JP2001212183A

JP2001212183A - 電動車椅子

Info

Publication number: JP2001212183A
Application number: JP2000027520A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Futagami; 和彦二上; Kouichi Sawa; 鎬一澤
Original assignee: Araco Co Ltd; Japan EM Co Ltd
Current assignee: Araco Co Ltd; Japan EM Co Ltd
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2001-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】電動アシスト形式の車椅子は、ペダルを漕が
ないと走行できず、機構が複雑で高価である。【解決手段】乗員によって操作可能な速度設定レバー
３２と、この速度設定レバー３２とは別に乗員によって
操作可能な第２の車速設定手段と、これら２つの車速設
定手段の何れか一方を選択するための切換スイッチ３５
と、この切換スイッチ３５により選択された一方の車速
設定手段にて設定される車速に応じて電動モータ１４
Ｌ,１４Ｒを介し駆動輪１３Ｌ,１３Ｒの回転速度を制御
する制御手段１８とを具え、第２の車速設定手段は、乗
員によって操作されるペダル２８と、これらペダル２８
の回転速度を検出する回転速度センサ３０と、この回転
速度センサ３０によって検出されるペダル２８の回転速
度に応じて車速を設定する車速設定部２６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータによって走
行可能な電動車椅子に関し、特に乗員によって操作可能
なペダルが組み込まれ、このペダルの操作によっても車
速を制御できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】医療施設やケアハウスなどにおいては、
下半身、特に脚部に障害を持つ人や脚力の衰えが見える
高齢者を自力歩行できるようにするための各種のリハビ
リテーション支援装置が備えられており、これらを使用
することによって脚力の機能回復訓練を行うことができ
る。しかし、所定レベルまで回復して施設を退院し、自
宅などに戻った場合には、屋内に手すりを設けてこれに
伝いながら歩行訓練するのが主となり、充分な脚の機能
回復訓練を継続的に行うことが困難である。

【０００３】一方、障害者や高齢者の屋内および屋外で
の自力での移動には、車椅子を使用することが専ら行わ
れており、機能回復訓練中の障害者や高齢者にとって
は、脚に負担のかからない比較的快適な移動手段となっ
ている。特に近年、モータを駆動源とする電動車椅子が
出現しており、障害者や高齢者が体力をほとんど必要と
せずに所望の場所に移動できる移動手段として歓迎され
ている。

【０００４】このような車椅子は、機能回復訓練の観点
からすると、障害を有する脚部に全く負荷がかからない
ため、脚力の低下に繋がるおそれがあり、機能回復訓練
中の障害者や高齢者が特に電動車椅子を多用した場合、
その訓練効果を充分に上げることができない。そこで、
機能回復訓練中の障害者や高齢者の利用を考慮してペダ
ルを具えた電動アシスト形式の車椅子が提案されてお
り、ペダルを漕ぐための負荷が所定値を超えると、電動
モータが働いて負荷が所定値以上にならないようにした
ものである。つまり、ペダルを漕ぐための負荷が小さい
領域では乗員の人力のみで走行し、上り坂などのように
ペダルを漕ぐための負荷が大きくなった場合には、電動
モータによる駆動力に切り替えるか、あるいは人力と電
動モータの駆動力とを合成して走行させることにより、
車椅子の推進力の一部を乗員に負担させ、乗員の脚力を
回復させるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電動アシスト形式の車
椅子の場合、体力や脚力が十分に回復していない乗員の
場合、長時間に亙って車椅子を走行させることが実質的
手に困難であり、その生活行動範囲が束縛されてしまう
おそれがある。また、ある程度の体力や脚力を有する乗
員であっても、体調などによっては走行中にペダルを漕
ぐことが困難となる場合も充分考えられるため、ペダル
を漕がずとも走行可能にできることが望ましい。

【０００６】また、従来の電動アシスト形式の車椅子
は、人力と電動モータの駆動力とを併用しているため、
ペダルから駆動輪に至る機械的な動力伝達機構の他に、
トルクセンサや電動モータによる駆動力を駆動輪に伝達
するための機構を並列的に設ける必要があり、構造が複
雑で重量が嵩む上、商品としての価格も高価となる欠点
がある。

