专利名称：一种三曲线转臂轮组式爬楼车轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种三曲线转臂轮组式爬楼车轮，具体是一种能够提高上、 下楼梯平稳性的车轮，属于机械领域。
背景技术：
轮组式爬楼轮椅转向灵活，易损件便于更换，成本低，是目前爬楼轮椅的主要研究 型式之一，但轮组式爬楼轮椅爬楼时由于支承轮的更替而导致爬楼不平稳，为了改善爬楼 轮椅上、下楼梯的平稳性，出现了多种车轮。经文献检索发现，中国专利公开号为CN 00112914. 7，名称为“弥合式爬楼车轮”的 实用新型专利公开了一种爬楼车轮，该车轮的轮周为曲线，整个曲线由数个“单元曲线”构 成。每一“单元曲线”自轮峰始，依次由侧轮周、轮腋及主轮周构成。轮峰处装有轮峰小轮， 主轮周部位装有主轮周小轮。轮峰小轮和主轮周小轮可被套绕履带。该专利旨在将上、下 楼梯的阶梯型曲线运动转化为直线型运动，但该车轮对楼梯的适应性较差，原因是靠近轮 峰小轮的主轮周小轮容易卡在楼梯沿上而发生危险，且结构较复杂；由于所有小轮承受的 压力基本相同，而且很大，致使车轮结构很难实现。中国专利号为ZL 200820160267. 7，名称为“行星式登楼行走两用轮”的实用新 型专利公开了一种两用车轮行星轮架在每对相邻两主轮臂之间设有副轮臂，副行星轮通 过副轮轴装配在行星轮架上的副轮臂的端部；主行星轮、副行星轮的轴心在一个同轴心行 星轮的圆周上，副行星轮的轴中心在行星轮圆上的直径小于主行星轮轴中心在星轮上的直 径；行星轮架上设有与车架相配的止动销孔。该轮由于在每个相邻两个主行星轮之间设有 副行星轮，副行星轮能使后一只主行星轮平稳过渡到上一个台阶上，起到了很大的缓冲作 用可以减轻了坐车者上、下楼梯因凸凹面所引起的震动不适感。本轮结构简单、造价低，便 于推广使用。该两用轮中的副行受台阶高度的影响，容易卡到楼梯台阶沿上而导致爬楼危 险性大大增加；增大主行星轮、减小副行星轮对“副行星轮卡到楼梯台阶沿”现象有所改善， 但主行星轮过大，致使轮组的尺寸过大，重量增加不少。
实用新型内容本实用新型的目的在于在现有技术基础上，提供一种三曲线转臂轮组式爬楼车 轮。该车轮不仅能够改善爬楼轮椅上、下楼的平稳性，而且结构简单、外形美观。本实用新型是通过以下技术方案实现的，三曲线转臂轮组式爬楼车轮主要包括 主轮、轮板、辅轮，其连接方式为轮板有三个轮换对称的曲线转臂，每个曲线转臂上有两个 孔，主轮与轮板在转臂端部的孔处铰接，辅轮与轮板在转臂中间的孔处铰接；轮板上共铰接 三个主轮、三个辅轮，轮板的中心孔是车轮安装于爬楼轮椅的安装孔。轮板的曲线转臂满足以下几个要求①当一个主轮与某个台阶水平面、竖直面同 时相切，且相邻曲线转臂上辅轮与上一级台阶水平面相切时，相邻曲线转臂上的主轮在上 一级台阶水平面以上一定距离；②曲线转臂上两个孔的中心距大于主轮与辅轮的半径之和；③上、下楼时，曲线转臂不能与楼梯沿相接触。本实用新型使用时，车轮安装在爬楼轮椅上，当以轮板最下端的曲线转臂上的主 轮为支撑时，车轮顺时针旋转，下一个转臂上的辅轮与上一级台阶面的距离会越来越小至 二者接触，此时车轮以这个辅轮为新的支撑，车轮继续顺时针旋转爬楼，同转臂上的主轮与 台阶面的距离会越来越小至二者接触，此时车轮会以这个主轮为新的支撑，继续顺时针旋 转爬楼，开始下一个台阶的攀爬，直至爬完整个台阶。车轮下楼过程与爬楼原理相同，只是 车轮的旋转方向相反。与现有技术相比，本实用新型结构不仅能够改善车轮爬楼的平稳性，而且结构比 较简单，容易实现，外形也美观。
