一种上楼梯助力装置的制作方法

一种上楼梯助力装置
1.本技术为申请号202010638732.9，申请日2020-7-06的《一种上楼梯防摔倒助力方法》专利的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及老年人或腿脚不便者生活辅助技术领域，具体涉及一种上楼梯助力装置。


背景技术：

3.现有高层楼房通常会装有电梯，但一些层数较低的楼房以及一些陈旧楼房中，仍然是依靠台阶楼梯实现上下楼层，同时在一些跃层式结构的住宅单元中，通常也是安装的台阶式楼梯。这样，对于一些年迈的老人或者一些腿脚不便的残疾人在爬这种台阶式楼梯时就会比较吃力，很容易因力竭而发生摔倒，引发安全事故。尤其是对老年人，在这种台阶上摔倒，脑袋和台阶边缘碰撞会直接对生命安全造成极大的威胁。
4.cn201711032317.3曾公开了一种用于上下楼的助力器；包括设置在住宅的楼梯台阶上的升降台，以及用于控制所述升降台的控制器。楼梯的每个台阶上靠近楼梯扶手端的位置均设置有一个升降台，所述控制器用于控制升降台的上行或下行以及所述升降台的上行或下行速度。该发明的助力器能够一定程度上解决老人以及腿脚不方便的残疾人的上下楼问题，为我国的老楼改造提供了一个经济可行地解决方案。但仍然存在结构复杂，成本高昂，安装使用不便的缺陷。
5.cn01217489.0曾公开了一种上楼助力器，它在现有楼梯扶手两侧上方设有与其平行的左轨道和右轨道，两轨道间设有牵引扶手，牵引扶手上设有手握开关，牵引扶手两端设有左轨道轴承和右轨道轴承，以及防偏轴承和右防偏轴承，钢丝绳两头分别与牵引扶手呈连接状态，电机通过钢丝绳使牵引扶手能够呈上移状态。它解决了人们上楼梯助力问题，装置在现有楼梯上。但该专利的装置，同样存在结构复杂，安装使用不便的缺陷。
6.cn201821110868.7还公开了一种楼梯扶手升降助力器，其包括下部开设有凹槽的结构主体，所述结构主体的横截面呈门型，所述结构主体的内侧壁与楼梯扶手的两侧壁相贴合，所述结构主体的上部开设有开口，所述结构主体上安装有驱动机构，所述驱动机构的动力输出端连接有摩擦轮，所述摩擦轮穿过所述开口与楼梯扶手的顶部接触，所述结构主体的两侧壁上均安装有滚动轮，所述滚动轮与楼梯扶手的两侧壁接触，所述结构主体的外侧部设置有挂接部。该装置能够使用在旧式楼宇的楼梯扶手上，给人们爬楼进行助力。但仍然属于依靠驱动装置动力驱动，存在结构复杂，成本较高的缺陷。同时，这些装置中都会采用动力电机依靠电力控制驱动。这样由于电气构件的不稳定性，一旦出现故障，造成失去动力或者打滑的情况，容易造成使用者摔倒，存在较大的安全隐患问题。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够帮
助老年人或者残疾人上楼更省力，可以防止摔倒，安全性更好且方便实施，成本低廉的上楼梯防摔倒助力方法以及一种上楼梯助力装置。