【０００７】

【発明の目的】本発明の目的は、乗員の脚力などの機能
回復のためのペダルが組み込まれ、このペダル操作の如
何にかかわらず電動モータにて走行可能であって、簡単
な構造の軽量な電動車椅子を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による電動車椅子
は、少なくとも１つの駆動輪と、この駆動輪を駆動する
ための電動モータとを有する電動車椅子であって、乗員
によって操作可能な第１の車速設定手段と、この第１の
車速設定手段とは別に乗員によって操作可能な第２の車
速設定手段と、これら２つの車速設定手段の何れか一方
を選択するための設定手段選択手段と、この設定手段選
択手段により選択された前記第１または前記第２の車速
設定手段にて設定される車速に応じて前記電動モータを
介し前記駆動輪の回転速度を制御する制御手段とを具
え、前記第２の車速設定手段は、乗員によって操作され
る一対のペダルと、これら一対のペダルの回転速度を検
出する回転速度センサと、この回転速度センサによって
検出される前記一対のペダルの回転速度に応じて車速を
設定する車速設定部とを有することを特徴とするもので
ある。

【０００９】本発明によると、設定手段選択手段が第１
の車速設定手段を選択した場合、乗員によって操作され
る第１の車速設定手段による設定車速に応じて制御装置
が電動モータを介して駆動輪の回転速度を制御する。ま
た、設定手段選択手段が第２の車速設定手段を選択した
場合、乗員によって操作される一対のペダルの回転速度
が回転速度センサによって検出され、この一対のペダル
の回転速度に応じた車速が車速設定部にて設定される。
制御装置は、この車速設定部にて設定された車速に応じ
て電動モータを介し駆動輪の回転速度を制御する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明による電動車椅子におい
て、設定手段選択手段が第２の車速設定手段を選択して
いる場合、制御手段は一対のペダルの回転方向に応じて
駆動輪の回転方向を制御するものであってもよく、これ
によって電動車椅子の前進動作または後進動作が切り換
えられる。

【００１１】設定手段選択手段は、設定車速が低い方の
車速設定手段を選択するものであってもよく、一対のペ
ダルが乗員によって操作されている場合、第２の車速設
定手段を選択するものであってもよい。あるいは、乗員
によって操作される選択スイッチを有するものであって
もよい。

【００１２】第２の車速設定手段が回転速度センサによ
って検出される一対のペダルの回転速度に応じた信号電
圧を車速設定部に出力する変換器をさらに有し、この変
換器から出力される信号電圧と車速設定部にて設定され
る車速とを対応させるようにしてもよい。

【００１３】乗員によって操作可能な操舵ハンドルと、
この操舵ハンドルが上端部に連結された回動自在な操舵
入力軸とを有する転舵手段をさらに具え、この転舵手段
は、少なくとも１つのキャスタと、左右２つの駆動輪
と、これら駆動輪を独立に駆動するための２つの電動モ
ータと、操舵入力軸の回転位相を検出する操舵角センサ
と、制御手段とを有し、この制御手段は操舵角センサに
よって検出される操舵入力軸の回転位相およびその速度
に応じて２つの電動モータを介し左右の駆動輪の回転速
度を独立に制御するものであってもよい。この場合、操
舵入力軸は一対のペダルの間に配置され、第２の車速設
定手段は、一対のペダルに対応して同軸状に設けられた
一対のクランク軸と、これら一対のクランク軸の軸線と
平行な回転軸線を有する連結軸と、この連結軸の両端部
と一対のクランク軸とをそれぞれ連結する動力伝達機構
とをさらに有するものであってもよい。また、回転速度
センサを連結軸に接続するようにしてもよく、一対のペ
ダルの回転を抑制する負荷付与手段を連結軸に連結する
ことも可能であり、この場合、負荷付与手段が負荷を変
更できるものであってもよい。さらに、一対のクランク
軸の位置を変更し得るクランク軸位置調整手段を具える
ようにしてもよい。

