CN102991265A

CN102991265A - 一种摆轮式无障碍车轮

Info

Publication number: CN102991265A
Application number: CN2012105520836A
Authority: CN
Inventors: 张洪汛; 金贵林; 勾频
Original assignee: Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Current assignee: Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2013-03-27

Abstract

本发明涉及一种摆轮式无障碍车轮。其技术方案是：车轮架[1]上车轮[4]由轮轴[6]支承，在车轮架[1]上设有一个摆轮轴[3]支承摆轮[5]和扭转簧[2]；摆轮[5]采用曲率半径大于车轮[4]半径的一段弧长，摆轮[5]安装在摆轮轴[3]上，保证车轮工作时摆轮工作弧的底缘要高于车轮[4]的接地面，摆轮工作弧的底缘要低于轮轴[6]以下二分之一车轮[4]半径，即离地面不超过车轮半径的二分之一；摆轮[5]布置在车轮[4]为双轮的中间或者摆轮[5]布置在车轮[4]为单轮的两侧面。本发明具有结构简单并能克服障碍的车轮，用在小平板车、婴儿车、助行车和轮椅车等手动车辆，可以增加车辆的通过性能。

Description

一种摆轮式无障碍车轮

技术领域

本发明属于车轮技术领域。具体涉及一种用于克服障碍的车轮装置。

背景技术

车辆在行驶过程中，当行驶前方的障碍物接近车轮轴高度时，车轮因障碍物的垂直高度过大而法通过障碍物。现有的车轮一般只能通过高度小于车轮半径二分之一的障碍物，手推车的车轮甚至遇高度小于车轮半径甚至三分之一的障碍物也通过困难，这极大影响到车轮的通过性能和车辆的使用范围。

现有车轮的通过性能与车轮的直径成比例，车轮直径越大，车轮能克服障碍的能力越强，车轮的通过性能越好，但车轮的直径也不能无限增大，车轮直径增大会给车辆带来重量、高度和重心的增加，车辆的稳定性和轻便灵活性下降，过大的车轮直径也不适合在小型、轻使和重心低车辆使用，特别是在手推车辆的使用。选择较小直径的车轮对降低车辆重心、减少车辆重量和增加车辆稳定性是有宜的，故在小型轻型车辆和手推车辆都广泛使用较小直径的车轮，如手动的平板车车轮、助行车车轮和轮椅前车轮等，但这些车辆由于采用现有的小直径车轮，因其通过性能较差而只适合在较平整路面行驶，行驶中若遇到一点台阶、门坎和沟坎等高低不平的障碍物时，小直径车轮会因障碍物的相对较高而受阻无法通过，造成这些车辆的通过性降低，影响到使用现有车轮的车辆行驶效果和应用范围。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种结构简单并能克服障碍的小直径车轮，以提高小直径车轮的通过性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：车轮架上的车轮由轮轴支承，在车轮架上另设有一个摆轮轴支承摆轮和扭转簧。

所述的摆轮采用曲率半径大于车轮半径的一段弧长，摆轮安装在摆轮轴上，保证车轮工作时摆轮工作弧的底缘要高于车轮的接地面，摆轮工作弧的底缘要低于轮轴以下二分之一车轮半径，即离地面距离不超过车轮半径的二分之一。

所述的摆轮布置在车轮为双轮的中间或者摆轮布置在车轮为单轮的两侧面。

由于采用上述方案，本发明采用通过较小直径车轮行驶和大弧度摆轮克服障碍的原理结构，摆轮的工作弧度始终处在车轮的前半圆处并超出车轮的前半轮，当车轮前方遇一个相对较大障碍物时，摆轮工作弧前轮缘先与障碍物接触，相当于大车轮克服障碍，此时摆轮在车辆推力的作用下绕摆轮轴转动，车轮随车辆前行并抬起，当与障碍物接触的摆轮工作弧转动至与车轮接触时，障碍物与随车辆抬高的车轮前缘接触，并将对障碍物的接触点过渡到车轮上，这一过程相当于降低障碍物与车轮的相对高度，减小了障碍物对车轮的阻力，提高车轮通过性能。由于摆轮工作弧的下边缘要高于车轮的接地点，保证车轮在平路行驶时不会与摆轮缘产生干涉。

