一种采用圆齿轮和非圆齿轮传动机构的可爬楼梯轮椅

摘要

本实用新型公开了一种采用圆齿轮和非圆齿轮传动机构的可爬楼梯轮椅，它包括轮椅内结构体、轮椅外结构体和电器控制系统，轮椅内结构体包括轮椅体、后轮前后移动机构、轮椅爬楼梯动力机构；所述的轮椅利用了四组齿轮和非圆齿轮传动机构作为轮椅的爬楼动力机构，通过齿轮一（35）、齿轮二（36）、齿轮三（46）和齿轮四（47）的同步传动，使轮椅内结构体和轮椅外结构体之间产生交替的相对运动，利用所述的相对运动，完成轮椅的爬楼动作，轮椅在爬楼过程中，轮椅中的各个质点（包括坐在轮椅上的人），都在进行平稳地上升前移或下降前移的运动，达到轮椅爬楼运动平稳的效果，同时轮椅结构较为简单，造价较低。

主权项

一种采用圆齿轮和非圆齿轮传动机构的可爬楼梯轮椅，其特征在于：它包括轮椅内结构体、轮椅外结构体和电器控制系统，所述的轮椅内结构体包括轮椅体、后轮前后移动机构和轮椅爬楼梯动力机构；所述的轮椅体，它包括内左侧板（1）、内右侧板（2）、内前板（3）、内后板（4）、内下板（5）、椅面（6）、左扶手组件（7）、右扶手组件（8）、椅背支承框（9）、椅背垫（10）、左脚踏组件（11）、右脚踏组件（12）、左万向脚轮（13）、右万向脚轮（14）；所述的内左侧板（1）和内右侧板（2）的下侧都设置有倒台阶的形状，内左侧板（1）上设置有轴承孔一（A1）和轴承孔三（A3），轴承孔一（A1）和轴承孔三（A3）都穿透内左侧板（1）的左侧面和右侧面，内右侧板（2）上设置有轴承孔二（A2）和轴承孔四（A4），轴承孔二（A2）和轴承孔四（A4）都穿透内右侧板（2）的左侧面和右侧面，轴承孔一（A1）的轴心线与轴承孔二（A2）的轴心线重合，轴承孔三（A3）的轴心线与轴承孔四（A4）的轴心线重合，轴承孔一（A1）的轴心线和轴承孔三（A3）的轴心线平行，水平等高；所述的内前板（3）的左侧面与内左侧板（1）的右侧面的前部相连，内前板（3）的右侧面与内右侧板（2）的左侧面的前部相连，所述的内后板（4）的左侧面与内左侧板（1）的右侧面的后部相连，内后板（4）的右侧面与内右侧板（2）的左侧面的后部相连，所述的内下板（5）的左端面与内左侧板（1）的右侧面的下前部分相连，内下板（5）的右端面与内右侧板（2）的左侧面的下前部分相连，内下板（5）的前端面与内前板（3）的后端面下部相连；所述的椅面（6）包括有椅面垫和椅面支承框，椅面垫置于椅面支承框的上面，椅面支承框的下面左部与内左侧板（1）的上端面相连，椅面支承框的下面右部与内右侧板（2）的上端面相连，椅面支承框的下面前部与内前板（3）的上端面相连，椅面支承框的下面后部与内后板（4）的上端面相连；所述的椅背垫（10）置于椅背支承框（9）前侧，椅背支承框（9）的下端面左侧部位与内后板（4）的上端面左侧部位相连，椅背支承框（9）的下端面右侧部位与内后板（4）的上端面右侧部位相连；所述的左扶手组件（7）包括左扶手垫和左扶手支承件，左扶手垫置于左扶手支承件的上面，左扶手支承件的后端面与椅背支承框（9）的前端面左侧中部相连，所述的右扶手组件（8）包括右扶手垫和右扶手支承件，右扶手垫置于右扶手支承件的上面，右扶手支承件的后端面与椅背支承框（9）的前端面右侧中部相连，所述的左脚踏组件（11）中的连接件的后端面与内左侧板（1）的前端面上部相连，所述的右脚踏组件（12）中的连接件的后端面与内右侧板（2）的前端面上部相连；所