爬梯机的制作方法

本发明涉及爬梯机领域，特别涉及一种能够方便坐轮椅的老人或病人进行上下楼梯的爬梯机。

背景技术：

无行走能力的人和一些行动不便的老年人或病人，在没有电梯的楼房居住时，上下楼梯非常困难，一般都是靠人力背上背下，不仅给当事人带来一定的困难，还给家人带来诸多不便，楼梯爬梯机的发明解决了无行走能力或不方便行走的人爬楼梯的问题。目前，楼梯爬梯机一般分为两种，一种是履带式，另一种是多轮式，但是由于楼梯的倾斜度比较大，而且没有保护措施，爬梯机工作时还是存在很大的危险性的，在工作时一旦出现故障或其它因素影响，那么就会给人造成极大的伤害；另外，爬梯机在平地与上下楼梯之间进行路径交换时，不能及时调整轮椅的状态，导致坐在轮椅上的人的坐姿不能及时适应角度的转变而产生不适感；再者，现有爬梯机不能及时调整扶手的角度，在狭小的楼道中往往会受空间限制，难以调整方向。

技术实现要素：

本发明提供了一种爬梯机，能够方便及时调整轮椅状态和人的坐姿，安全性高，解决了上述现有技术问题中的一种或几种。

根据本发明的一个方面，提供了爬梯机，包括，

机架，机架包括平躺部和倾斜部，倾斜部配置为对爬楼动作进行导向作用；

第一驱动机构，设于机架的一端；

第二驱动机构，设于机架的另一端；

运动机构，运动机构与第一驱动机构的输出端相连接，第一驱动机构能够驱动运动机构进行运动，运动机构带动爬梯机作前进或后退运动；和，

支撑机构，支撑机构包括支撑杆和支撑轮，支撑杆设于机架上靠近倾斜部的一端，支撑杆的底部和支撑轮均与第二驱动机构的输出端相连接，第二驱动机构能够带动支撑杆绕支撑杆的底部进行转动，第二驱动机构能够驱动支撑轮作上升或下降运动；

当支撑杆由倾斜状态向竖直方向进行转动时，支撑轮做下降运动；

当支撑杆由竖直方向向倾斜状态进行转动时，支撑轮做上升运动。

本发明的有益效果是，机架设有平躺部和倾斜部，平躺部用于爬梯机在平路上进行导向运动，当遇到楼梯时，通过导向部的导向作用将爬梯机向较高处的楼梯进行牵引，从而进行爬梯动作；当需要下楼时，平躺部向较低的楼梯进行运动，倾斜部的后面抵住较高的楼梯，从而保证爬梯机能够平稳的进行下楼；爬梯动作由运动机构来完成，运动机构通过第一驱动机构来驱动；支撑杆一般用来固定支撑用户的座椅或轮椅，当爬梯机由楼梯进入平台上，从爬梯状态变成水平行走状态，需要及时支撑机构的状态，以使爬梯机上的用户具有更舒适的角度，此处采用第二驱动机构进行驱动，不仅能够将支撑杆由倾斜状态向竖直方向进行转动，缩短了整个装置的水平宽度，方便爬梯机在狭窄的空间内进行转向，还能同时展开支撑轮，支撑轮着地在平台上进行行走和转向。本发明的爬梯机，通过第一驱动机构实现爬梯动作，通过第二驱动机构实现支撑杆的角度调整和支撑轮的升降，从而实现支撑机构的状态转变，安全方便。

在一些实施方式中，运动机构包括，

主动轮，位于平躺部上远离倾斜部的一端，主动轮与第一驱动机构的输出轴相连接；

从动轮，位于平躺部与倾斜部的连接处的下方；

转向轮，位于平躺部与倾斜部的连接处的上方；

导向轮，位于倾斜部的上端；和，

履带，履带套设在主动轮、从动轮和导向轮上，转向轮位于履带的上方并与履带传动连接；

主动轮能够带动履带进行运动，履带能够带动从动轮、转向轮和导向轮进行转动。

其有益效果是，履带与主动轮、从动轮、转向轮和导向轮进行啮合传动，通过主动轮带动整个运动机构进行运作，主动轮通过履带带动从动轮、转向轮和导向轮进行运动，履带通过从动轮由水平状态向倾斜状态转变，绕过导向轮后，在转向轮的两侧由倾斜状态向水平状态转变，实现履带的循环运动，履带的底面设有粗糙面，通过粗糙面卡合楼梯，结合倾斜部的导向作用，从而实现爬梯机的爬楼或下楼动作。

