CN106176080A - 电动轮椅的前悬吊系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动轮椅的前悬吊系统，其主要是设置于电动轮椅的车架与各前轮之间，所述前悬吊系统的前轮架一端可枢转地结合于车架上的前枢轴，另一端结合前轮，透过将前避震器设置于水平形态的前轮架的第一躯段而能增加前轮架的向上枢摆角度范围，提高前轮能通过凸起承载面的承受范围；再透过于前枢轴上穿套弹性抗力件，弹性抗力件一端与前轮架带动结合，另一端靠抵于车架上的抵座，当前轮通过颠簸承载面时能同时带动前轮架枢摆，而前轮架带动扭转弹性抗力件，弹性抗力件被扭转而自然产生反作用力施予前轮架，据此确保前轮通过颠簸路面时具有反向的抵抗力，避免整体车架过度仰翻或前倾而翻覆，提高行驶稳定性及安全性。

Description

电动轮椅的前悬吊系统

技术领域

本发明涉及电动轮椅的悬吊结构，其是与车辆的悬架装置有关。

背景技术

悬吊系统，泛指一种由减震装置及连杆所构成的车用系统，且主要是用以连接于车辆与车轮之间，透过悬吊系统系统的配置减缓颠簸路面对于行车产生的弹跳或震动，而能保持乘客乘坐于车体内的舒适性。

如图1所示为一种电动轮椅C1，所述电动轮椅C1系于一承载面G上平移，所述电动轮椅C1的一车架C11前端设置二前悬臂C12，二所述前悬臂C12上分别结合设置一前避震器C13，所述车架C11的后端设置二后悬臂C14，二所述后悬臂C14分别结合设置一后避震器C15，藉前、后避震器C13、C15缓冲所述车架C11通过颠簸时产生的振动或起伏，提高乘坐的舒适性。

然而，就所述前悬臂C12来说，所述前悬臂C12系由一第一躯段C121衔接一第二躯段C122所构成，所述第一躯段C121是呈与所述承载面G具有夹角的倾斜状态，所述电动轮椅C1的所述前悬臂C12的所述第一躯段C121与所述承载面G之间的夹角约有30度的夹角，而所述第二躯段C122则呈与所述承载面G平行的水平状态，所述第一躯段C121的一端可枢转地设置于所述车架C11上，另一端衔接所述第二躯段C122，而所述第二躯段C122的一端与所述第一躯段C121衔接，另一端则设置前轮C16；且所述前避震器C13的一端系可枢转地设置于所述第一躯段C121上，当所述电动轮椅C1的前轮C16必须跨越凸起的障碍物时，所述前轮C16通过障碍物时就必须带动所述前悬臂C12枢转以让所述前轮C16顺利通过障碍物。

由此可知，所述电动轮椅C1能顺利跨越凸起障碍物的可承受高度范围与所述前旋臂C12的枢转范围有关，一旦所述前悬臂C12的枢转范围越大，所述电动轮椅C1能跨越凸起障碍物的可承受高度范围也就越大，对于承载面G的颠簸承受度也就越高。

而由于所述前悬臂C12除了一端枢接于所述车架C11外更同时受到所述前避震器C13的拘束，因此所述前悬臂C12的枢转角度范围主要与所述前悬臂C12的态样及所述前避震器C13的组设位置息息相关，而由于所述电动轮椅C1的所述前避震器C13是枢接于所述前悬臂C12的第一躯段C121，而所述第一躯段C121成形为向前避震器C13靠近并倾斜于承载面G的倾斜态样，如此代表所述前悬臂C12的枢转起始位置系由与所述承载面G倾斜的第一躯段C121的角度位置作为起始位置，而枢转的中止位置则是枢转至所述前避震器C13的位置，即所述前悬臂C12的枢转角度范围界于所述前避震器C13与所述第一躯段C121之间的角度区间，由于所述第一躯段C121向所述前避震器C13靠近倾斜的态样使得所述前悬臂C12的枢转角度区间大幅缩小，使所述电动轮椅C1跨越凸起障碍物的可承受高度范围受到限制。

