本发明属于医疗器械技术领域,涉及一种多功能轮椅。
背景技术:
随着老龄化的加速,有一部分行动不便的老人都需要借助轮椅来帮助行走,目前市面上在售的轮椅仅能满足行动不便的人的日常活动需要,当人们需要进行站立及躺卧时,需要在外部陪护人员的帮助下,才能进行站立和躺卧,十分费时费力,因此,需要设计一种多功能轮椅,能够在满足轮椅基本功能的基础上,还能进行日常的行走、站立训练,以及便于在轮椅和床之间来回转移病患。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种多功能轮椅,该轮椅不仅能满足使用者的日常使用活动使用需求,还能实现人借助轮椅进行躺、站及行走训练,同时还能帮助人坐在轮椅上直接如厕。
本发明所采用的技术方案是,一种多功能轮椅,包括可如厕的坐板,坐板的相对两侧分别设有动力箱,两个动力箱的上端分别设有可升降的扶手,两个动力箱的底部分别设有滚轮,坐板的一端通过花键传动杆连接有背板,坐板的另一端连接腿部支撑板的上端,腿部支撑板的下端连接有脚踏板;
每个动力箱内相对两端分别倾斜设有腿体,腿体上连接有伸缩驱动机构,腿体的下端从动力箱体内部伸出;
坐板的相对两侧分别设有支轴,两个支轴分别连接一组驱动组件,两组驱动组件分别安装在两个动力箱上,两个动力箱与坐板连接起来呈n形结构;
背板上设有腋托。
本发明的特点还在于:
坐板包括坐板本体,坐板本体上开设有便孔,便孔中设置有与其形状相适应的便孔盖板,便孔盖板与坐板本体转动连接,便孔盖板向下、向上翻转分别实现便孔的开、合;坐板本体中设置有盖板转轴,所述便孔盖板与盖板转轴连接。
便孔盖板与盖板转轴通过摆臂连接,摆臂一端与盖板转轴固定连接,摆臂另一端固定在便孔盖板下表面末端处,坐板本体上与摆臂的对应位置开设有摆臂转动槽,摆臂转动槽由坐板本体靠近便孔盖板末端的边缘开设至盖板转轴处,便孔盖板由一极限位置到另一极限位置的翻转过程中,摆臂经过摆臂转动槽。
伸缩驱动机构包括双输出轴电机a,双输出轴电机a的两个输出轴端部分别设有角齿轮a,两个角齿轮a分别与两个双齿圈齿轮的其中一个齿圈啮合,两个双齿圈齿轮中的另一个齿圈分别对应与两个齿条啮合,两个齿条分别对应设置在两条腿体上。
背板包括背板本体,背板本体上设有腋托;
腋托包括分别设置在背板本体相对两侧的托柄,背板本体中还设置有双输出电机iii,所述双输出电机iii两输出端分别连接有正丝丝杆和反丝丝杆,所述正丝丝杆的正丝丝母与一托柄一端连接,所述反丝丝杆的反丝丝母与另一托柄一端连接。
背板本体中设置有托架横担,托架横担为中空结构壳体,双输出电机iii、正丝丝杆和反丝丝杆均设置在托架横担中;
托架横担表面固定有横担滑块,背板本体中固定有横担导轨和横担丝杆电机,横担滑块嵌套在横担导轨上,横担丝杆电机驱动连接有横担丝杆,横担丝杆的横担丝母与托架横担固定连接,横担丝杆与横担导轨均沿背板本体的长度方向设置;
横担导轨设置有两个,两个横担导轨分别靠近两个托柄,横担滑块数量与横担导轨对应。
正丝丝母与一托柄之间固定连接有托柄滑块,所述反丝丝母与另一托柄之间也固定连接有托柄滑块;
托柄滑块与托柄的连接端设置有托柄轴座,托柄中设置有托柄电动涡轮副,托柄电动涡轮副的输出轴与托柄固定连接,托柄电动涡轮副的输出轴输出端设置在托柄轴座上,托柄电动涡轮副驱动托柄绕托柄轴座转动。
扶手包括扶手本体,扶手本体下表面相对两端分别设有中空的立杆,立杆与扶手本体垂直且沿竖直方向设置,立杆连接有立杆驱动机构,立杆驱动机构驱动立杆在竖直方向升降,立杆驱动机构设置在动力箱中,立杆底端伸入动力箱中。
立杆驱动机构包括扶手升降丝杆,扶手升降丝杆上同轴套接有丝杠螺母a,丝杠螺母a同轴设置在立杆的内壁上,扶手升降丝杆连接有电动齿轮箱。
立杆驱动机构包括设置在两个立杆之间的双输出电机ii,双输出电机ii的两输出端分别连接动力杆一端,动力杆另一端设置有扶手锥齿轮,两个所述立杆的相对一侧均设置有齿条,扶手锥齿轮与齿条之间设置有转向传动齿轮,转向传动齿轮设置有两圈齿圈,两圈齿圈同心设置,其中一所述齿圈与扶手锥齿轮啮合,另一齿圈与齿条啮合。
本发明的有益效果是,本发明提供的一种多功能轮椅,包括坐板,坐板通过花键传动杆连接背板,坐板的相对两侧分别设有动力箱,两个动力箱上分别设有可升降的扶手,坐板远离背板的一侧设有腿部支撑板,本发明中通过腿体和扶手的升降,坐板的旋转,以及背板与腿部支撑板相对坐板的角度转动,并且在背板上设有宽度可调节并且可折叠的托柄,在坐板上设有便孔及便孔盖板,使人乘坐在轮椅上即可实现如厕,同时可进行站立及行走训练;此外,本发明提供的轮椅还可以实现轮椅和床之间的转移,降低了陪护人员的劳动强度,省时省力。
附图说明
图1是本发明一种多功能轮椅的结构示意图;
图2是本发明一种多功能轮椅的爆炸图;
图3是本发明一种多功能轮椅中坐板的结构示意图;
图4是本发明一种多功能轮椅中坐板中便孔盖板打开后的状态示意图;
图5是本发明一种多功能轮椅中动力箱的实施例1的结构示意图;
图6是本发明一种多功能轮椅中动力箱的实施例2的结构示意图;
图7是本发明一种多功能轮椅中动力箱的实施例3的结构示意图;
图8是本发明一种多功能轮椅中动力箱的实施例3中双齿圈齿轮、角齿轮a及齿条配合的结构示意图;
