专利名称：一种轮椅上下车装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及残疾人出行辅助用具，具体是一种轮椅上下车装置。该装置能很好解决下肢残障者户外出行独立由轮椅上下残障者专用车的问题。
背景技术：
据2006年第二次全国残疾人抽样调查发布的主要数据公报，我国各类残疾人总数达8296万人，残疾人占全国总人口的比例为6. 34%。肢体残疾人的人数为2412万人，占残疾人总人数的比重29. 07%。另外全国老龄委办公室公布数据显示，截至2011年底，中国60岁及以上老年人口已达1. 85亿人，占总人口的13. 7%。预计到2013年底，中国老年人口总数将超过2亿，到2025年，老年人口总数将超过3亿，2033年超过4亿。下肢残疾人与老年人的一个很大的障碍就是户外出行的能力减弱，更甚者可能无法行走。现在市面上已经出现与很多为下肢残疾人和老年人设计出行工具，比如轮椅、残疾人乘坐的汽车、坡道式轮椅手推升降机和改装的残疾人车等等。但轮椅适用于短途，汽车适用于长途，但在下肢残疾人使用过程中，如由轮椅上下汽车，仍需要正常人的辅助，他们只能在一定程度上缓解自身的困难，与满足他们的需求还有很远的距离。要想解决由轮椅自动上下车这一难题，必须开发设计出一种能够充分适应残疾人自身条件的外出乘车装置，以方便乘坐轮椅的下肢残障者户外出行。在申请人检索的范围内，尚未发现与本发明轮椅上下车装置紧密相关的文献。
发明内容
针对现有技术不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种轮椅上下车装置，该装置属于下肢残障者专用车的配套用品，可以使下肢残障者在没有其他人的协助下，既可以自行轻松完成由电动轮椅的上下车，又可以保证下肢残障者与电动轮椅不分离，并具有结构简单，安全可靠，维护方便，制造成本低，使用范围广等优点。本发明解决所述技术问题的技术方案是设计一种轮椅上下车装置，其特征在于该装置主要包括动平台、悬台架、滑块导向支链、第一中间支链、第二中间支链、轮椅定位紧固装置、滑块、机架和电动推杆，其整体结构布局是在滑块与机架之间由滑块导向支链连接，在悬台架与滑块之间由第一中间支链和第二中间支链两条支链对称连接，在动平台和悬台架之间由动平台导向支链连接，轮椅定位紧固装置安装在动平台上，用于与电动轮椅连接，电动推杆连接在悬台架与滑块之间；所述的滑块导向支链由支撑座、轴肩、螺纹套、横向丝杠、悬架、右电机、右减速器、轴承和横向导向轨道组成，螺纹套与滑块固连在一起，横向丝杠两端安装在机架和支撑座上，横向丝杠与支撑座之间、横向丝杠与机架之间由能够承受轴向力的轴承配合连接，悬架与机架固连在一起，右电机与悬架之间、右减速器与悬架之间、支撑座与机架之间由销钉连接;所述的第一中间支链和第二中间支链结构相同，均包括结构相同的上下两个连接臂，上下两个连接臂与悬台架和滑块构成一个平行四边形机构，两个平行四边形机构结构一样，构成双平行四边形机构；电动推杆平行安装在对称的两个平行四边形机构中间；所述的动平台导向支链由左电机、左减速器、纵向丝杠、螺纹孔和纵向导向轨道组成，螺纹孔与滑块固连在一起，纵向丝杠的一端与左减速器相连，另一端直接与螺纹孔相连，纵向丝杠与左减速器之间由能够承受轴向力的轴承配合连接，左电机与悬台架之间、左减速器与悬台架之间由销钉连接；动平台导向支链由固定在悬台架上的左电机驱动，动平台与悬台架之间设有纵向导向轨道；所述的轮椅定位紧固装置由扶手、定位挡板、轮椅导向槽、前侧凸台、前侧定位销、控制手柄、后侧定位销和后侧凸台组成；在动平台上设有两个轮椅导向槽，其之间的宽度与电动轮椅轮胎之间的宽度相等，定位挡板安装在导向槽的端面，该位置可以使前侧凸台上的前侧定位销与后侧凸台上的后侧定位销正好进入电动轮椅上相对应的定位孔中；前侧凸台和后侧凸台各为两个，分别对称的安装在动平台的两侧，其中两后侧凸台的距离大于两前侧凸台之间的距离；控制手柄安装在动平台上，与前、后侧定位销连接。与现有技术相比，本发明轮椅上下车装置采用双平行四边形机构，具有的优点是，在保证滑块水平的情况下，四个连接臂的角位移、角速度和角加速度始终方向相同，大小相等。