JP2001314453A - 電動車両の駆動ユニット - Google Patents

電動車両の駆動ユニット

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JP2001314453A
JP2001314453A JP2000219538A JP2000219538A JP2001314453A JP 2001314453 A JP2001314453 A JP 2001314453A JP 2000219538 A JP2000219538 A JP 2000219538A JP 2000219538 A JP2000219538 A JP 2000219538A JP 2001314453 A JP2001314453 A JP 2001314453A
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motor
pipe
planetary gear
ring gear
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Nobuyuki Sugano
信之 菅野
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Yamaha Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量コンパクトで特に電源オフ時の車両移動
が容易な電動車両の駆動ユニットを提供する。 【解決手段】 モータ出力軸５７ａと一体に回転するサ
ンギヤ５８ａと、該サンギヤ５８ａに噛合する遊星ギヤ
５８ｂと、該遊星ギヤ５８ｂに噛合するリングギヤ５８
ｃとを有し、モータ５７の回転により遊星ギヤ５８ｂを
支持するアームプレート５８ｄが所定の減速比で回転す
るように構成された遊星ギヤ機構５８を備えた電動車両
の駆動ユニット５４において、上記リングギヤ５８ｃを
ハウジング６３に対して相対回転可能に支持すると共
に、該リングギヤ５８ｃの相対回転を阻止し又は許容す
る切替機構６５を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータにより
走行するようにした電動車両、例えば介助型電動車椅子
の駆動ユニットに関し、詳細には電動モータの電源オフ
状態での車両取り回しを軽くできるようにしたものに関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、車椅子に電動モータを搭載して、
車椅子乗員によるジョイスティック操作によって走行す
る自走式の車椅子や、乗員によりハンドルリムに加えら
れる人力を検出して該人力を電動モータにより補助する
電動補助式の車椅子が開発されている。
【０００３】また従来から、介助用として左右のバック
パイプ上部にそれぞれハンドルグリップが設けられた介
助型の車椅子がある。この介助型の車椅子に電動モータ
を搭載し、介助用のハンドルに加えられる力を検出し、
該検出値に応じて人力を補助する電動車両も提案されて
いる（特開平６−３０４２０７号公報）。
【０００４】ところで上記電動補助式の車椅子の場合、
電動モータの回転を適宜減速して後輪を回転駆動するこ
ととなるが、そのための減速機構として、例えば遊星ギ
ヤ機構が採用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記遊星ギヤ
機構を備えた場合、電動モータの電源をオフして人力で
車椅子を移動させる場合、駆動モータや減速機構等が抵
抗となり、軽く移動することはできない。この場合の取
り回し性を改善するために、遊星ギヤ機構と後輪との間
に何らかのクラッチ機構を設けるのが一般的であるしか
し上記クラッチ機構を設けた場合、構造の複雑化，駆動
ユニットの大型化を招き、またコスト増大の問題が生じ
る。
【０００６】特に今後、高齢者が高齢者を介護する時代
が予想され、そこで使用される車椅子も介護する側にと
って優れた機能を有するものが求められている。つま
り、軽量コンパクトで取り扱いが容易であり、かつコス
ト面においても低価格な電動車椅子が求められている。
【０００７】本発明は上記従来の状況に鑑みてなされた
ものであり、軽量コンパクトで特に電源オフ時の車両移
動が容易な電動車両の駆動ユニットを提供することを課
