CN107554194B - 万向轮总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种万向轮总成，包括固定平台和安装于固定平台的车轮组件，所述车轮组件包括车轮、车轮安装座、中旋转座、上刹车拉线和下刹车拉线；所述中旋转座安装于固定平台顶面并且位于车轮安装座上方，中旋转座包括中旋转管柱支架以及可上下滑动的设于中旋转管柱支架内的中旋转上管柱；车轮安装座3内设有可单自由度上下滑动的中旋转下管柱；中旋转上管柱和中旋转下管柱同轴设置并且转动连接在一起，下刹车拉线连接于中旋转下管柱和车轮上的刹车装置之间；上刹车拉线连接于中旋转上管柱；本发明的万向轮总成，能避免刹车拉线缠住，保证车轮的正常转向功能以及刹车功能，避免刹车拉线因此而损坏，节约维修成本，减少安全隐患，提高使用安全性。

Description

万向轮总成

技术领域

本发明涉及轮椅车轮技术领域，具体涉及一种万向轮总成。

背景技术

轮椅不仅是肢体伤残者和行动不便人士的代步工具，更重要的是使他们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动。普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置及座靠四部分组成。手推轮椅在普通轮椅基础上，增加手推装置。电动轮椅在普通轮椅基础上，增加电子助力系统和电子操控系统，更加便于操作和人性化。机身高强度、高承重但重量不大，安全舒适，方便出行，很快成为国内外市场最受欢送的新型轮椅，目前电动轮椅为了满足转向的需要，通常将两个前轮或两个后轮采用万向轮结构。万向轮上也无刹车装置。市场上的万向轮大多采用脚踩式刹车，不能用手柄远距离操控，也影响了装配了万向轮的各种产品的操控性和安全性。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种万向轮总成，实现在万向轮上安装刹车装置，同时能避免刹车拉线缠住，保证车轮的正常转向功能以及刹车功能，避免刹车拉线因此而损坏，节约维修成本，减少安全隐患，提高使用安全性。

本发明的万向轮总成，包括固定平台和安装于固定平台的车轮组件，所述车轮组件包括车轮、车轮安装座、中旋转座、上刹车拉线和下刹车拉线；所述车轮通过车轮安装座安装于固定平台底面，使车轮能够绕竖直轴自由转动形成万向轮结构，所述中旋转座安装于固定平台顶面并且位于车轮安装座上方，中旋转座包括中旋转管柱支架以及可上下滑动的设于中旋转管柱支架内的中旋转上管柱；所述车轮安装座内设有可单自由度上下滑动的中旋转下管柱；所述中旋转上管柱和中旋转下管柱同轴设置并且转动连接在一起，所述下刹车拉线连接于中旋转下管柱和车轮上的刹车装置之间；所述上刹车拉线连接于中旋转上管柱；车轮转向时，下刹车拉线随之旋转，但由于上刹车拉线和下刹车拉线之间通过中旋转上管柱和中旋转下管柱相接，同时中旋转上管柱和中旋转下管柱之间能够联动而且允许相对转动，因此不仅能保证刹车功能，而且能避免拉线缠绕。

进一步，所述车轮安装座内固定有刹车支架；所述下刹车拉线的拉线管的上端卡接于刹车支架；所述上刹车拉线的拉线管的相应端部卡接于中旋转管柱支架，结构合理，为拉线管提供安装基础。

进一步，所述中旋转上管柱和中旋转下管柱之间通过转动组件连接在一起，所述转动组件包括上轴承、下轴承和轴承连接螺栓；上轴承的外圈固定于中旋转上管柱内，下轴承的外圈固定于中旋转下管柱内，轴承连接螺栓连接于上轴承的内圈和下轴承的内圈之间，使中旋转上管柱上下滑动时能够带动中旋转下管柱同步滑动，而且利用轴承结构使中旋转上管柱和中旋转下管柱之间可相对转动，转动阻力小，不妨碍车轮的转向。

