CN108357293B - 一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮，包括全向轮、辐条和三角架。三角架上的三个支腿分别通过辐条和全向轮连接，三角架中的内轮毂和全向轮内的外轮毂分别通过内、外微型减震器的径向支撑下处于浮动状态，使用时外部的动力输出轴与处于浮动状态下的内轮毂连接，有效地缓冲了地面的冲击力。辐条和三角架支腿用螺栓及螺母固定安装，两部件径向可相对移动，达到车轮径向长度可调节的目的，从而可适应不同高度的楼梯。与地面接触的全向轮在工作过程中既可以轴向转动也可以横向移动。本发明能满足爬楼梯车轮的减震需求，同时可以实现横向移动的作业要求，还能适应不同高度的楼梯。具有结构简单、环境适应能力强、使用简便等优点。

Description

一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮
技术领域
本发明属于机械设计及车轮减震技术领域，特别涉及一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮。
背景技术
在建筑发展史上，楼梯的出现提高了人类对空间的利用率，但随之而来的是，楼梯给老年人和残疾人的生活带来了不便。而在物料运输方面，楼梯相比于平地则需要更多的人力进行物料搬运。目前，国内外已经存在的爬楼梯附属车轮按照爬楼梯原理的不同可分为：轮组式、履带式、腿足式、复合式等，每种类型的爬楼梯附属车轮具备自身优势的同时，也都存在一定的局限性。它们所存在的缺点是在攀越楼梯时，缺乏减震系统，从而影响到产品的舒适型和安全性。有些研发者将减震系统设计在整套产品中，这样增大了整个产品的体积和质量，不便在有限空间的楼道里使用。
针对爬楼梯附属车轮存在的问题，现有专利文献也提出了一些解决方案。申请号为201620593593.1的中国专利公开一种载物爬楼梯助力装置，包括主体支架、主体支架两侧的履带及履带轮，主体支架包括第一底盘支架和第二底盘支架，两支架之间设有多个减震器，及安装固定在第二底盘支架一侧的万向轮，通过翻转此助力装置来适应平地和楼梯两种作业环境，但在重载时，需要外力驱动此载物爬楼梯助力装置，履带与地面之间的摩擦力可能会大于履带轮与履带之间的摩擦力，此时会发生传动失效，不能保证这种载物爬楼梯助力装置稳定运行。申请号为201720715199.5的中国专利公开一种上下楼梯物料输送车，包括车架、支座和车轴，所述车架底部设有阻止运输车下楼时车轴转速越来越快的紧急锁减器，通过紧急锁减器解决了输送车下楼速度很难控制的问题，但这种物料输送车在工作过程中没有减震功能，在上下楼梯时物料易受到冲击，限制了这种上下楼梯物料输送车的应用范围。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮，能够应用于爬楼梯助力小车、爬楼梯轮椅等小型服务类机械产品中。本发明具有横向移动的功能，针对不同高度的楼梯，径向长度可变。本发明在平地或楼梯场合的工作过程中有效减少来自地面的冲击和震动，提高小型服务类机械产品的舒适性和安全性，具有结构简单、环境适应能力强、使用简便等优点，可克服现有技术的缺陷。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。
一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮，包括全向轮、辐条和三角架。所述全向轮包括横向小轮、外微型减震器、全向轮耳座、外轮毂、外轮毂耳座和外轮毂轴孔。所述全向轮内部的径向上等间距设有四个全向轮耳座，外微型减震器一端与全向轮耳座连接，另一端与外轮毂耳座连接。全向轮为中空结构，径向上等间距安装有四个外微型减震器。辐条一端通过轮轴穿过外轮毂上的外轮毂轴孔与全向轮连接，另一端通过螺栓和螺母与三角架固定安装；所述辐条前后端面上开有辐条槽口，三角架的三个支腿前后端面上开有相同尺寸的径向槽口，辐条和三角架的前后端面分别用螺栓和螺母固定安装。辐条和三角架两部件径向可相对移动，以实现具有减震功能的爬楼梯附属车轮径向长度可调节的目的，从而可适应不同高度的楼梯。径向等间距的三个辐条分别通过支腿上的三个径向槽口安装固定，另一端分别通过轮轴与三个全向轮连接；所述三角架的三个支腿内部分别设有内耳座，内轮毂的外圆周面上等间距设有三个内轮毂耳座，内微型减震器一端与内耳座连接，另一端与内轮毂耳座连接。三角架与内轮毂之间通过三个内微型减震器连接。
所述全向轮上等间距安装有横向小轮，与地面接触的全向轮在工作过程中既可以轴向转动也可以横向移动，从而使具有减震功能的爬楼梯附属车轮可以横向移动。
所述全向轮上等间距安装的横向小轮是由耐磨橡胶制成，确保全向轮在与地面接触时有足够的摩擦力。
所述全向轮上的四个外微型减震器，它们的型号、性能参数相同；三角架内的三个内微型减震器，它们的型号、性能参数相同。
使用时，一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮需要配合外部的驱动装置、轴承和动力输出轴，外部的动力输出轴与内轮毂轴孔连接。三角架中的内轮毂和全向轮上的外轮毂分别通过内微型减震器、外微型减震器的径向支撑处于浮动状态，工作过程中外部的动力输出轴与处于浮动状态下的内轮毂连接，来自地面冲击和震动的能量分别被内微型减震器、外微型减震器两次吸收损耗，有效地缓冲了地面的冲击力，从而达到减震的效果。
在工作过程中，处于平地环境时，一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮其中的两个全向轮与地面接触，两个全向轮绕各自的轮轴转动；处于楼梯环境时，三个全向轮轮流绕各自的轮轴转动，实现翻越。
