一种双轴霍尔杠杆操控器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种双轴霍尔杠杆操控器。


背景技术：

[0002]
随着社会的进步与发展，越来越多的残障人士想回归社会，进行日常的学习、工作和生活。其中电动轮椅作为一种理想的代步工具，市场需求量大，适合于下肢残疾和行走不便的年老体弱者使用，相对于手动轮椅，活动范围大，适用人群多，功能强大。
[0003]
操控器作为智能电动轮椅的主要组成部分，它是残疾人控制电动轮椅最直接的部分。使用者通过控制操控器，表达操作意图，实现对电动轮椅行驶速度和行驶方向的控制，所以操纵控制器对于整个电动轮椅的运行至关重要，操控器的质量将直接影响到电动轮椅的使用；现有智能电动轮椅的操控器存在精度低，信号反馈慢的的问题，而且容易出现操纵杆无法回到原始状态的问题，导致轮椅不能及时停下的危险情况。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种安全可靠，稳定性好的双轴霍尔杠杆操控器，避免容易出现操纵杆无法回到原始状态的问题而导致轮椅不能及时停下的危险情况。
[0005]
本实用新型采用以下方案实现：一种双轴霍尔杠杆操控器，包括顶部具有操控摇杆的控制盒，所述控制盒内设置有由操控摇杆控制左右摆动的摇杆架和由操控摇杆控制前后摆动的转轴架，控制盒内还设置有用以在摇杆架摆动后驱动其向中间位置复位的左右复位杠杆机构以及用以在转轴架摆动后驱动其向中间位置复位的前后复位杠杆机构；控制盒上还安装有用以感应摇杆架摆动方向的左右霍尔传感器以及用以感应转轴架摆动方向的前后霍尔传感器。
[0006]
进一步的，所述左右复位杠杆机构包括铰接安装在摇杆架旁侧并通过第一弹簧的恢复力来驱动摇杆架向中间位置复位的左右顶片，摇杆架上具有两个顶着左右顶片的顶杆，两个顶杆在摇杆架发生摆动时一个顶推左右顶片、另一个脱离左右顶片以实现为摇杆架复位提供反方向推力。
[0007]
进一步的，所述前后复位杠杆机构包括铰接安装在转轴架旁侧并通过第二弹簧的恢复力来驱动转轴架向中间位置复位的前后顶片，转轴架上具有两个顶着前后顶片的顶轴，两个顶轴在转轴架发生摆动时一个顶推前后顶片、另一个脱离前后顶片以实现为转轴架复位提供反方向推力。
[0008]
进一步的，所述第一弹簧和第二弹簧均为拉簧，第一弹簧一端连接于左右顶片上，另一端连接于第一调节片上，所述第一调节片通过螺钉连接于转轴架上并且第一调节片上开设有与第一弹簧伸缩方向一致的长孔；第二弹簧一端连接于前后顶片上，另一端连接于第二调节片上，所述第二调节片通过螺钉连接于控制盒内底部并且第二调节片上开设有与第二弹簧伸缩方向一致的长孔。
[0009]
进一步的，所述摇杆架上部与操控摇杆连接在一起、下部通过与其同步转动的第一转轴铰接于转轴架上并能相对其左右摆动，左右霍尔传感器连接在转轴架上并对着第一转轴端部，第一转轴端部固定连接有与左右霍尔传感器配合工作的第一磁铁；所述转轴架通过与其同步转动的第二转轴铰接安装于控制盒内侧底板上并能相对其前后摆动，前后霍尔传感器安装于控制盒底板朝内一侧并对着第二转轴端部，第二转轴端部固定连接有与前后霍尔传感器配合工作的第一磁铁。
[0010]
进一步的，所述操控摇杆上端连接有遥控罩，控制盒顶部开设有供操控摇杆穿出的开口，所述开口内设置有防护罩，防护罩为褶皱结构。
[0011]
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
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（1）通过增加迫使操控向中间位置复位的左右复位杠杆机构和前后复位杠杆机构，避免容易出现操纵杆无法回到原始状态的问题而导致轮椅不能及时停下的危险情况，安全可靠，稳定性好；
[0013]
（2）解决现有技术中操控器精度低，信号反馈慢的的问题，本装置采用两块霍尔传感器，分别接收左右方向的信号和前后方向的信号，提高信号反馈精度和加快信号反馈速度，当某个方向霍尔传感器损坏时，可以只更换此方向霍尔传感器，便于后期维护，降低维护成本；
[0014]
（3）通过操控摇杆左右方向摆动距离和前后方向摆动距离不同，使得前后方向和左右方向达到不同的最大速度，在拐弯时能够自主进行减速，降低侧翻风险，保证安全，解决现有技术中前后方向和左右方向速度都一样，电动轮椅车拐弯时不能自主减速，电动轮椅车有侧翻风险的问题。
[0015]
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
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图1是本实用新型实施例一个方位的内部构造立体图；