图9是本发明一种多功能轮椅中动力箱的实施例3中转向传动齿轮的局部结构示意图;
图10是本发明一种多功能轮椅中托柄相对背板伸开的状态示意图;
图11是本发明一种多功能轮椅中托柄与背板连接的结构示意图;
图12是本发明一种多功能轮椅中托柄及托架横担局部结构爆炸图;
图13是本发明一种多功能轮椅中腿部支撑板与脚踏板连接的结构示意图。
图中,3.坐板,3-1.坐板本体,3-2.便孔,3-3.便孔盖板,3-4.盖板转轴,3-5.摆臂,3-6.摆臂转动槽,3-8.盖板电动涡轮副;
5.扶手,5-1.扶手本体,5-2.立杆,5-3.扶手升降丝杆,5-4.电动齿轮箱,5-5.同步带轮,5-6.同步带,5-7.扶手电动推杆,5-8.双输出电机ii,5-9.动力杆,5-10.扶手锥齿轮,5-11.扶手齿条,5-12.转向传动齿轮;
7.背板,7-1.背板本体,7-2.托柄,7-3.双输出电机iii,7-4.正丝丝杆,7-5.反丝丝杆,7-6.正丝丝母,7-7.反丝丝母,7-8.托架横担,7-9.横担滑块,7-10.横担导轨,7-11.横担丝杆电机,7-12.横担丝杆,7-13.横担丝母,7-14.托柄滑块,7-15.托柄轴座,7-16.托柄电动涡轮副;
9.动力箱,9-1.箱体,9-2.腿体导向槽,9-3.腿体,9-4.丝杠螺母,9-5.丝杠,9-6.电动齿轮箱,9-7.齿轮箱安装槽,9-8.滚轮,9-9.腿体驱动机构,9-10.驱动机构安装槽,9-11.双输出轴电机a,9-12.角齿轮a,9-13.双齿圈齿轮,9-14.齿条,9-15.开口;
10.背板耳板,11.腿部支撑板;
12.脚踏板,12-1.铰接孔,12-2.台阶套,12-3.踏板电机,12-4.轴套,12-5.转动套筒;
13-1.支轴,13-2.涡轮,13-3.电动蜗杆,13-4.曲柄,13-5.驱动机构;
14.滚轮,15.涡轮蜗杆减速机i,16.背板凹槽,17.花键传动杆,18.腿板凹槽,19.腿板耳板,20.涡轮蜗杆减速机ii,21.腿板花键传动杆,22.电子控制系统,23.蓄电池。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种多功能轮椅,包括如下几种实施例结构;
实施例1
一种多功能轮椅,如图1~5所示,包括坐板3,坐板3包括坐板本体3-1,坐板本体3-1上开设有便孔3-2,便孔3-2中设置有与其形状相适应的便孔盖板3-3,便孔盖板3-3与坐板本体3-1转动连接,便孔盖板3-3向下、向上翻转分别实现便孔3-2的开、合。
坐板本体3-1的相对两侧分别设有支轴13-1,支轴13-1位于距坐板3宽度的三分之一位置处;坐板3的相对两侧分别设有动力箱9,两个动力箱9与坐板3连接起来构成n形结构;两个支轴13-1上分别同轴套接一个涡轮13-2,两个涡轮13-2分别与一个电动蜗杆13-3配合形成涡轮副;两个涡轮副分别安装在两个动力箱9上,为了限制坐板3的翻转角度,涡轮13-2上面没有设置全齿,这样使得电动蜗杆13-3与涡轮13-2配合时,涡轮13-2有一部分区域配合不上,即涡轮13-2不能带动坐板3进行360°翻转。
坐板本体3-1的一端连接有背板7,背板7底部的相对两侧分别设有背板耳板10,坐板本体3的底部沿水平方向设有花键传动杆17;花键传动杆17从涡轮蜗杆减速机i15的涡轮中心孔中穿过,且花键传动杆17的两端分别与两个背板耳板10连接;为了使整个轮椅结构紧凑,在坐板本体3靠近背板7一端的相对两侧分别设有背板凹槽16,两个背板耳板10恰好嵌在两个背板凹槽16处,使背板7与坐板本体3能够紧凑的配合;坐板本体3远离背板7本体的一端下侧连接有腿部支撑板11;
花键传动杆17上同轴套设有盖板转轴3-4,盖板转轴3-4与花键传动杆17之间没有相互作用,便孔盖板3-3与盖板转轴3-4通过两个摆臂3-5连接,摆臂3-5一端与盖板转轴3-4固定连接,摆臂3-5另一端固定在便孔盖板3-3下表面末端处,坐板本体3-1上与摆臂3-5的对应位置开设有摆臂转动槽3-6,摆臂转动槽3-6也设置有两个,与摆臂3-5一一对应,摆臂转动槽3-6由坐板本体3-1靠近便孔盖板3-3末端的边缘开设至盖板转轴3-4处,便孔盖板3-3由一极限位置到另一极限位置的翻转过程中,摆臂3-5经过摆臂转动槽3-6,摆臂转动槽3-6用于摆臂3-5在回转过程中有足够地回转空间。
盖板转轴3-4表面设置为花键,盖板转轴3-4连接有固定在坐板本体3-1中的盖板电机或盖板电动涡轮副3-8,盖板电动涡轮副3-8为孔输出型盖板电动涡轮副,盖板电机或盖板电动涡轮副3-8与蓄电池23连接。便孔盖板3-3的最大翻转角度为270°。坐板本体3-1用于承载人体重量,相当于普通座椅结构的坐板。便孔3-2与便孔盖板3-3配合,便孔3-2关闭时,便孔盖板3-3嵌在便孔3-2中,保持坐板本体3-1的平整,便孔3-2打开时,便孔盖板3-3向下并向后翻转,腾出坐板本体3-1下方空间。摆臂3-5用于连接盖板转轴3-4和便孔盖板3-3,带动便孔盖板3-3转动,摆臂还能对便孔盖板3-3的转动起到限位作用,由于坐板本体3-1的阻挡,摆臂3-5带动便孔盖板3-3关闭时,便孔盖板3-3只能达到与坐板本体3-1平齐的位置,不会在坐板本体3-1上表面凸出,保证了便孔盖板3-3完全关闭时,坐板本体3-1平整。
