伸缩式自重力为动力的上行助推器的制作方法

1.本实用新型属于上行助推器技术领域，具体涉及一种伸缩式自重力为动力的上行助推器。


背景技术：

2.目前，在山区生活的群众，在劳动、出行等过程中都需要负重上行，体力消耗非常大。另外，随着人口老龄化时代到来，居住楼房的老人数量逐渐增多，而城市中仍然存在大量未安装电梯的楼房。对于这部分住房，老人上楼比较困难。由此，研制一种上行助力装置是非常必要的。但是，除了市场中有一种直线推进器（直线电机）以外，其他外骨骼类上推助力产品，都需要蓄电池等外动力，还要有传感器或电脑操控，这样就造成了结构复杂，重量增加、价格昂贵，上行助推工作全部依赖外动力，这是一个明显的缺陷。另外，现有的助推器的助推距离较小，常常无法到达大腿使力处，不能起到良好的助推效果。


技术实现要素：

3.根据上述技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种伸缩式自重力为动力的上行助推器，其特点是利用特殊的机械传导结构，将使用者上行时自身压力转变为上行推力，并通过折叠伸缩结构增加上推距离，形成一种特殊而有效的助推力学构型。其结构简单，无需外动力，且动力的损耗较小，易于操作，方便携带，价格低廉。
4.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：折叠伸缩式自重力为动力的上行助推器，包括连接壳体、滑动臂、助力臂和菱形折叠伸缩支架，所述连接壳体和助力臂之间通过滑动臂连接，滑动臂一端与连接壳体内腔滑动连接，滑动臂另一端与助力臂内腔滑动连接；菱形折叠伸缩支架由若干菱形单元组合形成，并沿若干菱形单元的中间铰点的连线方向进行伸缩；菱形折叠伸缩支架顶端的菱形单元的中间铰点与助力臂固定，菱形折叠伸缩支架底端的菱形单元的两个中间铰点中，一个中间铰点与连接壳体固定，另一个中间铰点与滑动臂固定，滑动臂通过推力装置在连接壳体内腔滑动，改变底端的菱形单元的两个中间铰点的距离，并将形变依次传递至相邻的菱形单元，从而进行伸缩。
5.进一步地，所述推力装置包括底板、踏板、弹性元件和传动组件，底板和踏板之间通过弹性元件连接，连接壳体固定在踏板上，底板上连接传动组件，传动组件穿过连接壳体延伸至助力臂并推动助力臂在连接壳体内腔滑动。
6.进一步地，所述弹性元件为弹簧组。
7.进一步地，所述踏板前端与底板设置为一个整体，后端分叉成v型并通过弹簧组连接，所述踏板后端转动连接上下转动块状体。上下转动块状体用于固定底板和踏板之间的角度。
8.进一步地，所述传动组件为推杆。
9.进一步地，所述传动组件包括第一齿条、第二齿条和啮合齿轮；所述啮合齿轮安装在连接壳体上，第一齿条固定在底板上并与啮合齿轮啮合连接，第二齿条与啮合齿轮啮合
并穿过连接壳体与助力臂连接；第一齿条的齿槽和第二齿条的齿槽同向设置。
10.进一步地，所述第一齿条和第二齿条位于底板的中心位置。
11.进一步地，所述助力臂远离滑动臂的一端设置与大腿配合的弧形推板。
12.进一步地，所述连接壳体与小腿配合绑紧；连接壳体上部设置与滑动臂配合滑动的空腔，滑动臂与连接壳体配合的滑动面设置为锥形滑动面。
13.进一步地，所述菱形折叠伸缩支架安装在连接壳体、滑动臂和助力臂的侧表面。
14.本实用新型的有益效果为：本实用新型的上行助推器通过菱形折叠伸缩支架实现助力臂的上升并对腿部的受力部位进行上推助力，将短距离的位移成倍增大，增强助力效果，结构简单，使用方便，无需外接动力设备，轻便灵活，助推力损耗较小。
附图说明
15.图1为实施例1结构示意图（部分拆卸）；
16.图2为实施例2结构示意图（部分拆卸）；
17.图3为菱形折叠伸缩支架收缩示意图；
18.图4为菱形折叠伸缩支架伸长示意图；
