JPH07313555A

JPH07313555A - 手動式電動車椅子

Info

Publication number: JPH07313555A
Application number: JP5227558A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Sugano; 信之菅野; Atsushi Uchiyama; 敦内山
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1993-09-13
Filing date: 1993-09-13
Publication date: 1995-12-05

Abstract

(57)【要約】【目的】登坂路での後ずさりと坂路でのスピードの出
過ぎを防ぐことができるとともに、手動式車椅子での惰
行感覚を損わない安全性の高い手動式電動車椅子を提供
すること。【構成】ハンドリム１６に加えられる人力を検知する
入力検知手段と、電動モータ２６と、動力伝達機構２７
と、前記入力検知手段によって検知された人力の大きさ
に応じた駆動力（補助動力）を前記電動モータ２６に発
生させる制御装置７０を含んで構成される手動式電動車
椅子１において、車輪４から電動モータ２６方向への動
力の伝達を制限する逆駆動防止機構を設けるとともに、
惰行が開始されると前記電動モータ２６の回転を徐々に
下げ、惰行が開始されてから所定時間が経過しても或い
は車輪４が所定角度回転しても前記入力検知手段が人力
を検知しない場合及び車輪４に逆駆動がかかった場合に
は前記電動モータ２６の回転数を急激に下げる機能を前
記制御装置７０に付加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輪に加えられる人力
の大きさに応じた駆動力を補助動力として与えられて走
行する手動式電動車椅子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、身障者が移動の手段として利用す
る車椅子には手動車椅子と電動車椅子の２種があり、身
障者はその障害の程度に応じて何れかを使用しているの
が現状である。

【０００３】ところで、筋力が次第に低下する疾患を負
った身障者にとっては、手動車椅子から電動車椅子への
切り換えには非常な精神的苦痛を伴うものである。

【０００４】そこで、手動車椅子と電動車椅子との中間
的な存在としての手動式電動車椅子が提案されている。
この手動式電動車椅子は、車輪に加えられる人力（操作
力）を検知してその人力に応じた大きさの駆動力を補助
動力として車輪に与えることによって身障者の負担を軽
減するものであって、これによれば身障者は手動車椅子
の感覚で操作することができ、精神的苦痛も緩和され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、斯かる
手動式電動車椅子にあっては、登坂路での惰行時に後ず
さりしたり、降坂路での惰行時にスピードが出過ぎたり
する不具合が発生する。

【０００６】又、平坦路において手動式電動車椅子が惰
行を開始してから所定時間が経過しても身障者が何らか
の理由によって車輪を回す次の動作を行えない場合に
は、車椅子がそのまま惰行を継続するために停止までに
時間がかかったり、停止に大きな操作力を要するという
問題もある。

【０００７】ところで、身障者が斯かる手動式電動車椅
子を従来の手動式車椅子の感覚で使用することができる
ためには、手動式車椅子で得られる惰行感覚が損われな
いことが必要である。

【０００８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、登坂路での後ずさりと降坂路
でのスピードの出過ぎを防ぐことができるとともに、手
動式電動車椅子での惰行感覚を損わない安全性の高い手
動式電動車椅子を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、車輪に加えられる人力を検知する入力検知手段
と、駆動力を発生する電動モータと、該電動モータの駆
動力を車輪に伝達する動力伝達手段と、前記入力検知手
段によって検知された人力の大きさに応じた駆動力を前
記電動モータに発生させる制御手段を含んで構成される
手動式電動車椅子において、車輪から電動モータ方向へ
の動力伝達を制限する逆駆動防止機構を設けたことを特
徴とする。

【００１０】又、本発明は、惰行が開始されると前記電
動モータの回転数を徐々に下げ、惰行が開始されてから
所定時間が経過しても或いは車輪が所定角度回転しても
前記入力検知手段が人力を検知しない場合及び車輪に逆
駆動がかかった場合には前記電動モータの回転数を急激
に下げる機能を前記制御手段に付加したことを特徴とす
る。

【００１１】更に、本発明は、前記逆転防止機構を、ウ
ォームとウォームホイールから成るウォームギヤ機構、
前記制御手段によって制御されるブレーキ装置又は発電
機としても機能する前記電動モータで構成したことを特
徴とする。

