专利名称：传输机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传输机构。更具体地，本发明涉及一种适用于不同路面并可以越过各种障碍的传送机构。这样一种传输机构可用于许多不同的运输工具中。以下术语“运输工具”用于表示任何利用轮子或闭合履带进行运输的移动装置，包括小汽车，卡车，手推车，轮椅，用于特定场合的运载工具等。
目前公知有许多种传输机构。一个特例是轮子，其特征在于与路面接触最小，因此与在其上有运输工具行走的地面的摩擦力或阻力最小，另一个特例是链或带，与地面接触相对较大，因此具有较大的阻力。轮子适用于传输在基本硬的地面上，而链或带用于崎岖或松软的地面上，如泥地或雪地，或用于克服各种障碍。
一个运输工具的传输机构根据运输工具意欲经过的路面或表面类型而设计。但有时运输工具面临不同于其设计的地面，或必须克服各种障碍。例如，有时装有规则的空气越野橡胶轮胎的越野车具有一种例如当经过松软或泥泞路面的一个地区时可以对轮胎放气以增大表面阻力的设备。
轮椅通常设有一轮子，轮子或者由手动或者马达致动，可以使残疾人安全经过平地和硬地。但在轮椅经过各种障碍如侧板边、台阶等以及使轮椅经过不平的地面或雪地时就会有严重的问题。
本发明的目的是提供一种新颖的传输机构，它具有通用性，可以构造成在各种地面上传送一运输工具如轮椅，使其可以安全经过各种障碍等。
本发明提供一种用于传输承载组件的传输机构，所述传输机构包括一闭合柔性履带，在其一内侧由至少两个支撑辊子支撑，在其一第一位置一个支撑辊子在柔性履带与地面接触的一点上向履带施加一具有向下分量的力；偏置装置，偏置所述柔性履带处于一基本圆形的形状；以及一移动机构，连在至少一个所述支撑辊子上抵抗所述偏置装置相互移动支撑辊子处于一第二位置，其中支撑辊子迫使履带处于一其伸展部与地面接触而至少两个所述支撑辊子位于所述伸展部的两端上的状态中。
根据本发明一个实施例，传输机构由马达驱动，根据此实施例，至少一个支撑辊子连在一马达上，而柔性履带与所述至少两个支撑辊子配合将转动传给所述履带。
根据本发明一个优选实施例，传输机构是一种轮椅的传输机构。
承载组件可以例如是轮椅的座位，手推车的平台，运输工具的主体等。
但应注意到本发明不限于此实施例，这从下面可以看出。
根据本发明一个实施例，柔性履带由一种弹性材料制成，其中装有硬的和有弹性的加强钢丝，用于偏置柔性履带处于其基本圆形的形状。
根据本发明另一个实施例，柔性履带由一种弹性材料制成，其中带有从柔性履带内侧伸出的硬的径向突出物，每个突出物由弹性连接件与相连的突出物相连，用于偏置柔性履带处于其基本圆形的形状。此实施例的一履带由连续柔性体制成，或者可以包括多个彼此枢轴连接的部件。
根据本发明另一个实施例，所述至少两个支撑辊子的一第一辊子安装在一第一臂的一端上，而至少两个支撑辊子的一第二辊子安装在一相对于第一臂可移动的第二臂的一端上；从而在第一状态中所述支撑辊子位于限定圆形形状的一条线的相对端上，而在第二状态中所述两个支撑辊子在履带与地面接触的一位置上与履带接触。
承载组件可以直接连在一个或多个支撑辊子上。或者，支撑辊子由移动机构连在承载组件上。在后一种情况下，承载组件响应于柔性履带的位置和倾斜度相对于移动机构可以倾斜移动。
根据本发明一个实施例，承载组件包括一不论柔性履带的位置和倾斜度如何而将承载组件保持在一基本水平位置中的机构。
根据本发明另一个实施例，柔性履带包括两组相同的连杆，每个连杆具有一第一面，一第二面，一第一径向边，一第二径向边，一形成履带部分周边的周向边以及一内边；每组连杆设在一闭合路径中，每个连杆的第一径向边面对并相邻一相邻连杆的第二径向边，而一组连杆的第一面面对另一组连杆的第一面；一组连杆中的每一个在其由第一径向边和由周向边限定的一第一角上与另一组连杆中的一个的第一角枢轴连接，并在其由第二径向边和由内边限定的一第二角上与邻近所述一个连杆的另一组连杆中的一个的第二角枢轴相连；一偏置件偏置每个连杆相连相邻的连杆会聚。
