TW201713246A

TW201713246A - 電動椅

Info

Publication number: TW201713246A
Application number: TW104133352A
Authority: TW
Inventors: shi-fu Zhang
Original assignee: Johnson Health Tech Co Ltd
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2017-04-16
Also published as: TWI577315B

Abstract

本發明提供一種電動椅，包含有一基座、一椅座單元、一椅背單元及一擱腳單元，前述基座的左、右二側部各設有一導軌及一托撐部，前述擱腳單元具有可受一驅動裝置驅動而沿著前述導軌運動的左、右二帶領部；當前述帶領部位在前述導軌的一沿前後方向延伸的第一區段的後端時，前述擱腳單元位在收納位置；當前述帶領部位在前述導軌的一由前述第一區段的前端往上延伸的第二區段的頂端時，前述擱腳單元位在初始使用位置；當前述帶領部位在前述導軌的一由前述頂端往後延伸的第三區段時，前述擱腳單元的預定部位受到前述托撐部托撐，使得底端向上翹高。

Description

電動椅

本發明與電動椅有關，更詳而言之，是關於一種能驅動用以擱腳的部位縮入椅座下方或是伸出椅座前方的電動椅。

現今常見的電動椅，包含電動按摩椅、電動躺椅，以及例如巴士、火車、飛機等大型交通工具上的(尤其是豪華型)乘客座椅，大多具有用以支撐使用者小腿及/或足部的擱腳單元，而且這類電動椅通常能以電動方式驅控前述擱腳單元改變其支撐角度，以配合使用者的使用需求，此外，某些電動椅還能驅動前述擱腳單元由椅座前方縮入椅座下方，藉以減少無人乘坐或有人乘坐但不需使用擱腳單元時的座椅佔置空間。在先前技術中，既能驅動擱腳單元在使用狀態與收納狀態之間出沒，又能驅控使用狀態下的擱腳單元改變其支撐角度的電動椅，其中的相關結構通常十分複雜，有些甚至需要兩組驅動裝置(主要包含馬達)及連動機構以分別驅控擱腳單元的出沒動作及角度改變動作，所以製造成本較高。另一方面，因為前述電動椅是利用動力強制擱腳單元由椅座前方縮入椅座下方，所以存在夾傷使用者的安全性問題。

本發明的主要目的在於提供一種電動椅，其能以電動方式驅動擱腳單元縮入椅座下方以呈現收納狀態或是伸出椅座前方以呈現使用狀態，並且能驅控使用狀態下的支撐角度，以配合使用者的使用需求；而且，相較於可達成同等功能的習知電動椅，本發明的結構較為簡單、製造成本較低。

本發明的另一目的在於提供一種電動椅，其能以電動方式驅動擱腳單元縮入椅座下方以呈現收納狀態或是伸出椅座前方以呈現使用狀態，並且能驅控使用狀態下的支撐角度，以配合使用者的使用需求；而且，本發明的電動椅在驅動前述擱腳單元由椅座前方縮入椅座下方的過程中，能有效避免發生夾傷人體等的意外。