在一些实施方式中，支撑轮为万向轮。其有益效果是，当爬梯机到达平地或平台上，不仅实现由履带着地到万向轮着地的转变，更容易实现爬梯机方向的灵活转变。

在一些实施方式中，还包括保险组件，保险组件与支撑杆相连接，保险组件配置为阻止支撑杆由倾斜状态向竖直方向转动。其有益效果是，常态下保险组件处于张紧状态，能够阻挡支撑杆由倾斜状态向竖直方向转动，只有人为的将保险组件松开后，第二驱动机构才能带动支撑杆向竖直方向翻转，从而保障用户的生命安全。

在一些实施方式中，还包括蓄电池，第一驱动机构为第一电机，第二驱动机构为第二电机，第一电机和第二电机均与蓄电池相连接，支撑杆的顶端还设有第一把手和操作面板，操作面板上设有上升按钮、前进按钮和后退按钮，上升按钮与第二电机相连接，前进按钮和后退按钮均与第一电机相连接。其有益效果是，陪护人员通过把手辅助爬梯机进行运动，通过操作面板控制爬梯机的运动状态，操作方便，且可进一步保障用户的生命安全。

在一些实施方式中，支撑杆上设有固定机构，固定机构对称分布于支撑杆的左右两侧，固定机构包括，

固定杆，固定杆的一端与支撑杆固定相连；

滑动件，包括第一套筒、第二套筒和折弯部，滑动件通过第一套筒套设在固定杆上，滑动件能够沿固定杆进行左右滑动；

阻挡件，设于第一套筒的端部，阻挡件与套筒垂直分布；和，

卡合件，套设于第二套筒内，卡合件与第二套筒相配合，卡合件能够沿第二套筒进行左右运动，卡合件向爬梯机的内侧方向进行运动时，卡合件、折弯部和第一套筒围成一侧开口的框体。

其有益效果是，固定机构是用来固定座椅、轮椅或其他装置的，座椅或轮椅设有一般l形把手，在即将对轮椅等进行固定时，可以将卡合件沿第二套筒向外侧运动进行退出，将轮椅推到爬梯机处，卡合件向外退出留出空间使l形把手卡在该空间内，且把手能够搭在套有第一套筒的固定杆上，再将卡合件向第二套筒的内侧进行运动，卡合件的前端伸出第二套筒后固定，从而将l形把手圈在卡合件、折弯部和第一套筒围成的框体内，对轮椅进行固定。为了进一步对轮椅把手进行固定，还设有阻挡件，阻挡件设于第一套筒的端部，从而刚好位于l形把手的内侧，通过阻挡件、卡合件、滑动件和固定杆，对l形把手进行全方位的固定，保障爬梯机在爬梯时，轮椅或座椅能够牢牢和爬梯机一起运动，从而进一步保障用户的安全。为了方便适应不同轮椅的宽度，滑动件在固定杆上能够左右滑动，从而根据把手的位置调整滑动件的位置，对不同尺寸的轮椅均能进行固定。

在一些实施方式中，支撑杆上还设有升降机构，升降机构一端与固定机构相连接，升降机构能够沿支撑杆进行上下运动，升降机构能够带动固定机构进行上下运动。其有益效果是，通过升降机构调节固定机构的高度，从而适应对不同高度的轮椅，均能对轮椅进行固定，实现爬梯机带动不同高度的轮椅进行爬梯的功能。

