驅(qū)動輪制造技術(shù)

一個在地面上行進的驅(qū)動輪（１０），它包括一個支承件（１２）、一個輪件（１１）和一個驅(qū)動軸（２４）。驅(qū)動軸（２４）具有一個驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置與輪件上的驅(qū)動表面嚙合，以便相對于支承件轉(zhuǎn)動地驅(qū)動著輪件，驅(qū)動軸（２４）還具有一條縱軸，驅(qū)動裝置和驅(qū)動表面的嚙合在垂直截面內(nèi)確定了一條嚙合線，嚙合線與縱軸成一個銳角。輪件（１１）具有一個輪面區(qū)（２８），它繞著輪件的周邊作延伸，并且被定位成基本上在它與地面的接觸處與嚙合線相交。還描述了一個用于如輪椅之類運送裝置的底架，它具有一個或幾個本發(fā)明專利技術(shù)的驅(qū)動輪。（*該技術(shù)在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及了一種驅(qū)動輪，以及一種用于如輪椅之類有輪運送裝置的底架。
技術(shù)介紹
很久就已經(jīng)知道，輪子可以協(xié)助運送裝置的運送。但是，具有傳統(tǒng)輪子的運送裝置確實存在許多缺點，有時使得這類輪子不適用于專門的用途。傳統(tǒng)輪子有問題的一個例子是用于運送臨時或永久殘廢人的輪椅。采用傳統(tǒng)的輪子，這種輪椅通常操作起來非常麻煩，往往不能通過靠步行很容易通過的彎曲路徑。已經(jīng)研制了多種輪子和有輪的裝置，它們的確可以使得如輪椅之類的運送裝置通過用傳統(tǒng)輪子不能通過的路徑。在國際公布號WO93/20791中描述了一種特殊裝置例子。該申請描述了一個有輪底架，底架至少具有一個驅(qū)動輪。用一個可轉(zhuǎn)向的支承把輪子與底架連接，轉(zhuǎn)向支承從底架沿著垂直于地面(輪子被設計成在它上面行進)作延伸。輪子本身包括一個裝在轉(zhuǎn)向支承上的軸承體，以及一個可相對于軸承體轉(zhuǎn)動的輪件。輪子具有一個輪面件，輪面件繞著輪子周邊延伸，它是輪子在地面上行進時輪子與地面接觸的輪子部分。該申請中所述輪子的特征在于輪子的輪面與輪子在其上面行進的地面接觸，它沿縱向與轉(zhuǎn)向支承的軸線對準。盡管它對許多用途是一種合適的裝置，但是當裝置靠近實際障礙物，例如靠近一件家具時，往往仍需要修正轉(zhuǎn)向運動。在歐洲專利說明書EP 0 414 671中描述了另一種裝置，裝置包括一個驅(qū)動輪，驅(qū)動輪被設置成相對于地面(驅(qū)動輪被設計成在它上面行進)為傾斜，并且在其周邊上有一個為部分球形的輪面。為了推進運送裝置，裝置包括一個第一驅(qū)動軸，環(huán)繞該驅(qū)動軸同心地安裝了一個驅(qū)動齒輪，用于使裝置轉(zhuǎn)向。在該裝置中，不是把驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動直接傳到輪子上，而是通過有三個齒輪組成的傳動裝置把轉(zhuǎn)動傳到與輪子邊緣連接的第二驅(qū)動軸上。該輪子的輪面也不與轉(zhuǎn)向裝置驅(qū)動齒輪的軸線縱向?qū)省１緦＠夹g(shù)是指一種驅(qū)動輪和底架裝置，它們可以替代上述驅(qū)動輪和底架。專利技術(shù)概述按照第一方面的特性，本專利技術(shù)具有一個在地面上行進的驅(qū)動輪，驅(qū)動輪包括一個支承件、一個輪件和一個驅(qū)動軸，驅(qū)動軸具有一個驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置與輪件的驅(qū)動表面嚙合，以便相對于支承件轉(zhuǎn)動地驅(qū)動著輪件，驅(qū)動軸具有一條縱軸，驅(qū)動裝置和驅(qū)動表面的嚙合在垂直截面內(nèi)確定了一條嚙合線，嚙合線與縱軸成一個銳角，驅(qū)動輪的特征在于輪件具有一個地面接觸區(qū)，它沿著輪件的周邊作延伸，并且被定位成基本上在它與地面的接觸處與嚙合線相交。