TWI761728B - 助行器及其全向輪 - Google Patents

Abstract

一種全向輪，包括一支撐單元、一主輪、一第一次輪以及一第二次輪。該主輪呈環狀，其中，該主輪以可旋轉的方式設於該支撐單元。該第一次輪以可旋轉的方式設於該支撐單元，其中，該第一次輪設於該主輪之一側。該第二次輪以可旋轉的方式設於該支撐單元，其中，該第二次輪設於該主輪之另一側。本創作實施例之全向輪提供較佳的側向滾動能力。

Description

助行器及其全向輪

本發明之實施例係有關於一種全向輪，特別係有關於一種適於測向滾動之全向輪。

習知之全向輪設計包括主輪以及小輪，小輪係環設於主輪之上，主要提供側向滾動之功能。由於小輪的轉動直徑遠小於主輪的轉動直徑，因此習知之全向輪僅有在直向滾動時具有較佳的過坎能力；而在側向滾動時，則過坎能力偏低。基於上述缺點，習知之全向輪也不適合於凹凸不平的路面上滾動。

在一實施例中，本發明之實施例提供了一種全向輪，包括一支撐單元、一主輪、一第一次輪以及一第二次輪。該主輪呈環狀，其中，該主輪以可旋轉的方式設於該支撐單元。該第一次輪以可旋轉的方式設於該支撐單元，其中，該第一次輪設於該主輪之一側。該第二次輪以可旋轉的方式設於該支撐單元，其中，該第二次輪設於該主輪之另一側。

在一實施例中，該第一次輪以及該第二次輪呈橢球狀。

在一實施例中，該支撐單元包括一支撐基板，該第一次輪包括一第一轉軸、一第一次輪段部以及一第二次輪段部，該第一次輪段部以及該第二次輪段部透過該第一轉軸分別以可轉動的方式設於該支撐基板的兩側。

在一實施例中，該第一次輪包括一次輪胎紋，該次輪胎紋繞該第一轉軸沿一螺旋路徑延伸。

在一實施例中，該支撐基板位於一第一平面，一第二平面正交該第一平面，該第一轉軸的軸線於該第二平面上延伸，在該第二平面上，該主輪、該第一次輪以及該第二次輪的截面所共同構成之外輪廓呈圓形。

在一實施例中，該主輪包括一輪轂、一胎皮、一軸承以及一環狀壓板，該胎皮環繞該輪轂，該環狀壓板被鎖附於該輪轂以將該軸承夾設於該環狀壓板與該輪轂之間。

在一實施例中，該支撐單元包括一軸承架，該軸承套設於該軸承架之上，該軸承架嵌合該支撐基板。

在一實施例中，該支撐單元更包括複數個輔助壓板，該等輔助壓板被鎖附於該軸承架，該等輔助壓板並限位該軸承。

在一實施例中，該全向輪更包括一旋轉支架，其包括一第一連接臂、一第二連接臂及一連結轉軸，該第一連接臂固接該第二連接臂，該第一連接臂以及該第二連接臂以可轉動的方式連接該連結轉軸，該支撐基板固接該第一連接臂以及該第二連接臂。

在一實施例中，該第一連接臂包括一第一讓位缺口，該第二連接臂包括一第二讓位缺口，該胎皮部分位於該第一讓位缺口以及該第二讓位缺口中。

在一實施例中，該第一連接臂對應覆蓋至少部分之該軸承。

在一實施例中，本發明實施例另提供一種助行器，包括一助行器本體、一前輪以及一全向輪。該前輪以可滾動的方式連接該助行器本體的前側。該全向輪以可滾動的方式連接該助行器本體的後側，其中，該全向輪包括一支撐單元、一主輪、一第一次輪以及一第二次輪。主輪呈環狀，其中，該主輪以可旋轉的方式設於該支撐單元。第一次輪以可旋轉的方式設於該支撐單元，其中，該第一次輪設於該主輪之一側。第二次輪，以可旋轉的方式設於該支撐單元，其中，該第二次輪設於該主輪之另一側。

