轮椅的可越障防倾脚架及轮椅的制作方法

本申请涉及轮椅技术领域，具体而言，涉及一种轮椅的可越障防倾脚架及轮椅。

背景技术：

在电动轮椅产品中，为了防止在行驶过程中倾覆造成用户受伤，常常需要增加防倾脚轮的设计。目前已有的轮椅产品中，基本都是在轮椅前后侧固定刚性的小脚轮，在正常行驶过程中并不接触地面，在倾倒时才起到支撑作用。采用刚性固定方式，一方面在横向触碰到障碍时无法越障，容易阻止行进；另一方面为了降低触碰障碍的可能性，防倾轮需要安装在较高位置处，防倾角度较大，安全性较低。

技术实现要素：

为此，本申请提出一种轮椅的可越障防倾脚架及轮椅，其既具有防倾功能，又能实现前进、后退两个方向上的越障。

本申请第一方面提出一种轮椅的可越障防倾脚架，包括脚架安装板、第一弹性回复件、第二弹性回复件、连接块和防倾轮；所述脚架安装板与所述连接块铰接，所述防倾轮与连接块铰接；当防倾轮朝后转动时，防倾轮能够带动连接块一起转动；当防倾轮朝前转动时，防倾轮能够独立于连接块转动；第一弹性回复件用于在防倾轮和连接块朝后转动后驱动连接块复位；第二弹性回复件用于在防倾轮朝前转动后驱动防倾轮复位。

在满足防倾功能的基础上，防倾轮能够在前进、后退两个方向上越障，越障后依靠第一弹性回复件或第二弹性回复件复位。

另外，根据本申请实施例的轮椅的可越障防倾脚架还具有如下附加的技术特征：

根据本申请的一些实施例，第一弹性回复件支撑在脚架安装板和连接块之间，第二弹性回复件支撑在脚架安装板和防倾轮之间。第一弹性回复件用于在防倾轮和连接块朝后转动后驱动连接块复位，第二弹性回复件用于在防倾轮朝前转动后驱动防倾轮复位。

根据本申请的一些实施例，第一弹性回复件为气弹簧，第一弹性回复件的一端与脚架安装板铰接，另一端与连接块铰接。将气弹簧弹性连结于脚架安装板与连接块之间，当防倾轮和连接块朝后转动时压缩气弹簧，越障后，气弹簧驱动连接块复位。气弹簧具有速度相对缓慢、动态力变化不大、易控制等优点，增加了轮椅的可越障防倾脚架的可靠性。

根据本申请的一些实施例，第二弹性回复件为扭力弹簧，扭力弹簧套设在连接块和防倾轮的铰接轴上，扭力弹簧的两端分别抵接于脚架安装板和与防倾轮。扭力弹簧抵接于脚架安装板的前端与防倾轮的顶端，当防倾轮朝前转动时压缩扭力弹簧，越障后，扭力弹簧驱动防倾轮复位。扭力弹簧构造简单、成本低廉，能够使轮椅的可越障防倾脚架易于加工制造。

根据本申请的一些实施例，连接块的前端底部设有用于避让防倾轮的缺角，该种布置形式能够容许防倾轮相对于连接块朝前转动。

根据本申请的一些实施例，连接块的前端底部具有圆弧导向面，当防倾轮朝前转动时，防倾轮沿圆弧导向面转动。当圆弧导向面的半径与防倾轮的顶端相对于连接块的转动半径相同时，在防倾轮朝前转动的过程中，防倾轮的顶端与圆弧导向面贴合，这能够增加防倾轮朝前转动时的稳定性。

根据本申请的一些实施例，连接块的后端底部具有平直止挡面，当防倾轮朝后转动时，防倾轮向平直止挡面施力，以驱动连接块一起转动。当防倾轮遇到障碍物并朝后转动时，平直止挡面能够阻止防倾轮相对于连接块朝后转动，从而使防倾轮推动转动块一起相对于脚架安装板朝后转动。

根据本申请的一些实施例，防倾轮包括安装块和轮体，安装块与连接块铰接，轮体安装于安装块的底侧。安装块用于与连接块配合，并用于安装轮体。该种布置形式便于加工制造及更换轮体。

根据本申请的一些实施例，轮体为牛眼万向轮。牛眼万向轮转动平稳，且能够灵活转向，选用牛眼万向轮作为轮体，能够增加轮椅的可越障防倾脚架的安全性和灵活性。

本申请第二方面实施例提出一种轮椅，包括上述的轮椅的可越障防倾脚架，脚架安装板连接于轮椅的踏板下方。该轮椅使用了上述的轮椅的可越障防倾轮脚架，从而具有防倾、前进越障、后退越障功能。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请第一方面实施例提供的轮椅的可越障防倾脚架的一种视角的结构示意图；