连杆上任意一点的轨迹为圆，其半径等于连接臂的长度，在运动过程中四个连接臂不会发生干涉现象，悬台架的运动为一平动过程，一直保持水平状态。同时由两个平行四边形配合使用，悬台架在运动过程中不会发生翻转，也保证了动平台水平运动的稳定性。本发明设计的轮椅上下车装置可以使下肢残障者在没有其他人的协助下，既可以使下肢残障者自行轻松完成上下车，又可以保证下肢残障者与电动轮椅不分离。所有操作均由使用者独立完成，无需其他人帮助，且使用者不用离开电动轮椅。本发明上下车装置具有如下优点1.自动运行。当下肢残障者将电动轮椅停放在动平台上时，上下车装置可自动将其送到指定位置，消除上下车的困难，彻底解决他们独立户外出行的障碍问题。2.安全平稳可靠。由于上下车装置动作平缓，稳定性好，具有自动锁紧功能，能有效地防止上下车装置在意外断电后下滑，安全性高，下肢残障者在使用过程中不会产生恐惧感。3.无污染。上下车装置驱动均采用电驱动，不会对外界环境造成污染。4.具有结构简单，安全可靠，维护方便，制造成本低，使用范围广等优点。
图1是本发明轮椅上下车装置一种实施例的整体结构示意图；图2是本发明轮椅上下车装置一种实施例的动平台在最低端时的俯视结构示意图；图3是本发明轮椅上下车装置一种实施例的滑块横向导向支链局部结构示意图；图4是本发明轮椅上下车装置一种实施例的双平行四边形机构局部结构示意图；图5是本发明轮椅上下车装置一种实施例的动平台局部结构示意图；图6是本发明轮椅上下车装置一种其他实施例的结构示意图；图7是本发明轮椅上下车装置一种实施例的动平台在运动过程中三个特殊位置的状态结构示意图；其中，图7a是本发明轮椅上下车装置一种实施例的动平台在最低端时的主视状态结构示意图；图7b是本发明轮椅上下车装置一种实施例的动平台上升到与汽车底盘等高时的主视状态结构示意图；图7c是本发明轮椅上下车装置一种实施例的动平台运动到驾驶舱位置时的主视状态结构示意图。
具体实施例方式下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明。本发明设计的轮椅上下车装置(简称装置，参见图1 一 7)，适用于下肢残障者轮椅上下专用车使用，其特征在于该装置包括动平台1、悬台架2、滑块导向支链3、第一中间支链4、第二中间支链5、动平台导向支链6、轮椅定位紧固装置7、滑块8、机架9和电动推杆10。其整体结构布局是在滑块8与机架9之间由滑块导向支链3连接，在悬台架2与滑块8之间由第一中间支链4和第二中间支链5两条支链对称连接，在动平台I和悬台架2之间由动平台导向支链6连接，轮椅定位紧固装置7安装在动平台I上，用于与电动轮椅连接，电动推杆10连接在悬台架2与滑块8之间。所述的滑块导向支链3由支撑座31、轴肩32、螺纹套33、横向丝杠34、悬架35、右电机36、右减速器37、轴承38和横向导向轨道39组成，螺纹套33与滑块8固连在一起，横向丝杠34两端安装在机架9和支撑座31上，横向丝杠34跟支撑座31之间、横向丝杠34跟机架9之间由能够承受轴向力的轴承38配合连接，悬架35与机架9固连在一起，右电机36与悬架35之间、右减速器37与悬架35之间、支撑座31与机架9之间由销钉连接(参见图3)。滑块导向支链3由固定在悬架35上的右电机36驱动,利用丝杠传动原理,通过右电机36带动横向丝杠34旋转，从而实现滑块8在机架9上横向水平运动，同时滑块8与机架9之间设有横向导向轨道39，防止滑块8在机架9上运动时发生水平方向上的摆动。所述的第一中间支链4和第二中间支链5结构相同，均包括结构相同的上下两个连接臂，即第一中间支链4包括左上连接臂41和左下连接臂42，第二中间支链5包括右上连接臂51和右下连接臂52，所述左上连接臂41和左下连接臂42与悬台架2和滑块8构成一个平行四边形机构，同理，所述右上连接臂51和右下连接臂52与悬台架2和滑块8也构成一个平行四边形机构，两个平行四边形机构结构一样，构成双平行四边形机构；所述电动推杆10平行安装在对称的两个平行四边形机构中间(参见图4)。第一中间支链4和第二中间支链5均由固定在悬台架2和滑块8之间的电动推杆10驱动，利用平行四边形机构运动原理，在保证滑块8水平状态的情况下，悬台架2始终处于水平状态。