在一實施例中，該助行器更包括一連結筒以及一連結架，該連結架固接該連結筒，該連結架連接該助行器本體，該連結轉軸連接該連結筒。

應用本發明實施例之全向輪，由於第一次輪以及第二次輪分別設於主輪的兩側，且該第一次輪以及第二次輪呈橢球狀，因此，當該全向輪側向滾動時，主輪、第一次輪以及第二次輪與地面接觸的截面輪廓呈圓形，或大致呈圓形，藉此可滑順的進行滾動。在本發明之實施例中，全向輪在側向滾動時的轉動直徑與全向輪在直向滾動時的轉動直徑相當，換言之，全向輪在側向滾動時的過坎能力與全向輪在直向滾動時的過坎能力相當，可適合於凹凸不平的 路面上滾動。

WA:助行器

W1:全向輪

W2:前輪

C:截面外輪廓

1:主輪

11:輪轂

12:胎皮

13:軸承

14:環狀壓板

21:第一次輪

211:第一次輪段部

212:第二次輪段部

213:第一轉軸

214:第一次輪胎紋

22:第二次輪

3:支撐單元

31:支撐基板

321:套筒

33:軸承架

34:輔助壓板

4:旋轉支架

41:第一連接臂

411:第一讓位缺口

42:第二連接臂

421:第二讓位缺口

43:連結轉軸

9:助行器本體

91:連結筒

92:連結架

93:軸承

P1:第一平面

P2:第二平面

第1圖係顯示本發明實施例之全向輪的組合圖。

第2A圖係顯示本發明實施例之支撐單元的爆炸圖。

第2B圖係顯示本發明實施例之支撐單元的組合圖。

第2C圖係顯示第一次輪與第二次輪結合支撐單元的情形。

第3A圖係顯示本發明實施例之全向輪在第一平面上的截面圖。

第3B圖係顯示本發明實施例之全向輪在第二平面上的截面圖。

第4A圖係顯示本發明實施例之主輪的爆炸圖。

第4B圖係顯示本發明實施例之主輪的組合圖。

第5圖係顯示本發明實施例之輔助壓板與軸承的對應關係。

第6A圖係顯示本發明實施例之旋轉支架的爆炸圖。

第6B圖係顯示本發明實施例之旋轉支架的組合圖。

第7圖係顯示本發明實施例之助行器。

第8圖係顯示本發明實施例之全向輪的截面所共同構成之外輪廓，其中該全向輪傾斜。

第1圖係顯示本發明實施例之全向輪的組合圖。參照第1圖，在一實施例中，該全向輪W1包括一支撐單元3(未顯示)、一主輪1、一第一次輪21以及一第二次輪22。該主輪呈環狀1，其中， 該主輪1以可旋轉的方式設於該支撐單元3(未顯示)。該第一次輪21以可旋轉的方式設於該支撐單元3(未顯示)，其中，該第一次輪21設於該主輪1之一側。該第二次輪22以可旋轉的方式設於該支撐單元3(未顯示)，其中，該第二次輪22設於該主輪1之另一側。

參照第1圖，在一實施例中，該第一次輪21以及該第二次輪22呈橢球狀。

第2A圖係顯示本發明實施例之支撐單元的爆炸圖。第2B圖係顯示本發明實施例之支撐單元的組合圖。第2C圖係顯示第一次輪與第二次輪結合支撐單元的情形。搭配參照第2A、2B以及2C圖，在一實施例中，該支撐單元3包括一支撐基板31，該第一次輪21包括一第一轉軸213、一第一次輪段部211以及一第二次輪段部212，該第一次輪段部211以及該第二次輪段部212透過該第一轉軸213分別以可轉動的方式設於該支撐基板31的兩側(上下側)。在此實施例中，該支撐單元3更包括套筒321，該第一轉軸213透過該套筒321以可轉動的方式連接該支撐單元3。

