專利名稱：電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)輪椅技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對(duì)于有行走障礙的人都需要使用輪椅作為代步工具。目前全世界約有6. 5億殘障人，他們需要全社會(huì)予以更多的關(guān)注。老年人到一定年紀(jì)腿腳不便，也需要輪椅。我國(guó)現(xiàn)在的老年人已經(jīng)占到全世界老人的22%，全亞洲的14%。去年年底我國(guó)65歲以上的老年人口統(tǒng)計(jì)數(shù)已達(dá)I. 67億，據(jù)世界衛(wèi)生組織的預(yù)測(cè)，2020年全球老年人口將達(dá)到6. 9億。在人數(shù)達(dá)十幾億的老年人和殘障人士中，即使僅有20%使用電動(dòng)輪椅，輪椅的市場(chǎng)空間也是極大。電動(dòng)輪椅因有電機(jī)作為動(dòng)力，省力，易操作，快而穩(wěn)，已被廣泛使用。電動(dòng)輪椅的傳動(dòng)系統(tǒng)是其核心部件?！鹘y(tǒng)的電動(dòng)輪椅車所米用的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、大部份均為有刷直流電機(jī)與蝸輪減速器輸出軸成90°夾角驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，但是傳動(dòng)效率低。眾所周知，蝸輪減速器屬摩擦傳動(dòng)，其傳動(dòng)效率是很低的，加工精度達(dá)最高級(jí)的蝸桿付傳動(dòng)效率也小于65%。這種驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)大量能量消耗在摩擦傳動(dòng)的阻力上，克服摩擦傳動(dòng)的阻力產(chǎn)生大量的熱，不得不增加散熱結(jié)構(gòu)，以使阻力所產(chǎn)生的熱量盡快散發(fā)。另外有刷直流電機(jī)的傳動(dòng)效率和使用壽命同樣是較低的。碳刷與轉(zhuǎn)子的摩擦、壓觸阻力等因素均使有刷直流電機(jī)的能耗加大，傳動(dòng)效率降低。由于傳統(tǒng)電動(dòng)輪椅動(dòng)力驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的總體效率低，只得加大電機(jī)功率。目前一輛普通電動(dòng)輪椅的電機(jī)功率高達(dá)600瓦。從理論上計(jì)算；采用制造技術(shù)要求合符工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的輪椅車底盤(pán)，其負(fù)載為90kg，車輛自重< 45kg，車輛從停止?fàn)顟B(tài)啟動(dòng)時(shí)，其輸出扭矩只需約12牛頓/米。當(dāng)使用36v直流電源驅(qū)動(dòng)一臺(tái)功率310W的直流電機(jī)，如果傳動(dòng)效率為80%左右，即可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。按此理論數(shù)據(jù)，目前市場(chǎng)上的電動(dòng)輪椅的普遍能耗都超標(biāo)30 40%，其資源的浪費(fèi)是驚人的，而且這也增加了輪椅使用者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在當(dāng)今節(jié)能、環(huán)保低碳的大潮下，電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)需要改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，采用無(wú)刷直流電機(jī)和行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，顯著提高傳動(dòng)效率。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括直流電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述直流電機(jī)固定安裝于輪椅車架，直流電機(jī)與控制機(jī)構(gòu)連接，控制機(jī)構(gòu)具有電機(jī)電流調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)所接的控制裝置的信號(hào)，調(diào)節(jié)電機(jī)供電電流，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。電機(jī)輸出軸連接兩級(jí)行星齒輪組，減速后的行星齒輪組的輸出軸與輪椅的驅(qū)動(dòng)輪的輪轂連接。