专利名称：为残疾人配置在车辆上的升降装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种为残疾人配置在车辆上的升降装置，该装置固定在车身的顶板上，用以移动轮椅和驾驶员座椅组合装置，以便于克服传统的安装于车辆底板上的升降装置结构复杂，安装空间受到限制的不足。
背景技术：
通常，残疾人用的车辆都配有相关的便利设施，以便于残疾人在无需他人帮助的情况下使用轮椅直接驾驶汽车。轮椅和驾驶员座椅组合装置就是便利设施之一。事实上，由于在车辆上配备轮椅和驾驶员座椅组合装置，并安装能辅助座椅上的残疾人上下车的合适装置，残疾人驾驶者就可以在无需他人帮助的情况下进行驾驶和上下车。
因此，很容易得知，升降装置可以在车内移动轮椅和驾驶员座椅组合装置，并且能通过升、降组合装置将其从车外移动到车内，从车内移动到车外，为残疾人驾驶提供很多便利。
传统的升降装置具有以下几点不足首先，传统的升降装置必须安装于车底板和H点之间一有限的空间内，所以空间上受到限制；其次，因为为避免座椅旋转时与移动导轨之间的干扰，座椅的高度必须增加，这样进一步增加了空间上的限制；再次，用于升高和降低座椅的升降器具有一个连接机构，所以升降装置的尺寸增加，结构复杂。
发明内容
本发明提供一种为残疾人配置在车辆上的升降装置，用以解决传统的为残疾人配置在车辆上的升降装置安装空间受到限制，结构复杂的问题。
本发明的一个方面所提供的为残疾人配置在车辆上的升降装置包括一个前后移动导轨部件，其安装在车体内某处的顶板上，从驾驶员座位处向后延伸一预定距离；一个安装在顶板上的左右移动导轨部件，从前后移动导轨的后端向侧面延伸一预定距离；一个升降器，其可以沿前后移动导轨部件和左右移动导轨部件移动，并能够提升、抓住座椅，也可以降低、释放座椅；一个旋转装置，其安装在前后移动导轨部件和左右移动导轨部件的交汇处，用以将升降器转动一预定的角度。
在阅读了后文中对本发明优选实施例及相关附图的详细描述后，可以了解本发明的上述目的、特点和优点以及其它目的、特点和优点。
图1是本发明实施例的为残疾人配置在车辆上的升降装置的示意图；图2是本发明的为残疾人配置在车辆上的升降装置的结构透视图；图3是图2的分解视图；图4是本发明的为残疾人配置在车辆上的升降装置的导轨部件的结构透视图；图5是图4的分解视图；图6是本发明的为残疾人配置在车辆上的升降装置的旋转装置的结构透视图；图7是图6的分解视图；图8是本发明的为残疾人配置在车辆上的升降装置在使用状态的结构示意图；图9是沿着图5中A-A线的剖视图。
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明的优选实施例进行详细的描述。
图1是与本发明优选实施例相对应的为残疾人配置在车辆上的升降装置的示意图。升降装置由一基本的移动机构组成，该移动机构安装在车身的顶板上。该升降装置包括用以移动轮椅和驾驶员座椅组合装置(在下文中简称为座椅)的导轨部件10和11，一个用以将座椅旋转至驾驶位置或车外的旋转装置13，和一个用以将座椅升降到车内和车外的升降器12。
上述导轨部件包括前后移动导轨部件10和左右移动导轨部件11，前后移动导轨部件10从驾驶位置向后延伸一较长距离；左右移动导轨部件11在前后移动导轨部件10的后端处与前后移动导轨部件10成90°，并向外侧延伸一较短的距离。旋转装置13安装在前后移动导轨部件10和左右移动导轨部件11的交汇处，用以改变座椅的方向。值得注意的是，所述的这些方向是相对于标准汽车的一般的前、后、左、右方向而言的。当把座椅降低到地面时，旋转装置13将沿前后移动导轨部件10移动的升降器12旋转90°，使其朝向左右移动导轨部件11；当把座椅提升到车内时，旋转装置13将沿左右移动导轨部件11移动的升降器12旋转90°，使其朝向前后移动导轨部件10。
