CN110769794B - 用于轮椅的齿式离合器传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种载人运输工具，如轮椅，轮椅的每侧具有手动向前或向后移动的杆，从而推动该运输工具。杆连接至齿式离合器机构，齿式离合器机构允许用户能够切换至前进、后退或空挡，刹车以及改变机械效益(传动比)，所有的这些都无需用户的手移开驱动杆。

Description

用于轮椅的齿式离合器传动装置

相关申请

本申请要求美国临时申请的优先权，其申请号为62/502,539，于2017年5月5日提交，题目为用于包括轮椅的人力运输工具的驱动传动装置(Drive Transmission ForHuman Propelled Conveyances Including Wheelchairs)，通过引用将其全部内容并入本申请。

背景技术

轮椅和类似的运输工具仍然是允许带伤或处于阻止个人步行或使步行更加困难的医疗状况下使个人保持行动能力的关键部分。尽管很多标准的轮椅设计足以工作，但是对用户来说它们通常具有很多缺点。例如，对用户来说，在轮椅的轮子上手动施加力往往不是最有效的用力方法。在另一例子中，小前轮和固定的脚踏板使用户难以翻过凸起的物体，如街道路缘。在最后的例子中，很多轮椅缺少针对用户的任何类型的上背部和头部的支撑。在某些或所有上述方面，改进常用轮椅的设计可以大大提高用户体验和享受。

发明内容

本发明通常涉及一种载人运输工具(即人移动装置)，本发明是将子组件的各种实施例集成到运输工具的实施例上。这些运输工具的实施例包括具有各种结构和各种附件的轮椅，其中，手动将在轮椅每侧的杆向前和向后移动从而推动轮椅。在一个实施例中，用户能够切换至前进、后退或空档，刹车以及改变机械效益(传动比)，所有的这些都无需用户的手移开驱动杆。在一个实施例中，所述杆和驱动系统是推动轮椅的唯一机构，因此，术语“专用的”和杆推动轮椅一起用作“专用杆驱动轮椅”。然而，应当理解，杆和驱动系统也可以和传统的轮椅推动机构(例如，固定在轮椅上的圆形扶手)结合在一起使用。

在本发明的一个实施例中，可以朝着轮椅(例如，与“传统的轮椅”类似)的背面安装驱动轮。

在另一个实施例中，在“战车模式(chariot mode)”下，可以朝着轮椅的前面安装驱动轮，同时脚轮上较小的轮子或多个轮子设在所述轮椅的背面以稳定所述轮椅并提供支撑。

在另一个实施例中，包括支撑靠背及可配置为向后倾斜的“拐杖”。

在另一个实施例中，描述了将框架固定为处于刚性矩形状态的机构和方法。

另一个实施例包括在所述轮椅两侧上的、连接至所述轮椅框架的左侧和右侧的传动装置，或可包括或部分包括框架本身。所述传动装置提供了经由左和右手驱动杆的前进档、空档、后退档，驱动杆向后或向前移动以推动轮椅驱动轮。

另一个实施例包括脚踏板，所述脚踏板能够向上和向下移动，并且能够锁定在不同的高度以及折叠从而允许跨过障碍物，并且当和轮椅类型的运输工具的实施例结合使用时也具有实用性。

在另一个实施例中，包括设于所述驱动轮上的挡泥板，该挡泥板用于限制用户与所述驱动轮接触。

另一个实施例包括设于所述框架两侧的支撑脚，通过降低该支撑脚可以在用户进入和离开时帮助稳定运输工具。

还有另一个实施例包括可套缩的靠背和靠枕、可动扶手，同时能够放置手臂、杆和脚踏板，以便用户在进入和离开所述轮椅运输工具时几乎没有阻碍。

在另一个实施例中，当所述运输工具在前进或后退档位时，所述运输工具以所选择的档位方向进行移动，而不管所述驱动杆的移动方向。

所述运输工具的实施例包括轮椅，所述轮椅可配有用于协助推动所述轮椅的电池和电动马达。直接连接到所述驱动杆或所述传动装置内的部件的传感仪器提供输入至一控制器，其确定了电动马达所需功率的量，以增大用户在所述杆上的手动力或者能以其它方式输入到所述传动系统，所述控制器连接至输出驱动轮输出轴的延伸部，该延伸部朝着所述运输工具的中间延伸穿过传动装置壳体。

用于扩展其功能的所述轮椅的附件的实施例包括但不限于在此处描述的允许用户的脚去增加所述杆的推和/或拉程度的装置的实施例。这种功能可以用于包括中风康复和其它情况的目的中，在其他情况下，用户或需要利用用户的腿部力量去增强手臂力量，或需要利用手臂力量去增强腿部力量。

在另一个实施例中，脚踏板可以滑上轨道，以将其从到路上移出，从而便于路缘攀爬。

进一步地，本发明的子组件的实施例和特征可以与各种其它发明和装置相结合，如包括除本文介绍的以外的轮椅的其它运输工具。这包括但不限于在此描述的包括可套缩的靠背和靠枕、可动脚踏板、和支撑脚的子组件实施例。

在一个实施例中，所述专用杆驱动轮椅通过向前和后移动连接至传动装置的杆来进行操作，以便推动所述驱动轮。所述传动装置具有多种实施例。一种结构可以定义为仅推或仅拉的模式。在这种模式下，当轮椅处于前进档时，向前推动所述杆促使所述轮椅向前移动，但当所述杆向后退回时则没有推动力。当所述杆移动到后退档时，只有当向后推所述杆才会有后退方向的推动力。或者，如果需要的话，所述传动装置可设置为当所述杆在后退档时，向前推所述杆会导致所述驱动轮向后退。进一步地，也可以包括空档，在空档时，所述杆的移动不会产生所述轮椅的移动。无论如何，在这种仅推模式下，无论是前进或后退，推进力只发生在前进或后退行程中但不能发生在两个行程中。

在另一种结构中，包括“推拉模式”。当所述杆设置在前进档时，所述杆的前进和后退运动都会导致所述驱动轮向前旋转。“推拉模式”结构也可以在传动装置中设置为后退档，因此推和拉所述杆都会使所述驱动轮向后转动。

在作为轮椅的所述运输工具的实施例中，在用户的手不离开驱动杆的情况下，所述轮椅用户能够调整至前进、后退或空档，可刹车并且通过向上或下滑动所述伸缩杆改变机械效益。

在一个实施例中，将手刹并入到各个所述杆的把手内。各个制动手柄通过柔性轴连接至盘式制动器或带式制动器或类似的机构。所述制动器或者位于所述轮椅框架的外侧且在所述传动装置的壳体内，或者位于从所述传动装置朝向所述轮椅内部延伸的轴上。为了便于说明，该设置可以设想为类似于在杆把手上设有自行车式手刹，且自行车式柔性轴向下至自行车式盘式制动器或带式制动器，等等。

“驻车制动”属性可以通过使用能够锁定在制动模式的手制动杆来实现。

在一个实施例中，可以“在空中(on-the-fly)”调整所述杆的高度，而不需要用户必须将手移开所述杆。尽管整个杆可以向前及向后转动，但是所述杆的底部不会向上和向下移动。所述杆的顶部能够相对于所述杆的底部“伸缩”或以其它方式相对于所述杆的底部上下滑动。

改变所述杆的长度会改变机械效益，从而改变用户推动轮椅所必须施加的力。例如，这允许将机械效益从小于1：1改变到大于1：1，精确的范围是由传动装置内的“传动比”决定的。在本质上，当所述杆上下滑动时，这为用户提供了从低端到高端的“无级可调传动比”。在一个实施例中，通过使用棘爪或闩锁机构，上部杆的调节可使所述杆以离散增量的方式移动，闩锁机构类似于在伸缩装置上使用的机构，例如在“滚动装置”(即滚动手提箱和公文包等)上的伸缩手柄，在这种情况下，上部杆可以通过在所述杆的手柄的末端、由用户的拇指或手指激活的按钮或其它装置释放。

在一个实施例中，所述杆是弯曲向前的。这允许用户将所述杆的手柄保持在书桌、桌子等的上方，且同时相比于若所述杆是直的情况，这使用户更接近所述书桌、桌子等。

很多类型的可移除的附件可以附加到所述轮椅框架上。本文详细描述了这些附件中的一些附件。没有具体描述的其它附件包括但不限于扫雪车附件、清扫附件、各种类型的筐、办公桌附件等等。此外，也可以在所述框架的背面为所述框架配置拖车附件。更多“常规”类型的附件包括或折叠起来或者上下移动的扶手。

所述专用杆驱动轮椅的实施例是为不同的用户改变所述轮椅的有效尺寸的能力，以便所述轮椅可以随着儿童的成长而“成长”或者为不同的用户进行改变。针对不同的用户和/或当儿童成长时，这可将购买/获取新轮椅的需求最小化。

有人可能会认为除椅背之外，该专用杆驱动轮椅的基本设计由左侧和右侧组成，每侧包含杆、传动装置、驱动轮和脚轮。然后每侧保持为刚性矩形。取决于折叠方法的实施例，它可以是某种“座位底盘”，座位底盘可以是一个完整的“盘”或者仅仅是一个位于轮椅框架的四侧之间并将其保持为刚性矩形的框架。另一个实施例是在所述轮椅的前部和后部设有水平连杆，可以单独使用该水平连杆以使所述轮椅保持在刚性矩形位置，或者将该水平连杆与座位底盘或框架结合使用。

这些实施例均允许改变轮椅的宽度，而不需要用户必须购买/获取全新的轮椅。

在一个用于折叠运输工具的实施例中，通过以不同的宽度替换出同时位于所述轮椅的前后两侧的所述框架的铰链板，然后更换或调整座位底盘或将所述轮椅框架保持为在刚性矩形条件的框架，可以改变所述轮椅的宽度。

对于另一个折叠方法的实施例，通过以不同宽度替换出前和后连杆机构，并且根据结构替换出或调整所述座位底盘和/或用于帮助将所述轮椅保持在刚性矩形条件下的所述框架，可以改变所述轮椅的宽度。

在一个轮椅实施例中，脚踏板附加在所述框架的前部。它可以前后上下调整。

在处于“战车结构”的专用杆驱动轮椅的实施例中，脚踏板是滑橇，通过直线轴承的方式安装在“轨道”上。这用于在路缘攀爬和越野驾驶时越过障碍物。在这种结构中，所述滑橇的前部与路缘或障碍物接触，并且有能力越过路缘或障碍物，从而用其抬升用户的脚和腿。然后，在这个战车模式下，所述前驱动轮与路缘或障碍物接触并且越过它。

在用于轮椅的“战车”结构的另一个实施例中，所述脚踏板也安装在垂直轨道或其它装置上以允许上下移动。在一个实施例中，它是通过直线轴承。所述脚踏板是通过机械或气体类型的弹簧进行弹簧加载的，这样当用户手动抬起他/她的腿时，所述脚踏板也会上升并被锁定在一个升起位置。这允许所述脚踏板和用户的脚远离路缘或障碍物，且允许所述前驱动轮与路缘或障碍物相接触并且越过它。具有闩锁机构的一个实施例中，闩锁机构具有允许用户的腿和脚的重量使所述脚踏板降低至其原始位置的释放。在这种战车轮椅结构中，脚踏板的这种类型的实施例的一方面是它不需要用户自己充当“轮子”去越过路缘和其它障碍物。

在实施例中，所述驱动轮和所述脚轮是可以轻易地被移开和调整的。调整包括基于用户的需求(如调整重心)向前或向后。

在“战车模式”下，所述轮椅的后面使用脚轮类型的轮子。基于增加或多或少的稳定性或改变用户的重心位置的原由，它们可以被调整得更向里或更向外。所述脚轮类型的车轮可以进行调整，以使它们保持在所述轮椅的所述框架的内侧或者它们可以从所述轮椅的所述框架的外侧延伸出来。

如果需要，在“战车”结构下的所述轮椅也可以在所述轮椅的宽度的中间处配置有单个脚轮类型的车轮，该车轮也可以向前后上下调整。

不论是在“传统”结构还是“战车”结构中，取决于所述实施例，所述驱动轮在直径上足够小，这样它的顶部不会妨碍用户从轮椅上进出，也就是说，不会妨碍在所述轮椅内和外的“转移”。

此外，也可以为所述轮椅在所述驱动轮上配置挡泥板，用于当转动的驱动轮将水和其它材料甩出时，阻止它们喷溅到用户身上。

所述驱动轮的一个实施例允许它们通过装置(例如柔性联轴器或万向接头)的使用或通过倾斜整个的驱动传动装置而弯曲。

所述杆手柄和所述制动杆上可以安置定制成型的一次性的套，这样，物质，特别是具有传染性的物质就不会从用户的手上转移到另一用户的手上。换句话说，每个轮椅用户在所述杆手柄和杆上放置的干净的套是传染控制机构。该套可以由塑料或细菌或其它传染性微生物无法渗透的其它材料制成。可以设置其形状以容纳所述杆手柄和制动杆。保护套也可以用在所述运输工具的其它部件上，其它部件包括靠背/靠枕、脚踏板、扶手和支撑脚的手柄。

有很多用于折叠本文描述的运输工具的方法。实施例包括传统和“战车模式”的运输工具，从而无论有没有附加车轮，都可以将所述框架折叠起来。

在一个实施例中，框架由两侧部(或是传动装置本身)组成，两侧部由具有相同宽度的多个部分分开在前部和后部。这些前部和后部通过垂直铰链连接至两个“U形”部(或传动装置本身)。具体地，前面两个铰链，后面两个铰链。

在一个实施例中，通过位于框架的四个部分内的刚性座位底盘或通过矩形框架，框架保持为刚性矩形，或通过相似的机构将框架保持为刚性矩形。还有其他实施例可用来将框架保持为刚性矩形或其他需要的形状。

尽管底盘可为分立部件并且不附加在轮椅的框架上，但是座位底盘或矩形保持框架可附加在轮椅框架的一侧并可上下旋转。也就是说，当它在下方位置时，其锁定轮椅的框架，并且当座位底盘或如矩形框架之类的其他设备向上旋转，轮椅的框架解锁并可折叠。

在另一个实施例中，未在任何附图中示出，座位底盘或矩形保持框架包括两个或三个部分，每个部分可附加在轮椅框架上。当每个部分下降到它们彼此相遇时会产生一种效果使得轮椅框架保持为刚性矩形或保持在其他所需的位置。

对于一个折叠方法，在运输工具的框架“解锁”后，通过使轮椅框架的一侧向另一侧转动而将轮椅折叠起来。实质上，如果驱动轮保持附连的话，轮椅框架可折叠到的最小程度近似于两个传动装置加驱动轮的宽度。然而，折叠的另一个实施例可使传动装置一个收纳在另一个后面。

在另一个实施例中，实质上存在左右手传动装置壳体，其每侧具有驱动轮，并且轮椅的这两半通过位于前面和后面的连杆从一侧连接到另一侧(左和右)。该连杆可使轮椅的一侧升起并升到轮椅另一侧的上方。从概念上讲，轮椅的一侧最终堆叠在轮椅另一侧的顶部。在这个位置时，支撑脚或自行车停车架式的支撑下降，从而堆叠的轮椅不会跌倒。当轮椅的侧边完全张开到下方位置时连杆通过销或其他锁定装置将两半锁定到位。

