[发明专利]一种具有齿轮传动转换结构的变形车轮

说明书

本发明公开了一种具有齿轮传动转换结构的变形车轮，主要由轮毂，活动轮辋单元和伸缩轮辐单元组成，活动轮辋单元由弧形内框和弧形外框通过销轴及滑槽孔的滑动连接，活动轮辋单元通过头尾连接的串联方式构成轮辋结构；轮毂的弧面设有卡槽；伸缩轮辐单元包括固定框，滑动套筒，减震弹簧和减震杆，减震弹簧和减震杆套在滑动套筒内，滑动套筒通过轨轮卡在固定框内，减震杆卡在弧形外框内，固定框通过卡板卡在轮毂的卡槽内；门型滑框卡接梯形连接板，梯形连接板设有大齿轮和小齿轮，小齿轮与滑动套筒上的齿轮槽齿接。本发明构造了一种圆周向和径向均可变形的变形车轮，其变形灵活性高，变形恢复能力强，能够适应上下楼、越障等多种地形，适合推广使用。

技术领域

本发明涉及轮椅车轮技术领域，尤其涉及一种具有齿轮传动转换结构的变形车轮。

背景技术

普通轮椅不具备攀爬阶梯和越野越障功能，大大限制了其使用范围。因而，国内外的技术人员提出了很多爬楼越障的特殊轮椅，相关装置及专利的种类很多，主要包括履带式、轮组式及多足式等三大类，其功能及应用特点也是各有利弊。

如履带式轮椅在转弯时，钢圈履带对地面损害很大；多足式轮椅在行走时，各个车轮（或支撑脚）对地面压力比较均匀，但椅座随车轮（或支撑脚）起伏颠簸，乘坐者的重心不断改变，舒适度较差；轮组式轮椅在平整路面无障碍环境下行驶性能很好，但上下楼梯或越障时，重心变化起伏较大，会使乘坐者感到不适。

以上轮椅在越障时的舒适度及安全性不仅体现在轮椅的悬架结构，轮椅轮的不可变形性也是导致轮椅颠簸的重要因素。

履带式车轮能够适应各种坑洼地形，但其钢圈履带对地面损害很大，爬楼时易打滑，安全性较低；针对此，专利CN 108403318 A 提出了“一种可爬楼梯的变形车轮”，其采用外轮毂和内轮毂通过滑槽滑销滑动连接的轮毂结构，外轮毂连接固定式轮辐，内轮毂连接可动式轮辐，越障或爬楼时两个轮缘的活动端收拢或展开，从而使车轮适应爬楼的起伏；但在受压时，其轮辐无法收缩或伸长，各个轮辐的受压情况不一致，在一个轮毂越障后，其上的轮辐无法迅速恢复，导致轮毂也无法迅速恢复成圆形，造成行走障碍，有时甚至需要手动辅助恢复。

因此，设计一种能随地形变化而变形、同时越障过后轮圈又能迅速恢复滚动的轮椅轮很有必要，这一点也是轮椅领域的重要攻关课题之一。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种具有齿轮传动转换结构的变形车轮。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有齿轮传动转换结构的变形车轮，主要由轮毂，活动轮辋单元和伸缩轮辐单元组成，活动轮辋单元包括弧形外框和弧形内框，弧形外框的横断面为门框形，弧形外框弧面的一端设有U形缺口，弧形外框的平面设有滑槽孔和两个销孔，弧形内框套接在弧形外框的内部，弧形内框的平面也设有滑槽孔和一个销孔，弧形内框的一端设有凸块，凸块的平面也设有一个销孔，凸块的尺寸小于U形缺口的内径；弧形内框和弧形外框通过销轴及滑槽孔的滑动连接，其中一个弧形内框的销孔通过销轴卡接在其中一个弧形外框的滑槽孔中，同时其中一个弧形外框的一个销孔通过销轴卡接在其中一个弧形内框的滑槽孔中，其中一个弧形外框的另一个销孔与另一个弧形内框的销孔通过销轴卡接，相邻的活动轮辋单元通过头尾连接的串联方式构成轮辋结构；

轮毂的中心为动力轴，轮毂的弧面设有卡槽，卡槽的两侧壁也设有销孔；

伸缩轮辐单元包括固定框，滑动套筒，减震弹簧和减震杆，固定框由卡板，底板和两个对称的门型滑框组成，卡板和门型滑框分别位于底板的两侧，卡板通过销轴卡接在卡槽内；滑动套筒的封闭端通过销轴卡接有轨轮，轨轮架设在门型滑框的内框滑道上，滑动套筒的两外壁设有对称的齿轮槽，减震杆套接在滑动套筒的开口端，减震杆靠近滑动套筒的一端垫有减震弹簧，减震杆远离滑动套筒的一端也设有销孔，减震杆通过销轴卡接在弧形外框的销孔上；