所述电动推杆10带动所述四个连接臂以连接臂与滑块8相连的铰链为支点转动，从而实现悬台架2的上下运动。所述的动平台导向支链6由左电机61、左减速器62、纵向丝杠63、螺纹孔64和纵向导向轨道65组成，螺纹孔64与动平台I固连在一起，纵向丝杠63 —端与左减速器62相连，一端直接与螺纹孔64相连，纵向丝杠63与左减速器62之间由能够承受轴向力的轴承配合连接，左电机61与悬台架2之间、左减速器62与悬台架2之间由销钉连接(参见图5)。动平台导向支链6由固定在悬台架2上的左电机61驱动，利用丝杠传动原理，通过左电机61带动纵向丝杠63旋转，从而实现动平台I在悬台架2上纵向水平运动，即实现驾驶座的前后位置调整，动平台I与悬台架2之间设有纵向导向轨道65，防止动平台I在悬台架2上运动时发生水平方向上的摆动。所述的轮椅定位紧固装置7由扶手71、定位挡板72、轮椅导向槽73、前侧凸台74、前侧定位销75、控制手柄76、后侧定位销77和后侧凸台78组成。在动平台I上设有两个轮椅导向槽73，其之间的宽度与本设计的辅助设备(可配套)电动轮椅轮胎之间的宽度相等，规定电动轮椅在动平台I上的行走路线。下肢障碍者在电动轮椅驶向动平台I时抓住扶手71协助电动轮椅进入轮椅导向槽73，定位挡板72控制电动轮椅在动平台I上运动的最前方的位置，当电动轮椅前轮与定位挡板72接触时，处于最前方，此时前侧凸台74上的前侧定位销75与后侧凸台78上的后侧定位销77正好进入电动轮椅上相对应的定位孔中。前侧凸台74和后侧凸台78各为两个，分别对称的安装在动平台I的两侧，其中两后侧凸台74的距离大于两前侧凸台77之间的距离(参见图5)，防止电动轮椅在进入动平台I时，前侧定位销75进入电动轮椅后侧的定位孔中。控制手柄76是具有控制动平台I与电动轮椅连接关系的装置，安装在动平台I上，与前、后侧定位销75、77连接，向前扳动控制手柄76，前侧定位销75进入前侧凸台74，后侧定位销77进入后侧凸台78，实现电动轮椅与动平台I分离；向后扳动控制手柄76，夹紧前侧定位销75和后侧定位销77，实现电动轮椅与动平台I固定。轮椅定位紧固装置7可以保证在运动过程中电动轮椅与动平台I一直处于固连状态。本发明上下车装置为三自由度串联机构。三个方向的运动包括滑块8在机架9上的横向水平运动；悬台架2的上下运动；动平台I在悬台架2上的纵向水平运动。其中滑块8在机架9上的横向水平运动的动力由右电机36提供，悬台架2的上下运动由电动推杆10提供，动平台I在悬台架2上的纵向运动的动力由左电机61提供。其特征在于该机构最终能够实现动平台I的横向、纵向和上下方向的平稳运动，且均采用电驱动，对外界环境无污染。本发明装置的另一种实施例结构是所述滑块导向支链3由安装在滑块8和机架9之间的右电动推杆12取代(参见图6)。本发明上下车装置工作原理和操作过程如下假设初始位置为专用车与电动轮椅均停放在路面上，上下车装置在专用车内部(参见图7c)。下肢残障者将电动轮椅移动到专用车侧门位置，操作遥控器，打开车门，启动右电机36，带动横向丝杠34转动，通过滑块导向支链3将横向丝杠34的转动转化成滑块8沿横向导向轨道39的向左水平运动，当滑块8移动到左侧支撑座31位置时停止运动(参见图7b)，然后通过第一中间支链4、第二中间支链5及电动推杆10驱动实现悬台架2向下移动，当悬台架2运动到其下表面与地面接触时停止运动(参见图7a)，装置完成下车运动；下肢残障者坐在电动轮椅上，抓住扶手71，通过坡台66使电动轮椅的轮胎与动平台I上的轮椅导向槽73对准，使电动轮椅在动平台I上实现定向运动；当电动轮椅最前端与定位挡板72接触时，停止运动，恰巧此时前侧凸台74上的前侧定位销75与后侧凸台78上的后侧定位销77进入对应电动轮椅上的定位孔中，将控制手柄76向后扳动最低位置时实现夹紧，从而完成电动轮椅与动平台I固定；通过第一中间支链4、第二中间支链5及电动推杆10驱动实现悬台架2向上运动，当悬台架2运动到其下表面与机架9上表面在同一水平面时停止向上运动(参见图7b)。