TWI306398B - - Google Patents

Description

I3〇6398 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種電動輪椅之底盤裝置，特別是指 ~種可以減少輪椅跨越障礙時的擺動幅度，使乘坐者感覺 舒適的電動輪椅之底盤裝置。 【先前技術】 對於腿部肌肉受傷的人、雙功能性退化的老人、肢體 障礙，或是慢性病患等無法以雙腳獨立行動能力者，可選 擇電動輪椅（Electronic Wheelchair)作為曰常生活中用以代步 的輔助器具。 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&，電動輪椅最好具 有跨越上述障礙的能力。 如圖1、2所示，習知 公告專利號第7,040,429號 電動輪椅之底盤裝置1〇，是美國 「Wheelchair suspension」，為可 跨越前述障礙之設計。該底盤裝置1〇是安置在一座椅η下 方，並可被一鄰近於乘坐者手部的控制器12操控。該底盤 裝置10包合—框架單Α 13、—分別設置於該框架單元 左右兩側的連動單元17、二動力組25，以及—車輪單元26 〇 該框架單元13具有-呈矩形的底框14，及分別自該底 框14前緣與後緣向上延伸的—前撞板15與_後播板μ。 該連動單S 17具有二分別與該框架單元13連結的連 淨組18，及二第-、二彈菁23、24。每—連桿組Μ具有 5 1306398 一與该框架單元13連結的主桿架19、一盥 接f前!延伸的上搖臂2。、-與該上摇臂：二二; 下延伸的讀座桿21、— _該前輪座桿2 2。上下間隔的下搖…其中，由該主桿架;9二： 2〇、别輪座桿21 ’及下搖臂22即構成所謂的四連桿機構 (Four-bar Linkage)。 該主桿架丨9具有-可與龍架單元13之前、後播板 15、16結合固定的水平段191、一自該水平段i9i前端向 下延伸的直立段192、-自該水平段191後端向後並向下延 伸的後斜段193，及一斜向連接該水平段191與直立段⑼ 的前斜段194。該座椅u即是設置於該二主桿架i9之水 段191上。 該上搖臂2G具有-樞接於該主桿架19之前斜段194 上的主臂段2〇1、-自該主臂段2〇1後端向下延伸的直臂段 202，及-自該直臂段2〇2向前並向下延伸的延伸丨免加。 每-第-彈簧23是連接每-主桿架19之直立段a〗底部 與每-上搖臂20之主臂段2()1並鄰近對應之前輪座桿η。 而每一第二彈菁24是連接每一主桿帛19之水平段⑼與 每一上搖臂20之直臂段202。 '、 該二動力組25是分別連接於該二上搖臂2〇之延伸段 203並分別與該控制器12電連接。 該車輪單元26具有二分別樞接於該二前輪座桿21的 前輪27、二分別柩接該主桿架19之後斜段193的後輪28 ’及二分別可被該二動力組25驅使轉動的驅動輪29。 1306398 +乘坐者是透過扳動該控制器12，以操控該二動力組Μ ’精此各別驅動s亥二驅動輪29的絲人 . 或是後退等行動。轉向，達到直行、轉向， 如圖3、4所示’習知之底盤裝置⑺是以連桿型式的 簡意圖來表示。該底盤裝置1G是利用該連動單元^ 連桿組僅㈣其-）的設計，可以讓電動輪椅跨越: 階梯，或突起路面等障礙。杳雪叙 ㈣“動輪椅跨越高起的障礙時 、、則輪27向上抬昇時’會連動每—主桿架η 2〇之延伸段加擺動—傾斜角“丨、02(是以未跨上障二 之狀態為基準）。而每-驅動輪29在轉動（逆時針城 還會向前滑動。在圖”，是以假想線表示初始狀能，在 前輪27上抬後的狀態則以實線表示。相反地 ：： 要離開該障礙時’_的元件則是以反向於 ’此處不再詳談。 