【００１２】

【作用】本発明によれば、車輪側からの駆動を制限する
逆駆動防止機構が設けられているため、登坂路での惰行
時に車椅子の速度が０になっても、少なくとも車輪の逆
転が防がれて車椅子の後ずさりが防がれる。

【００１３】又、本発明によれば、車椅子が惰行を開始
すると電動モータの回転数が徐々に下げられるため、従
来の手動式車椅子で得られる惰行感覚がそのまま得られ
るとともに、降坂路での惰行時においては車輪は決めら
れた回転速度でしか回転せず、エンジンブレーキに類似
の制動力が作用して車椅子のスピードの出過ぎが防がれ
る。

【００１４】更に、例えば、平坦路での車椅子の惰行が
開始されてから所定時間が経過しても又は車輪が所定角
度回転しても、身障者が何らかの理由で車輪を回す次の
動作を行なえなかった場合、或いは車椅子を停止したい
ために車輪を逆駆動した場合には、電動モータの回転数
が急激に下げられて車椅子の惰行距離が縮小されるた
め、安全が確保され、或いは僅かな操作力で車椅子を停
止させることができる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１６】図１は本発明に係る手動式電動車椅子の側
面図、図２は同平面図、図３は同後面図、図４はハンド
リムと車輪との連結構造を示す図１の矢視Ａ方向の破断
面図、図５は入力検知手段であるエンコーダの取付構造
を示す車軸部の半裁断面図、図６は補助動力装置部（電
動モータ及び動力伝達機構部）の構成を示す側面図、図
７は同破断平面図、図８はブレーキ装置部の側面図、図
９は同破断正面図、図１０はバッテリの設置構造の別実
施例を示す斜視図である。

【００１７】本発明に係る手動式電動車椅子１は、既存
の折り畳み式手動車椅子に補助動力装置（Power Assist
System ）を組み付けたものであって、図１に示すよう
に、これのパイプ枠状のフレーム２の前後部は左右一対
のキャスタ３、車輪４によって移動自在に支持されてい
る。

【００１８】又、上記フレーム２の中央部には、身障者
が着座すべき布製のシート５（図２及び図３参照）が張
設されており、該シート５の中央部下面には同じく布製
の袋状ボックス６が設けられており、該ボックス６内に
はバッテリ７が収納されている。尚、図３及び図１０に
示すように、薄型のバッテリ７’をフレーム２の前後一
対のクロス部材２ａにフック７ａ’を介して脱着自在に
取り付けても良い。

【００１９】更に、図１乃至図３に示すように、フレー
ム２の後部から上方へ立設された左右一対のハンドルア
ーム２ｂの上端部は後方に折曲され、その折曲部には介
助者用のグリップ８が取り付けられている。又、フレー
ム２の中央上部には、身障者用の左右一対の肘掛９が取
り付けられ、同フレーム２の前端下部にはステップ１０
が取り付けられている。そして、同フレーム２の下部に
前後方向に延びる左右一対のアーム２ｃの後端部には、
別のアーム２ｄが前後方向に移動自在に嵌装されてお
り、各アーム２ｄの後端部にはローラ１１が回転自在に
軸支されている。尚、アーム２ｄは、アーム２ｃに突設
されたピン１２に長孔係合することによって前後方向に
移動自在に構成され、これはアーム２ｃとの間に縮装さ
れた不図示のスプリングによって常時後方へ付勢されて
いる。

【００２０】ところで、前記左右一対の車輪４の各々
は、図５に示すように、フレーム２に取り付けられたブ
ラケット１３に支持された車軸１４にボールベアリング
１５を介して回転自在に支承されているが、各車輪４の
外側には、身障者が手でこれを回すべきリング状のハン
ドリム１６が設けられている。このハンドリム１６は、
４本のスポーク１７及び軸受１８を介して軸受１４に車
輪４とは独立に回転し得るよう支承されている。

【００２１】而して、上記ハンドリム１６は、その全周
の４箇所が図４に示す構造によって車輪４に対して弾性
的に連結されている。

【００２２】即ち、図４に示すように、ハンドリム１６
の一部に画成される空間Ｓ内にはスライダ１９が円周方
向に摺動自在に嵌装されており、ハンドリム１６に力が
加えられない状態においては、スライダ１９はこれの左
右に縮装されたスプリング２０，２１によって図示のよ
うに中立位置で静止している。

