CN105471167A - 一种电动轮椅永磁减速电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动轮椅永磁减速电机，包括：永磁电机和设置在永磁电机驱动端的减速装置；永磁电机包括机壳以及设置在机壳内的转子；转子的一端连接有电磁刹车器，另一端连接减速装置；减速装置包括箱体以及设置在箱体内的一级减速机构和二级减速机构；箱体外设置有操纵机构，用于分离二级减速机构与一级减速机构二级减速机构上设置有复位件，用于在撤销作用在操纵机构上的作用力后，将二级减速机构与一级减速机构接合。本发明的一种电动轮椅永磁减速电机，由于增设有操纵机构，使得在电机断电或老人无能力操作的情况下，可扳动拨叉杆将电机与车轮分离，方便推动轮椅，也方便了在不同场地的随意锁定或稳定停放。

Description

一种电动轮椅永磁减速电机

技术领域

本发明涉及减速电机领域，尤其涉及一种电动轮椅永磁减速电机。

背景技术

电动轮椅通过单一控制手柄操作进行速度调节，并能灵活地完成前进、后退、左右转弯等理想动作，确保安全可靠，以车代步。要实现其基本功能用途，取决于电气控制、机械传动以及结构部件的有机配合，是一种典型的机电一体化综合产品。

目前，轮椅系统主要有：车架主体、左右扶手及托脚；执行机构包括电动机和传动系统；控制部分位于轮椅右扶手上方，控制盒上装有操作手柄和正常工作状态以及欠压状态显示装置，在手柄规定的动作范围内可以随意调整轮椅的方向和速度；还有电气箱和电源等。电动轮椅由蓄电池供电，双电机驱动。控制部分产生的信号经放大后控制电动机的端电压，使其能在大范围内实现无级调速和双电机的同步调整。采用光电控制电路，改变电机的转向，且两电机的转向以不同的逻辑组合，实现轮椅各个方向的运行。

电动机作为实现电动轮椅功能的重要执行部件，应输出足够的转矩，带动负载在标准规定的转速范围，稳定可靠地运行。现有电动轮椅的电动机往往采用减速电机，一般地，由于减速电机与车轮为永久接合，因此在减速电机断电或老人无能力操作情况下，将无法操作轮椅，以至带来了极大不便。

发明内容

一、要解决的技术问题

本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，特提供一种电动轮椅永磁减速电机，以克服现有技术中由于减速电机与车轮为永久性接合，因此在减速电机断电或老人无能力操作情况下，将无法操作轮椅的技术问题。

二、技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种电动轮椅永磁减速电机，包括：永磁电机和设置在所述永磁电机驱动端的减速装置；

所述永磁电机包括机壳以及设置在所述机壳内的转子；所述转子的一端连接有电磁刹车器，另一端连接所述减速装置；

所述减速装置包括箱体以及设置在所述箱体内的一级减速机构和二级减速机构；所述箱体外设置有操纵机构，用于分离所述二级减速机构与一级减速机构；所述二级减速机构上设置有复位件，用于在撤销作用在所述操纵机构上的作用力后，将所述二级减速机构与一级减速机构接合。

其中，在上述的电动轮椅永磁减速电机中，所述二级减速机构包括输出轴和被动齿轮，所述输出轴的一端通过所述被动齿轮与所述一级减速机构连接，另一端伸出所述箱体；所述复位件套设在所述输出轴上。

其中，在上述的电动轮椅永磁减速电机中，所述复位件为复位弹簧，其一端抵靠到所述被动齿轮的下端面上，另一端抵靠到所述箱体的内壁上。

其中，在上述的电动轮椅永磁减速电机中，所述一级减速机构包括蜗杆轴、涡轮和传动轴，所述蜗杆轴与所述转子的所述另一端连接，所述涡轮固定在所述传动轴上，并与所述蜗杆轴传动连接，所述传动轴通过主动齿轮与所述被动齿轮传动连接。

其中，在上述的电动轮椅永磁减速电机中，所述主动齿轮和所述被动齿轮均为斜齿轮。

其中，在上述的电动轮椅永磁减速电机中，所述操纵机构包括拨叉杆和拨叉杆扳手，所述拨叉杆位于所述被动齿轮上端面的上方，用于拨动所述被动齿轮，所述拨叉杆扳手连接到所述拨叉杆的尾部。

其中，在上述的电动轮椅永磁减速电机中，所述拨叉杆与所述箱体之间设置有弹簧，用于防止误操作所述拨叉杆扳手而误分离所述二级减速机构与一级减速机构。

其中，在上述的电动轮椅永磁减速电机中，所述传动轴和所述输出轴平行设置，且均通过轴承安装到所述箱体内。

其中，在上述的电动轮椅永磁减速电机中，所述箱体上设置有对应所述轴承的防尘套。

其中，在上述的电动轮椅永磁减速电机中，所述永磁电机还包括位于所述机壳内的碳刷组件，所述碳刷组件包括预紧弹簧和碳刷，所述预紧弹簧将所述碳刷紧密地贴合到所述转子的转轴上。

