JP3631525B2 - Electric wheelchair - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、歩行の不自由な人が使用する車椅子に係り、特にモータ等の電動機で走行する形式の電動式車椅子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電動式車椅子としては、座席を支持するフレームに車軸を介して左右一対に設けられた車輪を、モータ等の電動機で回転駆動する形式のものが一般的である。車椅子に限らず、車輪を電動機で回転駆動させる機構としては、たとえば、実開昭６２−１８１４２８号公報に示されるように、車輪と一体の車軸ドラムに内歯ギヤを形成し、交流機（電動機）で回転するピニオンを内歯ギヤに噛合させ、ピニオンの回転を車輪に伝達させる方式や、実開昭６２−１０５８１２号公報に示されるように、モータの駆動軸を車軸の内側に同軸的に配し、両者の間に介在させた伝達ギヤでモータの駆動軸を車輪に伝達する方式等が、従来よりある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記いずれの駆動機構も、駆動源である電動機から車輪への動力伝達経路に強度的な不足や作動音の防音不備が想定されるとともに、車軸の構造を大幅に変更できない制約がある、逆に言えば様々な種類の車輪への適用が難しい構造であった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、車輪の回転駆動機構が、駆動源から車輪までの動力伝達が確実になされるとともに防音効果も向上し、さらに適用範囲の広いものとされる電動式車椅子を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであって、請求項１記載の電動式車椅子は、座席が設けられるフレームと、該フレームに固定された左右一対の車軸と、これら車軸に、ハブを介して回転自在に装着される左右一対の車輪とを備え、前記ハブは、前記各車輪の中心に固定される椀状のハブ本体と、該ハブ本体の開口を覆って配設されるとともに前記車軸に一体的に固定され、かつ、ハブ本体に、ハブ本体と相対回転可能に連結された蓋体とを有し、前記蓋体には、前記ハブ本体を介して前記車輪を回転駆動するためのモータが固定され、ハブ内には、前記モータの動力を前記ハブ本体に伝えるための動力伝達手段が前記蓋体に固定された伝達ケース内に収納された状態で配設され、該伝達ケースは、前記車軸の周囲近傍において該車軸を取り囲むように略円弧状に形成されており、さらに、前記モータは車軸に対してオフセットされた位置に配設されて、前記伝達ケース内に、前記動力伝達手段から前記ハブ本体への動力伝達を断接するクラッチ機構を設けたことを特徴としている。
【０００６】
請求項２記載の電動式車椅子は、座席が設けられるフレームと、該フレームに固定された左右一対の車軸と、これら車軸に、ハブを介して回転自在に装着される左右一対の車輪とを備え、前記ハブは、前記各車輪の中心に固定される椀状のハブ本体と、該ハブ本体の開口を覆って配設されるとともに前記車軸に一体的に固定され、かつ、ハブ本体に、ハブ本体と相対回転可能に連結された蓋体とを有し、前記蓋体には、前記ハブ本体を介して前記車輪を回転駆動するためのモータが固定され、ハブ内には、前記モータの動力を前記ハブ本体に伝えるための動力伝達手段が前記蓋体に固定された伝達ケース内に収納された状態で配設され、該伝達ケースは、前記車軸の周囲近傍において該車軸を取り囲むように略円弧状に形成されており、さらに、前記モータは車軸に対してオフセットされた位置に配設され、前記ハブ本体に設けたハブギヤに係合するブレーキギヤを一端に、回転体を他端に備えたブレーキ軸と、該回転体に摺接してブレーキ軸の回転を制動する摩擦部材とを備えたブレーキ機構を、前記ブレーキ軸が前記伝達ケースに近接し、かつ前記蓋体で軸支された状態として蓋体に取り付けたことを特徴としている。
また、請求項３記載の電動式車椅子は、座席が設けられるフレームと、該フレームに固定された左右一対の車軸と、これら車軸に、ハブを介して回転自在に装着される左右一対の車輪とを備え、前記ハブは、前記各車輪の中心に固定される椀状のハブ本体と、該ハブ本体の開口を覆って配設されるとともに前記車軸に一体的に固定され、かつ、ハブ本体に、ハブ本体と相対回転可能に連結された蓋体とを有し、前記蓋体には、前記ハブ本体を介して前記車輪を回転駆動するためのモータが固定され、ハブ内には、前記モータの動力を前記ハブ本体に伝えるための動力伝達手段が前記蓋体に固定された伝達ケース内に収納された状態で配設され、該伝達ケースは、前記車軸の周囲近傍において該車軸を取り囲むように略円弧状に形成されており、さらに、前記モータは車軸に対してオフセットされた位置に配設されて、前記伝達ケース内に、前記動力伝達手段から前記ハブ本体への動力伝達を断接するクラッチ機構を設け、前記ハブ本体に設けたハブギヤに係合するブレーキギヤを一端に、回転体を他端に備えたブレーキ軸と、該回転体に摺接してブレーキ軸の回転を制動する摩擦部材とを備えたブレーキ機構を、前記ブレーキ軸が前記伝達ケースに近接し、かつ前記蓋体で軸支された状態として蓋体に取り付けたことを特徴としている。
【０００７】
請求項４記載の電動式車椅子は、請求項１ないし３のいずれかに記載の電動式車椅子において、前記伝達ケース内に、前記動力伝達手段の動作、または動力伝達手段と前記クラッチ機構の動作を潤滑する潤滑剤を充填したことを特徴としている。
【０００８】
請求項５記載の電動式車椅子は、請求項１ないし４のいずれかに記載の電動式車椅子において、前記モータは、前記蓋体に対し、前記ハブ本体とは反対側の外面に固定されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項６記載の電動式車椅子は、請求項１ないし５のいずれかに記載の電動式車椅子において、前記伝達ケースの端部に前記モータを配設するとともに、伝達ケースの側方に、該モータの回転数検出装置を並設して蓋体に固定したことを特徴としている。
【００１０】
請求項７記載の電動式車椅子は、請求項１ないし６のいずれかに記載の電動式車椅子において、前記動力伝達手段は１以上のギヤを有し、前記ハブ本体の内周には設けられた内歯ギヤと噛合することを特徴としている。
【００１１】
【作用】
本発明の請求項１に係る電動式車椅子によれば、伝達ケースが蓋体に固定されることにより蓋体の剛性が向上し、モータからハブ本体への動力伝達が確実かつ安定したものとなる。動力伝達手段は伝達ケースとハブとで二重に区画されるので防音効果が上がり、静かな作動音を実現できる。伝達ケースが車軸の周囲近傍において円弧状に形成され、これに加えて、モータは車軸に対してオフセットされていることにより、ハブ内には伝達ケース以外の空所が空くことになり、したがってこの空所に他の機器を配設してスペースの有効利用が図れる。ハブに対して駆動ならびに動力伝達手段等を設ける構成なので、フレームの異なる機種のいずれにも対応してその車椅子を電動式に改良することが可能になる。また、クラッチ機構を伝達ケース内に設けたので、伝達ケース内にはごみやほこり等の汚染物となるものが入りにくく防塵性が高くなり、クラッチ機構の作動性が常に良好に保たれるとともに、作動音の低減にもつながる。
【００１２】
本発明の請求項２に係る電動式車椅子によれば、ハブ内には伝達ケース以外の空所に他の機器を配設してスペースの有効利用が図れるとともに、フレームの異なる機種のいずれにも対応してその車椅子を電動式に改良することが可能になる。また、ブレーキ軸は伝達ケースに近接した剛性の高い蓋体の部分に軸支されるので、ブレーキ軸の支持力が向上し、ブレーキ機構の作動不良の原因が低減する。
本発明の請求項３に係る電動式車椅子によれば、ハブ内には伝達ケース以外の空所に他の機器を配設してスペースの有効利用が図れるとともに、フレームの異キ軸は伝達ケースに近接した剛性の高い蓋体なる機種のいずれにも対応してその車椅子を電動式に改良することが可能になる。また、クラッチ機構を伝達ケース内に設けたので、伝達ケース内にはごみやほこり等の汚染物となるものが入りにくく防塵性が高くなり、クラッチ機構の作動性が常に良好に保たれるとともに、作動音の低減にもつながる。さらに、ブレーキ軸は伝達ケースに近接した剛性の高い蓋体の部分に軸支されるので、ブレーキ軸の支持力が向上し、ブレーキ機構の作動不良の原因が低減する。
【００１３】
本発明の請求項４に係る電動式車椅子によれば、伝達ケース内に潤滑剤が充填されることにより、動力伝達手段やクラッチ機構の作動性が良好になるのはもちろんのこと、充填された潤滑剤は伝達ケースより外、つまりハブ内に出ず、したがって、ハブ内に潤滑剤に影響されやすい電装品等を配設することができるとともに、使用者等の服装を汚す心配もなくなる。
【００１４】
本発明の請求項５に係る電動式車椅子によれば、モータがハブ本体とは反対側の蓋体の外面に固定されているので、モータの放熱性が良好になって作動不良の原因を低減することになり、しかもメンテナンス性に優れる。
【００１５】
本発明の請求項６に係る電動式車椅子によれば、回転検出装置をモータに並設させることにより、モータの回転を回転検出装置に伝達する伝達手段（ベルトや歯車等）のコンパクト化が図れるとともに、モータの回転を減速せずに直接検出することができ、しかもその回転速度が高いことと相まって、検出精度が向上する。また、回転検出装置を伝達ケースの側方に並設して蓋体に固定するので、その伝達ケースによって蓋体の剛性の向上範囲をさらに連続して広げることができる。
【００１７】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は本発明の一実施例の電動式車椅子１に使用者Ｍが乗っている状態の左側面図を示しており、図２はその車椅子の正面図、図３は背面図、図４は平面図を示している。本実施例の車椅子１は、パイプを組んで構成された折り畳み式のフレーム２と、フレーム２に設けられ使用者Ｍが着座する座席３と、フレーム２の前後に左右一対として設けられた補助輪４および駆動輪である車輪５と、フレーム２の前部に配された運転装置６と、一方の車輪５（この場合右側の車輪５）側に取り付けられた走行用電源であるバッテリパック７とから構成されている。
【００１８】
まず、車椅子１の骨組となるフレーム２から説明していく。
フレーム２は、同一構成の左側フレーム１０Ａ、右側フレーム１０Ｂと、これらフレーム１０Ａ、１０Ｂを連結する連結フレーム１１からなり、左右に閉じる方向に折り畳み可能に構成されている。左側および右側フレーム１０Ａ、１０Ｂは、上パイプ１２、中パイプ１３、下パイプ１４および後パイプ１５が組まれてできている。
【００１９】
上パイプ１２は、前後に延びる手掛け枠１２ａと、その前端の前縦枠１２ｂとを構成し、中パイプ１３は、中間横枠１３ａと、その前端の足掛け枠１３ｂとを構成してる。足掛け枠１３ｂの先端には、この足掛け枠１３ｂを軸として折り畳めるように足掛け板１６が設けられている。また、下パイプ１４は、下横枠１４ａと、その前端の足掛け枠支持部１４ｂとを構成し、後パイプ１５は、ブロック１５ａと、その上端のハンドル部１５ｂとを構成している。両フレーム１０Ａ、１０Ｂは、中パイプ１３の中間横枠１３ａの部分と、下パイプ１４の下横枠１４ａの部分との間にＸ字状にクロスして架け渡された前記連結フレーム１１により連結されている。連結フレーム１１の上部側と後パイプ１５との間には、補強フレーム１１ａが架け渡されている。
【００２０】
左右の中パイプ１３の中間横枠１３ａの間には着座シート１７が張られ、左右の後パイプ１５の間には背もたれシート１７ｂが張られており、これらシート１７ａ、１７ｂで前記座席３が構成されている。各シート１７ａ、１７ｂは、折り畳みに支障のないよういずれも可撓性を有している。連結フレーム１１どうしは中央でピン結合されて相対回動自在であり、中パイプ１３と下パイプ１４とに回動自在にピン結合され、補強フレーム１１ａも、連結フレーム１１と後パイプ１５とにピン結合され、このようなピン結合状態により、左右のフレーム１１Ａ、１１Ｂを互いに近付かせると連結フレーム１１および補強フレーム１１ａが回動し、車椅子１全体が折り畳まれるようになっている。図５は折り畳まれた状態を示しており、このように車椅子１が折り畳まれたときに、左右の車軸３４の内側の端面どうしが当接し、他のパーツが折り畳んだ勢いで損傷しないように配慮されている。
【００２１】
次いで、前記補助輪４および車輪５について説明する。
補助輪４はいわゆるキャスタ式の車輪であって、前記左右の上パイプ１２の前縦枠１２ｂの下端にそれぞれ装着され、車椅子１の方向転換すなわち操舵を可能としている。車輪５は、図６および図７に示すように、リム２０およびリム２０に装着されたタイヤ２１とからなり、放射状に配列された多数のスポーク２２により、中心に配されたハブ３０に連結されている。
【００２２】
そのハブ３０は、図８に示すように、底の浅い有底円筒状のハブ本体３１と、ハブ本体３１の開口を塞ぐ円盤状の蓋体３５とから構成されている。ハブ本体３１の内側中心にはボス３２が形成されており、このボス３２に、２つのベアリング３３を介して車軸３４が装着され、この車軸３４は、フレーム２の後パイプ１５に溶接固定されたブロック１５ａに形成された貫通孔に嵌合され、かつナット３７で固定されており、これによって車輪５はフレーム２に回転自在に支持されている。蓋体３５は、車軸３４に嵌合固定されており、ハブ本体３１との間にはわずかな隙間があいている。この隙間は水等の侵入を防ぐためにラビリンス状に形成されている。したがって、車軸３４と蓋体３５はフレーム２に対して一体に固定され、車輪５はハブ本体３１とともに回転するようになっている。
【００２３】
なお、ハブ本体３１には、車輪５の外側に位置する手回しリング３６が一体に固定されている。この手回しリング３６は、使用者Ｍが手動で車輪５を回転させて走行するときに用いるものである。
【００２４】
さて、車輪５は前述したように駆動輪であり、ハブ３０に設けられた駆動機構４０により回転駆動される。図９および図１０に示すように、駆動機構４０は、ハブ３０の蓋体３５における反ハブ本体３１側の外面にボルト止めされた円筒状のモータ４１と、このモータ４１の駆動ギヤ４２に連結された複数（この場合２つ）の減速ギヤ（動力伝達手段）４３、４４とから構成されている。駆動ギヤ４２の駆動軸４２ａおよび各減速ギヤ４３、４４のギヤ軸４３ａ、４４ａは、蓋体３５と蓋体３５の内面にネジ止めされたギヤケース（伝達ケース）４５とに、ベアリング４６を介して回転自在に支持され、駆動ギヤ４２、各減速ギヤ４３、４４はギヤケース４５内に収納された状態となっている。下流側の減速ギヤ４４のギヤ軸４４ａの先端はギヤケース４５から突出し、その突出端に、ピニオンギヤ４７が設けられており、このピニオンギヤ４７が、前記ハブ３０のハブ本体３１の底部内周に装着された内歯である内歯ギヤ３０ａに噛合している。ギヤケース４５は、蓋体３５に固定された状態で車軸３４を取り囲むように略円弧状に形成されており、さらに、モータ４１は、ギヤケース４５の端部であって、車軸３４に対してオフセットされた位置に配設されている。
