专利名称：一种助力轮椅的一体轮的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机电领域，特别涉及一种助力轮椅的一体轮。
背景技术：
常见的电动轮椅的结构都是将电池、控制器、电机、减速箱等装在轮椅的车架上， 车轮上并没有装设其它跟电有关的部件，而且车轮很难被卸下来，车架也不能折叠，整个轮椅很重，搬运很困难。日本雅玛哈公司公开了一种助力轮椅，使用锂电池，电机采用高速有刷电机，优化减速箱结构，整轮椅的重量有了很大的减轻。在此基础上，还把电机、减速装置、控制器和传感器装在车轮上，车轮用快换方法，很容易从车架上卸下来。这样就使得轮椅的车轮和折叠式的车架能很容易被放入私家车中，便于携带。但这种助力轮椅的电池和均衡器还在车架上，每个车轮还有一条电线拖着，每次装、拆轮椅都不方便。另外，这种助力轮椅没有考虑防水问题，下雨天出门或摆放在雨天里时，轮椅电路部分不能保证可靠工作。
发明内容针对上述的缺点，本实用新型提供了一种助力轮椅的一体轮，该一体轮易装卸，并且可靠性高、结构简单。一种助力轮椅的一体轮，由轴、电机、驱动控制器、行星齿轮减速器、电池盒、动力电池组、电池均衡器、轮毂、力矩传感器组成其中，所述电机与所述行星齿轮减速器组成减速电机，所述减速电机装在所述轮毂的中心位置；所述轴为所述减速电机的输出轴，所述轴与所述减速电机为倒装结构；所述轴与所述助力轮椅的车架固定不转动，旋转的所述减速电机的外壳固定在所述轮毂的壳体上；装有所述驱动控制器、动力电池组、电池均衡器的电池盒固定在所述轮毂内，并随所述轮毂同步转动；所述力矩传感器装在所述轮毂外表面上。作为一种可选的实施方式，所述轴和所述减速电机的输出内齿轮圈之间装有离合
ο作为一种可选的实施方式，所述轴和所述减速电机的输出内齿轮圈之间为刚性联接。作为一种可选的实施方式，所述轴通过所述助力轮椅的车架上的联接器与所述助力轮椅的车架固定不转动。作为一种可选的实施方式，助力轮椅的一体轮还包括手轮，所述手轮与所述力矩传感器连接，作为所述力矩传感器的力输入件。作为一种可选的实施方式，所述轴被设置成轴向快换型结构。作为一种可选的实施方式，所述轴的轴端设置为方头、六角头、梅花头、花键头中的任意一种轴向快换型扭力联接结构。作为一种可选的实施方式，在所述快换型轴上焊一金属板，在板上安装一叉子叉在车架管件上，组成一种轴向快换型扭力联接结构。[0013]本实用新型提供的一体轮结构简单、装卸容易，并且装有驱动控制器、动力电池组、电池均衡器的电池盒固定在轮毂内，并随轮毂同步转动，可以起到防水作用，从而可以提高一体轮的可靠性。
为了更清楚地说明本实用新型中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为助力轮椅的一体轮结构框图；图2为助力轮椅一体轮的装配主视图；图3为助力轮椅一体轮装配侧视图；图4为助力轮椅一体轮立体分解图；图5为离合器装配图；图6为取消离合器的助力轮椅的一体轮装配主视图；其中；1-力矩传感器1-1-手轮；1-2-手轮幅杆；1-3-传感环；1_4_传感环接板； 1-5-弹簧座；1-6-弹簧；1-7-位置传感器；1-8-磁钢；2-轮毂；3-电池盒；4-后端盖；5-前端盖；6-动力电池组；7-行星齿轮减速器；7-1-输出内齿轮圈；7-2-固定内齿圈；7-3-行星齿轮；8-主轴承；9-轴；10-电机；11-离合器；12-驱动控制器；13-电池均衡器；14-联接器；14-1联接器前盖；15-车架。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。