DE69731528T2 - INTEGRATED CONE WHEEL AND DRIVING GEAR - Google Patents
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Abstract
Description
Diese
Erfindung betrifft einen Planetenantriebsmechanismus für ein Fahrzeug
mit Elektroantrieb wie z. B. einen Rollstuhl oder ein ähnliches Fahrzeug
zur Beförderung
einer behinderten Person, eine Roboterbasis oder jedes Fahrzeug,
das bis zu 360 Grad Wendefähigkeit
ohne lineare Bewegung des Fahrzeugs erfordert. Insbesondere betrifft
diese Erfindung ein Planetenantriebssystem für ein Fahrzeug mit Elektroantrieb,
das gegenüber
dem in meiner früheren
Patentschrift Nr.
Dieses Patent offenbart ein mit Rädern versehenes, von einem Elektromotor angetriebenes Fahrzeug umfassend:
- – einen Rahmen, der quer beabstandete koaxial fluchtende Lager definiert;
- – ein Paar Wellen, die jeweils in den Lagern zur Drehung um eine horizontale Achse gelagert sind, wobei diese Wellen Endabschnitte aufweisen, die jeweils axial über die Lager hinaus vorspringen;
- – ein Paar primärer Bodengreifräder, die jeweils von den Endabschnitten der Wellen angetrieben werden;
- – sekundäre Bodengreifräder, die an dem Rahmen in einem längs beabstandeten Verhältnis zu den primären Bodengreifrädern angebracht sind;
- – ein Paar identischer Planetengetriebeantriebssysteme, die jeweils koaxial an dem Rahmen in axial beabstandetem koaxialem Verhältnis am Rahmen angebracht sind, wobei jedes Planetengetriebesystem ein Sonnenrad, ein Planetengetriebegehäuse, mehrere winkelbeabstandete Planetenräder, die an dem Gehäuse angebracht sind und mit dem jeweiligen Sonnenrad zusammenwirken, und ein Ringzahnrad umfasst, das die Planetenräder umgibt und Innenzähne aufweist, die mit jedem der Planetenräder des jeweiligen Planetengetriebesystems zusammenwirken;
- – wobei die Planetengetriebegehäuse jeweils mit den Wellen funktional verbunden sind;
- – einen ersten umkehrbaren elektrischen Motor, der am Rahmen angebracht ist;
- – Mittel zum Versorgen des ersten elektrischen Motors mit Energie und zum Wählen der Drehrichtung des ersten elektrischen Motors;
- – Mittel zum funktionellen Verbinden des ersten elektrischen Motors mit dem Sonnenrad oder mit dem Ringzahnrad jedes Planetengetriebeantriebssystems, um die Wellen und die primären Bodengreifräder zugleich bei gleichen Geschwindigkeiten anzutreiben, wenn das andere der Sonnenräder und Ringzahnräder gegenüber der Relativbewegung feststeht;
- – einen zweiten umkehrbaren Elektromotor, der am Rahmen angebracht ist; und
- – Mittel zum Versorgen des zweiten umkehrbaren elektrischen Motors mit Energie und zum Wählen seiner Drehrichtung.
- A frame defining transversely spaced co-axially aligned bearings;
- A pair of shafts each supported in the bearings for rotation about a horizontal axis, these shafts having end portions each projecting axially beyond the bearings;
- A pair of primary ground engaging wheels each driven by the end portions of the shafts;
- Secondary ground engaging wheels mounted on the frame in a longitudinally spaced relationship to the primary ground engaging wheels;
- A pair of identical planetary gear drive systems, each coaxially mounted to the frame in axially spaced coaxial relation on the frame, each planetary gear system comprising a sun gear, a planetary gear housing, a plurality of angularly spaced planetary gears mounted on the housing and cooperating with the respective sun gear, and Ring gear comprises, which surrounds the planet gears and has internal teeth, which cooperate with each of the planetary gears of the respective planetary gear system;
- - Wherein the planetary gear housing are each operatively connected to the shafts;
- A first reversible electric motor mounted on the frame;
- - means for supplying the first electric motor with power and for selecting the direction of rotation of the first electric motor;
- Means for operatively connecting the first electric motor to the sun gear or to the ring gear of each planetary gear drive system for simultaneously driving the shafts and the primary ground gear at the same speeds when the other of the sun gears and ring gears is fixed relative to the relative movement;
- A second reversible electric motor mounted on the frame; and
- - means for supplying the second reversible electric motor with energy and for selecting its direction of rotation.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION
Meine vorgenannte frühere Patentschrift offenbarte einen neuartigen Antriebsmechanismus für einen motorisierten Rollstuhl, der zwei umkehrbare Motoren verwendet, einen, um den Rollstuhl anzutreiben, und den zweiten, um die Lenkung des Rollstuhls durchzuführen. Der Antriebsmotor führt durch zwei separate Planetengetriebesysteme, die jeweils durch eine rohrförmige Verlängerung, die auf dem Gehäuse zur Anbringung der Planetenräder des jeweiligen Plantensystems vorgesehen ist, mit diesen Rädern verbunden sind, die gleichzeitige Drehung der zwei primären Bodengreifräder in eine vom Bediener gewählte Richtung durch. Der vom Bediener gesteuerte Lenkungsmotor führt eine gegenläufige Drehung der Ringzahnräder des Planetensystems durch, die zur Folge hat, dass ein Rad sich mit einer anderen Geschwindigkeit als das andere dreht, wodurch der Rollstuhl gelenkt wird.My aforementioned earlier Patent publication disclosed a novel drive mechanism for a motorized wheelchair that uses two reversible motors, one to drive the wheelchair, and the second to the steering of the wheelchair. The drive motor leads by two separate planetary gear systems, each by a tubular Renewal, on the case for attaching the planet gears is provided of the respective planetary system, connected to these wheels are the simultaneous rotation of the two primary ground gear wheels in one selected by the operator Direction through. The operator controlled steering motor leads a opposite rotation the ring gears of the planetary system that results in a wheel itself rotating at a different speed than the other, causing the wheelchair is steered.
Auch wenn die Arbeitsweise des Rollstuhlantriebs- und -lenkungsmechanismus, der im meiner obigen Patentschrift offenbart wurde, eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem Mechanismus des Stands der Technik darstellte, hat die Weiterentwicklung zu Verbesserungen an diesem Planetenantriebs- und Lenkungsmechanismus geführt, die zusätzliche Vorteile und eine erhöhte Sicherheit für den behinderten Bediener gewährleisten. Zum Beispiel haben motorisierte Rollstühle nach dem Stand der Technik einen separaten Motor für jedes primäre Bodengreifrad erfordert. Der Hauptgrund für die Duplizität der Antriebsmotoren für die primären Bodengreifräder eines Rollstuhls ergibt sich aus der Tatsache, dass ein einziger Antriebsmotor die Verbindung der primären Bodengreifräder zur Mitdrehung notwendig machen würde. Dies würde dann erfordern, dass die Lenkung mit dem oder den relativ kleinen sekundären Bodengreifrad oder -rädern durchgeführt wird.Also if the operation of the wheelchair drive and steering mechanism, which has been disclosed in my above patent, a significant improvement across from The mechanism of the prior art has the advancement to improvements to this planetary drive and steering mechanism guided, the extra Benefits and an increased Security for ensure the disabled operator. For example, motorized wheelchairs have been known in the art a separate engine for every primary Bodegreifrad required. The main reason for the duplicity of the drive motors for the primary Ground engaging wheels A wheelchair results from the fact that a single Drive motor the connection of the primary ground gear wheels to Rotation would be necessary. This would then require that the steering with the or the relatively small secondary Ground grab wheel or wheels carried out becomes.
Die Lenkung eines motorisierten Rollstuhls oder jedes anderen beräderten Fahrzeugs, das eine hohe Wendefähigkeit erfordert, durch das oder die sekundäre(n) Bodengreifrad oder -räder hat naturgemäß einen großen Wendekreis für den Rollstuhl zur Folge. Dies bringt ernsthafte Probleme mit sich, wenn der Rollstuhl auf einer überfüllten Fläche wie z. B. in einem typischen Wohnraum oder einem Kaufhaus betrieben wird.The Steering a motorized wheelchair or any other wheeled vehicle, that a high turning ability through which the secondary ground gear wheel or wheels have naturally one huge Turning circle for the wheelchair result. This brings serious problems, when the wheelchair is on a crowded area like z. B. operated in a typical living room or a department store becomes.
Das „Wenden auf der Stelle" durch Drehen der zwei primären Bodengreifräder in entgegengesetzte Richtungen wird verhindert, außer durch Ausrücken der Antriebsverbindung zwischen den zwei Rädern und manuelles Drehen der Räder in Entgegengesetzte Richtungen, wenn der Rollstuhlinsasse die Kraft dazu hat.The "turning on the spot " Turn the two primary Ground engaging wheels in opposite directions is prevented, except by disengage the drive connection between the two wheels and manually turning the Wheels in Opposite directions when the wheelchair occupant the force has to.
