电动爬楼梯轮椅的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及具有爬楼梯功能的电动机具，尤其是涉及一种电动爬楼梯轮椅。
【背景技术】
[0002]目前我国的老年人、残疾人和病患者中有大量行动不便者，这些人构成了数量庞大的轮椅需求群体，巨大的需求促进了我国轮椅产业近年较快发展，电动轮椅及人力轮椅大量进入千家万户，提高了人们生活品质。然而，不论是电动轮椅还是人力轮椅都遇到上楼梯的难题，而现今国内大多数人仍居住在没有电梯的多层楼房内，上下楼靠楼梯，在一定程度上制约了轮椅的推广。为此，轮椅具有爬楼梯功能成为亟待攻克的课题，相关厂家投入大量人力物力进行研发，目前有多款具有电动爬楼梯功能的轮椅面世，其中的电动星轮爬楼梯轮椅结构相对简单，但此类轮椅存在很大缺陷，运动不平稳、冲击大；而以国外引进技术生产的全轮式座位自平衡爬楼梯轮椅及活动支撑杆爬楼梯轮椅的爬楼梯技术较成熟，但价格昂贵。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种结构简单、运动平稳、冲击小的具有爬楼梯功能的电动爬楼梯轮椅。
[0004]为了描述方便，在下述说明中对三维空间中楼梯梯步的立面和水平面，可用二维平面视图中的楼梯梯步的垂直线和水平线来描述，换句话说这两种表述是等价的；同样三维空间中楼梯梯步的立面和水平面的阳角交线，和二维平面视图中楼梯梯步的垂直线和水平线的交点的表述等价，并称此交点为梯步的交点；三维空间中爬楼梯滚轮的圆柱面与二维平面视图中爬楼梯滚轮的圆弧两种表述等价；未指明投影面的均为侧车架所在平面。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型电动爬楼梯轮椅，包括轮椅本体，车轮；轮椅本体由车架和座位及靠背组成，而车架主要有两个平行且对称的侧车架，每个侧车架有一个前车轮和一个后车轮，两个后车轮相互平行，座位及靠背由柔性织物制作并固定在轮椅车架上。电动爬楼梯轮椅设置有爬楼梯装置，该装置主要包括电动爬楼梯滚轮和控制装置，电动爬楼梯滚轮主要由爬楼梯滚轮和电机组成，电动爬楼梯滚轮固定于侧车架上，位于后车轮的后部；爬楼梯滚轮能绕转动轴转动且转动平面与后车轮所在平面不共面但平行，一部分爬楼梯滚轮的轮缘外边无轮椅实体；每个侧车架上有一个电动爬楼梯滚轮，两个所述侧车架上的电动爬楼梯滚轮对称。
[0006]电动爬楼梯轮椅与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯滚轮的转动轴的高度高于拟攀爬最高梯步的高度；爬楼梯滚轮与梯步的接触点，与爬楼梯滚轮的投影和邻近的后车轮的投影的后交点在水平方向的距离小于梯步的深度；爬楼梯滚轮的轮缘的最低点高于后车轮轮缘的最低点；爬楼梯滚轮的投影与后车轮的投影有部分重叠，其重叠区域中两个圆的投影的后交点至爬楼梯滚轮与梯步的接触点之间的爬楼梯滚轮的圆弧的外边无轮椅实体，也即是爬楼梯滚轮的工作圆弧段在轮椅实体的外边。
[0007]本实用新型电动爬楼梯轮椅采用电动的爬楼梯滚轮作为爬楼梯装置，结构非常简单。上下楼梯时，爬楼梯滚轮与梯步的水平面和立面的相交线接触，利用电机驱动爬楼梯滚轮转动，爬楼梯滚轮以接触位置为支撑点转动，并且轮椅本体的支撑体在爬楼梯滚轮与后车轮之间转移，使轮椅不断上升或下降完成爬楼梯工作，使其具有爬楼梯功能；本实用新型电动爬楼梯轮椅的爬楼梯滚轮与后车轮之间有部分重叠，保证了支撑体转移平稳，极大地减小或避免了冲击。
[0008]因而本实用新型电动爬楼梯轮椅具有优异的爬楼梯功能，运动平稳，冲击小，结构简单，使用方便等特点。
【附图说明】
[0009]下面结合附图和本实用新型的实施方式作进一步详细说明:
[0010]图1为本实用新型电动爬楼梯轮椅的结构示意图。
[0011]图2为本实用新型电动爬楼梯轮椅上楼梯示意图之一。
[0012]图3为本实用新型电动爬楼梯轮椅上楼梯示意图之二。
[0013]图4为本实用新型电动爬楼梯轮椅上楼梯示意图之三。
[0014]图5为本实用新型电动爬楼梯轮椅上楼梯示意图之四。
[0015]图6为本实用新型电动爬楼梯轮椅下楼梯示意图之一。
