專利名稱：萬(wàn)向電動(dòng)輪椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種代步工具，尤其是一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可作萬(wàn)向行走的輪椅。
現(xiàn)有的行動(dòng)不方便者，尤其是殘疾人所用的輪椅中，有手搖輪椅、三輪電動(dòng)或機(jī)動(dòng)輪椅。但是，在這些輪椅中，手搖輪椅要求使用者雙手完好，有相當(dāng)?shù)捏w力，至使偏癱病人及體弱者無(wú)法使用；而三輪電動(dòng)、機(jī)動(dòng)輪椅則速度較快，操作相應(yīng)復(fù)雜，同樣要求使用者雙手功能完好，反應(yīng)靈敏；此外，三輪輪椅需要一定的轉(zhuǎn)彎半徑，調(diào)頭、轉(zhuǎn)彎都不靈活，不能在室內(nèi)及狹窄場(chǎng)所使用。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種只需一根操縱桿便可實(shí)現(xiàn)全部操作功能使用極方便，可在任何狹窄的場(chǎng)所靈活使用的萬(wàn)向電動(dòng)輪椅。
本實(shí)用新型的萬(wàn)向電動(dòng)輪椅由車架、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)及電子控制線路等部分構(gòu)成。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的外形圖；圖2是本實(shí)用新型的操縱控制機(jī)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型的控制電路原理圖。
如圖所示，本實(shí)用新型的萬(wàn)向電動(dòng)輪椅包括使用者乘坐的車架(1)；由左驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)(4)和右驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)(6)，經(jīng)左蝸輪蝸桿減速箱(9)和右蝸輪蝸桿減速箱(10)分別驅(qū)動(dòng)左驅(qū)動(dòng)輪(3)和右驅(qū)動(dòng)輪(8)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；由固定在車架扶手上，并能在支承(13)上萬(wàn)向撥動(dòng)的操縱桿(2)、受操縱桿下直桿(14)帶動(dòng)，繞短軸(12)、(12′)和軸(15)、(15′)轉(zhuǎn)擺的兩個(gè)相交半園環(huán)(17)和(18)、隨半園環(huán)(17)和(18)轉(zhuǎn)擺而同軸轉(zhuǎn)動(dòng)、控制轉(zhuǎn)速的扇形雙斜面有機(jī)玻璃轉(zhuǎn)速擋光片(11)和(11′)，以及控制轉(zhuǎn)向、同軸雙片結(jié)構(gòu)的有機(jī)玻璃轉(zhuǎn)向擋光片(16)和(16′)構(gòu)成的操縱機(jī)構(gòu)；由IC1、IC2、紅外接收管D1和D1′、紅外發(fā)射管D2和D2′、推動(dòng)管BG1及大功率管BG2組成的轉(zhuǎn)速控制電路；由IC3、IC4、紅外發(fā)射、接收管D3～D6和D3′～D6′及功率管BG3～6組成的轉(zhuǎn)向控制電路；由蓄電池(7)和IC3、IC6組成的電源電路和過(guò)流保護(hù)電路；將各控制電路集于一體的控制電器箱(5)。
本實(shí)用新型的萬(wàn)向電動(dòng)輪椅，根據(jù)操縱桿(2)的撥向位置，通過(guò)電子控制線路分制控制左右輪電機(jī)(3)、(6)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。當(dāng)兩輪轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速相同，輪椅前進(jìn)或后退；當(dāng)兩輪轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)速不同時(shí)，輪椅右轉(zhuǎn)彎或左轉(zhuǎn)彎；當(dāng)兩輪轉(zhuǎn)向相反，轉(zhuǎn)速相同時(shí)，輪椅在原地轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)輪椅的前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)彎，甚至在原地轉(zhuǎn)動(dòng)。由于采用了蝸輪蝸桿減速器，只要操縱桿(3)撥至居中垂直狀態(tài)，電機(jī)(4)和(6)仃轉(zhuǎn)，借助蝸輪蝸桿的自鎖作用，輪椅立即仃下，而無(wú)須設(shè)置剎車機(jī)構(gòu)，安全可靠。
