專利名稱：防傾倒機構(gòu)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可伸展的防傾倒機構(gòu)，特別是一種用于防止輪椅式車輛翻倒的可伸展的防傾倒機構(gòu)。
車輛，無論是用于運輸人的還是其他東西的車輛，都可能因為車輛的使用特性或者設計上的原因而喪失穩(wěn)定性，例如在設計中為了達到較高的靈活性而犧牲了固有的穩(wěn)定性。許多這一類的車輛特別容易傾倒，或者是由于碰撞，機械失效，突然轉(zhuǎn)彎，陡峭的傾斜，或者是由于遇到了機械不能適應的不規(guī)則的表面。實際上，任何乘人的車輛在遇到非常不規(guī)則的表面時，都可能傾倒。在這種情況下，車上的乘客必須得到很好的保護，以使乘客不致被摔在地上或其他堅硬的障礙物上。除非受到保護，如果相當重的車輛翻倒了，或者因為慣性的推動撞在堅固的障礙物上而朝天翻轉(zhuǎn)了，乘客還可能受到外傷或者被壓傷。為了保護車輛上的乘客不受到傷害，不使車輛受到損壞，必須防止車輛的傾倒。
為了防止在突然停頓或突然加速的情況下傾倒，曾經(jīng)在輪椅上采用過的一種方法是在前軸的前方或后軸的后方設置輥子或輪子。設置輥子或輪子的目的是，萬一車輛向前或向后傾倒時，它可以與地面接觸并滾動，從而能阻止車輛翻倒。但是，這種固定的向車輛框架前方延伸的輪子限制了車輛的機動性能，因為它減小了地面上的凈空并且限制了車輛越過不規(guī)則的地形和障礙的能力。如果車輛是輪椅，機動性能受到限制是特別不利的。在后軸的后方設置固定的輪子以阻止車輛向后傾倒，也會產(chǎn)生同樣的問題。
其他用于輪椅上用以防止向后傾倒的機構(gòu)有，安裝在后軸后方，在輪椅的底架下方的一對用彈簧拉緊的鉸接支承件上的輪子。
按照本發(fā)明的一個實施例，提供了一種車輛用的防止傾倒的機構(gòu)。這種防止傾倒的機構(gòu)有一根支柱，這根支柱安裝成能繞著一根軸線在收縮位置與伸展位置之間運動。在該支柱的一個端部安裝了一個輪子。上述防止傾倒的機構(gòu)還有一驅(qū)動上述支柱從收縮位置轉(zhuǎn)動到伸展位置的致動器。
按照本發(fā)明的另一個實施例，這種防止傾倒的機構(gòu)還有一種用于使輪子與地面接觸的接觸機構(gòu)。另外，這種防止傾倒的機構(gòu)還可以有一個用于檢測質(zhì)量中心繞地面接觸點的力矩的傳感器，和一個與上述傳感器連通，用于驅(qū)動上述致動器的控制器。上述傳感器可以是一個傾角計。用于使上述輪子與地面接觸的接觸機構(gòu)可以是一條裝在上述支柱內(nèi)部的一根套筒內(nèi)的臂。
本發(fā)明的防止傾倒的機構(gòu)的優(yōu)點是具有伸展出一個輪子以防止車輛翻倒的能力。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供一種防止傾倒的機構(gòu)，這種機構(gòu)在它收縮起來不伸展時，不影響車輛的機動靈活性能。本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點將在下文中說明。
下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。附圖中

