CN103569181A - 行星式多轮架爬梯车 - Google Patents

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CN103569181A CN201310332504.9A CN201310332504A CN103569181A CN 103569181 A CN103569181 A CN 103569181A CN 201310332504 A CN201310332504 A CN 201310332504A CN 103569181 A CN103569181 A CN 103569181A
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Abstract

本发明是行星式多轮架爬梯车,能够实现轮架公转和小轮自转自动切换,从而使爬梯平稳快捷。本发明的核心是驱动车轮必须是行星式多轮架,非驱动车轮必须是多轮架,且两种车轮角数相同。多轮架作为车轮,其各个角上有小轮,行星式多轮架是在其上加装行星轮系,小轮包括单向轮和全向轮。申请保护多轮架为三轮、四轮、五轮和六轮。附图是四轮双动力四驱六轮架爬梯车,两个电机通过差速器十字轴带动小伞齿轮,小伞齿轮带动大伞齿轮,大伞齿轮与链轮配合,链轮分别带动四个车轮。爬梯原理:1平走时,行星轮自转,小轮自转。爬梯时,小轮先自转至抵近台阶,然后轮架公转。3下楼时,小轮自转至一个悬空,轮架公转,悬空小轮着地后轮架继续公转。

Description

行星式多轮架爬梯车
一、所属技术领域
[0001] 本发明“行星式多轮架爬梯车”能够爬楼梯、阶梯和一定障碍。“行星式多轮架爬梯车”安装有“行星式多轮架”,能够实现平走、爬梯、下梯的流畅动作,且楼梯适应能力强。
二、背景技术:
[0002] I本发明“行星式多轮架爬梯车”的技术特征:
[0003] 本发明的特征汇总:
[0004] 特征A:小轮、多角星形架和销轴总成组成“多轮架”。其中,小轮包括单向轮和全向轮。
[0005] A1:单向轮、多角星形架和销轴总成组成多单向轮架。
[0006] A2:全向轮、多角星形架和销轴总成组成多全向轮架。
[0007] 特征B:小轮、多角星形行星架、行星轮系和销轴总成组成“行星式多轮架”。其中,小轮包括单向轮和全向轮。
[0008] B1:单向轮、多角星形行星架、行星轮系和销轴总成组成行星式多单向轮架。
[0009] B2:全向轮、多角星形行星架、行星轮系和销轴总成组成行星式多全向轮架。
[0010] 特征C:车架、动力系统、传动系统、控制系统、转向系统和附属系统组成“车辆系统”。
[0011] 2现有的类似技术:
[0012] 2.1 “单转轴爬楼轮椅”技术特征B1.1+Cu,Bu是由行星轮系、单向轮和三角星形架等组成的“行星式三轮架”,Cl2是双动力双驱车辆系统。
[0013] 优点:爬梯时,能够实现轮架公转和单向轮自转的自动切换。
[0014] 缺点:(1)下梯时,不能实现轮架向前公转。
[0015] (2)不能实现小半径或零半径转弯。
[0016] 参见中国知识产权网:专利名“单转轴爬楼轮椅”,专利申请号CN200610124712.X,专利状态为失效。
[0017] 2.2 “星轮行星轮可转换式登楼轮”技术特征Bu。由“行星轮系”、“三轮架”、“箱体”等组成。
[0018] 优点:爬梯时,能够实现轮架公转和单向轮自转的自动切换。
[0019] 缺点:下梯时,不能实现轮架向前公转。
[0020] 参见中国知识产权网:专利名“星轮行星轮可转换式登楼轮”,专利申请号CN200620098761.6,专利状态为失效。
[0021] 2.3 “多功能安全电动爬楼椅”技术特征Au+C'。Au是由单向轮和五角星形架组成的单向五轮架,C'是类似车辆系统。
[0022] 优点:⑴爬梯时,能够实现轮架公转。
[0023] (2)下梯时,能实现轮架向前公转,下梯平稳。
[0024] 缺点:(I)工作速度慢。[0025] (2)需要另一个人操作。
[0026] (3)转弯半径大。