在一些实施方式中，支撑杆沿其轴向设有腔体，腔体设有条形开口，条形开口位于支撑杆的侧面并沿支撑杆的轴向进行设置，升降机构包括，

棘条，棘条设于腔体内并与腔体方向一致，棘条上设有由平面和斜面相间排列形成的z形齿，z形齿的平面平行于支撑杆的横截面，平面的外端和与平面相邻的下方的一个平面的内端通过斜面进行连接；

棘爪，棘爪的一端与棘条相配合，棘爪的另一端开有横槽；

升降把手，包括手持端和卡紧端，升降把手一端通过卡紧端与条形开口相配合，卡紧端能够穿过条形开口置于棘爪的横槽上，并能够带动棘爪在水平方向进行运动远离或靠近棘条；

弹簧，套设在卡紧端上，弹簧的一端与手持端相连接，弹簧的另一端与棘爪相连接，升降把手能够通过弹簧将棘爪向棘条压紧；和，

定位件，定位件的一端与升降把手相连接，定位件的另一端与固定杆相连接。

其有益效果是，可将升降把手旋紧，带动弹簧压紧棘爪向棘条贴紧，棘条和棘爪能够配合使用，使棘爪的一端置于棘条的z形齿的平面上，由于平面对棘爪的支撑和阻挡作用，保证棘爪停留并固定在某一位置，不会向下滑动，升降把手的卡紧端置于棘爪的横槽上，升降把手随棘爪固定在某一水平位置难以下降，从而保证将通过定位件与升降把手相连的固定机构固定在某一高度，保证与固定机构相连的轮椅或座椅的安全；通过对手持端施加向上的力，手持端通过卡紧端对棘爪施加向上的力，棘爪沿棘条的斜面向上滑动，同时在水平方向上棘条的斜面对棘爪产生分力，使棘爪沿水平方向进行运动压紧弹簧，从而实现棘爪的向上运动，并停止在z形齿靠上位置的某一平面上；当将升降把手向外旋出，升降把手带动棘爪远离棘条，棘爪失去棘条上平面的支撑和阻挡作用，可以自由进行升降运动，升降把手在向下的力的作用下，可以实现下降运动，从而带动定位件上连接的固定杆一起向下运动。由此，整个装置可通过操作升降把手进行上升或下降调节，且只有在人为安全的操作下，才能实现下降功能，通过此升降机构，不仅实现了对固定机构进行升降调节的功能，还能最大保障整个装置的安全性。

在一些实施方式中，定位件和固定杆通过连接件相连接，连接件包括相对设置的第一连接件和第二连接件，第一连接件的前方设有背垫。其有益效果是，背垫为柔软弹性材质，用户一般为老人或病人，设有背垫使用户在上下楼梯时更加舒适，减少用户的颠簸感，且背垫通过连接件与升降机构相连，可根据用户需求调整背垫的高度。

在一些实施方式中，还包括头靠定位机构，头靠定位机构包括，

定位块，设置于第二连接件上，定位块内部设有相连通的第一通槽和第二通槽；

定位杆，套设于第一通槽内，定位杆能够相对定位块作升降运动；

紧固旋钮，设于定位块的侧面，紧固旋钮的一端伸进第二通槽内对定位杆进行固定；和，

枕板，设于定位杆的顶端，枕板的前方设有头靠垫。

其有益效果是，将紧固旋钮旋松，定位杆能够相对定位块作自由升降运动，定位杆带动枕板作升降运动，待枕板运动到合适位置时，将紧固旋钮旋紧，对定位杆固定；枕板上设有头靠垫，使用户的体验更加舒适，且头靠垫能够通过头靠定位机构进行高度调整，调整头靠垫与背垫之间的距离，以满足不同体型和高度的用户，使整个装置在使用时更加人性化。

附图说明

图1为本发明一实施方式的爬梯机与轮椅配合使用时的结构示意图；

图2为图1所示爬梯机拆开后的结构示意图；

图3为图1所示爬梯机的后视图；

图4为图1所示爬梯机的第二套筒与卡合件的结构示意图；

图5为图1所示爬梯机的升降机构的结构示意图；

图6为图1所示爬梯机的头靠定位机构的外部结构示意图；

图7为图1所示爬梯机的头靠定位机构的内部结构示意图；

图8为图1所示爬梯机在爬梯过程中角度转变的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1-8示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的爬梯机。如图所示，该装置包括机架1、第一驱动机构、第二驱动机构、运动机构3、支撑机构4和保险组件5。第一驱动机构为第一电机22，设于机架1的一端，第二驱动机构为第二电机23，设于机架1的另一端。机架1上还设有蓄电池21，用于为整个装置供电。蓄电池21、第一电机22和第二电机23构成动力机构2。

