TWI689299B

TWI689299B - 具有各自樞轉的前懸臂與動力架並與車架相互彈性連動之電動輪椅

Info

Publication number: TWI689299B
Application number: TW108111632A
Authority: TW
Inventors: 伍必翔
Original assignee: 伍必翔
Priority date: 2019-04-02
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2020-04-01
Also published as: TW202037354A

Abstract

本發明為一種具有各自樞轉的前懸臂與動力架並與車架相互彈性連動之電動輪椅，包含：一車架、二前導單元、二動力單元、二防傾單元、以及二第一、二、三避震單元；將該前導單元的前懸臂及動力單元的動力架各自樞轉的樞設在該車架上，當該前導單元的前導輪為障礙上升，該前懸臂樞轉一角度，經第一避震單元對該動力架產生彈性緩衝頂壓的力量，使動力架上的動力源與動力輪同時受力，提高該動力輪向下的抓地力，且該動力架再經應變單元壓向車架，使車架依同一方向位移，增加車架的穩定性，達到提升該電動輪椅跨越障礙時安全性與舒適性的目的。

Description

具有各自樞轉的前懸臂與動力架並與車架相互彈性連動之電動輪椅

本發明係與電動輪椅有關，特別是指一種具有各自樞轉的前懸臂與動力架並與車架相互彈性連動之電動輪椅。

電動輪椅為年長者或行動不便者的代步必要工具，由於一般路面都具有高低起伏、顛簸不定等障礙的狀況，例如階梯，或突起之路面等，因此，目前的電動輪椅都具有跨越上述障礙的能力，也因此電動輪椅在跨越上述障礙時的安全性及舒適性則極為重要。

參閱圖1所示，顯示US9,913,768一種電動輪椅，其主要將前導單元11的前懸臂111固設在車架12上，而車架12與防傾單元13的後懸臂131樞設在一起，且車架12與後懸臂131之間具有一避震單元14，同時動力單元15是固設在該後懸臂131上，因此，當該前導單元11的前導輪112遇到障礙而上升時，該前懸臂111與車架12會同時上升並相對於該後懸臂131樞轉一角度，此時樞轉的車架12會藉由避震單元14壓抵該後懸臂131，以避免後懸臂131及其上的動力單元15上升，藉以確保電動輪椅在跨越上述障礙時的安全性。

然而，由於該前懸臂111是固設在車架12上，使得兩者呈一體式連結，一般而言，座椅(圖上未示)是固設在該車架12上，因此，當該前導輪112遇到障礙而上升時，該前懸臂111、車架12及座椅也會同時上升，如此會影響座椅上使用者的舒適性，同時也會增加使用者過障礙的恐懼感。

其次，當該前導輪112遇到障礙而上升時，該前懸臂111會連同車架12相對於該後懸臂131樞轉一角度，此時樞轉的車架12才會藉由避震單元14壓抵該後懸臂131，也才能避免動力單元15上升而失去該有的抓地能力，因此，對於電動輪椅在跨越障礙時，抑制動力單元15的上升過於間接而不確實，凸顯出跨越障礙時安全性不足的缺陷。

本發明之目的在於提供一種具有各自樞轉的前懸臂與動力架並與車架相互彈性連動之電動輪椅，主要提升該電動輪椅跨越障礙時安全性與舒適性。

為了達成前述目的，依據本發明所提供之一種具有各自樞轉的前懸臂與動力架並與車架相互彈性連動之電動輪椅，包含：一車架，具有一前車架部、一後車架部及二位於該前、後車架部之間的車架連動部；二前導單元，分別樞設在該車架兩側，並各具有一前懸臂及一能夠轉動地設在該前懸臂的前導輪，其中該前懸臂具有一樞設在該前車架部的前懸臂樞部；二動力單元，分別樞設在該車架兩側，並各具有一動力架、一固定在該動力架的動力源及一被該動力源帶動的動力輪，其中該動力架具有一樞設在該前車架部的動力架樞部；二防傾單元，分別樞設在該後車架部；二第一避震單元，分別設在該前懸臂與動力架之間；二應變單元，分別設在該動力架與車架連動部之間；以及二第二避震單元，分別設在該車架連動部與防傾單元之間；藉此，該前懸臂產生的樞轉扭力藉由該第一避震單元傳至該動力架，該動力架產生的樞轉扭力藉由該應變單元傳至該車架，因此，當電動輪椅跨越障礙時，該前導輪為障礙所上升，該前懸臂則以前懸臂樞部為中心樞轉一角度，經第一避震單元對該動力架產生彈性緩衝頂壓的力量，使動力架上的動力源與動力輪同時受力，藉以提高該動力輪向下的抓地力，且該動力架再經應變單元壓向車架連動部，使車架依同一方向位移，增加車架的穩定性，達到提升該電動輪椅跨越障礙時安全性與舒適性的目的。

