轮履切换式越野型爬楼轮椅车的制作方法
【专利摘要】本发明涉及残疾人交通工具，特别涉及一种能够独立驾驶的轮履切换式越野型爬楼轮椅车。该轮履切换式越野型爬楼轮椅车由相互连接的座椅机构、座椅平衡机构、车架、四轮驱动行走机构、升降机构、履带行走机构以及万向轮行走机构等构成。本发明主要由履带和四轮驱动两种行走机构，通过其中间的升降机构进行相互的切换使用，能够完成上下楼梯和平地、沙滩、雪地、爬坡越野以及跨越壕沟和台阶的行走，也可以在平滑的路面上很方便的自动转换成万向轮行走机构模式进行行走。真正达到了，使行走上有困难的残疾人以及老年人能够拥有一辆功能完善的，技术上也很成熟的，并且能够独立驾驶的越野型爬楼轮椅车。
【专利说明】轮履切换式越野型爬楼轮椅车
【技术领域】
[0001]本发明涉及残疾人交通工具，特别涉及一种能够独立驾驶的轮履切换式越野型爬楼轮椅车。
【背景技术】
[0002]到目前，关于爬楼梯轮椅的技术也有不少，大致可分为两种类型:一种是需要别人来辅助的爬楼梯轮椅，另一种是能够独立操作驾驶的爬楼梯轮椅，虽然这两种类型的爬楼梯轮椅车已有相当多的种类，并且在市场上已经出现了很长的一段时间了，但是使用者甚少，究其原因，价格因素虽然也是一部分人购买的阻力，但主要的还是技术上不够成熟和功能上的不完善所致。
[0003]通过研究发现，能够在楼梯上行走的机构，最适合的还是橡胶履带式，其关键特点是:橡胶履带式爬楼轮椅车在上下楼梯的过程中运行平稳，不会使乘坐者感觉到有上下起伏和颠簸晃动的现象，它能够很好的保证乘坐者的安全性和舒适性。这一所述观点可以通过对市场上以有的，并且技术上也比较成熟的履带式爬楼车产品的观察得到证明。
[0004]而能够在各种路面路况下行驶的行走机构，还要属四轮驱动式，其关键特点是:四轮驱动式爬楼轮椅车可以在原地实现360度零半径转弯，而且它无论是在平地、沙滩、雪地上行走，还是在爬坡越野、跨越壕沟和台阶等方面都具有良好的通过性和操作灵活性，有着其它方式在这些方面不可比拟也无法完全替代的功能和特点。
[0005]这两种不同的行走机构，在当今的世界【技术领域】范围内已经非常成熟，不需要再作其它的试验证明，来确定它们的可行性。
[0006]在能够独立驾驶的橡胶履带式爬楼轮椅车种类中，最具代表的有法国的履带式爬楼轮椅车和意大利的履带式爬楼轮椅车等。
[0007]在能够独立驾驶的四轮驱动式爬楼轮椅车种类中，最具代表的有德国的悍马四轮驱动式爬楼轮椅车。
[0008]以上所述两种不同技术形式的，并且都能够独立驾驶的爬楼轮椅车，虽然都在各自的领域范围内表现出了长足的优点，但是它们同时也有着各自不具备对方优点的不足和一些方面的缺陷。如:法国的履带式爬楼轮椅车和意大利的履带式爬楼轮椅车，没有四轮驱动式爬楼轮椅车所具备的以上所述的功能和特点，并且在上楼梯时只能从背后方向行驶，给乘坐者造成视觉和操作上的不方便。而德国的悍马四轮驱动式爬楼轮椅车在上下楼梯方面则表现的明显不足，因其自身条件的原因，它只能上下12 — 15cm高度之间的楼梯台阶，并且在上下楼梯的过程中会不断的颠簸和起伏，速度也必须控制的非常缓慢才能给乘坐者提高一些安全性。而通常我们居民楼道中的楼梯台阶都是16cm的高度，因此它还不能用来作为上下居民楼梯的工具。所以它们都还不能够成为残疾人和老年人理想的代步交通工具，也因此限制了它们在市场中的商业空间。
[0009]作为理想的残疾人交通工具，应该是能够彻底的把残疾人从屋里或床上解放出来，使他们能够象正常的人一样独立出行，不会因为自身的残疾而影响到自己和他人的工作和生活，告别以往属于弱势群体那种痛苦困难的窘迫生活状态。过上属于自己独立自主的生活，让他们无论是在机关，学校，还是在工厂以及其它的工作环境中，都能够有机会通过自己的努力去实现人生的理想和追求的目标，闲暇之余还可以去公园、野外、沙滩、海边尽情的享受生活的快乐与美好。
[0010]所以，能够拥有一辆功能完善的，技术上也很成熟的，并且让自己独立驾驶的越野型爬楼轮椅车，才是那些在行走上有困难的残疾人以及老年人真正梦寐渴望的需求。为达此目的和鉴于以上爬楼轮椅车的缺点和不足，本发明向公众提供一种能够独立驾驶的越野型爬楼轮椅车。
【发明内容】
[0011]本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种功能全面、使用方便、平衡性好、安全可靠的轮履切换式越野型爬楼轮椅车。