悬挂了座椅的升降器12在完全由移动导轨部件10和11支撑时，可以沿移动导轨部件10和11移动。用来提升、降低和移动座椅的装置被安置在升降器12中，以通过提升、降低座椅，将座椅移入和移出车内，并且可由自身驱动在导轨上移动。
由于移动导轨部件10和11以及旋转装置13必须承受升降器12、座椅和驾驶员等的重量，最好在车身的顶板上安装一单独的框架，以增强车顶板的强度。移动导轨部件10和11、升降器12及旋转装置13可以安装在该框架上。
图2是与本发明优选实施例相对应的为残疾人配置在车辆上的升降装置的结构透视图，图3是图2的分解视图。升降器12用以提升、降低座椅，并将座椅移动到地面和驾驶位置。升降器12包括一个基板24，一个升降器盒体18和一对挂钩部件19。基板24基本位于移动导轨部件10和11的底壁上，并沿移动导轨部件10和11移动。升降器盒体18通过至少一对支撑柱22悬挂和支撑，支撑柱22从基板24的下表面垂直向下延伸。两个挂钩部件19由升降器盒体18支撑，能够升高和降低座椅。
一对齿轮23分别设置在邻近基板24两端的地方，该对齿轮23部分向下穿过基板24并与每个移动导轨部件10和11上的齿形导轨15啮合(图5)。因此，通过驱动齿轮23，基板24可以在齿形导轨15上前后及侧向移动。
齿轮23由动力传递机构25的水平驱动轴25b支撑，在下文中对此将作具体的描述。每个导轨部件10和11都有一对滑槽27，该滑槽位于底壁上，处于齿形导轨15的外侧。在基板24的两横向侧缘处有一沿基板24的长度方向延伸的滑动突起28。当基板24沿着移动导轨部件10和11移动时，由于滑动突起28嵌入移动导轨部件10和11上的滑槽27中，基板24可以稳定地移动，不会出现振动现象。
用来悬挂座椅的两个挂钩部件19垂直地固定在升降器盒体18的下表面。在与挂钩部件19的底端相邻的地方，一个强度增强部件与挂钩部件19相连，用以增强挂钩部件19的强度。每个挂钩部件19都采用望远镜式的可伸缩的结构，可以调整其长度。因此，增加挂钩部件19的长度，可以使其挂住座椅的两侧。
一个升降电机20安装在升降器盒体18内，用来调节挂钩部件19的长度。在升降电机20的输出轴上装有一个皮带轮。皮带21的两端分别与皮带轮和连接在挂钩部件19上的强度增强部件相连。因此，当升降电机20朝某一方向旋转时，由于皮带21从皮带轮上松开，挂钩部件19长度增加；当升降电机20朝相反方向旋转时，皮带21缠绕在皮带轮上，挂钩部件19长度减小。
动力传递机构25用于将来自移动电机26的驱动力传递到齿轮23，从而移动基板24，其构成如下。水平驱动轴25b位于基板24的上表面，沿基板24的宽度方向延伸。水平驱动轴25b的两端由轴承支撑。齿轮23固定在水平驱动轴25b的两端，第一斜齿轮25a固定在水平驱动轴25b的中间部位。
一个竖向动力传递轴25f安装在固定于基板24上的一个支撑柱22内，至少由一个轴承可旋转地支撑。竖向动力传递轴25f的上端装有一个第二斜齿轮25c，竖向动力传递轴25f的下端装有一个蜗轮25e。第二斜齿轮25c与第一斜齿轮25a啮合。蜗轮25e与蜗杆25d啮合，蜗杆25d固定在移动电机26的轴上，移动电机26由升降器盒体18支撑。因此，当驱动移动电机26时，旋转动力通过相互啮合的蜗杆25d和蜗轮25e传递。从而竖向动力传递轴25f旋转，动力经第二斜齿轮25c与第一斜齿轮25a传递。因此，水平驱动轴25b旋转，最终齿轮23就可以在齿形导轨部分15上滚动前进。
图4是与本发明相对应的为残疾人配置在车辆上的升降装置的导轨部件的结构透视图，图5是图4的导轨部件的分解视图。每个移动导轨部件10和11引导悬挂了座椅的升降器12的移动。每个移动导轨部件10和11具有长方形的盒状结构。在每个移动导轨部件10和11底壁上的宽度中心部位沿每个移动导轨部件10和11的长度方向有一开口14，升降器12上的支撑柱22可以在开口14中移动。一对齿形导轨15位于每个移动导轨部件10和11的底壁上开口14的两侧，因此升降器12上的齿轮23可以在齿形导轨15上滚动前进。
