专利名称：动力辅助轮椅的动力启动结构的制作方法
技术领域：
本发明为动力辅助轮椅的动力启动结构，尤指当使用者施力扳转手推环时，可触发开关作动，使马达启动输出辅助动力驱动轮椅行驶。
背景技术：
对于行动不方便的残疾者而言，传统轮椅除了最佳的代步工具外，更是最佳的复健工具；因为，当使用者以双手拨动车轮进行行驶的过程，提供了使用者手臂的运动及身体的复健；值得注意的是，传统轮椅在平缓的路况行驶时，对于使用者而言并不会有行驶上的困难；但是，当路况有上升坡度时，对于使用者而言就显得较为吃力；而当上升坡度超过15度时，则几乎无法自行行驶，而必须仰赖他人协助推行方得以通过；因此，电动轮椅产业界发展出，可整合人力与电力驱动的动力辅助型轮椅，主要是在轮椅的车轮轮毂内装配有电动马达，并将电动马达的启动开关，设计成当使用者扳动手推环转动时，即可触发的形式，例如美国专利第6230831号、第5818189号、第6354390号及第5878829号…等；藉此，当使用者扳动手推环转动时，即可适时作动开关使马达转动，藉以带动轮椅行驶；值得注意的是，前述以手推环控制开关及马达作动的操作中，为了避免手推环仅是被轻轻误触即造成马达作动的危险，通常会将手推环设计成具有作动行程，亦即，仅当手推环被确实转动一距离后，马达才会作动运转，但该行程不能过长，否则会有作动迟缓的操作感受；常见的设计中，会仰赖精密的电子电路或机构作为人力强弱的侦测，俾可适时的控制动力输出；但完全依赖精密的电子电路作为马达启动操控，不仅故障率高且成本也高；因此，发明人极力思索，若能先将人的施力转换成机械位移输出后，再以该机械位移作为开关的触动，则不仅比直接侦测人力准确，且结构亦得以大幅精简及强化。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种当使用者扳转手推轮进行轮椅行驶操作时，手推轮被施力扳转的过程中，会带动启动机构的驱动盘转动，并连动作动子自阶级滑槽的深端往浅端方向推抵，使触动盘伸出，进而触发开关作动，并启动马达转动，进行辅助动力的输出的动力辅助轮椅的马达启动结构。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下一种动力辅助轮椅的马达启动结构，主要于一轮椅两侧的车轮内各配置有一马达及一启动机构所构成；该轮椅，两侧各配置有一车轮，该车轮中心位设一轮毂，轮毂内容置一马达，令马达的转子与轮毂相固设，马达的定子与轮椅的车架固定连结；该启动机构，配置于轮椅的轮毂一侧，可作为轮椅的马达动力启动机构，其主要包括一壳盖，与轮毂一侧封闭盖设，壳盖中心位置开设有一轴孔，于不同的径向位置分别环设有复数个第一阶级槽孔及复数个第二阶级槽孔，于壳盖的外端面则凸出成型有复数个限位凸；复数个第一作动子，两端分别成形为宽轴及细轴；令第一作动子的细轴端套设一弹簧后埋设于壳盖的第一阶级槽孔内，使第一作动子得于第一阶级槽孔内进行弹性位移；复数个第二作动子，两端分别成形为宽轴及细轴；令第二作动子的细轴端套设一弹簧后埋设于壳盖的第二阶级槽孔内，使第二作动子得于第二阶级槽孔内进行弹性位移；一第一触动盘，配设于壳盖的内端面，并以端面与第一作动子的细轴端面结合；一第二触动盘，配设于壳盖的内端面，并以端面与第二作动子的细轴端面结合；一驱动盘，配设于壳盖外端面，以一侧轴管套设于壳盖的轴孔，可通过一限制片结合于轴管端部，限制驱动盘脱出壳盖；于驱动盘上开设有与限位凸对应位置及数量的限位孔，令限位凸位于限位孔内，使驱动盘得于壳盖一侧进行限位孔行程范围的转动作业；于驱动盘与壳盖靠合的端面，且与阶级槽孔的位置对应处，开设有复数个第一阶级滑槽及复数个第二阶级滑槽，第一、二阶级滑槽两端分别连续逐渐地成形为浅端与深端，但第一、二阶级滑槽的浅端与深端的开设方向为相反状态；复数个复位弹簧，配设于壳盖与驱动盘之间，而得以通过复位弹簧的弹力，令第一作动子的宽轴端部与第一阶级滑槽的深端保持常态抵合，而第二作动子的宽轴端部与第二阶级滑槽的深端保持常态抵合；一手推环，可通过结合端与驱动盘相固结；