【００２３】一方、車輪４のリム４ａにはロッド２２が
結着されており、該ロッド２２はハンドリム１６側（外
側方）へ延出し、その先部はハンドリム１６に被着され
たカバー２３に穿設された長孔２３ａを貫通して前記ス
ライダ１９の中心部に挿入嵌合されている。

【００２４】而して、身障者がハンドリム１６を手で持
ってこれを例えば図４の矢印方向に回せば、スライダ１
９はハンドリム１６に対して逆方向に摺動するため、一
方のスプリング２０が縮み、他方のスプリング２１が伸
び、スプリング２０の反力がスライダ１９及びロッド２
２を経て車輪４に伝達され、車輪４が矢印方向に回転駆
動される。このとき、ハンドリム１６と車輪４との間に
は、スプリング２０，２１の伸縮量に対応する相対回転
が生じる。

【００２５】ところで、スプリング２０，２１の伸縮量
は、身障者によってハンドリム１６に加えられる力の大
きさに比例するため、ハンドリム１６と車輪４との相対
回転量はハンドリム１６に加えられる力の大きさに比例
し、従って、両者の相対回転量を測定すれば、ハンドリ
ム１６に加えられる人力の大きさを検知することができ
る。尚、スプリング２０，２１の伸縮量の最大値は、ロ
ッド２２がカバー２３の長孔２３ａに係合するときのス
ライダ１９の最大移動量Ｌであって、ロッド２２がカバ
ー２３の長孔２３ａに係合した状態では、ハンドリム１
６に加えられる力はハンドリム１６からロッド２２を経
て車輪４に直接伝達される。

【００２６】而して、本実施例では、ハンドリム１６に
加えられる人力を検知する入力検知手段として、図５に
示すような車輪４の回転角度を検出するための一対のエ
ンコーダ２４Ａ，２４Ｂとハンドリム１６の回転角度を
検出するための一対のエンコーダ２５Ａ，２５Ｂを用い
ており、車輪４とハンドリム１６の各回転角度の差を両
者の相対回転量としてこの値からハンドリム１６に加え
られる人力の大きさを求めるようにしている。ここで、
エンコーダ２４Ａ，２５Ａは車軸１４側に固定され、エ
ンコーダ２４Ｂは車輪４側に、エンコーダ２５Ｂはハン
ドリム１６側にそれぞれ固定されている。

【００２７】尚、車輪４とハンドリム１６の回転角度の
検出手段としては、エンコーダの他、任意の位相検出器
を使用することができる。

【００２８】一方、図１及び図２に示すように、フレー
ム２の各車輪４の上部位置には、補助動力装置の動力発
生源を構成する左右一対の電動モータ２６と、該電動モ
ータ２６の駆動力を車輪４に伝達するための左右一対の
動力伝達機構２７が取り付けられており、これらの構成
の詳細は図６及び図７に示されている。尚、各電動モー
タ２６は、前記バッテリ７から電力の供給を受けて回転
駆動される。

【００２９】即ち、図６及び図７において、２８はフレ
ーム２に固着されたブラケットであって、該ブラケット
２８には別のブラケット２９が結着されており、該ブラ
ケット２９には操作レバー３０が軸３１にて回動自在に
枢着されるとともに、伝動ケース３２の一端が軸３３に
て回動自在に枢着されている。

【００３０】上記伝動ケース３２の一端には、図６に示
すように円弧状の係合溝３２ａが形成されており、該係
合溝３２ａには前記ブラケット２９に突設されたガイド
ピン３４が摺動自在に係合している。

【００３１】ところで、伝動ケース３２には前記電動モ
ータ２６が取り付けられており、該電動モータ２６の出
力軸２６ａは伝動ケース３２内に臨み、その端部にはギ
ヤ３５が結着されている。

