JP2000237244A - 介助補助機構付き車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 介助者が車両を押したり引いたりして走行さ
せている自然な流れの中で、状況変化にかかわらず、介
助者の腕や手等が過労力負担とならないように、左右の
各駆動輪の駆動力をそれぞれ独立して制御できると共
に、介助者の身体的な能力が劣る場合にも楽に車両を押
したり引いたりして走行させることができるように、左
右の各駆動輪の駆動力を同時制御できる介助補助機構付
き車両を提供すること。 【解決手段】 駆動輪１ａ，１ｂのそれぞれ専用のモー
タ１５ａ，１５ｂの直列接続状態が選択されて当該各専
用モータ１５ａ，１５ｂへの給電がなされる場合、駆動
輪に動摩擦が生じているときのその転がり抵抗の大きさ
に応じて変化される駆動輪の反力に抗することになる車
両に加わる押す力または引く力の一部を担えるように各
駆動輪１ａ，１ｂの駆動力を各々独立して制御し、ま
た、車両に加わる押す力または引く力が一定に維持され
るように、各専用モータ１５ａ，１５ｂへの給電に供さ
れる電流量を調整し、各駆動輪１ａ，１ｂの駆動力を同
時制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車体フレームの両
側部の一方と他方に各々独立して取り付けた各駆動輪を
それぞれ専用のモータで駆動させると共に、バッテリー
電源から各専用モータへの給電時の電流の向きを切替え
る操作で車両の前進・後進の動作切替を行えるようにし
た電動式車両を、母体として構成された介助補助機構付
き車両に係り、特に、介助者が車両を押したり引いたり
して走行させている自然な流れの中で、状況変化にかか
わらず、介助者の腕や手等が過労力負担とならないよう
に、左右の各駆動輪の駆動力をそれぞれ独立して制御で
きると共に、介助者の身体的な能力が劣る場合にも楽に
車両を押したり引いたりして走行させることができるよ
うに、左右の各駆動輪の駆動力を同時制御できる介助補
助機構付き車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車椅子，ストレッチャー，乳母
車等の車両は、車両後部に把手やハンドルを取り付けた
り、駆動輪とキャスタとの組合せやキャスタ形状等に種
々の工夫がなされていて、介助者が押して走行させるこ
とを可能にしている。

【０００３】手動車椅子の例では、一般的に座席の背も
たれ部位に左右対称にそれぞれ取り付けられた把手等を
介助者が握って車体フレームを押し出すように力を加え
ることにより、車椅子を前進させることができる。

【０００４】電動車椅子の例では、原理的にはモータの
電源がオフ状態のまま（車椅子搭乗者が操作しないま
ま）、手動車椅子と同様に押して走行させることが可能
であるものの、電動車椅子は、モータ，減速機等からな
る動力源やバッテリー等を搭載していて車体重量が可成
り重い点、並びに、電源オフ状態で動力源（特にモー
タ）と駆動輪とを連結したままにしていると駆動輪にブ
レーキがかかる点等の理由で、従来は、モータと減速機
との間、または、減速機と駆動輪との間にクラッチを設
け、そのクラッチを切って駆動輪をフリー状態にした
後、介助者が電動車椅子を押して走行させるようにして
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電動車椅子の場合においては、介助者が電動車椅子を押
して走行させるために、モータと減速機との間、また
は、減速機と駆動輪との間のクラッチを切って駆動輪を
フリー状態にするため、次のような問題点があった。
（１）砂利路面やカーぺット路面等のように駆動輪の前
進力を大きく減衰させる走行路面の場合や、上り坂等の
ように車椅子の質量が実質的に増大する場合に、介助者
の腕や手等が過労力負担となる。

【０００６】（２）車椅子の進行方向の向きを変えよう
とした場合、特に、上り坂等において、例えば右折しよ
うとするとき、左把手を握る手や腕に、更に大きな力を
入れなければならなくなる。

【０００７】（３）下り坂においては、介助者が把手等
をしっかりと握っていたとしても、ブレーキがきかない
ので、一寸した油断で車椅子が転がり落ちることにな
り、危険である。

【０００８】（４）介助者には、身体的能力に差異があ
り、ある介助者にとって楽にこなせる走行路面の状況で
あっても、別の介助者にとてはその走行路面で車椅子を
操作するのが不可能になる場合がある。

