旋转定位机构与载具的制作方法

本发明涉及一种旋转定位机构与载具，尤其涉及一种旋转定位机构与应用此旋转定位机构的载具。

背景技术：

根据复健与医疗照护的市场需求，为辅助不便于行走或术后(病后)复健等人士行动，现已有相应的载具被提出，例如轮椅或助行器。常见的轮椅主要是供使用者乘坐于其上，并通过电动或手动等方式驱动其行进。常见的助行器主要是供使用者以双手握持于其把手，以令使用者于行走过程中获得支撑并推动助行器行进，进而减少行走时的负担。

目前已有整合轮椅的乘坐功能与助行器的助行功能的载具被提出，使用者可视个人需求进行切换。进一步而言，在切换载具的运行功能(即乘坐功能与助行功能)的过程中，载具的状态会随之变化，例如使载具的支架相对于载具的主体旋转，待支架旋转至定位后再加以锁定。然而，支架与主体之间的锁定一般是由手动的方式完成，且可能衍生出可靠度不足的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种旋转定位机构与应用此旋转定位机构的载具，具有良好的可靠度。

本发明的旋转定位机构包括载座、转轴、转盘、至少两个第一开关以及定位组件。转轴枢设于载座。转盘连接转轴，且配置用以随转轴相对于载座旋转。转盘具有至少两个第一定位部。前述两个第一开关分别设置于前述两个第一定位部。定位组件设置于载座。定位组件包括定位件，配置用以与任一个第一定位部产生结构干涉或解除结构干涉。在定位件与任一个第一定位部产生结构干涉后，定位件抵接对应的第一开关，且转盘与转轴的旋转自由度被限制。

在本发明的一实施例中，上述的载座包括至少一侧壁部，且侧壁部具有并列设置的组装孔与开槽。定位组件与转盘分别设置于侧壁部的相对两侧。转盘具有自组装孔穿出侧壁部的安装端部，用以连接转盘。定位件具有第二定位部，用以自开槽穿出侧壁部。第二定位部配置用以与任一个第一定位部产生结构干涉或解除结构干涉。

在本发明的一实施例中，上述的旋转定位机构还包括第二开关，设置于开槽内。当第二定位部移动远离其中一个第一定位部而解除结构干涉时，第二定位部与设置于其中一个第一定位部的第一开关分离并触动第二开关，以启动转轴带动转盘相对于载座旋转。当转盘相对于载座旋转而使另一个第一定位部对位于第二定位部时，第二定位部移动靠近另一个第一定位部而产生结构干涉，且第二定位部与第二开关分离并触动设置于另一个第一定位部的第一开关，以停止转轴带动转盘相对于载座旋转。

在本发明的一实施例中，上述的定位组件还包括载架与驱动器，其中载架固定于侧壁部，且驱动器固定于载架。定位件枢接载架，且驱动器配置用以驱动定位件相对于载架旋转，以使第二定位部在开槽内移动而与任一个第一定位部产生结构干涉或解除结构干涉。

在本发明的一实施例中，上述的定位组件还包括弹性件，且弹性件的相对两端部分别连接载架与定位件，在第二定位部移动远离其中一个第一定位部而解除结构干涉的过程中，定位件受驱动器的驱动而相对于载架旋转，以使第二定位部移动远离其中一个第一定位部，并使弹性件产生弹性变形。在转盘相对于载座旋转而使另一个第一定位部对位于第二定位部后，弹性件的弹性回复力驱使定位件相对于载架旋转，以使第二定位部移动靠近另一个第一定位部并产生结构干涉。

在本发明的一实施例中，上述的定位组件还包括驱动件，耦接驱动器。驱动件配置用以受驱动器的驱动而推动定位件相对于载架旋转或与定位件分离。

在本发明的一实施例中，上述的旋转定机构还包括侧开关，设置于侧壁部。转盘具有面向侧壁部且对应于侧开关设置的至少一触动部。在转盘相对于载座旋转而使任一个第一定位部对位于第二定位部的过程中，触动部触动侧开关，以启动马达带动驱动件相对于载架旋转而与定位件分离。

在本发明的一实施例中，上述的驱动器为电磁阀，且定位组件还包括驱动件。驱动件耦接电磁阀，且驱动件连接定位件。驱动件配置用以受电磁阀的驱动而往复移动，进而带动定位件相对于载架旋转。

