专利名称：一种可上下楼梯及平地推行的轮椅车的制作方法
技术领域：
一种可上下楼梯及平地推行的轮椅车技术领域[0001]本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种可上下楼梯及平地推行的轮椅车。
背景技术：
[0002]目前我们使用的可上下楼梯的轮椅车有许多种，总结起来大体有如下三种第一种是履带式轮椅车，已有产品。这种轮椅车的缺点是结构较复杂，造价较高，易损坏楼梯。第二种是前后四轮驱动的轮椅车，强行上下楼，已有产品。这种轮椅车的缺点是只能上下阶梯高度不大于150毫米的楼梯。第三种是做成采用步行式轮椅车，实现步行式上下楼。采用步行式机构实现小车上下楼时，就是遇到台阶时，就像人步行一样，先把小车抬起，再推动小车后退(上楼时)或前移(下楼时)至下一级台阶上方，然后再放下小车，使车轮落在下一级台阶上。[0003]采用步行式机构上下楼的驱动方案也有很多种，大体上又可分成两种。其一是上楼时踏足本级台阶抬起车身，其二是上楼时踏足后一级台阶抬起车身。本人申报并获准的实用新型专利(ZL201010143533. 7)也是采用上楼时踏足本级台阶抬起车身的步行机构驱动方案。该方案采用两根电动推杆推压本级台阶升起小车，存在的问题是控制复杂且可靠 性差。实用新型内容[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种可上下楼及平地推行的轮椅车，轮椅车上下楼驱动器采用了带曲线槽的驱动器转盘和驱动器摆块的配合，带动四连杆结构来实现小车要求的上下楼梯动作。驱动器转盘的曲线槽采用数控机床是很容易加工的，利用不同的曲线槽形状，就可以得到不同的上下楼运动。[0005]本实用新型采用如下的技术方案[0006]一种可上下楼及平地推行的轮椅车，包括轮椅车体、推扶把手、控制开关、蓄电池、 上楼台阶检测器、下楼台阶检测器和上下楼驱动器，所述推扶把手位于轮椅车体后部支架上方，控制开关位于推扶把手上，蓄电池位于轮椅车体后部支架的下方，上楼台阶检测器位于蓄电池的下方，下楼台阶检测器位于轮椅车体后轮的一侧，上下楼驱动器位于轮椅车体的座椅下方。[0007]进一步地，所述上下楼驱动器包括驱动电机及其支架和运动机构，所述驱动电机及其支架包括驱动电机和电机安装支架，电机安装支架的下端设有电机输出轴安装孔和摆块安装孔，上下楼驱动器通过电机安装支架与轮椅车体的座椅下方连接。[0008]进一步地，所述运动机构包括电机输出轴、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、压板架、驱动器转盘和驱动器摆块，其中电机输出轴安装在电机安装支架的电机输出轴安装孔中，第一连杆的一端带有部分齿轮并套装在电机输出轴上，第一连杆的另一端与第二连杆的一端可旋转连接，第二连杆的另一端与压板架的一端可旋转连接，压板架的中部与第四连杆的一端可旋转连接，压板架的下端安装有压轮，第四连杆的另一端套装在电机输出轴上。[0009]进一步地，所述驱动器转盘中心设有转盘安装孔，转盘安装孔与电机输出轴的键连接，驱动器转盘还设有内曲线壁和外曲线壁，内曲线壁和外曲线壁之间构成曲线槽，转盘连接孔位于驱动器转盘的外围，驱动器转盘通过转盘连接孔与第三连杆的一端可旋转连接，第三连杆的另一端与第二连杆的中部可旋转连接。[0010]进一步地，所述驱动器摆块上设有可自由转动的小轮，可自由转动小轮位于驱动器转盘上的曲线槽内，驱动器摆块上还设有摆块连接，摆块连接孔通过销轴与电机安装支架上的摆块安装孔可旋转连接，驱动器摆块的外围还设有部分齿轮，驱动器摆块的部分齿轮与第一连杆一端的部分齿轮啮合。