[0027] (4)对楼梯适应能力差。
[0028] 参见中国知识产权网:专利名“多功能安全电动爬楼椅”,专利申请号CN200720177922.5。
[0029] 2.4 “动力爬梯椅”技术特征Au+Q。Α"是由单向轮和六角星形架组成的单向六轮架,C3.2单动力四驱车辆系统。
[0030] 优点:⑴爬梯时,能够实现轮架公转。
[0031] (2)下梯时,能实现轮架向前公转,下梯平稳。
[0032] 缺点:(I)不能实现轮架公转和单向轮自转的自动切换。
[0033] (2)转弯半径大。
[0034] 参见中国知识产权网:专利名“动力爬梯椅”,专利申请号CN200920127092.4,专利状态为失效。
[0035] 2.5“爬楼轮椅”技术特征UC3./。Au是由单向轮和四角星形架组成的四单向轮架,C3./是双动力四驱车辆系统,但车辆系统不包括链式差速器。
[0036] 优点:爬梯、下梯时能够实现轮架公转,具有一定的防倾斜装置。
[0037] 缺点:(I)不能实现轮架公转和单向自转的自动切换。
[0038] (2)四轮架下梯时轮架公转不平稳。
[0039] (3)前、后轮转速不一致,容易造成车轮拖拽磨损
[0040] 参见中国知识产权网:专利名“爬楼轮椅”,专利申请号CN201120194189.4。
三、发明内容:
[0041] I解决的技术问题:
[0042]为了实现轮架公转和小轮自转的自动切换,实现爬梯下梯时的动作顺畅,特此申请“双轴多轮架爬梯车”专利。
[0043] 2实施的技术方案:
[0044] 2.1具专用术语:
[0045]
Figure CN103569181AD00071
[0046] 2.2本发明的特征组成:
[0047] 2.2.1 多轮架:
[0048] (I)多角星形架由形状像多角星的板钻中心孔和小轮孔而成,轮架可单、双排。
[0049] (2)小轮包括单向轮和全向轮。
[0050] 小轮通过销轴总成分别装配在多角星形架的各个角。
[0051 ] 全向轮由滚轮架、滚轮、滚轮轴、螺母组成,全向轮分为双架多垂直轴式全向轮和单架斜轴式全向轮。双轮架垂直轴式全向轮每个架上有与转动轴垂直的滚轮轴,滚轮装配在滚轮轴上,两个滚轮架互成45°角,两个滚轮架及滚轮形成一个圆。单架斜轴式全向轮的
滚轮架是倾斜的,滚轮装配在滚轮架上,从转动轴方向看,滚轮形成一个圆形。
[0052]
Figure CN103569181AD00072
[0053] 特征A:小轮、多角星形架和销轴总成组成“多轮架”,小轮包括单向轮和全向轮。
[0054] A1:单向轮、多角星形架和销轴总成组成多单向轮架。
[0055] A2:全向轮、多角星形架和销轴总成组成多全向轮架。
[0056] 2.2.2行星式多轮架:
[0057] (I) “行星轮系”由太阳轮、行星轮、多角星形行星架、销轴总成组成,两个行星轮一组。
[0058] (2) “传动链”由链轮、链条和销轴总成组成,一条链条、两个链轮一组。传动链可被两个或二的倍数个齿轮替代。
[0059] (3) “多轮架”由小轮和多角星形行星架组成,小轮在轮架各角一个,小轮可以是单向轮或全向轮。
[0060] 太阳轮、行星轮、链轮、小轮通过销轴总成固定在轮架的孔上,行星组数、链轮组数、小轮个数和多角星形行星架角数相同。太阳轮与行星轮组一端的一个行星轮啮合,一组行星轮相互啮合,另一端的行星轮通过销轴总成与一个链轮固定同轴,另一个链轮通过链条传动,另一个链轮与单向轮固定同轴。
[0061] 多角星形行星架包括三角星形行星架、四角星形行星架、五角星形行星架、六角星形行星架,轮架可以是单、双排。多角星形行星架即为在类似多角星的架上钻行星轮槽孔,
使之成为行星架,为“行星轮系”和“多轮架”的共用零件。
[0062]
Figure CN103569181AD00081
[0063] 特征B:小轮、多角星形行星架、行星轮系和销轴总成组成“行星式多轮架”,小轮包括单向轮和全向轮。
[0064] B1:单向轮、多角星形行星架、行星轮系和销轴总成组成行星式多单向轮架。