[0012]本发明是通过如下技术方案实现的:
包括座椅机构和安装在座椅机构底部的四轮驱动行走机构、升降机构、履带行走机构，四轮驱动行走机构与履带行走机构互相切换使用，升降机构连接履带行走机构以控制履带行走机构下落行走或升起备用。
[0013]所述座椅机构是由相互连接的靠头、靠背、坐垫、扶手、脚踏和脚踏两边的安全防护罩以及安装在扶手前端的控制器、操纵杆组成，通过坐椅两侧的支撑腿下端与车架两侧的定点轴铰接。
[0014]所述座椅平衡机构是由设置安装在坐椅下面相互连接的平衡机构电机、平衡机构电机轴端部的齿轮、与齿轮啮合的从动齿轮、从动齿轮轴杆两端的平衡齿轮、与平衡齿轮啮合的扇形啮齿桥架以及和座椅固定安装的倾角开关(倾角开关可以采用本人另一个发明专利申请号:201010264477.2申请日:2010-08-19专利名称《轮椅式爬楼车及其倾角控制机构的倾角开关》中所记载的倾角开关的结构，也可以用目前市场上已有的其它控制角度平衡的产品来代替。)等组成(参照图1-2、4、7-16、21)。
[0015]所述车架设置在所述座椅机构的下部，两侧且为对称结构，其整体结构呈从下向上凹的形状，四个角分别悬挂减震器，左右两边下边分别呈相同的倒梯形形状与四轮驱动行走机构部分的左右两个相同的动力传动机构架固定，上面固定安装座椅平衡机构的扇形啮齿桥架，扇形啮齿桥架的中部有一个为推杆机构设置的液压工作站(参照图1-4、6-17、20)。
[0016]所述四轮驱动行走机构是由车架左右两侧下边分别固定的两套对称的前后车轮同时驱动的机构部分组成。其每个前后车轮同时驱动的机构部分是由前后两个对称并且相同的车轮和车轮轴齿轮架、车轮轴齿轮、与车轮轴齿轮啮合的惰轮齿轮、及与惰轮齿轮同轴一体的链轮，通过各自的传动链条分别将与惰轮齿轮同轴一体的链轮与前后两个车轮中间外侧位置的四轮驱动机构电机向内的电机轴上的双链轮主动轮链接构成。其每个车轮轴齿轮架外端与车架上悬挂的减震器下端铰接，内端中心轴孔通过惰轮齿轮轴与其所对应的动力传动机构架前端或后端的中心轴孔铰接，每个车轮轴齿轮架都可以通过其内端中心轴为转动支点进行上下摆动(参照图1_16、20);车轮的转轴与车轮轴齿轮架外端中心轴孔安装在一起，车轮的转轴上还安装车轮轴齿轮。
[0017]所述升降机构为升降机，两侧且为对称结构，设置在车架呈从下向上凹形状的里面顶部，位于左右两侧的四轮驱动行走机构之间，上边与车架固定，下边与履带行走机构连接，带动履带行走机构升降(参照图4、9-11、14 )。
[0018]所述履带行走机构设置在车架呈从下向上凹形状的下方，两侧且为对称结构，上边与所述升降机构的下边固定，整体结构由两侧对称的橡胶履带、履带轮、连接架、履带驱动机构电机、及多个履带支撑轮和箱式底盘连接构成。箱式底盘通过连接架安装在履带轮上，橡胶履带套在履带轮上，履带驱动机构电机连接履带轮，箱式底盘上设有多个履带支撑轮；其箱式底盘前端内部装有提供动力的全车电瓶。箱式底盘前端两侧的左右连接架分别各自与前端两侧的左右履带轮内侧通过轴杆铰接，其前端两侧的左右两个履带轮中间呈敞开式空间，为所述座椅脚踏部分的上下活动空间(参照图3-11、14-15、)。
[0019]所述万向轮行走机构设置在所述车架尾部的中间，通过其推杆机构上方的固定件与车架尾部上方用螺丝固定连接，其主要机构由万向轮、万向轮折叠块、扭簧、万向轮滑动支架、推杆机构、拉杆、顶簧、“「”形压块等组成。所述万向轮铰接在所述万向轮折叠块下面的孔中。所述万向轮折叠块上端与所述“ Γ”形压块呈相对吻合形状，万向轮折叠块通过铰轴与万向轮滑动支架下端铰接；所述扭簧套在所述万向轮折叠块的铰轴上，一端卡在所述万向轮折叠块上，另一端卡在所述万向轮滑动支架内部的固定钩上。所述推杆机构由推杆、套在推杆外侧的滑道式缸体和滑道式缸体上端与其固定的固定件构成。所述拉杆上端设有卡头，下段穿过放置在滑道式缸体周围顶簧穿孔内的所述顶簧将滑道式缸体与所述万向轮滑动支架间接连接。所述“「”形压块固定安装在推杆的端头(参照图15-19)。
[0020]本发明的有益效果是:
1.本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车由乘坐者独立操作驾驶，也可以让陪护者通过控制器遥控操作；