為了達成前述主要目的，依據本發明的一個觀點，前述電動椅包含有：一基座，用以安置在一支撐面上，具有一左側部及一右側部，前述左側部與前述右側部之間形成一收納空間，前述收納空間的前端具有一開口；前述左側部及前述右側部各設有一導軌，各前述導軌由一第一位置延伸至一第二位置再延伸至一第三位置再延伸至一第四位置；前述左側部及前述右側部還各設有一托撐部；一椅座單元，設在前述基座的前述收納空間上方，具有一用以支撐使用者臀部的臀部支撐部；一椅背單元，設在前述椅座單元的後方，具有一用以支撐使用者背部的背部支撐部；一擱腳單元，具有一用以支撐使用者小腿的小腿支撐部、一用以支撐使用者腳底的腳底支撐部、一背對前述小腿支撐部的背面、一背對前述腳底支撐部的底面、至少一設在前述背面與前述底面交界處附近的支地輪、分別位在左、右二側的二帶領部及分別位在左、右二側的二抵接部；前述二帶領部分別配合在前述基座的前述二導軌上，並且能沿著前述導軌運動；前述擱腳單元能經由前述基座的前述開口進出前述收納空間；一驅動裝置，用以驅動前述擱腳單元的前述帶領部沿著前述基座的前述導軌運動；其中，當前述帶領部位在前述導軌的第一位置時，前述擱腳單元大部分體積位在前述收納空間內，前述背面朝向下方，前述底面朝向前方；當前述帶領部位在前述導軌的第二位置時，前述擱腳單元大部分體積位在前述基座前方，前述背面朝向下方，前述底面朝向前方，前述支地輪支撐在前述支撐面上；當前述帶領部位在前述導軌的第三位置時，前述擱腳單元大部分體積位在前述基座前方，前述小腿支撐部的頂端鄰近於前述椅座單元的前端，前述支地輪支撐在前述支撐面上，前述背面與前述支撐面之間形成一第一夾角；當前述帶領部位在前述導軌的第四位置時，前述擱腳單元大部分體積位在前述基座前方，前述小腿支撐部的頂端鄰近於前述椅座單元的前端，前述二抵接部分別受到前述基座的前述二托撐部托撐，使得前述擱腳單元浮離前述支撐面，前述背面與前述支撐面之間形成一小於前述第一夾角的第二夾角。

為了達成前述另一目的，依據本發明的一個觀點，前述基座的各前述導軌具有連續的一第一區段、一第二區段及一第三區段，前述第一區段對應位在前述收納空間的底部，由對應位在前述收納空間後端的前述第一位置往前延伸至對應位在前述收納空間前端的前述第二位置；前述第二區段由前述第二位置往上延伸至前述第三位置；前述第三區段由前述第三位置延伸至相較於前述第三位置位在較後方的前述第四位置；前述基座的左側部及右側部各設有一齒條，各前述齒條至少沿著對應的前述導軌的第二區段及第三區段延伸；前述擱腳單元設有一對應於左右軸向的轉軸，前述轉軸的左、右二端各同軸固設一齒輪，各前述齒輪能沿著對應側邊的前述導軌滾動，而且在具有前述齒條的區段會與前述齒條嚙合；前述擱腳單元的對應於前述轉軸左、右二端的部位形成前述二帶領部；前述驅動裝置包含一設在前述擱腳單元上的用以驅轉前述轉軸的馬達；各前述導軌的第一區段的由後端起算至少三分之一長度定義一安全區段，前述齒條沒有延伸至前述安全區段；當前述擱腳單元的前述帶領部位在前述安全區段而且前述轉軸被前述馬達驅轉時，如果前述擱腳單元受到一定程度以上的非預期阻力，前述齒輪會原地空轉，否則前述齒輪會沿著前述導軌滾動。

