[发明专利]用于手动车辆的驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于手动车辆的驱动系统和传动系统，具体地，但不排他地，用于手动操作的车辆，例如，轮椅。本发明也涉及用于这种车辆的靠背的改进。

背景技术

传统的轮椅以及大多数高性能轮椅是通过使用者直接施加负载于驱动轮或者以轮缘形式连接到驱动轮上的手柄上来手动驱动。这为使用者提供了极好的灵活性，但操作位置可能不太舒服，而且可以获得的速度有限，这是因为该设置为了良好的操控性(例如，驶过地面中的小突起或凹陷处，或者为了避开障碍物而快速改变方向)被设计成产生相对较大的转矩量。传统轮椅的不足之处在于，使用者不得不非常努力地来操作，以如许多手动应用所需覆盖轮子的较大距离。

传统轮椅设置的另一个问题是，使用者不得不越过车轮移动下臂和手腕，从而如果飞快地接触会导致擦伤，也可能会擦破衣服。另外，当在户外使用轮椅时，车轮可以将路上或铺砌路面的脏物和其它污染物直接转移到使用者或使用者的衣服上。

已知的现有技术中解决这些问题的方法是，处理改变轮椅以及诸如自行车和三轮车的类似车辆上的传动装置的问题，以使轮椅更好地适于以较大速度更有效地向前推动使用者。然而，大多数已知的系统有局限性，这是因为所采用的传动系统受限于高速模式，不具有用于选择低速/高操控性模式的设备。这种系统也无法使轮椅向后操作，因此这种传动系统不适合于需要高度操控性的短距离使用，特别不适于使用者在经常需要向前和向后移动以避开家具的室内使用。

现有技术中有一种已知的传动系统，所述系统允许使用者选择性地以高速和高操控性模式来操作轮椅。该系统在美国专利第5,941,547号中披露，并且包括采用用来施加动力于传动系统的杆件和用于接合及脱离传动系统的弹簧离合装置的设置。在各动力行程期间，弹簧紧夹驱动轮主轴以将动力从杆件传递到驱动轮。在杆件的返回行程期间，弹簧脱离驱动轮主轴，使得驱动轮空转。离合器只在动力行程期间接合驱动轮主轴，而轮子在其它的所有时间里都可以独立于离合器移动。当需要高度的可操控性时，这种设置允许使用者使用杆件来沿着向前的方向高速推动轮椅，以及如传统轮椅通过轮缘来推进轮椅。

然而，在这种特定的设置解决了在用于高速或高操控性的传动系统之间进行选择的问题的同时，该传动系统性能很差。这是因为由于弹簧和驱动轮主轴之间具有滑动趋势，因此弹簧离合器提供给轮子主轴的动力很差。另外，弹簧无法总是松开主轴以提供高操控性所必需的所需空转运动，或者脱开以使轮椅向后运动。

此外，杆件通过电缆连接到安放有离合器的滑轮上。电缆具有集拢和/或拉伸的趋势，使得施加于每一个轮子上的动力不相等。这种类型的轮椅的额外问题是杆件系统使上下椅子变得困难。

轮椅的另一个问题是，所述轮椅具有固定的靠背或者可以设定在一些预定位置上的靠背。如果不能调节靠背以满足轮椅使用者的需求，则这会导致他/她非常不舒服。

因此，本发明试图提供一种至少可减轻前述一些问题的用于手动车辆的驱动系统和/或提供可供选择的系统。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于手动车辆的驱动系统，所述驱动系统包括：至少一个输入构件；传动系统，所述传动系统被设置成将输入构件的运动转变成输出构件的旋转；和包括至少一个驱动构件的锁定机构，用以选择性地将驱动轮锁定到输出构件上以使其随输出构件旋转，其中锁定机构包括用来在操作位置之间移动至少一个驱动构件的手动操作致动装置，该致动装置包括操作手柄，该手柄包括凸轮面，所述凸轮面被设置成使得手柄的运动造成至少一个驱动构件移动接合或脱离输出构件。

驱动构件设置用于在车辆使用者的控制下从驱动轮未锁定到输出构件上的第一操作位置到驱动轮锁定到输出构件上的第二操作位置、并返回到第一操作位置的运动。该驱动系统允许使用者在使用驱动系统推进车辆或使驱动系统脱离驱动轮和用其它方式(例如，通过轮缘)推进车辆之间进行选择。

有利的是，驱动系统可以被设置成在驱动轮被锁定以随输出构件旋转时驱动轮椅向前。当驱动轮未锁定以随输出构件旋转时，可以由某些其它方式(例如，直接施加动力于驱动轮上或连接在驱动轮上的边缘上)来驱动轮椅向前或向后。

有利的是，至少有一个驱动构件设置成在输出构件和驱动轮中的至少一个的轴向上具有运动分量。优选地，至少一个驱动构件设置成大体沿输出构件和驱动轮中的至少一个的轴向移动。