专利名称：具协助性功能的轮椅装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种轮椅结构，特别是指一种可顺畅便利及安全地协助乘坐者站 立的具协助性功能的轮椅装置。
背景技术：
轮椅是行动不便、重大疾病或是伤员等人的主要交通工具，虽然如此，但对于重大 疾病或是不便状况的使用者欲站立时，还是需有旁人协助。而照顾这些重大疾病的轮椅使 用者，其最需要考虑的安全问题及在轮椅起落时刻。由于照顾者须承托轮椅使用者的身体 重量及注意轮椅的定位，因此显的相当不便及吃力，且稍有不慎即有将轮椅使用者摔落、跌 落的情形，因此照顾轮椅使用者的起落是需相当谨慎以防止其进一走的危险发生。再者，长 期乘坐轮椅者因下半身长期缺少运动或负重，往往时间一久将会产生下半身的萎缩，甚至 发生骨质酥松现象，极易造成骨折，故乘坐轮椅者亦需适时站立，利用体重使下半身(尤其 腿部)产生负重作用，以避免或减缓骨质酥松，因此如何方便且安全地让乘坐轮椅者可经 常自行站立，也是此类辅立式轮椅的设计重点。而为了解决病患者(乘坐轮椅者)须他人扶持力及起落的轮椅定位问题，因此在 中国台湾专利证号M249633的辅立式轮椅结构，该专利是以二侧架上设有轮体，两侧架间 于适当位置枢接有一前横杆；并且以前支架连结于侧架而可容置一齿杆，而齿杆上是设有 齿端，二上臂机构设于侧架的上方，上臂机构间是连结有一后横杆；一举动机构齿接于齿 杆。而举动装置包含一固气压棒即传动装置，传动装置包含第一齿轮、一链条、一第二齿轮 与第三齿轮，第一齿轮设于前横杆的端边，第二齿轮与第三齿轮设于一轴杆上。第一齿轮通 过由链条与第二齿轮相连结，并进而传动第三齿轮，第三齿轮则与齿杆的齿端相嚿接；或由 第一齿轮直接传动第二齿轮以连动第三齿轮，或由第一齿轮齿动一惰轮后再通过该惰轮再 齿动第三齿轮。然而，通过由第一齿轮带动链条的方式以带动第二齿轮的方式，作用力将分散于 链条的间，且于第一齿轮带动链条时，或链条带动第二齿轮时，将会因为链条的间隙，使第 一齿轮转动时，第二齿轮尚未带动，如此会让前横杆运作时，齿杆尚未被带动，因此会有不 同步带动的情形发生。故当辅立式轮椅结构于直立状态而收纳时，齿杆将会产生延迟收回 的情形，而且会让整个直立状态的轮椅晃动了一下，这对于轮椅的使用者将会有晃动的情 况发生。因此对于轮椅于使用上的安全性是一大考验。再者，利用链条带动的方式，在轮椅使用时间长久后，链条会磨损甚至断裂，如此 则必须更换链条。倘若在轮椅使用时链条断裂，则齿杆将无法顺利的收放。倘若于轮椅于 站立过程中而链条发生断裂，则会使齿杆无法抵触于地面，使轮椅于直立或是收纳的过程 中容易产生滑动，这对轮椅使用者的安全性来说是一大隐忧。另该习知技术以第一齿轮直 接传动第二齿轮以连动第三齿轮，或由第一齿轮齿动一惰轮后再通过该惰轮再齿动第三齿 轮，由于传动扭距的作用，使该齿杆的伸缩于该第一齿轮启动后会有迟缓、滞动或停顿现 象，其操作质感极有待改善，且也难以精确掌控该轮椅的升降与齿杆抵地的同步运作，会造成操作使用上的困扰，极有待加以改善的必要。 因此，本发明提供一种具协助性功能的轮椅装置，其是可使避免轮椅于升起竖立 或是收纳时产生晃动，且提供轮椅升降及齿杆抵地的同步精确运作，更具有传动上相当灵 敏、顺畅的功效，如此可增加具协助性功能的轮椅装置的安全性及精确操作值感，并且可增 加具协助性功能的轮椅装置的使用寿命，进而解决上述的问题。
发明内容