其中，机架1包括平躺部12和倾斜部13，机架1上还设有外壳11。倾斜部13配置为对爬楼动作进行导向作用，当遇到楼梯时，通过导向部的导向作用将爬梯机向较高处的楼梯进行牵引，从而进行爬梯动作；当需要下楼时，平躺部12向较低的楼梯进行运动，倾斜部13的后面抵住较高的楼梯，从而保证爬梯机能够平稳地下楼。

运动机构3包括主动轮31、从动轮32、转向轮33和导向轮34。主动轮31位于平躺部12上远离倾斜部13的一端，主动轮31与第一电机22的输出轴相连接；从动轮32位于平躺部12与倾斜部13的连接处的下方；转向轮33位于平躺部12与倾斜部13的连接处的上方；导向轮34，位于倾斜部13的上端；履带35套设在主动轮31、从动轮32和导向轮34上，转向轮33位于履带35的上方并与履带35相连接。

第一电机22转动时带动主动轮31进行转动，履带35与主动轮31、从动轮32、转向轮33和导向轮34进行啮合传动，通过主动轮31带动整个运动机构3进行运作，主动轮31通过履带35带动从动轮32、转向轮33和导向轮34进行运动，履带35通过从动轮32由水平状态向倾斜状态转变，绕过导向轮34后，在转向轮33的两侧由倾斜状态向水平状态转变，实现履带35的循环运动，履带35的底面设有粗糙面，通过粗糙面卡合楼梯，结合倾斜部13的导向作用，从而实现爬梯机的爬楼或下楼动作。

支撑机构4包括支撑杆41和支撑轮42，支撑杆41设于机架1上靠近倾斜部13的一端，一般用来固定支撑用户的座椅或轮椅9，支撑轮42为万向轮，设有多个。支撑杆41的底部和支撑轮42均与第二电机23的输出端相连接，第二电机23能够带动支撑杆41绕支撑杆41底部的固定轴43进行转动，第二电机23能够驱动支撑轮42作上升或下降运动。当支撑杆41由倾斜状态向竖直方向进行转动时，支撑轮42做下降运动；当支撑杆41由竖直方向向倾斜状态进行转动时，支撑轮42做上升运动。当爬梯机由楼梯进入平台上，从爬梯状态变成水平行走状态，需要及时调整支撑机构4的状态，以使爬梯机上的用户具有更舒适的角度。此处采用第二电机23进行驱动，不仅能够将支撑杆41由倾斜状态向竖直方向进行转动，缩短了整个装置的水平宽度，方便爬梯机在狭窄的空间内进行转向，还能同时展开支撑轮42，方便支撑轮42着地后在平台上进行行走和转向。

为减轻陪护人员的负担，支撑杆41的顶端还设有第一把手44和操作面板45，操作面板45上设有上升按钮451、前进按钮452和后退按钮453，上升按钮451与第二电机23相连接，前进按钮452和后退按钮453均与第一电机22相连接。陪护人员通过把手辅助爬梯机进行运动，通过操作面板45控制爬梯机的运动状态，操作方便省力，且可进一步保障用户的生命安全。

为了保障用户的生命安全，设置保险组件5，保险组件5与支撑杆41相连接，保险组件5配置为阻止支撑杆41由倾斜状态向竖直方向转动。常态下保险组件5处于张紧状态，能够阻挡支撑杆41由倾斜状态向竖直方向转动；只有人为踩下踏杆51，将保险组件5松开后，按下上升按钮451，第二电机23才能带动支撑杆41向竖直方向翻转。该保险组件5不仅能够保障支撑杆41在翻转过程中的安全性，而且保险组件5的松开通过脚踩踏杆51来实现，省力方便，大大减轻了陪护人员的工作强度。

