TW200916083A - Vehicle with central wheel drive, in particular a wheelchair or stand-up wheelchair - Google Patents

Description

200916083 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種具有中輪驅動器的車，特別是輪椅或 豎立輪椅，具有一個底盤及一設在底盤上的座位裝置，其 中該底盤有一前部及一後部，該二部分利用一關節互相樞 接’此外還有二個可分別馬達驅動的中輪、二個前輪及至 少一個後輪。 【先前技術】 。。舉例而言’美專利us 5,904,214提到一種具中輪驅動 器的輪椅，具有二個中輪、二個設計成樞轉輪形式的前輪， 及一個後輪。座位設在中輪上方，各中輪可分別利用一馬 達驅動。這點有-好處’即：輪椅可在狹小空間（例如在 -電梯内）原地打轉。A了如此原地打轉，故輪椅使用者 可將控制裝置動作，使該二中輪互相沿相反方向轉動。在 此，使用者連同輪椅繞自身的軸轉動。前輪不得妨礙此原 地打轉動作。因此前輪設計成柩轉輪形式。此輪有—缺點， 即：前輪須設計成枢轉輪形式，俾不致妨礙原地打轉’ 此能供腳放置的空間就很少了。特別不利的是，如 =越過某種高度，則在緩慢行駛時用此輪椅無法越過^ =專利W〇 2005/051279提到一種六輪式輪椅，其 桿臂上1 / 干利月一關節樞接。在各槓 干才又有一輪。這一對輪子的各輪利用-鏈條或-齒輪 200916083 如動器互相耦合，且可共同利用一馬達驅動。這二對輪子 及後輪的D又置選没成使輪椅使用者的重量均勻分佈到該對 知子及後輪上。因此由功能看來，上述那對輪子係為前輪。 由於雙臂槓桿以樞接方式設在底盤上，故即使在不平的地 面上，該對輪子的二個輪子仍經常保持觸地。此輪椅並沒 有上述具有中輪驅動器的輪椅的優點，它不能原地打轉。 而且具有中輪驅動器的車子（特別是輪椅）須能夠越 過障礙物。如果一車子的前輪碰到一障礙物，例如道路邊 石的邊緣，則產生二股力量分量：即：—第—分量（平行 於行駛方向且與成反向）及-第二分*(它垂直於行駛方 向朝上）。所要越過之障礙物邊緣越高，則第一分量越大。 因此需要之驅動力量越大，#能越過該障礙物。如果馬達 功率較小，則在緩慢行駛時無法越過此障礙物。為了即使 :緩衝行駛時也要能越過障礙物，故前輪直徑可加大，但 &點在在不是所希望者，因為可能空間有限或者如此會使 重量不當增加。 美專利US 5,964,473提到在前輪前方設另一輪子，所 的升降輪。它設得略高’因此—般不觸地。當要越過障礙 物時’升降輪先碰到障礙物’並將底盤前方略向上升起， :且使前輪較易越過障礙物’但缺點為，由於❹升降輪， 此輪椅變得較貴。 當中輪及前輪及/後輪都 的克服以及車子的行駛性質（ 合）可改善，因此，舉例而言 可用馬達驅動時，則障礙物 例如在積雪的行駛路線的場 ，us 5,904,214設有可用馬 200916083 達驅動的後輪，wo 2006.13 6046發表了 —链认& 子里掏椅，其中在 各側設有一中輪、一前輪及/或後輪，其 八 有一無端鏈條 用於將這些輪子共同驅動，丨中所述之輪椅需要特別的柩 轉輪，它們至少有一彈簧關節。如此該輪椅的製造 貴。 上述依 US 5,904,214、us 5,964,493 及 w〇2〇〇6 的輪椅都有上述優點――它們可在狹小空間打轉。但這些 輪椅並非可豎立起來的輪椅（豎立輪椅），因此只能二 -個坐著的人（而不能載一個站著的人）繞自身的軸打轉者 德專利DE 198 16 879提到一種能攸樓梯的輪椅，它 具有組合的輪子及履帶驅動器，該驅動器具有四 及可樞轉的擺臂。+同於具有中輪驅動器的輪椅 椅的構造方式繁複得多，且在报狹小的空間不能打轉。m *依US 2007/0152427白勺輪椅也非具中輪驢動器 椅。它基本上有四個或八個關節接合的輪子單元， v 可個別用馬達驅動。 /、 于 在W〇 2〇〇5/〇51279提到—種電輪椅，它有-框，框 上刖方设有二條驅動軸，它們可被電馬達驅動。各 經一聯動器驅動二個前德 】後°又置的前輪。此外設有二個前 幸兩。在說明書中清楚指出數 對刖輪s又成一列’因此不是直 有中輪驅動器的輪椅。目此所述輪椅也不能藉著二中輪： 相反方向轉動而在狹小空間尼，丨 J /眾地打轉。 英專利GB 2,325,903發* ? 2 曰士 $表了一種車子，具有一底盤， 底盤有一前部及一後部，_ 一考利用一關節互相樞接。在前 7 200916083 部上設有前輪及中輪，它們可被一個具有一個或數個馬達 的四輪驅動器驅動’在平坦地面上時’前輪及後輪都觸地， 這點有-缺點，即不能在狹小空間打#，因為不能樞轉的 前輪會妨礙打車專。且f際上也不可能在向前行驶時不先起 跑一段就能直接越過一障礙物。其實要越過障礙物，已清 楚提到向後行駿時越過障礙物（第7頁第2行起）為了 要能越過障礙物，後輪設得較高。它們—般不觸地，此^卜 設有-感測器，利用它可控制—動㈣，動作器將前部相 對於後部樞轉，俾利用—槓桿系統將—對輔助輪升起，因 此可很容易越過障礙物。為此相同㈣，後部的樞轉也造 成中輪升起，這種結構複雜且昂且除了上述缺點（不 能在狹小空間打轉）外，還有另—缺點較大的障礙 物只能在向後行駛時才能越過。 【發明内容】 …:發明的目的在提供—種具有中輪的車子，特別是輪 打或丑立輪椅，匕即使用較小的速度也能越過較大的障礙 物，而且舉例而言，即使在積雪的行駛路線的情形也有良 好的仃駛性質，然而仍有中輪驅動器的優點 能在狹小空間打轉，利用一」疋在也 丑儿铷符，使用者可在坐位置 及站立位置繞自身的軸轉動， 曰=t月提供上述種類的—種具有中輪驅動器的車，特 你牡罢^ 八有個底盤及一設在底盤上的座 位衣置，其中該底盤有-前部及-後部。該二部分利用一 200916083 關即互相樞接，此外還右_ 還有—個可分別馬達‘驅動的中於、_ 個刖輪、及至少一個後鈐， J γ輪、— ㈣叙 + 灸輪八特欲在：該前輪可分别用馬 達驅動，且設有驅動手段， 】用馬 後ϋ 精之可將底盤的前部相對於其 後。Η乍调整，以使中輪和地面 十於其 常前輪不觸地1此它們而使刖輪觸地。通 u此匕們不會妨礙坐 車子繞自身的軸轉動。作本發“㈣車子的使用者隨 初1一丰發明也可使 身的軸轉動，因為刺者繞自 中Μ ^動手段可㈣《前部，# 中輪離地。由於前輪可互相分別驅動，故使 沿相反方向驅動，因Λ Α 如中輪 出… 此站立的使用者可繞自身的軸轉動， “的車子的結構另外有—優點，即：它比較簡單，^ 月匕確保良好行駛性質。不同於gB μ而 内义― ' ’325，9 03的輪椅，可在 向則仃駛時越過障礙物。由於 #古仞® π , 般不觸地，亦即設在 較同位置，因此碰到障礙物也能輕易越過，此外由 計成樞轉輪，故有很多空間可以放腳。由於中心 :輪可用達驅動，因此，舉例而言，當行駛路面覆蓋、 :一如四輪傳動的車子的作用。實際上也有四個輪子被驅 …有馬相動…對於行駛性質並無不利 衫曰，因此使用者的重量在具有 主要負荷到令輪上，在本發明動15的車子的情形 雙臂槓桿，其中，中卜在眢有利貫施例，前輪構成-甲中輪β又在—臂上，前輪設在另一臂上。 也可設彈菁手段（例如-彈菁關節元件或-彈筹），俾在 :般情形使前輪保持離地。在此較高位置，前輪較易越過 早礙物。為了在向後行駛時也能輕易越過障礙物，故可在 200916083 中輪後方設一輔助給。其# 士、4_ 助輪基於成本理由，對於中輪 （ 及可能有的輔助輪）設—共同的馬達驅㈣，—般為一電 二迆輪月’j輪U及輔助輪可利用-無端鏈條、-無端 齒帶、一齒輪聯動考、一菫 助盗 萬向軸或其他裝置互相呈作用連 接。 用於調整前部的驅動丰 + ’勤乎^又且為一可由使用者動作的馬 達例如 '線性馬達。在暨立輪椅的場合基於成本理由， 、種：達可省彳，其實’只要將豎立輪椅的豎立機構與底 盤的前㈣合即足夠，例如利用連接手段耗合，例如一波

