本發(fā)明屬于運用在輪椅上的傳動機構(gòu),具體地說,尤其涉及一種電動輪椅車輪驅(qū)動裝置。
背景技術(shù):
輪椅作為行動不便者的代步工具,被廣泛應(yīng)用于日常生活中。目前,輪椅主要分為手動輪椅和電動輪椅兩類,手動輪椅價格便宜但無動力驅(qū)動裝置,在使用過程中需用手推動輪椅,較為費力。電動輪椅在手動輪椅基礎(chǔ)上,疊加了高性能的動力驅(qū)動裝置,但基本上采用兩個電機直接驅(qū)動車輪方式給予動力,輪椅運動控制相對復(fù)雜,使兩車輪等速轉(zhuǎn)動或精確轉(zhuǎn)向難以很好實現(xiàn),導(dǎo)致輪椅在直行過程中走“s”形曲線、在轉(zhuǎn)彎過程中轉(zhuǎn)彎半徑不穩(wěn)定。
針對上述問題,本發(fā)明設(shè)計了一種輪椅驅(qū)動裝置,在輪椅直行時,只需一個電機驅(qū)動左右兩側(cè)車輪,能夠很好的保證兩側(cè)車輪的同步性。在轉(zhuǎn)彎時,只需調(diào)節(jié)一側(cè)車輪轉(zhuǎn)速,使兩輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差,實現(xiàn)精確轉(zhuǎn)向。在驅(qū)動電機仍然運行情況下,輪椅能夠立即停止行駛。本發(fā)明還設(shè)計了電動轉(zhuǎn)向傳動裝置,可方便的進行方向調(diào)節(jié)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種控制簡單、直行時兩側(cè)車輪同步性較好和轉(zhuǎn)彎能夠精確控制的輪椅驅(qū)動裝置,包括電動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向機構(gòu),以滿足使用者的需求。
為實現(xiàn)本發(fā)明之目的,采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種輪椅驅(qū)動裝置,包括車輪傳動裝置、動力驅(qū)動裝置和電動轉(zhuǎn)向傳動裝置,其中:
所述車輪傳動裝置包括兩組,分別用于驅(qū)動輪椅左側(cè)和右側(cè)的車輪,每組車輪傳動裝置包括差速裝置外殼、動力輸入帶輪、車輪傳動裝置外殼、上側(cè)行星錐齒輪、下側(cè)行星錐齒輪、車輪驅(qū)動軸、右側(cè)中心錐齒輪、轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸、左側(cè)中心錐齒輪、主動錐齒輪、轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸入軸、帶輪、換向錐齒輪、電磁制動器(包括電磁制動器磁軛、電磁制動器銜鐵)、電磁制動器法蘭;
所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動車輪傳動裝置,包括動力驅(qū)動裝置外殼、帶輪、動力輸入軸、齒圈軸、動力輸入軸電磁制動器、動力輸入軸側(cè)法蘭、齒圈、行星齒輪、太陽輪、行星架、動力輸出軸側(cè)法蘭、動力輸出軸電磁制動器、動力輸出軸、動力輸出法蘭;
所述電動轉(zhuǎn)向傳動裝置用于對車輪進行轉(zhuǎn)向,包括:電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼;設(shè)置在該外殼內(nèi)部的電機、聯(lián)軸器、主動齒輪、左側(cè)錐齒輪、左側(cè)換向錐齒輪、左側(cè)離合器轉(zhuǎn)盤組件、左側(cè)銜鐵、左側(cè)離合器磁軛、被動齒輪、轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸、右側(cè)離合器磁軛、右側(cè)離合器轉(zhuǎn)盤組件、右側(cè)銜鐵、右側(cè)換向錐齒輪、右側(cè)換向錐齒輪;設(shè)置在該外殼外部的左側(cè)帶輪、右側(cè)帶輪;以及部分設(shè)置在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼內(nèi)部、部分設(shè)置在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼外部的左側(cè)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸出軸和右側(cè)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸出軸;其中左側(cè)銜鐵與左側(cè)錐齒輪連為一體,右側(cè)銜鐵與右側(cè)錐齒輪連為一體。