2.本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车是由履带和四轮驱动两种行走机构，通过其中间的升降机构进行相互的切换使用，来完成上下楼梯和平地、沙滩、雪地、爬坡越野以及跨越壕沟和台阶的行走。其中在楼梯上行走，使用履带行走机构模式；在平地、沙滩、雪地、爬坡越野以及跨越壕沟和台阶时的行走，使用四轮驱动行走机构模式；
3.本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车也可以根据使用者的需要，给本发明爬楼轮椅车安装万向轮行走机构，这样就会使本发明爬楼轮椅车在平滑的路面上，也可以很方便的自动转换成万向轮行走机构模式进行行走，以满足不同情况下的需要；
4.本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车在四轮驱动行走机构的四个车轮上都有各自单独的悬挂减震设计，所以在颠簸的路面和跨越台阶等障碍时很好的保证了越野型爬楼轮椅车的平稳性和乘坐使用者的舒适性，克服了以往同类产品所不具有此功能的共性；
5.本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车在上下楼梯时，无论上下都是以朝正前面方向行驶，给乘坐者提供了良好的方向视觉空间和操作上的方便，当然也可以随时从背后方向倒着行走，而不失其灵活性；
6.本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车的座椅部分是由座椅下部的座椅平衡机构来自动调节控制其在上下坡度和楼梯时座椅角度的平衡，使座椅部分始终都能够自动保持平衡的状态；
7.本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车通过整车合理的设计和配置，使其能够上下45度角度的楼梯和斜坡，并且还能够跨越20厘米高度的台阶或马路牙子；
8.本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车由于是采用的橡胶履带式和四轮驱动式两种形式的行走机构来进行相互的切换使用，这两种形式的行走机构其本身就都具有360度零半径转弯的功能，所以它具有更加灵活的操控性和通过性，比如在空间狭小的居民楼楼梯的拐弯处，或者在上下楼梯的过程中对于正确方向的及时调整等一些至关重要问题的解决上；
9.本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车由于四轮驱动行走机构采用了独特的电机侧边固定安装设计，使从下向上凹形状的车架下面有足够高和宽的空间，也因此决定了越野型爬楼轮椅车能够成为高底盘架构，从而更增强了其越野的性能和障碍区域的通过性能；
10.本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车座椅的靠背和左右扶手都可以任意折叠，使其更加方便乘坐者上下爬楼轮椅车和爬楼轮椅车的长短途运输及存放；
11.本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车是采用当今先进的操纵杆控制器来进行控制操作的，其控制器可以任意插在左右扶手前端的任何一个固定插口中来操作，也可以由陪同者拿在手中来操作，可以满足不同的乘坐人员或不同情况时的操作需要。其控制器的操纵杆既可以用于四轮驱动行走模式，又可以用于履带行走模式，在这两种行走模式互相切换的同时，其控制器操纵杆里面的电路也在其内部继电器的作用下同时进行自动切换，这样使乘作者操作起来既简单方便又避免了操作上的失误；
12.本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车在上楼梯时，由履带行走机构模式上到最后一个台阶时，切换成四轮驱动行走机构模式，在下楼梯时，先由四轮驱动行走机构模式下第一个台阶后，再切换成履带行走机构模式，其目的是:使爬楼轮椅车在平地与楼梯或楼梯与平地之间的瞬间转换过程中不会发生猛然间的倾覆现象，以确保乘坐者的安全。在下楼梯时，等下到最后一个台阶时，由履带行走机构模式切换成四轮驱动行走机构模式，其目的是:使爬楼轮椅车的后部，在下落到平地时的瞬间，不会产生颠簸震动的现象，以避免给乘坐者产生不适感和造成对车体部件的损害。
