專利名稱：一種可上下樓梯的小車驅動器的制作方法
技術領域：
本發明涉及醫療器械技術領域，具體涉及ー種可上下樓梯的小車驅動器。
背景技術：
目前我們使用的上下樓小車的驅動方案有許多種，總結起來大體有如下三種 第一種是做成履帶式車輛，已有產品。這種驅動方案的缺點是結構較復雜，造價較高，易損壞樓梯。第二種是做成前后四輪驅動，強行上下樓，已有產品。這種驅動方案的缺點是只能上下階梯高度不大于150毫米的樓梯。第三種是做成采用步行式機構，實現歩行式上下樓。采用步行式機構實現小車上下樓時，就是遇到臺階時，就像人歩行一祥，先把小車抬起，再推動小車后退(上樓時)或前移(下樓時)至下一級臺階上方，然后再放下小車，使車 輪落在下一級臺階上。采用步行式機構上下樓的方案也有很多種，大體上又可分成2種。其ー是上樓時踏足本級臺階抬起車身，其ニ是上樓時踏足后一級臺階抬起車身。本人申報并獲準的發明專利(ZL201010143533. 7)也是采用上樓時踏足本級臺階抬起車身的步行機構驅動方案。該方案采用兩根電動推桿推壓本級臺階升起小車，存在的問題是控制復雜且可靠性差。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供ー種可上下樓梯的小車驅動器，采用了帶曲線槽的驅動器轉盤和驅動器擺塊的配合，帶動四連桿結構來實現小車要求的上下樓梯動作。驅動器轉盤的曲線槽采用數控機床是很容易加工的，利用不同的曲線槽形狀，就可以得到不同的上下樓運動。本發明采用如下的技術方案ー種可上下樓梯的小車驅動器，包括驅動電機及其支架和運動機構，所述驅動電機及其支架包括驅動電機和電機安裝支架，電機安裝支架的下端設有電機輸出軸安裝孔和擺塊安裝孔。所述運動機構包括電機輸出軸、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、壓板架、驅動器轉盤和驅動器擺塊，其中電機輸出軸安裝在電機安裝支架的電機輸出軸安裝孔中，第一連桿的一端帶有部分齒輪并套裝在電機輸出軸上，第一連桿的另一端與第二連桿的一端可旋轉連接，第二連桿的另一端與壓板架的一端可旋轉連接，壓板架的中部與第四連桿的一端可旋轉連接，壓板架的下端安裝有壓輪，第四連桿的另一端套裝在電機輸出軸上。所述驅動器轉盤中心設有轉盤安裝孔，轉盤安裝孔與電機輸出軸的鍵連接，驅動器轉盤還設有內曲線壁和外曲線壁，內曲線壁和外曲線壁之間構成曲線槽，轉盤連接孔位于驅動器轉盤的外圍，驅動器轉盤通過轉盤連接孔與第三連桿的一端可旋轉連接，第三連桿的另一端與第二連桿的中部可旋轉連接。所述驅動器擺塊上設有可自由轉動的小輪，可自由轉動小輪位于驅動器轉盤上的曲線槽內，驅動器擺塊上還設有擺塊連接，擺塊連接孔通過銷軸與電機安裝支架上的擺塊安裝孔可旋轉連接，驅動器擺塊的外圍還設有部分齒輪，驅動器擺塊的部分齒輪與第一連桿ー端的部分齒輪哨合。進ー步地，所述第一連桿、第二連桿、壓板架和第四連桿組成ー個平行四邊形的四連桿結構。進ー步地，所述運動機構為位于驅動電機及其支架兩側左右対稱的兩個，其中第ー連桿、第二連桿、第三連桿、壓板架、第四連桿、驅動器轉盤和驅動器擺塊均為左右対稱的兩個；電機輸出軸為ー個，將左右兩個運動機構連成ー個整體。進ー步地，所述壓板架中間通過橫桿固定連接，呈“H”型。本發明的ー種可上下樓梯的小車驅動器由于采用了以上技術方案，抬起車身的作力方向更接近車體的重心，因此當用于人扶小車上下樓梯時人所需的力量很小，更加省力 便捷。該驅動器的結構更容易實現所要求的上下樓梯動作，且結構更簡單，控制方法更簡 單，可靠性更高。下面結合附圖對本發明的ー種可上下樓梯的小車驅動器做進ー步說明。
