CN1698563A - 四轮转向电动代步车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有四轮转向机构的电动轮椅车，在车子底盘框架的后部横档和前部直档上设置有前、后叉动装置，由各自叉动摇臂间相连的前后连杆确保同步动作，并由各自的叉动板同步控制相应车轮的偏转动作，使四个轮子同时具有受控转向的功能，只要在结构上保证每个轮子的最佳偏转角度范围，从而找出由该四轮轴线相交点决定的最小转弯半径，推断出本发明的电动轮椅车进入纯滚动状态、实现轻松转弯的最小活动范围，根据理论计算和实践证明，在车子底盘框架前后轴距和左右宽度相同的前提条件下，与现有技术的二轮转向车相比，其最小转弯半径可缩短30％左右，因而方便于在较小活动范围内的转向，可成为残疾人或老年人在室内、室外均可使用的代步车。

Description

四轮转向电动代步车

技术领域，

本发明涉及一种电动轮椅车，特别是一种带有四轮转向机构、便于在较小活动范围内随意转向的电动代步车。

背景技术

现有的电动轮椅车通常在底盘上设置有三个轮子或四个轮子，其中具有转向功能的仅有一个或二个轮子。按常知，车子只有在转向轮的轴线与其他无转向功能的轮子的轴线相交于一点上时，轮子才能处于纯滚动状态，这时地面对车轮的摩擦力最小，才能非常轻松地转弯，而该相交点与最近车轮之间的轴线距离，即定义为转弯半径。显然，对于只有一个转向轮的车子，其转弯半径相对于设置有二个转向轮车子的转弯半径要小一些，但稳定性相对差些；而对于设置有二个转向轮的车子来讲，车子进入纯滚动状态的前提条件是二个转向轮的轴线相交点正好位于其它二个非转向轮的固定轴线上，其转弯半径即为该点与最近的非转向轮间的轴线距离，比只有一个转向轮的车子的转弯半径相对要大些，如果用于室内，由于转弯半径不够小，比较容易发生转弯时碰撞的情况。

发明内容

本发明的目的是要提供一种控制方便、能在较小范围内轻松转弯、既适于室外使用、又适于室内使用的新颖轮椅车。

本发明是这样实现的：设置一套四轮转向机构，使车子底盘上的四个轮子均具有受控转向的功能，并从结构上确保每个轮子的最佳偏转角度范围，从而找出由该四个轮子轴线相交点决定的最小转弯半径，由此推断采用本发明的车子进入纯滚动状态、实现轻松转弯的最小活动范围，从而得出能否用于室内代步的深刻含义。

基于上述构思，由于四个轮子均参予转向行列，由四根轴线汇交于一点形成的转弯半径与由二个转向轮子的轴线和二个非转向轮的一根固定轴线汇集相交形成的转弯半径相比较，在前后轴距和宽度相同的前提条件下，可缩短30％左右。实际试验证明，只要合理地设计和设置四轮转向操纵机构和叉动***，便可使电动轮椅车成为残疾人或老年人在室内、室外均可使用的代步工具，因而具有很明显的技术先进性和很强的实用性。

