JPS58157466A - 電動車椅子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電動車椅子に関し、特に、乗員が正面を向い
たまま横方向に走行する場合に走行力向を自在に選択で
き、所望の場所に確実容易ＶＣ到達できるようにした電
動車椅子に関する。

従来、電動車椅子は、前輪は一対の自由輪で構成され、
後輪は正逆転および変速自在の直流七−夕により各々駆
動される一対の動輪で構成す７Ｌるのが一般的である。

そして左右の動輪のＮ転方向および回転速度を直流モー
タの電源接続の反転および入力電圧の調整によって変化
させて移動方向を変えるように構成されている。

従って前進、後退、左方および右方旋回ならびに停止状
態での回転については従来の電動車綺Ｐは非常に容易に
行なうことができるようになっている。

ところが、前記従来の車体に固定された動輪を有する電
動車椅子では、乗員が正面を向いた−まま横方向に移動
することは不可能であった。

そこで本発明者らは一対の動輪を車椅子のフレームＫ　
［ｇＩｍ　’ＯＴ能に取付け、これを操舵装置により横
方向に向かせて車椅子を横方向に走行させようと試みた
。しかしながら、電動輪を単に横方向を向けるだけだと
、左右一対の動輪が同一方向を向いて固定されてしまう
ため、各動輪は同一の回転速度でしか回転することがで
きなくなる。

このため、車椅子を横方向に走行させようとすると、ま
ず乗員の体重を含む重心が動輪よりも前方にあり、また
前輪の自由輪が走行抵抗を示すため、左方走行の場合は
上方から見て時計方向に若干回転し、有力走行の場合に
は反時計方向に若干回転し、その後横方向に走行を開始
することになる。ところが、このように横方向への走行
開始時点で車椅子が若干向きを変えてしまうと、前記の
ように横を向いた電動輪は固定されたまま同一方向に同
一速度でしか回転できないために、途中で走行方向を調
整することができず、目標地点に正確に到達することが
できないことが判明した。

そこで本発明者らは前記不具合を解消し、後輪に一対の
電動輪を備えた４輪の電動車椅子において、この電動車
椅子を横方向に走行させることができると共に、横方向
走行時に走行方向を選択することができて、所望の場所
に確実容易に到達することができる優れた電動車椅子を
提供することを目的として開発を続け、これを実現した
。

前記目的を達成するこの発明の電動車椅子は、後輪が夫
々独立した一対の電動輪である４輪の電動車椅子におい
て、前記電動輪を前記車台に枢着し、この電動輪の枢軸
には回動部材をそれぞれ固着すると共に、この回動部材
の端部は前ｓｄ両生動輪の中間部に設置した電動操舵装
置の回転機構の回転軸を挾んだ対向位置にそれぞれリン
クを用いて連絡し、さらに、前記電動操舵装置の回転部
材の前記リンク取付位置の一方に、す／りを挾む弾性部
材を備えた操舵調整可能な力同自在選択機能部を設け、
電動輪が操舵装置ＶＣより横方向に操舵された時に前記
方向自在選択機能都が作動するように構成したことを特
徴としている。

以下図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第１図から第４図はそれぞれこの発明の一実施例の電動
車椅子１の側面図、正面図、底面図、平面図を示してい
る。これらの図において、前輪２は車椅子１の車台３に
取付けられてどの方向にも向くことができる自由輪であ
り、後輪番はギヤボックス５を介して直流モータＭ＋　
、ｋに駆動される電動輪で、ノート６の下方に搭載され
たバッテリ７を電源としている。８はシートバック、９
はフットレスト、ＩＯＵアームレスト１１前方に設けた
コントロールボックス、１２は車体カバーである。

外見的構成が上記のとおりである電動車椅子１において
、この発明ではシートバック８後方の車体カバ−１２内
部に後輪番の操舵装置が搭載されており、第３図にその
位置が示される直流モーターＭ３により操舵装置駆動機
構１３を介して前記操舵装置を駆動し、雨後輪番を第４
図の鎖線て乎すように横方向に向けることができるよう
になっている。

第５図から第７図は車体カバー１２内に搭載さ７する前
記操舵装置２０の一実施例の構成を示す拡大図であり、
第５図が平面図を示しており、第６図および第７図はそ
れぞれ第５図ＡおよびＢ矢祝図を示している。

この実施例では車台３０両サイドフレーム３八３ｂを結
付するフレーム３Ｃに直流モータＭ、により駆動される
操舵装置駆動機構１３が設置されており、この駆動機構
１３の上方に突出する駆動軸２１を回転させるようにな
っている。この駆動軸２１には駆動軸２１を挾んだ両腕
２２ａ、２２ｂを有する回転アーム２２が取付けられて
おり、第５図のＩＸ’を置では駆動軸２１に一体的に固
着された状態にあるが、駆動軸２１により回転しである
位置になった時には駆動軸２１と分離するようになって
いる。そしてこの回転アーム２２の下方には、回転−ノ
′−ム２２の片腕２２ｂの基部に設けられた保合ｇ’　
２２Ｃ’に両側から挾むコイルスプリング２３ａを有す
る操舵装置調整可能な方向自在選択機能部２３が駆動軸
２１に固着されている。