支承件可具有基本上為半球形的外表面，輪件可繞著從半球形件內(nèi)表面垂直伸出的輪軸作轉(zhuǎn)動。輪件可包括一個在第一和第二表面之間延伸的截頭球形區(qū)，第一表面具有大于第二表面的截面直徑，并且也是輪件的驅(qū)動表面。地面接觸區(qū)也可以繞著鄰接第一表面的截頭球形區(qū)周邊作延伸。地面接觸區(qū)可用如聚氨酯之類的合成橡膠材料制成，并且可具有彎曲的外表面。在一個實施例中，驅(qū)動軸可基本上垂直于地面(輪子要在它上面行進)作延伸，并且依靠驅(qū)動裝置相對于其縱軸作轉(zhuǎn)動。驅(qū)動裝置可包括一個靠近驅(qū)動軸一端的齒輪件，在其上面設置的齒適于與輪件第一表面或驅(qū)動表面上的齒嚙合。在一個優(yōu)選的實施例中，齒輪件可包括一個小錐齒輪，它適于與輪件上的齒嚙合。在截面中，嚙合線最好與驅(qū)動軸的縱軸成約10°到約25°之間的角度。在另一個實施例中，輪子的支承件可裝在支承軸上。支承軸可繞著其縱軸作轉(zhuǎn)動，而支承軸繞著其縱軸的轉(zhuǎn)動受到轉(zhuǎn)向裝置，如轉(zhuǎn)向電機的控制。在一個優(yōu)選的實施例中，驅(qū)動軸可通過支承軸作延伸。轉(zhuǎn)向裝置和驅(qū)動裝置可構(gòu)成輪子控制設備的一部分，或者受到控制設備的控制。因為本專利技術(shù)的輪子地面接觸區(qū)不與支承軸的縱軸對準，在驅(qū)動軸不動時，驅(qū)動輪的任何轉(zhuǎn)向修正不會造成輪子相對于地面的有摩擦扭轉(zhuǎn)。相反地，地面接觸區(qū)繞著驅(qū)動軸的縱軸沿著小圓的路徑行進，由此保持該軸線不動。這是本專利技術(shù)輪子的一個優(yōu)點，因為它在地面(輪子在其上面旋轉(zhuǎn))上，如在地毯上起到了減少磨損的作用。它也顯著地減輕了對轉(zhuǎn)向電機扭矩性能的壓力，從而降低了用于裝置的任何電源，如電池的損耗。相對于上述的先前技術(shù)，本專利技術(shù)的輪子還具有許多優(yōu)點，包括(i)不需要用中間齒輪(它具有一個用樞軸支在支承臂中的輪軸)來使輪子相對于驅(qū)動軸作反轉(zhuǎn)，以修正地補償轉(zhuǎn)向驅(qū)動齒輪的轉(zhuǎn)動；(ii)驅(qū)動軸軸線和輪子地面接觸區(qū)之間的距離相當小，從而減少了作用在裝置的支承機械系統(tǒng)上的偏心載荷；以及最后(iii)輪件驅(qū)動表面上的驅(qū)動齒輪直徑可以占輪子有效直徑的很大比例，從而降低了在任何給定驅(qū)動力下對驅(qū)動裝置的載荷。按照第二方面的特性，本專利技術(shù)具有一個底架，底架至少有一個在地面上行進的驅(qū)動輪，驅(qū)動輪包括一個支承件、一個輪件和一個驅(qū)動軸，驅(qū)動軸具有一個驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置適于與輪件上的驅(qū)動表面嚙合，從而相對于支承件轉(zhuǎn)動地驅(qū)動著輪件，驅(qū)動軸具有一條縱軸，驅(qū)動裝置和驅(qū)動表面的嚙合在垂直截面內(nèi)確定了一條嚙合線，嚙合線與縱向軸線成一個銳角，底架的特征在于輪件具有一個地面接觸區(qū)，它繞著輪件的周邊作延伸，并且被定位成基本上在它與地面的接觸處與嚙合線相交。在第二方面的特性中，每個支承件最好還具有基本上為半球形的外表面，輪件可繞著從半球形件內(nèi)表面垂直伸出的輪軸作轉(zhuǎn)動。