[0021]基于以上所述特征，本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车真正达到了，使行走上有困难的残疾人以及老年人能够拥有一辆功能完善的，技术上也很成熟，并且能够独立驾驶的越野型爬楼轮椅车。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]附图为本发明的结构示意图。
[0023]图1为本发明的侧面视图；
图2为本发明的座椅折叠示意图；图3为本发明在使用四轮驱动行走机构模式工作时的后部视图；
图4为本发明在使用履带行走机构模式工作时的后部视图；
图5为本发明的顶部视图；
图6为本发明的底部视图；
图7为本发明的斜后方视图；
图8为本发明的斜前方视图；
图9为本发明在上楼梯时的状态图； 图10为本发明在下楼梯时的状态图；
图11为本发明在上下45度角度的斜坡和楼梯的状态图；
图12为本发明在跨越20cm高台阶的状态图；
图13为本发明的四轮驱动行走机构的动力传动机构解剖示意图；
图14为本发明的分解示意图；
图15为本发明的万向轮行走机构的安装位置；
图16为本发明处于使用万向轮行走机构模式的状态；
图17为本发明的万向轮行走机构模式的切换过程示意图；
图18为本发明的万向轮行走机构的结构和原理的剖面示意图；
图19为本发明的万向轮行走机构的安装和结构剖示分解图；
图20为本发明的车架和四轮驱动行走机构的结构示意图；
图21为本发明的座椅平衡机构的解剖示意图。
[0024]其中:1.靠头；2.靠背；3.扶手；4.控制器；5.坐垫；6.车架；7.安全防护罩；8.脚踏；9.座椅支架；10.扇形啮齿桥架；11.四轮驱动机构电机；12.车轮；13.减震器；14.动力传动机构架；15.车轮轴齿轮架；16.橡胶履带；17.全车电瓶；18.履带驱动机构电机；19.升降机构；20.液压工作站；21.支撑腿；22.定点轴；23.齿轮；24.从动齿轮；25.橡胶履带；26.车轮轴齿轮；27.惰轮齿轮；28.链轮；29.传动链条；30.双链轮主动轮；31.履带轮；32.连接架；33.履带支撑轮；34.箱式底盘；35.操纵杆；36.推杆；37.万向轮；38.万向轮折叠块；39.扭簧；40.万向轮滑动支架；41.拉杆；42.顶簧；43.“「”形压块；44.滑道式缸体；45.固定件；46.平衡齿轮；47.平衡机构电机；48.螺丝；49.卡头。
[0025]【具体实施方式】附图为本发明的一种具体实施例。
[0026]本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车由相互连接的座椅机构、座椅平衡机构、车架、四轮驱动行走机构、升降机构、履带行走机构以及万向轮行走机构等构成。
[0027]所述座椅机构是由相互连接的靠头1、靠背2、坐垫5、扶手3、脚踏8和脚踏8两边的安全防护罩7以及安装在扶手3前端的控制器4、操纵杆35组成，通过坐椅两侧的支撑腿21下端与车架两侧的定点轴22铰接(参照图1_16、21)；
所述座椅平衡机构是由设置安装在坐椅下面相互连接的的平衡机构电机47、平衡机构电机47轴端部的齿轮23、与齿轮23啮合的从动齿轮24、从动齿轮24轴杆两端的平衡齿轮46、与平衡齿轮46啮合的扇形啮齿桥架10以及和座椅固定安装的倾角开关等组成。(倾角开关可以采用本人另一个发明专利申请号:201010264477.2申请日:2010-08-19专利名称《轮椅式爬楼车及其倾角控制机构的倾角开关》中所记载的倾角开关的结构，也可以用目前市场上已有的其它控制角度平衡的产品来代替。)(参照图1-2、4、7-16、21)。
[0028]当本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车在上下坡度和楼梯时，坐椅部分只要出现向前或向后的倾斜，倾角开关便会自动控制其平衡机构电机45进行正转或反转，通过平衡机构电机45轴端部的齿轮23带动与齿轮23啮合的从动齿轮24转动，使从动齿轮24轴杆两端的平衡齿轮46在与平衡齿轮46啮合的扇形啮齿桥架10上向前或向后转动，并带动与其固定为一体的座椅部分同步运动，来达到使座椅部分始终都能够自动保持平衡状态的目的(参照图 1-2、4、7-16、21)。