19.图中：1、底板， 2、踏板， 3、弹簧组， 4、护盖， 5、连接壳体， 6、滑动臂， 7、助力臂， 8、菱形折叠伸缩支架，8.1、中间铰点， 9、推杆， 10、弧形推板， 11、第一齿条， 12、第二齿条， 13、啮合齿轮。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的结构和功能更加清晰，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
21.实施例1
22.参见附图1、3、4，折叠伸缩式自重力为动力的上行助推器，包括底板1、踏板2、弹性元件、连接壳体5、滑动臂6、助力臂7和菱形折叠伸缩支架8；底板1和踏板2之间通过弹性元件连接，连接壳体5固定在踏板2上；所述连接壳体5和助力臂7之间通过滑动臂6连接，滑动臂6一端与连接壳体5内腔滑动连接，滑动臂另一端与助力臂7内腔滑动连接，底板1上连接推杆9，推杆9穿过连接壳体5延伸至助力臂并推动助力臂7在连接壳体5内腔滑动；菱形折叠伸缩支架8由若干菱形单元组合形成，并沿若干菱形单元的中间铰点的连线方向进行伸缩；菱形折叠伸缩支架顶端的菱形单元的中间铰点与助力臂7固定，菱形折叠伸缩支架底端的菱形单元的两个中间铰点中，一个中间铰点与连接壳体5固定，另一个中间铰点与滑动臂6固定，滑动臂6通过推杆9的推力在连接壳体5内腔滑动，改变底端的菱形单元的两个中间铰点的距离，并将形变依次传递至相邻的菱形单元，从而进行伸缩。
23.上行助推器一套为两件，配套使用，通过连接壳体5将上行助推器固定在小腿上，使用者站在踏板2上，连接壳体5包裹住小腿，上推组件延伸至大腿。脚部双层鞋套踏板、弹性元件、底板相配合的结构，登楼梯时，膝关节弯曲，上推组件抵住膝盖处大腿下侧，向下踩踏板2，弹性元件可以为向下的踩踏动作预留下推空间，踏板向下推压运动并与底板逐渐靠近，安装在底板上的推杆9推动滑动臂6远离连接壳体5，连接滑动臂和连接壳体的菱形单元的两个中间铰点逐渐远离，沿竖直方向高度增加，并依次传递至相邻的菱形单元，带动助力
臂升高，与大腿使力部位接触上推，从而实现助力。使用者在每次攀登一层楼梯时，上行助推器提供一个向上的力，减小使用者上行负担，满足助推需要。
24.基于上述技术方案，需要说明的是，菱形折叠伸缩支架由若干个菱形单元组成，相邻两个菱形单元之间的邻边为两根支杆形成的x型结构，其中间的交叉点为中间铰点，若干个菱形单元中所有的连接点都是铰点，每个菱形单元具有两个侧铰点和两个中间铰点，相邻两个菱形单元中共用一个中间铰点，改变相邻两个中间铰点之间的距离，可以改变菱形折叠伸缩支架的伸缩长度。菱形折叠伸缩支架伸缩带动助力臂上下移动，助力臂7以滑动臂6作为导向沿竖直方向进行移动。菱形折叠伸缩支架8起到上升倍增的作用，通过踏板2短距离的下移，实现助力臂的倍数上升，达到良好的助力效果。
25.进一步地，所述弹性元件为弹簧组3。所述踏板前端与底板设置为一个整体，后端分叉成v型并通过弹簧组连接，所述踏板后端转动连接上下转动块状体。上下转动块状体用于固定底板和踏板之间的角度。
26.进一步地，所述助力臂6远离滑动臂6的一端设置与大腿配合的弧形推板10。
27.进一步地，所述连接壳体5与小腿配合绑紧；连接壳体5上部设置与滑动臂6配合滑动的空腔，滑动臂6与连接壳体5配合的滑动面设置为锥形滑动面。
28.进一步地，所述菱形折叠伸缩支架8安装在连接壳体5、滑动臂6和助力臂7的侧表面。
29.基于上述技术方案，菱形折叠伸缩支架安装在助推器的侧表面，不影响滑动臂6的上下滑动。同时，侧挂式的菱形折叠伸缩支架可以方便拆卸，调整菱形单元的数量，改变菱形折叠伸缩支架上升的倍增值，满足不同高度的上升需求。
