TWM548011U - 電動載具 - Google Patents

Description

電動載具

本新型是有關於一種電動載具，且尤其是有關一種可提升操作安全性的電動載具。

滑板及蛇板廣受現代年輕人的喜愛，尤其是蛇板，其具有前踏板、後踏板及連接前後踏板的扭力板，前踏板及後踏板可相對扭力板偏擺，因此透過使用者控制前踏板及後踏板反向擺動，而可形成蛇板前進的動力。

為了增加蛇板的使用性能，有業者在前踏板或後踏板上設置有馬達及電池，電池提供電力給馬達，而馬達驅動前輪或後輪作動，進而可以提供蛇板電子動力。

然而，由於蛇板的前後輪可以相對前踏板及後踏板偏擺轉動，因此利用馬達提供電力時，容易因為輪子偏轉而產生危險。

為了改善此一問題，有業者將馬達裝置在後輪，並且將後輪改為固定式的後輪，即，此後輪無法相對後踏板偏擺，藉此可以避免輪子在馬達驅動時偏轉而造成危險。但由於固定後輪的配置，使得蛇板在不使用電力驅動的情況下前進困難，反而失去了原有蛇板的特性。

有鑑於此，如何有效改善蛇板等電動載具在使用時的安全性，遂成相關業者努力的目標。

本新型提供一種電動載具，其透過角度感測器的配置，可以自動停止驅動單元輸出，提升電動載具的使用安全。

依據本新型之一態樣提供一種電動載具，包含一承載體、一腳輪單元、一驅動單元及一角度感測單元，腳輪單元設置於承載體，驅動單元安裝於腳輪單元且用以驅動腳輪單元作動，角度感測單元設置在腳輪單元及承載體其中之一，角度感測單元用以偵測腳輪單元相對承載體之一偏擺角度；其中偏擺角度大於一預設角度時，驅動單元停止作動。

藉此，當偏擺角度過大時驅動單元會停止運作，進而避免使用者發生意外，而提升電動載具的使用安全。

依據前述之電動載具，其中驅動單元包含一馬達及一連動件，馬達安裝於腳輪單元，連動件連接馬達及腳輪單元，連動件受馬達驅動以帶動腳輪單元作動，又連動件為一皮帶，皮帶的一端套設於馬達的一輸出軸，另一端連接腳輪單元。或預設角度為15度，或角度感測單元為一磁性感測器。

依據前述之電動載具，更包含一擺動定位機構，設置在腳輪單元及承載體之間以阻止或允許腳輪單元相對承載體偏轉。擺動定位機構包含一軌道及一定位件，軌道設置於腳輪單元，軌道包含一限位部，定位件凸出於承載體以面對軌道，其中定位件於軌道上滑動，定位件受限位部限位時阻止腳 輪單元相對承載體偏轉。而角度感測單元可偵測定位件以取得偏擺角度。或擺動定位機構包含至少一彈簧設置在腳輪單元及承載體之間，腳輪單元偏擺壓縮彈簧蓄力。前述之電動載具更包含一電源單元設置在承載體及腳輪單元其中之一且與驅動單元電性連接。

依據前述之電動載具，更包含一動力輸出防護機構，設置在承載體及腳輪單元其中之一且用以允許或阻止電源單元對驅動單元供電。其中動力輸出防護機構包含一偏擺計數器，設置在腳輪單元以量測腳輪單元之偏擺次數。或動力輸出防護機構包含一荷重感測器，設置在承載體以感測承載體之負重。或角度感測單元偵測到偏擺角度小於預設角度時，驅動單元開始作動。

100‧‧‧電動載具

200‧‧‧承載體

210‧‧‧前踏板

220‧‧‧後踏板

300‧‧‧開關

400‧‧‧腳輪單元

410‧‧‧設置架

420‧‧‧輪子

430‧‧‧帶動環

500‧‧‧驅動單元

510‧‧‧馬達

520‧‧‧連動件

600‧‧‧角度感測單元

610‧‧‧感應磁鐵

620‧‧‧霍爾晶片

700‧‧‧擺動定位機構

710‧‧‧軌道

711‧‧‧凹槽

712‧‧‧限位部

720‧‧‧定位件

721‧‧‧彈簧

722‧‧‧滾珠

800‧‧‧電源單元

900‧‧‧動力輸出防護機構

910‧‧‧偏擺計數器

920‧‧‧荷重感測器

A1‧‧‧偏擺角度

I1‧‧‧中線

第1圖繪示依照本新型一實施方式之一種電動載具的立體示意圖；第2圖繪示第1圖之電動載具的局部側視示意圖；第3圖繪示第1圖之電動載具的局部俯視示意圖；以及第4圖繪示第1圖之電動載具的局部***示意圖。

