CN102119891B - 轮椅的辅助驱动结构 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种轮椅的辅助驱动结构，其包含一有线讯号传输结构、一传感器、一控制电路与一驱动单元。有线讯号传输结构设置于一轮毂，且轮毂设置于轮椅的一转动轮，传感器设置于转动轮，并产生一感测讯号而传输至有线讯号传输结构，控制电路耦接有线讯号传输结构并接收感测讯号以产生一控制讯号，驱动单元耦接控制电路并接收控制讯号，以依据控制讯号驱动轮毂转动而转动转动轮，如此，本发明可达到结构简单的目的，并且利用有线传输方式传输讯号，因不易受外界环境干扰，得以确实传输感测讯号至控制电路进而精确控制驱动单元转动该转动轮，且使用有线传输方式可降低成本。

Description

轮椅的辅助驱动结构

技术领域

本发明是有关于一种辅助驱动结构，尤指一种轮椅的辅助驱动结构。

背景技术

由于医疗技术的进步，使人类的平均寿命增加许多。但人类随着年龄的增长，身体各器官的功能亦随的老化，此乃不争的事实，而当人体发生较为严重的疾病，或是年老力衰时，有可能必须长时间卧病在病床上，但长时间躺卧在病床上，对病患而言绝对不是非常良好的休养方式，因为长时间卧床有时会使身体机能退化，甚至发生褥疮，且对于心肺功能、大肠蠕动或者泌尿系统都有一定影响，所以为了考虑病患的行动不方便及符合人性化的需求，老年人或其它不良于行动者往往都需要利用轮椅来代步。轮椅是老年人或是肢体障碍者等行动不便族群主要的代步工具，利用轮椅可使这些行动不便的族群在行的方面，达到独立自主的推移需求。因此，轮椅的便利性、安全性是非常重要的。现今轮椅大都是能够便利于乘坐者活动，且具备有控制器以便于乘坐者控制。

轮椅型态非常多种，但从动力施予的来源进行区分，大致上仅可分为手动轮椅与电动轮椅两种。手动轮椅的动力来源是使用者的双手推动手动轮椅的扶手圈，驱使轮胎转动来达成轮椅的移动。电动轮椅则是利用电动马达来提供轮椅行进时所需要的动力，使用者只需利用操控装置来控制马达便能够掌握轮椅的行进方向与行驶速度，因此，电动轮椅提供使用者较为舒适的推移辅助工具，但却失去了手动轮椅原先所具有运动筋骨的优点。

基于上述原因，现今发展出一种辅助使用者推动手动轮椅的辅助装置，让使用者不再吃力地推动手动轮椅。此种型态的轮椅主要利用一力量感应器(force sensor)感应使用者推动轮椅的力量，而产生一感应讯号，并利用无线传输方式传输感应讯号至控制电路，控制电路再依据感应讯号而驱动马达，以转动轮椅的轮胎而辅助使用者推动轮椅。现有的电力辅助装置虽然可以辅助使用者推动轮椅，但是此种电力辅助装置是利用无线传输方式传输讯号，所以于传输讯号的过程中容易受到外界环境干扰，而无法确实传输讯号到控制电路，因此导致在使用者推动轮椅时，无法正确回馈感应讯号至控制电路以驱动马达，而辅助使用者推动轮椅。此外，现有具辅助装置的轮椅的结构过于复杂，加上使用无线传输装置所以成本较为昂贵。

为了改善上述问题，本发明是提供一种轮椅的辅助驱动结构，其用于辅助使用者推动轮椅，让使用者不需要耗费太多的力气即可推动轮椅，且本发明所提供的辅助驱动装置的结构简单，并利用有线传输方式传输讯号，如此不但成本低廉，而且于传输讯号的过程中亦不容易受外界环境干扰，以于使用者推动轮椅时确实回馈感应讯号，而转动轮椅的转动轮，以辅助使用者推动轮椅。

发明内容

本发明的目的之一，是在于提供一种轮椅的辅助驱动结构，驱动装置利用有线传输方式传输讯号，如此于传输讯号的过程不会受到外界环境的干扰，可确实传输讯号至控制电路，以精确控制轮椅的转动轮转动，而辅助使用者推动轮椅。

