本發(fā)明涉及機械設(shè)計領(lǐng)域，具體是一種面對樓梯運動式爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著老齡化社會的到來和殘疾人數(shù)量的增加，輪椅在老年人及殘疾人的生活中發(fā)揮的作用越來越重要，生活中處處可見的樓梯限制了普通輪椅的使用。因此人們先后研制了各種各樣的爬樓輪椅。但這些輪椅有一個共同的缺陷——爬樓輪椅在爬樓時乘坐者是背部面向前進方向的，而不是我們習慣乘坐輪椅的面對樓梯方向。這樣增大了乘坐者的盲區(qū)，使得乘坐者不能很方便的觀察地形，進而大大增加了輪椅爬樓過程的不安全因素，降低了乘坐者的安全感。造成這一不足的主要原因是現(xiàn)有固結(jié)式腳踏板對輪椅實現(xiàn)面對樓梯爬樓功能的不適應(yīng)。所以爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)應(yīng)該能隨輪椅的運動狀態(tài)而改變姿態(tài)，因此有必要設(shè)計一種適用于爬樓輪椅面對樓梯爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)。申請?zhí)?01420755857.X公開了一種輪椅腳踏板機構(gòu)，包括腳踏板、輪椅本體上設(shè)置的套管和可向下套裝于該套管的腿靠管，所述腳踏板與該腿靠管連接，所述套管中設(shè)有一橫桿，所述腿靠管與套管套裝的端部設(shè)有一可卡設(shè)于該橫桿上的卡口，所述腳踏板邊緣上設(shè)有一連接塊，所述腿靠管可從該連接塊中部穿過，該腿靠管上設(shè)有限位孔，所述連接塊上橫向設(shè)有與該限位孔對應(yīng)的長通孔，該長通孔和限位孔之間通過一栓桿連接。該機構(gòu)具有調(diào)節(jié)腳踏板高度的功能，但是該機構(gòu)只能通過手動調(diào)節(jié)腳踏板高度，可適用于一般輪椅無法滿足爬樓輪椅實現(xiàn)面對樓梯爬樓方式對腳踏板的使用要求。

申請?zhí)?00620122901.9公開了一種輪椅腳踏板機構(gòu)，該機構(gòu)包括踏板固定座組、氣彈簧總成、踏板滑塊組及腳踏板總成，踏板固定座組固定在輪椅車車架的前端，腳踏板總成固定在踏板滑塊組上，踏板滑塊組與踏板固定座組上下滑動配合，氣彈簧總成的上端與踏板固定座組連接，下端與踏板滑塊組連接接。該機構(gòu)在一定壓力作用下以水平姿勢下降，直至觸地停止，壓力消除或減小后又會自動上升復(fù)位，但是該機構(gòu)只能使腳踏板以水平姿勢上升或者下降，無法滿足爬樓輪椅面對樓梯爬樓方式對腳踏板的使用要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種面對樓梯運動式爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)，該機構(gòu)通過改變自身構(gòu)型可以組成三種不同的結(jié)構(gòu)，分別對應(yīng)于爬樓輪椅面對樓梯上、下臺階以及平坦地面的三種狀態(tài)。該機構(gòu)能夠很好的解決輪椅在面對樓梯上下臺階或越障過程中的爬樓輪椅腳踏板與樓梯臺階干涉問題，在輪椅的上下爬樓梯過程中，該機構(gòu)能夠隨時根據(jù)輪椅座椅的姿態(tài)進行調(diào)整，實現(xiàn)面對樓梯上下樓，并且具有運動靈活，安全性高，穩(wěn)定性好，價格便宜，操作方便的特點。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種面對樓梯運動式爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)，其特征在于該機構(gòu)由升降機構(gòu)和限位調(diào)節(jié)機構(gòu)組成；

