电动爬楼梯轮椅的制作方法_4

文档序号:10251771阅读:来源:国知局
内外圆均为光圆的圆环形侧板33且一个圆环形侧板33上固连一个传动端盖37的爬楼梯轮子,如图15所示。组成轮滑环32的圆环形侧板33的投影为内外两个同心圆,内外圆均为光圆;并在其中一个圆环形侧板33的外侧固连一个传动端盖37,该传动端盖37的中心有一花键通孔;传动端盖37的花键通孔中心与圆环形侧板33的圆心重合。
[0074]图16为采用半圆孔圆形的轮盘31或为部分圆环形的轮盘31并固定连接在轮椅侧面架上的爬楼梯轮子(圆环形侧板的内外圆均为光圆)的电动爬楼梯轮椅结构和在此基础上一个圆环形侧板33中央外侧固连一个传动端盖37的电动爬楼梯轮椅的结构示意。这实际是此种爬楼梯轮子在电动爬楼梯轮椅上的安装示意,首先将制作好而未装传动端盖37的爬楼梯轮子安装在电动爬楼梯轮椅上,把轮盘31固定连接到侧面架后部的外侧,使轮盘31与轮椅侧面架构成同一刚体;再将一个传动端盖37与外侧的圆环形侧板33固连,传动端盖37的花键孔中心与圆环形侧板33的圆心重合。适合这种爬楼梯轮子的所有轮盘31,其中心位置均无实体,满足花键轴43的工作和安装要求。
[0075]而本方案的电动驱动装置包括电机42,花键轴43,控制装置;花键轴43从爬楼梯轮子的中心穿过两个圆环形侧板33和轮盘31,花键轴43的轴心与圆环形侧板33的圆心、传动端盖37的花键孔中心重合,共轴线。花键轴43与传动端盖37的花键孔相适配,为间隙配合,在花键轴43与花键孔相配的轴向两端可设轴向定位轴承,选用止推轴承,以利于传动端盖37的定位和转动。并且花键轴43不承担径向载荷,只传递扭矩。电机42固定连接在电动爬楼梯轮椅的侧面架的相应位置上,与侧面架为同一刚体。电机42驱动花键轴43顺、逆时针转动,从而带动传动端盖37顺、逆时针转动,进而带动轮滑环32相对轮盘31顺、逆时针转动。
[0076]3、本实用新型电动爬楼梯轮椅的直线行走和爬楼梯过程。
[0077]本实用新型电动爬楼梯轮椅的直线行走,利用电机42带动齿轮41转动,或带动花键轴43转动,驱动轮滑环32转动,轮滑环32在地面上滚动,从而实现本实用新型电动爬楼梯轮椅的直线行走功能。
[0078]在进行直线行走时,需将设在电动爬楼梯轮椅的尾部的防倾翻滚轮放下,保证行走安全。而在爬楼梯时,需将防倾翻滚轮折叠收起。
[0079]电动爬楼梯轮椅在上下楼时整个车体需绕爬楼梯轮子中心旋转一个角度,重心后移,使电动爬楼梯轮椅与水平面的夹角为上下楼梯的角度。并在控制装置中设置上楼模式和下楼模式,实际是低速控制模式。在电机42的作用下实现爬楼梯功能。
[0080]本实用新型电动爬楼梯轮椅既可以直线行走又能爬楼梯,并且是只用爬楼梯轮子而无附加装置实现的,结构特别简单实用。
[0081]A、采用内圆为内齿圈的圆环形侧板33的爬楼梯轮子的电动爬楼梯轮椅爬楼梯过程。
[0082]图17—图20为本实用新型电动爬楼梯轮椅的上楼过程示意。在控制装置开启上楼模式,电动爬楼梯轮椅的把手在前而爬楼梯轮子在后,电动爬楼梯轮椅倒着走。当本实用新型电动爬楼梯轮椅的爬楼梯轮子的轮滑环32刚好与楼梯梯步相接触,轮滑环32的圆心在此梯步高度之上,该梯步的交点与低于圆心的轮滑环32的一点相接触,此时整个电动爬楼梯轮椅的支撑为前一个楼梯梯步的水平面,如图17所示。电机42带动齿轮41顺时针转动,齿轮41在圆环形侧板33的内齿圈上滚动,使轮盘31相对轮滑环32作逆时针转动,同时整个电动爬楼梯轮椅要绕楼梯梯步的交点作顺时针转动,正因为如此电动爬楼梯轮椅的支撑体就由前一个楼梯梯步的水平面转移为楼梯梯步的交点,即整个电动爬楼梯轮椅的支撑变为正在被攀爬的该楼梯梯步的交点,该点就是整个电动爬楼梯轮椅的支撑点,与其接触的轮滑环32上的对应点是被支撑点,该被支撑点在上楼过程中始终保持不变,轮滑环32只绕支撑点转动而不绕自已的圆心转动。