8.为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种上楼梯防摔倒助力方法，其特征在在于，采用一根助力的拉杆，拉杆一端下方设置向下的卡口，在使用者（即上楼者）上楼梯时，依靠卡口匹配地卡入到楼梯的扶手上，然后向后掰动拉杆，使得拉杆外端向后倾斜，同时卡口内左右两侧和扶手接触压紧位置形成前后方向的错位，其中卡口内远离拉杆一侧和扶手接触压紧位置相对靠前，卡口内靠近拉杆一侧和扶手接触压紧位置相对靠后，进而形成杠杆效果，使得拉杆外端能够向后承受拉力，形成供使用者上楼梯时向前移动的助力效果。
9.这样，本方法只需采用简单的机械结构实现，方便实施且成本低廉。方案中拉杆直接依靠卡口卡住楼梯扶手，在拉杆外端受向后力后，使得卡口内两侧和扶手接触位置形成前后错位，并进而形成类似撬棍支撑力学结构的杠杆效果，实现契紧，供使用者手臂拉住拉杆外端借力。进而使其上楼更加省力、快捷，防止摔倒。
10.作为优化，使用者依靠拉杆助力迈上了一级台阶后，解除对拉杆向后的拉力，并使得拉杆回复并保持到垂直于扶手状态，直接推动拉杆向前移动一个台阶，再向后掰动拉杆外端呈向后的倾斜状态，使得卡口内左右两侧和扶手接触压紧位置形成前后方向的错位产生杠杆效果实现契紧，供使用者拉动手臂向前助力迈上上一级台阶，以此循环直至使用者爬完整个楼梯。
11.这样，使用者脚部向上迈时，手部拉动拉杆借力，达到省力效果，脚部上迈一级台阶后，拉杆回复至垂直于扶手状态即可沿扶手向上移动，依次实现循环。更好地帮助使用者连续地爬完整个楼梯。
12.上述方法可以依靠一种上楼梯助力装置实现，该装置包括拉杆，拉杆的一端下方（基于装置使用状态为基准进行方位描述）设置向下的卡口，卡口宽度方向和拉杆长度方向一致且卡口能够前后滑动地卡入到楼梯的扶手上。
13.这样，依靠该装置能够实现上述上楼梯防摔倒助力方法，具有结构简单，使用方便，成本低廉，安全可靠的特点。
14.作为优化，拉杆的卡接端具有间隔设置的两个向下延伸的卡接臂，两个卡接臂内侧和二者之间的拉杆下表面围成所述卡口。
15.这样结构简单，稳定可靠，易于实施。
16.作为优化，卡口顶部的拉杆上还设置有滚轮机构，滚轮机构整体设置于卡口顶部的拉杆内部的安装空间中，滚轮机构包括竖向设置的滚轮，滚轮能够沿前后方向转动设置且滚轮下表面向下延伸进入卡口内部。
17.这样，卡口卡入扶手后滚轮下表面和扶手上表面贴合，当装置需要向前移动时，滚轮可以减缓卡口顶部的摩擦力。当拉杆需要向后拉动借力时是依靠拉杆倾斜后，卡口内部两侧和扶手两侧贴紧部位左右前后相差契紧而承受向后的拉力，供使用者借力前进。
18.进一步地，滚轮固定安装在滚轮轴上，滚轮轴两端可转动地安装在拉杆上，滚轮轴上还安装有单向转动控制机构，单向转动控制机构用于控制滚轮轴单向向前转动。
19.这样，滚轮只能单向向前旋转，当拉杆承受向后拉力时，滚轮被锁死而不能反向转动，进而可以提供摩擦力，使得拉杆更好地承受向后的拉力，避免拉力过大时导致拉杆整体
向后滑动。
20.进一步地，单向转动控制机构包括固定在滚轮轴上的棘轮，还包括安装在拉杆上且和棘轮配合的棘爪。
21.这样，棘轮棘爪是一种现有的单向间歇运动机构，安装在此处能够有效地实现对滚轮的单向传动，同时其间歇传动的特点也和本装置运动方式完美匹配，能够更加稳定可靠的保证装置的正常运转使用。
22.进一步地，所述棘轮和棘爪有两对且分别安装在滚轮轴的两端。
23.这样滚轮轴锁死时整体承力更加稳定可靠。
24.作为优化，所述拉杆由通过折叠机构连接的至少两段构成，所述折叠机构包括设置于两端拉杆对接处一侧的两片铰接的合页，两片合页各固定在一段拉杆的侧面上。