【００２５】
モータ４１の駆動軸４２ａが回転すると、その回転は減速ギヤ４３、４４を経てピニオンギヤ４７から内歯ギヤ３０ａに伝わり、もって車輪５が回転するようになっている。なお、モータ４１の駆動軸４２ａの回転数は、ハブ３０内に設けられ、駆動軸４２ａにタイミングベルト４８で連結されたエンコーダ（回転数検出装置）４９により検出されるようになっている。このエンコーダ４９はモータ４１に近接させてギヤケース４５に並設され、蓋体３５の内面にボルト止めされている。
【００２６】
また、ハブ３０には、車輪５の回転を制動するブレーキ機構５０が設けられている。このブレーキ機構５０は、いわゆるドラムブレーキ式であり、一端にブレーキドラム（回転体）５１が、他端にブレーキギヤ５２が設けられたブレーキ軸５３と、このブレーキ軸５３が装着されるブレーキケース５４と、このブレーキケース５４内に収納されたブレーキシュー（摩擦部材）５５とから構成されている。ブレーキケース５４は、ケース本体５４ａと、ケース本体５４ａにボルト止めされるケースカバー５４ｂとからなり、ケース本体５４ａに形成された筒部５６内に、ブレーキ軸５３が、ベアリング５７を介して軸回りに回転自在に挿入されている。
【００２７】
ブレーキ機構５０は、ブレーキケース５４ごとハブ３０の蓋体３５の外面に着脱自在に取り付けられるようになっている。蓋体３５への取り付けは、蓋体３５にあけられた取付孔（取付部）３５ｂにケース本体５４ａの筒部５６を挿入し、ケース本体５４ａを蓋体３５にボルト止めすることで行う。ハブ３０の外面に取り付けられた状態で、ブレーキ軸５３の先端のブレーキギヤ５２はハブ３０内にあって内歯ギヤ３０ａに噛合し、ブレーキドラム５１はハブ３０の外側にレイアウトされている。ブレーキシュー５５は、ブレーキドラム５１を囲む一対のシュー片５５ａの一端どうしがヒンジ結合され、それらの自由端にはブレーキワイヤ５８が係合されている。ブレーキワイヤ５８は、ハンドル部１５ｂに装着されたブレーキレバー５９に連結されており、このブレーキレバー５９を握ると、ブレーキシュー５５がブレーキドラム５１を締め付けてブレーキ軸５３の回転が制動され、その結果、ハブ本体３１の回転すなわち車輪５の回転が制動されるようになっている。なお、ブレーキレバー５９はハンドル部１５ｂに着脱自在となっており、したがって、ブレーキレバー５９、ブレーキワイヤ５８およびブレーキ機構５０で構成されるブレーキ系パーツは、車椅子１に対して取付け・取外しが容易にできるようになっている。
【００２８】
前記減速ギヤ４４には、モータ４１の駆動力をハブ本体３１へ伝達する経路をつないだり切ったりするクラッチ機構６０が設けられている。図１０および図１１に示すように、減速ギヤ４４のギヤ軸４４ａは、減速ギヤ４４の中心に相対回転自在に挿入されて減速ギヤ４４とは別体に構成されており、そのギヤ軸４４ａには、ピニオンギヤ４７が設けられた側の端部を残して中空部６１が形成され、さらに中央部には、長さ方向に延びて中空部６１に連通するスリット６２が形成されている。中空部６１には、クラッチスプリング６３を挟んでクラッチロッド６４が摺動自在に挿入されている。クラッチロッド６４の内部側の端部（挿入側の端部）にはピン６５が直交して固定され十字状になっている。減速ギヤ４４のハブ本体３１側に向く面には、ギヤ軸４４ａと同軸的に円形の凹所６６が形成され、さらにその凹所６６の底部には、十字溝６７が形成されている。クラッチロッド６４は、クラッチスプリング６３によって蓋体３５側つまりギヤ軸４４ａから抜ける方向に常に付勢され、その状態が、ピン６５が十字溝６７に係合することにより規制されている。
【００２９】
このようにピン６５が十字溝６７に係合していると、減速ギヤ４４とギヤ軸４４ａがピン６５を介して一体に連結し、クラッチ接続の状態になる。このクラッチ接続状態から、クラッチロッド６４をクラッチスプリング６３の力に抗してハブ３０内に押し込むと、ピン６５がスリット６２内を移動して凹所６６内に位置する。この状態では、ピン６５は凹所６６内にあって減速ギヤ４４と非係合状態なので、減速ギヤ４４がいくら回転してもその回転はギヤ軸４４ａに伝わらず、逆に言うと車輪５の回転がモータ４１に伝わらないクラッチ非接続状態となる。上記クラッチスプリング６３、クラッチロッド６４、ピン６５、凹所６６、十字溝６７でクラッチ機構６０が構成されている。
【００３０】
上記ギヤケース４５の内部には、各ギヤ４２、４３、４４およびクラッチ機構６０の動作を潤滑するためのグリス等の潤滑剤が充填され、この潤滑剤がギヤケース４５の外に漏れないように、ギヤケース４５と蓋体３５の内面の間には、漏出防止用の図示せぬシール材が挟まれている。
【００３１】
左右のハブ３０に設けられた上記クラッチ機構６０の操作すなわちクラッチロッド６４の押し込み操作は、右側の車輪５に設けられたクラッチレバー７０で行われるようになっている。このクラッチレバー７０は、図６に示すように、車椅子１の使用者Ｍが操作する前側レバー７０Ａと、介護者が操作する後側レバー７０Ｂとが一体になったＶ字状のレバーで、基端部が、右側の車軸３４に対して回動可能に装着されて車輪５に沿って回動する回動式に構成されており、車輪５と右側フレーム１０Ｂとの間の隙間において前側レバー７０Ａは前方斜め上方に、また後側レバー７０Ｂは後方斜め上方にそれぞれ延びている。前側レバー７０Ａの方は下に向かって若干湾曲している。クラッチレバー７０の先端には内側に屈曲するレバー把持部７１が形成されており、クラッチレバー７０の長さは、横から見るとレバー把持部７１が車輪５のタイヤ２１よりも外側に位置するように設定されている。
【００３２】
クラッチレバー７０の基端部には、車軸３４への装着部分から屈曲するレリーズプレート７２が一体に形成され、その先端内側には、図１１に示すように、クラッチロッド６４を押圧する押圧片７３が形成されている。この押圧片７３の内面には、回動方向に沿って先端から徐々に厚くなるようにテーパ面７３ａが形成されている。レリーズプレート７２は、ハブ３０の蓋体３５に装着されたサポートスプリング７５によりクラッチレバー７０が図１１における実線の状態に保持されたとき、クラッチ機構６０は接続状態であり、クラッチレバー７０を図６における矢印（イ）方向に押して回動させると、押圧片７３がクラッチロッド６４をハブ３０内に押し込み、クラッチ機構６０が非接続状態になる。図１２にも示すように、クラッチレバー７０の基端部の側面にはピン７６が突設されている一方、サポートスプリング７５には２つの係合凹所７５ａ、７５ｂが離間して形成されており、ピン７６は、クラッチ接続状態で手前側の係合凹所７５ａに、そしてクラッチ非接続状態では前方の係合凹所７５ｂに弾性的にそれぞれ係合するようになっており、いずれの場合も、クラッチレバー７０の移動が規制されてそれぞれの状態が保持されるようになっている。
【００３３】
このように、クラッチレバー７０が装着された右側の車輪５のクラッチ機構６０は、クラッチレバー７０により直接操作されるが、もう一方の左側の車輪５のクラッチ機構６０は、クラッチレバー７０に連結されたクラッチワイヤ８０を介して操作されるようになっている。クラッチワイヤ８０は、その一端がクラッチレバー７０の基端部近傍に係止され、他端が、左側の車輪５の車軸３４に回動可能に装着されたレリーズプレート８１の先端に係止されている。クラッチレバー７０を図６において矢印（イ）方向に押して回動させると、クラッチワイヤ８０に引張力が発生し、リターンスプリング７４に抗してレリーズプレート８１を図７の二点鎖線の位置に回動させ、押圧片７３がクラッチロッド６４をハブ３０内に押し込み、クラッチ非接続状態となる。逆にクラッチレバー７０を戻すとクラッチワイヤ８０の引張力が解除され、リターンスプリング７４の引張力により図７の実線位置までレリーズプレート８１が回動し、クラッチ接続状態となる。なお、図３および図４に示すように、上記クラッチワイヤ８０は、ブレーキワイヤ５８とともに座席３の背もたれシート１７ｂの後方に取り回されている。
【００３４】
上記のように、左右の車輪５を支持する左右のハブ３０には、車輪５を回転させる駆動機構４０、ブレーキ機構５０、クラッチ機構６０が設けられ、これらに加え、さらに補助アーム９０が取り付けられている。この補助アーム９０は、座席３が後方に過度に後傾することを防ぐものであり、図１２に示すように、ハブ３０の蓋体３５の後部に形成されたフランジ部３５ａにブラケット９１を介して取り付けられている。補助アーム９０は、ブラケット９１に固定された固定アーム９２と、この固定アーム９２に摺動可能に挿入されて先端に車輪９３が装着された可動アーム９４とから構成され、後方斜め下方に延びている。可動アーム９４は、内部に組み込まれたスプリング９５で付勢されるストッパ９６が、固定アーム９２に形成された図示せぬストッパ孔に嵌まることで固定アーム９２に固定されている。ストッパ孔は、固定アーム９２の長さ方向に複数形成されており、ストッパ９６を押してストッパ孔への係合を外した状態で、可動アーム９４は固定アーム９２に沿って動かすことができ、つまりは補助アーム９０は伸縮自在で長さを調節でき、ストッパ孔へのストッパ９６の係合で、その長さを保持できるようになっている。
【００３５】
上記補助アーム９０は、座席３が後方に傾くと下方に回動し、それがある角度まで達すると、車輪９３が接地することでそれ以上の座席３の後傾を防ぐ働きをする。
【００３６】
さて、前述の駆動機構４０のモータ４１は、直方体状のバッテリパック７を電源としている。このバッテリパック７はいわゆる充電池であって、一方（この場合右側）のハブ３０に取り付けられたバッテリホルダ１１０に着脱自在に装填されるようになっている。バッテリホルダ１１０は、図１２ないし図１４に示すように、ハブ３０の蓋体３５に対しモータ４１とともにボルト止めされ、蓋体３５への取付け部分から後方斜め上方に延びており、下部にはコントローラ収納部１１１、その上に上方に開口するバッテリ収納部１１２が形成されている。コントローラ収納部１１１には、左右のモータ４１へ供給する電流を制御してそれらモータ４１の作動状態を制御するメインコントローラ１１３が収納されている。バッテリパック７は、複数のバッテリ１０１が、相互の電極が接続された状態で収納されている。バッテリパック７には、バッテリホルダ１１０に対する着脱や持ち運びの際に便利なように把手１０２が設けられている。なお、前記ハブ３０内には、メインコントローラ１１３からの出力信号を受けて同じ側にあるモータ４１に必要なトルクを出力するように電力をＰＷＭ制御するサブコントローラ１１９が、ケース１１９ａに覆われて収納されている
【００３７】
バッテリホルダ１１０の基端部には、モータ４１に被せられてモータ４１を軸に回動可能な円筒状のモータカバー１０７が一体成形されており、このモータカバー１０７とともにバッテリホルダ１１０全体が、前後方向に回動するようになっている。バッテリホルダ１１０のコントローラ収納部１１１を形成する内壁部には、バッテリホルダ１１０の回動軸を中心とした円弧状の長孔（取付位置可変手段）１０８ａが複数（この場合３つ）形成されており、これら長孔１０８ａに通したねじ１０８ｂにより、蓋体３５に設けた取付板１０９にバッテリホルダ１１０が取り付けられるようになっている。すなわち、バッテリホルダ１１０は、モータ４１を軸として長孔１０８ａの長さ分だけ蓋体３５への取付位置が調整可能となっている。
【００３８】
バッテリホルダ１１０のバッテリ収納部１１２へのバッテリパック７の収納状態は、バッテリホルダ１１０に設けられたロック機構１１４により保持されるようになっている。このロック機構１１４は、図１５および図１６に示すように、バッテリホルダ１１０の側壁部１１０ａの上端に設けられたロック片１１５およびロックスプリング１１６から構成されている。ロック片１１５は、側壁部１１０ａに貫通形成された横孔１１７に摺動自在に収納されており、横孔１１７を塞ぐプラグ１１８との間に介装されたロックスプリング１１６により、バッテリホルダ１１０の内部側に常に突出するように付勢されている。ロック片１１５の先端側には、バッテリホルダ１１０の開口側に向く傾斜面１１５ａが形成されている。一方、バッテリパック７の、バッテリホルダ１１０に収納された際のロック機構１１４に対向する側壁部１００ａの所定箇所には、係合凹所１０３が形成されている。また、この係合凹所１０３が形成された側壁部１００ａの上方部分には、ロック解除ピン１０４が挿入されている。このロック解除ピン１０４の上端には押しボタン１０５が取り付けられており、この押しボタン１０５は、スプリング１０６により常に上方に付勢された状態になっている。
【００３９】
ロック解除ピン１０４をロック機構１１４に対向するようにしてバッテリパック７をバッテリホルダ１１０のバッテリ収納部１１２に収納していくと、ロック機構１１４のロック片１１５はバッテリパック７の側壁部１００ａに押されて横孔１１７に引っ込み、さらにバッテリパック７を収納していって係合凹所１０３がロック片１１５の先端に達すると、ロックスプリング１１６によりロック片１１５が係合凹所１０３に飛び出して係合する。バッテリパック７は、ロック片１１５に引っ掛かってバッテリホルダ１１０からの抜け止めがなされ、この状態（図１５の状態）でロック解除ピン１０４はその先端がロック片１１５の傾斜面１１５ａに当接する。バッテリパック７をバッテリホルダ１１０から取り出すには図１６に示すように、把手１０２を握って押しボタン１０５を押すことによりロック片１１５の係合を解きバッテリパック７をバッテリホルダ１１０から抜く。押しボタン１０５を押すと、ロック解除ピン１０４がロック片１１５の傾斜面１１５ａを摺動しながらロック片１１５を横孔１１７に押し込むので、係合凹所１０３からロック片１１５が抜け、係合が解かれるのである。
【００４０】
図１７および図１８に示すように、バッテリパック７の裏面には複数の接続端子が露出して設けられている。この場合の接続端子は、電源供給用接続端子１２０、充電用接続端子１２１、放電用接続端子１２２の３種類あり、これらに対応する接続端子が、バッテリ収納部１１１に設けられている。図１９はバッテリパック７、バッテリホルダ１１０の接続端子１３０、１３１、１３２およびこれらに接続されている前記メインコントローラ１１３の回路図を示している。
【００４１】