座椅或轮椅9一般设有l形把手91，为了方便把轮椅9或座椅固定在爬梯机上，爬梯机的支撑杆41上设有固定机构6，固定机构6对称分布于支撑杆41的左右两侧。固定机构6包括固定杆61、滑动件62、阻挡件63和卡合件64，固定杆61的一端与支撑杆41固定相连。滑动件62包括第一套筒621、第二套筒622和折弯部623，滑动件62通过第一套筒621套设在固定杆61上，滑动件62能够沿固定杆61进行左右滑动，当滑动件62滑动到固定杆61上合适的位置，通过滑动件62上的紧固螺钉66将滑动件62卡紧固定。卡合件64套设于第二套筒622内，卡合件64与第二套筒622相配合，能够沿第二套筒622进行左右运动，卡合件64向支撑杆41方向进行运动时，卡合件64、折弯部623和第一套筒621围成一侧开口的框体65。

为了将卡合件64固定在第二套筒622上某一位置，在第二套筒622的末端开有销孔6221，卡合件64上设有插销641，插销641的形状与销孔6221相配合，只有将插销641旋转到与销孔6221形状吻合时，才能将卡合件64插进第二套筒622或向外拔出，当插销641的旋转到某一状态下，不能与销孔6221形状进行吻合，卡合件64将不能相对第二套筒622进行左右运动，插进或被拔出，从而将卡合件64进行锁定。插销641设为三级，可根据需要调整位置，方便对l形把手91的固定。

在即将对轮椅9等进行固定时，将插销641旋转到与销孔6221形状吻合，可以将卡合件64沿第二套筒622向外侧运动进行退出，将轮椅9推到爬梯机处，卡合件64向外退出留出空间使l形把手91卡在该空间内，且把手能够搭在套有第一套筒621的固定杆61上，再将卡合件64向第二套筒622的内侧进行运动，卡合件64的前端伸出第二套筒622后，将插销641旋转到与销孔6221不吻合和状态，对卡合件64进行固定，从而将l形把手91圈在卡合件64、折弯部623和第一套筒621围成的框体65内，对轮椅9进行固定。为了进一步对轮椅9把手进行固定，还设有阻挡件63，阻挡件63设于第一套筒621的端部，从而刚好位于l形把手91的内侧，通过阻挡件63、卡合件64、滑动件62和固定杆61，对l形把手91进行全方位的固定，保障爬梯机在爬梯时，轮椅9或座椅能够牢牢和爬梯机一起运动，从而进一步保障用户的安全。为了方便适应不同轮椅9的宽度，滑动件62在固定杆61上能够左右滑动，从而根据把手的位置调整滑动件62的位置，对不同尺寸的轮椅9均能进行固定。为了进一步对轮椅9进行固定，支撑机构4的底部还设有挡杆46，将轮椅推到爬梯机后，挡杆46刚好与轮椅9的轮子相抵，在爬梯过程中对轮椅9进行支撑。

为了能够调节固定机构6的高度，从而适应对不同高度的轮椅9，均能对轮椅9进行固定，实现爬梯机带动不同轮椅9进行爬梯的功能，支撑杆41上还设有升降机构7，升降机构7的一端与固定机构6相连接。升降机构7能够沿支撑杆41进行上下运动，从而带动固定机构6进行上下运动。

支撑杆41沿其轴向设有腔体，腔体设有条形开口411，条形开口411位于支撑杆41的侧面并沿支撑杆41的轴向进行设置。升降机构7包括棘条71、棘爪72、弹簧73和定位件75。棘条71设于腔体内并与腔体方向一致，棘条71上设有由平面711和斜面712相间排列形成的z形齿710，z形齿710的平面711平行于支撑杆41的横截面，平面711的外端和与平面711相邻的下方的一个平面711的内端通过斜面712进行连接。棘爪72的一端与棘条71相配合，棘爪72的另一端开有横槽721。升降把手74包括手持端741和卡紧端742，升降把手74一端通过卡紧端742与条形开口411相配合，卡紧端742能够穿过条形开口411置于棘爪72的横槽721上，并能够带动棘爪72在水平方向进行运动远离或靠近棘条71。弹簧73套设在卡紧端742上，弹簧73的一端与手持端741相连接，弹簧73的另一端与棘爪72相连接，升降把手74能够通过弹簧73将棘爪72向棘条71压紧。定位件75的一端与升降把手74相连接，定位件75的另一端通过连接件76与固定杆61相连接，连接件76包括相对设置的第一连接件76和第二连接件76。