Die Verwendung von zwei Antriebsmotoren für die zwei primären Bodengreifräder jedes Fahrzeugs mit Elektroantrieb, die nicht mechanisch miteinander verbunden sind, erfordert notwendigerweise komplexe elektronische Steuerungen, um den Synchronlauf der zwei Antriebsmotoren aufrechtzuerhalten. Angesichts der variablen Drehmomentanforderungen, die aufgrund der Veränderungen im Gelände, auf welche jedes Rad stößt, separat von den primären Bodengreifrädern angefordert werden, bedeutet dies, dass die Motordrehzahlen ständig angepasst werden und ein wahrer Synchronlauf der primären Bodengreifräder selten erreicht wird. Daher bewegen sich die Rollstühle nach dem Stand der Technik entlang eines eiernden Wegs.The Use of two drive motors for the two primary ground gear wheels each Electric vehicle that is not mechanically connected necessarily require complex electronic controls, to maintain the synchronism of the two drive motors. Given the variable torque requirements due to the changes in terrain, on which each wheel abuts, separately from the primary Ground engaging wheels to be requested, it means that the engine speeds are constantly adjusted and true synchronism of the primary ground gear seldom is reached. Therefore, the wheelchairs move in the prior art along an egg way.
Überdies haben Sicherheitsvorschriften, die bald für alle motorisierten Rollstühle gelten werden, die Höchstgeschwindigkeit des Rollstuhls auf etwa sechs Meilen pro Stunde begrenzt. Die Höchstdrehzahl des Motors oder der Motoren zum Antrieb der Räder ist daher auf jene begrenzt, die erforderlich ist, um den Rollstuhl mit etwa sechs Meilen pro Stunde auf einem ebenen Boden oder Gelände anzutreiben.moreover have safety regulations that will soon apply to all motorized wheelchairs be, the top speed limited to about six miles per hour. The maximum speed the motor or motors for driving the wheels is therefore limited to those which is required to get the wheelchair at about six miles per Hour driving on a level ground or terrain.
Wie wohlbekannt, wird die maximale Drehmoment- und Pferdestärkenabgabe eines umkehrbaren Elektromotors (sowie eines Verbrennungsmotors) erhalten, wenn die Motordrehzahl in der Größenordnung von 1800 bis 3000 U/min liegt, was folglich um ein Vielfaches höher ist als die gebräuchliche Drehzahl der primären Bodengreifräder von Rollstühlen und ähnlicher Fahrzeuge mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von sechs Meilen pro Stunde. Das Drehzahlverhältnis des Elektromotors zur Drehzahl der Antriebsräder liegt daher in der Größenordnung von 20–50 zu 1, abhängig vom Durchmesser dieser Antriebsräder. Bei zwei Motoren erforderte dies zwei Getriebekästen für Kettenantriebe, deren Größe und Gewicht im Vergleich zu den anderen Komponenten des Rollstuhls beträchtlich waren.As Well known, is the maximum torque and horsepower delivery a reversible electric motor (as well as an internal combustion engine) obtained when the engine speed in the order of 1800 to 3000 Rpm, which is therefore many times higher than the usual speed the primary Ground engaging wheels of wheelchairs and more Vehicles with a vehicle speed of six miles per Hour. The speed ratio the electric motor to the speed of the drive wheels is therefore of the order of 20-50 to 1, depending from the diameter of these drive wheels. For two engines, this required two gearboxes for chain drives, their size and weight considerably compared to the other components of the wheelchair were.