本发明的目的之二，是在于提供一种轮椅的辅助驱动结构，其运用有线传输方式传输讯号，不仅结构简单，且可降低生产成本。

为了达到上述的目的，本发明提供一种轮椅的辅助驱动结构，其包含有：

一有线讯号传输结构，设置于一轮毂，该轮毂设置于该轮椅的一转动轮；

一传感器，设置于该转动轮，并产生至少一感测讯号而传输至该有线讯号传输结构；

一控制电路，连接该有线讯号传输结构并接收该感测讯号，以产生一控制讯号；以及

一驱动单元，耦接该控制电路并接收该控制讯号，以依据该控制讯号驱动该轮毂转动，而转动该转动轮。

本发明中，其中该有线讯号传输结构更包含：

复数上固定盘，设置于该轮毂；

复数下固定盘，设置于一下壳体，该下壳体匹配于该轮毂；

至少一上绝缘件，设置于该些上固定盘之间，以隔离该些上固定盘；

至少一下绝缘件，设置于该些下固定盘之间，以隔离该些下固定盘；以及

复数滚动件，设置于该些上固定盘与该些下固定盘之间。

本发明中，其中该些滚动件为复数滚珠或复数滚柱。

本发明中，其中该些上固定盘、该些下固定盘与该些滚动件的材质为导电材质。

本发明中，其更包含：

复数第一传输线，分别连接于该传感器与该些上固定盘，以传输该传感器的该感测讯号至该些上固定盘，并经由该些滚动件传输该感测讯号至该些下固定盘；以及

复数第二传输线，连接于该些下固定盘与该控制电路，传输该感测讯号至该控制电路。

本发明中，其中该传感器为一位移传感器。

本发明中，其更包含：

一套筒，设于该轮毂，该驱动单元穿于该套筒，以驱动该轮毂转动，而转动该转动轮。

本发明中，其中该驱动单元具有一传动轴，该传动轴穿于该套筒，以驱动该轮毂转动，而转动该转动轮。

本发明中，其中该驱动单元为一马达。

本发明中，其更包含：

复数第一传输线，连接于该传感器与该有线讯号传输结构，以传输该传感器的该感测讯号至该有线讯号传输结构；以及

复数第二传输线，连接于该有线讯号传输结构与该控制电路，传输该感测讯号至该控制电路。

本发明中，其更包含：

一电池，耦接该控制电路，并传输一电源至该控制电路。

本发明中，其中该电池为一充电电池。

本发明中，其更包含：

一固定件，设置一盒体并固定于该轮椅的一支架，该驱动单元与该控制电路设于该盒体。

本发明具有的有益效果，本发明通过由有线传输方式传输讯号，可避免传输讯号至控制电路的过程受到外界环境的干扰，而可确实传输讯号至控制电路，以精确控制轮椅的转动轮转动，而辅助使用者推动轮椅。此外，本发明的辅助驱动装置的结构简单且使用有线传输方式传输讯号，所以可达到降低成本的目的。

附图说明

图1A是本发明的轮椅的辅助驱动结构的一较佳实施例的结构示意图；

图1B是本发明的轮椅的辅助驱动结构的一较佳实施例的分解示意图；

图2A是本发明的辅助驱动装置的驱动单元与有线讯号传输结构的一较佳实施例的结构示意图；

图2B是本发明的有线讯号传输结构的下固定盘与下壳体的一较佳实施例的结构示意图；以及

图3是本发明的有线讯号传输结构的上固定盘与轮毂的一较佳实施例的结构示意图。

【图号简单说明】

1    轮椅          2    支架

3    转动轮        5    轮毂

51   套筒          7    下壳体

71   穿孔          10   有线讯号传输结构

12   下固定盘      14   滚动件

13   第二传输线    15   下绝缘件

16   上固定盘      17   上绝缘件

20   传感器        23   第一传输线

30    控制电路      40    驱动单元

45    传动轴        50    盒体

60    电池          70    固定件

75    凹槽

具体实施方式

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：

首先，请参阅图1A与图1B，是本发明的轮椅的辅助驱动结构的一较佳实施例的结构示意图与分解示意图。如图所示，本发明轮椅的辅助驱动结构包含一有线讯号传输结构10、一传感器20、一控制电路30与一驱动单元40(参阅图2A)。有线讯号传输结构10设置于轮椅1的一轮毂5，轮毂5设置于轮椅1的一转动轮3，一下壳体7(参阅图2A)匹配于轮毂5(参阅图3)。传感器20设置于转动轮3，其用于感测使用者推动转动轮3的状态，例如转动轮3的位移量或者使用者的推动力量，并产生一感测讯号且经由复数第一传输线23而将感测讯号传输至有线讯号传输结构10，该些第一传输线23耦接于传感器20与有线讯号传输结构10。传感器20可为位移传感器或者力量传感器，但并不局限本发明的传感器20仅为此两种类型，其可为其它类型的传感器。

