[發明專利]一種采用圓齒輪和非圓齒輪傳動機構的可爬樓梯輪椅

有效

• 申請號: 201610566382.3
• 申請日: 2016-07-16
• 公開（公告）號: CN106176075B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 梁慶昌
• 申請（專利權）人: 梁慶昌
• 主分類號: A61G5/06
• 分類號: A61G5/06;A61G5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種采用圓齒輪和非圓齒輪傳動機構的可爬樓梯輪椅，其特征在于：它包括輪椅內結構體、輪椅外結構體和電器控制系統，所述的輪椅內結構體包括輪椅體、后輪前后移動機構和輪椅爬樓梯動力機構；

所述的輪椅體，它包括內左側板（1）、內右側板（2）、內前板（3）、內后板（4）、內下板（5）、椅面（6）、左扶手組件（7）、右扶手組件（8）、椅背支承框（9）、椅背墊（10）、左腳踏組件（11）、右腳踏組件（12）、左萬向腳輪（13）、右萬向腳輪（14）；

所述的內左側板（1）和內右側板（2）的下側都設置有倒臺階的形狀，內左側板（1）上設置有第一軸承孔（A1）和第三軸承孔（A3），第一軸承孔（A1）和第三軸承孔（A3）都穿透內左側板（1）的左側面和右側面，內右側板（2）上設置有第二軸承孔（A2）和第四軸承孔（A4），第二軸承孔（A2）和第四軸承孔（A4）都穿透內右側板（2）的左側面和右側面，第一軸承孔（A1）的軸心線與第二軸承孔（A2）的軸心線重合，第三軸承孔（A3）的軸心線與第四軸承孔（A4）的軸心線重合，第一軸承孔（A1）的軸心線和第三軸承孔（A3）的軸心線平行，水平等高；所述的內前板（3）的左側面與內左側板（1）的右側面的前部相連，內前板（3）的右側面與內右側板（2）的左側面的前部相連，所述的內后板（4）的左側面與內左側板（1）的右側面的后部相連，內后板（4）的右側面與內右側板（2）的左側面的后部相連，所述的內下板（5）的左端面與內左側板（1）的右側面的下前部分相連，內下板（5）的右端面與內右側板（2）的左側面的下前部分相連，內下板（5）的前端面與內前板（3）的后端面下部相連；所述的椅面（6）包括有椅面墊和椅面支承框，椅面墊置于椅面支承框的上面，椅面支承框的下面左部與內左側板（1）的上端面相連，椅面支承框的下面右部與內右側板（2）的上端面相連，椅面支承框的下面前部與內前板（3）的上端面相連，椅面支承框的下面后部與內后板（4）的上端面相連；所述的椅背墊（10）置于椅背支承框（9）前側，椅背支承框（9）的下端面左側部位與內后板（4）的上端面左側部位相連，椅背支承框（9）的下端面右側部位與內后板（4）的上端面右側部位相連；所述的左扶手組件（7）包括左扶手墊和左扶手支承件，左扶手墊置于左扶手支承件的上面，左扶手支承件的后端面與椅背支承框（9）的前端面左側中部相連，所述的右扶手組件（8）包括右扶手墊和右扶手支承件，右扶手墊置于右扶手支承件的上面，右扶手支承件的后端面與椅背支承框（9）的前端面右側中部相連，所述的左腳踏組件（11）中的連接件的后端面與內左側板（1）的前端面上部相連，所述的右腳踏組件（12）中的連接件的后端面與內右側板（2）的前端面上部相連；所述的左萬向腳輪（13）的安裝板上端面與內下板（5）的下面左部相連，右萬向腳輪（14）的安裝板上端面與內下板（5）的下面右部相連；