Im Mechanismus, der in meiner obigen US-Patentschrift offenbart wird, ist ein einziger Antriebsmotor durch einen Riementrieb, der im wesentlichen ein Übersetzungsverhältnis von eins zu eins aufweist, mit einer Übertragungswelle verbunden, die einen kleinen Ritzel aufweist, der daran befestigt ist und ein großes Zahnrad antreibt, das im wesentlichen die gleiche Größe wie die Ringzahnräder der zwei Planetengetriebesysteme aufweist. Dieses große Zahnrad weist die zwei Sonnenräder der zwei Planetensysteme auf, die auf dessen gegenüberliegenden Seiten aus einem Stück geformt sind, um einen Riementrieb mit großem Übersetzungsverhältnis zu gewährleisten. Dieses Übersetzungsverhältnis zuzüglich dem, das den Planetengetriebesystemen eigen ist, gewährleistet eine große Untersetzung in der Raddrehzahl relativ zur optimalen Motordrehzahl, ohne die Größe der Planetengetriebesysteme auf ein untolerierbares Ausmaß zu vergrößern. Dadurch kann der Motor auf einem optimalen Drehzahlniveau betrieben werden, ohne dass die vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit des Rollstuhls von 6 Meilen pro Stunde überschritten wird.in the Mechanism disclosed in my above US patent specification is a single drive motor through a belt drive, which is essentially a gear ratio of one to one, connected to a transmission shaft, which has a small pinion attached thereto and a great Gear drives that are essentially the same size as the Ring gears having two planetary gear systems. This big gear has the two sun gears the two planetary systems on the opposite Pages in one piece are shaped to ensure a belt drive with high transmission ratio. This ratio plus the, which is the planetary gear systems own, ensures a large reduction in the wheel speed relative to the optimum engine speed, without the Size of the planetary gear systems to an intolerable extent enlarge. This can the engine can be operated at an optimal speed level, without that the prescribed maximum speed of the wheelchair is exceeded by 6 miles per hour.
Wenn aber eine Steigung oder ein weiches Gelände auftrat, war diese optimale Motordrehzahl nicht in der Lage, die gewünschte Geschwindigkeit des Rollstuhls aufrechtzuhalten. Bei starken Steigungen konnte das stehen bleiben oder die Wärmeabschaltung des Motors erfolgen. Bei Gefällen konnte die Geschwindigkeit des Rollstuhls die Begrenzung von sechs Meilen pro Stunden überschreiten, und ein geschwindigkeitsgesteuerter Sicherheitsschalter bewirkte die Abschaltung des Antriebsmotors, es sei denn, der behinderte Bediener ergriff Maßnahmen, um die Motordrehzahl zu reduzieren oder die Handbremsen zu betätigen.If but a slope or a soft terrain occurred, this was optimal Engine speed is unable to reach the desired speed of the engine Wheelchair upright. With strong gradients that could stand stay or the heat shutdown of the engine. When gradients The speed of the wheelchair could be the limit of six Exceed miles per hour, and a speed-controlled safety switch the shutdown of the drive motor, unless the disabled Operator took action to to reduce the engine speed or to apply the handbrake.
Ein weiteres Problem, das beim Antriebs- und Lenkungsmechanismus des motorisierten Rollstuhls meiner obigen US-Patentschrift auftrat, ist der komplizierte Aufbau des Mechanismus zur Durchführung der Verbindung eines umkehrbaren Lenkungsmotors mit den zwei Planetengetriebeantriebssystemen, um ein Drehzahldifferential zwischen den zwei planetenradantreibenden Gehäusen zu bewirken, um durch Variieren der Geschwindigkeit eines Bodengreifrads relativ zum anderen die Lenkung des Rollstuhls in eine gewünschte Richtung durchzuführen. Der Mindestwendekreis entspricht dann dem Seitenabstand der primären Bodengreifräder, wenn ein Rad stationär gehalten wird, während das andere Rad sich dreht. Das Wenden des Fahrzeugs auf der Stelle, wobei ein primäres Bodengreifrad selektiv in eine Richtung gedreht wird, während das andere primäre Bodengreifrad in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, erforderte eine zusätzliche Umsteuerwelle und ein Umkehrgetriebe, die in das vom Lenkungsmotor angetriebene Rädergetriebe integriert wurden.One Another problem with the drive and steering mechanism of the motorized wheelchair of my above US patent specification, is the complicated structure of the mechanism to carry out the Connection of a reversible steering motor with the two planetary gear drive systems, about a speed differential between the two planetary wheel-driving housings to cause by varying the speed of a ground gripping wheel relative to the other steering the wheelchair in a desired direction perform. The minimum turning circle then corresponds to the lateral distance of the primary ground gear wheels, if one Wheel stationary is held while the other wheel is turning. Turning the vehicle on the spot, being a primary one Bodegreifrad is selectively rotated in one direction while the other primary Bodegradrad is turned in the opposite direction required an additional Umsteuerwelle and a reverse gear, that in by the steering motor driven gear train were integrated.
Schließlich ist eine schnellere Verbindung des Lenkungsmotors mit den Antriebsrädern wünschenswert.Finally is a faster connection of the steering motor with the drive wheels desirable.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION
Die Aufgabe dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Antriebs- und Lenkmechanismus für Rollstühle mit Elektroantrieb oder ähnliche von einem elektrischen Motor angetriebene, mit Rädern versehene Fahrzeuge, der die oben genannten Probleme des Stands der Technik überwinden kann.The The object of this invention is to provide an improved Drive and steering mechanism for wheelchairs with electric drive or similar powered by an electric motor, wheeled vehicles, the overcome the above-mentioned problems of the prior art.
