专利名称：一种轮椅转向机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用在四轮轮椅上控制前轮转向的机构，一种轮椅转向机构，特别适用于四轮电动轮椅。
四轮轮椅一般依靠用手转动后轮来移动并控制方向。名为“电动轮椅车”的98111539.X号中国专利申请中介绍了一种控制前轮转向的装置，主动轮同侧的前方小轮连接在操作杆下端，与操作杆同步转动，成为方向轮，起到控制轮椅转向的作用。这种结构，由于前轮为万向轮，在单电机驱动一个后轮时或一个后轮被刹车装置制动时，轮椅会产生一个旋转力矩，使乘坐者控制方向很吃力。
本发明的目的是提出一种能克服上述缺点，有助于轮椅的折叠和人力电动两用、转向平稳的轮椅转向机构的结构。
这种轮椅转向机构，包括前管、前叉转轴和前叉，前叉转轴动配合安装于前管之中，前叉转轴的下端与前叉相固定，它还包括一对传动时能自锁的蜗轮和蜗杆，蜗轮轴与蜗杆轴安装在支承中，蜗轮轴与前叉转轴之间由传动装置相连系，使前叉转轴能随蜗杆的转动而转动。
这种轮椅转向机构由于采用一对相互啮合的蜗轮和蜗杆，蜗杆传动能自锁，使转向机构具有自锁性能。只要蜗杆不转动，受蜗杆控制的前叉下方的前轮即使受到外力也不会偏转，轮椅因一个后轮被驱动或被刹车装置制动所产生的转矩，可以被前轮与地面的摩擦力的力矩所抵消。所以使用本发明的转向机构，可以仅在轮椅一个后轮轴上安装外转子式电机，而在另一个后轮轴上安装涨闸，只要将电池箱设计成可拆卸的，即可保留轮椅可折叠的优点。由于可折叠轮椅的特殊结构，其两前轮总是着地的，转弯时，可利用蜗杆控制一个前轮偏转一个角度，另一前轮在地面摩擦力作用下，自动转到一个合理的角度，从而实现平稳转弯。
附
图1为这种轮椅转向机构的结构图；附图2为蜗轮蜗杆结构的示意附图3为曲柄与前叉转轴之间的离合装置的结构图；附图4为图3的侧视图；附图5为蜗轮轴与前叉转轴间用齿轮传动的示意图；附图6为车把与蜗杆轴结合处的结构图；附图7为车把与蜗杆轴自动复位装置的结构图；附图8为主动齿轮的一种结构图；附图9为装设了这种轮椅转向机构的轮椅的整体结构图。
如图1和图2所示，这种轮椅转向机构包括前管13、前叉转轴12和前叉14，前叉转轴12动配合安装于前管13之中，前叉转轴的下端与前叉14相固定，它还包括一对传动时能自锁的蜗轮3和蜗杆1，这种蜗轮与蜗杆的速比一般大于0.5，所以蜗杆的直径大于蜗轮的直径。蜗轮轴4与蜗杆轴2安装在支承5中，蜗轮轴4与前叉转轴12之间由传动装置相连系。图1所示的蜗轮轴4与前叉转轴12之间的传动装置为一摇杆曲柄传动装置，包括摇杆9、曲柄11和连杆10。摇杆9的一端固定在蜗轮轴4的下端，曲柄11的前端固定在前叉转轴12的上端，曲柄11的后端及摇杆的自由端16分别与连杆10的两端相铰接。前叉转轴12能随蜗杆1的转动而转动。蜗轮3、蜗杆1及支承5固定在蜗轮蜗杆盒8内。此蜗轮蜗杆盒8焊接在轮椅上的横管7与前直管15上。前管13也与前直管15通过一根短管相固定。
如图3和图4所示，这种轮椅转向机构，还可以包括一个离合螺钉29，离合螺钉的一端有螺纹，另一端有一手柄28。所述的曲柄11的前端有一上下贯通的孔30，前叉转轴12穿入孔30中，此孔的侧壁上有一个贯通的螺孔31，离合螺钉29旋入上述螺孔31中。上述离合装置的作用是实现轮椅的电力驱动与手动驱动之间的转换转动手柄28，使离合螺钉29旋紧，曲柄11与前叉转轴12紧固住，即处于电力驱动状态。反向转动手柄28，使离合螺钉29松开，前叉转轴12能在曲柄11前端的孔30中自由转动，即处于手动状态，此时，该前轮能作360度的旋转。离合螺钉29因手柄28的重力作用，不会继续转动而脱落。
如图5所示，这种轮椅转向机构的蜗轮轴4与前叉转轴12之间的传动装置也可以是一齿轮传动装置，包括主动齿轮21和从动齿轮22，蜗轮轴4的下端固定着主动齿轮21，前叉转轴12的上端固定着从动齿轮22，两齿轮互相啮合。图3和图4中所述的离合螺钉29也可以用在从动轮上，对前叉转轴进行离合控制。
为了在需要时能使前叉14能脱离蜗杆1的控制，也可以采用如图8所示的结构，令主动齿轮21的齿圈上有一段无齿的部分。从动齿轮22的齿进入上述主动齿轮的无齿部分时，两齿轮相脱离。前叉也就脱离了蜗杆的控制。图8中主动齿轮21的齿圈上约四分之三无齿，整个齿轮的形状成为扇形。
