CN104921881A - 一种新型电动爬楼轮椅底盘及其设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型电动爬楼轮椅底盘及其设计方法，该方法采用星轮机构作为该电动爬楼轮椅的主动行走底座，且该星轮机构的行走方式包括星轮自转实现电动爬楼轮椅在水平地面上的移动，和星轮绕星轮机构回转中心线的公转实现电动爬楼轮椅在攀爬楼梯的功能，上述两种行走方式采用在星轮机构的回转中心线上分别设置驱动中心齿轮和中心轴且彼此独立，其中驱动中心齿轮驱动星轮自转，中心轴驱动星轮机构实现星轮绕星轮机构回转中心线的公转，再通过电磁离合器实现电机分别驱动中心轴和中心齿轮，本发明克服一般爬楼轮椅底盘中行星轮结构的这种打滑情况，在爬楼的时候实现主动将轴与星轮机构锁死，从而实现星轮机构的翻转来爬楼。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型电动爬楼轮椅底盘及其设计方法，属于轮椅设计技术领域。
背景技术
世界上对爬楼轮椅以及越障机构的研究已经有100多年，也先后提出了很多种的方案，常见的有履带式，行星轮式和腿足式，一般意义上来讲，履带式轮椅体积庞大且由于原理上的缺陷，很容易造成对楼梯台阶的损坏；腿足式一般也比较复杂，且控制系统繁琐，行星轮式由于原理简单以及容易实现，从各方面来讲都有优势，普通行星轮结构有两个自由度，如果使行星轮具有确定的运动，需要两个确定的输入，而目前使用的各类行星轮中，都用一个电机驱动行星轮的中心齿轮，即只给一个确定的输入，另外一个自由度依靠地面的情况来约束，这种驱动轮系的一个自由度不受人为控制，而是根据路面情况而调整的，理论分析及受力计算表明，在轮椅轮胎与地面的附着系数较小的情况下，行星轮结构有可能出现打滑的情况，不能顺利地翻转星轮机构来爬楼，所以设计一种新的结构尤为重要。
发明内容
本发明的目的是：针对现有技术的缺陷，提供一种新型电动爬楼轮椅底盘及其设计方法，在爬楼的时候实现主动将轴与星轮机构锁死，从而实现星轮机构的翻转来爬楼，以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案
一种新型电动爬楼轮椅底盘的设计方法，该方法采用星轮机构作为该电动爬楼轮椅的主动行走底座，且该星轮机构的行走方式包括星轮自转实现电动爬楼轮椅在水平地面上的移动，和星轮绕星轮机构回转中心线的公转实现电动爬楼轮椅在攀爬楼梯的功能，上述两种行走方式采用在星轮机构的回转中心线上分别设置驱动中心齿轮和中心轴且彼此独立，其中驱动中心齿轮驱动星轮自转，中心轴驱动星轮机构实现星轮绕星轮机构回转中心线的公转，再通过电磁离合器实现电机分别驱动中心轴和中心齿轮。
前述的一种新型电动爬楼轮椅底盘的设计方法中，具体的实施方案为包括对称设置的星轮机构，在星轮机构的星轮上设置齿轮一，在星轮机构的中心线上设置中心齿轮且该中心齿轮分别与对应的齿轮一配合，中心轴设置在星轮机构的中心线上并与两侧的星轮机构采用花键固定连接，在中心轴中部设置传动齿轮一，传动轴对称套在中心轴两侧且彼此间通过轴承连接，传动轴的一端与对应中心齿轮通过花键固定连接，另一端设置传动齿轮二，从动轮通过连接杆活动连接星轮机构形成整体的电动爬楼轮椅底盘。
一种新型电动爬楼轮椅底盘，包括对称设置的星轮机构，在星轮机构的星轮上设置齿轮一，在星轮机构的中心线上设置中心齿轮且该中心齿轮分别与对应的齿轮一配合，中心轴设置在星轮机构的中心线上并与两侧的星轮机构采用花键固定连接，在中心轴中部设置传动齿轮一，传动轴对称套在中心轴两侧且彼此间通过轴承连接，传动轴的一端与对应中心齿轮通过花键固定连接，另一端设置传动齿轮二，从动轮通过连接杆活动连接星轮机构形成整体的电动爬楼轮椅底盘。
前述的一种新型电动爬楼轮椅底盘中，所述传动齿轮一和传动齿轮二的参数一致且数量相等。
前述的一种新型电动爬楼轮椅底盘中，在齿轮一和中心齿轮间设置中间轮系。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明实现动力分别独立驱动星轮结构中星轮自转和星轮绕星轮结构中心线的公转，克服一般爬楼轮椅底盘中行星轮结构的这种打滑情况，也更好地使爬楼过程中行星轮机构可控，在爬楼的时候实现主动将轴与星轮机构锁死，从而实现星轮机构的翻转来爬楼。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是附图1的主视图；