本发明的主要目的，是在于提供一种具协助性功能的轮椅装置，其能消除传动扭 距的作用，且使传动上具有极佳的灵敏性、顺畅性及精确性，进而提升具协助性功能的轮椅 装置使用上的安全性、操作值感及使用寿命者。为了达到上述的目的，本发明是提供一种具协助性功能的轮椅装置，包含一侧架组，包括有二侧架，该二侧架间枢接有一前横杆，该侧架前端设有一套管， 且该侧架分别设有一轮组；二脚架管，分别设于该套管内，该脚架管具有一齿段；一坐架组，包括有二坐架而设于该侧架组上方，该坐架组前端与该侧架组相枢接， 该二坐架间枢接有一后横杆；一伸展机构，其两端分别传动连结于该前横杆与该后横杆；至少一驱动齿轮组，设于该侧架的前端而被该前横杆所连动；以及至少一传动齿轮，枢设于该侧架的前端，该传动齿轮包括有一第一弧齿部及第二 弧齿部，该第一弧齿部齿接该驱动齿轮组，该第二弧齿部齿接该齿段，该第一弧齿部与第二 弧齿部为同心，且该第一弧齿部与第二弧齿部呈分离而具有不同的径宽设置。本发明还提供了一种具协助性功能的轮椅装置，包含一侧架组，包括有二侧架，该二侧架间枢接有一前横杆，该侧架前端设有一套管， 且该侧架分别设有一轮组；二脚架管，分别设于该套管内，该脚架管具有一齿段；一坐架组，包括有二坐架而设于该侧架组上方，该坐架组前端与该侧架组相枢接， 该二坐架间枢接有一后横杆；一伸展机构，其两端分别传动连结于该前横杆与该后横杆；至少一驱动齿轮组，设于该侧架的前端而被该前横杆所连动；以及至少一传动齿轮，枢设于该侧架的前端，该传动齿轮至少包括有二不同径宽的第 一弧端端面与第二弧端面，该第一弧端端面与第二弧端面上分别设有齿端，用与分别与该 驱动齿轮组、该排齿相齿接。本发明还提供了一种具协助性功能的轮椅装置，包含一侧架组，包括有二侧架，该二侧架间枢接有一前横杆，该侧架前端设有一套管， 且该侧架分别设有一轮组；二脚架管，分别设于该套管内，该脚架管具有一齿段；一坐架组，包括有二坐架而设于该侧架组上方，该坐架组前端与该侧架组相枢接， 该二坐架间枢接有一后横杆；一伸展机构，其两端分别传动连结于该前横杆与该后横杆；
至少一驱动齿轮组，设于该侧架的前端而被该前横杆所连动，该驱动齿轮组包括 有相齿接的一第一齿轮及第二齿轮，该第一齿轮设于该前横杆上；以及至少一传动齿轮，枢设于该侧架的前端，该传动齿轮与该齿段、该第二齿轮相齿 接，且该传动齿轮与该齿段间的传动距离大于该传动齿轮与该第二齿轮间的传动距离。本发明具有的有益效果本发明可以使二举臂升起时，二脚架管降下，以让脚架管于带动过程中，使带动的作用力较不易分散，并且可使二脚架管较为流畅的降下，更增加具 协助性功能的轮椅装置的安全性。
图IA为本发明的结构侧视示意图；图IB为本发明升起操作的结构侧视示意图；图2本发明传动机构的传动示意图；图3为本发明升起操作的连动示意图；以及图4为本发明伸展机构另一实施例示意图。图号简单说明侧架组10脚架组20坐架组30伸展机构40传动机构50侧架11上侧架13下侧架14套管131轮座管132抵接件133前横杆15支撑杆16传动箱座141轮轴套161轮组60前轮6I后轮62脚架管21齿段211弹性件23踏管22踏板221上座管31下座管32后横杆34背靠架36扶臂35伸缩杆41马达齿轮箱43电源装置44气动装置45伸缩辅助棒42 驱动齿轮组51第一齿轮52第二齿轮53传动齿轮54第一弧端面541第二弧端面542 第一弧齿部543第二弧齿部544 操控钮35具体实施例方式为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下请参阅图IA至图3，本发明具协助性功能的轮椅装置包含一侧架组10、脚架组20、坐架组30、伸展机构40及传动机构50 ；该侧架组10包括有左右二侧架11，该侧架11包 括有相连结的一上侧架13及下侧架14，该上侧架13、下侧架14分别略呈曲形的管体(或 杆体)，该上侧架13的前端向下形成一套管131，而该上侧架13的后端向下形成一轮座管 132，另该上侧架13后端适当位置设有一抵接件133，该抵接件133具有对应该坐架组30的 弧凹状承接面设计。