为了减小摆轮的结构尺寸，摆轮采用非圆结构的一段弧为工作弧，为了保证摆轮的工作弧在不工作时始终处于车轮的前半圆，工作弧的前轮缘要超过车轮的前缘，在摆轮轴上装有扭转簧使摆轮前置，以保证先接触到障碍物是摆轮。

因此，本发明具有结构简单、在改变车轮安装高度的条件下，提高车轮克服障碍的能力。

附图说明

图l为本发明的一种结构示意图；

图2为图1的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对其保护范围的限制：

一种摆轮式无障碍车轮。其结构如图1和图2所示：车轮架[1]上的车轮[4]由轮轴[6]支承，在车轮架[1]上另设有一个摆轮轴[3]支承摆轮[5]和扭转簧[2]。

如图1所示，摆轮[5]采用曲率半径大于车轮[4]半径的一段弧长，摆轮[5]安装在摆轮轴[3]上，保证车轮工作时摆轮工作弧的底缘要高于车轮[4]的接地面，摆轮工作弧的底缘要低于轮轴[6]以下二分之一车轮[4]半径，即离地面不超过车轮半径的二分之一。

如图2所示，摆轮[5]布置在车轮[4]为双轮的中间或者摆轮布置在车轮[4]为单轮的两侧面。

在本具体实施方式中：小直径车轮[4]行驶和大弧度摆轮[5]克服障碍的原理结构，摆轮[5]的工作弧度始终处在车轮[4]的前半圆处并超出车轮[4]的前半轮，当车轮前方遇一个相对较大障碍物时，摆轮[5]工作弧前轮缘先与障碍物接触，相当于大车轮克服障碍，此时摆轮[5]在车辆推力的作用下绕摆轮轴[3]转动，车轮[4]随车辆前行并抬起，当与障碍物接触的摆轮[5]工作弧转动至与车轮[4]接触时，障碍物与随车辆抬高的车轮[4]前缘接触，并将对障碍物的接触点过渡到车轮[4]上，这一过程相当于降低障碍物与车轮的相对高度，减小了障碍物对车轮的阻力，提高车轮通过性能。由于摆轮[5]工作弧的下边缘要高于车轮[4]的接地点，保证车轮[4]在平路行驶时不会与摆轮[5]产生干涉。

在本具体实施方式中：为了减小摆轮[5]的结构尺寸，摆轮[5]采用非圆结构的一段弧为工作弧，为了保证摆轮[5]的工作弧在不工作时始终处于车轮[4]的前半圆，工作弧的前轮缘要超过车轮的前缘，在摆轮轴[3]上装有扭转簧[2]使摆轮[5]前置，以保证先接触到障碍物是摆轮[5]。

因此，本具体实施方式具有结构简单并能克服障碍的车轮，用在小平板车、婴儿车、助行车和轮椅车等手动车辆，以增加车辆通过性能。

Claims

1.一种摆轮式无障碍车轮，其特征在于，车轮架[1]上的车轮[4]由轮轴[6]支承，在车轮架[1]上设有一个摆轮轴[3]支承摆轮[5]和扭转簧[2]。

2.根据权利要求1所述的一种摆轮式无障碍车轮，其特征在于摆轮[5]采用曲率半径大于车轮[4]半径的一段弧长，摆轮[5]安装在摆轮轴[3]上，保证车轮工作时摆轮工作弧要高于车轮[4]的接地点地面，摆轮工作弧要低于轮轴[6]以下二分之一车轮[4]半径的，即离地面距离不超过车轮半径的二分之一。

3.根据权利要求1所述的一种摆轮式无障碍车轮，其特征在于摆轮[5]布置在双车轮[4]的中间或者摆轮[5]布置在单车轮[4]的两侧面。