CN107638257A - 一种轮椅车的旋转模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮椅车的旋转模块，用于轮椅车的座椅相对轮椅车的车体转动，包括转轴、转动体、齿轮、基座和齿轮驱动单元，转轴上端固定在座椅底部，转动体和齿轮设置在转轴上，基座设置在车体上，基座上设有支承套；座椅通过转轴插接支承套且转轴上的转动体配置于支承套、转轴上的齿轮与齿轮驱动单元啮合，而可转动地连接于车体。轮椅车上的座椅与车体可通过插接方式进行结合和分离，以便轮椅车的运输和携带；轮椅车通过一次性与车体的插接，就实现了轮椅车与车体的机械连接和电连接，且机械连接是可转动的连接，由此可实现轮椅车通过座椅的转动来改变驱动形式，以适应不同的通过条件，大大增加了轮椅车的操作性；同时本发明采用一个型材结构的基座使轮椅车整体尺寸大大减小，结构紧凑，还使轮椅车生产的机加工量大大减少。

Description

一种轮椅车的旋转模块

技术领域

本发明涉及轮椅，具体涉及一种轮椅车的旋转模块。

背景技术

电动轮椅通常为后轮驱动，前轮为万向轮，这种设计的电动轮椅在复杂路面上的通过性能较差；受转弯半径的限制，现有轮椅在窄路面掉头困难。带旋转功能的轮椅已经可以克服上述问题，通过复杂路面时只需将座椅旋转180°，即可变成前轮驱动，可以增强复杂路面的通过性；在窄路面需要掉头时，只需旋转座椅即可实现，摆脱了转弯半径的限制。

但是，现有具有旋转功能的轮椅车，尤其是具有转动驱动功能的轮椅车其上座椅与车体之间通过较为复杂的机械连接而结合在一起，座椅与车体成为一个整体而不可分离，除非进行机械拆卸，由此不便携带，例如无法将现有电动轮椅车(或非折叠轮椅车)装进普通私家车的后备箱；也不便运输和维修，例如批量运输电动轮椅车时，因每台轮椅车占用空间大，将使运输成本提高，而采用零部件运输到底头安装，则将难以保证装配质量和效率；而维修一般要卸下座椅，由于座椅与车体之间连接复杂，拆卸和修复后的装配工作量大，使维修效率低。对于电动轮椅车而言除了上述的座椅与车体的机械连接难以分离外，还存在电连接难以分离和由于座椅旋转而使电信号线容易绞绕的问题。同时转的动驱动机构结构复杂，占用体积大，从而很难使具有多功能的轮椅车做到结构紧凑。此外，现有电动轮椅车还缺少对一旋转位置进行自动锁位和自动解除锁位的对应锁位和解锁机构。

发明内容

为了克服现有技术的不足，提高电动轮椅车的自动化、智能化和人性化，本发明旨在提供一种可以便捷拆分和组合的轮椅车旋转模块，以实现轮椅车的旋转并实现轮椅车的模块化结构，以方便轮椅车的携带、运输和维修。

本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：

一种轮椅车的旋转模块，用于轮椅车的座椅相对轮椅车的车体转动，包括转轴、转动体、齿轮、基座和齿轮驱动单元，所述转轴上端固定在座椅底部，转动体和齿轮设置在转轴上，基座设置在车体上，基座上设有支承套；座椅通过转轴插接支承套且转轴上的转动体配置于支承套、转轴上的齿轮与齿轮驱动单元啮合，而可转动地连接于车体。本发明使座椅与车体之间既可以快速转动连接，又可以快速拆分。将固定在座椅底部的转轴通过转轴下端的转动体与固定在轮椅车车体上的基座转动连接，实现座椅与车体的相对转动。而且，设有转动体的转轴可以很方便地从基座中插拔，在需要对轮椅车进行运输时将座椅部分和车体部分拆开置放，可节省放置空间，大大提高运输效率运输，也便于生活中的携带，例如通过座椅与车体拆分使之可容纳在汽车的后备箱中。

所述旋转模块还包括多芯插头和多芯插座，所述多芯插头和多芯插座分别连接有多路信号线，多芯插头或多芯插座与转轴同心地连接在转轴下端，对应的多芯插座或多芯插头与支承套同心地连接于支承套下方的基座上，多芯插头与多芯插座相互插接时，二者的多路信号线一一对应地电连接。由此即便在座椅与车体之间有信号线两者也可快速地进行连接或分离，且座椅与车体有相对转动也不会使信号线缠绕扭转。

所述齿轮驱动单元包括驱动电机、齿条、螺杆和螺母，所述齿条滑动设置在基座内并与转轴上的齿轮啮合，所述螺杆连接在水平设置的电机转轴上，螺母螺旋连接螺杆并与齿条连接。该齿轮驱动单元占有的高度空间很小，使座椅与车体可分离的可轮椅车整体结构紧凑。

所述基座设计为型材，该基座包括沿型材长度方向设置的上端板、容纳腔、定位筋板、导向筋、所述容纳腔设于所述上端板下方，定位筋板置于容纳腔内，导向筋设置在定位筋板下方，所述上端板上设有支承孔，容纳腔底面设有与支承孔同心插座套孔；所述支承套固定于支承孔且以定位筋板轴向定位，驱动电机置容纳腔中，所述齿条上设有与所述导向筋相适配的导向槽，并通过导向槽与导向筋的嵌合滑动设置于基座上，所述多芯插座或多芯插头设置在插座套孔中；进一步的，所述基座可摆动地设置在车体上。所述基座还包括沿型材长度方向设置的摆动轴和孔连接轴孔，所述摆动轴孔设于所述容纳腔下端，所述连接轴孔至少设于容纳腔上端的外侧一侧，摆动轴孔和连接轴孔中分别设有摆动轴和连接轴，摆动轴的两端设置在基座上，基座通过摆动轴可转动地设置在车体上，对应于连接轴孔一侧设有垂直贯通连接轴孔的连接槽口，用于推动基座摆动的驱动杆端部置于连接槽口，驱动杆通过连接轴铰接于基座。将基座设计为型材，可方便轮椅车的制作，大大减少机加工量；同时该基座型材通过巧妙的结构设计，即使将齿轮驱动单元使置于其内基座高度也不超过10公分，从而时轮椅车的结构紧凑；将基座可转动地设置在车体上，使其配合相应的水平传感元件能进行座椅保持水平位置时所需的调整，并可使座椅具有可摆动的逍遥功能。