附图3是附图1的俯视图；
附图4是附图3的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
本发明的实施例：一种新型电动爬楼轮椅底盘的设计方法，该方法采用星轮机构作为该电动爬楼轮椅的主动行走底座，且该星轮机构的行走方式包括星轮自转实现电动爬楼轮椅在水平地面上的移动，和星轮绕星轮机构回转中心线的公转实现电动爬楼轮椅在攀爬楼梯的功能，上述两种行走方式采用在星轮机构的回转中心线上分别设置驱动中心齿轮和中心轴且彼此独立，其中驱动中心齿轮驱动星轮自转，中心轴驱动星轮机构实现星轮绕星轮机构回转中心线的公转，再通过电磁离合器实现电机分别驱动中心轴和中心齿轮。
其中具体的实施方案为包括对称设置的星轮机构，在星轮机构的星轮上设置齿轮一，在星轮机构的中心线上设置中心齿轮且该中心齿轮分别与对应的齿轮一配合，中心轴设置在星轮机构的中心线上并与两侧的星轮机构采用花键固定连接，在中心轴中部设置传动齿轮一，传动轴对称套在中心轴两侧且彼此间通过轴承连接，传动轴的一端与对应中心齿轮通过花键固定连接，另一端设置传动齿轮二，从动轮通过连接杆活动连接星轮机构形成整体的电动爬楼轮椅底盘。
根据上述方法所构建的一种新型电动爬楼轮椅底盘，如附图所示，包括对称设置的星轮机构1，在星轮机构1的星轮2上设置齿轮一3，在星轮机构1的中心线上设置中心齿轮4且该中心齿轮4分别与对应的齿轮一3配合，在齿轮一3和中心齿轮4间设置中间轮系11，中心轴5设置在星轮机构1的中心线上并与两侧的星轮机构1采用花键固定连接，在中心轴5中部设置传动齿轮一6，传动轴7对称套在中心轴5两侧且彼此间通过轴承连接，传动轴7的一端与对应中心齿轮4通过花键固定连接，另一端设置传动齿轮二8，从动轮9通过连接杆10活动连接星轮机构1形成整体的电动爬楼轮椅底盘，该传动齿轮一6和传动齿轮二8的参数一致且数量相等。
其工作原理为，在平地上行驶时，电机驱动传动齿轮二，传动齿轮二将动力通过传动轴传到中心齿轮，中心齿轮通过中间齿轮将动力传到星轮的齿轮一上，从而驱动星轮自转，即使轮椅平稳行驶，在爬楼阶段，通过接通电磁离合器，使电机开始驱动传动齿轮一，从而带动中心轴转动，而中心轴和两侧的星轮机构是通过花键固定连接的，则此时星轮机构可以完成翻转从而进行爬楼运动。
Claims (5)
1.一种新型电动爬楼轮椅底盘的设计方法，其特征在于：该方法采用星轮机构作为该电动爬楼轮椅的主动行走底座，且该星轮机构的行走方式包括星轮自转实现电动爬楼轮椅在水平地面上的移动，和星轮绕星轮机构回转中心线的公转实现电动爬楼轮椅在攀爬楼梯的功能，上述两种行走方式采用在星轮机构的回转中心线上分别设置驱动中心齿轮和中心轴且彼此独立，其中驱动中心齿轮驱动星轮自转，中心轴驱动星轮机构实现星轮绕星轮机构回转中心线的公转，再通过电磁离合器实现电机分别驱动中心轴和中心齿轮。
2.根据权利要求1所述的一种新型电动爬楼轮椅底盘的设计方法，其特征在于：具体的实施方案为包括对称设置的星轮机构，在星轮机构的星轮上设置齿轮一，在星轮机构的中心线上设置中心齿轮且该中心齿轮分别与对应的齿轮一配合，中心轴设置在星轮机构的中心线上并与两侧的星轮机构采用花键固定连接，在中心轴中部设置传动齿轮一，传动轴对称套在中心轴两侧且彼此间通过轴承连接，传动轴的一端与对应中心齿轮通过花键固定连接，另一端设置传动齿轮二，从动轮通过连接杆活动连接星轮机构形成整体的电动爬楼轮椅底盘。
3.一种新型电动爬楼轮椅底盘，包括对称设置的星轮机构（1），其特征在于：在星轮机构（1）的星轮（2）上设置齿轮一（3），在星轮机构（1）的中心线上设置中心齿轮（4）且该中心齿轮（4）分别与对应的齿轮一（3）配合，中心轴（5）设置在星轮机构（1）的中心线上并与两侧的星轮机构（1）采用花键固定连接，在中心轴（5）中部设置传动齿轮一（6），传动轴（7）对称套在中心轴（5）两侧且彼此间通过轴承连接，传动轴（7）的一端与对应中心齿轮（4）通过花键固定连接，另一端设置传动齿轮二（8），从动轮（9）通过连接杆（10）活动连接星轮机构（1）形成整体的电动爬楼轮椅底盘。
4.根据权利要3所述的一种新型电动爬楼轮椅底盘，其特征在于：所述传动齿轮一（6）和传动齿轮二（8）的参数一致且数量相等。
5.根据权利要3所述的一种新型电动爬楼轮椅底盘，其特征在于：在齿轮一（3）和中心齿轮（4）间设置中间轮系（11）。
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