【００１４】

【実施例】本発明による電動車椅子の実施例について、
図１〜図７を参照しながら詳細に説明するが、本発明は
このような実施例に限らず、これらをさらに組み合わせ
たり、この明細書の特許請求の範囲に記載された本発明
の概念に包含されるべき他の技術にも応用することがで
きる。

【００１５】第１の実施例における電動車椅子の側面形
状を図１に示し、その正面形状を図２に示し、その背面
形状を図３に示し、その制御ブロックを図４に示す。す
なわち、電動車椅子１０の車体フレーム１１の前側には
前輪である左右一対のキャスタ１２が垂直な軸線回りに
旋回可能に取り付けられ、後端部には後輪である左右一
対の駆動輪１３Ｌ,１３Ｒが回転自在に取り付けられて
いる。各駆動輪１３Ｌ,１３Ｒにはそれぞれ電動モータ
１４Ｌ,１４Ｒが連結され、これら駆動輪１３Ｌ,１３Ｒ
は独立にそれらの回転速度が制御される。

【００１６】車体フレーム１１の中央部には乗員が着座
するためのシート１５が設けられており、このシート１
５の背もたれ部１６の上端には、介護者がこの電動車椅
子１０を押したりするための把持ハンドル１７が設けら
れている。また、車体フレーム１１の下部には、後述す
る制御装置１８と、この制御装置１８と電動モータ１４
Ｌ,１４Ｒとの間に介装されるモータドライバ１９Ｌ,１
９Ｒ（図４参照）と、電動モータ１４Ｌ,１４Ｒなどに
電力を供給するためのバッテリ２０とが設けられてい
る。

【００１７】車体フレーム１１の前端部に傾斜状態で設
けられた操舵ポスト２１には、電動車椅子１０の進行方
向を設定するための操舵ハンドル２２と一体の操舵軸２
３が回動可能に取り付けられており、この操舵ポスト２
１に対する操舵軸２３の旋回角度を検出するための操舵
角センサ２４がこれらの間に組み込まれ、操舵角センサ
２４によって検出された操舵軸２３の旋回角度が制御装
置１８の演算部２５に出力される。

【００１８】制御装置１８の演算部２５は、操舵角セン
サ２４によって検出された操舵軸２３の旋回角度と、制
御装置１８の車速設定部２６から出力される設定車速と
に基づき、左右の駆動輪１３Ｌ,１３Ｒの個々の回転速
度を算出し、その算出結果を各々のモータドライバ１９
Ｌ,１９Ｒに出力することにより、目標とする車速を維
持した状態で電動車椅子１０の転舵方向が制御される。

【００１９】本実施例では、電動モータ１４Ｌ,１４Ｒ
にロータリエンコーダ２７Ｌ,２７Ｒを付設し、モータ
ドライバ１９Ｌ,１９Ｒから指令される回転速度と、ロ
ータリエンコーダ２７Ｌ,２７Ｒによって検出される回
転速度とが合致するように、駆動輪１３Ｌ,１３Ｒの回
転速度をフィードバック制御しており、これによって電
動車椅子１０のより円滑な走行を維持している。

【００２０】車体フレーム１１の前端部には、本発明の
第２の車速設定手段の一部を構成する左右一対のペダル
２８が１本のクランク軸２９を介して回転自在に設けら
れており、乗員は、両足をペダル２８に乗せてこれを漕
ぐことができるようになっている。車体フレーム１１内
には、クランク軸２９の回転速度を検出する回転速度セ
ンサ３０と、クランク軸２９の回転を抑制する機能を持
つ負荷付与装置３１とが設けられている。

【００２１】制御装置１８には、回転速度センサ３０か
らの検出結果に応じた信号電圧を出力する変換器５４が
組み込まれており、前記車速設定部２６は、この変換器
５４からの信号電圧か、あるいは後述する速度設定レバ
ー３２の位置を検出するポテンショメータ３３からの出
力に応じて電動車椅子１０の走行速度を設定し、制御装
置１８はこの車速設定部２６にて設定された走行速度に
応じて左右一対の電動モータ１４Ｌ,１４Ｒを介して左
右一対駆動輪１３Ｌ,１３Ｒの回転速度を制御する。