控制电路30与驱动单元40是设置于一盒体50，控制电路30电性耦接有线讯号传输结构10，以接收传感器20产生的感测讯号，进而依据感测讯号产生一控制讯号。驱动单元40耦接控制电路30并接收控制电路30所产生的控制讯号，驱动单元40依据控制讯号驱动轮毂5转动，而转动该转动轮3。驱动单元40的一较佳实施例为一马达。当使用者使用轮椅1，而推动轮椅1的转动轮3转动时，传感器20会感测转动轮3的状态，并产生感测讯号且将感测讯号传输至有线讯号传输结构10，以传输至控制电路30。控制电路30接收感测讯号后，则会依据感测讯号产生控制讯号，并传送至驱动单元40而控制驱动单元40，以驱动轮毂5转动进而带动转动轮3转动，而使得轮椅1移动，如此即可减少使用者推动轮椅1的力量，以辅助使用者推动轮椅1。

请参阅图2A，是本发明的辅助驱动装置的驱动单元和有线讯号传输结构的一较佳实施例的结构示意图。本发明的有线讯号传输结构10设置于轮椅1的轮毂5(参阅图1A)，轮毂5(参阅图3)与下壳体7相互匹配。如图2A与图2B所示，有线讯号传输结构10包含复数下固定盘12与复数滚动件14，该些下固定盘12设置于下壳体7，该些滚动件14分别设置于该些下固定盘12。该些滚动件14的一较佳实施例为滚珠或滚柱。

请参阅图3，本发明的有线讯号传输结构10更包含有复数上固定盘16，该些上固定盘16设置于轮毂5，该些上固定盘16对应于下壳体7的该些下固定盘12(参阅图2A)。当下壳体7匹配于轮毂5时，该些滚动件14即设置于该些上固定盘16与该些下固定盘12之间。轮毂5设有一套筒51，即套筒51设置于轮毂5，驱动单元40(参阅图2A)穿设于套筒51，以通过由转动轮毂5而转动轮椅1的转动轮3。

复参阅图2A，控制电路30与驱动单元40设置于盒体50。驱动单元40具有一传动轴45，传动轴45穿过下壳体7的一穿孔71而穿设于轮毂5的套筒51。驱动单元40会驱使传动轴45旋转，而驱使轮毂5旋转而转动轮椅1的转动轮3。控制电路30耦接驱动单元40，以控制驱动单元40运作。本发明更包含一电池60，其耦接控制电路30，以供应电源至控制电路30，且经由控制电路30传输电源至驱动单元40。电池60的一较佳实施例为一充电电池，以便于使用者不需经常更换电池60。此外，本发明更包含一固定件70，其设置于盒体50并固定于轮椅1的一支架2上(参阅图1B)，以固定盒体50于支架2。固定件70具有一凹槽75以配合支架2。

本发明的有线讯号传输结构10的该些下固定盘12、该些滚动件14与该些上固定盘16的材质为导电材质，例如金属材质。传感器20通过由该些第一传输线23传输感测讯号至有线讯号传输结构10的该些上固定盘16，该些第一传输线23分别连接于该些上固定盘16。该些上固定盘16经由该些滚动组件14而传输感测讯号至该些下固定盘12。该些下固定盘12耦接复数第二传输线13(参阅图2A)，该些第二传输线13耦接控制电路30，以传输感测讯号至控制电路30。该些下固定盘12与该些上固定盘16的数量相同于传感器20所连接的该些第一传输线23的数量。于此实施例中，如图3所示，传感器20连接有四条第一传输线23，所以此实施例具有四个上固定盘16(参阅图3)与四个下固定盘12(参阅图2B)。此外，若增设传感器20于转动轮3时，并不需增设该些下固定盘12与该些上固定盘16的数量，该些传感器20所连接的相同传输线可以共享同一上固定盘16与下固定盘12。例如，传感器20所连接的四条第一传输线23的颜色分别为红、绿、黑与白，如此相同颜色的第一传输线23即可共享同一上固定盘16与下固定盘12。上述实施例的第一传输线23有四条，其仅为本发明的一实施例，并非限制本发明的第一传输线23必须有四条，其依据使用的需求而有所不同。