该二侧架11间是枢接有前端的一前横杆15及连结有一后端的支撑杆 16，在本实施例中，该下侧架14前端形成有一与该上侧架13的套管131相连结的传动箱座 141，该传动箱座141是连通该套管131内部并具有容设空间，通常，该前横杆15枢接于该 左右二传动箱座141间；而该支撑杆16是连结设于该左右二轮架管132间，在较佳实施例 中，该支撑杆16以一轮轴套161与该轮架管132相连结。再者，该二侧架11分别设有一轮 组60，该轮组60包括有一前轮61与后轮62，该前轮61是设于该侧架11的传动箱座141 处，即通过由一设于该传动箱座141的前轮架611加以设置，而该后轮62是设于该侧架11 的轮架管132处，通过由该设于支撑杆16、轮架管132间的轮轴套161加以连结设置。该脚架组20包括有二脚架管21，分别设于该二套管131内并向下凸伸出，该脚架 管21可于该套管131内滑移作动，该脚架管21内侧(即相对该传动箱座141方向)具有 一齿段211，用与该传动机构50相齿接连动；又，一弹性件23 (如弹簧)，是设于该上侧架 13的管内，该弹性件23 —端是连结于该上侧架13内的适当位置，该弹性件23 —端是抵接 于该脚架管21顶部，该弹性件23另端则连结于该上侧架13内适当位置，通过该弹性件23 恒施予该脚架管21 —弹性力作用；该二脚架管21间设有一踏管22，该踏管22设有一踏板 221，该踏板221可通过该踏管22相对设于该脚架管21的位置来调节其高度位置。该坐架组30是呈左右二组型态设于该架组10上方，该坐架组30前端与该架组10 相枢接，而后端则呈可活动状态，在较佳实施方式中，该坐架组30包括一上座管31与下座 管32，该上座管31、下座管32前端分别与该侧架11的上侧架13相枢接，而该上座管31、下 座管32后端则呈相连结或枢接的状态；再者，该左右二上座管31间是套设有一座垫(未图 示)，该左右二下座管32间是设有一后横杆34。又，该坐架组30后端连结枢设有一背靠架 36，该左右二背靠架36间设有一背靠垫(未图示)，且该背靠架36适当位置是枢设有一用 以置放手部的扶臂35，该扶臂35的前端是设有一操控钮351，用以控制该伸展机构40的启 动操作。该伸展机构40是设于该前横杆15与该后横杆34间，请参阅图3，该伸展机构40 包括有一伸缩杆41，该伸缩杆41两端连结于该侧架组10的前横杆15与该坐架组30的后 横杆34间，该伸缩杆41 (如螺杆棒)是受一相应设置的马达齿轮箱43的连动，该马达齿轮 箱43是接受一电源装置(如蓄电池)44的电源供应，该电源装置44是可设于该支撑杆16 上，并通过电源线与该马达齿轮箱43电路连结。再者，该伸缩杆41是可为一气压形式的固 气压棒(或液压形式的液压棒)，如图4所示，该伸缩杆41是受一气动装置45 (或液压装 置)的连动；该伸展机构40可进一步包含二伸缩辅助棒42，该伸缩辅助棒42两端是连设 于该前横杆15与该后横杆34，并位于该伸缩杆41两侧，用以达成较佳的驱动平衡；由于该 伸缩杆41伸缩作动时是可连动该前横杆15旋转，故在本实施例中，该伸缩杆41、伸缩辅助 棒42是以具力矩设计而连结该前横杆15者为佳。
该传动机构50包括有一驱动齿轮组51，请参阅图2，该驱动齿轮组51是设于该架 组11前端而被该前横杆15所一体连动，该驱动齿轮组51是设于该传动箱座141内且进一 步包括有一第一齿轮52及第二齿轮53，该第一齿轮52是设于该前横杆15上，使第一齿轮 52可随该前横杆15连动，该第二齿轮53是枢设定位于该传动箱座141内，并与该第一齿轮 52相齿接；再者，一传动齿轮54是枢设于该传动箱座141内的前端，该传动齿轮54包括有 二不同径宽的第一弧端面541与第二弧端面542，该第一第一弧端面541与第二弧端面542 上分别设有第一弧齿部543及第二弧齿部544，该第一弧齿部543是齿接该第二齿轮53，该 第二弧齿部544是齿接该脚架管21的齿段211 ；前述设计中，该第一弧齿部543 (第一弧端 面541)及第二弧齿部544 (第二弧端面542)是为同心，且该第一弧齿部543 (第一弧端面 541)及第二弧齿部544(第二弧端面542)是呈分离而具有不同的径宽设置，而在较佳实施 方式中，该第二弧齿部544 (第二弧端面542)的径宽是大于该第一弧齿部543 (第一弧端面 541)的径宽。