CN108714076B - 一种电动观光轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动观光轮椅，包括有车架，车架上设置有万向前车轮和一对带轮毂电机的后车轮，车架上还设置有集成操纵杆、控制器和电瓶；集成操纵杆与控制器电性连接，集成操纵杆可对控制器发出轮椅行进方向和速度的指令信号；控制器还电性连接后车轮轮毂电机和电瓶，控制器可对后车轮轮毂电机发出指令信号。本发明通过在轮椅上增加电驱动装置，使得轮椅乘坐人可以自己轻松灵活地操控轮椅行进，可以在室内外代步。同时在轮椅上加装太阳能板和透明挡板，有阳光时即可充电，没阳光时也可以用市电充电，并解决遮风、挡雨及蔽日的问题，使得轮椅乘坐人不仅能代步行走，而且可以不受天气限制地观赏沿途的风景。

Description

一种电动观光轮椅

技术领域

本发明属于电动轮椅技术领域，具体涉及一种电动观光轮椅。

背景技术

目前市场上主要是普通轮椅，对使用者来说操控不方便且难度大，体力消耗多。另外，普通轮椅只解决了行动不便人员的行，还不能解决遮风、挡雨及蔽日等问题，轮椅的使用受到较大限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动观光轮椅，以解决普通轮椅操控不方便且难度大，体力消耗多，及不能解决遮风、挡雨及蔽日的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电动观光轮椅，包括有车架，所述车架上设置有万向前车轮和一对带轮毂电机的后车轮，所述车架上还设置有集成操纵杆、控制器和电瓶；

所述集成操纵杆与控制器电性连接，所述集成操纵杆可对控制器发出轮椅行进方向和速度的指令信号；

所述控制器还电性连接后车轮轮毂电机和电瓶，所述控制器可对后车轮轮毂电机发出指令信号。

优选的，所述集成操纵杆包括有操纵杆、速度控制机构和方向感应机构；

所述速度控制机构设置在操纵杆的顶部，可发出不同速度档位的指令信号；

所述操纵杆可偏摆向正投影于水平面上的任意一个方向；

所述方向感应机构与操纵杆的底部连接，对操纵杆的偏摆方向产生对应的感应信号；

所述控制器电性连接速度控制机构和方向感应机构，所述控制器接收速度指令信号和偏摆方向感应信号，并计算出相应的速度档位及操纵杆的偏摆方向。

优选的，所述操纵杆包括有摇杆和设置在摇杆顶部的手柄壳，所述手柄壳内设置有空腔，所述手柄壳顶部开口并通过隔条分隔成若干个档位口；

所述速度控制机构包括有换速拨片、螺旋弹簧、拨叉和电位器，所述换速拨片顶部位于手柄壳外部，所述换速拨片底部通过档位口伸入至空腔内，所述换速拨片上设置有与隔条适配的凸棱，所述电位器固定设置在空腔内，所述电位器的转轴与拨叉一端固定连接，所述拨叉另一端设置有凹槽，所述换速拨片底部伸入至凹槽内，所述螺旋弹簧的两端分别与凹槽底部与换速拨片底部固定连接，所述电位器与控制器电性连接。

优选的，所述方向感应机构包括有导磁外壳，所述导磁外壳的顶部开口，所述导磁外壳的内壁上安装有定子铁芯，所述定子铁芯上周向均匀安装有若干组定子线圈，所述导磁外壳内底部设置有摇杆安装槽和励磁线圈，所述摇杆安装槽位于若干组定子线圈的中心位置正下方，所述励磁线圈套设在摇杆安装槽外；

