基于行走輪擺動(dòng)的單節(jié)雙履帶爬樓輪椅及上下樓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及爬樓輪椅，尤其是輪履復(fù)合式的爬樓輪椅的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的四輪輪椅是年老體弱者以及下肢傷殘者必不可少的代步工具，但四輪輪椅不能上下樓梯，限制了使用范圍，居住在無(wú)電梯樓房的輪椅使用者無(wú)法上下樓，影響其外出參加社會(huì)活動(dòng)。我國(guó)已快速進(jìn)入老齡化社會(huì)，老年人出行問(wèn)題愈加突出。
[0003]為了解決上述問(wèn)題，市場(chǎng)上出現(xiàn)了分體式和一體式的輪履復(fù)合爬樓輪椅。
[0004]分體式的結(jié)構(gòu)是將普通輪椅固定在爬樓履帶上，比如中國(guó)專(zhuān)利CN201020122939.2公開(kāi)了一種電動(dòng)履帶爬樓車(chē)，上下樓時(shí)，將輪椅臨時(shí)安裝在電動(dòng)履帶爬樓車(chē)上，人再坐在輪椅上一同上下樓梯或室外臺(tái)階。它是在長(zhǎng)方形履帶底盤(pán)的后部設(shè)置輪椅承載架，輪椅承載架包括縱梁和承載桿，縱梁下端與底盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接;在接近輪椅承載架縱梁下端處設(shè)置承載桿，承載桿與縱梁直角交叉。該專(zhuān)利存在的缺陷，一是:不管是平地行走還是爬樓時(shí)需要反復(fù)拆分和組裝爬樓車(chē)和輪椅，體積龐大;外出時(shí)需要由他人幫助攜帶;二是:平臺(tái)轉(zhuǎn)彎時(shí)由于輪椅向后傾斜，前后距離過(guò)長(zhǎng)，而且輪椅后面的操作者還需要站立空間，這使得整個(gè)輪椅在平臺(tái)處轉(zhuǎn)彎非常困難;三是:全程需要陪護(hù)人員跟著，拆分組裝的過(guò)程都需要他人操作，且爬樓過(guò)程中也是他人在操作，尤其是在樓梯半層平臺(tái)處，由于沒(méi)有防后傾的裝置，需要人扶著慢慢把履帶從樓梯到平地。
[0005]一體式履帶爬樓輪椅有如下方案:
[0006]1.中國(guó)專(zhuān)利CN201210590075.0公開(kāi)的爬樓輪椅，由于履帶只能整體上提或下放，不能折疊，使得輪椅前后尺寸較大，導(dǎo)致輪椅在樓梯半層平臺(tái)處通過(guò)性不好。
[0007]2.中國(guó)專(zhuān)利CN201320833460.3公開(kāi)的爬樓輪椅，其行走大輪安裝位置偏前，無(wú)法在平地使用，且不能夠由操作者自主操作。
[0008]3.中國(guó)專(zhuān)利CN201510048349.7公開(kāi)的爬樓輪椅，不能夠在操作者自主操作下通過(guò)樓梯的鈍角(大于90度且小于180度的角)處和樓梯的優(yōu)角(大于180度的角)處。
[0009]4.中國(guó)專(zhuān)利201510594011.1公開(kāi)的爬樓輪椅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且沒(méi)有提到樓梯優(yōu)角處的通過(guò)方法，爬樓的方案可行性差。
[0010]5.意大利的一款名為“探險(xiǎn)家爬樓梯車(chē)”的一體式輪履復(fù)合爬樓輪椅能夠在乘坐者自主操作下平穩(wěn)靈活地爬樓和平地行走，但其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)多于4個(gè)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體型龐大，樓道通過(guò)性差，難以應(yīng)用于普通居民樓，且成本高，不易于推廣使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是為了解決上述問(wèn)題，提出了一種基于行走輪擺動(dòng)的單節(jié)雙履帶爬樓輪椅及其爬樓方法。
[0012]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0013]—種基于行走輪擺動(dòng)的單節(jié)雙履帶爬樓輪椅，它包括輪椅主體、兩個(gè)行走大輪和履帶爬樓機(jī)構(gòu);輪椅主體是在輪椅架上設(shè)有椅背、椅座和腳踏板，輪椅架的前下方裝有兩個(gè)萬(wàn)向輪;其特征在于，它還包括大輪擺臂機(jī)構(gòu)，其中:
