[发明专利]一种可收缩模块化爬楼车轮

说明书

本发明涉公开了一种可收缩模块化爬楼车轮，包括轮辐、轮辐杆、弹簧、模块轮和限位夹，所述轮辐杆有多个沿轮辐的周向均布在轮辐的外周面上，且每根轮辐杆处于轮辐的径向，并分别套装有弹簧，所述弹簧的一端固定在轮辐上，其另一端固接有模块轮，所述模块轮通过其盲孔嵌插在轮辐杆上，所述模块轮以轮辐的中心为圆心，围绕着轮辐呈圆形阵列排布，且两两相邻的模块轮之间预留有间隙，所述模块轮靠近弹簧的端部的两侧面上分别形成有对称的弧形槽，所述限位夹的两臂端部向内弯曲，形成有对称的卡位，能卡入到车轮转动过程中始终处于低位的若干个模块轮的弧形槽中。本发明具有结构紧凑、平衡性好、稳定性高、成本低等优点。

技术领域

本发明涉及楼梯运输机械的技术领域，尤其是指一种可收缩模块化爬楼车轮。

背景技术

楼梯是人造环境中最常见的障碍，也是最难跨越的障碍之一。现有技术中关于爬楼梯装置最早的专利是1892年美国Bray发明的爬楼梯轮椅。此后，世界各国纷纷投入此项研究，其中，美国、德国、日本和英国的技术比较成熟。目前能够实现爬楼梯功能的有履带式爬楼梯装置和星形装置。英国开发的履带式轮椅可爬楼梯的最大坡度为35°，法国利用类似坦克履带的原理生产出爬楼梯轮椅。虽然履带式车轮能够较为平稳地实现爬楼梯功能，但是其对楼梯产生巨大压力，容易损坏楼梯和车轮本身，且亦需要更大的动力才能实现爬楼梯的功能，而大动力的提供必然需要大而笨重的发动机，使得履带式车轮灵活性很低。而星形装置在平地行驶时，各小轮绕各自轴线自转，爬楼梯时，各小轮一起绕中心轴公转，在无障碍环境下具有稍好的行动性能。但是星形装置在上下楼梯时，该装置重心起伏较大，稳定性较低，使乘坐者感到不适，且运行不顺畅，容易卡在楼梯沿上，若是旋转楼梯，则无法控制方向，同时星形装置也需要很大的动力来实现爬楼梯的功能，从而使星形装置的应用灵活性很低，这些问题均限制了其在日常生活中的广泛运用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可收缩模块化爬楼车轮，具有结构紧凑、平衡性好、稳定性高、成本低等优点，应用广泛，能够在不损坏楼梯和车轮本身的前提下实现爬楼功能。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种可收缩模块化爬楼车轮，包括轮辐、轮辐杆、弹簧、模块轮和限位夹，所述轮辐杆有多个沿轮辐的周向均布在轮辐的外周面上，且每根轮辐杆处于轮辐的径向，并分别套装有弹簧，所述弹簧的一端固定在轮辐上，其另一端固接有模块轮，所述模块轮朝向弹簧的一端面上形成有与轮辐杆大小相匹配的盲孔，所述模块轮通过其盲孔嵌插在轮辐杆上，能够沿轮辐杆移动，并能够在弹簧的作用下复位，所述模块轮以轮辐的中心为圆心，围绕着轮辐呈圆形阵列排布，一起构成车轮的轮胎主体，且两两相邻的模块轮之间预留有间隙，确保模块轮在沿轮辐杆移动的过程中不会被卡住，所述模块轮靠近弹簧的端部的两侧面上分别形成有对称的弧形槽，圆形阵列的多个模块轮的弧形槽一起构成环形轨道槽，匹配于限位夹的卡位，所述限位夹为类U形结构，并固定连接到车体上，该限位夹的两臂端部向内弯曲，形成有对称的卡位，能卡入到车轮转动过程中始终处于低位的若干个模块轮的弧形槽中，保证在车轮转动的同时限制处于低位的模块轮沿轮辐杆径向移动，所述限位夹两臂之间的间距与车轮的厚度相匹配，能刚好横跨在车轮上；在爬楼时，与高位台阶相接触的若干个高位的模块轮分别沿各自的轮辐杆移动，使轮胎主体变形与高位台阶镶嵌，并最终在外力作用下完成省力爬楼。

进一步，所述模块轮为扇形结构，且任意两个相邻的模块轮相向的端面形成互相匹配的波浪形结构。

进一步，所述模块轮的两个端面的两侧分别形成有避空位，用于防止模块轮沿轮辐杆径向移动过程中与相邻的模块轮卡住。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本发明结构紧凑、灵活性高，通过轮轴分离的设计，利用处于低位的模块轮保持转动但不会沿轮辐杆移动，而与高位台阶接触的模块轮沿轮辐杆移动，并与高位台阶镶嵌，再通过外部作用力使得车轮上阶，就像人的一只脚踩着台阶爬楼梯一般，进而完成爬楼梯的功能。