較佳地，其中各該前懸臂的前懸臂樞部具有一第一樞轉中心，各該動力架的動力架樞部具有一第二樞轉中心，各該動力輪具有一滾動中心，且該滾動中心高於該第一、二樞轉中心，該第一避震單元與該動力架的連接處係高於該滾動中心。藉此，使得該前導輪上升時對動力輪及車架所產生的下壓力量更為確實。

較佳地，其中該前懸臂的前懸臂樞部與該動力架的動力架樞部為同軸或不同軸地設在該前車架部。

較佳地，其中各該動力架還具有一動力架固定部及一連接該動力架固定部的動力架延伸部，各該動力源是分別固設在該動力架固定部，各該第一避震單元是分別設在該前懸臂與動力架延伸部之間；各該應變單元是分別設在該動力架延伸部與車架連動部之間。

較佳地，其中各該應變單元為一橡膠塊。藉此，使得該動力架對該車架的力量傳遞更為線性，以提升該電動輪椅跨越障礙時的穩定性及舒適性。

較佳地，其中各該應變單元包括一可調螺桿、及一固設在該可調螺桿的橡膠塊，該可調螺桿能夠朝該車架連動部方向遠離或靠近地設在該動力架，該橡膠塊係固設在該可調螺桿並抵頂在該車架連動部。藉以可調控該動力架力量傳遞到該車架的敏感度，以提升該電動輪椅跨越障礙時的穩定性及舒適性。

較佳地，其中各該第一、二避震單元及各該應變單元皆為避震器。

較佳地，其中各該防傾單元包含一後懸臂及一能夠轉動地設在該後懸臂的防傾輪，其中該後懸臂具有一樞設在該後車架部的後懸臂樞部，各該第二避震單元係分別設在該車架連動部與後懸臂樞部之間。

較佳地，其中該車架還具有二設在該前車架部兩側的下凸部，二該前懸臂還具有對應靠抵該下凸部的上凸部。藉以避免該電動輪椅在平面時，該前導輪與平面接觸。更佳地，其中還包括一調整件，該調整件能夠升降地設在該下凸部，並具有一頂持該上凸部的調整端部。藉以調整該前導輪離平面的距離，以調控該電動輪椅跨越障礙的高度。

有關本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他之功效，茲舉三較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如後。

參閱圖2至圖6所示，本發明第一實施例所提供一種具有各自樞轉的前懸臂與動力架並與車架相互彈性連動之電動輪椅，其主要是由一車架20、二前導單元30、二動力單元40、二防傾單元50、二第一避震單元60、二應變單元70、以及二第二避震單元80所組成，其中：

該車架20，係由複數桿件所構成，並具有一前車架部21、一後車架部22及二位於該前、後車架部21、22之間的車架連動部23；本實施例中，參閱圖2所示，該車架21設有一座管24，用以組設一座椅25；另外參閱圖7所示，該車架20還具有二設在該前車架部21兩側的下凸部26。

二該前導單元30，分別各自地樞設在該車架20兩側，並各具有一前懸臂31及一能夠轉動地設在該前懸臂31的前導輪32，其中該前懸臂31具有一樞設在該前車架部21的前懸臂樞部311；本實施例中，參閱圖7所示，二該前懸臂31還具有對應靠抵該下凸部26的上凸部312，藉以避免該電動輪椅在平面時，該前導輪32與平面接觸，其狀態如圖5所示。