使用时，可将升降把手74旋紧，带动弹簧73压紧棘爪72向棘条71贴紧，棘条71和棘爪72能够配合使用，使棘爪72的一端置于棘条71的z形齿710的平面711上，由于平面711对棘爪72的支撑和阻挡作用，保证棘爪72停留并固定在某一水平位置，不会向下滑动，升降把手74的卡紧端742置于棘爪72的横槽721上，升降把手74随棘爪72固定在某一水平位置难以下降，从而保证通过定位件75与升降把手74相连的固定机构6固定在某一高度，保证与固定机构6相连的轮椅9或座椅的安全。通过对手持端741施加向上的力，手持端741通过卡紧端742对棘爪72施加向上的力，棘爪72沿棘条71的斜面712向上滑动，同时在水平方向上棘条71的斜面712对棘爪72产生分力，使棘爪72沿水平方向进行运动压紧弹簧73，从而实现棘爪72的向上运动，并停止在z形齿710的某一平面711上。当将升降把手74向外旋出，升降把手74带动棘爪72远离棘条71，棘爪72失去棘条71上平面711的支撑和阻挡作用，可以自由进行升降运动，升降把手74在向下的力的作用下，可以实现下降运动，从而带动定位件75上连接的固定杆61一起向下运动。从而整个装置可通过操作升降把手74进行上升或下降运动，且只有在人为安全的操作下，才能实现下降功能，通过此升降机构7，不仅实现了对固定机构6进行升降调节的功能，还能最大保障整个装置的安全性。

为了使用户在上下楼梯时更加舒服，第一连接件761的前方设有背靠垫77。背靠垫77为柔软弹性材质，用户一般为老人或病人，设有背靠垫77具有缓冲作用，使用户在上下楼梯时更加舒适，减少用户的颠簸感，且背靠垫77通过连接件76与升降机构7相连，可根据用户需求调整背靠垫77的高度。

为了进一步使用户头部更加舒服，还设有头靠垫85，头靠垫85通过头靠定位机构8进行固定。头靠定位机构8包括定位块81、定位杆82紧固旋钮83和枕板84。定位块81位于两个连接件76之间，并设置于第二连接件761上，定位块81内部设有相连通的第一通槽811和第二通槽812。定位杆82套设于第一通槽811内，紧固旋钮83设于定位块81的侧面，紧固旋钮83的一端伸进第二通槽812内对定位杆82进行固定，定位杆82能够相对定位块81作升降运动。枕板84设于定位杆82的顶端，枕板84的前方设有头靠垫85。将紧固旋钮83旋松，定位杆82能够相对定位块81作自由升降运动，定位杆82带动枕板84作升降运动，待枕板84运动到合适位置时，将紧固旋钮83旋紧，对定位杆82固定。枕板84上设有头靠垫85，使用户的体验更加舒适，且头靠垫85能够通过头靠定位机构8进行高度调整，调整头靠垫85与背靠垫77之间的距离，以满足不同体型和高度的用户，使装置使用时更加具有人性化。

图8为采用本发明的爬梯机在爬梯过程中的示意图，如图所示，当爬梯机从楼梯爬上平台后，踩下保险组件5的的踏杆51，然后按下上升按钮451，第二电机23启动，支撑杆41向上转动，实现角度转变，调整轮椅9上用户的坐姿，是用户更加舒适，同时万向轮下降，爬梯机的运动由履带35变成万向轮，方便爬梯机在狭小的楼道平台进行转向。

以上的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。