述的左万向脚轮（13）的安装板上端面与内下板（5）的下面左部相连，右万向脚轮（14）的安装板上端面与内下板（5）的下面右部相连；所述的后轮前后移动机构，它包括带螺杆电机（23）、带座轴承（24）、左导杆（25）、右导杆（26）、导杆支承一（27）、导杆支承二（28）、导杆支承三（29）、导杆支承四（30）和后轮组件；所述的后轮组件，它包括左后脚轮（15）、右后脚轮（16）、左后脚轮支腿（17）、右后脚轮支腿（18）、可移动横梁（19）、左导杆套（20）、右导杆套（21）、螺母（22）；所述的带螺杆电机（23）通过带螺杆电机（23）的安装座安装在内前板（3）的后侧面上，带螺杆电机（23）中的螺杆的一端与带螺杆电机（23）中的电机相连，另一端装在带座轴承（24）中的轴承上，带座轴承（24）中的安装座与内后板（4）的前面相连，带螺杆电机（23）被安装后，使到带螺杆电机（23）中的螺杆处于水平状态；所述的左导杆（25）的前端与导杆支承三（29）的一侧相连，导杆支承三（29）的另一侧与内前板（3）的后侧面左侧相连，左导杆（25）的后端与导杆支承一（27）的一侧相连，导杆支承一（27）的另一侧与内后板（4）的前侧面左侧相连，左导杆（25）被安装后，左导杆（25）的轴中心线与带螺杆电机（23）中的螺杆的中心线平行，左导杆（25）位于带螺杆电机（23）中的螺杆的左侧，所述的右导杆（26）的前端与导杆支承四（30）的一侧相连，导杆支承四（30）的另一侧与内前板（3）的后侧面右侧相连，右导杆（26）的后端与导杆支承二（28）的一侧相连，导杆支承二（28）的另一侧与内后板（4）的前侧面右侧相连，右导杆（26）被安装后，右导杆（26）的轴中心线与带螺杆电机（23）中的螺杆的中心线平行，右导杆（26）位于带螺杆电机（23）中的螺杆的右侧；所述的可移动横梁（19）的左面设置有前后水平方向的左导杆套（20），左导杆套（20）安装在左导杆（25）上，可移动横梁（19）的右面设置有前后水平方向的右导杆套（21），右导杆套（21）安装在右导杆（26）上，可移动横梁（19）的中部设置有前后水平方向的螺母（22），螺母（22）安装在带螺杆电机（23）中的螺杆上，形成螺杆螺母传动，所述的左后脚轮支腿（17）的上端面与可移动横梁（19）的下端面左部相连，左后脚轮支腿（17）的下端面与左后脚轮（15）的安装板的上端面相连，右后脚轮支腿（18）的上端面与可移动横梁（19）的下端面右部相连，右后脚轮支腿（18）的下端面与右后脚轮（16）的安装板的上端面相连；当用正转或反转的方式启动带螺杆电机（23）时，使带螺杆电机（23）中的螺杆正向转动或反向转动，带动螺母（22）水平前移或水平后移，通过螺母（22）的带动，并通过左导杆套（20）和左导杆（25）的导向作用和右导杆套（21）和右导杆（26）的导向作用，可使后轮组件沿左导杆（25）和右导杆（26）形成的导轨上水平前移或水平后移；所述的轮椅爬楼梯动力机构，它包括带减速箱电机（31）、轴一（32）、轴二（33）、链轮一（34）、齿轮一（35）、齿轮二（36）、左后导向轴承（37）、右后导向轴承（38）、轴承盖三（39）、轴承盖四（40）、轴承三（41）、轴承四（42）、链条（43）、轴三（44）、链轮二（45）、齿轮三（46）、齿轮四（47）、左前导向轴承（48）、右前导向轴承（49）、轴承盖一（50）、轴承盖二（51）、轴承一