专利名称：可躺可立轮椅的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有可躺、可立功能的轮椅，属康复工程中的轮椅领域。
轮椅是一种供下截肢瘫患者和年老体弱不能用双腿行走者乘坐的代步工具。乘坐者用双手推动轮椅的两个后轮，可使轮椅在平地上行走。普通轮椅只有坐姿一种姿势。久坐劳累之后，若想躺下休息，只能请别人邦助移到床上去，十分不方便。久坐而不能随意改变姿势，还会引发下列两大病患(1).臀部肌肉长期受压血液循环受阻，极易引起褥疮，(2).下肢骨骼不能经常受到承重锻炼，极易导致骨质疏松(骨骼老令化)，从而极易发生意外骨折现象。此外，只有坐姿一种姿势乘坐者不能从事有些需站立才能进行的活动，严重影响了这类病人生活自理和走向社会的能力。
为了克服普通轮椅的上述缺点，美国INVACARE公司已生产了可躺轮椅投放市场，我国南昌飞机制造公司也已制成一种可躺轮椅样机。这两种轮椅均无站立功能，且其姿势转换(坐卧)均需他人邦助才能完成，乘坐者自己无法操作。法国国家健康与医疗研究所已有可站立轮椅投放市场，中国残联康复中心也已研制成一种可站立轮椅样机。但他们均无可躺功能。集可立、可躺功能于一身的轮椅尚未见有报导。
本实用新型的目的是设计一种集坐、立、躺三种功能于一体的轮椅。三种姿势的转换可全凭使用者上臂的力量，通过操纵同一套操作机构自己完成，无须他人邦助。乘坐这种轮椅，患者可根据需要随时自己将轮椅放平躺下休息，也可自己站立起来活动臀部血脉使下肢骨骼进行承重锻练或从事一些需站立进行的日常活动和力所能及的轻微劳动。这无疑既有利于防止下肢骨骼老令化、防止臀部生褥疮、又可扩大这类患者们生活自理能力，增强走向社会的活动能力，减少对他人的依赖和增强自信度。这对下肢截瘫患者的生理康复和心理康复均具有重要意义。
本实用新型的内容是，可躺可立轮椅由椅架、变姿机构和托脚机构组成。椅架为轮椅的支持和行走部分，包括刚性框架、二个大行走轮和二个小行走轮，行走轮安装在刚性框架上。在大行走轮后方设有辅助支杆和小轮，小轮安装在辅助支杆上，辅助支杆与刚性框架固接为一体。变姿部分由坐椅本身和操纵机构组成，坐椅包括靠背杆、坐板、扶手和扶手支杆，四者组成一铰链四杆机构。坐椅和椅架之间用铰销相联接。扶手支杆可通过斜杆与刚性框架接为一体，也可脱开。操纵机构包括传动部分和执行部分，传动部分由手摇把、小链轮、大链轮和链条组成，手摇把和小链轮固接为一体，安装在靠背杆上，大链轮固定在刚性框架和坐板框架的交接处。执行部分由曲柄(它与大链轮固接为一体)、连杆、扶手支杆和坐板框架组成。托脚机构由踏板支杆、一平行四杆机构、踏板、小腿靠板和小轮组成。踏板支杆通过螺母与扶手支杆固接为一体，平行四杆机构的对角线上安有弹簧，小轮装在踏板支杆的端部。
图1是本实用新型的结构原理图(坐姿)图2是本实用新型的立姿原理图图3是本实用新型的卧姿原理图图4是操纵机构原理图图5是托脚机构原理图
以下结合附图，详细介绍本实用新型的内容。
图1中，1是小轮，2是辅助支杆，3是小行走轮，4是大行走轮，5是刚性框架，6是大链轮，7是坐板框架，8是曲柄，9是斜杆，10是链条，11是连杆，12是小链轮，13是靠背杆，14是手摇摆，15是扶手，16是腋下支托，17是安全带，18是扶手支杆，19是杀车手把，20是杀车杆，21是连杆，22是螺母，23是踏板支杆，24是连杆，25是安全带，26是弹簧，27是小腿靠板，28是连杆，29是踏板，30是小轮。