[0065] B2:全向轮、多角星形行星架、行星轮系和销轴总成组成行星式多全向轮架。
[0066] 2.2.3车辆系统:
[0067] (I)车架。车架包括两个车轮轴,前车轮轴两侧各安装一个全向多轮架,后车轮轴两侧各安装一个行星式多轮架。
[0068] (2)动力系统。按照个数分,动力系统有单、双动力之分。按照能源分,动力系统可以是电动机和电池,也可以是发动机。
[0069] (3)传动系统。传动系统可以是链轮和链条,也可以是齿轮,单动力是会有差速器。当后轮驱动时为双驱动,当前、后轮都驱动时为四驱。
[0070] (4)控制系统。控制系统包括电控系统和机械系统。
[0071] (5)转向系统。当为单动力时,需要汽车转向系统;当为双动力时,转向系统不需要。
[0072] (6)附属系统。附属系统包括挡泥瓦、手刹等。
[0073]
Figure CN103569181AD00091
[0074] 特征C:车架、动力系统、传动系统、控制系统、转向系统和附属系统组成“车辆系统”。
[0075] C1:双轮行星式多轮架爬梯车。
[0076] Cu双轮单动力单驱行星式多轮架爬梯车。
[0077] 该车辆整体结构像摩托车或自行车,但是车轮是行星式多轮架。
[0078] Cl.2双轮双动力双驱行星式多轮架爬梯车。
[0079] 该车辆只有一个车轴,车轴两侧各有一个行星式多单向轮架,可由两个电机驱动。
[0080] C2:三轮行星式多轮架爬梯车。
[0081] Q1三轮单动力单驱行星式多轮架爬梯车。
[0082] 该车辆就是三轮车的前轮加装电机等动力,使之成为前驱动模式,后桥有差速器。
[0083] C2.2三轮单动力双驱行星式多轮架爬梯车。
[0084] 该车辆就是普通的后驱三轮车,只有一个动力来源,后桥有差速器。
[0085] C3:四轮行星式多轮架爬梯车。
[0086] C11四轮单动力双驱行星式多轮架爬梯车。
[0087] 该车辆就是普通的汽车结构,有汽车转向系统,后桥有差速器。
[0088] C3.2四轮单动力四驱行星式多轮架爬梯车。
[0089] 该车辆是四驱车的基本构造,前、后桥都有差速器。[0090] C3.3四轮双动力双驱行星式多轮架爬梯车。
[0091] 该车辆有两个车轴、四个车轮,两个动力装置分别连接两侧一端的两个驱动轮。驱动轮为行星式多单向轮架,非驱动轮为多全向轮架。
[0092] C3.4四轮双动力四驱行星式多轮架爬梯车。[0093] 该车辆有两个车轴、四个车轮,两侧动力通过链式差速器分别连接两侧前、后两端车轮,其中一端车轮是行星式多单向轮架,另一端车轮是行星式多全向轮架。
[0094]说明:
[0095] (I)多轮行星式多轮架爬梯车中的第一个“轮”是指与车轴配合的车轮,也即多轮架。多轮架中的“轮”是轮架上的小轮,小轮包括普通轮和全向轮。
[0096] (2)同一爬梯车中所有多轮架的角数相同。
[0097] 独立权利申请:
[0098] 在车架、动力、传动和附属系统等构成的车辆系统下,驱动车轮必须是行星式多轮架,非驱动车轮也必须是多轮架,两种车轮角数相同。
[0099] 从属专利申请:
[0100]
Figure CN103569181AD00101
[0101] 2.3爬梯功能:
[0102] (I)当平走时,每个轮架的两个小轮着地,轮架不公转,太阳轮的转动通过行星轮传递给链轮,链轮再传递给小轮,从而使得小轮向前自转,产生前进的动作。
[0103] (2)当爬梯时,小轮先向前自转至抵近台阶,由于摩擦加大小轮转动受阻,太阳轮的转动使得轮架向前公转从而翻上台阶,接着小轮再向前自转低近台阶……直至爬到水平顶部。
[0104] (3)当下梯时,起初两个小轮着地,当小前进自转至其中一个轮悬空时,重力压迫轮架向前公转,当悬空小轮着地时,轮架重心后倾……直至到达楼梯水平底部。
[0105] 3有益效果:
[0106] (I)结构紧凑,太阳轮、行星轮、行星架、链轮、链条、单向轮组合在一起。
[0107] (2)动作高效,可实现自动切换公转和自转,爬楼、下楼动作顺畅。
[0108] (3)造价经济,所用零部件较为普通,整体造价不高。
