CN208405138U - 一种主动式变形星形爬楼轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种主动式变形星形爬楼轮，能够改变轮子的运动状态以适应平地和楼梯。车轮Ⅰ由轮齿Ⅰ和轮Ⅰ组成，车轮Ⅰ、车轮Ⅱ和车轮Ⅲ的结构和尺寸相同；固定轮盘Ⅰ上设置有轴套孔Ⅰ，固定轮盘Ⅱ上设置有轴套孔Ⅱ和键槽Ⅱ；轴套由两部分组合而成，轴套上设置有键；车轮Ⅰ、车轮Ⅱ和车轮Ⅲ分别通过连接轴Ⅰ、连接轴Ⅱ和连接轴Ⅲ安装在固定轮盘Ⅰ和固定轮盘Ⅱ之间；齿轮上设置有键槽Ⅰ，固定轮盘Ⅰ和固定轮盘Ⅱ套在轴套上，齿轮连接在轴套上并位于固定轮盘Ⅰ和固定轮盘Ⅱ之间；齿轮与轮齿Ⅰ、轮齿Ⅱ和轮齿Ⅲ啮合传动，键与键槽Ⅰ和键槽Ⅱ相配合，轴套的一端与固定轮盘Ⅱ之间设置有弹簧，弹簧位于固定轮盘Ⅱ外侧。

Description

一种主动式变形星形爬楼轮

技术领域

本实用新型涉及一种轮子，更具体的说是一种主动式变形星形爬楼轮。

背景技术

为了在搬运商品的过程中减轻人员的劳动强度，保障商品运输的安全稳定，提高运输的效率，减少人力物力的消耗，爬楼机械产品的实用新型有着重要的意义。目前市场上电动爬楼梯的机械产品多为爬楼轮椅，该项技术已发展的较为成熟，国外技术在此类机械构件研究和制造占据了领先的地位，且根据市场的价格显示，该类产品通常价格昂贵，难以适应大众的需求。根据爬楼方式的不同可分为轮组式、履带式、多足式三种：

1.轮组式：特点为每个轮组依照星形轮的方式进行运动。平地行驶时，各小轮绕各自轴线自转；爬楼梯时，各小轮一起绕中心轴公转，按照所使用的轮组对数可分为单轮组式和双轮组式两类。这类爬楼装置质量轻便，运动灵活，在无障碍环境下具有较好的行动性能。

2.履带型：此类机构在爬楼方面应用较多，采用比星型轮机构更为连续的行走方式，传动效率比较高。在上下楼梯过程中，机构整体的重心总是沿着与楼梯台阶平行的方向直线运动，因此其重心的波动很小，运动非常平稳。

3.多足式：主要特点是具有两套或两套以上支承装置，多套支承装置交替支承，以实现上下楼梯的功能。在爬楼梯时，先由其中一套支承装置支承,抬高整体机构及另一套支承系统，再水平向前移动，上一级台阶。然后，由另一套支承装置支承，将前面那套支承装置收回，如此循环，直到爬完整段楼梯为止，其爬楼梯过程不连续。

轮组式上下楼梯时该类型装置重心起伏较大，无法保证物体在搬运过程中稳定性，而且无法有很好的省力效果；履带型在平地行走时阻力大，运动不灵活，且在爬楼梯时履带会破坏楼梯沿；多足式爬楼梯过程不连续，对控制的要求高，操作复杂。

本实用新型采用的是一种新型轮式结构，星形变形轮分为两种形态，在水平地面运送货物时，变形轮呈一个完整的圆周；在上楼时，变形轮的外轮通过中心轮的齿轮传动实现变形功能，达到方便上楼并使车轮轴的运动轨迹变平滑以减缓冲击的目的。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种主动式变形星形爬楼轮，能够改变轮子的运动状态以适应平地和楼梯。

为解决上述技术问题，本实用新型一种主动式变形星形爬楼轮由车轮Ⅰ、车轮Ⅱ、车轮Ⅲ、固定轮盘Ⅰ、固定轮盘Ⅱ、轴套、连接轴Ⅰ、连接轴Ⅱ、连接轴Ⅲ和齿轮组成，能够改变轮子的运动状态以适应平地和楼梯。