25.这样，可以更好地实现拉杆的收折和展开，展开后可以更好地供使用者双手拉动施力。
26.进一步地，折叠机构还包括在两段拉杆对接处内部对接贯通设置的一个滑动通道，滑动通道内可滑动地设置有一个锁定杆，锁定杆一端垂直向外延伸固定连接有一个拨动杆，对接处的一段拉杆侧面上还开有和其内的滑动通道连通的拨动槽，拨动杆外端沿拨动槽向外延伸出拉杆侧面并形成拨动头，通过拨动头拨动锁定杆，可以带动锁定杆从位于单段拉杆滑动通道内状态至同时位于两段拉杆滑动通道内状态之间切换。
27.这样，当锁定杆位于单段拉杆滑动通道内状态时，可以方便完成拉杆的收折。当拉杆展开后，可以依靠拨动杆带动锁定杆切换为同时位于两段拉杆滑动通道内状态，实现拉杆展开状态的锁定，更好地方便拉杆展开后作为一个整体承受使用者拉力。该结构能够实现对拉杆展开后状态的锁定，且具有结构简单，控制可靠，操作方便的特点。
28.进一步地，拨动槽侧壁上固定设置有弹性阻尼条。这样弹性阻尼条对在拨动槽内的拨动杆在拨动时提供阻尼，避免其自由滑动影响锁定效果。
29.进一步地，拉杆上设置有两个截面呈圆形的把手段，把手段表面具有用于和手指贴合的凹凸外形，两个把手段之间形成一个截面呈矩形的对接段，所述折叠机构设置在对接段上。
30.这样，更加方便使用者手持把手段施力拉动向前移动。
31.进一步地，还设置有卡紧辅助机构，卡紧辅助机构包括分别设置于卡口左右两侧侧面上向内凸起的卡紧头，左侧卡紧头位于前方，右侧卡紧头位于后方。
32.这样，依靠卡紧头的设置，使得装置使用时，拉杆只需向后倾斜更小的角度，甚至无需倾斜角度，就可以使得卡紧头和扶手左右两侧相贴，且形成左侧靠前，右侧靠后的杠杆承力结构，更好地方便拉杆使用时尽量保持垂直于扶手状态向后承受拉力，使得其承受拉力更加可靠和稳定。同时，该结构可以使得当装置需要向前滑动时，可以将拉杆调整为外端向前倾斜的状态，这样使得两个卡紧头之间在水平方向上的宽度距离变大，更加有利于装置整体沿扶手向前滑动，避免卡赌。
33.作为一种选择，所述卡接头为固定卡接头。这样固定卡接头可以直接承力，使得上述效果的承力过程更加稳定。
34.作为另一种选择，所述卡接头为浮动卡接头，浮动卡接头后端具有一柱状的承力段并可浮动（可浮动的含义是指卡接头在周向和长度方向上都具有一定的活动余量，其中
长度方向上活动余量可以设置为较大，周向上的活动余量可以设置较小，这样浮动卡接头的伸缩范围较大，但如果浮动卡接头斜向受力只需倾斜一小点距离就可以卡紧在安装槽内）地配合在一个安装槽内，安装槽底部和浮动卡接头之间还设置有弹簧。
35.这样，浮动卡接头可以使得装置向前滑动时，更加顺畅和方便。同时当装置固定下来且拉杆向后承受拉力时，拉杆转动后先使得浮动卡接头受倾斜方向力而歪斜（因为左侧浮动卡接头靠前而右侧浮动卡接头靠后设置），浮动卡接头歪斜后其后端的承力段和安装槽相贴卡紧固定，进而使得浮动卡接头可以抵紧扶手侧面而承力。
36.进一步地，还设置有主动抵紧机构，所述主动抵紧机构包括可伸缩地安装在卡口右侧面的一个伸缩槽内的主动卡接头，还包括位于拉杆上表面方向的一个按钮，按下按钮能够带动主动卡接头主动向外伸出。