登拉奈或一拉索。A 此攻種耦合使得在從坐位置變到站 立位置時’底盤前部下降，目此前輪觸地而中輪離地，但 ’子同樣目的在輪椅及£立輪椅的場合也考慮其他機械 手段’例如由輪椅制者動作的手段。在這種輪子的位置， 站立的輪椅使用者可❹立輪椅繞自身軸原地打轉，而不 會受中輪妨礙。 本發明的實施例配合圖式在以下說明。 【實施方式】 圖1中所示的車子設計成登立輪椅形式。它主要由具 有輪子（13)(1 5)(17)的底盤（⑴及座位裝置（19)構成。座位 裝置設有圖令未示的豎立機構’豎立機構可使得使用者從 圖1及圖5所示的坐位置變到圖6及圖7所示的站立位置。 座位裝置設置成使在坐位置時，輪椅使用者的重量大致負 荷在中輪上，而在站立位置時負荷在前輪上，豎立機構係 200916083 長久以來習知者。特別有利的方式係為瑞士專利申請案Ν〇· 1132/07所述之豎立單元。但如下文還要說明者，底盤（η) 也可和一個一般輪椅習用的座位裝置組合。最後，該車子 也可設計成其他目的者’例如高爾夫球具袋車。 如圖3所明示，底盤（11)有一前部（21)及一後部（23)， 它們利用一關節（25)互相樞接。中輪（13)可利用一馬達 (只見於圖1)互相分別驅動。前輪（15)也可用馬達驅動， 但二前輪（1 5)的驅動作用也可分別達成。因此，如果二前 輪U5)在使用者站立時沿相反方向轉動’則使用者繞自身 的轴打轉。這點使得使用者較容易站著作動作。 如圖3所明示’前部（21)構成—雙臂槓桿，在—臂㈣ 上設有中輪（13)，另-臂（31)上設有前輪（15)。利用彈菁手 段（33Χ例如-螺旋彈簧或—彈簧關節元件〕該雙臂槓桿⑺） 被施預應力頂向後部（23)上的—止擋部（35)(宜用彈性體材 料構成），俾在-平坦行駛路線上行料，在正常情形使 前輪（15)保持離地。當刹車作用較強時，前輪（15)可和行驶 道路接觸且參錢止過程。在此該雙f槓桿（21)被彈筹 緩衝’因此使用者不會感到衝擊。 ’ 當從坐姿（圖1及圖5)變到立姿（圖6及圖2)時， :輪(15)利用驅動手段觸地。所用驅動手段⑼為一拉桿或 -拉索，它將座位（41)與雙臂槓桿⑵）的臂（29)連接。 決方案的優點為：座位在豎立時施拉力到拉桿⑼上，且 因此不需特別馬達就能使前輪（15)觸地。但在輪椅 無&立功能的車子的場合’設有馬達驅動手段(37，)(圖；)， 11 200916083 例如-線性馬ϋ，俾各依需要使前輪(15)觸地或離地。作 也可在賢立輪椅的場合設—線性馬達（37，），俾連在坐姿時 也能使前輪（15)著地。 ’ 由圖7可看出，放腳處（48)可設計成大尺寸，因為前 輪（15)不設計成柩輪形式。 為了要將車子各側的中輪（13)、前輪（15)、〔以及可有 的-辅助輪（34)〕驅動’故設有馬達（27)。巾輪（13)與前輪 (15)經一無端鏈條（45)互相呈作用連接。此外，中輪乃〔以 及可能有的輔助輪（43)〕經一無端鏈條（47)(圖2)互相成 作用連接。也可使用無端齒帶、齒輪聯動器、萬向轴或其 他裝置。 ” 如圖8所示，宜將二個後輪〇7)設在一擺桿（Wippe) (49)上，擺桿（49)可繞一中心柩轉軸（41)枢轉。所用樞轉軸 (5 1)可為一彈簧關節元件，例如r〇sta類型者。 此車子的使用者可越過較大的障礙物’而且係以較小 的速度越過者，圖9顯示越過一障礙物的不同階段。 a) 車子以受驅動的中輪及前輪駛向障礙物。 b) 車子以受驅動的前輪爬上障礙物，其中中輪從地面升 起（如果後輪不受緩衝的話）。 c) 前輪已越過障礙物。 d) 車子以受驅動的中輪爬上障礙物。 e) 中輪已越過障礙物，如有一輔助輪，則車子向前傾且 因此隨後樞轉輪能越過障礙物。 f) 車子已越過障礙物。 12 200916083 圖10顯示在從一障礙物下來時的不同障礙物。 a) 車子所在位置處，前輪已超出道路邊石邊緣懸空。 b) 中輪輾過道路邊石邊緣。 c) 如有辅助輪，則它短時地觸地。 d) 即使輔助輪不受驅動，車子也可用輔助輪敬過道路邊 石邊緣’因為前輪作驅動。 G)車子用後後輾過道路邊石邊緣，如果後輪受緩衝，則 中輪已觸地。 0 車子已駛過道路邊石邊緣’前輪不再觸地。 