[0011]进一步地，所述第一连杆、第二连杆、压板架和第四连杆组成一个平行四边形的四连杆结构。[0012]进一步地，所述运动机构为位于驱动电机及其支架两侧左右对称的两个，其中第一连杆、第二连杆、第三连杆、压板架、第四连杆、驱动器转盘和驱动器摆块均为左右对称的两个；电机输出轴为一个，将左右两个运动机构连成一个整体。[0013]进一步地，所述压板架中间通过连接架固定连接，呈“H”型。[0014]本实用新型的一种可上下楼及平地推行的轮椅车由于采用了以上技术方案，抬起轮椅车身的作力方向更接近车体的重心，因此当用于人扶轮椅车上下楼梯时人所需的力量很小，更加省力便捷。该轮椅车的结构更容易实现所要求的上下楼梯动作，且结构更简单， 控制方法更简单，可靠性更高。[0015]
以下结合附图对本实用新型的一种可上下楼及平地推行的轮椅车做进一步说明。
[0016]图1为本实用新型一种可上下楼及平地推行的轮椅车的上下楼驱动器总体构成示意图；[0017]图2为本实用新型一种可上下楼及平地推行的轮椅车的驱动电机及其支架示意图；[0018]图3为本实用新型一种可上下楼及平地推行的轮椅车的运动机构示意图；[0019]图4为本实用新型一种可上下楼及平地推行的轮椅车的驱动器转盘示意图；[0020]图5为本实用新型一种可上下楼及平地推行的轮椅车的第一连杆示意图；[0021]图6为本实用新型一种可上下楼及平地推行的轮椅车的驱动器摆块示意图；[0022]图7为本实用新型一种可上下楼及平地推行的轮椅车的结构示意图。[0023]图中各标记如下I驱动电机及其支架，1-1驱动电机，1-2电机安装支架，1-2-1电机输出轴安装孔，1-2-2摆块安装，2运动机构，2-1电机输出轴，2-2第一连杆，2-3第二连杆，2-4第三连杆，2-5压板架，2-5-1压轮，2-6第四连杆，2-7驱动器转盘，2-7-1转盘安装孔，2-7-2内曲线壁，2-7-3外曲线壁，2-7-4转盘连接孔，2-8驱动器摆块，2-8-1可自由转动的小轮，2-8-2摆块连接孔，3上楼传感器，4蓄电池，5推扶把手，6控制开关，7轮椅车体，8 上下楼驱动器，9下楼传感器。
具体实施方式
[0024]如图7所示，一种可上下楼及平地推行的轮椅车，包括轮椅车体7、推扶把手5、控制开关6、蓄电池4、上楼台阶检测器3、下楼台阶检测器9和上下楼驱动器8，其特征在于 所述推扶把手5位于轮椅车体7后部支架上方，控制开关位于推扶把手5上，蓄电池4位于轮椅车体7后部支架的下方，上楼台阶检测器3位于蓄电池4的下方，下楼台阶检测器9由一个摆动轮及传感器组成，传感器可以是霍尔开关，也可以是其它微动开关，摆动轮位于轮椅车体7后轮的一侧，上下楼驱动器8位于轮椅车体7的座椅下方。[0025]如图1所示，一种可上下楼及平地推行的轮椅车的上下楼驱动器，包括驱动电机及其支架I和运动机构2，运动机构2为位于驱动电机及其支架I的两侧左右对称的两个。 所述驱动电机及其支架I包括驱动电机1-1和电机安装支架1-2，电机安装支架1-2的下端设有电机输出轴安装孔1-2-1和摆块安装孔1-2-2，上下楼驱动器8通过电机安装支架1-2 与轮椅车体7的座椅下方连接。[0026]从图2中可以看出，驱动电机及其支架I包括驱动电机1-1和电机安装支架1-2， 电机安装支架1-2的下端设有电机输出轴安装孔1-2-1和摆块安装孔1-2-2。