此外，如图2所示为另一种电动轮椅车的车体结构，所述车体结构C2主要包含一主车架C21的前后两侧分别设置一前轮架C22及一后轮架C23，所述前轮架C22及所述后轮架C23分别供以结合前轮C24及后轮C25，而所述车体结构C2的前悬吊系统则包含所述前轮架C22与垂直设置于所述前轮架C22上的一弹簧C26，透过所述弹簧C26的弹性位移能力提供前轮架C22可带动所述前轮C24适应颠簸路面位移，当所述车体行驶于平坦或微幅颠簸的路面时，所述前轮架C22对于所述弹簧C26的压缩量的方向与所述弹簧C26的压缩方向相同，所述弹簧C26能发挥最佳的缓冲及吸震的能力。

然而，当所述前轮C24必须越过大幅颠簸路面而带动前轮架C22位移时，所述前轮架C22则会成为倾斜态样压缩所述弹簧C26，如此，所述前轮架C22变成于所述弹簧C26的侧方向施力，所述前轮架C22施力的方向与所述弹簧C26的压缩方向不同，则所述前轮架C22对于所述弹簧C26的施力便可能造成所述弹簧C26的弯折而影响压缩效果，当然也会因此影响其缓冲之效；此外，当所述前轮C24越过的路面越颠簸(路面斜度越大)时，所述前轮架C22的受力也越大，当所述前轮架C22的受力越大时，仅能靠所述弹簧C26的弹性复位力量抵抗所述前轮架C22向上压缩的力道，一旦所述弹簧C26的弹性复位力量无法抵抗所述前轮架C22向上压缩的力量时，所述车体结构C2即有向后翻覆的可能，如此也就导致所述车体结构C2无法确保在颠簸路面行驶时的安全性，因而有亟待改善的空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种电动轮椅的前悬吊系统，改善一般前悬吊系统跨越凸起障碍物的承受度待改善以及车体行驶于颠簸路面时仍有行车安全性的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种电动轮椅的前悬吊系统，供以装配于一车架上并结合前轮，所述前轮设置于所述车架的一端，另一端则设置后轮，所述车架的两端之间则透过一枢轴可枢转地结合一装配架的一端，且所述前悬吊系统包含一前枢轴、一前轮架、一弹性抗力件以及一前避震器，所述前枢轴的一端固定设置于所述车架，且所述前轮架的两端分别结合于所述前枢轴及所述前轮；

所述车架上固定设置一抵座；

所述前轮架面对所述车架的一面具有一带动结合部，所述前轮架由依序衔接的一第一躯段、一第二躯段以及一第三躯段所构成，所述第一躯段的延伸方向定义为与一第一方向垂直的一第二方向，且所述第二躯段的延伸方向分别与所述第一方向、第二方向具有夹角；

所述弹性抗力件穿套于所述前枢轴并位于所述车架与所述前轮架之间，所述弹性抗力件包含依序成形的一带动段、一抗力段以及一定止段，所述抗力段为环绕成形为螺旋形态的结构，而所述带动段及所述定止段分别衔接于所述抗力段的两端，且所述带动段及所述定止段朝不同方向延伸，且所述带动段可带动地结合于所述带动结合部，而所述定止段则限止并靠抵于所述抵座上；

所述前避震器一端可枢转地结合于所述前轮架的第一躯段，另一端可枢转地结合于所述装配架的另一端，所述前避震器连接两端的延伸线相较于第一方向具有1～10度的夹角，且所述前避震器结合于所述装配架的一端朝所述后轮方向倾斜。

本发明透过将前避震器设置于水平形态的前轮架的第一躯段而能增加前轮架的向上枢摆角度范围，提高前轮能通过凸起承载面的可承受高度范围；再透过于车架与前轮架之间设置弹性抗力件，且弹性抗力件的一端带动结合于前轮架，另一端则直接靠抵于车架上的抵座，据此，前轮经过颠簸路面带动前轮架枢摆时，弹性抗力件被带动扭紧而自然产生反作用力，弹性抗力件产生的反作用力施予前轮架确保前轮稳定地贴抵于承载面，而靠抵于车架上的弹性抗力件另端则同时被拉引而能直接下压车架，避免车架发生后仰或翻覆的状况。