卜進订 如圖5、6所示’並配合圖3,其中，圖5與圖6是顯 不知之底盤裝置1〇於i秒内跨上高度分別為1〇、⑼、扣 角声Θ担上㈣各種不同^度°仏時其主桿架19之傾斜 上搖ho之延伸段2G3的傾斜角度^變化的過 其中’傾斜角度Θ!即相當於該座椅U的傾斜狀况。可 以發現，當障礙高度在5()随時，主桿架19的傾斜角心 ==二’而當該傾斜角度〜愈A時’則會讓乘坐者愈 再者’在該二前輪27上抬的同時’所述之驅動輪Μ 除了自身的轉動之外，還會被迫地向前滑動與反向於 1306398 輪29，轉動的擺動情況（即傾斜角度θ心要特別說明的是 ’於該主桿架19必須與該上搖臂2〇形 =角仏勢必存在。從圖6可知，當障礙Si 1〇。。日、上搖臂2〇之延伸段203的傾斜角度θ2已超過 而此兩種情況將會加速該二驅動輪Μ的 使用期限的縮短，甚至也會塑L圾 性。 乜m亥-動力組25轉動的順暢 【發明内容】 因=本發k目的，即在提供—種電動輪椅之底盤 ijr感覺較為舒適，並降低元件磨損的程度 以確保使用期限。 於疋，本發明電動輪椅之底盤裝置， 、一連動單元、—鱼趴留- α 也木早兀 元具 車輪早以及一動力單元，該框架單 ^ 7 &框、二分別自該底框前緣兩相反側向上延伸的 立柱，>5 _ σ ϊ、± 刀，連接该二立柱並向後延伸的主桿，該 的兩側分別設置有_ _ — 坷一相對應的第一樞接點，每一立柱上設 連動單弟—框接點’每一主桿上設置有一第三拖接點。該 —=具有二分設於該框架單元之兩相反側的連桿組， 延；’、有樞接於對應主桿之第三樞接點並向前後 立 ”後接點的上搖臂、-樞接於對應 「拖接點並向前延伸而形&-前接點的下搖臂、 ::於该上搖臂與下搖臂之前接點的前輪座桿、一樞接 卜乂及^之第—拖接點並向後延伸而形成一後接點的底側 干 樞接於該上搖臂與底側桿之後接點的後側桿。該 1306398 2輪早;^於樞接該框架單元舆連動單元 用以驅動該車輪單元轉動，藉此帶動該電動輪椅移力動早兀疋 ::明之功效在於··透過該二連桿組之底 =置，電動輪椅在跨越障礙時，可降低因該二上、下 下擺動所造成該框架單元之二主桿傾斜的程度，使 為舒適。 …太大的搖動情況，而能感覺較 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效 以下配合參考圖式之—個較佳實施例的詳細說明中 清楚的呈現。 1 ° 不，本發明電動輪椅之底盤裝置的較佳电 施例，是連結在一座椅3的 ^ , Λ 仃j的下方，並可受一控制器4操控 :該底盤裝置包含一框架單元5、一連動單元6、—車輪： 元7’以及一動力單元8。 該框架早το 5具有—概呈矩形的底框51、二分別自該 底框51前緣兩相反側向上延伸的立才主52、二分別連接該二 立柱52並向後延伸的主桿53、一自該底框51後緣向上延 伸並與該二主桿53連接的後擋板54，及二連接片55。該 底框51、立柱52、主桿53與後擋板54相配合可界定出— 用以容置至少-電力儲存裳置(圖未示)的容置空間5〇，例如 可充電式的電瓶’ ϋ由該電力儲存裝置提供電力給該動力 單元8。該座椅3是與該二主桿53結合而固定。 該底框51的左右兩側分別設置有二個相對應的第—樞 1306398 接點511，每一立柱52上設置有一個第二樞接點52ι，每一 主桿53上設置有—個第三柩接點53 1。其中，該二第一樞 接點511是與第二樞接點521較為鄰近。在該較佳實施例中 ，所述的接點511、521、531即是固設該底框51 '立柱52 、主柃53上的凸銷，可供穿套而形成樞接狀態。 該二連接片55是分別與該底框51之二第一樞接點511 及5亥一立柱52之第二樞接點521連接鎖固。