特别指出，对于左右移动导轨部件11，为了能完全地将座椅送到车外，左右移动导轨部件11必须有足够的长度。关于这一点，由于用来安装左右移动导轨部件11的车顶板的宽度不够，因此，左右移动导轨部件11最好采用伸缩型的双导轨结构。为此，一个与左右移动导轨部件11长度完全相同的辅助左右移动导轨部件17安装在左右移动导轨部件11内。由于辅助左右移动导轨部件17能很大程度地从左右移动导轨部件11中向外延伸，所以左右移动导轨部件11的侧向移动距离增加一倍。
为了防止辅助左右移动导轨部件17完全脱离左右移动导轨部件11，在邻近左右移动导轨部件11的末端处，一对锁止器16被安装在左右移动导轨部件11的侧壁上，分别通过一对弹簧对锁止器16朝左右移动导轨部件11的内侧进行预紧(bias)。因此，当辅助左右移动导轨部件17几乎要完全从左右移动导轨部件11中脱离时，锁止器16在弹簧力的作用下插入设在辅助左右移动导轨部件17侧壁上的孔中，这样可以防止辅助左右移动导轨部件17进一步从左右移动导轨部件11中向外移动。当辅助导轨部件17缩回进入导轨部件11时，由于锁止器16上存在一斜面，辅助导轨部件17可以在斜面上平滑地移动，同时向内按压锁止器16。
在邻近左右移动导轨部件11的末端处，导轨部件11的底壁上设有台阶。由于台阶的存在，在辅助导轨部件17即将达到完全脱离左右移动导轨部件11的位置时，辅助导轨部件17可以稍微向下移动一定距离，以使辅助导轨部件17的底板的上表面与导轨部件11的底板的上表面平齐。因此，当升降器12从车内移向车外和从车外移向车内时，升降器12可以平稳地通过导轨部件11和辅助导轨部件17的交界处。
因为当升降器12移动时，辅助导轨部件17的后部由基板24推动，所以辅助导轨部件17可以从移动导轨部件11中伸出。同时，因为辅助导轨部件17是由缠绕在卷绕器29上的线缆39牵引，所以辅助导轨部件17可以缩回至导轨部件11中。
也就是说，卷绕器29安装在左右移动导轨部件11的一个侧壁上，线缆39(图9)缠绕在带卷簧的卷绕器29上。与卷绕器29相连的线缆39的末端与辅助左右移动导轨部件17的末端相连。在左右移动导轨部件11的另一侧壁上装有一个开关40，开关40位于卷绕器29对面的位置。
如上所述，因卷绕器29上装有卷簧，当线缆39从卷绕器29上松开时，卷簧因为旋紧而积累一定的能量。当基板24返回到原来的位置，通过一个设置在基板24一个侧边上的触发器41压下开关40时，开关40产生一个信号使卷绕器29动作。因此，当线缆39在卷簧力的作用下重新缠绕在卷绕器29上时，辅助左右移动导轨部件17可缩回到左右移动导轨部件11中。
当然，尽管当辅助导轨部件17从导轨部件11中向外伸出时，基板24上的触发器41也会压下开关40，但是由于此时卷绕器29上的卷簧没有受力，所以卷簧也就不会对辅助导轨部件17施加任何力。也就是说，卷绕器29的功能与家用吸尘器中电源线的缠绕和松开方式相同。
图6是与本发明相对应的为残疾人配置在车辆上的升降装置的旋转装置13的结构透视图，图7是图6的分解视图。旋转装置13安装在前后移动导轨部件10和左右移动导轨部件11的交汇处，其作用是将处在交汇处的升降器12旋转90°。
在旋转装置13中，一个呈圆柱形的旋转装置盒体32安装在车身的顶板上；一个可旋转的旋转盘36处于旋转装置盒体32之中。当整个升降器12在旋转盘36上时，整个升降器可以被转动。为此，在旋转装置盒体32的旋转中心处设有一支撑轴30，支撑轴30固定在车顶板上。在旋转装置盒体32的下端设有一个向内的凸缘31。移动导轨部件10和11通过旋转装置盒体32侧壁上的开口部分与旋转装置盒体32集成装配在一起。移动导轨部件10和11以这种方式与旋转装置盒体32的内部相通。