所述车轮Ⅰ由轮齿Ⅰ和轮Ⅰ组成，所述车轮Ⅱ由轮齿Ⅱ和轮Ⅱ组成，所述车轮Ⅲ由轮齿Ⅲ和轮Ⅲ组成，所述车轮Ⅰ、车轮Ⅱ和车轮Ⅲ的结构和尺寸相同；

所述固定轮盘Ⅰ上设置有轴套孔Ⅰ，所述固定轮盘Ⅱ上设置有轴套孔Ⅱ和键槽Ⅱ；

所述轴套由两部分组合而成，所述轴套上设置有键；

所述连接轴Ⅰ、连接轴Ⅱ和连接轴Ⅲ连接在所述固定轮盘Ⅰ和固定轮盘Ⅱ之间，将所述固定轮盘Ⅰ和固定轮盘Ⅱ固定连着在一起并使得所述固定轮盘Ⅰ和固定轮盘Ⅱ之间留有安装所述车轮Ⅰ、车轮Ⅱ、车轮Ⅲ和齿轮的空间，所述车轮Ⅰ、车轮Ⅱ和车轮Ⅲ分别通过所述连接轴Ⅰ、连接轴Ⅱ和连接轴Ⅲ安装在所述固定轮盘Ⅰ和固定轮盘Ⅱ之间；

所述齿轮上设置有键槽Ⅰ，所述固定轮盘Ⅰ和固定轮盘Ⅱ套在所述轴套上，所述齿轮连接在所述轴套上并位于所述固定轮盘Ⅰ和固定轮盘Ⅱ之间；

所述齿轮与所述轮齿Ⅰ、轮齿Ⅱ和轮齿Ⅲ啮合传动，所述键与键槽Ⅰ和键槽Ⅱ相配合，所述轴套的一端与所述固定轮盘Ⅱ之间设置有弹簧，所述弹簧位于所述固定轮盘Ⅱ外侧。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种主动式变形星形爬楼轮所述的车轮Ⅰ、车轮Ⅱ和车轮Ⅲ的组合有两种，其中一种为车轮Ⅰ、车轮Ⅱ和车轮Ⅲ组合成一个圆周，另一种为车轮Ⅰ、车轮Ⅱ和车轮Ⅲ组合成变形轮。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种主动式变形星形爬楼轮所述的所述车轮Ⅰ可围绕连接轴Ⅰ旋转，车轮Ⅱ可围绕连接轴Ⅱ旋转，车轮Ⅲ可围绕连接轴Ⅲ旋转。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种主动式变形星形爬楼轮所述的轴套上的键能够插入键槽Ⅰ和键槽Ⅱ中。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种主动式变形星形爬楼轮所述的弹簧为压簧，所述弹簧使得键同时插入键槽Ⅰ和键槽Ⅱ中。

本实用新型一种主动式变形星形爬楼轮的有益效果为：

新型一种主动式变形星形爬楼轮能够改变轮子的运动状态以适应平地和楼梯，平地上三个车轮形成一个圆周以保证行驶的平稳性；爬越楼梯时，按压轴套使得键脱离固定轮盘Ⅱ，齿轮带动三个车轮转动形成三角轮，三个车轮轮流与楼梯接触，从而提高了爬越楼梯的速度，并且爬楼越障时更加平稳，重心起伏小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种主动式变形星形爬楼轮的立体结构示意图。

图2为本实用新型一种主动式变形星形爬楼轮的部分结构示意图。

图3为图2的后视图。

图4为轴套的立体结构示意图。

图5为固定轮盘Ⅱ的结构示意图。

图6为本实用新型一种主动式变形星形爬楼轮变形后的结构示意图。

图中：车轮Ⅰ1；轮齿Ⅰ1-1；轮Ⅰ1-2；车轮Ⅱ2；轮齿Ⅱ2-1；轮Ⅱ2-2；车轮Ⅲ3；轮齿Ⅲ3-1；轮Ⅲ3-2；固定轮盘Ⅰ4；轴套孔Ⅰ4-1；固定轮盘Ⅱ5；轴套孔Ⅱ5-1；键槽Ⅱ5-2；轴套6；连接轴Ⅰ7；连接轴Ⅱ8；连接轴Ⅲ9；齿轮10。

具体实施方式

下面结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，本实用新型一种主动式变形星形爬楼轮，能够改变轮子的运动状态以适应平地和楼梯。

该主动式变形星形爬楼轮由车轮Ⅰ1、车轮Ⅱ2、车轮Ⅲ3、固定轮盘Ⅰ4、固定轮盘Ⅱ5、轴套6、连接轴Ⅰ7、连接轴Ⅱ8、连接轴Ⅲ9和齿轮10组成。

所述车轮Ⅰ1由轮齿Ⅰ1-1和轮Ⅰ1-2组成，所述车轮Ⅱ2由轮齿Ⅱ2-1和轮Ⅱ2-2组成，所述车轮Ⅲ3由轮齿Ⅲ3-1和轮Ⅲ3-2组成，所述车轮Ⅰ1、车轮Ⅱ2和车轮Ⅲ3的结构和尺寸相同；轮Ⅰ1-2、轮Ⅱ2-2和轮Ⅲ3-2均为三分之一个圆周大小，组合到一起可以形成一个完整的圆周，整体形成一个车轮，适用平地。