【０００９】本発明は、介助者が車両を押したり引いた
りして走行させている自然な流れの中で、状況変化にか
かわらず、介助者の腕や手等が過労力負担とならないよ
うに、左右の各駆動輪の駆動力をそれぞれ独立して制御
できると共に、介助者の身体的な能力が劣る場合にも楽
に車両を押したり引いたりして走行させることができる
ように、左右の各駆動輪の駆動力を同時制御できる介助
補助機構付き車両を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の介助補助機構付
き車両は、前記課題を解決するために以下の構成とし
た。請求項１の発明は、車体フレームの両側部の一方と
他方に各々取り付けた各駆動輪をそれぞれ専用のモータ
で駆動させると共に、バッテリー電源から各専用モータ
への給電時の電流の向きを切替えることにより車両の前
進・後進の切替を行えるようにした電動式車両を、母体
として構成された介助補助機構付き車両であって、通常
の電動式車両として自走させる場合には、前記バッテリ
ー電源に対し前記各専用モータを並列接続状態にし、介
助者の外力で走行させる場合には、前記バッテリー電源
に対し前記各専用モータを直列接続状態にする各選択を
所定の操作に基づき行える給電態様選択手段と、この給
電態様選択手段により前記各専用モータの直列接続状態
が選択されている場合を条件として、車両を前進させて
いるときに車両に加わる押す力や、車両を後進させてい
るときに車両に加わる引く力を検出する外力検出手段
と、前記給電態様選択手段により前記直列接続状態が選
択されて当該各専用モータへの給電がなされる場合、駆
動輪に動摩擦が生じているときのその転がり抵抗の大き
さに応じて変化される駆動輪の反力に抗することになる
前記車両に加わる押す力または引く力の一部を担えるよ
うに前記各駆動輪の駆動力を各々独立して制御する第１
の介助補助手段と、前記車両に加わる押す力または引く
力が一定に維持されるように、前記各専用モータへの給
電に供される電流量を調整し、前記各駆動輪の駆動力を
同時制御する第２の介助補助手段と、を具備することを
特徴とする。

【００１１】請求項１の発明によれば、車体フレームの
両側部の一方と他方に各々取り付けた各駆動輪をそれぞ
れ専用のモータで駆動させると共に、バッテリー電源か
ら各専用モータへの給電時の電流の向きを切替えること
により車両の前進・後進の切替を行えるようにした電動
式車両を、母体として構成された介助補助機構付き車両
であるので、給電態様選択手段によりバッテリー電源に
対し各専用モータを並列接続状態を選択しておくこと
で、通常の電動式車両として自走させることができる。

【００１２】また、給電態様選択手段によりバッテリー
電源に対し各専用モータを直列接続状態を選択しておく
ことで、外力検出手段により車両を前進させているとき
に車両に加わる押す力や、車両を後進させているときに
車両に加わる引く力を検出することができる。

【００１３】加えて、第１の介助補助手段は、車体フレ
ームの両側部の一方と他方に各々取り付けた各駆動輪の
それぞれは、介助補助機構により駆動輪に動摩擦が生じ
ているときのその転がり抵抗の大きさに応じて変化され
る駆動輪の反力に抗することになる押す力または引く力
の一部を担えるように各駆動輪の駆動力を各々独立して
制御し、また、第２の介助補助手段は、前記車両に加わ
る押す力または引く力が一定に維持されるように、前記
各専用モータへの給電に供される電流量を調整し、前記
各駆動輪の駆動力を同時制御する。よって、本発明が適
用された例えば車椅子の場合において、次のように課題
を解決できる。

【００１４】（１）砂利路面やカーぺット路面等のよう
に駆動輪の前進力を大きく減衰させる走行路面の場合
や、上り坂等のように車椅子の質量が実質的に増大する
場合に、駆動輪の前進力の減衰や、車椅子の質量の実質
的増大に見合う分を補うのに必要となる駆動力を介助補
助機構により補える。よって、介助者の腕や手等の労力
負担が著しく軽減される。

【００１５】（２）車椅子の進行方向の向きを変えよう
とした場合、特に、登り坂等において、例えば右折しよ
うとするとき、左駆動輪に極めて大きな駆動力が要求さ
れる。この場合に、左駆動輪側に加える押す力を僅かに
大きくするだけで、駆動輪に対し所望の大きな駆動力を
持たせることが介助補助機構によりなされる。よって、
例えば介助者用ハンドルを握る手や腕に、更に大きな力
を入れなくても済むことになる。

