JP2006141646A - 車椅子用電動ユニット及びこれを用いた電動車椅子 - Google Patents
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Abstract
【課題】 車椅子用電動ユニットで電気的及び機械的に効率的に動作可能なブレーキ及びクラッチのより簡単な機構を提供する。
【解決手段】 電動モーター10と駆動輪8との連結及び非連結を制御するクラッチ機構は、ウォームホイール38の回転位置に応じて、その板面にピン21が当接して駆動用のキー部材22及び溝部材26が離れたか、又は、当該当接が解除されて駆動用キー部材22が駆動用スプリング24により移動して駆動用溝部材26と嵌合するかのいずれかで実現される。電動モーター10とブレーキギア28との連結及び非連結を制御するブレーキ機構も、ウォームホイール38の回転位置に応じて、その板面にピン36が当接してブレーキ用のキー部材30及び溝部材33が離れたか、又は、当該当接が解除されてブレーキ用キー部材30がスプリング34により移動することでブレーキ用溝部材33と嵌合するかのいずれかで実現される。
【選択図】 図1
【解決手段】 電動モーター10と駆動輪8との連結及び非連結を制御するクラッチ機構は、ウォームホイール38の回転位置に応じて、その板面にピン21が当接して駆動用のキー部材22及び溝部材26が離れたか、又は、当該当接が解除されて駆動用キー部材22が駆動用スプリング24により移動して駆動用溝部材26と嵌合するかのいずれかで実現される。電動モーター10とブレーキギア28との連結及び非連結を制御するブレーキ機構も、ウォームホイール38の回転位置に応じて、その板面にピン36が当接してブレーキ用のキー部材30及び溝部材33が離れたか、又は、当該当接が解除されてブレーキ用キー部材30がスプリング34により移動することでブレーキ用溝部材33と嵌合するかのいずれかで実現される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、車椅子用電動ユニット及びこれを用いた電動車椅子に関する。
近年、車椅子を使用する使用者又は介護者による走行操作に基づいて電動力を補助的に与えることを可能にした動力補助ユニット付き電動車椅子が開発されている。例えば、下記の特許文献1乃至4には、手押し式の介護用車椅子に、直流モーターで駆動される1つの駆動車輪を設置し、手動、電動のいずれでも使用することができる、動力補助ユニット付き電動車椅子が開示されている。
より詳細には、特許文献1に記載された技術では、直流モーター(13)の出力軸(18)に電磁ブレーキ(15)を設け、直流モーターに電流が流れず作動していないときは、出力軸を機械的にロックし、直流モーター(13)が作動するときは、ロックを解除する。また、直流モーターの出力軸と駆動車輪との間には、レバー操作可能な摩擦板クラッチ(17)が設けられ、該レバーを握ることによりクラッチが切られて介護者による手押しでの車椅子操作が可能となり、レバーを放すと、クラッチを介して電動モーターと駆動車輪とがつながって電動補助走行が可能となるように構成される。この構成により、介護者が坂道で手押しのみで操作している途中万一手を放してしまっても、駆動車輪とモーター出力軸とがつながると共に、モーター出力軸は電磁ブレーキによりロックされているので、車椅子の暴走を回避することができる。
また、特許文献2に記載された技術では、一般の車椅子を改造することなく補助動力を与えて走行できるようにするため、電動機35と減速機構Bと駆動輪34とをユニット化して形成した動力補助機Aを設け、駆動輪34を地表69に接触させた状態で動力補助機Aを車椅子1の下部空間に配置する。動力補助機Aの取付けとしては、動力補助機Aが固定されたステーホルダ18を側枠3に嵌め込んで固定ボルト21で固定することにより実行される。ステーホルダ18は、その下縁後方に一体的に屈曲形成されて下枠6に内方から外方に向けて嵌め込まれる半円弧状の保持部19と、上方前方に一体的に屈曲形成された後枠5に内方から外方に向けて嵌め込まれる保持部20とを有する。この保持部20が、内方からねじ込まれた固定ボルト21により固定されることにより、ステータホルダ18は側枠3に着脱自在に取付けられることになる。また、動力補助機が存在しても手動操作を妨害しないようにするため、電動モーターが作動して回転するときのみ、モーター出力軸を駆動輪に連結させる遠心クラッチ38が設けられている。
更に、特許文献3に記載された技術では、動力補助機が存在しても手動操作、特に旋回性を妨害しないようにするため、特許文献2の類似技術に、駆動輪24を地表に接触させたり、引き離したりするための駆動輪位置規制手段36が設けられている。この位置規制手段36は、座席シートの近傍にL字状レバー29を備えており、使用者がL字状レバー29の操作部33を固定係止部34から外すと、駆動輪24が動力補助機21の自重により地表25に圧接されて補助動力を利用した走行が可能となる。一方、使用者が操作部33をもってL字状レバー29を後方へ回動させると、ワイヤ26を介して動力補助機21が引き上げられ、駆動輪24が地表25から浮き上がる。これにより、旋回時や手動操作においても、動力補助機21が邪魔になることがなくなる。
更に、特許文献4に記載された技術では、電動式駆動ユニット22を従来の車椅子に容易に取付けることを可能にするため、図5に示すように、取付け具27の両端に夫々ホルダー31を形成する。これらのホルダー31を下枠フレーム5の先端5aに各々嵌合し、止め具32を後枠フレーム3に係合させることにより、電動式駆動ユニット22を従来の車椅子に固定する。また、この技術は、駆動輪を地表方向に付勢できる、ばね材28と、駆動輪を地表に接触させたり、引き離したりするように操作できる切り替え手段29と、を備えている。図4に示すように、切り替え手段29をB方向に切り替えると、駆動輪23が接地し、補助動力による走行が可能となる。逆に、切り替え手段29をA方向に切り替えると、駆動輪23が地表から浮き上がり、自力走行又は手動操作が容易となる。
実用新案公告平5−36419
特開平10−127700
特開平11−206819
特開2000−152961
しかし、上記特許文献1の技術では、電磁ブレーキ(15)及び摩擦板クラッチ(17)を別々の機構として設けているので、ユニットが複雑になる。また、摩擦板クラッチ(17)の連結、非連結の操作は、機械的に行われているため、摩擦板クラッチ(24)の制御部を多くの機械的リンク部品(21、24、27、28、29、30、31)から構成しなければならず、機構を更に複雑にし、補助動力ユニットの着脱を困難にする。これを解決するため、摩擦板クラッチ(17)の代わりに電磁クラッチを使用することも考えられるが、電磁クラッチの連結又は非連結状態のいずれかでバッテリーを消費することになるので好ましくない。
