專利名稱：傘形轉向齒輪整體驅動傳動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明領域本發(fā)明涉及一種行星式驅動機構，此機構用于諸如運送殘疾人的輪椅或相似運載裝置、機器人底座、或任何要求能轉動達360度而沒有運載裝置線性移動的運載裝置等的電動運載裝置。更特別的是，本發(fā)明涉及一種電動運載裝置用的、較之本發(fā)明人現(xiàn)有美國專利5,275,248公開的改進的行星驅動系統(tǒng)。
本發(fā)明背景本發(fā)明人前述現(xiàn)有專利公開了一種機動輪椅的新型驅動機構，該機構應用兩臺雙向電動機，一臺用于驅動輪椅，另一臺用于產生輪椅的轉向。驅動電動機按操縱者選擇的方向通過兩個分開的行星齒輪系統(tǒng)產生兩個主嚙地輪的同時旋轉，這兩個行星齒輪系統(tǒng)在運行中通過設置在相應行星系統(tǒng)的行星齒輪安裝殼上的管桿臂分別與這樣的輪子相連接。受操縱者控制的轉向電動機產生行星系統(tǒng)中環(huán)齒輪的相對旋轉，這造成一個輪子的旋轉速度不同于另一輪子的旋轉速度，從而使輪椅轉向。
雖然公開在本發(fā)明人前述專利中的輪椅的驅動和轉向機構的運行較現(xiàn)有技術中的機構有顯著改進，但不斷的開發(fā)活動使這一行星驅動和轉向機械更為改進，從而為殘疾操縱者提供了進一步方便和增進的安全性。例如，在現(xiàn)有技術中的機動輪椅通常對每一主嚙地輪需要一臺單獨的驅動電動機。對輪椅的主嚙地輪需要兩臺驅動電動機的理由在于，一臺單獨的驅動電動機要求將主嚙地輪連接以進行同時旋轉。這樣就要求由較小的次嚙地輪或次嚙地輪組產生轉向。
通過次嚙地輪或次嚙地輪組產生機動輪椅或任何其它裝有輪子的運載裝置的轉向要求具有靈敏的轉向能力，這必然造成輪的大轉彎半徑。這在諸如一般的家庭或百貨商店的擁擠場所，使輪椅操作成為一個嚴重的問題。
除非輪椅乘坐者有足夠的力氣，脫開兩個輪子間的驅動連接，人工在相反方向轉動輪子，否則不可能通過相反轉動兩個主嚙地輪使輪椅在極小的地方內轉動。
對于任何電動運載裝置的主嚙地輪使用的兩臺驅動電動機，如果這兩臺驅動電動機機械上不相互連接，則必然要求復雜的電子控制器以保持兩臺驅動電動機的同步?？紤]到由于每一輪子遇到地面情況的變化，因而每一主嚙地輪要求的轉矩可能不同，這意味，電動機速度不斷調節(jié)，主嚙地驅動輪的真正同步很難達到。這樣，現(xiàn)有技術的輪椅總是沿著擺動的路徑在運動。
此外，即將對所有機動輪椅實施的安全規(guī)程將輪椅的最高速度限止在每小時約9.654公里(6英里)左右。因而輪驅動電動機或電動機組的最高速度必須限止在每小時約9.654公里(6英里)在水平地或地面上驅動輪椅。
眾所周知，雙向電動機(以及內燃機)的最大轉矩和電動機輸出是在電動機旋轉速度為1800至3000rpm量級時達到的，因而要比輪椅和相類似運載裝置在每小時9.654公里(6英里)速度運行時的主嚙地輪的通常旋轉速度大許多倍。從而根據(jù)這種驅動輪的直徑不同，電動機與驅動輪的旋轉速度比為20-50比1的量級。當有兩臺電動機時，就要求有兩臺尺寸和重量遠比輪椅其它零件大得多的齒輪箱來連接驅動。