In
einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein mit Rädern versehenes
Fahrzeug bereit, das von einem elektrischen Motor angetrieben wird,
umfassend:
einen Rahmen (
ein Paar Wellen (
ein Paar primärer Bodengreifräder (
sekundäre
Bodengreifräder
(
ein Paar identischer Planetengetriebeantriebssysteme
(
wobei die Planetengetriebegehäuse jeweils
mit den Wellen funktional verbunden sind;
einen ersten umkehrbaren
elektrischen Motor (
Mittel zum Versorgen des ersten elektrischen Motors mit
Energie und zum Wählen
der Drehrichtung des ersten elektrischen Motors;
Mittel zum
funktionalen Verbinden des ersten Elektromotors mit dem Sonnenrad
oder mit dem Ringzahnrad jedes der Planetengetriebeantriebssysteme zu
verbinden, um die Wellen und die primären Bodengreifräder gleichzeitig
mit gleicher Drehzahl anzutreiben, wenn das andere der Sonnenräder und Ringzahnräder gegenüber der
Relativbewegung fest sind;
einen zweiten umkehrbaren elektrischen
Motor (
Mittel
zum Versorgen des zweiten umkehrbaren elektrischen Motors mit Energie
und zum Wählen
seiner Drehrichtung;
ein primäres Kegelrad, das axial verschiebbar
an dem Rahmen zur Drehung um eine Achse angebracht ist, die senkrecht
zur Achse des Planetengetriebesystems verläuft, wobei das primäre Kegelrad in
einer gewählten
Richtung mittels des zweiten elektrischen Motors (
Mittel (
a frame (
a pair of waves (
a pair of primary ground gear wheels (
secondary ground wheels (
a pair of identical planetary gear drive systems (
wherein the planetary gear housing are each operatively connected to the shafts;
a first reversible electric motor (
Means for energizing the first electric motor and for selecting the direction of rotation of the first electric motor;
Means for operatively connecting the first electric motor to the sun gear or to the ring gear of each of the planetary gear drive systems for simultaneously driving the shafts and primary ground gear wheels at the same speed when the other of the sun gears and ring gears are fixed relative to the relative movement;
a second reversible electric motor (
Means for energizing the second reversible electric motor and selecting its direction of rotation;
a primary bevel gear axially slidably mounted to the frame for rotation about an axis perpendicular to the axis of the planetary gear system, the primary bevel gear being in a selected direction by means of the second electric motor (10);
Medium (
Zwei umkehrbare elektrische Motoren werden verwendet, einer für den synchronen Antrieb der zwei primären Bodengreifräder des Fahrzeugs, und der zweite zur Durchführung der Servolenkung des Rollstuhls, indem ein Differential in den Drehgeschwindigkeiten der zwei Bodengreifräder erzeugt wird.Two reversible electric motors are used, one for the synchronous Drive the two primary Ground engaging wheels of the vehicle, and the second to perform the power steering of the wheelchair, by generating a differential in the rotational speeds of the two ground engaging wheels.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird der Antriebsmotor mit den Ringzahnrädern von zwei Planetengetriebesystemen funktional verbunden. In einer zweiten Ausführungsform ist der Antriebsmotor mit den Sonnenrädern der zwei Planetengetriebesysteme funktional verbunden.In a first embodiment The invention relates to the drive motor with the ring gears of two planetary gear systems functionally connected. In a second embodiment is the drive motor with the sun gears of the two planetary gear systems functionally connected.
In beiden Ausführungsformen sind die Planetengetriebegehäuse jeweils funktional mit den Bodengreifrädern des Rollstuhls verbunden, um diese unter Verwendung eines Schneckenrads, das vom Lenkungsmotor betrieben wird, mit gleicher Geschwindigkeit zu drehen, um in der ersten Ausführungsform der Erfindung die relative Drehung der Sonnenräder zu verhindern, oder um in der zweiten Ausführungsform der Erfindung die relative Drehung der Ringzahnräder zu verhindern, wenn der Lenkungsmotor nicht aktiviert ist.In both embodiments are the planetary gearboxes each functionally connected to the ground wheel of the wheelchair, around these using a worm wheel operated by the steering motor is to rotate at the same speed to in the first embodiment the invention to prevent the relative rotation of the sun gears, or to in the second embodiment the invention to prevent the relative rotation of the ring gears when the Steering motor is not activated.