I連動單元6具有二分設於該框架單元5之兩相反相 的連桿'组61、二個第一回復件62，及二個第二回復件63。 母一連桿組61具有一枢接於對應主桿53之第三枢為 點531並向前後延伸而形成一前接點與—後接點61 的上搖臂6U、-樞接於對應立柱52之第二枢接點521 ^ 向前延伸而形成一前接點618的下搖臂612、一樞接於該』 搖臂川與下搖臂612之前接點616、618的前輪座桿Ο 、-框接於該底框51之第—樞接點511並向後延伸而形成 —㈣點619的底側桿614，及-樞接於該上搖臂⑴與底 側桿614之後接點617、619的後側桿⑴。該框架單元5 之主桿53、上搖臂611、下搖臂612、前輪座桿⑴、底側 旱614與後側桿615是構成所謂的六連桿機構(Six-bar

Linkage) ° 77別逆接於該框架單元5之二 接片55與該二連桿組61之上據眢 ,θ ^ 搖1 611且較為偏向該前輪 才干613。該二第二回復件63是_ 77別連接該二連桿組61 後側桿615與框架單元5之-*炉《。 心一主柃53。所述的第一、二 10 1306398 復件62、63幸亚^ 4曰 〆 王要疋美供回復力量給該二連桿組6】，使之回 =位於平地時的狀態。唯，其設置的位置尚存在許多種 …在此難以一—述明，不應以本實施例所揭露之態樣 :限本I明之中請專利範圍。在該較佳實施例中，所述 的弟―、二回復件62、63均為彈簧。 車輪單元7具有二可轉動地分設於二 前輪座桿613下的a认 史杆、、且01之 下的則輪71、二可轉動地分設於該框架單元 5之二主桿53後端的後輪72，及二分別與該動力單 接的驅動輪73。 该動力單元8具有二分別設置於該二連桿組Η之底侧 干^ 上並套n驅動輪73的減速齒輪箱8丨，及二分別 與该控制ϋ 4電連翻轉使該二減速齒輪箱8ι運轉的馬 達：。因此’乘坐者可以藉由操縱該控制器4,以控制該 1動輪73的轉動’帶動該電動輪椅移動，讓乘坐者能隨 心忍移至目的地。 如圖9、1G所示’該底盤裝置是以連桿型式的簡意圖 ’’、、、不’亚以假想線表示初始狀態，而以實線表示上抬或是 下π:後的狀態。當電動輪椅遇到_凸起之障礙時，；述： 連桿組6】的前輪座桿613會隨著電動輪椅的前進而 上抬移’並帶動每—上、下搖臂611、612向上擺動，且連 :每-底側桿614與後側桿615作相對的轉動，而該框架 早7L 5之二主桿53會向上擺動一傾斜角度〜(以是以未二 上障礙之狀態為基準）。反之’若電動輪椅要_該障料 ’則上搖臂611、下搖臂612、前輪座桿613、底側桿 1306398 畀俊惻稈61 5 …、…相反向於上述動作進行。 心虽忒明的是，從圖中 電動於抖弘+ T j U發現，所述的驅動輪73 > 電動輪％上抬或下降的過程中 乃在 習知，其磨損的情況已能有效改善/里夕動’相較於 如圖11、12所示’並配合圖9，1中，圖 是顯示本發明之底盤 共圖12 、3〇、40,及π 秒内跨上高度分別為1〇、2〇 川叫’及5〇mm各種 ^ 桿53之傾斜角声…：同"度之障礙(如台階)時，其主 ^底側桿614傾斜角度心的變化〜 3中的傾斜角〜即為該座椅3(見圖 匕過程 以發現，當障礙高Μ” ± 则貞斜Jf况。