所述基座还包括沿型材长度方向设置在容纳腔下端的两平面定位筋和摆动轴孔的下端的平面，该平面与定位筋共面。以上基座可以转动或固定的连接在基座上。

所述旋转模块还包括轴向限位机构，所述轴向限位机构包括弹性插拔销和设置在转轴圆周方向的环形凹槽，所述弹性插拔销可弹性移动地和设置在基座上，在座椅可转动地连接于车体后弹性插拔销一端部插入转轴上的环形凹槽中。该轴向限位机构可以用于限制座椅与底盘意外脱离，保证座椅与底盘可靠地连接。

所述转轴中心设有空腔，多芯插头或多芯插座分别通过对应的插头套或插座套连接在转轴中心的空腔内，对应的多路信号线通过转轴中心的空腔引出。因此转轴中心的空腔既便于信号线的引导，又便于转轴与多芯插头或多芯插座的连接。

所述多芯插头至少由插头本体和沿插头本体轴向排列且相互绝缘的多个第一电连接端子组成；所述多芯插座至少由插座本体和沿插座本体轴向排列且相互绝缘的多个第二电连接端子组成，多芯插头和多芯插座相互可转动地插接时，同一轴向位置上的第一电连接端子和第二电连接端子相互弹性压触地电连接。由此，本发明通过沿轴向排列的第一电连接端子与第二电连接端子的可插接且可转动的一一对应连接，来实现座椅与车体之间有信号线的电连接或电连接的分离。

所述旋转模块还包括用于锁定座椅于一转动位置上的周向锁定机构，以及用于对锁定于一转动位置上的座椅进行解锁的解锁机构；所述锁定机构包括转盘和弹性定位销，一弹性定位销可弹性上下移动地设置在基座上，转盘固定在座椅底部且在对应于弹性定位销的周向上设有至少两个销孔，在转盘上的销孔转动到弹性定位销上方时，弹性定位销弹性插入销孔，且上端部分伸出转盘上端面，使转盘固定；所述解锁机构包括转动设于转盘上方的解锁环和至少两解锁单元，解锁环下端面接近或贴合于转盘上端面，所述解锁单元设于解锁环对应于弹性定位销的周向方向上；每一解锁单元至少包括相对解锁环转动方向前后设置的推抵斜面和弹性压制销，推抵斜面沿转动方向由高至低斜置且低端交接于解锁环的一下端面；该下端面设有孔，弹性压制销设置在该孔中且下端在弹力作用下露出下端面；推抵斜面压制伸出转盘上端面的弹性定位销上端，直至弹性定位销移至解锁环的下端面下方，弹性压制销下压处于解锁环的下端面下方的弹性定位销，直至弹性定位销完全压出转盘。上述的锁定机构可以使座椅转动到弹性定位单元的位置时，保持座椅在该位置的状态，从而保证座椅在设定位置上的稳定性；同时通过改变座椅位置状态，来改变驱动形式，例如座椅锁定在周向角度为180°的两个位置上，可将原来的后驱改为前驱，这为轮椅车在行进过程中遇有通过条件差的状态，例如：遇有小的障碍或没有掉头的空间，都可通过座椅转动改变驱动方式来解决，大大方便轮椅车的驾驶操作；而解锁也十分方便，只要转动解锁环就可方便地解锁。所述弹性压制销优选碰珠，所述解锁单元均布在解锁环上，两个销孔相对转盘的旋转中心呈点对称设置。

所述解锁环一侧设有操纵解锁环转动的传动臂，所述转盘对应位置设有限位孔槽，传动臂穿过限位孔槽伸出转盘外；还包括操纵杆和操纵手柄，操纵杆的一端连接操纵手柄，另一端与伸出转盘外的传动臂连接，且操纵手柄位于座椅的右侧或左侧一侧。

所述解锁环的上端面设有沿周向分布的多个限位凸起，座椅底部设有相适配的限位凹槽，解锁环通过限位凸起配置于限位凹槽中而接近或贴合于转盘上端面旋转，且旋转中心与转盘的旋转中心同心。由此通过座椅底部的限位凹槽对解锁环上端面的限位凸起的运动制约，使解锁环完成圆周运动，从而使解锁环做转动的运动轨迹结构更加简约，方便制作。

所述限位凸起均布于所述解锁环的上端面的周向方向上。

所述限位凹槽由限位圆环壁和沿一圆周上分布的多个圆弧壁组成，且圆弧壁处于圆环壁内侧；圆弧壁的弧长大于两相邻圆弧壁间隔的弧长。限位凹槽由多个圆弧壁和处于内侧的圆环壁形成，便于制作。

所述解锁机构还包括多个使解锁环旋转回位的扭簧，该多个扭簧均布在解锁环内的一周向方向上，扭簧一端固定在座椅底部上，另一端穿过由两相邻圆弧壁间隔形成的空档触压于解锁环上的限位凸起。

解锁环上端设有使解锁环下端面接近或贴合于转盘上端面的多个弹性体，该多个弹性体设置在座椅底部。

每一所述圆弧壁外侧设有所述弹性体座，弹性体座中心设有孔，弹性体置于该孔中。弹性体压触解锁环，使解锁环下端面接近或贴合于转盘上端面。所述弹性体优选碰珠。

所述解锁机构还包括多个使解锁环旋转回位的扭簧，该多个扭簧均布在解锁环内的一周向方向上，扭簧一端固定在座椅底部上，另一端穿过由两相邻圆弧壁间隔形成的空档触压于解锁环上的限位凸起。用多个周向分布的扭簧来替代通常将一扭簧置于中心转动位置，一方面可大大减小扭簧尺寸(包括使用的钢丝尺寸)，使整个旋转模块沿转轴方向的尺寸尽量小，另一方面使解锁环回位时的受力更加均衡，从而使回位转动更加平稳。