图4和图5中，31为大锥齿轮，37是摆块，32为螺母，即小锥齿轮，33是丝杠，34是踏板支杆，35是弹簧，36是套筒。
轮椅的支持和行走部分，由刚性框架5和行走轮3、4组成。为了防止躺平时向后倾倒，加设辅助支杆2和小轮1。坐椅由一个铰链四杆机构组成，包括靠背杆13，坐板7，扶手15和扶手支杆18。椅架和坐椅二者之间用铰销E相联接。扶手支杆18与踏板支杆23通过螺母22固接为一体。松开螺母22，则可调节踏板支杆23与扶手支杆18的夹角。上述铰链四杆机构可以是平行四杆机构，也可以是杆长各不相同的一般铰链四杆机构。可用斜杆9将扶手支杆18与刚性框架5固接为一体，当斜杆9的一端接于刚性框架5上的销孔D内时，轮椅可为坐姿(图1)或立姿(图2)。若接于扶手15上的销孔C，则扶手支杆18可绕铰销E转动，这时为轮椅的卧姿(图3)。
操纵机构设在轮椅两侧各有一套，其作用是通过乘坐者双手的操作使轮椅实现变更姿势，它由传动机构和执行机构两部分组成。
传动机构由手摇把14、小链轮12、链条10和大链轮6组成。手摇把14与小链轮12固接为一体，安装在靠背杆13上。这样无论轮椅处于何种姿势，手把与乘坐人双手的相对位置始终不变，便于操作。
执行机构可有两种不同方案。方案之一如图1所示，由与大链轮6固接的曲柄8和连杆11组成。当摇动手摇把14，通过小链轮12、链条10、大链轮6，带动曲柄8和连杆11，即可改变铰链A和B之间的距离。在坐、卧转换过程中(这时斜杆9脱离D孔)，杆8、11、18和杆7组成一个曲柄摇杆机构(其中杆7为固定件，杆8为曲柄，11为连杆，18为摇杆)。而在坐、立转换过程中(这时斜杆9接于D孔)，由于杆18借助于杆9与刚性框架5固接成为固定件，执行机构又变为双摇杆机构(杆7和11为两个摇杆，8仍为曲柄)。当轮椅成坐姿时，杆8与11呈拉直状态，机构处于第一个极限位置(见图1)。当轮椅成卧姿或立姿时，杆8与11呈重叠状态，机构处于第二极限位置。在这两个极限位置上，机构匀具有自销功能，即除非摇动手把，单凭身体重力不能使轮椅改变姿势。但为了绝对安全，防止处于立姿时，因误动作碰撞手把使机构偏离极限位置导致丧失自销功能，而发生突然跌坐等意外事故，手把可插入靠背杆上相应的销孔中，起保险作用，销孔位置图中未画出。方案之二见图4，取代杆8和11的是丝杠螺母机构。螺母32的外缘做成小锥齿轮，安装在摆块37的孔内，可绕铰销B摆动，但其轴向位置固定不变，它与和大链轮6相固接的大锥齿轮31相啮合。当摇动手摆14，通过小链轮12、链条10、大链轮6、大锥齿轮31，带动小锥齿轮(即螺母32)转动，由于丝杠33不能旋转，只能产生轴向移动，从而改变铰销A和B间的距离而使轮椅的姿势发生变化。由于丝杠螺母机构具有反向自销性能，故轮椅可稳定可靠地静止在任何位置上。不会因偶然碰动手把14而引发突然跌坐等意外事故托脚机构托脚机构是为适应坐姿时脚踏板应离开地面以便轮椅行走、而起立时应着地以防轮椅向前倾倒发生安全事故这两点要求而设计的。它也可有两种方案方案之一(见图1)是一个由杆23、24和28组成的平行四杆机构，坐姿时由于体重不作用在踏板29上，在弹簧26作用下，杆28连同踏板29和小轮30上抬离地面。立姿时，在体重作用下，弹簧26被拉伸变长，杆28下移，直至小轮30着地为止。设置小轮30的目的是防止在起立过程中，未起立到位时踏板即已着地，妨碍继续起立。为了便于患者上、下轮椅，小腿靠板27和踏板29均可向上翻转90°以便当患者上、下轮椅时，不致存在障碍。