一第一开关，可固设于马达定子而与第一触动盘对应，第一开关得为第一触动盘所触发而启、闭，进行前进行驶启动或关闭马达作业；一第二开关，可固设于马达定子而与第二触动盘对应，第二开关得为第二触动盘所触发而启、闭，进行后退行驶启动或关闭马达作业。
所述的动力辅助轮椅的马达启动结构，可置一轴承于驱动盘的轴管与壳盖的轴孔之间。
所述的动力辅助轮椅的马达启动结构，可于驱动盘外缘设有设置槽，于壳盖端面设有凸块，而可将复位弹簧可设置于设置槽内，且复位弹簧的端部与凸块抵合，使复位弹簧弹性配设于壳盖与驱动盘之间。
所述的动力辅助轮椅的马达启动结构，该开关可通过近接开关构成，俾当触动盘接近近接开关时，近接开关可进行开关的开或关作业。
一种动力辅助轮椅的马达启动结构，主要于一轮椅两侧的车轮内各配置有一马达及一启动机构所构成；该轮椅，两侧各配置有一车轮，该车轮中心位设一轮毂，轮毂内容置一马达，令马达的转子与轮毂相固设，马达的定子与轮椅的车架固定连结；该启动机构，配置于轮椅的轮毂一侧，可作为轮椅的马达动力启动机构，其主要包括一壳盖，与轮毂一侧封闭盖设，壳盖中心位置开设有一轴孔，于径向位置环设有复数个阶级槽孔，于壳盖的外端面则凸出成型有复数个限位凸；复数个作动子，两端分别成形为宽轴及细轴；令作动子的细轴端套设一弹簧后埋设于壳盖的阶级槽孔内，使作动子得于阶级槽孔内进行弹性位移；一触动盘，配设于壳盖的内端面，并以端面与作动子的细轴端面结合；一驱动盘，配设于壳盖外端面，以一侧轴管套设于壳盖的轴孔，可通过一限制片结合于轴管端部，限制驱动盘脱出壳盖；于驱动盘上开设有与限位凸对应位置及数量的限位孔，令限位凸位于限位孔内，使驱动盘得于壳盖一侧进行限位孔行程范围的转动作业；于驱动盘与壳盖靠合的端面，且与阶级槽孔对应处，开设有复数个阶级滑槽，该阶级滑槽两端分别连续逐渐地成形为浅端与深端；复数个复位弹簧，配设于壳盖与驱动盘之间，而得以通过复位弹簧的弹力，令作动子的宽轴端部与阶级滑槽的深端保持常态抵合；一手推环，可通过结合端与驱动盘相固结；一开关，可固设于马达定子而与触动盘对应，开关得为触动盘所触发而启、闭，进行前进行驶启动或关闭马达作业。
使用发明的有益效果在于本发明有别于传统直接对使用者的推力数值作强弱侦测的设计；而是将使用者人力通过机构设计，使其转换成机械位移后(指触动盘伸出位移)，再以该机械位移触动开关构件，藉以启动辅助动力的运作；本发明将人力转换成机械位移的结构设计相当精简且结构强度佳，不仅有利于产业界的生产组配、降低故障率、降低成本，由于结构精简作动确实，更可提高使用的可靠性及安全性。本发明不仅结构及构件组成均相当精简，且结构强度佳，构件作动确实故障率低，而能符合使用者的实际需求。
图1是本发明主要构件的立体分解图；图2是图1的局部放大立体图；图3是图1的驱动盘放大立体图；图4是图2的结合状态立体示意图；图5是本发明轮椅结构示意图；图6是本发明驱动盘未作动状态放大侧视示意图；图7是图6的前进行驶操作状态示意图；图8是图6的后退行驶操作状态示意图；图9是本发明驱动盘未作动状态放大剖视示意图；图10是图9的前进行使操作状态示意图；图11是图9的后退行驶操作状态示意图；图12是本发明第二实施例立体分解示意图；图13是图12的局部放大立体图；图14是本发明第二实施例驱动盘未作动状态放大侧视示意图；图15是图14前进行驶状态示意图；图16是本发明第二实施例驱动盘未作动状态放大剖视示意图；图17是图16前进行驶状态示意图；主要组件符号说明20轮椅21车轮22轮毂23马达231转子 232定子30壳盖31轴孔32第一阶级槽孔33第二阶级槽孔