所述弹性压制销为受压缩弹簧压制的碰珠。结构简单，便于实施。

所述解锁环一侧设有操纵解锁环转动的传动臂，所述转盘对应位置设有限位孔槽，传动臂穿过限位孔槽伸出转盘外。以便对解锁环转动进行操纵控制。

所述基座上设有用于放置弹性定位销的定位销座；所述弹性定位销由定位销、弹簧挡圈和弹簧组成，弹簧挡圈卡接在定位销上，弹簧设置在定位销座内并套接定位销，且自由端抵触于弹簧挡圈，使定位销回位。结构简单，便于实施。

所述齿轮驱动单元中的旋转电机的电源开关设置为接近开关，该接近开关设于所述定位销的下方，定位销完全压出转盘时，定位销的下端触发接近开关，驱动电机工作，转轴转动；定位销回位重新插入销孔，定位销的下端与接近开关分离，驱动电机停止工作，转轴停止转动。利用定位销的上下移动巧妙地对齿轮驱动单元中的旋转电机进行控制，可节省专门的控制单元。

所述转动体为圆锥滚子轴承转动体，该转动体包括连接在转轴上的轴承内圈、连接于轴承内圈的保持架和可支承在保持架上的圆锥滚子；所述支承套为圆锥滚子轴承的轴承外圈；座椅通过转轴插入轴承外圈且圆锥滚子轴承转动体配置于轴承外圈与车体转动连接。或所述转动体包括轴承和连接套，轴承通过轴承的内圈连接在转轴上，连接套连接于轴承外圈且廓形为非圆形；支承套内设有与连接套廓形相适配的内腔；座椅通过转轴插入支承套且连接套配置于支承套内腔与车体转动连接。利用圆锥滚子与轴承外圈的配合，大大减少转动阻力，并能承受一定的轴向力，使座椅的转动轻松。

所述转动体为圆柱形转动体或圆锥台形或半球形转动体，圆柱形转动体、圆锥台形和半球形转动体所对应支承套的内腔分别为与转动体相适配的设有可转动地配置于与对应转动体形状相适配的支承套内。

因此，本发明具有这样的有益效果：轮椅车上的座椅与车体可通过插接方式进行结合和分离，以便轮椅车的运输和携带；轮椅车通过一次性与车体的插接，就实现了轮椅车与车体的机械连接和电连接，且机械连接是可转动的连接，由此可实现轮椅车通过座椅的转动来改变驱动形式，以适应不同的通过条件，大大增加了轮椅车的操作性；同时本发明采用一个型材结构的基座使轮椅车整体尺寸大大减小，结构紧凑，还使轮椅车生产的机加工量大大减少。

附图说明

图1是实施例1给出的连接于座椅与车体之间的旋转模块结构示意图。

图2是图1所示旋转模块在座椅与车体分离时的结构示意图。

图3是是实施例2给出的连接于座椅与车体之间且具有多芯插头和多芯插座的旋转模的结构示意图。

图4是图3所示旋转模块使在座椅与车体分离时的结构示意图。

图5是多芯插头与多芯插座相互插接时的的结构示意图。

图6是图5中所示多芯插头的结构示意图。

图7是图5中所示多芯插座中的结构示意图。

图8是图7所示多芯插座的俯视图。

图9是实施例3给出的连接于座椅与车体之间且具有多芯插头和多芯插座的旋转模的结构示意图，其中多芯插座连接于转轴，多芯插连接于基座。

图10是图9所示旋转模中的多芯插头和多芯插座相互插接时的结构示意图。

图11是图10中所示多芯插座的结构示意图。

图12是图11所示多芯插座的仰视图。

图13是图10中所示多芯插头的结构示意图。

图14是实施例4给出的旋转模块剖视图(沿基座长度方向的剖视)。

图15是图14所示旋转模块的剖视图。

图16是实施例4中的齿轮驱动单元的三维结构示意图。

图17是转轴轴向锁定机构的结构示意图。

图18是基座型材结构的基座结构示意图。

图19是转动锁定机构及解锁机构对应于座椅及基座的位置关系图。

图20是转动锁定机构结构示意图。

图21弹性定位销结构示意图。

图22是转动锁定机构及解锁机构的位置关系图。

图23是解锁环的三维结构示意图。

图24是座椅底部的限位凹槽及限位圆环壁的结构示意图。

图25是图23所示解锁环的A-A剖视图。

图26是解锁环的工作原理示意图，其中：

图27是转盘、解锁环及扭簧的位置关系的三维示意图。

图28是定位销触发接近开关的示意图。

图29是定位销远离接近开关的示意图。

图30是另一种结构的转动体与支承套。

图31是圆柱形转动体及对应支承套的结构示意图。

图32是圆锥台形转动体及对应支承套的结构示意图。

图33是球面形转动体及对应支承套的结构示意图。

图中，1为座椅，2为车体，3为旋转模块，4为转轴，17为齿轮，18为齿条，19为驱动电机，191为螺母，192为螺杆，195为传动齿轮，196为步进电机，31为支承套，41为弹性插拔销，42为环形凹槽，45为插头套，46为插座套，5为基座，6为座椅底部转轴插孔，61为座椅底部固定锥套的螺孔，62为座椅底部固定转盘的螺孔，63为座椅底部固定扭簧的柱体，7为支承套，8为圆锥滚子轴承，9转动体，91为圆锥滚子轴承，92为连接套，921为平面，922为圆弧面，10为轴承外圈，11为锥套，111为锥套上的固定孔，12为下垫套，13为锁板，14为锁槽，141为挡板，20为转盘，201为转盘上的固定孔，21为定位销座，22为定位销，23为弹簧挡圈，24为压缩弹簧，25为销孔，26为转盘上与传动臂适配的限位槽孔，27为解锁环，271为解锁环的下端面，272为解锁环的上端面，273为放置碰珠的孔，28为解锁腔，29为碰珠，32为推抵斜面，321为上抵触面，33为限位凸起，34为传动臂，35为限位凹槽，351为限位圆环壁，352为圆弧壁，353为弹性压制销放置孔，36为扭簧，37为碰珠，51为上端板，510为定位平面，511为导向筋，512为侧容纳腔，513为平面定位筋，514为平面，54为摆动轴孔，55为连接轴孔，551为连接槽口，56为支承孔，561为孔，57为定位销座孔，59为插座套，592为腰形孔，15为多芯插头，151为插头本体，152为第一卡簧，153为第一电连接端子，154为绝缘环，155为引线孔，156为第一电连接线，157为轴向定位台阶面，158为第二卡簧，159为台阶面，16为多芯插座，161为插座本体，162为调节螺母，163为第二电连接端子，165为弹簧，166为第二电连接线，167为引线孔槽，168为插接孔，169为端子孔，196为接近开关。