如图3所示，运动机构2包括电机输出轴2-1、第一连杆2-2、第二连杆2_3、第三连杆2-4、第四连杆2-6、压板架2-5、驱动器转盘2-7和驱动器摆块2_8，其中电机输出轴2_1 安装在电机安装支架1-2的电机输出轴安装孔1-2-1中，第一连杆2-2的一端带有部分齿轮并套装在电机输出轴2-1上，第一连杆2-2的另一端与第二连杆2-3的一端可旋转连接， 第二连杆2-3的另一端与压板架2-5的一端可旋转连接，压板架2-5的中部与第四连杆2-6 的一端可旋转连接，压板架2-5的下端安装有压轮2-5-1，第四连杆(2-6)的另一端套装在电机输出轴2-1上。[0028]如图4和图5所示，驱动器转盘2-7中心设有转盘安装孔2_7_1，转盘安装孔2_7_1 与电机输出轴2-1的键连接，驱动器转盘2-7还设有内曲线壁2-7-2和外曲线壁2-7-3，内曲线壁2-7-2和外曲线壁2-7-3之间构成曲线槽，转盘连接孔2-7-4位于驱动器转盘2_7 的外围，驱动器转盘2-7通过转盘连接孔2-7-4与第三连杆2-4的一端可旋转连接，第三连杆2-4的另一端与第二连杆2-3的中部可旋转连接。[0029]如图6所示，驱动器摆块2-8上设有可自由转动的小轮2-8-1，可自由转动的小轮 2-8-1位于驱动器转盘2-7上的曲线槽内，驱动器摆块2-8上还设有摆块连接2-8-2，摆块连接孔2-8-2通过销轴与电机安装支架1-2上的摆块安装孔1-2-2可旋转连接，驱动器摆块2-8的外围还设有部分齿轮,驱动器摆块2-8的部分齿轮与第一连杆2-2 —端的部分齿轮啮合。[0030]所述第一连杆2-2、第二连杆2-3、压板架2-5和第四连杆2_4组成一个平行四边形的四连杆结构。[0031]所述运动机构2为位于驱动电机及其支架I两侧左右对称的两个，其中第一连杆 2-2、第二连杆2-3、第三连杆2-4、压板架2-5、第四连杆2_6、驱动器转盘2_7和驱动器摆块 2-8均为左右对称的两个；电机输出轴2-1为一个,将左右两个运动机构2连成一个整体。 所述压板架2-5中间通过横杆固定连接，呈“H”型。[0032]本实用新型在实现轮椅车上下楼动作时，初始位置的状态为，压轮2-5-1离地一定距离，可自由转动的小轮2-8-1处于驱动器转盘2-7上曲线槽的第I段的起始处，第一连杆2-2处于垂直状态。[0033]实施例1[0034]本实用新型一种可上下楼及平地推行的轮椅车在实现车体上一级台阶动作时的过程[0035]启动控制开关6的上楼开关，当轮椅车后轮接近后台阶壁时，上楼传感器3通过红外线检测到台阶，上一级台阶开始，驱动电机1-1受控通过蓄电池4供电，电机输出轴2-1 开始作顺时针转动，电机输出轴2-1转动时借助其两端的键带动转盘2-7顺时针转动。[0036]开始时，可自由转动的小轮2-8-1沿曲线槽的第I段滚动。第I段曲线槽的设置使得可自由转动的小轮2-8-1在这段槽内滚动时不会带动驱动器摆块2-8的摆动，由于驱动器摆块2-8不动，因此与驱动器摆块2-8部分齿轮啮合的第一连杆2-2也保持垂直不动。 此时驱动器转盘2-7的转盘连接孔2-7-4通过与第三连杆2-4的可旋转连接，使得第三连杆2-4拉动第二连杆2-3做顺时针转动。由于第一连杆2-2、第二连杆2-3、压板架2_5和第四连杆2-6构成平行四边形的四连杆机构，故第二连杆2-3顺时针转动将带动压板架2-5 作向下作运动。压板架2-5下端的压轮2-5-1向下运动接触本级台阶表面后，压板架2-5的进一步向下运动将使轮椅车体7由于反作用力向上运动，轮椅车体7整体被向上抬高。