[0029]所述车架6设置在所述座椅机构的下部，两侧且为对称结构，其整体结构呈从下向上凹的形状，四个角分别悬挂减震器13，左右两边下边分别呈相同的倒梯形形状与四轮驱动行走机构部分的左右两个相同的动力传动机构架14固定,上面固定安装座椅平衡机构的扇形啮齿桥架10，扇形啮齿桥架10的中部有一个为推杆机构设置的液压工作站20(参照图 1-4、6-17、20)。
[0030]所述四轮驱动行走机构是由车架6左右两侧下边分别固定的两套对称的前后车轮同时驱动的机构部分组成。其每个前后车轮同时驱动的机构部分是由前后两个对称并且相同的车轮12和车轮轴齿轮架15、车轮轴齿轮26、与车轮轴齿轮26啮合的惰轮齿轮27、及与惰轮齿轮27同轴一体的链轮28，通过各自的传动链条29分别将与惰轮齿轮27同轴一体的链轮28与前后两个车轮12中间外侧位置的四轮驱动机构电机11向内的电机轴上的双链轮主动轮30链接构成。其每个车轮轴齿轮架15外端与车架6上悬挂的减震器13下端铰接，每个车轮轴齿轮架15的内端中心轴孔分别通过各自的惰轮齿轮27轴与其所对应的动力传动机构架14前端或后端的中心轴孔铰接，每个车轮轴齿轮架15都可以通过其内端中心轴为转动支点进行上下摆动；车轮12的转轴与车轮轴齿轮架15外端中心轴孔安装在一起，车轮12的转轴上还安装车轮轴齿轮26。因为其四轮驱动行走机构的四个车轮上都有各自单独的悬挂减震设计，所以在颠簸的路面上行驶和跨越台阶等障碍时能够很好的保证其轮履切换式越野型爬楼轮椅车的平稳性和乘坐使用者的舒适性，克服了以往同类产品所不具有此功能的共性(参照图1_16、20)；
所述升降机构为升降机19，两侧且为对称结构，设置在车架6呈从下向上凹形状的里面顶部，位于左右两侧的四轮驱动行走机构之间，上边与车架6固定；下边与履带行走机构连接，带动履带行走机构升降(参照图4、9-11、14)。
[0031]所述履带行走机构设置在车架6呈从下向上凹形状的下方，两侧且为对称结构，上边与所述升降机构19的下边固定，整体结构由两侧对称的橡胶履带25、履带轮31、连接架32、履带驱动电机18、及多个履带支撑轮33和箱式底盘34连接构成。箱式底盘34通过连接架32安装在履带轮31上，橡胶履带25套在履带轮31上，履带驱动机构电机18连接履带轮31，箱式底盘34上设有多个履带支撑轮33 ;其箱式底盘34前端内部装有全车电瓶17。箱式底盘34前端两侧的左右连接架32分别各自与前端两侧的左右履带轮31内侧通过轴杆铰接，其前端两侧的左右两个履带轮31中间呈敞开式空间，为所述座椅脚踏8部分的上下活动空间(参照图3-11、14-15、)；
所述万向轮行走机构设置在所述车架6尾部的中间，通过其推杆机构上方的固定件45与车架6尾部上方用螺丝48固定连接，其主要机构由万向轮37、万向轮折叠块38、扭簧39、万向轮滑动支架40、推杆机构、拉杆41、顶簧42、“「”形压块43等组成。所述万向轮37铰接在所述万向轮折叠块38下面的孔中。所述万向轮折叠块38上端与所述“「”形压块43呈相对吻合形状，万向轮折叠块38通过铰轴与万向轮滑动支架40下端铰接。所述扭簧39套在所述万向轮折叠块38的铰轴上，一端卡在所述万向轮折叠块38上，另一端卡在所述万向轮滑动支架40内部的固定钩上。所述推杆机构由推杆36、套在推杆外侧的滑道式缸体44和滑道式缸体44上端与其固定的固定件45构成。所述拉杆41上端设有卡头49，下段穿过放置在滑道式缸体44周围顶簧穿孔内的所述顶簧42将滑道式缸体44与所述万向轮滑动支架40间接连接。所述“「”形压块43固定安装在推杆36的端头(参照图15-19)。
[0032]本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车如果要在平地、沙滩、雪地、爬坡越野以及跨越壕沟和台阶的情况下行驶时，首先通过控制器4上的相应按键启动四轮驱动行走模式(参照图12)，若此时轮履切换式越野型爬楼轮椅车正处于履带行走模式时(参照图4)，便会自动将履带行走模式退出，履带行走机构通过升降机构迅速自动提升使其离开地面，直至处于和车架6呈从下向上凹形状的下方顶部呈紧贴状态，使四轮驱动行走机构的四个车轮12着地(参照图3)。
