阅读说明：本技术 适用于轮椅的旋钮式换挡杠杆驱动装置及轮椅 (Knob formula lever drive arrangement and wheelchair of shifting suitable for wheelchair ) 是由 祁宏达 陈树勇 常俊 秦宏平 张庆军 彭家启 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：一种适用于轮椅的旋钮式换挡杠杆驱动装置及轮椅,包括用于驱动轮椅的棘轮驱动机构和与棘轮驱动机构配合实现前档与后档之间切换的旋钮式控制杆,旋钮式控制杆通过棘轮驱动机构装在轮椅车轮上；棘轮驱动机构包括基板和与轮椅车轮固定相接的棘轮,基板上通过固定轴承安装有与轮椅车轮的轴线共线的固定轴,棘轮通过滚动轴承装在固定轴上。本发明通过设旋钮控制杆和棘轮驱动机构,利用杠杆原理,将手臂的平推力通过杠杆转化为棘轮旋转力,驱动方便、省力高效；通过旋钮可切换芯杆的驱动方向,从而改变棘轮的受力方向,便于操控轮椅行进方向,并且通过弹性复位元件可使旋钮自动复位,其结构简单、使用方便。(A knob type gear shifting lever driving device suitable for a wheelchair and the wheelchair comprise a ratchet wheel driving mechanism used for driving the wheelchair and a knob type control rod matched with the ratchet wheel driving mechanism to realize switching between a front gear and a rear gear, wherein the knob type control rod is arranged on a wheel of the wheelchair through the ratchet wheel driving mechanism; the ratchet wheel driving mechanism comprises a base plate and a ratchet wheel fixedly connected with a wheel of the wheelchair, a fixed shaft which is collinear with the axis of the wheel of the wheelchair is arranged on the base plate through a fixed bearing, and the ratchet wheel is arranged on the fixed shaft through a rolling bearing. According to the invention, by arranging the knob control rod and the ratchet wheel driving mechanism and utilizing the lever principle, the horizontal pushing force of the arm is converted into the rotating force of the ratchet wheel through the lever, so that the driving is convenient, labor-saving and efficient; the driving direction of the core rod can be switched by the knob, so that the stress direction of the ratchet wheel is changed, the advancing direction of the wheelchair is convenient to control, the knob can be automatically reset by the elastic reset element, and the wheelchair is simple in structure and convenient to use.)

适用于轮椅的旋钮式换挡杠杆驱动装置及轮椅

技术领域

本发明涉及轮椅设备技术领域，特别是一种适用于轮椅的旋钮式换挡杠杆驱动装置。本发明还涉及一种平推型杠杆驱动轮椅。

背景技术

轮椅是一种常用的护理装置，被广泛应用于医疗、养老领域。现有技术中的轮椅包括手动驱动的轮椅和电动驱动的轮椅。由于电动驱动的轮椅造价过高，病患难以负担地起，所以市场中大多使用手动驱动的轮椅。手动驱动的轮椅多在轮椅车轮上设置手推轮，使用时病患需要用手臂推动手推轮，驱动轮椅前进或后退。通常手臂需要使出较大的力量驱动轮椅，病患长期使用手臂驱动轮椅，会对使用者的肩周、腰部和胸部等处肌肉造成劳损、拉伤，从而引发肩周炎、颈椎病、腰间盘突出等疾病。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、传动效率高且节省人力的适用于轮椅的旋钮式换挡杠杆驱动装置。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种采用前述旋钮式换挡杠杆驱动装置的平推型杠杆驱动轮椅。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，一种适用于轮椅的旋钮式换挡杠杆驱动装置，其特点是，包括用于驱动轮椅的棘轮驱动机构和与棘轮驱动机构配合实现前档与后档之间切换的旋钮式控制杆，旋钮式控制杆通过棘轮驱动机构装在轮椅车轮上，在所述旋钮式控制杆上安装有刹车装置；