題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、モー
タ出力軸と一体に回転するサンギヤと、該サンギヤに噛
合する遊星ギヤと、該遊星ギヤに噛合するリングギヤと
を有し、モータの回転により遊星ギヤを支持するアーム
プレートが所定の減速比で回転するように構成された遊
星ギヤ機構を備えた電動車両の駆動ユニットにおいて、
上記リングギヤをハウジングに対して相対回転可能に支
持すると共に、該リングギヤの相対回転を阻止し又は許
容する切替機構を設けたことを特徴としている。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１において、上
記アームプレートの軸芯に出力軸を接続し、該出力軸に
形成された出力ギヤでホイールの内周に固着されたホイ
ールギヤを回転駆動するように構成するとともに、上記
モータ軸及び出力軸を同軸配置したことを特徴としてい
る。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１において、上
記遊星ギヤ機構が左，右の車輪のそれぞれに配設されて
おり、車体フレームに装着された１つの操作機構と、該
操作機構による動作を上記左，右の遊星ギヤ機構の両方
の切替機構に同時に伝達する伝達系とを備え、上記操作
機構の操作に応じて上記左，右の切替機構がリングギヤ
の相対回転を阻止し又は許容することを特徴としてい
る。
【００１１】
【発明の作用効果】請求項１の発明によれば、切替機構
により上記リングギヤをハウジングに対して相対回転不
能にすると、電動モータの回転が、サンギヤ，遊星ギ
ヤ，及びリングギヤによって設定された減速比でもって
減速されてアームプレートから出力され、該出力により
車輪が駆動される。
【００１２】一方、切替機構によりリングギヤをハウジ
ングに対して回転可能に切り替えると、遊星ギヤ機構は
オフ状態のクラッチとして機能する。
【００１３】即ち、上記リングギヤを回転可能とした状
態で車両を人力で移動させると、車輪の回転によりアー
ムプレートが回転する。このときサンギヤはモータの磁
気の負荷により回転抵抗が大きいため、遊星ギヤはアー
ムプレートの回転に伴ってサンギヤに噛合した状態で自
転しながらサンギヤ上を回転し、車輪の回転はリングギ
ヤに伝達されることとなる。しかしリングギヤは回転自
在となっているので、結局車輪とモータ軸とが切り離さ
れた状態となり、いわゆるオフ状態のクラッチとして機
能する。
【００１４】このように本発明では、専用のクラッチ機
構が不要であり、構造の簡素化，部品点数の削減，駆動
ユニットの軽量コンパクト化を図ることができる。
【００１５】請求項２の発明によれば、モータ軸と出力
軸とを同軸をなすように配置したので、軸，軸受等の部
品点数を削減でき、軸剛性を高めることができる。また
遊星ギヤをモータと出力軸を支持する軸受で支持でき、
軸方向寸法を小さく構成できる。
【００１６】請求項３の発明によれば、１つの操作機構
の操作に応じて左，右の切替機構が左，右のリングギヤ
の相対回転を阻止又は許容するので、左，右輪に遊星ギ
ヤ機構を備えている場合でも、簡単な操作でクラッチオ
フ状態にでき、車両を押して移動する場合の操作が楽で
ある。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を添付図面
に基づいて説明する。図１〜図２６は本発明の一実施形
態を説明するための図である。図において、１は本実施
形態の介助型電動車椅子であり、該車椅子１のフレーム
２は、左，右サイドフレーム３，３を連結フレーム４で
折り畳み可能に連結した概略構造を有し、上記左，右サ
イドフレーム３，３の後部間には門形状のバーハンドル
５が架け渡してかつ着脱可能に装着され、該左，右サイ
ドフレーム３，３の各前部にはフートレスト６がフート
ブラケット１２ごと着脱可能に装着されている。
【００１８】上記左，右サイドフレーム３，３は、左，
右対称形をなしており、側面視Ｌ字形状のシートパイプ
７の略水平に延びる横辺部７ａの後端に上下方向に延び
るバックパイプ８を接続し、上記横辺部７ａの前端から
下方に屈曲して延びる縦辺部７ｂの下端部と上記バック
パイプ８の下部とを斜め後上方に傾斜して延び、横断面
縦長の長円状をなす補強パイプ９で接続した概略構造を
有する。上記横辺部７ａと縦辺部７ｂと間の屈曲部は円
弧状になっており、該車椅子を折り畳んだ際に把持し易
くなっている。
