专利名称：一种电动轮椅的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用电驱动的，特别是用蓄电池驱动的，供残疾人及行 动有障碍使用的轮椅。本实用新型的轮椅由车架、座椅、两个后承重轮、轮子 平面可任意转动的两个前导向轮、电池、电机、转向装置和电机控制装置组成， 其中前导向轮可绕平行于轮平面的轴线任意转动，也就是通常所讲的万向转向 轮。
背景技术：
电动轮椅中驱动装置较为常见和技术相对成熟是采用齿轮传动并采用差速
机构，如中国发明专利01145209.9公开的一种电动式轮椅，其中包含轮椅车和 电动装置，轮椅一侧扶手前方装叉管，叉管中装转向杆，转向杆上端设控制手 柄、下端与小轮前叉连接；电动装置的直流电机装在有转向杆小轮轮毂中，点 动控制开关设在控制手柄上，充电器、电池控制板装在轮椅后部的电控箱中。 虽然这种轮椅使用效果可靠，但其传动装置采用带有差动机构的齿轮传动，其 结构较为复杂，制造成本也较高。为解决这一问题近年来多采用了轮毂电机驱 动代替齿轮类的机械传动，为解决轮椅转向造成的驱动轮转速差，现有技术中 也有通过电子控制装置，即采用电子叉速器的技术方案，例如现国内制造的一 些高挡轮椅，或者现进口的一些高档轮椅，但这类轮椅的电子控制装置成本仍 然是中国普通消费者接受不了的。中国实用新型专利00234457.2公开的电动轮 椅结构包含轮椅车和电动装置，轮椅一侧扶手前方装叉管，叉管中装转向杆， 转向杆上端设控制手柄、下端与小轮前叉连接；电动装置的直流电机装在有转 向杆小轮轮毂中，点动控制开关设在控制手柄上，充电器、电池控制板装在轮 椅后部的电控箱中。这种轮椅电驱动的是装有转向杆的小轮，也就是被驱动的 是通常所讲的前导向轮，现有技术中类似的以电机驱动前导向轮的技术方案较 多，但由于这类轮椅载荷主要靠承重轮，也就是现有轮椅的大轮的承担，因此 作用于导向轮上的正压力较小，这造成了驱动轮摩擦力不足，使这种轮椅通过
能力极差，在运动时，特别在转向运动时其效率极低，而且现有的这种电驱动 轮椅几乎没有任何爬坡能力，按照国家标准要求电动轮椅应能爬越8度的斜坡，而实际上现有的这类以前导向轮为驱动轮的轮椅在稍显湿滑的地面运动也非常
的困难，而对稍有点坡度的路面更是无能为力。
发明内容
本实用新型提供一种可克服现有技术不足，既可降低成本，又无需采用较 为昂贵的机械叉速机构或电子控制装置，而且能有较好的通过能力和爬坡能力 的电驱动轮椅。
本实用新型是将现有轮椅的四个轮中的两个车轮做成电驱动车轮，即将一 个后承重轮和一个前导向轮设置为电驱动车轮，并且在电驱动的前导向轮上设 置转向装置。本实用新型的两个电驱动车轮可以设置在同一侧。
本实用新型的最佳实施例中其电驱动的两个车轮最好分别是一个后承重轮 和位于对侧的一个前导向轮。
本实用新型电动轮椅的最佳实施例中前导向轮采用轮毂电机驱动。
本实用新型的电动轮椅，其电驱动的前导向轮固定于一个转向叉上，而在 转向叉上固定有转向杆，在转向杆上设置有一个根据转向杆转动角度控制后承 重轮转速的控制装置，当转向杆向电驱动的后承重轮侧转动且转动角度小于第 一设计角度时，后承重轮的转速不变，当转向杆向电驱动的后承重轮侧转动且 当转向杆转动角度大于第一设计角度度小于第二设计角度时后承重轮转速为 零，当转向杆向电驱动的后承重轮侧转动且当转向杆转动转动角度大于第二设
计角度时，后承重轮反向转动；当转向杆向非电驱动的后承重轮侧转动时电驱 动的后承重轮转速不发生变化。
本实用新型由于采用一个后承重轮和一个前导向轮驱动，被驱动轮与地面 间的摩擦力远大于现有技术，因此可以完全克服现有技术存在的因仅驱动前导 向轮，使摩擦力过小而导致道路通过能力差的不足；也克服了现有技术中驱动 后承重轮需要差速机构，致使其结构复杂，成本过高的不足。根据实际的测试， 本实用新型的轮椅在湿滑地面上运行不受任何的阻碍，而且可以平衡地通过12 度的斜坡。
当本实用新型的轮椅中电驱动的是一个后承重轮和与其呈对角位置的一个 前导向轮，在刹车时可以避免发生跑偏的现象。
用新型将电驱动的前导向轮设置成轮毂电机驱动，可以使整个轮椅的结构更为简化，特别是可以避免因其它类型的传动机构体积较大而影响这个前 导向轮转动的不足。
本实用新型按其电驱动的前导向轮固定于一个转向叉上，而在转向叉上 固定有转向杆，在转向杆上设置有一个根据转向杆转动角度控制后承重轮转速 的控制装置设置，并且当转向杆转动角度小于第一设计角度时，后承重轮的转 速不变，当转向杆转动角度大于第一设计角度小于第二设计角度时后承重轮转 速为零，当转向杆转动角度大于第二设计角度时，后承重轮反向转动，这样可 以使轮椅有最佳的转弯效果，特别是可以在一个方向转弯时实现原地转动。
本实用新型结构极为简单，根本不需要复杂的转向机构，也不需要如现有 技术的复杂叉速机构即可实现轮椅的平稳、正常运动。此外，本实用新型还具 操纵灵活，运行可靠的优点。