在公開于本發(fā)明人前述的美國專利的機構中，一臺單獨的驅動電動機通過齒輪比基本為一比一的皮帶驅動器連接至一根傳動軸上，此軸具有一個固定于此的小齒輪，并驅動一個基本與兩個行星齒輪系統(tǒng)中的環(huán)齒輪尺寸相同的大齒輪。此大齒輪具有兩個行星系統(tǒng)的兩個恒星齒輪，這兩個恒星齒輪一體形成在其相對端部上以提供一個大輪比齒皮帶驅動。此齒輪比，加上在行星齒輪系統(tǒng)中固有的齒輪比使輪子旋轉速度相對最佳電動機旋轉速度大大降低，且無需將行星齒輪系統(tǒng)的尺寸增加至不能容忍的大小。從而電動機可在一個最佳電動機速度下運行，且無需超過前述輪椅的每小時六里的最高速度。
但是，當遇到上坡或軟地面時，此最佳電動機速度就不能維持輪椅的要求速度。在陡坡上，電動機可能發(fā)生失速和鈍化。在下坡時，輪椅速度可能超過每小時9.654公里(6英里)的限制，除非殘疾操縱者采取行動減少電動機速度，或采用手動剎車，這時，一種速度響應安全開關將運轉，切斷向驅動電動機的功率。
本發(fā)明人前述美國專利的機動輪椅電動機和轉向機構碰到的再一個問題是雙向轉向電動機與兩個行星齒輪驅動系統(tǒng)之間連接機構的結構復雜，此機構用于引起兩個行星輪驅動殼之間的速度差動，從而通過改變一個嚙地輪相對另一嚙地輪的速度，產生在要求方向上的輪椅轉向。當一個輪子保持不動，而另一輪子轉動時，最小轉彎半徑就是主嚙地輪的橫向間隔。原地轉動運載裝置時，一個主嚙地輪有選擇地在一個方向旋轉，而另一主嚙地輪在相反方向旋轉，這要求在由轉向電動機驅動的齒輪系中另外包含一根反向軸和齒輪。
最后，最好是轉向電動機至驅動輪之間的連接能更快捷。
本發(fā)明簡述本發(fā)明的目的是提出一種電動輪椅或相似的由電動機驅動的、裝有輪子的運載裝置的改進型驅動和轉向機構，它能克服前述現(xiàn)有技術機構中的問題。
本發(fā)明采用了兩臺雙向電動機，一臺用于同步驅動運載裝置的兩個主嚙地輪，另一臺用于產生使兩個嚙地輪旋轉速度差動，從而使輪椅動力轉向。
在本發(fā)明的第一實施例中，在運行中驅動電動機與兩個行星齒輪系統(tǒng)中的環(huán)齒輪相連接。在第二實施例中，在運行中驅動電動機與兩個行星齒輪系統(tǒng)中的恒星齒輪相連接。
在兩個實施例中，行星齒輪殼在運行中均各自與輪椅的嚙地輪連接，通過應用一個由轉向電動機操縱的蝸輪，阻止本發(fā)明第一實施例中的恒星齒輪的相對旋轉，或阻止第二實施例中的環(huán)齒輪的相對旋轉，以便在轉向電動機未激勵時，在相等速度下旋轉所述嚙地輪。
在兩個實施例中，驅動電動機均通過一個自動傳動機構連接至一根傳動軸，在最佳實施例中，自動傳動機構可包括兩個由皮帶連接的、直徑可調節(jié)的V形皮帶輪。本發(fā)明的第一實施例中，傳動軸通過小齒輪或鏈條鏈輪連接至分別形成在兩個行星齒輪系統(tǒng)的環(huán)齒輪外側的加大齒輪或鏈輪上。在第二實施例中，一個單獨的加大齒輪或鏈輪可一體地成形在，或用其它方式共同旋轉地連接至兩個行星齒輪系統(tǒng)的恒星齒輪。
在第一實施例中，兩個行星齒輪系統(tǒng)的每一行星齒輪安裝殼具有一根軸，其上安裝有一個小齒輪，它驅動一個固定在相應的向內伸出的軸端部上的較大齒輪，在此軸上安裝著一個主嚙地輪。在第二實施例中，行星齒輪安裝殼各自直接驅動嚙地輪安裝于其上的軸。
在兩個實施例中，驅動電動機軸上的直徑可調節(jié)的V形皮帶輪具有一個軸向可調節(jié)側，假如嚙地輪遇到上坡或軟的表面，則此側隨著電動機速度或傳送的轉矩而移動以增加電動機相對嚙地輪的速度，或者，當遇到下坡或較好的表面時，則減少電動機相對嚙地輪的速度。