三、本发明的有益效果

与现有技术相比，本发明的一种电动轮椅永磁减速电机，通过电机强大的稳定功能配合减速装置内的蜗轮蜗杆齿轮相配合的减速传动，输出扭矩更大，更稳定、更可靠地运行；由于增设有操纵机构，使得在电机断电或老人无能力操作的情况下，可扳动拨叉杆将电机与车轮分离，方便推动轮椅，也方便了在不同场地的随意锁定或稳定停放；而且，当电机断电或欠压时电磁刹车器会立即剎住电机，通过减速机构产生较大的锁紧力将轮子剎住，防止轮椅滑坡倒溜和下坡失控前冲，确保用户的安全，电磁刹车器还可以配合控制系统对各种异常状况进行保护，使电动轮椅更人性化、更安全。

附图说明

图1为本发明实施例的电动轮椅永磁减速电机的结构示意图；

图2为图1中永磁电机的结构示意图；

图3为图1中减速装置的结构示意图；

图中：1为永磁电机；2为减速装置；3为机壳；4为转子；5为电磁刹车器；6为箱体；7为一级减速机构；8为二级减速机构；9为操纵机构；10为复位件；11为输出轴；12为被动齿轮；13为蜗杆轴；14为涡轮；15为传动轴；16为主动齿轮；17为拨叉杆；18为拨叉杆扳手；19为弹簧；20为防尘套；21为预紧弹簧；22为碳刷。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

本发明实施例的电动轮椅永磁减速电机的结构如图1至图3所示包括：永磁电机1和设置在永磁电机1驱动端的减速装置2。

永磁电机1包括机壳3以及设置在机壳3内的转子4。转子4的一端连接有电磁刹车器5，另一端连接减速装置2。电磁刹车器5配合控制系统对轮椅在特殊条件下进行安全保护，当电机断电或欠压时电磁刹车器5立即剎住永磁电机1，并通过减速装置2产生较大的锁紧力将轮子剎住，防止轮椅滑坡倒溜和下坡失控前冲，确保用户的安全。电磁刹车器5还可以配合控制系统对各种异常状况进行保护，使电动轮椅更人性化、更安全。

在本实施例中，永磁电机1还包括位于机壳3内的碳刷组件，该碳刷组件包括预紧弹簧21和碳刷22，预紧弹簧21将碳刷22紧密地贴合到转子4的转轴上，以实现顺利换向。且碳刷22比同类一般电机大，可以通过较大的电流，可以保证电机在超载运行时的电路安全，轻松面对复杂的使用条件，而在额定运行时电阻、电流密度小，发热小，电机效率高和性能稳定。

永磁电机1采用高性能铁氧体永磁磁钢，具有剩磁高、磁能积高、矫顽力大、抗去磁能力强、结构简单、运行可靠、体积小、重量轻、效率高等特点。确保电动机磁路拥有足够大磁通和磁动势，使电机工作时输出较大的扭矩和功率，确保轮椅在拥有充足动力保证其稳定运行。

永磁电机1的转子铁芯外径比同类其他电机大，同等长度的电机对比，本电机的输出功率、输出扭矩较大，电流较小，效率更高。电机的单位材料利用率高，电动轮椅蓄电池的续航能力强，节能环保。同时由于转子4的外径加大，转动惯量也大，电机正常运转时比较平稳。

因此，本永磁电机1在满足具有足够的输出转矩或功率的情况下，输入的电流较小，效率较高，同时更能在短时超载等复杂使用条件下保证电机的安全。由于电机综合性能的提高确保电动轮椅蓄电池能够在较宽的电压范围工作，续航能力更持久，使用体验更佳，更节能环保。

进一步地，减速装置2包括箱体6以及设置在箱体6内的一级减速机构7和二级减速机构8。箱体6外设置有操纵机构9，操纵机构9用于分离二级减速机构8与一级减速机构7，使得在电机断电或老人无能力操作的情况下，可扳动操纵机构9将电机与车轮分离，方便推动轮椅，也方便了在不同场地的随意锁定或稳定停放。

为了方便电机和车轮的接合，在二级减速机构8上设置有复位件10，该复位件10在撤销作用在操纵机构9上的作用力后，将二级减速机构8与一级减速机构7自动接合。

具体来说，二级减速机构8包括输出轴11和被动齿轮12，输出轴11的一端通过被动齿轮12与一级减速机构7连接，另一端伸出箱体6，复位件10套设在输出轴11上，该复位件10为复位弹簧，复位弹簧的一端抵靠到被动齿轮12的下端面上，复位弹簧的另一端抵靠到箱体6的内壁上。一级减速机构7包括蜗杆轴13、涡轮14和传动轴15，蜗杆轴13与转子4的另一端连接，涡轮14固定在传动轴15上，并与蜗杆轴13传动连接，传动轴15通过主动齿轮16与被动齿轮12传动连接。传动轴15和输出轴11平行设置，且均通过轴承安装到箱体6内，箱体6上设置有对应轴承的防尘套20，以防止灰尘等进入箱体6内。