根据本发明另一个实施例，柔性履带包括多个由连杆彼此连接的相同的部件；每个部件具有一形成履带部分周边的周向边，一内边和两个侧边，侧边为倾斜，这样当履带处于其圆形形状时，相邻部件的侧边彼此接触；部件以一种可滑动和转动的方式在由形成在周向边和侧边之间的角上连在连杆上；履带包括一个或多个向彼此偏置部件的偏置件。这种偏置件可以是一弹性板片或非弹性板片，它由手动张紧，以在部件上施加偏置力，使履带处于圆形形状。
根据本发明另一个实施例，一个支撑辊子安装在一第一弧形轨道上而另一个支撑辊子安装在与第一弧形轨道同轴的一第二弧形轨道上，所述弧形轨道彼此可以互相可滑动地移动，使各个支撑辊子在第一和第二位置之间移动。
根据本发明一进一步的方面，还提供了一种用于以上说明书中所述的传输机构中的履带。
下面参照附图结合下面特定的实施例以非限定的方式描述本发明，在附图中
图1示出安装在一手推车上的本发明第一实施例的一传输机构。
图2示出图1实施例的传输机构在遇到一障碍如一台阶时的情况。
图3和图4示出图1的实施例处于履带两种不同的状态中，其中履带有与地面接触的伸展部。
图5示出传输机构的另一个实施例，其中履带处于其圆形状态中，而机构有三个支撑辊子。
图6示出图5的传输机构处于一不同的状态中。
图7是本发明一履带的特殊实施例的侧视图，其中履带处于圆形状态。
图8是示出图7的履带实施例处于一具有与地面接触的伸展部的状态中。
图9是图7和图8实施例的履带处于图7状态中的一局部立体图。
图10是图9部分的一分解图。
图11是另一实施例的履带部分的一立体图。
图12是图11部分的一分解图。
图13是本发明另一实施例的履带处于一圆形状态中的侧视图。
图14示出图13的履带处于一不同的状态中。
图15示出图13和14实施例的履带处于图14状态中一部分。
图16是图15部分的一分解图。
图17是装有本发明一传输机构的一轮椅的立体图，其中传输机构处于一第一状态中。
图18示出图17的轮椅在爬一台阶时处于一第二位置中。
图19示出一摩托车在其后部装有本发明一传输机构。
图20示出图19的摩托车装有履带处于一不同的状态中，用于驶过不平的路面。
图21和22示出装有本发明的一传输机构的一四轮机动车分别处于对应于图19和20的状态中。
图23是装有传输机构另一实施例的一轮椅的一侧视图，其中履带处于其圆形状态。
图24示出图23的传输机构中履带处于其伸展部的状态中。
首先参照图1，示出了一运输工具100，在此具体实施例中为一手推车，它包括一承载组件102，组件102装有一控制手柄103和一根据本发明实施例的传输机构。从以下描述中可以理解，手推车只是可以装有本发明传输机构的运输工具的一个例子，其他例子是小汽车、卡车、轮椅、摩托车、升降车、铲雪车等。
传输机构104包括一由支撑辊子108和110支撑的闭合履带106，支撑辊子可转动地支撑在一伸缩臂112的相对端上，伸缩臂提供一将支撑辊子彼此推开的偏置力。臂112枢轴连接在一移动机构114上，移动机构114包括一枢轴连接在承载组件102上并可以由使用者有选择地绕枢轴108转动的移动臂116。履带106是柔性的，但具有将其偏置成其圆形形状的固有的偏置结构，如钢带或钢丝(未示出)，这同其中嵌有履带柔性材料的常规轮胎一样。另外，偏置结构可以是以下进一步描述以及许多其他结构中的任一个实施例。
在图1所示的移动机构的位置中，臂112具有一竖直位置，其中支撑辊子108在与履带与地面接触的最下部支承在履带上，而支撑辊子110在履带的最上部支承在履带上。在此位置中传输机构上的阻力最小，从而运输工具可以在地面上平滑滚动。
从图2中可见，履带106的柔性本质使其可以容易地克服障碍如一台阶120。当到达台阶处时，履带折弯成障碍表现的形状。最好致动移动机构114，这或者手动或者自动完成，要么绕枢轴118转动臂116，要么绕枢轴115转动臂112，分别进入在图2中由虚线表示的位置108′和110′中。在此位置中，支撑辊子110已位于台阶120顶上而支撑辊子108′处于一不会妨碍越过此障碍的一个位置中。
本领域普通技术人员可以理解移动机构可以设有马达帮助其在各个位置之间移动传输机构，这种马达可以例如是电动、液压或气动型，并可以连有公知的适当的致动和控制装置。