在本發(fā)明的第一和第二這兩個實施例中，轉向電動機在運行中與第一傘齒輪相連接，該第一傘齒輪的軸線垂直于行星驅動系統(tǒng)的軸線。此第一傘齒輪可由操作者進行軸向移動。
如前所述，在第一實施例中，驅動電動機在運行中通過一個自動傳動機構與兩個行星齒輪驅動系統(tǒng)的環(huán)齒輪相連接。一對傘齒輪隔開、相對地固定至兩個相對的恒星齒輪上。接著，第一傘齒輪由操縱者軸向位移進入與所述傘齒輪對的嚙合。當轉向電動機以操縱者選擇的方向進行通電時，兩個行星齒輪系統(tǒng)的恒星齒輪按所述方向相對轉動，從而產生兩個行星齒輪殼旋轉速度的變化，因此改變兩個主嚙地輪的速度，按操縱者所選的方向引起轉向。
假如驅動電動機斷電，轉向電動機的運行將產生兩個嚙地輪的相等、但相反的旋轉，造成運載裝置就地轉彎。
在第二實施例中，驅動電動機在運行中通過自動傳動機構連接至兩個行星系統(tǒng)的恒星齒輪。第二傳動軸設置成與行星驅動系統(tǒng)的軸線相平行，而一對傘齒輪則隔開、相對地安裝在第二傳動軸上。這些傘齒輪各自具有兩個一體的齒輪，它們分別與形成在兩個行星齒輪系統(tǒng)的每個環(huán)齒輪外周邊上的齒輪齒相嚙合。第一傘齒輪可由手動移動進入與第二傳動軸上的兩個傘齒輪嚙合。
在本發(fā)明的第二實施例中，轉向電動機以操作者所選的方向使第一傘齒輪的旋轉就引起行星齒輪系統(tǒng)環(huán)齒輪的相反方向的旋轉速度改變，因而產生兩個主嚙地輪的所選的速度改變，從而實現(xiàn)運載裝置的轉向。這樣，通過斷開驅動電動機，只應用轉向電動機就可能實現(xiàn)就地轉彎。
前述驅動機構提供了一個電動機與主嚙地輪之間的適當?shù)凝X輪比，從而不管操縱者對常規(guī)電動機速度控制器的設定如何，使電動機都能在最佳速度下運行。在兩個實施例中，結合在驅動電動機與主嚙地輪之間的驅動連接中的自動傳動裝置都能自動改變齒輪比以保持最佳電動機速度及操縱者所選的地面速度，而與地面狀況無關。
對本領域的普通技術人員而言，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點通過結合附圖進行的說明并將變得更為清晰。
附圖簡述

圖1為一把輪椅的示意性側向透視圖，該輪椅具有實施本發(fā)明的動力驅動和轉向機構。
圖2為圖1中輪椅的垂直截面圖，為清楚起見，差速變速器殼部分及其它零件均被卸去，它表示本發(fā)明的一個實施例，這時驅動電動機在運行中與兩個行星齒輪系統(tǒng)的兩個環(huán)齒輪相連接。
圖2A與圖2相似，但表示轉向電動機與兩個行星齒輪系統(tǒng)的恒星齒輪相脫開。
圖3是與圖2相似的視圖，但表示本發(fā)明的第二實施例，其中驅動電動機在運行中與兩個行星齒輪系統(tǒng)的恒星齒輪相連接。
圖3A是圖3相似的視圖，但表示轉向電動機與兩個行星齒輪系統(tǒng)的環(huán)齒輪相脫開。
圖4一種自動傳動裝置的最佳實施例示意圖，此傳動裝置連接在圖2、2A、3和3A的驅動電動機和兩個行星齒輪系統(tǒng)之間。
圖5是驅動和轉向電動機的控制裝置的示意電路圖。
最佳實施例詳細說明請參考圖1，圖中示意地表示了一種包含本發(fā)明的、裝有輪子的電動運載裝置，所示的特定運載裝置是輪椅1，但發(fā)明可應用于任何其它類型的、主要有機動性要求的、電動機驅動的裝有輪子的運載裝置。
