CN102700591A - 上下楼梯驱动行驶机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种上下楼梯驱动行驶机构，包括轮系架、三个相同的行驶车轮、三个相同的驱动齿轮、三个相同的传动齿轮、三个中间轮轴、三个外轮轴、一个蜗杆、一个蜗轮、一个动力轴和一个主动齿轮，其中三个中间轮轴和三个外轮轴均固定安装在轮系架上，且三个外轮轴分别位于以动力轴为中心的等边三角形的三个顶点上，三个中间轮轴分别位于动力轴与外轮轴的连心线上，在外轮轴上经轴承安装有驱动齿轮，在中间轮轴上经轴承安装有传动齿轮，且与驱动齿轮及主动齿轮啮合，主动齿轮固定安装在动力轴的一端，蜗轮固定安装在动力轴的另一端，并与蜗杆啮合，在驱动齿轮的外端面上固定安装一行驶车轮，蜗杆旋转时，行驶车轮就可在平路及楼梯上行驶。

Description

上下楼梯驱动行驶机构

技术领域

本发明提供一种上下楼梯驱动行驶机构，属于交通机械技术领域。

背景技术

目前，老年人或腿脚不好的残疾人代步工具是轮椅和手摇三轮车，这种车子只能在平整的好路面上行驶，这对使用者来说起不到真正的代步作用，适用于这种人群的代步车不仅能在平路上行驶，还能在楼梯上行驶、跨越门槛台阶行驶，才满足乘坐人上下楼梯、户外活动、超市购物等基本的生活要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、不仅能在平路上行驶、还能在楼梯上行驶、能够跨越门槛行驶的上下楼梯驱动行驶机构。其技术方案为：

一种上下楼梯驱动行驶机构，其特征在于：包括轮系架、三个相同的行驶车轮、三个相同的驱动齿轮、三个相同的传动齿轮、三个中间轮轴、三个外轮轴、一个蜗杆、一个蜗轮、一个动力轴和一个主动齿轮，其中轮系架呈凹边圆角三棱形，三个中间轮轴和三个外轮轴均固定安装在轮系架上，且三个外轮轴分别位于以动力轴为中心的等边三角形的三个顶点上，三个中间轮轴分别位于动力轴与外轮轴的连心线上，在每个外轮轴上均经轴承安装有一个驱动齿轮，在每个中间轮轴上均经轴承安装有一个传动齿轮，且传动齿轮分别与驱动齿轮和主动齿轮啮合，主动齿轮固定安装在动力轴的一端，蜗轮固定安装在动力轴的另一端，并与蜗杆啮合，每个驱动齿轮的外端面上固定安装一行驶车轮，两者同心。动力输入采用蜗轮蜗杆式不可逆传动形式，动力只能由蜗杆经蜗轮驱动行驶机构，从行驶机构返回的转矩由蜗轮蜗杆锁定。

所述的上下楼梯驱动行驶机构，驱动齿轮的转速是主动齿轮转速的(1+3L/πD)倍，使行驶车轮转动时的行驶速度与轮系架转动时的行驶速度相同，车辆单侧越台阶行驶时，可保持车辆的直线行驶性，其中L为两外轮轴之间的距离，D为行驶车轮的直径。

其工作原理为：

1、平路行走时，有两个行驶车轮接触路面，位于上方的行驶车轮处于空转状态，来自蜗杆的旋转力矩由蜗轮、动力轴、主动齿轮经三个传动齿轮传给三个驱动齿轮，驱动齿轮带行驶车轮转动行驶，改变蜗杆的旋转方向可实现车辆的前进和后退行驶。

2、上下楼梯行驶：上楼梯时，当行驶车轮触到楼梯踏步后，由于台阶阻挡了行驶车轮的转动，使得驱动齿轮、传动齿轮和主动齿轮呈锁止状态，来自蜗杆的旋转力矩由蜗轮、动力轴、主动齿轮经三个传动齿轮、三个中间轮轴传给轮系架，轮系架经外轮轴带着行驶车轮绕主动齿轮转动，使车身抬高前行，驶入上一台阶；下楼梯时，行驶车轮紧贴着楼梯踏步的上平面和垂直面行走，这时既有驱动车轮转动也有轮系架转动，且两者的旋转角度依据楼梯踏步的宽度自由变化。

