用于无动力助行器的集成式驻车系统和无动力助行器

本发明涉及助行器技术领域，具体而言，涉及一种用于无动力助行器的集成式驻车系统和无动力助行器。

背景技术：

老年人因生理机能衰退导致骨肌系统、神经系统功能退化，在站立、行走过程中存在重心不稳、肢体活动能力和协调能力下降甚至跌倒损伤的现象。根据2019年《中国伤害预防报告》数据显示，预计至2030年，跌倒的全死因顺位将从第21位上升至第17位。但另一方面，行走锻炼可促进人体各生理系统运转，对延缓老年人身体机能衰退具有积极意义。

助行器是辅助使用者行走的支撑器具，以供行动不便的需求者使用时增强行走稳定性、促进行走独立性。目前市场上的助行器按照有无动力可分为有动力助行器和无动力助行器两大类。有动力助行器具有更强的功能性以及更高的智能化程度，但因为受到使用者家庭条件、使用者对续航能力的要求、故障后维修难度等多种因素的制约，在一般人群中普及难度较大。无动力助行器具有价格低廉、重量轻、结构简单可靠、维修简便等优点，可较好地满足市场需求。需要注意的是，无动力助行器没有助力功能，需要靠人力推动前进，刹车时需要靠使用者自身的握力握紧闸把以实现驻车。但使用者多为身体功能衰退人群，上肢支配能力有限，握力远小于正常人，当面临握力不足、路况紧急或下坡坡度较陡的情况时，极易发生因未能及时驻车引起的意外伤害。

因此，有必要提供一种用于无动力助行器的集成式驻车系统和无动力助行器，以至少部分地解决现有技术中存在的问题，这对于机能衰退的老年人及上肢力量不足的使用者来说是十分有意义的。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于无动力助行器的集成式驻车系统和无动力助行器，旨在有效减少无动力助行器驻车时使用者需要施加在闸把上的握力，降低因未及时驻车或驻车力量不足引起的摔倒、车辆侧翻几率。

在本发明的第一方面中，提供一种用于无动力助行器的集成式驻车系统。所述集成式驻车系统包括闸把、前端刹车线、后端刹车线和车闸，其中，所述闸把与所述前端刹车线的前端连接，所述后端刹车线的后端与所述车闸连接，其中，所述集成式驻车系统进一步包括省力集成机构，所述省力集成机构包括壳体和设置在所述壳体中的动滑轮和牵引杆，所述前端刹车线的后端绕过所述动滑轮并且固定于所述壳体的内部，所述牵引杆位于所述动滑轮的下方，并且所述牵引杆的一端铰接在所述壳体上，所述牵引杆在第一连接部处通过第一连接件与所述动滑轮的滑轮座连接，所述牵引杆在第二连接部处连接至所述后端刹车线的前端，其中所述第二连接部比所述第一连接部更靠近所述牵引杆的所述一端。

优选地，所述省力集成机构进一步包括设置在所述壳体中的定滑轮，所述前端刹车线的所述后端绕过所述动滑轮和所述定滑轮并且固定在所述定滑轮的滑轮座或所述动滑轮的滑轮座上。

优选地，所述牵引杆包括第一杆部和与所述第一杆部分体设置的第二杆部，所述第一杆部内设置有第一通道，所述第二杆部内设置有第二通道，所述牵引杆进一步包括设置在所述第一通道和所述第二通道内的第二连接件，所述第二连接件能够沿着所述第一通道和所述第二通道移动并且能够固定在所述第一通道和所述第二通道内的多个位置处。

优选地，所述牵引杆包括第一杆部和第二杆部，所述第一杆部朝向所述动滑轮弯曲以形成第一凹部，所述第二杆部朝向与所述第一杆部的弯曲方向相反的方向弯曲以形成第二凹部；所述第一连接件的后端设置有第一限位端子，所述后端刹车线的前端设置有第二限位端子，所述第一连接件在所述第一连接部处穿过所述第一杆部并且所述第一限位端子设置在所述第一凹部中，所述后端刹车线在所述第二连接部处穿过所述第二杆部并且所述第二限位端子设置在所述第二凹部中。