圖I為本發明ー種可上下樓梯的小車驅動器的總體構成示意圖；圖2為本發明ー種可上下樓梯的小車驅動器的驅動電機及其支架示意圖；圖3為本發明ー種可上下樓梯的小車驅動器的運動機構示意圖；圖4為本發明ー種可上下樓梯的小車驅動器的驅動器轉盤示意圖；圖5為本發明ー種可上下樓梯的小車驅動器的第一連桿示意圖；圖6為本發明ー種可上下樓梯的小車驅動器的驅動器擺塊示意圖。圖中各標記如下I驅動電機及其支架，1-1驅動電機，1-2電機安裝支架，1-2-1電機輸出軸安裝孔，1-2-2擺塊安裝，2運動機構，2-1電機輸出軸，2-2第一連桿，2-3第二連桿，2-4第三連桿，2-5壓板架，2-5-1壓輪，2-6第四連桿，2-7驅動器轉盤，2-7-1轉盤安裝孔，2-7-2內曲線壁，2-7-3外曲線壁，2-7-4轉盤連接孔，2-8驅動器擺塊，2-8-1可自由轉動的小輪，2-8-2擺塊連接孔。
具體實施例方式如圖I所示，ー種可上下樓梯的小車驅動器，包括驅動電機及其支架I和運動機構2，運動機構2為位于驅動電機及其支架I的兩側左右対稱的兩個。從圖2中可以看出，驅動電機及其支架I包括驅動電機1-1和電機安裝支架1-2，電機安裝支架1-2的下端設有電機輸出軸安裝孔1-2-1和擺塊安裝孔1-2-2。如圖3所示，運動機構2包括電機輸出軸2-1、第一連桿2-2、第二連桿2_3、第三連桿2-4、第四連桿2-6、壓板架2-5、驅動器轉盤2-7和驅動器擺塊2_8，其中電機輸出軸2_1安裝在電機安裝支架1-2的電機輸出軸安裝孔1-2-1中，第一連桿2-2的一端帶有部分齒輪并套裝在電機輸出軸2-1上，第一連桿2-2的另一端與第二連桿2-3的一端可旋轉連接，第二連桿2-3的另一端與壓板架2-5的一端可旋轉連接，壓板架2-5的中部與第四連桿2-6的一端可旋轉連接，壓板架2-5的下端安裝有壓輪2-5-1，第四連桿(2-6)的另一端套裝在電機輸出軸2-1上。如圖4和圖5所示，驅動器轉盤2-7中心設有轉盤安裝孔2_7_1，轉盤安裝孔2_7_1與電機輸出軸2-1的鍵連接，驅動器轉盤2-7還設有內曲線壁2-7-2和外曲線壁2-7-3，內曲線壁2-7-2和外曲線壁2-7-3之間構成曲線槽，轉盤連接孔2-7-4位于驅動器轉盤2_7的外圍，驅動器轉盤2-7通過轉盤連接孔2-7-4與第三連桿2-4的一端可旋轉連接，第三連桿2-4的另一端與第二連桿2-3的中部可旋轉連接。如圖6所示，驅動器擺塊2-8上設有可自由轉動的小輪2-8-1，可自由轉動的小輪2-8-1位于驅動器轉盤2-7上的曲線槽內，驅動器擺塊2-8上還設有擺塊連接2-8-2，擺塊連接孔2-8-2通過銷軸與電機安裝支架1-2上的擺塊安裝孔1-2-2可旋轉連接，驅動器擺塊2-8的外圍還設有部分齒輪,驅動器擺塊2-8的部分齒輪與第一連桿2-2 —端的部分齒輪嚙合。所述第一連桿2-2、第二連桿2-3、壓板架2_5和第四連桿2_4組成ー個平行四邊 形的四連桿結構。所述運動機構2為位于驅動電機及其支架I兩側左右対稱的兩個，其中第一連桿2-2、第二連桿2-3、第三連桿2-4、壓板架2-5、第四連桿2_6、驅動器轉盤2_7和驅動器擺塊2-8均為左右對稱的兩個；電機輸出軸2-1為ー個,將左右兩個運動機構2連成ー個整體。