该传动齿轮54是作为该第二齿轮53与该齿段211间传动的媒介，如一传动媒介 件，并使该齿段211、传动齿轮54间的传动距离大于该第二齿轮53、传动齿轮54间的传动 距离，即该传动齿轮54具有后继的传动距离放大作用，并配合该齿段211、第二弧齿部544 适当齿数的设计，可使该传动机构50的连动脚架管21具有非常灵敏及稳定的效果；又，该 传动媒介件可由单一齿轮形式的传动齿轮54所构成，并将第一齿轮52予以放大，且使该第 一齿轮52、第二齿轮53、传动齿轮54的径宽比为大、小、中的设置，，同样可通过该传动媒介 件达成传动距离放大的效果，即该传动齿轮54与该齿段211间的传动距离大于该传动齿轮 54与该第二齿轮53间的传动距离。惟，此时第一齿轮52的放大，将形成轮椅架构及空间组 合的问题，由于此问题非本案所欲克服者，不予赘述。如此，当本发明进行轮椅的升起操作时，启动该马达齿轮箱43使该伸缩杆41进行 伸展操作，此时该前横杆15被该伸缩杆41连动而旋转，继而带动该第一齿轮52转动，并使 第一齿轮52的扭力直接传动作用第二齿轮53、传动齿轮54，且不会产生传动扭距，再者，由 于该第二齿轮53是与该传动齿轮54的第一弧齿部543相齿接，并通过该传动齿轮54的第 二弧齿部544与该脚架管21的齿段211相齿接，且同时该弹性件23又作用于该脚架管21， 使得在连动该脚架管21向下的同时，更具有相当灵敏的连动效果，而不会有扭距制动的情 形，且也不会有停顿或滞动的现象产生，因此该传动齿轮54的连动该脚架管21会显得相当 及时且顺畅，而突破现有技术连动上的瓶颈，而依并解决其缺失问题。在前述轮椅的升起操作，该后横杆34将被该伸缩杆41推升，并使该坐架组30最 终略呈竖立的状态，而使乘坐者自然被推升站立，且同时该脚架管21向下抵地呈定位止动 状态，以防止轮椅的移动，以协助乘坐者达到安全性辅助站立的功能。当将轮椅进行下降操作时，则再启动该马达齿轮箱43使该伸缩杆41进行收缩操 作，即得以通过该伸展机构40、传动机构50反向运作使该后横杆34、坐架组30恢复原先状 态，同时通过该齿段211与该传动齿轮54的第二弧齿部544的齿动而使该脚架管21上升 收起，轮椅则恢复可自由移动状态，而该弹性件23又作用于该脚架管21，使应对下次升起 操作的极佳传动稳定性。综上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡 依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内 。
权利要求
一种具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，包含一侧架组，包括有二侧架，该二侧架间枢接有一前横杆，该侧架前端设有一套管，且该侧架分别设有一轮组；二脚架管，分别设于该套管内，该脚架管具有一齿段；一坐架组，包括有二坐架而设于该侧架组上方，该坐架组前端与该侧架组相枢接，该二坐架间枢接有一后横杆；一伸展机构，其两端分别传动连结于该前横杆与该后横杆；至少一驱动齿轮组，设于该侧架的前端而被该前横杆所连动；以及至少一传动齿轮，枢设于该侧架的前端，该传动齿轮包括有一第一弧齿部及第二弧齿部，该第一弧齿部齿接该驱动齿轮组，该第二弧齿部齿接该齿段，该第一弧齿部与第二弧齿部为同心，且该第一弧齿部与第二弧齿部呈分离而具有不同的径宽设置。