電機(jī)輸出軸上固定輸出齒輪，一級(jí)星架的內(nèi)側(cè)面上的三個(gè)一級(jí)行星齒輪軸上各安裝有一個(gè)一級(jí)行星齒輪，齒環(huán)有與一級(jí)行星齒輪相配合的內(nèi)齒、固定安裝于傳動(dòng)外殼內(nèi)，傳動(dòng)外殼與輪椅車架固定連接。三個(gè)一級(jí)行星齒輪與電機(jī)的輸出齒輪相哨合、同時(shí)與齒環(huán)的內(nèi)齒相嚙合；一級(jí)星架的外側(cè)面上有中心軸齒輪，二級(jí)星架的內(nèi)側(cè)面上的三個(gè)二級(jí)行星齒輪軸上各安裝有一個(gè)二級(jí)行星齒輪，三個(gè)二級(jí)行星齒輪與一級(jí)星架的中心軸齒輪相嚙合、同時(shí)與齒環(huán)的內(nèi)齒相嚙合；二級(jí)星架的外側(cè)面中心為鍵軸，即本行星齒輪組的輸出軸，與輪椅驅(qū)動(dòng)輪的輪轂連接。所述直流電機(jī)為無(wú)刷直流電機(jī)。行星齒輪組的輸出軸經(jīng)離合器與輪椅驅(qū)動(dòng)輪的輪轂連接。離合器為軸套，其內(nèi)環(huán)面的鍵槽與鍵軸相配合，二者為動(dòng)配合，離合器的外端面有凸齒，與輪轂內(nèi)端面上的凹槽相配合，離合器外環(huán)面上為環(huán)形卡槽，撥叉為倒Y形，其上為撥桿，底端接2個(gè)撥爪，撥爪卡在離合器的環(huán)形卡槽內(nèi)，當(dāng)撥桿擺動(dòng)，撥叉撥動(dòng)離合器在鍵軸上滑動(dòng)，當(dāng)離合器外移、其凸齒與輪轂凹槽嚙合，電機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)行星齒輪組減速后帶動(dòng)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)，撥叉撥動(dòng)離合器內(nèi)移、脫離輪轂，輪椅驅(qū)動(dòng)輪與電機(jī)分離，可用手動(dòng)。撥叉的撥桿上端與轉(zhuǎn)軸相接，轉(zhuǎn)軸為水平、且處于與鍵軸垂直的面上，可轉(zhuǎn)動(dòng)地固 定于輪椅車架，轉(zhuǎn)軸一端安裝有離合手柄，轉(zhuǎn)動(dòng)離合手柄，轉(zhuǎn)軸同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其所接的撥叉擺動(dòng)。為保證鍵軸的穩(wěn)定，鍵軸軸端經(jīng)輪轂軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于輪轂，鍵軸軸端有限位卡槽，限位卡卡嵌于限位卡槽內(nèi)，進(jìn)行軸向限位。鍵軸上還至少有I個(gè)軸承，安裝于傳動(dòng)外殼或輪椅車架。本實(shí)用新型電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為1、采用行星齒輪傳動(dòng)，減速比大，且效率達(dá)95%以上，大大高于蝸輪減速器的傳動(dòng)效率，采用本傳動(dòng)系統(tǒng)普通電動(dòng)輪椅所用電機(jī)的功率可減少1/3以上，節(jié)能效果明顯，且降低了成本；2、體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利于優(yōu)化輪椅整體結(jié)構(gòu)，減輕輪椅自重；3、承載能力大，工作平穩(wěn)，易于操作，便于殘障人士使用。

圖I為本電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例整體外觀立體示意圖；圖2為本電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例與輪轂連接面的示意圖；圖3為圖2的A-A向剖視圖；圖4為本電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例與后輪連接示意圖；圖5為圖4的B-B向剖視圖；圖6為本電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例各部件分解裝配示意圖。圖內(nèi)標(biāo)號(hào)為I、電機(jī)，2、行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，21、鍵軸，211、鍵軸軸承，22、二級(jí)星架，23、二級(jí)行星齒輪，24、齒環(huán)，25、一級(jí)星架，26、一級(jí)行星齒輪，3、撥叉，31、轉(zhuǎn)軸，32、離合手柄，
4、輪椅車架，41、護(hù)罩，5、離合器，6、后輪，61、輪轂，611、輪轂軸承，612、限位卡。
具體實(shí)施方式
