专利名称：全封闭同轴轮毂驱动器后驱动老弱病残人出行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及三轮车辆、驱动技术。
技术背景基于目前普遍使用的三轮车。其车箱在驾驶员身后。不便于照顾乘员、 监管货物。驱动装置使用的链条传动机构，机械效率低。全部机构裸露在 雨、雪、泥、水等恶劣工作环境中，磨损严重、故障率高，使用寿命低。 重载时起步困难、爬坡费力。倒车不便。避震性能差。车身长不利存放。发明内容1. 本实用新型要解决上述三轮车存在的性能缺陷和驱动技术问题。2. 为解决上述问题，本实用新型提供一种由下列机构组成的三轮车2. 1整车由绞链连接的后置单轮驱动部件和前置双轮承载部件组成。 2.2后置单轮驱动部件(以下简称驱动部件)上装有全封闭同轴轮毂驱动器，驾驶员座位在驱动车轮上部，位于乘员后部。2.3前置双轮承载部件(以下简称承载部件)包括前门可开闭的座椅式车箱，下置双向弹簧叉剪式避震机构。2. 4成品轮椅，配装本发明中的十字连接器也可做承载部件。3. 采用上列机构组成的新型三轮车可达到如下技术效果3.1全封闭同轴轮毂驱动器(以下简称轮毂驱动器)，由齿轮与棘轮装在封闭的轮毂中构成，并注有润滑油。完全取代了链条传动机构。大幅 度提高了驱动机构的使用寿命和机械效率，降低了故障率。其中脚踏臂在 向前或向后踏动时可得到两种不同的前进速度。脚踏臂旋转一周与车轮转数比是高速1:2低速1:0.7,变速操作在脚踏臂向前或向后踏动的瞬间 即可完成。倒车时旋转倒车控制盘120度，即可手拉倒车。3.2驾驶员乘坐在驱动轮上部,增加了驱动重力，避免了驱动轮与地面 打滑的问题。驾驶员位于乘员后部，解决了照顾乘员、监管货物不便的问 题。3. 3承载部件具备双向弹簧叉剪式避震机构。有效的吸收了车轮的震动 和反向冲击，保证了车厢的左右平衡。3. 4用成品轮椅代替车厢与驱动部件用十字连接器绞接，即组成有轮毂 驱动器的轮椅。4. 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是整车结构由绞链29绞接的驱动部件和承载部件组成。4.1驱动部件在驱动部件中车架27的上部装有驾驶员车座28。车架 27下部的瓦架21、 22、 23、 24将轮毂驱动器38上的齿轮架25和轴承26 卡装在一起组成驱动部件。4. 1. 1轮毂驱动器38的构成，由脚踏臂1、脚踏臂2与中心轴3和主 动齿轮4刚性连接，主动齿轮4与齿轮5啮合，其转数比是1:2。齿轮5与 轴6刚性连接。轴6 —端与前踏传动齿轮7刚性连接。齿轮7与套装在中 心轴3上的棘轮驱动齿轮8啮合，其速比是l:l。驱动齿轮8与棘轮9由左 旋罗纹连接。棘轮9与棘爪10单向嵌合。棘爪10借助弹簧29弹性的安装 在棘爪圈11上，棘爪圈11与轮毂盖16刚性连接，轮毂盖16与轮毂17刚 性连接。当向前踏动脚踏臂1、脚踏臂2时，轮毂17带动驱动车轮30向前 转动。此时脚踏臂旋转一周与车轮转数比是1:2。以上是脚踏臂前踏时的技术方案。下面是脚踏臂后踏时的技术方案 自轴6接叙。轴6另一端与后踏棘爪盘13刚性连接，棘爪12借助弹簧29 弹性的安装在棘爪盘13上。棘爪盘13的外圆上装有钢丝卡圈31以限制棘 爪12滑落。棘爪12与后踏传动的端面棘齿齿轮14单向嵌合。端面棘齿齿 轮14与轴6转动配合。端面棘齿齿轮14与内齿圈15啮合，其转数比是3:1。 内齿圈15与轮毂17刚性连接。当向后踏动脚踏臂1、脚踏臂2时，轮毂 17带动驱动车轮30向前转动。此时脚踏臂旋转一周与车轮转数比是:1:0. 7。4. 1. 2倒车的技术方案是在轮毂盖16上套装有可转动的倒车控制盘 20，其上开有两个长槽与小连杆19嵌挂在一起。