30.实施例2
[0031] 参见附图2-4，折叠伸缩式自重力为动力的上行助推器，包括底板1、踏板2、弹性元件、连接壳体5、滑动臂6、助力臂7和菱形折叠伸缩支架8；底板1和踏板2之间通过弹性元件连接，连接壳体5固定在踏板2上；所述连接壳体5和助力臂7之间通过滑动臂6连接，滑动臂6一端与连接壳体5内腔滑动连接，滑动臂另一端与助力臂7内腔滑动连接；连接壳体5上安装啮合齿轮13，第一齿条11固定在底板1上并与啮合齿轮13啮合连接，第二齿条12与啮合齿轮13啮合并穿过连接壳体5与助力臂7连接；第一齿条11的齿槽和第二齿条12的齿槽同向设置。菱形折叠伸缩支架8由若干菱形单元组合形成，并沿若干菱形单元的中间铰点的连线方向进行伸缩；菱形折叠伸缩支架顶端的菱形单元的中间铰点与助力臂7固定，菱形折叠伸缩支架底端的菱形单元的两个中间铰点中，一个中间铰点与连接壳体5固定，另一个中间铰点与滑动臂6固定，滑动臂6通过第二齿条的推力在连接壳体5内腔滑动，改变底端的菱形单元的两个中间铰点的距离，并将形变依次传递至相邻的菱形单元，从而进行伸缩。需要说明的是第二齿条12下部处于悬空位置，仅仅依靠啮合齿轮13的啮合为动力进行移动。
[0032]
上行助推器一套为两件，配套使用，通过连接壳体5将上行助推器固定在小腿上，使用者站在踏板2上，连接壳体5包裹住小腿，上推组件延伸至大腿。脚部双层鞋套踏板、弹性元件、底板相配合的结构，登楼梯时，膝关节弯曲，上推组件抵住膝盖处大腿下侧，向下踩踏板2，弹性元件可以为向下的踩踏动作预留下推空间，踏板2向下推压运动并与底板1逐渐靠近，安装在底板1上第一齿条11保持不动，啮合齿轮13沿第一齿条11向下移动并旋转，啮合齿轮13旋转使与之啮合的第二齿条12向上移动，从而推动滑动臂6远离连接壳体5，连接
滑动臂和连接壳体的菱形单元的两个中间铰点逐渐远离，沿竖直方向高度增加，并依次传递至相邻的菱形单元，带动助力臂升高，与大腿使力部位接触上推，从而实现助力。使用者在每次攀登一层楼梯时，上行助推器提供一个向上的力，减小使用者上行负担，满足助推需要。
[0033]
基于上述技术方案，需要说明的是，菱形折叠伸缩支架由若干个菱形单元组成，相邻两个菱形单元之间的邻边为两根支杆形成的x型结构，其中间的交叉点为中间铰点，若干个菱形单元中所有的连接点都是铰点，每个菱形单元具有两个侧铰点和两个中间铰点，相邻两个菱形单元中共用一个中间铰点，改变相邻两个中间铰点之间的距离，可以改变菱形折叠伸缩支架的伸缩长度。菱形折叠伸缩支架伸缩带动助力臂上下移动，助力臂7以滑动臂6作为导向沿竖直方向进行移动。菱形折叠伸缩支架8起到上升倍增的作用，通过踏板2短距离的下移，实现助力臂的倍数上升，达到良好的助力效果。
[0034]
进一步地，所述第一齿条和第二齿条位于底板的中心位置前后设置。避免下踏时重心偏移，造成第一齿条、第二齿条和转换机构之间的啮合动作卡死或脱齿。为兼顾齿条的强度和成本，第一齿条和第二齿条的齿槽部分采用碳纤维材料，齿槽外的套管硬塑料压模成型。通过齿轮和齿条的啮合便于实现数据的监测。
[0035]
进一步地，所述弹性元件为弹簧组3。所述踏板前端与底板设置为一个整体，后端分叉成v型并通过弹簧组连接，所述踏板后端转动连接上下转动块状体。上下转动块状体用于固定底板和踏板之间的角度。
[0036]
进一步地，所述助力臂6远离滑动臂6的一端设置与大腿配合的弧形推板10。
[0037]
进一步地，所述连接壳体5与小腿配合绑紧；连接壳体5上部设置与滑动臂6配合滑动的空腔，滑动臂6与连接壳体5配合的滑动面设置为锥形滑动面。
[0038]
进一步地，连接壳体5下部与护盖4可拆卸连接，啮合齿轮13设置在护盖4内，起到保护作用。
[0039]
