TWI386195B - Wheelchair accessible with one foot - Google Patents

Description

可利用單腳移動的輪椅

本發明是關於一種輪椅，特別是指一種可利用單腳移動的輪椅。

一般輪椅在設計上通常具有一個骨架單元、一對安裝在骨架單元左右兩側的大車輪、至少一個搭掛在其中一個大車輪外側的手控輪、一對小車輪，以及一個搭設在該骨架單元上的靠坐墊，而所述骨架單元通常具有一對位於後方並方便看護人員握持的扶手。已知輪椅的移動方式大致有兩種，一種是看護人員位在輪椅後方，再雙手握住扶手推動輪椅前進，一種是患者自己利用手控輪驅動輪椅前進。

已知輪椅在設計上雖然可以讓患者自己移動，但一般來說，人體的手臂力量比較小，因此，在推送輪椅前進時比較費力，而當患者的手部無法施力時，也無法靠著自己的力量移動輪椅，故已知輪椅在設計上有待改進。

本發明之目的是在提供一種方便單腳操控，並可提高移動速度之可利用單腳移動的輪椅。

本發明之輪椅包含：一骨架單元、一安裝在該骨架單元之一第一側架上的腳控機構，以及一個受到腳控機構控制而驅動該骨架單元前進的雙向驅動機構，該腳控機構包括一個安裝在該第一側架上的固定軌條，以及一個可被使用者的單腳操控而沿著該固定軌條前後移動的腳控件。而該雙向驅動機構包括一和骨架單元之一輪軸連動的連動軸、一個可驅動該連動軸同向轉動的腳控齒輪、一個受到該腳控件驅動而可雙向轉動的共同齒輪、一支隨著該共同齒輪同步轉動的驅動軸、一個架設在該驅動軸上並與腳控齒輪嚙合的銜接齒輪組，以及一個架設在該驅動軸上並可驅動該銜接齒輪組轉向的換向齒輪組。該銜接齒輪組具有一第一單向軸承，而該換向齒輪組具有一個驅動方向與第一單向軸承相反的第二單向軸承。

本發明的有益功效在於：藉由該等單向軸承驅動方向的不同，可以讓腳控件無論是前進或者是後退，都可帶動骨架單元前進，如此一來，不僅提供了方便患者單腳控制骨架單元前進的功能，亦具有移動快速的功效。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1、2、3，本發明輪椅之一較佳實施例包含：一骨架單元1、一個腳控機構2、一個安裝在該骨架單元1上並受該腳控機構2控制的雙向驅動機構3，以及一個以電動方式驅動骨架單元1行進的電動機構4。

本實施例之骨架單元1包括：一位於左側的第一側架11、一個位於右側的第二側架11’、一個安裝在該第一側架11上的輪軸架組12、一個連接該等第一及第二側架11、11’的連接支架13、一個固定地安裝在該第一側架11前方的控向輪組14、一個安裝在第二側架11’前下方的定向輪組15、一個可轉動地安裝在第一側架11外側的第一輪組16，以及一個安裝在該第二側架11’外側的第二輪組16’，在該等第一側架11、第二側架11’及連接支架13上方還搭設有一個圖中未示出的坐靠墊。

本實施例之第一側架11具有兩支前後向延伸且上下間隔的側桿111、112、分別連接在該等側桿111、112前方及後方的一前連桿113、一後連桿114，以及一支直立插設在該後連桿114上的扶手桿115。而該第二側架11’的構造與第一側架11類似，不再說明。本實施例之輪軸架組12具有一個固定地安裝在第一側架11上的輪軸架座121、一輪軸軸承122，以及一個架軸件123，該輪軸架座121具有一個位在側桿111下方並供輪軸軸承122安裝的軸承架部124，以及一個往前並往內延伸的延伸桿部125，而該架軸件123是架設在該延伸桿部125上並平行於該軸承架部124。