【００３２】又、伝動ケース３２内には、ウォーム３６
を一体に形成して成るウォーム軸３７が回転自在に収納
されており、該ウォーム軸３７には前記ギヤ３５に噛合
するギヤ３８が結着されている。更に、伝動ケース３２
内には駆動軸３９がウォーム軸３７に対して直角に、且
つ、回転自在に収納されており、該駆動軸３９の一端に
は前記ウォーム３６に噛合するウォームホイール４０が
結着されている。そして、駆動軸３９の伝動ケース３２
外へ延出する他端には、車輪４のタイヤ４ｂに対して接
離されるローラ４１が結着されている。尚、前記ウォー
ム３６とウォームホイール４０で構成されるウォームギ
ヤ機構は、車輪４から電動モータ２６方向への動力の伝
達を阻止する逆駆動防止機構を構成している。

【００３３】更に、電動ケース３２にはリンク４２の一
端がピン４３にて枢着されており、該リンク４２の他端
は前記操作レバー３０の先端に一体に結着されたアーム
４４にピン４５によって連結されている。そして、操作
レバー３０の軸３１の近傍と前記ピン４３との間にはス
プリング４６が張架されている。

【００３４】而して、図６に実線にて示すように操作レ
バー３０が下方へ押し下げられている状態では、該操作
レバー３０は前記スプリング４６の付勢力によって反時
計方向に付勢されて下方のストッパ４７に当接して静止
しており、伝動ケース３２は同じくスプリング４６の付
勢力によって軸３３を中心として時計方向に付勢されて
いるため、伝動ケース３２に保持された前記ローラ４１
は図示のように車輪４のタイヤ４ｂに所定の力で押圧さ
れている。

【００３５】そして、操作レバー３０を図６の実線位置
から上方へ押し上げると、図６に鎖線にて示すように、
リンク４２とアーム４４の屈曲方向が逆となって操作レ
バー３０はスプリング４６から時計方向の付勢力を受け
て上方のストッパ４８に当接して静止し、伝動ケース３
２は同じくスプリング４６から反時計方向の付勢力を受
けて軸３３を中心として反時計方向に回動し、これによ
ってローラ４１は車輪４のタイヤ４ｂから離脱する。
尚、伝動ケース３２の時計方向の回動は、ガイドピン３
４の係合溝３２ａへの係合によって制限される。

【００３６】ところで、上述のように操作レバー３０を
操作してローラ４１を車輪４のタイヤ４ｂから離脱させ
ると、電動モータ２６から車輪４への補助動力の付与が
遮断されるが、斯かるローラ４１の離脱は、介助者に当
該車椅子１を押してもらう場合、当該車椅子１を手動だ
けで走らせる場合、バッテリ７が上がった場合等に必要
である。

【００３７】他方、図１に示すように、フレーム２の車
輪４の前方位置には左右一対のブレーキ装置５０が設け
られている。

【００３８】ここで、上記ブレーキ装置５０の構成の詳
細を図８及び図９に基づいて説明する。

【００３９】図において、５１はフレーム２に固着され
たケースであって、該ケース５１内には電動モータ５２
が収納されており、該電動モータ５２の出力軸５２ａの
端部にはギヤ５３が結着されている。

【００４０】又、ケース５１内には回転軸５４，５５が
互いに平行、且つ、回転自在に収納されており、回転軸
５４には大小異径のギヤ５６，５７が結着されている。
そして、ギヤ５６は前記ギヤ５３に噛合しており、ギヤ
５７は前記回転軸５５の一端に結着されたギヤ５８に噛
合している。

【００４１】ところで、上記回転軸５５のケース５１外
へ延出する他端にはブレーキレバー５９が結着されてい
る。

【００４２】一方、ケース５１にはアーム６０の一端が
軸６１にて回動自在に枢着されており、アーム６０の他
端には、車輪４のタイヤ４ｂに対して接離するブレーキ
シュー６２が直角に取り付けられている。そして、アー
ム６０の中間部はリンク６３によって前記ブレーキレバ
ー５９の一端に連結されている。そして、ブレーキレバ
ー５９に突設されたピン６４と前記リンク６３をアーム
６０に連結する軸６５との間にはスプリング６６が張架
されている。

【００４３】而して、図８に実線にて示すようにブレー
キレバー５９が後方（図８の右方）へ引かれているとき
には、該ブレーキレバー５９は前記スプリング６６の付
勢力によって時計方向に付勢されて後方のストッパ６７
に当接して静止しており、アーム６０は同じくスプリン
グ６６の付勢力によって軸６１を中心として反時計方向
に付勢されているため、アーム６０の先部に結着された
前記ブレーキシュー６２は図示のように車輪４のタイヤ
４ｂに所定の力で押圧されている。