优选地，所述壳体的内部设置有第一凹槽，所述动滑轮能够沿着所述第一凹槽移动。

优选地，在所述第一凹槽内的至少一个端部处设置有第一弹簧。

优选地，所述前端刹车线包括第一线区段和第二线区段，所述集成式驻车系统还包括连接在所述第一线区段和所述第二线区段之间的行程累加机构，所述行程累加机构包括支撑座和传动杆，所述传动杆与所述支撑座通过第一单向轴承转动连接，所述传动杆的一端连接有第一齿轮，所述第一齿轮上啮合有第一齿条，所述第一齿轮设置有无齿部；所述传动杆的另一端通过第二单向轴承连接有第二齿轮，所述第二齿轮上啮合有第二齿条，所述第二单向轴承构造为使得当所述第二齿条向上移动时，所述第二齿轮与所述传动杆之间不发生相对转动；所述第一线区段与所述第二齿条连接，并且所述第二线区段与所述第一齿条连接；所述第一单向轴承的可转动方向与所述第二单向轴承的可转动方向相反。

优选地，所述支撑座设置有第二凹槽和第三凹槽，所述第一齿条和所述第二齿条分别设置在所述第二凹槽和所述第三凹槽内并且能够分别在所述第二凹槽和所述第三凹槽内移动。

优选地，所述行程累加机构还包括设置在所述第三凹槽内并且在所述第二齿条的上方的第二弹簧。

在本发明的第二方面中，提供一种无动力助行器。所述无动力助行器包括：车轮支架；车轮，所述车轮附接至所述车轮支架的底部；以及上文所述的用于无动力助行器的集成式驻车系统。其中，所述集成式驻车系统的所述车闸能够在驻车位置与行车位置之间移动，当所述前端刹车线和所述后端刹车线收紧时，所述车闸移动至所述驻车位置，所述车闸与所述车轮接触，当所述前端刹车线和所述后端刹车线放松时，所述车闸移动至所述行车位置时，所述车闸与所述车轮间隔开。

优选地，所述省力集成机构的所述壳体安装在所述无动力助行器的车轮支架上。

根据本发明的方案，通过省力集成机构的设置，可以有效减少无动力助行器驻车时使用者需要施加在闸把上的握力，使得驻车更容易，缩短驻车制动时间，降低因未及时驻车或驻车力量不足引起的摔倒、车辆侧翻几率，保护使用者出行安全，以及避免长时间使用对使用者上肢造成损伤的风险，具有较大的现实意义和较强实用价值；并且本发明通过行程累加机构的设置可以通过多次握动闸把来累加前端刹车线的行程，以弥补由于设置省力集成机构而造成的行程增加，而无需调整闸把的灵敏度。

附图说明

以示例的方式参考以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性实施例，其中：

图1是根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统的示意图，其中车闸未被示出；

图2是根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统的省力集成机构的安装示意图，其中省力集成机构的壳体安装在无动力助行器的车轮支架上；

图3是根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统的省力集成机构的驻车状态示意图，其中省力集成机构的壳体未被示出；

图4是根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统的省力集成机构的行车状态(初始状态)示意图，其中省力集成机构的壳体未被示出；

图5是根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统的省力集成机构的分体设置的牵引杆的结构示意图；以及

图6是根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统的行程累加机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的第一方面中，提供一种用于无动力助行器的集成式驻车系统。图1是根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统100的示意图，其中车闸21(见图2)未被示出。图2是根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统100的省力集成机构的安装示意图，其中省力集成机构的壳体3安装在无动力助行器的车轮支架23上。图3是根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统100的省力集成机构的驻车状态示意图，其中省力集成机构的壳体3未被示出。图4是根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统100的省力集成机构的行车状态(初始状态)示意图，其中省力集成机构的壳体3未被示出。图5是根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统100的省力集成机构的分体设置的牵引杆9的结构示意图。图6是根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统100的行程累加机构的结构示意图。

下面将结合图1至图6对根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统100进行详细说明。

如图1和图2所示，用于无动力助行器的集成式驻车系统100包括闸把1、前端刹车线2、后端刹车线13和车闸21。前端刹车线2和后端刹车线13通常可以为钢丝，也可以由其他任何合适的材料制成。闸把1与前端刹车线2的前端连接，并且后端刹车线13的后端与车闸21连接。集成式驻车系统100进一步包括省力集成机构，省力集成机构连接至前端刹车线2的后端，从而通过前端刹车线2与闸把1连接，省力集成机构还连接至后端刹车线13的前端，从而通过后端刹车线13与车闸21连接。具体地，省力集成机构包括壳体3和设置在壳体3中的动滑轮7和牵引杆9，前端刹车线2的后端绕过动滑轮7并且固定于壳体3的内部。前端刹车线2的后端可以固定于壳体3的内壁，也可以固定于在壳体3的内部的其他部件上。牵引杆9位于动滑轮7的下方。牵引杆9的一端铰接在壳体3上，优选地通过诸如销钉等在铰接点12处铰接在壳体3上。此外，牵引杆9在其第一连接部处通过第一连接件22(例如钢丝)与动滑轮7的滑轮座连接，并且牵引杆9在其第二连接部处连接至后端刹车线13的前端，其中，第二连接部比第一连接部更靠近牵引杆9的所述一端(即铰接点12)。需要说明的是，在本发明中，“前端”是指与“后端”相比离闸把1更近的端部，“后端”是指与“前端”相比离闸把1更远的端部，相应地，“前端刹车线”是指与“后端刹车线”相比离闸把1更近的刹车线，“后端刹车线”是指与“前端刹车线”相比离闸把1更远的刹车线。