在旋转盘36的中心位置设有一向上延伸的管状突起35。当管状突起35通过至少一个轴承与支撑轴30周向配合时，旋转盘36在旋转装置盒体32内被可旋转地支撑。在距管状突起35一个预定距离的位置，在旋转盘36上以管状突起35为中心设有一个圆弧状齿条33，用以接收动力。
同时，旋转电机38固定在旋转装置盒体32上，通过旋转装置盒体32在垂直方向获得支撑。安装在旋转电机38的轴上的小齿轮37与安装在旋转盘36上的圆弧状齿条33啮合。因此，当驱动旋转电机38时，旋转盘36就可以被旋转。旋转盘36可在约90°的范围内旋转。旋转盘36的旋转角度可以通过调节旋转电机38的转数或转速来控制，或者通过单独的锁止器件、限位开关及相类似的装置来控制。
旋转盘36上设有一对平行的齿条34，以将基板24和齿轮23引入旋转装置盒体32中。在两个平行的齿条34中间，旋转盘36上设有一开口，使得整个升降器12都能暂时进入旋转装置13中。事实上，如果基板24和升降器12上的齿轮23停留在旋转盘36上，通过旋转电机38的驱动和小齿轮37和圆弧状齿条33之间的动力传递，整个旋转盘36可以旋转90°，因此，从前后移动导轨部件10上移动过来的升降器12就可以改变方向。在此，最好有至少一个轴承插入在旋转盘36和旋转装置盒体32上的内凸缘31之间，以便于引导旋转盘36旋转，并使其在旋转时由内凸缘31稳定的支撑。
图8是与本发明相对应的为残疾人配置在车辆上的升降装置在使用状态时的示意图。下文将详细描述通过应用所发明的升降装置将座椅100移至车外的过程。
(1)座椅100与升降器12结合，并沿前后移动导轨部件10向后移动。
(2)当座椅100达到预定位置，即到达旋转装置13的里面时，座椅100在旋转电机38的驱动力的作用下旋转。
(3)座椅100被旋转后，升降器12沿着左右移动导轨部件11移动。
(4)接着，升降器12推动辅助左右移动导轨部件17向前移动。从辅助左右移动导轨部件17完全从左右移动导轨部件11中伸出那一刻起，升降器12沿着辅助左右移动导轨部件17移动，同时座椅100也向外移动。
(5)升降器12完全地沿着辅助左右移动导轨部件17移动到其末端后，升降器12动作，将座椅100降低至地面。
(6)当座椅接触地面后，释放紧固装置。
(7)升降器12上升后，朝旋转装置13的方向侧向移动，同时辅助左右移动导轨部件17收缩进入左右移动导轨部件11中。
(8)按相反的顺序动作可以将座椅100从车外移至车内。
从以上的描述可以得知，本发明的为残疾人配置在车辆上的升降装置具有以下优点(1)由于导轨部件和旋转装置是安装在车身的顶板上，所以最大化的利用了H点以下的空间，在旋转座椅时可以避免干扰发生。
(2)因为在将座椅移动至车外时采用双导轨结构，所以可以对包括导轨在内的升降装置的整个结构进行简化。
(3)因为只有一个来自电机的旋转力来升降座椅，与传统的连接结构相比，可以简化结构，减轻重量。
尽管是参照特定实施例对本发明进行描述，其所要求保护的范围并不受实施例的限定，而是以其后的权利要求书的内容为依据。对于本领域的技术人员，在不超出本发明核心思想和保护范围的前提下，本发明的技术内容可以进行其它形式的变型和替换。
权利要求
1.一种为残疾人配置在车辆上的升降装置，包括一个安装在车身顶板上的前后移动导轨部件，该前后移动导轨部件从驾驶员座椅处向后延伸一预定距离；一个安装在上述顶板上的左右移动导轨部件，该左右移动导轨部件从前后移动导轨部件的后端向侧面延伸一预定距离；一个可以沿前后移动导轨部件和左右移动导轨部件移动的升降器，该升降器能够升高和抓紧座椅，也可以降低和释放座椅；以及一个安装在前后移动导轨部件和左右移动导轨部件交汇处的旋转装置，该旋转装置用以将升降器旋转一预定的角度。