二該動力單元40，分別各自地樞設在該車架20兩側，並各具有一動力架41、一固定在該動力架41的動力源42及一被該動力源42帶動的動力輪43，其中該動力架41具有一樞設在該前車架部21的動力架樞部411、一連接該動力架樞部411的動力架固定部412、及一連接該動力架固定部412且對應該車架連動部23而形成一距離的動力架延伸部413，其中該動力源42為馬達且固設在該動力架固定部412上。

二該防傾單元50，分別樞設在該後車架部22；本實施例中，各該防傾單元50包含一後懸臂51及一能夠轉動地設在該後懸臂51的防傾輪52，其中該後懸臂51具有一樞設在該後車架部22的後懸臂樞部511。

二該第一避震單元60，分別設在該前懸臂31與動力架41之間；本實施例中，各該第一避震單元60為帶壓縮彈簧的避震器，且該第一避震單元60其中一端部61組設在該動力架延伸部413的一側，該第一避震單元60的另一端部62阻設在該前懸臂31且位於該前導輪32與前懸臂樞部311之間。

二該應變單元70，分別設在該動力架延伸部413與車架連動部23之間；本實施例中，各該應變單元70包括一可調螺桿71、及一固設在該可調螺桿71的橡膠塊72，該可調螺桿71能夠朝該車架連動部23方向遠離或靠近地設在該動力架延伸部413，該橡膠塊72係固設在該可調螺桿71並抵頂在該車架連動部23；當然在其他的實施方式中，該應變單元70可單純由橡膠塊即可達成。

二該第二避震單元80，分別設在該車架連動部23與防傾單元50之間；本實施例中，各該第二避震單元80為帶壓縮彈簧的避震器，且該第二避震單元80其中一端部81組設在該車架連動部23，該第二避震單元80的另一端部82阻設在該後懸臂51且位於該防傾輪52與後懸臂樞部511之間。

藉此，該前懸臂產生的樞轉扭力藉由該第一避震單元傳至該動力架，該動力架產生的樞轉扭力藉由該應變單元傳至該車架，該車架產生的樞轉扭力藉由該第二避震單元傳至該防傾單元。

以上所述即為本發明第一實施例各主要構件之結構及其組態說明。至於本發明第一實施例的作動方式及功效說明如下。

參閱圖5、圖6及圖8所示，當電動輪椅跨越障礙時，該前導輪32受到障礙阻擋而上升，該前懸臂31則以前懸臂樞部311為中心而順時針樞轉一角度，此時，樞轉一角度的前懸臂31則向上壓抵該第一避震單元60，並將所產生的樞轉扭力藉由該第一避震單元60傳至該動力架41，進而對該動力架41產生彈性緩衝頂壓的力量，該動力架41則以動力架樞部411為中心而順時針樞轉一角度，使動力架41上的動力源42與動力輪43同時受力，藉以提高該動力輪43向下的抓地力。同時該動力架41再藉由該應變單元70壓向車架連動部23，使車架20依同一方向位移與受壓，增加車架20的穩定性，達到提升該電動輪椅跨越障礙時安全性與舒適性的目的。

由此可見，當該前導輪32遇到障礙而上升時，該前懸臂31不會連同車架20及座椅25同時上升，反而車架20的重心會有些許的下降，因此有效避免座椅25上使用者的產生不舒適感，同時降低使用者過障礙的恐懼感。其次，當該前導輪32遇到障礙而上升時，該前懸臂31是直接透過第一避震單元60對該動力架41進行樞轉扭力的傳遞，使動力架41上的動力源42與動力輪43同時受力，藉以提高該動力輪43向下的抓地力，抑制動力單元40的上升直接確實，有效提升跨越障礙時的安全性。

值得注意的是，本實施例中，該應變單元70是使用橡膠材質的塊體，因此，當為橡膠塊72的應變單元70設在該動力架延伸部413與車架連動部23之間時，更具有形變小的特性，以降低該動力架41與該車架20的晃動程度，增加電動輪椅跨越障礙時的穩定性。另一方面，本實施例中使用為橡膠塊72的應變單元70作為該動力架41與該車架20之間力量傳遞的介質，可大幅降低該動力架41與該車架20之間所產生的異音。