また、上記特許文献2及び3の技術では、動力補助機の車椅子の取り付け作業は、ステーホルダの側枠への嵌め込みと、固定ボルトを用いた固定と、を要するため、迅速な取り付けが困難である。また、特許文献2の遠心クラッチ38は、特許文献1のように、電動モーターをブレーキとして利用する機構ではなく、特許文献3の駆動輪位置規制手段36は、車椅子の操作系とは別のレバー操作部を手動で用いるため、使用者の操作に負担がかかる。
更に、上記特許文献4の技術では、電動式駆動ユニット22を車椅子に取り付ける際に、一対の間隔を隔てたホルダーに対応する先端5aを整列させる必要があるため、迅速な取り付けが困難となる。また、切り替え手段29は、車椅子に座っている人から操作することができず、また、駆動ユニットをブレーキとして利用することも開示されていない。
本発明は、上記事実に鑑みなされたもので、補助電動ユニットにおいて電気的及び機械的に効率的に動作することが可能なブレーキ及びクラッチのより簡単な機構を実現すること、該補助動力ユニットを従来の車椅子に簡単且つ迅速に取り付けること、並びに、該補助ユニットを取り付けた車椅子において、使用者に負担の少ない操作系を提供することをその目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の第1の態様に係る車椅子用電動ユニットは、電動モーターと、駆動輪と、該電動モーターの回転トルクを伝達するための駆動側部材と、受け取った回転トルクを駆動輪に伝達するための被駆動側部材と、駆動側部材及び被駆動側部材のいずれか一方に相対回転しないように固定され、且つ、軸方向に沿って移動可能な第1の動力連結手段と、駆動側部材及び被駆動側部材のいずれか他方に形成され、且つ、第1の動力連結手段と嵌合可能な第2の動力連結手段と、第1の動力連結手段を軸方向に沿って付勢する第1の付勢手段と、回転位置が制御される回転部材と、を備え、該回転部材は、該回転部材の回転位置に応じて、第1の動力連結手段の端部が該回転部材と当接した状態、及び、該当接状態が解除されて該第1の動力連結手段が第1の付勢手段により軸方向に沿って移動した状態と、が切り替えられるように形成され、第1の動力連結手段は、当接状態及び移動状態のいずれかで第2の動力連結手段と嵌合するように構成したものである。
上記本発明の好ましい第2の態様は、上記第1の態様の構成において、電動モーターに連動して回転するブレーキ部材と、ブレーキ部材、及び、車椅子用電動ユニットのハウジングのいずれか一方に相対回転しないように固定され、且つ、軸方向に沿って移動可能な第1のブレーキ連結手段と、ブレーキ部材、及び、車椅子用電動ユニットのハウジングのいずれか他方に形成され、且つ、第1のブレーキ連結手段と嵌合可能な第2のブレーキ連結手段と、第1のブレーキ連結手段を軸方向に沿って付勢する第2の付勢手段と、を更に備え、該回転部材は、更に、該回転部材の回転位置に応じて、第1のブレーキ連結手段の端部が該回転部材と当接した状態、及び、該当接状態が解除されて該第1のブレーキ連結手段が第2の付勢手段により軸方向に沿って移動した状態と、が切り替えられるように形成され、第1のブレーキ連結手段は、当接状態及び移動状態のいずれかで第2のブレーキ連結手段と嵌合する。
上記本発明の更に好ましい第3の態様は、上記第2の態様の構成において、回転部材がニュートラル回転位置にあるとき、第1の動力連結手段は、第2の動力連結手段と切り離され、第1のブレーキ連結手段は第2のブレーキ連結手段と切り離され、回転部材がニュートラル回転位置から所定角度回転した第1の回転位置では、第1の動力連結手段が第2の動力連結手段と嵌合し、第1のブレーキ連結手段は第2のブレーキ連結手段から切り離された状態を維持し、回転部材が第1の回転位置から更に回転した第2の回転位置では、第1の動力連結手段が第2の動力連結手段と嵌合した状態を維持すると共に、第1のブレーキ連結手段は第2のブレーキ連結手段と嵌合する。
本発明の具体的態様に係る車椅子用電動ユニットは、電動モーターと、駆動輪と、電動モーターの回転トルクを伝達するための駆動側ギアと、受け取った回転トルクを駆動輪に伝達するための被駆動側ギアと、駆動側ギア及び被駆動側ギアのいずれか一方に相対回転しないように固定され、且つ、軸方向に沿って移動可能な駆動用のキー部材と、駆動用キー部材を軸方向に沿って付勢する駆動用スプリングと、駆動側ギア及び被駆動側ギアのいずれか他方に形成され、且つ、駆動用キー部材が駆動用スプリングにより軸方向に移動した位置で該駆動用キー部材と嵌合する駆動用溝部材と、電動モーターに連動して回転するブレーキギアと、ブレーキギア、及び、車椅子用電動ユニットのハウジングのいずれか一方に相対回転しないように固定され、且つ、軸方向に沿って移動可能なブレーキ用キー部材と、ブレーキ用キー部材を軸方向に沿って付勢するブレーキ用スプリングと、ブレーキギア、及び、車椅子用電動ユニットのハウジングのいずれか他方に形成され、且つ、ブレーキ用キー部材がブレーキ用スプリングにより軸方向に移動した位置で該ブレーキ用キー部材と嵌合するブレーキ用溝部材と、駆動用キー部材及びブレーキ用キー部材の末端部と当接可能な位置に配置され、回転位置が制御されるウォームホイールと、を備え、ウォームホイールがニュートラル回転位置にあるとき、駆動用キー部材及びブレーキ用キー部材は、該ウォームホイールの板面と当接し、ウォームホイールがニュートラル回転位置から所定角度回転した第1の回転位置では、駆動用キー部材の末端部の位置で該ウォームホイールの板面が存在しないため駆動用スプリングにより該駆動用キー部材が軸方向に移動して駆動用溝部材と嵌合し、ブレーキ用キー部材は該ウォームホイールの板面との当接を維持し、ウォームホイールが第1の回転位置から更に所定角度回転した第2の回転位置では、ブレーキ用キー部材の末端部の位置で該ウォームホイールの板面が存在しないためブレーキ用スプリングにより該ブレーキ用キー部材が軸方向に移動してブレーキ用溝部材と嵌合し、駆動用キー部材は該ウォームホイールと当接せず駆動用溝部材と嵌合した状態を維持する。
上記各態様の車椅子用電動ユニットが取り付けられた電動車椅子も提供される。好ましい態様の電動車椅子は、その両側部内側には、該車椅子の後方から前方に向かう方向に下がるように傾斜する直線状の収容部が各々設けられ、該収容部の後端部は開放され、前端部は閉じられており、車椅子用電動ユニットの両側部外側には、突起部が各々設けられており、該車椅子用電動ユニットは、突起部が収容部内に挿入された状態で前端部のところで固定されることにより、車椅子に取り付けられる。好ましくは、固定手段は、突起部を上方から押さえつけることにより、閉前端部と協働して車椅子用電動ユニットを固定する。
本発明に係る車椅子用電動ユニットによれば、回転部材を設け、該回転部材の回転位置に応じて、電動モーターと駆動輪とを連結又は非連結するクラッチ機構を構成するようにしたので、機械的に簡素化を図ると共に、連結及び非連結のいずれの状態においても電源を使用せず、電気的及び機械的に効率的に動作することを可能とした。