輪椅1包括一個鉸接框架2，此框架2的各種框架零件通常用焊接或機械緊固件緊固在一起?？蚣?限定了一個電池艙2a，在其中安裝了電池3?？蚣?還安裝有一對橫向隔開的軸承支承2b(圖2)，它們分別為主驅動軸4的內端提供了軸承支承。主嚙地輪5則分別安裝在主驅動軸4向外伸出的端部上。
從框架2向后伸出著一對上連桿2b和一條下擺動臂2c，它們形成一個平行四邊形，并終止于橫梁6b，該橫梁6b包含兩個垂直軸套6a，構成兩個橫向分開的、后腳輪6的軸頸。后輪6相對框架2的垂直位置可通過一個彈簧/吸震連桿27加以改變，此彈簧/吸震連桿27安裝在連至下擺動臂2c的平行四邊形連桿2b和框架2的上后部分之間。連桿27可以是一個氣缸或是一個彈簧，這隨操縱者驅動輪椅1的愛好而定。氣缸或彈簧可與粘性阻尼氣缸相結合。
座椅結構物9包括一件可以是軟墊的座椅零件9a、可以是向后靠的靠背部分9b、向前和向下突出的腿支承9c、和通常的腳支承9d，所有這些部件通常都安裝在框架2上。特別要指出的是，根據(jù)描述的結構物，由于電池的重量或下文要討論的其它能源放置在嚙地輪5的軸線后，結構物的重心，包括座位上的乘坐者的重量在內，位于主嚙地輪5的水平旋轉軸線后部。
差速變速器齒輪殼體8被支承在兩個軸承支承2b之間，而蓋部件2e固定在框架2上，它將差速變速器齒輪殼體8的兩端部封閉在內，還限定了一個腔2f，在其中放置了一個大齒輪4a，此大齒輪4a形成在或固定于主驅動軸4的兩個內端上。
差速變速器殼體8在各端限定了安放軸承8a的凹穴。軸承8a分別支承著行星齒輪殼12b的軸端12c。軸12c的外端具有成形于其上、并與大齒輪4a嚙合的小齒輪齒12d。行星齒輪殼具有加大的內端12a，它可轉動地安裝著三個角向隔開的行星齒輪12。這樣，行星齒輪殼12b的旋轉造成嚙地輪5的較低的旋轉速度。
行星齒輪殼12b的內端各自設置有軸向凹穴，該凹穴用于可旋轉地安裝恒星齒輪軸11a的兩端。兩個恒星齒輪11分別安裝在恒星齒輪軸11a上，徑向對準兩組三個行星齒輪12并與它們嚙合。
兩個環(huán)齒輪13各自與兩組行星齒輪12協(xié)同動作。每一環(huán)齒輪13的內齒13e成形在一個中空截頭錐體形環(huán)齒輪安裝架13a的放大內端上。每一環(huán)齒輪安裝架13a的小外端13b則由安裝在差速變速器齒輪殼體8中的軸承13c和13d進行可轉動的支承。每一環(huán)齒輪13的內齒13e按常規(guī)方式與行星齒輪12的相應齒嚙合。這樣，兩個常規(guī)的行星齒輪系統(tǒng)15a和15b就橫向隔開地、同軸地設置在齒輪殼8中。
請參考圖2，并假定用電池驅動的可逆電動機以驅動機動輪椅，電動機10按常規(guī)地由皮帶10b支承在框架2上，或支承在差速變速器齒輪裝置殼體8上，且其軸線水平地、與主嚙地輪5的軸線平行地放置。
電動機10具有一根向外突出的輸出軸10a。輸出軸10a通過任何一種常規(guī)的自動傳動機構50與第一傳動軸16連接以進行驅動，一種較好的自動傳動機構形式示于圖5中，并將在下文加以說明。按照電動機軸10a的速度或傳送給傳動軸16的轉矩的不同，自動傳動裝置50能提供的電動機輸出軸10a與傳動軸16之間的齒輪比最好在約正的2-1到負的1-2的范圍。
第一傳動軸16支承在兩個橫向隔開的軸承16a和16b上，而這兩個軸承16a和16b則安裝在設置于差速變速器齒輪殼體8的適當凹穴中。在示于圖2和2a的本發(fā)明的第一實施例中，一對小齒輪16c和16d固定至傳動軸16上，其固定位置分別與兩個行星齒輪驅動系統(tǒng)15a和15b的兩個環(huán)齒輪13的外輪齒13f相對準。