一种助力轮椅的一体轮，由轴9、电机10、驱动控制器12、行星齿轮减速器7、电池盒3、动力电池组6、电池均衡器13、轮毂2、力矩传感器1组成，其中电机10与行星齿轮减速器7组成减速电机，该减速电机装在轮毂2的中心位置；其中，轴9为该减速电机的输出轴，而且轴9与该减速电机为倒装结构；其中，轴9与助力轮椅的车架15固定不转动，旋转的减速电机的外壳固定在轮毂2的壳体上；装有驱动控制器12、动力电池组6、电池均衡器 13的电池盒3固定在轮毂2内，并随轮毂2同步转动；其中，力矩传感器1装在轮毂2外表面上。作为一种可选的实施方式，轴9和减速电机的输出内齿轮圈之间装有离合器11。作为一种可选的实施方式，轴9和减速电机的输出内齿轮圈之间为刚性联接。作为一种可选的实施方式，轴9被设置成轴向快换型结构，也就是说轴9可以为快换轴。作为一种可选的实施方式，轴9的轴端可以设置为方头、六角头、梅花头中的任意一种轴向快换型扭力联接结构，也可以在轴9上焊一金属板，在板上安装一叉子叉在车架管件上，同样能起到使其既能易拆卸，又满足传递力矩功能，使得一体轮装卸容易。本实用新型提供的一体轮结构简单、装卸容易，并且装有驱动控制器、动力电池组、电池均衡器的电池盒固定在轮毂内，并随轮毂同步转动，与车架间只有芯轴支撑，密封容易，可以起到防水作用，从而可以提高一体轮的可靠性。为了进一步理解本实用新型提供的助力轮椅的一体轮，请参阅图1，图1为助力轮椅的一体轮的结构框图。其中，图1中的双点划线框内是一体轮的主体部分，包括手轮1-1、力矩传感器1、 由中心处理器和驱动电路组成的驱动控制器12、由电机10和行星齿轮减速器7组成减速电机10、动力电池组6和轴9。其中，电机10可以是无刷直流电机，电机10内装有位置传感器 1_7。其中，图1中的虚线框内的离合器11是可选件。当不需要助力(如有人帮忙推或乘坐人想用手动)时，通过操作手柄可断开离合器的传动，直接被推或主动用人力驱动手轮1-1直接驱动车轮转动。其中，图1中的手轮1-1是力矩传感器1的力输入件；动力电池组6内可以包括有电池均衡器13，并可外接充电器。手轮1-1受力后，力矩传感器1输出力矩信号，经中心处理器处理，通过驱动电路驱动减速电机并由经轴9将动能传到固定在车架15上的联接器 14，由于联接器14与车架15是固接的，轴9上的反作用力带动双点划线内的一体轮整体向相反方向(与手轮1-1输入同向)转动，使人手输入的动能得到系统放大，达到助力效果。其中，图2、图3、图4是图1所示的一体轮框图的具体结构图。其中，图2是主视图，图3是侧视图，图4是立体分解图。图1中双点划线框内所有器件都装在一体轮内，一体轮与车架15间是靠轴9与联接器14联接。联接器14上还设置有一个前盖14-1，通过螺钉锁紧在车架15上。当助力轮椅停止时，通过接插件可把充电器与动力电池组6相联接。 其中，动力电池组6内包含的电池均衡器13，动力电池组6装在电池盒3的安装位里。图1 中的位置传感器安装在图2、3、4的电机10里面，相应的中心处理器和驱动电路安装在驱动控制器12里，驱动控制器12也安装在电池盒3中，从图2可以看出驱动控制器12中的大功率元件还可以借助后端盖4实现散热作用。在图2、3、4中，推动手轮1-1的人力通过力矩传感器1后，既能通过轮毂2与轮圈间的幅条直接驱动车轮行走，也能把力矩信号传给驱动控制器12里的中心处理器，从而通过驱动电路驱动电机10(无刷直流电机)作相应转动，经行星齿轮减速器7输出后，对车轮产生一定助力作用。从图2可看出，行星齿轮减速器7的原理是用行星齿轮组与两内齿圈的滚动啮合， 使两内齿圈在输入轴旋转运动作用下，产生差动的目的，称之为仿谐波齿轮行星减速器。