更に本発明に係る車椅子用電動ユニットによれば、回転部材の回転位置に応じてブレーキ機構も制御できるようにしたので、クラッチ機構及びブレーキ機構を統合化することが可能となった。これにより、更なる機構の簡素化を図ると共に、車椅子に着脱可能な電動ユニットを容易に実現することができる。更には、クラッチ機構及びブレーキ機構の制御も回転部材の一連の回転動作として簡単に可能となるので、自力走行及び電動走行の切り替えを迅速に行うことができ、よって、使用者に負担の少ない操作系を提供することができる。
本発明に係る電動車椅子によれば、該車椅子の両側部内側に、該車椅子の後方から前方に向かう方向に下がるように傾斜する直線状の収容部が各々設けられ、該収容部に車椅子用電動ユニットの突起部が挿入された状態で収容部の前端部のところで固定されることにより、車椅子に取り付けられるようにしたので、車椅子への電動ユニットの迅速な着脱を実現することができる。また、取り付け機構を簡単にしたので、任意の車椅子フレームへの着脱が可能となる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図1(a)、(b)には、本発明の実施例に係る車椅子用電動ユニット1の主要部(駆動部)が示されている。この電動ユニット1は、該ユニットの各検出要素からの信号に応じて各制御要素を管理・制御するためのコントローラ2と、1つの駆動輪(タイヤ)8と、該駆動輪8を回転駆動させるための電動モーター10と、を備える。コントローラ2は、例えば16ビットマイクロコンピュータ等で実現され、電動モーター10等の制御要素は、コントローラ2からの指令に応じて回転速度の調整、停止、電気的短絡及び逆回転等を実行することができる。
図1(a)、(b)には、本発明の実施例に係る車椅子用電動ユニット1の主要部(駆動部)が示されている。この電動ユニット1は、該ユニットの各検出要素からの信号に応じて各制御要素を管理・制御するためのコントローラ2と、1つの駆動輪(タイヤ)8と、該駆動輪8を回転駆動させるための電動モーター10と、を備える。コントローラ2は、例えば16ビットマイクロコンピュータ等で実現され、電動モーター10等の制御要素は、コントローラ2からの指令に応じて回転速度の調整、停止、電気的短絡及び逆回転等を実行することができる。
特に図1(a)を参照して明らかなように、電動モーター10の出力シャフト12の先端には、シャフトギア14が形成され、第1の減速ギア16が該シャフトギア14と噛み合うように配置されている。駆動輪8の内周面には、内歯車20が全周に亘ってねじ止めされ、第2の減速ギア18が該内歯車20と噛み合うように配置されている。第1の減速ギア16と第2の減速ギア18とは対面している。図の例では、第2の減速ギア18が第1の減速ギア16の凹部内に部分的に入り込んでいる状態となっており、両ギアは互いに噛み合っていない。
第2の減速ギア18の軸上駆動側部には、駆動用キー部材22が設けられている。詳細が後述されるように、該駆動用キー部材22は、ギア18に対して相対回転しないように固定されているが、軸方向には摺動可能となっている。更に、駆動用キー部材22は、第2の減速ギア18内に埋め込まれた駆動用スプリング24により図の右側即ち、第1の減速ギア16に向かって軸方向に付勢されている。
また、駆動用キー部材22と対面する第1の減速ギア16には、該駆動用キー部材22が嵌合可能な駆動用溝部材26が形成されている。この駆動用キー部材22からはピン21が延在しており、該ピン21は第1の減速ギア16の軸ボア(図示せず)を貫通し、更に第1の減速ギア16の外部へと延長されている。このピン21は駆動用キー部材22に固定されており、該駆動用キー部材22と共に軸方向に摺動可能である。
ピン21の先端近傍には、回転部材としてウォームホイール38が配置されている。図1(a)の例では、ピン21の先端部は、ウォームホイール38の板面に当接している。この当接により、ピン21は、駆動用スプリング24の付勢により完全に軸方向に移動した状態にはならず、駆動用スプリング24は圧縮され、駆動用キー部材22は、駆動用溝部材26に嵌合しないで離れた状態を維持している。即ち、図1(a)に示す状態では、第1の減速ギア16及び第2の減速ギア18は連動せず、電動モーター10の回転トルクは、駆動輪8には伝達されない。
電動モーター10のシャフトギア14には、更にブレーキギア28が噛み合わされている。該ブレーキギア28には、電動ユニット1のハウジングに対して固定されたブレーキ固定部32が対面されている。
ブレーキギア28の軸上部には、ブレーキ用キー部材30が設けられている。詳細が後述されるように、該ブレーキ用キー部材30は、ブレーキギア28に対して相対回転しないように固定されているが、軸方向には摺動可能となっている。更に、ブレーキ用キー部材30は、ブレーキギア28内に埋め込まれたスプリング34により図の右側即ち、ブレーキ固定部32に向かって軸方向に付勢されている。
また、ブレーキ用キー部材30と対面するブレーキ固定部32には、ブレーキ用キー部材30が嵌合可能なブレーキ用溝部材33が形成されている。更に、このブレーキ用キー部材30からはピン36が延在しており、該ピン36はブレーキ固定部32の中央ボア(図示せず)を貫通し、更にブレーキ固定部32の外部へと延長されている。このピン36はブレーキ用キー部材30に固定されており、該ブレーキ用キー部材30と共に軸方向に摺動可能である。
ピン36の先端近傍にも、回転部材として上記ウォームホイール38が位置している。図1(a)の例では、ピン36の先端部は、ウォームホイール38の板面に当接している。この当接により、ピン36は、スプリング34の付勢により完全に軸方向に移動した状態にはならず、スプリング34は圧縮され、ブレーキ用キー部材30は、ブレーキ用溝部材33に嵌合しないで離れた状態を維持している。即ち、図1(a)に示す状態では、ブレーキギア30は、電動ユニットのハウジングに固定されておらず、電動モーター10の出力シャフト12は、自在に回転可能となる。
上述のクラッチ及びブレーキに関する2つのキー及び溝は、事実上同じ機構を用いて構成することができる。この機構を図6(a),(b)を用いて詳細に説明する。