[0016]图7为本实用新型电动爬楼梯轮椅下楼梯示意图之二。
[0017]图8为本实用新型电动爬楼梯轮椅下楼梯示意图之三。
[0018]图9为本实用新型电动爬楼梯轮椅下楼梯示意图之四。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型电动爬楼梯轮椅，包括轮椅本体，车轮；轮椅本体由车架和座位及靠背组成，而车架主要有两个平行且对称的侧车架，每个侧车架有一个前车轮和一个后车轮，两个后车轮I相互平行，座位及靠背由柔性织物制作并固定在轮椅车架上；电动爬楼梯轮椅设置有爬楼梯装置，该装置主要包括电动爬楼梯滚轮和控制装置，电动爬楼梯滚轮主要由爬楼梯滚轮20和电机22组成，电动爬楼梯滚轮固定于侧车架上，位于后车轮的后部；爬楼梯滚轮20能绕转动轴21转动且转动平面与后车轮I所在平面不共面但平行，一部分爬楼梯滚轮20的轮缘外边无轮椅实体；每个侧车架上有一个电动爬楼梯滚轮，两个侧车架上的电动爬楼梯滚轮对称；电动爬楼梯轮椅与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，爬楼梯滚轮20的转动轴21的高度高于拟攀爬最高梯步的高度；爬楼梯滚轮20与梯步的接触点，与爬楼梯滚轮20的投影和邻近的后车轮I的投影的后交点在水平方向的距离小于梯步的深度；爬楼梯滚轮20的轮缘的最低点高于后车轮I轮缘的最低点；爬楼梯滚轮20的投影与后车轮I的投影有部分重叠，其重叠区域中两个圆的投影的后交点至爬楼梯滚轮20与梯步的接触点之间的爬楼梯滚轮20的圆弧的外边无轮椅实体，也即是爬楼梯滚轮20的工作圆弧段在轮椅实体的外边。
[0020]图1为本实用新型电动爬楼梯轮椅结构示意。在示意图中为突出爬楼梯装置与轮椅的安装位置，避免后车轮I的相关线条的干扰，只画了几条钢丝，并用双点划线示意后车轮I的轮廓，下面的几个图也采用了此种表达。所选轮椅既可以是普通轮椅，也可以是电动轮椅，本实用新型优选电动轮椅，就是在现有电动轮椅上安装了爬楼梯装置，该爬楼梯装置包括电动爬楼梯滚轮和控制装置，电动爬楼梯滚轮主要由爬楼梯滚轮20和电机22组成，电动爬楼梯滚轮固定于侧车架上，位于后车轮的后部。爬楼梯滚轮20在爬楼梯轮椅上的安装位置和爬楼梯滚轮20的半径受到拟爬楼梯梯步的高度和深度的影响，爬楼梯滚轮20的半径太小使其高度低于梯步高度则不能实现爬楼梯功能，太大又使爬楼梯滚轮20与梯步的接触点，和爬楼梯滚轮20的投影与后车轮I的投影的交点在水平方向的距离大于梯步的深度，则与不设置爬楼梯滚轮20相差无异，达不到省力和减小电机功率的目的。所以其安装位置和爬楼梯滚轮20的半径既要使其转轴21的高度要大于梯步高度，又要使爬楼梯滚轮20与梯步的接触点，和爬楼梯滚轮20的投影与后车轮I的投影的后交点在水平方向的投影距离小于梯步的深度；同时安装位置还要兼顾爬楼梯滚轮20与梯步的接触点既在后车轮I投影的外面，又要尽量靠近后车轮I的投影，而且爬爬楼梯滚轮20的投影与后车轮I的投影的后交点尽量靠近后车轮I的最低点，并且爬楼梯滚轮20的最低点既要在后车轮I的投影内，又要尽量靠近爬楼梯滚轮20的投影与后车轮I的投影的后交点，同时爬楼梯滚轮20的最低点要高于后车轮I的最低点。
[0021]由于爬楼梯滚轮20的圆心与后车轮I的圆心并不重合，而爬楼梯轮椅在上下楼时整个车体需绕后车轮I中心旋转一个角度，因而爬楼梯滚轮20与梯步的接触点，和爬楼梯滚轮20的投影与大车滚轮I的投影的后交点在水平方向的距离，与爬楼梯轮椅在上下楼时与水平面的夹角有关，夹角越大则其投影距离越小，但这个变化不大，为了减小这种变化的影响，在安装爬楼梯装置时考虑这个夹角的影响因素，以爬楼梯轮椅在上下楼时与水平面的夹角状态为基础确定爬楼梯装置的安装位置，图1是安装好爬楼梯装置的爬楼梯轮椅水平行走的状态。
[0022]本实用新型爬楼梯滚轮20的材料可以是铝合金，也可以是轻质高强度的其他材料，本实用新型优选与后车轮I相同的工程塑料。
[0023]本实用新型优选的爬楼梯滚轮20的半径和安装位置是，在电动爬楼梯轮椅与水平面的夹角为上下楼梯的角度时，本实用新型以轮椅的座位与水平面的夹角为20度的状态为例(如图2所示);爬楼梯滚轮20的转动轴21的中心高度高于拟爬最高梯步的高度，且爬