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图2是本实用新型实施例另一个方位的内部构造立体图；
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图3是本实用新型实施例俯视图；
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图4是本实用新型实施例中左右复位杠杆机构示意图；
[0020]
图5是本实用新型实施例中前后复位杠杆机构示意图；
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图6是本实用新型双轴霍尔杠杆操控器与电动轮椅侧面支架的连接示意图；
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图中标号说明：1-遥控罩、2-防护罩、3-控制盒、4-左右霍尔传感器、5-第二调节片、6-第二弹簧、7-前后顶片、8-摇杆架、9-左右顶片、10-转轴架、11-调节板、12-底板、13-第一弹簧、14-第一调节片、15-第一转轴、16-第一磁铁、17-前后霍尔传感器、18-第二磁铁、19-第二转轴、20-顶杆、21-顶轴、22-支架。
具体实施方式
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如图1~6所示，一种双轴霍尔杠杆操控器，包括顶部具有操控摇杆的控制盒3，所述控制盒3内设置有由操控摇杆控制左右摆动的摇杆架8和由操控摇杆控制前后摆动的转轴架10，控制盒3内还设置有用以在摇杆架摆动后驱动其向中间位置复位的左右复位杠杆机
构以及用以在转轴架摆动后驱动其向中间位置复位的前后复位杠杆机构；控制盒3还安装有用以感应摇杆架摆动方向的左右霍尔传感器4以及用以感应转轴架摆动方向的前后霍尔传感器17；上述双轴霍尔杠杆操控器对左右、前后方向的界定是基于将其安装在电动轮椅的侧面支架上，左右方向对应的是电动轮椅的左右方向，前后方向对应的是电动轮椅的前后方向；而如果将其安装在电动轮椅正面或者就双轴霍尔杠杆操控器本身来说，也可以将上述左右方向称为前后方向，而将前后方向称为左右方向。
[0024]
本操控器采用两块霍尔传感器，分别接收左右方向的信号和前后方向的信号，提高信号反馈精度和加快信号反馈速度，当某个方向霍尔传感器损坏时，可以只更换此方向霍尔传感器，便于后期维护，降低维护成本；通过操控摇杆左右方向摆动距离和前后方向摆动距离不同，使得前后方向和左右方向达到不同的最大速度，电动轮椅车拐弯时能通过减小操控摇杆的摆动幅度进行减速，降低侧翻风险，保证安全；同时通过增加迫使操控向中间位置复位的左右复位杠杆机构和前后复位杠杆机构，避免容易出现操纵杆无法回到原始状态的问题而导致轮椅不能及时停下的危险情况。
[0025]
在本实施例中，所述左右复位杠杆机构包括铰接安装在摇杆架8旁侧并通过第一弹簧13的恢复力来驱动摇杆架8向中间位置复位的左右顶片9，左右顶片铰接部位的转动中心线与摇杆架的摆动中心线相平行；摇杆架8上具有两个顶着左右顶片的顶20杆，两个顶杆20在摇杆架8发生摆动时一个顶推左右顶片、另一个脱离左右顶片以实现为摇杆架8复位提供反方向推力。当操控摇杆向左右操作时，摇杆架左右摆动，通过第一弹簧拉动左右顶片，而左右顶片通过杠杆原理顶着摇杆架让操控摇杆回到中心位置。
[0026]
在本实施例中，所述前后复位杠杆机构包括铰接安装在转轴架10旁侧并通过第二弹簧6的恢复力来驱动转轴架10向中间位置复位的前后顶片7，前后顶片铰接部位的转动中心线与转轴架的摆动中心线相平行；转轴架10上具有两个顶着前后顶片的顶轴21，两个顶轴21在转轴架发生摆动时一个顶推前后顶片、另一个脱离前后顶片以实现为转轴架10复位提供反方向推力。当操控摇杆向前后操作时，转轴架前后摆动，通过第二弹簧拉动前后顶片，前后顶片通过杠杆原理顶着转轴架让操控摇杆回到中心位置。
[0027]
在本实施例中，所述第一弹簧13和第二弹簧6均为拉簧，第一弹簧13一端连接于左右顶片9上，另一端连接于第一调节片14上，所述第一调节片14通过螺钉连接于转轴架10上并且第一调节片上开设有与第一弹簧伸缩方向一致的长孔；第二弹簧6一端连接于前后顶片7上，另一端连接于第二调节片5上，所述第二调节片5通过螺钉连接于控制盒内底部并且第二调节片5上开设有与第二弹簧伸缩方向一致的长孔；通过调节第一调节片14和第二调节片5的位置，分别调整第一弹簧和第二弹簧初始状（即操控摇杆处于中间位置）的长度，能够调整弹簧对顶片的拉力，进而来调整对操控摇杆的操作力值。
