电动摇摆脚轮制造技术

一种电动摇摆脚轮。它包括电动机、轮子，所述电动机的定子固定在脚轮支架上，所述轮子偏心设置在电动机的转子上，在轮子上固定有触发源，在触发源运动轨迹线的附近设有至少一位置传感器，该位置传感器固定在脚轮支架上；所述位置传感器的输出端与驱动电路连接，而驱动电路的输出端与电动机连接。本实用新型专利技术采用偏心轮摇摆结构，由于没有机械传动机构，并且其电动机只在轮子的重力平衡点接近地面时做功，因此具有结构简单、节能、成本低，寿命长，性能可靠稳定等特点。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动摇摆装置，尤其是涉及一种电动摇摆脚轮。技术背景众所周知，普通摇床(包括儿童摇床和成人摇床)或摇椅等坐卧摇摆具 需要人们推动才能摇摆，并且需要持续施加外力，摆动才能维持下去。为此， 人们设计了很多电动摇床和摇椅来替代人工，这些电动摇床和摇椅以电动机 或电磁铁作为动力，通过传动机构或磁力来驱动床体或椅体摇动。如中国专利CN2585599公开了一种自动摇篮床，其摇篮与电动机通过传动装置相联， 并通过控制器设定的摇动规律和时序进行摆动。通过对现有技术分析，不难发现，现有的摇床和摇椅的摇摆装置存在着 以下不足l.传动装置或磁力摆动机构复杂、容易出故障，只要其中一个传 动部件发生故障，就可能导致产品无法使用；2、噪音和机械振动较大，对人 们特别是婴儿的睡眠影响较大。3.由于电磁摇摆装置效率低，而电机摇摆装 置又由于其传动机构存在着传动摩擦，因此现有的摇摆装置均存在着耗电量 大，不节能等技术问题。
技术实现思路
本技术目的是提供一种电动摇摆脚轮，以解决现有摇床和摇椅的摇 摆装置所存在的结构复杂，易出故障，噪音大，价格高等技术问题。本技术主要是通过下述技术方案来解决上述技术问题的它包括电 动机、轮子，所述电动机的定子固定在脚轮支架上，所述轮子偏心设置在电 动机的转子上，在轮子上固定有触发源，在触发源运动轨迹线的附近设有至 少一个位置传感器，该位置传感器固定在脚轮支架上；所述位置传感器的输 出端与驱动电路连接，而驱动电路的输出端与电动机连接；位置传感器将触 发源的位置信号输送给驱动电路，驱动电路由此产生一同步脉冲电压，进而 该同步脉冲电压让电动机的转矩方向与轮子自由摆动方向同向。作为优选，所述位置传感器为干簧管，其中一千簧管设置触发源运动轨 迹线端点至V4点之间的任意点附近，另一干簧管设置在运动轨迹线的中点附近。作为优选，所述驱动电路包括延时开关电路、电压转换继电器和电机启 动继电器，其中电机启动继电器的线圈与干簧管串联后接于电源的正负极， 所述延时开关电路的输入端经另一干簧管接电源正极，而其负载端经电压转 换继电器的线圈接电源正极，所述电压转换继电器的静触点交叉对连后形成 两接线点接于驱动电源的正负极，而电压转换继电器的一动触点与电动机的 一接线端子连接，另一动触点与电机启动继电器的动触点连接，而电机启动 继电器的静触点则与电动机的另一接线端子连接。作为优选，所述位置传感器为干簧管，该干簧管设置在运动轨迹线的中 点附近。作为优选，所述驱动电路包括双稳态开关电路、延时开关电路和电机启 动继电器，所述双稳态幵关电路、延时开关电路的输入端经干簧管接电源正 极，所述延时开关电路的负载端经电机启动继电器的线圈接正电源，所述双 稳态开关电路中两个三极管的集电极各自经电压转换继电器的线圈接负电 源，所述两电压转换继电器的动触点相互交叉连接后形成两接线点接于驱动 电源的正负极，而两电压转换继电器的静触点相互对应连接后形成两输出端 子，其中一输出端子与电动机的一接线端子连接，另一输出端子与电机启动 继电器的动触点连接，而电机启动继电器的静触点则与电动机的另一接线端 子连接。作为优选，所述位置传感器还可以是霍尔开关或光电开关。 作为优选，所述触发源是磁铁或发光二极管或光反射镜。 本技术采用偏心轮摇摆结构，由于没有机械传动机构，并且其电动 机只在轮子的重力平衡点接近地面时做功，因此具有结构简单、节能、成本 低，寿命长，性能可靠稳定等特点。其工作时无声无息，克服了传统摇床或摇 椅噪声大、振动大等缺陷。另外，由于偏心轮摇摆完全是自然摇摆，其摇摆 与人工推动相似，很柔和，因而特别人性化。