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:車輪驅(qū)動軸的大部分設(shè)置在車輪傳動裝置外殼內(nèi),車輪驅(qū)動軸的一端露出車輪傳動裝置外殼并與該左側(cè)的車輪連接,用于驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn);車輪驅(qū)動軸的另一端伸入車輪傳動裝置外殼內(nèi),車輪驅(qū)動軸通過第一軸承和第二軸承支撐,其中第一軸承設(shè)置在車輪傳動裝置外殼上,第二軸承設(shè)置在差速裝置外殼內(nèi)。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸為空心軸,套接在車輪驅(qū)動軸上,設(shè)置在車輪傳動裝置外殼內(nèi),轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸通過兩個軸承支撐,其中第三軸承設(shè)置在第一安裝凸臺上,第四軸承設(shè)置在差速裝置外殼內(nèi);轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸上設(shè)置有主動錐齒輪和電磁制動器法蘭,電磁制動器銜鐵與電磁制動器法蘭連接為一體。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:主動錐齒輪與換向錐齒輪互相嚙合;轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸入軸垂直于車輛驅(qū)動軸布置并由設(shè)置在車輪傳動裝置外殼上的第五軸承支撐,其一端伸入車輪傳動裝置外殼內(nèi),另一端露出車輪傳動裝置外殼外,露出端安裝有帶輪;在車輪傳動裝置外殼內(nèi),換向錐齒輪安裝在轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸入軸上;電磁制動器磁軛安裝在車輪傳動裝置外殼上。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:差速裝置外殼為空心圓桶形,通過兩個軸承安裝在車輪傳動裝置外殼上內(nèi),其中第六軸承設(shè)置在車輪傳動裝置外殼上,第七軸承設(shè)置在車輪傳動裝置外殼內(nèi);動力輸入帶輪設(shè)置在差速裝置外殼的遠離該左側(cè)車輪的一端,且位于車輪傳動裝置外殼的外部。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:上、下側(cè)行星錐齒輪和分別通過安裝在設(shè)置在差速裝置外殼內(nèi)上、下對側(cè)的第八軸承和第九軸承上的安裝軸安裝在差速裝置外殼內(nèi);車輪驅(qū)動軸與右側(cè)中心錐齒輪、車輪連接為一體,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸與左側(cè)中心錐齒輪、主動錐齒輪和電磁制動器法蘭連接為一體;上側(cè)行星錐齒輪分別與左側(cè)中心錐齒輪和右側(cè)中心錐齒輪嚙合,下側(cè)行星錐齒輪分別與左側(cè)中心錐齒輪和右側(cè)中心錐齒輪嚙合;轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸入軸與帶輪、換向錐齒輪連接為一體,各軸通過軸承進行支撐。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:動力輸入軸的大部分安裝在動力驅(qū)動裝置外殼內(nèi),其露出在動力驅(qū)動裝置外殼外部的一端上安裝有帶輪,該帶輪與驅(qū)動電機的輸出軸上的帶輪通過皮帶連接,用于動力輸入。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:動力驅(qū)動裝置外殼內(nèi)部分成第一部分和第二部分,第一部分為動力輸入部分,第二部分為動力輸出部分;動力輸入軸的大部分位于動力輸入部分中,其另一端伸入動力輸出部分并與位于動力輸出部分中的太陽輪連接,動力輸入軸通過兩個軸承支撐,其中第10軸承設(shè)置在動力驅(qū)動裝置外殼上、第11軸承設(shè)在動力驅(qū)動裝置外殼上。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:齒圈軸為空心軸,套接在動力輸入軸上,齒圈軸通過兩個軸承支撐,其中第12軸承設(shè)置在動力驅(qū)動裝置外殼上、第13軸承設(shè)在第二安裝凸臺上;動力輸入軸側(cè)磁軛、動力輸入軸側(cè)銜鐵、動力輸入軸側(cè)法蘭設(shè)置在第一部分內(nèi),其中動力輸入軸側(cè)磁軛安裝在動力驅(qū)動裝置外殼上,電磁制動器法蘭安裝在齒圈軸上。