本发明的有益效果是，与现有的技术相比，本发明可以应用于爬楼梯助力小车或爬楼梯轮椅等小型服务类机械产品中。外部的动力输出轴与内轮毂轴孔连接，三角架中的内轮毂和全向轮上的外轮毂分别通过内、外微型减震器的径向支撑处于浮动状态，工作过程中，来自地面冲击和震动的能量分别被内微型减震器、外微型减震器两次吸收损耗，有效地缓冲了地面的冲击力，从而达到减震的效果。本发明具有横向移动的功能，且针对不同高度的楼梯，径向长度可调节。本发明可提高小型服务类机械产品的舒适性和安全性，具有结构简单、环境适应能力强、使用简便等优点，可克服现有技术的缺陷。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图；
图2为本发明的全向轮结构示意图；
图3为本发明的三角架内部结构示意图；
图4为本发明的辐条结构示意图；
图5为本发明的外轮毂结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。
如图1、图2和图5所示，一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮，包括全向轮1、辐条2和三角架3。所述全向轮1包括横向小轮11、外微型减震器12、全向轮耳座13、外轮毂14、外轮毂耳座141和外轮毂轴孔142。所述全向轮1内部的径向上等间距设有四个全向轮耳座13，外微型减震器12一端与全向轮耳座13连接，另一端与外轮毂耳座141连接。全向轮为中空结构，径向上等间距安装有四个外微型减震器12。辐条2一端通过轮轴21穿过外轮毂14上的外轮毂轴孔142与全向轮1连接，另一端通过螺栓和螺母22与三角架3固定安装。
如图1、图3和图4所示，所述辐条2前后端面上开有辐条槽口25，三角架3的三个支腿36前后端面上开有相同尺寸的径向槽口35，辐条2和三角架3的前后端面分别用螺栓和螺母22固定安装。辐条2和三角架3两部件径向可相对移动，实现具有减震功能的爬楼梯附属车轮径向长度可调节的目的，从而可适应不同高度的楼梯。径向等间距的三个辐条2分别通过支腿36上的三个径向槽口35安装固定，另一端分别通过轮轴21与三个全向轮1连接。
如图3所示，所述三角架3的三个支腿36内部分别设有内耳座34，内轮毂31的外圆周面上等间距设有三个内轮毂耳座32，内微型减震器33一端与内耳座34连接，另一端与内轮毂耳座32连接。三角架3与内轮毂31之间通过三个内微型减震器33连接。
如图2所示，所述全向轮1上等间距安装有横向小轮11，与地面接触的全向轮在工作过程中既可以轴向转动也可以横向移动，从而使有减震功能的爬楼梯附属车轮可以横向移动。
如图2所示，所述全向轮1上等间距安装的横向小轮11是由耐磨橡胶制成，确保全向轮在与地面接触时有足够的摩擦力。
如图2和图3所示，所述全向轮1上的四个外微型减震器12，它们的型号、性能参数相同；三角架3内的三个内微型减震器33，它们的型号、性能参数相同。
使用时，一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮需要配合外部的驱动装置、轴承和动力输出轴，外部的动力输出轴与内轮毂轴孔311连接。三角架3中的内轮毂31和全向轮1上的外轮毂14分别通过内微型减震器33、外微型减震器12的径向支撑处于浮动状态，工作过程中外部的动力输出轴与处于浮动状态下的内轮毂31连接，来自地面冲击和震动的能量分别被内微型减震器33、外微型减震器12两次吸收损耗，有效地缓冲了地面的冲击力，从而达到减震的效果。
在工作过程中，处于平地环境时，一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮其中的两个全向轮1与地面接触，两个全向轮1绕各自的轮轴21转动；处于楼梯环境时，三个全向轮1轮流绕各自的轮轴21转动，实现翻越。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮，包括全向轮、辐条和三角架，其特征在于：所述全向轮包括横向小轮、外微型减震器、全向轮耳座、外轮毂、外轮毂耳座和外轮毂轴孔；所述全向轮内部的径向上等间距设有四个全向轮耳座，外微型减震器一端与全向轮耳座连接，另一端与外轮毂耳座连接；全向轮为中空结构，径向等间距安装有四个外微型减震器，外轮毂在四个外微型减震器的径向支撑下处于浮动状态；
所述辐条前后端面上开有辐条槽口，三角架的三个支腿前后端面上开有相同尺寸的径向槽口，辐条和三角架的前后端面分别用螺栓和螺母固定安装；辐条和三角架两部件径向可相对移动，所述一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮径向长度可调节；
所述三角架的三个支腿内部分别设有内耳座，内轮毂的外圆周面上等间距设有三个内轮毂耳座，三角架与内轮毂之间通过三个径向的内微型减震器连接，内微型减震器一端与内耳座连接，另一端与内轮毂耳座连接，所述内轮毂在三个内微型减震器的径向支撑下处于浮动状态。
2.根据权利要求1所述一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮，其特征在于：所述全向轮为中空结构，全向轮上等间距安装有横向小轮，横向小轮是由耐磨橡胶制成。
3.根据权利要求1所述一种具有减震功能的爬楼梯附属车轮，其特征在于：全向轮上的四个外微型减震器，它们的型号、性能参数相同；三角架内的三个内微型减震器，它们的型号、性能参数相同。
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