【００４４】そして、ブレーキレバー５９を手動により
又は電動によって図８の実線位置から前方へ倒すと、図
８に鎖線にて示すように、ブレーキレバー５９とリンク
６３の屈曲方向が逆となってブレーキレバー５９はスプ
リング６６から反時計方向の付勢力を受けて前方のスト
ッパ６８に当接して静止し、アーム６０は同じくスプリ
ング６６から時計方向の付勢力を受けて軸６１を中心と
して時計方向に回動するため、ブレーキシュー６２は車
輪４のタイヤ４ｂから離脱する。

【００４５】ここで、ブレーキレバー５９の電動による
動作について図９に従って説明すると、前記バッテリ７
からの電力供給を受けて電動モータ５２が回転駆動され
ると、これの回転は前記ギヤ５３，５６，５７，５８を
経て回転軸５５に伝達され、該回転軸５５及びこれに結
着されたブレーキレバー５９が所定角度だけ回動せしめ
られる。

【００４６】他方、図１に示すように、フレーム２の一
方のブレーキ装置５０の下方位置には前記電動モータ２
６，５２の駆動を制御するための制御装置７０が取り付
けられている。尚、制御装置７０も前記バッテリ７から
の電力の供給を受けて駆動される。

【００４７】ここで、制御装置７０の構成を図１１に基
づいて概説する。

【００４８】即ち、図１１は制御装置７０の構成を示す
ブロック図であり、該制御装置７０は、車輪４の回転角
度を検出するための前記エンコーダ２４Ａ，２４Ｂ、ハ
ンドリム１６の回転角度を検出するための前記エンコー
ダ２５Ａ，２５Ｂからそれぞれ検出信号を受けて車輪
４、ハンドリム１６の回転方向を弁別するための位相弁
別手段７１，７２と、入力信号のパルス数をカウントす
るためのカウント手段７３，７４と、該カウント手段７
３，７４によってそれぞれカウントされたパルス数の偏
差によって車輪４とハンドリム１６の相対回転量を演算
し、その結果に基づいてハンドリム１６に加えられた人
力の大きさを求める演算手段７５と、該演算手段によっ
て求められた補助動力を発生されるべく前記電動モータ
２６を駆動制御するモータコントロール手段７６を含ん
で構成されている。

【００４９】尚、図１１は片方の車輪４に対する制御装
置７０のみの構成を示したが、該制御装置７０は他方の
車輪４に対する前記と同様の要素を含んで構成されてい
る。

【００５０】而して、本発明に係る手動式電動車椅子１
においては、ハンドリム１６に加えられる人力を検知す
る人力検知手段である前記エンコーダ２４Ａ，２４Ｂ，
２５Ａ，２５Ｂと、前記電動モータ２６と、動力伝達機
構２７及び制御装置７０によって補助動力装置が構成さ
れている。

【００５１】次に、本手動式電動車椅子１の作用を図１
２及び図１３を参照しながら以下に説明する。尚、図１
２は車椅子１の速度と駆動力の時間的変化を示すタイミ
ングチャート、図１３は電動モータ２６の回転数とトル
クとの関係を示す図である。

【００５２】前記操作レバー３０を操作して図６に示す
ようにローラ４１を車輪４のタイヤ４ｂに押圧し、且
つ、ブレーキ装置５０のブレーキレバー５９を操作して
ブレーキシュー６２を車輪４のタイヤ４ｂから離脱させ
ると、当該手動式電動車椅子１は走行可能状態となる。

【００５３】上記状態において身障者が左右一対のハン
ドリム１６を手で回すと、各ハンドリム１６に加えられ
る人力（駆動力）Ｆ_M は前述のようにエンコーダ２４
Ａ，２４Ｂ，２５Ａ，２５Ｂによってハンドリム１６と
車輪４の回転角度差として左右別々に検知され、各検知
信号は制御装置７０に送られる。

【００５４】ところで、ハンドリム１６に加えられる人
力Ｆ_M は、図１２に示すように、サインカーブ状に変化
し、ハンドリム１６にはこの人力Ｆ_M が間欠的に加えら
れる。