然后启动右电机36，通过滑块导向支链3将横向丝杠34的转动转化成滑块8沿横向导向轨道39的向右水平移动，当悬台架2移动到驾驶舱位置时停止运动(参见图7c)，机构实现上车运动；关闭车门，然后启动左电机61，通过动平台导向支链6将纵向丝杠63的转动转化成动平台I沿纵向导向轨道65的纵向水平运动，从而实现驾驶座(即电动轮椅)前后位置调整。调整完毕，下肢残障者就可以自己驾驶汽车进行长距离的户外出行了。当达到目的地后，下肢残障者可以重复上述过程，使下肢残障者完成下车，并使机构复位。当电动轮椅脱离专用车后，下肢残障者就可以短距离的自由活动了。本发明轮椅上下车装置安装在驾驶座和副驾驶座位置，下肢残障者坐在电动轮椅上，通过操作遥控器，即可完成悬台架的上下运动、悬台架的横向水平运动和动平台纵向水平运动，方便电动轮椅由侧门进入专用车内并进行电动轮椅前后位置调整，实现下肢障碍者独立上下专用车。需要说明的是，本发明装置所述的“上、下”、“前、后”、“左、右”等零部件的安装方位词是依据附图所示而言的，只具有相对性，或者仅是为了叙述方便，不代表该安装位置的唯一性和必须性。本发明装置的实施例完全可以根据需要做非本质的适当地调整和变化。本发明未述及之处适用于现有技术。
权利要求
1.一种轮椅上下车装置，其特征在于该装置主要包括动平台、悬台架、滑块导向支链、第一中间支链、第二中间支链、轮椅定位紧固装置、滑块、机架和电动推杆，其整体结构布局是在滑块与机架之间由滑块导向支链连接，在悬台架与滑块之间由第一中间支链和第二中间支链两条支链对称连接，在动平台和悬台架之间由动平台导向支链连接，轮椅定位紧固装置安装在动平台上，用于与电动轮椅连接，电动推杆连接在悬台架与滑块之间； 所述的滑块导向支链由支撑座、轴肩、螺纹套、横向丝杠、悬架、右电机、右减速器、轴承和横向导向轨道组成，螺纹套与滑块固连在一起，横向丝杠两端安装在机架和支撑座上，横向丝杠与支撑座之间、横向丝杠与机架之间由能够承受轴向力的轴承配合连接，悬架与机架固连在一起，右电机与悬架之间、右减速器与悬架之间、支撑座与机架之间由销钉连接；所述的第一中间支链和第二中间支链结构相同，均包括结构相同的上下两个连接臂，上下两个连接臂与悬台架和滑块构成一个平行四边形机构，两个平行四边形机构结构一样，构成双平行四边形机构；电动推杆平行安装在对称的两个平行四边形机构中间； 所述的动平台导向支链由左电机、左减速器、纵向丝杠、螺纹孔和纵向导向轨道组成，螺纹孔与滑块固连在一起，纵向丝杠的一端与左减速器相连，另一端直接与螺纹孔相连，纵向丝杠与左减速器之间由能够承受轴向力的轴承配合连接，左电机与悬台架之间、左减速器与悬台架之间由销钉连接；动平台导向支链由固定在悬台架上的左电机驱动，动平台与悬台架之间设有纵向导向轨道； 所述的轮椅定位紧固装置由扶手、定位挡板、轮椅导向槽、前侧凸台、前侧定位销、控制手柄、后侧定位销和后侧凸台组成；在动平台上设有两个轮椅导向槽，其之间的宽度与电动轮椅轮胎之间的宽度相等，定位挡板安装在导向槽的端面，该位置可以使前侧凸台上的前侧定位销与后侧凸台上的后侧定位销正好进入电动轮椅上相对应的定位孔中；前侧凸台和后侧凸台各为两个，分别对称的安装在动平台的两侧，其中两后侧凸台的距离大于两前侧凸台之间的距离；控制手柄安装在动平台上，与前、后侧定位销连接。
全文摘要
本发明公开一种轮椅上下车装置，其特征在于该装置主要包括动平台、悬台架、滑块导向支链、第一中间支链、第二中间支链、轮椅定位紧固装置、滑块、机架和电动推杆，其整体结构布局是在滑块与机架之间由滑块导向支链连接，在悬台架与滑块之间由第一中间支链和第二中间支链两条支链对称连接，在动平台和悬台架之间由动平台导向支链连接，轮椅定位紧固装置安装在动平台上，用于与电动轮椅连接，电动推杆连接在悬台架与滑块之间；所述第一中间支链和第二中间支链结构相同，构成双平行四边形机构；在保证滑块水平的情况下，悬台架的运动为一平动过程，一直保持水平状态，同时两个平行四边形配合使用，也保证了动平台水平运动的稳定性。
文档编号B60R3/00GK103057479SQ20121057529
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者张顺心, 孙春福, 史学政, 杨鹏, 卞学良, 崔少杰, 王宝印 申请人:河北工业大学