所述升降機構(gòu)包括腳踏板、踏板角度限位銷、踏板高度調(diào)節(jié)桿、卡槽左軌道、齒條、齒輪、電機、蝸輪蝸桿減速器、卡槽右軌道、連架桿、踏板調(diào)節(jié)架、踏板高度調(diào)節(jié)孔、踏板卡槽、踏板連桿和踏板角度調(diào)節(jié)孔；所述卡槽左軌道和卡槽右軌道對稱安裝在輪椅機架上；所述蝸輪蝸桿減速器固定安裝于輪椅機架上；所述升降電機安裝于蝸輪蝸桿減速器上；所述齒輪安裝于蝸輪蝸桿減速器的輸出軸端；所述齒條一端面與齒輪嚙合，另一端面與踏板卡槽的一端面緊固為整體，齒條與踏板卡槽緊固后的整體的兩側(cè)面均具有凹槽，分別與卡槽左軌道和卡槽右軌道配合；所述踏板卡槽另一端面具有多個卡槽位；所述踏板調(diào)節(jié)架上不同位置處開有至少一個踏板高度調(diào)節(jié)孔和至少一個踏板角度調(diào)節(jié)孔；所述腳踏板與踏板連桿連接；所述踏板連桿上安裝有角度限位銷，與踏板角度調(diào)節(jié)孔配合；所述踏板連桿通過踏板高度調(diào)節(jié)桿安裝在踏板調(diào)節(jié)架上，踏板高度調(diào)節(jié)桿放置在踏板卡槽中，將踏板調(diào)節(jié)架與踏板卡槽連接；踏板高度調(diào)節(jié)桿與踏板高度調(diào)節(jié)孔配合；

所述限位調(diào)節(jié)機構(gòu)包括座椅連接塊、第一扭簧、第一轉(zhuǎn)軸、第一限位銷、撥叉桿、第二轉(zhuǎn)軸、第三轉(zhuǎn)軸、第二扭簧、第二限位銷、第一連桿、第二連桿和支架滑槽；所述座椅連接塊與輪椅座椅固定連接；所述支架滑槽與輪椅機架固定連接；所述第一轉(zhuǎn)軸一端與座椅連接塊連接，另一端與第二連桿連接，中間外部嵌套有第一扭簧；所述第一扭簧的一端與座椅連接塊連接，另一端與第二連桿連接；所述第一限位銷固定在座椅連接塊上；所述第二轉(zhuǎn)軸一端與撥叉桿連接，中間穿過第一連桿，另一端與第二連桿連接；所述撥叉桿與第一連桿固定連接，撥叉桿端部具有限位結(jié)構(gòu)；所述第三轉(zhuǎn)軸一端安裝在支架滑槽內(nèi)，中間穿過第一連桿，中間外部嵌套有第二扭簧，另一端與踏板調(diào)節(jié)架連接，第二扭簧位于第一連桿和踏板調(diào)節(jié)架之間；所述第二扭簧的一端與第一連桿連接，另一端與踏板調(diào)節(jié)架連接；所述第二限位銷固定在第一連桿上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果在于：該腳踏板機構(gòu)可以實現(xiàn)爬樓輪椅面對樓梯爬樓。在爬樓輪椅上下樓過程中隨輪椅座椅狀態(tài)的不同可以進行實時的調(diào)節(jié)腳踏板機構(gòu)的狀態(tài)以適應(yīng)爬樓輪椅上下樓的需要，避免了腳踏板與樓梯臺階干涉，從而提高了爬樓輪椅的靈活性和安全性，既可以滿足越障時調(diào)節(jié)要求，又可以滿足不同身高乘坐者的使用要求，提高輪椅的舒適性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明面對樓梯運動式爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)一種實施例的整體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明面對樓梯運動式爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)一種實施例的升降機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明面對樓梯運動式爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)一種實施例的限位調(diào)節(jié)機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明面對樓梯運動式爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)一種實施例的踏板卡槽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明面對樓梯運動式爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)一種實施例的爬樓輪椅在平坦地面運動時的工作示意圖；

圖6是本發(fā)明面對樓梯運動式爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)一種實施例的爬樓輪椅面對樓梯下樓時的工作示意圖；