In beiden Ausführungsformen ist der Antriebsmotor mit einer Übertragungswelle verbunden, durch einen automatischen Getriebemechanismus, der in meiner bevorzugten Ausführungsform zwei riemenverbundene V-Scheiben mit verstellbarem Durchmesser umfassen kann. In der ersten Ausführungsform dieser Erfindung ist die Übertragungswelle durch kleine Zahnräder oder Kettenritzel mit erweiterten Zahnrädern oder Ritzeln verbunden, die jeweils auf der Außenseite der Ringzahnräder der zwei Planetengetriebesysteme geformt sind. In der zweiten Ausführungsform kann ein einziges erweitertes Zahnrad oder ein einziger erweiterter Ritzel aus einem Stück oder auf andere Weise auf sich mitdrehende Weise mit den Sonnenrädern der zwei Planetengetriebesysteme verbunden sein.In both embodiments is the drive motor with a transmission shaft connected by an automatic transmission mechanism, which in my preferred embodiment two belt-connected V-discs may include adjustable diameter. In the first embodiment This invention is the transmission shaft through small gears or sprocket connected with extended gears or pinions, each on the outside the ring gears which are formed by two planetary gear systems. In the second embodiment can be a single extended gear or a single extended one Sprocket in one piece or otherwise in a co-rotating manner with the sun's wheels be connected to two planetary gear systems.
In der ersten Ausführungsform weisen die Planetengetriebegehäuse der zwei Planetengetriebesysteme jedes eine Welle mit einer Ritzel darauf auf, der ein größeres Zahnrad antreibt, das am jeweiligen nach innen vorspringenden Ende einer Welle befestigt ist, an welchem ein primäres Bodengreifrad angebracht ist. In der zweiten Ausführungsform treiben die Planetengetriebegehäuse die Wellen, an denen die Bodengreifräder montiert sind, jeweils direkt an.In the first embodiment have the planetary gear housing The two planetary gear systems each have a shaft with a pinion on top of that, a bigger gear drives that at the respective inwardly projecting end of a Shaft is attached to which a primary Bodegreifrad attached is. In the second embodiment drive the planetary gearbox the shafts on which the ground engaging wheels are mounted, respectively directly to.
In beiden Ausführungsformen weist: die V-Scheibe mit verstellbarem Durchmesser auf der Welle des elektrischen Antriebsmotors eine axial verstellbare Seite auf, die der übertragenen Motordrehzahl oder dem übertragenen Motordrehmoment entsprechend verschoben wird, um die Motordrehzahl relativ zu den Bodengreifrädern zu erhöhen, wenn die Bodengreifräder auf eine Steigung oder weiche Fläche treffen, oder umgekehrt, um die Motordrehzahl relativ zu den Bodengreifrädern zu verringern, wenn ein Gefälle oder eine bessere Fläche auftritt.In both embodiments, the variable diameter V-disc on the shaft of the electric drive motor has an axially adjustable side corresponding to the transmitted engine speed or the transmitted engine torque is shifted to increase the engine speed relative to the ground gear wheels when the ground gear wheels hit a slope or soft surface, or vice versa, to reduce the engine speed relative to the ground gear wheels when a slope or a better surface occurs.
Sowohl in der ersten als auch in der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung ist der Lenkungsmotor funktional mit einem ersten Kegelrad verbunden, dessen Achse senkrecht zur Achse des Planetenantriebssystems liegt. Das erste Kegelrad kann vom Bediener axial verschoben werden.Either in the first and in the second embodiment of this invention the steering motor is functionally connected to a first bevel gear, whose axis is perpendicular to the axis of the planetary drive system. The first bevel gear can be moved axially by the operator.