（52）、轴承二（53）；所述的齿轮四（47）安装在轴三（44）的右端轴上，齿轮三（46）安装在轴三（44）的左端轴上，靠近齿轮四（47）的左侧的轴三（44）上装有右前导向轴承（49），靠近齿轮三（46）的右侧的轴三（44）上装有左前导向轴承（48），靠近右前导向轴承（49）的左侧的轴三（44）上装有轴承二（53），轴承二（53）的外圈装在内右侧板（2）上的轴承孔二（A2）上，所述的轴承盖二（51）安装在轴承孔二（A2）的右侧，与内右侧板（2）的右侧面相连，靠近左前导向轴承（48）的右侧的轴三（44）上装有轴承一（52），轴承一（52）的外圈装在内左侧板（1）上的轴承孔一（A1）上，所述的轴承盖一（50）安装在轴承孔一（A1）的左侧，与内左侧板（1）的左侧面相连，所述的链轮二（45）安装在轴三（44）上，位于轴承一（52）和轴承二（53）之间靠近内右侧板（2）的左侧；所述的齿轮二（36）安装在轴二（33）的右端轴上，靠近齿轮二（36）的左侧的轴二（33）上装有右后导向轴承（38），靠近右后导向轴承（38）的左侧的轴二（33）上装有轴承四（42），轴承四（42）的外圈装在内右侧板（2）上的轴承孔四（A4）上，所述的轴承盖四（40）安装在轴承孔四（A4）的右侧，与内右侧板（2）的右侧面相连，所述的带减速箱电机（31）通过其安装座安装在内后板（4）的前侧面上，带减速箱电机（31）的右侧输出轴与轴二（33）的左端相连，所述的链轮一（34）安装在轴二（33）上，位于轴承四（42）的左侧靠近带减速箱电机（31）的右侧输出轴端处，所述的链条（43）安装在链轮一（34）和链轮二（45）上，形成链传动，链轮一（34）和链轮二（45）的齿数相同，传动时，轴二（33）和轴三（44）的转速相等，转向相同，所述的带减速箱电机（31）的左侧输出轴与轴一（32）的右端相连，所述的齿轮一（35）安装在轴一（32）的左端轴上，靠近齿轮一（35）的右侧的轴一（32）上装有左后导向轴承（37），靠近左后导向轴承（37）的右侧的轴一（32）上装有轴承三（41），轴承三（41）的外圈装在内左侧板（1）上的轴承孔三（A3）上，所述的轴承盖三（39）安装在轴承孔三（A3）的左侧，与内左侧板（1）的左侧面相连，所述的带减速箱电机（31）的左侧输出轴和右侧输出轴的输出转速相等，转向相同，轴一（32）、轴二（33）和轴三（44）的转速相等，转向相同，齿轮一（35）和齿轮二（36）和齿轮三（46）和齿轮四（47）的齿数、模数及其它尺寸参数相同；所述的轮椅外结构体，它包括外左侧板（54）、外右侧板（55）、外前板（56）、外后板（57）、左下板（58）、右下板（59）、左前轮（60）、右前轮（61）、左后轮（62）、右后轮（63）、左前非圆齿轮座（64）、右前非圆齿轮座（65）、左后非圆齿轮座（66）、右后非圆齿轮座（67）、左前非圆齿轮（68）、右前非圆齿轮（69）、左后非圆齿轮（70）、右后非圆齿轮（71）、左前导向轴承内环导轨（72）、右前导向轴承内环导轨（73）、左后导向轴承内环导轨（74）、右后导向轴承内环导轨（75）、左推车扶手（76）、右推车扶手（77）；所述的左前非圆齿轮座（64）和右前非圆齿轮座（65）和左后非圆齿轮座（66）和右后非圆齿轮座（67）的形状和对应尺寸参数相同，所述的左前非圆齿轮（68）和右前非圆齿轮（69）和左后非圆齿轮（70）和右后非圆齿轮（