【００２２】なお、電圧変化を出力するような形式の回
転速度センサを用いた場合には、上述した変換器５４を
省略することも可能である。

【００２３】変換器５４を介した回転速度センサ３０か
らの検出信号に基づき、車速設定部２６にて設定される
走行速度は、クランク軸２９の回転速度に対して非線形
な特性を持たせており、クランク軸２９の回転速度が低
い領域と高い領域とでは速度変化率を小さく設定すると
共にそれ以外の領域では速度変化率を大きく設定するこ
とにより、クランク軸２９の低回転領域では電動車椅子
１０の走行速度を微妙に変えて走行させることが可能で
あり、高回転領域では電動車椅子１０の走行速度が過剰
に上昇するのを抑制して乗員の安全性を確保している。
さらに、それ以外の領域ではクランク軸２９の回転速度
の変化による加減速の応答性を高め、良好な乗り心地を
実現している。

【００２４】負荷付与装置３１は、乗員がペダル２８を
漕ぐ場合に抵抗を発生し、その機能回復訓練に寄与させ
るためのものであり、乗員の脚力や機能回復訓練の程度
に応じて負荷の大きさを変えるための調整ダイヤル３４
が組み込まれ、この調整ダイヤル３４を回転操作するこ
とによって、負荷の大きさを任意に変えることができる
ようになっている。負荷付与装置３１としては、例えば
クランク軸２９と一体に設けられるディスクの端面にば
ね部材を介して摩擦ブロックを押し当て、調整ダイヤル
３４の回転量に応じてばね部材のばね力を調整可能と
し、ディスクと摩擦ブロックとの摺接に伴う摩擦力を負
荷として利用したものなどを採用することができる。

【００２５】このように、本実施例ではペダル２８と駆
動輪１３Ｌ,１３Ｒとを機械的に連結する必要がないた
め、これらを連結するための動力伝達機構を省略するこ
とができる。また、ペダル２８には負荷付与装置３１が
組み込まれているので、機能回復訓練中の障害者や高齢
者のための機能回復訓練を電動車椅子１０で行うことが
できる。

【００２６】操舵ハンドル２２の上端部には、本発明の
第１の車速設定手段である車速設定レバー１８と、本発
明の設定手段選択手段である切換スイッチ３５とが設け
られているが、これらは乗員が容易に操作できるような
電動車椅子１０の適当な位置に配置されていればよく、
操舵ハンドル２２以外に例えばシート１５の側方などに
設けるようにしてもよい。

【００２７】本実施例における車速設定レバー１８は、
車体フレーム１１の前後方向に揺動可能であって、その
揺動位置を検出して車速設定部２６に出力するためのポ
テンショメータ３３が組み付けられている。この車速設
定レバー１８の揺動位置に応じて車速設定部２６への出
力電圧などを変化させることができるものであれば、ポ
テンショメータ３３に代えて可変抵抗器などを利用する
ことも可能であり、本実施例ではその位置信号が車速設
定部２６に出力され、これを前方に倒すほど車速設定部
２６にて設定される前進速度が高速化され、手前側に倒
すほど後進速度が高速化され、さらに、これらの間の中
立位置では電動車椅子１０が停止状態、つまり車速０に
設定される。

【００２８】このように、第１の車速設定手段を選択し
た状態で車速設定レバー１８を中立位置に保持するか、
あるいは第２の車速設定手段を選択した状態でペダル２
８の回転を止めた場合には、電動車椅子１０は停止状態
となるため、制動のための特別なブレーキ機構などを組
み込む必要がない。また、ペダル２８を漕がずとも電動
車椅子１０を走行させることができるので、乗員の体調
などに合わせて電動車椅子１０に対する操縦形態を自由
に切り換えることができ、乗員の体調の如何にかかわら
ず、安心して電動車椅子１０を利用することができる。