圖1是一輛采用本發(fā)明的一種實施例的輪椅式車輛的側(cè)視圖，其中的兩個防止傾倒的機構(gòu)處于收縮的位置；圖2是圖1中的輪椅式車輛的側(cè)視圖，其中的一個防止傾倒的機構(gòu)處于部分向前伸展的位置；圖3是圖1中的輪椅式車輛的側(cè)視圖，其中的一個防止傾倒的機構(gòu)處于部分向前延伸和部分伸展的位置；圖4是圖1中的輪椅式車輛的側(cè)視圖，其中的一個防止傾倒的機構(gòu)處于完全向前延伸和完全伸展的位置；圖5是圖1中的輪椅式車輛的正視立體圖，其中的一個防止傾倒的機構(gòu)處于完全向前延伸和完全伸展的位置；圖6是圖1中的輪椅式車輛的側(cè)視圖，其中的一個防止傾倒的機構(gòu)處于部分向后延伸和部分伸展的位置；圖7是圖1中的輪椅式車輛的側(cè)視圖，其中的一個防止傾倒的機構(gòu)處于完全向后延伸和完全伸展的位置；圖8是一輛采用本發(fā)明的另一個實施例的輪椅式車輛的底視立體圖，其中一個防止傾倒的機構(gòu)處于部分伸展和部分向前延伸的位置。
請參閱圖1到圖4，圖中表示了一輛用標號10表示的輪椅式車輛的側(cè)視圖，它正處在逐漸向前傾倒的運動過程中。這種車輛的一個例子示于卡門等于1994年5月27日申請的美國專利申請No.08/250,693中。請詳細參見圖1，車輛10支承在一對橫向布置的輪子12上，這兩個輪子與地面接觸。屬于本發(fā)明的主題的防止傾倒的機構(gòu)具體體現(xiàn)在各向前的防止傾倒器(整體用標號6表示)，和向后的防止傾倒器(整體用標號8表示)。在這個優(yōu)選實施例中，在車輛10上面裝了兩個向前的防止傾倒器6和兩個向后的防止傾倒器8。在其他的可替代的實施例中，可以設置更多或更少的防止傾倒器。防止傾倒器6的支柱14和防止傾倒器8的支柱16都安裝在車輛10上，能夠繞著一根軸線向一個方向旋轉(zhuǎn)，該方向的一個矢量的分量與車輛運動方向平行。在這個優(yōu)選實施例中，防止傾倒器6的支柱14和防止傾倒器8的支柱16也都安裝在車輛10上，能夠繞著一根垂直于車輛運動方向的軸線旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的說明書和權利要求書的范圍內(nèi)，防止傾倒器6也可以完全在橫著車輛運動方向上工作。
圖1中，支柱14和16都處于收縮位置，既不向車輛10的前方延伸也不向車輛10的后方延伸。圖中所示的收縮位置基本上呈垂直狀態(tài)，這只是為了舉例，實際上，這個位置既可以向前傾斜，也可以向后傾斜。在該優(yōu)選實施例中，如果車輛10檢測到即將傾倒，而且這種傾倒不能借助于在車輛上采取的措施來挽救，支柱14就能由致動器22和24驅(qū)動而伸展出來。舉例說，致動器22和24可以利用儲存在彈簧(圖中未示出)內(nèi)的能量，也可以利用本技術領域中任何公知的手段使支柱14向?qū)⒁獌A倒的車輛10的前方轉(zhuǎn)動。對傾倒的檢測是由本技術領域中的公知的手段來完成的，例如檢測輪子12相對于車輛10的旋轉(zhuǎn)，或者借助于一個傾角計(圖中未示出)，或者用其他檢測質(zhì)量中心繞著地點13的力矩的傳感器?？刂破鳎缥⑻幚砥?，根據(jù)所監(jiān)測到的傾倒情形驅(qū)動致動器22或24，使支柱14或16伸展。輪子18和20都安裝在支柱14上，遠離致動器22和24，所以，當向前傾倒時，由輪子18在輪子12前方的一點上與地面接觸，當向后傾倒時，由輪子20在輪子1的后方的一點上與地面接觸。