进一步，所述中旋转上管柱与中旋转管柱支架单自由度滑动配合，中旋转管柱支架上设有导向槽，所述中旋转上管柱上固定有与导向槽单自由度滑动配合的上限转销子，能避免中旋转下管柱旋转时造成中旋转上管柱发生旋转，保持中旋转上管柱始终为上下滑动，防止上刹车拉线扭曲。

进一步，所述固定平台上设有竖直的安装孔，车轮安装座上设有空心螺丝，所述空心螺丝自下向上穿过安装孔并通过支架螺母紧固，空心螺丝上还套装有自上向下排列的螺母平垫、转动轴承、调节上垫圈和调节垫子；通过调节上垫圈和调节垫子调节车轮与固定平台之间的高度，螺母平垫位于支架螺母底部，使空心螺丝与支架螺母紧固后避免与固定平台之间摩擦，所述螺母平垫底部设有向下凸起使凸起部位与转动轴承上平面接触压紧；所述支架螺母上设有用于对中旋转下管柱进行滑动导向的下限转销子，中旋转下管柱上设有与下限转销子单自由度滑动配合的导向槽，中旋转下管柱自上向下插入空心螺丝内，下刹车拉线的拉线芯子自下向上伸入空心螺丝的内部并连接于中旋转下管柱下端，不仅为刹车拉线提供了排线通道，而且有效解决了拉线缠绕的问题。下限转销子不仅能防止螺母松动，而且下限转销子的内端穿过中旋转下管柱的导向槽使中旋转下管柱随空心螺丝同步转动，同时中旋转下管柱也能在空心螺丝内上下滑动。

进一步，所述车轮组件为两组，该万向轮总成包括拉线中转器、电机、拉线导向轮和刹车手柄；使电机和刹车手柄二者中任意一个发出动作均能带动两组车轮组件的上刹车拉线运动；其中拉线中转器、电机、拉线导向轮和刹车手柄安装在固定平台上，刹车手柄通过手柄座安装在离手最方便操控的地方。电机作驻车刹车时使用，刹车手柄用于手动刹车，在系统检测到意外状况需要刹车时，可控制电机进行自动刹车，同时结合手动刹车的操作灵活性，大大提高了系统的实用性和安全性。

进一步，所述拉线中转器通过中转器座安装于固定平台，拉线中转器通过滑动轴单自由度滑动连接于中转器座，滑动轴上套装有回位弹簧，回位弹簧支撑于拉线中转器和中转器座之间，所述拉线中转器上设有两个拉线固定柱；一组车轮组件的上刹车拉线穿过一个拉线固定柱后与电机相连，另一组车轮组件的上刹车拉线穿过另一个拉线固定柱后与刹车手柄相连，拉线固定柱上均设有用于对刹车拉线进行固定的固定螺丝，当刹车手柄拉动上刹车拉线时，通过上刹车拉线拉动拉线中转器，由于两组车轮组件的上刹车拉线均固定在拉线中转器上，所以两组车轮组件的中旋转上管柱均向上移动，由于中旋转上管柱和中旋转下管柱上的上轴承和下轴承通过轴承连接螺栓连接，在轴承作用下，不管中旋转下管柱是否随车轮安装座一起转动，都能使中旋转下管柱向上移动，中旋转下管柱向上移动，就拉动下刹车拉线向上移动，使刹车装置工作；为了防止手刹拉线和电机拉线其中一个拉动拉线中转器，使拉线中转器推动另一根不动的拉线，引起拉线下垂或者缠绕等干扰其它机械动作。所以在电机﹝摆杆﹞拉线和刹车手柄锁紧块处均安装弹簧，弹簧安装位置要能使拉线始终保持绷紧状态。