37.这样，当装置使用拉杆向承受拉力时，还可以按下按钮，使得主动卡接头主动伸出，更好地保证实现卡口对扶手的卡紧固定。使得拉杆可以更加稳定可靠的承受向后拉力。
38.进一步地，按钮和主动卡接头之间通过设置在拉杆和卡接臂内部安装空间内的传动机构传动连接，传动机构包括一根沿拉杆长度方向设置在拉杆内的传动杠杆，按钮的内端向内延伸并和传动杠杆的一端铰接，传动杠杆的另一端和位于右侧卡接臂内的一根连接杆上端铰接，连接杆下端铰接在一个可转动地安装在右侧卡接臂内部的凸轮侧面，凸轮外端靠近最远端位置和主动卡接头内端抵接，主动卡接头和伸缩槽之间还设置有伸缩弹簧，伸缩弹簧对主动卡接头施加向内的力并使得主动卡接头内端保持和凸轮外端相抵。
39.这样，当装置使用拉杆向承受拉力时，只需按下按钮，带动传动杠杆转动，进而靠连接杆拉动凸轮，凸轮转动至最远端逐渐和主动卡接头内端相抵接，克服伸缩弹簧的弹力推动主动卡接头外端向外移动，实现对扶手侧面的主动卡紧。更好地帮助拉杆承力，更好地避免装置在使用时打滑，提高装置使用稳定性和可靠性。实施时，所述主动卡接头可以是单独设置，或者直接和右侧卡接臂上的浮动卡接头为同一构件均可。
40.综上所述，本发明能够帮助老年人或者残疾人上楼更省力，可以防止摔倒，具有安全性更好且方便实施，成本低廉的优点。
附图说明
41.图1为本发明实施例1的立体结构示意图。
42.图2为图1的俯视图，图中增加了扶手示意。
43.图3为图1的主视图。
具体实施方式
44.下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
45.实施例1：参见图1-3，一种上楼梯防摔倒助力方法，其特点在在于，采用一根助力的拉杆，拉杆一端下方设置向下的卡口，在使用者（即上楼者）上楼梯时，依靠卡口匹配地卡入到楼梯的扶手上，然后向后掰动拉杆，使得拉杆外端向后倾斜，同时卡口内左右两侧和扶手接触压紧位置形成前后方向的错位，其中卡口内远离拉杆一侧和扶手接触压紧位置相对靠前，卡口内靠近拉杆一侧和扶手接触压紧位置相对靠后，进而形成杠杆效果，使得拉杆外端能够向后承受拉力，形成供使用者上楼梯时向前移动的助力效果。
46.这样，本方法只需采用简单的机械结构实现，方便实施且成本低廉。方案中拉杆直接依靠卡口卡住楼梯扶手，在拉杆外端受向后力后，使得卡口内两侧和扶手接触位置形成前后错位，并进而形成类似撬棍支撑力学结构的杠杆效果，实现契紧，供使用者手臂拉住拉杆外端借力。进而使其上楼更加省力、快捷，防止摔倒。
47.本方法中，使用者依靠拉杆助力迈上了一级台阶后，解除对拉杆向后的拉力，并使得拉杆回复并保持到垂直于扶手状态，直接推动拉杆向前移动一个台阶，再向后掰动拉杆外端呈向后的倾斜状态，使得卡口内左右两侧和扶手接触压紧位置形成前后方向的错位产生杠杆效果实现契紧，供使用者拉动手臂向前助力迈上上一级台阶，以此循环直至使用者爬完整个楼梯。
48.这样，使用者脚部向上迈时，手部拉动拉杆借力，达到省力效果，脚部上迈一级台阶后，拉杆回复至垂直于扶手状态即可沿扶手向上移动，依次实现循环。更好地帮助使用者连续地爬完整个楼梯。
49.上述方法可以依靠图1-图3所示的上楼梯助力装置实现，该装置包括拉杆1，拉杆1的一端下方（基于装置使用状态为基准进行方位描述）设置向下的卡口2，卡口2宽度方向和拉杆长度方向一致且卡口能够前后滑动地卡入到楼梯的扶手14上。