一方、前記サイドフレーム３ａ、３ｂにはモータ檎、　
Ｍ２によって駆動される後輪４がそれぞれ枢軸であるキ
ングピン２４ヲ介して方向変換可能に枢着されており、
このキングピン２番ＫＦｉ回動部材であるタイロッドア
ーム２５が突設されて設けられている。そしてこのタイ
ロッドアーム２５の自由端と、前記駆動軸２１に取付け
た回転アーム２２の両腕２２ａ　、　　２２ｂの先端部
とをリンクの一種であるタイロッド２６で連絡するが、
前記操舵装置駆動機構１３がこの実施例ではサイドフレ
ーム３ａ、３ｂのちょうど中央に位置していないので、
操舵装置駆動機構１３から遠い側のタイロッドアーム２
５の自由端と、前記回転アーム２２の片腕２２ｂの先端
部とは、中継ロンド２７を介して連絡するようにする。

２８は中継アームで、回動自在にフレーム３ＣＫ取付け
られており、前記中継ロッド２７の動きを正確にタイロ
ッド２６に伝える働きをする。

もちろん前記操舵装置駆動機構１３がサイドフレー　ム
３ａ、３ｂのちょうど中央部に位置しており、これに設
けられた駆動軸２１が両後輪４の中点位置にあれば、中
継ロッド２７および中継アーム２８は不要であり、同じ
長さのタイロッド２６でタイロッドアーム２５の自由端
と回転アーム２２の両腕先端部とをそれぞれ連絡するこ
とが可能である。

なお、第６図、第７図においては動作説明上便宜的ＶＣ
後輪４の一方が前後方向を向いている時の状態を示して
おり、他方が操舵されて横方向を向いた時の状態を示し
ているが、実際には片輪すつこのように操舵されること
はなく、これらの図の操舵装置２０の状態は第５図の状
態と同じである。

前６己のように構成されたこの発明の操舵装置２Ｇの作
ｍＪ原理を、前記駆動軸２１が両後輪４の中点にある場
合について第８図に示すモデル図をＩｔ、Ｉいて説明す
る。なお、このモデル図は前記中継ａノドを用いない場
合のものである。第８図（８）は操舵装置２０が作動し
ていない状態を示す図で雨後輪番は前後方向を向いてお
り、回転アーム２２は駆動軸２１に固定されている。２
３がコイルスシリング２３ａを有する方向自在選択機能
部を示している。

この状態から乗員が後輪番の横向き操作を行なうと、操
舵装置駆動機構１３により駆動軸２１が回転し、第８図
（５）の状態から駆動軸２１に固定された回転アーム２
２および方向自在選択機能部２３が共に矢印Ｃ方向に回
転する。すると回転アーム２２の両腕端部にタイロッド
２６で連絡する雨後輪番は車椅子の前方（図では上方）
に対して内向きに矢印りのように回転して第８図（ハ）
の状態になり、両後輪番共横向きに操舵される。

この発明の操舵装置２０では、このように両後輪４が共
に横向きに操舵された時のみ、前述し念ように回転アー
ム２２が駆動軸２１から分離され回転可能になるように
する。

これはすなわち、雨後輪番が第８図中）の状態で同じ速
度で回転する時は、回転アーム２２に外力が加わらない
のでコイルスプリング２３ｂ　Ｋよって両側から均ヤな
力で押圧されている回転アーム２２は移動しないが、両
後輪４に回転差を与えると、その回転差によって回転ア
ーム２２にこれを回転させようとする外力が加わり、こ
の外力がスプリングコイル２３ｂの釣合力を越えると回
転アーム２２が移動することを示している。

回転アーム２２の移動方向は後輪番の回転方向と回転数
の差によって決まり、第８図０、傷において車椅子の前
後方向右側の後輪（図中右側）１４ａ、他の後輪を４ｂ
とした時に次のようになる。

すなわち、後輪４ａ、４ｂが第８図０の状態に操舵され
るのは、後輪４ａ、４ｂが共に左回転しており、右側の
後輪４ａの回転数（矢印Ｅで示す）が左側の後輪番すの
回転数（矢印Ｆで示す）より大きい時、または後輪４ａ
　、　　尋すが共に右回転しており、右側の後輪４ａの
回転数（矢印Ｇで示す）が／：１９１１１の後輪４ｂの
回転数（矢印Ｈで示す）より小さい時であり、回転アー
ム２２に矢印１方向の外力が作用する時である。また、
後輪４ａ、４ｂが第８図０の状態に操舵されるのは、後
輪４ａ　。