小连杆19通过方孔套装 在偏心轴18上，组成倒车控制机构。扭转倒车控制盘20旋转120度，带 动偏心轴18旋转180度，托起棘爪10使之与棘轮9脱离即可手拉倒车。由于两套棘轮的作用，车辆上坡时停在坡上不会倒滑。4.1. 3轮毂驱动器的技术特征是轮毂驱动器的动力输入轴心与动力输 出轴心及倒车控制机构中心，同在一个轴线上并由一根中心轴支撑，最大 限度的縮小了驱动器的体积。具备了最短的齿轮传动系及紧凑的倒车机构。4. 2前置双轮承载部件由双向弹簧叉剪式避震机构和座椅式车箱组成。4. 2. 1双向弹簧叉剪式避震机构的技术方案是在车箱36的下部和车轴37之间装有吸收震动的压簧32。在绞链座34上挂有克服压簧32释放 冲击力的拉簧33和中间叉绞连接在一起的绞链板35。以达到减震和左右 平衡车箱的目的。4. 2. 2车箱结构的技术方案一是车箱36设计成后背后倾的座椅形状， 后背上装有可上下前后调整的车把45。车箱下部由避震机构隔成脚踏板和 备品箱两部分，前面有可开闭的车门，脚踏板距地面仅150mm乘降方便。 如将车厢制成槽形或平板可用于运货。4. 2. 3车箱结构的技术方案二是用成品轮椅代替车箱，使用本实用新 型中的十字连接器与驱动部件连接。将驱动部件上的绞链29的高度降低至 轮椅车轮的中心线高度。组成有驱动器的轮椅。5. 本实用新型的有益效果是最小体积的轮毂驱动器，最短的齿轮传动系。完全取代了链条传动机 构。提高了驱动机构的使用寿命。克服了驱动轮与地面打滑的问题。重载 时起步轻松，爬坡省力、变速快捷、倒车方便，运行平稳。视野开阔、便 于观光、了望、照顾乘员及物品。与同等规格的车辆比较，车身短至极限。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明图1本实用新型的总图图2驱动部件总成图是图1中的FF剖视图图3轮毂驱动器一装配图(实施例1)是图2的A部放大图图4后踏棘轮结构图是图3的C向视图图5前踏棘轮与倒车机构装配图是图3的EE、 DD剖视图图6轮毂驱动器与车架装配图是图1的B部放大图7承载部件总成图是图1中的GG剖视图图8轮毂驱动器二装配图(实施例2)图9轮毂驱动器三装配图(实施例3)图10轮毂驱动器四装配图(实施例4)图11轮毂驱动器五装配图(实施例5)图12轮毂驱动器六装配图(实施例6)图13十字连接器装配图图14轮椅与驱动器组合图具体实施方式
第一个实施例结合图l、图2 、图3、图4、图5、图6、图7说明。图3是轮毂驱动器一。图6显示轮毂驱动器38与车架27的连接。是 由车架27上的瓦架21、 22、 23、 24将轮毂驱动器38中的齿轮架25和轴 承26卡紧实现的。驾驶员乘坐在屈2中的车座28上，手握图1中的车把 45控制车辆行进方向。快速前进时，双脚向前踏动脚踏臂1、脚踏臂2。图3轮毂驱动器一中， 脚踏臂1、脚踏臂2与中心轴3及主动齿轮4是键连接，故主动齿轮4被脚 踏臂带动同轴同步旋转。与齿轮4啮合的齿轮5被带动并反向旋转，因齿 轮4与齿轮5的转数比是1:2，因此齿轮5得到两倍于脚踏臂1、脚踏臂2 的速度。齿轮5与轴6是键连接，轴6的一端和齿轮7也是键连接。故齿 轮7与齿轮5是同向同速转动。齿轮7与套装在中心轴3上的棘轮驱动齿 轮8啮合，并使齿轮8反向旋转，转数比是l:l。齿轮8通过左旋罗纹与棘 轮9旋接。图5EE中，棘轮9与棘爪10单向嵌合，推动棘爪圈ll转动。 棘爪圈11与轮毂盖16和轮毂17用罗钉刚性连接。此时向前踏动脚踏臂1、 脚踏臂2，即可带动轮毂17和车轮30与脚踏臂1、脚踏臂2同轴同向加速 转动，实现快速前进。此时脚踏臂l、脚踏臂2与车轮30的转数比是1:2。低速前进时，双脚向后踏动脚踏臂1脚踏臂2。图3中。