专利名称：具有缓冲机构的轮椅的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于轮椅和其它个人行动车辆的悬架系统。
背景技术：
轮椅设计成能为身体有伤残的使用者提供机动性能。电动轮椅通常包括底架，该底架利用驱动轮和惰轮、脚轮或防翻轮的结合将其支撑在地面上。安装在底架上的是座椅和用于支撑轮椅使用者的座椅靠背。电动轮椅设置有悬架系统，以便在轮椅使用者行驶在不平的路表面上时起到缓冲作用，并且由此为使用者提供平稳的驾驶。在轮椅安装有悬架系统时，在轮椅朝任一方向突然加速或减速造成轮椅座和坐在椅座上的人产生不希望的倾斜或摇摆。例如，如果通过对驱动轮减少供应能量而使轮椅突然减速，则轮椅座和坐在椅座上的人将趋于朝前倾斜。若为了消除因轮椅速度发生变化而产生的倾斜和摇摆而对轮椅结构进行改进是有益的。
发明内容
根据本发明，提供了一种轮椅，该轮椅设置有缓冲系统，以在轮椅突然减速或沿倾斜表面下行时减少轮椅的向前倾斜。
根据本发明还提供一种轮椅，其具有框架，和枢转地连接在框架上的后悬架，以及用于在轮椅突然减速或沿倾斜表面下行时减少轮椅的向前倾斜的缓冲系统。所述缓冲系统包括夹紧件，其选择性地夹紧以枢转方式安装在框架上的轴，从而改变所施加的阻尼力以减少轮椅的向前倾斜，且后悬架以当轮椅向前倾斜时后悬架系统从中立位置枢转而增大阻尼力的方式连接于缓冲系统。
根据本发明还提供一种轮椅，其具有框架和枢转地连接在框架上的后悬架，所述轮椅带还具有缓冲系统，以在轮椅突然减速或沿倾斜表面下行时减少轮椅的向前倾斜。后悬架以当轮椅向前倾斜时后悬架系统从中立位置枢转而逐渐增大阻尼力的方式连接于缓冲系统。
根据本发明还提供一种轮椅，其具有缓冲系统，以在轮椅突然减速或沿倾斜表面下行时减少轮椅的向前倾斜。所述缓冲系统构造成以轮椅向前倾斜越大则产生抑制向前倾斜的阻尼力越大的方式逐渐抑制轮椅向前倾斜。
本领域技术人员根据附图和下面对优选实施例的详细描述将对本发明的各种目的和优势更加显而易见。
图1是轮椅的示意性正视图。
图2是轮椅悬架系统的示意性正视图。
图3是轮椅悬架系统的缓冲机构的示意性正视图。
图4是从前面看的缓冲机构的示意性透视图。
图5是从后面看的缓冲机构的示意性透视图。
图6是缓冲机构的夹紧件的分解透视图。
具体实施例方式
悬架和轮椅自身的一些结构特征在图1-3中示出。如图1所示，轮椅10包括上面装有座位14的框架12。悬架16设置有中间驱动轮18的安装架、多个后脚轮20(其也可以是防翻轮)和框架12上的一个或多个前脚轮22。如图2所示，轮椅悬架包括上面安装有齿轮箱26的驱动轮枢转臂24、电机28和驱动轮18(未在图2中示出，但安装在齿轮箱上)。将驱动轮枢转臂24安装在枢转点30处进行枢转，所述枢转点30相对于框架12固定。即便轮椅在凹凸不平的表面行进时，此结构也能够使驱动轮枢转臂24、且因此使驱动轮18相对于框架12向上和向下移动，从而为轮椅使用者提供平稳的驾驶。在无牵引时，该结构还能够使中间轮驱动的轮椅在洼地上行进，而没有使驱动轮悬在半空中。
前脚轮22安装在脚轮壳体32内，所述脚轮壳体32利用前连杆枢转地安装在框架12上，可选择的，前连杆包括上连杆36和下连杆38。后脚轮20，其可以是防翻轮，其利用后枢转臂47枢转地安装在框架12上，所述后枢转臂47在枢转点49处枢转地连接在框架12上。
可选用的挠性张紧皮带50将驱动轮枢转臂24连接到上连杆36上。当驱动轮枢转臂24绕枢转点30朝向下方向旋转时，张紧皮带50将朝着向后方向拉。驱动轮枢转臂24朝向下方向旋转的方向将为如图中所示的顺时针方向，所述图为从左侧观看轮椅的视图。当观看轮椅的右侧时，驱动轮枢转臂24的向下旋转方向将为逆时针方向。上脚轮连杆36的旋转将脚轮壳体32和前脚轮22抬离地面，从而能够使轮椅10更加顺利地通过障碍物。