本實施例之控向輪組14具有一個自前連桿113往前突出的控向插座141、一支可轉動地插設在該控向插座141上的控向輪桿142、一個安裝在該控向輪桿142下方的控向輪座143、一個架設在該控向輪座143下方的控向輪144，以及一個使該控向輪144止動的煞車件145。而該定向輪組15具有一個固定地結合在該第二側架11’前下方的定向輪座151，以及一個安裝在該定向輪座151下方的定向輪152。本實施例之第一輪組16具有一支可轉動地架設在輪軸軸承122及架軸件123之間的輪軸161，以及一個與該輪軸161連轉地結合的車輪162，而該第二輪組16’的構造與第一輪組16類似，不同之處在於：該第二輪組16’還具有一個連動地安裝在車輪162外側的手控輪163。

本實施例之腳控機構2包括：一支水平地架設在該第一側架11之側桿111下方的軌道架桿21、一支安裝在該軌道架桿21內側且前後向延伸的固定軌條22，以及一個與該固定軌條22套合並可前後向滑移的腳控件23。該軌道架桿21具有一個往下突出並鄰近後連桿114的固定突塊211，而該腳控件23具有一個水平並與固定軌條22套合的滑移控部231、一個自該滑移控部231前方往前再往下方延伸的前延伸部232、一個位在該前延伸部232底端的腳控部233，以及一個自該滑移控部231往後水平突出的排齒部234，所述腳控部233具有一個位於前方的前踏板235，以及一個位於後方並與前踏板235間隔的後踏桿236，所述排齒部234並具有數個朝下的卡齒237。

參閱圖3、4、5，本實施例之雙向驅動機構3包括：一穿套在輪軸161外周圍並可驅動輪軸161沿著一前進方向5轉動的連動軸31、一個穿套在該連動軸31上並驅動連動軸31沿該前進方向5旋轉的腳控齒輪32、一個安裝在該固定突塊211內側的齒輪安裝座33、一支可雙向轉動地架設在該齒輪安裝座33上的驅動軸34，以及間隔地架設在該驅動軸34上的一共同齒輪35、一個銜接齒輪組36及一換向齒輪組37。

該共同齒輪35與驅動軸34是可同步雙向轉動，其並與腳控件23之排齒部234嚙合，而該銜接齒輪組36具有一個和腳控齒輪32嚙合的銜接齒輪361，以及一個將該銜接齒輪361架設在該驅動軸34上的第一單向軸承362，該銜接齒輪361具有一個圍繞該驅動軸34的環齒壁363，此環齒壁363具有一個和腳控齒輪32嚙合的外齒面364，以及一個圍繞該驅動軸34的內齒面365，而該第一單向軸承362是用來單向動力銜接該銜接齒輪361及驅動軸34。

本實施例之換向齒輪組37具有一個太陽齒輪371、一個將該太陽齒輪371架設在該驅動軸34上的第二單向軸承372，以及兩個用來動力銜接該太陽齒輪371及銜接齒輪361之內齒面365的行星齒輪373，該第二單向軸承372的驅動方向與第一單向軸承372的驅動方向相反。即當共同齒輪35沿著前進方向5轉動時，該驅動軸34將同向轉動，並藉由第二單向軸承372與太陽齒輪371動力銜接，而帶動太陽齒輪371同向旋轉，之後太陽齒輪371會帶動行星齒輪373沿著一相反於前進方向5的反方向6轉動，並因此帶動銜接齒輪361往反方向6旋轉，亦即，受到第一單向軸承362的作用，該驅動軸34在此時不會將作用力作用在該銜接齒輪361，此銜接齒輪361的轉動力量來自於該換向齒輪組37。

而當共同齒輪35受到驅動沿著反方向6轉動時，受其驅動而往該反方向6轉動的驅動軸34，將因為第一單向軸承362的銜接，而帶動銜接齒輪361往該反方向6旋轉，此時該太陽齒輪371會因為第二單向軸承372之驅動方向相反於第一單向軸承362的緣故而空轉。亦即，無論該共同齒輪35是被驅動沿著該前進方向5轉動或者沿著反方向6轉動，與腳控齒輪32嚙合的銜接齒輪361都將沿著該反方向6旋轉。

恢復參閱圖1、2、3，本實施例之電動機構4包括：一個架設在第一側架11之後連桿114內側的馬達架41、一個安裝在該馬達架41上的電動馬達42、一個安裝在該電動馬達42之一輸出軸上的輸出齒輪44，以及一個和連動軸31以可離合的方式套接並和輸出齒輪44嚙合的電控齒輪43。由於如何讓電控齒輪43與連動軸31離合並非本發明改良重點，不再說明。