所述摇杆的底部安装在摇杆安装槽内；

所述定子线圈和励磁线圈均通过引线来与控制器电性连接，所述励磁线圈中通入交变电流，所述定子线圈中产生感应电压。

优选的，所述摇杆上还设置有圆柱形凸出部，所述凸出部与定子铁芯位于同一水平面上；

所述摇杆的底部和摇杆安装槽均呈球形且相互适配；

所述定子线圈的数量为八组

优选的，所述导磁外壳内还设置有碟簧，所述碟簧分别连接凸出部的底部和摇杆安装槽的顶部；

所述碟簧用于将摇杆偏摆后将其回复原位。

优选的，所述导磁外壳的顶部固定设置有上盖，所述上盖的中心位置开口，所述摇杆贯穿上盖的开口，所述上盖的开口处设置有防尘罩。

优选的，所述车架上还设置有座椅，所述座椅两侧的机架上均分别设置有扶手，所述集成操纵杆固定设置在一侧的扶手上，另一侧所述的扶手上设置有刹车把，所述刹车把与控制器电性连接；

一对所述后车轮分别位于座椅的两侧，一对所述后车轮通过车轴相连接；

所述电瓶和控制器均位于座椅的下方。

优选的，所述车架顶部设置有太阳能板，所述太阳能板与电瓶电性连接；

所述车架上在座椅周围还设置有透明挡板。

优选的，所述座椅前方的透明挡板上设置有车门；

所述车架上还设置有储物盒，所述储物盒位于座椅下方；

所述座椅上设置有安全带。

有益效果：

(1)本发明通过在轮椅上增加电驱动装置，使得轮椅乘坐人可以自己轻松灵活地操控轮椅行进，可以在室内外代步。同时在轮椅上加装太阳能板和透明挡板，有阳光时即可充电，没阳光时也可以用市电充电，并解决遮风、挡雨及蔽日的问题，使得轮椅乘坐人不仅能代步行走，而且可以不受天气限制地观赏沿途的风景。

(2)本发明中轮椅乘坐人可使用集成操纵杆来操控轮椅的行进方向和速度，将传统轮毂电机驱动车辆的方向盘、操纵杆和车速踏板集成于一体，将复杂的机械控制变为简单的电气控制，缩小了体积、降低了制造成本。一只手即可完成这几样操作动作，可以降低轮椅操控的难度，将手忙脚乱的驾驶变为一只手即可完成的操纵，提高驾驶的舒适性和乐趣。

(3)本发明设有一个能感知摇杆偏摆方向的方向感应机构，摇杆可偏摆向正投影于水平面上的任意一个方向，并以检测的偏摆方向控制轮椅行进方向，指向快速且准确；该发明还设有一个通过改变拨叉位置来调节电位器阻值的装置，并以该阻值的变化来调节车辆速度。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图。

图2为本发明侧视结构示意图。

图3为本发明集成操纵杆主视结构示意图。

图4为本发明集成操纵杆侧视结构示意图。

图5为本发明导磁外壳内部俯视结构示意图。

图中：1-车架，2-万向前车轮，3-后车轮，4-集成操纵杆，41-操纵杆，411-摇杆，412-手柄壳，4121-空腔，4122-隔条，4123-档位口，413-凸出部，42-速度控制机构，421-换速拨片，422-螺旋弹簧，423-拨叉，4231-凹槽，424-电位器，43-方向感应机构，431-导磁外壳，4311-摇杆安装槽，432-定子铁芯，433-定子线圈，434-励磁线圈，435-碟簧，436-上盖，437-防尘罩，5-控制器，6-电瓶，7-座椅，8-扶手，9-刹车把，10-车轴，11-太阳能板，12-透明挡板，13-储物盒。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的实施例。

如图1-5所示，一种电动观光轮椅，包括有车架1，所述车架1上设置有万向前车轮2和一对带轮毂电机的后车轮3，所述车架1上还设置有集成操纵杆4、控制器5和电瓶6；

所述集成操纵杆4与控制器5电性连接，所述集成操纵杆4可对控制器5发出轮椅行进方向和速度的指令信号；

所述控制器5还电性连接后车轮3轮毂电机和电瓶6，所述控制器5可对后车轮3轮毂电机发出指令信号。

所述集成操纵杆4包括有操纵杆41、速度控制机构42和方向感应机构43；

所述速度控制机构42设置在操纵杆41的顶部，可发出不同速度档位的指令信号；

所述操纵杆41可偏摆向正投影于水平面上的任意一个方向；

所述方向感应机构43与操纵杆41的底部连接，对操纵杆41的偏摆方向产生对应的感应信号；

所述控制器5电性连接速度控制机构42和方向感应机构43，所述控制器5接收速度指令信号和偏摆方向感应信号，并计算出相应的速度档位及操纵杆41的偏摆方向。

所述操纵杆41包括有摇杆411和设置在摇杆411顶部的手柄壳412，所述手柄壳412内设置有空腔4121，所述手柄壳412顶部开口并通过隔条4122分隔成若干个档位口4123；