【００２９】制御装置１８に接続する切換スイッチ３５
は、速度設定レバー３２の揺動位置に応じて設定される
電動車椅子１０の走行速度と、ペダル２８、つまりクラ
ンク軸２９の回転速度に応じて設定される走行速度との
何れかを選択するためのものであり、制御装置１８は切
換スイッチ３５によって選択された方の車速設定手段の
設定速度に基づいて電動車椅子１０の走行速度を制御す
る。従って、切換スイッチ３５が第１の車速設定手段、
つまりポテンショメータ３３からの出力を選択している
場合、速度設定レバー３２の揺動位置に対応した車速が
車速設定部２６にて設定される。これに対し、切換スイ
ッチ３５が第２の車速設定手段、つまり回転速度センサ
３０からの出力を選択している場合、ペダル２８の回転
速度に対応した車速が車速設定部２６にて設定され、そ
の出力が制御装置１８の演算部２５に送られる。

【００３０】なお、上述した切換スイッチ３５を設け
ず、速度設定レバー３２によって設定される設定車速
と、ペダル２８の回転速度によって設定される設定車速
とを比較し、より小さい方の車速が設定されている車速
設定手段のデータを自動的に選択するようにしてもよ
い。あるいは、第２の車速設定手段を優先して選択する
ようにし、この第２の車速設定手段によって設定される
車速が０の場合、つまりペダル２８の回転が止まってい
る場合のみ、速度設定レバー３２の位置に基づいて車速
が設定されるようにしてもよい。

【００３１】本実施例における制御装置１８は、車速設
定部２６にて設定される車速が急激に変化した場合、乗
員の安全性を確保するためにその変化率、つまり加速度
があらかじめ設定した値を超えないように緩やかに変化
させるスムージング機能を具えており、車速設定部２６
にて設定される車速が急激に変わった場合でも、所定の
変化率で車速が緩やかに変化するように設定車速が補正
される。

【００３２】上述した実施例では、左右の駆動輪１３
Ｌ,１３Ｒを独立に制御できるようにしてこれらの間に
回転差を与えることにより、電動車椅子１０の転舵を可
能としたが、キャスタ１２に代えて操舵軸２３を下方に
延長し、自転車のような前輪を操舵軸２３に対して回転
自在に連結した操舵機構を採用することも可能である。
また、上述した実施例では安定性に優れているという理
由から、前２つのキャスタ１２と後ろ２つの駆動輪１３
Ｌ,１３Ｒとからなる４輪構成を採用したが、３輪構成
とすることも可能である。この場合、前１輪あるいは前
２輪の構成のいずれも採用することができる。

【００３３】このような３輪構成の本発明による電動車
椅子１０の他の実施例の外観を図５に示し、そのペダル
２８のクランク軸の部分の構造を図６に示すが、先の実
施例と同一機能の部材にはこれと同一符号を記すに止
め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、下
端に前輪３６が回転自在に取り付けられた操舵軸２３
は、車体フレーム１１のホイールハウス３７に固定され
た操舵軸受台３８に対して回転自在に保持されている。

【００３４】操舵軸受台３８を挟んで下端部が車体フレ
ーム１１に固定された左右一対のブラケット３９の上端
部には、軸受４０を介して左右一対のクランク軸２９
Ｌ,２９Ｒが同軸状をなして回転自在に取り付けられ、
これらクランク軸２９Ｌ,２９Ｒの基端部が連結された
クランク４１には、ペダルスピンドル４２を介してペダ
ル２８がそれぞれ回転自在に取り付けられている。操舵
軸受台３８に近接してホイールハウス３７上に設置され
た軸ブラケット４３には、クランク軸２９Ｌ,２９Ｒの
軸線と平行な軸線を有する連結軸４４が回転自在に貫通
し、その両端部に一対のスプロケット４５が一体的に取
り付けられている。また、左右のクランク４１が１８０
度位相をずらして一体的に固定されたクランク軸２９
Ｌ,２９Ｒには、それぞれスプロケット４６が一体的に
固定され、これらスプロケット４６と連結軸４４のスプ
ロケット４５とは、無端の歯付きベルト４７を介してそ
れぞれ連結され、これによって左右のペダル２８の同期
回転を可能としている。