圖7是本發(fā)明面對樓梯運動式爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)一種實施例的爬樓輪椅面對樓梯上樓時的工作示意圖；(圖中：1、座椅連接塊；2、第一扭簧；3、第一轉(zhuǎn)軸；4、第一限位銷；5、撥叉桿；6、第二轉(zhuǎn)軸；7、支架滑槽；8、第三轉(zhuǎn)軸；9、第二扭簧；10、第二限位銷；11、第一連桿；12、第二連桿；13、腳踏板；14、踏板角度限位銷；15、踏板高度調(diào)節(jié)桿；16、卡槽左軌道；17、齒條；18、齒輪；19、電機；20、蝸輪蝸桿減速器；21、卡槽右軌道；22、連架桿；23、踏板調(diào)節(jié)架；24、踏板高度調(diào)節(jié)孔；25、踏板卡槽；26、踏板連桿；27、踏板角度調(diào)節(jié)孔；28、輪椅機架；29、輪椅座椅)

具體實施方式

下面給出本發(fā)明的具體實施例。具體實施例僅用于進一步詳細說明本發(fā)明，不限制本申請權(quán)利要求的保護范圍。

本發(fā)明提供了一種面對樓梯運動式爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)(參見圖1-4，簡稱機構(gòu))，由升降機構(gòu)和限位調(diào)節(jié)機構(gòu)組成；

所述升降機構(gòu)包括腳踏板13、踏板角度限位銷14、踏板高度調(diào)節(jié)桿15、卡槽左軌道16、齒條17、齒輪18、電機19、蝸輪蝸桿減速器20、卡槽右軌道21、連架桿22、踏板調(diào)節(jié)架23、踏板高度調(diào)節(jié)孔24、踏板卡槽25、踏板連桿26和踏板角度調(diào)節(jié)孔27；所述卡槽左軌道16和卡槽右軌道21通過螺釘對稱安裝在輪椅機架28上；所述蝸輪蝸桿減速器20通過螺釘固定安裝于輪椅機架28上，一方面蝸輪蝸桿減速器20可以起到降低轉(zhuǎn)速提升扭矩的作用，另一方面蝸輪蝸桿減速器20的自鎖功能可以保證在斷電的情況下保持腳踏板13的高度；所述升降電機19安裝于蝸輪蝸桿減速器20上；所述齒輪18安裝于蝸輪蝸桿減速器20的輸出軸端；所述齒條17一端面與齒輪18嚙合，另一端面通過螺釘與踏板卡槽25的一端面緊固為整體，齒條17與踏板卡槽25緊固后的整體的兩側(cè)面均具有凹槽，分別與卡槽左軌道16和卡槽右軌道21配合，齒條17與踏板卡槽25緊固后的整體能夠沿卡槽左軌道16和卡槽右軌道21運動；所述踏板卡槽25另一端面具有多個卡槽位，用于安放踏板高度調(diào)節(jié)桿15，以滿足不同情況使用者的要求；齒輪18與齒條17將電機19的動力傳遞給踏板卡槽25帶動踏板高度調(diào)節(jié)桿15在卡槽左軌道16與卡槽右軌道21內(nèi)上下移動；所述踏板調(diào)節(jié)架23上不同位置處開有至少一個踏板高度調(diào)節(jié)孔24和至少一個踏板角度調(diào)節(jié)孔27，用于調(diào)節(jié)腳踏板角度和高度，以滿足不同情況使用者的要求；所述腳踏板13通過螺栓與踏板連桿26連接；

所述踏板連桿26上安裝有角度限位銷14，與踏板角度調(diào)節(jié)孔27配合，起到調(diào)節(jié)腳踏板17角度的作用；所述踏板連桿26通過踏板高度調(diào)節(jié)桿15安裝在踏板調(diào)節(jié)架23上，進而將踏板調(diào)節(jié)架23與腳踏板13連接在一起；踏板高度調(diào)節(jié)桿15放置在踏板卡槽25中，將踏板調(diào)節(jié)架23與踏板卡槽25連接；踏板高度調(diào)節(jié)桿15與踏板高度調(diào)節(jié)孔24配合，起到調(diào)節(jié)腳踏板13高度的作用；