バッテリパック７をバッテリホルダ１１０のバッテリ収納部１１２に収納することにより、両者の接続端子どうしが接続するようになっている。図１７（ａ）に示すように、バッテリパック７をバッテリ収納部１１２に収納するために挿入し始めのとき、すなわち、バッテリパック挿入開始時のときには、接続端子１２０、１２１がバッテリホルダ１１０側の接続端子１３０、１３１に先に接触し、接続端子１２２はまだ接続端子１３２に接触しない。このときの接続状態の回路図を図１８（ａ）に示す。そして、図１７（ｂ）に示すように、バッテリパック７をバッテリ収納部１１２に完全に収納したときに、残りの接続端子１２２、１３２どうしも接触してすべての接続端子が接続した状態となる。このときの回路図を図１８（ｂ）に示す。
【００４２】
上記バッテリパック７からモータ４１に電流が供給されてモータ４１が作動してハブ３０のハブ本体３１が回転し、その結果として車輪５が回転するわけであるが、その車輪５を回転させる、つまり車椅子１の運転を行うには、前記運転装置６を用いる。この運転装置６は、左側フレーム１０Ａを構成する中パイプ１３の足掛け枠１３ｂに固定された上方に延びるステー１４０の上端に設けられており、図２０ないし図２５に示すように、操作ボックス１４１に運転レバー１４２が備えられた構成となっている。
【００４３】
運転レバー１４２は軟鋼等の塑性変形可能な材質で作られており、運転レバー１４２は、操作ボックス１４１の内部に組み込まれた自在軸１４３に支持され、前後左右ないしその間の範囲全域すなわち３６０度の全方向に傾倒自在となっており、この運転レバー１４１を傾倒する方向に車椅子１は走行するとともに、その傾倒角度に応じて走行速度が調節されるようになっている。
【００４４】
自在軸１４３は、操作ボックス１４１に回動自在に支持され、回動軸が互いに直交する前後回動軸１４４と左右回動軸１４５とからなるもので、運転レバー１４２は、前後回動軸１４４に貫通させられてこの前後回動軸１４４に対しピン１４６により一体結合されている。運転レバー１４２の操作ボックス１４１から上方に突出する部分が操作部１４２ａとされ、その下側は、段部１４２ｂを経て操作部１４２ａよりも径が細くなった下端部１４２ｃが形成されており、この下端部１４２ｃが、左右回動軸１４５に前後方向に沿って形成されたスリット１４５ａに通され、さらに、操作ボックス１４１の下部開口１４１ａを通るまで延びている。前記ピン１４６は、操作部１４２ａに貫通されている。
【００４５】
運転レバー１４２に、直立した状態から前後に傾倒させる力を加えると、前後回動軸１４４が回動し、かつ運転レバー１４２の下端部１４２ａがスリット１４５ａ内を移動することにより、運転レバー１４２は前後に傾倒する。また、左右に傾倒させる力を加えると、スリット１４５ａを形成するスリット面１４５ｂに運転レバー１４２が当接することによってその力が左右回動軸１４５に伝わり、運転レバー１４２は左右に傾倒する。そして、この前後および左右への傾倒動作を併せて行うことにより、前述の如く全方向にある角度まで傾倒可能となっている。その傾倒角度は、運転レバー１４２の下端部１４２ｃが、前記下部開口１４１ａを形成する操作ボックス１４１の下板１４７の開口縁１４７ａに当接することで規制される。
【００４６】
上記各軸１４４、１４５の一端には、接点プレート１５０を介して通電用と抵抗用の２種類のブラシ接点１５１、１５２がそれぞれ取り付けられ、これらに対向する操作ボックス１４１の側面には、各ブラシ接点１５１、１５２に接触し、かつ前記メインコントローラ１１３に電気的に接続された扇状端子１６１、１６２がそれぞれ設けられ、これら接点プレート１５０、ブラシ接点１５１、１５２および端子１６１、１６２によりボリューム１６３が構成されている。各端子１６１、１６２は、運転レバー１４２の傾倒に伴うブラシ接点１５１、１５２の回動範囲が広くなるように一側に偏位して設けられている。また、ボリューム１６３は、図２５に示すように、操作ボックス１４１の側面に設けられた凹所１４１ａに収納された状態で配設されており、運転装置６全体のコンパクト化が図られている。なお、操作ボックス１４１には、電源スイッチ１８０、走行速度を高低の２段階に分ける速度モードスイッチ１８１が手前に向けて設けられている。さらに、右側のハンドル部１５ｂには、介護者用として、電源スイッチ１９０、速度モードスイッチ１９１および運転ボタン１９２が、操作ボックス１９３により設けられている。運転ボタン１９２は、前後に傾動するシーソー式のボタンであり、前を押すと前進、後を押すと後退するようにモータ４０を作動させ、触らないと常に中立の位置で非作動状態を保つ。操作ボックス１９３は、ホルダ１９４を介してハンドル部１５ｂに装着されており、前記ブレーキレバー５９はホルダ１９４に軸支されている。ホルダ１９４はハンドル部１５ｂに着脱自在に装着されるもので、このため、操作ボックス１９３、ブレーキレバー５９は、ホルダ１９４ごと取付け・取外しが行え、これらの装備されない車椅子に簡単に切り換えられるようになっている。
【００４７】
メインコントローラ１１３には、運転レバー１４２の傾倒方向および傾倒角度に基づく抵抗値が入力され、その入力信号に応じてモータ４１へ供給される電流値を変換させる。すなわち、運転レバー１４２の傾倒方向に応じて左右のモータ４１の回転数が変わり、それによって車輪５の回転速度に差が生じ、その結果、車椅子１の進行方向の操舵が行え、また、その傾倒角度に応じて車椅子１の走行速度が調節される。具体的には、たとえば運転レバー１４２を左に倒すと右側の車輪５が左側の車輪５よりも多く回転し、その結果、車椅子１は左に進行していく。また、運転レバー１４２を倒せば倒すほどモータ４１の回転数が増大して車輪５の回転数が増大し、もって車椅子１の走行速度が上昇する。
【００４８】
なお、運転レバー１４２における操作ボックス１４１から上方に突出する操作部分には、操作ボックス１４１の上面に当接するリング状のバネ座１７０が摺動可能に嵌められるとともに、このバネ座１７０と間隔をおいて２つのナット１７１ａ、１７１ｂが嵌められている。運転レバー１４２の上端部にはねじ部１７２が形成され、２つのナット１７１ａ、１７１ｂは互いを締め付ける状態で嵌められている。ナット１７１ｂとバネ座１７０の間にはスプリング１７３が圧縮状態で介装されており、このコイルスプリング１７３の弾発力により、運転レバー１４２は自然状態で常に直立し、運転モードとしては中立になるよう配慮されている。なお、運転レバー１４２のねじ部１７２には、図１に示すように通常はノブ１７４が装着され、さらに、操作ボックス１４１の上面は、蛇腹式のカバー１７５で覆われている。また、図３に示すように、メインコントローラ１１３から左側のモータ４１への電流供給用の電線１７６は、座席３の背もたれシート１７ｂの後方において、前記ブレーキワイヤ５８、クラッチワイヤ８０とともに、クランプ１７７でまとめられて支持されている。
【００４９】
以上が本実施例の車椅子１の構成であり、次いで、この車椅子１の使用方法ならびに作用を説明する。使用者Ｍは、座席３に着座し、運転レバー１４２を目的とする走行方向に傾倒させれば、左右の車輪５に回転速度の差が生じることにより操舵が行え、また、運転レバー１４２の傾倒角度で走行速度を調節できる。補助輪４は、走行方向に追従して補助的に回動しながら回転する。運転レバー１４２を離せば、運転レバー１４２に装着されたスプリング１７３により中立状態となって車輪５の回転は停止する。
【００５０】
また、介護者が車椅子１を電動走行させたり人力で手押ししたりする場合において制動させる必要が生じたら、介護者はブレーキレバー５９を握ることによりブレーキ機構５０が作動して左右のハブ３０の回転が制動され、もって車輪５が制動される。また、モータ４１によって電動走行はせずに介護者が押したり、あるいは使用者Ｍが手回しリング３６を使って手動で走行する場合には、クラッチレバー７０を回動させてクラッチ機構６０を作動させる。これによって車輪５の回転がモータ４１に伝わらず、すなわちモータ４１と車輪５との縁が切れ、走行抵抗が軽減する。また、走行中あるいは停止中に、使用者Ｍが後方に体重をかけすぎて座席３が後傾すると、補助アーム９０の車輪９３が接地し、それ以上の座席３の後傾が未然に防がれる。
【００５１】
上記本実施例の電動式車椅子１によれば、ハブ３０内のギヤケース４５が蓋体３５に固定されることにより蓋体３５の剛性が向上し、モータ４１からハブ本体３１への動力伝達が確実かつ安定したものとなる。モータ４１からハブ本体３１への動力伝達手段である各減速ギヤ４３、４４はギヤケース４５とハブ３０とで二重に区画されるので防音効果が上がり、静かな作動音を実現できる。そのギヤケース４５は、車軸３４の周囲近傍において円弧状に形成され、これに加えて、モータ４１は車軸３４に対してオフセットされて配設されていることにより、ハブ３０内にはギヤケース４５以外の空所が空くことになり、したがって、この空所に他の機器（サブコントローラ１１９等）を配設してスペースの有効利用が図れる。また、ハブ３０に対して駆動機構４０をはじめ各減速ギヤ４３、４４、ブレーキ機構５０、クラッチ機構６０を設ける構成なので、フレームの異なる機種のいずれにも対応してその車椅子を電動式に改良することが可能である。
【００５２】
また、クラッチ機構６０をギヤケース４５内に配設したので、ギヤケース４５内にはごみやほこり等の汚染物となるものが入りにくく防塵性が高くなり、クラッチ機構６０の作動性が常に良好に保たれるとともに、作動音の低減にもつながる。また、そのギヤケース４５内に潤滑剤が充填されることにより、各減速ギヤ４３、４４やクラッチ機構６０の作動性が良好になるのはもちろんのこと、充填された潤滑剤はギヤケース４５より外、つまりハブ３０内に出ず、したがって、ハブ３０内に潤滑剤に影響されやすい電装品（サブコントローラ１１９等）を配設することができ、それに加えて、使用者Ｍ等の服装を汚すなどの心配もなくなる。
【００５３】
モータ４１がハブ３０に対し、ハブ本体３１とは反対側の蓋体３５の外面に固定されているので、モータ４１の放熱性が良好になって作動不良の原因が低減することになり、しかもメンテナンス性に優れる。またそのモータ４１にエンコーダ４９を並設させることにより、モータ４１の回転をエンコーダ４９に伝達するタイミングベルト４８を短くできる。また、エンコーダ４９はモータ４１の回転を減速せずに直接検出することができ、しかもその回転速度が高いことと相まって、検出精度が向上する。さらに、エンコーダ４９を蓋体３５に固定するので、それによって蓋体３５の剛性がより向上する。また、ブレーキ機構５０のブレーキ軸５３はギヤケース４５に近接して蓋体３５に軸支されるので、ブレーキ軸５３の支持力が向上し、ブレーキ機構５０の作動不良の原因が低減する。
【００５４】
また、左右の車輪５の車軸３４に固定されるハブ３０の蓋体３５に補助アーム９０を取り付ける構成なので、車輪５の外径寸法さえ同じならば、フレーム２の構造あるいは種類に左右されることなく補助アーム９０を的確に備えさせることができる。また、ハブ３０の蓋体３５の車軸３４に対する取付位置を、車軸３４を中心に回動させることにより任意に設定すれば、補助アーム９０自体の長さを変えなくともそれにともなって補助アーム９０の接地角度を変えることができ、したがって、補助アーム９０の接地角度を調整する自由度が高まる。特に本実施例の補助アーム９０は、固定アーム９２に対する可動アーム９４の挿入長さを変えることによって伸縮自在となっているので、さらに接地角度の調整範囲が広くなっている。
【００５５】
ブレーキ機構５０に関しては、蓋体３５の取付孔３５ｂにブレーキケース５４の筒部５６が挿入されて蓋体３５に着脱自在に取り付けられるので、ブレーキ機構５０のみ、後から蓋体３５に取り付けることができ、メンテナンスも簡単に行える。また、車椅子１を、ブレーキ機構５０が有るタイプと無いタイプとに簡単に切り替えることができる。また、蓋体３５の取付孔３５ｂにブレーキケース５４の筒部５６を挿入した分だけ、ブレーキ機構５０を備えたハブ３０全体のコンパクト化が図れる。
【００５６】
また、ブレーキ機構５０のブレーキドラム５１とブレーキシュー５５とがブレーキケース５４に収納されて防塵性が高まっているので、両者の摺接部の耐摩耗性および防水性が向上し、良好な作動性が維持される。ブレーキ軸５３のブレーキギヤ５２とハブ本体３１の内歯ギヤ３０ａとを噛合させ、ブレーキ軸５３の制動をハブ本体３１に伝達させるので、ブレーキ軸５３の減速が可能となってその軸トルクを小さいものに設定でき、このため、ブレーキ機構５０をコンパクトなものにできる。また、ハブ３０内にあるブレーキ軸５３のブレーキギヤ５２をハブ３０に対応させて小さくできるので、ハブ３０内の他のパーツへの影響を小さくでき、また、取付孔３５ｂをなるべく小さくして蓋体３５の剛性低減を防ぐことができる。一方、ブレーキドラム５１はハブ３０外にレイアウトされているから、ブレーキドラム５１の寸法をある程度任意にできて設計自由度が高まる。
【００５７】
バッテリパック７に関しては、バッテリパック７を収納するバッテリホルダ１１０を蓋体３５に取り付ける際、バッテリホルダ１１０と一体のモータカバー１０７をモータ４１を軸にして回動させ、かつ長孔１０８ａによって取付位置を調整することにより、フレーム２や他の部分に干渉しない位置を選択してバッテリパック７を取り付けることができるとともに、比較的重量のあるバッテリパック７により車椅子１全体の重量バランスをある程度調整できる。また、バッテリパック７はフレーム２に取り付けるものではないことから、フレームの異なる様々な機種の車椅子にバッテリパック７を容易に取り付けることが可能になる。
【００５８】
また、バッテリホルダ１１０のコントローラ収納部１１１の上にバッテリ収納部１１２があるので、メインコントローラ１１３はバッテリパック７に覆われて雨水の影響を受けにくく、作動不良の原因が低減するとともに、両者を接続する配線が短くて済む。また、ハブ３０の蓋体３５に対するバッテリパック７とメインコントローラ１１３の位置調整をバッテリホルダ１１０ごと動かすことにより一体的かつ同時に行えるので、重量バランスをより調整しやすくなるとともに、両者を接続する配線を伸ばしたり弛ませる必要がなく、取り扱いが容易になる。さらに、モータ４１とモータカバー１０７との間の隙間を極力抑えることができてコンパクト化が図れ、しかもバッテリホルダ１１０を回動させても、モータ４１は常にモータカバー１０７で覆われ、モータ４１の損傷が防止される。
【００５９】
クラッチ機構６０を操作するクラッチレバー７０に関しては、このクラッチレバー７０はハブ３０の蓋体３５に支持されており、この蓋体３５は車軸３４に固定されているのでクラッチレバー７０は常に一定の位置にあり、したがって操作に支障をきたさないとともに、フレーム構造の異なる機種の車椅子にも適用できる。クラッチレバー７０はフレーム２と車輪５の間に配設されているのでこれら両者によって保護され、乗降時の使用者Ｍあるいは介護者等がクラッチレバー７０に不用意に接触するおそれがない。フレーム２と車輪５の間のデッドスペースを有効利用している。また、クラッチレバー７０のレバー把持部７１は車輪５の外周に近接して大きく外に突出していないから、人やその他の物等にあたりにくい。