所述的棘轮驱动机构包括基板和与轮椅车轮固定相接的棘轮，基板上通过固定轴承安装有与轮椅车轮的轴线共线的固定轴，棘轮通过滚动轴承装在固定轴上；

所述的旋钮式控制杆包括外管、中管和芯杆，中管固定在外管内，外管通过钢管支架固定在基板上，外管上安装有防滑套，芯杆由滑动插接的上、下两根杆体组成，上杆体的顶端装有用于转动芯杆实现前挡和后挡转换的旋钮，中管的顶端安装有旋钮座，上杆体与下杆体的插接处套设有缓冲弹簧，下杆体伸出外管的部分与基板之间安装有使芯杆自动复位的弹性复位元件，下杆体的底端设有卡在棘轮齿槽内的驱动端，驱动端前侧设有竖直设置的驱动面，驱动端后侧设有倾斜设置的滑动面。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述棘轮通过车轮连接机构与轮椅车轮固定相接，所述的车轮连接机构包括车轮连接座和与车轮连接座固定相接的连接片，车轮连接座通过螺栓与棘轮固定相接，连接片通过螺栓与轮椅车轮固定相接。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述连接片设有三块，沿车轮连接座的周向均匀分布。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述上杆体的底端设有插接部，下杆体的顶端设有与上杆体插接部配合的插接槽。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述插接部为插接杆，插接杆的顶端通过水平销与上杆体固定相接，插接杆的底端固定有滑动销，下杆体插接槽的槽壁上开有供滑动销上下滑动的竖向长孔，所述缓冲弹簧套在插接杆上。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，在所述弹性复位元件上方的下杆体上设有上限位板，在所述弹性复位元件下方的基板上设有与上限位板配合的下限位板。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述刹车装置包括与棘轮固定相接的刹车轮、与刹车轮配合的刹车片以及装在旋钮式控制杆外管上的刹车手柄，刹车手柄通过刹车线与刹车片连接。

本发明所要解决的另一技术问题是通过以下的技术方案来实现的，一种平推型杠杆驱动轮椅，其特点是，包括轮椅本体，在轮椅本体的两侧对称地安装有上述的旋钮式换挡杠杆驱动装置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明通过设旋钮控制杆和棘轮驱动机构，利用杠杆原理，将手臂的平推力转化为棘轮的旋转力，驱动方便、省力高效；通过旋钮控制杆上的旋钮，可切换旋钮控制杆驱动力的方向，从而改变棘轮的受力方向，便于操控轮椅行进方向，并且通过弹性复位元件可使旋钮自动复位，其结构简单、使用方便；

（2）本发明所述的轮椅通过两侧的旋钮式换挡杠杆驱动装置，利用杠杆原理驱动轮椅的前进或后退，并且还可以通过旋钮式换挡杠杆驱动装置改变两侧轮椅车轮的速度，从而通过速度差实现转弯，具有转向灵活、使用方便、省力高效等优点。

附图说明

图1是本发明所述轮椅的结构示意图；

图2是本发明所述旋钮式换挡杠杆驱动装置的结构示意图；

图3是图2所述旋钮式换挡杠杆驱动装置的***图；

图4是旋钮控制杆的结构示意图；

图5是下杆体的结构示意图；

图6是棘轮驱动机构的结构示意图；

图7是车轮连接机构的结构示意图；

图8是图7所述车轮连接机构的***图；

图9是轮椅前进时棘轮驱动机构的状态图；

图10是轮椅后退时棘轮驱动机构的状态图；

图11是刹车装置的结构示意图；

图12是本发明变化为常闭式自锁装置时的状态图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，参照图1-8，一种适用于轮椅的旋钮式换挡杠杆驱动装置，包括用于驱动轮椅的棘轮驱动机构3和与棘轮驱动机构3配合实现前档与后档之间切换的旋钮式控制杆2，旋钮式控制杆2通过棘轮驱动机构3装在轮椅车轮上，在所述旋钮式控制杆2上安装有刹车装置；

所述的棘轮驱动机构包括基板23和与轮椅车轮固定相接的棘轮27，基板23上通过固定轴承25安装有与轮椅车轮的轴线共线的固定轴30，棘轮27通过滚动轴承31装在固定轴30上；

所述的旋钮式控制杆2包括外管12、中管13和芯杆，外管12上装有防滑套11，中管13固定在外管12内，外管12通过钢管支架24固定在基板23上，在外管12上开有螺纹孔，通过螺丝挤压固定住中管13，中管13的外壁上铣有与螺丝配合的平面，本发明所述中管13对芯杆起导向作用，芯杆由滑动插接的上、下两根杆体组成，上杆体5的顶端装有用于转动芯杆实现前挡和后挡转换的旋钮14，中管13的顶端安装有旋钮座15，上杆体5与下杆体9的插接处套设有缓冲弹簧18，下杆体9伸出外管的部分与基板23之间安装有使芯杆自动复位的弹性复位元件10，下杆体9的底端设有卡在棘轮27齿槽内的驱动端，驱动端前侧设有竖直设置的驱动面20，驱动端后侧设有倾斜设置的滑动面21；