【００１６】（３）下り坂においては、介助者が例えば
介助者用ハンドルをしっかりと握っていることが要求さ
れるものの、第１の介助補助手段の作用により駆動輪に
ブレーキがかかり、車椅子が転がり落ちるのを抑止でき
る。

【００１７】（４）身体的能力が多少劣る介助者を想定
して外力検出手段の検出値に対比させる第２の介助補助
手段の閾値を設定しておけば、車両に加わる押す力また
は引く力が可成り小さくても車椅子を楽に操作すること
が可能になる。

【００１８】請求項２の発明では、前記給電態様選択手
段は、前記各専用モータの直列接続状態を選択した場
合、前記各専用モータの直列接続状態を選択した場合、
前記方向転換操作がなされた状態を、次にこの操作がな
されるまで保持することを特徴とする。

【００１９】請求項２の発明によれば、介助者の外力で
車両を前進または後進させる時に、第１及び第２の介助
補助手段を機能させる状態を容易かつ確実に設定できる
ことになる。

【００２０】請求項３の発明では、前記外力検出手段
は、車両の後部に車両の前後方向へ押し込みまたは引き
出し可能に取り付けた介助者用ハンドルの押し込みまた
は引き出しの移動量を検出するストレンゲージ，ボリュ
ーム等の圧力センサ（圧力トランスデューサ）であるこ
とを特徴とする。

【００２１】請求項３の発明によれば、車両の後部に取
り付けた介助者用ハンドルを対象に、車両を前進させて
いるときに車両に加わる押す力や、車両を後進させてい
るときに車両に加わる引く力を検出することを容易に行
える。

【００２２】請求項４では、前記外力検出手段は、車両
の後部に車両の前後方向へ押し込みまたは引き出し可能
に取り付けた介助者用ハンドルの押し込みまたは引き出
しの移動量が予め設定した閾値に達したときに検出出力
が生じるように、その閾値を適宜設定変更できることを
特徴とする。

【００２３】請求項４の発明によれば、介助者の外力で
車両を走行させるに先だって、検出開始の閾値を適宜設
定することにより、モータの定格の範囲内で第２の介助
補助手段による制御開始の駆動力レベルを設定変更でき
るようになる。

【００２４】例えば、介助者の身体的能力が小さい場合
は、閾値設定レベルを小さな値にすることで多少小さめ
の押す力や引く力で介助者が操作できるように駆動力を
サポートできる。また、介助者の身体的能力が大きい場
合は、閾値設定レベルを大きな値にすることが可能であ
る。この条件では、可成り大きめの押す力や引く力が要
求されるものの、第２の介助補助手段による制御限界の
駆動力レベルに余裕があるため、閾値設定レベルを小さ
な値に設定した場合の制御限界の駆動力レベルよりも大
きな駆動力を必要とする場合にも駆動力をサポートでき
る。

【００２５】請求項５の発明では、前記第１の介助補助
手段は、前記給電態様選択手段により前記バッテリー電
源に対し直列接続状態にした前記各専用モータであるこ
とを特徴とする。

【００２６】請求項５の発明によれば、左右の各駆動輪
のそれぞれの動力源である各専用のモータをそのまま使
って第１の介助補助手段を構成しているので、構成部品
数を増加させることなく簡素な構成で、介助者の腕や手
等が過労力負担とならないように、左右の各駆動輪の駆
動力をそれぞれ独立して制御できる。

【００２７】請求項６の発明では、前記第２の介助補助
手段は、前記バッテリー電源と、このバッテリー電源に
対し直列接続状態にした前記各専用モータとの間に、挿
入接続される前記圧力センサであることを特徴とする。

【００２８】請求項６の発明によれば、車両を押す力や
引く力に見合うように抵抗値を可変できる設定とした圧
力センサを用いて、その車両を押す力や引く力が一定に
なるように左右の駆動力を制御する構成を容易に実現で
きる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の介助補助機構付き
車両の好ましい実施の形態について、図面に基づいて詳
細に説明する。