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:行星齒輪、太陽輪、行星架、動力輸出軸側(cè)法蘭、動力輸出軸側(cè)銜鐵、動力輸出軸側(cè)磁軛和動力輸出軸的一部分設(shè)置在動力輸出部分中,太陽輪位于齒圈中心,行星齒輪位于太陽輪和齒圈之間并分別與太陽輪和齒圈嚙合,行星齒輪安裝在行星架上。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:動力輸出軸通過設(shè)置在動力驅(qū)動裝置外殼上的第12軸承和第13軸承被支撐,動力輸出軸側(cè)磁軛安裝在動力驅(qū)動裝置外殼上,行星架安裝在動力輸出軸上,動力輸出軸露出在動力驅(qū)動裝置外殼外部的一端上安裝有動力輸出法蘭,該動力輸出法蘭與動力輸入法蘭通過連桿機構(gòu)、或皮帶連接,用于為該動力輸入法蘭提供動力。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:動力輸入軸與帶輪、太陽輪連接為一體,齒圈軸與電磁制動器法蘭、內(nèi)齒圈連接為一體,動力輸出軸與行星架、電磁制動器法蘭和動力輸出帶輪連接為一體;電磁制動器銜鐵分別與電磁制動器法蘭連接為一體,電磁制動器磁軛與動力驅(qū)動裝置外殼連接為一體。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼內(nèi)部間隔設(shè)置有兩個帶有中心孔的安裝壁,分別是左側(cè)安裝壁和右側(cè)安裝壁,所述左側(cè)安裝壁和右側(cè)安裝壁將電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼分隔為左側(cè)部分、中間部分和右側(cè)部分,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸主體設(shè)置在中間部分中,兩端穿過左側(cè)安裝壁和右側(cè)安裝壁分別進入左側(cè)部分和右側(cè)部分,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸被分別設(shè)置在左側(cè)安裝壁和右側(cè)安裝壁上的兩個軸承所支撐;被動齒輪安裝在轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸位于中間部分的本體上,該被動齒輪與主動齒輪嚙合;主動齒輪的安裝軸由安裝在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼上的一組軸承支撐;主動齒輪的安裝軸通過聯(lián)軸器與固定在中間部分內(nèi)的電機的輸出軸連接。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼的左側(cè)部分和右側(cè)部分設(shè)置的零部件及其連接結(jié)構(gòu)完全相同:左側(cè)離合器磁軛通過螺栓固定在左側(cè)安裝壁上,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸的左端穿過所述左側(cè)離合器磁軛,左側(cè)電磁離合器轉(zhuǎn)子組件與轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸連接為一體,左側(cè)錐齒輪通過其中心的軸承安裝在轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸上,與左側(cè)電磁離合器銜鐵連接為一體,左側(cè)轉(zhuǎn)向動力調(diào)節(jié)輸出軸在與轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸垂直的方向上,其由設(shè)置在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼上的軸承支撐,其伸入電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼內(nèi)的一端安裝有左側(cè)轉(zhuǎn)向錐齒輪,所述左側(cè)轉(zhuǎn)向錐齒輪與左側(cè)錐齒輪互相嚙合;左側(cè)轉(zhuǎn)向動力調(diào)節(jié)輸出軸露出在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼外的部分安裝有左側(cè)帶輪,通過皮帶與