摆臂转动槽3-6增大了便孔盖板3-3的翻转角度,使便孔盖板3-3在坐板本体3-1后方时可以继续向上翻起,不会受到坐板本体3-1的影响,节约了坐板本体3-1后方的空间。盖板转轴3-4通过盖板电机或盖板电动涡轮副3-8的驱动转动,实现便孔盖板的翻转。
两个动力箱9的上端分别设有扶手5,两个动力箱9的底部分别设有滚轮14,位于同一动力箱9上的两个滚轮14,其中一个滚轮14为电动驱动轮(在一个电动马达的外部包裹一圈橡胶,构成电动驱动轮);另一个滚轮14为导向轮;可以是位于两个动力箱9前侧的两个滚轮14为电动驱动轮,也可以是位于两个动力箱9后侧的两个滚轮14为电动驱动轮。
动力箱9包括带腔的箱体9-1,箱体9-1内腔的相对两端分别设有腿体导向槽9-2,两个腿体9-3分别安装在两个腿体导向槽9-2内,箱体9-1的一侧设有盖板,盖板和箱体9-1装配在一起将两个腿体9-3分别嵌装在两个腿体导向槽9-2内,使腿体9-3能够沿着腿体导向槽9-2上下运动;两个腿体9-3的下端分别从两个腿体导向槽9-2的下端伸出箱体9-1;腿体9-3为中空结构,腿体9-3的内壁连接有丝杠螺母9-4,丝杠螺母9-4上同轴套接有丝杠9-5,丝杠9-5的下端从丝杠螺母9-4中穿过,丝杠9-5的上端连接有电动齿轮箱9-6,每个箱体9-1的内侧还设有齿轮箱安装槽9-7;电动齿轮箱9-6固定安装在齿轮箱安装槽9-7内;每个箱体9-1中的两个腿体9-3底部分别连接有滚轮14。
两个腿体9-3中,其中一个腿体9-3为椅子的前腿体,前腿体沿着与竖直方向呈0~15°方位设置;另一个腿体9-3为椅子的后腿体,后腿体沿着与竖直方向呈0~30°方位设置。
扶手5包括扶手本体5-1,扶手本体5-1下表面固定连接有两个中空的立杆5-2,立杆5-2与扶手本体5-1垂直且沿竖直方向设置,两个立杆5-2的内壁上分别同轴设有丝杠螺母,两个丝杠螺母分别同轴套接在两个扶手升降丝杆5-3上,扶手升降丝杆5-3的输入端上设置有同步带轮5-5,两个同步带轮5-5通过同步带5-6连接同步转动,一个扶手升降丝杆5-3的输入端与电动齿轮箱5-4连接,扶手升降丝杆5-3、同步带轮5-5、同步带5-6和电动齿轮箱5-4均设置在动力箱9中,动力箱9中各部件对应位置开设有与其形状相匹配的放置槽,立杆5-2底端伸入动力箱9中。
动力箱9中还分别设有电子控制系统22和蓄电池23,电子控制系统22用于控制整个轮椅的动作,蓄电池23用于向整个轮椅中的用电设备供电。
腿部支撑板11上端的相对两侧分别设有腿板耳板19,坐板3靠近腿部支撑板11的一端相对两侧分别设有腿板凹槽18,两个腿板耳板19分别嵌在两个腿板凹槽18处,坐板3底部的另一端沿水平方向设有腿板花键传动杆21,腿板花键传动杆21从涡轮蜗杆减速机ii20的涡轮中心孔中穿过,腿板花键传动杆21的两端分别与两个推板耳板19连接,腿部支撑板11的下端连接有脚踏板12,脚踏板12为一体式结构,使人脚踩上去十分平稳;
如图13所示,腿部支撑板11下端的相对两侧分别设有铰接孔12-1,铰接孔12-1内分别设有台阶套12-2,踏板电机12-3安装在台阶套12-2内,踏板电机12-3的主轴安装在轴套12-4内,踏板电机12-3、台阶套12-2及轴套12-4构成了一组动力轴销组合;即每个铰接孔12-1分别安装一组动力轴销组合。踏板12靠近腿部支撑板11的一端设有转动套筒12-5,两组动力轴销组合中的轴套12-4分别固定套接在转动套筒12-5的两端,实现了脚踏板12的电动收放;脚踏板12打开状态承力工作时,脚踏板12和腿部支撑板11下沿形成机械死点以保证承力需要。
如图10~12所示,背板7包括背板本体7-1,背板本体7-1两侧均设置有长柄形状的托柄7-2,背板本体7-1中还设置有双输出电机iii7-3,双输出电机iii7-3两输出端分别连接有正丝丝杆7-4和反丝丝杆7-5,正丝丝杆7-4的正丝丝母7-6与一托柄7-2一端连接,反丝丝杆7-5的反丝丝母7-7与另一托柄7-2一端连接,正丝丝母7-6与一托柄7-2之间固定连接有托柄滑块7-14,反丝丝母7-7与另一托柄7-2之间也固定连接有托柄滑块7-14,托柄滑块7-14与托柄7-2的连接端设置有托柄轴座7-15,托柄7-2中设置有托柄电动涡轮副7-16,托柄电动涡轮副7-16的输出轴与托柄7-2固定连接,托柄电动涡轮副7-16的输出轴输出端设置在托柄轴座7-15上,托柄电动涡轮副7-16驱动托柄7-2绕托柄轴座7-15转动。背板本体7-1的下端与坐板本体3-1之间通过花键传动杆17连接。
背板本体7-1中设置有托架横担7-8,托架横担7-8为中空结构壳体,双输出电机iii7-3、正丝丝杆7-4、反丝丝杆7-5和滑块均设置在托架横担7-8中,双输出电机iii7-3位于托架横担7-8中部,两个托柄7-2对称设置,且两个托柄7-2与托架横担7-8垂直。
托架横担7-8表面固定有横担滑块7-9,背板本体7-1中固定有两个横担导轨7-10和横担丝杆电机7-11,两个横担导轨7-10分别靠近两个托柄7-2,横担滑块7-9嵌套在横担导轨7-10上,横担滑块7-9数量与横担导轨7-10对应,横担丝杆电机7-11驱动连接有横担丝杆7-12,横担丝杆7-12的横担丝母7-13与托架横担7-8固定连接,横担丝杆7-12与横担导轨7-10均沿背板本体7-1的长度方向设置。