【００３０】図１は本発明が適用された介助補助機構付
き電動車椅子の外観構成を示す斜視図、図２は図１の介
助補助機構付き電動車椅子の側面図、図３は図１の介助
補助機構付き電動車椅子における駆動輪と動力源との関
係を示す要部分解斜視図、図４は介助者用ハンドルに一
体に設けた圧力トランスデューサの一例を示す概略図、
図５は介助者用ハンドルに一体に設けた圧力トランスデ
ューサの他の一例を示す概略図、図６は図１の介助補助
機構付き電動車椅子の一実施形態の電気的な接続構成の
概略を示す等価回路図である。これらの各図において、
１ａ，１ｂは駆動輪、２ｂは前部キャスタ、３は後部キ
ャスタ、４は座席、５は背もたれ、６は肘掛けアーム、
７は足載せ台、８は介助者用切替操作部、９は介助者用
ハンドル、１０は車体フレーム、１１はリンク部材、１
２は自走用操作部、１３は操作レバー、１４はバッテリ
ー、１５ａ，１５ｂはモータ、１６ａ，１６ｂは減速
機、１７はピン、１８はパイプ、１９は出力軸、２０は
連結部、２１は座席取り付け用パイプ、２２は引っ張り
バネ、２３はバネ手段である。

【００３１】この介助補助機構付き電動車椅子は、図３
に示す関係で、車体フレーム１０に、リンク部材１１を
介して一対の駆動輪１ａ，１ｂが左右に独立して取り付
けられており、また、各駆動輪１ａ，１ｂの前後位置で
各一対の前部キャスタ２及び後部キャスタ３が取り付け
られている。

【００３２】各駆動輪１ａ，１ｂは、それぞれ専用のモ
ータ１５ａ，１５ｂ及び減速機１６ａ，１６ｂからなる
動力源で駆動するようにしている。

【００３３】この介助補助機構付き電動車椅子を自走さ
せる場合は、肘掛けアーム６に設けた自走用操作部１２
の操作レバー１３を搭乗者が操作することにより、バッ
テリー１４に接続されたモータ１５ａ，１５ｂを駆動制
御でき、このモータ１５ａ，１５ｂの駆動制御で、車椅
子の前進・後進や、旋回をさせたり、それらの速度調整
をさせたりすることができる。なお、車椅子の前進・後
進の切替のための方向転換操作がなされると、バッテリ
ー１４からモータ１５ａ，１５ｂへの給電時の電流の向
きが切替わることになる。

【００３４】また、この介助補助機構付き電動車椅子を
介助者が押したり引いたりして走行させることができる
ように、座席４の背もたれ５の上部に介助者用ハンドル
９が取り付けられており、この介助者用ハンドル９を介
助者が握って車体フレーム１０を押す力または引く力を
加えることにより、車椅子を前進または後進できる。

【００３５】しかし、モータ１５ａ，１５ｂの電源がオ
フ状態のまま（車椅子搭乗者が操作しないまま）、介助
者が車椅子を押したり引いたりして走行させた場合に
は、各駆動輪１ａ，１ｂに常にブレーキがかかってしま
う。逆に、介助者の操作によりモータ１５ａ，１５ｂを
バッテリー１４に接続（並列接続）し、介助者の操作に
基づいてモータ１５ａ，１５ｂを駆動制御する構成とし
た場合、各駆動輪１ａ，１ｂにブレーキがかかった状態
を解除できるものの、介助者が車椅子に加える外力の大
きさ及びその方向よりも、むしろ制御操作に基づく制御
系によるモータの駆動制御が優先されることになり、ま
た、この場合は自走用操作部１２の他に介助者による駆
動制御用の操作部が必要になって制御系の構成が複雑に
なる。

【００３６】また、モータ１５ａ（１５ｂ）と減速機１
６ａ（１６ｂ）との間、または、減速機１６ａ（１６
ｂ）と駆動輪１ａ（１ｂ）との間にクラッチを設け、そ
のクラッチを切って駆動輪をフリー状態にした後、介助
者が電動車椅子を押して走行させた場合、前述したよう
に次のような問題点が生じる。

【００３７】（１）砂利路面やカーぺット路面等のよう
に駆動輪の前進力を大きく減衰させる走行路面の場合
や、上り坂等のように車椅子の質量が実質的に増大する
場合に、介助者の腕や手等が過労力負担となる。

【００３８】（２）車椅子の進行方向の向きを変えよう
とした場合、特に、登り坂等において、例えば右折しよ
うとするとき、左把手を握る手や腕に、更に大きな力を
入れなければならなくなる。

【００３９】（３）下り坂においては、介助者が介助者
用ハンドルをしっかりと握っていたとしても、ブレーキ
がきかないので、一寸した油断で車椅子が転がり落ちる
ことになり、危険である。

