一種杠桿驅動變速輪椅的制作方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及一種杠桿驅動變速輪椅，屬于輔助醫(yī)療設備的技術領域。
【背景技術】
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[0002]殘疾人是社會廣泛關注的群體，輪椅則是助殘器械中的重要分支，由于輪椅與殘疾人的關系相當密切，因此設計一種結構簡單，成本低廉，效率高且省力，方便調節(jié)的輪椅，對殘疾人提高自理能力具有非常重要的意義。
[0003]輪椅的種類很多，但主要分為兩大類:普通輪椅和特殊輪椅。普通輪椅一般由車架，座椅，車輪，剎車裝置以及扶手等部分組成；具有結構簡單，成本低廉的特點。但普通輪椅有功能單一，使用費力，舒適度和可調節(jié)性能較差，且體積較大，不能適應復雜地形和大坡度地形等缺點。特殊輪椅則是根據功能和使用目的在普通輪椅上派生出來的一類輪椅，常見的有固定式輪椅、折疊式輪椅、站立式輪椅、躺式輪椅和電動輪椅等。目前市場上的特殊輪椅中，可以自行驅動的有兩種，一種是電動輪椅，通過電機來提供動力，從而實現變速和爬坡功能，但電動輪椅由于附加了電動機和電源以及控制裝置，所以體積較大，重量較大且不易攜帶，成本很高，遠遠超出了大部分殘疾人的經濟承受水平；另一種是通過手動來驅動輪椅，但手動驅動的效率很低，變速效果和連續(xù)驅動能力差，不能適合復雜地形和大坡度地形的使用條件。
[0004]中國專利CN201375626提出了一種無間斷手動輪椅驅動機構，其工作原理是驅動手柄和短驅動手柄通過連桿關系來實現無間歇傳動，此裝置雖然可以實現無間歇傳動，并且可以實現變速功能，但由于其結構復雜，傳動過程中能量損失較大，所以效率不高，同時，該驅動裝置未能實現間歇驅動和無間歇驅動的隨意切換。
[0005]中國專利CN201333139提出了一種手搖輪椅結構，采用的是兩個手動搖動的輪通過鏈條帶動兩個飛輪實現運動，主要目的為通過兩個手輪實現手輪與車輪的分離，此裝置雖然也是通過鏈輪和棘爪式飛輪通過鏈條連接實現傳動，但因其采用手搖輪的方式，提供的力矩較小。
[0006]中國專利CN202960975U提出了一種可變速輪椅，通過驅動手柄和不同傳動比的齒輪組傳動方式來實現變速，其驅動方式主要是搖動手輪。與本實用新型相比，對比材料中變速原理復雜，且無法實現連續(xù)傳動。
[0007]綜上，現有技術的輪椅驅動方式較為單一，傳動結構較為復雜，能量損失大，使用者使用時較為費力，且傳動效率不高，不能很好的幫助使用者適應復雜的地形條件、提高自理能力。
【實用新型內容】:
[0008]針對現有技術的不足，本實用新型提供一種杠桿驅動變速輪椅。該輪椅要解決的技術問題是提供一種自助、省力、間歇傳動和連續(xù)傳動可調且速度可調的新型輪椅，使其滿足殘疾人對自助、省力、適合復雜地形和大坡度條件、調節(jié)速度的需求。
[0009]本實用新型的技術方案如下:
[0010]一種杠桿驅動變速輪椅，包括車體部分，驅動部分和傳動部分；
[0011]其中，所述車體部分包括車輪、車輪軸、車架和座椅；
[0012]所述驅動部分包括驅動手柄、同軸安裝的第一主動鏈輪和第二主動鏈輪；
[0013]所述傳動部分包括鏈條、換向機構、第一從動棘輪和第二從動棘輪；所述換向機構包括相互外嚙合連接的第一驅動齒輪和第二驅動齒輪，所述第一驅動齒輪與所述第一從動棘輪同軸安裝，所述第二驅動齒輪與所述第二從動棘輪同軸驅動所述車輪軸；所述第一從動棘輪和第二從動棘輪的安裝方向相反；
[0014]所述第一主動鏈輪通過鏈條驅動第一從動棘輪，通過換向機構驅動車輪；所述第二主動鏈輪通過鏈條驅動第二從動棘輪；
[0015]其中，所述驅動手柄單獨與所述第一主動鏈輪相連或所述驅動手柄分別與所述第一主動鏈輪和第二主動鏈輪相連。
[0016]本實用新型巧妙的設計在于:
[0017]a.本實用新型利用杠桿原理來實現車輪的驅動。本實用新型采用驅動手柄代替了現有技術中的手搖輪，通過驅動手柄的擺動來提供輪椅前進的動力。主動鏈輪的大小、輪椅的重量等因素使得阻力力矩基本恒定，通過杠桿的長度可以增加提供驅動動力一方的長度，以達到相等的力矩，從而節(jié)省使用者的力的大小。
[0018]b.本實用新型還通過杠桿驅動原理改變速度和力矩。當手部施力位置在靠近手柄頂部時，力臂增大，擺動幅度增大，從而輸出較大的力矩和較慢的速度；當手部施力位置在靠近手柄底部時，力臂減小，擺動幅度減小，擺動頻率增加，從而輸出較小的力矩和較快的輸出速度，從而實現調節(jié)力矩和調節(jié)速度。
