专利名称：楼梯爬升轮椅的传动组件及其齿轮、齿条组的制作方法
技术领域：
本发明属于楼梯爬升设备的传动构件，尤其是适用于沿倾斜轨道直线运 行以及沿转向轨道曲线运行的轮椅传动组件。
背景技术：
已知技术，如公开的中国专利200510010262. 7能够实现曲线传动的齿轮、 齿条机构。涉及一种齿轮、齿条传动副。它解决了传统的齿轮、齿条传动副 中齿条只能沿直线方向延伸，不能弯曲设置的问题。它由齿轮体和齿条体组 成，齿轮体由轮盘和若干个轮齿组成，"柱"形的轮齿的外端部直径小于根 端直径，轮齿的根端的端面固定在轮盘的圆周表面上并且轮齿垂直于轮盘的 圆周表面，若干个轮齿沿轮盘的圆周方向均匀分布，包络轮齿外圓表面的轮 廓素线呈渐开线状，长度方向为弯曲形状的齿条体的工作表面上沿其长度方 向均匀开有若干个锥形孔，每个锥形孔垂直于该锥形孔所在位置的工作表面， 两个相邻锥形孔之间的距离与两个相邻轮齿之间的距离相对应。本发明给需 要空间曲线运动的装置提供了传动机构。
又如公开的中国专利98811867. X提出一种电动楼梯爬升装置用来运送器 具和物品、尤其是携有无行走能力人的轮椅，其中，轮椅可松开地固定在楼 梯爬升装置上并主要具有一个稳定的框架。框架内具有一个动力源， 一个驱 动轴， 一个驱动控制装置，探测传感器，传感器和一个通常用于楼梯的提升 机构。其中，楼梯爬升装置的特征是，设有一个支撑装置，该支撑装置支撑 在下面的楼梯台阶之一上，楼梯爬升装置和轮椅及无行走能力人的总重心位 于滚轮或支撑装置在楼梯台阶上的支撑点之间。
再如公开的中国专利200610008065. 6公开的是一种爬楼梯的运输装置， 包括机架，车轮，爬楼梯机构，驱动爬楼梯机构的电动机和传动装置，所述 爬楼梯机构包括对称平行设置并由电动机通过驱动轴控制的曲柄和支撑件， 该驱动轴平行于所述行进轮的中心线，所述曲柄一端固定连接于所述驱动轴，
4另一端铰接于所述支撑件，通过该支撑件和曲柄配合将机架从低台阶升到上 一级台阶之后，曲柄将支撑件带到上一级台阶。并在驱动轴上设置棘轮锁紧 机构。本发明结构简单并能可靠锁紧，使用起来安全可靠，应用范围广，可 用于轮椅或运输货物的推车等。
已知的传动机构针对三维空间的定位输送一般需要通过两个以上的平面 输送装置相结合来实现传动目的，因而设备结构复杂，动力能消耗大，制造 成本高一直是业界亟待解决的难题。
特别是已知的传动机构中的齿轮、齿条构造不能适应楼梯爬升轮椅的传 动，当轮椅沿转向轨道曲线运行时或遇到小小的阻碍时，轮椅总会出现不能 平稳平行的问题，因而直接影响到座乘轮椅者的安全。研究人员发现这主要 是由于已知的齿轮、齿条构造在传动过程中理论运行工作为面接触，因而引 发齿轮与齿条犯抗的问题，直接影响传动机构的平稳性。
发明内容
本案所要解决的问题是克服前述技术存在的缺陷，而提供一种结构简单、 制造成本低廉、安全可靠的楼梯爬升轮椅的传动组件，特别适用于爬楼轮椅， 使其既可沿倾斜轨道平稳的直线运行，还可沿转向轨道平稳的曲线运行。
本发明的目的之一是提供一种用于楼梯爬升轮椅的传动齿轮、齿条组； 本发明的目的之二是提供一种楼梯爬升轮椅的传动组件。 本发明传动齿轮、齿条组是由以下技术方案实现的 一种传动齿轮、齿
条组，包括齿轮、齿条，其中，所述齿轮由滚轴轮和活动齿组成，该活动齿
安装在所述滚轴轮上；所述活动齿由固装在滚轴轮上的芯轴和齿套构成，该
齿套以可绕芯轴转动的方式装配。
本发明传动齿轮、齿条组还可以由以下技术方案进一步实现 前述的传动齿轮、齿条组，其中，所述的齿套为腰鼓形状，其任意母线
为具有预设弧度的外凸弧线。
前述的传动齿轮、齿条组，其中，相邻的活动齿之间的弧长等于或略大
于或略小于齿条的齿间中心距离。前述的传动齿轮、齿条组，其中，所述齿套的外凸弧线的预设弧度值为
R32-R38毫米；所述活动齿均布安装在该滚轴轮上，滚轴轮设置等分的活动齿 装配孔，该活动齿的芯轴和齿套之间具有预设间隙量。 本发明传动组件是由以下技术方案实现的