进一步地，所述菱形折叠伸缩支架8安装在连接壳体5、滑动臂6和助力臂7的侧表面。
[0040]
基于上述技术方案，菱形折叠伸缩支架安装在助推器的侧表面，不影响滑动臂6的上下滑动。同时，侧挂式的菱形折叠伸缩支架可以方便拆卸，调整菱形单元的数量，改变菱形折叠伸缩支架上升的倍增值，满足不同高度的上升需求。
[0041]
以上列举的仅是本实用新型的最佳实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.伸缩式自重力为动力的上行助推器，其特征在于：包括连接壳体、滑动臂、助力臂和菱形折叠伸缩支架，所述连接壳体和助力臂之间通过滑动臂连接，滑动臂一端与连接壳体内腔滑动连接，滑动臂另一端与助力臂内腔滑动连接；菱形折叠伸缩支架由若干菱形单元组合形成，并沿若干菱形单元的中间铰点的连线方向进行伸缩；菱形折叠伸缩支架上部的菱形单元的中间铰点与助力臂固定，菱形折叠伸缩支架下部的菱形单元的两个中间铰点中，一个中间铰点与连接壳体固定，另一个中间铰点与滑动臂固定，滑动臂通过推力装置在连接壳体内腔滑动。2.根据权利要求1所述的伸缩式自重力为动力的上行助推器，其特征在于：所述推力装置包括底板、踏板、弹性元件和传动组件，底板和踏板之间通过弹性元件连接，连接壳体固定在踏板上，底板上连接传动组件，传动组件穿过连接壳体延伸至助力臂并推动助力臂在连接壳体内腔滑动。3.根据权利要求2所述的伸缩式自重力为动力的上行助推器，其特征在于：所述弹性元件为弹簧组。4.根据权利要求3所述的伸缩式自重力为动力的上行助推器，其特征在于：所述踏板前端与底板设置为一个整体，后端分叉成v型并通过弹簧组连接，所述踏板后端转动连接上下转动块状体，上下转动块状体用于固定底板和踏板之间的角度。5.根据权利要求2所述的伸缩式自重力为动力的上行助推器，其特征在于：所述传动组件为推杆。6.根据权利要求2所述的伸缩式自重力为动力的上行助推器，其特征在于：所述传动组件包括第一齿条、第二齿条和啮合齿轮；所述啮合齿轮安装在连接壳体上，第一齿条固定在底板上并与啮合齿轮啮合连接，第二齿条与啮合齿轮啮合并穿过连接壳体与助力臂连接；第一齿条的齿槽和第二齿条的齿槽同向设置。7.根据权利要求6所述的伸缩式自重力为动力的上行助推器，其特征在于：所述第一齿条和第二齿条位于底板的中心位置。8.根据权利要求1所述的伸缩式自重力为动力的上行助推器，其特征在于：所述助力臂远离滑动臂的一端设置与大腿配合的弧形推板。9.根据权利要求1所述的伸缩式自重力为动力的上行助推器，其特征在于：所述连接壳体与小腿配合绑紧；连接壳体上部设置与滑动臂配合滑动的空腔，滑动臂与连接壳体配合的滑动面设置为锥形滑动面。10.根据权利要求1所述的伸缩式自重力为动力的上行助推器，其特征在于：所述菱形折叠伸缩支架安装在连接壳体、滑动臂和助力臂的侧表面。

技术总结
本实用新型属于上行助推器技术领域，具体涉及一种伸缩式自重力为动力的上行助推器，包括连接壳体、滑动臂、助力臂和菱形折叠伸缩支架，所述连接壳体和助力臂之间通过滑动臂连接，滑动臂一端与连接壳体内腔滑动连接，滑动臂另一端与助力臂内腔滑动连接；菱形折叠伸缩支架由若干菱形单元组合形成，并沿若干菱形单元的中间铰点的连线方向进行伸缩；菱形折叠伸缩支架顶端的菱形单元的中间铰点与助力臂固定，菱形折叠伸缩支架底端的菱形单元的两个中间铰点中，一个中间铰点与连接壳体固定，另一个中间铰点与滑动臂固定，滑动臂通过推力装置在连接壳体内腔滑动。助推器将短距离的位移成倍增大，增强助力效果，结构简单，使用方便，助推力损耗较小。推力损耗较小。推力损耗较小。


技术研发人员：刘伟
受保护的技术使用者：刘伟
技术研发日：2021.08.17
技术公布日：2022/3/8