所述壓板架2-5中間通過橫桿固定連接，呈“H”型。本發明在實現小車上下樓動作時，初始位置的狀態為，壓輪2-5-1離地一定距離，可自由轉動的小輪2-8-1處于驅動器轉盤2-7上曲線槽的第I段的起始處，第一連桿2-2處于垂直狀態。實施例I本發明在實現小車上ー級臺階動作時的過程當小車后輪接近后臺階壁時，上ー級臺階開始，驅動電機1-1受控通電，電機輸出軸2-1開始作順時針轉動，電機輸出軸2-1轉動時借助其兩端的鍵帶動轉盤2-7順時針轉動。開始時，可自由轉動的小輪2-8-1沿曲線槽的第I段滾動。第I段曲線槽的設置使得可自由轉動的小輪2-8-1在這段槽內滾動時不會帶動驅動器擺塊2-8的擺動，由于驅動器擺塊2-8不動，因此與驅動器擺塊2-8部分齒輪嚙合的第一連桿2-2也保持垂直不動。此時驅動器轉盤2-7的轉盤連接孔2-7-4通過與第三連桿2-4的可旋轉連接，使得第三連桿2-4拉動第二連桿2-3做順時針轉動。由于第一連桿2-2、第二連桿2-3、壓板架2_5和第四連桿2-6構成平行四邊形的四連桿機構，故第二連桿2-3順時針轉動將帶動壓板架2-5作向下作運動。壓板架2-5下端的壓輪2-5-1向下運動接觸本級臺階表面后，壓板架2-5的進ー步向下運動將使小車由于反作用力向上運動，小車整體被向上抬高。第二連桿2-3順時針轉動后，由第一連桿2-2、第二連桿2-3壓板架2-5和第四連桿組成的四連桿機構水平方向的橫向尺寸越來越小，而垂直方向的縱向尺寸越來越大。由于壓輪2-5-1已壓地，不再能移動，故車身相當于壓輪2-5-1的位置是向上、向后移動了。直至可自由轉動的小輪2-8-1達曲線槽第I段的末端，此時小車被抬高到最大高度，小車后輪達下ー級臺階上方的某處。電機輸出軸2-1的進ー步轉動將帶動可自由轉動的小輪2-8-1進入曲線槽的第2段。曲線槽第2段的設置使得可自由轉動的小輪2-8-1在這段曲線槽內滾動時將帶動驅動器擺塊2-8作逆時針的擺動。驅動器擺塊2-8的逆時針擺動又通過與第一連桿2-2嚙合的齒輪帶動第一連桿2-2作順時針擺動，第一連桿2-2的順時針擺動將進ー步推動小車向后移動，由于壓輪2-5-1觸地后不能移動，故第一連桿2-2的順時針擺動將使第二連桿2-3順時針轉動后，由第一連桿2-2、第二連桿2-3、壓板架2-5和第四連桿2_6組成的四連桿機構的水平方向的橫向尺寸被壓縮到最小，垂直方向的縱向尺寸被延展到最大，四連桿機構連同車身繞著不動的壓輪2-5-1作順時針的轉動，從而后輪進一歩向后移動，到達下一級臺階上方的適當處。電機輸出軸2-1的進ー步轉動將帶動可自由轉動的小輪2-8-1進入曲線槽的第3段。曲線槽第3段的設置使得可自由轉動的小輪2-8-1在這段曲線槽內滾動時將帶動驅動器擺塊2-8作順時針的擺動，驅動器擺塊2-8的順時針擺動又通過與第一連桿2-2嚙 合的齒輪帶動第一連桿2-2作逆時針擺動，第三連桿2-4繼續隨著驅動器轉盤2-7的轉動而運動，整個四連桿結構慢慢復位到各自的初始位置，四連桿結構的水平方向的橫向尺寸逐漸變大，垂直方向的縱向尺寸逐漸變小，這個過程中壓板架2-5向上運動，小車后輪落在下一級臺階的表面上，壓板架2-5繼續向上運動，即壓板架2-5被收回，直至回復到上、下一級臺階開始時運動機構的初始位置。