每個輪件最好還包括一個在第一和第二表面之間延伸的截頭球形區(qū)，第一表面具有大于第二表面的截面直徑，并且也是輪件的驅(qū)動表面。地面接觸區(qū)最好繞著鄰接第一表面的截頭球形區(qū)周邊作延伸。地面接觸區(qū)可用合成橡膠材料制成，并且具有彎曲的外表面。在底架中，每個驅(qū)動輪的驅(qū)動軸可基本上垂直于地面(底架被設計在其上面行進)作延伸。每個驅(qū)動軸也可以依靠驅(qū)動裝置相對于其縱軸作轉(zhuǎn)動。在第二方面特性的一個實施例中，底架上每個驅(qū)動輪的驅(qū)動軸通過相應的一個支承軸伸出。在第二方面的特性中，驅(qū)動裝置可包括一個靠近驅(qū)動軸一端的齒輪件，在其上面設置的齒適于與輪件第一表面或驅(qū)動表面上的齒嚙合。在一個優(yōu)選的實施例中，齒輪件可包括一個小錐齒輪，它適于與輪件第一表面或驅(qū)動表面上的齒嚙合。在截面中，嚙合線最好與驅(qū)動軸的縱軸成10°到25°之間的角度。底架上每個驅(qū)動輪的支承件可裝在支承軸上，而支承軸最好可繞著其相關(guān)的縱軸作轉(zhuǎn)動。每個支承軸的轉(zhuǎn)動最好受到其自身轉(zhuǎn)向裝置的控制。按照第二方面特性的底架最好也具有一個控制裝置，用于控制轉(zhuǎn)向裝置和驅(qū)動軸的操作。控制裝置還可包括一個由操作者起動的裝置，用于控制底架的運動。在一個實施例中，操作者起動的裝置可包括一個操縱桿，它容許操作者控制底架在前后向和側(cè)向的運動，需要時也可旋轉(zhuǎn)底架。至少由三個信號傳感器來控制按照本專利技術(shù)第二方面特性的底架運動，它們包括-用于縱向指令的x-電位計；-用于側(cè)向指令的y-電位計；以及-用于轉(zhuǎn)動指令的ωP-電位計。在該實施例中，最好把至少三個信號傳感器組合在一個操縱桿上。在另一個實施例中，底架可包括一個控制系統(tǒng)，其中，如果在底架速度大于預定的最大速度時，從信號傳感器收到的信號造成輪子速度小于預定的最小速度，則對從信號傳感器收到的信號上添加一個修正系數(shù)，從而避免了由于輪子速度突然變向而發(fā)生的底架不穩(wěn)定性。按照本專利技術(shù)第二方面特性的底架最好用于適于承載的任何有輪運送裝置。有輪運送裝置可從以下一組運送裝置中選擇輪椅、病人升降車、淋浴椅、洗臉椅、搬運椅、步行輔助裝置、叉車、搬貨車、工作臺、機器人、分發(fā)手推車、相機和照明設備的活動平臺、行李和購物手推車、醫(yī)院病床和櫥柜、醫(yī)院廢物箱、建筑車、運土車、礦車、以及炸彈處理車本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一個在地面上行進的驅(qū)動輪，它包括一個支承件、一個輪件和一個驅(qū)動軸，驅(qū)動軸具有一個驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置與輪件上的驅(qū)動表面嚙合，以便相對于支承件轉(zhuǎn)動地驅(qū)動著輪件，驅(qū)動軸具有一條縱軸，驅(qū)動裝置和驅(qū)動表面的嚙合在垂直截面內(nèi)確定了一條嚙合線，嚙合線與縱軸成一個銳角，其特征在于：輪件具有一個地面接觸區(qū)，它繞著輪件的周邊作延伸，并且被定位成基本上在它與地面的接觸處與嚙合線相交。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：摩根斯伊斯泰德比奇，
申請(專利權(quán))人：博林吉工業(yè)股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：CH[瑞士]