【００５５】而して、前述のように制御装置７０に左右
の人力Ｆ_M の検知信号が人力されると、制御装置７０
は、前記左右の電動モータ２６の駆動をそれぞれ制御し
てハンドリム１６に加えられる人力Ｆ_M に比例する大き
さの駆動力Ｆ_A を補助動力として発生せしめる。この結
果、図１２に示すように各車輪４は人力Ｆ_M に補助動力
Ｆ_A を加えた大きさの駆動力Ｆ（＝Ｆ_M ＋Ｆ_A ）によっ
て回転駆動され、これによって当該手動式電動車椅子１
が走行せしめられ、身障者は、全駆動力Ｆの約１／２程
度の小さな駆動力Ｆ_M で楽に、且つ、従来の手動車椅子
の感覚で当該手動式電動車椅子１を操作することがで
き、従来の電動車椅子を使用するときのような精神的苦
痛を伴うこともない。

【００５６】ここで、補助動力Ｆ_A の伝達経路を図７に
基づいて説明すると、電動モータ２６の回転動力はギヤ
３５，３８、ウォーム３６、ウォームホイール４０及び
駆動軸３９を経てローラ４１に伝達されて該ローラ４１
が回転駆動され、このローラ４１の回転によって車輪４
が回転駆動されて該車輪４の駆動力Ｆの一部が補助動力
Ｆ_A によって負担される。

【００５７】一方、電動モータ２６に発生するトルクＴ
を図１３に基づいて説明すると、便宜的に電動モータ２
６の回転数ＮをＮ₁ に固定して考えた場合、ハンドリム
１６に人力Ｆ_M が加えられている間は電動モータ２６へ
の供給電圧ＶがＶ₁ 〜Ｖ_maxの間を変化してトルクＴが
０〜Ｔ_max まで変化する。尚、トルクＴの最大値Ｔ_max
は図１２に示す補助動力Ｆ_A の最大値に対応する。

【００５８】而して、図１２に示すように、車輪４の駆
動は適当な時間間隔で間欠的に行なわれるが、駆動から
次の駆動の間においては手動式電動車椅子１は惰行す
る。

【００５９】ところで、本実施例においては、車椅子１
の惰行が開始されから所定時間が経過するまでの間又は
車輪４が所定角度回転するまでの間は、図１３に示すよ
うに供給電圧ＶをＶ₁ 〜Ｖ₂ までΔＶだけ徐々に下げて
電動モータ２６の回転数ＮをＮ₁ 〜Ｎ₂ まで徐々に下げ
る機能が制御装置７０に付加されている。

【００６０】又、制御装置７０には、車椅子１の惰行が
開始されてから所定時間が経過しても或いは車輪４が所
定角度回転してもハンドリム１６に人力Ｆ_M が加わらな
かった場合（つまり、エンコーダ２４Ａ，２４Ｂ，２５
Ａ，２５Ｂが入力を検知しなかった場合）及び車輪４に
逆駆動がかかた場合には、図１３に示すように電動モー
タ２６への供給電圧Ｖを０まで急激に下げて電動モータ
２６の回転数Ｎを急激に下げる機能も付加されている。

【００６１】而して、本手動式電動車椅子１が登坂路を
走行する場合、その速度Ｖは図１２に示すように変化
し、駆動力Ｆが最大の時点で速度Ｖは最大値Ｖ_max に達
し、その後は惰行時も含めて速度Ｖは徐々に下がる。

【００６２】ところで、登坂路での走行時に身障者が例
えばハンドリム１６を回す動作を止めた場合には、惰行
時に車椅子１の速度Ｖが徐々に下がり、図１２に示す時
間ｔ₁ において速度Ｖが０となるが、本実施例において
は、前述のように動力伝達機構２７にウォーム３６とウ
ォームホイール４０で構成される逆駆動防止機構が設け
られているため、車輪４の回転がロックされてその逆転
が防がれ、車椅子１の後ずさりが防がれる。尚、車椅子
１の速度Ｖが０になった時点（時間ｔ₁ ）において制御
装置７０から電動モータ２６への制御信号の送信が遮断
される。