这样，转子4输入的动力依次经过蜗杆轴13—涡轮14—传动轴15—主动齿轮16—被动齿轮12两级减速后，由输出轴11输出。

本实施例中，将主动齿轮16和被动齿轮12均设置为斜齿轮，以提高其运行的平稳性。

进一步地，操纵机构9包括拨叉杆17和拨叉杆扳手18，拨叉杆17位于被动齿轮12上端面的上方，拨叉杆17用于拨动被动齿轮12，以将被动齿轮12与主动齿轮16分离，进而实现电机与车轮的分离。拨叉杆扳手18连接到拨叉杆17的尾部，以操纵该拨叉杆17。

为了防止误操作导致的误分离，在拨叉杆17与箱体6之间设置有弹簧19，弹簧19的一端连接拨叉杆17，弹簧19的另一端连接箱体6，可用于防止误操作拨叉杆扳手18而误分离二级减速机构8与一级减速机构7，也即误将电机与车轮分离。

如上所述，本发明的一种电动轮椅永磁减速电机，通过电机强大的稳定功能配合减速装置内的蜗轮蜗杆齿轮相配合的减速传动，输出扭矩更大，更稳定、更可靠地运行；由于增设有操纵机构，使得在电机断电或老人无能力操作的情况下，可扳动拨叉杆将电机与车轮分离，方便推动轮椅，也方便了在不同场地的随意锁定或稳定停放；而且，当电机断电或欠压时电磁刹车器会立即剎住电机，通过减速机构产生较大的锁紧力将轮子剎住，防止轮椅滑坡倒溜和下坡失控前冲，确保用户的安全，电磁刹车器还可以配合控制系统对各种异常状况进行保护，使电动轮椅更人性化、更安全。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动轮椅永磁减速电机，其特征在于，包括：永磁电机(1)和设置在所述永磁电机(1)驱动端的减速装置(2)；

所述永磁电机(1)包括机壳(3)以及设置在所述机壳(3)内的转子(4)；所述转子(4)的一端连接有电磁刹车器(5)，另一端连接所述减速装置(2)；

所述减速装置(2)包括箱体(6)以及设置在所述箱体(6)内的一级减速机构(7)和二级减速机构(8)；所述箱体(6)外设置有操纵机构(9)，用于分离所述二级减速机构(8)与一级减速机构(7)；所述二级减速机构(8)上设置有复位件(10)，用于在撤销作用在所述操纵机构(9)上的作用力后，自动将所述二级减速机构(8)与一级减速机构(7)接合。

2.根据权利要求1所述的电动轮椅永磁减速电机，其特征在于，所述二级减速机构(8)包括输出轴(11)和被动齿轮(12)，所述输出轴(11)的一端通过所述被动齿轮(12)与所述一级减速机构(7)连接，另一端伸出所述箱体(6)；所述复位件(10)套设在所述输出轴(11)上。

3.根据权利要求2所述的电动轮椅永磁减速电机，其特征在于，所述复位件(10)为复位弹簧，其一端抵靠到所述被动齿轮(12)的下端面上，另一端抵靠到所述箱体(6)的内壁上。

4.根据权利要求2所述的电动轮椅永磁减速电机，其特征在于，所述一级减速机构(7)包括蜗杆轴(13)、涡轮(14)和传动轴(15)，所述蜗杆轴(13)与所述转子(4)的所述另一端连接，所述涡轮(14)固定在所述传动轴(15)上，并与所述蜗杆轴(13)传动连接，所述传动轴(15)通过主动齿轮(16)与所述被动齿轮(12)传动连接。

5.根据权利要求4所述的电动轮椅永磁减速电机，其特征在于，所述主动齿轮(16)和所述被动齿轮(12)均为斜齿轮。

6.根据权利要求2所述的电动轮椅永磁减速电机，其特征在于，所述操纵机构(9)包括拨叉杆(17)和拨叉杆扳手(18)，所述拨叉杆(17)位于所述被动齿轮(12)上端面的上方，用于拨动所述被动齿轮(12)，所述拨叉杆扳手(18)连接到所述拨叉杆(17)的尾部。

7.根据权利要求6所述的电动轮椅永磁减速电机，其特征在于，所述拨叉杆(17)与所述箱体(6)之间设置有弹簧(19)，用于防止误操作所述拨叉杆扳手(18)而误分离所述二级减速机构(8)与一级减速机构(7)。

8.根据权利要求4所述的电动轮椅永磁减速电机，其特征在于，所述传动轴(15)和所述输出轴(11)平行设置，且均通过轴承安装到所述箱体(6)内。

9.根据权利要求8所述的电动轮椅永磁减速电机，其特征在于，所述箱体(6)上设置有对应所述轴承的防尘套(20)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电动轮椅永磁减速电机，其特征在于，所述永磁电机(1)还包括位于所述机壳(3)内的碳刷组件，所述碳刷组件包括预紧弹簧(21)和碳刷(22)，所述预紧弹簧(21)将所述碳刷(22)紧密地贴合到所述转子(4)的转轴上。