如何選擇電動輪椅-車架篇

電動輪椅的流行令選擇越來越多,我們又該如何在花多眼亂的電動輪椅市場上選擇合適自己的電動輪椅呢?


電動輪椅的最為主要的幾樣配件為 :

20200313165027_37272- 控制器 20200313165133_74277- 摩打
20200313165237_34885- 電池 20200313165704_43775- 車架




電動輪椅車架也是我們最容易忽視的東西,車架的結構或物料如有做得不完善的地方是很客易對使用者做成二次傷害,以下我們會說明選擇電動輪椅要留意車架的什麼細節。


現時電動輪椅使用的車架物料有以下幾種 :

1.) 鐵

鐵是用來做電動輪椅是最便宜的物料之一,但缺點是重及會容易生鏽,需然鐵可以在表面上防鏽的物料令其生鏽的時間延後,但是也不是長久的辨法,因為電動輪椅需要每天負載重量,同時在路面行走,會加劇支架老化問題,現時還會有一些重型電動輪椅會使用鐵支架。


2.) 鋼

鋼是因應鐵的生鏽問題後來改用的物料之一,這物料不會生鏽又十分堅硬,但是缺點是重量要比鐵重,現時還會有一些重型電動輪椅會使用鋼支架。


3.) 鋁合金

鋁合金是現時做為常用的電動輪椅物料,鋁合金能夠成為最常用的生產電動輪椅物料的原因有很多,第一鋁合金因為能夠大量量產化,使其價格能大大降低、第二重量比鐵、鋼要輕,第三不會生鏽、第四可可塑性高、第五物料十分堅硬。


鋁合金的概要

鋁合金被廣泛應用在工程結構上。合金系統由數字系統分類(ANSI),或由名稱表示主要的組成合金(DIN及ISO)。為一種指定的應用選擇正確的合金需要考慮材料的強度、延性、成形性、焊接性、抗腐蝕性等等。簡短的歷史概述合金和製造技術。由於它的高強度和較低重量比率,鋁被廣泛使用在現代航空器裡。

彈性度

鋁使用不當,可能會導致些問題。尤其是在對比鐵或鋼後,覺得鋁有「更好的表現」的那些直覺行事的設計師,機械師,或技術員。跟鐵或鋼相比,相同大小的鋁重量只有鐵或鋼的三分之一,似乎有著巨大的吸引力。但必須注意到,剛性同時也減少了三分之二。因此,直接更換一個鐵或鋼鐵的零件,並施加可接受的力量,雖然不會造成破壞,但是鋁的彈性會造成零件三倍以上的撓度。

即使材料不會破壞,過度的彈性亦不可取。尤其在要求精度或者有效率傳輸的地方。隨意地將鋼管更換為同樣大小的鋁管將造成一定程度彎曲。例如,用相同的尺寸的鋁管取代鋼管的自行車框架,增加彈性的操作下,負荷所造成的不同心度將會吸收運行的力量。若增加管壁的厚度來補強,則造成重量增加並喪失了彈性與重量比的優勢。

就這情況而言,最好重新設計鋁尺寸的部分,以適應其特點。例如,使自行車的框架鋁管具有超大直徑,而不是厚的管壁。這樣增加了強度,重量也沒有增加很多。這樣處理的極限在於對挫曲的敏感性增加。

最新型的雪佛蘭科爾維特Corvette汽車,是一個很好的例子,重新設計後的部分利用了鋁的優勢。使用了由鋁製造的底盤和懸掛系統零件,消除不必要的金屬後不但減輕也減少了截面積,這些車有大的尺寸和良好的剛度。因此,在同樣或更激烈的使用情況下不需要跟鋼製的零件一樣頻繁更換,大部分人對此覺得有吸引力。同樣地,鋁自行車框架可以改良設計,以便提供剛性和一些額外的靈活性,後者的功用可以當作另一種避震器。

鋁合金的強度和耐久性差別很大,不僅組成合金元素的差別,也由於製造過程的差異。這種可變性加上經驗曲線的使用,使鋁時常獲得了壞名聲。

其中一個重要的結構限制是鋁合金疲勞性能,而鋼具有較高的疲勞極限(理論上可以承受無限多的週期性載荷),鋁的疲勞極限是接近零,也就是說它最終將破壞,甚至非常小的循環荷載作用都可以使它破壞,但對於小的應力可以使用非常長的時間。

熱敏度

通常必須考慮金屬的熱敏感性。事實上鋁對熱感應上相對地複雜,不像鋼將要熔化時發出亮紅色。由於鋁熔化之前沒有跡象顯示,使用噴燈成型時需要一些專門的知識。

鋁過熱的時候受到內部壓力和拉力,這些壓力往往會導致延遲的扭曲。舉例來說,常見的有翹曲或過熱裂開的汽車鋁缸蓋。幾年後,沿著鋁自行車框架焊接逐漸變成趨勢。1970年代黏著劑被用在一些自行車上,不幸的是當鋁管受到輕微腐蝕就會鬆動黏接,終究車架解體。因此,航天工業,完全避免熱進入零件[膠粘劑]間或機械扣件。