【００１９】上記横辺部７ａの上面にはブラケット７
ｃ，７ｃが間隔を開けて固定され、該ブラケット７ｃ，
７ｃの上面にはシートアンカ１０が搭載されており、シ
ート布１１の着座部１１ａの左，右縁が左，右のシート
アンカ１０，１０間に架け渡されて支持されている。こ
のシート布１１の背もたれ部１１ｂの上部左，右縁部は
上記バックパイプ８の上部８ａ，８ａ間に架け渡されて
支持されている。
【００２０】上記シートアンカ１０は上記横辺部７ａに
上下に重なるように配置されている。また上記左，右フ
レーム３，３同士は上記連結フレーム４により折り畳み
可能に連結されている。具体的には、上記左，右の補強
パイプ９の内側面にはブラケット９ａ，９ａに挿入され
た支持ボルトにより上記連結フレーム４の支持パイプ４
ａ，４ａが回転可能に支持されている。該各支持パイプ
４ａ，４ａには前後２組の連結リンク４ｂ，４ｂの下端
が固着されている。該連結リンク４ｂ，４ｂの上端部は
向かい側の上記シートアンカ１０，１０に固着されてお
り、さらに前後それぞれの組の連結リンク４ｂ，４ｂ同
士は中央ピン４ｃで回動可能に連結されている。
【００２１】また上記連結リンク４ｂの中央ピン４ｃよ
り上側部分と上記シートパイプ７の横辺部７ａに固定さ
れたブラケット７ｄとは中間リンク４ｄにより回動可能
に連結されている。これによりこの車椅子１を車幅方向
に折り畳み可能となっており、また上記中間リンク４ｄ
が該車椅子を使用時の状態に保持するようになってい
る。
【００２２】さらにまた上記前側の連結リンク４ｂ，４
ｂ用の中央ピン４ｃには支持リング６９が取り付けられ
ている。この支持リングは組紐のような紐体をリング状
にしたものであり、後述するように取り外されたバーハ
ンドル５を折り畳まれた車椅子内に収容する際に該バー
ハンドル５の脚部２０を支持するためのものである。
【００２３】上述のように本実施形態では、シートパイ
プ７の縦辺部７ｂの下部とバックパイプ８の下部８ｂと
を横断面縦長楕円状で後方斜め上方に延びる補強パイプ
９で接続したので、該シートパイプ７，バックパイプ８
及び補強パイプ９により車両側方から見て大略三角形状
の部材構成となる点、及び横断面縦長の補強パイプ９単
体の曲げ荷重に対する断面係数が大きい点から、重量増
加をそれほど招くことなくフレーム剛性を高めることが
できる。
【００２４】また横断面縦長であって車両側方から見た
時他の部材より幅寸法が大きく、かつ後方斜め上方に延
びる形状に設定された補強パイプ９によりシートパイプ
７の前部とバックパイプ８とを連結したので、該補強パ
イプ９がデザイン上のアクセントとなり、意匠効果が高
まる。
【００２５】また左，右のシートパイプ７の縦辺部７ｂ
には支持ブロック１３を介して該縦辺部７ｂの外側に略
平行に位置するようにキャスタ取り付けパイプ１４が配
置固定されている。そしてこのキャスタ取り付けパイプ
１４の下端部により二股状のキャスタブラケット１６が
該キャスタ取り付けパイプ１４の軸回りに回動可能に支
持されており、該キャスタブラケット１６によりキャス
タ（前輪）１５が軸支されている。
【００２６】上記支持ブロック１３は上記キャスタ取り
付けパイプ１４が貫通固定された外側ブロック１３ａと
上記縦辺部７ｂが挟持固定された２分割式の内側ブロッ
ク１３ｂ，１３ｃとからなる。この内側ブロック１３
ｂ，１３ｃは縦辺部７ｂを貫通するボルト１３ｄにより
締め付け固定されている。またこの内側ブロック１３
ｂ，１３ｃに上記外側ブロック１３ａがボルト１３ｅに
より締め付け固定されている。
【００２７】そして上記キャスタ取り付けパイプ１４に
よりフートレスト６がフートブラケット１２を介して支
持されている。このフートレスト６は、Ｕ字状のパイプ
６ａ上に樹脂製のフートプレート６ｂを固定したもので
あり、該フートプレート６ｂの基部６ｃの支持孔６ｄに
挿通された支持パイプ１２ａにより該プレート６ｂが水
平をなす使用時位置と垂直をなす起立時位置との間で回
動可能に支持されている。なお、フートレスト６を使用
時位置に回動させるとストッパ６ｅが上記支持パイプ１
２ａを支持するメインパイプ１２ｂの下端部に当接して
該フートレスト６を使用時位置に保持する。
【００２８】また、上記支持孔６ｄの中央部上面には板
ばね１７がばね挿入孔６ｆから挿入されて配設されてい
る。この板ばね１７は上記支持パイプ１２ａの上面とに
当接して該支持パイプ１２ａを下方に押圧付勢してい