[0028]
在本实施例中，所述左右顶片下端铰接于转轴架上并能相对其左右摆动，第一弹簧连接在左右顶片下端设置有拐部上，摇杆架的两个顶杆分别位于其摆动中心上、下方，左右顶片上部位于两个顶杆内侧并向外顶着两个顶杆，不论摇杆架向左还是向右摆动，总有一个顶杆会向内顶推左右顶片，而另一个顶杆则会向外脱离左右顶片，左右顶片在第一弹簧的作用下将向内顶推左右顶片的顶杆反向向外推动使得摇杆架复位；而前后顶片为拐形结构，前后顶片位于转轴架下方位置并且中部铰接于控制盒内底部，第二弹簧连接在前后顶片下端，两个顶轴一前一后分布在转轴架斜下方位置，前后顶片上端顶着后方的顶轴，同
时前后顶片上部设置有向前顶着前方顶轴的楔形凸部，不论转轴架向前还是向后摆动，总有一个顶杆会顶推前后顶片，而另一个顶杆则会脱离前后顶片，前后顶片在第二弹簧的作用下将顶推前后顶片的顶轴反向推动使得转轴架复位。在具体实施过程中，顶杆、顶轴、左右顶片和前后顶片并非只有上述一种结构方式，顶杆和顶轴的分布位置可以根据左右顶片和前后顶片的位置和形状进行调整，只要能够实现一个顶杆或顶轴顶推左右顶片或前后顶片时、另一个则脱离左右顶片或前后顶片即可，就如本实用新型实施例中相同功能的左右复位杠杆机构和前后复位杠杆机构，两者却具有不同的结构形式。
[0029]
在本实施例中，所述摇杆架8上部与操控摇杆连接在一起、下部通过与其同步转动的第一转轴15铰接于转轴架10上并能相对其左右摆动，左右霍尔传感器4连接在转轴架10上并对着第一转轴15端部，第一转轴15端部固定连接有与左右霍尔传感器4配合工作的第一磁铁16；所述转轴架10通过与其同步转动的第二转轴19铰接安装于控制盒内侧底板12上并能相对其前后摆动，前后霍尔传感器17安装于控制盒3底板12朝内一侧并对着第二转轴19端部，第二转轴19端部固定连接有与前后霍尔传感器配合工作的第一磁铁18。
[0030]
在本实施例中，所述底板12外侧还通过螺钉连接有一调节板11，所述调节板上开设有与螺钉配合的长孔，通过调节板11上的长孔与螺钉的滑动可以对调节板的安装高度进行调节，所述第二调节片通过螺钉连接于该调节板11上，并且前后顶片铰接安装在该调节板11上，因此通过调整调节板11的高度，便可以调整第二调节片和前后顶片的高度。
[0031]
在本实施例中，所述操控摇杆上端连接有遥控罩1，控制盒3顶部开设有供操控摇杆穿出的开口，所述开口内设置有防护罩2，防护罩采用塑料材质，并为褶皱结构，操控摇杆从防护罩中间穿过，能使操控摇杆往任意方向摆动有相同的阻力，并且能提供一定的回弹力使操控摇杆自主回到中间位置。
[0032]
本实用新型双轴霍尔杠杆操控器具有以下优点：（1）解决现有技术中操控器精度低，信号反馈慢的的问题，本装置采用两块霍尔传感器，分别接收左右方向的信号和前后方向的信号，提高信号反馈精度和加快信号反馈速度，当某个方向霍尔传感器损坏时，可以只更换此方向霍尔传感器，便于后期维护，降低维护成本；（2）通过操控摇杆左右方向摆动距离和前后方向摆动距离不同，使得前后方向和左右方向达到不同的最大速度，在拐弯时能够自主进行减速，降低侧翻风险，保证安全，解决现有技术中前后方向和左右方向速度都一样，电动轮椅车拐弯时不能自主减速，电动轮椅车有侧翻风险的问题；（3）通过增加迫使操控向中间位置复位的左右复位杠杆机构和前后复位杠杆机构，避免容易出现操纵杆无法回到原始状态的问题而导致轮椅不能及时停下的危险情况。
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上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。
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本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
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另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
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本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
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最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。