优选地，省力集成机构进一步包括设置在壳体3中的定滑轮5。定滑轮5没有省力作用但是可以改变力的方向，定滑轮5与动滑轮7组成滑轮组，该滑轮组既具有省力作用又可以改变力的方向。前端刹车线2的后端绕过动滑轮7和定滑轮5并且固定在定滑轮5的滑轮座或动滑轮7的滑轮座上。当省力集成机构仅包括一个动滑轮7而不包括定滑轮5时，前端刹车线2的后端可以绕过动滑轮7并且固定在壳体3的内壁上。优选地，省力集成机构的壳体3的内部可以设置有第一凹槽8，动滑轮7能够沿着第一凹槽8移动，从而可以限制动滑轮7的移动范围，确保整个省力集成机构的稳定性。优选地，第一凹槽8设置在定滑轮5与牵引杆9之间，并且沿从定滑轮5指向牵引杆9或者从牵引杆9指向定滑轮5的纵向方向(在该实施例中为竖直方向)延伸，使得动滑轮7能够沿着第一凹槽8上下移动。然而，在本发明未示出的其他实施例中，第一凹槽8也可以相对于纵向方向倾斜地延伸。优选地，在第一凹槽8内的至少一个端部处设置有第一弹簧6。在本实施例中，在第一凹槽8内的上端部处设置有第一弹簧6，在驻车过程中，动滑轮7沿第一凹槽8向上移动，在动滑轮7与第一弹簧6接触后，第一弹簧6会由于动滑轮7的压力作用而收缩，在动滑轮7的移动过程中，第一弹簧6产生的阻力较小，起限位作用，防止动滑轮7的上部撞到第一凹槽8内的上端部而造成动滑轮7的损坏。

在本实施例中，省力集成机构包括一个定滑轮5和一个动滑轮7，前端刹车线2的后端依次绕过动滑轮7和定滑轮5并且固定在动滑轮7的滑轮座上，此时与动滑轮7相连的刹车线的段数为3，在理论状态下，在无动力助行器驻车时使用者需要施加在闸把1上的握力减少为原需握力的约1/3，当考虑摩擦力及第一弹簧6的阻力时，无动力助行器驻车时使用者需要施加在闸把1上的握力实际减少为原需握力的略大于1/3。然而，在本发明未示出的其他实施例中，省力集成机构也可以包括多个动滑轮7，并且也可以包括多个定滑轮5。当省力集成机构包括多个动滑轮7时，无动力助行器驻车时使用者需要施加在闸把1上的握力可以进一步减少。

优选地，如图1所示，牵引杆9包括第一杆部91和第二杆部92。第一杆部91朝向动滑轮7弯曲以形成第一凹部；第二杆部92朝向与第一杆部91的弯曲方向相反的方向弯曲以形成第二凹部。具体地，在本实施例中，第一杆部91向上弯曲，第二杆部92向下弯曲。第一连接件22的后端(即与牵引杆9连接的端部)设置有第一限位端子10，后端刹车线13的前端设置有第二限位端子11，其中，第一连接件22在第一连接部处穿过第一杆部91并且第一限位端子10设置在第一凹部中，后端刹车线13在第二连接部处穿过第二杆部92并且第二限位端子11设置在第二凹部中。如此，可以实现牵引杆9在第一连接部处通过第一连接件22与动滑轮7的滑轮座连接以及牵引杆9在第二连接部处连接至后端刹车线13的前端。当然，第一连接件22和后端刹车线13也可以直接连接至牵引杆9的第一连接部和第二连接部。

