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一種輪椅助力轉向裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610150424.5

申請日:

20160316

公開號:

CN105596159A

公開日:

20160525

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:

IPC分類號:

A61G5/04,A61G5/10

主分類號:

A61G5/04,A61G5/10

申請人:

哈爾濱工程大學

發明人:

張立勛,謝春輝,蔣延達,裴悅,姜錫澤,馬吉,李國強

地址:

150001 黑龍江省哈爾濱市南崗區南通大街145號哈爾濱工程大學科技處知識產權辦公室

優先權:

CN201610150424A

專利代理機構:

代理人:

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內容摘要

本發明的目的在于提供一種輪椅助力轉向裝置,手握管與長豎管通過銷軸相連,手握管和長豎管設置于輪椅車架的右側邊管上,長豎管上安裝第一同步帶輪,中間軸上安裝第二同步帶輪和第三同步帶輪,減速電機的伸出軸上安裝第四同步帶輪,第一同步帶輪和第二同步帶輪上纏繞第一同步帶,第三同步帶輪和第四同步帶輪上纏繞第二同步帶,長連桿的第一端連接轉向片,轉向片與中間軸相連,長連桿的第二端連接轉向桿,轉向桿與轉向舵相連,轉向舵的兩個端部分別連接第一短連桿和第二短連桿,第一短連桿連接第一前腳輪,第二短連桿連接第二前腳輪。本發明減輕了患者使用時的費力程度,提高了轉向安全性和靈活性。

權利要求書

1.一種輪椅助力轉向裝置,其特征是:包括輪椅車架、手握管、長豎管、長連桿、中間軸、減速電機、轉向舵、同步機構,手握管與長豎管通過銷軸相連,手握管和長豎管設置于輪椅車架的右側邊管上,手握管位于右側邊管的上層,長豎管的下端部通過軸承安裝在右側邊管的下層,長豎管上安裝第一同步帶輪,中間軸上安裝第二同步帶輪和第三同步帶輪,減速電機的伸出軸上安裝第四同步帶輪,第一同步帶輪和第二同步帶輪上纏繞第一同步帶,第三同步帶輪和第四同步帶輪上纏繞第二同步帶,長連桿的第一端連接轉向片,轉向片與中間軸相連,長連桿的第二端連接轉向桿,轉向桿與轉向舵相連,轉向舵的兩個端部分別連接第一短連桿和第二短連桿,第一短連桿連接第一前腳輪,第二短連桿連接第二前腳輪,輪椅車架的后方安裝后腳輪。2.根據權利要求1所述的一種輪椅助力轉向裝置,其特征是:所述的轉向舵為圓弧形。3.根據權利要求1或2所述的一種輪椅助力轉向裝置,其特征是:輪椅車架上安裝有輪椅坐墊和靠背。

說明書

技術領域

本發明涉及的是一種殘疾人輔助用具,具體地說是輪椅裝置。

背景技術

據不完全統計,在2006年我國各類殘疾人總數大約為8296萬人,占全國總人口的比例為6.34%。下肢不便的老年人和殘障人士在現在社會中的大量存在,使得以提高其生活質量為目的的助殘工具設計日益重要。電動輪椅就是下肢有障礙人士出行的良好輔助工具,是提高其行動自由性,使他們能夠更好地融入到健全人生活中的必要設備。由于電動輪椅空間有限,體積小,且有一定的速度,使得對輪椅行使過程中轉向控制要求很高。現有設計轉向機構采用的是轉向輪隨動、驅動輪差速驅動的方式或是通過人力旋轉手柄實現轉向控制。目前大部分的設計不僅使電動輪椅轉向在靈活性和平順性上存在缺陷,而且也大大地增加的殘障人士的操作負擔。當輪椅的行駛速度較快時,對其轉向的靈活性、易操作性和安全性要求更高。

目前國內外相關專利很多,功能也相似。一種輪椅轉向機構(專利號01105514.6),提出了一種利用能夠自鎖的一對相互嚙合的蝸輪蝸桿傳動、四桿傳動系的輪椅轉向機構,但是該轉向機構對使用者來說非常費力,沒有相關的助力機構,同時手操桿控制的轉動角度不能在前叉進行轉角放大,其手操桿轉動的空間較大,不利于患者使用及使用時的安全性;電動康復輪椅(專利號201320895698.9),提出了一種基于導向電動推桿控制的類四桿轉向機構,該機構結構簡單,但不能人為操控,若電動缸失電或者失控,對輪椅的轉向有著極其危害性的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供減輕患者使用時的費力程度,提高轉向安全性和靈活性的一種輪椅助力轉向裝置。