71）的形状和对应尺寸参数相同，所述的左前导向轴承内环导轨（72）和右前导向轴承内环导轨（73）和左后导向轴承内环导轨（74）和右后导向轴承内环导轨（75）的形状和对应尺寸参数相同；所述的外左侧板（54）和外右侧板（55）的下侧都设置有二级倒台阶的形状，所述的外前板（56）的左侧面与外左侧板（54）的右侧面的前部相连，外前板（56）的右侧面与外右侧板（55）的左侧面的前部相连，所述的外后板（57）的左侧面与外左侧板（54）的右侧面的后部相连，外后板（57）的右侧面与外右侧板（55）的左侧面的后部相连，所述的左下板（58）的左侧面与外左侧板（54）的右侧面的下前侧部分相连，左下板（58）的前侧面与外前板（56）的后侧面的左下侧部分相连，所述的右下板（59）的右侧面与外右侧板（55）的左侧面的下前侧部分相连，右下板（59）的前侧面与外前板（56）的后侧面的右下侧部分相连，所述的左前轮（60）的安装板的上面与左下板（58）下端面的前面部分相连，所述的左后轮（62）的安装板的上面与左下板（58）下端面的后面部分相连，所述的右前轮（61）的安装板的上面与右下板（59）下端面的前面部分相连，所述的右后轮（63）的安装板的上面与右下板（59）下端面的后面部分相连，所述的左推车扶手（76）的下端与外后板（57）的上端面左侧相连，所述的右推车扶手（77）的下端与外后板（57）的上端面右侧相连，左推车扶手（76）上或右推车扶手（77）上设置有电器控制系统中的控制开关；所述的左前非圆齿轮座（64）的一个侧面中间上设置有凹下的四边带圆角的矩形盲孔，矩形盲孔的外侧作为左前导向轴承（48）的外环导轨，左前非圆齿轮座（64）的矩形盲孔底面上设置有属于左前非圆齿轮座（64）的四边带圆角的矩形凸台，左前非圆齿轮座（64）的另一侧面与外左侧板（54）的右侧面的上前部相连，所述的左前非圆齿轮（68）的一个侧面与属于左前非圆齿轮座（64）的四边带圆角的矩形凸台面相连，左前非圆齿轮（68）的另一侧面与左前导向轴承内环导轨（72）的一个侧面相连，所述的齿轮三（46）与左前非圆齿轮（68）啮合，形成齿轮三（46）与左前非圆齿轮（68）的传动，所述的左前导向轴承（48）安装在左前非圆齿轮座（64）的外环导轨和左前导向轴承内环导轨（72）上，左前导向轴承（48）作为齿轮三（46）的导向零件；所述的右前非圆齿轮座（65）的一个侧面中间上设置有凹下的四边带圆角的矩形盲孔，矩形盲孔的外侧作为右前导向轴承（49）的外环导轨，右前非圆齿轮座（65）的矩形盲孔底面上设置有属于右前非圆齿轮座（65）的四边带圆角的矩形凸台，右前非圆齿轮座（65）的另一侧面与外右侧板（55）的左侧面的上前部相连，所述的右前非圆齿轮（69）的一个侧面与属于右前非圆齿轮座（65）的四边带圆角的矩形凸台面相连，右前非圆齿轮（69）的另一侧面与右前导向轴承内环导轨（73）的一个侧面相连，所述的齿轮四（47）与右前非圆齿轮（69）啮合，形成齿轮四（47）与右前非圆齿轮（69）的传动，所述的右前导向轴承（49）安装在右前非圆齿轮座（65）的外环导轨和右前导向轴承内环导轨（73）上，右前导向轴承（49）作为齿轮四（47）的导向零件；所述的左后非圆齿轮座（66）的一个侧面中间上设置有凹下的四边带圆角的矩形盲孔，矩形盲孔的外侧作为左后导向轴承（37）的外环导轨，左后非圆齿轮座（66）的矩形盲孔底面上设置有属于左后非圆齿轮座