牵引杆9相当于省力杠杆，其省力效能取决于牵引杆9的第一连接部和第二连接部与铰接点12的横向间距的比例，即动力臂与阻力臂的比例。在本实施例中，牵引杆9的省力效能也可以相当于取决于第一限位端子10和第二限位端子11与铰接点12的横向间距的比例。例如上述比例可以设置成3：1，第一连接件22上的牵引力可以降到后端刹车线13的前端上的拉力的1/3，结合本实施例中滑轮组的省力效能，无动力助行器驻车时使用者需要施加在闸把1上的握力实际上可以进一步减少为原需握力的1/9，在考虑略摩擦力等时略大于原需握力的1/9。

优选地，如图5所示，牵引杆9的第一杆部91和第二杆部92可以分体设置，使得第一杆部91和第二杆部92能够相对于彼此间隔开不同的距离。第一杆部91内设置有第一通道(未示出)，第二杆部92内设置有第二通道(未示出)。牵引杆9进一步包括设置在第一通道和第二通道内的第二连接件93。第二连接件93为刚性件。第二连接件93能够沿着第一通道和第二通道移动并且能够固定在第一通道和第二通道内的多个位置处。在如图5所示的实施例中，第二连接件93为矩形片状形状，然而，在本发明未示出的其他实施例中，第二连接件93还可以为其他任何合适的形状，相应地第一通道和第二通道也可以为其他任何合适的形状。

在实际使用中，可以通过使第二连接件93在第一通道和第二通道中移动并且将第二连接件93固定在不同的位置处而改变第二连接件93被拉出第一通道和第二通道的长度来调节牵引杆9的省力比例以适应具有不同握力的不同使用者的需要。具体地，如图5所示，根据需要可以将第二连接件93从第一通道和第二通道中拉出到所需位置处并通过固定件94固定在该位置处，使得第二限位端子11与铰接点12之间的横向间距(即阻力臂)不变，而第一限位端子10与铰接点12之间的横向间距(即动力臂)变大，因此，动力臂与阻力臂的比例变大(例如为4:1或5:1等)，牵引杆9的省力比例变大，使得无动力助行器驻车时使用者需要施加在闸把1上的握力进一步减少(例如为原需握力的约1/12或1/15等)。

下面将结合图1至图5对根据本发明的实施例的用于无动力助行器的集成式驻车系统100的使用过程进行详细说明。

当前端刹车线2和后端刹车线13收紧时，车闸21移动至驻车位置而与车轮24接触、具体地，车闸21的刹车板与车轮24接触、从而产生摩擦力并阻碍车轮24运动，实现驻车功能；当前端刹车线2和后端刹车线13放松时，车闸21移动至行车位置而与车轮24间隔开、具体地，车闸21的刹车板抬起、从而车轮21正常运动。

在驻车过程中，动滑轮7的初始位置位于第一凹槽8内远离定滑轮5的一端，如图3所示，使用者握住闸把1后，前端刹车线2拉紧，使动滑轮7沿第一凹槽8向上移动，在动滑轮7与第一弹簧6接触后，第一弹簧6会由于动滑轮7的压力而收缩，动滑轮7的滑轮座上的第一连接件22随着动滑轮7向上移动，第一连接件22的第一限位端子10带动牵引杆9向上移动，牵引杆9带动后端刹车线13的第二限位端子11向上移动，使后端刹车线13向上拉紧，从而使车闸21移动至驻车位置，在该驻车位置中，车闸21的刹车板与车轮24接触，产生摩擦力并阻碍车轮24运动，从而实现无动力助行器的驻车。

在解除驻车过程中，如图4所示，使用者松开闸把1后，前端刹车线2放松，动滑轮7在自身重力和第一弹簧6的弹力的作用下向下移动，牵引杆9也向下移动，回到初始位置，使后端刹车线13放松，从而使车闸21移动至行车位置，在该行车位置中，车闸21的刹车板抬起，刹车板不与车轮24接触，车轮24正常运动。

在前述的用于无动力助行器的集成式驻车系统100中，在无动力助行器驻车时，动滑轮7和牵引杆9可以使使用者需要施加在闸把1上的握力减少，但增加了前端刹车线2的行程，为此，可以调节车闸21的灵敏度，也可以在前端刹车线2上设置行程累加机构，该行程累加机构可以通过多次握动闸把1来累加前端刹车线2的行程。