所述固定轮盘Ⅰ4上设置有轴套孔Ⅰ4-1，所述固定轮盘Ⅱ5上设置有轴套孔Ⅱ5-1和键槽Ⅱ5-2。键槽Ⅱ5-2有多个，围绕轴套孔Ⅱ5-1分布。

所述轴套6由两部分组合而成，所述轴套6上设置有键。轴套6形状类似工字轮，左右两侧设置有挡板，左右两侧的挡板通过中间的轴连接，键设置在中间的轴上。

所述连接轴Ⅰ7、连接轴Ⅱ8和连接轴Ⅲ9连接在所述固定轮盘Ⅰ4和固定轮盘Ⅱ5之间，将所述固定轮盘Ⅰ4和固定轮盘Ⅱ5固定连着在一起并使得所述固定轮盘Ⅰ4和固定轮盘Ⅱ5之间留有安装所述车轮Ⅰ1、车轮Ⅱ2、车轮Ⅲ3和齿轮10的空间，所述车轮Ⅰ1、车轮Ⅱ2和车轮Ⅲ3分别通过所述连接轴Ⅰ7、连接轴Ⅱ8和连接轴Ⅲ9安装在所述固定轮盘Ⅰ4和固定轮盘Ⅱ5之间；所述的所述车轮Ⅰ1可围绕连接轴Ⅰ7旋转，车轮Ⅱ2可围绕连接轴Ⅱ8旋转，车轮Ⅲ3可围绕连接轴Ⅲ9旋转。

所述齿轮10上设置有键槽Ⅰ，所述固定轮盘Ⅰ4和固定轮盘Ⅱ5套在所述轴套6上，所述齿轮10连接在所述轴套6上并位于所述固定轮盘Ⅰ4和固定轮盘Ⅱ5之间；

所述齿轮10与所述轮齿Ⅰ1-1、轮齿Ⅱ2-1和轮齿Ⅲ3-1啮合传动，所述键与键槽Ⅰ和键槽Ⅱ5-2相配合，所述的轴套6上的键能够插入键槽Ⅰ和键槽Ⅱ5-2中。所述轴套6的一端与所述固定轮盘Ⅱ5之间设置有弹簧，所述弹簧位于所述固定轮盘Ⅱ5外侧。所述的弹簧为压簧，所述弹簧使得键同时插入键槽Ⅰ和键槽Ⅱ5-2中。

所述的车轮Ⅰ1、车轮Ⅱ2和车轮Ⅲ3的组合有两种，其中一种为车轮Ⅰ1、车轮Ⅱ2和车轮Ⅲ3组合成一个圆周，另一种为车轮Ⅰ1、车轮Ⅱ2和车轮Ⅲ3组合成变形轮。组合成变形轮时，车轮Ⅰ1的一端顶着车轮Ⅲ3的内侧，车轮Ⅰ1的另一端朝外；车轮Ⅲ3与车轮Ⅰ1相接触的一端朝外，车轮Ⅲ3的另一端顶着车轮Ⅱ2的内侧；车轮Ⅱ2与车轮Ⅲ3相接触的一端朝外，车轮Ⅱ2的另一端顶着车轮Ⅰ1朝外一端的内侧。

本实用新型的工作原理是：

初始状态时，轴套6在弹簧的作用下，使得键同时插入键槽Ⅰ和键槽Ⅱ5-2中，从而使得轴套6、齿轮10和固定轮盘Ⅱ5固定在一起，齿轮10和固定轮盘Ⅱ5无相对转动。初始状态时车轮Ⅰ1、车轮Ⅱ2和车轮Ⅲ3形成一个圆周，类似一个普通的车轮，适应平地运动。当外力使得轴套6转动时，轴套6带动齿轮10和固定轮盘Ⅱ5一起转动，从而带动车轮Ⅰ1、车轮Ⅱ2、车轮Ⅲ3、固定轮盘Ⅰ4、固定轮盘Ⅱ5、连接轴Ⅰ7、连接轴Ⅱ8、连接轴Ⅲ9和齿轮10一起转动，从而在平地上转动。