參照第2C圖，在一實施例中，該第一次輪21包括一第一次輪胎紋214，該第一次輪胎紋214繞該第一轉軸213沿一螺旋路徑延伸，且第二次輪22也可具有與第一次輪胎紋214一樣樣態的次輪胎紋。在另一實施例中，該次輪胎紋亦可以為直線型或環狀胎紋，上述揭露並未限制本發明。

第3A圖係顯示本發明實施例之全向輪在第一平面上的截面圖。第3B圖係顯示本發明實施例之全向輪在第二平面上的截面圖。搭配參照第1、3A以及3B圖，在一實施例中，該支撐基板31 位於一第一平面P1，一第二平面P2正交該第一平面P1，該第一轉軸213的軸線於該第二平面P2上延伸，在該第二平面上P2，該主輪1、該第一次輪21以及該第二次輪22的截面所共同構成之外輪廓C呈圓形，或大致呈圓形。藉此，當該全向輪W1側向滾動時，該主輪1、該第一次輪21以及該第二次輪22共同構成一個轉動直徑較大的滾輪(約與主輪1的轉動直徑相當)。藉此提高側向的過坎能力。

另外，基於該第一次輪21以及該第二次輪22之次輪胎紋沿螺旋路徑延伸之設計，當該全向輪W1直向滾動時，該全向輪W1傾向於以該主輪1進行滾動(當該第一次輪21或該第二次輪22接觸地面時，全向輪W1傾向於轉正而以該主輪1進行滾動)，因此直向滾動時亦維持了良好的過坎能力。

搭配參照第1以及3B圖，在一實施例中，該第一次輪21的轉動軸線(即，前述之該第一轉軸213的軸線)以及該第二次輪22的轉動軸線於該第二平面P2延伸。該主輪1的轉動軸線垂直於該第一次輪21的轉動軸線，亦垂直於該第二次輪22的轉動軸線。該第一次輪以及該第二次輪的轉動軸線與該主輪中心線不共線。

第4A圖係顯示本發明實施例之主輪的爆炸圖。第4B圖係顯示本發明實施例之主輪的組合圖。參照第4A以及4B圖，在一實施例中，該主輪1包括一輪轂11、一胎皮12、一軸承13以及一環狀壓板14，該胎皮12環繞該輪轂11，該環狀壓板14被鎖附於該輪轂11以將該軸承13夾設於該環狀壓板14與該輪轂11之間。於一實施例中，若採用大頭螺絲固定該軸承13，可省略環狀壓板14。

搭配參照第2A、2B、3B以及4B圖，在一實施例中， 該支撐單元3包括一軸承架33，該軸承13套設於該軸承架33之上，該軸承架33嵌合該支撐基板31。

第5圖係顯示本發明實施例之輔助壓板與軸承的對應關係。搭配參照第2A、2B以及5圖，在一實施例中，該支撐單元3更包括複數個輔助壓板34，該等輔助壓板34被鎖附於該軸承架33，該等輔助壓板34並限位該軸承13，以避免軸承13脫落。為清楚顯示該等輔助壓板34的位置，在第2A、2B以及5圖中，該等輔助壓板34係直接連接在軸承架33上。然而，在實際組裝時，該軸承架33係先結合該支撐基板31，該主輪1再結合該軸承架33，之後才組裝該等輔助壓板34。上述揭露並未限制本發明。於一實施例中，若採用大頭螺絲固定該軸承13，可省略輔助壓板34。

第6A圖係顯示本發明實施例之旋轉支架的爆炸圖。第6B圖係顯示本發明實施例之旋轉支架的組合圖。搭配參照第1、6A以及6B圖，在一實施例中，該全向輪W1更包括一旋轉支架4，其包括一第一連接臂41、一第二連接臂42及一連結轉軸43，該第一連接臂41固接該第二連接臂42，該第一連接臂41以及該第二連接臂42連接該連結轉軸43，且該第一連接臂41以及該第二連接臂42繞該連結轉軸43旋轉。搭配參照第3A圖，該支撐基板31固接該第一連接臂41以及該第二連接臂42。在另一實施例中，第一連接臂41以及該第二連接臂42也可以用固接方式連接連結轉軸43，上述揭露並未限制本發明。