所述的后輪前后移動機構，它包括帶螺桿電機（23）、帶座軸承（24）、左導桿（25）、右導桿（26）、導桿支承一（27）、導桿支承二（28）、導桿支承三（29）、導桿支承四（30）和后輪組件；所述的后輪組件，它包括左后腳輪（15）、右后腳輪（16）、左后腳輪支腿（17）、右后腳輪支腿（18）、可移動橫梁（19）、左導桿套（20）、右導桿套（21）、螺母（22）；

所述的帶螺桿電機（23）通過帶螺桿電機（23）的安裝座安裝在內前板（3）的后側面上，帶螺桿電機（23）中的螺桿的一端與帶螺桿電機（23）中的電機相連，另一端裝在帶座軸承（24）中的軸承上，帶座軸承（24）中的安裝座與內后板（4）的前面相連，帶螺桿電機（23）被安裝后，使到帶螺桿電機（23）中的螺桿處于水平狀態；所述的左導桿（25）的前端與導桿支承三（29）的一側相連，導桿支承三（29）的另一側與內前板（3）的后側面左側相連，左導桿（25）的后端與導桿支承一（27）的一側相連，導桿支承一（27）的另一側與內后板（4）的前側面左側相連，左導桿（25）被安裝后，左導桿（25）的軸中心線與帶螺桿電機（23）中的螺桿的中心線平行，左導桿（25）位于帶螺桿電機（23）中的螺桿的左側，所述的右導桿（26）的前端與導桿支承四（30）的一側相連，導桿支承四（30）的另一側與內前板（3）的后側面右側相連，右導桿（26）的后端與導桿支承二（28）的一側相連，導桿支承二（28）的另一側與內后板（4）的前側面右側相連，右導桿（26）被安裝后，右導桿（26）的軸中心線與帶螺桿電機（23）中的螺桿的中心線平行，右導桿（26）位于帶螺桿電機（23）中的螺桿的右側；所述的可移動橫梁（19）的左面設置有前后水平方向的左導桿套（20），左導桿套（20）安裝在左導桿（25）上，可移動橫梁（19）的右面設置有前后水平方向的右導桿套（21），右導桿套（21）安裝在右導桿（26）上，可移動橫梁（19）的中部設置有前后水平方向的螺母（22），螺母（22）安裝在帶螺桿電機（23）中的螺桿上，形成螺桿螺母傳動，所述的左后腳輪支腿（17）的上端面與可移動橫梁（19）的下端面左部相連，左后腳輪支腿（17）的下端面與左后腳輪（15）的安裝板的上端面相連，右后腳輪支腿（18）的上端面與可移動橫梁（19）的下端面右部相連，右后腳輪支腿（18）的下端面與右后腳輪（16）的安裝板的上端面相連；

當用正轉或反轉的方式啟動帶螺桿電機（23）時，使帶螺桿電機（23）中的螺桿正向轉動或反向轉動，帶動螺母（22）水平前移或水平后移，通過螺母（22）的帶動，并通過左導桿套（20）和左導桿（25）的導向作用和右導桿套（21）和右導桿（26）的導向作用，可使后輪組件沿左導桿（25）和右導桿（26）形成的導軌上水平前移或水平后移；

所述的輪椅爬樓梯動力機構，它包括帶減速箱電機（31）、軸一（32）、軸二（33）、鏈輪一（34）、齒輪一（35）、齒輪二（36）、左后導向軸承（37）、右后導向軸承（38）、軸承蓋三（39）、軸承蓋四（40）、軸承三（41）、軸承四（42）、鏈條（43）、軸三（44）、鏈輪二（45）、齒輪三（46）、齒輪四（47）、左前導向軸承（48）、右前導向軸承（49）、軸承蓋一（50）、軸承蓋二（51）、軸承一（52）、軸承二（53）；