背板本体7-1用于背部倚靠,相当于普通座椅结构的背板。托柄7-2用于在使用者腋下进行支承,对使用者提供一个上托力,且对使用者向两侧倾斜起到限制作用,避免使用者倾倒。双输出电机iii7-3用于同时驱动正丝丝杆7-4和反丝丝杆7-5,简化驱动结构。正丝丝杆7-4和反丝丝杆7-5均用于传动,调节两托柄7-2之间的距离。托柄滑块7-14使正丝丝母7-6、反丝丝母7-7分别与托柄7-2的连接更加稳固,托柄7-2移动时更加平稳,同时便于安装托柄轴座。托柄电动涡轮副7-16用于带动托柄7-2旋转,托柄的转动角度一般为90°。
通过实施例1可以实现当人乘坐本发明一种多功能轮椅时,通过涡轮蜗杆减速机i15带动花键传动杆17转动,通过花键传动杆17的转动带动背板7的转动,实现背板7与坐板3之间的角度调节;由于涡轮蜗杆减速机i15与花键传动杆17的配合,实现了背板7与坐板3之间不同倾斜角度的调节;当启动涡轮蜗杆减速机i15的开关后,通过坐在轮椅上的人可以自己感觉背板7角度的倾斜的舒适度,当背板7转动到合适的角度时,涡轮蜗杆减速机i15停止工作,使背板7维持当前调节的角度状态,采用本实施例1提供的轮椅结构,当人们想在轮椅上进行短暂休息时,可以将背板7调节到合适的角度,提高人们在轮椅上休息时的舒适度。
坐板3的翻转原理为,坐板3相对动力箱9翻转时,电动蜗杆13-3启动,通过电动蜗杆13-3与涡轮13-2配合形成的涡轮副带到支轴13-1转动,坐板3随着支轴13-1一起翻转,由于支轴13-1设置在距坐板3一端的三分之一位置处,这样人在起身站立时,坐板3翻转后留出的空间可以足够使人站立,当将本发明一种可翻转的坐板安装在普通座椅或者轮椅上时,使用者的两只手扶着椅子的扶手,坐板3翻转后,人们可以靠着自己的力量站在两个动力箱9之间,人在不离开椅子的情况下,就可以进行站立训练,而且人的周围被椅子的其他结构包围,也提高了安全感。
背板7与托柄7-2的使用原理为,在使用者使用前,启动双输出电机iii7-3,双输出电机iii7-3驱动正丝丝杆7-4和反丝丝杆7-5转动,正丝丝母7-6带动托柄滑块7-14和托柄7-2移动,使两托柄7-2之间距离达到最大值,启动横担丝杆电机7-11,横担丝杆电机7-11驱动连接有横担丝杆7-12,使横担滑块7-9沿横担导轨7-10移动到最低,即托柄7-2移动至最低位置,此时,使用者可以坐在座椅或轮椅上,根据使用者个人情况重新调节两托柄之间距离以及托柄的高度即可。
对于固定的使用者来说,也可以通过控制系统记忆托柄7-2位置,后续无需每次进行调整,具体为,调节双输出电机7-3,双输出电机7-3驱动正丝丝杆7-4和反丝丝杆7-5转动,正丝丝母7-6带动托柄滑块7-14和托柄7-2移动,反丝丝母7-7带动托柄滑块7-14和托柄7-2移动,使两个托柄7-2之间达到合适距离达;调节横担丝杆电机7-11驱动横担丝杆7-12,使横担滑块7-9沿横担导轨7-10上下滑动到合适高度。这样托柄7-2的宽度和高度都处于一个合适位置,控制系统将记忆这个位置,以方便今后快捷迅速地使用。
扶手5的升降原理为,电动齿轮箱5-4驱动一扶手升降丝杆5-3转动,该扶手升降丝杆5-3通过同步带轮5-5、同步带5-6带动另一扶手升降丝杆5-3同步转动,两立杆5-2沿竖直方向同步移动,实现扶手本体5-1的升降。
当人需要借助轮椅进行辅助站立时,通过涡轮蜗杆减速机i15和涡轮蜗杆减速机ii20及坐板本体3-1翻转的驱动机构的配合作用,使背板7、坐板3及腿部支撑板11在竖直方向位移同一平面上,在人体站立过程中,对人的背板和腿部实现支撑作用;在人体站立时,人的脚可以直接踩在脚踏板12上,也可以先将脚踏板12相对腿部支撑板11进行翻转后,人脚站立在地上;当人脚站立在地上时,脚踏板12与腿部支撑板11之间通过踏板传动轴连接,当人脚站立在脚踏板12上,脚踏板12与腿部支撑板11之间可以为固定连接,也可以通过踏板传动轴连接。
使用坐板3的如厕功能时:启动盖板电机或盖板电动涡轮副3-8,使盖板转轴3-4转动,摆臂3-5带动便孔盖板3-3向下、向后翻转,翻转至可翻转的最大角度,停止盖板电机或盖板电动涡轮副3-8,移动座椅或轮椅等结构,使便孔3-2位于坐便器正上方,或无需移动座椅或轮椅等结构,翻转便孔盖板3-3后在便孔3-2下方放置如厕器具。需要关闭便孔3-2时,将座椅或轮椅等结构从坐便器处移开,或将如厕器具移开,使盖板电机或盖板电动涡轮副3-8继续运行,盖板转轴3-4反向转动,摆臂3-5带动便孔盖板3-3反向翻转复位,当便孔盖板3-3位于便孔中,使便孔3-2完全关闭时,盖板电机或盖板电动涡轮副3-8关闭。
采用实施例1的方案工作时,电动齿轮箱9-6启动,带动丝杠9-5转动,丝杠9-5与丝杠螺母9-4配合,由于丝杠螺母9-4与腿体9-3的内壁连接,因此,丝杠螺母9-4带动腿体9-3沿着腿体导向槽9-2做上下运动;对腿体9-3的高度进行调节。