再參照第3A圖，在一實施例中，該第一連接臂41包括一第一讓位缺口411，該第二連接臂42包括一第二讓位缺口421， 該輪轂11與該胎皮12位於該第一讓位缺口411以及該第二讓位缺口中421。

參照第5圖，在一實施例中，該第一連接臂41對應覆蓋至少部分之該軸承13，藉此，該第一連接臂41對該軸承13進行限位。

參照第7圖，在一實施例中，本發明實施例另提供一種助行器WA，包括一助行器本體9、一前輪W2以及前述之全向輪W1。該前輪W2以可滾動的方式連接該助行器本體9的前側。該全向輪W1以可滾動的方式連接該助行器本體9的後側，於另一實施例中，全向輪W1亦可設置在助行器本體9的前側，上述揭露並未限制本發明。

搭配參照第3A、7圖，在一實施例中，該助行器更包括一連結筒91以及一連結架92，該連結架92固接該連結筒91，該連結架92連接該助行器本體9，該連結轉軸43連接該連結筒91，其中，該旋轉支架4可以繞連結筒91旋轉360度，連接筒91和連結轉軸43之間套設有軸承93(請參考第3A圖)。

參照第7圖，在一實施例中，連結架92適於相對該助行器本體9而樞轉。在這樣的過程中，該全向輪W1會以不同的傾斜角度與地面接觸。搭配參照第8圖，當全向輪W1傾斜時，其截面外輪廓C仍然呈圓形，或大致呈圓形，藉此可滑順的進行滾動。

應用本發明實施例之全向輪，由於第一次輪以及第二次輪分別設於主輪的兩側，且該第一次輪以及第二次輪呈橢球狀，因此，當該全向輪側向滾動時，主輪、第一次輪以及第二次輪與地 面接觸的截面外輪廓呈圓形，或大致呈圓形，藉此可滑順的進行滾動。在本發明之實施例中，全向輪在側向滾動時的轉動直徑與全向輪在直向滾動時的轉動直徑相當，換言之，全向輪在側向滾動時的過坎能力與全向輪在直向滾動時的過坎能力相當，可適合於凹凸不平的路面上滾動。

雖然本發明已以具體之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技術者，在不脫離本發明之精神和範圍內，仍可作些許的更動與潤飾，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。

W1:全向輪

1:主輪

21:第一次輪

22:第二次輪

4:旋轉支架

41:第一連接臂

42:第二連接臂

43:連結轉軸

P1:第一平面

P2:第二平面

Claims (18)