【００４０】（４）介助者には、身体的能力に差異があ
り、ある介助者にとって楽にこなせる走行路面の状況で
あっても、別の介助者にとてはその走行路面で車椅子を
操作するのが不可能になる場合がある。

【００４１】そこで、本実施の形態では、車椅子搭乗者
の操作により車椅子を自走させる場合と、介助者が車椅
子を押して走行させる場合との何れか一方を、介助者用
切替操作部８での切替操作で選択できるようにしてい
る。即ち、この介助者用切替操作部８は、給電態様選択
手段として機能されるもので、通常の電動式車両として
自走させる場合には、バッテリー１４に対しモータ１５
ａ，１５ｂを並列接続状態にし、介助者の外力で走行さ
せる場合には、バッテリー１４に対しモータ１５ａ，１
５ｂを直列接続状態にする各選択を所定の操作に基づき
行える。更に、モータ１５ａ，１５ｂの直列接続状態を
選択した場合には、モータ１５ａ，１５ｂの直列接続状
態専用の方向転換操作を行えるものであり、車椅子の前
進・後退を選ぶ方向転換操作がなされた状態を、次にこ
の操作がなされるまで保持することができるものであ
る。

【００４２】また、図４に示すのように、座席４の背も
たれ５に車椅子の前後方向へ押し込みまたは引き出し可
能に取り付けた介助者用ハンドル９に、圧力トランスデ
ューサとしてストレンゲージ２４を一体に設けたり、ま
たは、図５に示すように、その介助者用ハンドル９に、
圧力トランスデューサとしてボリューム２５を一体に設
けることによって、介助者が介助者用ハンドル９を握っ
て車椅子を前進させているときに車椅子に加わる押す力
や、介助者が介助者用ハンドル９を握って車両を後進さ
せているときに車両に加わる引く力を検出できるように
している。なお、介助者用ハンドル９は、背もたれ５の
筐体に取り付け固定されたバネ２６によりハンドル移動
量が抑制される。

【００４３】つまり、ストレンゲージ２４またはボリュ
ーム２５（圧力トランスデューサ）は、介助者用ハンド
ル９の押し込みまたは引き出しの移動量を検出して、車
椅子に加わる押す力や引く力を検出する圧力センサ（外
力検出手段）として設けている。また、このストレンゲ
ージ２４またはボリューム２５は、介助者用ハンドル９
の押し込みまたは引き出しの移動量が予め設定した閾値
に達したときに検出出力が生じるように、その閾値を適
宜設定変更できるものである。

【００４４】また、モータ１５ａ，１５ｂは、バッテリ
ー１４に対し直列接続されている場合に第１の介助補助
手段として機能され、また、ストレンゲージ２４，ボリ
ューム２５等の圧力トランスデューサは、バッテリー１
４にモータ１５ａ，１５ｂを直列接続して形成したモー
タ駆動回路に挿入接続されている場合に第２の介助補助
手段として機能される。

【００４５】第１の介助補助手段として機能は、各駆動
輪１ａ，１ｂに動摩擦が生じているときのその転がり抵
抗の大きさに応じて変化される駆動輪１ａ，１ｂの反力
に抗することになる押す力または引く力の一部を担える
ように各駆動輪１ａ，１ｂの駆動力を制御すること行
う。

【００４６】第２の介助補助手段として機能は、ストレ
ンゲージ２４，ボリューム２５等の圧力トランスデュー
サに検出出力が生じたとき、車椅子（介助者用ハンドル
９）に加わる押す力または引く力が一定に維持されるよ
うに、モータ１５ａ，１５ｂへの給電に供される電流量
を調整し、各駆動輪１ａ，１ｂの駆動力を同時制御する
ことを行う。

【００４７】そして、本発明に係る介助補助機構付き車
椅子は、介助者が車椅子を押したり引いたりして走行さ
せている自然な流れの中で、状況変化にかかわらず、介
助者の腕や手等が過労力負担とならないように、各駆動
輪１ａ，１ｂの駆動力をそれぞれ独立して制御できる
（第１の介助補助手段の機能）と共に、介助者が車椅子
を押したり引いたりして車椅子に加えられる外力（押す
力や引く力）が閾値に達したとき、その外力が一定に維
持されるように、各駆動輪１ａ，１ｂの駆動力を同時制
御できる（第２の介助補助手段の機能）ものとしてい
る。