本实用新型中，图2所示的电机10是外转子型，内定子固定在端盖后4上，外转子直接固定在行星轮架上，行星轮架可绕轴线旋转，带动行星齿轮7-3同时与固定内齿圈7-2 和输出内齿轮圈7-1啮合运动。固定内齿圈7-2与后端盖4紧固，输出内齿轮圈7-1通过输出内轮齿圈联接盘、离合器11紧固在轴9上。本实用新型中，轴9可以采用一般轮椅的通用结构，不同处只是其端头设有个方头，插入联接器14后，与联接器14的内方头相配合，起传递扭矩的作用。其方头也可用通用螺钉头的六角头、梅花头、花键头等常用结构替换；也可以不用方头，省去联接器14，在轴9上焊一金属板，在板上安装一叉子叉在车架管件上，同样能起到使其既易拆卸，又满足传递力矩功能。图5是图2中离合器11的特别表达，这只是一种常见的端面凸轮控制的牙嵌式离合器的结构图。由于离合器在此只是可选部件，所有结构在图5中已很清楚，就不祥述了。图6是图2中去除离合器11后的简化结构图。本实用新型具有结构紧凑、简捷、总体工艺性好、传动效率高、可靠性高、性价比高、与现有轮椅产品兼容性好、改装容易、使用方便的特点。
权利要求1.一种助力轮椅的一体轮，由轴、电机、驱动控制器、行星齿轮减速器、电池盒、动力电池组、电池均衡器、轮毂、力矩传感器组成，其特征在于所述电机与所述行星齿轮减速器组成减速电机，所述减速电机装在所述轮毂的中心位置；所述轴为所述减速电机的输出轴，所述轴与所述减速电机为倒装结构；所述轴与所述助力轮椅的车架固定不转动，旋转的所述减速电机的外壳固定在所述轮毂的壳体上；装有所述驱动控制器、动力电池组、电池均衡器的电池盒固定在所述轮毂内，并随所述轮毂同步转动；所述力矩传感器装在所述轮毂外表面上。
2.根据权利要求1所述的助力轮椅的一体轮，其特征在于，所述轴和所述减速电机的输出内齿轮圈之间装有离合器。
3.根据权利要求1所述的助力轮椅的一体轮，其特征在于，所述轴和所述减速电机的输出内齿轮圈之间为刚性联接。
4.根据权利要求1所述的助力轮椅的一体轮，其特征在于，所述轴通过所述助力轮椅的车架上的联接器与所述助力轮椅的车架固定不转动。
5.根据权利要求1所述的助力轮椅的一体轮，其特征在于，还包括手轮，所述手轮与所述力矩传感器连接，作为所述力矩传感器的力输入件。
6.根据权利要求1 6任意一项所述的助力轮椅的一体轮，其特征在于，所述轴被设置成轴向快换型结构。
7.根据权利要求6所述的助力轮椅的一体轮，其特征在于，所述轴的轴端设置为方头、 六角头、梅花头、花键头中的任意一种轴向快换型扭力联接结构。
8.根据权利要求6所述的助力轮椅的一体轮，其特征在于，在所述轴上焊一金属板，在板上安装一叉子叉在车架管件上，组成一种轴向快换型扭力联接结构。
专利摘要一种助力轮椅的一体轮，由轴、电机、驱动控制器、行星齿轮减速器、电池盒、动力电池组、电池均衡器、轮毂、力矩传感器组成，其特征在于所述电机与所述行星齿轮减速器组成减速电机，所述减速电机装在所述轮毂的中心位置；所述轴为所述减速电机的输出轴，所述轴与所述减速电机为倒装结构；所述轴与所述助力轮椅的车架固定不转动，旋转的所述减速电机的外壳固定在所述轮毂的壳体上；装有所述驱动控制器、动力电池组、电池均衡器的电池盒固定在所述轮毂内，并随所述轮毂同步转动；所述力矩传感器装在所述轮毂外表面上。
文档编号A61G5/10GK202078475SQ20112011220
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者朱正风, 李家俊 申请人:深圳市琛玛华夏科技有限公司