【００６３】一方、車椅子１が平坦路を走行する場合に
もその速度Ｖは図１２に示すように変化するが、該車椅
子１が惰行を開始してから所定時間を経過しても或いは
車輪４が所定角度回転しても身障者が何らかの理由でハ
ンドリム１６を回す次の動作を行なうことができなかっ
た場合、或いは車椅子１を停止させたいために車輪４を
逆駆動（車輪４の回転を手で止める動作）した場合に
は、その時点（図１２の時間ｔ₂ ）において電動モータ
２６回転数Ｎが急激に下げられて車椅子１は時間ｔ₃ に
おいて停止されてその惰行距離が縮小され、この結果、
安全が確保され、或いは僅かな操作力で車椅子１を停止
させることができる。尚、斯かる制御が行なわれない場
合には、車椅子１は時間ｔ₄ （＞ｔ₃ ）まで惰行を継続
するため、その惰行距離が非常に長くなってしまう。

【００６４】又、本実施例においては、前述のように動
力伝達機構２７に逆駆動防止機構が設けられ、更に、車
椅子１が惰行を開始してから所定時間が経過するまでの
間又は車輪４が所定角度回転するまでの間は電動モータ
２６の回転数Ｎが除々に下げられるため、従来の手動式
車椅子で得られる惰行感覚がそのまま得られるととも
に、降坂路での惰行時においては、車輪４は決められた
所定の回転速度でしか回転せず、エンジンブレーキに類
似の制動力が作用して車椅子１のスピードの出過ぎが防
がれ、この結果、該車椅子１は図１２に示す速度Ｖに沿
って走行する。そして、身障者が新たにハンドリム１６
を回す操作を行なわなければ、車椅子１はやがて停止す
る。

【００６５】ところで、車椅子１が段差を越える場合に
キャスタ３を上げるキャスタ上げと称される動作がなさ
れる場合、車椅子１の傾きが急なために前記ローラ１１
が床等に当接すると、アーム２ｄが移動して不図示のセ
ンサーＯＮされ、その信号が制御装置７０に送られる。
すると、制御装置７０は車輪４に加えるべき補助動力を
減じ、これによって車椅子１の後転が防がれる。

【００６６】尚、以上の実施例においては、逆駆動防止
機構をウォーム３６とウォームホイール４０で構成され
るウォームギヤ機構で構成したが、前述のように車椅子
１の速度Ｖが０になった時点で制御装置７０の制御によ
ってブレーキ装置５０の電動モータ５２を駆動してブレ
ーキレバー５９を図８の実線にて示す位置まで回し、ブ
レーキシュー６２を車輪４のタイヤ４ｂに押圧して車輪
４の回転を阻止するようにすれば、ブレーキ装置５０が
逆駆動防止機構を構成することとなる。或いは、電動モ
ータ２６を車輪４によって駆動される発電機としても併
用すれば、該電動モータ２６が発電機として機能すると
きの回生制動によって車輪４の回転が制限されるため、
該電動モータ２６を逆駆動防止機構として用いることが
できる。

【００６７】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、車輪に加えられる人力を検知する入力検知手段
と、駆動力を発生する電動モータと、該電動モータの駆
動力を車輪に伝達する動力伝達手段と、前記入力検知手
段によって検知された人力の大きさに応じた駆動力を前
記電動モータに発生させる制御手段を含んで構成される
手動式電動車椅子において、車輪から電動モータ方向へ
の動力の伝達を制限する逆駆動防止機構を設けるととも
に、惰行が開始されると前記電動モータの回転数を徐々
に下げ、惰行が開始されてから所定時間が経過しても或
いは車輪が所定角度回転しても前記入力検知手段が人力
を検知しない場合及び車輪に逆駆動がかかった場合には
前記電動モータの回転数を急激に下げる機能を前記制御
手段に付加したため、該手動式電動車椅子の登坂路での
後ずさりと降坂路でのスピードの出過ぎを防ぐことがで
きるとともに、手動式電動車椅子での惰行感覚を損わな
いないで当該車椅子の安全性を高めることができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る手動式電動車椅子の側面図であ
る。