左側(cè)車輪的車輪傳動裝置的帶輪連接,為其提供動力;右側(cè)離合器磁軛通過螺栓固定在右側(cè)安裝壁上,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸的右端穿過所述右側(cè)離合器磁軛,右側(cè)電磁離合器轉(zhuǎn)子組件與轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸連接為一體,右側(cè)錐齒輪通過其中心的軸承安裝在轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸上,與右側(cè)電磁離合器銜鐵連為一體,右側(cè)轉(zhuǎn)向動力調(diào)節(jié)輸出軸在與轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸垂直的方向上,其由設(shè)置在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼上的軸承支撐,其伸入電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼內(nèi)的一端安裝有右側(cè)轉(zhuǎn)向錐齒輪,所述右側(cè)轉(zhuǎn)向錐齒輪與右側(cè)錐齒輪互相嚙合;右側(cè)轉(zhuǎn)向動力調(diào)節(jié)輸出軸露出在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼外的部分安裝有右側(cè)帶輪,通過皮帶與右側(cè)車輪的車輪傳動裝置的帶輪連接,為其提供動力。
所述的輪椅驅(qū)動裝置,其中:主動齒輪軸組件通過聯(lián)軸器與電機相連,左右兩側(cè)錐齒輪通過軸承安裝在轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力輸入軸上,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力輸入軸與左右兩側(cè)電磁離合器轉(zhuǎn)子組件連接為一體;左右兩側(cè)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸出軸分別與換向錐齒輪、左右兩側(cè)帶輪連接為一體;各軸通過軸承安裝在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼上;左右兩側(cè)電磁離合器磁軛和與電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼連接為一體;左右兩側(cè)錐齒輪分別與換向錐齒輪嚙合。
一種輪椅,包括如上所述的輪椅驅(qū)動裝置。
附圖說明
圖1是本發(fā)明車輪傳動裝置示意圖;
圖2是本發(fā)明動力驅(qū)動裝置示意圖;
圖3是本發(fā)明電動轉(zhuǎn)向傳動裝置示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明:如圖1所示,左側(cè)車輪的車輪傳動裝置包括差速裝置外殼111、動力輸入法蘭116、車輪傳動裝置外殼102、上、下側(cè)行星錐齒輪113和117、車輪驅(qū)動軸115、右側(cè)中心錐齒輪114、轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸110、左側(cè)中心錐齒輪112、主動錐齒輪103、電磁制動器法蘭107、轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸入軸105、帶輪106、換向錐齒輪104、電磁制動器磁軛109、電磁制動器銜鐵108、電磁制動器法蘭107。另一側(cè)車輪的車輪傳動裝置的結(jié)構(gòu)與上述一側(cè)車輪的車輪傳動裝置的構(gòu)成完全相同,且結(jié)構(gòu)對稱,因此以下關(guān)于車輪傳動裝置的結(jié)構(gòu)的描述也適用于右側(cè)車輪的車輪傳動裝置。