附图说明

图1为现有电动轮椅车的车体结构的示意图。

图2为另一种现有电动轮椅车的车体结构的示意图。

图3本发明实施例电动轮椅的前悬吊系统运用于电动轮椅车架上的使用状态。

图4为本发明实施例电动轮椅的前悬吊系统设置于车架的立体结构示意图。

图5为本发明实施例电动轮椅的前悬吊系统设置于车架的俯视图。

图6为本发明实施例电动轮椅的前悬吊系统设置于车架的侧视图。

图7为本发明实施例电动轮椅的前悬吊系统与车架的部分结构示意图。

图8为本发明实施例电动轮椅的前悬吊系统设置于车架并承载于平坦承载面的状态图。

图9为本发明实施例电动轮椅的前悬吊系统设置于车架并越过凸起承载面的状态图。

图10为本发明实施例电动轮椅的前悬吊系统设置于车架并越过凹陷承载面的状态图。

附图标记说明

电动轮椅C1 车架C11

前旋臂C12 第一躯段C121

第二躯段C122 前避震器C13

后悬臂C14 后避震器C15

前轮C16 承载面G

车体结构C2 主车架C21

轮架C22 后轮架C23

前轮C24 前后轮C25

弹簧C26

车架20 前轮21

后轮22 枢轴23

装配架24 抵座25

驱动单元30 驱动轮31

前枢轴40 前轮架50

带动结合部51 穿孔511

第一躯段52 第二躯段53

第三躯段54 弹性抗力件60

带动段61 抗力段62

定止段63 延伸部631

施力部632 前避震器70

座椅A 第一方向D1

第二方向D2 承载面G

夹角θ

具体实施方式

本发明实施例电动轮椅的前悬吊系统的较佳实施例如图3至图10所示，供以装配于一电动轮椅的一车架20上，所述车架20上供以配置座椅A，而所述车架20一端设置二前轮21，所述车架20另一端设置二后轮22，所述车架20两端之间的两侧则透过一枢轴23分别可枢转地设置二装配架24，二所述装配架24于所述枢轴23的一侧结合一驱动单元30，且各所述驱动单元30分别结合一驱动轮31，二所述前轮21与所述车架20之间分别透过所述前悬吊系统连结，且所述车架20上固定设置一抵座25；

而所述前悬吊系统包含：

一前枢轴40，一端固定设置于所述车架20；

一前轮架50，由依序衔接的一第一躯段52、一第二躯段53以及一第三躯段54所构成，所述第一躯段52的一端可枢转地设置于所述前枢轴40的另一端，所述第一躯段52的另一端衔接所述第二躯段53的一端，所述第二躯段53的另一端衔接所述第三躯段54的一端，所述第三躯段54的另一端结合所述前轮21，所述第一躯段52的延伸方向定义为与一第一方向D1垂直的一第二方向D2，所述第二躯段53的延伸方向分别与所述第一方向D1、第二方向D2具有夹角，所述第三躯段54沿第二方向D2延伸；

且所述前轮架50面对所述车架20的一面具有一带动结合部51；此外，所述前枢轴40于所述车架20上第一方向D1的位置低于所述抵座25于所述车架20上第一方向D1上的位置；

一弹性抗力件60，包含依序成形的一带动段61、一抗力段62以及一定止段63，所述抗力段62为环绕成形为螺旋形态的结构，而所述带动段61及所述定止段63分别衔接于所述抗力段62的两端，且所述带动段61及所述定止段63朝不同方向延伸，所述定止段63包含一延伸部631及一施力部632，所述延伸部631沿第一方向D1延伸，所述施力部632沿第二方向D2延伸，所述弹性抗力件60穿套于所述前枢轴40并位于所述车架20与所述前轮架50之间，且所述弹性抗力件60的带动段61可带动地结合于所述前轮架50的带动结合部51，本实施例的带动结合部51具有一穿孔511，而所述带动段61贯穿结合于所述穿孔511内，而所述定止段63的施力部632则限止并靠抵于所述车架20的抵座25上；