如图3-5所示，缓冲夹紧件55枢转地连接到驱动轮枢转臂24上，并且同时安装用于在基本竖直的轴56上滑动。可以理解的是，若将夹紧件以不同位置或方位连接到驱动轮枢转臂24上，则其可被设置成在不竖直的轴上滑动。图3示出了竖直轴56枢转地在枢转点58处安装在轮椅框架12。当驱动轮枢转臂24绕其枢转轴线30枢转时，夹紧件55在竖直轴56上上下滑动。若夹紧件55被锁定在竖直轴56上，则驱动轮枢转臂24可相对于轮椅框架12被锁住，并且轮椅框架12以及安装在框架12上的座位14的向前倾斜将被完全阻止。但是，若不使用能够锁定在竖直轴56上的夹紧件55，则夹紧件应为缓冲夹紧件。缓冲夹紧件55压在轴56上的程度影响着将有多大的阻尼力施加于驱动轮枢转臂24相对于轮椅框架12的枢转运动。由于夹紧件55为缓冲夹紧件，所以在驱动轮枢转臂24和框架12之间不会发生锁定。这意味着，即使在缓冲夹紧件55紧紧地夹在竖直轴56上时，驱动轮枢转臂24上的足够大的额外的力也将使轮椅框架12、座位14和由框架12支撑的轮椅使用者仍向前倾斜。
如图6所示，夹紧件55包括夹紧件主体60，其具有截头圆锥形内孔64。位于孔64内的是一具有截头圆锥形外表面68的中空插件66，该截头圆锥形外表面68基本与孔64的内表面的形状相对应。当插件66向上移动进入孔64内时，插件表面68与孔64的内表面相接合。夹紧件主体60和插件66均位于基本上为竖直轴56的周围，并且安装成可在轴56上上下移动。本发明的插件66由聚合物材料制成，但也可使用其它的适宜材料。可以理解的是，只要能施加逐渐增加的阻尼力，则缓冲夹紧件可采用其它结构。
插件66由螺钉72和底板74被保持到位。也可使用其它装置。弹簧76将插件66向上压进夹紧件55的主体60。当插件66被向上驱动进入孔64内时，截头圆锥表面的锥度使插件66压靠竖直轴56的压力增大，从而随着增大的力而夹紧轴56。由夹紧件所产生的增大的夹紧力增大了夹紧件对驱动轮枢转臂的运动的阻尼力。安装在夹紧件主体60顶部上的杆80可被向下推或向下压，以相对于夹紧件主体60稍稍地向下移动推力环82和插件66，从而减小了竖直轴56上的夹紧件80的压力，从而产生低的阻尼力。此结构向下运动的作用与弹簧76所施加的向上的力相反。杆80由线缆84启动，以控制夹紧件所施加的阻尼力。优选地，夹紧件80的系统构造成使得防故障结构是缓冲结构(damped configuration)，但其也可构造成非缓冲式的结构。可以看出，后悬架的卸载允许杆80和环82收回，并且允许弹簧76将插件66抬升到与孔64的内部相接触，从而给轴56施加阻尼力。
作为一种选择，在插件66的内、外面上具有多个凹槽。这些凹槽构造成并设置成可允许更好地与轴56相配合，以保证插件66里面的接触表面面积大于插件66外面的接触表面面积，并且当缓冲夹紧件55变湿时允许流体从缓冲夹紧件55流出。插件66的凹槽结构确保插件66压靠在轴56上的接触负载高于其与夹紧件主体60的内表面的接触负载。在后悬架90重新与地面接触而引起缓冲夹紧件发生完全卸载或释放之前轮椅从倾斜状态后仰时，该结构允许缓冲夹紧件55部分地释放或减少在轴56上的夹紧力。可以采用例如孔的其它表面特性来替代凹槽。