轴6的另一端 和棘轮盘13是键连接，图4中，棘爪12借助弹簧29安装在棘爪盘13上， 棘爪12与后踏传动的端面棘齿齿轮14单向嵌合。端面棘齿齿轮14与轴6转动配合。并与内齿圈15啮合，其转数比是3:1。内齿圈15与轮毂17用 罗钉刚胜连接。此时向后踏动脚踏臂1、脚踏臂2，即可带动轮毂17和车 轮30与脚踏臂1、脚踏臂2同轴异向减速转动，实现低速前进。此时脚踏 臂l、脚踏臂2与车轮30的转数比是1:0.7。变速操作在脚踏臂向前或向后踏动的瞬间即可完成。倒车时，用手扭转图5 DD中的倒车控制盘20，使之旋转120度，通 过小连杆19带动偏心轴18旋转180度，偏心轴18托起棘爪10使之与棘 轮9脱离，即可手拉倒车。倒车完毕旋回倒车控制盘20，棘爪10复位。由于两套棘轮的作用，车辆上坡时停在坡上不会倒滑。 当路面不平，图7中车轮39产生震动时，弹簧32压縮，吸收震动波。拉 簧33用于克服弹簧32释放时产生的反向冲击力。两连杆35的中间绞接。 两连杆35的一端分别绞接在固定于车厢36和车轴37上的两个连杆座34 上。开有长槽的另一端绞接在另两个连杆座上。以保证减震过程中车厢36左右平衡。第二个实施例结合图8、图3说明。图8是轮毂驱动器二。与第一个实施例比较，仅在低速前进时，图3 轮毂驱动器一中的后踏单向嵌合结构有所改变。图8中罗旋滑键轴60、结合齿轮140、阻尼胶圈130取代了图3中的 轴6、端面棘齿齿轮14和棘爪盘13。工作过程是向后踏动脚踏臂1、脚踏臂2时，罗旋滑键轴60向前转 动，罗旋滑键将结合齿轮140从阻尼圈130中拉出并推入内齿圈15，内齿 圈15带动轮毂17和车轮30向前转动。反之结合齿轮140从内齿圈15中 拉出并推入阻尼胶圈130，复位。第三个实施例结合图9、图3说明图9是轮毂驱动器三。本实施例保留了第一个实施例图3轮毂驱动器 一中的脚踏臂l、脚踏臂2、中心轴3、棘轮9、棘爪IO、棘爪圈ll、轮毂 盖16和轮毂17，并将中心轴3和棘轮9用键连接。图9中转子固定套40、电刷41、转子恒磁铁42、定子线圈43取代了 图3中的齿轮传动系统。车架27上的瓦架21、 22、 23、 24将转子固定套40和轴承26卡紧， 实现了车架27与轮毂驱动器三的连接。工作过程是图9中电流通过转子固定套40小孔中的电线44通到与 电线44连接的电刷41上。电刷41通过旋转的整流枢将电流通到定子线圈 43上，、驱动轮毂17带动车轮30向前转动。当电能耗尽、龟路故障、起步需要助力时，踏动脚踏臂l、脚踏臂2通 过中心轴3带动棘轮9推动棘爪10带动棘爪圈11、轮毂盖16和轮毂17， 带动车轮30向前转动。第四个实施例结合图IO、图3、图13、图14说明。图10是轮毂驱动器四。本实施例是将图3中轮毂驱动器一简化后，用 于轮椅驱动。图10保留了图3中的脚踏臂1、脚踏臂2、中心轴3、棘轮9、轮毂盖 16和轮毂17。并将中心轴3和棘轮9用键连接，棘爪66装在轮毂17中部。 在车架27上两侧对称的瓦架23、 24将两轴承26卡紧，实现了车架27与 本驱动器的连接。图13的十字连接器是绞链29的扩展设计。由球头螺母48、连接套49、弹簧销50、横梁51、绞链销栓52、绞链叉53和图1中的绞链29组成。图 中轮毂邻、立管47均是轮椅原有部件。图14中将车架27上的绞链29的高度降低至轮椅车轮的中心线高度， 并使十字连接器的横梁51的中心线与轮椅车轮的中心线同心，以保证轮毂 驱动器与轮椅结合后不改变轮椅的工作重心。用球头螺母48将轮椅车轮轴 头原有罗母换下，通过十字连接器与轮椅结合在一起。构成本实施例组成 的全封闭同轴轮毂驱动器后p动老弱病残人出行车。工作过程是踏动图10中的脚踏臂1、脚踏臂2通过中心轴3带动棘 轮9推动棘爪66，带动车轮30向前转动。