以下將參照圖式說明本新型之實施例。為明確說 明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，閱讀者應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本新型。也就是說，在本新型部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示；並且重複之元件將可能使用相同的編號表示。

請參閱第1圖、第2圖及第3圖，其中第1圖繪示依照本新型一實施方式之一種電動載具100的立體示意圖，第2圖繪示第1圖之電動載具100的局部側視示意圖，第3圖繪示第1圖之電動載具100的局部俯視示意圖，而為了明白的呈現圖式內容，第1圖至第4圖由輪廓假想線、局部剖視、局部透視或局部側視的方式來繪製。

電動載具100包含一承載體200、一腳輪單元400、一驅動單元500及一角度感測單元600。腳輪單元400設置於承載體200，驅動單元500安裝於腳輪單元400且用以驅動腳輪單元400作動，角度感測單元600設置在腳輪單元400及承載體200其中之一，角度感測單元600用以偵測腳輪單元400相對承載體200之一偏擺角度A1；其中偏擺角度A1大於一預設角度時，驅動單元500停止作動。

藉此，當偏擺角度A1過大時驅動單元500會停止運作，進而避免使用者發生意外，而提升電動載具100的使用安全。後面將更詳細的描述電動載具100的細部結構。

電動載具100在本實施例中示例性為一蛇板，而電動載具100亦可以是滑板或其他以電子方式驅動輪子轉動以 提供動力的載具，不以蛇版為限。

承載體200包含一前踏板210及一後踏板220，前踏板210及後踏板220可以是一體成形或是獨立製成後再相互連接，此非本案之重點，在此不詳述。後踏板220上可設置一開關300，開關300電連接驅動單元500且供一使用者踩踏操作以啟閉驅動單元500。

腳輪單元400包含一設置架410及一輪子420，設置架410設置於後踏板220，而輪子420安裝於設置架410，其中設置架410可以是金屬材質製成而具有剛性，且腳輪單元400能與承載體200相對偏轉。

驅動單元500是安裝於設置架410上，且驅動單元500包含一馬達510及一連動件520，馬達510安裝於腳輪單元400，連動件520連接馬達510及腳輪單元400，連動件520受馬達510驅動以帶動腳輪單元400作動。本實施例中，連動件520為一皮帶，皮帶的一端套設於馬達510的一輸出軸，另一端連接腳輪單元400；更詳細的說，馬達510是安裝於設置架410上，馬達510的軸線方向與輪子420的軸心平行，腳輪單元400可更包含一帶動環430固接於輪子420的軸心以供皮帶套設，因此馬達510轉動時帶動皮帶轉動，皮帶再連動帶動環430，而使輪子420與帶動環430同步轉動。

在其他實施例中，連動件520亦可以是一齒輪，而帶動環430的外圍可以具有與齒輪配合的凹凸齒部，亦可以達到馬達510驅動輪子420的功能。當然，馬達510的輸出軸亦可以直接連接輪子420的軸心，不以上述揭露為限。

角度感測單元600可為一磁性感測器而包含一感應磁鐵610及一霍爾晶片620，霍爾晶片620設置於承載體200面對腳輪單元400的一側，感應磁鐵610設置在設置架410朝向承載體200的一外表面且與霍爾晶片620相對。在其他實施例中，感應磁鐵610及霍爾晶片620的位置可以互換，只要霍爾晶片620能對應到感應磁鐵610以偵測偏擺角度A1。

如第3圖所示，腳輪單元400與承載體200產生偏轉，為了提升電動載具100的安全性，避免腳輪單元400與承載體200偏擺角度A1過大時，驅動單元500仍持續輸出造成電動載具100偏移翻覆，是以設定腳輪單元400與承載體200所能偏擺的預設角度為15度，當偏擺角度A1大於預設角度時，驅動單元500會停止作動。

