[发明专利]轮椅上用的跨台阶装置

说明书

一、技术领域

属残疾人用具类别

二、背景技术

轮椅给病人和下肢残疾人带来了很大的方便，特别是电动轮椅。然而美中不足的是市场上的电动轮椅绝大部份只适合在平地上行驶，它们跨越障碍的能力很低很低。当使用者开着这些电动轮椅行驶在城市的行人道上想要办事或购物时，机关、商店门前的台阶却无情地把他们挡在了外面。一个小小的台阶让他们望而长叹。一时间要社会上这些地方都按国家法律规定留有残疾人通道给轮椅使用者使用这是很困难的。要扩大轮椅使用者的活动范围只有寄望可跨越台阶的轮椅。

细心观察一下我们的城市环境，周边的店铺门前或其他公众地方的台阶绝大多数只有一级而且高度并不很高，一般在10cm左右。只要跨过这一级台阶轮椅使用者的活动范围、办事能力和生活质量都会有突破性的成倍增加。轮椅自身的使用价值也大大提高。检索一下相关的专利，声称无障碍的甚至是能爬楼梯的专利发明都很多，但就是几乎没有一个能实用化商品化。这些专利中有使用履带的有使用各式各样轮子的，它们的设计各有特色但为什么没有能实用化的呢？究其原因我觉得它们都忽略一点就是轮椅的高度和前、后轮轴距之比太大了而轮椅的前、后轮轴距与商店门前台阶高度之比又太小了，主要是前、后轴距太短了再加上使用者坐上坐椅的高度情况将变得更恶劣。因此当这些“专利轮椅”的前半部爬上台阶或楼梯后轮椅会因倾斜太多重心不稳安全难以保障而影响使用。当然如果大幅度增加前、后轮轴距时这种情况会得到一定程度的改善，但是这样会因为轮椅的体积大大增加而失去它的灵活性甚至难以使用，这又是不可取的。我估计上述原因正是目前市上没有可跨越台阶的轮椅的原因所在。

三、发明内容

这小小的台阶难道真的无法跨越吗？不是当然不是，只要我们改变思路就一定能找到解决这个问题的方法。轮椅的垂直投影面积小前、后轮轴距短相对高度高这些因素注定了它要平稳安全地爬上台阶只有走垂直上升这条路。为了能使轮椅垂直上升本发明设计了一套由动力装置驱动的机械臂，用来把轮椅垂直举起。这个机械臂装置分由前臂、后臂、前辅轮和后辅轮等组成如图1所示，这两只机械臂由不同的动力装置驱动同步动作。在前臂和后臂上面各安装一组辅轮(左右各一个)，前面的一组辅轮(简称前辅轮下同)是从动轮，后面一组辅轮(简称后辅轮下同)是主动轮由电机驱动作为轮椅的第二驱动装置，平时它们是收藏在合适的地方丝毫不影响轮椅的正常行驶。当轮椅去到台阶前沿时如图2所示，使用者启动动力装置驱动前、后臂和装在它上面的两组辅轮向外向下伸出把轮椅慢慢地垂直举起，轮椅和它的四个轮子离开地面往上升，其升高的幅度可达到台阶的高度如图3所示。由于前辅轮是踏在台阶面上把轮椅举高的所以它并不妨碍轮椅的车轮向前行驶。这时启动轮椅后面一组辅轮的驱动电机，驱动轮椅向前正好驶上台阶如图4所示。这样就达到了平稳跨上台阶的目的。收起两机械臂和辅轮，轮椅就可以在台阶上自由行驶。当要下台阶时先把轮椅开到台阶的前沿，然后启动相应的驱动装置把轮椅的前臂和前辅轮向前作最大限度的放下，放得低于台阶的平面约7-10cm，同时后臂和后辅轮也向后作适量的申出如图5所示。这时当轮椅继续向前行驶时首先落到地面的是轮椅前面的前辅轮如图6所示，由于前辅轮预先向前向下申出使轮椅前面的落点向前延伸的同时其落差也大大减少，这样轮椅此时的倾斜就在完全可以接受的安全范围内。再向前行驶当轮椅的后轮越过台阶的前沿时使用者通过制动装置让轮椅跟着后轮慢慢地落下，轮椅落到一定程度时后辅轮也落到台阶面上并承担轮椅的后半重量如图6所示，此时启动另一驱动装置驱动后臂和后辅轮慢慢地向上升起(相对轮椅自身来说)，轮椅也因此可以平稳地落到地面上如图7所示。轮椅落到地面后收起前、后臂和辅轮就可以恢复正常行驶。

四、附图说明：

图1、主视图

图2、轮椅到达台阶前沿示意图

图3、前、后臂和辅轮将轮椅垂直举起示意图

图4、轮椅平稳驶上台阶示意图

图5、下台阶时前辅轮放下示意图

图6、轮椅的后轮走下台阶边沿示意图

图7、后辅轮上升把轮椅放下示意图

图8、下台阶动作完成前、后臂和辅轮复位示意图

图中：1前轮、2前跟随臂、3前辅轮、4前臂、5液压油缸、6动力臂、7坐椅8车壳、9车架、10后臂、11后跟随臂、12后轮、13后辅轮、14后动力臂、15后动臂支点、16动力臂支点、17前跟随臂支点。

五、具体实施方式