参照图12，所述的弹性复位元件10为复位弹簧，通过改变复位弹簧的压紧状态，从而将本发明所述的装置变为常闭式自锁装置，即复位弹簧始终压着芯杆的下杆体，使其一直***棘轮/齿轮的齿槽中，只有外力的作用下才会分离，此时不会自锁，该结构可以用于自锁式轮椅（只能由其他人推着患者）、自锁式坐站转换移位机等类似需要自锁的场景中；

参照图9，前进时，旋钮控制杆驱动端的驱动面朝前设置，手指将旋钮14按压下去，此时，旋钮控制杆的驱动端卡入棘轮27的齿槽内，向前平推旋钮控制杆2，带动棘轮27转动，同时，通过车轮连接机构4使得轮椅车轮与棘轮27同步向前转动，进而驱动整个轮椅前进，此时，两手继续向前推动，当双臂前推到最大幅度时，拇指松开，在弹性复位元件10的作用下，芯杆与棘轮27分离，芯杆复位，双臂收回，旋钮控制杆2复位，然后重复以上动作进行前进动作；

参照图10，换挡时，将前进状态的旋钮旋转180°，旋钮控制杆驱动端的驱动面朝后设置，即变为后退档位，此时，握住防滑套11，先将手臂伸直将旋钮控制杆2推到前方，手指按压旋钮14，此时，旋钮控制杆2的驱动端卡入棘轮27的齿槽内，手臂收回，驱动整个轮椅后退，收回至手臂无法继续弯曲时，手指松开，将芯杆再次复位，重复上述动作，后退操作；

空挡时，手指不按旋钮，即处于空挡状态，此时，他人可以在后面任意推动轮椅进行移动；

刹车时，只需要握紧刹车手柄，即可刹车。

实施例2，参照图7和8，实施例1所述的适用于轮椅的旋钮式换挡杠杆驱动装置，所述棘轮27通过车轮连接机构4与轮椅车轮固定相接，车轮连接机构4包括车轮连接座34和与车轮连接座34固定相接的连接片35，车轮连接座34通过螺栓36与棘轮27固定相接，连接片35通过螺栓36与轮椅车轮固定相接，所述连接片优选设置三块，三块连接片沿车轮连接座的周向均匀分布，也可以设置一块或两块或多块，若设置两块，则沿车轮连接座的中心对称设置，连接片的数量根据车轮辐条形状决定。

实施例3，实施例1所述的适用于轮椅的旋钮式换挡杠杆驱动装置，所述刹车装置包括与棘轮27固定相接的刹车轮26、与刹车轮26配合的刹车片29以及装在旋钮式控制杆2外管12上的刹车手柄6，刹车手柄26通过刹车线7与刹车片29连接。

实施例4，实施例1所述的适用于轮椅的旋钮式换挡杠杆驱动装置，所述上杆体5的底端设有插接部，下杆体9的顶端设有与上杆体5插接部配合的插接槽19，所述插接部为插接杆8，插接杆8的顶端通过水平销37与上杆体5固定相接，插接杆8的底端固定有滑动销，下杆体9插接槽19的槽壁上开有供滑动销上下滑动的竖向长孔，所述缓冲弹簧18套在插接杆8上；

轮椅车轮在惯性作用下持续向前运动过程中，手若未能及时松开旋钮，旋钮控制杆驱动端的滑动面21与棘轮27的齿槽滑动配合，使得旋钮控制杆2的芯杆被向上顶起，芯杆上、下杆体之间的缓冲弹簧18被压缩，芯杆与棘轮27被迫分离，从而避免了本发明所述的旋钮式换挡杠杆驱动装置在惯性运动过程中的损坏，提高了装置的安全性。

实施例5，实施例1所述的适用于轮椅的旋钮式换挡杠杆驱动装置，在所述弹性复位元件10上方的下杆体9上设有上限位板22，在所述弹性复位元件10下方的基板23上设有与上限位板配合用于限制弹性复位元件的下限位板32，下限位板32采用直角支架，下杆体9驱动端穿过下限位板32与下限位板32下方的棘轮27配合，其中，上限位板、下限位板的位置可以根据情况进行设置，如，可以将下限位板设置在下杆体上，上限位板设置在基板上。

实施例6，一种平推型杠杆驱动轮椅，包括轮椅本体1，在轮椅本体1的两侧对称地安装有实施例1-5所述的旋钮式换挡杠杆驱动装置。

本发明通过设旋钮控制杆2和棘轮驱动机构3，利用杠杆原理，将手臂的平推力转化为棘轮27的旋转力，驱动方便、省力高效；通过旋钮控制杆上的旋钮可切换旋钮控制杆驱动力的方向，从而改变棘轮的受力方向，便于操控轮椅行进方向，并且通过弹性复位元件可使旋钮及芯杆自动复位，其结构简单、使用方便。