50.这样，依靠该装置能够实现上述上楼梯防摔倒助力方法，具有结构简单，使用方便，成本低廉，安全可靠的特点。
51.其中，拉杆的卡接端具有间隔设置的两个向下延伸的卡接臂3，两个卡接臂3内侧和二者之间的拉杆下表面围成所述卡口2。
52.这样结构简单，稳定可靠，易于实施。
53.其中，卡口2顶部的拉杆上还设置有滚轮机构，滚轮机构整体设置于卡口顶部的拉杆内部的安装空间中，滚轮机构包括竖向设置的滚轮4，滚轮4能够沿前后方向转动设置且滚轮下表面向下延伸进入卡口内部。
54.这样，卡口卡入扶手后滚轮下表面和扶手上表面贴合，当装置需要向前移动时，滚轮可以减缓卡口顶部的摩擦力。当拉杆需要向后拉动借力时是依靠拉杆倾斜后，卡口内部两侧和扶手两侧贴紧部位左右前后相差契紧而承受向后的拉力，供使用者借力前进。
55.其中，滚轮4固定安装在滚轮轴5上，滚轮轴5两端可转动地安装在拉杆1上，滚轮轴上还安装有单向转动控制机构，单向转动控制机构用于控制滚轮轴单向向前转动。
56.这样，滚轮只能单向向前旋转，当拉杆承受向后拉力时，滚轮被锁死而不能反向转动，进而可以提供摩擦力，使得拉杆更好地承受向后的拉力，避免拉力过大时导致拉杆整体向后滑动。
57.其中，单向转动控制机构包括固定在滚轮轴上的棘轮6，还包括安装在拉杆上且和棘轮6配合的棘爪7。
58.这样，棘轮棘爪是一种现有的单向间歇运动机构，安装在此处能够有效地实现对滚轮的单向传动，同时其间歇传动的特点也和本装置运动方式完美匹配，能够更加稳定可靠的保证装置的正常运转使用。
59.其中，所述棘轮6和棘爪7有两对且分别安装在滚轮轴的两端。
60.这样滚轮轴锁死时整体承力更加稳定可靠。
61.其中，所述拉杆1由通过折叠机构连接的至少两段构成，所述折叠机构包括设置于
两端拉杆对接处一侧的两片铰接的合页8，两片合页8各固定在一段拉杆的侧面上。
62.这样，可以更好地实现拉杆的收折和展开，展开后可以更好地供使用者双手拉动施力。
63.其中，折叠机构还包括在两段拉杆对接处内部对接贯通设置的一个滑动通道9，滑动通道内可滑动地设置有一个锁定杆（图中未显示），锁定杆一端垂直向外延伸固定连接有一个拨动杆（图中未显示），对接处的一段拉杆侧面上还开有和其内的滑动通道连通的拨动槽10，拨动杆外端沿拨动槽向外延伸出拉杆侧面并形成拨动头11，通过拨动头11拨动锁定杆，可以带动锁定杆从位于单段拉杆滑动通道内状态至同时位于两段拉杆滑动通道内状态之间切换。
64.这样，当锁定杆位于单段拉杆滑动通道内状态时，可以方便完成拉杆的收折。当拉杆展开后，可以依靠拨动杆带动锁定杆切换为同时位于两段拉杆滑动通道内状态，实现拉杆展开状态的锁定，更好地方便拉杆展开后作为一个整体承受使用者拉力。该结构能够实现对拉杆展开后状态的锁定，且具有结构简单，控制可靠，操作方便的特点。
65.其中，拨动槽10侧壁上固定设置有弹性阻尼条（图中未显示）。这样弹性阻尼条对在拨动槽内的拨动杆在拨动时提供阻尼，避免其自由滑动影响锁定效果。
66.其中，拉杆上设置有两个截面呈圆形的把手段12，把手段表面具有用于和手指贴合的凹凸外形，两个把手段12之间形成一个截面呈矩形的对接段，所述折叠机构设置在对接段上。