図6(a)を参照すると理解できるように、駆動用及びブレーキ用のギア(18,28)の軸部からシリンダー部90が軸方向に延在する。このシリンダー部90には、図示しないピストンが往復移動可能に挿入されており、該ピストンからは、シリンダー部90の両側面に形成された摺動溝92を通って駆動用及びブレーキ用のキー部材(22,30)が径方向に延在し、ピン(21,36)が軸方向に延在する。駆動用及びブレーキ用のキー部材(22,30)が対向する摺動溝92から突出し、該キー部材の幅が摺動溝の長さよりも短いため、該キー部材がギアに対して相対回転することなく軸方向に摺動可能となることが理解できる。ピストンは、駆動用及びブレーキ用のスプリング(24,34)により図の右方向に付勢されているが、ピン(21,36)がCの位置でウォームホイールに当接している場合、該キー部材は、摺動溝92の左端に留まる。当接が解除されると、キー部材はスプリングの力により押されて右方向に移動する。このとき、図6(b)上図に示すように、通常では、キー部材(22,30)と溝部材(26,33)の溝とが整列していない可能性が大きいので、この場合、直ちにキー部材が摺動溝92の右端までは移動しない。しかし、キー部材又は溝部材のいずれかは、電動モーターと連動しており、P方向に相対回転しているので、図6(b)下図に示すように、両者が整列した時点でキー部材は溝部材の溝に直ちに嵌合し、ピンはDの位置にまで移動する。かくして、駆動用及びブレーキ用のギア(18,28)と、図1に示す相手側ギア及びブレーキ固定部(16,32)との機械的連結が達成される。
図6(a)を参照すると理解できるように、駆動用及びブレーキ用のギア(18,28)の軸部からシリンダー部90が軸方向に延在する。このシリンダー部90には、図示しないピストンが往復移動可能に挿入されており、該ピストンからは、シリンダー部90の両側面に形成された摺動溝92を通って駆動用及びブレーキ用のキー部材(22,30)が径方向に延在し、ピン(21,36)が軸方向に延在する。駆動用及びブレーキ用のキー部材(22,30)が対向する摺動溝92から突出し、該キー部材の幅が摺動溝の長さよりも短いため、該キー部材がギアに対して相対回転することなく軸方向に摺動可能となることが理解できる。ピストンは、駆動用及びブレーキ用のスプリング(24,34)により図の右方向に付勢されているが、ピン(21,36)がCの位置でウォームホイールに当接している場合、該キー部材は、摺動溝92の左端に留まる。当接が解除されると、キー部材はスプリングの力により押されて右方向に移動する。このとき、図6(b)上図に示すように、通常では、キー部材(22,30)と溝部材(26,33)の溝とが整列していない可能性が大きいので、この場合、直ちにキー部材が摺動溝92の右端までは移動しない。しかし、キー部材又は溝部材のいずれかは、電動モーターと連動しており、P方向に相対回転しているので、図6(b)下図に示すように、両者が整列した時点でキー部材は溝部材の溝に直ちに嵌合し、ピンはDの位置にまで移動する。かくして、駆動用及びブレーキ用のギア(18,28)と、図1に示す相手側ギア及びブレーキ固定部(16,32)との機械的連結が達成される。
次に、図1(b)を用いて、ウォームホイール38の構成を詳細に説明する。
ウォームホイール38は、図示の例のように、回転軸39の回りに少なくとも部分回転可能なホイールギアとして構成され、外側周囲にギア歯45が形成された扇形の主面部42と、該主面部42よりも小さい半径で該主面部から突出したエンコーダ用ギア部43と、に区分化される。エンコーダ用ギア部43の径方向の内側部分は、板面が存在しない切り欠き部41が形成されている。また、主面部42には、その板面を一部切り抜いて形成されたスリット部40と、が形成される。主面部42のギア歯45には、ホイール用モーター52の出力軸に接続されたウォームギア50が噛み合わされ、コントローラ2によるモーター52の回転制御により、ウォームホイール38の回転位置が調整される。スリット部40及び切り欠き部41は、中心軸39から少なくとも同じ半径範囲のところに空隙を形成したものである。スリット部40の一方の端部には、傾斜部44が設けられる。同様に、主面部38から切り欠き部41に至る端部にも、傾斜部46が設けられる。傾斜部44、46は、ウォームホイール38の下方向の回転(矢印B)で主面部の板面から所定の傾斜角でユニット外方(図の紙面から読者側)に突出する。また、エンコーダ用ギア部43のギア歯47には、位置センサー(図示せず)が直結されたセンサーギア48が噛み合わされ、コントローラ2により、ウォームホイール38の回転角が監視、管理されている。
ウォームホイール38は、図示の例のように、回転軸39の回りに少なくとも部分回転可能なホイールギアとして構成され、外側周囲にギア歯45が形成された扇形の主面部42と、該主面部42よりも小さい半径で該主面部から突出したエンコーダ用ギア部43と、に区分化される。エンコーダ用ギア部43の径方向の内側部分は、板面が存在しない切り欠き部41が形成されている。また、主面部42には、その板面を一部切り抜いて形成されたスリット部40と、が形成される。主面部42のギア歯45には、ホイール用モーター52の出力軸に接続されたウォームギア50が噛み合わされ、コントローラ2によるモーター52の回転制御により、ウォームホイール38の回転位置が調整される。スリット部40及び切り欠き部41は、中心軸39から少なくとも同じ半径範囲のところに空隙を形成したものである。スリット部40の一方の端部には、傾斜部44が設けられる。同様に、主面部38から切り欠き部41に至る端部にも、傾斜部46が設けられる。傾斜部44、46は、ウォームホイール38の下方向の回転(矢印B)で主面部の板面から所定の傾斜角でユニット外方(図の紙面から読者側)に突出する。また、エンコーダ用ギア部43のギア歯47には、位置センサー(図示せず)が直結されたセンサーギア48が噛み合わされ、コントローラ2により、ウォームホイール38の回転角が監視、管理されている。
図1(b)のウォームホイール38の回転位置は、図1(a)と同じ回転位置、即ち、ピン21及びピン36が主面部42の板面に当接した位置(ニュートラル位置)として示されている。ウォームホイール38が上方向(矢印A)にニュートラル位置から所定角度(例えば、+28度)回転すると、スリット部40がピン21の先端位置に至り、よって当接が解除されて、ピン21がスプリングにより軸方向に移動可能となる(図6(a)の位置Cから位置Dへの移動)。一方、ピン36は、この回転位置では、まだ主面部42の板面に当接している。
更にウォームホイール38が上方向(矢印A)に所定角度(例えば、+28度)回転すると(回転位置56度)、切り欠き部41がピン36の先端位置に至り、よって当接が解除されて、ピン36がスプリングにより軸方向に移動可能となる(図6(a)の位置Cから位置Dへの移動)。一方、ピン21は、この回転位置でも、スリット部40内に位置しているため、軸方向に移動した状態を維持する。
逆に、ウォームホイール38が回転位置+56度から下方向(矢印B)に回転すると、最初に、ピン36が傾斜部46と当接し、次第に軸方向に押されて、主面部との当接に至る。次に、ピン21が傾斜部44と当接し、次第に軸方向に押されて、主面部との当接に至り、両方のピンが当接したニュートラル位置に戻る。