所述速度控制机构42包括有换速拨片421、螺旋弹簧422、拨叉423和电位器424，所述换速拨片421顶部位于手柄壳412外部，所述换速拨片421底部通过档位口4123伸入至空腔4121内，所述换速拨片421上设置有与隔条4122适配的凸棱，所述电位器424固定设置在空腔4121内，所述电位器424的转轴与拨叉423一端固定连接，所述拨叉423另一端设置有凹槽4231，所述换速拨片421底部伸入至凹槽4231内，所述螺旋弹簧422的两端分别与凹槽4231底部与换速拨片421底部固定连接，所述电位器424与控制器5电性连接。

所述方向感应机构43包括有导磁外壳431，所述导磁外壳431的顶部开口，所述导磁外壳431的内壁上安装有定子铁芯432，所述定子铁芯432上周向均匀安装有若干组定子线圈433，所述导磁外壳431内底部设置有摇杆安装槽4311和励磁线圈434，所述摇杆安装槽4311位于若干组定子线圈433的中心位置正下方，所述励磁线圈434套设在摇杆安装槽4311外；

所述摇杆411的底部安装在摇杆安装槽4311内；

所述定子线圈433和励磁线圈434均通过引线来与控制器电性连接，所述励磁线圈434中通入交变电流，所述定子线圈433中产生感应电压。

所述摇杆411上还设置有圆柱形凸出部413，所述凸出部413与定子铁芯432位于同一水平面上；这样设计使得摇杆411偏摆时，各个定子线圈433中的感应电压更好确认和计算；

所述摇杆411的底部和摇杆安装槽4311均呈球形且相互适配，使得摇杆本体411偏摆更加流畅方便。；

所述定子线圈433的数量为八组

所述导磁外壳内还设置有碟簧435，所述碟簧435分别连接凸出部413的底部和摇杆安装槽4311的顶部；

所述碟簧435用于将摇杆411偏摆后将其回复原位，碟簧435具有负荷大，行程短，所需空间小等优点。

所述导磁外壳431的顶部固定设置有上盖436，所述上盖436的中心位置开口，所述摇杆411贯穿上盖436的开口，所述上盖436的开口处设置有防尘罩437；从而对导磁外壳431内部进行密封，防止粉尘进入。

所述车架1上还设置有座椅7，所述座椅7两侧的机架上均分别设置有扶手8，所述集成操纵杆4固定设置在一侧的扶手8上，另一侧所述的扶手8上设置有刹车把9，所述刹车把9与控制器5电性连接，这样设计使得通过双手便可控制轮椅的车速和方向，也有利于及时刹车避免危险；

一对所述后车轮3分别位于座椅7的两侧，一对所述后车轮3通过车轴10相连接；

所述电瓶6和控制器5均位于座椅7的下方。

所述车架1顶部设置有太阳能板11，所述太阳能板11与电瓶6电性连接；

所述车架1上在座椅7周围还设置有透明挡板12。

所述座椅7前方的透明挡板12上设置有车门；

所述车架1上还设置有储物盒13，所述储物盒13位于座椅7下方，储物盒13用于存放物件；

所述座椅7上设置有安全带，保证乘坐人的安全。

本实施例的工作原理：乘坐人先打开透明挡板12上的车门进入，坐上座椅7后关闭车门。双手分别放在座椅7两侧的扶手8上，一侧的扶手8上设有集成操纵杆4，集成操纵杆4可控制轮椅行进的方向和速度，另一侧的扶手8上设有刹车把，可对行进中的轮椅进行制动。车架1顶部的太阳能板11可吸收太阳能充电，节约能源，平时也可用市电充电。乘坐人周围用透明挡板12格挡住，从而达到遮风、挡雨及蔽日的目的。