因此，假如應用下文欲加以說明的裝置阻止恒星齒輪11轉動，則兩組行星齒輪12均通過電動機10圍繞它們各自的恒星齒輪11同步地轉動，從而兩個主嚙地輪5同步地被驅動，運載裝置將直線運動。另一方面，如果恒星齒輪11可自由轉動，則無需對電動機10通電，可手動地移動運載裝置，并通過輪5的差動旋轉進行轉動。
為了通過有選擇地改變兩個嚙地輪5的相對旋轉速度以產生轉向，每一恒星齒輪11固定至，或一體地形成在傘齒輪7上。傘齒輪7彼此分開并向內面對面地放置。
第三傘齒輪7a可旋轉地安裝在差速變速器殼體8內，以便圍繞一相對于恒星齒輪軸11a的軸線垂直、且沿徑向的軸線旋轉。傘齒輪7a具有一根軸向伸展的中空軸7b，它可滑移地安裝在大蝸輪17的刻有鍵槽的中心孔17a中，該大蝸輪17具有中空短軸17b，它們相應地安裝在軸承17c和17d中。軸承17c設置在中空蓋結構物18中，此蓋結構物18按常規(guī)安裝在設置于差速變速器殼體8內的一個開口8f中。而軸承17d則安裝在設置于差速變速器殼體8內的一個凹穴8g中。
第三傘齒輪7a可以從圖2所示的與行星系統(tǒng)10的傘齒輪7相嚙合的徑向向內位置手動位移至圖2A所示的與傘齒輪7脫開的徑向向外位置。在嚙合位置時，傘齒輪7a的旋轉將引起恒星齒輪11的相反轉動，產生行星齒輪殼12旋轉速度的變化，從而產生主嚙地輪5的旋轉速度的變化，引起運載裝置的轉向。
傘齒輪7a在相對傘齒輪7嚙合和脫開位置之間的位移是由手動操作插桿19人工完成的，此插桿19穿過蓋18中的密封18a，并橫越大蝸輪17的中心孔17a。如圖2所示，插桿19的向下運動將引起制動球18b的向外位移，將傘齒輪7a鎖緊在其與傘齒輪7的嚙合位置。提升插桿19將使制動球18b縮回，并將第三傘齒輪7a提升至其如圖2A所示的脫開位置。于是轉向電動機20與行星驅動系統(tǒng)15a和15b脫開，使輪椅1得以進行不受阻礙的手動運動。
傘齒輪7a的旋轉是由轉向電動機20完成的，轉向電動機20由皮帶20a固定至差速變速器齒輪裝置殼體8。轉向電動機20是雙向直流電動機，由電池3供電，并驅動一個小蝸輪21，它轉而又驅動大蝸輪17。當驅動電動機10通電時，第三傘齒輪7a驅動傘齒輪7，它們轉而又在相反方向驅動恒星齒輪11，從而改變兩個嚙地輪5的相對旋轉速度，引起運載裝置的轉向。假如驅動電動機10沒有通電，且傘齒輪7a位于其嚙合位置，于是轉向電動機20將引起兩個地輪5的反向轉動，使運載裝置就地轉動。
請參考圖3和3A，圖中展示了本發(fā)明的第二實施例。圖3和3A中用相似的標號表示圖1、2和2A中已說明過的零件。在本發(fā)明的第二實施例中，主嚙地輪5分別直接連接至行星齒輪支架殼12’b的細長軸部分12c的外端，軸部分12c則分別支承在設置于差速變速器齒輪殼體8’中的橫向隔開的軸承8’a內。行星齒輪支架殼12’b的內端具有安放著軸承12’e的軸向中心孔12’d，軸承12’e則分別可轉動地支承著恒星輪軸11’a的相對端，兩個行星齒輪系統(tǒng)15’a和15’b的恒星齒輪11則橫向隔開、共同旋轉地安裝和固定在恒星齒輪軸11’a上。這樣，輪5就由行星齒輪殼直接驅動，而不是像第一實施例那樣由被連接的中間齒輪加以驅動。