图3示出运输工具100处于一不同的传输机构104的状态中。在此状态中，臂116绕枢轴118转动90°，这样臂112为水平，从而支撑辊子108和110为水平，每个辊子都在与地面接触的一伸展部122的两端支承在履带106上。通过臂112的杆113的伸展，两个支撑辊子108和110将履带106偏置成图4所示的位置中成为一全履带状态。在此状态中，与地面的接触最大。尽管图1所示的状态对在硬地和平地传输很有用，但图3和4所示的状态适用于在不平或软路面上传输，以及适用于克服各种障碍如爬过或越过一级台阶等，这将在下面描述。
一传输工具130在图5中示出，为了图示原因为一手推车。此工具具有基本与图1实施例相同的承载组件102，但与其不同之处在于具有不同的传输机构132。在此情况下，传输机构132包括三个支撑辊子134、136和138。支撑辊子134位于一第一伸缩臂140的一端，而支撑辊子136位于一第二伸缩臂142的一端，这两个伸缩臂在144处枢轴连接到在移动臂148的一端146延伸的一枢轴上(在图6中清楚可见)，移动臂148与图1实施例的臂116相似并在150处枢轴连接到承载组件102上。支撑辊子138绕与轴144同轴的一轴152转动。
在图5所示的状态中，可以是与图1-4所示的实施例的履带106相似的履带154具有一圆形形状，并且每个支撑辊子134、136和138在其不同的位置上支承在履带154上，而支撑辊子138支承在履带154与地面接触的一个点上。运输工具130具有一移动机构使臂140和142彼此枢轴转动分别离开进入图6所示的一位置中，其中臂140和142基本在一直线上对齐，并且可以看出履带154处于一全履带位置中，相当大一部分履带与地面接触。此位置在行驶在松地上或越过台阶时很有用，在此情况下传输工具130还包括一将承载组件102保持在一基本水平位置中或者其他任何角度下的机构，或者使重心固定，而不管传输机构的角位置如何。可以理解普通技术人员对这种机构以及其结构和操作很熟悉。
图7示出本发明一实施例的柔性履带180。此实施例的履带由多个连杆182制成，而且使其成为一圆形形状的柔性和偏置力由以下方式施加即连杆彼此相连，这样在下面参照图9和图10介绍。图7所示的履带的状态相应于图5所示履带106的状态，支撑辊子184将履带支撑在其圆形形状中。但是这些支撑辊子可以移到图8所示的位置中，这相应于图6中的履带6的位置，其中大部分履带与地面接触。
为了更好地理解履带180的构成方式，可以参见图9和图10，其中分别示出了一部分履带188的组装图和分解图。
连杆设置成两组，分别为第一组190和第二组192。两组连杆相同。每个连杆具有一第一面194和一第二面196，两组连杆的第一面彼此面对。每个连杆还具有一第一径向边198和一第二径向边200，一个连杆的第一径向边面向并相邻于另一个连杆的第二径向边，而且还包括一周向边202和一内边204。
一组连杆中的每个连杆在其第一角上由枢轴销210连在第二组连杆的相应的角上，第一角由边198和202限定，枢轴销210在另一端由挡圈212固定。每个连杆还在由边200和204限定的其第二角上与另一组中的一连杆中的相应的角相连，另一组中的此连杆与所述连杆相邻，并在其另一角上枢轴连接，第二角上的连接由销214和挡圈216进行，它们分别可以与销210和挡圈212相同或不同。
在上述每个连杆的角上在第一面中形成圆凹槽220和222，由一槽224相连。还设有一带有两个端臂228和230的螺旋弹簧226，弹簧装在凹槽220和222中，与销210和214同轴，弹簧的臂228和230装在两个面对的连杆的槽224中。弹簧最好预紧，这样可以在与其相连的两个连杆上提供一偏置会聚力。相应地，履带受到偏置使连杆彼此接近，这在图9中可见，这样履带处于图7中所示的一圆形形状。
如图所示，每个上述的角具有一削圆和弧形的角边，以利于平滑的枢轴运动。
在图11和12示出与图7至10相似的一变化的实施例。这些实施例中主要的区别在于每个杆140不是具有一平面形状，而是具有一L形横截面形状，这样可以与一有槽的支撑辊子或两个彼此相连的支撑辊子协作，而且一外面142可以最好装有一橡胶摩擦或地面固定带。