車輪驅(qū)動軸115的大部分設(shè)置在車輪傳動裝置外殼102內(nèi),車輪驅(qū)動軸115的一端露出車輪傳動裝置外殼102外部并與該左側(cè)的車輪連接,用于驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn);車輪傳動裝置外殼102內(nèi)部設(shè)有第一安裝凸臺,第一安裝凸臺為中空凸臺結(jié)構(gòu),車輪驅(qū)動軸115的另一端穿過第一安裝凸臺后伸入車輪傳動裝置外殼102內(nèi),驅(qū)動軸115通過第1軸承和第2軸承支撐,其中第1軸承設(shè)置在車輪傳動裝置外殼102上,第二軸承設(shè)置在差速裝置外殼111內(nèi);轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸110為空心軸,套接在車輪驅(qū)動軸115上,設(shè)置在車輪傳動裝置外殼102內(nèi),且其第一部分設(shè)置在差速裝置外殼111內(nèi),其第二部分即中部穿過第一安裝凸臺,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸110通過兩個軸承支撐,其中第3軸承設(shè)置在第一安裝凸臺上,第4軸承設(shè)置在差速裝置外殼111內(nèi);轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸110在其第三部分上設(shè)置有主動錐齒輪103和電磁制動器法蘭107,電磁制動器銜鐵108與電磁制動器法蘭107連接為一體;主動錐齒輪103與換向錐齒輪104互相嚙合;轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸入軸105垂直于車輛驅(qū)動軸115布置并由設(shè)置在車輪傳動裝置外殼102上的第5軸承支撐,其一端伸入車輪傳動裝置外殼102內(nèi),另一端露出車輪傳動裝置外殼102外,露出端安裝有帶輪106;在車輪傳動裝置外殼102內(nèi),換向錐齒輪104安裝在轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸入軸105上;電磁制動器磁軛109安裝在第一安裝凸臺上。
差速裝置外殼111為空心圓桶形,通過兩個軸承安裝在車輪傳動裝置外殼102內(nèi),其中第6軸承設(shè)置在第一安裝凸臺上,第7軸承設(shè)置在車輪傳動裝置外殼102內(nèi);動力輸入法蘭116設(shè)置在差速裝置外殼111的遠離該左側(cè)車輪的一端,且位于車輪傳動裝置外殼102的外部;上、下側(cè)行星錐齒輪113和117分別通過安裝在設(shè)置在差速裝置外殼111內(nèi)上、下對側(cè)的第8軸承和第9軸承上的安裝軸安裝在差速裝置外殼111內(nèi)。車輪驅(qū)動軸115與右側(cè)中心錐齒輪114、和車輪101連接為一體,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸110與左側(cè)中心錐齒輪112、主動錐齒輪103和電磁制動器法蘭107連接為一體。上側(cè)行星錐齒輪112分別與左側(cè)中心錐齒輪112和右側(cè)中心錐齒輪114嚙合,下側(cè)行星錐齒輪117分別與左側(cè)中心錐齒輪112和右側(cè)中心錐齒輪114嚙合。轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸入軸105與帶輪106、換向錐齒輪104連接為一體,各軸通過軸承進行支撐。電磁制動器磁軛109與車輪傳動裝置外殼102連接為一體,電磁制動器銜鐵108與電磁制動器法蘭107連接為一體,通過螺栓連接。差速裝置外殼111、轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸110和車輪驅(qū)動軸115為內(nèi)中外三層同心軸。
如圖2所示,動力驅(qū)動裝置包括動力驅(qū)動裝置外殼201、帶輪202、動力輸入軸203、齒圈軸204、動力輸入軸側(cè)磁軛205、動力輸入軸側(cè)銜鐵206、動力輸入軸側(cè)法蘭207、齒圈208、行星齒輪209、太陽輪210、行星架211、動力輸出軸側(cè)法蘭212、動力輸出軸側(cè)銜鐵213、動力輸出軸側(cè)磁軛214、動力輸出軸215、動力輸出法蘭216。
動力輸入軸203的大部分安裝在動力驅(qū)動裝置外殼201內(nèi),其露出在動力驅(qū)動裝置外殼201外部的一端上安裝有帶輪202,該帶輪202通過皮帶等與驅(qū)動電機(圖中未畫出)的輸出軸連接,用于動力輸入;動力驅(qū)動裝置外殼201內(nèi)設(shè)有中空的第二安裝凸臺,所述第二安裝凸臺將動力驅(qū)動裝置外殼201內(nèi)部分成兩部分即第一部分和第二部分;動力輸入軸203的大部分位于第一部分中,其另一端伸入第二部分并與位于第二部分中的太陽輪110連接,動力輸入軸203通過一個軸承支撐,其中第10軸承設(shè)置在動力驅(qū)動裝置外殼201上、;齒圈軸204為空心軸,套接在動力輸入軸203上,齒圈軸204通過兩個軸承支撐,其中第11軸承設(shè)置在動力驅(qū)動裝置外殼201上、第12軸承設(shè)在第二安裝凸臺上;動力輸入軸側(cè)磁軛205、動力輸入軸側(cè)銜鐵206、動力輸入軸側(cè)法蘭207設(shè)置在第一部分內(nèi),其中動力輸入軸側(cè)磁軛205安裝在動力驅(qū)動裝置外殼201上,電磁制動器法蘭207安裝在齒圈軸204上。