为了推动运输工具，驱动杆附加到传动装置上。传动装置获取杆的前后运动，即杆驱动轴的前后转动，然后将它转换成连接至驱动轮的驱动轮驱动杆的转动。因此，杆向前和向后运动会使轮椅的驱动轮转动并推动轮椅。根据用户的需求，传动装置的传动比可通过使用不同直径的链轮和/或滑轮和/或齿轮来定制。如果运输工具具有两个驱动杆并且两个传动装置与它们连接。在一侧的一个传动装置的传动比不必与在另一侧的传动装置的传动比相同。例如，这适用于每个手臂的力量不相同的用户。

存在一些实施例，在这些实施例中传动装置壳体有助于加强框架的U形或L形部，并且取决于实施例，传动装置本身可用作框架的一部分。

运输工具具有一些实施例，在这些实施例中传动装置配有用于协助推动轮椅的电池和电动马达。直接连接至驱动杆或传动装置内的部件的传感仪器为决定电动马达所需功率的控制器提供输入，控制器可连接至驱动轮轴或其他位置，以增大用户在杆上的手动推力。

当输入驱动轴向左或向右移动时，即在传动装置内或外并且更具体地在“单向离合器轴承内和外”，传动装置调整至前进、空档和后退。

推动运输工具的杆通过旋转支轴与其连接。旋转支轴不仅可使杆在杆驱动轴上向前和向后转动，而且可将杆驱动轴推进传动装置壳体和包含在其中的单向离合器轴承以及将杆驱动轴从传动装置壳体和包含在其中的单向离合器轴承中拉出。

取决于实施例，当向外推杆时，支轴底下的杆的底部向内移动。当杆向内移动时，杆驱动轴的底部向外拉出。因此当通过将杆移进和移出而使杆驱动轴移进和移出时，杆驱动轴实现前进、空档和后退之间的转变。还存在其他的实施例，在这些实施例中旋转支轴位于杆的其他角度方向，并且其可处于这样的位置以使杆的另外一部分连接至旋转支轴。

传动装置可配有各种类型的功能。例如，其可仅仅具有前进和后退的功能，空档功能有没有都可以。其还可以配置为当杆同时向前和向后移动即处于“推拉模式”时，驱动轮具有推进力。

传动装置还可配有“禁止后退”功能，如果用户需要，该功能可以开启或关闭。“禁止后退”功能可禁止轮椅向后转动。

传动装置的实施例可设计为“模块化设计”，从而在不破坏轮椅其他部件的情况下它可被轻易地移出并替换掉。

传动装置设计的实施例提供来自传动装置的轴，用作“取力器(power takeoff)”。这可使当轮椅运动时可选转动装置转动，如发电机、水力泵，或空气泵/压缩机。

例如，发电机可与轮椅上的安全照明装置和或探照灯一起使用和或用户的电子齿轮与由发电机充电的电池一起使用。

空气泵/压缩机可与气动回路一起使用，用于将下面的空气泵送到用户座位底部和/或座位背部以保持皮肤干燥且其可防止溃疡。

本文描述的运输工具的实施例可采用市场上买得到的椅背和座位底部垫。

轮椅的实施例可采用转接器以使不同厂家的椅背可连接至手杖并且可使椅背前后上下调整。

在运输工具的实施例中，让其具有为不同的用户改变宽度的有效尺寸是具有实用性的，从而运输工具可随着儿童的成长或针对不同的用户而“成长”。针对不同的用户和/或当儿童成长时，这可将购买/获取新轮椅的需求最小化。

用户定制椅背转接器可允许椅背进行显著的向前和向后调整，从而针对不同尺寸的用户有效地改变座位的深度并且可使轮椅随着儿童的成长而“成长”从而不必购买/获取新轮椅。

在椅背的手杖或杆件的实施例中，为了达到调节的目的，其可设置成向前和向后倾斜。而且，取决于运输工具的实施例，座位手杖进而椅背可倾斜成水平的以允许用户在休息和/或睡觉的时候将运输工具用作“躺椅”或“日光浴椅”。

针对椅背的用于这些目的的功能，会需要延伸至头部的椅背或者如本文描述的，会需要可向上延伸和向下缩回的靠背/靠枕。

在一个实施例中，描述了一种具有离合器面的离合器机构。离合器机构可以是齿式离合器，其构造成使得输入驱动轴到第一位置的轴向运动可操作地将输入驱动轴耦合到输出驱动轴，并且输入驱动轴到第二位置的轴向运动可操作地使输入驱动轴与输出驱动轴分离。

在一个实施例中，齿式离合器包括具有在第一轴向上延伸的第一多个齿的第一链轮和具有在第二轴向上延伸的第二多个齿的第二链轮。第一链轮和第二链轮均具有可沿两个方向移动并轴向定位在输入驱动轴上方的轴承，从而输入驱动轴可相对于第一链轮和第二链轮自由旋转，并可通过每个轴承轴向移动。

在一个实施例中，输入驱动轴具有齿式离合器机构，该齿式离合器机构连接到输出驱动轴以及输出驱动轴的直径减小的区域，该输入驱动轴可以移入和移出单向轴承。

附图说明

通过本发明的实施例的以下描述，参考附图，本发明实施例的这些和其他方面、特征以及优点将显而易见并得到说明，其中：

图1A和1B描述了专用前轮驱动的、手动的、杆推动的轮椅的一个实施例的透视图。

图2A、2B和2C描述了推进图1A的实施例中的轮椅的杆的向前和向后运动的透视图。

图3A说明了具有更大后轮的杆推动轮椅实施例的侧视图。

图3B说明了具有更大前轮的杆推动轮椅实施例的侧视图。

图4A描述了具有“禁止后退”功能和盘式制动器的前进、空档和后退传动装置的一个实施例透视图，传动装置只采用一个输入驱动轮和一个输出驱动轮。

图4B描述了传动装置的一个实施例的透视图，其中使用多个滑轮和传动带提供所需的机械效益(传动比)。

图5描述了在曲线轨道上使用滚柱来提供旋转支轴的驱动元件的实施例的透视图。

图6A、6B和6C描述了图5中的机构的前视图，所示为具有三个档位的实施例的杆是如何放置的；前进档、空档和后退档。

图6D、6E和6F描述了图6A、6B和6C中的元件的细节。

图7描述了采用固定到轴承的内圈的连接器(yoke)的旋转支轴的实施例的透视图。

图8A、8B和8C描述了传动系统的一侧的前视图，所示为针对本实施例的三个档位(前进档、空档和后退档)杆是如何放置的，以及连接器和轴承关系的一些细节。

图9A和9B描述了传动系统的前视图，示出了在图5-8C中描述的两个类型的旋转支轴。

图10A、10B和10C说明了驱动杆的上部的侧视图，通过用户的手臂驱动杆上下移动以改变机械效益。

图11A-16B描述了传动装置“齿轮逻辑”图，这些图说明了传动装置在不同模式和实施例中如何起作用。

图17描述了传动装置内的用于防止运输工具向后转动的“禁止后退”功能的实施例。

图18描述了一个传动装置实施例的“传动装置齿轮逻辑”，其用于在前进档的具有回动杆行程的“推拉”型传动装置，但是其仍然向前推进运输工具。

图19A说明了图1中描述的在“进和出模式”的轮椅的透视图，其几乎不为人进出座位造成任何障碍/干扰。

图19B和19C说明了可抬升的“脚”的实施例的透视图，其可用来帮助稳定运输工具。

图20A、20B和20C描述了折叠机构和座位框架折叠顺序的实施例，其中框架的一侧可向另一侧的后方侧向移动，从而使宽度减小。

图21A、21B、21C、21D描述了轮椅的实施例，其示出了座椅框架的折叠顺序，其中框架的一侧可向上移动至另一侧的上方从而使宽度减小。

图22A、22B、22C、22D和22E描述了轮椅一个实施例的座位框架的折叠顺序，其中框架的一侧可向另一侧的后方侧向移动并且一个传动装置收纳在另一个的后方，从而使宽度减小。

图23A、23B和23C描述了弹簧加载/平衡的脚踏板的实施例，其在完全下降位置可用于进出轮椅运输工具，在部分升起和锁定位置可用于骑行，以及在完全升起和锁定位置可用于清除障碍物。

图24A、24B和24C描述了在图23A、23B和23C中也描述了的弹簧加载/平衡的脚踏板的实施例，示出了位置闩锁机构。

图25A、25B、25C、25D和25E描述了可抬升的脚踏板的实施例，其端部形成向上翻的“滑橇”设计从而可使脚踏板升起并越过障碍物

图26A、26B和26C描述了在全上和全下位置的可套缩靠背和靠枕，示出了弹簧、支撑机构和拉下可套缩部件的卷轴机构。

图27A、27B和27C描述了用于升起可套缩靠背和靠枕的弹簧系统的实施例。

图27D包含了靠背和靠枕的实施例，其中这些部件通过使用气体型弹簧而升起。

图28A、28B和28C描述了可置于轮动运输工具的部件上的保护套的实施例。

图29描述了附加到轮动运输工具的实施例上的附件的实施例，其可允许用户使用一条腿来使杆向前和/或向后移动。

图30描述了电动马达的实施例示意图，电动马达有助于杆驱动轮动运输工具，如轮椅。

图31描述了转动取力器的示意实施例，取力器驱动用于将空气吹入座位底部和/或背部的空气泵。

图32描述了齿式离合器的一个实施例。

图33、33A和33B描述了处于各种位置的图32的齿式离合器。

图34、34A、34B和34C描述了处于各种位置的混合离合器。

图35和36示出了销式离合器的实施例。

具体实施方式

现在将结合附图描述本发明的具体实施例。然而，本发明可以不同的形式实施并且本发明不应当解释为限制于本文描述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使公开更充分和完整，并将全面地将本发明的范围传达给本领域技术人员。在附图中说明的实施例的具体说明中使用的术语并不是用来限制本发明的。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。

另外，本发明的不同实施例和子组件的实施例可并入各种其他发明和设备，例如包括除本文描述的之外的轮椅的其他运输工具。这包括但不限于可套缩背部、头枕、可移动脚踏板和支撑脚的子组件实施例。

本说明书中使用术语运输工具和轮式运输工具，它们通常指用于运输或传送个体的个人轮式机构。虽然说明书和附图主要根据各种轮椅实施例来描述运输工具，但是也可以考虑将其它类似的装置和本文描述的各种部件和组件一起使用。一个例子是代步车，例如在美国公开NO.2013/0307234中所示，其内容通过引用并入本文。

通常，描述的轮式运输工具的左侧在每侧都具有相同的配置和部件。因此，在一些实例中将只描述一侧，但是也以“镜像”的方式限定了另一侧的组件。

在整个文本中，术语滑轮(pulley)可与链轮(sprocket)或齿轮(gear)互换。另外，术语传送带(belt)可以与链条(chain)或类似的装置互换。原因是传动装置的实施例具有相同的功能，无论是利用滑轮和传送带还是链轮和链条或齿轮。

在本文描述的传动系统的实施例中，包括传动装置，所用的惯例是，当驱动杆向内移动时(其向外推动或转移旋转输入驱动轴)，它代表前进档。当驱动杆向外移动时(其向内推动或转移旋转输入驱动轴)，它代表后退档。当将驱动杆移动到中间(其将旋转输入驱动轴推动或转移至中间位置)，它代表空档。然而，这只是众多的换档的实施例中的一个。基于传动装置内的“驱动逻辑”，其它实施例是有可能的，包括不仅仅只是具有前进档、后退档和空档，因为传动装置内其它机械效益(传动比)也是有可能的。在另一例子中，前进档和后退档的位置可以与上文描述的相反。

“传动装置驱动逻辑”附图被简化了，其在于描绘了轴承，但是没有描绘滑轮、链轮和/或齿轮，在一个实施例中，轴承会放置(推入)并用粘合剂类型的材料刚性固定在滑轮、链轮和/或齿轮内。然而，描绘有将旋转运动从一个轴传递到另一个轴的传送带，但为简单起见，描绘的传送带围绕轴承的外圈，而不是围绕实际使用的滑轮、链轮和/或齿轮。

本文通篇使用的术语“单向离合器轴承”，用于描述离合器轴承的各种可能的实施方案，包括针离合器轴承、滚柱离合器轴承、楔块式离合器轴承，以及那些具有类似特性的轴承。这些单向离合器轴承构造成允许沿一个方向旋转，但阻止沿相反方向旋转。

在传动装置的一些配置中，如果连接至运输工具的驱动轮的输出驱动轴向内延伸穿过传动装置的侧面，该延伸能够用作旋转动力外送器，为诸如发电机、空气压缩机或泵或水力泵等装置提供旋转。另外，该延伸能够用作电动马达辅助的输入轴。也有设计的其它实施例，用于输入电动马达辅助或用于将旋转运动从传动装置输出，包括在其它位置处和/或在其它轴上。

本文内给出了术语输入轴的“打磨”部分和关于术语“打磨”的类似术语。它指的是所讨论的轴的直径已使其外直径减小到如此程度以至于当向任何方向转动单向离合器轴承时，本文所描述的单向离合器轴承不能固定该轴，并且相反地在那个位置单向离合器轴承内的轴不能固定并向任何方向转动单向离合器轴承。尽管打磨轴是减小直径的一种方式，但其它技术也是可行的，例如把不同直径的轴连接在一起。

图1A和图1B描述了专用前轮驱动的、手动的、杆推进的轮椅200的实施例。通常，该轮椅200包括高度可调杆41、制动系统104、传动装置44、可套缩的背部和头枕47、向后倾斜的靠背151、挡泥板109、椅背调节器116、可上升的脚踏板43、支撑脚45以及可折叠的脊状的可调节框架42。

通常，该轮椅200具有“专用”杆推进驱动，其中推进系统的设计并入到轮椅框架的原始设计中，且没有附加到现有的常规轮椅框架上。然而，可以预期的是，传动装置44和杆41能够适于安装在预先存在的轮椅模型上。

图2A、图2B和图2C描述了驱动杆41向前和向后的基本运动。它们也示出了手和手臂的动作的线性程度，取决于杆41显著前置于胸部以及杆41的最佳长度(高度)，二者一起作为整个“人体工程学”设计的一部分。

进一步地，包括在图1A和图1B中描述的杆41的实施例示出了杆41是弯曲的(即杆41朝向轮椅200的背面弯曲)，尽管它们也可以是直的。弯曲的杆的设计可以允许用户通过杆的顶端去靠近书桌或桌子，即使把手102处于或者高于所述书桌或桌子。进一步地，将把手102的水平面降低至用户的腿的能力有额外的效用，其在于在把手低于书桌或桌子时，允许用户将他们的躯干非常接近书桌或桌子。

图3A示出了“传统”轮椅轮子的位置的实施例，其中较大的驱动轮在后面，较小的脚轮在前面。图3B示出了“战车”驱动轮位置(前轮驱动)，其中较大的驱动轮在前面，较小的脚轮在后面。对于这些实施例中的每一个来说，驱动轮和脚轮可以向前和向后以及上下移动，以调整这类特征如用户的尺寸、用户的舒适度，以及调整用户在轮椅上的平衡/重心。