[0033]其行走的原理和过程是:行驶时，通过控制器4控制其车架6左右两侧各自单独的两个四轮驱动机构电机11的正反转驱动，使其前后行走、左右拐弯以及360度零半径的旋转。其中每个前后车轮同时驱动机构的四轮驱动机构电机11是通过轴端的双链轮主动轮30上的前后两条传动链条29同时带动前后两个与惰轮齿轮27同轴一体的链轮28，前后两个惰轮齿轮27又同时带动前后两个车轮轴齿轮26,使前后两个车轮12同时向前或向后转动来达到向前或向后行走的目的(参照图13)。轮履切换式越野型爬楼轮椅车需要向前或向后行驶时，通过控制器4使左右两套前后车轮同时驱动机构的四轮驱动机构电机11前后的转动方向和速度一致来实现；需要左右转向时，通过控制器4使左右两套前后轮同时驱动机构的四轮驱动机构电机11的转速比例相差来实现:需要360度零半径转弯时，通过控制器4使左右两套前后轮同时驱动机构的四轮驱动机构电机11互相逆转来实现。
[0034]在平坦的路面上，还可以很方便的自动转换成万向轮行走模式进行行走(参照图16)，以满足不同情况下的需要。当需要使用万向轮行走模式时，通过控制器4上的相应按键启动万向轮行走模式，四轮驱动行走模式自动退出，此时推杆36便会自动向下伸出，由推杆端头的“「”形压块43下端将万向轮折叠块38压到向下垂直状态并带动与其铰接的万向轮37同时垂直向下，“ Γ”形压块43下面便与万向轮折叠块38上端处于相吻合卡死状态，使万向轮37不会再因外力作用而向外上翘，保证其使用的稳定性。当推杆36继续向下延伸，在推杆36轴端的“「”形压块43的作用下便会使万向轮37、万向轮折叠块38和与万向轮折叠块38铰接的万向轮滑动支架40同时向下延伸，并且同时使与万向轮滑动支架40固定连接的拉杆41用其上端的卡头迫使滑道式缸体44周围顶簧穿孔内的顶簧42向下压缩(参照图18 )，直到万向轮37接触地面，并同时将轮履切换式越野型爬楼轮椅车后面的两个四轮驱动车轮12顶起离开地面(参照图16-19)，使轮履切换式越野型爬楼轮椅车在平坦的路面上利用四轮驱动行走机构前头的两个车轮12和尾部的万向轮37来完成前后的行驶和左右转向；
当需要取消使用万向轮行走模式时，通过控制器4上的相应按键启动四轮驱动行走模式，万向轮行走机构模式便会自动退出，推杆36自动向上收缩，顶簧42会同步将拉杆41上端的卡头顶起，并同时带动拉杆41和与拉杆41固定连接的滑动支架40及与滑动支架40铰接的万向轮折叠块38和与万向轮折叠块38铰接的万向轮37向上拉起，使滑动支架40回到原位，此时万向轮37离开地面，轮履切换式越野型爬楼轮椅车后面的两个四轮驱动车轮12落下与地面接触。待推杆36继续向上收缩回到原位，推杆36端头的“「”形压块43离开万向轮折叠块38后，由于钮簧39的作用迫使万向轮折叠块38向外上方折叠并带动与其铰接的万向轮37向外上方翘起，使其不再占用爬楼轮椅车底盘下面的空间(参照图15、17-18)，保证轮履切换式越野型爬楼轮椅车攀爬楼梯、越野、以及跨越障碍功能的正常发挥。万向轮行走机构也可根据消费者的消费情况选择不安装(参照图5-7)，当然选择其安装最好(参照图15-16)，它可以降低车轮12轮胎和地面的磨擦所产生的磨损，以及增加其操作模式的多样化和灵活性。
[0035]本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车在上下楼梯时，无论上下都是朝着正前面方向行驶，给乘坐者提供了良好的方向视觉空间和操作上的方便，当然也可以随时从背后方向倒着行走，而且也不失其灵活性(参照图9-12)；
在上楼梯时，首先将行至楼梯的轮履切换式越野型爬楼轮椅车的正前方与楼梯对正，可以由四轮驱动行走模式先将两个前轮上至第一节楼梯后，再切换成履带行走模式(参照图9);也可以直接启动履带行走模式进行上楼梯，若此时轮履切换式越野型爬楼轮椅车正处于万向轮行走模式时，直接启动履带行走模式，它会自动先将万向轮行走模式通过以上所述万向轮行走模式的取消过程进行完毕后，再通过升降机构19使履带行走机构迅速下降至和地面接触，并同时将四轮驱动行走机构的四个车轮12向上顶起使其全部离开地面。由履带行走模式上楼梯到还剩最后一个楼梯台阶时，通过控制器4上的相应按键切换成四轮驱动行走模式(参照图9)，用四轮驱动行走机构跨越最后一个台阶，使轮履切换式越野型爬楼轮椅车到达楼梯上面的平地，完成从楼梯到平地的转换过程；在下楼梯时，也是首先将行至楼梯的轮履切换式越野型爬楼轮椅车的正前方与楼梯对正，先由四轮驱动行走模式下第一个台阶后，再通过控制器4上的相应按键切换成履带行走模式(参照图10)。以上所述过程之所以这样，其目的都是:使爬楼轮椅车在楼梯与平地或平地与楼梯之间的瞬间转换过程中不会发生猛然间的倾覆现象，以确保乘坐者的安全。在使用履带行走模式下楼梯到还剩最后一个台阶时，通过控制器4上的相应按键由履带行走模式切换成四轮驱动行走模式(参照图10)，其目的是:使爬楼轮椅车的后部，在下落到平地时的瞬间，不会产生颠簸震动的现象，以避免给乘坐者产生不适感和造成对车体部件的损害。