本發明的目的是這樣實現的:

本發明一種輪椅助力轉向裝置,其特征是:包括輪椅車架、手握管、長豎管、長連桿、中間軸、減速電機、轉向舵、同步機構,手握管與長豎管通過銷軸相連,手握管和長豎管設置于輪椅車架的右側邊管上,手握管位于右側邊管的上層,長豎管的下端部通過軸承安裝在右側邊管的下層,長豎管上安裝第一同步帶輪,中間軸上安裝第二同步帶輪和第三同步帶輪,減速電機的伸出軸上安裝第四同步帶輪,第一同步帶輪和第二同步帶輪上纏繞第一同步帶,第三同步帶輪和第四同步帶輪上纏繞第二同步帶,長連桿的第一端連接轉向片,轉向片與中間軸相連,長連桿的第二端連接轉向桿,轉向桿與轉向舵相連,轉向舵的兩個端部分別連接第一短連桿和第二短連桿,第一短連桿連接第一前腳輪,第二短連桿連接第二前腳輪,輪椅車架的后方安裝后腳輪。

本發明還可以包括:

1、所述的轉向舵為圓弧形。

2、輪椅車架上安裝有輪椅坐墊和靠背。

本發明的優勢在于:本發明二級同步帶傳動,實現了手操桿轉動角度的放大并且帶有電機助力的功能,患者使用時只需轉動手握管相對較小的角度便可實現輪椅一定大角度的轉彎,同時在助力機構的幫助下可以省力的進行轉彎動作,極大提高了輪椅的使用舒適程度;手操桿機構和角度放大助力機構布置于輪椅車體的右側邊管和坐墊下方,便于使用者操控,提高了輪椅使用的安全性;并可通過人力操控機械轉向,排除了電控類轉向帶來的電控設備失控或失電而導致的設備無法正常使用的問題,極大提高了輪椅使用的安全性。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖;

圖2為本發明助力轉向裝置各機構細化圖;

圖3為二級同步帶傳動的安裝示意圖;

圖4為前腳輪的安裝示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述:

結合圖1~4,結合圖1和圖2,所述的手操桿機構由手握管6,長豎管19組成,兩者通過穿過于兩管的銷軸固連,均布置于輪椅車架2右側邊管,手握豎管中心離手操桿旋轉中心有較大的距離,長豎管19通過車架2側管內的帶座軸承穿過并約束于輪椅車架2右側管,其上端通過銷釘固接手握桿6,下端通過車架管內的帶座軸承約束在輪椅車架2上。

結合圖1、圖2和圖3,所述的角度放大助力機構主要由第一同步帶輪11、第二同步帶輪14、第三同步帶輪15、第四同步帶輪18及中間軸13和蝸輪蝸桿減速電機17組成,其中第一同步帶輪11通過緊定螺釘固接于長豎管19上,第二同步帶輪14和第三同步帶輪15均同樣方式固連在中間軸13上,第四同步帶輪18與蝸輪蝸桿減速電機17伸出軸相連,中間軸13帶有伸出端,與類四桿機構相連,均布置于輪椅坐墊4下方。所述的類四桿機構主要由長連桿7、轉向舵8,短連桿9組成,類四桿轉向機構通過一長連桿7與助力轉向機構中間軸13伸出端鉸接,轉向舵8設計成圓弧形,并鉸接于固定在前腳輪10上的短連桿9,在轉向助力機構的作用下帶動兩個前腳輪10旋轉。所述的第一同步帶輪11通過緊定螺釘固接于長豎管上,第二同步帶輪14以同樣方式固接于中間軸13上部,第一同步帶輪11和第二同步帶輪14通過第一同步帶12傳動。所述的第四同步帶輪18通過緊定螺釘固接于中間軸13下部,第三同步帶輪15連接于蝸輪蝸桿減速電機17伸出軸,第三同步帶輪15和第四同步帶輪18通過第二同步帶16傳動。

