專利名稱：一種擺輪式無障礙車輪的制作方法
一種擺輪式無障礙車輪技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于車輪技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種用于克服障礙的車輪裝置。
背景技術(shù)：
車輛在行駛過程中，當(dāng)行駛前方的障礙物接近車輪軸高度時(shí)，車輪因障礙物的垂 直高度過大而法通過障礙物?，F(xiàn)有的車輪一般只能通過高度小于車輪半徑二分之一的障礙 物，手推車的車輪甚至遇高度小于車輪半徑甚至三分之一的障礙物也通過困難，這極大影 響到車輪的通過性能和車輛的使用范圍。
現(xiàn)有車輪的通過性能與車輪的直徑成比例，車輪直徑越大，車輪能克服障礙的能 力越強(qiáng)，車輪的通過性能越好，但車輪的直徑也不能無限增大，車輪直徑增大會給車輛帶來 重量、高度和重心的增加，車輛的穩(wěn)定性和輕便靈活性下降，過大的車輪直徑也不適合在小 型、輕使和重心低車輛使用，特別是在手推車輛的使用。選擇較小直徑的車輪對降低車輛重 心、減少車輛重量和增加車輛穩(wěn)定性是有宜的，故在小型輕型車輛和手推車輛都廣泛使用 較小直徑的車輪，如手動的平板車車輪、助行車車輪和輪椅前車輪等，但這些車輛由于采用 現(xiàn)有的小直徑車輪，因其通過性能較差而只適合在較平整路面行駛，行駛中若遇到一點(diǎn)臺 階、門坎和溝坎等高低不平的障礙物時(shí)，小直徑車輪會因障礙物的相對較高而受阻無法通 過，造成這些車輛的通過性降低，影響到使用現(xiàn)有車輪的車輛行駛效果和應(yīng)用范圍。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單并能克服障礙的小直徑 車輪，以提高小直徑車輪的通過性能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是車輪架上的車輪由輪軸支承，在車輪 架上另設(shè)有一個(gè)擺輪軸支承擺輪和扭轉(zhuǎn)簧。
所述的擺輪采用曲率半徑大于車輪半徑的一段弧長，擺輪安裝在擺輪軸上，保證 車輪工作時(shí)擺輪工作弧的底緣要高于車輪的接地面，擺輪工作弧的底緣要低于輪軸以下二 分之一車輪半徑，即離地面距離不超過車輪半徑的二分之一。
所述的擺輪布置在車輪為雙輪的中間或者擺輪布置在車輪為單輪的兩側(cè)面。
由于采用上述方案，本發(fā)明采用通過較小直徑車輪行駛和大弧度擺輪克服障礙的 原理結(jié)構(gòu)，擺輪的工作弧度始終處在車輪的前半圓處并超出車輪的前半輪，當(dāng)車輪前方遇 一個(gè)相對較大障礙物時(shí)，擺輪工作弧前輪緣先與障礙物接觸，相當(dāng)于大車輪克服障礙，此時(shí) 擺輪在車輛推力的作用下繞擺輪軸轉(zhuǎn)動，車輪隨車輛前行并抬起，當(dāng)與障礙物接觸的擺輪 工作弧轉(zhuǎn)動至與車輪接觸時(shí)，障礙物與隨車輛抬高的車輪前緣接觸，并將對障礙物的接觸 點(diǎn)過渡到車輪上，這一過程相當(dāng)于降低障礙物與車輪的相對高度，減小了障礙物對車輪的 阻力，提高車輪通過性能。由于擺輪工作弧的下邊緣要高于車輪的接地點(diǎn)，保證車輪在平路 行駛時(shí)不會與擺輪緣產(chǎn)生干涉。
為了減小擺輪的結(jié)構(gòu)尺寸，擺輪采用非圓結(jié)構(gòu)的一段弧為工作弧，為了保證擺輪的工作弧在不工作時(shí)始終處于車輪的前半圓，工作弧的前輪緣要超過車輪的前緣，在擺輪 軸上裝有扭轉(zhuǎn)簧使擺輪前置，以保證先接觸到障礙物是擺輪。
因此，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、在改變車輪安裝高度的條件下，提高車輪克服障礙的 能力。
圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并非對其保護(hù)范圍的限 制一種擺輪式無障礙車輪。其結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示車輪架[I]上的車輪[4]由輪軸[6]支承，在車輪架[I]上另設(shè)有一個(gè)擺輪軸[3]支承擺輪[5]和扭轉(zhuǎn)簧[2]。
