电动爬楼梯轮椅的制作方法_3

文档序号:9194498阅读:来源:国知局
固定在爬楼梯导滑板31上,另一端悬空并在爬楼梯滑靴32滑动工作时始终覆盖部分爬楼梯滑靴32上滑靴侧板33的小端,护板42悬空的相对爬楼梯滑靴32悬空面是平面且平行爬楼梯滑靴32上滑靴侧板33的外表面,这样使爬楼梯滑靴32在爬楼梯导滑板31工作更可靠。
[0039]图7为本实用新型电动爬楼梯轮椅的结构示意,在示意图中为突出爬楼梯装置与轮椅的安装位置,避免大车轮I的相关线条的干扰,只画了几条钢丝,并用双点划线示意大车轮I的轮廓,同时未画支撑齿轮41轴的轴承座,下面的几个图也采用了此种表达。所选轮椅既可以是普通轮椅,也可以是电动轮椅,本实用新型优选电动轮椅,就是在现有电动轮椅上安装了爬楼梯装置,该爬楼梯装置包括爬楼梯导滑装置,电动驱动装置;爬楼梯导滑装置总体上呈扇形,工作部件有爬楼梯滑靴32和爬楼梯导滑板31,爬楼梯滑靴32的大圆弧就是爬楼梯导滑装置的最大圆弧。爬楼梯导滑装置在爬楼梯轮椅上的安装位置和爬楼梯滑靴32大圆弧的半径受到拟爬楼梯梯步的高度和深度的影响(此图中楼梯以双点划线示意),爬楼梯滑靴32大圆弧的半径太小使其大圆弧端点高度低于梯步高度则不能实现爬楼梯功能,太大又使爬楼梯滑靴32与梯步的接触点,和爬楼梯滑靴32的投影与大车轮I的投影的交点在水平方向的距离大于梯步的深度,从而出现上楼时爬楼梯滑靴32不能回复到原来的状态,因而无法继续再爬楼梯,所以其安装位置和爬楼梯滑靴32的大圆弧半径既要使其弧形线端点的高度要大于梯步高度,又要使爬楼梯滑靴32与梯步的接触点,和爬楼梯滑靴32的投影与大车轮I的投影的交点在水平方向的投影距离小于梯步的深度;同时安装位置要兼顾爬楼梯滑靴32与梯步的接触点既在大车轮I投影的外面,又要尽量靠近大车轮I的投影,而且爬楼梯滑靴32的投影与大车轮I的投影的交点尽量靠近大车轮I的最低点,而爬楼梯滑靴32的最低点既要在大车轮I的投影内,又要尽量靠近爬楼梯滑靴32的投影与大车轮I的投影的交点,并且爬楼梯滑靴32的最低点要高于大车轮I的最低点。
[0040]由于爬楼梯装置的扇形圆心与大车轮I的圆心并不重合,而爬楼梯轮椅在上下楼时整个车体需绕大车轮I中心旋转一个角度,因而爬楼梯滑靴32的大圆弧与梯步的接触点,和爬楼梯滑靴32的大圆弧的投影与大车滚轮I的投影的交点在水平方向的距离,与爬楼梯轮椅在上下楼时与水平面的夹角有关,夹角越大则其投影距离越小,但这个变化不大,一般这个角度在70度左右,为了减小这种变化的影响,在安装爬楼梯装置时考虑这个夹角的影响因素,以爬楼梯轮椅在上下楼时与水平面的夹角状态为基础确定爬楼梯装置的安装位置,图7是安装好爬楼梯装置的爬楼梯轮椅水平行走的状态,并以双点划线示意楼梯的轮廓,仅用于说明爬楼梯轮椅的结构。
[0041]爬楼梯导向装置安装位置由爬楼梯导滑板31的安装位置决定,爬楼梯导滑板31的安装位置既可安装在轮椅架的侧面架的内侧上,也可安装在轮椅架的侧面架的外侧上,即在大车轮I与侧面架之间,本实用新型的爬楼梯轮椅优选将爬楼梯导滑板31安装在轮椅架的侧面架的内侧上。爬楼梯导滑板31及其上的爬楼梯滑靴32的运动平面与大车轮I所在平面不在同一个平面但相互平行,爬楼梯滑靴32在爬楼梯导滑板31上滑动不与其他构件相干涉。爬楼梯轮椅上组成爬楼梯装置的两组爬楼梯导滑板31及其上的爬楼梯滑靴32相对称。