爬楼或越障时，用力按压轴套6，使得轴套6上的键与固定轮盘Ⅱ5上的键槽Ⅱ5-2脱离，在弹簧的作用下，轴套6转动便会使得键顶着固定轮盘Ⅱ5内侧面，此时轴套6会带着齿轮10转动，使得齿轮10与固定轮盘Ⅱ5发生相对运动，同时齿轮10转动会带动轮齿Ⅰ1-1、轮齿Ⅱ2-1和轮齿Ⅲ3-1围绕连接轴Ⅰ7、连接轴Ⅱ8、连接轴Ⅲ9转动，从而使得轮Ⅰ1-2、轮Ⅱ2-2和轮Ⅲ3-2围绕连接轴Ⅰ7、连接轴Ⅱ8、连接轴Ⅲ9转动，使得本装置发送变形，最终形成变形轮。此时键再次插入键槽Ⅱ5-2内，实现自锁，保持变形轮的形态。轴套6继续转动时便会带动变形轮翻转，实现越障和爬楼的功能。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种主动式变形星形爬楼轮，其特征在于：该主动式变形星形爬楼轮由车轮Ⅰ(1)、车轮Ⅱ(2)、车轮Ⅲ(3)、固定轮盘Ⅰ(4)、固定轮盘Ⅱ(5)、轴套(6)、连接轴Ⅰ(7)、连接轴Ⅱ(8)、连接轴Ⅲ(9)和齿轮(10)组成；

所述车轮Ⅰ(1)由轮齿Ⅰ(1-1)和轮Ⅰ(1-2)组成，所述车轮Ⅱ(2)由轮齿Ⅱ(2-1)和轮Ⅱ(2-2)组成，所述车轮Ⅲ(3)由轮齿Ⅲ(3-1)和轮Ⅲ(3-2)组成，所述车轮Ⅰ(1)、车轮Ⅱ(2)和车轮Ⅲ(3)的结构和尺寸相同；

所述固定轮盘Ⅰ(4)上设置有轴套孔Ⅰ(4-1)，所述固定轮盘Ⅱ(5)上设置有轴套孔Ⅱ(5-1)和键槽Ⅱ(5-2)；

所述轴套(6)由两部分组合而成，所述轴套(6)上设置有键；

所述连接轴Ⅰ(7)、连接轴Ⅱ(8)和连接轴Ⅲ(9)连接在所述固定轮盘Ⅰ(4)和固定轮盘Ⅱ(5)之间，将所述固定轮盘Ⅰ(4)和固定轮盘Ⅱ(5)固定连着在一起并使得所述固定轮盘Ⅰ(4)和固定轮盘Ⅱ(5)之间留有安装所述车轮Ⅰ(1)、车轮Ⅱ(2)、车轮Ⅲ(3)和齿轮(10)的空间，所述车轮Ⅰ(1)、车轮Ⅱ(2)和车轮Ⅲ(3)分别通过所述连接轴Ⅰ(7)、连接轴Ⅱ(8)和连接轴Ⅲ(9)安装在所述固定轮盘Ⅰ(4)和固定轮盘Ⅱ(5)之间；

所述齿轮(10)上设置有键槽Ⅰ，所述固定轮盘Ⅰ(4)和固定轮盘Ⅱ(5)套在所述轴套(6)上，所述齿轮(10)连接在所述轴套(6)上并位于所述固定轮盘Ⅰ(4)和固定轮盘Ⅱ(5)之间；

所述齿轮(10)与所述轮齿Ⅰ(1-1)、轮齿Ⅱ(2-1)和轮齿Ⅲ(3-1)啮合传动，所述键与键槽Ⅰ和键槽Ⅱ(5-2)相配合，所述轴套(6)的一端与所述固定轮盘Ⅱ(5)之间设置有弹簧，所述弹簧位于所述固定轮盘Ⅱ(5)外侧。

2.根据权利要求1所述的一种主动式变形星形爬楼轮，其特征在于：所述的车轮Ⅰ(1)、车轮Ⅱ(2)和车轮Ⅲ(3)的组合有两种，其中一种为车轮Ⅰ(1)、车轮Ⅱ(2)和车轮Ⅲ(3)组合成一个圆周，另一种为车轮Ⅰ(1)、车轮Ⅱ(2)和车轮Ⅲ(3)组合成变形轮。

3.根据权利要求1所述的一种主动式变形星形爬楼轮，其特征在于：所述的所述车轮Ⅰ(1)可围绕连接轴Ⅰ(7)旋转，车轮Ⅱ(2)可围绕连接轴Ⅱ(8)旋转，车轮Ⅲ(3)可围绕连接轴Ⅲ(9)旋转。

4.根据权利要求1所述的一种主动式变形星形爬楼轮，其特征在于：所述的轴套(6)上的键能够插入键槽Ⅰ和键槽Ⅱ(5-2)中。

5.根据权利要求1所述的一种主动式变形星形爬楼轮，其特征在于：所述的弹簧为压簧，所述弹簧使得键同时插入键槽Ⅰ和键槽Ⅱ(5-2)中。