[发明专利]多功能四轮驱动式电动轮椅

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械类，具体涉及一种为下肢瘫痪或行动不便的人使用的多功能四轮驱动式电动轮椅。

背景技术

由于交通事故、工伤和疾病等原因，特别是近几年自然灾害的日益频繁和局部冲突的日益加剧，近年来残疾人的数量显著增加，其中肢体残疾人数从二十年前的877万人增至2412万人，同时与其他国家相比，我国人口老龄化程度高，已逐步进入老龄化社会。许多大城市，如上海、北京，老年人的比例已接近20％。所以对残疾人用代步工具的要求越来越迫切，现有的商用轮椅基本上是由使用者本人或他人完成行走的功能，但是存在较大的不便，首先是无法解决上楼和下楼问题；其次，复杂路况条件下行动困难，安全系数低；第三，爬坡能力低，使用范围受限；第四，电动代步工具的转弯半径过大，对使用空间要求高；第五，座椅姿态固定，长时间乘坐容易疲劳不舒服。

发明内容

本发明的目的是提供一种转弯半径小，爬坡能力强，复杂路况适应性好，轮椅姿态可自由调整，并且由使用者独立操纵，能够上下楼的多功能四轮驱动式电动轮椅。

本发明的技术方案是：一种多功能四轮驱动式电动轮椅由六面呈框架结构的支架，置于支架上方的座椅、左右对称安装在支架下方的行走机构、左右对称安装在支架中部的驱动装置、置于座椅上的手动操作装置组成，其特征在于：组成中还包括姿态控制机构，该机构由调姿减速器、力矩分配器、姿态调整装置和制动装置组成；

所述的行走机构由主轴、固定在主轴一端的大链轮、安装在主轴另一端的行星减速箱、安装在行星减速箱侧面的两个行走轮组成，所述行星减速箱由悬臂式箱体、置于箱体内并固定在主轴上的太阳轮及其两侧与之相啮合的过渡齿轮和与过渡齿轮相啮合的行星齿轮轴组成，其中行走轮固定在行星齿轮轴的输出端；

所述的驱动装置由光电编码器、微型失电制动器、直流电机、微型减速器和手动离合器依次组装而成，其中微型减速器的动力输出轴轴端固定有小链轮，并通过链条与行走机构中的大链轮连接，该装置与手动操作装置电连接；

所述调姿减速器由固定在支架上的箱体、设置于箱体内的T字型空心轴、固定在空心轴外径上的减速大齿轮、及与减速大齿轮相啮合的第一双联齿轮轴、与第一双联齿轮轴相啮合的第二双联齿轮轴组成，其中空心轴内置有行走机构的主轴，空心轴轴头固定在悬臂式箱体上，左右对称的第二双联齿轮轴分别和与力矩分配器相连接的左连接齿轮轴和右连接齿轮轴相啮合；

所述的力矩分配器由筒形壳体、固定在壳体两端的支撑端盖、置于壳体内的两个输出伞齿轮和与之相对称啮合并安装在螺纹轴上的传动伞齿轮及固定在壳体外壁上的大调姿齿轮组成，其中，两个输出伞齿轮分别固定在与调姿减速器相连接的左连接齿轮轴和右连接齿轮轴的轴端；

所述姿态调整装置由微型光电编码器、与之相连接的空心杯直流电机、与之相连接的行星减速器、电磁离合器、调姿轴及其通过轴承安装在调姿轴上的调姿小齿轮组成，其中，行星减速器和电磁离合器分别固定在调姿支座的两侧，调姿轴的一端连接在行星减速器的输出轴轴端，另一端与固定于支架上的轴承座相连，调姿轴上的调姿小齿轮与力矩分配器上的调姿大齿轮相啮合，同时调姿小齿轮的大端面与电磁离合器的衔铁相连，该装置与手动操作装置电连接；

所述制动装置由电磁制动器、制动座、制动轴和制动齿轮组成，其中电磁制动器和制动座分别安装在调姿支座的两侧、制动轴通过轴承置于制动座内，其一端安装与调姿大齿轮相啮合的制动齿轮，另一端与电磁制动器连接；

所述的手动操作装置由操作手柄、按键、微型处理器及驱动电路组成，该装置由安装在支架后方的蓄电池组供电。

所述座椅的下方安装有测倾仪。

本发明具有如下有益效果：本发明采用双行星轮机构组成行走机构，利用力矩分配器平均分配左、右两侧行走机构的受力；姿态调整装置输出经力矩分配器和左、右两侧的调姿减速器将调姿力矩平均分配并放大后传递到左、右两侧行走机构的主体，从而调整轮椅整体位姿，同时调姿控制机构的调整装置上设置的电磁制动器和电磁离合器相互配合可以实现轮椅位姿保持及行走与上下楼模式的切换。通过以上述机构的共同作用，本发明可以实现以下功能：第一、乘坐者独立上楼；第二、乘坐者独立下楼；第三、复杂路面确保四轮支撑，安全性高；第四、爬坡能力强，最大爬坡角度大于30度；第五、零半径转弯，占用活动空间小；第六、无级调速功能，可以手动控制行走速度；第七、掉电和意外故障保护和行走功能；第八、轮椅姿态自由调整，满足不同乘坐者的使用要求；本发明基于模块化设计，安装调试方便，维修快捷，可以通过不同模块的配合实现功能搭配，为不同用户量身定做其满意的服务类型。