可以从图12中看出与图7-11实施例的另一个差别。一些与图10中的元件相同且功能相同的元件相应地用相同的组带上标的数字表示。不同组190′和192′的连杆之间的连接方式使用一扭簧片240，扭簧片240插入孔242中并且其每一端由一连接件244承接，连接件紧装入孔中而不会转动。此簧片的扭转提供偏置力，使两个相对的连杆彼此相对转变。此布置方式比使用弹簧的一个优点在于它可以不需要拆卸履带而更换。
在图13至16中可以看见本发明另一个实施例的履带。此实施例的履带150具有多个在其周边角上由连杆154彼此相连的梯形部件152，每个部件限定一承接相邻连杆的相对角的销158的细长开口156。以此方式，每两个相邻的连杆可以改变彼此之间的距离和角度。
还设有一柔性张紧带160，张紧带160在部件152的内角上由一组销162固定并偏置在销162上。还设有一张紧带160的张紧机构，张紧机构或者可以是利用带的固有柔性，或者可以是一外部张紧结构，如一键166，键166转动张紧轮168，带160的一端绕在轮168上。带160的另一端例如牢固安装在一个销162上。
从图13中还可以看出，通过释放带160，履带可以从图13所示的其圆形状态形成为其图14所示的伸展状态。
在图17中示出一装有一传输机构182的轮椅180，图17所示的状态与图5中所示实施例的状态相似。同图15实施例的情况类似，传输机构可以处于一伸展状态，这在图18中可见，使轮椅可以较好地越过或爬过一级台阶，以及经过各种不平的路面。
在图19至21中示出两种不同类型的运输工具，一个是摩托车190而一个是越野车192，分别装有本发明的传输机构194和196，每一个传输机构都处于两个不同的状态，一个是履带的圆形状态(图18和图20)，而另一个是履带的伸展状态(图19和21)。
此外注意图23和24，其中示出了一轮椅250，通常包括一传输机构252和一承载组件254，在本申请中承载组件254为轮椅的座位。传输机构252包括一闭合履带256，由支撑辊子258、260和262支撑，这些辊子安装在一移动机构264上。
移动机构264包括一框架件265，框架件265通常具有一个圆的扇形的形状，在其周边件266上形成有一弧形轨道部268。辊子258可转动地安装在周边件266的一端上，而辊子260可转动地安装在扇形形状的框架265的弧顶上。一弧形轨道件270同轴安装并可滑动地承接在轨道部268中，辊子262可转动地安装在其一自由端上。座位254可移动地由扇形件266支撑，这在下面会很清楚。
在图23所示的位置中，弧形轨道件270完全承装在轨道部268中，从而履带256处于其圆形形状中，如结合前面实施例所述，从而辊子260在履带与地面接触的最下部支承在履带上。
在图24所示的位置中，弧形轨道部270随着框架件265的移动同步从弧形轨道部268中退出，顺时针绕辊子260的轴转动，从而辊子258和262与辊子260对齐，偏置履带256处于一全履带状态，其中与地面的接触最大并适于使轮椅在不平的地面上传输，并克服障碍，越过或爬过一级台阶。
此外可以注意到，框架件265在其后端装有一自由轮272，自由轮在图23的位置中与地面接触，而在图24的位置中从地面上抬起。还可以理解弧形轨道270相对于弧形部268的相互移动可以由一公知的电动机方便地进行。通常，本发明实施例的轮椅可以设有一保持座位处于一基本水平的位置或重心稳定的机构，而不论移动机构的位置和倾斜度如何，毫无疑问本领域技术人员对此可以理解。
权利要求
1.一种用于传输承载组件(102)的传输机构(104)，所述传输机构包括一闭合柔性履带(106)，在其一内侧由至少两个支撑辊子(108，110)支撑，在其一第一位置一个支撑辊子(108)在柔性履带(106)与地面接触的一点上向履带(106)施加一具有向下分量的力；偏置装置，偏置所述柔性履带(106)处于一基本圆形的形状；以及一移动机构(112)，连在至少一个所述支撑辊子上抵抗所述偏置装置相互移动支撑辊子处于一第二位置，其中支撑辊子迫使履带处于一其伸展部(122)与地面接触而至少两个所述支撑辊子位于所述伸展部的两端上。
2.如权利要求1所述的传输机构，其特征在于，至少一个支撑辊子连在一马达上，而柔性履带与所述至少两个支撑辊子配合将转动传给所述履带。
