一种高跷式变形轮的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种购物车车轮，具体是一种高跷式变形轮。


背景技术：

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目前，市面上常见的购物车车轮通常采用轮式或星轮式车轮。轮式车轮在平地上具有运行速度快，转向灵活的特点，但是越障能力差，无法进行爬楼，当需要搬运重物上下楼梯时，只能采用人工搬运，费时费力，还容易发生安全事故；星轮式车轮无论是y型、十字型还是五星型，由于其星轮的轮距和深度固定，而楼梯台阶的高、宽尺寸不一，在爬行中容易出现错位打滑现象，而且国内目前的星型轮购物车并没有防滑制动功能，在上下楼梯时需要人力牵引以防止其下滑，对于人们来说，购物车一旦出现打滑，车身自重加上车内物品的重量将使购物车难以控制，存在很大的安全隐患。因此，需要设计一种既能够保证购物车在平地快速灵活移动、又能够安全爬楼的变形轮，以适合人们的日常使用。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种高跷式变形轮，该变形轮既能够采用轮式行进方式在平地上灵活移动，又能够调整为高跷式行进方式进行爬楼，具有结构简单，造价低廉，适应性强，安全可靠的特点。
[0004]
本实用新型提供的技术方案是：
[0005]
一种高跷式变形轮，其特征在于：该变形轮包括固定在车体上的电机、与电机的电机轴固定连接的丝杠、穿套在丝杠上并与丝杠配合传动的丝杠螺母、固定在丝杠末端的棘轮、铰接在轮毂上并与棘轮相配合的棘爪、均匀固定在轮毂外周并沿轮毂的径向方向伸展的若干导杆、与各导杆一一对应并可滑动地定位在导杆上的若干滑块、两端分别铰接在丝杠螺母与各滑块之间的若干支撑杆、一一对应地铰接在各滑块上的若干弧形轮腿、一端铰接在弧形轮腿上且另一端铰接在轮毂上的若干连接杆、与丝杠平行布置以止动轮毂的止动杆以及安装在车体上以驱动止动杆轴向运动的气缸；所述导杆、滑块、弧形轮腿、支撑杆和连接杆数量相同且一一对应；所述电机的电机轴、丝杠、丝杠螺母、棘轮和轮毂同轴布置；若干弧形轮腿首尾依次连接后形成与轮毂同轴的圆形车轮。
[0006]
所述弧形轮腿中部通过中间板铰接在滑块上。
[0007]
所述连接杆与弧形轮腿的铰接处位于弧形轮腿的端部。
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所述止动杆至轮毂中心的距离小于连接杆的长度，以保证止动杆顺利止动轮毂。
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本实用新型的工作原理如下：
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本实用新型中棘轮与丝杠固定连接，棘爪铰接在轮毂上，当电机驱动丝杠正转(即沿图2的逆时针方向转动)时，棘轮与棘爪配合卡紧，使丝杠与轮毂处于锁定状态，从而在电机的驱动下丝杠与轮毂一体转动；当电机驱动丝杠反转(即沿图2的顺时针方向转动)时，棘轮与棘爪松开，使丝杠与轮毂处于解锁状态，气缸伸长，驱动止动杆伸入至相邻的导杆之间，对导杆进行阻挡以限制轮毂转动，使丝杠与轮毂存在相对转动，同时丝杠螺母沿丝杠运
动，并带动滑块沿导杆运动，在连接杆的限位作用下，弧形轮腿绕中间杆与弧形轮腿的铰接轴进行摆动，实现弧形轮腿的轮式和高跷式变形。
[0011]
本实用新型的有益效果是：
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1)实用新型的变形轮可在轮式和高跷式两种形态之间相互转换，在平地上运动时，采用轮式行进方式；需要爬楼时，采用高跷式行进方式；该变形轮整体结构简单，适用性强，方便搬运重物上下楼梯，省时省力。
[0013]
2)本实用新型通过棘轮棘爪机构以及止动杆的设置，成功地解决了丝杠与轮毂的锁定和解锁问题，方便变形轮进行变形；另外，相邻两个弧形轮腿之间的角度和深度可由滑块沿导杆的运动行程进行调整，从而适应不同高度的楼梯，大大提高了变形轮的适用范围。
[0014]
3)本实用新型结构简单，易于控制，维护成本低，适用范围广，工作安全可靠，适合推广使用。
附图说明
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图1为本实用新型在高跷式状态下的立体结构示意图。
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图2为图1的俯视结构示意图。