具体实施方式

下面结合实施例和附图来进一步说明本发明。

实施例l

如图1、2所示，本发明的旋转模块3设置在轮椅车的座椅1与车体2之间，用于轮椅车上座椅1相对轮椅车的车体转动。该旋转模块3包括转轴4、转动体9、齿轮17、基座5、支承套31和齿轮驱动单元；转轴4上端固定在座椅的底部，转动体9和齿轮17设置在转轴4上，支承套31设置在基座5上。本实施例的转动体9为圆锥滚子轴承8内的转动体，由该轴承8中的轴承内圈(未画出)、连接于该轴承内圈的保持架(未画出)和支承在保持架上圆锥滚子(未画出)组成，轴承内圈连接在转轴4上，轴承外圈作为支承套31连接在基座5上，基座5连接在车体2上。本实施例的齿轮17是一锥齿轮，对应的齿轮驱动单元包括与齿轮17啮合的传动齿轮195和步进电机196，传动齿轮195是与齿轮17相适配的锥齿轮，该齿轮可转动地支承在基座5上并连接于步进电机196的转轴，步进电机196固定于车体2上。

当座椅1上的转轴4插入支承套(轴承外圈)31中且转轴上的转动体配置于支承套31，同时转轴上的齿轮17与齿轮驱动单元啮合，也就是圆锥滚子轴承8中圆锥滚子配置于支承套31中、齿轮17与齿轮驱动单元中的的传动齿轮195啮合，实现座椅1与车体2的可插拔地转动连接，在需要座椅与车体分离时，座椅通过转轴拔离基座，而与车体分离。

实施例2

本实施例基于实施例1的基础上做出的。实施例1可实现座椅与车体的机械分离，本实施例所对应的座椅与车体之间有多个信号线，座椅与车体分离时，多个信号线使得二者不能彻底的物理分离。因此本发明还设置了用于座椅1与车体2进行电连接或对该电连接进行分离的多芯插头15和多芯插座16。如图3，本实施例将多芯插头15与转轴4同心的连接在转轴4的下端，将多芯插座16同心的设置在支承套31(即轴承外圈)的下方，在座椅1通过转轴4插入轴承外圈且转轴4上的转动体9配置于轴承外圈时，转轴一端的多芯插头15与基座5上的多芯插座16相互插接，进行多路电信号传输的电连接；在座椅1拔离轴承外圈时，而与车体2进行所述电连接的分离，如图4。

为了便于与不同尺寸的多芯插头15连接，转轴4通过插头套45与多芯插头15连接。如图5并结合图3、4，转轴4为中心设有圆孔形空腔的结构，其下端设有与插头套45相适配的孔，多芯插头紧配于该插头套45中，并通过插头套45与转轴上述孔的配合同心的连接在转轴4的下端，且座椅上的电信号传输线均通过转轴中心的空腔引出。本实施例的多芯插头15与多芯插座16上分别设有沿轴向排列且相互绝缘的多个第一电连接端子153和多个第二电连接端子163，在多芯插头15和多芯插座16相互插接时，第二电连接端子弹性的压触在对应轴向位置的第一电连接端子上，进行两对应电连接端子间的电连接，以传输电信号。

如图6，上述的多芯插头15包括插头本体151、第一电连接端子153、绝缘环154和第一电连接线156，插头本体151是由绝缘材料制成的中空管，其管壁的一周向位置上设有多个沿轴向分布的引线孔155，引线孔155与其中心的中空腔相连；第一电连接端子153和绝缘环154分别为与所述中空管的外壁相适配的圆环，并分别由导电材料和绝缘材料制成，且第一电连接端子153的外径大于绝缘环154的外径；多个第一电连接端子153沿轴向套接在插头本体151上，并由绝缘环154间隔，每一第一电连接端子153置于对应引线孔155的轴向位置上，使与第一电连接端子153连接的电连接线一端与第一电连接端子153连接，另一端通过引线孔155引入插头本体151的中空腔，再由中空腔向外引出。

如图7、8，多芯插座16包括多芯插座本体161、第二电连接端子163、弹簧165、调节螺母162和第二电连接线166；第二电连接端子163一端为小直径端，另一端为大直径端，第二电连接线166连接在大直径端；多芯插座本体中心设有与第一电连接端子153的外径相适配的插接孔168，在多芯插座本体的一周向位置上设有多个沿轴向分布的端子孔169，该端子孔沿插接孔168的径向方向设置，并贯穿插接孔168的孔壁，该端子孔对应于插接孔168的内侧端的孔径大于第二电连接端子163的小直径端直径但小于大直径端的直径，外侧端的孔壁上设有内螺纹，调节螺母162通过旋接与该内螺纹而一端置于端子孔169中，调节螺母的中心设有孔，弹簧165一端抵于第二电连接端子163，一端抵于调节螺母162，在弹簧165的弹力作用下，第二电连接端子163向插接孔侧伸出而压触在对应的第一电连接端子153上，与该第一电连接端子153电连接，通过调节调节螺母162旋入深度来调节两电连接端子的相互抵紧程度，以保证较佳的电连接。一端连接于第二电连接端子大直径端的第二电连接线166，其另一端穿过弹簧165及调节螺母162中心处的孔而引出多芯插座16外。