图3A和图3B也演示了伸缩杆41是如何让顶部103能够随意地上下移动，从低位置如31到较高位置71，反之亦然。图10A、10B和10C也示出了伸缩杆103的顶部在低位置31、中途位置51和较高位置71的类似图示。然而，伸缩杆41的顶部103能够向前和向后移动到几乎任何位置，而无需停止运输工具或中断杆41的运动。

一个实施例中还描述了传动装置44的位置。对于轮椅的实施例，其中较大的驱动轮48位于后面，例如如图3A所示，传动装置能够被拉伸，以允许从输入轴和输出轴传递动力，其中，输入轴与杆41连接，输出轴与驱动轮48连接。

图4A描述了具有“禁止后退”100(见图17的传动逻辑)和盘式制动器204的硬件设备的一个实施例，该硬件设备是“推或拉”、前进、空档和后退的传动装置的硬件设备。它针对前进档采用一对滑轮/链轮230和260，以及针对后退档采用一对滑轮/链轮220和270。部件97是换档手柄的一个实施例，通过推进或拉出其轴98，换挡手柄可使禁止后退100连接和断开。

部件201和部件87作为支撑轴承，其内径加有衬套，以便允许输入轴302或2自由地移入和移出轮椅42的框架和传动装置内的单向离合器轴承。部件202是在输入轴202(图5和图7)末端的柄脚(tang)，它将杆105的下部(图1B、图5和图7)连接至输入轴302或2(图5、图7、图12及图13至图18)，取决于所采用的传动装置的实施例。

部件261表示前进驱动带/链条，前进驱动带/链条啮合输入和输出滑轮，以及禁止后退模式100和271表示后退驱动带。除了不在这些“传动逻辑”附图中描绘的禁止后退模式和制动器之外，“传输装置逻辑”是图12的传动逻辑。

图4B描述了传动装置的实施例，其中，多个滑轮和传动带用来提供所需的机械效率(传动比)。在大多数方面，传动装置与图4A中的相同，除了前进滑轮/链轮230和260和后退链轮/滑轮220和270是在互换的位置之外，即从一侧移动到另一侧，左右如所见。另外，有2个额外的轴和额外的滑轮/链轮，以在分配用于传动装置壳体的空间内提供所需传动比。

在图5和图7中的以及如图6A-6F和图8和9所引用的本文涉及的“旋转支轴”73，允许输入轴向前和后移动以推动轮椅。该旋转支轴73允许通过杆41将驱动轴推进传动装置和将驱动轴从传动装置中拉出，从而从前进档切换至空档至后退档。当输入驱动轴滑进或滑出在传动装置内的单向离合器轴承时，发生换档，以上会在别处更详细地介绍。

在驱动杆41向前或向后的正向或反向摆动期间，用户必须能够将驱动杆41向内侧或外侧移动(即看向运输工具的前面时的左或右，参照图6A-6F所示的箭头55、56和57)，以将输入轴移动到对于前进档、空档或后退档来说的合适的位置。因此，位于杆驱动轴之上的枢轴/支轴应该能够在任何时候和杆一起向前或向后旋转。图5中描述的滑架和滚柱以及半圆轨道是满足该需求的一个实施例或旋转支轴。

通过举例的方式，以及参考图12A-12E和图13-18以及图4A的传动逻辑的实施例，杆的前进档位由图6C和6F表示，即向内移动的杆，杆的空档位由图6B和6E表示，即处于中间位置的杆，以及杆的后退档位由图6A和6D表示，即向外移动的杆。参考图5，轨道附在运输工具框架的每侧，与输入轴同心。U型夹77从滑架75和滚柱76往外延伸。滚柱绕其圆周围成V形从而捕获在其上面和下面的V-形轨道74，进而滑架可围绕轨道径向移动但不会滑出轨道。附在滑架75上的U型夹77围绕可去除的支轴销78转动。该销将杆105的下部上的柄脚68连接到在滑架75上的U型夹77。输入轴2或302径向位于滑架和滚柱以及支轴销之下。但是，另一个实施例可将输入轴置于滑架和滚柱之上。在输入轴的端部上也有一柄脚202。销84穿过在杆驱动轴端部的柄脚202，伸出柄脚的两端。这可使杆的前后运动传送到输入轴2或302。杆的底端有“U型夹”85，“U型夹”85具有在其上切出的狭槽86。它在销84上滑过，销84在输入轴的端部处的柄脚上。当杆在旋转支轴上枢转时，这可使杆沿着箭头88将输入轴推进或拉出，并且还可适应杆的端部相对于销发生的上下小运动，该运动是由于杆的进出运动而产生的。设有径向轴承87支撑输入轴并允许输入轴转动。收纳输入轴的轴承的内环滚道的口径也装配为轴瓦，其允许输入轴自由地移进和移出传动装置壳体，从而实现调节至前进档、空档和后退档。支轴销78是可移出的。当该支轴销被移出并且杆向后移动时，它可使杆向外移动以使用户更加畅通地进出轮椅座位。同样，还可以基于其他目的将杆移出，包括当支轴销78和销84移出时的装载和/或运输。

图7的部件303是“旋转支轴”的另一个实施例；其使用和功能方法已经在上面进行了描述。在该实施例中，轴承387同时提供输入轴2或302的自由转动以及框架和传动装置箭头88的进出运动。另外，轴承388的延伸内环滚道支撑“连接器”304，连接器304卡夹至轴承的延伸内环滚道。因此当杆前后移动时，该连接器可前后转动，因为杆通过柄脚202和U型夹85将前后转动传送给输入轴2或302。“连接器”304的顶部内有弯曲区域383，弯曲区域凸出穿过位于杆105下部中的狭槽386。支轴位于销384将“连接器”的所述顶部连接至杆的所述下部的位置。因此，当杆41侧向移动时(即从正面看向运输工具时的左和右)，其作为支轴在销384上枢转并促使输入轴进出框架42和传动装置，进而提供前进档、空档和后退档，正如在其他地方描述的那样。该功能在图8A、8B和8C中也进行了描述。图9A是运输工具的传动系统元件的实施例正视图，其采用了嵌入在部件73中的旋转支轴。图9B是运输工具的传动系统元件的实施例正视图，其采用了嵌入在部件303中的旋转支轴。

图10A、10B和10C描述了驱动杆103的顶部是如何驱动杆上下“叠缩”以使应用于输入轴的机械效益可“无限地”调节，进而提供“无限”的传动比范围。不必停下来运输工具进行这些，也不必停下来杆的前后运动进行这些。为了防止杆在用户不需要时发生上下运动，杆的上部或者为“自锁的”或者利用一机构释放并锁定到位，该机构类似于例如与有滚轮的行李箱上的伸缩手柄一起使用的机构，在此情况下，杆的上部可通过“释放按钮”101释放以便移动，该“释放按钮”在杆的手柄的端部，靠近用户的拇指(图1B)。

为了理解以下附图，理解各种部件的惯例是很有帮助的。图11A部件1是在这些“逻辑图”中使用的示意图，其描述了轴的“经过磨削的”或缩小直径区域以及通常连接至图1A的杆41的输入驱动轴或输入2。为了清楚起见，轴的“经过磨削的”部分1是非常夸张地示出。当轴1的“经过磨削的”部分1的位置完全位于如图11C描述单向离合器轴承(部件3’)的范围之下或之内时，轴的直径具有足够大的改变从而不管轴转动的方向如何，单向离合器轴承3’在位置1不抓住/连接轴，因此轴可在单向离合器轴承内按任何方向转动，反过来，单向离合器轴承可在沿着轴的那个位置按任何方向绕轴自由转动。

图11B部件5和图11C部件3、3’和4表示滑轮、链轮或齿轮这些机械元件，其上压有/固定有单向离合器轴承，单向离合器轴承内贯穿有一轴。但是为了简洁以及对“传动齿轮逻辑”图的理解，滑轮、链轮或齿轮这些机械元件并没有示出。但是，在一些附图中，看起来像皮带的部件表示绕链轮或滑轮的皮带或链条。

请注意，单向离合器轴承能够以两种方式放置在轴上。其安装在轴上的方式决定了当转动轴时，轴放入其中会抓紧的方向，以及当在单向离合器轴承内转动轴时轴会自由旋转/滑动的方向。在图11C中，单向离合器轴承3表示单向离合器轴承，当位于轴13的直径未缩小的部位时，该单向离合器轴承可绕轴向后(逆时针方向)自由旋转/滑动，如在外滚道圈上的更大但更浅的箭头9所示，它还表示单向离合器轴承内的轴13可在单向离合器轴承内向前(顺时针方向)自由旋转，如轴上的更小更细箭头7所示。而且，相反地并照此类推，单向离合器轴承3表示一个条件，在该条件下，当其向前(顺时针方向)旋转时它抓紧轴13，如单向离合器轴承的外滚道圈上的更大更粗的箭头8所示。它还描述了，当轴向后(逆时针方向)旋转时，轴抓紧单向离合器轴承，如轴13上的更短更粗的箭头6所示。

在图11C中，当单向离合器轴承4置于如轴13上时，以与所描述的单向离合器轴承3相反的方式，照此类推，机械系统在与单向离合器轴承3及其内的轴所描述的条件相反的条件下工作，如相同箭头惯例(即箭头方向、尺寸和位置)所描述和定义的，箭头或位于轴承的外滚道圈上或位于轴上。图11B仅仅是与单向离合器轴承4的描述相同的位于轴上的单向离合器轴承的描述，只是其不是剖视图。图11C的箭头12表示轴13可自由滑进和滑出单向离合器轴承，当处于轴1的“经磨削的”部分的位置时轴承和单向离合器轴承可沿两个方向自由转动，因此，当结合这一事实时形成了“传动逻辑”的基础以及通过使用图1A杆41以及图5-图9B的旋转支轴将轴滑进和滑出以调节档位的能力。

结合图12A-12E的以下内容解释针对传动装置的推或拉的实施例将档位调节至前进档、空档或后退档的方法。请注意，这不是推拉实施例，在推拉实施例中，运输工具按照其调节的方向移动，而不管驱动杆41的运动是向前还是向后。

图12A描述了在推或拉结构/实施例中处于空档的传动装置的实施例。由于很多原因，空档具有实用性，从而驱动杆41可置于进出轮椅(转移)的通道之外，并允许推、拉以及从后面无障碍转动轮椅或其他运输工具。在该结构/实施例中，对于空档，驱动杆41移动到中间位置。当杆位于该中间位置时，由于如图5A、5B、6A、6B、6C、6D、6E、6F、7、8和9A、9B、9C中所描述的“旋转支轴”，它将输入轴移动到中间位置90’以及位置90’。

如图12A所示，输入轴1的两个“经磨削的”部分1的每个位于两个单向离合器轴承220、230、260和270内。因此，输入轴302在这两个单向离合器轴承的每个内自由旋转，因此驱动杆41的运动以及由此而产生的输入轴302的向前或向后转动，箭头17’，不会对滑轮/链轮产生任何影响，并且附到输入轴322的驱动杆41可无任何障碍地向前或向后自由移动。

请注意，如果驱动轮向前或向后转动，例如，当从后面操作轮椅或其他运输工具，如推、拉或转动箭头37’，连接至驱动轮的输出轴322可使其中一些单向离合器轴承及其附加的滑轮/链轮以及附加到它们上的皮带/链条转动。然后，这会转动一些单向离合器轴承220和230，取决于驱动轮是否前后旋转进而输出轴322是否前后旋转。但是，每个这些单向离合器轴承都具有在其内的输入轴1的“经磨削的”部分。因此，驱动轮和输出轴322在任何方向上(向前或向后)的转动对输入轴302或附加的驱动杆41没有任何影响，因此输入驱动轴302可在任何方向箭头17’上自由移动，并且附加的驱动杆也可无任何障碍地前后自由移动。

在输出驱动轮轴322上的位置32’是驱动轮对面的轴的端部。在一些实施例中，轴的该端部可朝着运输工具的内部/中间延伸穿过传动装置壳体以用作为转动设备供电的取力器，转动设备为诸如发电机、压缩机或气动或液压泵以及其他转动设备。另外，在一些实施例中，轴的相同延伸可用作输入轴，输入轴用于发电机或驱动单元的其他实施例，以增强/协助运输工具用户推动运输工具。

图12B描述了前进档，其中驱动杆41被向前推。杆被向前推以向前推进，并且杆可无障碍地向后移动以启动下一个前进行程。这是前进档的一个实施例的一个情景下的“驱动逻辑”，在该情景下，沿向前的方向——在前进档——只有当用户推动杆时需要推进。当使杆向后移动/向后拉时，在该前进档下不存在向前或向后的推动。也就是说这不是“推拉模式”。

图12B描述了在位置91’的输入轴。在该实施例中，前进档是指当通过杆向外拉输入轴302时。然后用户向前推杆，从而向前转动输入轴302。轴移动到一位置，在该位置上，只有输入轴302的“经磨削的”部分1在单向离合器轴承220内。因此，轴在该单向离合器轴承内自由旋转并且不会在任何方向上移动附到离合器轴承上的齿轮或滑轮或链轮。输入轴302向前转动并且单向离合器轴承230位于这样一个位置，即，使轴沿着与轴相同的方向驱动它，即沿着向前的方向，并且滑轮或链轮随着它一起转动。随着滑轮或链轮向前转动，它沿着向前的方向拉动皮带或链条261。随着沿向前的方向拉动皮带或链条261，然后其驱动后滑轮或链轮随其一起向前移动。单向离合器轴承260压到/固定到滑轮或链轮内，并且其设置成该运动抓紧输出轴322并使其向前转动。

轴的一端附到驱动轮上，因此驱动杆41的向前移动(推)使驱动轮向前转动并推动那一侧的轮椅驱动轮48(见图1)向前。输出轴也贯穿单向离合器轴承270。单向离合器轴承270的结构是这样的，即，使得输出轴322向前驱动单向离合器轴承270以及附加的滑轮或链轮。然后，单向离合器轴承270和滑轮或链轮也驱动附加的皮带或链条随其一起移动。然后，皮带或链条271沿着向前的方向驱动滑轮或链轮220。但是，因为附到滑轮/链轮上的单向离合器轴承220内的输入轴302具有位于其内的输入轴的“经磨削的”部分1，它几乎旋转并且不影响输入轴302的运动。使用位置32’的实施例是用作转动取力或电动辅助输入的位置。

图12C描述了前进档，在该档位，驱动杆41被向后拉以启动新的前进行程，还描述了向前滑行的运输工具。在该结构中，前进档是指当通过驱动杆41将输入轴302向外拉到位置91’时。然后，用户向后移动杆(将其拉到后面)，使输入轴302向后转动。轴已经移动到一位置，在该位置，只有输入轴302的“经磨削的”部分1在单向离合器轴承220内。因此，轴只是在单向离合器轴承内自由旋转，不会沿任何方向移动附在离合器轴承上的滑轮或链轮。输入轴302向后转动。单向离合器轴承230位于这样一位置，即，使得轴在该单向离合器轴承内滑动，因此不会转动附在其上的滑轮或链轮或者是附在滑轮上的皮带或附在链轮上的链条。因此，在这种结构下，在前进档并且因为传动装置不在“推拉模式”下，在驱动杆41的这个回程下(后退行程)，驱动轮48(图1)只是向前滑行。然而，连接至驱动轮的输出轴322在两个单向离合器轴承260和270内旋转/滑行。附图标记为260的单向离合器轴承内的输出轴322对其没任何影响，因为单向离合器轴承的结构是这样的，即，当输出轴322在单向离合器内向前运动时，输出轴只在单向离合器轴承260内滑动。