一种楼梯爬升轮椅的传动组件，包括传动齿轮和齿条，其中，轨道上具 有传动齿条，该轨道可与楼梯固装；齿轮通过主传动轴安装在固定箱体上， 并与轨道上的传动齿条成相互啮合的构造方式安装。
本发明传动组件还可以由以下技术方案进一步实现
前述的楼梯爬升轮椅的传动组件，其中，齿轮借由装配单元安装，所述 的装配单元具有可与固定箱体固装的安装板，该安装板的下部设置可容主传 动轴与齿轮装配的齿轮安装部；安装板的上部设置可触压到轨道上缘的传动 组压辊，该压辊借由销轴安装，压辊成可绕销轴转动的方式装配。
前述的楼梯爬升轮椅的传动组件，其中，还具有辅助组件，该辅助组件 借由固定箱体固装在与传动组件相对应的位置，该辅助组件由第二导轨和下 滚轮组、上滚轮组组成；该下滚轮组和上滚轮组构成容第二导轨经过的嵌口。
前述的楼梯爬升轮椅的传动组件，其中，所述下滚轮组由两个第二导轨 成可承托方式安装的活动辊组成；上滚轮组由两个上压辊组成，该上滚轮组 与第二导轨成可配合下滚轮組嵌住第二导轨的方式安装形成嵌口 ；上滚轮组
中具有一个三辊滚轮，该三辊滚轮由三个活套通过连接件成三角点位配置组 装成三辊滚轮。
前述的楼梯爬升轮椅的传动组件，其中，所述齿轮由滚轴轮和安装在该 滚轴轮上的活动齿组成；该活动齿由固装在滚轴轮上的芯轴和套装在该芯轴 上、可绕芯轴转动的齿套构成；齿条沿可与楼梯固装的第一导轨固装，构成 具有传动齿条、符合楼梯的直线和曲折行程的的轨道；所述传动组压辊的长 度大于或等于滚轴轮的轴向长度；第一导轨^f黄断面的最大直径设置为大于或 等于齿轮的滚轴轮的轴向长度。
本发明的优点及积极效果由以上技术方案可知
6本发明提供的齿轮、齿条组，结构更适合爬升楼梯轮椅或其他载物体的 传动，本案可使齿轮和齿条啮合时自动的微微调整接触点，使齿轮和齿条啮
合传动时更柔和、更舒緩，可有效提高轮椅传动运行的平稳度；
本案齿轮中活动齿的优化设置可使齿轮与齿条在运行时形成理论运行工 作为点接触，从而可以有效避免传统齿轮、齿条传动过程中犯抗的问题，从 而可有效提高传动平稳性；
本案传动组件的轨道设计，导轨对齿条可起到更好的支撑作用，可有效 简化制造工艺、降低制造成本，并使材料消耗更小；且更方便批量装配。
本案设置的辅助组件可有效起到帮助轮椅更平稳运行的效果；本案第二 导轨与第一导轨在同一平面上，分别与楼梯结合固定安装，辅助组件的下滚 轮组、上滚轮组和传动组件的齿轮都安装在固定箱体上，辅助着传动组件使 轮椅稳步爬楼；本发明结构简单，更适合产业应用和推广。
为能进一步了解本发明的技术内容、特点及功效，兹例举以下较佳实施 例，并配合附图详细"i兌明如下
图l是本发明整体结构装配示意图2是本发明中传动组件组装分解结构示意图3是本发明中齿轮部分组装分解结构示意图3a是本发明齿轮中活动齿的芯轴和齿套组装分解结构示意图4是本发明的齿轮中滚轴轮的结构示意图4a是本发明的齿轮中滚轴轮的侧视面结构示意图4b是图4a的A-A剖视结构示意图5是本发明中轨道结构示意图5a是图5的A-A剖视结构示意图5b是图5的B-B剖视结构示意图。
具体实施例方式
以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式
、特征及其功效，详细说明如后；为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的 描述，以免那些不必要的细节影响对本技术方案的描述。
如图1-5所示， 一种楼梯爬升轮椅的传动组件1，它包括传动齿轮和齿条，
IO传动，传动组件1借由固定箱体3固定安装，轮椅(未表示)也通过该固定 箱体固装，其中，与楼梯固装的轨道12上具有传动齿条。
'该具有传动齿条的轨道12是由齿条122和第一导轨121构成，齿条122 沿第一导轨121焊装；该第一导轨与楼梯固装，按楼梯的行程结构设置，构成 符合楼梯的直线和曲折行程的导轨；
所述第一导4i包括4旦不限于圆管型材的导轨；第一导轨横断面的直径b 设置为大于或等于齿轮的滚轴轮114的轴向长度d;此构造可有效加强附加齿 条的轨道之强度，当齿条与齿轮啮合时，第一导轨对齿条可起到更好的支撑 作用；