本實施例之輪椅在使用時，看護人員可以從後方手握扶手桿115，再以人工方式推送輪椅前進及後退，患者也可以利用手部的力量來推動該手控輪163，或者以電動機構4帶動骨架單元1前進。

參閱圖4、5、6、7，當患者想要利用單腳驅動輪椅前進時，先將單腳擺放在腳控件23的腳控部233上並往前施力，而在腳控件23被推送前移時，位於後方的排齒部234將往前移動，並因此帶動腳控齒輪32往前進方向5旋轉，藉由驅動軸34的連接會帶動太陽齒輪371同向轉動，之後該太陽齒輪371會帶動嚙合的行星齒輪373及銜接齒輪組36沿著反方向6轉動，由於該銜接齒輪361和腳控齒輪32嚙合，且該腳控齒輪32也以連動軸31和輪軸161連動，故可因此帶動車輪162(見圖1)沿著該前進方向5旋轉，同時帶動整個輪椅前進。

當腳控機構2的腳控件23被患者的單腳操控而後退時，將帶動該共同齒輪35沿著反方向6轉動，由於該銜接齒輪361是藉第一單向軸承362和驅動軸34在此方向上動力銜接，故藉由第一單向軸承362及驅動軸34的銜接，該共同齒輪35及銜接齒輪361都會往反方向6轉動，並因此帶動腳控齒輪32沿著前進方向5旋轉。亦即，無論該腳控件23被推送前進或者後退，該銜接齒輪361都是沿著該反方向6轉動，並因此帶動嚙合之腳控齒輪32沿著前進方向5旋轉，以帶動骨架單元1前進。本發明該輪椅的設計不僅結構創新，亦具有方便患者單腳操控，以及移動快速的功效。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1．．．骨架單元