34限位凸 35凸块40第一作动子 41宽轴42细轴 43螺孔44弹簧50第二作动子 51宽轴52细轴 53螺孔54弹簧60第一触动盘 61螺丝70第二触动盘 71螺丝80驱动盘 81轴管82限制片 83轴承84限位孔 85第一阶级滑槽851深端852浅端86第二阶级滑槽 861深端862浅端87设置槽90复位弹簧100手推环 101结合端200第一开关300第二开关410阶级槽孔420作动子430触动盘 440阶级滑槽441深端442浅端450开关460复位弹簧具体实施方式
关于本发明为达成上述目的，所采用的技术、手段及功效，下面例举一较佳可行实施例配合图式详细说明如后；首先，请配合参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图9所示，本发明实施例所提供的动力辅助轮椅的马达启动结构，其主要是于一轮椅两侧的车轮内各配置有一马达及一启动机构所构成；其中该轮椅20，两侧各配置有一车轮21，该车轮21于中心位置设有一轮毂22，该轮毂22内成型有容置空间供一马达23容置，该马达23可通过电池(图未示)供电运转；本发明的马达23可为外转子式马达23，令马达23的转子231与轮毂22相固设，而马达23的定子232则与轮椅20的车架201固定连结，俾使轮椅20得通过马达23驱动车轮21进行行驶作业；该启动机构，配置于轮椅20的轮毂22一侧，而可作为轮椅20的马达23动力启动机构，其主要包括一壳盖30、复数个第一作动子40、复数个第二作动子50、一第一触动盘60、一第二触动盘70、一驱动盘80、复数个复位弹簧90、一手推环100、一第一开关200及一第二开关300所构成，其中该壳盖30，与轮毂22的容置空间一侧封闭盖设，于壳盖30的中心位置开设有一轴孔31，而于不同的径向位置处分别环状设有复数个第一阶级槽孔32及复数个第二阶级槽孔33，于壳盖30的外端面则凸出成型有复数个限位凸34；另，于壳盖30端面可设有复数个凸块35；该第一作动子40，两端可分别成形为宽轴41及细轴42的阶级结构，并于细轴42的端面开设有螺孔43；第一作动子40的细轴42端套设一弹簧44后将其埋设于壳盖30的第一阶级槽孔32内，且令弹簧44一端与第一阶级槽孔32的壁缘抵合，使第一作动子40得于第一阶级槽孔32内进行弹性位移；该第二作动子50，两端可分别成形为宽轴51及细轴52的阶级结构，并于细轴52的端面开设有螺孔53；第二作动子50的细轴52端套设一弹簧54后将其埋设于壳盖30的第二阶级槽孔33内，且令弹簧54一端与第二阶级槽孔32的壁缘抵合，使第二作动子50得于第二阶级槽孔33内进行弹性位移；该第一触动盘60，配设位于壳盖30的内端面，并以其端面与第一作动子40的细轴42端面螺孔43，通过螺丝61锁固结合；该第二触动盘70，配设位于壳盖30的内端面，并以其端面与第二作动子50的细轴52端面螺孔53，通过螺丝71锁固结合；该驱动盘80，配设于壳盖30外端面，以其一侧的轴管81套设于壳盖30的轴孔31内，可通过一限制片82结合于轴管81端部，藉以限制驱动盘80脱出壳盖30，该限制片82可通过一C型扣结构达成，并可置一轴承83于轴管81与轴孔31之间，亦可通过一限制片82限制轴承83定位；于驱动盘80上开设有与限位凸34对应位置及数量的限位孔84，而可令限位凸34位于限位孔84内，使驱动盘80得于壳盖30一侧进行限位孔84行程范围的转动作业；于驱动盘80其与壳盖30相靠合的端面，且与第一、二阶级槽孔32 