以下结合附图和具体实施方式，对本技术的技术方案作进一步具体 的说明。附图说明图1是本技术第一种优选实施方式的主视图； 图2是本技术第一种优选实施方式的侧视图；图3是本技术应用于摇椅的使用状态图；图4是本技术的轮子的另一种结构示意图；图5是本技术第一种优选实施方式的工作状态示意图；图6是本技术第一种优选实施方式的电路原理图；图7是本技术的第二种优选实施方式的主视图；图8是本技术第二种优选实施方式的工作状态示意图。具体实施方式图1是本技术第一种优选实施方式的主视图，图2是其侧视图。由 图1并结合图2可知，其主要由电动机M、轮子7构成。轮子7偏心设置在外 转子电动机M的转子6 (壳体)上，而电动机M的定子5 (电机轴)固定在脚 轮支架4上。当然，上述电动机M也可采用内转子式电动机，即壳体不动， 电机轴转动的电动机。由图3进一步可知，上述脚轮支架4可固定在摇椅(或 摇床)的底部。由于轮子7偏心设置，如果对其施加一定的推动力，该轮子7就会来回 摇摆，直至静止。当静止时，轮子7与地面接触的一点即为重力平衡点f。根 据能量守恒定理，要想轮子7的摆动能持续下去，就必须不断地对轮子7施 加一定外力。为了能让轮子7自行起摆，并且轮子7起摆后摆动更加平稳， 施加外力最佳时机一般选在轮子7静止时。因此我们将对轮子7的施力时间 选在重力平衡点f接近地面时。此时，电动机M启动，给摆动的轮子7作功。 作功时，电动机M的转矩(转动力矩)方向应与轮子7自由摆动方向同向，这 样才能给予轮子7—个正面的推动力，并且根据轮子的大小，电动机M的作 功时间必须限定在一定范围内。在实际应用中，其作功时间一般小于1/4个 摆动周期，如果时间过宽，轮子7会超出其摆动终点a或b点，从而可能变 摆动为持续转动。因此，只要对电动机M适时施加一同步脉冲电压，轮子7 的摆动就会持续下去。图4是本技术的轮子的另一种结构示意图。该轮子的形状为橄榄形。 由于本技术中的轮子并非用来转动的，因此具体实施时，只要轮子与地 面接触的那一段轮廓a—f—b为圆弧形或接近于圆弧形，并且电动机的转子 以偏心方式设置在该圆弧圆心o的正下方，那么该轮子即可正常摆动。由此 可见，轮子与地面非接触的那一段轮廓，其形状可以为其它几何形状。图5是本技术第一种优选实施方式的工作状态示意图。在轮子7靠近圆周处固定有触发源2，当轮子7摇摆时，触发源2会随着轮子7的摆动作 弧线运动，因此其轮子7上虚线b' —c—e—d—a'即为触发源2运动轨迹线。 在该运动轨迹线中，b'或a'为端点，其对应轮子摆动终点b或a;自端点 起，e点为中点，c或d'点为触发源2运动轨迹线的1/4点。事实上，中点 e为轮子7静止时触发源2的位置，而1/4点可视为电动机M的作功区间和非 作功区的分界点。在触发源2运动轨迹线附近设有位置传感器(1、 3),所述位置传感器固 定在脚轮支架4上，当触发源2接近时，该位置传感器可立即感应出一触发 信号(开关信号)。上述触发源2为磁铁，而位置传感器则可采用干簧管或霍 尔开关。在一个摆动周期内，其电动机M作用在轮子7上的力矩方向和施力 时间由两个干簧管来控制。其中干簧管3设置在磁铁2运动轨迹线的中点附 近，干簧管1设置在触发源2运动轨迹线端点至1/4点之间的任意点附近。图6是第一种优选实施方式的电路图。其驱动电路由延时开关电路8、电 压转换继电器J1、电机启动继电器J2、驱动电源E等构成。其中电机启动继 电器J2为一常开继电器，其线圈一接点接地，另一接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动摇摆脚轮，包括电动机、轮子，所述电动机的定子固定在脚轮支架上，其特征是在所述轮子偏心设置在电动机的转子上，在轮子上固定有触发源，在触发源运动轨迹线的附近设有至少一个位置传感器，该位置传感器固定在脚轮支架上；所述位置传感器的输出端与驱动电路连接，而驱动电路的输出端与电动机连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：别传召，
申请(专利权)人：别传召，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]