本设计更符合批量生产的需要，齿条、导轨都可作为通配的标准件型材， 从而更有效的减小制造成本，导轨按具体工程的楼梯结构截取，焊接出直线 和拐弯的导轨，按导轨的构造再截取齿条型材，导轨上焊装齿条就形成了符 合工程需要的各种直曲不同的轨道，由此可满足不同配置的工程需求；
齿轮11借由装配单元14通过主传动轴10安装在固定箱体3上，该齿轮 与第一导轨上的传动齿条成相互啮合的构造方式安装；
所述的装配单元14，具有可与固定箱体3固装的安装板141，该安装板 的下部设置齿轮安装部1411，该主传动轴10与齿轮11籍此安装部装配；安 装板的上部设置传动组压辊142,该传动组压辊成可触压到轨道12上缘的方 式安装；该压辊借由销轴1421成可绕销轴转动的方式安装；该压辊的长度c 大于或等于滚轴轮的轴向长度d，此设计可更有效的辅佐齿轮、齿条平稳啮合；
所述齿轮11由滚轴轮114和均布安装在该滚轴轮上的活动齿112组成， 参见图3、图3a,滚轴轮114设置等分的活动齿装配孔1141,用于安装活动 齿112,滚轴轮上相邻的装配孔之间的等分弧长a，相当于(相当于即等于或略大于或略小于)齿条的齿间中心距离a,由此构造形成活动齿之间的弧长相 当于齿条的齿间中心距离；
所述活动齿112由芯轴1122和齿套1121构成，芯轴固装在滚轴轮上，齿 套成可绕芯轴转动的方式套装在芯轴上，由此芯轴和齿套之间形成的间隙， 可以使得齿轮和齿条啮合传动时更柔和，可实现齿轮和齿条啮合时自动的微 微调整接触点；由此可有效提高轮椅传动运行的平稳度；
所述的齿套1121为腰鼓形状，其任意母线为外凸弧线，该齿套的外凸弧 线弧度为预设值，该预设弧度值可为32-38毫米，进一步可以是34-36毫米； 由此设置意图在于齿轮与齿条在运行时形成理论运行工作为点接触；从而
问题，达到提高传动运行的平稳性的技术目的；
齿条的宽度D与齿轮上的活动齿套的轴向长度H的比例设置为D: H不小 于1 : 1. 3;由此设置的传动齿条导轨不仅更适合承运轮椅的强度要求，而且 材料消耗更少；
进一步的措施是为加强轮椅运行的稳定性设置辅助组件2,该辅助组件借 由固定箱体3固装在与传动组件1相对应的位置，以使轮椅与固定箱体稳定 安装，即传动组件1位于固定箱体的上部，辅助组件就对应设在固定箱体的 下部；反之，传动组件位于固定箱体的下部，辅助组件就对应设在固定箱体 的上部，从而可辅助轮椅平稳运行；
辅助组件2由第二导轨22和下滚轮组23、上滚轮组24组成；该下滚轮 组和上滚轮组构成容第二导轨22经过的嵌口，其中，第二导轨22与第一导 轨构造可以相同，这样导轨型材统一标准，可有效降低制造成本；采用相同 构造的第二导轨与第 一导轨更易于控制设备对轮椅运行的稳定性进行操控；
所述下滚轮组23由两个构造相同的活动辊231组成，且该活动辊231成 可承托第二导轨的方式安装；上滚轮组由两个上压辊241、 241，组成，该上 滚轮组与第二导轨成可配合下滚轮组嵌住第二导轨的方式安装；其中上滚轮 组中具有一个三辊滚轮241,该三辊滚轮241由三个活套2411通过连接件2412
9成三角点位配置组装成三辊滚轮，此构造可进一步实现辅助组件在轮椅运行
时自动微微调整的功能，从而起到帮助轮椅更平稳运行的目的；
第二导轨与第一导轨在同一平面上，分别与楼梯结合固定安装，辅助组
件的下滚轮组、上滚轮组和传动组件的齿轮都安装在固定箱体上，齿轮、齿
条的啮合传动，使得辅助组件的下滚轮组和上滚轮组-陂动的滚动，辅助着传
动组件使轮椅稳步爬楼；
图中113为齿轮装配组件，1131是其中的螺钉； 所述的轮椅可以替换成车体或箱体等承载体，都附和本案的设计构思； 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上