在本发明的一实施例中，上述的驱动器为马达。

在本发明的一实施例中，上述的定位组件还包括驱动器，且定位件耦接驱动器。驱动器配置用以驱动定位件相对于侧壁部往复移动，以使第二定位部自开槽穿出侧壁部而与任一个第一定位部产生结构干涉，或使第二定位部移回开槽内而与任一个第一定位部解除结构干涉。

在本发明的一实施例中，上述的驱动器为电磁阀。

在本发明的一实施例中，上述的驱动器为马达。定位组件还包括载架、第一导引件以及第二导引件，且第一导引件与第二导引件位于载架与侧壁部之间。马达固定于载架。第一导引件耦接马达，且穿设于定位件。第二导引件固定于载架，且穿设于定位件，第一导引件配置用以受马达的驱动而旋转并带动定位件受第二导引件的导引而往复移动。

本发明的载具包括从动件以及旋转定位机构，其中旋转定位机构包括载座、转轴、转盘、至少两个开关以及定位组件。转轴枢设于载座。转盘连接转轴，且配置用以随转轴相对于载座旋转。转盘具有至少两个定位部。从动件连接转盘，且配置用以随转盘与转轴相对于载座旋转。前述两个开关分别设置于前述两个定位部。定位组件设置于载座。定位组件包括定位件，配置用以与任一个定位部产生结构干涉或解除结构干涉。在定位件与任一个定位部产生结构干涉后，定位件抵接对应的开关，且转盘与转轴的旋转自由度被限制。

基于上述，本发明的旋转定位机构中的转盘可随转轴相对于载座自动旋转，并且，在转盘旋转至定位后，基于触发机制的设定，转轴停止旋转。同时，定位组件的定位件与转盘产生结构干涉，而使转盘的状态被锁定。在转盘的状态被锁定后，即便转盘受到外力作用，转盘也不会轻易地相对于载座旋转。因此，本发明的旋转定位机构与应用此旋转定位机构的载具皆具有良好的可靠度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1a与图1b分别是本发明第一实施例的载具于两个不同视角的结构示意图，且载具处于第一状态。

图2a与图2b分别是本发明第一实施例的载具于两个不同视角的结构示意图，且载具处于第二状态。

图3a与图3b分别是本发明第一实施例的载具于两个不同视角的结构示意图，且载具处于第三状态。

图4a与图4b分别是本发明第一实施例的载具于两个不同视角的结构示意图，且载具处于第四状态。

图5a与图5b分别是本发明第二实施例的定位组件处于两个作动状态下的结构示意图。

图6a与图6b分别是本发明第三实施例的定位组件处于两个作动状态下的结构示意图。

图7a与图7b分别是本发明第四实施例的定位组件处于两个作动状态下的结构示意图。

图8a与图8b分别是本发明第五实施例的定位组件处于两个作动状态下的结构示意图。

图9a与图9b分别是本发明第六实施例的定位组件处于两个作动状态下的结构示意图。

附图标记如下：

10：载具

11：从动件

100：旋转定位机构

110：载座

111：第一侧壁部

111a：第一组装孔

111b：开槽

112：第二侧壁部

112a：第二组装孔

120：转轴

121：安装端

122：驱动端

130：转盘

131：第一定位部

132：触动部

140：第一开关

141：第二开关

142：侧开关

150、150a～150e：定位组件

151、151b、151d：定位件

151a、151c、151e：第二定位部

152、152a：载架

153、160：驱动器

153a：马达

154：弹性件

155、155a：驱动件

156、156a：电磁阀

158：第一导引件

159：第二导引件

161：控制器

d、d1：移动方向

r、r1：旋转方向

具体实施方式

图1a与图1b分别是本发明第一实施例的载具于两个不同视角的结构示意图，且载具处于第一状态。请参考图1a与图1b，在本实施例中，载具10包括从动件11与旋转定位机构100，基于旋转定位机构100所提供旋转定位机制，从动件11可随之旋转或被锁定。举例来说，载具10可以是轮椅、助行器、无人车或自动化设置的一部分，但不限于此。需说明的是，从动件11示意地示出于图1a，其他附图则省略示出。