る。これにより上記支持パイプ１２ａは常時上記支持孔
６ｄの下面に圧接しており、フートレスト６のガタツキ
が防止されている。
【００２９】上記フートブラケット１２は、上記キャス
タ取り付けパイプ１４の上端部に向けて後方斜め上方に
傾斜して延びる上記メインパイプ１２ｂが同軸をなすよ
うにボルト１２ｈにより結合された傾斜部材１２ｃと該
傾斜部材１２ｃの下部が貫通固定された下辺部材１２ｄ
とからなる大略Ｌ字状をなしている。また上記メインパ
イプ１２ｂの上端部にはクサビ１２ｉが形成されてお
り、該クサビ１２ｉにより上記ボルト１２ｈで締め付け
た際の結合強度が高められる。なお、上記下辺部材１２
ｄは車両側方から見たとき、上述の補強パイプ９をその
まま延長した如き外観を呈するように形状及び配置位置
が設定されており、これにより外観の向上が図られてい
る。
【００３０】上記傾斜部材１２ｃの上端部に設けられた
樹脂製の回動ピン１２ｅが上記キャスタ取り付けパイプ
１４に挿入されて回転軸となっており、また下辺部材１
２ｄの後端に形成された当接凹部１２ｆが上記キャスタ
取り付けパイプ１４の前面に摺接可能となって下部支持
点となっている。このようにしてフートブラケット１２
とフートレスト６が共にフレームに対し着脱可能となっ
ている。
【００３１】また上記下辺部材１２ｄ貫通孔１２ｇには
ロックレバー１８が回動可能に配設されており、該ロッ
クレバー１８の先端の係止爪１８ａはフートレスト６を
使用時位置に回動させたとき係止ロッド１４ａに係止す
ることにより該フートレスト６を使用時位置にロック可
能となっている。上記係止ロッド１４ａは上記キャスタ
取り付けパイプ１４と平行に配設され、その上端部は水
平方向に折り曲げられてキャスタ取り付けパイプ１４に
貫通され、ナット締め固定されている。また下端部はキ
ャスタ取り付けパイプ１４の下端部に溶接固定されたブ
ラケット１４ｂにナット締め固定されている。
【００３２】また上記ロックレバー１８は付勢ばね１９
ａにより押圧ピン１９ｂを介してロック方向に付勢され
ている。上記ロックレバー１８を手で外側に回転させる
とロックが外れフットレスト６がフートブラケット１２
ごと外方に回動可能となり、かつ上方に取り外すことが
できる。
【００３３】上記バーハンドル５は丸パイプからなる
左，右の脚部２０，２０と、該両脚部の上端同士を接続
する操作部２１とからなる門形状をなしており、この操
作部２１は左右端部から車幅方向中央に向かって斜め上
方に延び全体としてハの字状をなしている。また上記バ
ーハンドル５は高さ調整可能でかつフレーム２から着脱
可能となっている。上記左，右の脚部２０の下端部は
左，右のサイドフレーム３，３に装着されたテレスコピ
ック式伸縮機構２２の内筒２３の上端部に着脱可能とな
っている。この伸縮機構２２は、上記サイドフレーム３
に固定された外筒２４内に内筒２３を伸縮可能に挿入
し、かつ所定伸縮長さに固定可能に構成された直線状の
ものである。
【００３４】上記外筒２４の下端はシートパイプ７の横
辺部７ａの後端付近にブラケット２４ａを介して固定さ
れ、上部はバックパイプ８の途中部分にロック機構２５
を介して固定されており、側方から見て該シートパイプ
７，バックパイプ８及び外筒２４により該外筒２４を斜
辺とする直角三角形が形成されている。このようにして
外筒２４が車体フレームの補強部材として機能してい
る。上記ロック機構２５は、上記外筒２４に嵌合されか
つバックパイプ８にボルト２８で固定されたロックブロ
ック２６に、ロックレバー２７が回動ピン２７ａにより
回動可能に装着された構造となっている。上記ロックレ
バー２７の回動ピン２７ａの周囲にはカム２７ｂが形成
されており、該カム２７ｂと上記内筒２３との間にはホ
ルダ２７ｃが介在されている。また、内筒２３の外周下
部には係止溝２３ａが所定のピッチごとに凹設されてお
り、該係止溝２３ａにはボール２６ａがばね２６ｄによ
り付勢されて係止可能となっており、これにより伸縮機
構２２のガタが無くされているとともに伸縮操作時の節
度感が確保されている。
【００３５】上記伸縮機構２２を所要の長さに伸縮さ
せ、上記ロックレバー２７を図１７に実線で示す位置に
回動させると上記カム２７ｂがホルダ２７ｃを押圧し、
これにより内筒２３即ちバーハンドル５が所望高さ位置
に固定される。なお上記ロックレバー２７を図１７に実
線で示す位置から二点鎖線で示す位置に反時計回りに９
