一种能上下楼梯的电动轮椅的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种能上下楼梯的电动轮椅，是一种机械装置，是一种助残设备，是一种通过机械手段帮助残疾人上下楼的装置。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步，人们越来越关注残疾人这样的弱势群体，在帮助残疾人的过程中更加关注尊重残疾人的尊严，通过设置一些简洁方便的设备，使他们能够自主的完成常人轻而易举完成的动作，例如上下楼梯。传统的轮椅由于有轮子，很难上下楼梯。尽管近年来，公共场所都修建了残疾人坡道，但在许多情况下，楼梯还是阻碍轮椅行动的主要障碍。近年来不断的有人发明各种能够上下楼梯的轮椅，但这些轮椅结构过于复杂，容易出现故障，价格也过高，使多数人无法接受。另外，由于轮椅在上下楼的过程中，轮椅的座椅随楼梯的角度而倾斜，坐在轮椅上的人也随楼梯的坡度倾斜，感觉不舒适，也妨碍了电动上下楼梯轮椅的普及。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的问题，本实用新型提出了一种能上下楼梯的电动轮椅。所述电动轮椅通过一个摆杆变位机构，在行走轮与履带之间切换，并能使轮椅在上下楼梯的过程中保持水平。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:一种能上下楼梯的电动轮椅，包括:左右分别安装两条电动履带的履带架，所述的履带架前端通过铰链与摆杆变位机构架连接，所述的摆杆变位机构架两侧后端分别设置一个大陆路行走轮；所述的履带架的中后端通过铰链与摇杆连接装置的一端连接，所述的摇杆连接装置的另一端通过铰链与座椅架连接，所述的座椅架上设置小万向行走轮并通过铰链与摆杆变位机构架连接；所述的座椅架和摆杆变位机构架分别通过铰链与电动推杆连接。
[0005]进一步的，所述的履带架包括:左右两个设有多个履带支撑轮和履带托板的框架，所述的两个框架通过多根连接杆固定连接，与摆杆变位机构架和摇杆连接装置的铰链设置在框架或连接杆杆上。
[0006]进一步的，所述的框架的一端设置使履带翘起的接近角。
[0007]进一步的，所述的左右两个框架上分别设置带动履带运转的电机。
[0008]进一步的，所述的摆杆变位机构架包括:左右两根弯曲的摆杆，所述的两根摆杆通过横杆固定连接，所述的摆杆变位机构架的一端通过铰链与框架连接，另一端与大陆路行走轮连接，所述的摆杆变位机构架与框架连接的铰链和大陆路行走轮之间设置与座椅架连接的铰链。
[0009]进一步的，所述的座椅架包括:安装座椅的托板，所述的托板的后端设置与摇杆连接装置连接的铰链，所述托板的前端与小万向行走轮固定连接，所述的托板上设置与摆杆变位机构架连接的铰链。
[0010]进一步的，所述的框架后端通过铰链与尾轮架连接，所述的尾轮架的顶端设置大尾轮。
[0011]进一步的，所述的尾轮架上还成排设置多个小尾轮。
[0012]进一步的，所述的尾轮架与手动开启的尾轮支杆连接。
[0013]进一步的，所述的尾轮架与电动推杆连接。
[0014]本实用新型产生的有益效果是:本实用新型采用履带框架、座椅架、摆杆变位机构架和摇杆连接装置的四连杆机构，使用一个电动推杆就完成了由轮子到履带的运行变位，结构简单，而且在上下楼梯的过程中，座椅可以保持水平，使乘坐者感受十分舒服，而没有让人感觉坠落的倾斜。而这种保持水平的座椅升降机构自然形成的，无需刻意的增加机构而形成水平。本实用新型结构简单，降低了电动轮椅的成本，也降低了故障率，增加电动轮驱动和自动控制器后，可以无需他人帮助，完全自理上下楼梯，这些都有助于残疾人增强生活能力的信心。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0016]图1是本实用新型的实施例一、二、三所述电动轮椅的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的实施例一所述电动轮椅的结构示意图；
[0018]图3是本实用新型的实施例七所述带尾轮的电动轮椅结构示意图；
[0019]图4是本实用新型的实施例八、九所述带小尾轮和尾轮支杆的电动轮椅结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]实施例一:
[0021]本实施例是一种能上下楼梯的电动轮椅，如图1、2所示。图1是一张剖视图，轮椅处于上楼状态，图2是轮椅的外形图，轮椅处于在平地上行走的状态。本实施例包括:左右分别安装两条电动履带6的履带架5，所述的履带架前端通过铰链301与摆杆变位机构架3连接，所述的摆杆变位机构架两侧后端分别设置一个大陆路行走轮7。所述的履带架的中后端通过铰链501与摇杆连接装置8的一端连接，所述的摇杆连接装置的另一端通过铰链801与座椅架1后端连接，所述的座椅架前端设置小万向行走轮4并通过铰链101与摆杆变位机构架连接。所述的座椅架和摆杆变位机构架分别通过铰链201、202与电动推杆2连接。