缓冲夹紧件55利用线缆84连接到后悬架90上。更具体地，线缆84连接至减震器安装块92上，所述减震器安装块92连接到后减震器94的上端部。后减震器94的下端部间接地连接到后脚轮20上。减震器安装块92枢转安装，以在枢转点96处进行枢转。在轮椅操作过程中，由于施加在后脚轮20上的负载变化，且又由于轮椅在行进过程中的地面的变化，而使后脚轮20的位置将相对于框架12发生变化。施加到轴56上的阻尼力的大小是后悬架90相对于框架12的位置以及在缓冲夹紧件55上选择的弹簧预加负载量的函数。可以看出，夹紧件55选择性地夹紧所述轴。当插件66在弹簧76的作用下允许向上插入到夹紧件主体60内时，则作用在轴56上的夹紧件55的夹紧力或阻尼力逐渐增大。在任何时候，夹紧力的具体数值都是根据后悬架90的作用来选择。调节线缆84，从后悬架90的位置起确定缓冲作用点，即夹紧件55开始夹紧的点。
在正常的平衡状态下，例如轮椅在水平地面上行进时，后减震器94向上推减震器安装块92。当后悬架90上的向上负载逐渐变小时，例如在突然刹车动作出现时，后减震器94从减震器安装块92伸长或悬挂。这使得减震器安装块92绕着其枢转轴线96旋转，释放了连接线缆84上的张力，且允许杆80和环82收回。当该动作发生时，弹簧76将抬升插件66，使其与孔64的内部接触更多。该动作使轴56上的力增大，并导致夹紧件55相对于轴56和相对于轮椅框架12的缓冲运动。其使驱动轮枢转臂24以及驱动轮18相对于框架12有更多的限制性运动，即较少的自由运动。如上面所提到的，由于驱动轮枢转臂24上的足够的额外力将仍会引起轮椅框架12倾斜，所以即便运动受到更多的限制，但是相关的运动没有完全被阻止。可以看出，后悬架90以当轮椅向前倾斜时后悬架90从中立位置枢转而逐渐增大阻尼力的方式被连接于缓冲系统。
在本发明的另一个实施例中，对轮椅倾斜的减少可利用传感器或电子转换传感器的方法进行控制。传感器(未示出)附着于后悬架90上，例如后减震器94上。在轮椅向前倾斜过程中，向前倾斜的作用力趋于抬升后悬架90，从而后悬架90绕着枢转点49旋转。机电式缓冲单元(未示出)枢转地连接在驱动轮枢转臂24和轮椅框架12之间。当后悬架90去掉负载时，即处于倾斜状态，传感器或转换装置构造成将信号发送给机电式缓冲单元，以增加施加到悬架系统的阻尼力的大小，从而减少倾斜。
正如本领域技术人员所能够理解的，虽然上述所说明的内容主要集中在向前倾斜上，但是本发明也可用于抵消向后的倾斜。
本发明的操作原理和方式已在其优选实施例中加以描述。但是应注意，在不脱离本发明的范围情况下，除了按照具体举例和描述的方式之外，也可以以其它方式实施本发明。
权利要求
1.一种轮椅，其具有缓冲系统，以在轮椅突然减速或沿倾斜表面下行时减少轮椅的向前倾斜。
2.如权利要求1所述的轮椅，其中所述缓冲系统包括选择性地夹紧轴的夹紧件，从而改变所施加的阻尼力以减少所述轮椅的向前倾斜。
3.如权利要求2所述的轮椅，其中所述轴是基本上竖直的轴。
4.如权利要求2所述的轮椅，其中所述轴枢转地安装在所述轮椅的框架上。
5.如权利要求2所述的轮椅，其中所述夹紧件包括具有截头圆锥形内孔的夹紧件主体；和中空插件，该插件具有基本上与所述孔的内表面的形状相对应的截头圆锥形外表面，所述夹紧件主体和所述插件均位于所述轴的周围，并且所述夹紧件主体和所述插件安装成在所述轴上上下移动，且所述插件和所述夹紧件主体被构造成当所述插件向上移动到所述孔中时，所述插件的所述外表面与所述孔的所述内表面相接合，因此增大了所述夹紧件在所述轴上的夹紧力。
6.如权利要求5所述的轮椅，其中所述插件的内、外面上具有多个凹槽。
7.如权利要求2所述的轮椅，其中所述轮椅包括后悬架，后悬架枢转地连接于所述轮椅的框架，且所述后悬架以当所述轮椅向前倾斜时所述后悬架系统从中立位置枢转而增大阻尼力的方式连接于所述缓冲系统。