電動ユニット1の駆動輪8の操舵角を制御する機構が図1(b)及び図2(a)に示されている。この機構は、駆動部のユニット5全体を鉛直軸55の回りに回転させるもので、コントローラ2により制御可能な操舵角制御モーター62と、減速ギア64、66(図1(b))と、ギア58と、該ギア58と噛み合って鉛直軸55を中心としたシャフト54の回りに回転可能な扇形ギア56と、を備える。扇形ギア56には、位置センサー(図示せず)が直結されたセンサーギア60が噛み合わされ、コントローラ2により、操舵角が監視、管理されている。
図2(b)には、図1(a)の反対側から見た電動ユニット1が示されている。電動モーター10がモーターハウジング68により覆われている。
図3には、電動ユニット1を取り付ける前の車椅子6が示されている。車椅子6は、左右後輪70、70と、座席80と、左右前輪82、82と、介護者用ハンドル84、84と、を備える。
図3には、電動ユニット1を取り付ける前の車椅子6が示されている。車椅子6は、左右後輪70、70と、座席80と、左右前輪82、82と、介護者用ハンドル84、84と、を備える。
座席80の肘掛部には、ジョイスティック72が取り付けられ、介護者用ハンドル84には、介護者用スイッチ74が取り付けられている。ジョイスティック72及び介護者用スイッチ74はコントローラ2(図1)に接続される。ジョイスティック72は、使用者(座席に座っている人)が電動ユニット1の走行を自分で制御操作するためのもので、スティックを倒すと、コントローラ2は、電動ユニット1を作動させ(電動走行モード)、倒した方向に駆動輪8を操舵させる。なお、使用者のための電動ユニット1の電源のオンオフの切り替えスイッチも設けられている。この切り替えスイッチを、ジョイスティック72が兼用することもできる。介護者用スイッチ74は、介護者が自走モードの電動車椅子から、介護者による手動運転用の車椅子へと切り替えるためのものである。更に、上り坂道等で介護者の力に電動ユニット1の電動力を追加するため電動アシストモードに切り替えるようにしてもよい。
車椅子6の後方下部には、左右一対の水平フレーム76、76と、垂直フレーム78、78が延在している。
次に、図4(a)、(b)を参照して電動ユニット1を車椅子6に取り付ける態様を説明する。
次に、図4(a)、(b)を参照して電動ユニット1を車椅子6に取り付ける態様を説明する。
図4(b)には、電動ユニット1を載せた支持台3が示されている。支持台3は支持ボディ120を有し、該支持ボディ120の前面中央側部には、支持ブロック125がねじ止めされている。支持ブロック125には、枢動軸126が設けられており、該枢動軸126を中心にして枢動可能に、一対の支持アーム128、128が取り付けられている。支持アーム128、128の一方の端部側にはバッテリー取り付け部142が固定され、該バッテリー取り付け部142の上方には、電動ユニット1用のバッテリー140が装着され、バッテリー取り付け部142の下方には、電動ユニット1がねじ止めされている。即ち、電動ユニット1は、支持ボディ120に対して枢動軸126を中心にして枢動可能に取り付けられている。支持アーム128、128の他方の端部には、該アームの側部から該アームの間へと内側に延在する一対のステム130、130が固定されている。支持ボディ120の下部中央に設けられた支柱台140からスプリング支柱132が直立し、該スプリング支柱132の上側端部は、一対のステム130、130の間に隣接して配置されている。スプリング支柱132には、スプリング136が挿嵌されている。スプリング136の上端は、スプリング支柱132に摺動可能に挿嵌されたリング134に当接し、スプリング136の下端は、スプリング支柱132が貫通するところのスプリングステイ138に当接している。スプリング136は、ステム130により押されたリング134と、スプリングステイ138との間で、圧縮されている。
また、支持ボディ120の両側部には、各々、2つの突起部122、124が上下に並んで取り付けられている。
図4(a)には、電動ユニット1が取り付けられた支持台3を車椅子6に取り付けるための、左右一対の取り付け金具100、100が示されている。取り付け金具100は、側板部101と、該側板部101から突出する延長部103と、を備える。側板部101には、水平フレームバンド部材112を取り付けるためのボルト116用の孔113、113が形成されている。延長部103には、垂直フレームバンド部材114を取り付けるためのボルト116用の孔115、115が形成されている。水平フレームバンド部材112と側板部101の外側面との間で車椅子6の水平フレーム76、76を挟持し、更に、垂直フレームバンド部材114と延長部103の外側面との間で車椅子6の垂直フレーム78、78を挟持し、夫々の孔113、115へとボルト116を締め付けることにより、取り付け金具100、100を車椅子6のフレームに簡単に取り付けることができる。
図4(a)には、電動ユニット1が取り付けられた支持台3を車椅子6に取り付けるための、左右一対の取り付け金具100、100が示されている。取り付け金具100は、側板部101と、該側板部101から突出する延長部103と、を備える。側板部101には、水平フレームバンド部材112を取り付けるためのボルト116用の孔113、113が形成されている。延長部103には、垂直フレームバンド部材114を取り付けるためのボルト116用の孔115、115が形成されている。水平フレームバンド部材112と側板部101の外側面との間で車椅子6の水平フレーム76、76を挟持し、更に、垂直フレームバンド部材114と延長部103の外側面との間で車椅子6の垂直フレーム78、78を挟持し、夫々の孔113、115へとボルト116を締め付けることにより、取り付け金具100、100を車椅子6のフレームに簡単に取り付けることができる。
側板部101の車椅子側部内方側には、該車椅子の後方から前方に向かう方向Fに向かって下がるように傾斜する直線状の収容部102、104が各々設けられている。これらの収容部102、104の後端部は開放され、前端部は閉じられている。更に、収容部102、104に隣接して固定用ハンドル部106が枢動軸108を中心に枢動可能に取り付けられている。また、固定用ハンドル部106には、ラッチ用突起部110が形成されている。
電動ユニット1を車椅子6に取り付ける際には、電動ユニット1を支持台3に取り付けた状態で持ち上げ、支持ボディ120の両側部に形成された2つの突起部122、124を、車椅子に固定された取り付け金具100、100の夫々の収容部102、104の開放後端部から、各々挿入する。電動ユニット1は自重により下方に移動するので、突起部122、124は収容部102、104内を摺動し、最終的に収容部102、104の閉前端部で停止する。この状態で、固定用ハンドル部106をL方向に枢動させ、ラッチ用突起部110と、収容部102の閉前端部との間に突起部122を挟み込むことにより、ユニット全体を固定する。