图1是本实用新型的整体结构示意图；图2是本实用新型爬楼时辅轮与主轮同时与台阶面接触的状态。
具体实施方式
如图1所示，三曲线转臂轮组式爬楼车轮主要包括主轮1、轮板2、辅轮3，其连接 方式为轮板2有三个轮换对称的曲线转臂，每个转臂上有两个孔，轮板2在每个曲线转臂 端部的孔处与主轮1铰接，在每个曲线转臂中间的孔处与辅轮3铰接；轮板2中心孔是车轮 与爬楼轮椅的安装孔。轮板2的曲线转臂满足以下几个要求①当一个主轮1与某个台阶水平面、竖直面 同时相切，且相邻曲线转臂上的辅轮3与上一级台阶水平面相切时，相邻曲线转臂上的主 轮1在上一级台阶水平面以上一定距离；②曲线转臂上两个孔的中心距大于主轮1与辅轮 3的半径之和；③上、下楼时，曲线转臂不能与楼梯沿相接触。本实用新型使用时，车轮安装在爬楼轮椅上，如图1所示状态开始爬楼，以轮板2 最下端的曲线转臂上的主轮1为支撑，车轮顺时针旋转，下一个曲线转臂上的辅轮3与上一 级台阶面的距离会越来越小至二者接触，如图2所示，此时车轮以这个辅轮为新的支撑，车 轮继续顺时针旋转爬楼，同转臂上的主轮与台阶面的距离会越来越小至二者接触，此时车 轮会以这个主轮为新的支撑，继续顺时针旋转爬楼，开始下一个台阶的攀爬，直至爬完整个 台阶。车轮下楼过程与爬楼原理相同，只是车轮的旋转方向相反。
权利要求一种三曲线转臂轮组式爬楼车轮，主要包括主轮(1)、轮板(2)、辅轮(3)，其连接方式为轮板(2)有三个轮换对称的曲线转臂，每个曲线转臂上有两个孔，轮板(2)在每个曲线转臂端部的孔处与主轮(1)铰接，在每个曲线转臂中间的孔处与辅轮(3)铰接。
2.根据权利要求1所述的三曲线转臂轮组式爬楼车轮，其特征在于轮板(2)上共铰 接三个主轮(1)、三个辅轮(3)，轮板(2)的中心孔是车轮与爬楼轮椅的安装孔。
3.根据权利要求1所述的三曲线转臂轮组式爬楼车轮，其特征在于轮板(2)的曲线 转臂满足①当一个主轮(1)与某个台阶水平面、竖直面同时相切，且相邻曲线转臂上辅轮 (3)与上一级台阶水平面相切时，相邻曲线转臂上的主轮(1)在上一级台阶水平面以上一 定距离；②两个孔的中心距大于主轮(1)与辅轮(3)的半径之和；③上、下楼时，曲线转臂 不能与楼梯沿相接触。
专利摘要一种三曲线转臂轮组式爬楼车轮，能够改善爬楼轮椅上、下楼的平稳性，结构简单，属于机械领域。本实用新型包括主轮1、轮板2、辅轮3，其连接方式为轮板2有三个轮换对称的曲线转臂，每个曲线转臂上有两个孔，轮板2在每个曲线转臂端部的孔处与主轮1铰接，在每个曲线转臂中间的孔处与辅轮3铰接；轮板2中心孔是车轮与爬楼轮椅的安装孔。轮板2的曲线转臂满足①当一个主轮1与某个台阶水平面、竖直面同时相切，且相邻曲线转臂上辅轮3与上一级台阶水平面相切时，相邻曲线转臂上的主轮1在上一级台阶水平面以上一定距离；②曲线转臂上两孔中心距大于主轮1与辅轮3半径之和；③上、下楼时，曲线转臂不能与楼梯沿相接触。
文档编号A61G5/10GK201668620SQ20102021233
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月23日 优先权日2010年5月23日
发明者张玲玲, 曹冲振, 李凤春, 梁程, 王凤芹 申请人:山东科技大学