【００４８】この介助補助機構付き車椅子に適用された
電気的な接続構成を等価回路で示すと、図６に示すよう
な回路構成になる。

【００４９】同図に示すように、車椅子を押して走行さ
せる車椅子の前進時には、スイッチ２７及びスイッチ２
８は、ａ接点が利用されてモータ１５ａ，１５ｂがバッ
テリー１４に対し直列接続状態となり、また、そのモー
タ１５ａ，１５ｂとバッテリー１４との間にストレンゲ
ージ，ボリューム等の圧力トランスデューサ２９が挿入
接続された状態になる。

【００５０】また、車椅子を引いて走行させる車椅子の
後進時には、スイッチ２７及びスイッチ２８は、ｂ接点
に切り替わってモータ１５ａ，１５ｂがバッテリー１４
に対し直列接続状態となり、また、そのモータ１５ａ，
１５ｂとバッテリー１４との間にストレンゲージ，ボリ
ューム等の圧力トランスデューサ２９が挿入接続された
状態になる。

【００５１】つまり、スイッチ２７及びスイッチ２８お
けるａ接点利用の場合と、ｂ接点利用の場合とでは、バ
ッテリー１４からモータ１５ａ，１５ｂへの給電時にお
いて、流れる電流の向きが転換され、車椅子の前進・後
進に対応されるようにモータ１５ａ，１５ｂが回転駆動
されることになり、この車椅子の前進・後進の各場合に
おいて、第１及び第２の介助補助手段による制御動作が
なされる。

【００５２】例えば、介助者が車椅子を押して走行させ
ている際、左の駆動輪１ａに与えられる押し出し応力の
大きさが右の駆動輪１ｂのそれと比較して顕著に大きく
なると、これに比例してモータ１５ａの回転トルクが飛
躍的に大きくなり、また、モータ１５ａの回転トルクの
増加分だけ駆動輪１ｂ用のモータ１５ｂの回転トルクが
小さくなる（第１の介助補助手段の作用）。

【００５３】この際、介助者用ハンドル９の押し込み移
動量が予め設定した閾値に達したとき、圧力トランスデ
ューサ２９には検出出力が生じる。このため、車椅子に
加わる押す力が一定に維持されるように、モータ１５
ａ，１５ｂへの給電に供される電流量を調整し、各駆動
輪１ａ，１ｂの駆動力を同時制御することになる（第２
の介助補助手段の作用）。

【００５４】換言すれば、第１の介助補助手段が作用す
ることにより、モータ１５ａの回転トルクと、モータ１
５ｂの回転トルクとの総和は、常に一定の関係である
が、駆動輪１ａに加わる外力と、駆動輪１ｂに加わる外
力とに違いが生じると、各モータ１５ａ，１５ｂの一方
の回転トルクが大きくなり、その増加分だけ他方の回転
トルクが小さくなる。

【００５５】更に、こうした第１の介助補助手段の作用
時に、介助者用ハンドル９の押し込み移動量が予め設定
した閾値に達したとき、第２の介助補助手段が作用する
ことにより、車椅子に加わる押す力が一定に維持される
ように、圧力トランスデューサ２９の抵抗値が可変され
てモータ１５ａ，１５ｂへの給電に供される電流量が調
整されることになる。

【００５６】一方、介助者が車椅子を引いて走行させて
いる際、左の駆動輪１ａに与えられる引き出し応力の大
きさが右の駆動輪１ｂのそれと比較して顕著に大きくな
ると、これに比例してモータ１５ａの回転トルクが飛躍
的に大きくなり、また、モータ１５ａの回転トルクの増
加分だけ駆動輪１ｂ用のモータ１５ｂの回転トルクが小
さくなる（第１の介助補助手段の作用）。

【００５７】この際、介助者用ハンドル９の引き込み移
動量が予め設定した閾値に達したとき、圧力トランスデ
ューサ２９には検出出力が生じる。このため、車椅子に
加わる押す力が一定に維持されるように、モータ１５
ａ，１５ｂへの給電に供される電流量を調整し、各駆動
輪１ａ，１ｂの駆動力を同時制御することになる（第２
の介助補助手段の作用）。

【００５８】よって、本発明に係る介護補助機構付き車
椅子によれば、次のように効果が得られる。

【００５９】（１）砂利路面やカーぺット路面等のよう
に駆動輪１ａ，１ｂの前進力を大きく減衰させる走行路
面の場合や、上り坂等のように車椅子の質量が実質的に
増大する場合に、駆動輪の前進力の減衰や、車椅子の質
量の実質的増大に見合う分を補うのに必要となる駆動力
を介助補助機構により補える。よって、介助者の腕や手
等の労力負担が著しく軽減される。