【００６０】
また、１つのクラッチレバー７０で左右の車輪５のクラッチ機構６０を同時に作動させることができ、しかも、フレーム２を折り畳んでもクラッチワイヤ８０およびブレーキワイヤ５８は他の部品に接触することなく柔軟に湾曲し、使用時には元の状態に復帰するので、損傷を受けず機能に支障をきたさない。また、これらワイヤ５８、８０が柔軟性を有することにより、左右の車輪５の間隔、すなわち車幅が異なる機種にも対応できる。
【００６１】
また、ブレーキワイヤ５８とクラッチワイヤ８０とは座席３の後方のデッドスペースに取り回されているのでスペースの有効利用がなされており、また、各ワイヤ５８、８０は使用者Ｍの乗降の邪魔にまったくならず、しかも、フレーム２を折り畳んだときに他のパーツと干渉しにくいので各ワイヤ５８、８０の耐久性が確保される。そして、フレーム２を折り畳むと各ワイヤ５８、８０は自身の剛性により緩やかに湾曲し、したがってここに支持されたメインコントローラ１１３から左側のモータ４１に接続される電線１７６には無理な曲げが生じず、断線のおそれが回避される。
【００６２】
運転装置６に関しては、運転レバー１４２を操作（傾倒）するにあたって、下端部１４２ｃが操作ボックス１４１の下板１４７の開口縁１４７ａに当たった状態からさらに過大な力を与えてしまうと、運転レバー１４２は段部１４２ｂから塑性変形により屈曲する。このように運転レバー１４２が屈曲変形すると、屈曲した方向に傾倒させた場合、下端部１４２ｃが開口縁１４７ａに対して正常なときよりも早く当たってしまい速度を上昇させることができなくなる。つまり操作感に変動が生じるとともに異常が察知され、これをもって運転レバー１４２に故障が発生したことが判断される。運転レバー１４２に、過大な力がかけられたときに塑性変形しやすいように小径に移行する段部１４２ｂを形成し、段部１４２ｂの下方の下端部１４ｃが当接する開口縁１４７ａを操作ボックス１４１に形成するといった簡単な構造で、運転レバー１４２に故障が発生したことを使用者Ｍに知らせる手段を設けることができるわけである。
【００６３】
以上説明したように本発明の電動式車椅子によれば、次のような種々の効果を奏する。
まず、請求項１に係る電動式車椅子によれば、車輪の回転駆動源であるモータの動力伝達手段を収納する伝達ケースが蓋体に固定されることにより、蓋体の剛性が向上し、モータからハブ本体への動力伝達が確実かつ安定したものとなる。動力伝達手段は伝達ケースとハブとで二重に区画されるので防音効果が上がり、静かな作動音を実現できる。伝達ケースが車軸の周囲近傍において円弧状に形成され、これに加えて、モータは車軸に対してオフセットされていることにより、ハブ内には伝達ケース以外の空所が空くことになり、したがってこの空所に他の機器を配設してスペースの有効利用が図れる。ハブに対して駆動ならびに動力伝達手段等を設ける構成なので、フレームや車軸の取付け構造を変更せずにそれら駆動ならびに動力伝達手段を設けることができるとともに、フレームや車軸の異なる機種のいずれにも容易に対応してその車椅子を電動式に改良することが可能になる。
さらに、クラッチ機構を伝達ケース内に設けたので、伝達ケース内にはごみやほこり等の汚染物となるものが入りにくく防塵性が高くなり、クラッチ機構の作動性が常に良好に保たれるとともに、作動音の低減にもつながる。
【００６４】
本発明の請求項２に係る電動式車椅子によれば、ハブ内には伝達ケース以外の空所に他の機器を配設してスペースの有効利用が図れるとともに、フレームの異なる機種のいずれにも対応してその車椅子を電動式に改良することが可能になる。また、ブレーキ軸は伝達ケースに近接した剛性の高い蓋体の部分に軸支されるので、ブレーキ軸の支持力が向上し、ブレーキ機構の作動不良の原因が低減する。
本発明の請求項３に係る電動式車椅子によれば、ハブ内には伝達ケース以外の空所に他の機器を配設してスペースの有効利用が図れるとともに、フレームの異キ軸は伝達ケースに近接した剛性の高い蓋体なる機種のいずれにも対応してその車椅子を電動式に改良することが可能になる。また、クラッチ機構を伝達ケース内に設けたので、伝達ケース内にはごみやほこり等の汚染物となるものが入りにくく防塵性が高くなり、クラッチ機構の作動性が常に良好に保たれるとともに、作動音の低減にもつながる。さらに、ブレーキ軸は伝達ケースに近接した剛性の高い蓋体の部分に軸支されるので、ブレーキ軸の支持力が向上し、ブレーキ機構の作動不良の原因が低減する。
【００６５】
本発明の請求項４に係る電動式車椅子によれば、伝達ケース内に潤滑剤が充填されることにより、動力伝達手段やクラッチ機構の作動性が良好になるのはもちろんのこと、充填された潤滑剤は伝達ケースより外、つまりハブ内に出ず、したがって、ハブ内に潤滑剤に影響されやすい電装品等を配設することができるとともに、使用者等の服装を汚す心配もなくなる。
【００６６】
本発明の請求項５に係る電動式車椅子によれば、モータがハブ本体とは反対側の蓋体の外面に固定されているので、モータの放熱性が良好になって作動不良の原因を低減することになり、しかもメンテナンス性に優れる。
【００６７】
本発明の請求項６に係る電動式車椅子によれば、回転検出装置をモータに並設させることにより、モータの回転を回転検出装置に伝達する伝達手段（ベルトや歯車等）のコンパクト化が図れるとともに、モータの回転を減速せずに直接検出することになり、しかもその回転速度が高いことと相まって、検出精度が向上する。また、回転検出装置を伝達ケースの側方に並設して蓋体に固定するので、その伝達ケースによって蓋体の剛性の向上範囲をさらに連続して広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の車椅子の左側面図である。
【図２】同正面図である。
【図３】同背面図である。
【図４】同平面図である。
【図５】一実施例の車椅子が折り畳まれた状態の背面図である。
【図６】一実施例の車椅子の右車輪の内側視図である。
【図７】同左車輪の内側視図である。
【図８】図６のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。
【図９】ハブの内面（蓋体側）視図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図１１】クラッチ機構の拡大断面図である。
【図１２】右車輪の後部を主とした内側視図である。
【図１３】バッテリの内側面図である。
【図１４】同正面図である。
【図１５】バッテリホルダへのバッテリパック収納状態の側面図である。
【図１６】ロック機構を解除してバッテリホルダからバッテリパックを取り出せる状態を示す側面図である。
【図１７】バッテリホルダへのバッテリパックの（ａ）半挿入状態、（ｂ）完全挿入状態、のそれぞれ正断面図である。
【図１８】バッテリホルダへのバッテリパックの（ａ）半挿入状態、（ｂ）完全挿入状態、のそれぞれ回路図である。
【図１９】バッテリパック、バッテリホルダの接続端子およびこれらに接続されているメインコントローラの回路図である。
【図２０】運転装置の後断面図である。
【図２１】運転装置の運転レバーを左に傾倒したときの後面断面図である。
【図２２】運転装置の左側断面図である。
【図２３】運転装置の運転レバーを後に傾倒したときの後面断面図である。
【図２４】同後面図である。
【図２５】運転装置の平面図である。
【符号の説明】
１…車椅子、２…フレーム、３…座席、５…車輪、３０…ハブ、３１…ハブ本体、３４…車軸、３５…蓋体、４０…駆動機構、４１…モータ、４３、４４…減速ギヤ（動力伝達手段）、４５…ギヤケース（伝達ケース）、４９…エンコーダ（回転数検出装置）、５０…ブレーキ機構、５１…ブレーキドラム（回転体）、５２…ブレーキギヤ、５３…ブレーキ軸、５５…ブレーキシュー（摩擦部材）、６０…クラッチ機構、Ｍ…使用者。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a wheelchair used by a person who has difficulty in walking, and more particularly, to an electric wheelchair that is driven by an electric motor such as a motor.
[0002]
[Prior art]
As this type of electric wheelchair, a wheelchair of a type in which a pair of left and right wheels provided on a frame supporting a seat via an axle is rotationally driven by an electric motor such as a motor is generally used. As a mechanism for rotating a wheel with an electric motor, not limited to a wheelchair, for example, as shown in Japanese Utility Model Publication No. 62-181428, an internal gear is formed on an axle drum integrated with the wheel, and an AC motor (electric motor) ), The rotation of the pinion is meshed with the internal gear, and the rotation of the pinion is transmitted to the wheels. As shown in Japanese Utility Model Publication No. 62-105812, the drive shaft of the motor is coaxial with the inside of the axle. Conventionally, there is a method of transmitting the drive shaft of the motor to the wheels with a transmission gear arranged between them.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In any of the above drive mechanisms, it is assumed that the power transmission path from the motor, which is the drive source, to the wheels is insufficient in strength and lacks soundproofing of operating noise, and there is a restriction that the structure of the axle cannot be changed significantly. In other words, it was a structure that was difficult to apply to various types of wheels.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the rotational drive mechanism of the wheel is capable of reliably transmitting power from the drive source to the wheel, improving the soundproofing effect, and further having a wide application range. The purpose is to provide an electric wheelchair.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to achieve the above object, and the electric wheelchair according to claim 1 includes a frame provided with a seat, a pair of left and right axles fixed to the frame, and the axles. A pair of left and right wheels rotatably mounted via a hub, and the hub is disposed so as to cover a flange-shaped hub body fixed to the center of each wheel and an opening of the hub body. And a lid body integrally fixed to the axle and connected to the hub body so as to be relatively rotatable with the hub body. The wheel is driven to rotate through the hub body. A power transmission means for transmitting the power of the motor to the hub body is housed in a transmission case fixed to the lid, and is disposed in the hub. The transmission case is placed near the periphery of the axle. Is formed in a substantially arcuate shape so as to surround the axle, further, the motor is disposed offset position relative to the axleA clutch mechanism for connecting / disconnecting power transmission from the power transmission means to the hub body is provided in the transmission case;It is characterized by that.