這ー階段可自由轉動的小輪2-8-1在這段曲線槽內滾動時將帶動驅動器擺塊2-8、第一連桿2-2作兩個方向的較大幅度的擺動，以使壓板架2-5先產生較大傾斜，而后又有較大幅度的回收復位動作。實施例2本發明在實現小車下ー級臺階動作時的過程當小車后輪接近前方臺階邊緣時，下ー級臺階開始，驅動電機1-1受控通電，電機輸出軸2-1開始作逆時針轉動，電機輸出軸2-1轉動時借助其兩端的鍵帶動轉盤2-7逆時針轉動。開始時，可自由轉動的小輪2-8-1沿曲線槽的第3段滾動。曲線槽第3段的設置使得可自由轉動的小輪2-8-1在這段曲線槽內滾動時將帶動驅動器擺塊2-8作逆時針的擺動，驅動器擺塊2-8的逆時針擺動又通過與第一連桿2-2嚙合的齒輪帶動第一連桿2-2作順時針擺動，第三連桿2-4隨著驅動器轉盤2-7的轉動而運動，整個四連桿的水平方向的橫向尺寸逐漸變小，垂直方向的縱向尺寸逐漸變大，這個過程中壓板架2-5向下運動并向下ー級臺階傾斜，壓輪2-5-1落在下一級臺階上方的某處。電機輸出軸2-1的進ー步轉動將帶動可自由轉動的小輪2-8-1進入曲線槽的第2段。曲線槽第2段的設置使得可自由轉動的小輪2-8-1在這段曲線槽內滾動時將帶動驅動器擺塊2-8作順時針的擺動。驅動器擺塊2-8的順時針擺動又通過與第一連桿2-2嚙合的齒輪帶動第一連桿2-2作逆時針擺動，第一連桿2-2的逆時針擺動將進一歩推動壓板架2-5向下運動并向下ー級臺階傾斜，壓輪2-5-1落到下一級臺階的表面，第一連桿2-2的繼續逆時針擺動將使第二連桿2-3逆時針轉動，四連桿機構的水平方向的橫向尺寸被壓縮到最小，垂直方向的縱向尺寸被延展到最大，四連桿機構連同車身繞著不動的壓輪2-5-1作順時針的轉動，壓輪2-5-1觸地后不能再移動，小車從本級臺階的表面被抬起。電機輸出軸2-1的進ー步轉動將帶動可自由轉動的小輪2-8-1進入曲線槽的第I段。第I段曲線槽的設置使得可自由轉動的小輪2-8-1在這段槽內滾動時不會帶動驅動器擺塊2-8的擺動，由于驅動器擺塊2-8不動，因此與驅動器擺塊2-8部分齒輪嚙合的第ー連桿2-2也保持垂直不動。此時驅動器轉盤2-7的轉盤連接孔2-7-4通過與第三連桿2-4的可旋轉連接，使得第三連桿2-4拉動第二連桿2-3做逆時針轉動。第二連桿2-3的逆時針轉動帶動四連桿機構繞第一連桿2-2做逆時針轉動,帶動壓板架2-5向上和本級臺階方向運動，由于壓板架2-5下端的壓輪2-5-1已經觸地，壓板架2-5的進ー步運動將使小車由于反作用力向下和下一級臺階方向運動。整個四連桿結構慢慢復位到各自的初始位置，小車落在下一級臺階的表面，同時壓板架2-5被收回，復位到上、下一級臺階開始時運動機 構的初始位置。這ー階段可自由轉動的小輪2-8-1在這段曲線槽內滾動時將帶動驅動器擺塊
2-8、第一連桿2-2作兩個方向的較大幅度的擺動，以使壓板架2-5先產生較大傾斜，而后又有較大幅度的回收復位動作。以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求