【００３５】このような構成を採用することにより、操
舵軸２３とクランク軸２９Ｌ,２９Ｒとの干渉を回避す
ることができる。

【００３６】さらに、連結軸４４には回転速度センサ３
０と負荷付与装置３１とがその両端に連結されており、
これらは車体フレーム１１に取り付けられたクランク軸
カバー４８によって覆われている。

【００３７】本実施例では、操舵軸２３に前輪３６が取
り付けられているため、操舵ハンドル２２の旋回状態と
前輪３６の転舵状態とが一対一で対応するため、上述し
た実施例のような操舵角センサ２４や転舵のための電気
的な制御機構がまったく不要である。また、図示しない
駆動モータをディファレンシャル機構を介して左右の駆
動輪１３Ｌ,１３Ｒに連結することにより、この駆動モ
ータを１つに削減することも可能である。

【００３８】上述した２つの実施例では、クランク軸２
９,２９Ｌ,２９Ｒの位置が車体フレーム１１に対して固
定状態となっているため、車体フレーム１１に対するシ
ート１５の位置調整機構が組み込まれていない場合に
は、乗員の体格などに応じてシート１５とクランク軸２
９,２９Ｌ,２９Ｒとの相対位置を変えることができず、
良好な乗車姿勢を得ることが困難となる可能性がある。
このような不具合を解消するためのクランク軸位置調整
手段を組み込んだ本発明の別な実施例におけるクランク
軸の部分の構造を図７に示すが、先の実施例と同一機能
の部材にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説明
は省略するものとする。すなわち、本実施例におけるク
ランク軸位置調整手段は、連結軸４４に対して回動自在
に枢支される枠状のクランク軸ホルダ４９を有し、この
クランク軸ホルダ４９の左右一対のフォーク部５０の先
端側にクランク軸２９Ｌ,２９Ｒがそれぞれ回転自在に
取り付けられている。さらに、連結軸４４の軸線を中心
としてブラケット３９に形成した円弧状の長孔５１を貫
通するボルト５２がクランク軸ホルダ４９のフォーク部
５０に突設され、クランク軸２９Ｌ,２９Ｒは連結軸４
４を中心として上下に揺動可能となっている。長孔５１
に対するボルト５２の嵌合位置は、このボルト５２にね
じ込まれるナット５３によって固定することができる。

【００３９】従って、クランク軸２９の位置を調整する
場合には、ナット５３をゆるめて連結軸４４を中心とし
てクランク軸２９Ｌ,２９Ｒをクランク軸ホルダ４９と
共に適当な方向に上下させ、所望の位置でナット５３を
締め付けることにより完了する。

【００４０】上述した実施例では、クランク軸２９と連
結軸４４とを歯付きベルト４７を用いて連結するように
したが、歯車あるいはリンクなどを用いてこれらを連結
することも可能である。また、回転速度センサ３０や負
荷付与装置３１の取り付け箇所として、連結軸４４以外
の個所であってもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明によると、第１の車速設定手段と
は別に乗員によって操作可能な第２の車速設定手段とし
て、乗員によって操作される一対のペダルと、これら一
対のペダルの回転速度を検出する回転速度センサと、こ
の回転速度センサによって検出される一対のペダルの回
転速度に応じて車速を設定する車速設定部とを設けたの
で、脚力の回復を目指す障害者や脚力の衰えが見える高
齢者ならずとも自分自身の脚力で駆動しているかの如き
自然な感覚で電動車椅子を操縦することが可能であり、
機能回復訓練の効果を併せ持たせて所望の場所に容易に
移動することができる。

【００４２】設定手段選択手段が第２の車速設定手段を
選択している場合、制御手段が一対のペダルの回転方向
に応じて駆動輪の回転方向を制御することにより、電動
車椅子の前進または後進動作の切り換えを自然な感覚で
行うことができる。