然而，连接至驱动轮48的输出轴也是在附图标记为270的单向离合器轴承内向前旋转，并且输出轴驱动单向离合器轴承及其附加的滑轮或链轮向前移动。然后皮带或链条271随其一起运动并带动滑轮或链轮以及其内的单向离合器轴承220向前运动。但是，因为单向离合器轴承220内的输入轴具有位于其内的输入轴1的“经磨削的”部分，它不影响轴的运动进而不会阻止附在轴上的驱动杆向后移动/向后拉。因此，可向前推驱动杆41以向前推进，并且可无障碍地向后移动以启动下一个前进行程，并且驱动轮48无障碍地滑行。使用位置32’的实施例是用作转动取力器或电动辅助输入的位置。

图12D和12E描述了传动装置的实施例，其中图1中的驱动杆41可向后拉以后退，并且驱动杆41可无障碍地向前自由移动从而当驱动轮48后退时启动下一个后退行程。这就是一情景下的“驱动逻辑”，在该情景下，只采用了前进档、空档和后退档，并且在向后的方向——在后退档——只有当用户拉杆时需要推进。当向前移动/向前推动杆时，在后退档没有任何向前或向后的推进。也就是说，这不是“推拉模式”的实施例。在该实施例中，后退档是指当通过驱动杆41将轴向内推动到位置92’时。然后，用户向后拉驱动杆41，使输入轴302向后转动。输入轴302向后转动并且单向离合器轴承220位于这样一位置，即，使得输入轴沿着与输入轴相同的方向，即沿着后退的方向驱动单向离合器轴承，并且滑轮或链轮随其一起转动。随着滑轮或链轮的向后转动，其带动皮带或链条271随其一起转动。

然后，皮带或链条271的运动驱动后滑轮或链轮随其一起向后转动。压到/固定到该滑轮或链轮内的单向离合器轴承270配置为使得该运动抓紧输出轴322并使输出轴向后转动。输出轴322的一端附在驱动轮48上，因此驱动杆41的向后的运动(拉)使驱动轮向后转动并在那一侧向后推进轮椅。另外，输入轴302已被移动到位置92’，在该位置上，只有“经磨削的”部分1位于单向离合器轴承230内。因此，输入轴只在单向离合器轴承内自由旋转，不沿任何方向移动连接至单向离合器轴承230的滑轮或链轮。但是，输出轴322也在附图标记为260的单向离合器轴承内。

单向离合器轴承260的结构沿着向后的方向驱动它及附加的滑轮或链轮。然后，单向离合器轴承和滑轮或链轮带动附加的皮带或链条261随其一起移动。然后，皮带或链条261带动附在单向离合器轴承230的滑轮或链轮沿着向后的方向移动。然而，因为输入轴302在单向离合器轴承内的部分是输入轴302的“经磨削的”部分1，所以它仅仅旋转而不会影响驱动轴的运动。因此驱动杆41可被拉回以在相反方向驱动驱动轮48并且它可无障碍地向前自由移动以启动如下描述的下一个行程。

图12E描述了后退档，其中驱动杆41被向前推以启动新的前进行程并且还描述了运输工具向后滑行。在该结构中，后退档是指当通过驱动杆41将输入轴向内推动到位置92’时。然后，用户向前移动驱动杆41(向前推它)，使输入轴302向前转动。输入轴302向前转动并且单向离合器轴承220位于这样一位置，即，使得输入轴在单向离合器轴承220内滑动并且因此不会带动附在其上的滑轮或链轮或者附在滑轮上的皮带或附在链轮上的链条。因此，在该结构中，在后退档并且不处于“推拉模式”下，在驱动杆的该回程(前进行程)下，驱动轮只是向后滑行。输入轴302已经移至一位置，在该位置上，只有“经磨削的”部分1位于单向离合器轴承230内。因此，轴只是在单向离合器轴承内自由旋转，不会沿任何方向移动附在离合器轴承上的齿轮或滑轮或链轮。

然而，连接至驱动轮48的输出轴322在附图标记为270和260的单向离合器轴承内向后旋转/滑行。附图标记为270的单向离合器轴承内的输出轴对单向离合器轴承没任何影响，因为单向离合器轴承的结构设置为当轴在其内沿着向后的方向转动时，它只是滑动。

但是，连接至驱动轴48的输出轴322在单向离合器轴承260内向后旋转。附图标记为260的单向离合器轴承内的输出轴驱动它及其附加的滑轮或链轮向后转动。然后，皮带或链条261随其一起转动并带动滑轮或链轮及其内的单向离合器轴承230，也向后转动。然而，因为附图标记为230的单向离合器轴承内的输入轴302具有位于其内的输入轴1的“经磨削的”部分，它不会影响输入轴的运动，且因此不会阻碍驱动杆41和附加的输入轴302向前移动，即可被无障碍地向前推动。因此，驱动杆可被向后拉以后退并且驱动杆可无障碍地向前自由移动以启动下一个后退行程。

参考图13，描述了在推拉“驱动逻辑”结构/实施例中的传动装置的工作方式。图13演示了在一些“驱动逻辑”结构/实施例中，当同时向前和向后移动杆时，运输工具，包括轮椅，可向前推进，并且当同时向前和向后移动杆时，运输工具可向后推进。这就是所谓的“推拉模式”或“推拉结构”或“推拉实施例”，其中推杆和拉杆都使轮椅向同一个方向推进。实质上，尽管图中示出了所有的滑轮/链轮的直径是相同的，但是这可能并不是它们的实际形式。例如，用于前进的传动比，即机械效益，可能与用于后退的传动比不同。另外，在传动逻辑的其他实施例中，还可在来自杆2的输入轴和输出驱动轮轴22之间采用另外的滑轮、链轮和/或齿轮和皮带及链条。

在输出驱动轮轴22上的位置32为轴在驱动轮对面的端部。在一些实施例中，轴的该端部可朝着运输工具的内部/中间延伸穿过传动装置壳体，以用作为转动装置供电的取力器，转动装置为诸如发电机、压缩机或气动或液压泵以及其他转动装置。另外，在一些实施例中，轴的该同一延伸可用作输入轴，用于电动马达，或在其他实施例中用于驱动单元，以增强/协助运输工具的用户推进运输工具。图13中描述的“推拉”杆驱动轴和单向离合器轴承结构/实施例应用于本文的所有推拉图中。

图13是传动装置内的主要驱动部件的放大图，其中其配置用于“推拉”模式。在该例子中，对于前进档，杆驱动轴一直是在外面的。图13示出了具有四个“经磨削的”部分1的杆驱动轴，并描述了它们沿着杆驱动轴的相对位置。同时也示出了滑轮/链轮，单向离合器轴承10、20、30、40、50、60、70和80以及皮带/链条81、72、63和54的相对位置。图13还显示了杆输入驱动轴是如何一直置于用于前进的驱动位置91外，是如何移动到用于空档的中间位置90，以及是如何一直推入到用于后退的位置92。正如在其他位置描述的，取决于端部要求，该顺序是可以改变的。杆输入驱动轴2的定位是通过杆旋转支轴的各种实施例中的一个实施例来实现的，如在图5A、5B、6A、6B、6C、6D、6E、6F、7、8和9A、9B、9C中所描述的。

图14A描述了当杆被向前推，即前进杆行程时，在推拉结构下处于前进档的传动装置。其结果是，驱动轮向前转动。在推拉结构下，驱动轮按照相同的方向转动，不论杆被向前推还是向后拉。换句话说，如果用于特定驱动轮的杆处于前进档，驱动轮向前移动，不论杆被向前推还是向后拉，并且相反地，当在后退档时，驱动轮向后移动，不论杆被向后拉还是向前推。在该结构中，对于前进档，杆驱动轴始终向外移动，在位置91，即杆向内移动，从而由于如图5A、5B、6A、6B、6C、6D、6E、6F、7、8和9A、9B、9C中所描述的“旋转支轴”，它将轴拉出。

杆被向前推，使输入轴2向前转动，如箭头18所示。单向离合器轴承10具有位于其内的轴的“经磨削的”部分，因此单向离合器轴承没有受到驱动。输入轴驱动单向离合器轴承20向前，且因此使滑轮/链轮向前转动拉着皮带/链条72随其一起转动并使单向离合器轴承70向前转动。单向离合器轴承70驱动输出轴22向前，如箭头38所示。输出轴附加到驱动轮上。因此，输出轴和驱动轮向前转动，如箭头38所示。输出轴22也驱动单向离合器轴承80向前，进而驱动滑轮/链轮向前并使皮带/链条81随其一起转动。但是，由于图8的皮带/链条的存在，其驱动单向离合器轴承10向后。然而，因为输入轴1的“经磨削的”部分在单向离合器轴承10内，所以轴并不受影响并且单向离合器轴承10只是自由旋转。输出轴22沿其整个长度向前运动。由于输出轴沿其整个长度向前运动，其驱动单向离合器轴承60也向前运动，进而使皮带/链条63随其一起运动。因此，皮带/链条63使单向离合器轴承30随其一起向前运动。然而，由于轴1的“经磨削的”部分贯穿单向离合器轴承30，所以轴并不受影响。另外，输出轴22沿其整个长度向前运动并进入单向离合器轴承50内。然而，由于单向离合器轴承50的结构，输出轴只是在其内自由转动并且附加的滑轮/链轮并不受影响并且没有转动。请注意，输入轴2也沿其整个长度转动并贯穿单向离合器轴承40。然而，它只是在其内滑动并不会使其转动。输入轴2也贯穿单向离合器轴承30。因为轴的“经磨削的”部分位于单向离合器轴承内，轴在其内的转动并不会影响它。

图14B描述了当杆被向后推时，即杆的后退行程，在推拉结构下处于前进档的传动装置。其结果是，驱动轮向前转动。在推拉结构/实施例中，驱动轮按照相同的方向转动，而不论杆被向前推还是向后拉。换句话说，如果用于特定驱动轮的杆处于前进档，驱动轮向前转动，不论杆被向前推还是向后拉，并且相反地，当在后退档时，驱动轮向后转动，不论杆被向后拉还是向前推。在该结构/实施例中，对于前进档，杆驱动轴始终在位置91外，即杆向内移动，从而由于如图5A、5B、6A、6B、6C、6D、6E、6F、7、8和9A、9B、9C中所描述的“旋转支轴”的存在，它将轴拉出。通过在杆上的拉行程，输入驱动轴2向后转动，如箭头19所示。然而，因为传动装置为推拉结构，结果是驱动轮向前转动，因为传动装置处于前进档。输入驱动轴2首先进入单向离合器轴承10，单向离合器轴承10具有位于其内的轴1的“经磨削的”部分。因此，轴在单向离合器轴承10内自由旋转且不会对单向离合器轴承造成任何影响。输入驱动轴2也贯穿单向离合器轴承20。其结构为使得轴在其内滑动且因此滑轮/链轮不会转动。

输入驱动轴2也贯穿单向离合器轴承30，单向离合器轴承30具有在其内的轴1的“经磨削的”部分。因此，轴在单向离合器轴承30内自由旋转并对其没有任何影响。输入驱动轴2也贯穿单向离合器轴承40。该单向离合器轴承40配置为使得当输入驱动轴2向后转动时，它驱动附加的滑轮/链轮向后转动并且附加的皮带/链条54随其一起转动。然而，因为皮带/链条54的结构如图8所示，不同于驱动单向离合器轴承50向后，单向离合器轴承50被驱动向前。

单向离合器轴承50配置为，位于其内的输出轴22驱动该轴22随其一起向前转动。连接至驱动轮22的输出轴向前转动并使驱动轮随其一起向前转动。因此，输入驱动轴2的向后转动转换为输出轴22及其附加的驱动轮的向前转动。输出轴22沿其整个长度向前转动且因此贯穿单向离合器轴承60。这驱动单向离合器轴承60随轴22一起向前转动。然而，因为单向离合器轴承30内具有输入轴1的“经磨削的”部分，所以它只是自由旋转而不会影响轴2的转动。

输出轴22也贯穿单向离合器轴承70。该单向离合器轴承70配置为使得轴22只是在其内滑动，从而附在其上的滑轮/链轮并不会转动。输出轴22也贯穿单向离合器轴承80。该单向离合器轴承80配置为使得向前转动的输出轴22驱动单向离合器轴承80及其附加的滑轮/链轮也向前转动。皮带/链条81随其一起转动。由于图8所示的结构，其驱动单向离合器轴承10向前。然而，因为在单向离合器轴承10内有输入轴1的“经磨削的”部分，所以单向离合器轴承10只是自由旋转，而并不会影响轴2的转动。

图15描述了在推或拉结构/实施例中处于空档的传动装置。由于很多原因，空档具有实用性，从而杆可置于进出轮椅(转移)的通道之外，并允许推、拉以及从后面无障碍转动轮椅或其他运输工具。在该结构/实施例中，对于空档，驱动杆移动到中间位置。当杆位于该中间位置时，由于如图5A、5B、6A、6B、6C、6D、6E、6F、7、8和9A、9B、9C中所描述的“旋转支轴”的存在，它将输入轴2也移动到中间位置90。如图15所示，杆驱动轴/输入轴1的四个“经磨削的”部分中的每个分别位于四个单向离合器轴承10、20、30和40内。因此，输入轴2自由地在每个单向离合器轴承内旋转，且因此驱动杆的运动和由此产生的输入轴2向前或向后的转动，如箭头17所示，不会对任何滑轮/链轮产生影响，并且附在输入轴2上的杆可无任何障碍地自由地向前或向后移动。

请注意，如果驱动轮向前或向后转动，例如，当从后面操作轮椅或其他运输工具，如推、拉或转动(箭头37)，连接至驱动轮的输出轴22将使其中一些单向离合器轴承及其附加的滑轮/链轮以及附加到它们上的皮带/链条转动。然后，这会转动一些单向离合器轴承10、20、30和/或40，取决于驱动轮是否前后旋转进而输出轴22是否前后旋转。但是，每个这些单向离合器轴承都具有在其内的输入轴1的“经磨削的”部分。因此，驱动轮和输出轴322在任何方向上(向前或向后)的转动，对输入轴2或附加的杆没有任何影响，因此输入驱动轴2可在任何方向(箭头17)上自由移动，并且附加的杆也能够无任何障碍地前后自由移动。

