一种偏置式行星轮模块的制作方法

本发明涉及一种行星轮，具体涉及一种偏置式行星轮模块，属于行星齿轮技术领域。

背景技术：

目前人口老龄化趋势严重，随着年龄的增长，难免会出现行动功能的障碍，目前，市面上类似设计的助老装置都存在地面适应问题，对工作地面环进要求较高，对于房间内较常见的门框、小台阶都无法顺利通过，地形适应性较差，现有可爬楼的电动轮椅多采用分离式行星轮结构，即通过行星轮直接卡住楼梯，并转动系杆实现楼梯的翻越，但此种设计存在导致电机负载大、冲击大、攀爬高度低等缺陷。由攀爬原理可知，分离式行星轮的爬升高度最大不能超过2个子轮的连线长，而这就意味着如果想实现较高台阶的爬升，就必须增大行星轮尺寸或减小行星轮子轮个数，但减小子轮个数会使整体机构不稳定，明显增大冲翻越时的冲击，使用体感不佳，且整体的结构松散，空间利用效率低。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术的不足，为解决现有的轮椅地形适应性较差，对于房间内较常见的门框、小台阶等障碍无法顺利通过的问题，进而提供一种偏置式行星轮模块。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：

本发明包括外轮圈、安装架、安装轴，安装轴的一端与安装架的内侧固定连接，所述一种重心适应辅助椅用行星轮还包括行星轮组和驱动轮组，所述行星轮组和所述驱动轮组均设置在外轮圈内，且所述行星轮组和所述驱动轮组均安装在安装架上，所述行星轮组与外轮圈的内壁连接，所述驱动轮组与所述行星轮组连接，所述驱动轮组通过所述行星轮组驱动外轮圈转动。

进一步地，所述行星轮组包括内齿圈、两个从动非承重行星轮和承重从动行星轮，内齿圈安装在外轮圈的内侧壁，两个从动非承重行星轮和承重从动行星轮呈三角形设置并通过安装架连接，两个从动非承重行星轮和承重从动行星轮均通过外部包胶与外轮圈配合。

进一步地，所述驱动轮组包括两个一级主动齿轮、一级从动齿轮、二级主动齿轮、二级从动齿轮，两个一级主动齿轮均与一级从动齿轮啮合；一级从动齿轮与二级主动齿轮套装在同一轴上固定，二级主动齿轮与二级从动齿轮啮合，二级从动齿轮与内齿圈啮合。

进一步地，所述一种偏置式行星轮模块还包括光电式增量编码器，所述光电式增量编码器安装在安装架内，且光电式增量编码器的小齿轮与一级从动齿轮啮合。

进一步地，所述安装架包括第一安装架和第二安装架，第一安装架与第二安装架由左至右连接在一起，二级主动齿轮和二级从动齿轮均安装在第二安装架内，一级主动齿轮、一级从动齿轮和光电式增量编码器齿轮均安装在第一安装架内。

进一步地，所述外轮圈的外壁沿圆周方向等间距设有多个防滑槽。

本发明的有益效果是：

本发明主要用于电动轮椅，针对行走越障设计了一种内置动力的嵌套结构中心偏置行星轮，可极大的提升电动轮椅的越障能力，也可用于楼梯的攀爬，本发明具有很强的地形适应能力与优越的通过性，使人坐在辅助椅上，可以轻松应对较为复杂的地形，如台阶、门坎等小型障碍；

本设计中的偏置式行星轮通过连接点偏置的方式依靠重力实现自动稳定，利用使用者自身的体重实现障碍的翻越，且在翻越后运动曲线平滑，无明显冲击，使用体感柔和，更符合实际使用情况。由于越障利用到了使用者自身体重，故电机负载小，可提高能量利用效率，延长续航时间。整体嵌套式结构布局紧凑，空间利用率高，在相同结构体积下越障能力大大强于分离式行星轮。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的轴侧图；

图4是驱动轮组的连接示意图；

图5是本发明在上台阶时的原理简图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式包括外轮圈、安装架、安装轴，安装轴的一端与安装架的内侧固定连接，所述一种重心适应辅助椅用行星轮还包括行星轮组和驱动轮组，所述行星轮组和所述驱动轮组均设置在外轮圈1内，且所述行星轮组和所述驱动轮组均安装在安装架2上，所述行星轮组与外轮圈1的内壁连接，所述驱动轮组与所述行星轮组连接，所述驱动轮组通过所述行星轮组驱动外轮圈1转动。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述行星轮组包括内齿圈4、两个从动非承重行星轮5和承重从动行星轮6，内齿圈4安装在外轮圈1的内侧壁，两个从动非承重行星轮5和承重从动行星轮6呈三角形设置并通过安装架2连接，两个从动非承重行星轮5和承重从动行星轮6均通过外部包胶与外轮圈1配合。

其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图3至图4说明本实施方式，本实施方式所述驱动轮组包括两个一级主动齿轮7、一级从动齿轮8、二级主动齿轮9、二级从动齿轮10，

两个一级主动齿轮7均与一级从动齿轮8啮合；

一级从动齿轮8与二级主动齿轮9套装在同一轴上固定，二级主动齿轮9与二级从动齿轮10啮合，二级从动齿轮10与内齿圈4啮合。

所述每个辅助椅设有两个行星轮，每个行星轮的驱动部分包括两个无刷无感电调和两个电机(电机型号为5065h)，电调用于驱动电机，每个电机与一个小的一级主动齿轮7连接，一级主动齿轮7带动一级从动齿轮8；

二级主动齿轮9与一级从动齿轮8在同一根轴上固定，具有相同的角速度，并将运动传递到二级从动齿轮10上；

最后通过二级从动齿轮与内齿圈的啮合，实现由电机轴到整个轮毂的运动传递。

其它组成以连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图3至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种偏置式行星轮模块还包括光电式增量编码器11(其型号为e6a2-cw3e)，所述光电式增量编码器安装在安装架2内，且光电式增量编码器的小齿轮11-1与一级从动齿轮8啮合。

如此设置，可以实现对旋转运动角位移的标定以及轮系的速度环反馈。

其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述安装架2包括第一安装架2-1和第二安装架2-2，第一安装架2-1与第二安装架2-2由左至右连接在一起，二级主动齿轮9和二级从动齿轮10均安装在第二安装架2-2内，一级主动齿轮7、一级从动齿轮8和光电式增量编码器齿轮11-1均安装在第一安装架2-1内。

其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述外轮圈1的外壁沿圆周方向等间距设有多个防滑槽1-1。

其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

工作原理(参见说明书附图图5)：

简图中，b为外轮圈1，内侧嵌有内齿圈4，可由内部的电机驱动，a为驱动轮组，可以视作机构重心点，且驱动电机与驱动轮组a安装在同一框架上；0为轮圈圆心，由于轮圈内部的轨道约束，a只能沿0点做圆周运动。

电机启动后，通过驱动轮组将动力传递到外轮圈1上驱动其转动，带动机构前进。当遇到台阶等障碍时，外轮圈1由于受到台阶的阻挡卡住轮圈外表面有较深的防滑槽1-1，无法继续转动。但由于驱动电机与驱动轮组a安装在同一框架上，且该框架可在轮圈内绕圆心0转动，故在驱动电机的作用下带动内部框架旋转，即a旋转到a’处。由于驱动轮组a是整体机构的力作用点，从a移动到a’这一过程也将整体机构的重心抬高，直至a’位置高过台阶。此时由于重心位置的改变外轮圈1自动解除卡死状态，位置的重心作用点a与台阶接触点形成了重力矩，进而带动整体机构翻越这一级台阶，实现上台阶的功能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。