用于同步驅動嚙地輪5的電動機10的動力通過鏈式驅動器30施加至兩個行星齒輪系統(tǒng)15’a和15’b的恒星齒輪11上，鏈式驅動器30將第一傳動軸16上的小鏈輪16a連接至固定在恒星齒輪軸11’a上用于進行共同旋轉的大鏈輪11’d。
此外，可替代地用一個小大齒輪(未表示)來產生驅動連接。在兩種情況，兩個行星齒輪系統(tǒng)15’a和15’b的恒星齒輪11都是由電動機10通過自動傳動裝置50和由傳動軸16出發(fā)的大齒輪比的連接來進行驅動的。
環(huán)齒輪13’除具有與行星齒輪12嚙合的常規(guī)內齒13’b外還設置有外齒13’a。為驅動環(huán)齒輪13’，一對傘齒輪22可旋轉地、軸向隔開地安裝在第二傳動軸21上。軸21安裝在軸承23上，軸承23則按常規(guī)地安裝在差速變速器齒輪殼體8’中。每一傘齒輪22設置有一根軸向臂22a，在其上形成有齒22b，這些齒可與成形在環(huán)齒輪13’上的外齒13’a相應地嚙合。由于兩個傘齒輪22在相反方向轉動引起兩個環(huán)齒輪13’在相反方向轉動，從而產生兩個主嚙地輪5的旋轉速度在相反方向的改變。
為在相反方向旋轉傘齒輪22，應用了圖2和2A所示的發(fā)明修改方案的同一機構。轉向電動機20驅動蝸輪21，它轉而又驅動大蝸輪17，該大蝸輪17具有限定或安裝著傘齒輪7a的套臂，傘齒輪7a可與第二傳動軸21上的兩個傘齒輪22嚙合。手動插桿19引起第三傘齒輪7a從圖3所示的與傘齒輪22嚙合的位置軸向位移至圖3A所示的脫開位置。這樣，本發(fā)明第一實施例的所有操作特征均可應用于第二實施例。
現(xiàn)請參考圖4，圖中展示了一個自動傳動裝置50的較佳形式，其零件均由可市場采購。這樣，轉矩響應、直徑可調的V形皮帶輪60被固定至電動機軸10a上。這樣的皮帶輪具有一個固定側61和一個軸向可位移側62，該側62可根據(jù)皮帶52轉送的轉矩而進行軸向移動。
第二速度響應的、可調V形皮帶輪70安裝在傳動軸16上。此皮帶輪具有一個軸向固定側71和一個速度響應、軸向可調V形側72。這樣，當電動運載裝置的主嚙地輪5遇到上坡或軟地面時，最終形成的轉矩增加及驅動電動機10的減慢將產生從動皮帶輪70有效直徑的增加，及驅動皮帶輪60的有效直徑的相應增加，從而自動增加電動機相對嚙地輪的齒輪比，防止驅動電動機的失速和燒毀。
雖然應用兩個所述的可調皮帶輪是較受推薦的，但下述設置也可達到滿意的結果，即只使用轉矩響應或速度響應皮帶輪中的一種皮帶輪，加上一個皮帶收緊皮帶輪，以去除由于可調皮帶輪有效直徑改變產生的皮帶52的間隙。
前述每種可調皮帶輪均可由市場采購到，如印地安那州、里卻蒙得的康萬得工業(yè)公司(Comet Industries of Richmond,Indiana)，因而不必進一步說明。
圖5示意地表示了根據(jù)操縱者選擇的速度和方向控制電動機10和20運行的電路。相信此電路對電動運載裝置技術領域的任何一般技術人員都是很顯然的。
人們也承認，本發(fā)明的裝置也可用于諸如機器人輪底盤的遙控運載裝置，只要應用一個電磁線圈以操縱傘齒輪嚙合控制插桿19，并應用電磁信號來操縱插桿的電磁線圈，控制驅動電動機10和轉向電動機20的方向和速度。
在權利要求的范圍之內，電動機驅動運載裝置技術領域的一般技術人員顯然很容易地對此發(fā)明進行很多修改。
權利要求