值得說明的是，參閱圖5所示，本實施例中，各該前懸臂31的前懸臂樞部311具有一第一樞轉中心C1，各該動力架41的動力架樞部411具有一第二樞轉中心C2，各該動力輪43具有一滾動中心C3，且該滾動中心C3高於該第一、二樞轉中心C1、C2，同時該第一避震單元60與該動力架延伸部413的連接處C4係高於該滾動中心C3，藉此，使得該前導輪遇到障礙而上升時對動力輪43及車架20所產生的下壓力量更為確實。

當然該車架20在位移與受壓的過程中，所產生的樞轉扭力同樣會藉由該第二避震單元80傳至該防傾單元50，使該防傾輪43同步受壓，藉以提高該防傾輪43向下的抓地力，有效增加車架20的穩定性，提升該電動輪椅跨越障礙時安全性與舒適性。

另外，參閱圖9所示，由於各該應變單元70的可調螺桿71能夠朝該車架連動部23方向遠離或靠近地設在該動力架延伸部413，且該橡膠塊72係固設在該可調螺桿71並抵頂在該車架連動部23，因此，可視需求旋動該可條螺桿71，進而調整該橡膠塊72的彈性係數，藉以調控該動力架41力量傳遞到該車架20的敏感度，以調整該電動輪椅跨越障礙時的穩定性及舒適性。

其次，複參閱圖6、圖7所示，由於該前懸臂31具有對應靠抵該車架20下凸部26的上凸部312，藉以避免該電動輪椅在平面時，該前導輪32與平面接觸。而本實施例中還包括一調整件91，該調整件91能夠升降地設在該下凸部26，並具有一頂持該上凸部312的調整端部911。藉以調整該前導輪32距離平面的高低，以調控該電動輪椅跨越障礙的高度。

參閱圖10所示，本發明第二實施例所提供的一種具有各自樞轉的前懸臂與動力架並與車架相互彈性連動之電動輪椅，其同樣是由車架20、前導單元30、動力單元40、防傾單元50、第一避震單元60、應變單元、以及第二避震單元80所組成，第二實施例與第一實施例不同處在於：

該前懸臂31的前懸臂樞部311與該動力架41的動力架樞部411為同軸地設在該前車架部21。藉以可縮短車架20沿行進方向的長度，以配合使用者的需求。

參閱圖11所示，本發明第三實施例所提供的一種具有各自樞轉的前懸臂與動力架並與車架相互彈性連動之電動輪椅，第三實施例與第一實施例不同處在於：

各該應變單元70為帶壓縮彈簧的避震器，且該應變單元70其中一端部73組設在該動力架延伸部413，該應變單元70另一端部74組設在該車架連動部23。

[習知]

11:前導單元

111:前懸臂

112:前導輪

12:車架

13:防傾單元

131:後懸臂

14:避震單元

15:動力單元

[本發明]

20:車架

21:前車架部

22:後車架部

23:車架連動部

24:座管

25:座椅

26:下凸部

30:前導單元

31:前懸臂

311:前懸臂樞部

312:上凸部

32:前導輪

40:動力單元

41:動力架

411:動力架樞部

412:動力架固定部

413:動力架延伸部

42:動力源

43:動力輪

50:防傾單元

51:後懸臂

511:後懸臂樞部

52:防傾輪

60:第一避震單元

61:端部

62:另一端部

70:應變單元

71:可調螺桿

72:橡膠塊

73:端部

74:另一端部

80:第二避震單元

81:端部

82:另一端部

91:調整件

911:調整端部

圖1是US 9,913,768 B2一種電動輪椅的圖式；圖2是本發明第一實施例的整體外觀圖，顯示有設座椅的狀態；圖3是本發明第一實施例的立體圖；圖4是本發明第一實施例的上視圖；圖5是本發明第一實施例的側視圖；圖6是本發明第一實施例的局部立體圖；圖7是本發明第一實施例的局部剖面圖，顯示前懸臂靠抵在車架上的狀態；圖8是本發明第一實施例的側視圖，顯示電動輪椅在跨越障礙時的狀態；圖9是本發明第一實施例的局部放大圖，顯示應變單元為可調整的狀態；圖10是本發明第二實施例的底視圖，顯示前懸臂與動力架為同軸地設在車架的狀態；以及圖11是本發明第三實施例的局部放大圖，顯示應變單元為避震器的狀態。