33的位置对应处，开设有复数个第一阶级滑槽85及复数个第二阶级滑槽86，第一、二阶级滑槽85 86其两端分别连续且逐渐地成形为浅端851 861与深端852 862，但第一、二阶级滑槽85 86两者的浅端851 861与深端852 862的开设方向为相反状态；另，于驱动盘80外缘可设有复数个设置槽87；
该复位弹簧90，配设于壳盖30与驱动盘80之间，复位弹簧90可设置于驱动盘80的设置槽87内，且复位弹簧90的端部与壳盖30的凸块35抵合；而得以通过复位弹簧90的弹力，令第一作动子40的宽轴41端部与第一阶级滑槽85的深端852保持常态抵合，而第二作动子50的宽轴51端部与第二阶级滑槽86的深端862保持常态抵合；该手推环100，其于中心位成型有结合端101，手推环100可通过结合端101与驱动盘80相固结，而得与驱动盘80相连动；该第一开关200，可固设于马达23定子232上，并可作为马达23运转的启动开关；令第一开关200一侧与第一触动盘60对应，且第一开关200得为第一触动盘60所触发而启、闭，进行前进行驶启动或关闭辅助动力马达23的作业；该第二开关300，可固设于马达23定子232上，并可作为马达23运转的启动开关；令第二开关300一侧与第二触动盘70对应，且第二开关300得为第二触动盘70所触发而启、闭，进行后退行驶启动或关闭辅助动力马达23的作业；以上所述即为本发明各构件及结构的组配关系位置，下面将其使用状态详细说明如下请复参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，通过本发明的结构设计，当使用者扳转手推环100往前(顺时针方向扳转)或往后(逆时针方向扳转)进行轮椅20的行驶操作时，手推环100会同时带动车轮21转动并藉由启动机构而令马达23输出辅助动力；兹将马达23被启动的过程说明如下首先，当使用者扳动手推环100进行前进行驶操作时(手推环顺时针方向扳转)，手推环100的结合端101是与驱动盘80相固结的，因此驱动盘80会被手推环100带动转动；驱动盘80的转动行程是被限位孔84与限位凸34所限制的，当限位凸34逐渐位移至限位孔84一端的过程同时，第一作动子40的宽轴41端恰可自第一阶级滑槽85的深端852位置而变化位于浅端851位置，当第一作动子40位于浅端851的作动区域时，第一作动子40会往细轴42方向位移，由于第一触动盘60与第一作动子40细轴42端相固结的，因此第一触动盘60会被第一作动子40向外推伸而出(如图7、图10所示)，第一触动盘60的伸出恰可触发第一开关200作动，进行马达23的辅助动力输出运转；此时，第二作动子50是位于第二阶级滑槽86的深端862范围内移动，因而第二触动盘70不会伸出，第二开关300亦不会作动；再者，当使用者扳动手推环100进行后退行驶操作时(操作手推环逆时针方向转动)；驱动盘80的转动行程是被限位孔84与限位凸34所限制的，当限位凸34逐渐位移至限位孔84一端的过程同时，第二作动子50的宽轴51端恰可自第二阶级滑槽86的深端862位置而变化位于浅端861位置，当第二作动子50位于浅端861的作动区域时，第二作动子50会往细轴52方向位移，由于第二触动盘70与第二作动子50细轴52端相固结的，因此第二触动盘70会被第二作动子50向外推