多芯插座16呈圆管状，轴向定位在插座套59上并与之紧配合，多芯插座16通过插座套59固定在基座5上。插座套59侧壁的一周向位置上设有腰形孔592，该腰形孔与多芯插座16的端子孔169的周向位置相对应，调节螺母162从该腰形孔旋接于端子孔169，多芯插座16下端对应于端子孔169的周向位置上设有引线孔槽167，第二电连接线166由引线槽167从插座套59的中心孔引入多芯插座16。

上述的多芯插头15还包括第一卡簧152和第二卡簧158，插头本体151的管壁上还设有端子轴向定位台阶面157和对应的两个卡簧槽，最上端的第一电连接端子以端子轴向定位台阶面157进行轴向定位，接着绝缘环154和第一电连接端子153依次间隔地套设在插头本体151上，在对应于最下端的绝缘环154位置处的卡簧槽内设置卡簧152，对最下端的绝缘环154轴向位置进行限定，使所有的第一电连接端子153和绝缘环154被固定在插头本体151上。卡簧152相对转轴端部的一端设有倒角，倒角面更容易插入伸出插接孔168的第二电连接端子163的前端，将其压向端子孔内，以使多芯插头以便容易地插入多芯插座中。第二卡簧158设置在端子轴向定位台阶面157上方，用以卡接卡簧154，卡簧158用以对卡多芯插头15插入多芯插座16的相对位置进行定位，以保证第一电连接端子与第二电连接端子一一对应的电连接位置关系。

因此，在座椅通过转轴及转动体转动连接于车体时，多芯插头与多芯插座相互插接，二者的多路信号线一一对应地电连接，在座椅拔离车体时，上述的电连接分离，从而使座椅很方便地与车体进行机械和电连接。同时由于多芯插头和多芯插座之间可相对转动，由此还解决了由于座椅与车体之间的相对转动引起信号线缠绕的问题。

实施例3

如图9、10，本实施例与实施例2基本相同，也是在实施例1的的基础上做出的。与实施例2的不同之处是将多芯插座16通过插座套46同心的连接在转轴4的下端，多芯插头15通过插头套45设置在支承套31下方的基座5上，且与支承套31同心。支承套31与实施例2相同，都为轴承外圈。在座椅通过转轴4插入支撑套31且转轴上的转动体配置于轴承外圈时，转轴一端的多芯插座16与基座5上的多芯插头15相互插接，进行多路电信号传输的电连接；在座椅拔离座椅拔离轴承外圈10时，而与车体进行所述电连接的分离。

如图11、12，本实施例的多芯插座16的引线孔槽167设置在端子孔169的上方，第一电连接线166由引线槽167从插座套59的中心孔引出多芯插座16；如图13，多芯插头15紧配合在插头套45中，并通过插头套45定位安装在基座5上，且与支承套31同心，其它结构与实施例2相同，不再赘述。

如图13本实施例的多芯插头15与实施例2基本相同，不同之处仅在于，本实施例的多芯插头本体上设有台阶面159，以替代实施例2中的卡簧152，以对卡多芯插头15插入多芯插座16的相对位置进行定位，保证第一电连接端子与第二电连接端子一一对应的电连接位置关系。

实施例4

如图14、15所示，本实施例用于轮椅车上座椅1相对轮椅车的车体转动的旋转模块主要由转轴4、转动体9、齿轮17、基座5、支承套31、齿轮驱动单元和相互插接的多芯插头15和多芯插座16组成；转轴4上端固定在座椅(未画出)的底部，转动体9和齿轮17设置在转轴4上，支承套31设置在基座5上。转动体9为圆锥滚子轴承8内的转动体，由该轴承8中的轴承内圈(未画出)、连接于该轴承内圈的保持架(未画出)和支承在保持架上圆锥滚子(未画出)组成，轴承内圈连接在转轴上，轴承外圈作为支承套31连接在基座5上，基座5连接在车体2(未画出)上。用于座椅1与车体2上信号线进行电连接或对电连接进行分离的多芯插头15和多芯插座16分别通过对应的插头套45和插座套59固定连接在转轴4的下端和支承套31下端的基座上，且分别与转轴4和支承套31同心。由于本实施例所对应的信号线接入路数不多，采用耳机的插头和插座作为多芯插头15和多芯插座16的替代。转轴4与上述实施例3一样为中心设有圆孔形空腔的结构，多芯插头15通过插头套45固定在转轴4上，如图16，本实施例的齿轮17是一直齿轮，对应的齿轮驱动单元包括旋转电机19、齿条18、螺杆192和螺母191。

如图17，为限制座椅与车体意外脱离，本实施例的旋转模块还设置了轴向锁定机构，该轴向限位机构包括设置在转轴一圆周方向的环形凹槽42和弹性插入该环形凹槽的弹性插拔销41(可从市场上购得)，弹性插拔销41可弹性移动的设置在基座上。

如图18，基座5设计为型材结构，该基座型材包括沿型材长度方向设置的上端板51、容纳腔、定位筋板和导向筋511，容纳腔设于上端板51的下方，定位筋板至少具有平行于上端板的定位平面510，并将容纳腔内分隔为上下分布的上容纳腔和下容纳腔，一组与定位平面510垂直的导向筋511将下容纳腔分隔为中部的中间容纳腔和处于两侧的侧容纳腔512，一组导向筋由上下并列设置且相互有间距的两导向筋511组成，并分别由定位筋板的下端面和容纳腔的对应腔壁面延伸出。

进一步的，为了实现轮椅车的前后转动功能，将基座5可转动地设置在车体2上，由此在基座型材还设有沿基座型材长度方向设置的连接轴孔55和摆动轴孔54，连接轴孔55至少设于容纳腔上端外侧的一侧，摆动轴孔54设于所述容纳腔外侧的下端。