用集成操纵杆4调节速度时，按下换速拨片421，换速拨片421上的凸棱与隔条4122分离开，然后换速拨片421可在五个档位口4123中前后拨动，选好相应的档位口4123后放开换速拨片421，换速拨片421上的凸棱被隔条4122卡死。换速拨片421拨动时，拨叉423同时会带动电位器424的转轴旋转，电位器424的转轴旋转到不同角度时对应不同的阻值，通过控制器5检测其阻值并相应的调节后车轮3轮毂电机的转速，从而达到控制车速的目的。

用集成操纵杆4调节方向时，励磁线圈434构成初级绕组，八组定子线圈433构成次级绕组，定子铁芯432的中心位置设有摇杆411及其凸出部413，由导磁外壳431、定子铁芯432、摇杆411、凸出部413、以及凸出部413与定子铁芯432之间的气隙共同组成了磁回路。当励磁线圈434通入交变电流，那么八组定子线圈433中会感应出交变电压。当摇杆本体411处于定子铁芯432的中心位置时，八组定子线圈433中的感应电压完全一致；若摇杆本体411偏向某个方向，那么这个方向的感应电压因凸出部413与定子铁芯432之间的气隙变小而增大，其它几组定子线圈433都会因气隙变化了而使所感应的电压有所变化。根据这个规律，通过检测八组定子线圈433的感应电压并通过控制器5进行比较计算，便可确定摇杆411的偏摆方向，并以此调节两个后车轮3轮毂电机的转速，最终达到改变轮椅行进方向的目的。

本发明通过在轮椅上增加电驱动装置，使得轮椅乘坐人可以自己轻松灵活地操控轮椅行进，可以在室内外代步。同时在轮椅上加装太阳能板11和透明挡板12，有阳光时即可充电，没阳光时也可以用市电充电，并解决遮风、挡雨及蔽日的问题，使得轮椅乘坐人不仅能代步行走，而且可以不受天气限制地观赏沿途的风景。

本发明中轮椅乘坐人可使用集成操纵杆4来操控轮椅的行进方向和速度，将传统轮毂电机驱动车辆的方向盘、操纵杆和车速踏板集成于一体，将复杂的机械控制变为简单的电气控制，缩小了体积、降低了制造成本。一只手即可完成这几样操作动作，可以降低轮椅操控的难度，将手忙脚乱的驾驶变为一只手即可完成的操纵，提高驾驶的舒适性和乐趣。

本发明设有一个能感知摇杆411偏摆方向的方向感应机构，摇杆411可偏摆向正投影于水平面上的任意一个方向，并以检测的偏摆方向控制轮椅行进方向，指向快速且准确；该发明还设有一个通过改变拨叉423位置来调节电位器424阻值的装置，并以该阻值的变化来调节车辆速度。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。

Claims (8)

1.一种电动观光轮椅，包括有车架(1)，所述车架(1)上设置有万向前车轮(2)和一对带轮毂电机的后车轮(3)，其特征在于：

所述车架(1)上还设置有集成操纵杆(4)、控制器(5)和电瓶(6)；

所述集成操纵杆(4)与控制器(5)电性连接，所述集成操纵杆(4)可对控制器(5)发出轮椅行进方向和速度的指令信号；

所述控制器(5)电性连接后车轮(3)轮毂电机和电瓶(6)，所述控制器(5)可对后车轮(3)轮毂电机发出指令信号；

所述集成操纵杆(4)包括有操纵杆(41)、速度控制机构(42)和方向感应机构(43)；

所述速度控制机构(42)设置在操纵杆(41)的顶部，可发出不同速度档位的指令信号；

所述操纵杆(41)可偏摆向正投影于水平面上的任意一个方向；

所述方向感应机构(43)与操纵杆(41)的底部连接，对操纵杆(41)的偏摆方向产生对应的感应信号；

所述操纵杆(41)包括有摇杆(411)和设置在摇杆(411)顶部的手柄壳(412)，所述手柄壳(412)内设置有空腔(4121)，所述手柄壳(412)顶部开口并通过隔条(4122)分隔成若干个档位口(4123)；