【図２】本発明に係る手動式電動車椅子の平面図であ
る。

【図３】本発明に係る手動式電動車椅子の後面図であ
る。

【図４】ハンドリムと車輪との連結構造を示す図１の矢
視Ａ方向の破断面図である。

【図５】入力検知手段であるエンコーダの取付構造を示
す車軸部の半裁断面図である。

【図６】補助動力装置部（電動モータ及び動力伝達機構
部）の構成を示す側面図である。

【図７】補助動力装置部（電動モータ及び動力伝達機構
部）の構成を示す破断平面図である。

【図８】ブレーキ装置部の側面図である。

【図９】ブレーキ装置部の破断正面図である。

【図１０】バッテリの設置構造の別実施例を示す斜視図
である。

【図１１】制御装置の構成を示すブロック図である。

【図１２】車椅子の速度と駆動力の時間的変化を示すタ
イミングチャートである。

【図１３】電動モータの回転数とトルクとの関係を示す
図である。

【符号の説明】

１手動式電動車椅子２４Ａ，２４Ｂエンコーダ（入力検知手段）２５Ａ，２５Ｂエンコーダ（入力検知手段）２６電動モータ２７動力伝達機構（動力伝達手段）３６ウォーム（逆転防止機構）４０ウォームホイール（逆転防止機構）７０制御装置（制御手段）

【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】而して、図６に実線にて示すように操作レ
バー３０が上方へ押し上げられている状態では、該操作
レバー３０は前記スプリング４６の付勢力によって時計
方向に付勢されて上方のストッパ４８に当接して静止し
ており、このとき、伝動ケース３２、伝動ケース３２に
保持された前記ローラ４１は図示のように車輪４のタイ
ヤ４ｂに所定の力で押圧されている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】そして、操作レバー３０を図６の実線位置
から下方へ押し下げると、図６に鎖線にて示すように、
リンク４２とアーム４４の屈曲方向が逆となって操作レ
バー３０はスプリング４６から反時計方向の付勢力を受
けて下方のストッパ４７に当接して静止し、伝動ケース
３２は軸３３を中心として反時計方向に回動し、これに
よってローラ４１は車輪４のタイヤ４ｂから離脱する。
尚、伝動ケース３２の反時計方向の回動は、ガイドピン
３４の係合溝３２ａへの係合によって制限される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】而して、図８に実線にて示すようにブレー
キレバー５９が前方（図８の左方）へ押されているとき
には、該ブレーキレバー５９は前記スプリング６６の付
勢力によって反時計方向に付勢されて前方のストッパ６
８に当接して静止しており、このとき、アーム６０の先
部に結着された前記ブレーキシュー６２は図示のように
車輪４のタイヤ４ｂに所定の力で押圧されている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】そして、ブレーキレバー５９を手動により
又は電動によって図８の実線位置から後方へ引くと、図
８に鎖線にて示すように、ブレーキレバー５９とリンク
６３の屈曲方向が逆となってブレーキレバー５９はスプ
リング６６から時計方向の付勢力を受けて後方のストッ
パ６７に当接して静止し、アーム６０は軸６１を中心と
して時計方向に回動するため、ブレーキシュー６２は車
輪４のタイヤ４ｂから離脱する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪に加えられる人力を検知する入力検
知手段と、駆動力を発生する電動モータと、該電動モー
タの駆動力を車輪に伝達する動力伝達手段と、前記入力
検知手段によって検知された人力の大きさに応じた駆動
力を前記電動モータに発生させる制御手段を含んで構成
される手動式電動車椅子において、車輪から電動モータ
方向への動力伝達を制限する逆駆動防止機構を設けたこ
とを特徴とする手動式電動車椅子。
【請求項２】惰行が開始されると前記電動モータの回
転数を徐々に下げ、惰行が開始されてから所定時間が経
過しても或いは車輪が所定角度回転しても前記入力検知
手段が人力を検知しない場合及び車輪に逆駆動がかかっ
た場合には前記電動モータの回転数を急激に下げる機能
を前記制御手段に付加したことを特徴とする請求項１記
載の手動式電動車椅子。
【請求項３】前記逆転防止機構は、ウォームとウォー
ムホイールから成るウォームギヤ機構、前記制御手段に
よって制御されるブレーキ装置又は発電機としても機能
する前記電動モータで構成されることを特徴とする請求
項１記載の手動式電動車椅子。