本電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例外觀如圖1、2和4所示，包括直流電機(jī)I和行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2，所述直流電機(jī)I為無(wú)刷直流電機(jī)，固定安裝于輪椅車架4，直流電機(jī)I與控制機(jī)構(gòu)連接，控制機(jī)構(gòu)具有調(diào)節(jié)電機(jī)供電電流，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的電機(jī)電流調(diào)節(jié)模塊。電機(jī)輸出軸連接兩級(jí)行星齒輪組，減速后的行星齒輪組的輸出軸與輪椅的后輪轂61連接。如圖3、5和6所示，電機(jī)輸出軸上固定輸出齒輪，一級(jí)星架25的內(nèi)側(cè)面上的三個(gè)一級(jí)行星齒輪軸上各安裝有一個(gè)一級(jí)行星齒輪26，齒環(huán)24有與一級(jí)行星齒輪26相配合的內(nèi)齒、固定安裝于傳動(dòng)外殼41內(nèi)，傳動(dòng)外殼41與輪椅車架4固定連接。三個(gè)一級(jí)行星齒輪26與電機(jī)的輸出齒輪相卩齒合、同時(shí)與齒環(huán)24的內(nèi)齒相卩齒合；一級(jí)星架25的外側(cè)面上有中心軸齒輪，二級(jí)星架22的內(nèi)側(cè)面上的三個(gè)二級(jí)行星齒輪軸上各安裝有一個(gè)二級(jí)行星齒輪23，三個(gè)二級(jí)行星齒輪23與一級(jí)星架25的中心軸齒輪相嚙合、同時(shí)與齒環(huán)24的內(nèi)齒相嚙合；二級(jí)星架的22外側(cè)面中心為鍵軸21，即本行星齒輪組的輸出軸。本例輪椅驅(qū)動(dòng)輪為后輪6，行星齒輪組的鍵軸21經(jīng)離合器5與后輪6的輪轂61連接。離合器5為軸套，其內(nèi)環(huán)面的鍵槽與鍵軸21相配合，二者為動(dòng)配合，離合器5的外端面有凸齒，與輪轂61內(nèi)端面上的凹槽相配合，離合器5外環(huán)面上為環(huán)形卡槽，撥叉3為倒Y形，其上為撥桿，底端接2個(gè)撥爪，撥爪卡在離合器5的環(huán)形卡槽內(nèi)，當(dāng)撥叉3擺動(dòng)，其撥爪 撥動(dòng)離合器5在鍵軸21上滑動(dòng)，當(dāng)離合器5外移、其凸齒與輪轂61凹槽嚙合，電機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)行星齒輪組減速后帶動(dòng)輪轂61轉(zhuǎn)動(dòng)，撥叉3撥動(dòng)離合器5內(nèi)移、脫離輪轂61，輪椅驅(qū)動(dòng)輪與電機(jī)分離，可用手動(dòng)。撥叉3的撥桿上端與轉(zhuǎn)軸31相接，轉(zhuǎn)軸31為水平、且處于與鍵軸21垂直的面上，可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定于輪椅車架4，轉(zhuǎn)軸31 —端安裝有離合手柄32，轉(zhuǎn)動(dòng)離合手柄32，轉(zhuǎn)軸31同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其所接的撥叉3擺動(dòng)。鍵軸21軸端經(jīng)輪轂軸承611安裝于輪轂61。在輪轂軸承611外側(cè)，鍵軸21軸端有限位卡槽，限位卡612卡嵌于限位卡槽內(nèi)。鍵軸21中部經(jīng)2個(gè)軸承211安裝于傳動(dòng)外殼41。上述實(shí)施例，僅為對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明的具體個(gè)例，本實(shí)用新型并非限定于此。凡在本實(shí)用新型的公開(kāi)的范圍之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，包括直流電機(jī)(I)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)，所述直流電機(jī)(I)固定安裝于輪椅車架(4)，電機(jī)與控制機(jī)構(gòu)連接，控制機(jī)構(gòu)具有調(diào)節(jié)電機(jī)供電電流、控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的電機(jī)電流調(diào)節(jié)模塊，其特征在于 所述電機(jī)輸出軸連接兩級(jí)行星齒輪組，減速后的行星齒輪組的輸出軸與輪椅的驅(qū)動(dòng)輪的輪轂(61)連接； 電機(jī)輸出軸上固定輸出齒輪，一級(jí)星架(25)的內(nèi)側(cè)面上的三個(gè)一級(jí)行星齒輪軸上各安裝有一個(gè)一級(jí)行星齒輪(26)，齒環(huán)(24)有與一級(jí)行星齒輪(26)相配合的內(nèi)齒、固定安裝于傳動(dòng)外殼(41)內(nèi)，三個(gè)一級(jí)行星齒輪(26)與電機(jī)的輸出齒輪相哨合、同時(shí)與齒環(huán)(24)的內(nèi)齒相嚙合；一級(jí)星架(25)的外側(cè)面上有中心軸齒輪，二級(jí)星架(22)的內(nèi)側(cè)面上的三個(gè)二級(jí)行星齒輪軸上各安裝有一個(gè)二級(jí)行星齒輪(23)，三個(gè)二級(jí)行星齒輪(23)與一級(jí)星架(25)的中心軸齒輪相嚙合、同時(shí)與齒環(huán)(24)的內(nèi)齒相嚙合；二級(jí)星架的(22)外側(cè)面中心為鍵軸(21),即本行星齒輪組的輸出軸； 