行星齒輪209、太陽輪210、行星架211、動力輸出軸側(cè)法蘭212、動力輸出軸側(cè)銜鐵213、動力輸出軸側(cè)磁軛214和動力輸出軸215的大部分設(shè)置在第二部分中,太陽輪210位于齒圈208中心,行星齒輪209位于太陽輪210和齒圈208之間并分別與太陽輪210和齒圈208嚙合,行星齒輪安裝在行星架211上;動力輸出軸215通過設(shè)置在動力驅(qū)動裝置外殼201上的第13軸承和第14軸承被支撐,動力輸出軸側(cè)磁軛214安裝在動力驅(qū)動裝置外殼201上,行星架211安裝在動力輸出軸215上,動力輸出軸215露出在動力驅(qū)動裝置外殼外部201的一端上安裝有動力輸出法蘭216,該動力輸出法蘭216可通過連桿結(jié)構(gòu)等傳動機構(gòu)與動力輸入法蘭116連接,用于為該動力輸入法蘭116提供動力。同樣的該動力輸出法蘭還為右側(cè)車輪的動力輸入法蘭提供動力。所述動力輸出法蘭216、動力輸入法蘭116也可由帶輪代替,安裝在相應(yīng)的軸上,則動力輸出帶輪與動力輸入帶輪之間可通過皮帶連接,為動力輸入帶輪提供動力。
動力輸入軸203與帶輪202、太陽輪210連接為一體,齒圈軸204與電磁制動器法蘭207、內(nèi)齒圈208連接為一體,動力輸出軸215與行星架211、電磁制動器法蘭212和動力輸出法蘭216連接為一體,各軸通過軸承安裝在外殼201上。電磁制動器銜鐵206、213分別與電磁制動器法蘭207和212連接為一體,電磁制動器磁軛205、214與動力驅(qū)動裝置外殼201為一體,通過螺栓連接。
如圖3所示,電動轉(zhuǎn)向傳動裝置包括電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼304和設(shè)置在該外殼內(nèi)部的電機301、聯(lián)軸器302、主動齒輪303、左側(cè)錐齒輪305、左側(cè)換向錐齒輪306、左側(cè)離合器轉(zhuǎn)盤組件309、左側(cè)離合器磁軛310、被動齒輪311、轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸312、右側(cè)離合器磁軛313、右側(cè)離合器轉(zhuǎn)盤組件314、右側(cè)換向錐齒輪317、右側(cè)錐齒輪318、左側(cè)銜鐵319、右側(cè)銜鐵320;設(shè)置在該外殼外部的左側(cè)帶輪308、右側(cè)帶輪315;以及部分設(shè)置在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼304內(nèi)部、部分設(shè)置在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼304外部的左側(cè)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸出軸307和右側(cè)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸出軸316。所述左側(cè)銜鐵319與左側(cè)錐齒輪305連為一體,右側(cè)銜鐵320與右側(cè)錐齒輪318連為一體。
電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼304內(nèi)部間隔設(shè)置有兩個帶有中心孔的安裝壁,即左側(cè)安裝壁和右側(cè)安裝壁,將電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼304分隔為左側(cè)部分、中間部分和右側(cè)部分,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸312主體設(shè)置在中間部分中,兩端穿過左側(cè)安裝壁和右側(cè)安裝壁分別進入左側(cè)部分和右側(cè)部分,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸312被設(shè)置在左側(cè)安裝壁和右側(cè)安裝壁上的兩個軸承(第15軸承和第16軸承)所支撐;被動齒輪311安裝在轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸312位于中間部分的本體上,該被動齒輪311與主動齒輪303嚙合;主動齒輪303的安裝軸由安裝在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼304上的一組軸承(優(yōu)選為2個)支撐;主動齒輪303的安裝軸通過聯(lián)軸器與固定在中間部分內(nèi)的電機301的輸出軸連接。