[0042]爬楼梯导向装置安装位置应满足:爬楼梯导滑板31扇形的圆心的安装高度高于拟攀爬最高梯步的高度;电动爬楼梯轮椅与水平面的夹角为上下楼梯的角度时,爬楼梯导滑板31扇形端点及爬楼梯滑靴32的大圆弧端点的高度高于拟攀爬最高梯步的高度,本实用新型电动爬楼梯轮椅优选拟攀爬最高梯步的高度为200 mm,爬楼梯滑靴32与梯步的接触点,和爬楼梯滑靴32的投影与大车轮I的投影的交点在水平方向的投影距离小于拟爬楼梯梯步的最小深度,本实用新型的爬楼梯轮椅优选此水平距离为200 mm(根据建筑规范,一般楼梯的高度不大于175_,深度不小于260 mm),因而选此组数据可保证能攀爬绝大多数的楼梯。而且爬楼梯滑靴32的投影与大车轮I的投影的交点和水平面的距离尽可能小,本实用新型优选此高度为60_左右。爬楼梯滑靴32的投影与大车轮I的投影有一部分重叠,爬楼梯滑靴32的大圆弧投影的一部分在大车轮I的投影的外面,当然爬楼梯滑靴32上与拟攀爬最高梯步的接触点的投影在大车轮I的投影的外面,显然爬楼梯滑靴32的大圆弧上的工作段必须在大车轮I的投影的外面,所谓工作段就是爬楼梯滑靴32与梯步的接触点,与爬楼梯滑靴32的投影与大车轮I的投影的交点之间的弧段;同时爬楼梯滑靴32的大圆弧的最低点高于大车轮I轮缘的最低点,爬楼梯滑靴32的大圆弧的最低点位于大车轮I的投影内,且靠近爬楼梯滑靴32的投影与大车轮I的投影的交点,也靠近大车轮I的最低点;爬楼梯导滑板31的扇形圆弧的弧长大于爬楼梯滑靴32上对应处圆弧的弧长,爬楼梯导滑板31的扇形圆弧的弧长满足爬楼梯滑靴32滑动工作时的导滑与支撑。并且在爬楼梯轮椅与水平面的夹角为上下楼梯的角度时,爬楼梯导滑板31的扇形圆弧的两端基本同高,在爬楼梯轮椅水平行走时,爬楼梯导滑板31的扇形圆弧靠轮椅靠背端上扬。
[0043]以电动爬楼梯轮椅与水平面的夹角为上下楼梯的角度且在自由状态下为基准设置控制程序。设置上楼模式和下楼模式。
[0044]图8—图11为本实用新型电动爬楼梯轮椅的上楼过程示意,电动爬楼梯轮椅的把手2在前而大车轮I在后,爬楼梯轮椅倒着走,启动上楼模式,在此过程中大车轮I在其电机的作用下一直顺时针转动。电动爬楼梯轮椅与水平面的夹角为上下楼梯的角度,当本实用新型电动爬楼梯轮椅的爬楼梯导滑装置的爬楼梯滑靴32刚好与楼梯梯步相接触,爬楼梯滑靴32的大圆弧圆心及大圆弧端点在此梯步高度之上,该梯步的交点与大圆弧端点下边的圆弧的一点相接触,此时爬楼梯轮椅车体的支撑体是大车轮1,而整个爬楼梯轮椅的支撑为前一个楼梯梯步的水平面,如图8所示;此后安装在爬楼梯导滑板31上的压力传感器由于受到压力而发出信号,控制器PLC发出信号启动电机42带动齿轮41顺时针转动,爬楼梯导滑板31开始相对爬楼梯滑靴32作逆时针滑动,此时电动爬楼梯轮椅车体的支撑体变为爬楼梯滑靴32,如图9所示,而整个爬楼梯轮椅的支撑为正在被攀爬的该楼梯梯步的交点,该点就是整个爬楼梯轮椅的支撑点,与其接触的爬楼梯滑靴32的大圆弧上的对应点是被支撑点,在齿轮41转动的作用下爬楼梯导滑板31沿爬楼梯滑靴32作逆时针滑动,带动爬楼梯轮椅车体绕爬楼梯滑靴32的圆心逆时针转动,同时由于操作人的高度不变,因而在上楼过程中把手2的高度基本不变,所以整个爬楼梯轮椅要绕楼梯梯步的交点作顺时针转动,其运动合成的结果是爬楼梯轮椅车体作斜向上升运动,使爬楼梯轮椅上升,相当于在斜面上滑动,在此过程中,被支撑点在爬楼梯滑靴32上的相对位置不变。