图16A描述了当杆被向后拉时，即后退杆行程，在推拉结构/实施例中处于后退档的传动装置。其结果是，驱动轮向后转动，即向后移动。在推拉结构/实施例中，驱动轮按照相同的方向转动，不论杆被向前推还是向后拉。换句话说，如果用于特定驱动轮的杆处于前进档，驱动轮向前转动，不论杆被向前推还是向后拉，相反地，当在后退档时，驱动轮向后转动，不论杆被向后拉还是向前推。在该结构/实施例中，对于后退档，输入驱动轴2始终向内移动，在位置91，即杆向外移动，从而由于如图5A、5B、6A、6B、6C、6D、6E、6F、7、8和9A、9B、9C中所描述的“旋转支轴”的存在，它将轴向内推。当杆向后移动时，它使输入轴2向后转动。输入轴2贯穿单向离合器轴承10。在该结构/实施例中，轴2在单向离合器轴承10内滑动进而不会使附在其上的滑轮/链轮转动。输入轴1的“经磨削的”部分贯穿单向离合器轴承20。因为它是“经磨削的”，轴在单向离合器轴承20内旋转，而并不会影响它。输入轴2沿其整个长度向后转动并贯穿单向离合器轴承30。其配置为使得当轴2向后转动时，它驱动附在其上的滑轮/链轮随其一起向后转动。连接至滑轮/链轮的皮带/链条72随其一起移动并驱动单向离合器轴承60向后转动。单向离合器轴承60配置为，使得当其向后转动时其驱动连接至驱动轮22的输出轴随其一起向后转动。连接至驱动轮的输出轴22向后转动，带动驱动轮随其一起向后转动。输入轴22沿其整个长度向后转动，从而它也贯穿单向离合器轴承70。该单向离合器轴承70配置为，使得当输出轴22在单向离合器轴承70内向后转动时，它也向后转动。这使皮带/链条72随其一起向后移动。皮带/链条72的移动驱动单向离合器轴承20向后移动。然而，因为输入轴1的“经磨削的”部分在单向离合器轴承20内，单向离合器轴承自由旋转，而并不会影响输入轴2。连接至驱动轮的输出轴22沿其整个长度向后转动，也贯穿单向离合器轴承80。然而，单向离合器轴承80的结构为，使得连接至驱动轮22的输出轴在其内自由滑动/转动，进而不会使附在其上的滑轮/链轮转动。

图16B描述了当杆被向前推时，即前进行程，在推拉结构/实施例中处于后退档的传动装置。其结果是，驱动轮向后转动，即向后移动。在推拉结构中，驱动轮按照相同的方向转动，不论杆被向前推还是向后拉。换句话说，如果用于特定驱动轮的杆处于前进档，驱动轮向前转动，不论杆被向前推还是向后拉，并且相反地，当在后退档时，驱动轮向后移动，不论杆被向后拉或向前推。

在该结构/实施例中，对于后退档，输入轴2始终向内移动，即杆向外移动，从而由于如图5A、5B、6A、6B、6C、6D、6E、6F、7、8和9A、9B、9C中所描述的“旋转支轴”的存在，它将轴向内推。当将杆向前推时，输入轴2向前转动。轴2贯穿单向离合器轴承10。单向离合器轴承10配置为，使得当驱动轴2在其内向前转动时，单向离合器轴承10随轴一起向前转动，从而使附加的滑轮也向前转动。因为皮带/链条81的结构如图8所示，不同于驱动后面的滑轮/链轮及其附加的单向离合器轴承80向前，它驱动单向离合器轴承80向后/后退。

单向离合器轴承80的结构为，使得当其向后转动时，其驱动连接至驱动轮的输出轴随其一起向后转动。单向离合器轴承80驱动连接至驱动轮22的输出轴随其一起向后转动，进而促使驱动轮向后/后退。连接至驱动轮22的输出轴沿其整个长度向后转动，并且它也贯穿单向离合器轴承70。单向离合器轴承70配置为，使得连接至驱动轮22的输出轴驱动单向离合器轴承70及其附加的滑轮/链轮向后。附到单向离合器轴承70上的滑轮/链轮的向后转动带动皮带/链条72随其一起转动并使单向离合器轴承20也向后转动。

然而，由于单向离合器轴承20具有位于其内的输入轴1的“经磨削的”部分，单向离合器轴承20在轴上自由旋转，而并不会影响其转动。连接至驱动轮22的输出轴沿其整个长度向后转动，也贯穿单向离合器轴承60。然而，该单向离合器轴承60配置为，使得连接至驱动轮22的输出轴在其内自由滑动/旋转，而且因此单向离合器轴承60并不转动。连接至驱动轮22的输出轴沿其整个长度向后转动，也贯穿单向离合器轴承50。该单向离合器轴承配置为，使得当连接至驱动轮22的输出轴在单向离合器轴承50内向后转动时，其驱动附加的滑轮/链轮随其一起向后转动，进而使皮带/链条54也随其一起运动。由于图8所示的皮带/链条的结构，皮带/链条54的运动使单向离合器轴承40向前转动。然而，在单向离合器轴承40内的是杆驱动轴/输入轴1的“经磨削的”部分，且因此单向离合器轴承40在轴上自由旋转而不影响其运动。输入轴2沿其整个长度向前转动并且其贯穿单向离合器轴承30。然而，单向离合器轴承30的结构为，使得输入轴只是在单向离合器轴承30内滑动/旋转，且因此不会使单向离合器轴承30或附在其上的滑轮/链轮转动。

参照图17，“禁止后退”模式与一些类型的转动设备一起使用以确保设备只按照需要的方向转动并且没有通过外力强迫按照不需要的方向转动。在包括“专用杆驱动轮椅”的运输工具的文本中，“禁止后退”主要用在当运输工具的用户上到斜坡上并且用户不想运输工具向后转动时，包括在杆的各个行程之间。具有关闭/解除“禁止后退”的能力是有实用性的，这样就不会干扰运输工具的其他操作，比如当从后面推动运输工具时。

在图17中，单向离合器轴承10、20、30、40、50、60、70和80的结构与之前图13-16中描述的传动装置的推拉结构相同。图17是演示“禁止后退”的示例性实施例。它已经任意地与用于轮椅前进运动的输入轴位置(位置91)绘制在一起。“禁止后退”可用在运输工具传动系统和/或传动装置的多个实施例中。“禁止后退”设备的一个实施例包括部件97、98、99和100以及具有“经磨削的”部分1的轴，其可通过例如把手97等设备而滑进和滑出单向离合器轴承，但是由于例如99的限制，其不能转动。不能转动是通过一机械设备来实现的，所述机械设备为例如轴99的一个或两个端部上的花键或在轴的端部处的矩形狭槽内的矩形凸片等。因此，尽快“禁止后退”轴98不能转动，但是轴可与轴1的“经磨削的”部分一起置于单向离合器轴承内，在此情况下，其对单向离合器轴承没有任何影响。

可替换地，轴可滑至一位置，所述轴的全直径在单向离合器轴承内，如图17中所描述的结构，在此情况下它将单向离合器轴承100“锁定”以禁止其向后移动。图17示出了所述轴，其全直径位于单向离合器轴承内。在该位置，单向离合器轴承是接合的，它不能向后转动，且因此“禁止后退”功能是开启的。为了关闭“禁止后退”功能，轴可通过例如手柄97或其他机械机构施加力而被向内推动，如图上的箭头96所示。为了再次开启“禁止后退”功能，可施加力以使轴的全直径向后移动到单向离合器轴承内。“禁止后退”不仅包括滑动轴98和单向离合器轴承100，还包括附到单向离合器轴承上的滑轮/链轮。

“禁止后退”包括单向离合器轴承100和位于单向离合器轴承20和单向离合器轴承70之间的滑轮/链轮(或可能是齿轮)。连接至驱动轮22的输出轴贯穿单向离合器轴承70。当向前转动时，该轴22在单向离合器轴承内自由旋转，但是在运输工具试图向后转动的情况下如果输出轴22试图向后转动，该轴22驱动单向离合器轴承70及其附加滑轮/链轮向后。附到单向离合器轴承70上的滑轮/链轮的这一试图向后的运动将皮带/链条72与其一起向后拉。然而，同一皮带/链条还连接至附到单向离合器轴承100上的滑轮/链轮上。正如已经描述的，当“禁止后退”开启时，该单向离合器轴承100不能向后转动。因此，连接至驱动轮的输出轴被限制不能向后转动。这样的效果为，当“禁止后退”开启时，相关的运输工具驱动轮不能向后转动或向后移动。

传动装置和“传动逻辑”的各种实施例可通过使用滑轮和/或链轮和/或齿轮的不同组合来实现。图18是一个这样的实施例。它演示了一对齿轮是如何用于推拉结构，而不是使用如图13-17所描述的皮带或链条的图8的结构。

对于图18的这一结构，输入轴2置于用于前进档的位置91，但是其示出了驱动杆的向后运动(拉)箭头38，连接至驱动轮的输出轴的所需运动是向前的转动箭头38(即传动装置处于“推拉”模式)。换句话说，杆被向后移动/拉，但是驱动轮向前转动。为了简单起见，将只描述有效的驱动路径。输入，即杆输入轴的向后运动，箭头19使那个轴向后转动。它驱动单向离合器轴承40及其附加的滑轮/链轮向后。然后，接合的皮带/链条24使传统的轴承(即不是单向离合器轴承)/滑轮/链轮组件及其附加的齿轮52也向后转动。该轴承/滑轮/链轮组件也附加到它之上，齿轮52与另一齿轮53啮合，单向离合器轴承位于齿轮53内。

尽管轴承/滑轮/链轮及其附加的齿轮组件52向后转动，附到单向离合器轴承53上的相配的齿轮向前转动。其效果为，齿轮内的单向离合器轴承向前转动并驱动连接至驱动轮22的输出轴随其一起向前转动。因此，驱动轮向前转动。“传动逻辑”的这一实施例如图14B中的一样有效地运作。尽管图18中没有描述“禁止后退”，“禁止后退”可采用这些类型的部件，即不论是滑轮、链轮还是齿轮及相关设备，插入到传动装置内。

图19A描述了一种结构，轮椅可放置在该结构中以便进出轮椅(转移)。该“专用杆驱动轮椅”采用轮子48，轮子48具有足够小的直径从而它们不会延伸到座位的水平面上方。这意味着，当用户进出轮椅时，轮子不会阻碍用户。所示出的轮椅具有18英寸的驱动轮，但是还可使用更小的驱动轮。如果需要，还可使用更大的轮子。挡泥板109附到框架42上，并且可防止用户接触轮胎的碎片、轮子转动时甩出的物体，如水和泥。杆41可向后转动从而它不会妨碍进出轮椅。

另外一个选择是将杆从旋转枢轴/支轴上释放，从而杆可以外摆并向后移动更远(参考图5-9B)。选择性的扶手119可向后倾斜以允许用户进一步具有无障碍地进出运输工具的能力。该“专用杆驱动轮椅”的设计在进出轮椅尤其是进轮椅上为用户提供了额外的帮助，因为在轮椅的对面侧的杆41足够结实并且可设置为使得用户可抓住它以帮助自己进入轮椅或帮助自己推动。

另外，轮椅框架可配有“支撑脚”45，图19A和19B，用来进出轮椅时帮助稳定轮椅，如图19A和19B所示，并且与图21A-21D所描述的相似，其在如连接至传动装置的内部的情况中进行了描述。当轮椅要移动时，支撑脚收起/升起并定向为沿轮椅框架的下侧，见图1A、1B和19C。为了配置“支撑脚”，对于该实施例，手柄211略微举起以将支撑挂钩206从物品存放孔207中释放。然后，将手柄向外转动90度并且支撑挂钩向下滑过狭槽208并且支撑脚209下降到所需的位置。然后，手柄211向前转动并锁定在闩锁机构210之下。这种类型的支撑脚既可用于“传统的”轮椅的安置，其中驱动轮在后面，又可以用在“战车”型结构中，其中驱动轮在前面(参考图3A和3B)。前后的有效座位空间是可以调节的，包括针对成长的孩子或不同人的使用。这是通过使用椅背调节器116前后调节椅背实现的。这些椅背调节器116连接至椅背机构46的“手杖(canes)”115上。椅背机构46还可使用各种机构的实施例来调节成向后倾斜。

运输工具(包括轮椅)的实施例的座椅的宽度可改变而不需要用户获取新的座椅。有人可能会认为除椅背之外，该“专用杆驱动轮椅”的基本设计由左侧和右侧组成，每侧包含杆、传动装置、驱动轮和脚轮。然后每侧保持为刚性矩形的形式，尽管能够折叠。取决于折叠的方法，实施例可以是某种“座位底盘”或“盘”(图20，214)，其可以前后左右覆盖整个框架，或者仅仅是某种类型的刚性设备，该刚性设备位于轮椅框架42的四侧之间并将其固定为刚性矩形。

另一个实施例是在轮椅的前后具有水平连杆，其可以单独使用以使轮椅框架42保持在刚性矩形位置或者可以与座椅底盘或框架一起使用，或者也可使用其他实施例将折叠框架42保持为刚性矩形。参考上述图20A、20B和20C以及图22A-22E。上述所有实施例都允许改变轮椅的宽度，而不需要用户必须购买/获取如下所描述的全新的轮椅。在图20A-20C和图22A-22E中所描述的折叠方法实施例的情况下，可通过用不同宽度的板来替代框架111的铰接板来改变轮椅框架42的宽度，铰接板同时位于轮椅的前面和后面并且与垂直铰链212铰接，然后，替换或调整座位底盘214或其他实施例，例如将轮椅框架42保持为刚性矩形状况的中空框架。对于图21A-21D中描述的折叠方法的实施例，可通过用不同宽度的连杆来替代前后连杆机构215来改变轮椅的宽度，并且取决于具体实施例，可通过替换或调节座椅底盘和/或框架来改变轮椅的宽度，该框架也可用来协助将轮椅保持为刚性矩形状况。

参考图20A-20C，本文描述的运输工具的实施例包括轮椅的实施例。图20-20C描述了轮椅的实施例，其中框架42包括由中间板111分开在前面和后面的两个具有相同宽度的“U形”侧部。这些前部和后部通过四个垂直铰链212连接至框架111的两个“U形”部。也就是两个铰链在前面，两个铰链在后面。在图20A-20C中没有示出的是传动装置本身可设置为框架的一部分或整个框架，以与在图21A-21E中所描述的运输工具的框架的实施例相似的方式替换“U形”框架。通过位于框架的四个部分内的刚性座位底盘214，使框架刚性地保持为矩形。

尽管底盘214可为分立部件并且没有连接至框架，实际问题是，座位底盘可连接至框架的一侧并上下转动。也就是，当它在下方位置时，锁定框架，而当座位底盘向上转动时，框架解锁并且不能折叠。这是维持框架42刚性的一个实施例。还有很多其他实施例。座位底盘214连接至可使其倾斜的铰链以及图20B的连杆25，连杆25可使其通过凸片向前摆动，凸片滑进接收器中。它能够非常容易地移出，从而与折叠的框架一起运输。

另一个实施例，未在任何附图中示出，为使座位底盘由两个或多个部分构成，每个部分可连接至轮椅框架。当每个部分下降到它们均能在水平位置相遇并被迫相互抵靠上升时，将会具有使轮椅框架保持在刚性矩形位置的效果。在折叠运输工具的实施例中，通过抬升座位底盘214而释放框架42，进而将轮椅折叠，这使得图20C的框架的一侧摆动到另一侧的前面。实质上，如果驱动轮保持连接，轮椅框架能折叠到的最小程度将近似于两个传动装置加驱动轮的宽度。在该实施例中，脚踏板112的底部(参见图1B)可折叠。展开轮椅与折叠的顺序相反。折叠的方法实质上是相同的，不论“专用杆驱动轮椅”是具有图3A所示的传统的驱动轮结构还是具有图3B所示的“战车”驱动轮结构。