本发明与现有技术相比，其优点是：

1、本发明分行驶车轮转动的平路行驶和轮系架转动的台阶行驶两种工况，由于这两种工况均是滚动行驶，与履带式行驶机构相比减小了行驶阻力，提高了传动效率。

2、行驶车轮转动行驶与轮系架转动行驶状态是靠行驶阻力自由转换的，能够适应在平路、楼梯、过门槛等环境下行驶，且上下楼梯是在楼梯踏步平面上滚动前进的，附着性好，不下滑，近似步行。

3、传动形式采用蜗轮蜗杆式不可逆传动，在上下楼梯行驶时，有动力才前进，无动力不下溜，行驶稳定安全可靠。

4、本发明由于实现了行驶车轮转动时的行驶速度与轮系架转动时的行驶速度相同，使车辆单侧越台阶行驶时，可保持车辆的直线行驶性。

5、本发明可适应于来自内燃机、电动机和人力(脚踏、手摇)等任何动力源的驱动，应用领域广。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例的左视传动示意图。

图中：1、主动齿轮  2、传动齿轮  3、驱动齿轮  4、轮系架  5、行驶车轮  6、中间轮轴  7、外轮轴  8、动力轴  9、蜗轮  10、蜗杆

具体实施方式

在图1-2所示的实施例中：包括轮系架4、三个相同的行驶车轮5、三个相同的驱动齿轮3、三个相同的传动齿轮2、三个中间轮轴6、三个外轮轴7、一个蜗杆10、一个蜗轮9、一个动力轴8和一个主动齿轮1，其中轮系架4呈凹边圆角三棱形，三个中间轮轴6和三个外轮轴7均固定安装在轮系架4上，且三个外轮轴7分别位于以动力轴8为中心的等边三角形的三个顶点上，三个中间轮轴6分别位于动力轴8与外轮轴7的连心线上，在每个外轮轴7上均经轴承安装有一个驱动齿轮3，在每个中间轮轴6上均经轴承安装有一个传动齿轮2，且传动齿轮2分别与驱动齿轮3和主动齿轮1啮合，主动齿轮1固定安装在动力轴8的一端，蜗轮9固定安装在动力轴8的另一端，并与蜗杆10啮合，每个驱动齿轮3的外端面上固定安装一行驶车轮5，两者同心。驱动齿轮3的转速是主动齿轮1转速的(1+3L/πD)倍，使行驶车轮5转动时的行驶速度和轮系架4转动时的行驶速度相同，确保车辆单侧越台阶行驶时车辆的直线行驶性，其中L为两外轮轴7之间的距离，D为行驶车轮5的直径。

Claims (2)

1.一种上下楼梯驱动行驶机构，包括轮系架(4)、三个相同的行驶车轮(5)、三个相同的驱动齿轮(3)、三个相同的传动齿轮(2)、三个中间轮轴(6)、三个外轮轴(7)、一个蜗杆(10)、一个蜗轮(9)、一个动力轴(8)和一个主动齿轮(1)，其中轮系架(4)呈凹边圆角三棱形，三个中间轮轴(6)和三个外轮轴(7)均固定安装在轮系架(4)上，且三个外轮轴(7)分别位于以动力轴(8)为中心的等边三角形的三个顶点上，三个中间轮轴(6)分别位于动力轴(8)与外轮轴(7)的连心线上，在每个外轮轴(7)上均经轴承安装有一个驱动齿轮(3)，在每个中间轮轴(6)上均经轴承安装有一个传动齿轮(2)，且传动齿轮(2)分别与驱动齿轮(3)和主动齿轮(1)啮合，主动齿轮(1)固定安装在动力轴(8)的一端，蜗轮(9)固定安装在动力轴(8)的另一端，并与蜗杆(10)啮合，每个驱动齿轮(3)的外端面上固定安装一行驶车轮(5)，两者同心。

2.如权利要求1所述的上下楼梯驱动行驶机构，，其特征在于：驱动齿轮(3)的转速是主动齿轮(1)转速的(1+3L/πD)倍，其中L为两外轮轴(7)之间的距离，D为行驶车轮(5)的直径。

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