1. 一種全向輪，包括：一支撐單元；一主輪，呈環狀，其中，該主輪以可旋轉的方式設於該支撐單元，該主輪包括一主輪中心線；一第一次輪，以可旋轉的方式設於該支撐單元，其中，該第一次輪設於該主輪之一側；一第二次輪，以可旋轉的方式設於該支撐單元，其中，該第二次輪設於該主輪之另一側，該第一次輪以及該第二次輪的轉動軸線與該主輪中心線不共線；其中，該支撐單元包括一支撐基板，該第一次輪包括一第一轉軸、一第一次輪段部以及一第二次輪段部，該第一次輪段部以及該第二次輪段部透過該第一轉軸分別以可轉動的方式設於該支撐基板的兩側。
2. 如申請專利範圍第1項所述之全向輪，其中，該第一次輪以及該第二次輪呈橢球狀。
3. 如申請專利範圍第1項所述之全向輪，其中，該第一次輪包括一次輪胎紋，該次輪胎紋繞該第一轉軸沿一螺旋路徑延伸。
4. 如申請專利範圍第1項所述之全向輪，其中，該支撐基板位於一第一平面，一第二平面正交該第一平面，該第一轉軸的軸線於該第二平面上延伸，在該第二平面上，該主輪、該第一次輪以及該第二次輪的截面所共同構成之外輪廓呈圓形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之全向輪，其中，該主輪包括一輪轂、一胎皮、一軸承以及一環狀壓板，該胎皮環繞該輪轂，該環狀壓板被鎖附於該輪轂以將該軸承夾設於該環狀壓板與該輪轂之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之全向輪，其中，該支撐單元包括一軸承架，該軸承套設於該軸承架之上，該軸承架嵌合該支撐基板。
7. 如申請專利範圍第6項所述之全向輪，其中，該支撐單元更包括複數個輔助壓板，該等輔助壓板被鎖附於該軸承架，該等輔助壓板並限位該軸承。
8. 如申請專利範圍第7項所述之全向輪，其中，更包括一旋轉支架，其中，該旋轉支架包括一第一連接臂、一第二連接臂及一連結轉軸，該第一連接臂固接該第二連接臂，該第一連接臂以及該第二連接臂以可轉動的方式連接該連結轉軸，該支撐基板固接該第一連接臂以及該第二連接臂。
9. 如申請專利範圍第8項所述之全向輪，其中，該第一連接臂包括一第一讓位缺口，該第二連接臂包括一第二讓位缺口，該輪轂與該胎皮位於該第一讓位缺口以及該第二讓位缺口中。
10. 如申請專利範圍第8項所述之全向輪，其中，該第一連接臂對應覆蓋至少部分之該軸承。
11. 一種助行器，包括：一助行器本體；一前輪，以可滾動的方式連接該助行器本體的前側；以及一全向輪，以可滾動的方式連接該助行器本體的後側，其中，該全 向輪包括：一支撐單元；一主輪，呈環狀，其中，該主輪以可旋轉的方式設於該支撐單元，該主輪包括一主輪中心線；一第一次輪，以可旋轉的方式設於該支撐單元，其中，該第一次輪設於該主輪之一側；以及一第二次輪，以可旋轉的方式設於該支撐單元，其中，該第二次輪設於該主輪之另一側，該第一次輪以及該第二次輪的轉動軸線與該主輪中心線不共線；其中，該支撐單元包括一支撐基板，該第一次輪包括一第一轉軸、一第一次輪段部以及一第二次輪段部，該第一次輪段部以及該第二次輪段部透過該第一轉軸分別以可轉動的方式設於該支撐基板的兩側。
12. 如申請專利範圍第11項所述之助行器，其中，該主輪包括一輪轂、一胎皮、一軸承以及一環狀壓板，該胎皮環繞該輪轂，該環狀壓板被鎖附於該輪轂以將該軸承夾設於該環狀壓板與該輪轂之間。
13. 如申請專利範圍第12項所述之助行器，其中，該支撐單元包括一軸承架，該軸承套設於該軸承架之上，該軸承架嵌合該支撐基板。
14. 如申請專利範圍第13項所述之助行器，其中，該支撐單元更包括複數個輔助壓板，該等輔助壓板被鎖附於該軸承架，該等輔助壓板並限位該軸承。
15. 如申請專利範圍第14項所述之助行器，其中，該全 向輪更包括一旋轉支架，其包括一第一連接臂、一第二連接臂及一連結轉軸，該第一連接臂固接該第二連接臂，該第一連接臂以及該第二連接臂連接該連結轉軸，該支撐基板固接該第一連接臂以及該第二連接臂。
16. 如申請專利範圍第15項所述之助行器，其中，該第一連接臂包括一第一讓位缺口，該第二連接臂包括一第二讓位缺口，該輪轂與該胎皮位於該第一讓位缺口以及該第二讓位缺口中。
17. 如申請專利範圍第15項所述之助行器，其中，該第一連接臂對應覆蓋至少部分之該軸承。
18. 如申請專利範圍第15項所述之助行器，其更包括一連結筒以及一連結架，該連結架固接該連結筒，該連結架連接該助行器本體，該連結轉軸連接該連結筒。

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