如圖1所示，擺輪[5]采用曲率半徑大于車輪[4]半徑的一段弧長，擺輪[5]安裝 在擺輪軸[3]上，保證車輪工作時(shí)擺輪工作弧的底緣要高于車輪[4]的接地面，擺輪工作弧 的底緣要低于輪軸[6]以下二分之一車輪[4]半徑，即離地面不超過車輪半徑的二分之一。
如圖2所示，擺輪[5]布置在車輪[4]為雙輪的中間或者擺輪布置在車輪[4]為 單輪的兩側(cè)面。
在本具體實(shí)施方式
中小直徑車輪[4]行駛和大弧度擺輪[5]克服障礙的原理結(jié) 構(gòu)，擺輪[5]的工作弧度始終處在車輪[4]的前半圓處并超出車輪[4]的前半輪，當(dāng)車輪前 方遇一個(gè)相對較大障礙物時(shí)，擺輪[5]工作弧前輪緣先與障礙物接觸，相當(dāng)于大車輪克服 障礙，此時(shí)擺輪[5]在車輛推力的作用下繞擺輪軸[3]轉(zhuǎn)動，車輪[4]隨車輛前行并抬起， 當(dāng)與障礙物接觸的擺輪[5]工作弧轉(zhuǎn)動至與車輪[4]接觸時(shí)，障礙物與隨車輛抬高的車輪[4]前緣接觸，并將對障礙物的接觸點(diǎn)過渡到車輪[4]上，這一過程相當(dāng)于降低障礙物與車 輪的相對高度，減小了障礙物對車輪的阻力，提高車輪通過性能。由于擺輪[5]工作弧的下 邊緣要高于車輪[4]的接地點(diǎn)，保證車輪[4]在平路行駛時(shí)不會與擺輪[5]產(chǎn)生干涉。
在本具體實(shí)施方式
中為了減小擺輪[5]的結(jié)構(gòu)尺寸，擺輪[5]采用非圓結(jié)構(gòu)的一 段弧為工作弧，為了保證擺輪[5]的工作弧在不工作時(shí)始終處于車輪[4]的前半圓，工作弧 的前輪緣要超過車輪的前緣，在擺輪軸[3]上裝有扭轉(zhuǎn)簧[2]使擺輪[5]前置，以保證先接 觸到障礙物是擺輪[5]。
因此，本具體實(shí)施方式
具有結(jié)構(gòu)簡單并能克服障礙的車輪，用在小平板車、嬰兒 車、助行車和輪椅車等手動車輛，以增加車輛通過性能。
權(quán)利要求
1.一種擺輪式無障礙車輪，其特征在于，車輪架[I]上的車輪[4]由輪軸[6]支承，在車輪架[I]上設(shè)有一個(gè)擺輪軸[3]支承擺輪[5]和扭轉(zhuǎn)簧[2]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擺輪式無障礙車輪，其特征在于擺輪[5]采用曲率半徑大于車輪[4]半徑的一段弧長，擺輪[5]安裝在擺輪軸[3]上，保證車輪工作時(shí)擺輪工作弧要高于車輪[4]的接地點(diǎn)地面，擺輪工作弧要低于輪軸[6]以下二分之一車輪[4]半徑的， 即離地面距離不超過車輪半徑的二分之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擺輪式無障礙車輪，其特征在于擺輪[5]布置在雙車輪[4]的中間或者擺輪[5]布置在單車輪[4]的兩側(cè)面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種擺輪式無障礙車輪。其技術(shù)方案是車輪架[1]上車輪[4]由輪軸[6]支承，在車輪架[1]上設(shè)有一個(gè)擺輪軸[3]支承擺輪[5]和扭轉(zhuǎn)簧[2]；擺輪[5]采用曲率半徑大于車輪[4]半徑的一段弧長，擺輪[5]安裝在擺輪軸[3]上，保證車輪工作時(shí)擺輪工作弧的底緣要高于車輪[4]的接地面，擺輪工作弧的底緣要低于輪軸[6]以下二分之一車輪[4]半徑，即離地面不超過車輪半徑的二分之一；擺輪[5]布置在車輪[4]為雙輪的中間或者擺輪[5]布置在車輪[4]為單輪的兩側(cè)面。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單并能克服障礙的車輪，用在小平板車、嬰兒車、助行車和輪椅車等手動車輛，可以增加車輛的通過性能。
文檔編號B60B11/00GK102991265SQ20121055208
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者張洪汛, 金貴林, 勾頻 申請人:武漢科技大學(xué)