2.如权利要求1所述的升降装置，其特征在于，每个所述的前后移动导轨部件和左右移动导轨部件都具有长方形的盒状结构，其中在长方形盒体的底板上，沿长方形盒体的纵向开有一透过底壁的开口，在开口的两侧的底壁上，设有一对位于底板上的齿形导轨。
3.如权利要求1或2所述的升降装置，其特征在于，所述的左右移动导轨部件包括一个辅助左右移动导轨部件，该辅助左右移动导轨部件可以缩进、伸出左右移动导轨部件，通过一个锁止器将所述辅助左右移动导轨部件向外的移动限定在一定的范围内。
4.如权利要求1所述的升降装置，其特征在于，所述的升降器包括一个升降器盒体；一对与升降器盒体底壁相连的挂钩部件，该挂钩部件垂直向下延伸，用以悬挂座椅；一个升降电机，用以提升和降低挂钩部件；一根连接在所述升降电机和挂钩部件之间的皮带，该皮带可以被缠绕；一个可以在每个导轨部件上移动的基板；一对支撑柱，每个支撑柱的一端固定在基板上，另一端固定在升降器盒体上，用以将升降器盒体支撑在基板上，且支撑柱穿过设置在每个导轨部件底壁上的开口；一对齿轮，可旋转的安装在基板上，且与各导轨部件的齿形导轨啮合，使得基板可以沿着各导轨部件移动；以及一个用来驱动齿轮的移动电机，该移动电机包括一个动力传递机构。
5.如权利要求4所述的升降装置，其特征在于，所述的每个挂钩部件具有可以调节其长度的望远镜式的伸缩结构。
6.如权利要求4所述的升降装置，其特征在于，所述的动力传递机构包括一根由轴承支撑在基板上的可旋转的水平驱动轴，一个第一斜齿轮安装在水平驱动轴的中部，一对齿轮分别安装在水平驱动轴的两端；以及一个从两个支撑柱中的一个中穿过的竖向动力传递轴，竖向动力传递轴至少由一个轴承旋转地支撑，在该竖向动力传递轴的上端有一个与第一斜齿轮啮合的第二斜齿轮且下端有一个与安装在移动电机输出轴上的蜗杆啮合的蜗轮。
7.如权利要求4所述的升降装置，其特征在于，所述的各导轨部件有一对在开口的两侧位于导轨部件底壁上的滑槽，并沿导轨的长度方向延伸；在基板宽度方向的两侧有滑动突起，该滑动突起沿基板长度方向延伸，并嵌入各导轨部件上的滑槽中。
8.如权利要求3所述的升降装置，其特征在于，所述的辅助左右移动导轨部件与缠绕在卷绕器上的线缆相连，卷绕器安装在左右移动导轨部件上，在左右移动导轨部件上装有一个开关，当基板开始与开关接触时，开关触发卷绕器动作并产生一信号，使辅助左右移动导轨部件缩进左右移动导轨部件中。
9.如权利要求1所述的升降装置，其特征在于，所述的旋转装置包括一个位于中心部位的支撑轴；一个安装在顶板上的旋转装置盒体，在该旋转装置盒体的下端有一个向内的凸缘；一个处于旋转装置盒内的旋转盘，其位于旋转装置盒体的凸缘上，在所述旋转盘的中心部位处有一管状突起，该管状突起通过至少一个轴承与支撑轴周向配合，从而可旋转地支撑在旋转装置盒体内，旋转盘上有一个用于传递动力的圆弧状齿条，以及一对与升降器上齿轮啮合的平行齿条；以及一个固定在旋转装置盒体上的旋转电机，旋转电机上有一个与圆弧状齿条啮合的小齿轮，用以使旋转盘旋转。
全文摘要
一种升降装置包括一个安装在车身顶板上的前后移动导轨部件，其从驾驶员座椅处向后延伸一预定距离；一个安装在顶板上的左右移动导轨部件，其从前后移动导轨部件的后端向侧面延伸一预定距离；一个可以沿前后移动导轨部件和左右移动导轨部件移动的升降器，其能够升高和抓紧座椅，也可以降低和释放座椅；一个安装在前后移动导轨部件和左右移动导轨部件交汇处的旋转装置，用以将升降器旋转一预定的角度。
文档编号A61G3/06GK1693114SQ20041008227
公开日2005年11月9日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年5月7日
发明者朴宽钦 申请人:现代自动车株式会社