进一步，所述刹车手柄转动安装于手柄座，手柄座以及中转器座上均设有用于卡接拉线管的卡槽，结构合理，为拉线管提供安装基础。

进一步，所述固定平台上还设有拉线导向轮，与电机相连的刹车拉线通过该拉线导向轮导正，电机的主轴上固定有一个摆杆，电机工作时通过摆杆拉动相应的上刹车拉线，而上刹车拉线位于拉线中转器和电机之间的部分也会产生小幅度的摆动，通过设置拉线导向轮，能对上刹车拉线进行导正，避免上刹车拉线与拉线中转器相连的部分相对于拉线中转器产生相对运动，保证连接结构的稳定性。

进一步，所述刹车装置为碟刹，碟刹通过固定螺丝固定在碟刹支架上，采用碟刹，具有作用灵敏，散热良好，不必调整刹车间隙，保养容易的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的总装图；

图2为车轮组件的结构示意图；

图3为车轮组件的爆炸图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本实施例的万向轮总成，包括固定平台1和安装于固定平台1的车轮组件，所述车轮组件包括车轮2、车轮安装座3、中旋转座、上刹车拉线4和下刹车拉线5；所述车轮2通过车轮安装座3安装于固定平台1底面，使车轮2能够绕竖直轴自由转动形成万向轮结构，所述中旋转座安装于固定平台1顶面并且位于车轮安装座3上方，中旋转座包括中旋转管柱支架6以及可上下滑动的设于中旋转管柱支架6内的中旋转上管柱7；所述车轮安装座3内设有可单自由度上下滑动的中旋转下管柱8；所述中旋转上管柱7和中旋转下管柱8同轴设置并且转动连接在一起，所述下刹车拉线5连接于中旋转下管柱8和车轮2上的刹车装置之间；所述刹车装置为碟刹9，碟刹9通过固定螺丝固定在碟刹支架10上，采用碟刹9，具有作用灵敏，散热良好，不必调整刹车间隙，保养容易的特点；所述车轮安装座3内固定有刹车支架11；所述下刹车拉线5的拉线管的上端卡接于刹车支架11；所述上刹车拉线4的拉线管的相应端部卡接于中旋转管柱支架6顶部，结构合理，为拉线管提供安装基础；所述上刹车拉线4连接于中旋转上管柱7；车轮2转向时，下刹车拉线5随之旋转，但由于上刹车拉线4和下刹车拉线5之间通过中旋转上管柱7和中旋转下管柱8相接，同时中旋转上管柱7和中旋转下管柱8之间能够联动而且允许相对转动，因此不仅能保证刹车功能，而且能避免拉线缠绕。

本实施例中，所述中旋转上管柱7和中旋转下管柱8之间通过转动组件连接在一起，所述转动组件包括上轴承12、下轴承13和轴承连接螺栓14；上轴承12的外圈固定于中旋转上管柱7内，下轴承13的外圈固定于中旋转下管柱8内，轴承连接螺栓14连接于上轴承12的内圈和下轴承13的内圈之间，使中旋转上管柱7上下滑动时能够带动中旋转下管柱8同步滑动，而且利用轴承结构使中旋转上管柱7和中旋转下管柱8之间可相对转动，转动阻力小，不妨碍车轮2的转向，所述中旋转上管柱7与中旋转管柱支架6单自由度滑动配合，中旋转管柱支架6上设有导向槽，所述中旋转上管柱7上固定有与导向槽单自由度滑动配合的上限转销子15，能避免中旋转下管柱8旋转时造成中旋转上管柱7发生旋转，保持中旋转上管柱7始终为上下滑动，防止上刹车拉线4扭曲，所述固定平台1上设有竖直的安装孔，车轮安装座3上设有空心螺丝16，所述空心螺丝16自下向上穿过安装孔并通过支架螺母17紧固，空心螺丝16上还套装有自上向下排列的螺母平垫18、转动轴承19、调节上垫圈20和调节垫子21；通过调节上垫圈20和调节垫子21调节车轮2与固定平台1之间的高度，螺母平垫18位于支架螺母17底部，使空心螺丝16与支架螺母17紧固后避免与固定平台1之间摩擦，所述螺母平垫18底部设有向下凸起使凸起部位与转动轴承19上平面接触压紧；所述支架螺母17上设有用于对中旋转下管柱8进行滑动导向的下限转销子22，中旋转下管柱8上设与下限转销子22单自由度滑动配合的导向槽；下限转销子22不仅能防止螺母松动，而且下限转销子22的内端穿过中旋转下管柱8的导向槽使中旋转下管柱8随空心螺丝16同步转动，同时中旋转下管柱8也能在空心螺丝内上下滑动。中旋转下管柱8自上向下插入空心螺丝16内，下刹车拉线5的拉线芯子自下向上伸入空心螺丝16的内部并连接于中旋转下管柱8下端，不仅为刹车拉线提供了排线通道，而且有效解决了拉线缠绕的问题。