3.如权利要求1所述的传输机构，其特征在于，柔性履带(106)由一种弹性材料制成，其中装有硬的和有弹性的加强钢丝，用于偏置柔性履带处于其基本圆形的形状。
4.如权利要求1至3中任一项所述的传输机构，其特征在于，柔性履带(106)由一种弹性材料制成，其中带有从柔性履带内侧伸出的硬的径向突出物，每个突出物由弹性连接件与相连的突出物相连，用于偏置柔性履带处于其基本圆形的形状。
5.如权利要求4所述的传输机构，其特征在于，履带(180)包括多个彼此枢轴连接的部件(182)。
6.如权利要求1所述的传输机构，其特征在于，所述至少两个支撑辊子的一第一辊子(134)安装在一第一臂(140)的一端上，而至少两个支撑辊子的一第二辊子(136)安装在一相对于第一臂(140)可移动的第二臂(142)的一端上；从而在第一状态中所述支撑辊子(134，136)位于限定圆形形状的一条线的相对端上，而在第二状态中所述两个支撑辊子(134，136)在履带与地面接触的一位置上与履带接触。
7.如权利要求1所述的传输机构，其特征在于，支撑辊子由移动机构(132，252)连在承载组件上。
8.如权利要求7所述的传输机构，其特征在于，承载组件(254)响应于柔性履带(256)的位置和倾斜度相对于移动机构(264)可以倾斜移动。
9.如权利要求1所述的传输机构，其特征在于，承载组件(254)包括一不论柔性履带的位置和倾斜度如何而将承载组件保持在一基本水平位置中的机构(264)。
10.一种包括如权利要求1所述的传输机构(252)的轮椅(250)，其中承载组件是一座位(254)。
11.如权利要求1所述的传输机构，用于一负载传输装置或运输工具。
12.如权利要求1所述的传输机构，其特征在于，柔性履带(180)包括两组相同的连杆(190，192)，每个连杆具有一第一面(194)，一第二面(196)，一第一径向边(198)，一第二径向边(200)，一形成履带部分周边的周向边(202)以及一内边(204)；每组连杆设在一闭合路径中，每个连杆的第一径向边(198′)面对并相邻一相邻连杆的第二径向边(200)，而一组连杆的第一面(194)面对另一组连杆的第一面(194′)；一组连杆中的每一个在其由第一径向边(198)和由周向边限定的一第一角上与另一组连杆中的一个的第一角枢轴连接，并在其由第二径向边(200)和由内边限定的一第二角上与邻近所述一个连杆的另一组连杆中的一个的第二角枢轴相连；一偏置件(226)偏置每个连杆相连相邻的连杆会聚。
13.如权利要求1所述的传输机构，其特征在于，柔性履带(150)包括多个由连杆(154)彼此连接的相同的部件(152)；每个部件具有一形成履带部分周边的周向边，一内边和两个侧边，侧边为倾斜，这样当履带处于其圆形形状时，相邻部件的侧边彼此接触；部件以一种可滑动和转动的方式在由形成在周向边和侧边之间的角上连在连杆上；履带包括一个或多个向彼此偏置部件(152)的偏置件(160)。
14.如权利要求1所述的传输机构，其特征在于，一个支撑辊子(258)安装在一第一弧形轨道(266)上而另一个支撑辊子(262)安装在与第一弧形轨道(266)同轴的一第二弧形轨道(270)上，所述弧形轨道彼此可以互相可滑动地移动，使各个支撑辊子在第一和第二位置之间移动。
15.一种使用上述任一项权利要求的传输机构的履带。
全文摘要
一种用于传输承载组件(102)的传输机构(104),所述传输机构包括:一闭合柔性履带(106),在其一内侧由至少两个支撑辊子(108,110)支承,在其一第一位置一个支撑辊子(108)在柔性履带(106)与地面接触的一点上向履带(106)施加一具有向下分量的力;偏置装置,偏置所述柔性履带(106)处于一基本圆形的形状;以及一移动机构(112),连在至少一个所述支撑辊子抵抗所述偏置装置相互移动支撑辊子处于一第二位置,其中支撑辊子迫使履带处于一其伸展部(122)与地面接触而至少两个所述支撑辊子位于所述伸展部的两端上。
文档编号B62D55/075GK1278220SQ98810726
公开日2000年12月27日 申请日期1998年10月22日 优先权日1997年10月29日
发明者吉尔·米凯利, 阿维谢伊·诺沃普朗斯金 申请人:加利莱奥移动仪器有限公司