【００４３】遅い車速を設定した車速設定手段が設定手
段選択手段により選択される場合、電動車椅子をより安
全に走行させることができる。

【００４４】一対のペダルが乗員により操作中の場合、
第２の車速設定手段が設定手段選択手段により選択され
るので、電動車椅子をより自然な感覚で操縦することが
できる。

【００４５】設定手段選択手段が乗員によって操作され
る選択スイッチを有する場合には、ペダルの回転操作に
よる機能回復訓練と同時に任意の車速で電動車椅子を走
行させることができる。

【００４６】回転速度センサによって検出される一対の
ペダルの回転速度に応じた信号電圧を車速設定部に出力
する変換器を第２の車速設定手段をさらに設け、この変
換器から出力される信号電圧と車速設定部にて設定され
る車速とを対応させるようにした場合には、ペダルの回
転速度に応じて電動モータの駆動を制御することがで
き、車速設定手段としてペダルを利用することができ
る。

【００４７】乗員によって操作可能な操舵ハンドルと、
この操舵ハンドルが上端部に連結された回動自在な操舵
入力軸とを有する転舵手段をさらに設け、この転舵手段
が少なくとも１つのキャスタと、左右２つの駆動輪と、
これら駆動輪を独立に駆動するための２つの電動モータ
と、操舵入力軸の回転位相を検出する操舵角センサと、
制御手段とを有し、制御手段が操舵角センサによって検
出される操舵入力軸の回転位相およびその速度に応じて
２つの電動モータを介し左右の駆動輪の回転速度を独立
に制御する場合には、左右の駆動輪に回転速度差を与え
るだけで電動車椅子を容易に転舵することができる。

【００４８】操舵入力軸を一対のペダルの間に配置し、
第２の車速設定手段として、一対のペダルに対応して同
軸状に設けられた一対のクランク軸と、これら一対のク
ランク軸の軸線と平行な回転軸線を有する連結軸と、こ
の連結軸の両端部と一対のクランク軸とをそれぞれ連結
する動力伝達機構とを設けた場合には、操舵入力軸と一
対のペダルのクランク軸との干渉を回避してこれらをコ
ンパクトにまとめることができる。

【００４９】回転速度センサを連結軸に連結した場合に
は、回転速度センサをクランク軸に直結する場合よりも
位置的な制約が少なくなり、回転速度センサを無理なく
配置することが可能である。

【００５０】連結軸に連結されて一対のペダルの回転を
抑制する負荷付与装置を設けた場合には、乗員の能力に
応じた機能回復訓練を行うことが可能であり、特に負荷
が可変の場合には、乗員の機能回復訓練に最適な負荷を
設定することができる。

【００５１】一対のクランク軸の位置を変更し得るクラ
ンク軸位置調整手段を設けた場合には、乗員の体格や機
能回復訓練の目的に応じた最適な位置にクランク軸の位
置を変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電動車椅子の一実施例の外観を表
す側面図である。