[0022]本实施例的关键在于四个支架和电动推杆，形成开合的四连杆变位机构。四个支架连杆是:履带架、座椅架、摆杆变位机构架和座椅架后的摇杆连接装置。履带架相当于固定架，电动推杆将摆杆变位机构架和座椅架实现角度调整，从而完成了电动轮椅的梯路两种工况的转换，它们角度变化所产生的尺寸位移由座椅架后的摇杆连接装置前后摆动消除，摇杆连接装置同时限制了轮椅在两种工况下中心高度基本不变。
[0023]履带架有多种形式，其基本构成是:两条平行安装的电动履带和中间的连接件构成。电动履带可以使用两个片状板用轮轴连接成框架，轮轴上设置支撑轮和托板结构。两条电动履带可以由一个电机带动，也可以由两个电机分别带动。电动履带可以有多种形式，其基本构成是一端一个主动轮另一端是一个被动轮，中间有多个支撑轮和托板结构，使履带保持运动的平顺。为方便爬楼梯，可以在履带的一端设置部分翘起，形成接近角(离去角)。履带架中间的连接件可以是方形、圆形或其他形状的型材。
[0024]座椅架是由一个座椅平面的架子，再连接上一个靠背形成座椅。座椅的前部设置一个小万向陆路行走轮，后部设一个与摇杆连接装置的铰链，座椅的中部设置一个与摆杆变位机构架连接的铰链，座椅架与摆杆变位机构架在这个典型的四连杆机构中，在电动推杆的作用下发生剪式运动。履带框架在这个四连杆机构中是定杆(相对整个四连杆机构)，座椅架在中部铰链和摆杆变位机构架与履带框架前部铰链的约束下做剪式运动，使座椅架在电动推杆的作用下相对于履带框架平行或翘起，座椅平面(与人坐姿下部接触的位置)由也随之平行或翘起，如图1、2所示。当座椅平面翘起的时候，翘起的角度接近或等于楼梯的倾斜角，。这种剪式运动会造成这两个连杆铰链轴的位置尺寸变化，这时座椅架会前后水平运动，运动距离靠摇杆连接装置前后摆动消除。当爬楼梯时，履带随楼梯的角度倾斜，而座椅成为水平的，见图1，这样可以使坐轮椅的人感觉舒适。当座椅平面与履带平面平行时，也就是电动推杆收起时，大、小行走轮都接触地面，使履带抬起，轮椅处于平地行走状态，如图2所示。
[0025]摆杆变位机构架是可以由两个并排的摆杆用横梁或连接杆形成的一个框架形结构。摆杆变位机构架的一端铰链连接在履带架上，使摆杆变位机构架可以绕该铰链改动。摆杆变位机构架的另一端设置大行陆路走轮，在大行陆路走轮与履带架铰链之间的位置设置一个铰链与座椅架连接。摆杆变位机构架中间这个铰链，可以推动座椅架抬起改变角度，并约束座椅架运动的自由度。同时由于摆杆变机位构架的作用，使大陆路行走轮可以上升或下降。当摆杆变位机构架被电动推杆顶开时，大陆路行走轮升起，轮椅处于上楼梯的状态，如图1所示，当摆杆变位机构架放平时，大陆路行走轮和小万向陆路行走轮与地面接触，轮椅处于平地行走的状态，如图2所示。
[0026]摆杆变位机构架上设置的大陆路行走轮，可以是无动力的手推轮，也可以安装电机，成为平地运行的电动轮椅。左右两个大行走轮可以分别设置两个电机，也可以使用一个电机带动。使用两个电机分别带动两边的大陆路行走轮，可以统一控制，也可以分别控制，用控制器统一控制，可以实现两个轮子分别运动，完成陆路的前进、后退、转向功能，以增加运行的灵活性。
[0027]所述的电动推杆设置在一个十分巧妙的位置，用一个(顶)推杆就完成座椅架和摆杆变位机构架的开合，使轮椅完成由平地行走转换为爬楼梯，或相反的动作。整个过程十分简单，用一个手柄控制器就可以完成。如果配以简单的程序控制系统，本实施例可以自动的完成爬楼状态和平地行走状态的转换，使残疾人完全脱离他人的帮助，而完全依靠自己的力量完成上下楼，这样可以大大提高残疾人对生活的信心。
[0028]轮椅在楼梯顶端进入楼梯向下进入的过程，或爬楼梯到顶端进入平面的过程中，由于重心的移动，会有一个突然翻转。这一过程会使乘坐轮椅的人十分不舒服，有一种失控的感觉。为解决这一问题，可以在座椅的后部增加一个尾轮，当要向下进入楼梯，或向上离开楼梯进入平地的时候，用尾轮作为支撑，控制轮椅避免突然的翻转。尾轮可以通过铰链连接在框架上，通过手动或电动推杆使尾轮支杆打开或收起。
[0029]应当说明的是:本实施例及后续的实施例中所述的前后左右是指人坐在椅子上，背靠椅背面朝前时的前后左右。
[0030]实施例二:
[0031]本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于履带架的细化。本实施例所述的履带架包括:左右两个设有多个履带支撑轮504与托板结构503的框架，所述的两个框架通过多根连接杆502固定连接，与摆杆变位机构架和摇杆连接装置的铰链设置在框架或连杆上，如图1、2所示。
[0032]本实施例所述的框架是两片结构材料，用多个短轴连接在一起，短轴上设有履带支撑轮和托板结构。由于楼梯相当于一棱一棱的包络平面，所以支撑轮与托板结构可以避免履带在楼梯上一棱一棱的冲击，使履带运行得更加平稳。