综結，本發明係一種車子’例如一豎立輪椅（11)，有 一底盤（11)及一設在底盤上的座位裝置（19)。在底盤（11)各 側上，該可用馬達（27)驅動的中輪（13)及前輪（15)經一無鏈 條呈作用連接。底盤（11)有一前部（21)及一後部（23)， 二部分利用一關節（25)互相樞接。在坐位置時，前輪5)不 觸地’因此它們不會妨礙該車子在狹小空間原地打轉。在 站立位置時’前輪（15)觸地，但中輪（13)則否，因此站立的 使用者可隨車子繞自身的軸轉動，而不會使中輪（13)有妨 礙的作用。 【圖式簡單說明】 圖1係一豎立輪椅； 圖2係一輪椅； 圖3係該底盤第一實施例的示意圖； 圖4係底盤第二實施例的示意圖； 13 ^916083 圖系圖1的豎立輪椅在坐位置的情形 6 igt 圖7 / 及圖5的豎立輪椅在站立位置的情形； 圖係如圖6之暨立輪椅的立體圖； 回8係錢椅或豐立輪椅的後視圖； 圖9係越過一障礙物的各種不同階段； 圖10係當越過一道路邊石邊緣下來時的不同階段 【主要元件符號說明】 (11) 底盤 (13) 中輪 (15) 前輪 (17) 後輪 (19) 座位裝置 (21) 前部 (23) 後部 (25) 關節 (27) 馬達 (29) 臂 (31) 臂 (33) 彈簧手段 (34) 辅助輪 (35) 止擋部 (37) 杈桿 (37，） 馬達驅動手段（線性馬達） 200916083 (43) 輔助輪 (45) 無端鏈條 (47) 無端鏈條 (48) 放腳處 (49) 擺桿

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Claims (1)

1. 200916083 十、申請專利範圍： 1· 一種具有中輪驅動器的車子’特別是輪椅或豎立輪 椅，具有一個底盤（11)及一設在底盤（11)上的座位裝置 (19) ’其中該底盤（11)有一前部（21)及一後部（23)，該二部 分利用一關節（25)互相樞接，此外還有二個可分別馬達驅 動的中輪（13)、二個前輪（15)、及至少一個後輪（17)，其特 徵在：該前輪（15)可分別用馬達驅動’且設有驅動手段 (37)(37，），藉之可將底盤（u)的前部（21)相對於其後部（23) 作調整，以使中輪（13)和地面不接觸’而使前輪（15)觸地。 2·如申請專利範圍第1項之車子，其中： 前部（21)形成一雙臂槓桿，其中在其一臂（29)上設中輪 (13) ’在其另一臂（31)上設前輪（15)。 3 _如申請專利範圍第2項之車子，其中： 設有彈簧元件（33)，例如一彈簧關節元件或一彈簧， 它將前部（21)作預繃緊頂向後部（23)上一止擋部（3勾，以將 前輪（1 5 )在正常情形保持不觸地。 4_如申請專利範圍第1或第2項之車子，其中： 在中輪（13)後方設有一輔助輪（43)。 5·如申請專利範圍第1或第2項之車子，其中. 對於該子各側的中輪（π)、前輪及輔助輪（43)(如 的話）各設有一共同之馬達驅動器（27)。 6.如申請專利範圍第5項之車子，其中： 該中輪（13)、前輪（15)、以及辅助輪（43)(如果有、上 經由一無端鏈條、—無端齒帶、一齒輪聯動器、—的活） 禺向#由、 16 200916083 或一其他裝置互相呈作用連接。 7·如申請專利範圍第1或第2項之車子，其中： 該受輪（17)受彈簧緩衝。 8·如申請專利範圍第1或第2項之車子，其中： 設有二個後輪（17)，且該後輪（17)設在一擺桿（49)上， 该擺桿（49)可繞一中央樞轉軸（51)作樞接。 9. 如申請專利範圍第8項之車子，其中： 一彈簧關節元件當作樞轉軸（51)。 10. 如申請專利範圍第i或第2項之車子，其中·· A -個可由使用者動作的馬達（37，）（例如—線性馬達） 當作驅動手段以調整該前部。 丄丄·如申請專利範圍第 有座位4置用的登立機構及坐立手段以將該賢立 2構仗坐位置移到站立位置或由站立位置移到坐位置，且 置⑼利用—連接手段（37)與該底盤⑴）的前部 地。σ俾在從坐位置變到站立位置過程使前輪（15)觸 二如甲請專利範圍第 十一、圓式： 如次頁 37