[0019]c.利用驅動手柄實現對第一主動鏈輪單獨驅動或對第一主動鏈輪和第二主動鏈輪同時驅動，結合第一從動棘輪和第二從動棘輪，進而實現對車輪軸的連續(xù)驅動和間接驅動，能夠根據使用者的習慣隨意轉換驅動方式，實現驅動手柄的單程驅動或往復驅動；其中所述換向機構用于:通過第一驅動齒輪和第二驅動齒輪的換向作用，進而驅動第二從動棘輪與所述第一從動棘輪交替驅動車輪軸連續(xù)同向轉動。
[0020]本實用新型采用結構簡單的換向機構，其基本原理為:當驅動手柄向前擺動時，第二主動鏈輪與第一主動鏈輪向前轉動，通過鏈條傳動，第二從動棘輪向前轉動，從而驅動車輪前進，此時因為第一從動棘輪相對于第二從動棘輪反向安裝，第一從動棘輪處于空回狀態(tài)；當驅動手柄向后擺動時，第二主動鏈輪與第一主動鏈輪向后轉動，通過鏈條傳動，此時第二從動棘輪處于空回狀態(tài)，由于第一從動棘輪相對于第二從動棘輪反向安裝，第一從動棘輪仍向后轉動，因為換向機構的換向作用，從而帶動車輪向前前進。
[0021]根據本實用新型優(yōu)選的，所述第一主動鏈輪還固定同軸設置有調整圈，所述第二主動鏈輪還固定設置有調整盤，在所述調整盤的外緣設置有第二無間歇驅動調整齒槽，所述調整圈套設在所述的調整盤外緣，在所述調整圈上鏤空設置有第一無間歇驅動調整齒槽和間歇驅動調整齒槽，所述的第一無間歇驅動調整齒槽與所述的第二無間歇驅動調整齒槽沖齊設置；所述的驅動手柄插置所述間歇驅動調整齒槽或貫穿插置在第一無間歇驅動調整齒槽和第二無間歇驅動調整齒槽中。此處設計的優(yōu)點在于，本實用新型通過在第一主動鏈輪和第二主動鏈輪上設置調整圈和調整盤，并通過在上述調整部件上設置驅動調整齒槽，實現利用驅動手柄單程驅動第一主動鏈輪或連續(xù)回程驅動第一主動鏈輪和第二主動鏈輪，結合第一從動棘輪和第二從動棘輪，實現對車輪軸的連續(xù)驅動。
[0022]根據本實用新型優(yōu)選的，所述輪椅包括兩個獨立的車輪軸:第一車輪軸和第二車輪軸，所述第一車輪軸用于驅動右車輪，所述第二車輪軸用于驅動左車輪；所述輪椅還包括兩套獨立的所述驅動部分和所述傳動部分:即第一驅動部分、第一傳動部分、第二驅動部分和第二傳動部分；所述第一驅動部分和第一傳動部分用于傳動第一車輪軸進而驅動右車輪，所述第二驅動部分和第二傳動部分用于傳動第二車輪軸進而驅動左車輪。此處設計的優(yōu)點在于，所述輪椅的兩個車輪分別進行驅動，利于實現對輪椅的差速調節(jié)，實現轉彎。
[0023]根據本實用新型優(yōu)選的，所述輪椅還包括減震機構，所述減震機構為所述座椅與所述車架之間的彈簧。此處采用減震機構，能有效減輕輪椅在運動過程中，因路面路況帶來的顛簸，使使用者在使用過程中有更為舒服的體驗。
[0024]根據本實用新型優(yōu)選的，所述輪椅還包括踏板，所述踏板與所述車架前端相連。此處設計的優(yōu)點在于，使用者可將腳放置于踏板上以維持有益姿勢，有助身體恢復和順利出行。
[0025]根據本實用新型優(yōu)選的，所述輪椅還包括一個萬向輪，所述萬向輪通過萬向輪固定塊與所述車架的前端相連。此處設計的優(yōu)點在于，用以維持輪椅的穩(wěn)定和平衡，使驅動更加安全。
[0026]本實用新型的有益效果是:
[0027]1、本實用新型采用杠桿式驅動手柄來調節(jié)速度和力矩，從而可以根據地形條件，在地形差的地方使用大力矩小速度，在平坦路面上采用小力矩大速度，從而適應更加復雜的地形條件。
[0028]2、本實用新型采用換向機構，使驅動手柄連續(xù)擺動時，均能驅動車輪向前轉動，且該換向機構結構簡單，傳動過程能量損失較小，傳動效率高，使用者更加省力。
[0029]3、本實用新型所述的驅動部分的巧妙設計，可以實現間歇傳動和無間歇傳動的互換，在路面條件較好時，可以采用無間歇傳動，從而獲得更大的速度和更高的效率；在路面條件較差時，則采用間歇傳動，通過空回行程調節(jié)雙手的位置，從而使輪椅調節(jié)更加靈活。通過間歇傳動和無間歇傳動的互換，使輪椅可以適合更加復雜的地形環(huán)境，具有更加靈活的可調節(jié)性。
[0030]4、本實用新型優(yōu)選減震機構，能有效減輕輪椅在運動過程中，因路面路況帶來的顛簸，使使用者在使用過程中有更為舒服的體驗。
[0031]5、本實用新型優(yōu)選踏板，使用者可將腳放置于踏板上以維持有益姿勢，適用于不同情況的殘疾人，且有助身體恢復和順利出行。
[0032]6、本實用新型優(yōu)選一個萬向輪，在節(jié)約成本的同時，還可以維持輪椅的穩(wěn)定和平衡，使驅動更加安全。
【附圖說明】
[0033]圖1、本實用新型所述輪椅的整體結構示意圖，其中包括兩個獨立的車輪軸、驅動部分和傳動部分；
[0034]圖2、是圖1的側視圖；
[0035]圖3、是本實用新型所述驅動部分和傳動部分的結構示意圖；
[0036]圖4、是本實用新型所述驅動手柄單獨驅動第一主動鏈輪的剖視圖；
[0037]圖5、是本實用新型所述驅動手柄同時驅動第一主動鏈輪和第二主動鏈輪的剖視圖；
[0038]圖6、是本實用