轮椅不需要高速行驶，故本轮毂 驱动器只有1:1 一个速度，并配装直径小于500mm的车轮。解决了较长距 离行走时，推行者的代步问题。当进入电梯、超市等不允许三轮车进入的场所时，可在15秒钟内拆装 驱动部件并挂在轮椅后背上。操作方法是取下驱动部件时，拔出车座定 位销54将车座28向前折叠，拔出绞链销栓52取下驱动部件挂在轮椅后 背的车把上，同时将绞链销栓52插回绞链叉53中以防丢失。反之则安装。当需要折叠轮椅时，先取下十字连接器。方法是按下弹簧销50拉开连 接套49，向上取下十字连接器的横梁51即可折叠轮椅。反之则安装。第五个实施例结合图ll、图3说明。图11是轮毂驱动器五，其保留了图3中的脚踏臂1、脚踏臂2、中心 轴3、棘轮9、棘爪IO、棘爪圈ll，轮毂盖16和轮毂17。并将中心轴3和 棘轮9用键连接。在车架27上两侧对称的瓦架23、 24将两轴承26卡紧， 实现了车架27与本驱动器的连接，工作过程是踏动图11中的脚踏臂1、脚踏臂2通过中心轴3带动棘 轮9推动棘爪10和棘爪圈11，带动车轮向前转动。第六个实施例结合图12、图3说明。图12是轮毂驱动器六，其保留了图3中的脚踏臂1、脚踏臂2、中心 轴3、轮毂盖16和轮毂17。中心轴3上装有弹簧座61、弹簧62、滑动端 面棘轮63。端面棘轮64与轮毂17用罗钉固定。滑动端面棘轮63与端面棘 轮64单向嵌合。在车架27上两侧对称的瓦架23、 24将两轴承26卡紧， 实现了车架27与本驱动器的连接。工作过程是踏动图12中的脚踏臂1、脚踏臂2通过中心轴3带动滑 动端面棘轮63转动，滑动端面棘轮63带动端面棘轮64推动轮毂17带动 车轮向前转动。停踏时，滑动端面棘轮63沿中心轴3滑动，压縮弹簧62与端面棘轮64反向滑动。所有技术方案和实施例中的另部件均可采用现有车辆的成品件及机械 加工和板金、焊接工艺制造。
权利要求1.一种全封闭同轴轮毂驱动器后驱动老弱病残人出行车，由全封闭同轴轮毂驱动器一驱动，其特征是全封闭同轴轮毂驱动器一，由脚踏臂(1)脚踏臂(2)中心轴(3)主动齿轮(4)用键连接，主动齿轮(4)与齿轮(5)啮合，齿轮(5)与轴(6)前踏传动齿轮(7)用键连接，前踏传动齿轮(7)与棘轮驱动齿轮(8)啮合，棘轮驱动齿轮(8)与棘轮(9)由左旋罗纹旋接，棘轮(9)与棘爪(10)单向嵌合，棘爪(10)借助弹簧(29)弹性的安装在棘爪圈(11)上，棘爪圈(11)轮毂盖(16)轮毂(17)用罗钉连接，轴(6)另一端与后踏棘爪盘(13)用键连接，棘爪(12)借助弹簧(29)弹性的安装在棘爪盘(13)上，棘爪(12)与后踏传动的端面棘齿齿轮(14)单向嵌合，端面棘齿齿轮(14)与轴(6)转动配合，并与内齿圈(15)啮合，内齿圈(15)与轮毂(17)用罗钉连接，全部传动件安装在齿轮架(25)上并封装在轮毂(17)中，在轮毂盖(16)上套装有可转动的倒车控制盘(20)其上的两个长槽与小连杆(19)嵌挂在一起，小连杆(19)通过方孔套装在偏心轴(18)上组成，再和车架(27)与之连接成“后置单轮驱动部件”用绞链(29)或“十字连接器”将“后置单轮驱动部件”和“前置双轮承载部件”绞接组成整车。
2. 根据权利要求1所述的全封闭同轴轮毂驱动器后驱动老弱病残人出 行车，其特征是"十字连接器"中包含连接套(49)套在球头螺母(48) 和横梁(51)上，弹簧销(50)装在横梁(51)上，绞链(29)与横梁(51) 焊接，绞链销栓(52)插入绞链(29)和绞链叉(53)。
3. 根据权利要求1所述的全封闭同轴轮毂驱动器后驱动老弱病残人出行车，其特征是"前置双轮承载部件"包含的双向弹簧叉剪式避震机构是 在车箱(36)的下部和车轴(37)之间装有压簧(32)在绞链座(34)上 挂有拉簧(33)和中间叉绞连接在一起的绞链板(35)，车箱(36)后背后 倾，后背上装有车把(45)，车箱下部由避震机构隔成脚踏板和备品箱两部 分，前面有车门。