所述的齒輪四（47）安裝在軸三（44）的右端軸上，齒輪三（46）安裝在軸三（44）的左端軸上，靠近齒輪四（47）的左側的軸三（44）上裝有右前導向軸承（49），靠近齒輪三（46）的右側的軸三（44）上裝有左前導向軸承（48），靠近右前導向軸承（49）的左側的軸三（44）上裝有軸承二（53），軸承二（53）的外圈裝在內右側板（2）上的第二軸承孔（A2）上，所述的軸承蓋二（51）安裝在第二軸承孔（A2）的右側，與內右側板（2）的右側面相連，靠近左前導向軸承（48）的右側的軸三（44）上裝有軸承一（52），軸承一（52）的外圈裝在內左側板（1）上的第一軸承孔（A1）上，所述的軸承蓋一（50）安裝在第一軸承孔（A1）的左側，與內左側板（1）的左側面相連，所述的鏈輪二（45）安裝在軸三（44）上，位于軸承一（52）和軸承二（53）之間靠近內右側板（2）的左側；所述的齒輪二（36）安裝在軸二（33）的右端軸上，靠近齒輪二（36）的左側的軸二（33）上裝有右后導向軸承（38），靠近右后導向軸承（38）的左側的軸二（33）上裝有軸承四（42），軸承四（42）的外圈裝在內右側板（2）上的第四軸承孔（A4）上，所述的軸承蓋四（40）安裝在第四軸承孔（A4）的右側，與內右側板（2）的右側面相連，所述的帶減速箱電機（31）通過其安裝座安裝在內后板（4）的前側面上，帶減速箱電機（31）的右側輸出軸與軸二（33）的左端相連，所述的鏈輪一（34）安裝在軸二（33）上，位于軸承四（42）的左側靠近帶減速箱電機（31）的右側輸出軸端處，所述的鏈條（43）安裝在鏈輪一（34）和鏈輪二（45）上，形成鏈傳動，鏈輪一（34）和鏈輪二（45）的齒數相同，傳動時，軸二（33）和軸三（44）的轉速相等，轉向相同，所述的帶減速箱電機（31）的左側輸出軸與軸一（32）的右端相連，所述的齒輪一（35）安裝在軸一（32）的左端軸上，靠近齒輪一（35）的右側的軸一（32）上裝有左后導向軸承（37），靠近左后導向軸承（37）的右側的軸一（32）上裝有軸承三（41），軸承三（41）的外圈裝在內左側板（1）上的第三軸承孔（A3）上，所述的軸承蓋三（39）安裝在第三軸承孔（A3）的左側，與內左側板（1）的左側面相連，所述的帶減速箱電機（31）的左側輸出軸和右側輸出軸的輸出轉速相等，轉向相同，軸一（32）、軸二（33）和軸三（44）的轉速相等，轉向相同，齒輪一（35）和齒輪二（36）和齒輪三（46）和齒輪四（47）的齒數、模數及其它尺寸參數相同；

所述的輪椅外結構體，它包括外左側板（54）、外右側板（55）、外前板（56）、外后板（57）、左下板（58）、右下板（59）、左前輪（60）、右前輪（61）、左后輪（62）、右后輪（63）、左前非圓齒輪座（64）、右前非圓齒輪座（65）、左后非圓齒輪座（66）、右后非圓齒輪座（67）、左前非圓齒輪（68）、右前非圓齒輪（69）、左后非圓齒輪（70）、右后非圓齒輪（71）、左前導向軸承內環導軌（72）、右前導向軸承內環導軌（73）、左后導向軸承內環導軌（74）、右后導向軸承內環導軌（75）、左推車扶手（76）、右推車扶手（77）；