在电机42通过齿轮41输出的驱动力的作用下轮盘31将绕轮滑环32的圆心作逆时针转动,带动电动爬楼梯轮椅车体绕轮滑环32的圆心逆时针转动,同时由于操作人的高度不变,因而在上楼过程中把手的高度基本不变,所以整个电动爬楼梯轮椅要绕楼梯梯步的交点(支撑点)作顺时针转动,其运动合成的结果是电动爬楼梯轮椅车体作斜向上升运动,使电动爬楼梯轮椅上升,相当于在斜面上向上滑动,这个“斜面”就是轮滑环32,犹如自带了一个能在其上滑动的“斜面”,所以轮滑环32既起了支撑电动爬楼梯轮椅车体的作用,在上楼过程中始终支撑着电动爬楼梯轮椅车体,又起了对电动爬楼梯轮椅车体绕轮滑环32的圆心转动的导向作用;在此过程中,被支撑点在轮滑环32上的相对位置不变是实现这一功能的原因,如图18所示。为了说明运动过程,制作了图19形象示意该过程,该图所示为从图17位置运动到图18位置的运动模型示意,先是在图17位置电机42通过齿轮41输出的驱动力的作用下电动爬楼梯轮椅车体绕轮滑环32的圆心逆时针转动(如图19的左图所示),同时由于操作人的高度不变,所以整个电动爬楼梯轮椅要绕楼梯梯步的交点(支撑点)作顺时针转动(如图19的右图所示);实际运动中不会象图19显示的那样夸张,两点间的变化微小,是一个微小而连续的过程,其运动合成的结果是电动爬楼梯轮椅车体作斜向上升运动,使电动爬楼梯轮椅上升,相当于在斜面上向上滑动,图19仅是为了说明问题而选择了变化较大的两点来表达,这两点实际上是无数多个微小连续变化的积累结果。直到爬楼梯轮子刚好与该梯步的水平线相切,或轮滑环32又与上边一个楼梯梯步的交点相接触,被支撑点在轮滑环32上的相对位置才会改变,电动爬楼梯轮椅爬上该楼梯梯步,至此完成一个梯步的爬升,如图20所示。如此反复完成整个爬楼梯工作。在实际中可加长电动爬楼梯轮椅把手,操作更方便。
[0083]图21—图23为本实用新型电动爬楼梯轮椅的下楼过程示意,在控制装置开启下楼模式,在此过程中,电动爬楼梯轮椅的爬楼梯轮子在前而把手在后,电动爬楼梯轮椅正向前行。图21所示电动爬楼梯轮椅下楼的开始状态,爬楼梯轮子的过圆心的垂直平面刚好与楼梯梯步的立面重合,电动爬楼梯轮椅的支撑点为该梯步的交点,而爬楼梯轮子的轮滑环32上与之对应的点为被支撑点,下楼过程该被支撑点在轮滑环32的相对位置中始终保持不变,轮滑环32只绕支撑点转动而不绕自已的圆心转动;在电机42带动齿轮41逆时针转动作用下,齿轮41在圆环形侧板33的内齿圈上滚动,使轮盘31绕轮滑环32的圆心作顺时针转动,使电动爬楼梯轮椅车体绕轮滑环32的圆心顺时针转动,同时由于手把的高度在此过程中几乎不变,整个电动爬楼梯轮椅要绕楼梯梯步的交点(支撑点)作逆时针转动,其运动的合成使电动爬楼梯轮椅车体作斜向下行运动,相当于在斜面上向下滑动,在此过程中轮滑环32始终支撑着电动爬楼梯轮椅车体,使电动爬楼梯轮椅车体绕轮滑环32的圆心转动,如图22所示;直到爬楼梯轮子下降到与下一个梯步的平面接触,如图23所示,至此电动爬楼梯轮椅下完该楼梯梯步,完成一个梯步的下降。如此反复完成整个下楼过程。
[0084]B、采用内外圆均为光圆的圆环形侧板33且一个圆环形侧板33上固连一个传动端盖37的爬楼梯轮子的电动爬楼梯轮椅爬楼梯过程。
[0085]上楼梯过程:
[0086]在本实用新型电动爬楼梯轮椅的控制装置开启上楼模式,电动爬楼梯轮椅的把手在前而爬楼梯轮子在后,电动爬楼梯轮椅倒着走。当本实用新型电动爬楼梯轮椅的爬楼梯轮子的轮滑环32刚好与楼梯梯步相接触,轮滑环32的圆心在此梯步高度之上,该梯步的交点与低于圆心的轮滑环32的一点相接触,此时整个电动爬楼梯轮椅的支撑为前一个楼梯梯步的水平面。电机42欲带动花键轴43顺时针转动,花键轴43又通过与之适配的花键孔欲带动传动端盖37顺时针转动,进而欲带动轮滑环32顺时针转动,但是,由于轮滑环32与梯步相接触只绕交点(支撑点)转动而不绕自已的圆心转动,故使传动端盖37也不能转动,当然花键轴43也就不能转动,可是,在电机42的带动下轮滑环32与轮盘31之间的相对运动仍然存在,并不因轮滑环32不绕自已的圆心转动而消失,因而只能是轮盘31绕轮滑环32的圆心(也是花键轴43的轴心)相对轮滑环32作逆时针转动,当然电动爬楼梯轮椅车体也绕轮滑环32的圆心(也是花键轴43的轴心)作逆时针转动,同时整个电动爬楼梯轮椅要绕楼梯梯步的交点(支撑点)作顺时针转动;整个电动爬楼梯轮椅的支撑变为正在被
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