第二连杆2-3顺时针转动后，由第一连杆2-2、第二连杆2-3压板架2-5和第四连杆组成的四连杆机构水平方向的横向尺寸越来越小，而垂直方向的纵向尺寸越来越大。由于压轮2-5-1 已压地，不再能移动，故车身相当于压轮2-5-1的位置是向上、向后移动了。直至可自由转动的小轮2-8-1达曲线槽第I段的末端，此时轮椅车体7被抬高到最大高度，轮椅车的后轮达下一级台阶上方的某处。[0037]电机输出轴2-1的进一步转动将带动可自由转动的小轮2-8-1进入曲线槽的第2 段。[0038]曲线槽第2段的设置使得可自由转动的小轮2-8-1在这段曲线槽内滚动时将带动驱动器摆块2-8作逆时针的摆动。驱动器摆块2-8的逆时针摆动又通过与第一连杆2-2啮合的齿轮带动第一连杆2-2作顺时针摆动，第一连杆2-2的顺时针摆动将进一步推动轮椅车体7向后移动， 由于压轮2-5-1触地后不能移动，故第一连杆2-2的顺时针摆动将使第二连杆2-3顺时针转动后，由第一连杆2-2、第二连杆2-3、压板架2-5和第四连杆2_6组成的四连杆机构的水平方向的横向尺寸被压缩到最小，垂直方向的纵向尺寸被延展到最大，四连杆机构连同车身绕着不动的压轮2-5-1作顺时针的转动，从而后轮进一步向后移动，到达下一级台阶上方的适当处。[0039]电机输出轴2-1的进一步转动将带动可自由转动的小轮2-8-1进入曲线槽的第3 段。[0040]曲线槽第3段的设置使得可自由转动的小轮2-8-1在这段曲线槽内滚动时将带动驱动器摆块2-8作顺时针的摆动，驱动器摆块2-8的顺时针摆动又通过与第一连杆2-2啮合的齿轮带动第一连杆2-2作逆时针摆动，第三连杆2-4继续随着驱动器转盘2-7的转动而运动，整个四连杆结构慢慢复位到各自的初始位置，四连杆结构的水平方向的横向尺寸逐渐变大，垂直方向的纵向尺寸逐渐变小，这个过程中压板架2-5向上运动，轮椅车体7的后轮落在下一级台阶的表面上，压板架2-5继续向上运动，即压板架2-5被收回，直至回复到上、下一级台阶开始时运动机构的初始位置。[0041]以上过程为上一级台阶的过程，过程重复循环即可继续上楼梯。[0042]这一阶段可自由转动的小轮2-8-1在这段曲线槽内滚动时将带动驱动器摆块 2-8、第一连杆2-2作两个方向的较大幅度的摆动，以使压板架2-5先产生较大倾斜，而后又有较大幅度的回收复位动作。[0043]实施例2[0044]本实用新型一种可上下楼及平地推行的轮椅车在实现车体下一级台阶动作时的过程[0045]启动控制开关6的下楼开关，当轮椅车后轮接近前方台阶边缘时，下楼传感器9检测到前方台阶的边缘，下一级台阶开始，驱动电机1-1受控通过蓄电池4供电，电机输出轴 2-1开始作逆时针转动，电机输出轴2-1转动时借助其两端的键带动转盘2-7逆时针转动。[0046]开始时，可自由转动的小轮2-8-1沿曲线槽的第3段滚动。曲线槽第3段的设置使得可自由转动的小轮2-8-1在这段曲线槽内滚动时将带动驱动器摆块2-8作逆时针的摆动，驱动器摆块2-8的逆时针摆动又通过与第一连杆2-2啮合的齿轮带动第一连杆2-2作顺时针摆动，第三连杆2-4随着驱动器转盘2-7的转动而运动，整个四连杆的水平方向的横向尺寸逐渐变小，垂直方向的纵向尺寸逐渐变大，这个过程中压板架2-5向下运动并向下一级台阶倾斜，压轮2-5-1落在下一级台阶上方的某处。电机输出轴2-1的进一步转动将带动可自由转动的小轮2-8-1进入曲线槽的第2 段。