所述傳動(dòng)外殼(41)與輪椅車架(4)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于 所述直流電機(jī)(I)為無(wú)刷直流電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),其特征在于 所述行星齒輪組的鍵軸(21)經(jīng)離合器(5)與驅(qū)動(dòng)輪(6)的輪轂(61)連接；離合器(5)為軸套，其內(nèi)環(huán)面的鍵槽與鍵軸(21)相配合，二者為動(dòng)配合，離合器(5)的外端面有凸齒，與輪轂(61)內(nèi)端面上的凹槽相配合；離合器(5)外環(huán)面上為環(huán)形卡槽，撥叉(3)為倒Y形，其上為撥桿，底端接2個(gè)撥爪，撥爪卡在離合器(5 )的環(huán)形卡槽內(nèi)，當(dāng)撥桿擺動(dòng)，撥叉(3 )撥動(dòng)離合器(5)在鍵軸(21)上滑動(dòng)，當(dāng)離合器(5)外移、其凸齒與輪轂(61)凹槽嚙合，電機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)行星齒輪組減速后帶動(dòng)輪轂(61)轉(zhuǎn)動(dòng)，撥叉(3 )撥動(dòng)離合器(5 )內(nèi)移、脫離輪轂(61)，輪椅驅(qū)動(dòng)輪與電機(jī)分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),其特征在于 所述撥叉(3)的撥桿上端與轉(zhuǎn)軸(31)相接，轉(zhuǎn)軸(31)為水平、且處于與鍵軸(21)垂直的面上，轉(zhuǎn)軸(31)可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定于輪椅車架(4)，轉(zhuǎn)軸(31)—端安裝有離合手柄(32)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),其特征在于 所述鍵軸(21)軸端經(jīng)輪轂軸承(611)安裝于輪轂(61)，鍵軸(21)上還至少有I個(gè)軸承(211)安裝于傳動(dòng)外殼(41)或輪椅車架(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),其特征在于 所述鍵軸(21)軸端經(jīng)輪轂軸承(611)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于輪轂(61)，鍵軸(21)軸端有限位卡槽，限位卡(612)卡嵌于限位卡槽內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型為電動(dòng)輪椅的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，包括直流電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，直流電機(jī)與控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制機(jī)構(gòu)連接。電機(jī)輸出軸上的輸出齒輪連接兩級(jí)行星齒輪組，行星齒輪組的輸出軸與輪椅的驅(qū)動(dòng)輪的輪轂連接。離合器為軸套，其內(nèi)環(huán)面的鍵槽與作為行星齒輪組輸出軸的鍵軸為動(dòng)配合，離合器外端面有凸齒，與輪轂內(nèi)端面上的凹槽相配合，倒Y形撥叉底端所接撥爪卡在離合器外環(huán)面上的環(huán)形卡槽內(nèi)，撥叉的撥桿擺動(dòng)，撥抓撥動(dòng)離合器在鍵軸上滑動(dòng)，離合器外移與輪轂凹槽嚙合，電機(jī)帶動(dòng)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)，離合器內(nèi)移脫離輪轂，輪椅驅(qū)動(dòng)輪可手動(dòng)。本系統(tǒng)用行星齒輪傳動(dòng)，減速比大，效率達(dá)95％以上，節(jié)能明顯，成本低；體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減輕輪椅自重；工作平穩(wěn)，便于使用。
文檔編號(hào)A61G5/04GK202458985SQ20112043459
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月5日
發(fā)明者陳戈平 申請(qǐng)人:桂林埃力克電控智能車業(yè)制造有限公司, 陳戈平