轉(zhuǎn)速控制電路的IC1、IC2接成占空比可調(diào)脈沖發(fā)生器，通過(guò)BG3控制加在電機(jī)電樞的脈沖占空比來(lái)調(diào)節(jié)電樞上的平均電壓，實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。IC2輸出脈沖的占空比由接收管D1的阻值來(lái)決定。如圖2所示，擋在D1和D2之間的扇形雙斜面有機(jī)玻璃擋光片(11)和(11′)，扇緣中部有一通園孔，左右兩側(cè)斜面由中向兩外側(cè)加厚。其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于厚度變化，引起透光度的變化。當(dāng)操縱桿(2)撥至垂直位置時(shí)，擋光片(11)、(11′)上的園孔在D1和D2之間，D1呈低阻值，IC2的3腳為低電平，BG1、BG2截止，電機(jī)(4)、(6)不轉(zhuǎn)，而當(dāng)撥動(dòng)操縱桿(2)時(shí)，操縱桿下直桿(14)隨之撥動(dòng)半園環(huán)(17)和(18)，使擋在D1和D2之間的擋光片(11)和(11′)同軸隨轉(zhuǎn)擺，引起透光度變化和D1的阻值變化，從而改變IC2輸出脈沖的占空比，使加在電機(jī)電樞上的平均電壓產(chǎn)生變化，從而達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。
轉(zhuǎn)向控制電路的工作是當(dāng)操作桿(2)撥至垂直位置時(shí)，置于D3和D4和D5、D6間的是同軸雙片結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向擋光片。兩塊擋光片縱向相隔一個(gè)距離，橫向各以半個(gè)扇面組合成一個(gè)扇形面，組合的扇形面外緣中部有一個(gè)供光通過(guò)的缺口，使接收管D4、D4′和D6、D6′均受發(fā)射管D3、D3′和D5、D5′照射而呈低阻值，IC3、IC4的2和6腳為高電位，3腳輸出低電平，BG3～6截止，電機(jī)(4)和(6)不轉(zhuǎn)。當(dāng)操縱桿(2)撥動(dòng)時(shí)，擋光片(16)和(16′)擋住D4或D6，因D4或D6無(wú)光照射呈高阻值，IC3或IC4的2和6腳電位降低，3腳輸出高電平，BG3～5或BG4～6導(dǎo)通，從而電機(jī)磁場(chǎng)繞組得到不同方向的電壓，實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的目的。
電源電路部分的IC3為三端穩(wěn)壓器，為了控制電路提供穩(wěn)定的電壓，IC6用來(lái)監(jiān)測(cè)蓄電池電壓，當(dāng)檢測(cè)到蓄電池電壓降低到放電終止電壓時(shí)，IC3的3腳輸出低電平，J1吸合斷開(kāi)控制電路的電源，接通充電電路。
過(guò)流保護(hù)電路用于防止電機(jī)過(guò)載。當(dāng)電機(jī)過(guò)載時(shí)，電流超過(guò)限定值，在取樣電阻R上的壓降升高，從而使過(guò)流保護(hù)電路動(dòng)作，J2失電，斷開(kāi)控制電路的電源，保護(hù)電機(jī)。重新起動(dòng)時(shí)，先按一下AN，J2吸合并自鎖，重新接通控制電路的電源。
如圖2所示，操縱者按圖示方向撥動(dòng)操縱桿(2)時(shí)，操縱桿下直桿(14)將撥動(dòng)兩個(gè)半園環(huán)(17)和(18)，通過(guò)半園環(huán)分別帶動(dòng)同軸的各擋光片(11)和(11′)和(16)、(16′)，使各相應(yīng)的充電管受光照度不同，而達(dá)到以操縱桿的不同撥位分別控制兩輪電機(jī)的不同轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的目的。操縱桿(2)撥動(dòng)的幅度越大，速度變化就越快。
如圖2所示，當(dāng)把操縱桿(2)往“前進(jìn)”方向撥動(dòng)時(shí)，操縱桿下直桿(14)隨之撥動(dòng)半園環(huán)(17)和(18)，半園環(huán)(17)、(18)通過(guò)轉(zhuǎn)軸(15)、(15′)帶動(dòng)X軸的擋光片(16)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Y軸的擋光片(16′)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，轉(zhuǎn)軸(12)、(12′)亦帶動(dòng)擋在速度控制光電對(duì)管D1、D2和D1′、D2′的兩塊擋光片(11)、(11′)作同步轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)兩擋光片的透光度一致，所以兩輪的轉(zhuǎn)速也一致，輪椅向前直行。