[0006]
The electric wheelchair according to claim 2 is:A frame provided with a seat; a pair of left and right axles fixed to the frame; and a pair of left and right wheels rotatably mounted on the axles via a hub, wherein the hub is a center of each wheel. A hook-shaped hub body fixed to the lid, and a lid that is disposed so as to cover the opening of the hub body, is integrally fixed to the axle, and is coupled to the hub body so as to be relatively rotatable with the hub body. A motor for rotationally driving the wheel via the hub body is fixed to the lid body, and a power transmission for transmitting the power of the motor to the hub body is provided in the hub. The means is disposed in a state of being accommodated in a transmission case fixed to the lid, and the transmission case is formed in a substantially arc shape so as to surround the axle in the vicinity of the periphery of the axle. The motor is offset with respect to the axle. A brake gear that is disposed at the set position and engages with a hub gear provided on the hub body at one end, a brake shaft that has a rotating body at the other end, and a sliding contact with the rotating body to rotate the brake shaft. A brake mechanism including a friction member for braking is attached to the lid so that the brake shaft is close to the transmission case and is pivotally supported by the lid.It is characterized by that.
The electric wheelchair according to claim 3 includes a frame provided with a seat, a pair of left and right axles fixed to the frame, and a pair of left and right wheels rotatably mounted on the axles via a hub. The hub is fixed to the center of each wheel, and is disposed so as to cover the opening of the hub body, and is integrally fixed to the axle. A lid body coupled to the hub body so as to be relatively rotatable, and a motor for rotating the wheel via the hub body is fixed to the lid body, and the motor is disposed in the hub. The power transmission means for transmitting the power of the vehicle to the hub body is disposed in a state of being housed in a transmission case fixed to the lid, and the transmission case surrounds the axle in the vicinity of the periphery of the axle. It is formed in a substantially arc shape Further, the motor is disposed at a position offset with respect to the axle, and a clutch mechanism for connecting / disconnecting power transmission from the power transmission means to the hub main body is provided in the transmission case. A brake mechanism including a brake gear that engages with the hub gear at one end, a brake shaft that has a rotating body at the other end, and a friction member that slides against the rotating body and brakes rotation of the brake shaft. The shaft is attached to the lid as being close to the transmission case and pivotally supported by the lidIt is characterized by that.
[0007]
Claim4The electric wheelchair described in claim 1.3In the electric wheelchair described in any one of the above, the transmission case is filled with a lubricant that lubricates the operation of the power transmission unit or the operation of the power transmission unit and the clutch mechanism.
[0008]
Claim5The electric wheelchair according to claim 1 to claim 1.4In the electric wheelchair described in any one of the above, the motor is fixed to the outer surface of the lid opposite to the hub body.
[0009]
Claim6The electric wheelchair according to claim 1 to claim 1.5In the electric wheelchair according to any one of the above, the motor is disposed at an end of the transmission case, and a rotation number detection device for the motor is arranged in parallel on the side of the transmission case and fixed to the lid. It is characterized by that.
[0010]
The electric wheelchair according to claim 7 is the electric wheelchair according to any one of claims 1 to 6, wherein the power transmission means has one or more gears and is provided on an inner periphery of the hub body. It is characterized by meshing with an internal gear.
[0011]
[Action]
According to the electric wheelchair according to the first aspect of the present invention, the rigidity of the lid body is improved by fixing the transmission case to the lid body, and the power transmission from the motor to the hub main body is ensured and stable. . Since the power transmission means is divided in two by the transmission case and the hub, the soundproofing effect is improved and a quiet operation sound can be realized. The transmission case is formed in an arc shape near the periphery of the axle, and in addition to this, the motor is offset with respect to the axle, so that a space other than the transmission case is vacated in the hub. Space can be used effectively by arranging other devices in the space. Since the hub is provided with drive and power transmission means and the like, the wheelchair can be improved to be electrically compatible with any type of frame.In addition, since the clutch mechanism is provided in the transmission case, it is difficult for contaminants such as dust and dirt to enter the transmission case, and the dust-proof property is enhanced, and the operability of the clutch mechanism is always kept good. This will also reduce the operating noise.
[0012]
According to the electric wheelchair according to claim 2 of the present invention,In the hub, other equipment can be installed in a space other than the transmission case to make effective use of the space, and the wheelchair can be improved to be electric for any model with different frames Become. In addition, since the brake shaft is pivotally supported by the portion of the rigid lid close to the transmission case, the support force of the brake shaft is improved and the cause of malfunction of the brake mechanism is reduced.
According to the electric wheelchair according to claim 3 of the present invention, other devices can be arranged in the hub in a space other than the transmission case to effectively use the space. It is possible to improve the wheelchair to be electrically compatible with any of the types of rigid lids close to the vehicle. In addition, since the clutch mechanism is provided in the transmission case, it is difficult for contaminants such as dust and dirt to enter the transmission case, and the dust-proof property is enhanced, and the operability of the clutch mechanism is always kept good. This will also reduce the operating noise. Further, since the brake shaft is pivotally supported by the portion of the rigid lid close to the transmission case, the support force of the brake shaft is improved and the cause of malfunction of the brake mechanism is reduced.
[0013]
Claims of the invention4According to the electric wheelchair according to the present invention, the lubrication in the transmission case improves the operability of the power transmission means and the clutch mechanism as well as the filled lubricant more than the transmission case. Therefore, it is possible to dispose electrical components and the like that are not exposed to the outside, that is, into the hub, and are easily affected by the lubricant, and there is no fear of contaminating the clothes of the user or the like.
[0014]
Claims of the invention5In the electric wheelchair according to the present invention, since the motor is fixed to the outer surface of the lid opposite to the hub body, the heat dissipation of the motor is improved and the cause of malfunction is reduced. Excellent maintainability.
[0015]
Claims of the invention6According to the electric wheelchair according to the present invention, by arranging the rotation detection device in parallel with the motor, the transmission means (belt, gear, etc.) for transmitting the rotation of the motor to the rotation detection device can be made compact and the rotation of the motor can be reduced. Detection can be performed directly without decelerating, and coupled with the high rotational speed, detection accuracy is improved. In addition, since the rotation detection device is arranged side by side on the side of the transmission case and fixed to the lid, the range of improvement in the rigidity of the lid can be further continuously expanded by the transmission case.
[0017]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a left side view of a state where a user M is riding on an electric wheelchair 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the wheelchair, FIG. 3 is a rear view, and FIG. A plan view is shown. The wheelchair 1 according to the present embodiment includes a foldable frame 2 formed by assembling pipes, a seat 3 provided on the frame 2 on which a user M sits, and auxiliary wheels provided as a pair of left and right before and after the frame 2. 4 and wheels 5 as drive wheels, a driving device 6 disposed at the front of the frame 2, and a battery pack 7 as a power source for traveling attached to one wheel 5 (right wheel 5 in this case). It is composed of
[0018]
First, the frame 2 that is the framework of the wheelchair 1 will be described.
The frame 2 includes a left frame 10A and a right frame 10B having the same configuration, and a connecting frame 11 that connects the frames 10A and 10B, and is configured to be foldable in a direction to be closed to the left and right. The left and right frames 10A and 10B are formed by assembling an upper pipe 12, an intermediate pipe 13, a lower pipe 14, and a rear pipe 15.
[0019]
The upper pipe 12 constitutes a handle frame 12a extending in the front-rear direction and a front vertical frame 12b at its front end, and the middle pipe 13 constitutes an intermediate horizontal frame 13a and a leg frame 13b at its front end. A footrest plate 16 is provided at the tip of the footrest frame 13b so as to be folded around the footrest frame 13b. The lower pipe 14 constitutes a lower horizontal frame 14a and a footrest support portion 14b at the front end thereof, and the rear pipe 15 constitutes a block 15a and a handle portion 15b at the upper end thereof. Both frames 10A and 10B are connected by the connecting frame 11 which is crossed in an X shape between the intermediate horizontal frame 13a portion of the middle pipe 13 and the lower horizontal frame 14a portion of the lower pipe 14. Has been. A reinforcing frame 11 a is bridged between the upper side of the connection frame 11 and the rear pipe 15.
[0020]
A seating seat 17 is stretched between the intermediate horizontal frames 13a of the left and right middle pipes 13, and a backrest seat 17b is stretched between the left and right rear pipes 15, and the seat 3 is constituted by these seats 17a and 17b. Has been. Each of the sheets 17a and 17b is flexible so as not to interfere with folding. The connecting frames 11 are pin-coupled at the center and are rotatable relative to each other, and are rotatably pin-coupled to the middle pipe 13 and the lower pipe 14. The reinforcing frame 11 a is also pinned to the coupling frame 11 and the rear pipe 15. In such a pin connection state, when the left and right frames 11A and 11B are brought close to each other, the connecting frame 11 and the reinforcing frame 11a rotate, and the entire wheelchair 1 is folded. FIG. 5 shows the folded state. When the wheelchair 1 is folded in this way, the inner end surfaces of the left and right axles 34 are in contact with each other so that other parts are not damaged due to the folded momentum. Has been.
[0021]
Next, the auxiliary wheel 4 and the wheel 5 will be described.
The auxiliary wheels 4 are so-called caster-type wheels, and are attached to the lower ends of the front vertical frames 12b of the left and right upper pipes 12, respectively, so that the wheelchair 1 can be turned or steered. As shown in FIGS. 6 and 7, the wheel 5 includes a rim 20 and a tire 21 attached to the rim 20, and is connected to a hub 30 arranged at the center by a plurality of spokes 22 arranged radially. ing.
[0022]
As shown in FIG. 8, the hub 30 includes a bottomed cylindrical hub body 31 with a shallow bottom, and a disk-shaped lid body 35 that closes the opening of the hub body 31. A boss 32 is formed at the inner center of the hub body 31, and an axle 34 is attached to the boss 32 via two bearings 33. The axle 34 is fixed by welding to the rear pipe 15 of the frame 2. The wheel 5 is rotatably supported by the frame 2 by being fitted into a through-hole formed in the block 15a and fixed by a nut 37. The lid body 35 is fitted and fixed to the axle 34, and a slight gap is left between the lid body 35 and the hub body 31. This gap is formed in a labyrinth shape to prevent intrusion of water or the like. Accordingly, the axle 34 and the lid body 35 are integrally fixed to the frame 2, and the wheel 5 rotates together with the hub body 31.
[0023]
A hand ring 36 located outside the wheel 5 is integrally fixed to the hub body 31. The hand ring 36 is used when the user M travels by manually rotating the wheel 5.
[0024]
As described above, the wheel 5 is a drive wheel, and is driven to rotate by the drive mechanism 40 provided in the hub 30. As shown in FIGS. 9 and 10, the drive mechanism 40 is connected to a cylindrical motor 41 bolted to the outer surface of the lid body 35 of the hub 30 on the side opposite to the hub body 31, and a drive gear 42 of the motor 41. And a plurality of (in this case, two) reduction gears (power transmission means) 43, 44. The drive shaft 42a of the drive gear 42 and the gear shafts 43a, 44a of the reduction gears 43, 44 are connected to a lid 35 and a gear case (transmission case) 45 screwed to the inner surface of the lid 35 via a bearing 46. The drive gear 42 and the reduction gears 43 and 44 are housed in a gear case 45. The tip of the gear shaft 44a of the downstream reduction gear 44 protrudes from the gear case 45, and a pinion gear 47 is provided at the protruding end. The pinion gear 47 is attached to the inner periphery of the bottom of the hub body 31 of the hub 30. Meshed with an internal gear 30a, which is an internal tooth. The gear case 45 is formed in a substantially arc shape so as to surround the axle 34 while being fixed to the lid 35, and the motor 41 is an end of the gear case 45 and is offset with respect to the axle 34. It is arranged at the position.
[0025]
When the drive shaft 42a of the motor 41 rotates, the rotation is transmitted from the pinion gear 47 to the internal gear 30a via the reduction gears 43 and 44, so that the wheel 5 rotates. The rotation speed of the drive shaft 42a of the motor 41 is detected by an encoder (rotation speed detection device) 49 provided in the hub 30 and connected to the drive shaft 42a by a timing belt 48. The encoder 49 is arranged in parallel with the gear case 45 in the vicinity of the motor 41 and is bolted to the inner surface of the lid 35.
[0026]
The hub 30 is provided with a brake mechanism 50 that brakes the rotation of the wheels 5. The brake mechanism 50 is a so-called drum brake type, and includes a brake shaft 53 having a brake drum (rotary body) 51 at one end and a brake gear 52 at the other end, and a brake case 54 to which the brake shaft 53 is attached. And a brake shoe (friction member) 55 housed in the brake case 54. The brake case 54 includes a case main body 54a and a case cover 54b that is bolted to the case main body 54a. A brake shaft 53 is rotated around a shaft via a bearing 57 in a cylindrical portion 56 formed on the case main body 54a. It is inserted in freely rotatable.