具体地，如图6所示，前端刹车线2包括第一线区段211和第二线区段212，集成式驻车系统100还包括连接在第一线区段211和第二线区段212之间的行程累加机构。行程累加机构包括支撑座14和传动杆15，传动杆15与支撑座14通过第一单向轴承(未示出)转动连接。优选地，传动杆15的中部与支撑座14通过第一单向轴承转动连接。传动杆15的一端连接有第一齿轮16，第一齿轮16上啮合有第一齿条17，第一齿轮16设置有无齿部161；传动杆15的另一端通过第二单向轴承(未示出)连接有第二齿轮18，第二齿轮18上啮合有第二齿条19。第二单向轴承构造为使得当第二齿条19向上移动时，第二齿轮18与传动杆15之间不发生相对转动。第一线区段211与第二齿条19连接，并且第二线区段212与第一齿条17连接。优选地，支撑座14设置有两个凹槽，即，第二凹槽和第三凹槽，第一齿条17和第二齿条19分别设置在第二凹槽和第三凹槽内并且能够分别在第二凹槽和第三凹槽内移动。优选地，行程累加机构还包括设置在第三凹槽内并且在第二齿条19的上方的第二弹簧20。第一单向轴承与第二单向轴承的可转动方向相反。例如，第一单向轴承仅能逆时针转动，第二单向轴承仅能顺时针转动。

在行程累加机构的使用过程中，在第一次握动闸把1时，前端刹车线2的第一线区段211拉动第二齿条19向上移动，从而带动第二齿轮18沿第一方向转动。第二齿轮18与传动杆15之间的第二单向轴承的内外环锁死，使得第二齿轮18与传动杆15之间不能发生相对转动，而传动杆15与支撑座14之间的第一单向轴承的内外环没有锁死，传动杆15与支撑座14之间能发生相对转动，因此传动杆15随着第二齿轮18一起转动，从而使第一齿轮16转动，并带动第一齿条17向上移动。松开闸把1后，第二齿条19由于重力作用和第二弹簧20(如果存在)的弹力作用向下移动回到其初始位置，从而带动第二齿轮18沿与第一方向相反的第二方向转动。在这个过程中第二齿轮18与传动杆15之间的第二单向轴承的内外环没有锁死，第二齿轮18与传动杆15之间能发生相对转动，而传动杆15与支撑座14之间的第一单向轴承的内外环锁死，传动杆15与支撑座14之间不能发生相对转动，即闸把1松开后传动杆15不会被第二齿条19的向下移动影响，传动杆15保持不动，从而使第一齿轮16和第一齿条17保持不动。因此，松开闸把1后第一齿条17的位置仍然能被固定住，使得前端刹车线2的第二线区段212的行程被保持住。在第二次握动闸把1时，重复上次运动，使第一齿条17继续向上移动，实现前端刹车线2的第二线区段212的两次行程的累加。当继续握动闸把1到一定程度时，即第一齿轮16的无齿部161面向第一齿条17时，第一齿轮16与第一齿条17脱位，第一齿条17向下移动到初始位置，完成松闸的过程。这样就完成了多次握动闸把1时前端刹车线2的行程的累加，以弥补由于设置省力集成机构而造成的行程增加，而无需调整闸把1的灵敏度。

在本发明未示出的实施例中，为了提高集成度，也可以将行程累加机构和省力集成机构集成在一个壳体内，即可以将行程累加机构设置在省力集成机构的壳体内并位于滑轮组和牵引杆的上方。

在本发明的第二方面中，提供一种无动力助行器。该无动力助行器包括如上文所述的用于无动力助行器的集成式驻车系统100。图2中仅示出了无动力助行器的车轮支架23、车轮24以及集成式驻车系统100的一部分。如图2所示，车轮24附接至车轮支架23的底部，集成式驻车系统100的省力集成机构的壳体3安装在无动力助行器的车轮支架23上，优选地通过紧固件4(例如螺钉)可拆卸地安装在无动力助行器的车轮支架23上。集成式驻车系统100的车闸21能够如上所述地在与车轮24接触的驻车位置和与车轮24间隔开的行车位置之间移动，这里为了简洁，不再赘述。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过省力集成机构的设置，可以有效减少无动力助行器驻车时使用者需要施加在闸把上的握力，使得驻车更容易，缩短驻车制动时间，降低因未及时驻车或驻车力量不足引起的摔倒、车辆侧翻几率，保护使用者出行安全，以及避免长时间使用对使用者上肢造成损伤的风险，具有较大的现实意义和较强实用价值；并且本发明通过行程累加机构的设置可以通过多次握动闸把来累加前端刹车线的行程，以弥补由于设置省力集成机构而造成的行程增加，而无需调整闸把的灵敏度。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

尽管结合实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员应理解，上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的，本发明不限于所公开的实施例。在不偏离本发明的精神的情况下，各种改型和变体是可能的。