過熱的鋁可放心熱處理零件在一爐,並逐步冷卻-有退火的效果。然而這樣做的結果有可能造成扭曲,所以熱處理焊接自行車框架,會導致重要的部分產生不重合。如果不嚴重,冷卻之後有可能可以重合在一起。如果框架設計有相當的剛性,變形將需要很大的力量。

鋁的不耐高溫性不包括使用在火箭上,用於氣體燃燒可達3500 K的燃燒室,在Aagena上,階段引擎部分設計使用了再生鋁冷卻噴嘴,包括關鍵噴喉;實際上鋁極端高導熱性防止了噴喉在巨大的熱流下到達熔點,是一個可靠的輕組件。


雖然鋁合金有這麼多的好處,哪是不是用鋁合金做的電動輪椅都十分可夠呢?

鋁合金也需要看厚度及物質 !!


鋁合金跟其他商品一樣也會有分不同的等級,以下為國際為鋁合金的分類 :

國際合金命名系統(International Alloy Designation System)被廣泛接受命名鍛造合金。每個合金是由於四位數號碼,其中第一位數為主要合金元素。

  • 1000系列至少含99%(重量百分比)的鋁。
  • 2000系列銅合金,強度媲美鋼。以前稱為杜拉鋁,是常用的航太合金,但容易受到粒間腐蝕,逐漸被7000系列取代。
  • 3000系列錳合金,有加工硬化。
  • 4000系列矽合金,亦稱為矽鋁明。
  • 5000系列鎂合金,可解決加工硬化,強度較高。
  • 6000系列鎂矽合金,易於加工,可沉積硬化,得到的強度可媲美鋼鐵。
  • 7000系列鋅合金,可析出硬化,在所有鋁合金中有最高強度。
  • 8000系列混合。


鋁合金的厚度

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圖中為十分單簿的鋁合金支架,支架厚度是無法從外表直接看到,所以也是經常被忽視的東西,車架越簿越不耐用,很容易做成車架斷裂而做成二次傷害。

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左邊銀色車架為鉑康使用的車架厚度,跟其他公司的電動輪椅車架厚度的對比。

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另外另一個容易被忽視的位置就是前輪支架,廠方或商家會為了追求低成本而減少焊接工藝,只是用螺絲固定前輪總承,輪椅使用者每天的使用都會令前輪螺絲走位,在日積月累的重量和壓力下螺絲會出現金屬疲勞而斷裂,當前輪斷裂時電動輪椅的向前衝力會令使用者嚴重受傷。

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鋁焊接能固定前輪總承,不會因日積月累的重量和壓力下令螺絲斷裂。


車架的設計,車輪重心位置的重要性

現時有很多追求電動輪椅要輕的情況,但是忽略了輪椅重心的問題,如果電動輪椅重心設計在輪椅座位成一直線的話在上斜坡時會做成翻車的危機!!

選擇電動輪椅的四大要素 :

1. 不要過輕,如電動輪椅輕的話左右輪距離要夠寬,車盤要低【過輕而左右輪距離窄,車身又高會十分容易後翻及側翻】

2. 後輪中軸必須在後方

3. 車身不能過於單薄

4. 前後輪子不能太小

不要過輕,容易後翻及側翻,如電動輪椅輕的話左右輪距離要夠寬,車盤要低 !!

為什麼不要太輕呢 ? 不是越輕越好嗎 ? 現時的電動輪椅越輕,所用的配件就會越少,車架單薄,前輪和後輪尺寸減小。當使用者使用時就會做成上重下輕,在室內一些平地使用當然沒什麼大的問題,但當去到實地使用時,路面只要稍有不平就會很容易翻車 (如 :上落巴士的斜坡,路面上的暗斜等等...)。當然如果車身輕但滿足到 A>左右輪距離要夠寬 B>車盤要低 的話是沒有問題的!!

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後輪中軸位置必須在輪椅重心後方 !!

有些輪椅會把後輪中軸位置改到座椅的下方,這樣設計雖然會令車身更短和更輕,但做成的缺點就是令輪椅本身很容易向後反車,就算有防翻後輪幫助也不會很大。(原因 : 輪椅本身比乘坐的使用者輕,而防翻輪太小起不了太大的作用)

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前後輪太小 !!

市面現時大多數的輕型輪椅前輪一般只有 6 吋 (有一些設計更是只用上手推輪椅用的前輪),後輪一般是只有 8 吋,雖然輪子小能令車身總重量減輕,但是對於行走一些不平坦的路面及斜坡時會做成一定的困難。


車身單薄,上重下輕 !!

能令輪椅本身重量減輕最多的方法之一就是車架,市面一般車架都比較單薄,車架單薄所做成的問題就是不耐用,所承重的能力就大大減少。


不可室外使用 !!

有些不法商人為了銷量更加欺騙使用者沒有把所有的資料如實提供,報告上標明的是室內使用車,但商家照常出售該產品又沒明確提示只能室內使用,十分危險。

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若無法判斷自己適合哪種類型輪椅或電動輪椅,建議可跟我們專家聯絡評估身體狀況、親自試用後再作選擇。

查詢熱線 : (+852) 2177 9118

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