以上のように、予め取り付け金具100、100を車椅子6に固定しておきさえすれば、突起部を収容部に挿入するだけで電動ユニット1はその固定位置まで自動的に移動するので、きわめて容易に電動ユニット1を車椅子6に取り付けることができる。
図5(a)、(b)及び(c)には、電動ユニット1を支持台3及び取り付け金具100を介して車椅子6に取り付けた状態の側面図、頂面図、及び、後面図が各々示されている。
図5の各図で示された参照番号を、図3及び図4のものと対比させて参照することにより、電動ユニット1が車椅子6に如何に取り付けられ、機能するかが理解されよう。例えば、サスペンション機能を説明すると、以下のようになる。即ち、駆動輪8が凹んだ地面上を転がる等、駆動輪8が枢動軸126を中心にして下方向に移動するとき、圧縮されていたスプリング136の復帰力がリング134、ステム130を介して枢動軸126を中心にアーム128を上方向へと持ち上げるので、枢動軸126の反対側にある電動ユニット1を下方向へと枢動させ、よって駆動輪8は接地した状態を維持する。逆に、駆動輪8が***した地面上を転がる等、駆動輪8が枢動軸126を中心にして上方向に移動するとき、アーム128は、枢動軸126を中心にして下方向に移動するが、その衝撃は、スプリング136により直ちに吸収される。このように電動ユニット1にサスペンション機構を提供したので、起伏の多い地面を走行するときでも、安定した滑らかな走行が可能となる。
なお、図5(b)、(c)では、図4(b)に示す支持ボディ120が、カバーを取り外された状態で示されている。即ち、これらの図では、支持ボディの内部は、中央ボディ144と、該中央ボディの頂部にボルト150で取り付けられた左右一対の上側支持部146と、該中央ボディの底部にボルト150で取り付けられた左右一対の下側支持部148と、を備えて示されている。また、上側支持部146の外側端部には、突起部122が設けられ、下側支持部148の外側端部には、突起部124が設けられている。ボルト150を取り付ける位置を、調節可能に構成する(例えば、スリット孔又は複数のボルト孔を設ける)ことにより、支持ボディ120の横幅を調整可能にしてもよい。これにより、フレーム間距離が所定範囲にある任意種類の車椅子に電動ユニット1を取り付けることが可能となる。
次に、本発明の実施例に係る電動ユニット1の一例としての走行制御の流れを図7のフローチャートを用いて説明する。
図7に示されるように、初期設定として、ウォームホイール38がニュートラル位置(回転位置0度;図1(a)、(b)参照)に設定されている(ステップ200)。この状態では、電動モーター10の出力シャフトが駆動輪8に連結されておらず、ブレーキもかけられていないため、使用者が自力で走行するか、介護者が車椅子を電動力無しで自在に操作することができる。
図7に示されるように、初期設定として、ウォームホイール38がニュートラル位置(回転位置0度;図1(a)、(b)参照)に設定されている(ステップ200)。この状態では、電動モーター10の出力シャフトが駆動輪8に連結されておらず、ブレーキもかけられていないため、使用者が自力で走行するか、介護者が車椅子を電動力無しで自在に操作することができる。
次に、電動ユニット1の電源がオンになっているか否かを判定し(ステップ202)、オンになるまで待機する。電源がオンになった場合(ステップ202肯定判定)、ウォームホイール38を上方向(矢印A)に回転させる(ステップ204)。このとき、電動モーター10にも電力が供給される。
ステップ204のウォームホイールの上方向の回転において、ウォームホイール38が28度回転したとき、ピン21の位置にウォームホイール38のスリット部40がくるため当接が解除され、ピン21及び駆動用キー部材22が駆動用スプリング24により押され、軸方向に沿って移動する。このとき、上述したように、駆動用キー部材22が駆動用溝部材26に嵌合するので、電動モーター10の出力シャフト12が、第1の減速ギア16、第2の減速ギア18及び内歯車20を介して、駆動輪8と連結する。この一連の動きは電源投入時に瞬時に行われるクラッチの動作となる。
ステップ204では、ウォームホイールの上方向の回転が更に続行される。ウォームホイール38が更に28度回転したとき(回転位置56度)、ピン36の位置にウォームホイール38の切り欠き部41がくるため当接が解除され、ピン36及びブレーキ用キー部材30がスプリング34により押され、軸方向に沿って移動する。このとき、上述したように、ブレーキ用キー部材30がブレーキ用溝部材33に嵌合するので、電動モーター10の出力シャフトに連動するブレーキギア28がギアハウジングに固定されたブレーキ固定部32に連結される。これにより、電動モーター10から駆動輪8まで、ブレーキ用キー部材30とギアハウジングとによりロックされ、ブレーキがかかった状態となる。
次に、ジョイスティック72(図3)により走行指令されたか否かが判定される(ステップ206)。ジョイスティック72が使用者により倒されて、走行指令が発せられると、ウォームホイール38は、回転位置56度から下方向に(矢印B)、28度回転される(ステップ208)。これにより、上述したようにピン36とブレーキ用溝部材33との嵌合が外れるので、ブレーキが解除され、電動モーターと駆動輪とが連結されたクラッチ状態のみとなる。このクラッチ状態で、ジョイスティック72が倒れた方向を操舵方向とみなして、操舵機構(54、56、58、62、64、66)が駆動輪を操舵方向に操舵する(ステップ210)。かくして、モーター駆動によって、指定された操舵方向に車椅子が動き出す(ステップ212)。この電動ユニット1による走行は、ジョイスティック72が放されるまで継続される(ステップ214否定判定のループ)。
ジョイスティック72が放されてその中立位置に戻されると(ステップ214肯定判定)、車椅子6の車速を図示しない車速センサーで検出し(ステップ216)、車椅子の速度をゼロにするためのブレーキ動作が実行される(ステップ218)。例えば、電動モーター10に流れる電流値を除々にゼロにする。電流がゼロになった時点で車椅子の車速がほぼゼロにならない場合には、電動モーター10を電気的に短絡し、電動モーターによるブレーキをかける。なお、電気的短絡は、一定速度でブレーキがかかるようにパルス的に実行される。なお、電動モーター10を発電機として利用し、バッテリーを140(図4(b))を充電させるようにしてもよい。
次に、車椅子6が停止したか否かを判定する(ステップ220)。これは、車速センサーにより検出された車椅子6の速度がほぼゼロ(閾値以下の速度)になったか否かで判断する。ステップ218の電気短絡によるブレーキ作動でも車椅子が停止しない場合(ステップ220否定判定)、電動モーター10に逆電流を流して逆転させる(ステップ222)。この逆転は車速がほぼゼロになるまで実行される。なお、逆電流は、一定速度でブレーキがかかるようにパルス的に実行される。このような状況は、例えば下り坂等で走行する場合などに起こり得る。このような場合に備えて、下り坂か否かを検出するための傾斜センサーを設け、下り坂の場合には、直ちにステップ222のブレーキ動作を実行してもよい。