伸而出(请参阅图8、图11所示)，第二触动盘70的伸出恰可触发第二开关300作动，而进行马达23辅助动力的输出运转；此时，第一作动子40是位于第一阶级滑槽85的深端851范围内移动，因而第一触动盘60不会伸出，第一开关200亦不会作动；经过以上说明可知，操作者施力扳转手推环，不仅得以人力驱动车轮行驶，且手推环转动的瞬间，得通过启动机构而同时令马达运转输出辅助动力；换言之，马达的辅助动力输出，仅会在操作者扳转手推环的同时进行；就轮椅使用者而言，不仅可保有手臂运动的复健的功能，而且操作上又不至过于费力，尤其是在轮椅上坡行驶时，通过本发明设计轮椅使用者，可轻易自行安全行驶上坡。
请参阅图12、图13、图14、图16所示，此为本发明另一实施例，是将前述原本能进行前进及后退行驶驱动的结构简化，而仅具有前进行驶的功能，结构上仅具有单一组阶级槽孔410、复数个作动子420、一触动盘430、复数个阶级滑槽440及一开关450，使其成为仅能进行前进辅助动力行驶的轮椅；当进行前进行驶操作时，作动子420可自阶级滑槽440的深端441相对变化至浅端442作动推移(如图15、图17所示)，并连动使触动盘430伸出触发开关450作动并进而使马达23输出辅助动力；值得注意的是，在此一实施例中，特别将复位弹簧460设计成两端分别直接勾设于壳盖30与驱动盘80的结构型态，其结合型态与第一实施例略有不同，但亦可达到将驱动盘80保持于起始定位的效果；本实施例中仅可进行前进辅助动力的轮椅结构设计，由于构件及结构均精简，而恰可适合作为成本较低的产品采用。
附带一提者是，本发明所使用的开关，主要是取其能进行电路关闭及开启功能者即可，本发明是通过触动盘作为开关触发者，触动盘会随着车轮行驶转动，因此可采用非接触型开关为佳，例如可采用近接开关(PROXIMITY SWITCH)作为本发明的开关，当触动盘接近近接开关时，近接开关即可进行开关的开、关作业。
经过以上说明可知，本发明有别于传统直接对使用者的推力数值作强弱侦测的设计；而是将使用者人力通过机构设计，使其转换成机械位移后(指触动盘伸出位移)，再以该机械位移触动开关构件，藉以启动辅助动力的运作；本发明将人力转换成机械位移的结构设计相当精简且结构强度佳，不仅有利于产业界的生产组配、降低故障率、降低成本，由于结构精简作动确实，更可提高使用的可靠性及安全性。
权利要求
1.一种动力辅助轮椅的马达启动结构，主要于一轮椅两侧的车轮内各配置有一马达及一启动机构所构成；其特征在于该轮椅，两侧各配置有一车轮，该车轮中心位设一轮毂，轮毂内容置一马达，令马达的转子与轮毂相固设，马达的定子与轮椅的车架固定连结；该启动机构，配置于轮椅的轮毂一侧，可作为轮椅的马达动力启动机构，其主要包括一壳盖，与轮毂一侧封闭盖设，壳盖中心位置开设有一轴孔，于不同的径向位置分别环设有复数个第一阶级槽孔及复数个第二阶级槽孔，于壳盖的外端面则凸出成型有复数个限位凸；复数个第一作动子，两端分别成形为宽轴及细轴；令第一作动子的细轴端套设一弹簧后埋设于壳盖的第一阶级槽孔内，使第一作动子得于第一阶级槽孔内进行弹性位移；复数个第二作动子，两端分别成形为宽轴及细轴；令第二作动子的细轴端套设一弹簧后埋设于壳盖的第二阶级槽孔内，使第二作动子得于第二阶级槽孔内进行弹性位移；一第一触动盘，配设于壳盖的内端面，并以端面与第一作动子的细轴端面结合；一第二触动盘，配设于壳盖的内端面，并以端面与第二作动子的细轴端面结合；一驱动盘，配设于壳盖外端面，以一侧轴管套设于壳盖的轴孔，可通过一限制片结合于轴管端部，限制驱动盘脱出壳盖；于驱动盘上开设有与限位凸对应位置及数量的限位孔，令