[0014]所述的輪椅主體直接安裝固定在履帶機(jī)構(gòu)上;所述的履帶爬樓機(jī)構(gòu)是左右對(duì)稱(chēng)的雙履帶機(jī)構(gòu)，由兩側(cè)的履帶機(jī)構(gòu)、履帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)及第二減速裝置組成，履帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)及第二減速裝置通過(guò)安裝架安裝在履帶機(jī)構(gòu)上，并與履帶機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)輪軸實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，履帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)帶動(dòng)履帶轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)爬樓目的；
[0015]所述的兩個(gè)行走大輪安裝在大輪擺臂機(jī)構(gòu)上且處于輪椅架的后下方;所述的大輪擺臂機(jī)構(gòu)包括固定在履帶爬樓機(jī)構(gòu)上的擺臂電機(jī)及第一減速裝置，第一減速裝置的輸出軸為曲軸結(jié)構(gòu)，通過(guò)軸承及軸承座將曲軸安裝在外側(cè)固定板上，曲軸兩端安裝上兩個(gè)行走大輪，擺臂電機(jī)運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)行走大輪上下擺動(dòng)，兩個(gè)行走大輪下擺時(shí)可著平地面行走、上擺時(shí)可離開(kāi)地面使橡膠履帶著樓梯臺(tái)階行走，行走大輪上帶有手輪圈。
[0016]進(jìn)一步，所述的履帶機(jī)構(gòu)包括:外側(cè)固定板、內(nèi)側(cè)固定板、驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪;外側(cè)固定板和內(nèi)側(cè)固定板底面用履帶支撐板焊接在一起，所述的驅(qū)動(dòng)輪安裝在履帶機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)輪軸上，所述的從動(dòng)輪安裝在履帶機(jī)構(gòu)的從動(dòng)輪軸上，從動(dòng)輪軸上設(shè)有張緊裝置；
[0017]進(jìn)一步，所述的外側(cè)固定板和內(nèi)側(cè)固定板的后部呈上翹狀，上翹的內(nèi)弧處設(shè)有弧形板固定架和弧形板，弧形板使橡膠履帶7靠近從動(dòng)輪，避開(kāi)輪椅椅座后方。
[0018]進(jìn)一步，所述大輪擺臂機(jī)構(gòu)的曲軸結(jié)構(gòu)是，第一減速裝置的輸出軸為擺臂驅(qū)動(dòng)軸，擺臂驅(qū)動(dòng)軸兩端固定連接上擺臂桿，擺臂桿上設(shè)有安裝行走大輪的輪軸。
[0019]進(jìn)一步，所述的張緊件裝置包括動(dòng)塊、定塊和螺桿，動(dòng)塊通過(guò)軸孔間隙連接安裝在從動(dòng)輪軸上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺桿控制動(dòng)塊和定塊之間的距離，從而達(dá)到履帶張緊的目的。
[0020]本發(fā)明的上下樓工作方法是:
[0021]一、爬樓過(guò)程:
[0022]1、當(dāng)乘坐者雙手操作轉(zhuǎn)動(dòng)行走大輪到達(dá)樓梯處時(shí)，首先調(diào)整方向使走大輪朝后，并且靠在第一個(gè)臺(tái)階沿上，然后操作大輪擺臂機(jī)構(gòu)使行走大輪上擺到離開(kāi)地面，輪椅逐漸后仰，直至履帶爬樓機(jī)構(gòu)擱到第一個(gè)臺(tái)階沿上，再操作履帶爬樓機(jī)構(gòu)，越過(guò)第二個(gè)臺(tái)階后轉(zhuǎn)換成倒行式正常爬樓狀態(tài)；
[0023]2、當(dāng)爬樓至最后一個(gè)臺(tái)階沿時(shí)，為避免突然后傾，應(yīng)暫時(shí)停止履帶爬樓，乘坐者同時(shí)操作大輪擺臂機(jī)構(gòu)使行走大輪向后擺動(dòng)剛好著地，再操作履帶爬樓機(jī)構(gòu)繼續(xù)爬樓，完成重心從樓梯到平地的過(guò)渡，直到履帶爬樓機(jī)構(gòu)完全脫離最后一個(gè)臺(tái)階沿，再操作大輪擺臂機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)兩側(cè)行走大輪平地行走或通過(guò)樓梯半層平臺(tái)。