所述限位調(diào)節(jié)機構(gòu)包括座椅連接塊1、第一扭簧2、第一轉(zhuǎn)軸3、第一限位銷4、撥叉桿5、第二轉(zhuǎn)軸6、支架滑槽7、第三轉(zhuǎn)軸8、第二扭簧9、第二限位銷10、第一連桿11和第二連桿12；所述座椅連接塊1與輪椅座椅29固定連接；所述支架滑槽7與輪椅機架28固定連接；所述第一轉(zhuǎn)軸3一端與座椅連接塊1連接，另一端與第二連桿12連接，中間外部嵌套有第一扭簧2；所述第一扭簧2的一端與座椅連接塊1連接，另一端與第二連桿12連接，產(chǎn)生扭力；所述第一限位銷4固定在座椅連接塊1上，起到限制座椅連接塊1與第二連桿12之間角度的作用；所述第二轉(zhuǎn)軸6一端與撥叉桿5連接，中間穿過第一連桿11，另一端與第二連桿12連接；所述撥叉桿5通過銷釘與第一連桿11固定連接，撥叉桿5端部具有限位結(jié)構(gòu)，起到限制第一連桿11與第二連桿12之間角度的作用；所述第三轉(zhuǎn)軸8一端通過軸承安裝在支架滑槽7內(nèi)，支架滑槽7限制第三轉(zhuǎn)軸8只能沿豎直面上下移動，中間穿過第一連桿11，中間外部嵌套有第二扭簧9，另一端與踏板調(diào)節(jié)架23連接，第二扭簧9位于第一連桿11和踏板調(diào)節(jié)架23之間；所述第二扭簧9的一端與第一連桿11連接，另一端與踏板調(diào)節(jié)架23連接，產(chǎn)生扭力，當腳踏板機構(gòu)離開輪椅機架28的時候使腳踏板機構(gòu)與輪椅座椅29成為一體；所述第二限位銷10固定在第一連桿11上，起到限制第一連桿11與踏板調(diào)節(jié)架23之間角度的作用。

本發(fā)明面對樓梯運動式爬樓輪椅的腳踏板機構(gòu)的工作原理和工作流程是：

應(yīng)用該腳踏板機構(gòu)的爬樓輪椅的上樓過程：該機構(gòu)通過升降電機19產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩，通過蝸輪蝸桿減速器20降速同時提升扭矩后將動力通過輸出軸傳遞到齒輪18和齒條17，齒條17通過螺釘與踏板卡槽25相連接，卡槽25兩側(cè)面與卡槽左軌道16和卡槽右軌道21配合并在齒條17的動力作用下上下移動，從而帶動腳踏板13實現(xiàn)上下高度調(diào)節(jié)要求。當踏板卡槽25帶動腳踏板13向上運動時，第一連桿11和第二連桿12之間角度變小，撥叉桿5不會干涉第一連桿11和第二連桿12的運動，上述調(diào)節(jié)過程應(yīng)用于爬樓輪椅上，可使爬樓輪椅在面對樓梯上樓時避免腳踏板機構(gòu)與樓梯臺階發(fā)生干涉。

應(yīng)用該腳踏板機構(gòu)的爬樓輪椅的下樓過程：支架滑槽7與第一連桿11光滑接觸并支撐第一連桿11，第二連桿12通過座椅連接塊1連接到輪椅座椅29上，下樓過程中通過旋轉(zhuǎn)輪椅座椅29使得輪椅座椅29與輪椅機架28夾角變化，帶動第一連桿11與第二連桿12之間角度不斷增大，直至角度增大到一定的角度，第一限位銷4、第二限位銷10和撥叉桿5會使座椅連接塊1、第一連桿11和第二連桿12三者之間的夾角不再變化，此時腳踏板機構(gòu)與輪椅座椅29作為整體一起運動，帶動第一連桿11一端沿著支架滑槽7被提升到支架滑槽7末端，此時第一連桿11一端的軸承位于支架滑槽7末端，即將脫離支架滑槽7；當?shù)谝贿B桿11末端脫離支架滑槽7時，在第二扭簧9作用下踏板調(diào)節(jié)架23和腳踏板13會彈向遠離輪椅機架28方向，踏板高度調(diào)節(jié)桿15脫離踏板卡槽25，此時腳踏板機構(gòu)完全與踏板卡槽25脫離隨輪椅座椅29運動。

應(yīng)用該腳踏板機構(gòu)的爬樓輪椅的平坦地面運動的過程與現(xiàn)有輪椅相同。

上樓下樓過程中，通過角度調(diào)節(jié)裝置使得輪椅座椅29維持在水平面上，保持乘坐者舒適。

本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。