本發明主要由輪椅車體、手操桿機構、角度放大助力機構、類四桿轉向機構組成。

輪椅車體由布置于輪椅后部的后橋電機驅動,后橋電機兩側安裝后大輪,實現輪椅的移動功能,前腳輪通過前管內上下兩軸承約束在前管中,腳輪軸的轉動實現輪椅車體的轉向功能。

手操桿機構由手握管,長豎管組成,兩者通過穿過于兩管的銷軸固連,均布置于輪椅車體右側邊管,手握豎管中心離手操桿旋轉中心有較大的距離,長豎管通過車架管內的帶座軸承穿過并約束于輪椅車架右側管,其上端連接手操桿,下端通過車架管內的帶座軸承約束在輪椅車架上。

角度放大助力機構主要由第一-第四同步帶輪及中間軸和蝸輪蝸桿減速電機組成,其中第一同步帶輪通過緊定螺釘固接于長豎管上,第二同步帶輪和第三同步帶輪均同樣方式固連在中間軸上,第四同步帶輪與蝸輪蝸桿減速電機伸出軸相連,中間軸帶有伸出端,與類四桿機構相連,均布置于輪椅坐墊下方。

類四桿機構主要由長連桿、轉向舵,短連桿組成,類四桿轉向機構通過一長連桿與助力轉向機構中間軸伸出端鉸接,轉向舵設計成圓弧形,并鉸接于固定在前腳輪上的短連桿,在轉向助力機構的作用下帶動兩個前腳輪旋轉。

第一同步帶輪通過緊定螺釘固接于長豎管上,第二同步帶輪以同樣方式固接于中間軸上部,第一同步帶輪和第二同步帶輪通過同步帶傳動。

第四同步帶輪通過緊定螺釘固接于中間軸下部,第三同步帶輪連接于蝸輪蝸桿減速電機伸出軸,第三同步帶輪和第四同步帶輪通過同步帶傳動。

本發明一種輪椅助力轉向裝置,包括手操桿機構、角度放大助力機構、類四桿轉向機構、輪椅車體。其中,手操桿機構布置于輪椅車體右側邊管,手握管中心離手操桿旋轉中心有較大的距離,長豎管通過帶座軸承穿過并約束于輪椅車架右側管,其上端連接手操桿,下端通過帶座軸承約束在輪椅車架上,在其下端固接有第一同步帶輪;輪椅車體由輪椅車架,輪椅坐墊,輪椅靠墊,后橋電機,后大輪及前腳輪構成;在手操桿機構和類四桿轉向機構之間由角度放大助力機構連接,其中第二同步帶輪和第三同步帶輪均固連在中間軸上,第四同步帶輪與蝸輪蝸桿減速電機伸出軸相連,第一同步帶輪和第二同步帶輪通過同步帶傳動,第三同步帶輪和第四同步帶輪通過同步帶傳動,并布置于輪椅坐墊下方;類四桿轉向機構通過一長連桿與助力轉向機構中間軸鉸接,轉向舵設計成圓弧形,并鉸接于固定在前腳輪上的短連桿,在轉向助力機構的作用下帶動兩個前腳輪旋轉。

第四同步帶輪固接于蝸輪蝸桿減速電機伸出軸,第一同步帶輪固接于手操桿機構中的長豎管,第二同步帶輪和第三同步帶輪分別上下固接于中間軸,由第一同步帶輪、第二同步帶輪、第三同步帶輪和第四同步帶輪組成的二級同步帶傳動,實現了手操桿轉動角度的放大并且帶有電機助力的功能,患者使用時只需轉動手握管相對較小的角度便可實現輪椅一定大角度的轉彎,同時在助力機構的幫助下可以省力的進行轉彎動作,極大提高了輪椅的使用舒適程度。

手操桿機構和角度放大助力機構布置于輪椅車體的右側邊管和坐墊下方,便于使用者操控,提高了輪椅使用的安全性。可通過人力操控機械轉向,排除了電控類轉向帶來的電控設備失控或失電而導致的設備無法正常使用的問題,極大提高了輪椅使用的安全性。

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一種 輪椅 助力 轉向 裝置
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