當(dāng)要轉(zhuǎn)向時(shí)，只要按所需轉(zhuǎn)向左右撥動(dòng)操縱桿(2)，由于被帶動(dòng)的兩速度擋光片(16)、(16′)不是同步轉(zhuǎn)動(dòng)，因此光電管受光的光度不一樣，兩輪的轉(zhuǎn)速不一樣，從而實(shí)現(xiàn)左右轉(zhuǎn)彎。后退時(shí)的操縱原理與前進(jìn)操縱原理相同，而操作動(dòng)作相反。當(dāng)要作原地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只要把操縱桿(2)按左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)方向撥動(dòng)，由以上分析的原理所知，這時(shí)兩輪的轉(zhuǎn)向相反，速度相同，而使輪椅能在原地轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型的萬(wàn)向電動(dòng)輪椅，只需擺動(dòng)一根操縱桿便可實(shí)現(xiàn)全部進(jìn)退轉(zhuǎn)向操作功能，使用極方便，可在任何狹窄的場(chǎng)所靈活使用。
權(quán)利要求1.一種通過(guò)撥動(dòng)操縱桿來(lái)控制進(jìn)退轉(zhuǎn)向的萬(wàn)向電動(dòng)輪椅，其特征在于包括a、由供給動(dòng)力的蓄電池(7)、直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)和(6)、起傳動(dòng)和自鎖剎車作用的蝸輪蝸桿減速箱(9)和(10)組成的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；b、由能在支承(13)上萬(wàn)向撥動(dòng)，并操縱輪椅行走的操縱桿(2)、受操縱桿(2)帶動(dòng)轉(zhuǎn)擺，隨之帶動(dòng)轉(zhuǎn)速擋光片(11)、(11′)和轉(zhuǎn)向擋光片(16)、(16′)擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向調(diào)速的兩個(gè)相交半園環(huán)(17)和(18)構(gòu)成的操縱機(jī)構(gòu)；c、由IC1、IC2、紅外接收管D1和D1′，紅外發(fā)射管D2和D2′、推動(dòng)管BG1及大功率管BG2組成的，用于調(diào)節(jié)輪椅前進(jìn)和后退速度的轉(zhuǎn)速控制電路；d、由IC3、IC4、紅外發(fā)射、接收管D3～D6和D′3～D′3及功率管BG3～BG6組成的，用于控制輪椅轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向控制電路；e、由IC3和IC6組成的過(guò)流保護(hù)電路。
2.如權(quán)利要求1所述的萬(wàn)向電動(dòng)輪椅，其特征在于轉(zhuǎn)速擋光片(11)和(11′)是扇形雙斜面的有機(jī)玻璃片，扇形片外緣中部有一通孔，左右兩側(cè)斜面由中向兩外側(cè)加厚。
3.如權(quán)利要求1所述的萬(wàn)向電動(dòng)輪椅，其特征在于轉(zhuǎn)向擋光片(16)和(16′)為同軸雙片結(jié)構(gòu)，兩塊擋光片縱向相隔一個(gè)距離，橫向各以半個(gè)扇面組合成一個(gè)扇形面，組合的扇形面外緣中部有一個(gè)供光通過(guò)的缺口。
專利摘要本實(shí)用新型是一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的萬(wàn)向電動(dòng)輪椅，由車架、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)及電子控制線路等部分構(gòu)成。操作者只需撥動(dòng)操縱一根操縱桿，根據(jù)操縱桿的撥動(dòng)位置，通過(guò)電子控制線路便可控制輪椅左右輪電機(jī)的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速和停止。實(shí)現(xiàn)全部進(jìn)退轉(zhuǎn)向操作功能，使用極方便，可在任何狹窄的場(chǎng)所靈活使用。
文檔編號(hào)A47C1/022GK2058074SQ89206768
公開(kāi)日1990年6月13日 申請(qǐng)日期1989年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月4日
發(fā)明者陳強(qiáng) 申請(qǐng)人:陳強(qiáng)