当需要将人从轮椅上移动到床上时,人坐在轮椅上,将轮椅推到床边,调节腿体9-3的高度,使坐板3与床位于同一高度;同时,扶手驱动机构驱动扶手本体5-1下降,使扶手本体5-1下降到与坐板3同一高度处;涡轮蜗杆减速机i15启动,带动花键传动杆17转动,花键传动杆17带动背板7转动,使背板7向与坐板3位于同一水平线的方向运动;同时,涡轮蜗杆减速机ii20启动,带动腿板花键传动杆21转动,腿板花键传动杆21带动腿部支撑板11转动,使腿板支撑板11朝着与坐板3呈同一水平线的方向运动;当背板7、坐板3及腿部支撑板11位于同一水平线时,涡轮蜗杆减速机i15和涡轮蜗杆减速机ii20停止动作,由于涡轮蜗杆的自锁性能,使背板7、坐板3及腿部支撑板11维持位于同一水平线的状态;此时,稍微有点行动能力的人,便可自己从轮椅上慢慢挪动到床上;若是完全没有行动能力的人,在一个外人的帮助,将坐在轮椅上的人从轮椅上平行推到床上,然后在床上慢慢挪动即可,整个过程中,无需坐在轮椅上的人起身动作,避免了身体的劳累,也降低了外部人员的劳动强度。
当人从床上想坐到轮椅上时,将轮椅放到床边,且高度调节到与床高度平齐,先将轮椅调节到背板7、坐板3及腿部支撑板11维持位于同一水平线的状态,然后乘坐轮椅的人自己可以慢慢挪到轮椅上;或者借助一个外人的力量将需要乘坐轮椅的人慢慢推到轮椅上,当人躺到轮椅上后,涡轮蜗杆减速机i15启动,带动花键传动杆17转动,花键传动杆17带动背板7翻转,使背板7与坐板3呈一定角度,当背板7与坐板3达到合适乘坐的角度时,涡轮蜗杆减速机i15停止动作;
涡轮蜗杆减速机i15动作的同时,涡轮蜗杆减速机ii20同步动作,带动腿板花键传动杆21动作,腿板花键传动杆21带动腿部支撑板11转动,当腿部支撑板11与坐板3之间的角度达到适合人坐在轮椅上的角度时,涡轮蜗杆减速机ii20停止动作。
此外,采用本实施例1提供的方案还可以实现人的行走训练,当需要进行行走训练时,当人进行行走训练的时候,先将踏板12朝着腿部支撑板11所在方向折叠,通过涡轮蜗杆减速机ii20带动腿部支撑板11朝着坐板3所在方向折叠起来;然后涡轮蜗杆减速机i15带动背板7翻转,使背板7与坐板3在竖直方向上位于同一平面上;对人的背部后侧进行支撑,同时坐板3的驱动机构带动坐板3翻转,给人的站立留出空间,此时,人即可尝试在轮椅的支撑下进行后续的行走训练。
实施例2
如图1、2、3、4、6所示,一种多功能轮椅,包括坐板3,坐板3的相对两侧分别通过支轴13-1连接有动力箱9,支轴13-1位于距坐板3宽度的三分之一位置处;两个支轴13-1上分别同轴套接一个曲柄13-4,两个曲柄13-4上分别连接一组驱动机构13-5,两组驱动机构13-5分别安装在两个动力箱9内部;驱动机构13-5为电动推杆、气缸或油缸中的一种。
两个动力箱9的上端分别设有扶手5,两个动力箱9的底部分别设有滚轮14,位于同一动力箱9上的两个滚轮14,其中一个滚轮14为电动驱动轮(在一个电动马达的外部包裹一圈橡胶,构成电动驱动轮);另一个滚轮14为导向轮;可以是位于两个动力箱9前侧的两个滚轮14为电动驱动轮,也可以是位于两个动力箱9后侧的两个滚轮14为电动驱动轮。
动力箱9包括带腔的箱体9-1,箱体9-1内腔的相对两端分别设有腿体导向槽9-2,两个腿体9-3分别安装在两个腿体导向槽9-2内,箱体9-1的一侧设有盖板,盖板和箱体9-1装配在一起将两个腿体9-3分别嵌装在两个腿体导向槽9-2内,使腿体9-3能够沿着腿体导向槽9-2上下运动,两个腿体9-3的下端分别从两个腿体导向槽9-2的下端伸出箱体9-1;每个箱体9-1中的两个腿体9-3底部分别连接有滚轮14。两个腿体9-3的上端分别连接有腿体驱动机构9-9,在本实施例3中,腿体驱动机构9-9为油缸、气缸或电推杆中的一种,当腿体驱动机构9-9采用油缸时,油缸的活塞杆与腿体9-3的上端连接;当腿体驱动机构9-9采用气缸时,气缸的活塞杆与腿体9-3的上端连接;当腿体驱动机构9-9采用电推杆时,电推杆的伸缩杆与腿体9-3的上端连接;箱体9-1内还设有驱动机构安装槽9-10,驱动机构安装槽9-10内安装有腿体驱动机构9-9;两个腿体9-3中,其中一个腿体9-3为椅子的前腿体,前腿体沿着与竖直方向呈0~15°方位设置;另一个腿体9-3为椅子的后腿体,后腿体沿着与竖直方向呈0~30°方位设置。坐板3的一端连接有背板7,背板7底部的相对两侧分别设有背板耳板10,坐板3的底部沿水平方向设有花键传动杆17;花键传动杆17从涡轮蜗杆减速机i15的涡轮中心孔中穿过,且花键传动杆17的两端分别与两个背板耳板10连接;为了使整个轮椅结构紧凑,在坐板3靠近背板7一端的相对两侧分别设有背板凹槽16,两个背板耳板10恰好嵌在两个背板凹槽16处,使背板7与坐板3能够紧凑的配合;坐板3远离背板7的一端下侧设有腿部支撑板11;
扶手5包括扶手本体5-1,扶手本体5-1下表面固定连接有两个立杆5-2,立杆5-2与扶手本体5-1垂直且沿竖直方向设置,两个立杆5-2均连接扶手电动推杆5-7或扶手油缸或扶手气缸,扶手电动推杆5-7或扶手油缸或扶手气缸设置在动力箱9中,动力箱9中扶手电动推杆5-7或扶手油缸或扶手气缸对应位置开设有与其形状相匹配的放置槽,立杆5-2底端伸入动力箱9中。