[0027]
The brake mechanism 50 is detachably attached to the outer surface of the lid body 35 of the hub 30 together with the brake case 54. The attachment to the lid 35 is performed by inserting the cylindrical portion 56 of the case main body 54a into an attachment hole (attachment portion) 35b formed in the lid 35 and bolting the case main body 54a to the lid 35. The brake gear 52 at the tip of the brake shaft 53 is in the hub 30 and meshes with the internal gear 30 a while being attached to the outer surface of the hub 30, and the brake drum 51 is laid out outside the hub 30. The brake shoe 55 is hinged to one end of a pair of shoe pieces 55a surrounding the brake drum 51, and a brake wire 58 is engaged with the free ends thereof. The brake wire 58 is connected to a brake lever 59 attached to the handle portion 15b. When the brake lever 59 is gripped, the brake shoe 55 tightens the brake drum 51 to brake the rotation of the brake shaft 53, and as a result. The rotation of the hub body 31, that is, the rotation of the wheel 5 is braked. The brake lever 59 is detachable from the handle portion 15b. Therefore, the brake system parts including the brake lever 59, the brake wire 58, and the brake mechanism 50 can be easily attached to and detached from the wheelchair 1. It can be done.
[0028]
The reduction gear 44 is provided with a clutch mechanism 60 that connects and disconnects a path for transmitting the driving force of the motor 41 to the hub body 31. As shown in FIG. 10 and FIG. 11, the gear shaft 44a of the reduction gear 44 is inserted into the center of the reduction gear 44 so as to be relatively rotatable, and is configured separately from the reduction gear 44. The hollow portion 61 is formed leaving the end portion on the side where the pinion gear 47 is provided, and a slit 62 extending in the length direction and communicating with the hollow portion 61 is formed at the center portion. A clutch rod 64 is slidably inserted into the hollow portion 61 with a clutch spring 63 interposed therebetween. A pin 65 is fixed orthogonally to the inner end (insertion end) of the clutch rod 64 to form a cross shape. A circular recess 66 is formed coaxially with the gear shaft 44 a on the surface of the reduction gear 44 facing the hub body 31, and a cross groove 67 is formed at the bottom of the recess 66. The clutch rod 64 is always urged by the clutch spring 63 in the direction of being removed from the lid 35 side, that is, the gear shaft 44 a, and the state is restricted by the pin 65 engaging with the cross groove 67.
[0029]
When the pin 65 is engaged with the cross groove 67 in this way, the reduction gear 44 and the gear shaft 44a are coupled together via the pin 65, and the clutch is connected. When the clutch rod 64 is pushed into the hub 30 against the force of the clutch spring 63 from this clutch connected state, the pin 65 moves in the slit 62 and is positioned in the recess 66. In this state, the pin 65 is in the recess 66 and is not engaged with the reduction gear 44. Therefore, no matter how much the reduction gear 44 rotates, the rotation is not transmitted to the gear shaft 44a. The clutch is disconnected so that the rotation is not transmitted to the motor 41. The clutch spring 63, the clutch rod 64, the pin 65, the recess 66, and the cross groove 67 constitute a clutch mechanism 60.
[0030]
The gear case 45 is filled with a lubricant such as grease for lubricating the operations of the gears 42, 43, 44 and the clutch mechanism 60, so that the lubricant does not leak out of the gear case 45. A sealing material (not shown) for preventing leakage is sandwiched between the inner surface of 45 and the lid 35.
[0031]
The operation of the clutch mechanism 60 provided on the left and right hubs 30, that is, the pushing operation of the clutch rod 64 is performed by a clutch lever 70 provided on the right wheel 5. As shown in FIG. 6, the clutch lever 70 is a V-shaped lever in which a front lever 70A operated by a user M of the wheelchair 1 and a rear lever 70B operated by a caregiver are integrated. The end portion is rotatably attached to the right axle 34 so as to rotate along the wheel 5, and the front lever 70A is formed in the gap between the wheel 5 and the right frame 10B. Is extending diagonally forward and the rear lever 70B extends obliquely upward and rearward. The front lever 70A is slightly curved downward. A lever grip 71 that is bent inward is formed at the front end of the clutch lever 70. The length of the clutch lever 70 is such that the lever grip 71 is positioned outside the tire 21 of the wheel 5 when viewed from the side. Is set to
[0032]
A release plate 72 that bends from a portion attached to the axle 34 is integrally formed at the base end portion of the clutch lever 70, and a pressing piece 73 that presses the clutch rod 64 is provided at the inner end of the release plate 72 as shown in FIG. Is formed. A taper surface 73a is formed on the inner surface of the pressing piece 73 so as to gradually increase in thickness from the tip along the rotation direction. In the release plate 72, when the clutch lever 70 is held in the state of the solid line in FIG. 11 by the support spring 75 attached to the lid body 35 of the hub 30, the clutch mechanism 60 is in the connected state, and the clutch lever 70 is in FIG. Is pushed in the direction of the arrow (A) in FIG. 4 and is rotated, the pressing piece 73 pushes the clutch rod 64 into the hub 30 and the clutch mechanism 60 is disconnected. As shown in FIG. 12, a pin 76 protrudes from the side surface of the base end portion of the clutch lever 70, while two engagement recesses 75 a and 75 b are formed apart from each other in the support spring 75. The pin 76 is elastically engaged with the engagement recess 75a on the near side when the clutch is engaged and with the engagement recess 75b on the front side when the clutch is not engaged. In addition, the movement of the clutch lever 70 is restricted and the respective states are maintained.
[0033]
As described above, the clutch mechanism 60 of the right wheel 5 to which the clutch lever 70 is attached is directly operated by the clutch lever 70, but the clutch mechanism 60 of the other left wheel 5 is connected to the clutch lever 70. The clutch wire 80 is operated. One end of the clutch wire 80 is locked in the vicinity of the proximal end portion of the clutch lever 70, and the other end is locked at the tip of a release plate 81 that is rotatably attached to the axle 34 of the left wheel 5. Yes. When the clutch lever 70 is pushed and rotated in the direction of the arrow (A) in FIG. 6, a tensile force is generated in the clutch wire 80, and the release plate 81 is rotated to the position of the two-dot chain line in FIG. The pressing piece 73 pushes the clutch rod 64 into the hub 30, and the clutch is disconnected. Conversely, when the clutch lever 70 is returned, the pulling force of the clutch wire 80 is released, and the release plate 81 is rotated to the position indicated by the solid line in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the clutch wire 80 is routed behind the backrest seat 17 b of the seat 3 together with the brake wire 58.
[0034]
As described above, the left and right hubs 30 that support the left and right wheels 5 are provided with the drive mechanism 40, the brake mechanism 50, and the clutch mechanism 60 that rotate the wheels 5, and in addition to these, an auxiliary arm 90 is attached. ing. The auxiliary arm 90 prevents the seat 3 from tilting backwards excessively. As shown in FIG. 12, the auxiliary arm 90 has a flange portion 35a formed at the rear portion of the lid body 35 of the hub 30 via a bracket 91. Attached. The auxiliary arm 90 includes a fixed arm 92 fixed to the bracket 91 and a movable arm 94 that is slidably inserted into the fixed arm 92 and has a wheel 93 attached to the tip thereof, and extends rearward and obliquely downward. Yes. The movable arm 94 is fixed to the fixed arm 92 by fitting a stopper 96 biased by a spring 95 incorporated therein into a stopper hole (not shown) formed in the fixed arm 92. A plurality of stopper holes are formed in the length direction of the fixed arm 92, and the movable arm 94 can be moved along the fixed arm 92 in a state in which the stopper 96 is pushed to disengage from the stopper hole. The auxiliary arm 90 is extendable and adjustable in length, and the length can be maintained by engaging the stopper 96 with the stopper hole.
[0035]
The auxiliary arm 90 rotates downward when the seat 3 tilts backward, and when it reaches a certain angle, the wheel 93 contacts the ground to prevent further tilting of the seat 3.
[0036]
Now, the motor 41 of the drive mechanism 40 described above uses a rectangular parallelepiped battery pack 7 as a power source. The battery pack 7 is a so-called rechargeable battery, and is detachably loaded in a battery holder 110 attached to one (right side in this case) hub 30. As shown in FIGS. 12 to 14, the battery holder 110 is bolted to the lid 35 of the hub 30 together with the motor 41 and extends obliquely upward and rearward from a portion attached to the lid 35. A storage part 111 and a battery storage part 112 opening upward are formed on the storage part 111. The controller housing 111 houses a main controller 113 that controls the current supplied to the left and right motors 41 to control the operating state of the motors 41. The battery pack 7 stores a plurality of batteries 101 with their electrodes connected to each other. The battery pack 7 is provided with a handle 102 so that it can be conveniently attached to and detached from the battery holder 110 and carried. In the hub 30, a sub-controller 119 that receives an output signal from the main controller 113 and performs PWM control of power so as to output a necessary torque to the motor 41 on the same side is covered with a case 119 a. Stowed
[0037]
A cylindrical motor cover 107 that is covered with the motor 41 and is rotatable about the motor 41 is integrally formed at the base end portion of the battery holder 110, and the entire battery holder 110 is moved forward and backward together with the motor cover 107. It is designed to rotate in the direction. A plurality of (three in this case) arc-shaped elongated holes (attachment position variable means) 108a are formed around the rotation axis of the battery holder 110 on the inner wall portion forming the controller housing portion 111 of the battery holder 110. The battery holder 110 is attached to the attachment plate 109 provided on the lid 35 by screws 108b passed through the long holes 108a. That is, the battery holder 110 can be adjusted in its mounting position on the lid 35 by the length of the long hole 108a with the motor 41 as an axis.
[0038]
The storage state of the battery pack 7 in the battery storage portion 112 of the battery holder 110 is held by a lock mechanism 114 provided in the battery holder 110. As shown in FIGS. 15 and 16, the lock mechanism 114 includes a lock piece 115 and a lock spring 116 provided at the upper end of the side wall 110 a of the battery holder 110. The lock piece 115 is slidably accommodated in a lateral hole 117 penetratingly formed in the side wall portion 110a, and a lock spring 116 interposed between the plug 118 and the plug 118 that closes the lateral hole 117 is used for the battery holder 110. It is biased so that it always protrudes to the inside. An inclined surface 115 a facing the opening side of the battery holder 110 is formed on the distal end side of the lock piece 115. On the other hand, an engagement recess 103 is formed in a predetermined portion of the side wall portion 100a of the battery pack 7 that faces the lock mechanism 114 when stored in the battery holder 110. Moreover, the lock release pin 104 is inserted in the upper part of the side wall part 100a in which this engagement recess 103 was formed. A push button 105 is attached to the upper end of the lock release pin 104, and this push button 105 is always urged upward by a spring 106.
[0039]
When the battery pack 7 is stored in the battery storage portion 112 of the battery holder 110 with the lock release pin 104 facing the lock mechanism 114, the lock piece 115 of the lock mechanism 114 is pushed against the side wall portion 100 a of the battery pack 7. When the engagement recess 103 reaches the front end of the lock piece 115 when the battery pack 7 is accommodated and the battery pack 7 is accommodated, the lock piece 115 jumps out to the engagement recess 103 by the lock spring 116. Match. The battery pack 7 is hooked on the lock piece 115 and is prevented from coming off from the battery holder 110. In this state (the state shown in FIG. 15), the tip of the lock release pin 104 comes into contact with the inclined surface 115a of the lock piece 115. To remove the battery pack 7 from the battery holder 110, as shown in FIG. 16, the lock piece 115 is disengaged by grasping the handle 102 and pressing the push button 105, and the battery pack 7 is removed from the battery holder 110. When the push button 105 is pressed, the lock release pin 104 pushes the lock piece 115 into the lateral hole 117 while sliding on the inclined surface 115a of the lock piece 115, so that the lock piece 115 comes off from the engagement recess 103, and the engagement is performed. It will be solved.
[0040]
As shown in FIGS. 17 and 18, a plurality of connection terminals are exposed on the back surface of the battery pack 7. In this case, there are three types of connection terminals: a power supply connection terminal 120, a charge connection terminal 121, and a discharge connection terminal 122, and connection terminals corresponding to these are provided in the battery storage unit 111. FIG. 19 is a circuit diagram of the battery pack 7, the connection terminals 130, 131, 132 of the battery holder 110 and the main controller 113 connected thereto.
[0041]
By storing the battery pack 7 in the battery storage portion 112 of the battery holder 110, the connection terminals of both are connected. As shown in FIG. 17 (a), when the battery pack 7 starts to be inserted to be stored in the battery storage portion 112, that is, when the battery pack insertion starts, the connection terminals 120 and 121 are connected to the battery holder 110 side. The connection terminals 130 and 131 are contacted first, and the connection terminal 122 is not yet in contact with the connection terminal 132. A circuit diagram of the connection state at this time is shown in FIG. As shown in FIG. 17B, when the battery pack 7 is completely stored in the battery storage portion 112, the remaining connection terminals 122 and 132 are in contact with each other and all the connection terminals are connected. . A circuit diagram at this time is shown in FIG.
[0042]
Current is supplied from the battery pack 7 to the motor 41 and the motor 41 is operated to rotate the hub body 31 of the hub 30. As a result, the wheel 5 is rotated, but the wheel 5 is rotated. The driving device 6 is used to drive the wheelchair 1. The operating device 6 is provided at an upper end of an upwardly extending stay 140 fixed to the footrest frame 13b of the middle pipe 13 constituting the left frame 10A. As shown in FIGS. The operation lever 142 is provided.
[0043]
The operation lever 142 is made of a plastically deformable material such as mild steel, and the operation lever 142 is supported by a universal shaft 143 incorporated in the operation box 141, and is located in the front / rear / right / left or the entire range, ie, 360 degrees. The wheelchair 1 can be tilted in all directions, and the wheelchair 1 travels in the direction in which the driving lever 141 is tilted, and the traveling speed is adjusted according to the tilt angle.
[0044]
The universal shaft 143 is rotatably supported by the operation box 141, and includes a front / rear rotation shaft 144 and a left / right rotation shaft 145 whose rotation axes are orthogonal to each other. The operation lever 142 has a front / rear rotation shaft 144. And is integrally coupled to the front / rear rotating shaft 144 by a pin 146. A portion of the operation lever 142 protruding upward from the operation box 141 is an operation portion 142a, and a lower portion 142c having a diameter smaller than that of the operation portion 142a is formed below the operation portion 142a. The lower end 142c is passed through a slit 145a formed along the front-rear direction on the left and right pivot shaft 145, and further extends until passing through the lower opening 141a of the operation box 141. The pin 146 passes through the operation unit 142a.