[0036]其行走的原理和过程是:行驶时，通过控制器4控制其履带驱动行走机构后端左右两侧呈对称结构的两个履带驱动机构电机18的正反转驱动，来带动两侧各自的履带轮31，各自的履带轮31又分别带动各自履带轮31上的橡胶履带16进行正转或反转来达到使其前后行走、左右拐弯以及360度零半径的旋转(参照图4-6、9-11)。其具体操作方法同四轮驱动行走机构相同。
[0037]由于本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车是采用的橡胶履带式和四轮驱动式两种形式的行走机构来进行相互的切换使用(参照图3、4)，这两种形式的行走机构其本身就都具有360度零半径转弯的功能，所以它具有更加灵活的操控性和通过性，比如在空间狭小的居民楼楼梯的拐弯处，或者在上下楼梯的过程中对于正确方向的及时调整等一些至关重要问题的解决上。
[0038]由于本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车四轮驱动行走机构采用了独特的电机侧边固定安装设计，使从下向上凹形状的车架下面有足够高和宽的空间(参照图3、14、20)，也因此决定了轮履切换式越野型爬楼轮椅车能够成为高底盘架构，从而更增强了其越野的性能和障碍区域的通过性能；通过整车合理的设计和配置，使其不但能够上下45度角的楼梯和斜坡(参照图11)，并且还能够跨越20厘米高度的台阶或马路牙子(参照图12)。
[0039]由于本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车是采用当今先进的操纵杆控制器来进行控制操作的，其控制器4可以任意插在左右扶手3前端的任何一个固定插口中来操作(参照图8、14-15)，也可以由陪同者拿在手中来操作，可以满足不同的乘坐人员或不同情况时的操作需要。其控制器4的操纵杆35既可以用于四轮驱动行走模式，又可以用于履带行走模式，在这两种行走模式互相切换的同时，其控制器4操纵杆35里面的电路也在其内部继电器的作用下同时进行了自动切换，这样使乘作者操作起来既简单方便又避免了操作上的失误。
[0040]由于本发明轮履切换式越野型爬楼轮椅车的座椅的靠背和左右扶手都可以任意折叠，使其更加方便乘坐者上下轮履切换式越野型爬楼轮椅车和轮履切换式越野型爬楼轮椅车的长短途运输及存放(参照图2)。
【权利要求】
1.一种轮履切换式越野型爬楼轮椅车，其特征在于:包括座椅机构和安装在座椅机构底部的四轮驱动行走机构、升降机构、履带行走机构，四轮驱动行走机构与履带行走机构互相切换使用，升降机构连接履带行走机构以控制履带行走机构下落行走或升起备用。
2.根据权利要求1所述的轮履切换式越野型爬楼轮椅车，其特征在于:四轮驱动行走机构是由车架(6)左右两侧下边分别固定的两套对称的前后车轮同时驱动的机构部分组成，其每个前后车轮同时驱动的机构部分是由前后两个对称并且相同的车轮(12)和车轮轴齿轮架(15)、车轮轴齿轮(26)、与车轮轴齿轮(26)啮合的惰轮齿轮(27)、及与惰轮齿轮(27)同轴一体的链轮(28)，通过各自的传动链条(29)分别将链轮(28)与四轮驱动机构电机(11)向内的电机轴上的双链轮主动轮(30)链接；其每个车轮轴齿轮架(15)外端与车架(6)上悬挂的减震器(13)下端铰接，内端中心轴孔通过惰轮齿轮(27)轴与其所对应的动力传动机构架(14)前端或后端的中心轴孔铰接，每个车轮轴齿轮架(15)都可以通过其内端中心轴为转动支点进行上下摆动；车轮(12)的转轴与车轮轴齿轮架(15)外端中心轴孔安装在一起，车轮(12)的转轴上还安装车轮轴齿轮(26)。