旋转定位机构100包括载座110、转轴120、转盘130、至少两个第一开关140以及定位组件150，其中载座110包括彼此相对的第一侧壁部111与第二侧壁部112，转轴120贯穿第一侧壁部111与第二侧壁部112，且枢设于第一侧壁部111与第二侧壁部112。也就是说，转轴120可相对于载座110旋转。进一步而言，第一侧壁部111具有并列设置的第一组装孔111a与开槽111b，且第二侧壁部112具有对位于第一组装孔111a的第二组装孔112a。转轴120的安装端121自第一组装孔111a穿出第一侧壁部111，其中转盘130安装固定于安装端121，且第二侧壁部112与转盘130分别位于第一侧壁部111的相对两侧。另一方面，转轴120的驱动端122自第二组装孔112a穿出第二侧壁部112，并耦接驱动器160。驱动器160可以是马达，用以驱动转轴120相对于载座110旋转。因此，转盘130与连接转盘130的从动件11能够随转轴120相对于载座110旋转。

转盘130具有沿着周向设置的至少两个第一定位部131，在本实施例中，第一开关140的数量与第一定位部131的数量相等，且附图中示意地绘示出三个第一开关140与三个第一定位部131，但本发明对于第一开关140的数量与第一定位部131的数量不作限制。另一方面，第一定位部131可以是定位凹槽，自转盘130的外周面朝向转盘130的中心内凹，且每一个定位凹槽(即第一定位部131)内设置有一个第一开关140。

定位组件150设置于第一侧壁部111，其中定位组件150位于第一侧壁部111与第二侧壁部112之间，且定位组件150与转盘130分别位于第一侧壁部111的相对两侧。定位组件150包括定位件151，其中定位件151对应于开槽111b设置，且能够在开槽111b往复移动。定位件151的局部(即第二定位部151a)可自开槽111b穿出第一侧壁部111，在图1a所示的第一状态下，定位件151的第二定位部151a嵌入其中一个定位凹槽(即第一定位部131)而形成结构干涉，此时的转盘130与转轴120受到定位件151的限制而无法相对于载座110旋转。同时，嵌入定位凹槽(即第一定位部131)的第二定位部151a抵接对应的第一开关140，被触动的第一开关140会发送第一信号至控制器161，其中控制器161与驱动器160电性耦接，且接收到第一信号的控制器161会控制驱动器160停止运转，避免对嵌入定位凹槽(即第一定位部131)的第二定位部151a造成破坏。

在本实施例中，定位组件150还包括载架152、驱动器153、弹性件154以及驱动件155，其中载架152固定于第一侧壁部111，且驱动器153固定于载架152。驱动器153可以是马达，其中驱动件155耦接驱动器153，且驱动件155配置用以受驱动器153的驱动而相对于载架152旋转。另一方面，弹性件154的相对两端部分别连接载架152与定位件151，其中弹性件154可以是拉伸弹簧，且图1b所示的弹性件154处于未拉伸变形的状态，用以防止嵌入定位凹槽(即第一定位部131)的第二定位部151a自定位凹槽(即第一定位部131)移出。

特别说明的是，图1b所示的驱动件155与定位件151相接触，其中驱动件155与定位件151的接触点至定位件151的枢转中心(即定位件151与载架152的枢接点)的距离大于驱动件155与定位件151的接触点至驱动件155的枢转中心(即驱动件155与驱动器153的耦接点)的距离，基于前述力臂设计，驱动器153可通过较小的输出扭力带动驱动件155相对于载架152旋转，并克服弹性件154施加于定位件151的作用力以推动定位件151相对于载架152旋转。

图2a与图2b分别是本发明第一实施例的载具于两个不同视角的结构示意图，且载具处于第二状态。请参考图2a与图2b，在驱动器153带动驱动件155沿着旋转方向r相对于载架152旋转，且驱动件155推动定位件151沿着旋转方向r相对于载架152旋转的过程中，定位件151的第二定位部151a移动远离定位凹槽(即第一定位部131)。进一步而言，在定位件151的第二定位部151a自定位凹槽(即第一定位部131)移出后，第二定位部151a与定位凹槽(即第一定位部131之间的结构干涉随之解除。

在本实施例中，旋转定位机构100还包括第二开关141，其中第二开关141设置于开槽111b内，且例如是安装在开槽111b中相对远离转轴120的内壁面。在定位件151的第二定位部151a自定位凹槽(即第一定位部131)移出后，第二定位部151a朝向开槽111b中相对远离转轴120的内壁面移动，并抵接第二开关141。被触动的第二开关141会发送第二信号至控制器161，其中控制器161与驱动器153电性耦接，且接收到第二信号的控制器161控制驱动器153停止运转，避免对相抵接的第二开关141与第二定位部151a造成破坏。另一方面，旋转后的定位件151造成弹性件154产生拉伸变形，且为弹性变形。在驱动器153停止运转后，驱动件155锁定于图2b所示的状态，因定位件151垂直抵靠于驱动件155，且定位件151施加于驱动件155的作用力通过驱动件155的旋转轴心，使得定位件151与弹性件154能够维持于图2b所示的状态，也就是说，处于此状态下的弹性件154无法弹性回复而驱动定位件151沿着旋转方向r1的反向相对于载座110旋转。