同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1. 一种传动齿轮、齿条组，包括齿轮、齿条，其特征在于，所述齿轮(11)由滚轴轮(114)和活动齿(112)组成，该活动齿安装在所述滚轴轮上；所述活动齿由固装在滚轴轮上的芯轴(1122)和齿套(1121)构成，该齿套以可绕芯轴转动的方式装配。
2. 如权利要求1所述的传动齿轮、齿条组，其特征在于，所述的齿套为 腰鼓形状，其任意母线为具有预设弧度的外凸弧线。
3. 如权利要求1或2所述的传动齿轮、齿条组，其特征在于，相邻的活 动齿之间的弧长等于或略大于或略小于齿条的齿间中心距离。
4. 如权利要求3所述的传动齿轮、齿条组，其特征在于，所述齿套的外 凸弧线的预设弧度值为R32-R38毫米；所述活动齿(112 )均布安装在该滚轴 轮上，滚轴轮(114)设置等分的活动齿装配孔(1141)，该活动齿的芯轴和 齿套之间具有预设间隙量。
5. 如权利要求3所述的传动齿轮、齿条组，其特征在于，所述齿条的宽 度D与齿轮上的活动齿套的轴向长度H的比例为1:1.3;所述齿套的外凸弧 线的预设弧度值为R34-36毫米。
6. —种楼梯爬升4仑椅的传动组件，包括传动齿轮和齿条，其特征在于， 轨道(12)上具有传动齿条，该轨道可与楼梯固装；齿轮(ll)通过主传动 轴安装在固定箱体(3)上，并与轨道(12)上的传动齿条成相互啮合的构造 方式安装。
7. 如权利要求6所述的楼梯爬升轮椅的传动组件，其特征在于，齿轮(11) 借由装配单元(14)安装，所述的装配单元具有可与固定箱体固装的安装板(141),该安装板的下部设置可容主传动轴(10)与齿轮装配的齿轮安装部 (1411);安装板的上部设置可触压到轨道(12 )上缘的传动组压辊(142 ), 该压辊借由销轴(1421)安装，压辊成可绕销轴转动的方式装配。
8. 如权利要求7或6所述的楼梯爬升轮椅的传动组件，其特征在于，还 具有辅助組件(2)，该辅助组件借由固定箱体(3)固装在与传动组件(1)相对应的位置，该辅助组件由第二导轨(22)和下滚轮组(23)、上滚^^组 (24)组成；该下滚轮组和上滚轮组构成容第二导轨经过的嵌口。
9. 如权利要求8所述的楼梯爬升轮椅的传动组件，其特征在于，所述下 滚轮组(23)由两个第二导轨成可承托方式安装的活动辊(231)组成；上滚 轮组(24)由两个上压辊组成，该上滚轮组与第二导轨成可配合下滚轮组嵌 住第二导轨的方式安装形成嵌口；上滚轮组中具有一个三辊滚轮(241)，该 三辊滚轮由三个活套(2411)通过连接件(2412)成三角点位配置组装成三辊 滚轮。
10. 如权利要求9所述的楼梯爬升轮椅的传动组件，其特征在于，所述 齿轮(ll)由滚轴轮(114)和安装在该滚轴轮上的活动齿(112)组成；该活动齿 由固装在滚轴轮上的芯轴(1122)和套装在该芯轴上、可绕芯轴转动的齿套 (1121)构成；齿条(122)沿可与楼梯固装的第一导轨(121)固装，构成具有 传动齿条、符合楼梯的直线和曲折行程的的轨道；所述传动组压辊的长度c 大于或等于滚轴轮的轴向长度d;第一导轨横断面的最大直径设置为大于或等 于齿轮的滚轴轮(114)的轴向长度。
全文摘要
一种楼梯爬升轮椅的传动组件及其齿轮、齿条组，本发明属于楼梯爬升设备的传动构件，尤其是适用于沿倾斜轨道直线运行以及沿转向轨道曲线运行的轮椅传动组件。楼梯爬升轮椅的传动组件，包括传动齿轮和齿条，其中，可与楼梯固装的轨道上具有传动齿条；齿轮通过主传动轴安装在可安装轮椅的固定箱体上，并与轨道上的传动齿条成相互啮合的构造方式安装。其传动齿轮、齿条组中，齿轮由滚轴轮和安装在该滚轴轮上的活动齿组成；该活动齿由固装在滚轴轮上的芯轴和套装在该芯轴上、可绕芯轴转动的齿套构成。本案可有效提高轮椅传动运行的平稳度，可有效提高楼梯爬升轮椅的安全性。
文档编号B62B5/02GK101424327SQ20081015318
公开日2009年5月6日 申请日期2008年11月21日 优先权日2008年11月21日
发明者董双利 申请人:董双利