四、附图说明:[0109] 图1:单向轮轴测图。
[0110] 图2:单架多斜轴式全向轮轴测图。
[0111] 图3:双架四垂直轴式全向轮主视图。
[0112] 图4:双架四垂直轴式全向轮轴测图。
[0113] 图5:三角星形架主视图。
[0114] 图6:三角星形架轴测图。
[0115] 图7:四角星形架主视图。
[0116] 图8:四角星形架轴测图。
[0117] 图9:五角星形架主视图。
[0118] 图10:五角星形架轴测图。
[0119] 图11:六角星形架主视图。
[0120] 图12:六角星形架轴测图。
[0121] 图13:五角星形行星架轴测图。
[0122] 图14:六角星形行星架轴测图。
[0123] 图15:六单向轮架轴测图。
[0124] 图16:六全向轮架轴测图。
[0125] 图17:行星式六单向轮架剖视图。
[0126] 图18:行星式六全向轮架剖视图。
[0127] 图19:(四轮双动力双驱)行星式六轮架爬梯车俯视图。
[0128] 图20:(四轮双动力双驱)行星式六轮架爬梯车轴测图。
[0129] 图21:(四轮双动力四驱)行星式六轮架爬梯车俯视图。
[0130] 图22:(四轮双动力四驱)行星式六轮架爬梯车轴测图。
五、具体实施方式:
[0131] I 图1:
[0132] 单向轮就是普通的轮子。
[0133]图 2、图 3、图 4:
[0134] 全向轮由滚轮架、滚轮、滚轮轴、螺母组成,全向轮分为双架多垂直轴式全向轮和单架多斜轴式全向轮。双轮架多垂直轴式全向轮每个架上有与转动轴垂直的滚轮轴,滚轮装配在滚轮轴上,两个滚轮架互成45°角,两个滚轮架及滚轮形成一个圆。单架多斜轴式全向轮的滚轮架是倾斜的,滚轮装配在滚轮架上,从转动轴方向看,滚轮形成一个圆形。
[0135]图 5 至图 12:
[0136] 多角星形架申请保护类型包括:三角星形架、四角星形架、五角星形架、六角星形架。
[0137] 多角星形架就是形状像多角星的板钻中心孔和小轮孔。
[0138]图 13、图 14:
[0139] 多角星形行星架是在多角星形架的基础上钻行星孔而成。
[0140]图 15:
[0141] 六单向轮架是六个单向轮通过销轴分别固定在六角星形架的六个角上。[0142] 图 16:
[0143] 全向六轮架是六个全向轮通过销轴分别固定在六角星形架的六个角上。
[0144] 图 17:
[0145] 行星式六单向轮架是六个单向轮通过销轴分别固定在六角星形行星架的六个角上,同时加装行星轮系。
[0146]图 18:
[0147] 行星式六全向轮架是六个全向轮通过销轴分别固定在六角星形行星架的六个角上,同时加装行星轮系。 [0148]图 19、图 20:
[0149](四轮双动力双驱)行星式六轮架爬梯车的车辆系统包括四个车轮、两个动力(电机)、两个作为驱动轮的车轮。该爬梯车的车轮是六轮架,其中驱动轮是行星式六单向轮架,非驱动轮是六全向轮架。
[0150]图 21、图 22:
[0151](四轮双动力双驱)行星式六轮架爬梯车的车辆系统包括四个车轮、两个动力(电机)、四个作为驱动轮的车轮。该爬梯车的车轮是六轮架,其中驱动轮是行星式六单向轮架,非驱动轮是六全向轮架。
[0152] 传动原理:两侧的电机通过各侧差速器的十字轴带动差速器小伞齿轮,小伞齿轮带动大伞齿轮,大伞齿轮带动与其配合的链轮,链轮通过链条和另一端链轮带动车轴,车轴带动行星式多轮架的太阳轮。太阳轮带动行星轮自转或六轮架公转,行星轮自转时其带动轮架链轮和链条从而带动小轮转动。由于前、后端车轮可能公转也可能小轮自转,速度不一致,因此差速器可使转速慢的车轮将动力转给转速快的车轮。
[0153] 爬梯原理:
[0154] 2.1当平走时,两个小轮着地,六轮架不公转,太阳轮的转动通过行星轮传递给链轮,链轮再传递给小轮,从而使得小轮向前自转,产生前进的动作。
[0155] 2.2当爬梯时,小轮先向前自转至抵近台阶,由于摩擦加大小轮转动受阻,太阳轮的转动使得六轮架向前公转从而翻上台阶。小轮再向前自转抵近台阶……直至爬到水平顶部。