車椅子6が停止したとき(ステップ220肯定判定)、ウォームホイール38を更に28度回転し(回転位置56度)、ブレーキをかける。ステップ218乃至224の一連のブレーキ動作を行うことにより、電磁ブレーキ等を使用しなくても、自然で安全なブレーキをかけることが可能となる。機械的ブレーキの完了後、再びステップ206に戻って同様の処理を繰り返す。
なお、コントローラ2は、上記制御の実行中においても、電動ユニット1の電源オンオフ、並びに、介護者者用スイッチ74の切り替えを監視し、指令の変更を検出した場合、割り込み制御する。
以上が本発明の実施例であるが、本発明は、上記例にのみ限定されるものではなく添付した請求の範囲において任意に変更可能である。
例えば、図1(a)、(b)のキー溝構成では、ピンとウォームホイールとの当接が解除されてキーが移動した場合に、キーと溝とが嵌合したが、ウォームホイール38の回転位置に応じた上述のクラッチ及びブレーキ作動が実行できる限り、ピンとウォームホイールとが当接した場合に、キーと溝とが嵌合するようにしてもよい。また、キー及び溝のいずれを、モーター駆動側ギアに、被駆動側ギアに配置するかは、任意好適に変更可能である。更には、ウォームホイール38の回転位置に応じた上述のクラッチ及びブレーキ作動が実行できる限り、ウォームホイール38の形状等も任意好適に変更可能である。
例えば、図1(a)、(b)のキー溝構成では、ピンとウォームホイールとの当接が解除されてキーが移動した場合に、キーと溝とが嵌合したが、ウォームホイール38の回転位置に応じた上述のクラッチ及びブレーキ作動が実行できる限り、ピンとウォームホイールとが当接した場合に、キーと溝とが嵌合するようにしてもよい。また、キー及び溝のいずれを、モーター駆動側ギアに、被駆動側ギアに配置するかは、任意好適に変更可能である。更には、ウォームホイール38の回転位置に応じた上述のクラッチ及びブレーキ作動が実行できる限り、ウォームホイール38の形状等も任意好適に変更可能である。
また、ウォームホイール38は28度の所定角度ごとに限定されず、任意に変更可能である。この所定角度は、ピンの当接及び当接解除が迅速かつ的確に行われる範囲で定められるのが好ましい。
1 車椅子用電動ユニット
2 コントローラ
3 電動ユニット用の支持台
6 車椅子
8 駆動輪
10 電動モーター
21 ピン
22 駆動用キー部材
24 駆動用スプリング
26 駆動用溝部材
28 ブレーキギア
30 ブレーキ用キー部材
32 ブレーキ固定部
33 ブレーキ用溝部材
34 スプリング
36 ピン
38 ウォームホイール
100 取り付け金具
2 コントローラ
3 電動ユニット用の支持台
6 車椅子
8 駆動輪
10 電動モーター
21 ピン
22 駆動用キー部材
24 駆動用スプリング
26 駆動用溝部材
28 ブレーキギア
30 ブレーキ用キー部材
32 ブレーキ固定部
33 ブレーキ用溝部材
34 スプリング
36 ピン
38 ウォームホイール
100 取り付け金具
Claims (24)
- 車椅子に取り付けて使用するための車椅子用電動ユニットであって、
電動モーターと、
駆動輪と、
前記電動モーターの回転トルクを伝達するための駆動側部材と、
受け取った回転トルクを前記駆動輪に伝達するための被駆動側部材と、
前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のいずれか一方に相対回転しないように固定され、且つ、軸方向に沿って移動可能な第1の動力連結手段と、
前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のいずれか他方に形成され、且つ、前記第1の動力連結手段と嵌合可能な第2の動力連結手段と、
前記第1の動力連結手段を前記軸方向に沿って付勢する第1の付勢手段と、
回転位置が制御される回転部材と、
を備え、
前記回転部材は、該回転部材の回転位置に応じて、前記第1の動力連結手段の端部が該回転部材と当接した状態、及び、該当接状態が解除されて該第1の動力連結手段が前記第1の付勢手段により前記軸方向に沿って移動した状態と、が切り替えられるように形成され、
前記第1の動力連結手段は、前記当接状態及び前記移動状態のいずれかで前記第2の動力連結手段と嵌合する、車椅子用電動ユニット。 - 前記電動モーターに連動して回転するブレーキ部材と、
前記ブレーキ部材、及び、前記車椅子用電動ユニットのハウジングのいずれか一方に相対回転しないように固定され、且つ、軸方向に沿って移動可能な第1のブレーキ連結手段と、
前記ブレーキ部材、及び、前記車椅子用電動ユニットのハウジングのいずれか他方に形成され、且つ、前記第1のブレーキ連結手段と嵌合可能な第2のブレーキ連結手段と、
前記第1のブレーキ連結手段を前記軸方向に沿って付勢する第2の付勢手段と、
を更に備え、
前記回転部材は、更に、該回転部材の回転位置に応じて、前記第1のブレーキ連結手段の端部が該回転部材と当接した状態、及び、該当接状態が解除されて該第1のブレーキ連結手段が前記第2の付勢手段により前記軸方向に沿って移動した状態と、が切り替えられるように形成され、
前記第1のブレーキ連結手段は、前記当接状態及び前記移動状態のいずれかで前記第2のブレーキ連結手段と嵌合する、請求項1に記載の車椅子用電動ユニット。 - 前記回転部材がニュートラル回転位置にあるとき、前記第1の動力連結手段は、前記第2の動力連結手段と切り離され、前記第1のブレーキ連結手段は前記第2のブレーキ連結手段と切り離され、
前記回転部材が前記ニュートラル回転位置から所定角度回転した第1の回転位置では、前記第1の動力連結手段が前記第2の動力連結手段と嵌合し、前記第1のブレーキ連結手段は前記第2のブレーキ連結手段から切り離された状態を維持し、
前記回転部材が前記第1の回転位置から更に回転した第2の回転位置では、前記第1の動力連結手段が前記第2の動力連結手段と嵌合した状態を維持すると共に、前記第1のブレーキ連結手段は前記第2のブレーキ連結手段と嵌合する、請求項2に記載の車椅子用電動ユニット。 - 前記第1の動力連結手段及び前記第2の動力連結手段は、各々、キー部材及び溝部材、又は、溝部材及びキー部材として構成される、請求項2又は3に記載の車椅子用電動ユニット。
- 前記第1の動力連結手段は、前記移動状態で前記第2の動力連結手段と嵌合する、請求項4に記載の車椅子用電動ユニット。
- 前記前記第1の動力連結手段は、キー又は溝が形成されたヘッド部と、該ヘッド部から軸方向に延在するピン部と、を有し、該ピン部の先端が前記回転部材と当接可能である、請求項4又は5に記載の車椅子用電動ユニット。