請參閱圖2，圖中的車輛10處在向前傾倒的最初階段。隨著向前傾倒，致動器22已經(jīng)開始通過推動支柱14向前轉(zhuǎn)動而伸展支柱14。在圖3中，車輛進一步傾倒，支柱14也隨著進一步向前伸展。此外，一根可延伸的構(gòu)件30已經(jīng)由裝在支柱14內(nèi)的嚙合機構(gòu)(圖中未示出)使它從套筒32中伸出來?？裳由斓臉?gòu)件30從套筒32中伸出來可由該技術領域中用于使一個同心的構(gòu)件伸出來的任何公知手段來完成，例如可利用儲存在一個彈簧(圖中未示出)中的能量。可延伸的構(gòu)件30的伸出使得輪子18與地面接觸，結(jié)果，車輛10就能繼續(xù)向前滾動，而傾倒則被阻止了。在輪子18與地面接觸之后，支柱14可以繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動。如圖4所示，在這個優(yōu)選實施例中，有若干根可延伸的構(gòu)件30和34能依次伸出來。仍請參閱圖4，圖中的支柱14處于完全伸展的位置，但擋塊36阻止它繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動。另外，圖中的可延伸的構(gòu)件30、34都完全伸出來了，防止了車輛10的進一步傾倒。請參閱圖5，該正視圖表示圖中的支柱14處在完全伸展的位置，并且可延伸的構(gòu)件30和34也完全伸出來了。
請參閱圖6，圖中的車輛10正向后傾倒，此時，支柱16處于向后伸展的過程中，并且可延伸的構(gòu)件也伸出來，使輪子20與底面接觸，開始滾動。可延伸的構(gòu)件40伸出來使得輪子20與地面接觸，結(jié)果，車輛10就能夠繼續(xù)滾動，而傾倒則被阻止了。致動器24隨著車輛10的傾倒而動作的方式與圖1-5中所描述的支柱14的方式類似。在圖7中，支柱16完全伸展開來了，擋塊42阻止了它的進一步轉(zhuǎn)動。圖8表示本發(fā)明用于一輛輪椅式車輛的另一個實施例，并且指明了其中的支柱14、可延伸的構(gòu)件40和輪子20。
以上所描述的本發(fā)明的實施例只是為了舉例，對于本技術領域的技術人員來說，顯而易見還可以有許多變型和改進。但，所有這些變型和改進已經(jīng)都包含在本申請的權利要求書的范圍內(nèi)。
權利要求
1．一種用于具有一個地面接觸點和一個質(zhì)量中心的車輛的防止傾倒的機構(gòu)，該機構(gòu)包括(a)一根安裝成能讓它繞著一根軸線從一個收縮位置運動到一個伸展位置的支柱；(b)一個安裝在上述支柱一端的輪子；以及(c)一個用于使上述支柱從收縮位置轉(zhuǎn)動到伸展位置的致動器。
2．如權利要求1所述的防止傾倒的機構(gòu)，其特征在于，它還包括一個用于使上述輪子與地面接觸的嚙合機構(gòu)。
3．如權利要求1所述的防止傾倒的機構(gòu)，其特征在于，它還包括(a)一個用于檢測上述質(zhì)量中心繞與地面的接觸點的力矩的傳感器；以及(b)一個與上述傳感器連通，用于驅(qū)動上述致動器的控制器。
4．如權利要求2所述的防止傾倒的機構(gòu)，其特征在于，上述接觸機構(gòu)由連接在上述支柱上的可延伸的構(gòu)件所形成。
5．如權利要求2所述的防止傾倒的機構(gòu)，其特征在于，上述可延伸的構(gòu)件是一根容納在上述支柱的套筒內(nèi)的桿。
6．如權利要求3所述的防止傾倒的機構(gòu)，其特征在于，上述傳感器是一個傾角計。
全文摘要
一種用于車輛的防止傾倒的機構(gòu),這種機構(gòu)有一根能夠從收縮位置主動伸展出來的支柱,以便使得一個輪子與地面接觸,以阻止車輛的傾倒。
文檔編號A61G5/06GK1225004SQ97196386
公開日1999年8月4日 申請日期1997年7月14日 優(yōu)先權日1996年7月17日
發(fā)明者迪安·L·卡門, 羅伯特·安布羅杰, 克里斯托弗·C·朗根菲爾德, 斯坦利·B·史密斯三世 申請人:德卡產(chǎn)品有限公司