【図２】図１に示した電動車椅子の正面図である。

【図３】図１に示した電動車椅子の背面図である。

【図４】図１に示した電動車椅子の制御ブロック図であ
る。

【図５】本発明による電動車椅子の他の実施例の外観を
表す斜視図である。

【図６】図５に示した電動車椅子におけるペダルの部分
の抽出拡大透視図である。

【図７】本発明のさらに別な実施例におけるペダルの部
分の抽出拡大透視図である。

【符号の説明】

１０電動車椅子１１車体フレーム１２キャスタ１３Ｌ,１３Ｒ駆動輪１４Ｌ,１４Ｒ電動モータ１５シート１６背もたれ部１７把持ハンドル１８制御装置１９Ｌ,１９Ｒモータドライバ２０バッテリ２１操舵ポスト２２操舵ハンドル２３操舵軸２４操舵角センサ２５演算部２６車速設定部２７Ｌ,２７Ｒロータリエンコーダ２８ペダル２９,２９Ｌ,２９Ｒクランク軸３０回転速度センサ３１負荷付与装置３２速度設定レバー３３ポテンショメータ３４調整ダイヤル３５切換スイッチ３６前輪３７ホイールハウス３８操舵軸受台３９ブラケット４０軸受４１クランク４２ペダルスピンドル４３軸ブラケット４４連結軸４５,４６スプロケット４７歯付きベルト４８クランク軸カバー４９クランク軸ホルダ５０フォーク部５１長孔５２ボルト５３ナット５４変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの駆動輪と、この駆動輪
を駆動するための電動モータとを有する電動車椅子であ
って、乗員によって操作可能な第１の車速設定手段と、この第１の車速設定手段とは別に乗員によって操作可能
な第２の車速設定手段と、これら２つの車速設定手段の何れか一方を選択するため
の設定手段選択手段と、この設定手段選択手段により選択された前記第１または
前記第２の車速設定手段にて設定される車速に応じて前
記電動モータを介し前記駆動輪の回転速度を制御する制
御手段とを具え、前記第２の車速設定手段は、乗員によ
って操作される一対のペダルと、これら一対のペダルの
回転速度を検出する回転速度センサと、この回転速度セ
ンサによって検出される前記一対のペダルの回転速度に
応じて車速を設定する車速設定部とを有することを特徴
とする電動車椅子。
【請求項２】前記設定手段選択手段が前記第２の車速
設定手段を選択している場合、前記制御手段は前記一対
のペダルの回転方向に応じて前記駆動輪の回転方向を制
御することを特徴とする請求項１に記載の電動車椅子。
【請求項３】前記設定手段選択手段は、設定車速が低
い方の車速設定手段を選択することを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の電動車椅子。
【請求項４】前記設定手段選択手段は、前記一対のペ
ダルが乗員によって操作されている場合、前記第２の車
速設定手段を選択することを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の電動車椅子。
【請求項５】前記設定手段選択手段は、乗員によって
操作される選択スイッチを有することを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の電動車椅子。
【請求項６】前記第２の車速設定手段は、前記回転速
度センサによって検出される前記一対のペダルの回転速
度に応じた信号電圧を前記車速設定部に出力する変換器
をさらに有し、この変換器から出力される信号電圧と前
記車速設定部にて設定される車速とが対応していること
を特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の電
動車椅子。
【請求項７】乗員によって操作可能な操舵ハンドル
と、この操舵ハンドルが上端部に連結された回動自在な
操舵入力軸とを有する転舵手段をさらに具え、この転舵
手段は、少なくとも１つのキャスタと、左右２つの前記
駆動輪と、これら駆動輪を独立に駆動するための２つの
前記電動モータと、前記操舵入力軸の回転位相を検出す
る操舵角センサと、前記制御手段とを有し、この制御手
段は前記操舵角センサによって検出される前記操舵入力
軸の回転位相およびその速度に応じて前記２つの電動モ
ータを介し前記左右の駆動輪の回転速度を独立に制御す
ることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記
載の電動車椅子。
【請求項８】前記操舵入力軸は前記一対のペダルの間
に配置され、前記第２の車速設定手段は、前記一対のペ
ダルに対応して同軸状に設けられた一対のクランク軸
と、これら一対のクランク軸の軸線と平行な回転軸線を
有する連結軸と、この連結軸の両端部と前記一対のクラ
ンク軸とをそれぞれ連結する動力伝達機構とをさらに有
することを特徴とする請求項７に記載の電動車椅子。
【請求項９】前記回転速度センサは、前記連結軸に接
続されていることを特徴とする請求項８に記載の電動車
椅子。
【請求項１０】前記連結軸に連結されて前記一対のペ
ダルの回転を抑制する負荷付与手段をさらに具えたこと
を特徴とする請求項８または請求項９に記載の電動車椅
子。
【請求項１１】前記負荷付与手段は、負荷が可変であ
ることを特徴とする請求項１０に記載の電動車椅子。
【請求項１２】前記一対のクランク軸の位置を変更し
得るクランク軸位置調整手段をさらに具えたことを特徴
とする請求項８から請求項１１の何れかに記載の電動車
椅子。