方案之二(见图5)用一个由杆34，弹簧35和套筒36组成的长度可伸宿的脚托杆来取代方案一中的平行四杆机构，小腿靠板27和脚踏板29也可向上翻转90°
腋下支托装在两靠背杆13上的构件16即为腋下支托(见图1)，要起立时，可将其下翻90°，支于患者两腋下，轮椅起立时，可将患者强制架扶立起(见图2)。坐姿或卧姿时，可将其向上收起(见图1，图3)。
刹车机构本轮椅在框架两侧也各有一个刹车机构，刹车机构由刹车手把，刹车杆和连杆组成。在坐椅平躺和起立时，均应将两后轮刹住以确保安全。刹车的结构与安装位置与普通轮椅完全相同。
安全带在两靠背杆13和两小腿托架杆23上均有柔性安全带(当然也可做成可翻转并可固定在任何位置上的刚性、半刚性卡板)，在要起立前可用以扣在胸部和两小腿上，以保安全。
防后倾装置即图中的，小轮1和杆2，用来防止当由坐姿放平为卧姿过程中，人体重心逐渐后移而发生轮椅后倾的严重事故。平时小轮1不着地，一旦发生后倾，轮1着地即可起辅助支承作用而防止继续后倾。当然杆2也可做成可伸缩结构。坐姿和平地行走时，可将杆2沿水平方向缩短，以减小轮椅前后方向的尺寸。
权利要求1.一种供双腿不能行走者乘坐的可躺可立轮椅，其特征在于轮椅由椅架、变姿机构和托脚机构组成；椅架为轮椅的支持和行走部分，包括刚性框架、二个大行走轮和二个小行走轮，在大行走轮后方设有辅助支杆和小轮，小轮安装在辅助支杆上，辅助支杆与刚性框架固接为一体；变姿部分由坐椅本身和操纵机构组成，坐椅包括靠背杆、坐板、扶手和扶手支杆，四者组成一铰链四杆机构，坐椅和椅架之间用铰销相联接，扶手支杆通过将斜杆的一端接于刚性框架的销孔上而使扶手支杆与刚性框架固接为一体或松开；操纵机构包括传动部分和执行部分，传动部分由手摇把、小链轮、大链轮和链条组成，手摇把与小链轮固接为一体，安装在靠背杆上，大链轮安装在靠背杆与坐板框架的交接处，执行部分由与大链轮固接的曲柄和连杆组成，曲柄、连杆、扶手支杆和坐板框架组成曲柄摇杆机构或双摇杆机构；托脚机构由踏板支杆、一平行四杆机构、踏板、小腿靠板和小轮组成，踏板支杆通过螺母与扶手支杆固接为一体，平行四杆机构的对角线上安有弹簧，小轮装在踏板支杆的端部。
2.一种供双腿不能行走者乘坐的可躺可立轮椅，其特征在于轮椅由椅架、变姿机构和托脚机构组成；椅架为轮椅的支持和行走部分，包括刚性框架、二个大行走轮和二个小行走轮，在大行走轮后方设有辅助支杆和小轮，小轮安装在辅助支杆上，辅助支杆与刚性框架固接为一体；变姿部分由坐椅本身和操纵机构组成，坐椅包括靠背杆、坐板、扶手和扶手支杆，四者组成一铰链四杆机构，坐椅和椅架之间用铰销相联接，扶手支杆通过将斜杆的一端接于刚性框架的销孔上而使扶手支杆与刚性框架固接为一体或松开；操纵机构包括传动部分和执行部分，传动部分由手摇把、小链轮、大链轮和链条组成，手摇把与小链轮固接为一体，安装在靠背杆上，大链轮安装在靠背杆与坐板框架的交接处；执行部分是一丝杠螺母机构，包括与大链轮相固接的大锥齿轮，小锥齿轮，螺母和丝杠，小锥齿轮与螺母做成一体(内为螺母，外缘为小锥轮)，安装在摆块孔内，可绕铰销B摆动，其轴向位置固定不变，大、小锥齿轮相互啮合，丝杠不能转动，托脚机构由踏板支杆、一平行四杆机构、踏板，小腿靠板和小轮组成，踏板支杆通过螺母与扶手支杆固接为一体，平行四杆机构的对角线上安有弹簧，小轮装在踏板支杆的端部。