（66）的四边带圆角的矩形凸台，左后非圆齿轮座（66）的另一侧面与外左侧板（54）的右侧面的上后部相连，所述的左后非圆齿轮（70）的一个侧面与属于左后非圆齿轮座（66）的四边带圆角的矩形凸台面相连，左后非圆齿轮（70）的另一侧面与左后导向轴承内环导轨（74）的一个侧面相连，所述的齿轮一（35）与左后非圆齿轮（70）啮合，形成齿轮一（35）与左后非圆齿轮（70）的传动，所述的左后导向轴承（37）安装在左后非圆齿轮座（66）的外环导轨和左后导向轴承内环导轨（74）上，左后导向轴承（37）作为齿轮一（35）的导向零件；所述的右后非圆齿轮座（67）的一个侧面中间上设置有凹下的四边带圆角的矩形盲孔，矩形盲孔的外侧形成右后导向轴承（38）的外环导轨，右后非圆齿轮座（67）的矩形盲孔底面上设置有属于右后非圆齿轮座（67）的四边带圆角的矩形凸台，右后非圆齿轮座（67）的另一侧面与外右侧板（55）的左侧面的上后部相连，所述的右后非圆齿轮（71）的一个侧面与属于右后非圆齿轮座（67）的四边带圆角的矩形凸台面相连，右后非圆齿轮（71）的另一侧面与右后导向轴承内环导轨（75）的一个侧面相连，所述的齿轮二（36）与右后非圆齿轮（71）啮合，形成齿轮二（36）与右后非圆齿轮（71）的传动，所述的右后导向轴承（38）安装在右后非圆齿轮座（67）的外环导轨和右后导向轴承内环导轨（75）上，右后导向轴承（38）作为齿轮二（36）的导向零件；所述的电器控制系统，它包括电器箱（78）、蓄电池（79）、电机控制器、充电器和控制开关，所述的电器箱（78）内置有包括电机控制器和充电器，置于内前板（3）后侧面的左内侧，所述的蓄电池（79）置于内前板（3）后侧面的右内侧，所述的控制开关置于左推车扶手（76）或右推车扶手（77）上；当所述的轮椅由平路行走动作转换为爬楼梯动作时，首先启动带螺杆电机（23），由带螺杆电机（23）的螺杆带动螺母（22），再由螺母（22）带动后轮组件，后关闭带螺杆电机（23）；然后启动带减速箱电机（31），由带减速箱电机（31）的右侧输出轴带动轴二（33）转动，轴二（33）带动安装在轴二（33）上的齿轮二（36）和链轮一（34）转动；同时由带减速箱电机（31）的左侧输出轴带动轴一（32）转动，轴一（32）带动安装在轴一（32）上的齿轮一（35）转动；链轮一（34）通过链条（43）带动链轮二（45）转动，链轮二（45）带动轴三（44）转动，轴三（44）带动安装在轴三（44）上的齿轮三（46）和齿轮四（47）转动，通过左前导向轴承（48）对齿轮三（46）的导向作用，使齿轮三（46）始终与左前非圆齿轮（68）保持啮合，通过右前导向轴承（49）对齿轮四（47）的导向作用，使齿轮四（47）始终与右前非圆齿轮（69）保持啮合，通过左后导向轴承（37）对齿轮一（35）的导向作用，使齿轮一（35）始终与左后非圆齿轮（70）保持啮合，通过右后导向轴承（38）对齿轮二（36）的导向作用，使齿轮二（36）始终与右后非圆齿轮（71）保持啮合；通过齿轮一（35）和左后非圆齿轮（70）、齿轮二（36）和右后非圆齿轮（71）、齿轮三（46）和左前非圆齿轮（68）及齿轮四（47）和右前非圆齿轮（69）的顺时针方向同步传动或逆时针方向同步传动，使轮椅内结构体和轮椅外结构体之间作交替上升运动或使轮椅外结构体和轮椅内结构体之间作交替下降运动，完成所述轮椅的爬上楼梯动作或爬下楼梯动作。