1.一種裝有輪子的電動機驅動運轉載裝置，該裝置包括框架裝置，它限定橫向隔開的軸承裝置；一對軸，它們分別支承在所述軸承裝置中以便圍繞水平軸線進行旋轉，所述軸具有分別在軸向向內、向外地伸出在所述軸承裝置之外的端部分；一對主嚙地輪，它們分別被所述軸的所述向外伸出的端部分所驅動；次嚙地輪裝置，它安裝在所述框架上，并與所述主嚙地輪在縱向隔開；一對相同的行星齒輪驅動系統(tǒng)，它們分別軸向隔開、同軸地安裝在所述框架上，每一所述行星齒輪驅動系統(tǒng)包括一個恒星齒輪、一個行星齒輪殼、若干角向隔開安裝在所述殼上并與相應恒星齒輪協(xié)同動作的行星齒輪、以及一個環(huán)齒輪，它圍繞所述行星齒輪，且具有與相應行星齒輪系統(tǒng)的每一所述行星齒輪協(xié)同動作的內齒；所述行星齒輪殼在運行中相應與所述軸相連接；一臺安裝在所述框架上的第一雙向電動機；對所述第一電動機的旋轉方向進行選擇和通電的裝置；在運行中將所述第一電動機連接至每一所述行星齒輪驅動系統(tǒng)的所述恒星齒輪和環(huán)齒輪之一的裝置，以便當其它所述恒星齒輪和所述環(huán)齒輪被固定而防止相對運動時，以相同的速度同時驅動所述軸和主嚙地輪；一臺安裝在所述框架上的第二雙向電動機；對所述第二雙向電動機的旋轉方向進行選擇和通電的裝置；一個傘齒輪，它軸向可位移地安裝在所述框架上，以便圍繞垂直所述行星齒輪系統(tǒng)軸線的軸線進行旋轉，所述傘齒輪可在由所述第二電動機選擇的方向上旋轉；和將所述傘齒輪軸向移動進入與所述其它所述恒星齒輪和環(huán)齒輪進行運行嚙合的裝置，所述其它所述恒星齒輪和環(huán)齒輪與所述第一電動機在運行中不連接，因而所述第二電動機的通電會改變所述主嚙地輪的相對旋轉速度，從而產生運載裝置的轉向。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一電動機在運行中與所述二個行星齒輪系統(tǒng)的所述環(huán)齒輪連接，而所述恒星齒輪設置有相對、分隔、同軸的斜齒；所述傘齒輪可與所述斜齒相嚙合。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括一個蝸輪，它產生所述第二電動機與所述傘齒輪的驅動連接；所述蝸輪在所述第二電動機切斷電流時，阻止所述行星殼體與所述主嚙地輪的非同步旋轉。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述可手動操縱裝置包括外輪齒，它們成形在每一所述環(huán)齒輪的周邊上；一根固定軸，它與所述行星系統(tǒng)的軸線相平行地安裝在所述框架上，并鄰近所述環(huán)齒輪；一對傘齒輪，它們軸向隔開、相對地安裝在所述軸上；所述傘齒輪對中的每一傘齒輪都具有一根管狀臂，它具有輪齒可相應地與成形在每一所述環(huán)齒輪周邊上的所述外輪齒相嚙合；一個第三傘齒輪，它安裝成可圍繞與所述行星系統(tǒng)的軸線相垂直的軸線旋轉，并可與所述傘齒輪對相嚙合，從而在相對方向上驅動所述傘齒輪對；在運行中將所述第三傘齒輪連接至所述第二雙向電動機的裝置；以及對所述第二雙向電動機的旋轉方向進行控制和通電的裝置，從而在相對方向驅動所述主嚙地輪以產生運載裝置的轉向。