图3a与图3b分别是本发明第一实施例的载具于两个不同视角的结构示意图，且载具处于第三状态。请参考图3a与图3b，

在控制器161接收到第二信号但未接收到第一信号的情况下，控制器161启动驱动器160运转，以驱动转轴120旋转，并且，转轴120带动转盘130沿着旋转方向r1相对于载座110旋转。在本实施例中，旋转定位机构100还包括侧开关142，设置于第一侧壁部111，且转盘130具有面向侧壁部111且对应于侧开关142设置的至少一触动部132。在本实施例中，侧开关142可以是开关钮，其他实施例可采用可变电阻，本发明对此不作限制。

在转盘130沿着旋转方向r1相对于载座110旋转的过程中，触动部132会移动通过侧开关142，并触动侧开关142，如图2b与图3b所示。受触动后的侧开关142发送第三信号至控制器161，接收到第三信号的控制器161启动驱动器153运转，以带动驱动件155沿着旋转方向r或其反向相对于载架152旋转而与定位件151分离开来。在移除驱动件155的支撑后，定位件151受弹性件154的弹性回复力的驱动而沿着旋转方向r的反向相对于载架152旋转，并抵靠于转盘130的外周面，如图3a所示。此时，第二定位部151a与第二开关141分离开来，第二开关141停止发送第二信号至控制器161，未接收到第二信号的控制器161控制驱动器153停止运转。

图4a与图4b分别是本发明第一实施例的载具于两个不同视角的结构示意图，且载具处于第四状态。请参考图4a与图4b，持续使转盘130沿着旋转方向r1相对于载座110旋转，直到第二定位部151a对位于下一个定位凹槽(即第一定位部131)，在第二定位部151a对位于下一个定位凹槽(即第一定位部131)后，定位件151受弹性件154的弹性回复力的驱动而沿着旋转方向r(参见图3b)的反向相对于载架152旋转，使得第二定位部151a移入下一个定位凹槽(即第一定位部131)而产生结构干涉。同时，第二定位部151a抵接对应的第一开关140，被触动的第一开关140会发送第一信号至控制器161，且接收到第一信号的控制器161会控制驱动器160停止运转，避免对嵌入定位凹槽(即第一定位部131)的第二定位部151a造成破坏。

在本实施例中，定位件151为实心结构，在其他实施例中，定位件可设有开孔或其他结构弱点，由此，当定位件的第二定位部嵌入转盘的定位凹槽(即第一定位部)时，若有外力强行破坏转盘的锁定状态，则受外力作用的定位件可先行被破坏，以避免造成转盘或其他构件损坏。

以下将列举其他实施例的以作为说明。在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件附图标记与部分内容，其中采用相同的附图标记来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。

图5a与图5b分别是本发明第二实施例的定位组件处于两个作动状态下的结构示意图。请参考图5a与图5b，本实施例的定位组件150a适用于第一实施例的旋转定位机构100，且定位组件150a与第一实施例的定位组件150的主要差异在于：定位组件150a的定位件151直接耦接驱动器153，并且，定位件151可受驱动器153的驱动沿着旋转方向r相对于载架152旋转。另一方面，弹性件154的弹性回复力可克服驱动器153的自锁力，以驱动定位件151沿着旋转方向r的反向相对于载架152旋转。

图6a与图6b分别是本发明第三实施例的定位组件处于两个作动状态下的结构示意图。请参考图6a与图6b，本实施例的定位组件150b适用于第一实施例的旋转定位机构100，且定位组件150b与第一实施例的定位组件150的主要差异在于：定位组件150b的定位件151直接耦接驱动器153，并且，定位件151可受驱动器153的驱动沿着旋转方向r或其反向相对于载架152旋转。