Wie oben erwähnt, ist in der ersten Ausführungsform der Antriebsmotor durch einen automatischen Getriebemechanismus funktional mit den Ringzahnrädern der zwei Planetengetriebeantriebssysteme verbunden. Ein Paar Kegelräder sind in beabstandetem, gegenüberliegendem Verhältnis an den zwei gegenüberliegenden Sonnenrädern befestigt. Das erste Kegelrad wird dann vom Bediener axial in den Eingriff mit diesem Paar Kegelräder verschoben. Wenn der Lenkungsmotor vom Bediener in eine gewählte Richtung eingeschaltet wird, werden die Sonnenräder der zwei Planetengetriebesysteme gegenläufig in gewählte Richtungen gedreht, wodurch eine Änderung in der Drehgeschwindigkeit der zwei Planetengetriebegehäuse erzeugt wird, weshalb die Geschwindigkeit der zwei primären Bodengreifräder abweicht, um die Lenkung in die vom Bediener gewählte Richtung durchzuführen.As mentioned above, is in the first embodiment the drive motor through an automatic transmission mechanism functional with the ring gears the two planetary gear drive systems connected. A pair of bevel gears are in spaced, opposite relationship at the two opposite sun gears attached. The first bevel gear is then moved axially by the operator Engagement with this pair of bevel gears postponed. When the steering motor is in a selected direction by the operator is switched on, the sun gears of the two planetary gear systems in opposite directions elected Turned directions, causing a change in the rotational speed the two planetary gear housing which causes the velocity of the two primary ground gears to deviate, to steer in the direction selected by the operator.
Wenn der Antriebsmotor ausgeschaltet ist, erzeugt der Betrieb des Lenkungsmotors gleiche und gegenläufige Drehungen der zwei Bodengreifräder, was zur Folge hat, dass das Fahrzeug auf der Stelle wendet.If the drive motor is off, generates the operation of the steering motor same and opposite Twists of the two ground gear wheels, what As a result, the vehicle turns on the spot.
In der zweiten Ausführungsform ist der Antriebsmotor durch einen automatischen Getriebemechanismus funktional mit den Sonnenrädern der zwei Planetensysteme verbunden. Eine zweite Übertragungswelle ist in paralleler Beziehung zur Achse der Planetenantriebssysteme vorgesehen, und ein Paar Kegelräder sind in beabstandetem, gegenüberliegendem Verhältnis an zwei gegenüberliegenden Sonnenrädern befestigt. Diese Kegelräder weisen jeweils zwei integrierte Zahnräder auf, die jeweils mit den Zahnradzähnen im Eingriff stehen können, die auf dem Außenumfang jedes Ringzahnrads der zwei Planetengetriebesysteme geformt sind. Das erste Kegelrad kann manuell in den Eingriff mit den zwei Kegelrädern auf der zweiten Übertragungswelle verschoben werden.In the second embodiment is the drive motor through an automatic transmission mechanism functional with the sun wheels connected to the two planetary systems. A second transmission wave is in parallel Provided relationship to the axis of the planetary drive systems, and a pair of bevel gears are in spaced, opposite relationship attached to two opposite sun gears. These bevel gears each have two integrated gears, each with the gear teeth can be engaged on the outer circumference each ring gear of the two planetary gear systems are formed. The first bevel gear can be manually engaged with the two bevel gears the second transmission wave be moved.
In der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung führt die Drehung des ersten Kegelrads in eine vom Bediener gewählte Richtung dann gegenläufige Drehzahländerungen der Ringzahnräder des Planetengetriebesystems durch, wodurch eine gewählte Geschwindigkeitsänderung der zwei Bodengreifräder erzeugt wird, um die Lenkung des Fahrzeugs durchzuführen. Das Wenden auf der Stelle ist daher möglich, indem der Antriebsmotor ausgeschaltet wird und nur der Lenkungsmotor verwendet wird.In the second embodiment this invention leads the rotation of the first bevel gear in a direction selected by the operator then opposing speed changes the ring gears of the planetary gear system, whereby a selected speed change which produces two ground gripping wheels is to perform the steering of the vehicle. Turning on the spot is therefore possible by turning off the drive motor and only the steering motor is used.
Der oben beschriebene Antriebsmechanismus gewährleistet ein ausreichendes Übersetzungsverhältnis zwischen dem elektrischen Antriebsmotor und den primären Bodengreifrädern, um dem Motor bei jeder Benutzereinstellung an einer konventionellen Motordrehzahlregelung den Betrieb mit einer optimalen Drehzahl zu erlauben. In beiden Ausführungsformen verändert das automatische Getriebe, das in der Antriebsverbindung zwischen dem Antriebsmotor und den primären Bodengreifrädern integriert ist, automatisch das Übersetzungsverhältnis, um die optimale Motordrehzahl und vom Bediener gewählte Fahrgeschwindigkeit unabhängig von den Änderungen der Geländebeschaffenheit aufrechtzuerhalten.Of the Drive mechanism described above ensures a sufficient gear ratio between the electric drive motor and the primary ground gear wheels the engine at each user setting on a conventional Engine speed control to operate at an optimal speed allow. In both embodiments changed the automatic transmission, which in the drive connection between the drive motor and the primary Ground engaging wheels is integrated, automatically the gear ratio to the optimum engine speed and operator-selected driving speed regardless of the changes the terrain condition maintain.