1.一種可上下樓梯的小車驅動器，包括驅動電機及其支架(I)和運動機構(2)，其特征在于 所述驅動電機及其支架(I)包括驅動電機(1-1)和電機安裝支架(1-2 )，電機安裝支架(1-2)的下端設有電機輸出軸安裝孔(1-2-1)和擺塊安裝孔(1-2-2)； 所述運動機構(2 )包括電機輸出軸(2-1)、第一連桿(2-2 )、第二連桿(2-3 )、第三連桿(2-4)、第四連桿(2-6)、壓板架(2-5)、驅動器轉盤(2-7)和驅動器擺塊(2-8)，其中電機輸出軸(2-1)安裝在電機安裝支架(1-2)的電機輸出軸安裝孔(1-2-1)中，第一連桿(2-2)的一端帶有部分齒輪并套裝在電機輸出軸(2-1)上，第一連桿(2-2)的另一端與第二連桿(2-3)的一端可旋轉連接，第二連桿(2-3)的另一端與壓板架(2-5)的一端可旋轉連接，壓板架(2-5)的中部與第四連桿(2-6)的一端可旋轉連接，壓板架(2-5)的下端安裝有壓輪(2-5-1)，第四連桿(2-6)的另一端套裝在電機輸出軸(2-1)上； 所述驅動器轉盤(2-7 )中心設有轉盤安裝孔(2-7-1)，轉盤安裝孔(2-7-1)與電機輸出軸(2-1)的鍵連接，驅動器轉盤(2-7)還設有內曲線壁(2-7-2)和外曲線壁(2-7-3)，內曲線壁(2-7-2)和外曲線壁(2-7-3)之間構成曲線槽，轉盤連接孔(2-7-4)位于驅動器轉盤(2-7 )的外圍，驅動器轉盤(2-7 )通過轉盤連接孔(2-7-4 )與第三連桿(2-4 )的一端可旋轉連接，第三連桿(2-4)的另一端與第二連桿(2-3)的中部可旋轉連接； 所述驅動器擺塊(2-8)上設有可自由轉動的小輪(2-8-1)，可自由轉動小輪(2-8-1)位于驅動器轉盤(2-7)上的曲線槽內，驅動器擺塊(2-8)上還設有擺塊連接(2-8-2)，擺塊連接孔(2-8-2 )通過銷軸與電機安裝支架(1-2 )上的擺塊安裝孔(1-2-2 )可旋轉連接，驅動器擺塊(2-8)的外圍還設有部分齒輪，驅動器擺塊(2-8)的部分齒輪與第一連桿(2-2)—端的部分齒輪嚙合。
2.根據權利要求I所述的一種可上下樓梯的小車驅動器，其特征在于所述第一連桿(2-2)、第二連桿(2-3)、壓板架(2-5)和第四連桿(2-4)組成一個平行四邊形的四連桿結構。
3.根據權利要求I所述的一種可上下樓梯的小車驅動器，其特征在于所述運動機構(2)為位于驅動電機及其支架(I)兩側左右對稱的兩個，其中第一連桿(2-2)、第二連桿(2-3)、第三連桿(2-4)、壓板架(2-5)、第四連桿(2-6)、驅動器轉盤(2-7)和驅動器擺塊(2-8)均為左右對稱的兩個；電機輸出軸(2-1)為一個，將左右兩個運動機構(2)連成一個整體。
4.根據權利要求I所述的一種可上下樓梯的小車驅動器，其特征在于所述壓板架(2-5)中間通過連接架固定連接，呈“H”型。
全文摘要
一種可上下樓梯的小車驅動器，涉及醫療器械技術領域，具體涉及一種可上下樓梯的小車驅動器。驅動器包括驅動電機及其支架和運動機構，運動機構又包括電機輸出軸、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、壓板架、驅動器轉盤和驅動器擺塊。本發明的一種可上下樓梯的小車驅動器抬起車身的作力方向更接近車體的重心，因此當用于人扶小車上下樓梯時人所需的力量很小，更加省力便捷。該驅動器的結構更容易實現所要求的上下樓梯動作，且結構更簡單，控制方法更簡單，可靠性更高。
文檔編號A61H3/04GK102824260SQ201210352380
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者劉任先 申請人:江蘇博睿工業設計有限公司, 劉任先