【００６０】（２）車椅子の進行方向の向きを変えよう
とした場合、特に、登り坂等において、例えば右折しよ
うとするとき、左駆動輪に極めて大きな駆動力が要求さ
れる。この場合に、左駆動輪側に加える押す力を僅かに
大きくするだけで、駆動輪に対し所望の大きな駆動力を
持たせることが介助補助機構によりなされる。よって、
例えば介助者用ハンドルを握る手や腕に、更に大きな力
を入れなくても済むことになる。

【００６１】（３）下り坂においては、介助者が例えば
介助者用ハンドルをしっかりと握っていることが要求さ
れるものの、第１の介助補助手段の作用により駆動輪に
ブレーキがかかり、車椅子が転がり落ちるのを抑止でき
る。

【００６２】（４）身体的能力が多少劣る介助者を想定
して外力検出手段の検出値に対比させる閾値を設定して
おけば、第２の介助補助手段の作用により車両に加わる
押す力または引く力が可成り小さくても車椅子を楽に操
作することが可能になる。例えば、介助者の身体的能力
が小さい場合は、閾値設定レベルを小さな値にすること
で多少小さめの押す力や引く力で介助者が操作できるよ
うに駆動力をサポートできる。また、介助者の身体的能
力が大きい場合は、閾値設定レベルを大きな値にするこ
とが可能である。この条件では、可成り大きめの押す力
や引く力が要求されるものの、第２の介助補助手段によ
る制御限界の駆動力レベルに余裕があるため、閾値設定
レベルを小さな値に設定した場合の制御限界の駆動力レ
ベルよりも大きな駆動力を必要とする場合にも駆動力を
サポートできる。

【００６３】（５）また、第１の介助補助手段は、給電
態様選択手段によりバッテリー１４に対し直列接続状態
にしたモータ１５ａ，１５ｂであるので、左右の各駆動
輪１ａ，１ｂのそれぞれの動力源である各専用のモータ
１５ａ，１５ｂをそのまま使って第１の介助補助手段を
構成しているので、構成部品数を増加させることなく簡
素な構成で、介助者の腕や手等が過労力負担とならない
ように、左右の各駆動輪の駆動力をそれぞれ独立して制
御できる。

【００６４】（６）また、第２の介助補助手段は、バッ
テリー１４にモータ１５ａ，１５ｂを直列接続して形成
したモータ駆動回路に挿入接続される圧力センサ（圧力
トランスデューサ２９）であるので、車両を押す力や引
く力に見合うように抵抗値を可変できる設定とした圧力
センサ（圧力トランスデューサ２９）を用いて、その車
両を押す力や引く力が一定になるように左右の駆動力を
制御する構成を容易に実現できる。

【００６５】なお、本発明は、前述した実施の形態のよ
うな電動車椅子に限定されるものではなく、本発明の技
術思想を逸脱しない範囲で種々対象を変更できるのは勿
論のことである。

【００６６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、介助者が車両を押したり引いたりして走行さ
せている自然な流れの中で、状況変化にかかわらず、介
助者の腕や手等が過労力負担とならないように、左右の
各駆動輪の駆動力をそれぞれ独立して制御できると共
に、介助者の身体的な能力が劣る場合にも楽に車両を押
したり引いたりして走行させることができるように、左
右の各駆動輪の駆動力を同時制御できる介助補助機構付
き車両を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された介助補助機構付き電動車椅
子の外観構成を示す斜視図である。

【図２】図１の介助補助機構付き電動車椅子の側面図で
ある。

【図３】図１の介助補助機構付き電動車椅子における駆
動輪と動力源との関係を示す要部分解斜視図である。

【図４】介助者用ハンドルに一体に設けた圧力トランス
デューサの一例を示す概略図である。

【図５】介助者用ハンドルに一体に設けた圧力トランス
デューサの他の一例を示す概略図である。

【図６】図１の介助補助機構付き電動車椅子の一実施形
態の電気的な接続構成の概略を示す等価回路図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 駆動輪 ２ｂ 前部キャスタ ３ 後部キャスタ ４ 座席 ５ 背もたれ ６ 肘掛けアーム ７ 足載せ台 ８ 介助者用切替操作部 ９ 介助者用ハンドル １０ 車体フレーム １１ リンク部材 １２ 自走用操作部 １３ 操作レバー １４ バッテリー １５ａ，１５ｂ モータ １６ａ，１６ｂ 減速機 １７ ピン １８ パイプ １９ 出力軸 ２０ 連結部 ２１ 座席取り付け用パイプ ２２ 引っ張りバネ ２３ バネ手段 ２４ ストレンゲージ ２５ ボリューム ２６ バネ ２７ スイッチ ２８ スイッチ ２９ 圧力トランスデューサ