11．．．第一側架

11’．．．第二側架

111．．．側桿

112．．．側桿

113．．．前連桿

114．．．後連桿

115．．．扶手桿

12．．．輪軸架組

121．．．輪軸架座

122．．．輪軸軸承

123．．．架軸件

124．．．軸承架部

125．．．延伸桿部

13．．．連接支架

14．．．控向輪組

141．．．控向插座

142．．．控向輪桿

143．．．控向輪座

144．．．控向輪

145．．．煞車件

15．．．定向輪組

151．．．定向輪座

152．．．定向輪

16．．．第一輪組

16’．．．第二輪組

161．．．輪軸

162．．．車輪

163．．．手控輪

2．．．腳控機構

21．．．軌道架桿

211．．．固定突塊

22．．．固定軌條

23．．．腳控件

231．．．滑移控部

232．．．前延伸部

233．．．腳控部

234．．．排齒部

235．．．前踏板

236．．．後踏桿

237．．．卡齒

3．．．雙向驅動機構

31．．．連動軸

32．．．腳控齒輪

33．．．齒輪安裝座

34．．．驅動軸

35．．．共同齒輪

36．．．銜接齒輪組

361．．．銜接齒輪

362．．．第一單向軸承

363．．．環齒壁

364．．．外齒面

365．．．內齒面

37．．．換向齒輪組

371．．．太陽齒輪

372．．．第二單向軸承

373．．．行星齒輪

4．．．電動機構

41．．．馬達架

42．．．電動馬達

43．．．電控齒輪

44．．．輸出齒輪

5．．．前進方向

6．．．反方向

圖1是本發明輪椅之一較佳實施例的立體圖，圖中省略該輪椅之一坐靠墊；

圖2是該較佳實施例之一局部立體分解圖，主要顯示該輪椅之一腳控機構、一雙向驅動機構及一電動機構；

圖3是該較佳實施例之另一局部立體分解圖，主要顯示該雙向驅動機構；

圖4是該較佳實施例之一未完整的元件對應關係圖，主要顯示該雙向驅動機構；

圖5是該較佳實施例之一局部立體圖，亦用來顯示該雙向驅動機構；

圖6是一類似圖2的局部立體組合圖；及

圖7是該較佳實施例之一局部俯視圖。

1．．．骨架單元

11．．．第一側架

12．．．輪軸架組

14．．．控向輪組

161．．．輪軸

2．．．腳控機構

21．．．軌道架桿

211．．．固定突塊

22．．．固定軌條

23．．．腳控件

3．．．雙向驅動機構

31．．．連動軸

32．．．腳控齒輪

33．．．齒輪安裝座

34．．．驅動軸

35．．．共同齒輪

36．．．銜接齒輪組

4．．．電動機構

41．．．馬達架

42．．．電動馬達

43．．．電控齒輪

44．．．輸出齒輪

Claims (7)

1. 一種可利用單腳移動的輪椅，包含：一骨架單元，包括間隔之一第一側架、一第二側架，以及各別安裝在該第一側架及第二側架上的一第一輪組、一第二輪組，該第一輪組具有一支輪軸；一腳控機構，包括一個安裝在該第一側架上的固定軌條，以及一個可被單腳操控而沿著該固定軌條前後移動的腳控件；及一雙向驅動機構，包括一可驅動該骨架單元之輪軸沿著一前進方向轉動的連動軸、一個與該連動軸連動的腳控齒輪、一個受到該腳控件驅動而可雙向旋轉的共同齒輪、一支與該共同齒輪同步轉動的驅動軸、一個架設在該驅動軸上並與腳控齒輪嚙合的銜接齒輪組，以及一個架設在該驅動軸上並可驅動該銜接齒輪組轉向的換向齒輪組，該銜接齒輪組具有一第一單向軸承，而該換向齒輪組具有一個控制方向相反於該第一單向軸承的第二單向軸承。
2. 依據申請專利範圍第1項所述可利用單腳移動的輪椅，其中，該銜接齒輪組還具有一個與該第一單向軸承連動地結合的銜接齒輪，該銜接齒輪具有一個朝向該換向齒輪組的內齒面，所述換向齒輪組還具有一個藉第二單向軸承與驅動軸單向連動的太陽齒輪，以及至少一個嚙合在該太陽齒輪及銜接齒輪之內齒面間的行星齒輪。
3. 依據申請專利範圍第1項所述可利用單腳移動的輪椅，其中，該腳控機構還包括一個架設在第一側架上並供該固定軌條安裝的軌道架桿，所述腳控件具有一個可在該固定軌條上滑移的滑移控部、一個位在該滑移控部後方並與該共同齒輪嚙合的排齒部，以及一個位於骨架單元前下方的腳控部。
4. 依據申請專利範圍第2項所述可利用單腳移動的輪椅，其中，該腳控機構還包括一個架設在第一側架上並供該固定軌條安裝的軌道架桿，所述腳控件具有一個可在該固定軌條上滑移的滑移控部、一個位在該滑移控部後方並與該共同齒輪嚙合的排齒部，以及一個位於骨架單元前下方的腳控部。
5. 依據申請專利範圍第4項所述可利用單腳移動的輪椅，更包含一個安裝在第一側架上的電動機構，所述電動機構包括一個馬達架、一個安裝在該馬達架上的電動馬達、一個安裝在該電動馬達之一輸出軸上的輸出齒輪，以及一個與輸出齒輪嚙合並安裝在該連動軸上且可驅動該連動軸轉動的電控齒輪。
6. 依據申請專利範圍第1項或第5項所述可利用單腳移動的輪椅，其中，該骨架單元還包括一個連接該第一側架及第二側架的連接支架，以及一個安裝在該第一側架上的控向輪組，該控向輪組具有一個自該第一側架突出的控向插座、一支可轉動地插設在該控向插座上的控向輪桿、一個安裝在該控向輪桿底部的控向輪座，以及一個安裝在該控向輪座底部的控向輪。
7. 依據申請專利範圍第6項所述可利用單腳移動的輪椅，其中，該骨架單元還包括一個安裝在第二側架前下方的定向輪組，上述定向輪組具有一個定向輪座，以及一個安裝在該定向輪座下方的定向輪，所述第二輪組具有一個輪軸、一個與該輪軸連動的車輪，以及一個安裝在該車輪外側的手控輪。