腿部支撑板11上端的相对两侧分别设有腿板耳板19,坐板3靠近腿部支撑板11的一端相对两侧分别设有腿板凹槽18,两个腿板耳板19分别嵌在两个腿板凹槽18处,坐板3底部的另一端沿水平方向设有腿板花键传动杆21,腿板花键传动杆21从涡轮蜗杆减速机ii20的涡轮中心孔中穿过,腿板花键传动杆21的两端分别与两个推板耳板19连接,腿部支撑板11的下端连接有脚踏板12,脚踏板12为一体式结构,使人脚踩上去十分平稳,脚踏板12可与腿部支撑板11固定连接,脚踏板12也可通过踏板传动轴与腿部支撑板11连接。
如图10~12所示,背板7包括背板本体7-1,背板本体7-1两侧均设置有长柄形状的托柄7-2,背板本体7-1中还设置有双输出电机iii7-3,双输出电机iii7-3两输出端分别连接有正丝丝杆7-4和反丝丝杆7-5,正丝丝杆7-4的正丝丝母7-6与一托柄7-2一端连接,反丝丝杆7-5的反丝丝母7-7与另一托柄7-2一端连接,正丝丝母7-6与一托柄7-2之间固定连接有托柄滑块7-14,反丝丝母7-7与另一托柄7-2之间也固定连接有托柄滑块7-14,托柄滑块7-14与托柄7-2的连接端设置有托柄轴座7-15,托柄7-2中设置有托柄电动涡轮副7-16,托柄电动涡轮副7-16的输出轴与托柄7-2固定连接,托柄电动涡轮副7-16的输出轴输出端设置在托柄轴座7-15上,托柄电动涡轮副7-16驱动托柄7-2绕托柄轴座7-15转动。背板本体7-1的下端与坐板本体3-1之间通过花键传动杆17连接。
背板本体7-1中设置有托架横担7-8,托架横担7-8为中空结构壳体,双输出电机iii7-3、正丝丝杆7-4、反丝丝杆7-5和滑块均设置在托架横担7-8中,双输出电机iii7-3位于托架横担7-8中部,两个托柄7-2对称设置,且两个托柄7-2与托架横担7-8垂直。
托架横担7-8表面固定有横担滑块7-9,背板本体7-1中固定有两个横担导轨7-10和横担丝杆电机7-11,两个横担导轨7-10分别靠近两个托柄7-2,横担滑块7-9嵌套在横担导轨7-10上,横担滑块7-9数量与横担导轨7-10对应,横担丝杆电机7-11驱动连接有横担丝杆7-12,横担丝杆7-12的横担丝母7-13与托架横担7-8固定连接,横担丝杆7-12与横担导轨7-10均沿背板本体7-1的长度方向设置。
背板本体7-1用于背部倚靠,相当于普通座椅结构的背板。托柄7-2用于在使用者腋下进行支承,对使用者提供一个上托力,且对使用者向两侧倾斜起到限制作用,避免使用者倾倒。双输出电机iii7-3用于同时驱动正丝丝杆7-4和反丝丝杆7-5,简化驱动结构。正丝丝杆7-4和反丝丝杆7-5均用于传动,调节两托柄7-2之间的距离。托柄滑块7-14使正丝丝母7-6、反丝丝母7-7分别与托柄7-2的连接更加稳固,托柄7-2移动时更加平稳,同时便于安装托柄轴座。托柄电动涡轮副7-16用于带动托柄7-2旋转,托柄的转动角度一般为90°。
采用实施例2中,腿体9-3的高度升降时,腿体驱动机构9-9启动,带动腿体9-3沿着腿体导向槽9-2做上下运动;对腿体9-3的高度进行调节。
实施例2中扶手升降时,扶手电动推杆5-7或扶手油缸或扶手气缸的活塞杆伸缩带动立杆5-2沿竖直方向同步移动,实现扶手本体5-1的升降。
实施例2中,坐板3相对动力箱9翻转时,驱动机构13-5启动,通过驱动机构13-5带动曲柄13-4绕着支轴13-1所在中心转动,支轴13-1随着曲柄13-4一起转动,带动坐板3翻转;
实施例2与实施例1的区别在于,腿体9-3的升降驱动机构不同;扶手本体5-1中的立杆驱动机构不同;坐板3的翻转驱动机构不同;实施例2与实施例1实现的功能完全相同。
实施例3
如图1、2、3、4、7、8、9所示,一种多功能轮椅,包括坐板3,坐板3包括坐板本体3-1,坐板本体3-1上开设有便孔3-2,便孔3-2中设置有与其形状相适应的便孔盖板3-3,便孔盖板3-3与坐板本体3-1转动连接,便孔盖板3-3向下、向上翻转分别实现便孔3-2的开、合。
坐板本体3-1的相对两侧分别设有支轴13-1,支轴13-1位于距坐板3宽度的三分之一位置处;坐板3的相对两侧分别设有动力箱9,两个动力箱9与坐板3连接起来构成n形结构;两个支轴13-1上分别同轴套接一个涡轮13-2,两个涡轮13-2分别与一个电动蜗杆13-3配合形成涡轮副;两个涡轮副分别安装在两个动力箱9上,为了限制坐板3的翻转角度,涡轮13-2上面没有设置全齿,这样使得电动蜗杆13-3与涡轮13-2配合时,涡轮13-2有一部分区域配合不上,即涡轮13-2不能带动坐板3进行360°翻转。
两个动力箱9的上端分别设有扶手5,两个动力箱9的底部分别设有滚轮14,位于同一动力箱9上的两个滚轮14,其中一个滚轮14为电动驱动轮(在一个电动马达的外部包裹一圈橡胶,构成电动驱动轮);另一个滚轮14为导向轮;可以是位于两个动力箱9前侧的两个滚轮14为电动驱动轮,也可以是位于两个动力箱9后侧的两个滚轮14为电动驱动轮。
动力箱9包括带腔的箱体9-1,箱体9-1内腔的相对两端分别设有腿体导向槽9-2,两个腿体9-3分别安装在两个腿体导向槽9-2内,箱体9-1的一侧设有盖板,盖板和箱体9-1装配在一起将两个腿体9-3分别嵌装在两个腿体导向槽9-2内,使腿体9-3能够沿着腿体导向槽9-2上下运动,两个腿体9-3的下端分别从两个腿体导向槽9-2的下端伸出箱体9-1;每个箱体9-1中的两个腿体9-3底部分别连接有滚轮14。两个腿体9-3中,其中一个腿体9-3为椅子的前腿体,前腿体沿着与竖直方向呈0~15°方位设置;另一个腿体9-3为椅子的后腿体,后腿体沿着与竖直方向呈0~30°方位设置。