フロントページの続き (72)発明者 春原 英雄 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内 (72)発明者 堀 光生 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内 (72)発明者 吉田 勉 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内 (72)発明者 鈴木 政善 東京都江東区亀戸２丁目６番35号 株式会 社ユニカム内 (72)発明者 西平 哲也 東京都江東区亀戸２丁目６番35号 株式会 社ユニカム内 (72)発明者 西平 守和 東京都江東区亀戸２丁目６番35号 株式会 社ユニカム内 Ｆターム(参考） 5H115 PA08 PC06 PG06 PI13 PU02 PU24 QE04 QE06 QE13 QE16 QH08 RB08 RB13 RB14 SE03 TO30 UI19 UI32

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体フレームの両側部の一方と他方に各
   々独立して取り付けた各駆動輪をそれぞれ専用のモータ
   で駆動させると共に、バッテリー電源から各専用モータ
   への給電時の電流の向きを切替える方向転換操作で車両
   の前進・後進の動作切替を行えるようにした電動式車両
   を、母体として構成された介助補助機構付き車両であっ
   て、 通常の電動式車両として自走させる場合には、前記バッ
   テリー電源に対し前記各専用モータを並列接続状態に
   し、介助者の外力で走行させる場合には、前記バッテリ
   ー電源に対し前記各専用モータを直列接続状態にする各
   選択を所定の操作に基づき行える給電態様選択手段と、 この給電態様選択手段により前記各専用モータの直列接
   続状態が選択されている場合を条件として、車両を前進
   させているときに車両に加わる押す力や、車両を後進さ
   せているときに車両に加わる引く力を検出する外力検出
   手段と、 前記給電態様選択手段により前記直列接続状態が選択さ
   れて当該各専用モータへの給電がなされる場合、駆動輪
   に動摩擦が生じているときのその転がり抵抗の大きさに
   応じて変化される駆動輪の反力に抗することになる前記
   車両に加わる押す力または引く力の一部を担えるように
   前記各駆動輪の駆動力を各々独立して制御する第１の介
   助補助手段と、 前記車両に加わる押す力または引く力が一定に維持され
   るように、前記各専用モータへの給電に供される電流量
   を調整し、前記各駆動輪の駆動力を同時制御する第２の
   介助補助手段と、 を具備することを特徴とする介助補助機構付き車両。
2. 【請求項２】 前記給電態様選択手段は、前記各専用モ
   ータの直列接続状態を選択した場合、前記方向転換操作
   がなされた状態を、次にこの操作がなされるまで保持す
   ることを特徴とする請求項１に記載の介助補助機構付き
   車両。
3. 【請求項３】 前記外力検出手段は、車両の後部に車両
   の前後方向へ押し込みまたは引き出し可能に取り付けた
   介助者用ハンドルの押し込みまたは引き出しの移動量を
   検出するストレンゲージ，ボリューム等の圧力センサで
   あることを特徴とする請求項１，２の何れかに記載の介
   助補助機構付き車両。
4. 【請求項４】 前記外力検出手段は、車両の後部に車両
   の前後方向へ押し込みまたは引き出し可能に取り付けた
   介助者用ハンドルの押し込みまたは引き出しの移動量が
   予め設定した閾値に達したときに検出出力が生じるよう
   に、その閾値を適宜設定変更できることを特徴とする請
   求項１〜３の何れかに記載の介助補助機構付き車両。
5. 【請求項５】 前記第１の介助補助手段は、前記給電態
   様選択手段により前記バッテリー電源に対し直列接続状
   態にした前記各専用モータであることを特徴とする請求
   項１〜４の何れかに記載の介助補助機構付き車両。
6. 【請求項６】 前記第２の介助補助手段は、前記バッテ
   リー電源と、このバッテリー電源に対し直列接続状態に
   した前記各専用モータとの間に、挿入接続される前記圧
   力センサであることを特徴とする請求項１〜５の何れか
   に記載の介助補助機構付き車両。