3.根据权利要求2所述的轮履切换式越野型爬楼轮椅车，其特征在于:履带行走机构设置在车架(6)的下方，两侧且为对称结构，上边与升降机(19)的下边固定，整体结构由两侧对称的橡胶履带(25)、履带轮(31)、连接架(32)、履带驱动机构电机(18)、及多个履带支撑轮(33)和箱式底盘(34)连接构成；箱式底盘(34)通过连接架(32)安装在履带轮(31)上，橡胶履带(25)套在履带轮(31)上,履带驱动机构电机(18)连接履带轮(31),箱式底盘(34)上设有多个履带支撑轮(33);其箱式底盘(34)前端内部装有提供动力的全车电瓶(17);箱式底盘(34)前端两侧的左右连接架(32)分别各自与前端两侧的左右履带轮(31)内侧通过轴杆铰接，其前端两侧的左右两个履带轮(31)中间呈敞开式空间，为所述座椅脚踏(8)部分的上下活动空间。
4.根据权利要求3所述的轮履切换式越野型爬楼轮椅车，其特征在于:升降机构为升降机(19)，两侧且为对称结构，设置在车架(6)的里面顶部，位于左右两侧的四轮驱动行走机构之间，上边与车架(6)固定，下边与履带行走机构连接，带动履带行走机构升降。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的轮履切换式越野型爬楼轮椅车，其特征在于:座椅机构底部设置有座椅平衡机构，座椅平衡机构是由设置安装在坐椅下面相互连接的的平衡机构电机(47)、平衡机构电机(47)轴端部的齿轮(23)、与齿轮(23)啮合的从动齿轮(24),从动齿轮(24 )轴杆两端的平衡齿轮(46 )、与平衡齿轮(46 )啮合的扇形啮齿桥架(10 )以及和座椅固定安装的倾角开关等组成。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的轮履切换式越野型爬楼轮椅车，其特征在于:座椅机构包括座椅、安装在座椅下面的脚踏(8)以及安装在座椅的扶手(3)前端的控制器(4)、操纵杆(35)组成，通过坐椅两侧的支撑腿(21)下端与车架两侧的定点轴(22)铰接。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的轮履切换式越野型爬楼轮椅车，其特征在于:座椅机构的下部设置车架(6)，车架两侧且为对称结构，车架其整体结构呈从下向上凹的形状，车架四个角分别悬挂减震器(13)，车架左右两边下边与四轮驱动行走机构部分的左右两个相同的动力传动机构架(14)分别固定，车架上面固定安装座椅平衡机构的扇形啮齿桥架(10)。
8.根据权利要求1-4中任意一项所述的轮履切换式越野型爬楼轮椅车，其特征在于:车架底部安装有万向轮行走机构，万向轮行走机构设置在所述车架(6)尾部的中间，通过其推杆机构上方的固定件(45)与车架(6)尾部上方用螺丝(48)固定连接，其主要机构由万向轮(37)、万向轮折叠块(38)、扭簧(39)、万向轮滑动支架(40)、推杆机构、拉杆(41)、顶簧(42 )、“「”形压块(43 )等组成；所述万向轮(37 )铰接在所述万向轮折叠块(38 )下面的孔中；所述万向轮折叠块(38)上端与所述“ Γ”形压块(43)呈相对吻合形状，万向轮折叠块(38)通过铰轴与万向轮滑动支架(40)下端铰接；所述扭簧(39)套在所述万向轮折叠块(38)的铰轴上，一端卡在所述万向轮折叠块(38)上，另一端卡在所述万向轮滑动支架(40)内部的固定钩上；所述推杆机构由推杆(36 )、套在推杆(36 )外侧的滑道式缸体(44 )和滑道式缸体(44)上端与其固定的固定件(45)构成；所述拉杆(41)上端设有卡头(49)，下段穿过放置在滑道式缸体(44 )周围顶簧穿孔内的所述顶簧(42 )将滑道式缸体(44 )与所述万向轮滑动支架(40)间接连接；所述“「”形压块(43)固定安装在推杆(36)的端头，扇形啮齿桥架(10)的中部有一个为推杆机构设置的液压工作站(20)。
9.根据权利要求6所述的轮履切换式越野型爬楼轮椅车，其特征在于:座椅机构还包括安装在座椅上的靠头(I)、靠背(2)、坐垫(5)、脚踏(8)和脚踏(8)两边的安全防护罩(7)。
【文档编号】A61G5/08GK104382705SQ201410801565
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月22日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】王正东 申请人:王正东