图1为本实用新型的轮椅俯视位置的示意图，图2为图1的仰视图，图3 为图1的俯视图，图4为本实用新型的轮椅的转向轮(也就是被电力驱动的一 个前导向轮)总成的示意图，它包括了前导向轮、转向操纵杆、转向把手及可 根据转向杆转动角度控制后承重轮转速的开关等装置。
具体实施方式
附图给出本实用新型的最佳实施例，
以下结合附图对本实用新型进行详细
解说
参见图1至4，本实用新型由车架，安装于车架上的座椅6、带有推把的后 靠背3，脚踏板5及前导向轮10，后承重轮7构成，且两个前导向轮10分别各 安装于一个万向转向架上，可使轮10的平面作360度的转动。这些机构与现有 技术的几乎是相同的。但是，本实用新型中其中的一个承重轮(即图1中位于 右下侧的标有7b的轮)和与其对侧的一个前导向轮(图1中左上侧标有10a的 轮)分别为电驱动的车轮，其中前导向轮10a为带轮毂电机的车轮。在后承重 轮7b上固定有设置电机及减速机构的安装板8，当然也可直接采用轮毂电机直 接驱动后承重轮7b，如此可以形成本实用新型的另一个实施例。在车架中位于 座椅下方设置有电池盒11，还设置有轮椅的电气控制盒16和用于固定控制盒 16的部件15。电驱动的前导向轮10a转向叉12上固定有一个转向杆14，转向杆14的顶端带有一个向外弯曲的操纵把手4，构成转向装置。在本实用新型的
实施例中这个把手4采用了现市场销售的电动自行车控制把手，并通过这个电 动自行车控制把手实现对轮椅驱动速度的控制。另外从图4还可见，在转向杆 14上还设置有由组件18和19构成的根据转向杆转动角度控制后承重轮转速的 控制装置，本实用新型的实施例中是直接将现有的市场销售的电动自行车控制 把中的控制元件换装于转向杆14上。为使图面简洁，在附图中未表示把手4以 及组件18、 19构成的根据转向杆转动角度控制后承重轮转速的控制装置和电气 控制盒16间的电气线路连接。
本实施例中，分别采用250W和120W的电动自行车驱动电机驱动后承重轮 7b和前导向轮10a，而且前导向轮所用的120W的电机为轮毂电机。另外在这一 实施例中确定的第一设计角度为45度，第二设计角度为60度，当转向杆转动 角度小于45度时，设定后承重轮7b转速不发生改变，当转向杆转动角度大于 45度小于60度时，后承重轮7b的转速设定为零，而当当转向杆转动角度大于 60度时，后承重轮7b的转速设定为倒转。
本实施例的运行情况如下在直行时，保护转向杆14于不转动的位置，这 时轮椅在前导向轮10a和后承重轮7b的作用下向前运动，同时通过拧动把手4 可改变轮椅运行的速度；沿顺时针方向转动把手4时，轮椅即产生向右的转向 力矩，使轮椅向右转动；逆时针方向转动把手4时，轮椅即产生向左的转向力 矩，使轮椅向左转动，而且转向杆转动角度小于45角度时，后承重轮的转速 不变，此时的转动中心大致位于非电驱动的后承重轮处；当转向杆转动角度大 于45角度小于60度时后承重轮转速为零，此时转动中心位置大致仍在非电驱 动的后承重轮处；当转向杆转动角度大于60度时，后承重轮反向转动，此时转 动中心大致在座椅的中心处，可以实现轮椅原地打转。
实际的测试结果是，本实施例的轮椅可以很轻松地越过12度的斜坡，在湿 滑路面上没有任何的行走困难，而用功率为250W的两电机仅驱动前导向轮时， 即现有技术的轮椅的情况，在湿滑地面上根本无法正常行走，也不能越过小于8 度的斜坡。而且经实验与理论计算表明，本实用新型所需用的驱动电机功率可 以更小一点，但因受条件的限制无法做进一步的试验。
权利要求1、一种电动轮椅，由车架、座椅、两个后承重轮、轮子平面可任意转动的两个前导向轮、电池、电机、转向装置和电机控制装置组成，其特征是一个后承重轮和一个前导向轮为电驱动车轮，且电驱动的前导向轮设置有转向装置。
2、 根据权利要求1所述的一种电动轮椅，其特征是电驱动的两个车轮分别 是一个后承重轮和位于对侧的一个前导向轮。
3、 根据权利要求2所述的一种电动轮椅，其特征是前导向轮采用轮毂电机驱动。
4、 根据权利要求2或3所述的一种电动轮椅，其特征是电驱动的前导向轮 固定于一个转向叉上，而在转向叉上固定有转向杆，在转向杆上设置有一个根 据转向杆转动角度控制后承重轮转速的控制装置。
专利摘要本实用新型涉及一种用电驱动的，特别是用蓄电池驱动的，供残疾人及行动有障碍使用的轮椅。本实用新型的轮椅由车架、座椅、两个后承重轮、轮子平面可任意转动的两个前导向轮、电池、电机、转向装置和电机控制装置组成，其中前导向轮可绕平行于轮平面的轴线任意转动，其中的一个后承重轮和一个前导向轮为电驱动车轮，且电驱动的前导向轮设置有转向装置。
文档编号A61G5/10GK201375623SQ20092000351
公开日2010年1月6日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者师建军 申请人:师建军