箱体9-1上设有双输出轴电机a9-11,双输出轴电机a9-11的两个输出轴端部分别设有角齿轮a9-12,(图8给出了双输出轴电机a9-11的其中一个输出杆与其中一个腿体9-3配合的结构示意图;双输出轴电机a9-11的两个输出杆与两个腿体9-3连接结构相同),两个角齿轮a9-12分别与两个双齿圈齿轮9-13的其中一个齿圈(与角齿轮a9-12配合的该齿圈为角齿轮齿圈)啮合,两个双齿圈齿轮9-13中的另一个齿圈分别对应与两个齿条9-14啮合,两个齿条9-14分别对应设置在两条腿体9-3上;腿体导向槽9-2的下端靠近双齿圈齿轮9-13的一侧设有开口9-15,双齿圈齿轮9-13与从开口9-15处漏出的部分齿条9-14啮合。
坐板本体3的一端连接有背板7,背板7底部的相对两侧分别设有背板耳板10,坐板本体3的底部沿水平方向设有花键传动杆17;花键传动杆17从涡轮蜗杆减速机i15的涡轮中心孔中穿过,且花键传动杆17的两端分别与两个背板耳板10连接;为了使整个轮椅结构紧凑,在坐板本体3靠近背板7一端的相对两侧分别设有背板凹槽16,两个背板耳板10恰好嵌在两个背板凹槽16处,使背板7与坐板本体3能够紧凑的配合;
扶手5包括扶手本体5-1,扶手本体5-1下表面固定连接有两个立杆5-2,立杆5-2与扶手本体5-1垂直且沿竖直方向设置,两个立杆5-2之间设置有双输出电机ii5-8,双输出电机ii5-8的两输出端分别连接有动力杆5-9一端,动力杆5-9另一端设置有扶手锥齿轮5-10,扶手锥齿轮5-10与齿条5-11之间设置有转向传动齿轮5-12,两个立杆5-2的相对一侧均设置有齿条5-11,转向传动齿轮5-12设置有两圈齿圈,两圈齿圈同心设置,如图9所示,其中一齿圈与扶手锥齿轮5-10啮合,另一齿圈与齿条5-11啮合,双输出电机ii5-8、动力杆、扶手锥齿轮5-10、转向传动齿轮5-12和齿条5-11均设置在动力箱9中,动力箱9中各部件对应位置开设有与其形状相匹配的放置槽,立杆5-2底端和齿条5-11底端均伸入动力箱9中。
腿部支撑板11上端的相对两侧分别设有腿板耳板19,坐板3靠近腿部支撑板11的一端相对两侧分别设有腿板凹槽18,两个腿板耳板19分别嵌在两个腿板凹槽18处,坐板本体3底部的另一端沿水平方向设有腿板花键传动杆21,腿板花键传动杆21从涡轮蜗杆减速机ii20的涡轮中心孔中穿过,腿板花键传动杆21的两端分别与两个推板耳板19连接,腿部支撑板11的下端连接有脚踏板12,脚踏板12为一体式结构,使人脚踩上去十分平稳,脚踏板12可与腿部支撑板11固定连接,脚踏板12也可通过踏板传动轴与腿部支撑板11连接。
如图10~12所示,背板7包括背板本体7-1,背板本体7-1两侧均设置有长柄形状的托柄7-2,背板本体7-1中还设置有双输出电机iii7-3,双输出电机iii7-3两输出端分别连接有正丝丝杆7-4和反丝丝杆7-5,正丝丝杆7-4的正丝丝母7-6与一托柄7-2一端连接,反丝丝杆7-5的反丝丝母7-7与另一托柄7-2一端连接,正丝丝母7-6与一托柄7-2之间固定连接有托柄滑块7-14,反丝丝母7-7与另一托柄7-2之间也固定连接有托柄滑块7-14,托柄滑块7-14与托柄7-2的连接端设置有托柄轴座7-15,托柄7-2中设置有托柄电动涡轮副7-16,托柄电动涡轮副7-16的输出轴与托柄7-2固定连接,托柄电动涡轮副7-16的输出轴输出端设置在托柄轴座7-15上,托柄电动涡轮副7-16驱动托柄7-2绕托柄轴座7-15转动。背板本体7-1的下端与坐板本体3-1之间通过花键传动杆17连接。
背板本体7-1中设置有托架横担7-8,托架横担7-8为中空结构壳体,双输出电机iii7-3、正丝丝杆7-4、反丝丝杆7-5和滑块均设置在托架横担7-8中,双输出电机iii7-3位于托架横担7-8中部,两个托柄7-2对称设置,且两个托柄7-2与托架横担7-8垂直。
托架横担7-8表面固定有横担滑块7-9,背板本体7-1中固定有两个横担导轨7-10和横担丝杆电机7-11,两个横担导轨7-10分别靠近两个托柄7-2,横担滑块7-9嵌套在横担导轨7-10上,横担滑块7-9数量与横担导轨7-10对应,横担丝杆电机7-11驱动连接有横担丝杆7-12,横担丝杆7-12的横担丝母7-13与托架横担7-8固定连接,横担丝杆7-12与横担导轨7-10均沿背板本体7-1的长度方向设置。
背板本体7-1用于背部倚靠,相当于普通座椅结构的背板。托柄7-2用于在使用者腋下进行支承,对使用者提供一个上托力,且对使用者向两侧倾斜起到限制作用,避免使用者倾倒。双输出电机iii7-3用于同时驱动正丝丝杆7-4和反丝丝杆7-5,简化驱动结构。正丝丝杆7-4和反丝丝杆7-5均用于传动,调节两托柄7-2之间的距离。托柄滑块7-14使正丝丝母7-6、反丝丝母7-7分别与托柄7-2的连接更加稳固,托柄7-2移动时更加平稳,同时便于安装托柄轴座。托柄电动涡轮副7-16用于带动托柄7-2旋转,托柄的转动角度一般为90°。