一前避震器70，一端可枢转地结合于所述前轮架50的所述第一躯段52，另一端可枢转地结合于所述装配架24枢轴23的另一侧，且所述前避震器70连接两端的延伸线相较于第一方向D1具有1～10度的夹角θ，本实施例的所述前避震器70连接两端的延伸线相较于第一方向D1的夹角θ为4～6度，最佳为4度；并使所述前避震器70结合于所述装配架24的一端成为向所述后轮22方向倾斜的状态。

以上为本发明实施例电动轮椅的前悬吊系统的结构组态及特征，其运作时，如图6、8所示为装配本发明实施例前悬吊系统的车架20自然放置于一平面形态的承载面G时，所述平面形态的承载面G平行于所述第二方向D2，且各所述驱动轮31、各所述前轮21及各所述后轮22皆平贴于所述承载面G。

而当所述车架20位移且需通过凸起形态的承载面G时，如图9所示，各所述驱动轮31驱动整体车架20向前位移，各所述前轮21首先接触凸起形态的承载面G，且各所述驱动单元30的传动动力驱使则各所述前轮21带动各所述前轮架50以各所述前枢轴40为枢转轴心向上枢转而顺利爬升至凸起形态的承载面G，而由于所述前轮架50是以所述第一躯段52枢接于所述前枢轴40，且所述第一躯段52上又设置所述前避震器70，而所述第一躯段52是沿第二方向D2延伸的水平形态，因此所述前轮架50的枢摆起始位置系由所述第一躯段52作为起始位置，而所述前轮架50的枢摆范围则界于水平形态的第一躯段52位置至所述前避震器70之间的角度范围，且本发明实施例的前避震器70又是朝向所述后轮22方向倾斜，则所述电动轮椅放置于水平面形态的承载面G时，所述第一躯段52的枢转角度范围将由水平形态起始至所述前避震器70的位置为止，使得所述第一躯段52的可枢转角度范围大于90度，而能大幅度地枢转，并据此显著地提高所述前轮21可跨越凸起障碍物的可承受高度范围。

除此之外，在所述前枢轴40枢转的同时，所述前轮架50位移而带动固定于其带动结合部51上的所述弹性抗力件60的带动段61，当所述前轮架50上仰时，所述前轮架50上的所述带动段61带动所述弹性抗力件60的抗力段62扭紧，当所述抗力段62被扭紧时，被扭紧的所述弹性抗力件60产生反作用力而使所述带动段61对于所述前轮架50产生下压的反作用力，同时，所述抗力段62扭紧并拉引所述定止段63，使所述定止段63对所述车架20的抵座25施以下压的力量，于此状态下，虽然所述前轮21通过高起的承载面G，但本发明实施例透过所述弹性抗力件60整体的反作用力施与所述前轮架50下压的力量，同时透过所述定止段63被拉引而施与车架20的抵座25下压的力量，如此，所述前轮架50下压使得所述前轮21常态保持贴抵于承载面G，同时，车架20亦被下压而能避免车架20发生后仰的状况，据此提高整体车架20的抓地力，并确保行车的安全性。

同时，所述前轮架50枢转的动作同时推抵各所述前避震器70的一端，各所述前避震器70受力压缩，各所述前避震器70的另一端则同时施力予各所述装配架24的一侧，所述装配架24结合所述前避震器70的一侧上仰，而各所述装配架24的另一侧以所述枢轴23为枢转中心向下枢摆，如此使所述前轮架50上仰的力量能同时被所述前避震器70的压缩动作以及所述装配架24另侧向下枢摆的动作所吸收抵销，而能持续抵销所述前轮架50持续向上翻转的力量，避免所述车架20产生后仰翻覆的状况发生。