附图说明

图1是本发明现有技术的转向机理示意图；

图2是本发明的轮子工作于最大偏转角度时的转向机理示意图；

图3是本发明的轮子工作于1/2偏转角度时的转向机理示意图；

图4是本发明的轮子工作于无偏转角度时的各构件位置示意图；

图5是本发明的底盘基本结构示意图；

图6是本发明的后叉动装置结构示意图；

图7是本发明的前叉动装置结构示意图。

图中：

1.左后轮        2.右后轮       3.后左横拉杆       4.后叉动板

5.后右横拉杆    6.左摇臂       7.右摇臂           8.左前轮

9.右前轮        10.底盘框架    11.前左横拉杆      12.前叉动板

13.前右横拉杆   14.左梯形臂    15.右梯形臂        16.前后连杆

17.后左转向节   18.后右转向节  19.前左转向节      20.前右转向节

21.后叉动装置   22.前叉动装置  23.操纵钢索        24.钢索定位支架

25.叉动盘       26.含油轴承    27.后叉动器基座    28.后叉动器竖轴

29.后叉动摇臂   30.轴套        31.底座            32.螺钉

33.平键         34.挡圈        35.滚珠            36.平键

37.小轴销       38.平键        39.关节球头销      40.平垫圈

41.前叉动器竖轴 42.含油轴承    43.前叉动摇臂      44.钢索终端套圈

45.底座轴套     46.螺母        47.小轴销

具体实施方式

图1给示了本发明所涉及的现有技术，左后轮1和右后轮2为转向轮，在左后轮1和右后轮2之间设置有后左横拉杆3、后叉动板4和后右横拉杆5；后左横拉杆3的一端与左后轮1上的左摇臂6活动相连，另一端与后叉动板4活动相连；后右横拉杆5的一端与右后轮2上的右摇臂7活动相连，另一端与后叉动板4活动相连；左后轮1和右后轮2的偏转动作分别通过后左横拉杆3和后右横拉杆5受控于后叉动板4，它们轴线的相交点“0”的位置可随左后轮1和右后轮2各自偏转角度的变化而变化；左前轮8和右前轮9为非转向轮，它们的轴线为一固定直线；只有当左后轮1和右后轮2的轴线相交点位于左前轮8和右前轮9的轴线上时，车子才可进入纯滚动状态，轻松转弯。根据理论计算和实践证明，左后轮1和右后轮2的可偏转角度与车子底盘框架10的宽度、长度有关，在图示状态下，左后轮1的最大偏转角度为25度，右后轮2的最大偏转角度为41度，由此产生的最短转弯半径为47.5厘米左右。

图2给示了本发明四轮转向轮椅车采用与图1中的底盘框架10，即前后轴间距、左右轮间距均相同情况下最大偏转角度时的转向机理，由于左后轮1和右后轮2、左前轮8和右前轮9四个轮子均参予转向动作，各自轴线的汇交点“0”可自然地向前偏移，明显有利于缩短转弯半径。在左前轮8和右前轮9之间设置有前左横拉杆11、前叉动板12和前右横拉杆13；前左横拉杆11的一端与左前轮8上的左梯形臂14活动相连，另一端与前叉动板12活动相连，前右横拉杆13的一端与右前轮9上的右梯形臂15活动相连，另一端与前叉动板12活动相连；在与前叉动板12和后叉动板4各自钢性相连的构件之间设置有前后连杆16。工作时，由后叉动板4通过前后连杆16带动前叉动板12同步动作、又通过与之反相连的后左横拉杆3、后右横拉杆5、前左横拉杆11和前右横拉杆13同步操纵控制左后轮1、右后轮2、左前轮8和右前轮9偏转。根据理论计算和实践证明，在保持左后轮1和右后轮2最大偏转角度的基础上，左前轮8的最大偏转角度为7度，右前轮9的最大偏转角度为11度，其最短转弯半径为32.5厘米左右。比同等条件下的现有技术缩短了30％左右。

图3给示了各轮子工作于1/2最大偏转角度时的转向机理示意图，它们的轴线仍能汇交于一点“0”上，说明在该角度偏转范围内，车轮均可处于纯滚动状态，无数个“0”点可形成一条纯滚动轨迹线。

图4是本发明的轮子工作于无偏转角度时的各构件位置示意图，在车子直行状态下，左后轮1、右后轮2与底盘框架10呈轴向平行状态。后左横拉杆3、后右横拉杆5、与底盘框架10呈轴向垂直状态。

在图5、图6和图7中，在本发明的四轮转向电动代步车的底盘框架10上还设置有后左右转向节17和18、前左右转向节19和20、后叉动装置21、前叉动装置22、操纵钢索23、钢索定位支架24、钢索叉动盘25及钢索终端套圈44。其中：左摇臂6、右摇臂7、左梯形臂14和右梯形臂15分别通过后左右转向节17和18、前左右转向节19和20与左后轮1、右后轮2、左前轮8和右前轮9活动装配相连。

后叉动装置21设置在底盘框架10的后部横档1/2处，主要由后叉动器基座27、后叉动器竖轴28、后叉动摇臂29、叉动盘25、轴套30、底座31和后叉动板4组成，底座31固定设置在底盘框架10的后部横档1/2处，其外表面上设置有下陷半圆槽，后叉动器竖轴28通过轴套30、底座31活动设置在底盘框架10的后部横档上，其伸出于直档上部轴上套装设置有后叉动器基座27、叉动盘25及后叉动板4，叉动盘25和后叉动板4通过螺钉32固定装配于叉动器基座27上，并由平键33和挡圈34加以固定限位，在后叉动板4上设置有供活动限位安装设置后左横拉杆3的一端和后右横拉杆5的一端用的关节球头销39，后叉动器基座27的下部表面上设置有内陷半圆槽，在其与底座31外表面上的下陷半圆槽之间镶嵌设置有一圈滚珠35，在后叉动器竖轴28伸出于横档的下部轴端上，通过平键36紧配有后叉动摇臂28，在后叉动摇臂28的端部上设置有一小孔，孔内镶嵌设置有含油轴承26，由小轴销37串过含油轴承26及前后连杆16一端的小孔加以限位装配。