3.一种供双腿不能行走者乘坐的可躺可立轮椅，其特征在于轮椅由椅架、变姿机构和托脚机构组成；椅架为轮椅的支持和行走部分，包括刚性框架、二个大行走轮和二个小行走轮，在大行走轮后方设有辅助支杆和小轮，小轮安装在辅助支杆上，辅助支杆与刚性框架固接为一体；变姿部分由坐椅本身和操纵机构组成，坐椅包括靠背杆、坐板、扶手和扶手支杆，四者组成一铰链四杆机构，坐椅和椅架之间用铰销相联接，扶手支杆通过将斜杆的一端接于刚性框架的销孔上而使扶手支杆与刚性框架固接为一体或松开；操纵机构包括传动部分和执行部分，传动部分由手摇把、小链轮、大链轮和链条组成，手摇把与小链轮固接为一体，安装在靠背杆上，大链轮安装在靠背杆与坐板框架的交接处，执行部分由与大链轮固接的曲柄和连杆组成，曲柄、连杆、扶手支杆和坐板框架组成曲柄摇杆机构或双摇杆机构；托脚机构由踏板支杆、托脚杆、踏板、小腿靠板和小轮组成，踏板支杆通过螺母与扶手支杆固定为一体，托脚杆由弹簧和套筒组成，弹簧装在套筒内，小轮装在踏板支杆端部。
4.一种供双腿不能行走者乘坐的可躺可立轮椅，其特征在于轮椅由椅架、变姿机构和托脚机构组成；椅架为轮椅的支持和行走部分，包括刚性框架、二个大行走轮和二个小行走轮，在大行走轮后方设有辅助支杆和小轮，小轮安装在辅助支杆上，辅助支杆与刚性框架固接为一体；变姿部分由坐椅本身和操纵机构组成，坐椅包括靠背杆、坐板、扶手和扶手支杆，四者组成一铰链四杆机构，坐椅和椅架之间用铰销相联接，扶手支杆通过将斜杆的一端接于刚性框架的销孔内而使扶手支杆与刚性框架固接为一体，或松开；操纵机构包括传动部分和执行部分，传动部分由手摇把、小链轮、大链轮和链条组成，手摇把与小链轮固接为一体，安装在靠背杆上，大链轮安装在靠背杆与坐板框架的交接处，执行部分是一丝杠螺母机构，包括与大链轮相固接的大锥齿轮、小锥齿轮、螺母和丝杠，小锥齿轮与螺母做成一体(内为螺母，外缘为小锥齿轮)，安装在摆块的孔内，可绕铰销B摆动，其轴向位置固定不变，大、小锥齿轮相互啮合；托脚机构由踏板支杆、托脚杆踏板、小腿靠板和小轮组成，踏板支杆通过螺母与扶手支杆固定为一体，托脚杆由弹簧和套筒组成，弹簧装在套筒内，小轮装在踏板支杆端部。
专利摘要本实用新型涉及一种具有可躺可立功能的轮椅，属康复工程技术领域。轮椅由椅架、变姿机构和托脚机构组成。椅架上装有大、小行走轮，变姿部分包括坐椅本身和操纵机构，操纵机构设在轮椅两侧，由手摇把、大小链轮、链条、曲柄和连杆组成，也可以用大小锥齿轮、丝杠和螺母来取代曲柄与连杆。本实用新型集坐、立、躺三种功能于一体，三种姿势的转换可全凭使用者自身上臂的力量，操纵变姿机构自己完成，无须他人帮助。
文档编号A61G5/08GK2152526SQ9320435
公开日1994年1月12日 申请日期1993年3月4日 优先权日1993年3月4日
发明者项海筹 申请人:清华大学