本实施例中，所述车轮组件为两组，该万向轮总成包括拉线中转器23、电机24、拉线导向轮30刹车手柄25；使电机24和刹车手柄25二者中任意一个发出动作均能带动两组车轮组件的上刹车拉线运动；其中拉线中转器23、电机24、拉线导向轮30和刹车手柄25安装在固定平台1上，刹车手柄通过手柄座安装在离手最方便操控的地方。电机24作驻车刹车时使用，刹车手柄用于手动刹车，在系统检测到意外状况需要刹车时，可控制电机24进行自动刹车，同时结合手动刹车的操作灵活性，大大提高了系统的实用性和安全性，所述拉线中转器23通过中转器座26安装于固定平台1，拉线中转器23通过滑动轴单自由度滑动连接于中转器座26，滑动轴上套装有回位弹簧27，回位弹簧27支撑于拉线中转器23和中转器座26之间，所述拉线中转器23上设有两个拉线固定柱28；一组车轮组件的上刹车拉线4穿过一个拉线固定柱28后与电机24相连，另一组车轮组件的上刹车拉线4穿过另一个拉线固定柱28后与刹车手柄25相连，拉线固定柱28上均设有用于对刹车拉线进行固定的固定螺丝，当刹车手柄25拉动上刹车拉线4时，通过上刹车拉线4拉动拉线中转器23，由于两组车轮组件的上刹车拉线4均固定在拉线中转器23上，所以两组车轮组件的中旋转上管柱7均向上移动，由于中旋转上管柱7和中旋转下管柱8上的上轴承12和下轴承13通过轴承连接螺栓14连接，在轴承作用下，不管中旋转下管柱8是否随车轮安装座3一起转动，都能使中旋转下管柱8向上移动，中旋转下管柱8向上移动，就拉动下刹车拉线5向上移动，使刹车装置工作；为了防止手刹拉线和电机拉线其中一个拉动拉线中转器，使拉线中转器推动另一根不动的拉线，引起拉线下垂或者缠绕等干扰其它机械动作。所以在电机﹝摆杆﹞拉线和刹车手柄锁紧块处均安装弹簧，弹簧安装位置要能使拉线始终保持绷紧状态。所述刹车手柄25转动安装于手柄座29，手柄座29以及中转器座26上均设有用于卡接拉线管的卡槽，结构合理，为拉线管提供安装基础，所述固定平台1上还设有拉线导向轮30，与电机24相连的刹车拉线通过该拉线导向轮30导正，电机24的主轴上固定有一个摆杆，电机24工作时通过摆杆拉动相应的上刹车拉线4，而上刹车拉线4位于拉线中转器23和电机24之间的部分也会产生小幅度的摆动，通过设置拉线导向轮30，能对上刹车拉线4进行导正，避免上刹车拉线4与拉线中转器23相连的部分相对于拉线中转器23产生相对运动，保证连接结构的稳定性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种万向轮总成，其特征在于：包括固定平台和安装于固定平台的车轮组件，所述车轮组件包括车轮、车轮安装座、中旋转座、上刹车拉线和下刹车拉线；所述车轮通过车轮安装座安装于固定平台底面，使车轮能够绕竖直轴自由转动形成万向轮结构，所述中旋转座安装于固定平台顶面并且位于车轮安装座上方，中旋转座包括中旋转管柱支架以及可上下滑动的设于中旋转管柱支架内的中旋转上管柱；所述车轮安装座内设有可单自由度上下滑动的中旋转下管柱；所述中旋转上管柱和中旋转下管柱同轴设置并且转动连接在一起，所述下刹车拉线连接于中旋转下管柱和车轮上的刹车装置之间；所述上刹车拉线连接于中旋转上管柱；所述固定平台上设有竖直的安装孔，车轮安装座上设有空心螺丝，所述空心螺丝自下向上穿过安装孔并通过支架螺母紧固，空心螺丝上还套装有自上向下排列的螺母平垫、转动轴承、调节上垫圈和调节垫子；通过调节上垫圈和调节垫子调节车轮与固定平台之间的高度，螺母平垫位于支架螺母底部，使空心螺丝与支架螺母紧固后避免与固定平台之间摩擦，所述螺母平垫底部设有向下凸起使凸起部位与转动轴承上平面接触压紧；所述支架螺母上设有用于防止螺母松动和对中旋转下管柱进行滑动导向的下限转销子；中旋转下管柱上设有与下限转销子单自由度滑动配合的导向槽。