参考图21A-21C，其描述了用于诸如轮椅等运输工具的折叠方法的实施例。图21A描述了在打开/下方并锁定的位置的轮椅。请注意，传动装置每侧具有由连杆分开的轮子。尽管为了清楚起见，示出了一个非常薄的杆，但是最终设计可能使用更大的连杆，或许具有不同的横截面几何形状和/或使用更宽的杆和/或多个连杆。连杆具有锁销217，图21A前面和后面，或用作相同目的的硬件，从而当轮椅在打开位置时将连杆牢固地锁定到位。连杆绕其他销/铰链218枢转。另外，取决于所需的稳定程度，例如，未示出的是交叉撑，其交叉在两个传动装置和/或轮椅框架之间，未在附图中示出。请注意，支撑脚45’在上部位置并且被收起。

该支撑脚的一个实施例如图19A-19C所示。图21B描述了一种情况，其中锁销或其他锁定机构已经移出/释放并且轮椅的一侧已经开始上升。图21C和21D描述了处于完全折叠位置的轮椅，其中支撑脚(或其他类型的支撑，或许是“撑脚架”类型的设备)张开，(参考图19A-19C)并且移动到地面上以支撑该折叠的结构，从而该结构不会倒下。另外，取决于所需要的稳定程度，例如，未示出的是交叉撑，其交叉在两个传动装置和/或轮椅框架之间，轮椅框架未在附图中示出。请注意，在该结构中，轮椅可折叠为一定程度上比传动装置加驱动轮的宽度更大。为了收纳和/或运输，驱动轮可通过快速释放而移出，从而使整个宽度更小。

不管“专用杆驱动轮椅”具有图3A所示的传统的驱动轮结构还是图3B所示的“战车”驱动轮结构，其折叠方法实质上是相同的。

图22A-22E描述了运输工具的折叠方法的一个实施例，在本实施例中运输工具为轮椅。所示出的折叠方法描述了驱动轮在前方(参考图3B)的“战车”型轮椅。然而，折叠方法的相同实施例可用于“传统”型轮椅(参考图3A)。该折叠方法与图20A-20C中所描述的方法类似，如上所述包括座位底盘或其他设备可用来将框架固定为刚性矩形。为了增加紧凑程度，脚踏板112’的底部可折叠起来。另外，关于如何改变底部座位的前后有效尺寸的描述可应用于如上述图19A、20A-20C以及21A-21C所示的设计的实施例中。而且，参考图19A和20A-20C所描述的改变运输工具的宽度的方法与图22A-22E中描述的方法类似。主要差别在于允许图1A、图4A、图4B、图6F和图9A所示的传动装置收纳在彼此的后面，要求框架的每侧为刚性“L”形并且前面和后面的垂直铰接板111’可偏移，如图22A-22E所示。该实施例还提供用于通过改变前面和后面的板111’的宽度来改变运输工具的宽度，以及用于通过使用图1B中的椅背调节器116来调节座位从前到后的有效尺寸。

参考图23A-23C、图24A-24C以及图25A-25E，在诸如轮椅的运输工具上具有脚踏板是具有实用性的，轮椅不会钩在地上并且能抬升从而越过障碍物。图23A-23C、图24A-24C以及图1A、2A和19A描述了实现这一功能的脚踏板的实施例。请注意，尽管在图1A、2A和19A中的可抬升类型的脚踏板与图3B所示的“专用杆驱动轮椅”的“战车”型结构一起示出，但是它也可以用在图3A所示的传统型轮椅上，其中脚轮在前面并且更大的驱动轮在后面。

所描述的可抬升的脚踏板可为平板踏板，或者为与在图25A-25E中描述的“滑橇”型脚踏板相似的脚踏板，其中脚踏板的前端向上弯曲并可具有可折叠底部或刚性底部。轮椅上的脚踏板通常非常接近地面。当用户试图攀爬路缘或越过障碍物时，这会产生问题。在图23A-C和图24A-24C中的可抬升的脚踏板的实施例可使用户手动抬升他的/她的腿并使弹簧加载的脚踏板随着腿一起移动并锁定到位。然后，这可使“战车”型“专用杆驱动轮椅”的前部驱动轮或者是用于传统轮子结构的前部脚轮接触路缘或障碍物，而用户的脚踏板和脚不会碍事。

请注意，使脚踏板升起的弹簧120、120’和120”的实施例既可以是所示的传统线圈弹簧，也可以是气压弹簧。弹簧的弹力足够大以至于当人的腿手动抬起来时弹簧会跟着上升，但是还没有大到人不能将腿重新下降到图23A和24A中所示的底部位置或者是图23B和24B中所示的“中途”位置。有各种类型的闩锁机构的实施例可用于将脚踏板锁定在其顶部位置或从其顶部位置解锁脚踏板。图23A-23C和24A-2C所示的是在线性轴承122上使用凸片121，凸片锁定在闩锁108之下从而当用户手动抬升他的/她的腿时可将脚踏板锁定在上部位置。当障碍物清除时，用户释放闩锁并且他/她的脚的重量将脚踏板推回到图23B和24B的安放位置，其中有多种闩锁实施例用于将脚踏板固定到位，在本实施例中，是通过如图24A-24C所示的闩锁上的具有旋钮126的销来固定到位。还请注意，弹簧应具有足够小的弹簧系数从而用户脚和腿的重量足够大进而重力可推动脚踏板向下，尽管用户可能也能使用一些臂力来将他/她的腿向下推。

可将脚踏板锁定到许多位置。如此处图23A和24A所示，底部位置和其他低位可用来进出运输工具，在此为轮椅，从而进出不会受脚踏板的阻碍。这种类型的脚踏板适合于日常使用并且在崎岖地段越野特别有用，在这种地段，依然低至地面的脚踏板将会很容易造成障碍或降到最低点。

图25A-25E描述了“滑橇”型可抬升的脚踏板的实施例。尽管该“滑橇”型脚踏板与“战车”型“专用杆驱动轮椅”一起示出，但是它还可用在传统型轮椅的结构上，在该结构中脚轮在前面且更大的驱动轮在后面。在该“战车”型轮椅以及传统型轮椅结构中，当用户试图爬过路缘或障碍物时脚踏板会挡路并成为障碍物。但是，当这种“滑橇”脚踏板31的外翻的前部接触障碍物132时，其使用线性轴承122’滑上轨道123’，轨道位于轮椅的前面并将用户的脚和腿随其一起抬升。这使得“战车”型轮椅结构48的驱动轮或者是传统型轮椅结构49的脚轮(见图1)通过脚踏板畅通地滑上路缘或障碍物。当路缘或障碍物被清除时，用户的脚和腿的重量会使“滑橇”落下回到低位。

图26A-26C、27A-27D和图1A描述了可伸缩的靠背/靠枕47的实施例，该靠背/靠枕可通过附件143的各种实施例附加到正使用的椅背151上或支撑靠背115的手杖上。附件机构还可提供向导以使垂直可动支撑144上下滑动，进而根据需要休息的人的背和/或头来升高和降低靠背/靠枕的部件。所描述的实施例具有三个提供支撑的部件。然而，还存在很多不同的实施例，包括使用手风琴状的结构。存在各种实施例可用来弹簧加载部件，从而在允许线型约束145从如所描述的棘轮式卷轴107的设备上松开后，部件可自行抬升/上升。

可使用各种实施例来卷收并收纳线绳或折叠靠背/靠枕的其他约束设备。当其处于其抬升位置时，一个实施例具有最靠前的部件，这将会支撑背的上部以及与椅背平齐的头，见图1A、1B和26A-26C。换句话说，椅背的下部和椅背的上部以及头枕的平面相互协调。在一个实施例中，水平支撑部可由模压膨化泡沫构成。有各种弹簧的实施例可用来张开靠背和靠枕。其中一些在图1A、1B、26A、26B和图27A-27D中进行了描述。这些包括线圈弹簧143、连杆141上的绕钟型弹簧(图27A)、叶型弹簧140(图27B)以及空气型弹簧152(图27)。图27C演示了一个嵌套弹簧的实施例，从而靠背/靠枕能够完全折叠。在最上面的水平支撑部件的顶部，“细绳”145被束缚149从而可以在该顶部支撑上拉下细绳，进而将支撑部件折叠起来。当使用空气弹簧时，图27的连杆148或线绳型材料147需要附加至每个水平元件上，从而当通过气体弹簧(空气弹簧)将顶部元件抬升时，气体弹簧也将其他元件向上拉，见图27D。

为了折叠靠背/靠枕，棘齿卷盘或其他设备107转动，见图26A-26C以及图1A和1B。尽管附图中描述了卷盘在座位之下，卷盘放置的位置还有其他替代的实施例，而且折叠靠背/靠枕的方法也有替代实施例。模压或填充水平件的替代品是使用“织物”“悬带(sling)”，织物悬带是折叠的手风琴状的或者是在卷筒上的，卷筒可由线圈弹簧或气体型弹簧撑开。

图28A-28C描述了保护套的实施例，保护套可置于运输工具(如杆驱动轮椅200)的各种部件上。一个实施例是定制形状的一次性套，其可置于杆手柄和刹车杆上，从而包括传染性物质的物质不会通过用户的手转移到另一个用户160。换句话说，每个轮椅都可将干净的套放在杆手柄和杆上，作为传染控制机构。在套的一个实施例中，它可由塑料或细菌和其他传染性微生物不可渗透的其他材料制成。在一个实施例中，如图28B所示，它的形状可为分别适配杆手柄和刹车杆160’的“口袋”，或者如图28C所示，它可以为不分开的口袋160”。保护性套也可以适配运输工具(例如轮椅)的其他部分，包括脚踏板164、支撑脚162、扶手161和/或靠背/靠枕。

如图29所示，170是连接至“专用杆驱动轮椅”的附件的一个实施例，其可使用户通过使用一条腿或两条腿来增强一个或两个杆的运动。在一些例子中，情况可能相反，也就是说与腿相比，用户的手臂可能比较弱，从而通过用户的手臂在杆上的增强作用，腿能有效地推进轮椅。在任意一个例子中，可在踏板177上使用脚绳177，从而踏板的上下运动可使杆运动。换句话说，推动踏板会带动杆41向前移动，但是向上拉脚绳会使杆41向后移动。

脚踏板附加到推杆上，推杆穿过套杆端类型设备173，从而推杆174由套杆端类型设备支撑并且当杆前后移动时(如箭头176)，推杆从设备173中穿进穿出(如箭头176’)。通过连接至轮椅的脊状框架42的支撑和调节件176，“杆腿组合驱动”可上下、前后和进出(左右)调节。而且，踏板175可以是倾斜的。另外，通过将枢轴172在连接至杆105的下部的轨道171上上下滑动，可使推杆174倾斜。附件既可用于单腿也可用于双腿。

除了本文附图中给出的部件外，连接至“专用杆驱动轮椅”的选择性附件包括但不限于扶手，两个都是可折叠的，连接至框架且可上下移动，在轮椅后部从而方便位于轮椅后面的人推轮椅的把手，可折叠/可移除的桌子，扫雪车，用于购物或其他用途的筐，用于牵引小拖车/手推车的牵引装置，清扫和吹叶机装置，铲雪机装置等等。

运输工具的实施例和作为“专用杆驱动轮椅”的实施例可以手动单独使用。然而，它们也可配置有电动马达辅助件。流程图/示意图30描述了电动马达辅助件的主要元件。它们包括：扭矩/力传感器，其决定了用户施加给杆的力的大小以及方向，即向前或向后。

相对于在杆上施加多大的力，用户设置的增益调节决定了功率控制器应当向电动马达发送多大的功率以辅助用户推进轮椅。该系统还需要电池电源。取决于所选择的马达的类型，可能需要齿轮箱来获取电动马达的高速转动并将其转化成低速转速。很显然，将需要稍微不同类型的控制器，这取决于轮椅采用只使用“推”来前进以及“拉”来后退的结构，还是轮椅在“推拉”结构下，在该结构下推和拉杆都会使轮椅向相同的方向推进。另外，控制器可配置为，使得每个杆可应用不同的增益。也就是说，对于施加给每个杆的相同大小的力，可向每个杆应用不同的辅助件。这将具有实用性，例如在用户每个手臂具有不同的力量的情况下，或者当与腿附件一起使用时，这增大了用户手臂动作/力的使用，在用户的两条腿具有不同的力量的情况下，或者在用户只是使用一条腿来增大用户手臂活动的情况下等等。

正如所看到的，功率控制器是该系统的核心。它从扭矩/力传感器获得数据并将这些信息与用户选择的增益以及潜在速度信息合并，从而确定发送多少功率给马达以及是否用于前进或后退，扭矩/力传感器决定用户施加给杆的力的大小和方向，即向前或向后。取决于马达的类型，它将直接驱动驱动轮或通过减速变速箱驱动。

在连接至驱动轮的输出轴的实施例中，该输出轴可以以这样的方式配置，即，输出轴不到达驱动轮的一端，(如参见图13A-18，在位置32处)，可朝着运输工具的内部延伸穿过传动装置壳体并且可用作取力器以驱动转动设备，如发电机或空气泵/空气压缩机、液压泵或其他转动设备。取决于设备，齿轮箱可用在转动设备中的取力器之间。例如，可使用发电机来提供包括出于安全目的夜间照明灯，来给电池充电和/或给各种电子设备充电/供电。对于受轮椅束缚的人来说关心的一个医疗问题就是保持他们臀部区域以及背部的皮肤干燥。取力器可用于使空气泵/空气压缩机运行从而迫使空气流过定制座位底部和/或定制椅背。还有其他实施例可提供转动取力器。

图31中的示意图描述了将空气提供至定制座位底部和/或定制椅背的方法的两种可能的但并不是所有的实施例。一个系统采用高压速放电路，如虚线框内所示。来自空气泵/空气压缩机的压缩空气流过止回阀并进入空气压力罐或弹簧加载的蓄能器内。当压力达到预设水平时，压力释放型阀门完全打开并释放压缩空气至定制座位底部和/或定制椅背，它们被设计成可允许空气从它们中间流过而到达用户的身体。阀门一直打开直到压力下降到预设压力，此时阀门突然关闭。高压速放电路的一种替代方案是仅仅不断地将空气泵到定制座位底部和/或定制椅背，如垂直虚线所描述的，其绕过高压速放电路。为了阐述清楚，如果使用了该技术，很可能高压速放电路将整个被移除，即不存在于该结构当中。

可通过驱动轮驱动轴的弹性去耦合或通过整个传动装置的对齐来使在该“专用杆驱动轮椅”上的驱动轮48弯曲。

齿式离合器传动装置

以下附图和描述涉及用于轮椅或其它运输工具的传动装置，该传动装置包括具有离合器面或板的离合器机构，该离合器面或板根据输入驱动轴的轴向或纵向位置选择性地彼此接合/脱离。所描述的两个具体示例是“齿式离合器传动装置”和“混合齿式离合器传动装置”，它们都是杆驱动传动装置的实施例，它们可以代替、替代前段以及图11A至图18和相关文本中详细介绍的手动杆驱动转动装置或与其结合使用。

手动杆驱动轮椅是一种用于手动向前和向后移动在用户前方的杆的工具。杆通过输入驱动轴附接到传动装置，该输入驱动轴将这些运动进行转化，以转动连接有驱动轮的轮椅输出驱动轴，从而推动轮椅。

