曲軸(21)的中心軸通過曲軸裝配孔(13)動裝于底架(11)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動步行式無障礙輪椅，其特征在于它的底架(11)下方設(shè)折疊式前支腿(33)。
全文摘要
一種電動步行式無障礙輪椅，是由坐架(1)、靠背架(2)、前輪(3)、后輪(4)、機(jī)械腿(5)及動力系統(tǒng)構(gòu)成，其特點(diǎn)是它在平地和樓梯上都可應(yīng)用，是供病殘人上下出行的代步和護(hù)理工具。本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎合理，上下樓梯采用機(jī)械腿(5)模擬人類步行的仿生技術(shù)，使用性能穩(wěn)定安全無下滑慣性，操作方便省力，為病殘人的上下出行護(hù)理提供了較大方便。
文檔編號A61G5/06GK101073526SQ20071010801
公開日2007年11月21日 申請日期2007年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月6日
發(fā)明者姜曉東 申請人:姜曉東