可 又 mm %，所述的主桿53 度《1已經降低至小於 之傾斜角 愈小時，該座椅3(見圖·§說，當此傾斜角度W ，太μ 見圖的傾斜情況愈不明顯，因此，忝 坐者在跨越障礙時，可感覺較為舒適。 乘 側桿：同時，因為會連動所述底 即傾斜角“2)。二二=_ ”轉向的摄動(亦 2)方、圖12上所顯示’當障礙高度在50_ 時，所述之底側桿61 在5〇峨 斟料-〜人 計冉度心亦降低至小於5。。而 方二二Γ71下降的情況’因為所述底側桿614的擺動 輪73的轉向是相同的，故此對磨損的情況沒 衫響。據上述說明不難了解，本發明不但能降低 所述底側捍6】4的傾斜角度α2，而且所述驅動輪73被迫地 向則滑動的情況亦已大幅改善，藉此’降低所述驅動輪73 :磨細情況，進而確保相關元件的使用期限，並使該動力 單元8之馬達82可順暢的運轉。 12 1306398 、，歸納上述’本發明電動輪椅之底盤裝置，主要是 述的連桿組61設計成六連桿的型態，比起習知四連桿的$ ? 614 月匕。吸收因為該二上、下搖臂611、612上下擺動所进 成該框架單元5之—主ia q a 如動所& 之一主杯53的傾斜角度αι，讓 越障礙時感覺較為舒適。同眸^ #在％ 门時，亦能降低所述底側桿614 不合^度心，使得與之連接的驅動輪73在轉動的同時， 耗;向的擺動’有效降低驅動輪73的磨 '“力單凡8運轉較為順暢，故確實能達到 本發明之目的。 只犯咬巧 …惟以亡所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 疋本發明實施之範圍’即大凡依本發明申請專利 杯圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化比 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 白仍 【圖式簡單說明】 圖〗是一側視圖，說明習知電 合於一座椅的下方並被-控制器操控動⑹之底盤裝置是結 的態樣； 圖3是一作動示意圖 跨至障礙上的態樣； 圖4是一作動示意圖，說明習知 是自該障礙下移的態樣； 圖5是一曲線圖，說明習知 :2疋一立體分解圖’說明習知電動輪椅之底盤裝置 ，說明習知電動輪椅之底盤裝置 電動輪椅之底盤裝置 底盤裳置跨移至該障礙上 13 1306398 時，其主桿架之傾斜角度θ〗的變化情形； 時線圖’說明習知底盤襄置跨移至該障礙上 …㈣之延伸段的傾斜角度θ2變化情形； 較伟垂Α π β側視圖’明本發明電動輪椅之底盤裝置的 貫％例’是結合於一座椅的下方並被一控制器操控； 圖8是一立體分解圖，說明該電動輪椅之底盤裝置的 您樣； 圖9是一作動示意圖，說明本發明電動輪椅之底盤裝 置跨至障礙上的態樣； 圖10是一作動示意圖，說明本發明電動輪椅之底盤裝 置是自該障礙下移的態樣； 圖丨1是一曲線圖，說明該底盤裝置跨移至該障礙上時 ’其主桿之傾斜角度α 1的變化情形；及 圖12是一曲線圖，說明該底盤裝置跨移至該障礙上時 ’其底側桿之傾斜角度α 2的變化情形。 14 1306398 【主要元件符號說明】