[0156] 2.3当下梯时,起初两个小轮着地,当小轮前进自转至其中一个小轮悬空时,重力压迫六轮架向前公转,当悬空小轮着地时,六轮架重心前倾,重力继续压迫六轮架向前公转至下一个小轮着地,从而翻下一个台阶。小轮自转……直至到达水平底部。

Claims (2)

1.本发明“行星式多轮架爬梯车”技术特征: 特征A:小轮、多角星形架和销轴总成组成“多轮架”。 A1:单向轮、多角星形架和销轴总成组成多单向轮架。 A2:全向轮、多角星形架和销轴总成组成多全向轮架。 A多轮架三角星形架四角星形架五角星形架六角星形架
Figure CN103569181AC00021
B M找龄驶~三角星形~ 四角星形 ~五角星形~~六角星形 仃式多轮头:
Figure CN103569181AC00022
三全向轮架四全向轮架五全向轮架六全向轮架多全向轮架 特征C:车架、动力系统、传动系统、控制系统、转向系统和附属系统组成“车辆系统”。
Figure CN103569181AC00031
特征说明: (1)小轮包括单向轮和全向轮。 (2)多轮行星式多轮架爬梯车中的第一个“轮”是指与车轴配合的车轮,也即多轮架。车轮分为驱动轮和非驱动轮。多轮架中的“轮”是轮架上的小轮。 (3)同一爬梯车中所有多轮架的角数相同。
2.技术特征:驱动轮B+非驱动轮A+车辆系统C。 1)在车架、动力、传动和附属系统等构成的车辆系统下,驱动车轮必须是行星式多轮架,非驱动车轮也必须是多轮架,两种车轮角数相同。 2)
Figure CN103569181AC00032
(1)双轮双动力双驱行星式六轮架爬梯车: 根据独立权利要求,其特征是:驱动轮Bh4+车辆系统Cu。 该车辆只有一个车轴,车轴两侧各有一个行星式六单向轮架,可由两个电机驱动。 (2)四轮单动力双驱行星式五轮架爬梯车: 根据独立权利要求,其特征是:非驱动轮Ah3+驱动轮Bh3+车辆系统C3.lt)该车辆就是普通的汽车结构,有汽车转向系统,后桥有差速器。驱动轮为“行星式五单向轮架”,非驱动轮是“五单向轮架”。 (3)四轮单动力双驱行星式六轮架爬梯车: 根据独立权利要求,其特征是:非驱动轮Ah4+驱动轮Bh4+车辆系统C3.lt) 该车辆就是普通的汽车结构,有汽车转向系统,后桥有差速器。驱动轮为“行星式六单向轮架”,非驱动轮是“六单向轮架”。 (4)四轮单动力四驱行星式五轮架爬梯车: 根据独立权利要求,其特征是:驱动轮Bh3+车辆系统C3.2。 该车辆就是普通的汽车结构,有汽车转向系统,后桥有差速器。驱动轮为“行星式五单向轮架”。 (5)四轮单动力四驱行星式六轮架爬梯车: 根据独立权利要求,其特征是:驱动轮Bh4+车辆系统C3.2。 该车辆就是普通的汽车结构,有汽车转向系统,后桥有差速器。驱动轮为“行星式六单向轮架”。 (6)四轮双动力双驱行星式五轮架爬梯车: 根据独立权利要求,其特征是:非驱动轮A2.3+驱动轮Bh3+车辆系统C3.3。 该车辆就是普通的汽车结构,有汽车转向系统,后桥有差速器。驱动轮为“行星式五单向轮架”,非驱动轮是“五单向轮架”。 (7)四轮双动力双驱行星式六轮架爬梯车: 根据独立权利要求,其特征是:非驱动轮A2.4+驱动轮Bh4+车辆系统C3.3。 该车辆有两个车轴、四个车轮,两个动力装置分别连接两侧一端的两个驱动轮。驱动轮为行星式六单向轮架,非驱动轮为六全向轮架。 (8)四轮双动力四驱行星式五轮架爬梯车: 根据独立权利要求,其特征是:驱动轮Bh3+驱动轮B2]+车辆系统C3.4。 该车辆有两个车轴、四个车轮,两侧动力通过链式差速器分别连接两侧前、后两端车轮,其中一端驱动轮为“行星式五单向轮架”,另一端驱动轮是“行星式五全向轮架”。 (9)四轮双动力四驱行星式六轮架爬梯车: 根据独立权利要求,其特征是:驱动轮Bh4+驱动轮B2]+车辆系统C3.4。 该车辆有两个车轴、四个车轮,两侧动力通过链式差速器分别连接两侧前、后两端车轮,其中一端驱动轮为“行星式六单向轮架”,另一端驱动轮是“行星式六全向轮架”。
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