4. 一种全封闭同轴轮毂驱动器后驱动老弱病残人出行车，由全封闭同轴 轮毂驱动器二驱动，其特征是全封闭同轴轮毂驱动器二，由脚踏臂(1) 脚踏臂(2)中心轴(3)主动齿轮(4)用键连接，主动齿轮(4)与齿轮(5)啮合，齿轮(5)与罗旋滑键轴(60)前踏传动齿轮(7)用键连接， 前踏传动齿轮(7)与棘轮驱动齿轮(8)啮合，棘轮驱动齿轮(8)与棘轮(9)由左旋罗纹旋接，棘轮(9)与棘爪(10)单向嵌合，棘爪(10)借 助弹簧(29)弹性的安装在棘爪圈(11)上，棘爪圈(11)轮毂盖(16)轮毂(17)用罗钉连接，罗旋滑键轴(60)另一端与结合齿轮(140)通过 罗旋滑键连接，结合齿轮(140)与内齿圈(15)啮合或分离与阻尼胶圈(130) 滑合，内齿圈(15)与轮穀(17.)用罗钉连接，全部传动件安装在齿轮架 (25)上并封装在轮毂(17)中，在轮毂盖(16)上套装有可转动的倒车 控制盘(20)其上的两个长槽与小连杆(19)嵌挂在一起，小连杆(19) 通过方孔套装在偏心轴(18)上组成，再和车架(27)与之连接成"后置 单轮驱动部件"用绞链(29)或"十字连接器"将"后置单轮驱动部件" 和"前置双轮承载部件"绞接组成整车。
5. —种全封闭同轴轮毂驱动器后驱动老弱病残人出行车，由全封闭同 轴轮毂驱动器四驱动，其特征是全封闭同轴轮毂驱动器四，由脚踏臂(l) 脚踏臂(2)中心轴(3)和棘轮(9)用键连接，棘爪(66)装在轮毂中部， 并封装在轮毂(17)中组成，再和车架(27)与之连接成"后置单轮驱动 部件"用绞链(29)或"十字连接器"将"后置单轮驱动部件"和"前置 双轮承载部件"绞接组成整车。
6. —种全封闭同轴轮毂驱动器后驱动老弱病残人出行车，由全封闭同 轴轮毂驱动器五驱动，其特征是全封闭同轴轮毂驱动器五，由脚踏臂(1) 脚踏臂(2)中心轴(3)棘轮(9)用键连接，棘轮(9)棘爪(10)棘爪 圈(11)相组合，与轮毂盖(16)轮毂(17)用罗钉连接，并封装在轮毂(17)中组成，再和车架(27)与之连接成"后置单轮驱动部件"用绞链 (29)或"十字连接器"将"后置单轮驱动部件"和"前置双轮承载部件" 绞接组成整车。
7. 、一种全封闭同轴轮毂驱动器后驱动老弱病残人出行车，由全封闭同 轴轮毂驱动器六驱动，其特征是全封闭同轴轮毂驱动器六，由脚踏臂(l) 脚踏臂(2)中心轴(3)用键连接，在中心轴(3)上装有弹簧座(61)弹 簧(62)滑动端面棘轮(63)，端面棘轮(64)与轮毂(17)用罗钉固定， 并封装在轮毂(17)中组成，再和车架(27)与之连接成"后置单轮驱动 部件"用绞链(29)或"十字连接器"将"后置单轮驱动部件"和"前置 双轮承载部件"绞接组成整车。
专利摘要一种全封闭同轴轮毂驱动器后驱动老弱病残人出行车。涉及三轮车辆、驱动技术。整车由全封闭同轴轮毂驱动器驱动。其构造特征是由齿轮与棘轮构成的最短的齿轮传动系及倒车机构都封闭在轮毂壳中，并注有润滑油。其动力输入轴心与动力输出轴心及倒车机构的中心，同在一个轴线上并由一根中心轴支撑。有两种前进速度。最小的驱动器及整车的体积，取代了链条传动机构。可驱动多种前置双轮承载部件的车辆。用本实用新型中的十字连接器与成品轮椅连接可驱动轮椅。整车由绞链连接的后置单轮驱动部件和前置双轮承载部件组成。视野开阔。便于观光、了望和照顾乘员与物品。
文档编号A61G5/00GK201171752SQ200720001170
公开日2008年12月31日 申请日期2007年1月22日 优先权日2007年1月22日
发明者任金堂 申请人:任金堂