Weitere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung gehen für den Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung hervor, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.Further Objects and advantages of this invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed Description, in conjunction with the accompanying drawings.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT
In
Der
Rollstuhl
Vom
Rahmen
Eine
Sitzkonstruktion
Ein
Transaxlegetriebegehäuse
Das
Transaxlegehäuse
Die
inneren Enden der Planetengetriebegehäuse
Zwei
Ringzahnräder
Bezug
nehmend auf
Der
Motor
Die
erste Übertragungswelle
Dementsprechend
werden, wenn die Sonnenräder
Um
die Lenkung des Fahrzeugs durch selektives Variieren der relativen
Drehgeschwindigkeiten der zwei Bodenräder
Eine
drittes Kegelrad
Das
dritte Kegelrad
Das
Verschieben des Kegelrads
Die
Drehung des Kegelrads
In
Zum
synchronen Antrieb der Bodengreifräder
Alternativ
dazu können
ein kleines und ein großes
Zahnrad (nicht gezeigt) die Antriebsverbindung gewährleisten.
In beiden Fällen
werden die Sonnenräder
Ringzahnräder
Um
die Kegelräder
Nun
Bezug nehmend auf
Eine
zweite drehzahlgesteuerte verstellbare V-Scheibe
Obwohl
die Verwendung der zwei beschriebenen verstellbaren Scheiben bevorzugt
wird, können
akzeptable Ergebnisse auch durch Verwendung nur einer solchen Scheibe
erreicht werden, die entweder drehmoment- oder drehzahlgesteuert
ist, zuzüglich
einer Riemenspannscheibe, um die Losigkeit des Riemens
Jede der oben erwähnten verstellbaren Scheiben ist auf dem Markt erhältlich, z. B. von Comet Industries of Richmond, Indiana, weshalb deren nähere Beschreibung überflüssig ist.each the above mentioned adjustable discs is available in the market, for. From Comet Industries of Richmond, Indiana, which is why their detailed description is superfluous.
Für den Fachmann
versteht es sich auch, dass bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
für ferngesteuerte
Fahrzeuge, wie z. B. eine mit Rädern
versehene Roboterbasis, zur Betätigung des
Presskolbens
Für den Fachmann auf dem Gebiet der Fahrzeuge mit Elektroantrieb versteht es sich, dass nahe liegende Modifikationen leicht vorgenommen werden können, weshalb der Umfang der vorliegenden Erfindung nur durch die beiliegenden Ansprüche beschränkt ist.For the expert in the field of electric vehicles it is understood that that obvious modifications can be made easily, which is why the scope of the present invention only by the enclosed claims limited is.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/652,975 US5722501A (en) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | Bevel steering gear integrated drive transmission |
US652975 | 1996-05-24 | ||
PCT/US1997/004553 WO1997045313A1 (en) | 1996-05-24 | 1997-03-06 | Bevel steering gear integrated drive transmission |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69731528D1 DE69731528D1 (en) | 2004-12-16 |
DE69731528T2 true DE69731528T2 (en) | 2005-11-24 |
Family
ID=24618988
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE69731528T Expired - Fee Related DE69731528T2 (en) | 1996-05-24 | 1997-03-06 | INTEGRATED CONE WHEEL AND DRIVING GEAR |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | ATE281965T1 (en) |
DE (1) | DE69731528T2 (en) |
WO (1) | WO1997045313A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006028799A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Industrial truck drive, has drive unit staying in direct or indirect connection with transmission housing that is rotatable over drive unit in case of steering movement, where drive unit is arranged radially outside of steering motor |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT372342B (en) * | 1980-09-30 | 1983-09-26 | Muehlbacher Karl | BATTERY-POWERED ELECTRIC VEHICLE |
US5275248A (en) | 1993-03-11 | 1994-01-04 | Finch Thomas E | Power operated wheelchair |
-
1997
- 1997-03-06 DE DE69731528T patent/DE69731528T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-06 WO PCT/US1997/004553 patent/WO1997045313A1/en active IP Right Grant
- 1997-03-06 AT AT97916133T patent/ATE281965T1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006028799A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Industrial truck drive, has drive unit staying in direct or indirect connection with transmission housing that is rotatable over drive unit in case of steering movement, where drive unit is arranged radially outside of steering motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1997045313A1 (en) | 1997-12-04 |
DE69731528D1 (en) | 2004-12-16 |
ATE281965T1 (en) | 2004-11-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |