TWI681892B - 動力輔助裝置及具有該動力輔助裝置之手推車 - Google Patents

Abstract

一種動力輔助裝置及具有該動力輔助裝置之手推車，用以解決習知電動手推車之成本高及改裝困難的問題。係包含：一傳動件，由一定位環固定結合於一手推車之車輪的輪輻；一驅動模組，具有一連接件分別可連動地連接一主動部及該傳動件之一連動部，該主動部結合於一動力元件；及一承載模組，具有一第一支撐件樞接於一第二支撐件，及一調節螺絲位於接該第一支撐件與該第二支撐件樞接處的對邊，該第一支撐件固定於該手推車之輪軸及車架，該動力元件係固定於該第二支撐件遠離該第一支撐件的一端，該動力元件電性連接一電源以形成一供電迴路。且該車架可以為一手推車。

Description

動力輔助裝置及具有該動力輔助裝置之手推車

本發明係關於一種手推車，尤其是一種具有動力輔助裝置之手推車及該動力輔助裝置。

請參照第1圖，其係一種習知的手推車9，該習知的手推車9在搬運貨物的過程中，係由一車輪91及二握持部92支撐負載重量，並由一支架93連結該車輪91及該二握持部92，該支架93上係可以承載貨物或安裝托盤，操作者以向上力施加於該二握持部92，係可以藉由槓桿原理分擔重量，再通過該二握持部92及該支架93以橫向力推動該車輪91向前或向後滾動，而達到移動貨物的功效。

上述習知的手推車9，由於以單輪移動而能夠在狹窄、崎嶇的地形行進，惟，使用習知的手推車9除了提供行進的動力，還必須以額外的施力達到平衡，當行進在過於傾斜的地面或承載過重的貨物時，需要施加更大的動力以抵抗重力，導致習知的手推車9上坡時難以前進，下坡時難以減速，係降低其實用性。另外，還可以將推車改為兩輪而較容易達到平衡，但無法在狹小的環境使用，且增加來自地面的阻力而難以用於崎嶇或泥濘的地形，仍無法達到省力的功效。

藉由在推車上使用動力裝置，如：馬達，係可以由電力提供額外的動力輔助推車行進，以降低人力消耗，惟，現有的電動搬運車的價格高於一般推車，而難以普遍應用。縱使將上述習知的手推車9加以改裝，仍需考慮改裝後的重量分配及使用的動力平衡，是否能夠達到省力的效果，而導致動力輔助裝置的安裝困難及材料成本高等問題。

有鑑於此，習知具有該動力輔助裝置之手推車及該動力輔助裝置確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種動力輔助裝置，係可以快速安裝、節省材料成本，且適用於各種尺寸之手推車者。

本發明的次一目的是提供一種動力輔助裝置，係具有緩衝啟動及剎車功能，而提升使用安全性者。

本發明的又一目的是提供一種具有該動力輔助裝置之手推車，係以電力供應輔助動力，且方便切換控制者。

本發明全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本發明範圍的通常意義；於本發明中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本發明全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。

本發明的動力輔助裝置，係包含：一傳動件，具有一連動部及一定位環分別位於一套筒之二端，一車輪之一輪軸通過該套筒，及該傳動件之該定位環固定結合於該車輪之一輪輻；一驅動模組，具有一連接件分別可連動地連接一主動部及該傳動件之該連動部，該主動部可同步運轉地結合於一動力元件；及一承載模組，具有一第一支撐件樞接於一第二支撐件，及一調節螺絲位於接該第一支撐件與該第二支撐件樞接處的對邊，該調節螺絲之二端分別連接該第一支撐件及該第二支撐件，該第一支撐件固定於該車輪之該輪軸及一車架，該動力元件係固定於該第二支撐件遠離該第一支撐件的一端，該動力元件電性連接一電源以形成一供電迴路。且該車架可以為一手推車。

據此，本發明的動力輔助裝置及具有該動力輔助裝置之手推車，係以該傳動件固定於車輪之輪輻，並藉由可調整型態之該承載模組結合於車架，達到安裝簡便、材料成本低，及適用於各種尺寸之手推車等功效。

其中，該傳動件具有數個定位孔等間距環設於該定位環上，該數個定位孔係對應鎖固於該車輪之該輪輻上的數個對位孔。如此，該傳動件係可以穩固結合該車輪，具有提升輔助動力傳輸效率的功效。

其中，各該定位孔係沿該定位環之徑向方向伸長之長橢圓形。如此，該數個定位孔係可以對應不同間隔距離之對位孔，具有適用於不同尺寸大小之輪輻的功效。

其中，該連接件係鏈條或皮帶，該主動部及該連動部係齒輪盤，該連接件分別繞接在該主動部及該連動部的輪齒處。如此，該主動部及該連動部係可以同步轉動，具有提供車輪行進或剎車之動力的功效。

其中，該動力元件係直流電動馬達，該電源係充電電池。如此，該動力元件係以電力驅動且方便切換控制，及該電源容易攜帶且可再次利用，具有減少元件成本及提升運用範圍的功效。

本發明的動力輔助裝置，另包含一供電模組，該供電模組係具有該電源及設置於該供電迴路中的一切換迴路，該切換迴路具有一繼電開關、一雙切換開關、一限流元件及一單切換開關，該繼電開關分別電性連接該動力元件及該電源於對應的電極，該雙切換開關之一極點電性連接該動力元件之另一電極，該雙切換開關之一第一投點電性連接該電源之另一電極，該雙切換開關之一第二投點電性連接該限流元件及該單切換開關，該限流元件之另一端電性連接於該繼電開關與該動力元件之間，該單切換開關之另一端電性連接於該繼電開關與該電源之間，該單切換開關係耦合連接該繼電開關。如此，該切換迴路係可以切換輔助動力輸出及剎車減速等功能，具有操作容易及提升使用安全的功效。

其中，該單切換開關導通一緩衝時間後，該繼電開關導通。如此，該動力元件係以小電流啟動運轉，具有避免該手推車暴衝的功效。

其中，該切換迴路具有一總開關，該總開關串聯該電源。如此，在停止工作時，該總開關係可以完全截止該電源供應電流，具有避免誤觸而浪費電力的功效。

其中，該供電模組具有一第一切換件及一第二切換件，該第一切換件耦合連接該雙切換開關，該第二切換件耦合連接該單切換開關。如此，係可以使用該第一切換件及該第二切換件輕易切換該切換迴路，具有操作簡單的功效。

其中，該第一切換件及該第二切換件分別位於該車架上之二握持部。如此，係可以同時操作該手推車及該切換迴路，具有提升使用便利性的功效。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第2及3圖所示，其係本發明動力輔助裝置的較佳實施例，係包含一傳動件1、一驅動模組2、一供電模組3及一承載模組4，該傳動件1係結合於一手推車之一車輪W，該驅動模組2連接該傳動件1，該供電模組3電性連接該驅動模組2，該承載模組4係結合於該手推車之一車架F，該驅動模組2及該供電模組3組裝於該承載模組4。

請參照第2圖所示，該傳動件1係由一連動部11及一定位環12分別位於一套筒13之二端，該車輪W之一輪軸A係可以由該定位環12端往該連動部11端通過該套筒13，使該傳動件1以該輪軸A為中心軸；又，該傳動件1具有數個定位孔14等間距環設於該定位環12上，該數個定位孔14係對應該車輪W之一輪輻H上的數個對位孔C，將各該定位孔14鎖固於對應之各該對位孔C，使該傳動件1固定於該輪輻H上，係可以使該傳動件1與該車輪W繞共同旋轉軸同步轉動。另外，各該定位孔14較佳為沿該定位環12之徑向方向伸長之長橢圓形，該數個定位孔14係可以適用於不同尺寸大小之輪輻H。如第3圖所示，使該車輪W可以由該輪軸A結合於該車架F以組裝為一手推車。

請參照第3圖所示，該驅動模組2係由一連接件21分別連接一主動部22及該連動部11，該主動部22係同步運轉地結合於一動力元件23，其中，該連接件21可以是鏈條或皮帶，該主動部22及該連動部11可以是齒輪盤，該動力元件23可以是直流電動馬達，使該連接件21分別繞接在該主動部22及該連動部11的輪齒處。當該動力元件23啟動時，係可以帶動該主動部22旋轉，並藉由該連接件21帶動該連動部11同步轉動，使該車輪W獲得滾動行進的輔助動力。

該供電模組3係由一電源31電性連接該動力元件23以形成一供電迴路，該電源31較佳為充電電池，該電源31係可以再次利用，且方便裝載於該手推車上，運用於各種工作環境；又，該供電模組3還可以具有一切換迴路32，該切換迴路32電性連接該電源31及該動力元件23，使該切換迴路32結合於該供電迴路，該切換迴路32係可以切換該電源31的供電狀態及該動力元件23的運轉狀態，該切換迴路32還可以分別耦合連接一第一切換件33及一第二切換件34，該第一切換件33及該第二切換件34較佳位於該手推車之二握持部G，當使用者手握該二握持部G時，係可以操作該手推車及同時切換該動力元件23以取得輔助動力。

請參照第4圖所示，該切換迴路32係由一繼電開關321分別電性連接該動力元件23及該電源31於對應的電極（同為正極或同為負極），再由一雙切換開關322之一極點P電性連接該動力元件23之另一電極，該雙切換開關322之一第一投點T1電性連接該電源31之另一電極，該雙切換開關322之一第二投點T2係電性連接一限流元件323及一單切換開關324，該限流元件323之另一端電性連接於該繼電開關321與該動力元件23之間，該單切換開關324之另一端電性連接於該繼電開關321與該電源31之間，當該單切換開關324導通時，該繼電開關321可以在延遲一緩衝時間之後導通。又，該切換迴路32還可以具有一總開關325串聯該電源31，在不需使用輔助動力時，係可以將該總開關325設為斷路，避免誤觸該切換迴路32而導致該電源31耗費不必要的能量。

請參照第3及4圖所示，該第一切換件33係可以耦合連接該雙切換開關322，由該第一切換件33控制該極點P導通該第一投點T1以進入一供電模式，及控制該極點P導通該第二投點T2以進入一剎車模式；另外，該第二切換件34係可以耦合連接該繼電開關321及該單切換開關324，由該第二切換件34控制該單切換開關324及該繼電開關321依序導通以進入一動力輔助模式。

請參照第3圖所示，該承載模組4係由一第一支撐件41樞接於一第二支撐件42，使該第一支撐件41與該第二支撐件42之間具有一可調整的仰角，在本實施例中，係由一調節螺絲43之二端分別連接該第一支撐件41與該第二支撐件42之位於該仰角的二邊，係可以藉由旋入或旋出該調節螺絲43改變該仰角之大小，本發明不以此為限。另外，該第一支撐件41係固定於該車輪W之該輪軸A及該手推車之該車架F，使該第一支撐件41相對於該車架F係固定不動，及該車輪W及該傳動件1可以相對該第一支撐件41及該車架F轉動；該動力元件23係固定於該第二支撐件42遠離該第一支撐件41的一端，使該動力元件23運轉時可以帶動該主動部22相對該第二支撐件42旋轉，而該第二支撐件42藉由該調節螺絲43樞轉於該第一支撐件41，係可以相對該車架F調整高度，係適用於不同尺寸之車架F，在本實施例中，該第一支撐件41及該第二支撐件42係U型框架，該第一支撐件41係可以由U型之二端分別連接該輪軸A之兩端，以提升該車輪W轉動時的穩定度，該第二支撐件42係由U型之二端分別連接該第一支撐件41之二邊，以分散該主動部22連動該車輪W時的應力，且該第一支撐件41及該第二支撐件42的U型彎折部位係可以形成容置該車輪W轉動之空間，本發明不以此為限。

該承載模組4還可以具有一載重部44用以容置該電源31，並掛載該供電迴路及該切換迴路32，在本實施例中，該載重部44係一托盤，該載重部44係分別連接該第一支撐件41及該車架F，係可以確保該電源31在移動過程中保持穩定，且提升該第一支撐件41與該車架F之間的穩固性，本發明不以此為限。

請參照第3及4圖所示，據由前述結構，當該手推車之操作者施力於該二握持部G以控制該手推車移動時，還可以藉由碰觸位於該二握持部G之該第一切換件33及該第二切換件34，切換該供電模組3的各種模式。其中，該第一切換件33可以作為剎車鈕，當未觸發該第一切換件33時，該動力元件23與該電源31之間導通係該供電模式，由該電源31供給該動力元件23轉動之能量；當觸發該第一切換件33時，該動力元件23位於一不包含該電源31之封閉迴路係該剎車模式，在該剎車模式下該動力元件23係具有發電機之作用，使該車輪W連帶該動力元件23轉動，係可以在上述封閉迴路中產生感應電流，而感應電流通過該動力元件23係產生抵消轉動的反向力矩，進一步對該車輪W作剎車動作。

又，該第二切換件34可以作為啟動鈕，在該供電模式下觸發該第二切換件34的瞬間，該單切換開關324導通而該繼電開關321斷路，使該電源31必須通過該限流元件323提供較小之電流予該動力元件23，經過該緩衝時間後，該電源31係可以通過延遲導通之該繼電開關321，提供較大之電流予該動力元件23，如此，係可以避免該動力元件23瞬間輸出動力而導致該手推車暴衝。

請參照第5至7圖所示，據由前述結構，該承載模組4係組裝於該車架F及該車輪W，且該傳動件1係固定於該車輪W之該輪輻H上，因此，將本發明之動力輔助裝置安裝於該手推車時，僅需以掛載之方式組合而不需更動該車輪W、該輪軸A及該車架F等構件；又，該承載模組4藉由可調整相對位置之該第一支撐件41及該第二支撐件42，係可以安裝於不同尺寸規格之手推車，如第5及7圖所示，該二車架F之結構與間隔距離不同，係藉由調整該第一支撐件41與該第二支撐件42之間的該仰角，使該承載模組4可以被合適地安裝於該二車架F，又，如第6圖所示，藉由調整該調節螺絲43係可以改變該仰角之大小，還可以調整該傳動件1與該主動部22之間的距離，藉由改變該距離以調整該連接件21的鬆緊度，係可以降低安裝該驅動模組2的難度，及確保該連接件21的傳動效率。

綜上所述，本發明的動力輔助裝置及具有該動力輔助裝置之手推車，係以該傳動件固定於車輪之輪輻，並藉由可調整型態之該承載模組結合於車架，達到安裝簡便、材料成本低，及適用於各種尺寸之手推車等功效；該動力輔助裝置還可以藉由該切換迴路及位於握持部之二切換件，輕易切換輔助動力輸出及剎車減速等功能，係具有操作容易及提升使用安全等功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

﹝本發明﹞ 1‧‧‧傳動件 11‧‧‧連動部 12‧‧‧定位環 13‧‧‧套筒 14‧‧‧定位孔 2‧‧‧驅動模組 21‧‧‧連接件 22‧‧‧主動部 23‧‧‧動力元件 3‧‧‧供電模組 31‧‧‧電源 32‧‧‧切換迴路 321‧‧‧繼電開關 322‧‧‧雙切換開關 323‧‧‧限流元件 324‧‧‧單切換開關 325‧‧‧總開關 33‧‧‧第一切換件 34‧‧‧第二切換件 4‧‧‧承載模組 41‧‧‧第一支撐件 42‧‧‧第二支撐件 43‧‧‧調節螺絲 44‧‧‧載重部 W‧‧‧車輪 F‧‧‧車架 A‧‧‧輪軸 H‧‧‧輪輻 C‧‧‧對位孔 G‧‧‧握持部 ﹝習用﹞ 9‧‧‧手推車 91‧‧‧車輪 92‧‧‧握持部 93‧‧‧支架

［第1圖］ 一種習知手推車圖。 ［第2圖］ 本發明一較佳實施例的部分分解立體圖。 ［第3圖］ 本發明一較佳實施例的分解立體圖。 ［第4圖］ 本發明一較佳實施例之供電迴路的電路圖。 ［第5圖］ 本發明一較佳實施例的側視圖。 ［第6圖］ 如第5圖所示的動作情形放大圖。 ［第7圖］ 本發明另一較佳實施例的側視圖。

1‧‧‧傳動件

11‧‧‧連動部

2‧‧‧驅動模組

21‧‧‧連接件

22‧‧‧主動部

23‧‧‧動力元件

3‧‧‧供電模組

31‧‧‧電源

32‧‧‧切換迴路

33‧‧‧第一切換件

34‧‧‧第二切換件

4‧‧‧承載模組

41‧‧‧第一支撐件

42‧‧‧第二支撐件

43‧‧‧調節螺絲

44‧‧‧載重部

W‧‧‧車輪

F‧‧‧車架

A‧‧‧輪軸

H‧‧‧輪輻

G‧‧‧握持部

Claims (11)

1. 一種動力輔助裝置，包含： 一傳動件，具有一連動部及一定位環分別位於一套筒之二端，一車輪之一輪軸通過該套筒，及該傳動件之該定位環固定結合於該車輪之一輪輻； 一驅動模組，具有一連接件分別可連動地連接一主動部及該傳動件之該連動部，該主動部可同步運轉地結合於一動力元件；及 一承載模組，具有一第一支撐件樞接於一第二支撐件，及一調節螺絲位於接該第一支撐件與該第二支撐件樞接處的對邊，該調節螺絲之二端分別連接該第一支撐件及該第二支撐件，該第一支撐件固定於該車輪之該輪軸及一車架，該動力元件係固定於該第二支撐件遠離該第一支撐件的一端，該動力元件電性連接一電源以形成一供電迴路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之動力輔助裝置，其中，該傳動件具有數個定位孔等間距環設於該定位環上，該數個定位孔係對應鎖固於該車輪之該輪輻上的數個對位孔。
3. 如申請專利範圍第2項所述之動力輔助裝置，其中，各該定位孔係沿該定位環之徑向方向伸長之長橢圓形。
4. 如申請專利範圍第1項所述之動力輔助裝置，其中，該連接件係鏈條或皮帶，該主動部及該連動部係齒輪盤，該連接件分別繞接在該主動部及該連動部的輪齒處。
5. 如申請專利範圍第1項所述之動力輔助裝置，其中，該動力元件係直流電動馬達，該電源係充電電池。
6. 如申請專利範圍第1項所述之動力輔助裝置，另包含一供電模組，該供電模組係具有該電源及設置於該供電迴路中的一切換迴路，該切換迴路具有一繼電開關、一雙切換開關、一限流元件及一單切換開關，該繼電開關分別電性連接該動力元件及該電源於對應的電極，該雙切換開關之一極點電性連接該動力元件之另一電極，該雙切換開關之一第一投點電性連接該電源之另一電極，該雙切換開關之一第二投點電性連接該限流元件及該單切換開關，該限流元件之另一端電性連接於該繼電開關與該動力元件之間，該單切換開關之另一端電性連接於該繼電開關與該電源之間，該單切換開關係耦合連接該繼電開關。
7. 如申請專利範圍第6項所述之動力輔助裝置，其中，該單切換開關導通一緩衝時間後，該繼電開關導通。
8. 如申請專利範圍第6項所述之動力輔助裝置，其中，該切換迴路具有一總開關，該總開關串聯該電源。
9. 如申請專利範圍第6項所述之動力輔助裝置，其中，該供電模組具有一第一切換件及一第二切換件，該第一切換件耦合連接該雙切換開關，該第二切換件耦合連接該單切換開關。
10. 如申請專利範圍第9項所述之動力輔助裝置，其中，該第一切換件及該第二切換件分別位於該車架上之二握持部。
11. 一種手推車，包含： 一如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之動力輔助裝置；及 一車架，該車輪可滾動地結合於該車架，該動力輔助裝置之該承載模組固定於該車輪與該車架之間。

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