前叉动装置22安装设置在底盘框架10的前部直档上，主要由前叉动器竖轴41、前叉动板12、前叉动器底座轴套45和前叉动摇臂43组成，前叉动器竖轴41通过底座轴套45活动设置在底盘框架10的前部直档上，其伸出于直档的上端部上通过平键33和螺母46及垫圈41固定套装设置有前叉动板12，前叉动板12上设置有供活动安装前左横拉杆11和前右横拉杆13用的关节球头销39，其伸出于直档的下端部上通过平键38限位固定设置有前叉动摇臂43，在前叉动摇臂43端部位置上设置有一小孔，其内部镶嵌设置有含油轴承42，由小轴销47串过含油轴承42及前后连杆16另一端的小孔加以限位装配。

工作时，由手控方向盘通过操纵钢索23带动叉动盘25转动，同时带动与之呈钢性装配的后叉动板4左右转动，从而通过带动与之活动相连的后左横拉杆3和后右横拉杆5左右移位，并通过与之活动相连的左摇臂6、右摇臂7、后左转向节17、后右转向节18带动左后轮1、右后轮2左右偏转，同时后叉动器竖轴28也同步发生转动，从而在驱使后叉动摇臂偏转的同时带动前后连杆16前后移动，带动前叉动装置22上的前叉动摇臂43偏转，同时驱使前叉动器竖轴41转动、前叉动板12偏转，带动与之相连的前左横拉杆11和前右横拉杆13、及左梯形臂14、右梯形臂15、前左转向节19、前右转向节20带动左前轮8和右前轮9同步左右偏转，当左后轮1、右后轮2、左前轮8和右前轮9四轮轴线相交一点时，车子处于纯滚动状态，便可轻松转弯。由于四个轮子可按设计的最小理论转弯半径作同步偏转动作，便于在较小的活动范围内自由转弯，成为室内外均可使用的实用型代步车。

Claims (3)

1.一种电动轮椅车，其特征在于左后轮(1)、右后轮(2)、左前轮(8)和右前轮(9)均能同时受控偏转，参预转向动作，有效缩短车子的最小转弯半径。

2.根据权利要求1所述的电动轮椅车，其特征在于所述的最小转弯半径在轴距和宽度相同的底盘框架条件下，与现有技术二轮转向车相比至少可缩短30％。

3.一种电动轮椅车，包含有底盘框架(10)、左后轮(1)、右后轮(2)、左前轮(8)、右前轮(9)、后左横拉杆(3)、后右横拉杆(5)、左摇臂(6)、右摇臂(7)和后叉动装置(21)，其特征在于：

a.后叉动装置(21)设置在底盘框架(10)的后部横档1/2处，主要由后叉动器基座(27)、后叉动器竖轴(28)、后叉动摇臂(29)、叉动盘(25)、轴套(30)、底座(31)和后叉动板(4)组成，底座(31)固定设置在底盘框架(10)的后部横档1/2处，其外表面上设置有下陷半圆槽，后叉动器竖轴(28)通过轴套(30)、底座(31)活动设置在底盘框架(10)的后部横档上，其伸出于横档上部的轴上套装设置有后叉动器基座(27)、叉动盘(25)及后叉动板(4)，叉动盘(25)和后叉动板(4)通过螺钉(32)固定装配于叉动器基座(27)上，并由平键(33)和挡圈(34)加以固定限位，在后叉动板(4)上设置有关节球头销(39)，后叉动器基座(27)的下部表面上设置有内陷半圆槽，在其与底座(31)外表面上的下陷半圆槽之间镶嵌设置有一圈滚珠(35)，在后叉动器竖轴(28)伸出于横档的下部轴端上，通过平键(36)紧配有后叉动摇臂(28)，在后叉动摇臂(28)的端部上设置有一小孔，孔内镶嵌设置有含油轴承(26)，由小轴销(37)串过含油轴承(26)及前后连杆(16)一端的小孔加以限位装配；

b.在左前轮(8)和右前轮(9)之间设置有前左横拉杆(11)、前叉动板(12)和前右横拉杆(13)，前左横拉杆(11)的一端与设置在左前轮(8)上的左梯形臂(14)活动相连，另一端与前叉动板(12)活动相连，前右横拉杆(13)的一端与设置在右前轮(9)上的右梯形臂(15)活动相连，另一端与前叉动板(12)活动相连；

c.在底盘框架(10)的前部直档上安装设置有主要由前叉动器竖轴(41)、前叉动板(12)、前叉动器底座轴套(45)和前叉动摇臂(43)组成的前叉动装置(22)，前叉动器竖轴(41)通过底座轴套(45)活动设置在底盘框架(10)的前部直档上，在其伸出于直档的上部轴端上通过平键(33)和螺母(46)及垫圈(41)固定套装设置有前叉动板(12)，前叉动板(12)上设置有关节球头销(39)，其伸出于直档的下端部上通过平键(38)限位固定设置有前叉动摇臂(43)，在前叉动摇臂(43)端部位置上设置有一小孔，其内部镶嵌设置有含油轴承(42)，由小轴销(47)串过含油轴承(42)及前后连杆(16)另一端的小孔加以限位装配。

Images