67.这样，更加方便使用者手持把手段施力拉动向前移动。
68.其中，还设置有卡紧辅助机构，卡紧辅助机构包括分别设置于卡口左右两侧侧面上向内凸起的卡紧头13，左侧卡紧头位于前方，右侧卡紧头位于后方。
69.这样，依靠卡紧头的设置，使得装置使用时，拉杆只需向后倾斜更小的角度，甚至无需倾斜角度，就可以使得卡紧头和扶手左右两侧相贴，且形成左侧靠前，右侧靠后的杠杆承力结构，更好地方便拉杆使用时尽量保持垂直于扶手状态向后承受拉力，使得其承受拉力更加可靠和稳定。同时，该结构可以使得当装置需要向前滑动时，可以将拉杆调整为外端向前倾斜的状态，这样使得两个卡紧头之间在水平方向上的宽度距离变大，更加有利于装置整体沿扶手向前滑动，避免卡赌。作为另外的一种可实施的结构选择，所述卡接头可以为固定卡接头。这样固定卡接头可以直接承力，使得上述效果的承力过程更加稳定。
70.本实施例中，所述卡接头13为浮动卡接头，浮动卡接头后端具有一柱状的承力段并可浮动（可浮动的含义是指卡接头在周向和长度方向上都具有一定的活动余量，其中长度方向上活动余量可以设置为较大，周向上的活动余量可以设置较小，这样浮动卡接头的伸缩范围较大，但如果浮动卡接头斜向受力只需倾斜一小点距离就可以卡紧在安装槽内）地配合在一个安装槽内，安装槽底部和浮动卡接头之间还设置有弹簧15。
71.这样，浮动卡接头可以使得装置向前滑动时，更加顺畅和方便。同时当装置固定下来且拉杆向后承受拉力时，拉杆转动后先使得浮动卡接头受倾斜方向力而歪斜（因为左侧浮动卡接头靠前而右侧浮动卡接头靠后设置），浮动卡接头歪斜后其后端的承力段和安装槽相贴卡紧固定，进而使得浮动卡接头可以抵紧扶手侧面而承力。
72.其中，还设置有主动抵紧机构，所述主动抵紧机构包括可伸缩地安装在卡口右侧面的一个伸缩槽内的主动卡接头16，还包括位于拉杆上表面方向的一个按钮17，按下按钮
能够带动主动卡接头主动向外伸出。
73.这样，当装置使用拉杆向承受拉力时，还可以按下按钮，使得主动卡接头主动伸出，更好地保证实现卡口对扶手的卡紧固定。使得拉杆可以更加稳定可靠的承受向后拉力。
74.其中，按钮17和主动卡接头16之间通过设置在拉杆和卡接臂内部安装空间内的传动机构传动连接，传动机构包括一根沿拉杆长度方向设置在拉杆内的传动杠杆18，按钮的内端向内延伸并和传动杠杆18的一端铰接，传动杠杆的另一端和位于右侧卡接臂内的一根连接杆19上端铰接，连接杆19下端铰接在一个可转动地安装在右侧卡接臂内部的凸轮20侧面，凸轮20外端靠近最远端位置和主动卡接头16内端抵接，主动卡接头和伸缩槽之间还设置有伸缩弹簧21，伸缩弹簧对主动卡接头施加向内的力并使得主动卡接头内端保持和凸轮外端相抵。
75.这样，当装置使用拉杆向承受拉力时，只需按下按钮，带动传动杠杆转动，进而靠连接杆拉动凸轮，凸轮转动至最远端逐渐和主动卡接头内端相抵接，克服伸缩弹簧的弹力推动主动卡接头外端向外移动，实现对扶手侧面的主动卡紧。更好地帮助拉杆承力，更好地避免装置在使用时打滑，提高装置使用稳定性和可靠性。实施时，所述主动卡接头可以是单独设置，或者直接和右侧卡接臂上的浮动卡接头为同一构件均可。
76.综上所述，本发明能够帮助老年人或者残疾人上楼更省力，可以防止摔倒，具有安全性更好且方便实施，成本低廉的优点。