[0045]
When a force for tilting back and forth from the upright state is applied to the driving lever 142, the front / rear rotating shaft 144 rotates and the lower end 142a of the driving lever 142 moves in the slit 145a. Tilt back and forth. Further, when a force for tilting left and right is applied, the operation lever 142 comes into contact with the slit surface 145b forming the slit 145a, whereby the force is transmitted to the left and right rotation shaft 145, and the operation lever 142 tilts left and right. Further, by performing the tilting operation in the front-rear direction and the left-right direction, it is possible to tilt to an angle in all directions as described above. The tilt angle is regulated by the lower end 142c of the operation lever 142 coming into contact with the opening edge 147a of the lower plate 147 of the operation box 141 that forms the lower opening 141a.
[0046]
Two types of brush contacts 151 and 152 for energization and resistance are respectively attached to one end of each of the shafts 144 and 145 via a contact plate 150, and each brush is attached to a side surface of the operation box 141 facing them. Fan-shaped terminals 161 and 162 that are in contact with the contacts 151 and 152 and electrically connected to the main controller 113 are provided, and the volume 163 is configured by the contact plate 150, the brush contacts 151 and 152, and the terminals 161 and 162. Has been. The terminals 161 and 162 are provided so as to be deviated to one side so that the rotation range of the brush contacts 151 and 152 accompanying the tilting of the operation lever 142 is widened. Further, as shown in FIG. 25, the volume 163 is disposed in a state of being housed in a recess 141 a provided on the side surface of the operation box 141, so that the operation device 6 as a whole is made compact. The operation box 141 is provided with a power switch 180 and a speed mode switch 181 that divides the traveling speed into two steps, high and low, facing forward. Further, the right handle portion 15b is provided with a power switch 190, a speed mode switch 191 and an operation button 192 for a caregiver by an operation box 193. The operation button 192 is a seesaw-type button that tilts back and forth, and operates the motor 40 so as to move forward when the front is pressed and retreat when the rear is pressed, and always keeps the non-operating state in the neutral position unless touched. The operation box 193 is attached to the handle portion 15 b via a holder 194, and the brake lever 59 is pivotally supported by the holder 194. The holder 194 is detachably attached to the handle portion 15b. Therefore, the operation box 193 and the brake lever 59 can be attached and detached together with the holder 194, and can be easily switched to a wheelchair not equipped with these. ing.
[0047]
A resistance value based on the tilt direction and tilt angle of the operation lever 142 is input to the main controller 113, and the current value supplied to the motor 41 is converted according to the input signal. That is, the rotational speeds of the left and right motors 41 change according to the tilting direction of the driving lever 142, thereby causing a difference in the rotational speed of the wheel 5. As a result, the wheelchair 1 can be steered in the traveling direction. The traveling speed of the wheelchair 1 is adjusted according to the angle. Specifically, for example, when the driving lever 142 is tilted to the left, the right wheel 5 rotates more than the left wheel 5, and as a result, the wheelchair 1 proceeds to the left. Further, as the operation lever 142 is tilted, the rotation speed of the motor 41 is increased and the rotation speed of the wheel 5 is increased, so that the traveling speed of the wheelchair 1 is increased.
[0048]
In addition, a ring-shaped spring seat 170 that abuts on the upper surface of the operation box 141 is slidably fitted to an operation portion of the operation lever 142 that protrudes upward from the operation box 141, and is spaced from the spring seat 170. Two nuts 171a and 171b are fitted. A screw portion 172 is formed at the upper end portion of the operation lever 142, and the two nuts 171a and 171b are fitted in a state of tightening each other. A spring 173 is interposed between the nut 171b and the spring seat 170 in a compressed state. Due to the elastic force of the coil spring 173, the operation lever 142 is always upright in a natural state, and is neutral as an operation mode. It is considered so. As shown in FIG. 1, a knob 174 is normally attached to the screw portion 172 of the operation lever 142, and the upper surface of the operation box 141 is covered with a bellows type cover 175. Further, as shown in FIG. 3, the electric wire 176 for supplying current from the main controller 113 to the left motor 41 is clamped 177 together with the brake wire 58 and the clutch wire 80 behind the backrest seat 17 b of the seat 3. It is put together and supported.
[0049]
The above is the structure of the wheelchair 1 of a present Example, Then, the usage method and effect | action of this wheelchair 1 are demonstrated. If the user M sits on the seat 3 and tilts the driving lever 142 in the intended traveling direction, the left and right wheels 5 can be steered due to a difference in rotational speed, and the driving lever 142 tilts. Travel speed can be adjusted by angle. The auxiliary wheel 4 rotates while following the running direction and rotating auxiliary. When the operation lever 142 is released, the wheel 5 stops rotating due to a neutral state by the spring 173 attached to the operation lever 142.
[0050]
If the caregiver needs to brake the wheelchair 1 when the wheelchair 1 is electrically driven or manually pushed, the caregiver grasps the brake lever 59 to activate the brake mechanism 50 and rotate the left and right hubs 30. Is braked, so that the wheel 5 is braked. When the car 41 is pushed by the motor 41 without being driven electrically, or when the user M runs manually using the hand ring 36, the clutch mechanism 60 is operated by rotating the clutch lever 70. . Thereby, the rotation of the wheel 5 is not transmitted to the motor 41, that is, the edge between the motor 41 and the wheel 5 is cut, and the running resistance is reduced. Further, when the user M puts too much weight rearward while traveling or stopping and the seat 3 tilts backward, the wheel 93 of the auxiliary arm 90 contacts the ground, and further backward tilting of the seat 3 is prevented. It is.
[0051]
According to the electric wheelchair 1 of the above-described embodiment, the gear case 45 in the hub 30 is fixed to the lid body 35, whereby the rigidity of the lid body 35 is improved and the power transmission from the motor 41 to the hub body 31 is ensured. And it becomes stable. Each reduction gear 43, 44, which is a means for transmitting power from the motor 41 to the hub body 31, is divided in two by the gear case 45 and the hub 30, so that the soundproofing effect is improved and a quiet operation sound can be realized. The gear case 45 is formed in an arc shape in the vicinity of the periphery of the axle 34, and in addition to this, the motor 41 is disposed offset with respect to the axle 34, so that other than the gear case 45 is provided in the hub 30. Therefore, the space is vacant. Therefore, another device (such as the sub-controller 119) can be arranged in the space to effectively use the space. In addition, since the drive mechanism 40, the reduction gears 43 and 44, the brake mechanism 50, and the clutch mechanism 60 are provided for the hub 30, the wheelchair is improved to be electrically compatible with any type of frame. It is possible.
[0052]
In addition, since the clutch mechanism 60 is disposed in the gear case 45, contaminants such as dust and dust are less likely to enter the gear case 45, so that the dust-proof property is improved and the operability of the clutch mechanism 60 is always kept good. As well as sagging, it also reduces operating noise. Further, filling the gear case 45 with the lubricant not only improves the operability of each of the reduction gears 43 and 44 and the clutch mechanism 60, but the filled lubricant is out of the gear case 45. In other words, electrical components (such as the sub-controller 119) that do not come out of the hub 30 and are easily affected by the lubricant can be disposed in the hub 30, and in addition, the clothes of the user M and the like are soiled. No worries.
[0053]
Since the motor 41 is fixed to the outer surface of the lid 35 on the opposite side of the hub body 31 with respect to the hub 30, the heat dissipation of the motor 41 is improved and the cause of malfunction is reduced. Excellent maintainability. In addition, by arranging the encoder 49 in parallel with the motor 41, the timing belt 48 that transmits the rotation of the motor 41 to the encoder 49 can be shortened. Further, the encoder 49 can directly detect the rotation of the motor 41 without decelerating, and the detection accuracy is improved in combination with the high rotation speed. Furthermore, since the encoder 49 is fixed to the lid 35, the rigidity of the lid 35 is further improved thereby. Further, since the brake shaft 53 of the brake mechanism 50 is pivotally supported by the lid 35 close to the gear case 45, the support force of the brake shaft 53 is improved, and the cause of malfunction of the brake mechanism 50 is reduced.
[0054]
In addition, since the auxiliary arm 90 is attached to the lid body 35 of the hub 30 fixed to the axles 34 of the left and right wheels 5, the structure or type of the frame 2 depends on the same outer diameter of the wheels 5. Therefore, the auxiliary arm 90 can be accurately provided. Further, if the attachment position of the cover body 35 of the hub 30 with respect to the axle 34 is arbitrarily set by rotating the axle 34 around the axle 34, the length of the auxiliary arm 90 itself can be changed without changing the length of the auxiliary arm 90 itself. The contact angle can be changed, so that the degree of freedom for adjusting the contact angle of the auxiliary arm 90 is increased. In particular, the auxiliary arm 90 of this embodiment can be expanded and contracted by changing the insertion length of the movable arm 94 with respect to the fixed arm 92, so that the adjustment range of the ground contact angle is further widened.
[0055]
Regarding the brake mechanism 50, the cylinder portion 56 of the brake case 54 is inserted into the attachment hole 35b of the lid 35 and is detachably attached to the lid 35. Therefore, only the brake mechanism 50 can be attached to the lid 35 later. And easy maintenance. In addition, the wheelchair 1 can be easily switched between a type with the brake mechanism 50 and a type without the brake mechanism 50. Further, the hub 30 including the brake mechanism 50 as a whole can be made compact as much as the cylinder portion 56 of the brake case 54 is inserted into the mounting hole 35b of the lid 35.
[0056]
Further, since the brake drum 51 and the brake shoe 55 of the brake mechanism 50 are housed in the brake case 54 and the dustproofness is enhanced, the wear resistance and waterproofness of the sliding contact portion between them are improved, and good operability is achieved. Is maintained. Since the brake gear 52 of the brake shaft 53 and the internal gear 30a of the hub body 31 are engaged with each other and the braking of the brake shaft 53 is transmitted to the hub body 31, the brake shaft 53 can be decelerated and its shaft torque is reduced. Therefore, the brake mechanism 50 can be made compact. Further, since the brake gear 52 of the brake shaft 53 in the hub 30 can be made small corresponding to the hub 30, the influence on other parts in the hub 30 can be made small, and the mounting hole 35b can be made as small as possible to cover the cover. The rigidity reduction of the body 35 can be prevented. On the other hand, since the brake drum 51 is laid out outside the hub 30, the dimensions of the brake drum 51 can be made arbitrary to some extent, and the degree of freedom in design increases.
[0057]
Regarding the battery pack 7, when the battery holder 110 that houses the battery pack 7 is attached to the lid 35, the motor cover 107 integral with the battery holder 110 is rotated around the motor 41, and the attachment position is set by the long hole 108 a. By adjusting the position, the battery pack 7 can be attached by selecting a position that does not interfere with the frame 2 and other parts, and the weight balance of the entire wheelchair 1 can be adjusted to some extent by the battery pack 7 having a relatively heavy weight. Further, since the battery pack 7 is not attached to the frame 2, the battery pack 7 can be easily attached to various types of wheelchairs having different frames.
[0058]
In addition, since the battery storage portion 112 is above the controller storage portion 111 of the battery holder 110, the main controller 113 is covered with the battery pack 7 and is not easily affected by rainwater. Short wiring to connect. Further, since the position adjustment of the battery pack 7 and the main controller 113 with respect to the lid body 35 of the hub 30 can be performed integrally and simultaneously by moving the battery holder 110 together, it is easier to adjust the weight balance, and wiring for connecting the two is provided. There is no need to stretch or sag, making handling easier. Further, the gap between the motor 41 and the motor cover 107 can be suppressed as much as possible, and the motor 41 is always covered with the motor cover 107 even when the battery holder 110 is rotated. Damage is prevented.
[0059]
Regarding the clutch lever 70 for operating the clutch mechanism 60, the clutch lever 70 is supported by the lid body 35 of the hub 30, and the lid body 35 is fixed to the axle 34, so that the clutch lever 70 is always in a fixed position. Therefore, it does not hinder the operation and can be applied to a wheelchair of a model having a different frame structure. Since the clutch lever 70 is disposed between the frame 2 and the wheel 5, the clutch lever 70 is protected by both of them, and there is no possibility that the user M or a caregiver or the like at the time of getting on / off gets in contact with the clutch lever 70 carelessly. The dead space between the frame 2 and the wheel 5 is effectively used. Further, since the lever gripping portion 71 of the clutch lever 70 does not protrude greatly in the vicinity of the outer periphery of the wheel 5, it is difficult to hit a person or other objects.
[0060]
In addition, the clutch mechanism 60 of the left and right wheels 5 can be simultaneously operated by one clutch lever 70, and the clutch wire 80 and the brake wire 58 are flexibly bent without contacting other parts even when the frame 2 is folded. In use, it returns to its original state, so it is not damaged and does not interfere with its function. Moreover, since these wires 58 and 80 have flexibility, it can respond also to the model from which the space | interval of the wheel 5 on either side, ie, a vehicle width, differs.
[0061]
Further, since the brake wire 58 and the clutch wire 80 are routed in a dead space behind the seat 3, the space is effectively used, and the wires 58 and 80 obstruct the user M getting on and off. In addition, the durability of the wires 58 and 80 is ensured because the frame 2 is not easily interfered with other parts when folded. When the frame 2 is folded, the wires 58 and 80 are gently bent due to their own rigidity. Therefore, the electric wire 176 connected to the left motor 41 from the main controller 113 supported here is not bent excessively. The risk of disconnection is avoided.