反之，当所述车架20位移而需通过凹陷形态的承载面G时，如图10所示，各所述驱动轮31驱动整体车架20向前位移，各所述前轮21首先接触凹陷形态的承载面G，各所述前轮21下降至凹陷形态的承载面G，而当所述前轮21下降至所述凹陷形态的承载面G而与各所述驱动轮31、后轮22的高度位置不同时，各所述前避震器70拉伸使所述车架10及各所述驱动轮31、后轮22维持其高度位置，确保整体结构的平稳。

同时，当各所述前轮21下降至凹陷形态的承载面G时，各所述前轮21带动各所述前轮架50以所述前枢轴40为枢转轴心向下枢转，所述前轮架50的所述带动结合部51带动所述弹性抗力件60的带动段61扭转，则所述弹性抗力件60整体产生反向的反作用力，所述弹性抗力件60产生的反作用力使所述车架20产生与所述前轮架50反向的作用力，而能确保所述前轮21确实地贴抵于承载面G，避免所述车架20向前翻起，据此提高整体的抓地力，大幅降低整体车架使用于电动轮椅通过颠簸时产生倾倒的状况，提高使用的安全性。

综上可知，本发明实施例前悬吊系统透过将所述前避震器70设置于水平形态的第一躯段52而能增加前轮架50的向上枢摆角度范围，提高前轮能通过凸起承载面G的可承受高度范围；再透过所述弹性抗力件60的配置，使各所述前轮架50带动各所述前轮21越过颠簸时，所述弹性抗力件60能据以产生反向的反作用力，而能抑止所述车架20产生翻覆，提高使用的安全性，同时，当所述车架20通过颠簸路况时又能透过所述前避震器70的作用而能确实缓和所述车架20产生的起伏，提高乘坐于车架20上座椅A的舒适性。

Claims (5)

1.一种电动轮椅的前悬吊系统，供以装配于一车架上并结合前轮，所述前轮设置于所述车架的一端，另一端则设置后轮，所述车架的两端之间则透过一枢轴可枢转地结合一装配架的一端，且所述前悬吊系统包含一前枢轴、一前轮架、一弹性抗力件以及一前避震器，所述前枢轴的一端固定设置于所述车架，所述前轮架的两端分别结合于所述前枢轴及所述前轮，其特征在于：

所述车架上固定设置一抵座；

所述前轮架面对所述车架的一面具有一带动结合部，所述前轮架由依序衔接的一第一躯段、一第二躯段以及一第三躯段所构成，所述第一躯段的延伸方向定义为与一第一方向垂直的一第二方向，且所述第二躯段的延伸方向分别与所述第一方向、第二方向具有夹角；

所述弹性抗力件穿套于所述前枢轴并位于所述车架与所述前轮架之间，所述弹性抗力件包含依序成形的一带动段、一抗力段以及一定止段，所述抗力段为环绕成形为螺旋形态的结构，而所述带动段及所述定止段分别衔接于所述抗力段的两端，且所述带动段及所述定止段朝不同方向延伸，且所述带动段可带动地结合于所述带动结合部，而所述定止段则限止并靠抵于所述抵座上；以及

所述前避震器一端可枢转地结合于所述前轮架的第一躯段，另一端可枢转地结合于所述装配架的另一端，所述前避震器连接两端的延伸线相较于第一方向具有1～10度的夹角，且所述前避震器结合于所述装配架的一端朝所述后轮方向倾斜。

2.如权利要求1所述的电动轮椅的前悬吊系统，其特征在于：所述前避震器连接两端的延伸线相较于第一方向的夹角为4～6度。

3.如权利要求1所述的电动轮椅的前悬吊系统，其特征在于：所述带动结合部具有一穿孔，所述带动段贯穿结合于所述穿孔内。

4.如权利要求1所述的电动轮椅的前悬吊系统，其特征在于：所述前枢轴于所述车架上第一方向的位置低于所述抵座于所述车架上第一方向上的位置。

5.如权利要求1所述的电动轮椅的前悬吊系统，其特征在于：所述弹性抗力件的所述定止段包含一延伸部及一施力部，所述延伸部沿第一方向延伸，所述施力部沿第二方向延伸，所述弹性抗力件以所述施力部限止并靠抵于所述抵座上。