当爬爬楼梯轮椅车体上的大车轮I上行至爬楼梯滑靴32上大圆弧的被支撑点,即与爬楼梯滑靴32上大圆弧的投影和大车轮I的投影交点重合的临界位置时,如图10所示,此时大车轮I与楼梯交点接触,而大车轮I又一直作顺时针转动,爬楼梯轮椅车体的支撑体就由爬楼梯滑靴32变为大车轮1,此时,爬楼梯导滑板31无楼梯压力,其上的压力传感器再发出信号,控制器PLC又发出另一信号启动电机42反向转动带动齿轮41逆时针转动,爬楼梯滑靴32便相对爬楼梯导滑板31作逆时针滑动,其转动角度与已转动的反向角度数相同,从而使爬楼梯滑靴32复位,恢复自由状态电机42断电停止转动,处于待工状态;与此同时被支撑点也由爬楼梯滑靴32上与梯步支撑点的对应点转移至大车轮I上与梯步支撑点的对应点,在大车轮I的电机作用下大车轮I将绕支撑点作顺时针转动,大车轮I的轮轴随之转动而上行,从而爬楼梯轮椅车体也上行,直到大车轮I与该梯步的水平线相切并水平行走,或爬楼梯滑靴32又与上边一个楼梯梯步的交点相接触,爬楼梯轮椅爬上该楼梯梯步,至此完成一个梯步的爬升,如图11所示,如此反复完成整个爬楼梯工作。在实际中可加长爬楼梯轮椅把手2,操作更方便。
[0045]如果是普通轮椅加电动爬楼梯装置,水平行走靠人力推行,这种结构成本更低,并且有的消费者还必需用人力推行的轮椅。对这种结构的轮椅则在爬楼梯轮椅车体上的大车轮I上行至爬楼梯滑靴32上大圆弧的被支撑点,即与爬楼梯滑靴32上大圆弧的投影和大车轮I的投影交点重合的临界位置时(如图10所示),需人力牵引爬爬楼梯轮椅车体,大车轮I绕楼梯交点顺时针转动,使大车轮I的转轴转动上行,从而带动爬爬楼梯轮椅车体上行,直到大车轮I与该梯步的水平线相切,爬楼梯轮椅爬上该楼梯梯步。
[0046]图12—图16为本实用新型电动爬楼梯轮椅的下楼过程示意,在此过程中,爬楼梯轮椅的大车轮I在前而把手2在后,爬楼梯轮椅正向前行,启动下楼模式,在此过程中大车轮I在电机的作用下一直逆时针转动。图12所示电动爬楼梯轮椅下楼的开始状态,大车轮I的过轮轴的垂直平面刚好与楼梯梯步的立面重合,爬楼梯轮椅的支撑点为该梯步的交点,而大车轮I上与之对应的点为被支撑点,在大车轮I的电机作用下大车轮I绕支撑点逆时针转动,大车轮I的轮轴转动而下降,使爬楼梯轮椅车体下行,在此过程中,被支撑点在大车轮I上的相对位置不变;图13所示是大车轮I绕支撑点转动使爬楼梯轮椅车体下行至大车轮I上的被支撑点,与大车轮I的投影和爬楼梯滑靴32上大圆弧投影交点的位置重合时,处于爬楼梯轮椅车体的支撑体转移的临界,爬楼梯滑靴32与楼梯交点接触,安装在爬楼梯导滑板31上的压力传感器发出信号,控制器PLC发出信号启动电机42带动齿轮41逆时针转动,爬楼梯导滑板31开始相对爬楼梯滑靴32作顺时针滑动,爬楼
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