[0062]
Regarding the driving device 6, when operating (tilting) the driving lever 142, if an excessive force is applied from a state where the lower end portion 142 c hits the opening edge 147 a of the lower plate 147 of the operation box 141, the driving lever 142 is operated. Is bent from the step 142b by plastic deformation. When the driving lever 142 is bent and deformed in this manner, when the driving lever 142 is tilted in the bent direction, the lower end portion 142c hits the opening edge 147a earlier than normal, and the speed cannot be increased. That is, the operational feeling fluctuates and an abnormality is detected, and it is determined that a failure has occurred in the driving lever 142. The operation lever 142 is formed with a stepped portion 142b that transitions to a small diameter so as to be easily plastically deformed when an excessive force is applied. Thus, it is possible to provide means for notifying the user M that a failure has occurred in the operation lever 142.
[0063]
As described above, the electric wheelchair according to the present invention has the following various effects.
First, according to the electric wheelchair according to the first aspect, the rigidity of the lid is improved by fixing the transmission case that houses the power transmission means of the motor, which is the rotational drive source of the wheel, to the lid. Power transmission from the hub to the hub body is reliable and stable. Since the power transmission means is divided in two by the transmission case and the hub, the soundproofing effect is improved and a quiet operation sound can be realized. The transmission case is formed in an arc shape near the periphery of the axle, and in addition to this, the motor is offset with respect to the axle, so that a space other than the transmission case is vacated in the hub. Space can be used effectively by arranging other devices in the space. Since the drive and power transmission means are provided on the hub, the drive and power transmission means can be provided without changing the mounting structure of the frame and axle, and it is easy for both models with different frames and axles. The wheelchair can be improved to an electric type in response to the above.
In addition, since the clutch mechanism is provided in the transmission case, it is difficult for contaminants such as dust and dirt to enter the transmission case, and the dust-proofing property is improved, and the operability of the clutch mechanism is always kept good. This will also reduce the operating noise.
[0064]
According to the electric wheelchair according to claim 2 of the present invention,In the hub, other equipment can be installed in a space other than the transmission case to make effective use of the space, and the wheelchair can be improved to be electric for any model with different frames Become. In addition, since the brake shaft is pivotally supported by the portion of the rigid lid close to the transmission case, the support force of the brake shaft is improved and the cause of malfunction of the brake mechanism is reduced.
According to the electric wheelchair according to claim 3 of the present invention, other devices can be arranged in the hub in a space other than the transmission case to effectively use the space. It is possible to improve the wheelchair to be electrically compatible with any of the types of rigid lids close to the vehicle. In addition, since the clutch mechanism is provided in the transmission case, it is difficult for contaminants such as dust and dirt to enter the transmission case, and the dust-proof property is enhanced, and the operability of the clutch mechanism is always kept good. This will also reduce the operating noise. Further, since the brake shaft is pivotally supported by the portion of the rigid lid close to the transmission case, the support force of the brake shaft is improved and the cause of malfunction of the brake mechanism is reduced.
[0065]
Claims of the invention4According to the electric wheelchair according to the present invention, the lubrication in the transmission case improves the operability of the power transmission means and the clutch mechanism as well as the filled lubricant more than the transmission case. Therefore, it is possible to dispose electrical components and the like that are not exposed to the outside, that is, into the hub, and are easily affected by the lubricant, and there is no fear of contaminating the clothes of the user or the like.
[0066]
Claims of the invention5In the electric wheelchair according to the present invention, since the motor is fixed to the outer surface of the lid opposite to the hub body, the heat dissipation of the motor is improved and the cause of malfunction is reduced. Excellent maintainability.
[0067]
Claims of the invention6According to the electric wheelchair according to the present invention, by arranging the rotation detection device in parallel with the motor, the transmission means (belt, gear, etc.) for transmitting the rotation of the motor to the rotation detection device can be made compact and the rotation of the motor can be reduced. Detection is performed directly without deceleration, and coupled with the high rotational speed, detection accuracy is improved. In addition, since the rotation detection device is arranged side by side on the side of the transmission case and fixed to the lid, the range of improvement in the rigidity of the lid can be further continuously expanded by the transmission case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a left side view of a wheelchair according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the same.
FIG. 3 is a rear view of the same.
FIG. 4 is a plan view of the same.
FIG. 5 is a rear view of the wheelchair according to the embodiment in a folded state.
FIG. 6 is an inner view of the right wheel of the wheelchair according to the embodiment.
FIG. 7 is an inner view of the left wheel.
8 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 6;
FIG. 9 is a view of the inner surface (lid side) of the hub.
10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the clutch mechanism.
FIG. 12 is an inner view mainly showing a rear portion of the right wheel.
FIG. 13 is an inner side view of the battery.
FIG. 14 is a front view of the same.
FIG. 15 is a side view of the battery pack stored in the battery holder.
FIG. 16 is a side view showing a state in which the lock mechanism is released and the battery pack can be taken out from the battery holder.
FIGS. 17A and 17B are front cross-sectional views of the battery pack in the battery holder in an (a) half-inserted state and (b) a fully inserted state, respectively.
FIGS. 18A and 18B are circuit diagrams of the battery pack in the battery holder in the (a) half-inserted state and (b) the fully-inserted state, respectively.
FIG. 19 is a circuit diagram of connection terminals of a battery pack and a battery holder and a main controller connected to them.
FIG. 20 is a rear sectional view of the operating device.
FIG. 21 is a rear cross-sectional view when the driving lever of the driving device is tilted to the left.
FIG. 22 is a left sectional view of the operating device.
FIG. 23 is a rear cross-sectional view when the driving lever of the driving device is tilted later.
FIG. 24 is a rear view of the same.
FIG. 25 is a plan view of the operating device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wheelchair, 2 ... Frame, 3 ... Seat, 5 ... Wheel, 30 ... Hub, 31 ... Hub main body, 34 ... Axle, 35 ... Lid, 40 ... Drive mechanism, 41 ... Motor, 43, 44 ... Reduction gear ( (Power transmission means), 45 ... gear case (transmission case), 49 ... encoder (rotation speed detection device), 50 ... brake mechanism, 51 ... brake drum (rotating body), 52 ... brake gear, 53 ... brake shaft, 55 ... brake Shoe (friction member), 60 ... clutch mechanism, M ... user.

Claims (7)

座席が設けられるフレームと、該フレームに固定された左右一対の車軸と、これら車軸に、ハブを介して回転自在に装着される左右一対の車輪とを備え、
前記ハブは、前記各車輪の中心に固定される椀状のハブ本体と、該ハブ本体の開口を覆って配設されるとともに前記車軸に一体的に固定され、かつ、ハブ本体に、ハブ本体と相対回転可能に連結された蓋体とを有し、
前記蓋体には、前記ハブ本体を介して前記車輪を回転駆動するためのモータが固定され、
ハブ内には、前記モータの動力を前記ハブ本体に伝えるための動力伝達手段が前記蓋体に固定された伝達ケース内に収納された状態で配設され、
該伝達ケースは、前記車軸の周囲近傍において該車軸を取り囲むように略円弧状に形成されており、さらに、前記モータは車軸に対してオフセットされた位置に配設されて、前記伝達ケース内に、前記動力伝達手段から前記ハブ本体への動力伝達を断接するクラッチ機構を設けた
ことを特徴とする電動式車椅子。A frame provided with a seat; a pair of left and right axles fixed to the frame; and a pair of left and right wheels rotatably mounted on the axles via a hub;
The hub has a hook-shaped hub main body fixed to the center of each wheel, and is disposed so as to cover an opening of the hub main body and is integrally fixed to the axle. And a lid connected to be relatively rotatable,
A motor for rotationally driving the wheel via the hub body is fixed to the lid,
In the hub, power transmission means for transmitting the power of the motor to the hub main body is disposed in a state of being housed in a transmission case fixed to the lid,
The transmission case is formed in a substantially arc shape so as to surround the axle in the vicinity of the periphery of the axle, and the motor is disposed at a position offset with respect to the axle, and is disposed in the transmission case. An electric wheelchair comprising a clutch mechanism for connecting and disconnecting power transmission from the power transmission means to the hub body . 座席が設けられるフレームと、該フレームに固定された左右一対の車軸と、これら車軸に、ハブを介して回転自在に装着される左右一対の車輪とを備え、
前記ハブは、前記各車輪の中心に固定される椀状のハブ本体と、該ハブ本体の開口を覆って配設されるとともに前記車軸に一体的に固定され、かつ、ハブ本体に、ハブ本体と相対回転可能に連結された蓋体とを有し、
前記蓋体には、前記ハブ本体を介して前記車輪を回転駆動するためのモータが固定され、
ハブ内には、前記モータの動力を前記ハブ本体に伝えるための動力伝達手段が前記蓋体に固定された伝達ケース内に収納された状態で配設され、
該伝達ケースは、前記車軸の周囲近傍において該車軸を取り囲むように略円弧状に形成されており、さらに、前記モータは車軸に対してオフセットされた位置に配設され、
前記ハブ本体に設けたハブギヤに係合するブレーキギヤを一端に、回転体を他端に備えたブレーキ軸と、該回転体に摺接してブレーキ軸の回転を制動する摩擦部材とを備えたブレーキ機構を、前記ブレーキ軸が前記伝達ケースに近接し、かつ前記蓋体で軸支された状態として蓋体に取り付けた
ことを特徴とする電動式車椅子。A frame provided with a seat; a pair of left and right axles fixed to the frame; and a pair of left and right wheels rotatably mounted on the axles via a hub;
The hub has a hook-shaped hub main body fixed to the center of each wheel, and is disposed so as to cover an opening of the hub main body and is integrally fixed to the axle. And a lid connected to be relatively rotatable,
A motor for rotationally driving the wheel via the hub body is fixed to the lid,
In the hub, power transmission means for transmitting the power of the motor to the hub main body is disposed in a state of being housed in a transmission case fixed to the lid,
The transmission case is formed in a substantially arc shape so as to surround the axle in the vicinity of the periphery of the axle, and the motor is disposed at a position offset with respect to the axle ,
A brake including a brake gear that engages with a hub gear provided in the hub body at one end, a brake shaft that includes a rotating body at the other end, and a friction member that slides on the rotating body and brakes rotation of the brake shaft. An electric wheelchair characterized in that a mechanism is attached to the lid so that the brake shaft is close to the transmission case and is pivotally supported by the lid . 座席が設けられるフレームと、該フレームに固定された左右一対の車軸と、これら車軸に、ハブを介して回転自在に装着される左右一対の車輪とを備え、
前記ハブは、前記各車輪の中心に固定される椀状のハブ本体と、該ハブ本体の開口を覆って配設されるとともに前記車軸に一体的に固定され、かつ、ハブ本体に、ハブ本体と相対回転可能に連結された蓋体とを有し、
前記蓋体には、前記ハブ本体を介して前記車輪を回転駆動するためのモータが固定され、
ハブ内には、前記モータの動力を前記ハブ本体に伝えるための動力伝達手段が前記蓋体に固定された伝達ケース内に収納された状態で配設され、
該伝達ケースは、前記車軸の周囲近傍において該車軸を取り囲むように略円弧状に形成されており、さらに、前記モータは車軸に対してオフセットされた位置に配設されて、前記伝達ケース内に、前記動力伝達手段から前記ハブ本体への動力伝達を断接するクラッチ機構を設け、
前記ハブ本体に設けたハブギヤに係合するブレーキギヤを一端に、回転体を他端に備えたブレーキ軸と、該回転体に摺接してブレーキ軸の回転を制動する摩擦部材とを備えたブレーキ機構を、前記ブレーキ軸が前記伝達ケースに近接し、かつ前記蓋体で軸支された状態として蓋体に取り付けた
ことを特徴とする電動式車椅子。A frame provided with a seat; a pair of left and right axles fixed to the frame; and a pair of left and right wheels rotatably mounted on the axles via a hub;
The hub has a hook-shaped hub main body fixed to the center of each wheel, and is disposed so as to cover an opening of the hub main body and is integrally fixed to the axle. And a lid connected to be relatively rotatable,
A motor for rotationally driving the wheel via the hub body is fixed to the lid,
In the hub, power transmission means for transmitting the power of the motor to the hub main body is disposed in a state of being housed in a transmission case fixed to the lid,
The transmission case is formed in a substantially circular arc shape so as to surround the axle in the vicinity of the periphery of the axle, and the motor is disposed at a position offset with respect to the axle , A clutch mechanism for connecting / disconnecting power transmission from the power transmission means to the hub body,
A brake including a brake gear that engages with a hub gear provided in the hub body at one end, a brake shaft that includes a rotating body at the other end, and a friction member that slides on the rotating body and brakes rotation of the brake shaft. An electric wheelchair characterized in that a mechanism is attached to the lid so that the brake shaft is close to the transmission case and is pivotally supported by the lid . 前記伝達ケース内に、前記動力伝達手段の動作、または前記動力伝達手段とクラッチ機構の動作を潤滑する潤滑剤を充填した
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電動式車椅子。The electric wheelchair according to any one of claims 1 to 3 , wherein the transmission case is filled with a lubricant that lubricates the operation of the power transmission means or the operation of the power transmission means and the clutch mechanism. . 前記モータは、前記蓋体に対し、前記ハブ本体とは反対側の外面に固定されている
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電動式車椅子。The motor, with respect to the lid, electric wheelchair according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is fixed to the outer surface opposite to the hub body. 前記伝達ケースの端部に前記モータを配設するとともに、伝達ケースの側方に、該モータの回転数検出装置を並設して蓋体に固定した
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電動式車椅子。As well as disposing the motor on the end of the transmission case, the side of the transmission case, claims 1, characterized in that fixed to the lid by juxtaposed rotational speed detecting device of the motor 5 The electric wheelchair described in any one. 前記動力伝達手段は１以上のギヤを有し、前記ハブ本体の内周には設けられた内歯ギヤと噛合するThe power transmission means has one or more gears and meshes with an internal gear provided on the inner periphery of the hub body.
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの電動式車椅子。The electric wheelchair according to any one of claims 1 to 6.

Images