图2为本申请第一方面实施例提供的轮椅的可越障防倾脚架的另一种视角的结构示意图；

图3为本申请第一方面实施例提供的轮椅的可越障防倾脚架的第二弹性回复件的位置示意图；

图4为本申请第二方面实施例提供的轮椅的结构示意图。

图标：100-轮椅的可越障防倾脚架；110-脚架安装板；111-安装孔；112-第一面；120-第一弹性回复件；121-第一端；122-第二端；130-第二弹性回复件；131-第三端；132-第四端；140-连接块；141-缺角；1411-圆弧导向面；142-平直止挡面；143-第一耳；144-第二耳；150-防倾轮；151-安装块；1511-第二面；1512-限位面；1513-第三耳；1514-第四耳；152-轮体；160-第一铰接轴；170-第二铰接轴；180-第三铰接轴；200-轮椅；210-踏板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参照图1和图2，本申请第一方面实施例的轮椅的可越障防倾脚架100，包括脚架安装板110、第一弹性回复件120、第二弹性回复件130、连接块140和防倾轮150。脚架安装板110与连接块140铰接，防倾轮150与连接块140铰接。当防倾轮150朝后转动时，防倾轮150能够带动连接块140一起转动；当防倾轮150朝前转动时，防倾轮150能够独立于连接块140转动。第一弹性回复件120用于在防倾轮150和连接块140朝后转动后驱动连接块140复位；第二弹性回复件130用于在防倾轮150朝前转动后驱动防倾轮150复位。

本申请第一方面实施例的轮椅的可越障防倾脚架100安装于轮椅200(请参照图4)的踏板210的下方，防倾轮150具有防倾功能，进一步地，在轮椅200正常行进过程中，防倾轮150能够在前进、后退两个方向上越障，越障后依靠第一弹性回复件120或第二弹性回复件130复位。

下述本申请第一方面实施例的轮椅的可越障防倾脚架100的各部件的结构与相互连接关系。

请参照图2，脚架安装板110用于连接于轮椅200的踏板210。根据本申请的一些实施例，脚架安装板110设有多个安装孔111，脚架安装板110与踏板210通过穿设于安装孔111内的螺纹件紧固连接。作为本申请的一种可选形式，安装孔111为螺纹孔，螺纹件为螺栓，螺纹件穿过踏板210和安装孔111并与螺母配合旋紧，以将脚架安装板110和踏板210连接。

在本申请的一些实施例中，脚架安装板110的前端与连接块140通过第一铰接轴160铰接，连接块140的底端铰接有防倾轮150，第一弹性回复件120支撑在脚架安装板110和连接块140之间，第二弹性回复件130支撑在脚架安装板110和防倾轮150之间。

请参照图1，防倾轮150包括安装块151和轮体152，其中，安装块151的顶端与连接块140的底端通过第三铰接轴180铰接，轮体152安装于安装块151的底侧。作为一种示例形式，轮体152与安装块151的连接形式可以为螺纹连接或者螺纹件紧固连接。

在本申请的描述中，“小障碍物”指的是在轮椅200行进或者后退的路径上凸出于地面的小型障碍物。当轮椅200正常行进或后退时，“小障碍物”位于脚架安装板110之下。优选地，当轮椅200正常行进或后退时，“小障碍物”的高度超过轮体152的底部，并低于轮体152的顶部。

在本申请的一些实施例中，轮体152为牛眼万向轮。相对于普通的万向轮，牛眼万向轮具有转动平稳、灵活转向的优点，还具有较好的支撑作用。

第一弹性回复件120支撑在脚架安装板110和连接块140之间，用于在防倾轮150和连接块140朝后转动后驱动连接块140复位。

在本申请的一些实施例中，第一弹性回复件120为气弹簧，例如氮气弹簧或者其他惰性气弹簧。第一弹性回复件120包括第一端121和第二端122，第一端121与脚架安装板110的前侧铰接，第二端122与连接块140通过第二铰接轴170铰接。

进一步地，连接块140的后端底部具有平直止挡面142，安装块151的后端顶部具有限位面1512。当轮体152朝后转动时，限位面1512与平直止挡面142贴合，以限制安装块151绕第三铰接轴180朝后转动。在轮体152朝后转动时，轮体152带动安装块151朝后转动，安装块151向连接块140施力，限位面1512与平直止挡面142贴合，安装块151从而带动连接块140一起绕第一铰接轴160朝后转动。在其他实施例中，也可以通过其他的限位形式限制安装块151绕第三铰接轴180朝后转动。

请参照图2，第二弹性回复件130支撑在脚架安装板110和安装块151之间，第二弹性回复件130用于在防倾轮150朝前转动后驱动防倾轮150复位。

在本申请的一些实施例中，第二弹性回复件130为扭力弹簧，其套设在第三铰接轴180上。第二弹性回复件130包括第三端131和第四端132，第三端131抵接于脚架安装板110的前侧的第一面112，第四端132抵接于安装块151的顶侧的第二面1511。