４ｂが共に左回転しており、右側の後輪４ａの回転数（
矢印Ｊで示す）が左側の後輪番すの回転数（矢印にで示
す）より小さい時、または後輪４ａ　。

４ｂが共に右回転しており、右側の後輪番すの回転数（
矢印して示す）が左側の後輪４ｂの回転数（矢印Ｍで示
す）より大きい時であり、回転アーム２２に矢印へ方向
の外力が作用する時である。

このようにこの発明の電動車椅子では、両後輪４ａ、４
ｂを横方向（第８図０．（時においては０、−０２方向
）Ｋ操舵した後に前記のように両後輪４ａ、４ｂＫ回転
差を与えると、電動車椅子を第８図０．（ロ）に示す矢
印ＰＫ、Ｐ雪、　　Ｑｌ、　　ｑ方向に進行させること
ができる。

第９図（Ａ、＠はこの発明の操舵装置の変形実施例の概
略構成および両後輪の横方向への操舵状態を示すモデル
図であり、前記実施例のモデル図とはタイロッドアーム
２５の取付位置およびタイロッド２６の連結場所が′異
なつ１いる。このために、第９図（ハ）において回転ア
ーム２２を前記同様に矢印Ｃ方向に回転させると、今度
は両後輪４は以前とは逆のＲ方向に回転して第９図（ハ
）のように横方向に操舵されることになる。

そして前記同様にこの状態で両後輪４に回転差を与えれ
ば、方向自在選択機能部２３の働きにより雨後輪番は前
記同様に操舵され、電動車椅子の走行特性は前記実施例
と全く変わりはない。

以上のように構成されたこの発明の電動車椅子は、従来
の電動車椅子同様に第１０図に示すよう’６１本の全方
向可倒レバー３１を備えた操縦装置３０によりあらゆる
運転を行なうことが可能である。まず、通常走行の場合
は前記レバー３１を移動したい方向に倒せば、そのレバ
ー３１の倒れた状態に応じた左右のモータ制御信号Ｓｌ
〜Ｓ８がコントロールボックス３２よりモータ制御部３
３のモータ制御装置３４に入力され、左右のモータｓｔ
、　、　Ｍｌがこのモータ制御装置３番により独立に回
転して電動車椅子をレバー３１の倒れた方向と同じ方向
に移動させる。

次に、電動車椅子の両後輪を横向きに操舵して乗員が前
を向いたまま横方向に移動したい場合には、コントロー
ルがツクス３２上の後輪横向操舵スイッチ３５（以後ジ
ャイロスイッチと言う）をオンする。すると、コントロ
ールがツクス３２よりジャイロ信号Ｓ、が操舵装置制御
部３６人力され、モータ鳩および操舵装置駆動機構１３
により後輪４が第１１図（５）に示すように横向きに操
舵されると共に、前記モータ制御部３３のモータ制御装
置３４内の運転モードが通常走行モードからジャイロ運
転モードに切換わる。

従つ１、この状態で乗員がレバ−３１ヲ第１１図（５）
の左側に倒すと、後輪４ａ、４ｂは共に等速度で左回転
し、電動車椅子は乗員が前を向いたまま矢印０２のよう
に左横方向に移動する。そして前記のように車椅子が矢
印０２方向に移動中に乗員が前記レバーを左前方向に傾
けると、右側の後輪４ａの回転数が増加して後輪４ａ、
（ｂは第８図０て示した状態に操舵され、車椅子は第１
１１１ｉ４（ロ）に破線Ｐ２で示すようにレバーと同じ
、方向に移動方向を変えながら横方向に移動する。また
、逆に車椅子が矢印０２方向に移動中に乗員が前記レバ
ーを左後方に傾ければ、左側の後輪番すの回転数が増加
して後輪４ａ、４ｂは第８図０で示した状態に操舵され
て車椅子は第１１図０に破線ｑで示す方向に進行するこ
とになる。右横方向に１Ｖ＠子が移動し又いる時の進路
の変更も上記と全く同じように行なうことができる。

このように、この発明の電動車椅子は従来の電動車椅子
が備えている走行モードに加えて、乗員が正面を向いた
ままで左右どちらの横方向にも進行することができる上
に、横方向進行中にレバーを傾した方向に僅かに移動方
向を変えながら進行することができるという優れた機能
を有している。

