[发明专利]用于车辆的车轮上的换档杆

说明书

技术领域

本发明涉及带有快速锁定功能的、附属于车轮的轮毂的换档装置。 本发明更具体地涉及用于轮椅的、附属于带齿轮轮毂(gear hub)的 车轮的换档装置。

背景技术

现时对自行车类型的车轮或轮椅的车轮很有用的是设有齿轮以增 加在变化的坡度上自行车或轮椅的使用性。

这里专门考虑的是用于手动轮椅的车轮，但是也并不妨碍所述的 车轮用于自行车类型的其它类型的车辆。

使用者成功地使用轮椅及独立地使用较大地取决于他们本身驱动 轮椅的能力。虽然一些用轮椅的个人使用推轮椅的雇员，但通常要求 使用者本人可推进轮椅。

通过转动或抓住装在轮椅各车轮上的环，使用者可推进、转向及 制动手动轮椅。

各抓环结构上与轮椅各车轮连接，车轮又与行走的表面接触。使 用者通常必须施加比较大的力通过作用在轮椅各侧的抓环上，来进行 使用普通轮椅包括的许多操作。这些操作会导致多种急性的和慢性的 臂和肩伤。其它问题包括在身体的肘、腕和手上引起的这些部位的伤 痛。由于手和抓环之间的擦刮及摩擦，使用者的手也会受到磨损和撕 伤。

例如粗糙的地面或轮椅行走的表面不平等等许多环境因素也会加 速或造成所述的伤害。在雨中或雪和冰上用轮椅或用冷的或光滑的手 使用轮椅也会造成伤害。在许多情形下，这些伤害的发生可以是否则 会迫使有益于健康的使用者改变到使用动力轮椅或需要助手推轮椅的 一个辅助因素。而使用者通常不希望帮助，因为他们高度重视自己的 独立性，并且帮助他们是对社会已经稀缺的资源的浪费。

过去已经采用很多手段来改善手动轮椅的性能及使得使用轮椅少 给使用者带来麻烦。这些改进包括特别在US 5482305和US 5160156 中涉及的种类的两速轮椅。也知许多驱动机构，包括在US 5037120 和US 4506901中涉及的、由臂操作的曲柄机构形式的推进系统，该两 元件说明了类似自行车上使用的、装在操作者前方并且由操作者的手 来驱动及制动轮椅的曲柄和齿轮。如在US 5486016和5362081建议的 装置，其它的系统使用一个中央设置的行星齿轮。使用例如在抓环和 车轮之间的传动装置的优点是可使得使用者减少对移动给定的距离要 求的抓环作用的数目。例如从US 5941547和5322312说明书也已知用 杆杠装置供给动力。现在也已经有称为带有电力辅助的车轮的、手动 轮椅的车轮的发展，但是得到的实施例和特点有一些缺点。它们既是 昂贵的、又不方便并对轮椅加上额外的重量，同时难以装到现有的轮 椅上。

对使用者方便的轮椅的一个要求是轮椅需要容易拆下、使轮椅的 使用者相当方便地用其它种类的车辆(如小轿车、公共汽车或火车) 出行，因为车轮可拆下使得轮椅占很小的空间并可由使用者携带。

由于这些原因，已经对手动轮椅的车轮发展了快速锁定功能。这 种快速锁定功能从前面提到的US 5482305已知，其中轮椅有在轮毂中 的行星齿轮，并设有选择抓环与车轮之间的传动比使轮椅更方便越过 坡度。快速锁定功能包括穿在轮轴内的一个杆，当杆沿轴向朝轮椅向 里移动时，杆作用在一个锁定装置上使得车轮和轮毂与轮轴脱开。

如前面所述，行星齿轮已经以它们很普遍地用在自行车轮中的同 样方式用在轮椅的车轮中。通常借助相对轮毂轴设置的链实施在齿轮 传动的车轮的轮毂中有行星齿轮的自行车上的齿轮位置的改变。链延 伸经过支承轮的轮轴的一端并且沿着轴的中心线穿进一个孔，使链作 用在用于轮毂内的行星齿轮的齿轮选择器上。为了可以操作链，典型 地，链固紧到一根钢丝的一头，钢丝的另一头装到齿轮选择定位器。 定位器当然位于骑车人可方便地够到的范围内，例如靠近手指，例如 设在把手上，使得骑车上甚至不需要改变手的位置可换档。有类似的 装置设定轮椅车轮行星齿轮的齿轮位置，使得钢丝或等同物拉一个链， 链作用在行星齿轮中的齿轮选择器上。

安排轮椅车轮的换档装置以便经过与轮轴外端连接的钢丝或其它 机构操作行星齿轮出现的一个缺点是如果保持车轮方便及快速地从轮 椅卸下的功能则上述的快速锁定功能对设计者加上严格的要求。在车 轮上轮轴上拆下时保持悬挂在轮毂上的钢丝、链或其它装置原则上是 不可接受的。