如在全文和附图中所使用的，术语“齿式离合器”是指机械式离合器机构的各种实施例，其通常构造成具有两个相对的离合器面。这些离合器面的实施例包括但不限于，类似于图32至图33C所示的齿(为了清楚起见被放大了)、相对的叶片、一个离合器面中的孔和另一个离合器面中适配这些孔的销、在一个面上的“维克罗”(“Velcro”)型钩和在另一个面上的环、离合器面上的摩擦材料以及允许一个离合器面与另一离合器面机械地相互作用/互锁和可以包括磁性或电磁或棘爪以帮助将离合器面锁定在一起的其它实施例。

如在全文和附图中所使用的，术语“链轮”通常是指轴承在内的、无论是常规轴承还是单向离合器轴承。在此，所谓的“链轮”可以是链轮(带有链条)、滑轮(带有皮带)或齿轮、以及将旋转从输入轴传递到输出轴从而驱动输送轮的元件。如果使用齿轮，则驱动轴上的输入齿轮与输出轴上的输出齿轮之间可能会存在第三齿轮，以使输出轴的旋转方向与输入轴相同。常规轴承包括但不限于，滚动轴承、滚针轴承、球轴承和衬套型轴承及其组合。

用于移动/滑动输入驱动轴移入和移出的方法包括但不限于将杆稍微向左或向右旋转/移动以用于杆驱动轮椅或其它人的运输工具。例如，参见图5至9B和相关文本。但是，输入驱动轴可以通过其它方式(例如，通过按钮和电缆、或自行车制动式杆和电缆、通过电磁阀、气动或液压、直接手动或通过其他方式进行电气操作)向内和向外移动/滑动。

作为附图32至33C中的实施例描绘的输入驱动轴302/5302，无论附图如何描绘，都可以经由皮带轮和皮带和/或链轮和链条和/或齿轮连接到输出驱动轴，它们每个允许输入轴与输出轴旋转的齿轮比不同。这些实施例中的每一个均未具体示出。

对于在一实施例中将驱动诸如轮椅之类的运输工具的驱动轮的输出轴组件322，该轴的另一端通常可以用作动力输出装置或用作电动机辅助的输入，如图30和31以及相关文本一般所述。

本文描述的传动装置的实施例可以使得当输入驱动轴302/5302向前和向后旋转时(有时称为“推拉”模式)，当处于前进和/或倒退模式时，允许推进人的运输工具。例如，在带有杆的轮椅中，当处于前进档时，当杆向前/向后旋转/移动时，轮椅都向前推动。可以使用类似于图13-18中所示的传输逻辑实施例。

齿式离合器传动装置概述

在杆驱动传动装置的先前描述的实施例中，输入轴具有通过选择性地使单向离合器轴承沿其长度接合或脱离，从而选择性地与连接有驱动轮的输出轴连接或分离的能力，因为输入轴通过单向离合器轴承横向移动/滑动。单向离合器轴承可以接合也可以脱离，具体取决于其中滑动的轴的厚度。当轴在其中滑动的部分具有完整的直径时，它们可以接合，当轴在其中滑动的部分具有较小的“经磨削的”直径时，单向离合器轴承将无法接合，如图11A-18和相关文本所示。

在此独特的“齿式离合器”设计实施例中，对于杆驱动轮椅或其它运输工具，输入轴也沿其长度/轴线横向/轴向移动，以选择性地接合或不接合和脱离输出驱动轴。然而，两种传动装置的概念差异在于，这种“齿式离合器”设计中的选择性的接合和分离是通过通常称为“齿式离合器”的方式完成的。如图32至33C所示，这种齿式离合器沿着输入驱动轴302/5302的横向轴线串联使用，以选择性地接合和分离皮带和滑轮、和/或链轮和链条/或齿轮，它们连接到输出轴，从而将旋转传递到输出轴和驱动轮。实施例还可以包括连接到类似于图17和相关文本中所描述的“无后退”或防后退设备的能力。

齿式离合器传动装置的一个实施例在图32、33、33A和33B中示出。齿式离合器传动装置的“中央齿组件”5501的两侧都有齿，并牢固地附接到输入驱动轴302/5302(例如，通过销、螺钉、键槽和销或螺钉、压配和/或其它机械性附件形式)，使其随轴旋转。该输入驱动轴由常规轴承支撑，这使该输入驱动轴可以在两个方向上自由旋转。位于链轮组件5503”和5504”内部的这些常规轴承构造成允许输入驱动轴自由地横向移动/滑动进出这些常规轴承。常规轴承的这种配置使轴可以自由地通过轴承的中心滑入和滑出，这是该设计所独有的。

在该实施例中，当轴与“中央齿组件”5501一起向内移动/滑动时，齿式离合器的“前齿”接合。当输入驱动轴302/5302通过杆向前/顺时针旋转时，如图2A–2C和相关文本所描述，运输工具被向前推动。驱动杆可以无阻碍地向后移动到下一个行程。

在该实施例中，当输入驱动轴与中央齿组件5501一起向外移动/滑动时，齿离合器的“反向齿”接合。当输入驱动杆向后移动时，它推动运输工具向后移动。驱动杆可以无阻碍地向前移动到下一个行程。

在以下中描述了一些方法的实施例，该方法用于使用驱动杆使输入驱动轴302/5302滑动进出，因为这些杆在侧面移动，即从向前坐着的位置看时是在左右侧移动，如图5至9所示。

可能存在这样的实施例，其中沿着轴的长度存在多个齿式离合器和相关联的链轮，其不仅提供前进、空挡和倒车，例如还提供前进和/或倒退齿轮的不同传动比。

齿式离合器的描述和功能

图32至33B未按比例绘制，为清楚起见，离合器面上的齿被大大放大。此外，所示出的仅仅是“齿”几何形状以及离合器片设计和几何形状的一个实施例。

对于图50-51B所示的配置/实施例，中央齿组件是双面的，并牢固地附接到输入驱动轴302/5302上，以便随着输入驱动轴一起移动，轴旋转和移动/滑动进出如5502所示的位于链轮和离合器面组件5503”和5504”中的常规轴承。

仅在输出轴322上的链轮组件上存在单向离合器轴承。在输入驱动轴302上的链轮组件内仅存在常规轴承。

图32是齿式离合器传动装置的截面图的实施例。这些物品共同包括大型组件5500，其在图32-33C的每一个中示出。此外，在图33-33C中用虚线表示的组件5500内完整地示出了大型组件5500。

关于组件5500：

标号302是输入驱动轴。该轴连接到手动杆驱动轮椅或其它类型的运输工具的驱动杆，并且能够如箭头5505所示通过链轮5503”和5504”横向滑进和滑出。

标号5501是齿式离合器的侧面/双面部分的表示，该齿式离合器刚性地附接到输入驱动轴302，并由此随其横向移动以及随其旋转。

组件5503“是链轮组件，其由链轮体和离合器面5503和常规轴承5502组成。在这种构造/实施方式中，它提供前进挡。

组件5504“是由链轮体、离合器面5504和常规轴承5502组成的链轮组件。在这种构造/实施方式中，它提供倒档。

标号322是输出轴，驱动轮附接到该输出轴上以向前和向后推动运输工具。

标号5261描绘了用于联接提供前进挡的链轮5503”和5260”的皮带/链条。

标号5271描绘了用于联接提供倒档的链轮5504“和5270'的皮带/链条。

组件5260”是由链轮体5260'和单向离合器轴承5260构成的链轮组件，单向离合器轴承5260仅在绕轴顺时针旋转时才抓住输出轴322。在这种构造/实施方式中，其提供前进档。

组件5270“是由链轮主体5270'和单向离合器轴承5270构成的链轮组件，该单向离合器轴承5270仅在绕轴逆时针旋转时才抓住输出轴322。在这种配置/实施例中，它提供倒档。

图33：该图与图32相似，因为它大体上描述了传动装置内部件的关系。在该配置/实施例中，大型组件5500处于原始状态。齿式离合器组件的中央齿组件5501既未与组件5503”的前进链轮及相关联的离合器面接合，又未与组件5504”的反向链轮及相关联的离合器面接合，并且输入轴和输出轴可在箭头5302和5322指示的两个方向上自由旋转。该配置类似于图12A的空档配置。

图12A用于示出其自身与齿式离合器传动装置逻辑之间的“逻辑”的相似性，特别是关于输出轴上的单向离合器轴承260和270的功能。

图33A：其描绘了前进档中的齿式离合器传动装置，其中输入轴由杆驱动轮椅或其它运输工具的杆向前推动/旋转而向前旋转。

输入轴已如箭头5505'所示向内移动/滑动，并且中央齿组件5501的离合器面与前进链轮组件5503“的离合器面接合。

当输入轴302如箭头5302'所示向前旋转时，链轮组件5503“由于由中央齿组件5501向前旋转而向前/顺时针旋转。这沿箭头5261'的方向拉动皮带/链条5261反过来正向链轮组件5260”也向前/顺时针旋转。

输出轴322如箭头5322'所示向前旋转，因为链轮组件5260“内有单向离合器轴承，该轴承抓住轴322。

反向链轮组件5270“也被向前/向顺时针方向旋转，因为其中的单向离合器轴承随着轴322旋转而抓住轴322。如箭头5271’所示，这进而使皮带/链5271向前驱动。

皮带/链条5271也向前/向顺时针方向驱动反向链轮组件5504“。然而，因为反向链轮组件5504”内部具有常规轴承，所以它只是自由旋转，并且输入轴302不受影响。

该构造类似于图12B的正向构造。

图12B用于示出其自身与齿式离合器传动装置逻辑之间的“逻辑”的相似性，特别是关于输出轴上的单向离合器轴承260和270的功能。

图33B：这也描绘了前进档中的齿式离合器传动装置。但是，它描述了驱动轴逆时针/向后旋转，就像杆驱动轮椅的杆向后移动/向后拉动/返回其起始位置时一样。

中心齿组件5501和前进链轮组件5503“如同皮带/链条5261一样向后/逆时针旋转，如箭头5261'所示，然后也使前进链轮组件5160”向后/逆时针旋转。但是，由于前向链轮组件5260”中的单向离合器轴承的方向，它不会抓住输出轴，它只会向后旋转，并且不会影响输出轴322和输入轴302的运动，其中后者可以在杆的此向后返回行程中继续向前滚动/滑行。

关于向前滑行/滚动，在该前进挡构造/实施方式中，如图33A和33B所示，当处于这种前进档时，由于链轮构造和其中的轴承类型，即“齿轮逻辑”，驱动轮总是能够不受阻碍地向前滑行/滚动。这是因为当向前滑行/滚动时，输出轴322被单向离合器轴承抓住，该单向离合器轴承使反向链轮组件5270“向前/顺时针旋转。这使皮带/链条5271沿箭头5271'的方向运动，从而又向前/顺时针方向驱动反向链轮5504“。但是，由于前进链轮5504”内有常规轴承，因此输入轴302不受影响，因此输出轴322可以自由滑行/滚动。

图533A-33B中的构造与图12B和12C的正向构造相似，如相关文本中所述。图12B用于示出其自身与齿式离合器传动装置逻辑之间的“逻辑”的相似性，特别是关于输出轴上的单向离合器轴承260和270的功能。

对于图32至图33B所描绘的配置/实施例，当中央齿组件5501通过输入驱动轴沿与箭头5505'相反的方向移动并且中心齿组件5501的离合器面与反向链轮组件5504”的离合器面接触并啮合时，倒档完成。

图12D和12E描述了用于倒档的“齿轮逻辑”，它也适用于齿式离合器。如上所述，在设计上的差异在于输入驱动轴302/5302与链轮联接以实现旋转的方式，即通过离合器机构的两个离合器面实现旋转的方式。

此外，在图32至33B上标识的大型组件5500与图34至34C标识的组件相同。因此，组件5500在图34至34C中以与图32-33B相同的方式起作用。关于倒档对组件5500如何起作用，与图34C和用于倒档的组件5500相关联的文本还描述了当图32-33B中所描述的传动装置在倒档时“齿轮逻辑”如何起作用。此处无需重复。

混合动力齿式离合器传动装置概述

图34至34B未按比例绘制，并且为了清楚起见，离合器面上的齿被大大放大。此外，所示出的仅仅是“齿”几何形状以及离合器片设计和几何形状的一个实施例。

齿式离合器传动装置的另一实施例是例如在图34、34A，34B和34C中描绘的。沿输入轴，使用两个齿式离合器和单向离合器轴承。对于单向离合器轴承，由于单向离合器轴承无法抓住轴，因此沿输入轴的单向离合器轴承不能与沿输入轴的直径减小的部分啮合。该功能类似于11A至18和相关文本中描述的功能。使用齿式离合器和利用单向离合器轴承的离合器机构的组合的实施例，如图34、34A，34B和34C所示，可以提供增强的能力，例如允许多个输入输出传动比。不同的传动比将起作用，具体取决于输入轴相对于传动装置壳体的移动/滑动进出位置，即输入轴被推入或拉出的距离，以及因此有哪些皮带轮和/或链轮和/或齿轮啮合。

在图34、34A，34B和34C中示出了一个代表性实施例。该实施例提供了两个前进挡，例如可以是低挡和高挡。如图所示，位于虚线内的组件5500与图32、33、33A和33B所描述的组件5500在正向和反向模式的功能上相同。

如图34、34A，34B和34C所示的组件6600是其中除了组件5500之外增加了附加传动比的功能的实施例。此基本设计有多种变体/实施例。

使用各种尺寸的链轮对可以提供不同的传动比。对于另外的实施例，沿着轴的附加的链轮对可以提供更多数量的不同传动比，并且在输入轴302/5302上具有全径轴的附加的区域，其中输入驱动轴上的单向离合器轴承可以沿着附加的区域该轴抓住轴，附加的区域是输入轴的“经磨削的”减小直径的部分，其中单向离合器轴承无法抓住轴。

关于混合动力齿式离合器中各个链轮的位置，存在多种实施方式。即，例如，图34至34C中描绘的组件5501，不必是双面齿式离合器。离合器面可以在沿着输入驱动轴的其它位置处，其将与在其它位置的附接到链轮上适当的离合器面啮合。组件6606和6280”也可以位于不同的位置。并且，如上所述，取决于实施例的功能，可以沿着输入轴和输出轴放置任何数量的这种链轮对。

混合动力齿式离合器图形的描述和功能

图34至34C未按比例绘制，并且为清楚起见，大大放大了齿式离合器面上的齿。此外，所示出的仅仅是“齿”几何形状以及离合器片设计和几何形状的一个实施例。

关于这种混合动力传动装置，通过添加一组链轮和输入驱动轴302/5302中直径变化的几何形状的单个实例，仅示出了一个实施例。但是，沿输入轴和输出轴可以放置任意数量的这种链轮对。

图34是混合动力齿式离合器的实施例的横截面图。它由其它地方描述的大型组件5500和大型组件6600组成。

图34A描绘了前进“低档”的实施例。

图34B描绘了前进“高档”的实施例。

图34C描绘了倒档的实施例。

关于位于图34至34C中的虚线内的组件6600：

标号6601表示单向离合器轴承，仅当该轴顺时针/向前旋转时，它才能抓住输入驱动轴302/5302的整个直径。

标号6604代表链轮、皮带轮或齿轮，单向离合器轴承6601驻留在其中。

标号6606是由6601和6604组成的链轮组件。

位置6603示出了输入驱动轴的“经磨削的”减小直径的部分。当这些部分位于组件6606的单向离合器轴承6601内时，单向离合器轴承不能抓住轴，因为轴的直径太小。

在该实施例中，位置6602描绘了沿着输入驱动轴302/5302的位置，其中该轴处于全直径。当该全直径在组件6606的链轮6604的单向离合器轴承内时，输入驱动轴302/5302仅在轴向前/顺时针旋转时才能抓住轴。