電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼304的左側(cè)部分和右側(cè)部分設(shè)置的零部件及其連接結(jié)構(gòu)完全相同,因此以左側(cè)部分中的零部件為例進行說明:左側(cè)離合器磁軛310通過螺栓固定在左側(cè)安裝壁上,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸312的左端穿過所述左側(cè)離合器磁軛310,左側(cè)電磁離合器轉(zhuǎn)子組件309與轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸312連接為一體,左側(cè)錐齒輪305通過其中心的軸承安裝在轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸312上,由于軸承內(nèi)外圈分別安裝在不同部件上,因此軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)不會帶動外圈旋轉(zhuǎn),左側(cè)轉(zhuǎn)向動力調(diào)節(jié)輸出軸307設(shè)置在與轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力軸312垂直的方向上,其由設(shè)置在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼304上的第17軸承支撐,其伸入電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼304內(nèi)的一端安裝有左側(cè)轉(zhuǎn)向錐齒輪306,所述左側(cè)轉(zhuǎn)向錐齒輪306與左側(cè)錐齒輪305互相嚙合。左側(cè)轉(zhuǎn)向動力調(diào)節(jié)輸出軸307露出在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼304外的部分安裝有左側(cè)帶輪308,通過皮帶與左側(cè)車輪的車輪傳動裝置的帶輪106連接,為其提供動力。
主動齒輪軸組件303通過聯(lián)軸器302與電機301相連,左右兩側(cè)錐齒輪305和318分別通過軸承安裝在轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力輸入軸312上,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力輸入軸312與電磁離合器轉(zhuǎn)子組件309和314連接為一體,銜鐵與轉(zhuǎn)子不吸合時,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力輸入軸312旋轉(zhuǎn)時帶動軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn),外圈不轉(zhuǎn),左右兩側(cè)錐齒輪也不旋轉(zhuǎn),當(dāng)一側(cè)銜鐵的與轉(zhuǎn)子吸合后,該側(cè)支撐錐齒輪的軸承外圈隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn),這時軸承內(nèi)外圈就不再相對旋轉(zhuǎn)。左右兩側(cè)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)輸出軸307和316分別與換向錐齒輪306和317、左右兩側(cè)帶輪308和315連接為一體。各軸通過軸承安裝在電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼304上。左右兩側(cè)電磁離合器磁軛310和313與電動轉(zhuǎn)向傳動裝置外殼304連接為一體,通過螺栓連接;左右兩側(cè)錐齒輪305和318分別與換向錐齒輪306和317嚙合。
本發(fā)明工作原理如下:
差速裝置外殼111轉(zhuǎn)速記為n0,車輪驅(qū)動軸115轉(zhuǎn)速記為n1,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸110轉(zhuǎn)速記為n2,三者關(guān)系如下:2n0=n2+n1;其中,各軸轉(zhuǎn)速可正可負,正負轉(zhuǎn)速代表轉(zhuǎn)向相反。