图7a与图7b分别是本发明第四实施例的定位组件处于两个作动状态下的结构示意图。请参考图7a与图7b，本实施例的定位组件150c适用于第一实施例的旋转定位机构100，且定位组件150c与第一实施例的定位组件150的主要差异在于：定位组件150c的驱动器为电磁阀156，且驱动件155a耦接电磁阀156。驱动件155a连接定位件151，配置用以受电磁阀156的驱动而沿着移动方向d往复移动，进而带动定位件151沿着旋转方向r或其反向相对于载架152旋转。

图8a与图8b分别是本发明第五实施例的定位组件处于两个作动状态下的结构示意图。为求便于说明，示意地绘示出载座110的第一侧壁部111、转盘130以及设置于第一定位部131的第一开关140。请参考图8a与图8b，本实施例的定位组件150d适用于第一实施例的旋转定位机构100，且定位组件150d与第一实施例的定位组件150的主要差异在于：定位组件150d的驱动器为电磁阀156a，其中电磁阀156a固定于第一侧壁部111，且对应于开槽111b设置。定位件151b耦接电磁阀156a，其中定位件151b对应于开槽111b设置，且电磁阀156a配置用以驱动定位件151b沿着移动方向d1相对于第一侧壁部111往复移动，以使定位件151b的第二定位部151c自开槽111b穿出第一侧壁部111而与转盘130的第一定位部131(即定位凹槽)产生结构干涉，或使定位件151b的第二定位部151c移回开槽111b内而解除结构干涉。

在定位件151b的第二定位部151c与转盘130的第一定位部131(即定位凹槽)产生结构干涉后，定位件151b的第二定位部151c抵接并触动第一开关140。反之，在定位件151b的第二定位部151c移回开槽111b内而与转盘130的第一定位部131(即定位凹槽)解除结构干涉后，定位件151b的第二定位部151c与第一开关140分离开来。

图9a与图9b分别是本发明第六实施例的定位组件处于两个作动状态下的结构示意图。为求便于说明，示意地绘示出载架152a的第一侧壁部111、转盘130以及设置于第一定位部131的第一开关140。请参考图9a与图9b，本实施例的定位组件150e适用于第一实施例的旋转定位机构100，且定位组件150e与第一实施例的定位组件150的主要差异在于：定位组件150e的驱动器为马达153a，且定位组件150e还包括第一导引件158以及第二导引件159。马达153a固定于载架152a，且第一导引件158与第二导引件159位于载架152a与第一侧壁部111之间。

第一导引件158可为螺杆，其中马达153a的输出轴穿过载架152a并耦接第一导引件158，且第一导引件158穿设于定位件151d。第二导引件159可为成对设置的滑杆，其中第二导引件159固定于载架152a与第一侧壁部111，且穿设于定位件151d。定位件151d对应于开槽111b设置，且定位件151d的通孔(即第一导引件158穿过的通孔)内具有与螺杆上的外螺纹相配合的内螺纹。因此，在第一导引件158受马达153a驱动后，第一导引件158产生旋转并带动定位件151d受第二导引件159的导引而沿着移动方向d1相对于第一侧壁部111往复移动，使得定位件151d的第二定位部151e自开槽111b穿出第一侧壁部111而与转盘130的第一定位部131(即定位凹槽)产生结构干涉，或使定位件151d的第二定位部151e移回开槽111b内而解除结构干涉。

在定位件151d的第二定位部151e与转盘130的第一定位部131(即定位凹槽)产生结构干涉后，定位件151d的第二定位部151e抵接并触动第一开关140。反之，在定位件151d的第二定位部151e移回开槽111b内而与转盘130的第一定位部131(即定位凹槽)解除结构干涉后，定位件151d的第二定位部151e与第一开关140分离开来。

综上所述，本发明的旋转定位机构中的转盘可随转轴相对于载座自动旋转，进一步而言，在使转盘随转轴相对于载座旋转前，需先解除定位件与转盘的其中一定位部的结构干涉，同时，通过定位件启动第一触发机制，使转盘随转轴相对于载座旋转。由此，避免强行旋转转盘而对处于结构干涉状态下的定位件与转盘造成破坏。在转盘的下一定位部旋转定位并对位于定位件后，使定位件与转盘的下一定位部自动产生结构干涉，同时，解除第一触发机制并通过定位件启动第二触发机制，停止旋转转轴与转盘。由此，避免对处于结构干涉状态下的定位件与转盘造成破坏。在转盘的状态被锁定后，即便转盘受到外力作用，转盘也不会轻易地相对于载座旋转。因此，本发明的旋转定位机构与应用此旋转定位机构的载具皆具有良好的可靠度。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定为准。