基座5根据设计的尺寸进行对基座型材进行截取，并在截取的基座型材的上端板51上加工支承孔56，支承套31固定于该支承孔56且以定位筋板作为轴向定位面。在定位平面510上加工可让转轴4上的齿轮4通过的孔561，并在中间容纳腔底部加工插座套孔(未画出)，这些孔都以支承孔为轴线加工出的贯通孔，插座套孔垂直交接于位于基座下端的摆动轴孔54，将摆动轴孔54分隔为两段，基座5通过分置于两段摆动轴孔54的两摆动轴转动连接于车体2上。插座套59设置在插座套孔中，多芯插座16固定于该插座套59中。在对应连接轴孔的侧边设置贯穿连接轴孔的连接槽口551，一控制基座5转动的驱动杆其端部置于该连接槽口551中，该驱动杆通过穿接于连接轴孔55的连接轴与基座5铰接。本实施例的驱动杆是一种电机的输出轴，该电机的输出轴可轴向移动(参见公开号为CN201520922383，名称为一种电机的中国专利)，该电机可摆动地设置在车体2上，通过输出轴的轴向移动推动座椅转动。使座椅的前后水平状态可调，例如结合一个水平传感器(陀螺仪)即使爬坡时，也可保持座椅的水平状态，还可通过输出轴的往复轴向移动使座椅前后摆动，具有逍遥功能。

驱动座椅转动的齿轮驱动单元也设置在基座5内，其中的旋转电机19置于一侧纳腔512中，齿条18上设有与导向筋511相适配的导向槽，并通过导向槽与导向筋的嵌合滑动设置于基座5上，螺杆192连接在水平设置的电机19的转轴上，螺母191螺旋连接螺杆并与齿条连接；电机19转动，通过螺杆192使螺母191轴向移动，带动齿条18运动，齿条啮合传动齿轮17，使转轴4旋转。在基座5的容纳腔外侧壁的M处及对应侧的导向筋511上的N处设有贯通的安装孔(参见图14)，一种市售的弹性插拔销41通过该安装孔设置可弹性移动地设置在基座5上，其内侧端插入转轴4上的环形凹槽42中。在座椅1要与车体2分离时，向外拉动插拔销41，其内侧端移出转轴4上的环形凹槽42，使座椅1能拔离车体；不再向外拉动插拔销41则在弹力作用下自动回位，插拔销41作用在转轴4的环形凹槽42中，使转轴的轴向位置被限定。

此外，上述基座5对应的型材还包括沿型材长度方向设置在容纳腔下端的两平面定位筋513，且还包括沿型材长度方向设置在摆动轴孔54的下端的平面514，该平面514与定位筋513平面共面，由此本实施例的基座5可用于不需要前后摆动功能轮椅车的基座，也就是基座5可通过至少两定位筋513，或定位筋513和摆动轴下端的平面514在连接支架上定位，并固定连接于连接支架而非转动连接于连接支架，如同实施例2。据此，该基座具有更好的通用性，适用于各种功能轮椅车的搭建需求。

将基座设计为型材，可方便轮椅车的制作，大大减少机加工量；同时该基座型材通过巧妙的结构设计，即使将齿轮驱动单元使置于其内基座高度也不超过10公分，从而时轮椅车的结构紧凑。

实施例5

本实施例是在上述各实施例的基础上，为了保证座椅在某一转动位置上相对于车体保持稳定，设置了锁定座椅于一转动位置上的锁定机构，以及对锁定于一位置上的座椅再次转动前进行解锁的解锁机构22，如图19。

如图20-21，锁定机构包括转盘20和弹性定位销2A，转盘20固定在座椅底部，销孔25有两个，设置在转盘20的同一圆周方向上，且相位差为180°，弹性定位销2A由压缩弹簧24、弹簧挡圈23和定位销22组成，弹簧挡圈23卡设于定位销22上部，压缩弹簧24套设定位销22且自由端通过抵触于弹簧挡圈23与定位销22连接，定位销22通过压缩弹簧24设置在定位销座21内，定位销座21固定在基座5上并处于转盘20下方且对应于销孔的一周向位置上，在转盘20上的销孔25转动到定位销22上方时，压缩弹簧向上的作用力使定位销22弹起插入销孔25且上端部分伸出转盘20上端面，使转盘20固定。

如图22-25所示，解锁机构包括转动设于转盘20上方且可相对转盘转动的解锁环27和两解锁单元(也可以设置更多个)，解锁环27下端面接近或贴合于转盘20上端面，两解锁单元均布在解锁环27对应于销孔25的圆周向方向上，每一解锁单元至少由相对解锁环27转动方向前后设置的推抵斜面32和可上下弹性移动的弹性压制销组成，形成二级解锁。推抵斜面32沿转动方向由高至低斜置且低端交接于解锁环27的一下端面，形成该下端面上方的一个解锁腔28，本实施例在推抵斜面32上端边还设置了上抵触面321，使解锁腔28成梯形体的空腔。弹性压制销采用碰珠29，设于解锁环27下端面271的孔273中，且下端在弹力作用下露出下端面。解锁过程如图26所示，解锁环27转动，其一解锁单元位置转动到相对定位销22位置，定位销22伸出转盘20上端面的上端部分于解锁腔28中，其上端首先抵触在上抵触面321上如图26A，接着定位销22上端部分触接斜面32如图26B，斜面32随解锁环27转动不断向下压触定位销22，直至定位销22移出解锁腔处于解锁环的下端面的下方如图26C，此时完成一级解锁；接着，在解锁环27上的碰珠29转动到销孔25位置，碰珠29压入销孔25并下压定位销22，如图26D，定位销22完全压出销孔25，转盘20可以转动，此时完成二级解锁。

本实施例设置了两个销孔25，在正常向前行驶时，座椅底部的转盘上一销孔25处于定位销22上方位置，使座椅在该前进位置上被定位，在座椅旋转180°对着后退方向时，另一销孔25处于定位销22上方位置，使座椅在该后退位置上被定位。这样可通过座椅180°旋转改变原有轮椅车的驱动方式，例如使原来后驱动变为前驱动方式，或使原来前驱动变为后驱动方式，可大大方便轮椅车的驾驶操作。销孔25不限于上述两位置设置，如若座椅需要旋转到其他位置，并需要在其旋转的位置上定位时，可以在转盘的对应位置上设置对应的销孔25，以使座椅转动到所需位置时所对应的销孔处于定位销22上方，被定位销22插入锁定。