10‧‧‧電動椅

20‧‧‧基座

21‧‧‧左側部

22‧‧‧右側部

23‧‧‧收納空間

24‧‧‧導軌

241‧‧‧第一區段

242‧‧‧第二區段

243‧‧‧第三區段

244‧‧‧安全區段

25‧‧‧齒條

26‧‧‧托撐部

30‧‧‧椅座單元

40‧‧‧椅背單元

50‧‧‧第一驅動裝置

60‧‧‧擱手單元

61‧‧‧小臂支撐部

70‧‧‧擱腳單元

71‧‧‧左側部

72‧‧‧右側部

73‧‧‧中隔部

74‧‧‧容槽

75‧‧‧背面

76‧‧‧底面

77‧‧‧支地輪

78‧‧‧抵接部

80‧‧‧第二驅動裝置

81‧‧‧轉軸

82‧‧‧齒輪

83‧‧‧滾輪

84‧‧‧馬達

85‧‧‧齒輪箱

圖1是本發明一較佳實施例的立體圖(部分構件省略顯示或以假想線示意，圖2同)，其中的擱腳單元位在一初始使用位置。

圖2是本發明一較佳實施例的立體圖，其中的擱腳單元位在一收納位置。

圖3是本發明一較佳實施例去除擱腳單元之後的立體圖(部分構件省略顯示或以假想線示意)。

圖4是本發明一較佳實施例中的擱腳單元的背側立體圖。

圖5是本發明一較佳實施例去除擱腳單元之後的左側視圖(部分構件省略顯示或以假想線示意，下同)。

圖6是本發明一較佳實施例的左側視圖，其中的擱腳單元位在前述收納位置。

圖7是本發明一較佳實施例的左側視圖，其中的擱腳單元位在一過渡位置。

圖8是本發明一較佳實施例的左側視圖，其中的擱腳單元位在前述初始使用位置。

圖9是本發明一較佳實施例的左側視圖，其中的擱腳單元位在一中間使用位置。

圖10是本發明一較佳實施例的左側視圖，其中的擱腳單元位在一極限使用位置。

請參閱圖1及圖2，本發明一較佳實施例的電動椅(10)具體而言是一電動按摩椅，可對乘坐其上的使用者進行按摩，主要包含有支撐在地面上的一基座(20)、設在基座(20)上的一椅座單元(30)(以假想線示意)、設在椅座單元(30)後方的一椅背單元(40)(部分構件省略顯示)、分別設在椅座單元(30)左、右二側的二擱手單元(60)，以及使用時位在椅座單元(40)前方、不使用時可收納至椅座單元(40)下方的一擱腳單元(70)。

請搭配參閱圖3，前述基座(20)呈框架狀，基本上由若干金屬桿件焊接而成，可平穩地支撐在地面或地板等支撐面上(註：當本發明的電動椅是應用在例如巴士、火車或飛機等大型交通工具上，前述基座可能是固定在前述交通工具的客廂地板上)。基座(20)具有對稱的一左側部(21)及一右側部(22)，左側部(21)與右側部(22)之間形成一收納空間(23)，收納空間(23)的前端形成一長方形開口。

前述椅座單元(30)覆蓋在基座(20)的收納空間(23)上方，具有一用以支撐使用者臀部(以及大腿)的臀部支撐部。前述椅背單元(40)設在椅座單元(30)的後方，具有一用以支撐使用者背部的背部支撐部。前述二擱手單元(60)分別設在椅座單元(30)的左、右二側，下半部分別覆蓋基座(20)的左側部(21)及右側部(22)的外側面，頂部各設有一用以支撐使用者小臂的小臂支撐部(61)。實務上，前述電動椅(10)(電動按摩椅)在椅背單元(40)、椅座單元(30)及擱手單元(60)分別設有可對使用者的背部、臀部/大腿及小臂進行按摩的按摩裝置(圖中未示)，但因該等按摩裝置及其功能與本發明的創作重點沒有實質關聯，所以本案中不作揭示及說明。

在本實施例中，椅座單元(30)是定位在基座(20)上，而椅背單元(40)及擱手單元(60)則可相對於基座(20)有限制地位移，而且椅背單元(40)與擱手單元(60)彼此之間會相對運動，具體而言，椅背單元(40)可在如圖8所示的起立位置與如圖10所示的躺下位置之間偏轉，而且在偏轉的同時會帶動擱手單元(60)對應位移。椅背單元(40)與基座(20)之間設有一用以驅動椅背單元(40)偏轉的第一驅動裝置(50)(參閱圖3、圖5)，本實施例是採用由馬達、螺桿、螺管等所構成的線性致動器(習知裝置)，其被安裝在基座(20)的收納空間(23)中，並且位在左右寬度上的中央偏左的位置(參閱圖3)。椅背單元(40)、擱手單元(60)與基座(20)之間的連結機構亦非本發明的創作重點，在此省略說明(註：必要時，可參閱申請人的另一件專利申請案(申請號103135320)「具有仰躺功能的電動椅」所揭示的較佳實施例當中的對應結構)。本發明的電動椅可以不具備前述擱手單元。

請參閱圖3及圖5，前述基座(20)的左側部(21)及右側部(22)的內側面各設有一彎曲延伸的槽溝狀導軌(24)(註：圖3及圖5僅完整顯示基座(20)的左側結構，而被省略顯示的右側結構與左側對應)，左、右二導軌(24)分別位在一由前後軸向(X軸)及上下軸向(Y軸)所構成的X-Y平面上，各導軌(24)具有連續的一第一區段(241)、一第二區段(242)及一第三區段(243)，其中，第一區段(241)對應位在收納空間(23)的底部，由一對應位在收納空間(23)後端的第一位置水平地往前延伸至一對應位在收納空間(23)前端的第二位置，第二區段(242)由前述第二位置往上延伸至一第三位置，第三區段(243)由前述第三位置延伸至一相較於第三位置位在較後方的第四位置，在本實施例中，第三區段(243)呈現凹弧朝下的半圓形，亦即第三區段(243)是先由前述第三位置弧曲地往後同時往上延伸，接著再弧曲地往後同時往下延伸。

基座(20)的左側部(21)及右側部(22)的內側面還各設有一彎曲延伸的齒條(25)(註：實務上可能由二或三段構件接合成一前述齒條)，各齒條(25)沿著對應導軌(24)的第二區段(242)及第三區段(243)完整延伸，並且由對應第二區段(242)底端的位置(同時也是第一區段(241)前端的位置，亦即前述第二位置)水平地往後延伸，但只往後延伸至大約對應於第一區段(241)中間區域的某個預定位置，沒有延伸至第一區段(241)的後半段。齒條(25)的齒牙沿著導軌(24)排列在導軌(24)的預定側邊，以導軌(24)的水平狀第一區段(241)來說，齒條(25)的齒牙是位在第一區段(241)的底邊。此外，各導軌(24) 的第一區段(241)內部底面形成一沿著第一區段(241)水平延伸的滾輪支撐面(未標示)。

基座(20)的左側部(21)及右側部(22)的內側面還各設有一托撐部(26)，各托撐部(26)對應位在收納空間(23)的前端，更詳而言之，是位在對應導軌(24)的第二區段(242)前方，而且低於第二區段(242)的頂端(即前述第三位置)。在本實施例中，托撐部(26)實質上是一沿左右軸向樞設在基座(20)的滾輪狀構件，由基座(20)的左側部(21)或右側部(22)往內側方向凸出適當長度。

請參閱圖1、2及圖4，前述擱腳單元(70)具有一左側部(71)、一右側部(72)、一介在左側部(71)與右側部(72)之間的中隔部(73)，以及呈L形相接的一背面(75)及一底面(76)；左側部(71)與中隔部(73)之間形成用以容納使用者左腳的一容槽(74)，右側部(72)與中隔部(73)之間形成用以容納使用者右腳的另一容槽(74)，各容槽(74)的容納空間在側視下概呈L形，內部具有一用以支撐使用者小腿的小腿支撐部及一用以支撐使用者腳底的腳底支撐部(均未標示)，前述背面(75)背對前述小腿支撐部，前述底面(76)背對前述腳底支撐部。在背面(75)與底面(76)的交界處樞設有左、右二支地輪(77)，支地輪(77)的樞軸對應於左右軸向。擱腳單元(70)內部設有可對使用者的小腿及足部/腳底進行按摩的按摩裝置，同樣地，因為該等按摩裝置及其功能與本發明的創作重點沒有實質關聯，所以本案中不作揭示及說明。

擱腳單元(70)的對應於前述小腿支撐部頂端的位置樞設一對應於左右軸向(Z軸)的轉軸(81)，轉軸(81)的左、右二端凸出於擱腳單元(70)的左、右二側面，而且二端均同軸固設一齒輪(82)及一位在齒輪(82)外側的滾輪(83)。擱腳單元(70)的對應於轉軸(81)左、右二端的部位(亦即設置齒輪(82)及滾輪(83)的部位)分別形成一帶領部，擱腳單元(70)的左、右二帶領部分別配合在基座(20)的左、右二導軌(24)上，並且能沿著導軌(24)運動；具體而言，各齒輪(82)及滾輪(83)能沿著對應側邊的導軌(24)滾動，而且齒輪(82)在具有前述齒條(25)的區段會與齒條(25)嚙合，滾輪(83)在具有前述滾輪支撐面的區段(亦即第一區段(241))可在前述滾輪支撐面上滾動。

擱腳單元(70)的頂端中央設有一第二驅動裝置(80)，主要包含一馬達(84)及一齒輪箱(85)，齒輸箱(85)中設有可將馬達動力降低轉速(增加扭力)、變換方向並且傳動至轉軸(81)的蝸桿-蝸輪組及正齒輪組(圖中未示)。控制馬達(80)正轉或反轉即能驅動前述轉軸(81)、齒輪(82)及滾輪(83)以第一旋向或以相反的第二旋向同步旋轉，藉由齒輪(82)及/或滾輪(83)與導軌(24)側邊的前述齒條(25)及/或滾輪支撐面之間的摩擦力，使得擱腳單元(70)的前述帶領部能沿著導軌(24)由前述第一位置的方向往前述第四位置的方向運動，或是反過來由第四位置的方向往第一位置的方向運動。

擱腳單元(70)的左、右二側分別設有一抵接部(78)，抵接部(78)位在鄰近於前述小腿支撐部的頂端的位置，而且比前述二帶領部較偏靠前述小腿支撐部的底端。在本實施例中，抵接部(78)實質上是一長條狀金屬板片，凸出於擱腳單元(70)的左、右二側面，包含有沿著小腿支撐部的長軸向延伸的主部，以及由前述主部的頂端彎折延伸的端部。

當擱腳單元(70)的前述帶領部(以下以齒輪82代表)位在導軌(24)的第一區段(241)的後端(亦即前述第一位置)時，如圖6及圖2所示，擱腳單元(70)對應位在一收納位置，此狀態下，擱腳單元(70)大部分體積位在基座(20)的收納空間(23)內，前述背面(75)朝向下方，前述底面(76)朝向前方，並且封閉收納空間(23)的前述開口。當擱腳單元(70)的帶領部(82)位在導軌(24)的第一區段(241)的前端/第二區段(242)的底端(亦即前述第二位置)時，如圖7所示，擱腳單元(70)對應位在一過渡位置，此狀態下，擱腳單元(70)大部分體積位在基座(20)前方，前述背面(75)朝向下方，前述底面(76)朝向前方，前述支地輪(77)支撐在前述支撐面(地面/地板)上。當擱腳單元(70)的帶領部(82)位在導軌(24)的第二區段(242)的頂端(亦即前述第三位置)時，如圖8及圖1所示，擱腳單元(70)對應位在一初始使用位置，此狀態下，擱腳單元(70)大部分體積位在基座(20)前方，前述小腿支撐部的頂端鄰近於椅座單元(30)的前端，前述支地輪(77)支撐在前述支撐面上，前述背面(75)與前述支撐面之間形成一第一夾角(本例約為46度)。當擱腳單元(70)的帶領部(82)位在導軌(24)的第三區段(243)的後端(亦即前述第四位置)時，如圖10所示，擱腳單元(70)對應位在一極限使用位置，此狀態下，擱腳單元(70)大部分體積位在基座(20)前方，前述小腿支撐部的頂端鄰近於椅座單元(30)的前端，前述二抵接部(78)分別受到基座(20)的前述二托撐部(26)托撐，使得擱腳單元(70)浮離前述支撐面，前述背面(75)與前述支撐面之間形成一小於前述第一夾角的第二夾角(本例約為18度)。

請再次參閱圖8，當擱腳單元(70)的帶領部(82)由導軌(24)的第二區段(242)較低處上昇至第二區段(242)的頂端(亦即前述第三位置)時，擱腳單元(70)的抵接部(78)(的前述彎折處附近)會與基座(20)的托撐部(26)接觸。在擱腳單元(70)的帶領部(82)由導軌(24)的第二區段(242)進入第三區段(243)之後，因為擱腳單元(70)的頂端被帶領部(82)往後上方帶動，而且基座(20)的托撐部(26)保持托撐在擱腳單元(70)的抵接部(78)下方，所以擱腳單元(70)底端的支地輪(77)會浮離前述支撐面，並且使得小腿支撐部的底端相對於頂端逐漸上昇，例如圖9所示為擱腳單元(70)的帶領部(82)位在導軌(24)的第三區段(243)中央位置時的狀態，此時的擱腳單元(70)對應位在一中間使用位置，前述背面(75)與前述支撐面之間的夾角(本例約為39度)小於前述第一夾角且大於前述第二夾角。