3 … ••座椅 614” …·底側桿 *. V i · £ ί·. …·控制器 615 * •…後側桿 5 •…'' •…框架單元 6 1 6… -…前接點 5 0" …容置空間 61 7… …·後接點 51..... …。底框 618“ …·前接點 511 · …‘第一樞接點 619… …後接點 52 ”… …’立柱. 62 ^ ^ ^ •…第一回復件 521 · •…第二柩接點 6 3…- …第二回復件 5 3 …* …主桿 7…… …·車輪單元 53卜… …第三柩接點 71 — ^ •…前輪 5 4* •…後擔板 7 2 f ， •…後輪 5 5…… •…連接片 7 3 …’‘ …·驅動輪 6… •…連動單元 8 ...... '…動力單元 61 · •…連桿組 81·… ……減速齒輪箱 611… •…上搖臂 82…' •…馬達 612… …下搖臂 α 1 — •…傾斜角度 613… …-前輪座桿 a 2 " · …·傾斜角度 15

Claims (1)

1306398 十、申請專利範圍： 1. 一種電動輪椅之底盤裝置，包含： 一框架單元，具有一底框、二分別自該底框前緣兩 相反側向上延伸的立柱，及二分別連接該二立柱並向後 延伸的主桿，該底框的兩側分別設置有二相對應的第一 樞接點，每一立柱上設置有一第二樞接點，每一主桿上 設置有一第三樞接點； 一連動單元，具有二分設於該框架單元之兩相反側 的連桿組’ 4一連桿組具有一樞接於對應主桿之第三枢 接點並向前後延伸而形成—前接點與—後接點的上搖臂 樞接於對應立柱之第二樞接點i向前延伸而形成一 刖：點的下搖臂'一樞接於該上搖臂與下搖臂之前接點 的财輪座桿、—樞接於該底框之第—樞接點並向後延伸 而形成-後接點的底側桿，及—樞接於該上搖臂與底側 桿之後接點的後側桿； 一車輪單元，梅接於該框架單元與連動單元；及 —動力單元’用轉動該車輪單元轉動 該電動輪椅移動。 2·依料請專·圍第丨項所述電動輪椅之底㈣置，立 中’該連料元更具有二分料㈣㈣單元與連桿组 之上搖臂的第1復件，及：分別連接該二連桿組之後 側桿與框架單元之二主桿的第二回復件。 3’ ：據申請專利範圍第2項所述電動輪椅之底盤装置，立 中，該框架單元更具有二分別與該底框之二第—柩接點 16 1306398 及該二立h -V 弟二極接點連接的連接片，每一連桿組之 第回復件的兩端是分別連接對應之連接片與上搖臂。 ’ T —專利範圍第3項所述電動輪椅之底盤裝置，其 中、°亥動力單元具有二分別連接於該二連桿組之底側桿 的減速齒輪箱’及二可分別驅使該二減速齒輪箱運轉的 馬達。

依據申晴專利範圍第4項所述電動輪椅之底盤裝置，其 中4車輪單元具有二可轉動地分設於該二連桿組之前 輪f桿的前輪、二可轉動地分設於該框架單元之二主桿 後編的後輪，及二分別與該動力單元之二減速齒輪箱連 接的驅動輪。 依據申叫專利範圍第5項所述電動輪椅之底盤裝置，其 中，該框架單元更具有一自該底框後緣向上延伸並與該 二主桿連接的後擋板。 7. 依據巾請專利範圍第丨項所述f動輪椅之底盤裝置，其 中，該動力單元具有二分別連接於該二連桿組之底側桿 的減速齒輪箱，及二可分別驅使該二減速齒輪箱運轉的 馬達。 8. 依據中請專利範圍第？項所述電動輪椅之底盤裝置，其 中’该車輪單元具有1可轉動地分設於該二連桿組之前 輪座桿的前輪、二可轉動地分設於該框架單元之二主桿 後端的後輪’及二分別與該動力單元之二減速齒輪箱連 接的驅動輪。 9·依據巾料㈣圍第8項所述電動輪椅之絲裝置，其 17

1306398 中，該框架單元更具有一自該底框後緣向上延伸並與該 二主桿連接的後擋板。 18