在该实施例中，标号6605示出了将链轮组件6606连接至链轮组件6280”的链条或皮带。这允许输入驱动轴的旋转传递到输出轴322，从而传递到驱动轮。

标号6280描绘了单向离合器轴承，其仅在向前/向顺时针旋转时才抓住输出轴并使之旋转。

标号6280'描绘了单向离合器轴承6280所处的链轮。

组件6280“是由6280和6280'组成的链轮组件。

图34C描述了倒档，当运输工具的杆向后移动/旋转时，该倒档使运输工具向后移动。

图34、34A和34B描绘了三种操作模式下的混合动力齿式离合器传动装置。空档、前进低档和前进高档：图34位置7001为空档，图34A位置7001为低档，图34B位置7002为高档。

关于空档的图34：在该档中，输入驱动轴302/5302在位置7000。中央齿组件5501的两个离合器面均未接合。因此，当输入驱动轴顺时针或逆时针旋转时，对虚线框中显示为大型组件5500的链轮没有影响。此外，由于组件6606位于输入驱动轴的“经磨削的”部分上，它不会旋转，因为其中的单向离合器轴承无法抓住轴。

关于前进档低速档的图34A：在该输入驱动轴302/5302的该位置中，如箭头7001'所示，稍微向内移动到位置7001。中央齿组件5501的两个离合器面均不接合。因此，当输入驱动轴顺时针或逆时针旋转时，对虚线框中显示为大型组件5500的链轮没有影响。

然而，输入驱动轴的上部的总直径在6602处，即输入驱动轴的总直径，现在位于单向离合器轴承6601的下方/之内。因此，当输入主动轴向前旋转，单向离合器轴承6601抓住轴，连接到它的链轮组件6606随之向前旋转。如箭头6605′所示，这向前拉动皮带/链条6605，并且也使链轮6280”顺时针/向前旋转。然后，链轮组件6280”中的单向离合器轴承6280抓住输出轴322，并使输出轴顺时针/向前旋转，从而使驱动轮旋转。

链轮组件5270“(用于反向)也向前/顺时针旋转，并沿箭头5271'的方向拉动皮带/链条5271。这也会使链轮5504”向前/顺时针旋转。但是，由于链轮组件中仅具有常规轴承，因此只能在输入驱动轴302/5302上自由旋转。

在该实施例中，链轮组件6606的直径小于链轮组件6280“的直径。因此，从本质上讲，这比图34B中所示的5503”和5260链轮对实施例具有更低的传动比/更低的齿轮比。

对于图34A，当输入驱动轴302/5302向后旋转时，例如在为杆驱动轮椅安装了杆的情况下，输入驱动轴会自由返回，因为当单向离合器轴承6601沿逆时针方向移动时，它不会抓住输入驱动轴。此外，链轮组件5504具有传统的轴承，并且输入驱动轴的向后旋转不会对其造成影响，并且杆无阻碍地向后返回。

对于图34B，这是前进高档：

输入驱动轴302/5302如箭头7002'所示从位置7001稍微向内移动到组件5500中的位置7002。现在，中央齿组件5501的齿与链轮组件5503“啮合。因此，当输入驱动轴通过向前移动的杆顺时针旋转时，它沿箭头5261'所示的方向拉动皮带/链条5261。然后，这使链轮组件5260“向前/顺时针旋转。

链轮组件5260“中的单向离合器轴承抓住输出轴322，并随之使输出轴向前/顺时针旋转，从而使驱动轮向前/顺时针旋转。

与图34A中的情况一样，链轮组件5270”(用于反向)也向前/顺时针旋转，并沿方向5271'拉动皮带/链条5271。这也会使链轮5504”向前/顺时针旋转。但是，由于链轮组件5504’内只有常规轴承，因此只能在输入驱动轴302/5302上自由旋转。

关于在这种配置中大型组件6600中具有处于位置7002的输入轴302/5302发生的情况，现在输入驱动轴6603的“经磨削的”较小直径的上部位于单向离合器轴承6601下方/之内。因此，当输入驱动轴向前旋转时，单向离合器轴承无法抓住轴，并且与其相连的链轮组件6606也不会移动。因此，皮带/链条6605不移动，链轮组件6280“不受影响/未转动。

在图34B中，对于该实施例，链轮组件5503的直径大于链轮组件6606的直径。如果链轮组件6280“和5260”的直径相同，则该构造/实施例实质上变为比图34A实施例所示的6606和6280”对更高的传动比/更低的传动比。

当输入驱动轴302/5302向后旋转时，例如在回程中为杆驱动轮椅安装了杆的情况下，由于链轮组件6606无法抓住较小直径的轴，因此输入驱动轴自由地返回。链轮组件5504”具有传统的轴承，并且不受通过杆向后移动/旋转而输入驱动轴反向/逆时针旋转的影响，并且杆无阻碍地向后返回。

对于每个前进档构造/实施例，当处于这样的前进挡中时，由于链轮构造和其中的轴承类型，即“齿轮逻辑”，驱动轮能够向前/顺时针不受阻碍地滑行/滚动。

关于倒档的图34C：

在图34C所示的构造/实施例中，驱动杆沿箭头7003'的方向滑动输入驱动轴302/5302，将输入驱动轴移动到位置7003。

在该位置，中心齿组件5501与齿离合器组件5504接合。

当驱动杆向后，即逆时针移动/旋转时，附接的输入驱动轴302/5302随同其向后/逆时针旋转。因为中心齿组件5501接合在链轮组件5504中，所以链轮组件5504也向后/逆时针旋转。

这使链条/皮带5271沿箭头5271“的方向运动，从而使链轮组件5270”向后/逆时针旋转。

链轮5270“内具有单向离合器轴承，该单向离合器轴承抓住输出轴322并使其向后/逆时针旋转，从而使运输工具的驱动轮向后/逆时针移动。

然而，因为输出驱动轴322正在向后/逆时针旋转，所以两个链轮组件5260”和6280”中的单向离合器轴承都抓住输出轴322。

链轮组件5260”向后拉动皮带/链条5261，如箭头5261'所示。这使链轮组件5503”向后/逆时针旋转。

但是因为链轮组件5503“内具有常规的轴承，所以它只是在输入轴302/5302上旋转。

链轮组件6280“内还具有单向离合器轴承，该单向离合器轴承抓住输出轴322。因此，皮带/链条6605沿箭头6605”的方向被拉动。这使链轮组件6606向后/逆时针旋转。

但是，由于链轮组件6606内还具有常规的轴承，因此它也仅在输入轴302/5302上旋转。

当驱动杆在向后行程结束时返回向前移动时，其不受阻碍地向前/顺时针移动/旋转，其原因如下：输入驱动轴302/5302随驱动杆旋转并向前/顺时针旋转中心齿组件和啮合的链轮5504。这沿与箭头5271”相反的方向即向前拉动皮带/链条5271，并使链轮组件5270”向前/顺时针旋转。但是，当链轮5270”向前/顺时针旋转时，链轮5270”内部的单向离合器轴承无法抓住轴。另外，由于链轮组件5503”在其中具有常规的轴承，并且链轮组件内部的单向离合器轴承在输入轴302/5302的“经磨削的”部分上方，所以链轮组件5503”和6606都不会旋转。因此，杆可以不受阻碍地返回向前。

关于倒档的构造/实施例，当处于这种倒档时，由于链轮构造和其中的轴承类型，即“齿轮逻辑”，驱动轮能够向后/逆时针滑行/滚动无碍。

图53描述了离合器面对的另一实施例，该离合器面对通常可以被描述为“齿式离合器”。标号8000是代表性的离合器面，其中标号8000’是孔/凹陷。标号8000'的孔/凹陷容纳配合离合器面8001的销/突起8001'。可以有许多具有这种设计主题的实施例。

图54描述了离合器面对的另一实施例，该离合器面对通常可以被描述为“齿式离合器”。标号8020和8021是带有销/突起8020'和8021'的代表性离合器面。每个离合器面的销/突起与另一个离合器面上的销/突起之间的空隙配合。具有这种类型的设计主题的实施例可以有很多。

尽管根据特定的实施例和应用描述了本发明，但在本发明的教导下，在不脱离本发明的精神或不超出本发明的范围的情况下，本领域技术人员还可以产生其他的实施例和修改。因此，应理解本文的附图和说明书是以例子的方式提出以便于本发明的理解并且不能用来限制本发明的范围。

Claims (20)

1.一种人移动装置，包括：

框架；

用于支撑人的座位；

连接至所述框架的多个轮子；

连接至所述框架和所述多个轮子中的至少其中一个的传动装置；以及

连接至所述框架和所述传动装置的至少一根杆，以及进一步将所述至少一根杆的尺寸和构造设置成用于在所述座位中的人的移动；

其中所述传动装置包括：

输入驱动轴，其联接至所述杆并可轴向移动；

所述输入驱动轴具有第一轴线；

连接到所述多个轮子的输出驱动轴；和，

离合器机构，其具有第一离合器面，所述第一离合器面在与所述第一轴线对齐的方向上保持面向第二离合器面，并且构造成使得所述输入驱动轴沿着所述第一轴线向第一位置的运动使第一离合器面抵靠第二离合器面运动，从而将所述输入驱动轴可操作地联接到所述输出驱动轴，并且所述输入驱动轴沿着所述第一轴线向第二位置的轴向运动使第一离合器面远离第二离合器面，从而可操作地将所述输入驱动轴与所述输出驱动轴分离。

2.根据权利要求1所述的人移动装置，其中，所述第二离合器面包括可在两个方向上移动的轴承，并且同心地定位在所述输入驱动轴上，使得所述输入驱动轴能够相对于所述第二离合器面自由旋转，并且通过所述第二离合器面的所述轴承进行轴向移动。

3.根据权利要求1所述的人移动装置，还包括：固定在所述输入驱动轴上并与其一起旋转的面向中央离合器的构件；所述面向中央离合器的构件包括构造成接合所述第二离合器面的所述第一离合器面。

4.根据权利要求3所述的人移动装置，其中，所述面向中央离合器的构件具有面向与所述第一轴线对齐的方向的第三离合器面，并且第三离合器面构造成使得所述输入驱动轴沿着所述第一轴线的运动使第三离合器面与面向与所述第一轴线对齐的方向的第四离合器面接触。

5.根据权利要求4所述的人移动装置，其中，所述输入驱动轴是轴向可移动的，以允许所述第一离合器面接合所述第二离合器面，或允许所述第三离合器面接合所述第四离合器面。

6.根据权利要求5所述的人移动装置，其中，所述第一离合器面、所述第二离合器面、所述第三离合器面和所述第四离合器面具有齿，并且其中，所述离合器机构是齿式离合器。

7.根据权利要求5所述的人移动装置，其中，所述第四离合器面和所述第二离合器面经由1)滑轮与皮带、或2)链轮与链条、或3)齿轮连接至所述输出驱动轴。

8.根据权利要求7所述的人移动装置，其中，所述皮带或链条或齿轮中的每一个经由单向轴承连接至所述输出驱动轴。

9.根据权利要求8所述的人移动装置，其中，所述输入驱动轴还包括减小直径的区域和全直径的区域；以及其中所述输入驱动轴的轴向运动使所述全直径区域与设置在所述输入驱动轴的所述全直径区域上方的单向轴承接合。

10.根据权利要求9所述的人移动装置，还包括皮带或链条或齿轮，所述皮带或链条或齿轮将布置在所述输入驱动轴上方的单向轴承与在所述输出驱动轴上的单向轴承连接。

11.根据权利要求5所述的人移动装置，其中，所述第一离合器面、所述第二离合器面、所述第三离合器面和所述第四离合器面具有彼此接合的销和孔。

12.一种人移动装置，包括：

框架；

用于支撑人的座位；

连接到所述框架的多个轮子；

传动装置，其连接至所述框架和所述多个轮子中的至少一个；和，

至少一个杆，其连接到所述框架和所述传动装置，并且进一步设置尺寸和构造以用于在所述座位的人的移动；

其中所述传动装置包括：

输入驱动轴，其联接至所述杆并可轴向移动；

输出驱动轴，其联接至所述多个轮子；以及，

离合器机构，其包括可旋转地设置在所述输入驱动轴上并定向在第一方向的第一离合器面和可旋转地设置在所述输入驱动轴上并定向在与所述第一方向相反的第二方向的第二离合器面；以及固定在所述输入驱动轴上的中央离合器构件，其在所述第一离合器面和所述第二离合器面之间，并具有第三离合器面和第四离合器面；其中第三离合器面保持面向第一离合器面，并且其中第四离合器面保持面向第二离合器面；其中所述输入驱动轴到第一位置的轴向运动接合所述第一离合器面和所述第三离合器面；并且其中所述输入驱动轴到第二位置的轴向运动与所述第二离合器面和所述第四离合器面接合。

13.根据权利要求12所述的人移动装置，其中，所述第一离合器面、所述第二离合器面、所述第三离合器面和所述第四离合器面具有齿并且其中所述离合器机构是齿式离合器。

14.根据权利要求13所述的人移动装置，其中，所述输入驱动轴到所述第一位置的轴向运动将所述输入驱动轴可操作地将输入驱动轴联接到所述输出驱动轴，以允许所述人移动装置的向前运动，以及所述输入驱动轴到所述第二位置的轴向运动将所述输入驱动轴可操作地联接至所述输出驱动轴，以允许所述人移动装置的向后移动。

15.根据权利要求14所述的人移动装置，其中所述第一离合器面连接到第一传动机构，该第一传动机构具有布置在所述输入驱动轴上并且可在两个方向上移动的第一轴承；所述第二离合器面连接至第二传动机构，所述第二传动机构具有布置在所述输入驱动轴上并且可在两个方向上移动的第二轴承。

16.根据权利要求15所述的人移动装置，其中，所述第一传动机构和所述第二传动机构中的每个选自滑轮、链轮和齿轮中的任一种，其中滑轮通过皮带连接到所述输出驱动轴，或链轮通过链条连接到所述输出驱动轴，或齿轮通过至少一个齿轮连接到所述输出驱动轴。

17.根据权利要求16所述的人移动装置，其中，所述皮带或链条或齿轮的每个通过布置在所述输出驱动轴上的单向轴承连接到所述输出驱动轴。

18.根据权利要求17所述的人移动装置，其中，所述输入驱动轴还包括减小直径的区域和全直径的区域；并且其中所述输入驱动轴的轴向运动使所述全直径区域运动成与布置在所述输入驱动轴上的单向轴承接合。

19.根据权利要求17所述的人移动装置，还包括皮带或链条或齿轮，以连接设置在所述输入驱动轴上方的所述单向轴承和在所述输出驱动轴上的单向轴承。

20.根据权利要求12所述的人移动装置，其中，所述第一离合器面、第二离合器面、所述第三离合器面和所述第四离合器面具有相互接合的销和孔。

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