可选地，连接块140的前端底部设有缺角141，缺角141用于避让安装块151绕第三铰接轴180朝前转动。

进一步地，连接块140的前端底部具有圆弧导向面1411，圆弧导向面1411的半径与第三铰接轴180的中心轴线至安装块151的顶侧的最小距离相等，即圆弧导向面1411的半径与安装块151的顶端相对于连接块140的转动半径相同。当安装块151带动轮体152绕第三铰接轴180朝前转动时，安装块151沿着圆弧导向面1411转动。在本申请实施例中，即限位面1512与圆弧导向面1411贴合转动。该种布置形式能够使安装块151绕第三铰接轴180平稳地朝前转动，提高了轮椅的可越障防倾脚架100的可靠性。

请参照图3，在本申请的一些实施例中，连接块140包括第一耳143和第二耳144，安装块151包括第三耳1513和第四耳1514，第三铰接轴180贯穿第一耳143、第二耳144、第三耳1513和第四耳1514，实现连接块140与安装块151的铰接。第三耳1513与第一耳143抵接，第四耳1514与第二耳144抵接，第三耳1513和第四耳1514位于第一耳143和第二耳144的内侧，第二弹性回复件130布置于第三耳1513和第四耳1514之间。该种布置形式能够使安装块151相对于连接块140平稳转动。

进一步地，第一耳143和第二耳144铰接于脚架安装板110，第一耳143和第二耳144的顶侧均包括以第一铰接轴160为中心的圆弧面，该圆弧面的半径小于与第一铰接轴160的轴心线至脚架安装板110的顶面的距离。容易理解的，当连接块140绕第一铰接轴160转动时，第一耳143和第二耳144始终位于脚架安装板110的顶面之下。当脚架安装板110的顶面连接有踏板210时，连接块140能够绕第一铰接轴160转动。

在轮椅200的正常行进过程中，轮体152的底端稍高于地面，不妨碍轮椅200的正常行进。

轮椅的可越障防倾脚架100实现防倾功能的工作原理如下：

在轮椅200向前倾斜时，轮体152的底部先于踏板210的前端与地面抵接，从而减小了轮椅200的倾斜程度，并阻止轮椅200继续向前倾斜，起到防倾功能。

轮椅的可越障防倾脚架100实现前进越障并复位的工作原理如下：

在轮椅200朝前行进的过程中，遇到前侧的小障碍物时，轮体152的前侧壁与小障碍物接触，轮体152带动安装块151朝后转动，安装块151的限位面1512与连接块140的平直止挡面142抵接，从而推动连接块140与安装块151一起绕第一铰接轴160朝后转动，并压缩第一弹性回复件120，实现越过小障碍物；

越过小障碍物后，第一弹性回复件120驱动连接块140绕第一铰接轴160朝前转动，连接块140带动安装块151一起朝前转动，安装块151带动轮体152一起朝前转动，在第一弹性回复件120的作用下，连接块140、安装块151和轮体152均复位。

轮椅的可越障防倾脚架100实现后退越障并复位的工作原理如下：

在轮椅200后退的过程中，遇到后侧的小障碍物时，轮体152的后侧壁与小障碍物接触，轮体152带动安装块151朝前转动，从而使安装块151独立于连接块140绕第三铰接轴180朝前转动，并压缩第二弹性回复件130，实现越过小障碍物；

越过小障碍物后，第二弹性回复件130驱动安装块151绕第三铰接轴180朝后转动，驱动安装块151带动轮体152一起朝后转动，第二弹性回复件130的作用下，安装块151和轮体152均复位。

容易理解的，在上述的“安装块151独立于连接块140绕第三铰接轴180朝前转动”的过程中，连接块140受到第一弹性回复件120的限制，连接块140较轻微地绕第一铰接轴160朝前转动或者保持静止，其与安装块151绕第三铰接轴180朝前转动的过程相互独立。在其他实施例中，也可以在脚架安装板110上设置挡板(图中没有示出)，挡板与连接块140抵接以限制连接块140绕第一铰接轴160朝前转动。

请参照图4，本申请第二方面实施例提出一种轮椅200，包括本申请第一方面实施例中的轮椅的可越障防倾脚架100，轮椅200包括踏板210，轮椅的可越障防倾脚架100的脚架安装板110连接于踏板210的下方。

轮椅200安装有轮椅的可越障防倾脚架100，使得轮体152位于踏板210的下方，使得该轮椅200在具有防倾功能的基础上，还具有前进、后退两个方向上的越障功能。进一步地，相对于轮体152布置于踏板210的边缘的形式，将轮体152布置于踏板210的下方，能容许用户站立在踏板210上。

在本申请的一些实施例中，轮椅200可安装有多个轮椅的可越障防倾脚架100，多个轮椅的可越障防倾脚架100并排连接于踏板210的下方。

作为一种示例形式，轮椅200安装有两个轮椅的可越障防倾脚架100，两个轮椅的可越障防倾脚架100沿轮椅200的宽度方向左右对称地布置于踏板210的下方，每个轮椅的可越障防倾脚架100的长度方向与轮椅200的长度方向一致，轮椅的可越障防倾脚架100的防倾轮150朝前布置。

本申请第二方面实施例的轮椅200安装有轮椅的可越障防倾脚架100，在具有防倾功能的基础上，还具有前进、后退两个方向上的越障功能，使轮椅200便于行进、后退，且具有较好的安全性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。