2.根据权利要求1所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该第二弧齿部 的径宽大于该第一弧齿部的径宽。
3.根据权利要求1所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该侧架前端形 成有一与该套管相连结且连通的传动箱座，该传动箱座用以容设该驱动齿轮组与该传动齿 轮，该驱动齿轮组包括有一第一齿轮及第二齿轮，该第一齿轮设于该前横杆上，该第二齿轮 齿接于该传动齿轮的该第一弧齿部，该前横杆枢接于该传动箱座上。
4.根据权利要求1所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该坐架组后方 枢设有一靠架，该靠架两侧设有一扶臂，该扶臂的前端设有一操控钮。
5.根据权利要求1所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该侧架内设有 一弹性件，该弹性件一端连结于该侧架内，该弹性件另一端抵接于该脚架管。
6.根据权利要求1所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该伸展机构包 括有一伸缩杆，该伸缩杆两端连结于该前横杆与该后横杆，该伸缩杆受一马达齿轮箱的连 动，该马达齿轮箱接受一电源装置的电源供应。
7.根据权利要求1所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该伸展机构包 括有一伸缩杆，该伸缩杆两端连结于该前横杆与该后横杆，该伸缩杆为一气压形式的固气 压棒或液压形式的液压棒。
8.根据权利要求1所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该伸展机构进 一步包含二伸缩辅助棒，该伸缩辅助棒两端连设于该前横杆与该后横杆，且该伸缩辅助棒 位于该伸缩杆的两侧。
9.根据权利要求3所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该传动齿轮与 该齿段间的传动距离大于该第二齿轮与该传动齿轮间的传动距离。
10.一种具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，包含一侧架组，包括有二侧架，该二 侧架间枢接有一前横杆，该侧架前端设有一套管，且该侧架分别设有一轮组；二脚架管，分别设于该套管内，该脚架管具有一齿段；一坐架组，包括有二坐架而设于该侧架组上方，该坐架组前端与该侧架组相枢接，该二 坐架间枢接有一后横杆；一伸展机构，其两端分别传动连结于该前横杆与该后横杆；至少一驱动齿轮组，设于该侧架的前端而被该前横杆所连动；以及至少一传动齿轮，枢设于该侧架的前端，该传动齿轮至少包括有二不同径宽的第一弧 端端面与第二弧端面，该第一弧端端面与第二弧端面上分别设有齿端，用与分别与该驱动 齿轮组、该排齿相齿接。
11.根据权利要求10所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该第一弧端 端面与该第二弧端面为同心的设置。
12.根据权利要求10所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该第二弧端 面的径宽大于该第一弧端端面的径宽。
13.根据权利要求10所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该侧架前端 形成有一与该套管相连结且连通的传动箱座，该传动箱座用以容设该驱动齿轮组与该传动 齿轮，该驱动齿轮组包括有一第一齿轮及第二齿轮，该第一齿轮设于该前横杆上，该第二齿 轮齿接于该传动齿轮的该第一弧齿部，该前横杆枢接于该传动箱座上。