如图27，解锁环27的转动通过手动驱动，为此在解锁环27一侧设置了用于传递驱动力的传动臂34，在转盘20一侧设有沿周向开设的限位槽孔26，传动臂34从该限位槽孔26伸出转盘20与对应的操纵杆(未画出)连接。

解锁环27的上端面设有四个限位凸起33，座椅底部设有与限位凸起33适配的用于限定解锁环27旋转路径的限位凹槽35(如图3所示)，解锁环27通过限位凸起33配置于限位凹槽35中而转动地连接在座椅底部，并接近或贴合于转盘上端面转动。如图3所示，本实施例的限位凹槽35由限位圆环壁351和沿一圆周上分布的四个圆弧壁352组成，圆弧壁352处于圆环壁351内侧，且圆弧壁352的弧长大于两相邻圆弧壁间隔的弧长。

为了保证解锁环27稳定地支承在转盘20上，且使解锁环27下端面接近或贴合于转盘20上端面，在解锁环27上端设置四个弹性压制销。本实施例的弹性压制销是设有弹簧的碰珠，四个碰珠分别设置在座椅底部对应的弹性压制销放置孔353中，本实施例的弹性压制销放置孔353设置在每一圆弧壁352外侧，如图23所示，碰珠下端露出弹性压制销放置孔353外弹性地压制在解锁环27上端一侧。

完成一次解锁后，解锁环27要回位至初始状态，本实施例采用四个扭簧36，，四个扭簧36均布在解锁环内，且套设在座椅底部的柱体63上，参见图23，每一扭簧一端固定于转盘，另一端穿过由两相邻圆弧壁间隔形成的空档触压于解锁环27上的限位凸起33。解锁环27在传动臂34的传动下转动并使扭簧产生扭转，在对传动臂34的传动结束后，在扭簧扭力作用下解锁环27要回位。

实施例6

本实施例是在上述实施例5的基础上对齿轮驱动单元中的旋转电机的开关设置的实施例。驱动电机的电源开关采用接近开关，将该接近开关196设于锁定机构中定位销22的下方，如图28，利用定位销22上下移动来触发或关闭接近开关。解锁时，先后受到推抵斜面32和弹性压制销272的向下推抵，被完全推出转盘的销孔25，定位销22处于最下端位置，该位置正好触发驱动电机的接近开关196，旋转电机开始工作，带动对应的齿轮驱动单元运动，从而传动转轴上的齿轮，使此刻不受定位销限定的转轴旋转；待转轴旋转180°后，转轴上的另一销孔正好处于定位销位置，定位销弹入该销孔中，定位销下端与接近开关分离，如图29，旋转电机停止工作。

实施例7

如图30，作为一种替代结构，上述各实施例中的转动体9可以由圆锥滚子轴承91和连接套92组成，圆锥滚子轴承91通过内圈固定在转轴上，连接套92固定在圆锥滚子轴承的外圈10上，连接套92的廓形为由圆弧面922和平面921组成的非圆形的星形状；支承套31内设有与该连接套廓形相适配的星形状内腔；在座椅通过转轴插入支承套31且连接套92配置于支承套31内腔时，连接套92相对支承套31无转动。座椅转动时，转轴及连接在转轴上的圆锥滚子轴承91的圆锥滚子相对轴承的外圈10、连接套92及支承套31转动，由此实现座椅与车体的转动连接。

实施例8

作为一种替代结构，转动体29还可以做成圆柱形实体块的转动体，如图31；或可以做成圆锥台形实体块的转动体，如图32；或可以做成球面形实体块的转动体，如图33。上述实体块的转动体可转动地支承在所对应支承套A内，对应支承套的内腔与支承于其中的转动体形状相适配。

本发明提供的旋转模块既可以实现座椅与轮椅车车体之间的可转动连接，便于使用者通过旋转座椅在前驱和后驱之间自由切换，提高轮椅车在复杂路面的通过性，又可以根据需要快速实现座椅与车体的分离和结合，增加了轮椅车的便携性。

Claims (21)

1.一种轮椅车的旋转模块，用于轮椅车的座椅相对轮椅车的车体转动，其特征在于：所述模块包括转轴、转动体、齿轮、基座和齿轮驱动单元，转轴上端固定在座椅底部，转动体和齿轮设置在转轴上，基座设置在车体上，基座上设有支承套；座椅通过转轴插接支承套且转轴上的转动体配置于支承套、转轴上的齿轮与齿轮驱动单元啮合，而可转动地连接于车体。

2.根据权利要求1所述的旋转模块，其特征在于：所述旋转模块还包括多芯插头和多芯插座，所述多芯插头和多芯插座分别连接有多路信号线，多芯插头或多芯插座与转轴同心地连接在转轴下端，对应的多芯插座或多芯插头与支承套同心地连接于支承套下方的基座上，多芯插头与多芯插座相互插接时，对应的多路信号线一一电连接。

3.根据权利要求2所述的旋转模块，其特征在于：所述齿轮驱动单元包括驱动电机、齿条、螺杆和螺母，所述齿条滑动设置在基座内并与转轴上的齿轮啮合，所述螺杆连接在电机转轴上，螺母螺旋连接螺杆并与齿条连接。

4.根据权利要求3所述的旋转模块，其特征在于：所述基座设计为型材，该基座包括沿型材长度方向设置的上端板、容纳腔、定位筋板、导向筋，所述容纳腔设于所述上端板下方，定位筋板置于容纳腔内，导向筋设置在定位筋板下方，所述上端板上设有支承孔，容纳腔底面设有与支承孔同心插座套孔；所述支承套固定于支承孔且以定位筋板轴向定位，驱动电机置容纳腔中，所述齿条上设有与所述导向筋相适配的导向槽，并通过导向槽与导向筋的嵌合滑动设置于基座上，所述多芯插座或多芯插头设置在插座套孔中。

5.根据权利要求4所述的旋转模块，其特征在于：所述旋转模块还包括轴向限位机构，该轴向限位机构包括弹性插拔销和设置在转轴圆周方向的环形凹槽，所述弹性插拔销可弹性移动地设置在基座上，弹性插拔销的一端部弹性地插入转轴的环形凹槽中，转轴的轴向移动被限定。