藉由本發明的上揭技術，電動椅(10)的使用者可透過一與前述第二驅動裝置(80)的馬達(84)電性連接的控制器(圖中未示)控制擱腳單元(70)縮入椅座單元(30)下方以呈現收納狀態，或是伸出椅座單元(30)前方以呈現使用狀態，以及控制使用狀態下的擱腳單元(70)的支撐角度(亦即小腿支撐部及腳底支撐部的角度)。也就是，當無人使用電動椅(10)或不需使用擱腳單元(70)時，可透過前述控制器命令第二驅動裝置(80)驅動擱腳單元(70)的帶領部(82)位移至導軌(24)的第一位置，使如圖2及圖6所示；需要使用擱腳單元(70)時，則命令第二驅動裝置(80)驅動擱腳單元(70)的帶領部(82)由導軌(24)的第一位置經過第二位置到達第三位置，使如圖1及圖8所示；如果需要擱腳單元(70)的底端往上抬高以有更平的支撐角度，則命令第二驅動裝置(80)驅動擱腳單元(70)的帶領部(82)位移至導軌(24)的第三區段(243)中的適當位置，包含但不侷限於圖9所示位置及圖10所示位置，使擱腳單元(70)呈現出對應的支撐角度。本實施例中，在擱腳單元(70)的帶領部(82)由前述第三位置運動至前述第四位置的過程中，前述小腿支撐部的底端相對於頂端持續上昇、前述夾角持續縮小，反之，在帶領部由第四位置運動至第三位置的過程中，小腿支撐部的底端相對於頂端持續下降、前述夾角持續擴大。本實施例中，擱腳單元(70)在使用狀態下的支撐角度變化範圍(亦即前述第一夾角及第二夾角的差距)約為28度。藉由改變導軌的前述第四位置，前述角度變化範圍可能更大或更小，例如，請參閱圖10，徜若使擱腳單元(70)的帶領部(82)由圖中所示位置繼續往下，前述夾角將會繼續縮小，亦即小腿支撐部會更趨近水平。

基於座椅、躺椅的人體工學，在前述電動椅(10)(電動按摩椅)的預設操控模式下，當使用者命令靠背單元(40)由圖8所示的起立位置傾倒至圖10所示的躺下位置，控制電路除了會控制前述第一驅動裝置(50)驅動靠背單元(40)傾倒，還會控制前述第二驅動裝置(80)協同動作，將擱腳單元(70)對應地由前述初始使用位置(支撐角度最斜)驅動至前述極限使用位置(支撐角度最平)，反之，當靠背單元(40)被由躺下位置驅動至起立位置，擱腳單元(70)亦會自動地被由極限使用位置驅動至初始使用位置。當然，使用者亦可在靠背單元(40)停止於任何角度下，依據個人需求將擱腳單元(70)獨立調整至可能的支撐角度。

在上揭實施例中，各導軌(24)的第一區段(241)的後半段(或是由後端起算至少三分之一長度)定義一安全區段(244)，前述齒條(25)沒有延伸至前述安全區段(244)；當擱腳單元(70)的前述帶領部位在安全區段(244)而且前述轉軸(81)被第二驅動裝置(80)驅轉時，如果擱腳單元(70)受到一定程度以上的非預期阻力，齒輪(82)及滾輪(83)將會原地空轉，否則齒輪(82)及滾輪(83)會沿著導軌(24)滾動。藉此，在第二驅動裝置(80)驅動擱腳單元(70)由使用位置往收納位置位移時，當擱腳單元(70)大約一半已經縮進基座(20)的收納空間(23)，另一半還位在基座(20)前方時，如果使用者的腳部仍未抽離擱腳單元(70)的容槽(74)，或是擱腳單元(70)與基座(70)之間夾入任何人體部位或衣物、雜物而造成阻力，擱腳單元(70)將會停止縮進基座(20)內，直至造成阻力的狀況排除，如此可避免發生夾傷人體等的意外。

綜上所述，本發明所提供的電動椅能以電動方式驅動擱腳單元縮入椅座下方以呈現收納狀態或是伸出椅座前方以呈現使用狀態，並且能驅控使用狀態下的支撐角度，以配合使用者的使用需求。而且，相較於可達成同等功能的習知電動椅，本發明的結構較為簡單、製造成本較低。再者，本發明的電動椅在驅動前述擱腳單元由椅座前方縮入椅座下方的過程中，能有效避免發生夾傷人體等的意外。