8.如权利要求7所述的轮椅，其中线缆将所述后悬架与所述夹紧件连接起来。
9.如权利要求2所述的轮椅，其中所述缓冲系统具有防故障结构，该防故障结构是缓冲结构。
10.如权利要求1所述的轮椅，其中所述缓冲系统包括机电式缓冲单元。
11.如权利要求1所述的轮椅，其中所述缓冲系统包括连接到所述轮椅的后悬架上的传感器。
12.如权利要求1所述的轮椅，其中所述缓冲系统具有防故障结构，该防故障结构是缓冲结构。
13.一种轮椅，其具有框架和枢转地连接于所述框架的后悬架，以及用于在所述轮椅突然减速或沿倾斜表面下行时减小所述轮椅的向前倾斜的缓冲系统，所述缓冲系统包括夹紧件，夹紧件选择性地夹紧以枢转方式安装在所述框架上的轴，从而改变所施加的阻尼力以减少所述轮椅向前倾斜，其中所述后悬架以当所述轮椅向前倾斜时使所述后悬架系统从中立位置枢转而增大所述阻尼力的方式连接于缓冲系统。
14.如权利要求13所述的轮椅，其中所述夹紧件包括具有截头圆锥形内孔的夹紧件主体；和中空插件，该插件具有基本上与所述孔的内表面的形状相对应的截头圆锥形外表面，所述夹紧件主体和所述插件均位于所述轴的周围，并且所述夹紧件主体和所述插件安装成能够在所述轴上上下移动，所述插件和所述夹紧件主体构造成当所述插件向上移动到所述孔中时，所述插件的所述外表面与所述孔的所述内表面相接合，从而增大所述夹紧件在所述轴上的夹紧力。
15.一种轮椅，其具有框架和枢转地安装在所述框架上的后悬架，所述轮椅带还具有缓冲系统，以在所述轮椅突然减速或沿倾斜表面下行时减少所述轮椅的向前倾斜，其中所述后悬架以当所述轮椅向前倾斜时所述后悬架系统从中立位置枢转而逐渐增大所述阻尼力的方式连接于所述缓冲系统。
16.如权利要求15所述的轮椅，其中线缆将所述后悬架与所述夹紧件连接起来。
17.一种轮椅，其具有缓冲系统，以在所述轮椅突然减速或沿倾斜表面下行时减少所述轮椅的向前倾斜，所述缓冲系统构造成以轮椅向前倾斜越大则产生的抑制向前倾斜的阻尼力越大的方式逐渐抑制所述轮椅向前倾斜。
18.如权利要求17所述的轮椅，其中所述缓冲系统包括选择性地夹紧轴的夹紧件，从而改变所施加的阻尼力以减少所述轮椅的向前倾斜。
19.如权利要求18所述的轮椅，其中所述轴是枢转地安装在所述轮椅的框架上的基本上竖直的轴。
20.如权利要求19所述的轮椅，其中所述夹紧件包括具有截头圆锥形内孔的夹紧件主体；和中空插件，该插件具有基本上与所述孔的内表面的形状相对应的截头圆锥形外表面，所述夹紧件主体和所述插件均位于所述轴的周围，并且所述夹紧件主体和所述插件安装成可在所述轴上上下移动，所述插件和所述夹紧件主体构造成当所述插件向上移动到所述孔中时，所述插件的所述外表面与所述孔的所述内表面相接合，从而增大所述夹紧件在所述轴上的夹紧力。
21.如权利要求20所述的轮椅，其中所述插件的内、外面上具有多个凹槽。
22.如权利要求17所述的轮椅，其中所述轮椅包括枢转地连接于所述轮椅的框架的后悬架，所述后悬架以当所述轮椅向前倾斜时所述后悬架系统从中立位置枢转而增大所述阻尼力的方式连接于所述缓冲系统。
23.如权利要求18所述的轮椅，其中所述缓冲系统具有防故障结构，该防故障结构是缓冲结构。
全文摘要
一种轮椅，其具有缓冲系统，以在轮椅突然减速或沿倾斜表面下行时减少轮椅的向前倾斜。该缓冲系统包括选择性地夹紧轴的夹紧件。
文档编号B60R21/00GK101048122SQ200580034067
公开日2007年10月3日 申请日期2005年10月8日 优先权日2004年10月8日
发明者达里尔·R·保尔斯, 塞缪尔·D·特拉辛格 申请人:日出医药Hhg公司