[0048]曲线槽第2段的设置使得可自由转动的小轮2-8-1在这段曲线槽内滚动时将带动驱动器摆块2-8作顺时针的摆动。驱动器摆块2-8的顺时针摆动又通过与第一连杆2-2 啮合的齿轮带动第一连杆2-2作逆时针摆动，第一连杆2-2的逆时针摆动将进一步推动压板架2-5向下运动并向下一级台阶倾斜，压轮2-5-1落到下一级台阶的表面，第一连杆2-2 的继续逆时针摆动将使第二连杆2-3逆时针转动，四连杆机构的水平方向的横向尺寸被压缩到最小，垂直方向的纵向尺寸被延展到最大，四连杆机构连同车身绕着不动的压轮2-5-1 作顺时针的转动，压轮2-5-1触地后不能再移动，轮椅车体7从本级台阶的表面被抬起。[0049]电机输出轴2-1的进一步转动将带动可自由转动的小轮2-8-1进入曲线槽的第I 段。[0050]第I段曲线槽的设置使得可自由转动的小轮2-8-1在这段槽内滚动时不会带动驱动器摆块2-8的摆动，由于驱动器摆块2-8不动，因此与驱动器摆块2-8部分齿轮啮合的第一连杆2-2也保持垂直不动。此时驱动器转盘2-7的转盘连接孔2-7-4通过与第三连杆 2-4的可旋转连接，使得第三连杆2-4拉动第二连杆2-3做逆时针转动。第二连杆2-3的逆时针转动带动四连杆机构绕第一连杆2-2做逆时针转动,带动压板架2-5向上和本级台阶方向运动，由于压板架2-5下端的压轮2-5-1已经触地，压板架2-5的进一步运动将使轮椅车体7由于反作用力向下和下一级台阶方向运动。整个四连杆结构慢慢复位到各自的初始位置，轮椅车后轮落在下一级台阶的表面，同时压板架2-5被收回，复位到上、下一级台阶开始时运动机构的初始位置。[0051]以上过程为下一级台阶的过程，过程重复循环即可继续上楼梯。这一阶段可自由转动的小轮2-8-1在这段曲线槽内滚动时将带动驱动器摆块2-8、第一连杆2-2作两个方向的较大幅度的摆动，以使压板架2-5先产生较大倾斜，而后又有较大幅度的回收复位动作。[0052]实施例3[0053]本实用新型一种可上下楼及平地推行的轮椅车在实现平地推行的过程[0054]当轮椅车在平地推行时，前后轮同时着地，由看护人员手扶推扶把手5向前平行推进，轮椅车即向前行进。[0055]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。·
权利要求1.一种可上下楼梯及平地推行的轮椅车，包括轮椅车体(7)、推扶把手(5)、控制开关(6)、蓄电池(4)、上楼台阶检测器(3)、下楼台阶检测器(9)和上下楼驱动器(8)，其特征在于所述推扶把手(5)位于轮椅车体(7)后部支架上方，控制开关位于推扶把手(5)上，蓄电池(4)位于轮椅车体(7)后部支架的下方，上楼台阶检测器(3)位于蓄电池(4)的下方，下楼台阶检测器(9)位于轮椅车体(7)后轮的一侧，上下楼驱动器(8)位于轮椅车体(7)的座椅下方。
2.根据权利要求1所述的一种可上下楼梯及平地推行的轮椅车，其特征在于所述上下楼驱动器(8 )包括驱动电机及其支架(I)和运动机构(2 )，所述驱动电机及其支架(I)包括驱动电机(1-1)和电机安装支架(1-2)，电机安装支架(1-2)的下端设有电机输出轴安装孔(1-2-1)和摆块安装孔(1-2-2)，上下楼驱动器(8)通过电机安装支架(1-2)与轮椅车体(7)的座椅下方连接。