所述的左前非圓齒輪座（64）和右前非圓齒輪座（65）和左后非圓齒輪座（66）和右后非圓齒輪座（67）的形狀和對應尺寸參數相同，所述的左前非圓齒輪（68）和右前非圓齒輪（69）和左后非圓齒輪（70）和右后非圓齒輪（71）的形狀和對應尺寸參數相同，所述的左前導向軸承內環導軌（72）和右前導向軸承內環導軌（73）和左后導向軸承內環導軌（74）和右后導向軸承內環導軌（75）的形狀和對應尺寸參數相同；所述的外左側板（54）和外右側板（55）的下側都設置有二級倒臺階的形狀，所述的外前板（56）的左側面與外左側板（54）的右側面的前部相連，外前板（56）的右側面與外右側板（55）的左側面的前部相連，所述的外后板（57）的左側面與外左側板（54）的右側面的后部相連，外后板（57）的右側面與外右側板（55）的左側面的后部相連，所述的左下板（58）的左側面與外左側板（54）的右側面的下前側部分相連，左下板（58）的前側面與外前板（56）的后側面的左下側部分相連，所述的右下板（59）的右側面與外右側板（55）的左側面的下前側部分相連，右下板（59）的前側面與外前板（56）的后側面的右下側部分相連，所述的左前輪（60）的安裝板的上面與左下板（58）下端面的前面部分相連，所述的左后輪（62）的安裝板的上面與左下板（58）下端面的后面部分相連，所述的右前輪（61）的安裝板的上面與右下板（59）下端面的前面部分相連，所述的右后輪（63）的安裝板的上面與右下板（59）下端面的后面部分相連，所述的左推車扶手（76）的下端與外后板（57）的上端面左側相連，所述的右推車扶手（77）的下端與外后板（57）的上端面右側相連，左推車扶手（76）上或右推車扶手（77）上設置有電器控制系統中的控制開關；

所述的左前非圓齒輪座（64）的一個側面中間上設置有凹下的四邊帶圓角的矩形盲孔，矩形盲孔的外側作為左前導向軸承（48）的外環導軌，左前非圓齒輪座（64）的矩形盲孔底面上設置有屬于左前非圓齒輪座（64）的四邊帶圓角的矩形凸臺，左前非圓齒輪座（64）的另一側面與外左側板（54）的右側面的上前部相連，所述的左前非圓齒輪（68）的一個側面與屬于左前非圓齒輪座（64）的四邊帶圓角的矩形凸臺面相連，左前非圓齒輪（68）的另一側面與左前導向軸承內環導軌（72）的一個側面相連，所述的齒輪三（46）與左前非圓齒輪（68）嚙合，形成齒輪三（46）與左前非圓齒輪（68）的傳動，所述的左前導向軸承（48）安裝在左前非圓齒輪座（64）的外環導軌和左前導向軸承內環導軌（72）上，左前導向軸承（48）作為齒輪三（46）的導向零件；所述的右前非圓齒輪座（65）的一個側面中間上設置有凹下的四邊帶圓角的矩形盲孔，矩形盲孔的外側作為右前導向軸承（49）的外環導軌，右前非圓齒輪座（65）的矩形盲孔底面上設置有屬于右前非圓齒輪座（65）的四邊帶圓角的矩形凸臺，右前非圓齒輪座（65）的另一側面與外右側板（55）的左側面的上前部相連，所述的右前非圓齒輪（69）的一個側面與屬于右前非圓齒輪座（65）的四邊帶圓角的矩形凸臺面相連，右前非圓齒輪（69）的另一側面與右前導向軸承內環導軌（73）的一個側面相連，所述的齒輪四（47）與右前非圓齒輪（69）嚙合，形成齒輪四（47）與右前非圓齒輪（69）的傳動，所述的右前導向軸承（49）安裝在右前非圓齒輪座（65）的外環導軌和右前導向軸承內環導軌（73）上，右前導向軸承（49）作為齒輪四（47）的導向零件；所述的左后非圓齒輪座（66）的一個側面中間上設置有凹下的四邊帶圓角的矩形盲孔，矩形盲孔的外側作為左后導向軸承（37）的外環導軌，左后非圓齒輪座（66）的矩形盲孔底面上設置有屬于左后非圓齒輪座（66）的四邊帶圓角的矩形凸臺，左后非圓齒輪座（66）的另一側面與外左側板（54）的右側面的上后部相連，所述的左后非圓齒輪（70）的一個側面與屬于左后非圓齒輪座（66）的四邊帶圓角的矩形凸臺面相連，左后非圓齒輪（70）的另一側面與左后導向軸承內環導軌（74）的一個側面相連，所述的齒輪一（35）與左后非圓齒輪（70）嚙合，形成齒輪一（35）與左后非圓齒輪（70）的傳動，所述的左后導向軸承（37）安裝在左后非圓齒輪座（66）的外環導軌和左后導向軸承內環導軌（74）上，左后導向軸承（37）作為齒輪一（35）的導向零件；所述的右后非圓齒輪座（67）的一個側面中間上設置有凹下的四邊帶圓角的矩形盲孔，矩形盲孔的外側形成右后導向軸承（38）的外環導軌，右后非圓齒輪座（67）的矩形盲孔底面上設置有屬于右后非圓齒輪座（67）的四邊帶圓角的矩形凸臺，右后非圓齒輪座（67）的另一側面與外右側板（55）的左側面的上后部相連，所述的右后非圓齒輪（71）的一個側面與屬于右后非圓齒輪座（67）的四邊帶圓角的矩形凸臺面相連，右后非圓齒輪（71）的另一側面與右后導向軸承內環導軌（75）的一個側面相連，所述的齒輪二（36）與右后非圓齒輪（71）嚙合，形成齒輪二（36）與右后非圓齒輪（71）的傳動，所述的右后導向軸承（38）安裝在右后非圓齒輪座（67）的外環導軌和右后導向軸承內環導軌（75）上，右后導向軸承（38）作為齒輪二（36）的導向零件；