なお、上記実施例ではこの発明の電動車椅子を操縦する
のに全方向可倒レバーを用いているが、手を使えない重
度の上下肢障害者に対しては第１２図に示すような音声
認識装置１ｉ　４Ｇを用いてマイクロホン４１より声を
登録した操縦者の駆動命令＠を識別させて第１０図に示
したものと同様のモータ制御信号８１〜Ｓ、を取り出し
てやれば前記同様の運転を行なうことが可能となる。さ
らに、前記以外の操縦装置を必要とする障害者に対して
も、前記と同じモータ制御信号を取り出す装置を作って
やれば、操縦装置の変更のみでこの発明の全方向に移動
できる電動車椅子がどのような障害の人にも使うことが
できて非常に便利である。

以上説明したようにこの発明の電動車椅子は前進、後退
、左方および右方旋回ならびに停止状態での回転ができ
る上に、乗員が正面を向いたままで左右の横方向に移動
することができ、さらにこの横移動中にその移動方向を
調整することができるので、目標地点に正確に、しかも
どのような向きででも到達するこ−とができるという優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図はそれぞれこの発明の一実施例の電動
車椅子の側面図、正面図、底面図、平面図、第５図から
第７図はこの発明の電動車椅子の車体カバー内に搭載さ
れる操「ビ装置の一実施例の構成を示す拡大図であり、
第５図はその平面図、第６図および第７図はそれぞれ第
５図のＡおよびＢ矢視図、第８図（Ａ）〜０はこの発明
の電動車椅子の操舵装置の作動原理を示すモデル図、第
９図（八、（Ｂｌはこの発明の操舵装置の変形実施例の
概略構成および両後輪の横方向への操舵状態を示すモデ
ル図、第１０図はこの発明の電動車椅子の操縦装置の一
実施例の構成説明図、第１１図（Ａ）〜（ｑは第１０図
の操縦装置によるこの発明の電動車椅子の横方向への操
舵状態を示す説明図、第１２図は音声認識装＠を用いた
この発明の電動車椅子の操縦装置の構成説明図。 １・・・電動車椅子、３・・車台、４・・後輪、７・・
バッフ１Ｊ、１０・・・コントロールゴノクス、１３・
・操舵装置駆動機構、２０・・・操舵装置、２１・・・
駆動軸、２２・・回転アーム、２３・・・方向自在選択
機能部、２４・・・キングピン、２５・・・タイロッド
アーム、２ｔｉ・　タイロッド、２７・・中継ロンド、
２８・・・中継アーム、３０・・・操縦装置、４０・・
・音声認識装置。 第１図 第３図 手続補正書 ！、・１１件の表示 昭和５７で１特許願　第４０１２０　号２、発明の名称 電動車椅子 ；３．補１丁：をする考 １ｉ１’ｌとの関係　特許出願人 ４、代　理　人 １１　　　所　　〒１０５東京都港区西新橋３丁目３番
３Ｇペリカンビル小川・野１１国際特許事務所内（電話
４３１−５３６１）（１）特許請求の範囲を別紙のとお
り補正する。 （２）　　明細書第４頁第１０〜１１行「前記電動輪を
前記車台に枢着し、」を「前記電動輪を前記電動車椅子
の車台に枢着し、」と補正する。 （３）　　同第４頁第１５〜１７行 ［前記電動操舵装置・・・・・・・・・　弾性部材を備
えた」を次のように補正する。 ［前記電動操舵装置の前記リンクを取り付ける回転部材
に、その一部を両側から挾む弾性部材を備えた］ ’４！ｊ　、４′１．ｔｎ　求（１’）　範囲１　後輪
が夫々独立した一対の電動輪である４輪の電動車椅子に
おいて、前記電動輪を前記電動車椅子の車台に枢着し、
この電動輪の枢軸には回動部材をそれぞれ固着すると共
に、この回動部材の端部は前記両軍動輪の中間部に設置
した電動操舵装置の回転機構の回転軸を挾んだ対向位置
にそれぞれリンクを用いて連絡したことを特徴とする電
動車椅子。 挾む弾性部材を備えた操舵調整可能な方向自在選択機能
部を設け、両軍動輪が操舵装置により横方向に操舵され
た時に前記方向自在選択機能部が作動するように構成し
たことを特徴とする電動車椅子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　後輪が夫々独立した一対の電動輪である４輪の電
   動車椅子において、前記電動輪を前記車台に枢着し、こ
   の電動輪の枢軸には回動部材をそれぞれ固層すると共に
   、この回動部材の端部は前記両電動輸の中間部に設置し
   た電動操舵装置の回転機構の回転軸を挾んだ対向位置に
   それぞれリンクを用いて連絡したことを特徴とする電動
   車椅子。 ２、　電動操舵装置の回転部材の、電動輪に連絡するリ
   ンク取付位置の一方に、リンクを挾む弾性部材を備えた
   操舵調整可能な方向自在選択機能部を設け、両電動輪が
   操舵装置により横方向に操舵された時に前記方向自在選
   択機能部が作動するように構成したことを特徴とする電
   動車椅子。