一、輪椅直行:
電磁制動器銜鐵206與磁軛205吸合,齒圈軸204處于抱死狀態(tài),齒圈208與外殼201固定,不能旋轉(zhuǎn),電磁制動器銜鐵213與磁軛214分離,動力輸出軸215處于松開狀態(tài),可相對外殼201旋轉(zhuǎn)。電動轉(zhuǎn)向傳動裝置無動力輸入。驅(qū)動動力由帶輪202輸入,經(jīng)動力輸入軸203帶動太陽輪210旋轉(zhuǎn)后帶動行星架211旋轉(zhuǎn),然后通過動力輸出軸215帶動動力輸出法蘭216旋轉(zhuǎn)(具體的,電機驅(qū)動力通過帶輪202輸入給動力驅(qū)動軸203,動力輸入軸203開始旋轉(zhuǎn)并帶動太陽輪210旋轉(zhuǎn),進而驅(qū)動行星齒輪209旋轉(zhuǎn),帶動行星架211旋轉(zhuǎn),動力輸出軸215隨之旋轉(zhuǎn))。動力輸出法蘭216可通過皮帶、連桿裝置等傳動機構(gòu)為該動力輸入法蘭116提供動力,將動力輸入到左側(cè)和右側(cè)的車輪傳動裝置。
左、右兩側(cè)車輪傳動裝置的電磁制動器銜鐵108與磁軛109吸合,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸110處于抱死狀態(tài),不能旋轉(zhuǎn),即n2=0。動力輸入法蘭116帶動差速裝置外殼111旋轉(zhuǎn),通過錐齒輪帶動車輪驅(qū)動軸115旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速記為2n0。因此左右兩側(cè)車輪以2n0轉(zhuǎn)速直線行駛。
二、輪椅轉(zhuǎn)向:
輪椅轉(zhuǎn)向過程通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸轉(zhuǎn)速記為n2,與輪椅直行過程的各制動器所處狀態(tài)大體相同,下面,以一側(cè)為例進行說明。
輪椅右側(cè)傳動齒輪傳動機構(gòu)與圖1對稱(未畫出),右側(cè)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸處于抱死狀態(tài),因此,右側(cè)車輪轉(zhuǎn)速為2n0。左側(cè)電磁制動器銜鐵108與磁軛109松開,轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸110處于松開狀態(tài),磁軛310通電,吸合左側(cè)銜鐵319,左側(cè)銜鐵319壓緊到左側(cè)電磁離合器轉(zhuǎn)子組件309上,因此隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn),右側(cè)電磁離合器轉(zhuǎn)子組件314與磁軛313松開,所以,左側(cè)帶輪308通過錐齒輪傳動后旋轉(zhuǎn),而右側(cè)帶輪315靜止,這樣將轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)動力輸出至帶輪106。
帶輪106通過錐齒輪旋轉(zhuǎn)帶動轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)軸110旋轉(zhuǎn),使得左側(cè)車輪轉(zhuǎn)速大于或小于2n0,而此時右側(cè)車輪仍然保持2n0的轉(zhuǎn)速,因此,左右兩側(cè)車輪產(chǎn)生速度差進行轉(zhuǎn)向。
三、輪椅輪子停止旋轉(zhuǎn)
在驅(qū)動動力輸入情況下,即動力輸入軸203繼續(xù)保持旋轉(zhuǎn)過程中,輪椅仍然可以停止行駛。此時,將電磁制動器銜鐵206與磁軛205松開,齒圈軸204處于松開狀態(tài),齒圈208與外殼201相對旋轉(zhuǎn),電磁制動器銜鐵213與磁軛214吸合,動力輸出軸215處于抱死狀態(tài),這樣,齒圈208在太陽輪210的帶動下旋轉(zhuǎn),行星架211固定,動力輸出軸215轉(zhuǎn)速為0,車輪傳動裝置無動力輸入,此時車輪停止旋轉(zhuǎn),通過該方式,能夠在不關(guān)閉動力電機的情況下停止車輪的旋轉(zhuǎn),避免了電機頻繁啟動導(dǎo)致電動輪椅中為電機供電的可充電電源的損傷以及電源的浪費,另一方面可以避免由于頻繁啟停導(dǎo)致電機壽命的降低。當(dāng)然,本發(fā)明亦可選擇另一種通過停止驅(qū)動電機運行方式進行制動。