所述的電器控制系統，它包括電器箱（78）、蓄電池（79）、電機控制器、充電器和控制開關，所述的電器箱（78）內置有包括電機控制器和充電器，置于內前板（3）后側面的左內側，所述的蓄電池（79）置于內前板（3）后側面的右內鍘，所述的控制開關置于左推車扶手（76）或右推車扶手（77）上；

當所述的輪椅由平路行走動作轉換為爬樓梯動作時，首先啟動帶螺桿電機（23），由帶螺桿電機（23）的螺桿帶動螺母（22），再由螺母（22）帶動后輪組件，后關閉帶螺桿電機（23）；然后啟動帶減速箱電機（31），由帶減速箱電機（31）的右側輸出軸帶動軸二（33）轉動，軸二（33）帶動安裝在軸二（33）上的齒輪二（36）和鏈輪一（34）轉動；同時由帶減速箱電機（31）的左側輸出軸帶動軸一（32）轉動，軸一（32）帶動安裝在軸一（32）上的齒輪一（35）轉動；鏈輪一（34）通過鏈條（43）帶動鏈輪二（45）轉動，鏈輪二（45）帶動軸三（44）轉動，軸三（44）帶動安裝在軸三（44）上的齒輪三（46）和齒輪四（47）轉動，通過左前導向軸承（48）對齒輪三（46）的導向作用，使齒輪三（46）始終與左前非圓齒輪（68）保持嚙合，通過右前導向軸承（49）對齒輪四（47）的導向作用，使齒輪四（47）始終與右前非圓齒輪（69）保持嚙合，通過左后導向軸承（37）對齒輪一（35）的導向作用，使齒輪一（35）始終與左后非圓齒輪（70）保持嚙合，通過右后導向軸承（38）對齒輪二（36）的導向作用，使齒輪二（36）始終與右后非圓齒輪（71）保持嚙合；通過齒輪一（35）和左后非圓齒輪（70）、齒輪二（36）和右后非圓齒輪（71）、齒輪三（46）和左前非圓齒輪（68）及齒輪四（47）和右前非圓齒輪（69）的順時針方向同步傳動或逆時針方向同步傳動，使輪椅內結構體和輪椅外結構體之間作交替上升運動或使輪椅外結構體和輪椅內結構體之間作交替下降運動，完成所述輪椅的爬上樓梯動作或爬下樓梯動作。