采用实施例3的方案工作时,腿体9-3的升降原理为,双输出轴电机a9-11,带动角齿轮a9-12转动,角齿轮a9-12与双齿圈齿轮9-13的其中一个齿圈啮合,带动双齿圈齿轮9-13运动,从而使双齿圈齿轮9-13中的另一个齿圈与齿条9-14啮合传动,通过齿条9-14带动腿体9-3沿着腿体导向槽9-2做上下运动;对腿体9-3的高度进行调节。
扶手5的升降原理为:双输出电机ii5-8运行带动两动力杆转动,动力杆带动扶手锥齿轮5-10转动,由于扶手锥齿轮5-10与转向传动齿轮5-12啮合,转向传动齿轮5-12转动,又由于转向传动齿轮5-12与齿条5-11啮合,齿条5-11在竖直方向带动立杆5-2移动,实现扶手本体5-1的升降。
坐板3的翻转原理为:电动蜗杆13-3启动,通过电动蜗杆13-3与涡轮13-2配合形成的涡轮副带到支轴13-1转动,坐板本体3随着支轴13-1一起翻转。
实施例3与实施例1的区别在于,腿体9-3的升降驱动机构不同;扶手本体5-1中的立杆驱动机构不同;实施例3与实施例1实现的功能完全相同。
1.一种多功能轮椅,其特征在于:包括可如厕的坐板,坐板的相对两侧分别设有动力箱,两个动力箱的上端分别设有可升降的扶手,两个动力箱的底部分别设有滚轮,坐板的一端通过花键传动杆连接有背板,坐板的另一端连接腿部支撑板的上端,腿部支撑板的下端连接有脚踏板;
每个动力箱内相对两端分别倾斜设有腿体,腿体上连接有伸缩驱动机构,腿体的下端从动力箱体内部伸出;
坐板的相对两侧分别设有支轴,两个支轴分别连接一组驱动组件,两组驱动组件分别安装在两个动力箱上,两个动力箱与坐板连接起来呈n形结构;
背板上设有腋托。
2.根据权利要求1所述的一种多功能轮椅,其特征在于:所述坐板包括坐板本体,所述坐板本体上开设有便孔,所述便孔中设置有与其形状相适应的便孔盖板,所述便孔盖板与坐板本体转动连接,所述便孔盖板向下、向上翻转分别实现便孔的开、合;坐板本体中设置有盖板转轴,所述便孔盖板与盖板转轴连接。
3.根据权利要求2所述的一种多功能轮椅,其特征在于:所述便孔盖板与盖板转轴通过摆臂连接,所述摆臂一端与盖板转轴固定连接,所述摆臂另一端固定在便孔盖板下表面末端处,所述坐板本体上与摆臂的对应位置开设有摆臂转动槽,所述摆臂转动槽由坐板本体靠近便孔盖板末端的边缘开设至盖板转轴处,所述便孔盖板由一极限位置到另一极限位置的翻转过程中,所述摆臂经过摆臂转动槽。
4.根据权利要求1所述的一种多功能轮椅,其特征在于:所述伸缩驱动机构包括双输出轴电机a,双输出轴电机a的两个输出轴端部分别设有角齿轮a,两个角齿轮a分别与两个双齿圈齿轮的其中一个齿圈啮合,两个双齿圈齿轮中的另一个齿圈分别对应与两个齿条啮合,两个齿条分别对应设置在两条腿体上。
5.根据权利要求1所述的一种多功能轮椅,其特征在于:所述背板包括背板本体,背板本体上设有腋托;
所述腋托包括分别设置在背板本体相对两侧的托柄,所述背板本体中还设置有双输出电机iii,所述双输出电机iii两输出端分别连接有正丝丝杆和反丝丝杆,所述正丝丝杆的正丝丝母与一托柄一端连接,所述反丝丝杆的反丝丝母与另一托柄一端连接。
6.根据权利要求5所述的一种多功能轮椅,其特征在于:所述背板本体中设置有托架横担,所述托架横担为中空结构壳体,所述双输出电机iii、正丝丝杆和反丝丝杆均设置在托架横担中;
所述托架横担表面固定有横担滑块,所述背板本体中固定有横担导轨和横担丝杆电机,所述横担滑块嵌套在横担导轨上,所述横担丝杆电机驱动连接有横担丝杆,所述横担丝杆的横担丝母与托架横担固定连接,所述横担丝杆与横担导轨均沿背板本体的长度方向设置;
所述横担导轨设置有两个,两个所述横担导轨分别靠近两个托柄,所述横担滑块数量与横担导轨对应。
7.根据权利要求5所述的一种多功能轮椅,其特征在于:所述正丝丝母与一托柄之间固定连接有托柄滑块,所述反丝丝母与另一托柄之间也固定连接有托柄滑块;
所述托柄滑块与托柄的连接端设置有托柄轴座,所述托柄中设置有托柄电动涡轮副,所述托柄电动涡轮副的输出轴与托柄固定连接,所述托柄电动涡轮副的输出轴输出端设置在托柄轴座上,所述托柄电动涡轮副驱动托柄绕托柄轴座转动。
8.根据权利要求1所述的一种多功能轮椅,其特征在于:所述扶手包括扶手本体,所述扶手本体下表面相对两端分别设有中空的立杆,所述立杆与扶手本体垂直且沿竖直方向设置,所述立杆连接有立杆驱动机构,所述立杆驱动机构驱动立杆在竖直方向升降,所述立杆驱动机构设置在动力箱中,所述立杆底端伸入动力箱中。
9.根据权利要求8所述的一种多功能轮椅,其特征在于:所述立杆驱动机构包括扶手升降丝杆,扶手升降丝杆上同轴套接有丝杠螺母a,丝杠螺母a同轴设置在立杆的内壁上,所述扶手升降丝杆连接有电动齿轮箱。
10.根据权利要求8所述的一种多功能轮椅,其特征在于:所述立杆驱动机构包括设置在两个立杆之间的双输出电机ii,所述双输出电机ii的两输出端分别连接动力杆一端,所述动力杆另一端设置有扶手锥齿轮,两个所述立杆的相对一侧均设置有齿条,所述扶手锥齿轮与齿条之间设置有转向传动齿轮,所述转向传动齿轮设置有两圈齿圈,所述两圈齿圈同心设置,其中一所述齿圈与扶手锥齿轮啮合,另一所述齿圈与齿条啮合。
技术总结