在一實施例中，電動載具100配置有微控制器，微控制器可以是數位訊號處理器(digital signal processer,DSP)、數位號控制器(digital signal controller,DSC)或集微控制器(MCU)等，角度感測單元600及驅動單元500皆訊號連接至微控制器，微控制器可啟閉驅動單元500，是以在角度感測單元600偵測到偏擺角度A1大於預設角度時，微控制器會關閉驅動單元500。

在此要特別說明的是，上述的預設角度及偏擺角度A1是腳輪單元400與承載體200中線I1之間的角度絕對值，因此當腳輪單元400朝第3圖右下或第3圖右上偏擺時角度皆為正值。

電動載具100可更包含一電源單元800設置在承 載體200及腳輪單元400其中之一且與驅動單元500電性連接，而可提供驅動單元500的電力。

本實施例中，更包含一動力輸出防護機構900設置在承載體200及腳輪單元400其中之一且用以允許或阻止電源單元800對驅動單元500供電，避免使用者的腳部未穩定立於承載體200時，驅動單元500即作動而造成危險。

動力輸出防護機構900可包含一偏擺計數器910，其設置在腳輪單元400以量測腳輪單元400之偏擺次數，偏擺計數器910可以訊號連接微控制器，當偏擺計數器910計算使用者左右偏擺的次數在一定值以內，即認定使用者已站穩，而微控制器才會允許驅動單元500可被啟動。

動力輸出防護機構900亦可包含一荷重感測器920，設置在承載體200以感測承載體200之負重。荷重感測器920可以訊號連接微控制器，當使用者站立於承載體200時，荷重感測器920偵測到重量，若此重量持續被偵測到的時間到達一定秒數，即認定使用者已站穩，而微控制器才會允許驅動單元500可被啟動。

另外，在一實施例中，角度感測單元600偵測到偏擺角度A1小於預設角度時，驅動單元500開始作動。更詳細的說，當動力輸出防護機構900已確認使用者穩定站立於承載體200，且角度感測單元600偵測腳輪單元400未偏擺或雖偏擺但偏擺角度A1小於預設角度時，可自動啟動驅動單元500，以運用腳輪單元400大抵歸正時的驅動單元500推進力來穩定推動電動載具100前進；當使用者欲停止電動載具100時，得以 腳部施力於承載體200以控制腳輪單元400偏擺大於預設角度而來停止驅動單元500動力輸出。而當使用者欲回復驅動單元500動力輸出時，則需經由動力輸出防護機構900再次判斷使用者是否穩定站立於承載體200，以及角度感測單元600再次偵測腳輪單元400的偏擺角度A1是否小於預設角度，方得再次運作驅動單元500以推動電動載具100。

因此，在電動載具100的驅動單元500動力控制上，使用者能以簡易穩定的腳部動作控制動力安全輸出及停止，而無須加設其他控制動力開關或採用其他可能影響使用者於承載體200穩定站立的腳部控制動作。

電動載具100可更包含一速度感測單元，速度感測單元可包含一磁鐵及一霍爾晶片，磁鐵設置輪子420上，而霍爾晶片設置在設置架410的內表面且面對磁鐵，藉此可以測得輪子420的轉速。

請參閱第4圖，其中。電動載具100更可包含一擺動定位機構700，其設置在腳輪單元400及承載體200之間以阻止或允許腳輪單元400相對承載體200偏轉。而擺動定位機構700可包含一軌道710及一定位件720，軌道710設置於腳輪單元400，軌道710包含一限位部712，定位件720凸出於承載體200以面對軌道710，其中定位件720於軌道710上滑動，定位件720受限位部712限位時阻止腳輪單元400相對承載體200偏轉。

更詳細的說，定位件720包含一彈簧721及一滾珠722，彈簧721連接滾珠722，軌道710包含一凹槽711及上述 的限位部712，凹槽711是位於設置架410面對承載體200的外表面，而限位部712是於凹槽711上的凹穴而可以容納滾珠722。

當使用者立於承載體200時，可透過腳部施加於後踏板220的力量來控制腳輪單元400的偏轉，此時使用者提供的力量會大於限位部712限制滾珠722的力量，因此滾珠722脫離限位部712而壓縮彈簧721，且滾珠722可於凹槽711上滑動，故腳輪單元400可以相對承載體200自由偏擺而不受限制。