2.根据权利要求1所述的万向轮总成，其特征在于：所述车轮安装座内固定有刹车支架；所述下刹车拉线的拉线管的上端卡接于刹车支架；所述上刹车拉线的拉线管的相应端部卡接于中旋转管柱支架顶端。

3.根据权利要求1所述的万向轮总成，其特征在于：所述中旋转上管柱和中旋转下管柱之间通过转动组件连接在一起，所述转动组件包括上轴承、下轴承和轴承连接螺栓；上轴承的外圈固定于中旋转上管柱内，下轴承的外圈固定于中旋转下管柱内，轴承连接螺栓连接于上轴承的内圈和下轴承的内圈之间。

4.根据权利要求1所述的万向轮总成，其特征在于：所述中旋转上管柱与中旋转管柱支架单自由度滑动配合，中旋转管柱支架上设有导向槽，所述中旋转上管柱上固定有与导向槽单自由度滑动配合的上限转销子。

5.根据权利要求1所述的万向轮总成，其特征在于：所述车轮组件为两组；该万向轮总成还包括拉线中转器、电机、拉线导向器和刹车手柄；使电机和刹车手柄二者中任意一个发出动作均能带动两组车轮组件的上刹车拉线运动；其中拉线中转器、电机、拉线导向轮和中旋转管柱支架安装于固定平台，刹车手柄通过手柄座安装于离手最便于操控的地方。

6.根据权利要求5所述的万向轮总成，其特征在于：所述拉线中转器通过中转器座安装于固定平台，拉线中转器通过滑动轴单自由度滑动连接于中转器座，滑动轴上套装有回位弹簧，回位弹簧支撑于拉线中转器和中转器座之间，其目的是减少碟刹回位阻力；所述拉线中转器上设有两个拉线固定柱；一组车轮组件的上刹车拉线穿过一个拉线固定柱后与电机相连，另一组车轮组件的上刹车拉线穿过另一个拉线固定柱后与刹车手柄相连，拉线固定柱上均设有用于对刹车拉线进行固定的固定螺丝。

7.根据权利要求6所述的万向轮总成，其特征在于：所述刹车手柄转动安装于手柄座，手柄座以及中转器座上均设有用于卡接拉线管的卡槽。

8.根据权利要求7所述的万向轮总成，其特征在于：所述固定平台上还设有拉线导向轮，与电机相连的刹车拉线通过该拉线导向轮导正。

9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的万向轮总成，其特征在于：所述刹车装置为碟刹。