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图3为本实用新型在轮式状态下的立体结构示意图。
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图4为本实用新型所述棘轮和棘爪的安装结构示意图。
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图5为图4的俯视结构示意图。
[0020]
图6为本实用新型的使用状态示意图。
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附图标记：
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1、电机；2、丝杠；3、丝杠螺母；4、棘轮；5、轮毂；6、棘爪；7、导杆；8、滑块；9、支撑杆；10、弧形轮腿；11、连接杆；12、止动杆；13、气缸；14、中间板；15、车体。
具体实施方式
[0023]
以下结合附图所示的实施例进一步说明。
[0024]
如图1至图6所示的高跷式变形轮，包括电机1、丝杠2、丝杠螺母3、棘轮4、轮毂5、棘爪6、若干导杆7、若干滑块8、若干支撑杆9、若干弧形轮腿10、若干连接杆11、止动杆12和气缸13。所述导杆、滑块、弧形轮腿、支撑杆和连接杆数量相同(本实施例中均为三个)且一一对应。所述电机的电机轴、丝杠、丝杠螺母、棘轮和轮毂同轴布置。
[0025]
所述电机固定在车体上，用于提供动力。所述丝杠与电机的电机轴固定连接，由电机驱使转动。所述丝杠螺母穿套在丝杠上并与丝杠配合传动。所述棘轮固定连接在丝杠末端。所述棘爪铰接在轮毂上并与棘轮相配合；本实用新型中，丝杠带动棘轮正转(即沿图2的逆时针方向转动，下同)时，棘轮与棘爪配合卡紧，实现丝杠与轮毂的锁定；丝杠带动棘轮反转(即沿图2的顺时针方向转动，下同)时，棘轮与棘爪松开，实现丝杠与轮毂的解锁。三根导杆均匀固定在轮毂外周，并且导杆沿轮毂的径向方向伸展。每根导杆上均可滑动地定位有一个所述滑块。三个支撑杆分别铰接在丝杠螺母和三个滑块之间。
[0026]
所述弧形轮腿呈弧形，三个弧形轮腿首尾依次连接后形成与轮毂同轴的圆形车轮；所述弧形轮腿的中部通过中间板14铰接在对应的滑块上；本实施例中，滑块底部固定有沿轮毂径向方向向外(即远离轮毂中心的方向)伸出的所述中间板；所述弧形轮腿的中部与
中间板铰接连接。所述连接杆一端铰接在弧形轮腿端部，另一端铰接在轮毂上；优选地，三个连接杆与轮毂的铰接轴均匀分布在轮毂外周。
[0027]
所述止动杆与丝杠平行布置，并且止动杆至轮毂中心的距离小于连接杆的长度，以保证止动杆伸入至相邻两导杆之间，限制轮毂的转动。所述气缸安装在车体上，用于驱动止动杆轴向运动。
[0028]
本实用新型的工作方式如下：
[0029]
当在平地上行进时，该变形轮采用轮式行进方式，电机正转，通过丝杠带动棘轮正转，棘轮与棘爪配合卡紧，使丝杠与轮毂处于锁定状态；在电机的驱动下，丝杠与轮毂一体转动，实现轮式行进。
[0030]
当需要爬楼时，该变形轮由轮式切换至高跷式，此时电机反转，通过丝杠带动棘轮反转，棘轮与棘爪松开，使丝杠与轮毂处于解锁状态；同时气缸驱动止动杆伸长至适当位置，对轮毂进行限位，以防止棘轮在反转过程中带动轮毂反转，保证丝杠与轮毂相对转动，使丝杠螺母沿丝杠向下(即图2中垂直纸面向内的方向)运动，支撑杆扩张，并带动滑块沿导杆向外运动，进而推动弧形轮腿绕连接杆与弧形轮腿的铰接轴向外摆动一定角度，完成弧形轮腿的变形。接着电机正转，棘轮与棘爪配合卡紧，使丝杠与轮毂处于锁定状态，在电机的带动下，丝杠与轮毂一体转动，实现高跷式行进。该工作方式下，可通过控制滑块在导杆上的运动行程，来调整相邻弧形轮腿之间的角度和深度，以便适应不同高度的楼梯。
[0031]
当变形轮需要从高跷式切换至轮式时，电机反转，通过丝杠带动棘轮反转，棘轮与棘爪松开，丝杠与轮毂处于解锁状态，同时气缸驱动止动杆伸长至适当位置，对轮毂进行限位，使丝杠螺母沿丝杠向上(即图2中垂直纸面向外的方向)运动，支撑杆收缩，并带动滑块沿导杆向内(即靠近轮毂中心的方向，下同)运动，进而带动弧形轮腿绕连接杆与弧形轮腿的铰接轴向内摆动一定角度，直至三个弧形轮腿组合成完整的圆形车轮。
[0032]
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

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