本发明通过由有线讯号传输结构10而传输传感器20的感测讯号至控制电路30，如此即可利用有线传输方式传输感测讯号至控制电路30，以于传输感测讯号的过程不会受到外界环境的干扰，以可确实传输感测讯号至控制电路30，以精确控制轮椅1的转动轮3转动，而辅助使用者推动轮椅1。此外，运用有线传输方式传输感测讯号，是可降低制作成本。

复参阅图2B，本发明的有线讯号传输结构10更包含下绝缘件15，下绝缘件15设置于该些下固定盘12之间，以隔离该些下固定盘12而互不电性接触。复参阅图3，该些上固定盘16之间设置有上绝缘件17，用以隔离该些上固定盘16而互不电性接触。

综上所述，本发明轮椅的辅助驱动结构，其包含有线讯号传输结构、传感器、控制电路与驱动单元，传感器设于转动轮用于感测使用者推动转动轮的状态，并产生感测讯号且传送至有线讯号传输结构，控制电路耦接有线讯号传输结构并接收感测讯号，以产生控制讯号，以控制驱动单元转动轮毂，进而带动转动轮转动。由于，本发明通过由有线传输方式传输讯号，所以可避免传输讯号至控制电路的过程受到外界环境的干扰，而可确实传输讯号至控制电路，以精确控制轮椅的转动轮转动，而辅助使用者推动轮椅。此外，本发明的辅助驱动装置的结构简单且使用有线传输方式传输讯号，所以可达到降低成本的目的。

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。

Claims (12)

1.一种轮椅的辅助驱动结构，其包含有：

一有线讯号传输结构，设置于一轮毂，该轮毂设置于该轮椅的一转动轮，该有线讯号传输结构更包含：

复数上固定盘，设置于该轮毂；

复数下固定盘，设置于一下壳体，该下壳体匹配于该轮毂；至少一上绝缘件，设置于该些上固定盘之间，以隔离该些上固定盘；

至少一下绝缘件，设置于该些下固定盘之间，以隔离该些下固定盘；以及

复数滚动件，设置于该些上固定盘与该些下固定盘之间；一传感器，设置于该转动轮，并产生至少一感测讯号而传输至该有线讯号传输结构；

一控制电路，连接该有线讯号传输结构并接收该感测讯号，以产生一控制讯号；以及

一驱动单元，耦接该控制电路并接收该控制讯号，以依据该控制讯号驱动该轮毂转动，而转动该转动轮。

2.根据权利要求1所述的轮椅的辅助驱动结构，其中该些滚动件为复数滚珠或复数滚柱。

3.根据权利要求1所述的轮椅的辅助驱动结构，其中该些上固定盘、该些下固定盘与该些滚动件的材质为导电材质。

4.根据权利要求1所述的轮椅的辅助驱动结构，其更包含：

复数第一传输线，分别连接于该传感器与该些上固定盘，以传输该传感器的该感测讯号至该些上固定盘，并经由该些滚动件传输该感测讯号至该些下固定盘；以及

复数第二传输线，连接于该些下固定盘与该控制电路，传输该感测讯号至该控制电路。

5.根据权利要求1所述的轮椅的辅助驱动结构，其中该传感器为一位移传感器。

6.根据权利要求1所述的轮椅的辅助驱动结构，其更包含：

一套筒，设于该轮毂，该驱动单元穿于该套筒，以驱动该轮毂转动，而转动该转动轮。

7.根据权利要求6所述的轮椅的辅助驱动结构，其中该驱动单元具有一传动轴，该传动轴穿于该套筒，以驱动该轮毂转动，而转动该转动轮。

8.根据权利要求7所述的轮椅的辅助驱动结构，其中该驱动单元为一马达。

9.根据权利要求1所述的轮椅的辅助驱动结构，其更包含：

复数第一传输线，连接于该传感器与该有线讯号传输结构，以传输该传感器的该感测讯号至该有线讯号传输结构；以及

复数第二传输线，连接于该有线讯号传输结构与该控制电路，传输该感测讯号至该控制电路。

10.根据权利要求1所述的轮椅的辅助驱动结构，其更包含：

一电池，耦接该控制电路，并传输一电源至该控制电路。

11.根据权利要求10所述的轮椅的辅助驱动结构，其中该电池为一充电电池。

12.根据权利要求1所述的轮椅的辅助驱动结构，其更包含：

一固定件，设置一盒体并固定于该轮椅的一支架，该驱动单元与该控制电路设于该盒体。