[0024]3、繼續(xù)重復(fù)上述1、2過(guò)程，直到需要達(dá)到的樓層。
[0025]二、下樓過(guò)程:
[0026]1、當(dāng)乘坐者雙手操作轉(zhuǎn)動(dòng)行走大輪到達(dá)樓梯處時(shí)，先操作大輪擺臂機(jī)構(gòu)，上擺行走大輪至擺臂桿與座椅平行，同時(shí)操作爬樓機(jī)構(gòu)向樓下運(yùn)行，在整體重心越過(guò)第一個(gè)臺(tái)階沿之后，停止履帶爬樓機(jī)構(gòu)，并操作大輪擺臂機(jī)構(gòu)上擺大輪到爬樓狀態(tài)的位置，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)履帶爬樓機(jī)構(gòu)平穩(wěn)運(yùn)行下樓；
[0027]2、當(dāng)履帶爬樓機(jī)構(gòu)剛要脫離最后一個(gè)臺(tái)階沿時(shí)，暫停履帶爬樓，先操作大輪擺臂機(jī)構(gòu)使行走大輪下擺著地，并繼續(xù)下擺到平地狀態(tài)時(shí)位置，進(jìn)行平地行走進(jìn)行或通過(guò)樓梯半層平臺(tái)。
[0028]3、繼續(xù)重復(fù)上述1、2過(guò)程，直到需要達(dá)到的樓層。
[0029]本發(fā)明的積極效果是，
[0030]1、巧妙地把手推輪椅與履帶爬樓機(jī)構(gòu)結(jié)合在一起，平地行走和上下樓梯時(shí)無(wú)需拆分，外出應(yīng)用具有行走輪大，轉(zhuǎn)彎靈活的特點(diǎn)，更加方便；
[0031]2、外形尺寸跟普通的手推輪椅一樣，故具有很好的樓道通過(guò)性，能夠應(yīng)用于空間較為狹窄的普通居民樓；
[0032]3、本發(fā)明只需要利用大輪擺臂機(jī)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換，以及優(yōu)角處的防傾翻，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，具有很好的推廣價(jià)值。
[0033]4、本發(fā)明爬樓輪椅為單節(jié)履帶，平地?zé)o需拆分，和普通手推輪椅一樣，樓道通過(guò)性好。
[0034]5、本發(fā)明安裝的弧形板使履帶爬樓機(jī)構(gòu)能夠安裝到輪椅座椅的下方，滿(mǎn)足爬樓狀態(tài)時(shí)重心位置的要求，同時(shí)還降低了爬樓時(shí)整體的重心，使乘坐者感覺(jué)更安全。
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1是本發(fā)明平地行走狀態(tài)的立體示意圖；
[0036]圖2是本發(fā)明爬樓狀態(tài)的立體示意圖；
[0037]圖3是輪椅主體立體示意圖；
[0038I圖4是履帶機(jī)構(gòu)立體狀況示意圖；
[0039]圖5是張緊裝置立體示意圖；
[0040]圖6是大輪擺臂機(jī)構(gòu)立體示意圖；
[0041 ]圖7是爬樓過(guò)程狀態(tài)示意圖。
[0042]圖例說(shuō)明，1-輪椅主體，2-履帶爬樓機(jī)構(gòu)，3-大輪擺臂機(jī)構(gòu)，4-椅座，5-萬(wàn)向輪，6-腳踏板，7-橡膠履帶，8-安裝架，9-驅(qū)動(dòng)電機(jī)及第二減速裝置，I O-驅(qū)動(dòng)輪軸，11-驅(qū)動(dòng)輪，12-外側(cè)固定板，13-內(nèi)側(cè)固定板，14-履帶支撐板，15-弧形板固定架，16-弧形板，17-從動(dòng)輪，18-張緊裝置，19-從動(dòng)輪軸，20-定塊，21-螺桿，22-動(dòng)塊，23-擺臂驅(qū)動(dòng)軸，24-擺臂電機(jī)及第一減速裝置，25-擺臂桿，26-行走大輪。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)例作進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0044]如圖1-6所示:一種基于行走輪擺動(dòng)的單節(jié)雙履帶爬樓輪椅，它包括輪椅主體1、兩個(gè)行走大輪26和