3.根据权利要求2所述的一种可上下楼梯及平地推行的轮椅车，其特征在于所述运动机构(2 )包括电机输出轴(2-1)、第一连杆(2-2 )、第二连杆(2-3 )、第三连杆(2-4)、第四连杆(2-6)、压板架(2-5)、驱动器转盘(2-7)和驱动器摆块(2-8)，其中电机输出轴(2-1)安装在电机安装支架(1-2)的电机输出轴安装孔(1-2-1)中，第一连杆(2-2)的一端带有部分齿轮并套装在电机输出轴(2-1)上,第一连杆(2-2)的另一端与第二连杆(2-3)的一端可旋转连接，第二连杆(2-3)的另一端与压板架(2-5)的一端可旋转连接，压板架(2-5)的中部与第四连杆(2-6)的一端可旋转连接，压板架(2-5)的下端安装有压轮(2-5-1)，第四连杆(2-6)的另一端套装在电机输出轴(2-1)上。
4.根据权利要求3所述的一种可上下楼梯及平地推行的轮椅车，其特征在于所述驱动器转盘(2-7)中心设有转盘安装孔(2-7-1 )，转盘安装孔(2-7-1)与电机输出轴(2-1)的键连接，驱动器转盘(2-7)还设有内曲线壁(2-7-2)和外曲线壁(2-7-3)，内曲线壁(2-7-2)和外曲线壁(2-7-3)之间构成曲线槽，转盘连接孔(2-7-4)位于驱动器转盘(2-7)的外围，驱动器转盘(2-7 )通过转盘连接孔(2-7-4)与第三连杆(2-4)的一端可旋转连接，第三连杆(2-4)的另一端与第二连杆(2-3)的中部可旋转连接。
5.根据权利要求3所述的一种可上下楼梯及平地推行的轮椅车，其特征在于所述驱动器摆块(2-8)上设有可自由转动的小轮(2-8-1)，可自由转动小轮(2-8-1)位于驱动器转盘(2-7 )上的曲线槽内，驱动器摆块(2-8 )上还设有摆块连接(2-8-2 )，摆块连接孔(2-8-2 )通过销轴与电机安装支架(1-2)上的摆块安装孔(1-2-2)可旋转连接，驱动器摆块(2-8)的外围还设有部分齿轮，驱动器摆块(2-8)的部分齿轮与第一连杆(2-2) —端的部分齿轮哨入口 o
6.根据权利要求3所述的一种可上下楼梯及平地推行的轮椅车，其特征在于所述第一连杆(2-2 )、第二连杆(2-3 )、压板架(2-5 )和第四连杆(2-4 )组成一个平行四边形的四连杆结构。
7.根据权利要求3所述的一种可上下楼梯及平地推行的轮椅车，其特征在于所述运动机构(2)为位于驱动电机及其支架(I)两侧左右对称的两个，其中第一连杆(2-2)、第二连杆(2-3)、第三连杆(2-4)、压板架(2-5)、第四连杆(2-6)、驱动器转盘(2-7)和驱动器摆块(2-8)均为左右对称的两个；电机输出轴(2-1)为一个,将左右两个运动机构(2)连成一个整体。
8.根据权利要求3所述的一种可上下楼梯及平地推行的轮椅车，其特征在于所述压板架(2-5)中间通过连接架固定连接，呈“H”型。
专利摘要一种可上下楼梯及平地推行的轮椅车，包括轮椅车体、推扶把手、控制开关、蓄电池、上楼台阶检测器、下楼台阶检测器和上下楼驱动器，所述推扶把手位于轮椅车体后部支架上方，控制开关位于推扶把手上，蓄电池位于轮椅车体后部支架的下方，上楼台阶检测器位于蓄电池的下方，下楼台阶检测器位于轮椅车体后轮的一侧，上下楼驱动器位于轮椅车体的座椅下方。本实用新型的一种可上下楼梯及平地推行的轮椅车抬起车身的作力方向更接近车体的重心，因此当用于人扶小车上下楼梯时人所需的力量很小，更加省力便捷。该驱动器的结构更容易实现所要求的上下楼梯动作，且结构更简单，控制方法更简单，可靠性更高。
文档编号A61G5/06GK202821885SQ20122048222
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者刘任先 申请人:江苏博睿工业设计有限公司, 刘任先