所述速度控制机构(42)包括有换速拨片(421)、螺旋弹簧(422)、拨叉(423)和电位器(424)，所述换速拨片(421)顶部位于手柄壳(412)外部，所述换速拨片(421)底部通过档位口(4123)伸入至空腔(4121)内，所述换速拨片(421)上设置有与隔条(4122)适配的凸棱，所述电位器(424)固定设置在空腔(4121)内，所述电位器(424)的转轴与拨叉(423)一端固定连接，所述拨叉(423)另一端设置有凹槽(4231)，所述换速拨片(421)底部伸入至凹槽(4231)内，所述螺旋弹簧(422)的两端分别与凹槽(4231)底部与换速拨片(421)底部固定连接，所述电位器(424)与控制器(5)电性连接；

所述方向感应机构(43)包括有导磁外壳(431)，所述导磁外壳(431)的顶部开口，所述导磁外壳(431)的内壁上安装有定子铁芯(432)，所述定子铁芯(432)上周向均匀安装有若干组定子线圈(433)，所述导磁外壳(431)内底部设置有摇杆安装槽(4311)和励磁线圈(434)，所述摇杆安装槽(4311)位于若干组定子线圈(433)的中心位置正下方，所述励磁线圈(434)套设在摇杆安装槽(4311)外；

所述摇杆(411)的底部安装在摇杆安装槽(4311)内；

所述定子线圈(433)和励磁线圈(434)均通过引线来与控制器电性连接，所述励磁线圈(434)中通入交变电流，所述定子线圈(433)中产生感应电压。

2.根据权利要求1所述的一种电动观光轮椅，其特征在于：

所述控制器(5)电性连接速度控制机构(42)和方向感应机构(43)，所述控制器(5)接收速度指令信号和偏摆方向感应信号，并计算出相应的速度档位及操纵杆(41)的偏摆方向。

3.根据权利要求1所述的一种电动观光轮椅，其特征在于：

所述摇杆(411)上还设置有圆柱形凸出部(413)，所述凸出部(413)与定子铁芯(432)位于同一水平面上；

所述摇杆(411)的底部和摇杆安装槽(4311)均呈球形且相互适配；

所述定子线圈(433)的数量为八组。

4.根据权利要求1所述的一种电动观光轮椅，其特征在于：

所述导磁外壳内还设置有碟簧(435)，所述碟簧(435)分别连接凸出部(413)的底部和摇杆安装槽(4311)的顶部；

所述碟簧(435)用于将摇杆(411)偏摆后将其回复原位。

5.根据权利要求1所述的一种电动观光轮椅，其特征在于：

所述导磁外壳(431)的顶部固定设置有上盖(436)，所述上盖(436)的中心位置开口，所述摇杆(411)贯穿上盖(436)的开口，所述上盖(436)的开口处设置有防尘罩(437)。

6.根据权利要求1所述的一种电动观光轮椅，其特征在于：

所述车架(1)上还设置有座椅(7)，所述座椅(7)两侧的机架上均分别设置有扶手(8)，所述集成操纵杆(4)固定设置在一侧的扶手(8)上，另一侧所述的扶手(8)上设置有刹车把(9)，所述刹车把(9)与控制器(5)电性连接；

一对所述后车轮(3)分别位于座椅(7)的两侧，一对所述后车轮(3)通过车轴(10)相连接；

所述电瓶(6)和控制器(5)均位于座椅(7)的下方。

7.根据权利要求6所述的一种电动观光轮椅，其特征在于：

所述车架(1)顶部设置有太阳能板(11)，所述太阳能板(11)与电瓶(6)电性连接；

所述车架(1)上在座椅(7)周围还设置有透明挡板(12)。

8.根据权利要求7所述的一种电动观光轮椅，其特征在于：

所述座椅(7)前方的透明挡板(12)上设置有车门；

所述车架(1)上还设置有储物盒(13)，所述储物盒(13)位于座椅(7)下方；

所述座椅(7)上设置有安全带。