反之，當使用者不透過腳部施力於後踏板220，而是啟動驅動單元500提供電力來源時，則由於驅動單元500中馬達510的轉矩分力小於限位部712限制滾珠722的力量，所以滾珠722會受到限位部712的限制而使得腳輪單元400無法相對承載體200轉動，也就是說，腳輪單元400不偏擺而呈現直立狀態。在此結構下，角度感測單元600亦可以偵測定位件720是否脫出限位部712以判斷腳輪單元400是否偏擺，且角度感測單元600偵測定位件720以取得偏擺角度A1。

在另一實施例中，擺動定位機構可包含至少一彈簧設置在腳輪單元及承載體之間，腳輪單元偏擺壓縮彈簧蓄力。更詳細的說，擺動定位機構可包含二彈簧、一止擋件及一推抵件，止擋件固定於承載單元，推抵件固定於設置架且與止擋件相對，二環狀彈簧的兩端分別固定於止擋件及推抵件且二彈簧相對設置以圍成環狀，當腳輪單元轉動時，推抵件壓縮其中一彈簧而拉伸另一彈簧，如此可以提供腳輪單元規正之回復力，亦可以限制腳輪單元過度偏擺。在此種結構下，角度感測 單元可以感測彈簧的壓縮量來偵測偏擺角度。

雖然本新型已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電動載具

200‧‧‧承載體

300‧‧‧開關

400‧‧‧腳輪單元

410‧‧‧設置架

420‧‧‧輪子

430‧‧‧帶動環

520‧‧‧連動件

600‧‧‧角度感測單元

610‧‧‧感應磁鐵

620‧‧‧霍爾晶片

700‧‧‧擺動定位機構

800‧‧‧電源單元

900‧‧‧動力輸出防護機構

500‧‧‧驅動單元

510‧‧‧馬達

910‧‧‧偏擺計數器

920‧‧‧荷重感測器

Claims (14)

1. 一種電動載具，包含：一承載體；一腳輪單元，設置於該承載體；一驅動單元，安裝於該腳輪單元且用以驅動該腳輪單元作動；以及一角度感測單元，設置在該腳輪單元及該承載體其中之一，該角度感測單元用以偵測該腳輪單元相對該承載體之一偏擺角度；其中該偏擺角度大於一預設角度時，該驅動單元停止作動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動載具，其中該驅動單元包含：一馬達，安裝於該腳輪單元；以及一連動件，連接該馬達及該腳輪單元，該連動件受該馬達驅動以帶動該腳輪單元作動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電動載具，其中該連動件為一皮帶，該皮帶的一端套設於該馬達的一輸出軸，另一端連接該腳輪單元。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電動載具，其中該預設角度為15度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電動載具，其中該角度感測單元為一磁性感測器。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電動載具，更包含：一擺動定位機構，設置在該腳輪單元及該承載體之間以阻止或允許該腳輪單元相對該承載體偏轉。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電動載具，其中該擺動定位機構包含：一軌道，設置於該腳輪單元，該軌道包含一限位部；以及一定位件，凸出於該承載體以面對該軌道，該定位件於該軌道上滑動，且該定位件受該限位部限位而阻止該腳輪單元相對該承載體偏轉。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電動載具，其中該角度感測單元偵測該定位件以取得該偏擺角度。
9. 如申請專利範圍第6項所述之電動載具，其中該擺動定位機構包含至少一彈簧設置在該腳輪單元及該承載體之間，該腳輪單元偏擺壓縮該彈簧蓄力。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電動載具，更包含： 一電源單元，設置在該承載體及該腳輪單元其中之一且與該驅動單元電性連接。
11. 如申請專利範圍第10項所述之電動載具，更包含：一動力輸出防護機構，設置在該承載體及該腳輪單元其中之一且用以允許或阻止該電源單元對該驅動單元供電。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電動載具，其中該動力輸出防護機構包含：一偏擺計數器，設置在該腳輪單元以量測該腳輪單元之偏擺次數。
13. 如申請專利範圍第11項所述之電動載具，其中該動力輸出防護機構包含：一荷重感測器，設置在該承載體以感測該承載體之負重。
14. 如申請專利範圍第1項所述之電動載具，其中該角度感測單元偵測到該偏擺角度小於該預設角度時，該驅動單元開始作動。