6.根据权利要求4所述的旋转模块，其特征在于：所述基座可摆动地设置在车体上。

7.根据权利要求5或6所述的旋转模块，其特征在于：所述基座还包括沿型材长度方向设置的摆动轴孔和连接轴孔，所述摆动轴孔设于所述容纳腔下端，所述连接轴孔至少设于容纳腔上端的外侧一侧，摆动轴孔和连接轴孔中分别设有摆动轴和连接轴，摆动轴的两端设置在基座上，基座通过摆动轴可转动地设置在车体上，对应于连接轴孔一侧设有垂直贯通连接轴孔的连接槽口，用于推动基座摆动的一驱动杆的端部置于连接槽口中，并通过置于连接轴孔中的连接轴与基座铰接；基座的容纳腔外侧壁及对应侧的导向筋上设有贯通的安装孔，弹性插拔销通过该安装孔设置在基座上。

8.根据权利要求7所述的旋转模块，其特征在于：所述基座还包括沿型材长度方向设置在容纳腔下端的两平面定位筋和摆动轴孔的下端的平面，该平面与定位筋共面。

9.根据权利要求2所述的旋转模块，其特征在于：所述转轴中心设有空腔，多芯插头或多芯插座分别通过对应的插头套或插座套连接在转轴中心的空腔内，对应的多路信号线通过转轴中心的空腔引出。

10.根据权利要求9所述的旋转模块，其特征在于：所述多芯插头至少由插头本体和沿插头本体轴向排列且相互绝缘的多个第一电连接端子组成；所述多芯插座至少由插座本体和沿插座本体轴向排列且相互绝缘的多个第二电连接端子组成，多芯插头和多芯插座相互可转动地插接时，同一轴向位置上的第一电连接端子和第二电连接端子相互弹性压触地电连接。

11.根据权利要求4所述的旋转模块，其特征在于：该旋转模块还包括用于锁定座椅于一转动位置上的周向锁定机构，以及用于对锁定于一转动位置上的座椅进行解锁的解锁机构；

所述周向锁定机构包括设于座椅底部并至少设有两个销孔的转盘和可弹性上下移动的弹性定位销，弹性定位销设置于基座上并处于销孔的转动路径上，在转盘上的销孔转动到弹性定位销位置，弹性定位销插入销孔，且上端部分伸出转盘上端面，使转盘固定；

所述解锁机构包括转动设于转盘上方的解锁环和至少两解锁单元，所述解锁环下端面接近或贴合于转盘上端面，所述解锁单元设于解锁环上且对应于弹性定位销的圆周方向上；每一解锁单元至少包括相对解锁环转动方向前后设置的推抵斜面和弹性压制销，推抵斜面沿转动方向由高至低斜置且低端交接于解锁环的一下端面，该下端面设有孔，弹性压制销设置在该孔中且下端可弹性移动地露出下端面。

12.根据权利要求11所述的旋转模块，其特征在于：所述解锁环的上端面设有沿周向分布的多个限位凸起，座椅底部设有相适配的限位凹槽，解锁环通过限位凸起配置于限位凹槽中而接近或贴合于转盘上端面旋转，且旋转中心与转盘的旋转中心同心。

13.根据权利要求12所述的旋转模块，其特征在于：所述限位凹槽由限位圆环壁和沿一圆周上分布的多个圆弧壁组成，且圆弧壁处于圆环壁内侧；圆弧壁的弧长大于两相邻圆弧壁间隔的弧长，每一圆弧壁外侧设有所述弹性压制销放置孔，放置孔中置有弹性压制销，弹性压制销压触解锁环，使解锁环下端面接近或贴合于转盘上端面。

14.根据权利要求13所述的旋转模块，其特征在于：所述解锁机构还包括多个使解锁环旋转回位的扭簧，该多个扭簧均布在解锁环内的一周向方向上，扭簧一端固定在座椅底部上，另一端穿过由两相邻圆弧壁间隔形成的空档触压于解锁环上的限位凸起。

15.根据权利要求13所述的旋转模块，其特征在于：所述弹性压制销为设有压缩弹簧的碰珠。

16.根据权利要求11所述的旋转模块，其特征在于：所述解锁环一侧设有操纵解锁环转动的传动臂，所述转盘对应位置设有限位孔槽，传动臂穿过限位孔槽伸出转盘外。

17.根据权利要求11所述的旋转模块，其特征在于：所述基座上设有用于放置弹性定位销的定位销座；所述弹性定位销由定位销、弹簧挡圈和弹簧组成，弹簧挡圈卡接在定位销上，弹簧设置在定位销座内并套接定位销，且自由端抵触于弹簧挡圈，使定位销回位。

18.根据权利要求17所述的旋转模块，其特征在于：所述齿轮驱动单元中的驱动电机的电源开关设置为接近开关，该接近开关设于所述定位销的下方，定位销完全压出转盘时，定位销的下端触发接近开关，驱动电机工作，转轴转动；定位销回位重新插入销孔，定位销的下端与接近开关分离，驱动电机停止工作，转轴停止转动。

19.根据权利要求1所述的旋转模块，其特征在于：所述转动体为圆锥滚子轴承转动体，该转动体包括连接在转轴上的轴承内圈、连接于轴承内圈的保持架和可支承在保持架上的圆锥滚子；所述支承套为圆锥滚子轴承的轴承外圈；座椅通过转轴插入轴承外圈且圆锥滚子轴承转动体配置于轴承外圈与车体转动连接。

20.根据权利要求1所述的旋转模块，其特征在于：所述转动体包括轴承和连接套，轴承通过轴承的内圈连接在转轴上，连接套连接于轴承外圈且廓形为非圆形；支承套内设有与连接套廓形相适配的内腔；座椅通过转轴插入支承套且连接套配置于支承套内腔与底盘转动连接。

21.根据权利要求1所述的旋转模块，其特征在于：所述转动体为圆柱形转动体或圆锥台形或半球形转动体，圆柱形转动体、圆锥台形和半球形转动体所对应支承套的内腔分别为与转动体相适配的设有可转动地配置于与对应转动体形状相适配的支承套内。