5.一種裝有輪子的電動機驅動運載裝置，該裝置包括框架裝置，它限定橫向隔開、同軸對準的軸承裝置；一對軸，它們分別支承在所述軸承裝置中以便圍繞水平軸線進行旋轉，所述軸具有分別在軸向向內、向外地伸出在所述軸承裝置之外的端部分；一對主嚙地輪，它們分別被所述軸的所述向外伸出的端部分所驅動；次嚙地輪裝置，它安裝在所述框架上，并與所述主嚙地輪在縱向隔開；一對相同的行星齒輪驅動系統(tǒng)，它們分別軸向隔開、同軸地安裝在所述框架上，每一所述行星齒輪驅動系統(tǒng)包括一個恒星齒輪、一個行星齒輪殼、若干角向隔開安裝在所述殼上并與相應所述恒星齒輪協(xié)同運作的行星齒輪、以及一個環(huán)齒輪，它圍繞所述行星齒輪，且具有與相應行星齒輪驅動系統(tǒng)的每一所述行星齒輪協(xié)同動作的內齒；所述行星齒輪系統(tǒng)的所述行星齒輪殼，它們在運行中分別與所述軸相連接；一臺安裝在所述框架上的第一雙向電動機；對所述第一電動機的旋轉方向進行選擇和通電的裝置；自動傳動裝置，用于將所述第一雙向電動機同時連接至所述行星齒輪系統(tǒng)，以便以相同的速度同時驅動所述軸和所述主嚙地輪；由所述第一雙向電動機產生的、用于設定運載裝置要求的運行速度的裝置；所述自動傳動裝置可在運載裝置攀登一坡度時，增加所述第一雙向電動機相對所述主嚙地輪旋轉速度的旋轉速度，而在所述輪椅從坡上下降時，降低所述雙向電動機相對所述主嚙地輪旋轉速度的旋轉速度；一臺安裝在所述框架上的第二雙向電動機；對所述第二雙向電動機的旋轉方向進行選擇和通電的裝置；以及將所述第二雙向電動機驅動地連接至兩個所述行星齒輪系統(tǒng)的裝置，以便在不同的相對速度下旋轉主嚙地輪，從而產生運載裝置的轉向。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述自動傳動裝置包括一對由一條V形皮帶相互連接的V形皮帶輪；所述V形皮帶輪中至少有一個具有轉矩響應裝置，用以增大、減小所述V形皮帶與所述一個V形皮帶輪嚙合的直徑；和在所述V形皮帶中保持預定間隙水平的裝置。
7.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述自動傳動裝置包括一對由一條V形皮帶相互連接的V形皮帶輪；所述V形皮帶輪中至少有一個具有速度響應裝置，用以增大、減小所述V形皮帶與所述一個V形皮帶輪嚙合的直徑；和在所述V形皮帶中保持預定間隙水平的裝置。
8.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述可手動操縱裝置包括傘齒輪齒，它們隔開、相對地形成在每一個所述行星驅動系統(tǒng)的所述恒星齒輪上；一個傘齒輪，它可旋轉地安裝在所述框架上，通過軸向運動與所述傘齒輪同時進行嚙合；和將所述第二雙向電動機驅動地連接至所述傘齒輪的裝置，用以同時在相反方向產生所述主嚙地輪的旋轉運動，從而產生運載裝置的轉向。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，此裝置還包括手動操縱裝置，用以軸向移動所述傘齒輪，使其與所述傘齒輪同時嚙合。
全文摘要
一種具有兩個主嚙地輪(5)的電動運載裝置,這兩個主嚙地輪(5)在運行時通過一個自動傳動裝置(5)連接至驅動電動機(10),而通過一個可位移的傘齒輪(7b)連接至轉向電動機(20),該傘齒輪(7b)使主嚙地輪(5)的旋轉速度得以在相反方向進行改變。
文檔編號B60K17/30GK1224391SQ97196048
公開日1999年7月28日 申請日期1997年3月6日 優(yōu)先權日1996年5月24日
發(fā)明者托馬斯·E·芬奇, 詹姆斯·A·芬奇 申請人:泰福泰克公司