蜗杆可以用一个车把、手轮或小电动机等来操纵。图6所示为用车把17操纵的结构，车把的一端安装在蜗杆轴2上，另一端指向上方。如图所示，在采用车把来转动蜗杆时，这种轮椅转向机构，还可包括两个紧固螺母20、26、一个摩擦垫圈18和一个弹性垫圈19，所述的蜗杆轴2的伸出支承5的部分上有一段螺纹，该螺纹与所述的两个紧固螺母20、26相配合，摩擦垫圈18和弹性垫圈19垫在紧固螺母20与支承5之间。弹性垫圈19可用橡胶或塑料制作。螺母20将摩擦垫圈18适当压紧，便可借助摩擦力阻止车把17在重力作用下自行转动，使转向操作更加稳定。
如图7所示，为使车把17在转弯后能自行复位，上述摩擦垫圈18和弹性垫圈19还可以由一个渐开螺旋形复位弹簧6来代替，此复位弹簧的一端固定在蜗杆轴2上，另一端固定在支承5上，图中是通过固定栓27固定在支承5上的。推、拉车把使轮椅转弯时，弹簧6将受力变形。放松车把，弹簧6即使车把和蜗杆回复到直行时的位置。
安装了这种轮椅转向机构的轮椅如图9所示，车把17和转向机构一般可以安装在轮椅的右侧，也可装在轮椅的左侧。当安装在右侧时，蜗轮蜗杆可设计成车把向前推，轮椅向左转，车把向后拉，轮椅向右转。图中23为外转子式电机，24为前轮，25为电池箱。
权利要求
1.一种轮椅转向机构，包括前管(13)、前叉转轴(12)和前叉(14)，前叉转轴(12)动配合安装于前管(13)之中，前叉转轴的下端与前叉(14)相固定，其特征在于，它还包括一对传动时能自锁的蜗轮(3)和蜗杆(1)，蜗轮轴(4)与蜗杆轴(2)安装在支承(5)中，蜗轮轴(4)与前叉转轴(12)之间由传动装置相连系，前叉转轴(12)能随蜗杆(1)的转动而转动。
2.如权利要求1所述的一种轮椅转向机构，其特征在于所述的蜗轮轴(4)与前叉转轴(12)之间的传动装置为一摇杆曲柄传动装置，包括摇杆(9)、曲柄(11)和连杆(10)，摇杆(9)的一端固定在蜗轮轴(4)的下端，曲柄(11)的前端固定在前叉转轴(12)的上端，曲柄(11)的后端及摇杆的自由端(16)分别与连杆(10)的两端相铰接。
3.如权利要求2所述的一种轮椅转向机构，其特征在于它还包括一个离合螺钉(29)，离合螺钉的一端有螺纹，另一端有一手柄(28)，所述的曲柄(11)的前端有一上下贯通的孔(30)，前叉转轴(12)穿入孔(30)中，此孔的侧壁上有一个贯通的螺孔(31)，离合螺钉(29)旋入上述螺孔(31)中。
4.如权利要求1所述的一种轮椅转向机构，其特征在于所述的蜗轮轴(4)与前叉转轴(12)之间的传动装置为一齿轮传动装置，包括主动齿轮(21)和从动齿轮(22)，蜗轮轴(4)的下端固定着主动齿轮(21)，前叉转轴(12)的上端固定着从动齿轮(22)，两齿轮互相啮合。
5.如权利要求4所述的一种轮椅转向机构，其特征在于所述的主动齿轮(21)的齿圈上有一段无齿的部分，从动齿轮(22)的齿进入上述主动齿轮的无齿部分时，两齿轮相脱离。
6.如权利要求1或3所述的一种轮椅转向机构，其特征在于它有一个车把(17)，车把的一端安装在蜗杆轴(2)上，另一端指向上方。
7.如权利要求6所述的一种轮椅转向机构，其特征在于它还包括两个紧固螺母(20)(26)、一个摩擦垫圈(18)和一个弹性垫圈(19)，所述蜗杆轴(2)的伸出支承(5)的部分上有一段螺纹，该螺纹与两个紧固螺母(20)(26)相配合，摩擦垫圈(18)和弹性垫圈(19)垫在紧固螺母(20)与支承(5)之间。
8.如权利要求6所述的一种轮椅转向机构，其特征在于它还包括一个渐开螺旋形复位弹簧(6)，此复位弹簧的一端固定在蜗杆轴(2)上，另一端固定在支承(5)上。
全文摘要
一种轮椅转向机构,它有一对传动时能自锁的蜗轮3和蜗杆1。蜗轮轴4与前叉转轴12之间由传动装置相连系。依靠蜗轮蜗杆的自锁性能,轮椅因一个后轮被驱动或被刹车装置制动所产生的转矩,可以被前轮与地面的摩擦力的力矩所抵消。使用本轮椅转向机构,不仅可保留轮椅可折叠的优点,还能使轮椅做到人力电动两用。
文档编号A61F5/00GK1307855SQ0110551
公开日2001年8月15日 申请日期2001年2月26日 优先权日2001年2月26日
发明者胡苏甦 申请人:胡苏甦