14.根据权利要求10所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该坐架组后 方枢设有一靠架，该靠架两侧设有一扶臂，该扶臂的前端设有一操控钮，该侧架内设有一弹 性件，该弹性件一端连结于该侧架内，该弹性件另一端抵接于该脚架管。
15.根据权利要求1所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该伸展机构包 括有一伸缩杆，该伸缩杆两端连结于该前横杆与该后横杆，该伸缩杆受一马达齿轮箱的连 动，该马达齿轮箱接受一电源装置的电源供应。
16.根据权利要求10所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该伸展机构 包括有一伸缩杆，该伸缩杆两端连结于该前横杆与该后横杆，该伸缩杆为一气压形式的固 气压棒或液压形式的液压棒。
17.根据权利要求10所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该伸展机构 进一步包含二伸缩辅助棒，该伸缩辅助棒两端连设于该前横杆与该后横杆，且该伸缩辅助 棒位于该伸缩杆的两侧。
18.一种具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，包含一侧架组，包括有二侧架，该二侧架间枢接有一前横杆，该侧架前端设有一套管，且该 侧架分别设有一轮组；二脚架管，分别设于该套管内，该脚架管具有一齿段；一坐架组，包括有二坐架而设于该侧架组上方，该坐架组前端与该侧架组相枢接，该二 坐架间枢接有一后横杆；一伸展机构，其两端分别传动连结于该前横杆与该后横杆；至少一驱动齿轮组，设于该侧架的前端而被该前横杆所连动，该驱动齿轮组包括有相 齿接的一第一齿轮及第二齿轮，该第一齿轮设于该前横杆上；以及至少一传动齿轮，枢设于该侧架的前端，该传动齿轮与该齿段、该第二齿轮相齿接，且 该传动齿轮与该齿段间的传动距离大于该传动齿轮与该第二齿轮间的传动距离。
19.根据权利要求18所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该传动齿轮 包括有一第一弧齿部及第二弧齿部，该第一弧齿部齿接该第二齿轮，该第二弧齿部齿接该 齿段，该第一弧齿部与第二弧齿部为同心，且该第一弧齿部与第二弧齿部呈分离而具有不 同的径宽设置。
20.根据权利要求1所述的具协助性功能的轮椅装置，其特征在于，其中该第二弧齿部 的径宽大于该第一弧齿部的径宽，且该侧架内设有一弹性件，该弹性件一端连结于该侧架 内，该弹性件另一端抵接于该脚架管。
全文摘要
本发明是关于一种具协助性功能的轮椅装置包含一侧架组，包括有二侧架，该二侧架间枢接有一前横杆，且该侧架分别设有一轮组；二脚架管，分别设于该套管内，该脚架管具有一齿段；一坐架组，包括有二坐架而设于该侧架组上方，该坐架组前端与该侧架组相枢接，该二坐架间枢接有一后横杆；一伸展机构，其两端分别传动连结于该前横杆与该后横杆；至少一驱动齿轮组，设于该侧架的前端而被该前横杆所连动；以及至少一传动齿轮，枢设于该侧架的前端。本发明可以使二举臂升起时，二脚架管降下，以让脚架管于带动过程中，使带动的作用力较不易分散，并且可使二脚架管较为流畅的降下，更增加具协助性功能的轮椅装置的安全性。
文档编号A61G5/00GK101816604SQ200910126009
公开日2010年9月1日 申请日期2009年2月26日 优先权日2009年2月26日
发明者许庆禄 申请人:禄泰股份有限公司