限位凸位于限位孔内，使驱动盘得于壳盖一侧进行限位孔行程范围的转动作业；于驱动盘与壳盖靠合的端面，且与阶级槽孔的位置对应处，开设有复数个第一阶级滑槽及复数个第二阶级滑槽，第一、二阶级滑槽两端分别连续逐渐地成形为浅端与深端，但第一、二阶级滑槽的浅端与深端的开设方向为相反状态；复数个复位弹簧，配设于壳盖与驱动盘之间，而得以通过复位弹簧的弹力，令第一作动子的宽轴端部与第一阶级滑槽的深端保持常态抵合，而第二作动子的宽轴端部与第二阶级滑槽的深端保持常态抵合；一手推环，可通过结合端与驱动盘相固结；一第一开关，可固设于马达定子而与第一触动盘对应，第一开关得为第一触动盘所触发而启、闭，进行前进行驶启动或关闭马达作业；一第二开关，可固设于马达定子而与第二触动盘对应，第二开关得为第二触动盘所触发而启、闭，进行后退行驶启动或关闭马达作业。
2.根据权利要求1所述的动力辅助轮椅的马达启动结构，其特征在于可置一轴承于驱动盘的轴管与壳盖的轴孔之间。
3.根据权利要求1所述的动力辅助轮椅的马达启动结构，其特征在于可于驱动盘外缘设有设置槽，于壳盖端面设有凸块，而可将复位弹簧可设置于设置槽内，且复位弹簧的端部与凸块抵合，使复位弹簧弹性配设于壳盖与驱动盘之间。
4.根据权利要求1所述的动力辅助轮椅的马达启动结构，其特征在于该开关可通过近接开关构成，当触动盘接近近接开关时，近接开关可进行开关的开或关作业。
5.一种动力辅助轮椅的马达启动结构，主要于一轮椅两侧的车轮内各配置有一马达及一启动机构所构成；其特征在于该轮椅，两侧各配置有一车轮，该车轮中心位设一轮毂，轮毂内容置一马达，令马达的转子与轮毂相固设，马达的定子与轮椅的车架固定连结；该启动机构，配置于轮椅的轮毂一侧，可作为轮椅的马达动力启动机构，其主要包括一壳盖，与轮毂一侧封闭盖设，壳盖中心位置开设有一轴孔，于径向位置环设有复数个阶级槽孔，于壳盖的外端面则凸出成型有复数个限位凸；复数个作动子，两端分别成形为宽轴及细轴；令作动子的细轴端套设一弹簧后埋设于壳盖的阶级槽孔内，使作动子得于阶级槽孔内进行弹性位移；一触动盘，配设于壳盖的内端面，并以端面与作动子的细轴端面结合；一驱动盘，配设于壳盖外端面，以一侧轴管套设于壳盖的轴孔，可通过一限制片结合于轴管端部，限制驱动盘脱出壳盖；于驱动盘上开设有与限位凸对应位置及数量的限位孔，令限位凸位于限位孔内，使驱动盘得于壳盖一侧进行限位孔行程范围的转动作业；于驱动盘与壳盖靠合的端面，且与阶级槽孔对应处，开设有复数个阶级滑槽，该阶级滑槽两端分别连续逐渐地成形为浅端与深端；复数个复位弹簧，配设于壳盖与驱动盘之间，而得以通过复位弹簧的弹力，令作动子的宽轴端部与阶级滑槽的深端保持常态抵合；一手推环，可通过结合端与驱动盘相固结；一开关，可固设于马达定子而与触动盘对应，开关得为触动盘所触发而启、闭，进行前进行驶启动或关闭马达作业。
全文摘要
一种动力辅助轮椅的动力启动结构，主要于轮椅两侧的车轮内各配置有一马达及一启动机构所构成；当使用者扳转手推轮进行轮椅的前进或后退操作时，手推轮被施力扳转的过程中，会带动启动机构的驱动盘转动，而令作动子自阶级滑槽的深端往浅端方向推抵，当作动子位于浅端区域时，触动盘会被作动子向外推伸出，此时触动盘的伸出恰可触发开关作动，启动马达转动，进行轮椅的辅助动力输出；值得注意的是，本发明结构及构件组成均相当精简，且结构强度佳，作动确实而可降低故障率及制设成本。
文档编号A61G5/00GK1919163SQ20051009099
公开日2007年2月28日 申请日期2005年8月24日 优先权日2005年8月24日
发明者伍必翔 申请人:必翔实业股份有限公司