- 前記第1のブレーキ連結手段及び前記第2のブレーキ連結手段は、各々、キー部材及び溝部材、又は、溝部材及びキー部材として構成される、請求項2又は3に記載の車椅子用電動ユニット。
- 前記第1のブレーキ連結手段は、前記移動状態で前記第2のブレーキ連結手段と嵌合する、請求項7に記載の車椅子用電動ユニット。
- 前記第1のブレーキ連結手段は、キー又は溝が形成されたヘッド部と、該ヘッド部から軸方向に延在するピン部と、を有し、該ピン部の先端が前記回転部材と当接可能である、請求項7又は8に記載の車椅子用電動ユニット。
- 前記回転部材は、前記ニュートラル回転位置で、前記第1の動力連結手段及び前記第1のブレーキ連結手段の端部の位置に板面が存在し、
前記第1の回転位置では、前記第1の動力連結手段の端部の位置に板面が存在せず、前記第1のブレーキ連結手段の端部の位置に板面が存在し、
前記第2の回転位置では、前記第1の動力連結手段及び前記第1のブレーキ連結手段の端部の位置に板面が存在しないように形成される、請求項3に記載の車椅子用電動ユニット。 - 前記回転部材は、前記第1の動力連結手段及び前記第1のブレーキ連結手段を前記移動状態から前記当接状態へと戻すことを可能にするため、戻り回転方向に該第1の動力連結手段及び第1のブレーキ連結手段の端部を押し戻すように該端部と係合する傾斜部を備える、請求項3に記載の車椅子用電動ユニット。
- 前記駆動側部材は、前記電動モーターの出力軸に設けられたギアと噛み合う減速ギアであり、前記被駆動側部材は、前記駆動輪の内歯車と噛み合う減速ギアである、請求項1に記載の車椅子用電動ユニット。
- 前記車椅子用電動ユニットの駆動をオフにする指令を受信した場合、前記回転部材は前記ニュートラル回転位置に設定される、請求項3に記載の車椅子用電動ユニット。
- 前記車椅子用電動ユニットの動力走行をオンにする指令を受信した場合、前記回転部材は前記第1の回転位置に設定される、請求項3に記載の車椅子用電動ユニット。
- 前記車椅子が静止しているか否かを検出する静止検出手段を更に備え、
前記車椅子用電動ユニットの動力走行をオフにする指令を受信し、且つ、前記静止検出手段により前記車椅子が静止していることが検出された場合、前記回転部材は前記第2の回転位置に設定される、請求項3に記載の車椅子用電動ユニット。 - 前記車椅子用電動ユニットの動力走行をオフにする指令を受信し、且つ、前記静止検出手段により前記車椅子が静止していないことが検出された場合、前記電動モーターを電気的に短絡させる、請求項15に記載の車椅子用電動ユニット。
- 前記電動モーターを電気的に短絡させても前記車椅子が静止しない場合、該車椅子が静止したことが検出されるまで、前記電動モーターを逆転させる、請求項16に記載の車椅子用電動ユニット。
- 操舵指令に応じて前記駆動輪の操舵角度を回動制御する操舵手段を更に備える、請求項13乃至17のいずれか1項に記載の車椅子用電動ユニット。
- ジョイスティックが接続され、
前記ジョイスティックを倒すと、前記車椅子用電動ユニットの動力走行オンの指令が発せられ、該ジョイスティックが倒れた方向を操舵角度として前記駆動輪が回動制御されるように前記操舵手段への指令が発せられ、
前記ジョイスティックを元の位置に戻すと、前記車椅子用電動ユニットの動力走行オフの指令が発せられる、請求項18に記載の車椅子用電動ユニット。 - 前記駆動輪は、枢動支点を中心に上下に枢動可能に取り付けられ、該枢動支点を中心とした該駆動輪の反対側には、サスペンションが設けられている、請求項1乃至19のいずれか1項に記載の車椅子用電動ユニット。
- 車椅子に取り付けて使用するための車椅子用電動ユニットであって、
電動モーターと、
駆動輪と、
前記電動モーターの回転トルクを伝達するための駆動側ギアと、
受け取った回転トルクを前記駆動輪に伝達するための被駆動側ギアと、
前記駆動側ギア及び前記被駆動側ギアのいずれか一方に相対回転しないように固定され、且つ、軸方向に沿って移動可能な駆動用のキー部材と、
前記駆動用キー部材を前記軸方向に沿って付勢する駆動用スプリングと、
前記駆動側ギア及び前記被駆動側ギアのいずれか他方に形成され、且つ、前記駆動用キー部材が前記駆動用スプリングにより軸方向に移動した位置で該駆動用キー部材と嵌合する駆動用溝部材と、
前記電動モーターに連動して回転するブレーキギアと、
前記ブレーキギア、及び、前記車椅子用電動ユニットのハウジングのいずれか一方に相対回転しないように固定され、且つ、軸方向に沿って移動可能なブレーキ用キー部材と、
前記ブレーキ用キー部材を前記軸方向に沿って付勢するブレーキ用スプリングと、
前記ブレーキギア、及び、前記車椅子用電動ユニットのハウジングのいずれか他方に形成され、且つ、前記ブレーキ用キー部材が前記ブレーキ用スプリングにより軸方向に移動した位置で該ブレーキ用キー部材と嵌合するブレーキ用溝部材と、
前記駆動用キー部材及び前記ブレーキ用キー部材の末端部と当接可能な位置に配置され、回転位置が制御されるウォームホイールと、
を備え、
前記ウォームホイールがニュートラル回転位置にあるとき、前記駆動用キー部材及び前記ブレーキ用キー部材は、該ウォームホイールの板面と当接し、
前記ウォームホイールが前記ニュートラル回転位置から所定角度回転した第1の回転位置では、前記駆動用キー部材の末端部の位置で該ウォームホイールの板面が存在しないため前記駆動用スプリングにより該駆動用キー部材が軸方向に移動して前記駆動用溝部材と嵌合し、前記ブレーキ用キー部材は該ウォームホイールの板面との当接を維持し、
前記ウォームホイールが前記第1の回転位置から更に所定角度回転した第2の回転位置では、前記ブレーキ用キー部材の末端部の位置で該ウォームホイールの板面が存在しないため前記ブレーキ用スプリングにより該ブレーキ用キー部材が軸方向に移動して前記ブレーキ用溝部材と嵌合し、前記駆動用キー部材は該ウォームホイールと当接せず前記駆動用溝部材と嵌合した状態を維持する、車椅子用電動ユニット。 - 請求項1乃至21のいずれか1項に記載の車椅子用電動ユニットが取り付けられた電動車椅子。
- 前記電動車椅子の両側部内側には、該車椅子の後方から前方に向かう方向に下がるように傾斜する直線状の収容部が各々設けられ、
前記収容部の後端部は開放され、前端部は閉じられており、
前記車椅子用電動ユニットの両側部外側には、突起部が各々設けられており、
前記車椅子用電動ユニットは、前記突起部が前記収容部内に挿入された状態で前記前端部のところで固定されることにより、前記車椅子に取り付けられている、請求項22に記載の電動車椅子。 - 前記固定手段は、
前記突起部を上方から押さえつけることにより、前記閉前端部と協働して前記車椅子用電動ユニットを固定する、請求項23に記載の電動車椅子。
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