０度回動させると上記ロックが解除され、内筒２３の高
さ位置が調整可能となる。
【００３６】また上記バーハンドル５の脚部２０の下端
部と上記伸縮機構２２の内筒２３の上端部との間には着
脱機構２９が設けられている。この着脱機構２９は、以
下の構造になっている。内筒２３の上端開口に溶接等で
固着されたボス部材２３ｂにジョイントロッド２３ｃが
螺挿されナット２３ｄでロックされている。また上記脚
部２０の下端部にはハンドルカバー３０が固着され、該
ハンドルカバー３０にはロックレバー３１が回動ピン３
１ａ回りに回動可能に装着されている。
【００３７】上記ロックレバー３１の回動ピン回りには
カム３１ｂが形成されており、該カム３１ｂは上記ジョ
イントロッド２３ｃを直接圧接可能となっている。また
上記ジョイントロッド２３ｃの外周面には係止溝２３ｄ
が凹設されており、該係止溝２３ｄには上記ハンドルカ
バー３０内に配置されたボール３０ａがばね３０ｂによ
り付勢されて係止可能となっており、これにより着脱操
作時のガタが吸収されるとともに節度感が確保されてい
る。
【００３８】上記ロックレバー３１を図１８に実線で示
す位置に回動させると上記カム３1ｂがジョイントロッ
ド２３ｃに圧接し、バーハンドル５がフレーム２に装着
される。また上記ロックレバー３１を図１８に実線で示
す位置から二点鎖線で示す位置に時計回りに９０度回動
させると上記ロックが解除され、バーハンドル５が取り
外し可能となる。
【００３９】上記バーハンドル５の操作部２１は、１本
の内部パイプ３２と１組の外部部材３３とを相対変位可
能に組み合わせ、この相対変位を電気信号変換器により
電気信号に変換して検出するように構成されている。上
記内部パイプ３２は１本の金属パイプを中央が高くなる
アーチ状に、つまりその左，右部分が左，右端部から車
幅方向中央に向かって斜め上方に延び全体としてハの字
状をなすように僅かに屈曲させたものであり、その左，
右端部に上記左，右の脚部２０，２０の上端がハンドル
ブラケット２０ａを介してボルト２０ｂにより締め付け
固定されている。
【００４０】また上記外部部材３３は、上記内部パイプ
３２の車幅方向中央部分を隙間を開けて囲むハンドルカ
バー３４と、該ハンドルカバー３４の左，右両端に設け
られた軸受部材（ガイド）３５ａに支持され、上記内部
パイプ３２の左，右部分を隙間を開けて囲む左，右パイ
プ３５，３５とを備えている。
【００４１】上記軸受部材３５ａは前後方向に長い長円
状のガイド孔３５ｂを有し、該ガイド孔３５ｂ内に上記
内部パイプ３２が挿通されている。これにより、外部部
材３３は上記ガイド孔３５ｂの長軸方向(前後方向)には
移動可能であるが、上記ガイド孔３５ｂの短軸方向の移
動は規制されている。
【００４２】上記左，右パイプ３５，３５にはゴム筒等
からなるグリップ３６，３６が装着されており、該グリ
ップ３６，３６は上述のハの字状をなしている。これに
より介助者が該バーンハンドル５を操作するために手を
延ばしてグリップ３６，３６を把持したときの手のひら
の傾斜角度がグリップ３６の傾斜角度によく一致し、操
作し易いようになっている。また上記左，右パイプ３
５，３５の車幅方向外端部から上記内部パイプ３２と脚
部２０との接続部分を囲むようにジャバラカバー３７が
装着されている。
【００４３】上記ハンドルカバー３４は上部カバー３４
ａと下部カバー３４ｂとの上下二分割構造となってお
り、該上部，下部カバー３４ａ，３４ｂは、締め付けボ
ルト３２ｂで締めあげることにより一体的に結合されて
おり、また左，右パイプ３５，３５の中央側端部にボル
ト３２ａで固定されている。
【００４４】上部カバー３４ａ内には前後方向に延びる
２本のガイドパイプ３８，３８が車幅方向中心線を対称
軸とする位置に所要の間隔を開けて配置されている。こ
の両ガイドパイプ３８，３８は、上部カバー３４ａの外
部から螺挿されたボルト３８ａ，３８ａにより該上部カ
バー３４ａに固定されている。
【００４５】そして上記両ガイドパイプ３８，３８によ
りガイドプレート３９のガイド筒部３９ａ，３９ａが前
後方向に相対移動（摺動）可能に支持されている。また
上記ガイド筒部３９ａと上部カバー３４ａの後側壁３４
ｅの内面との間には付勢ばね４０が介在されている。こ
こで上記筒部３９ａの内径と上記ガイドパイプ３８との
間に比較的大きな隙間が設けられている。
【００４６】そして上記ガイドプレート３９には上記内
部パイプ３２を跨ぐように固定フランジ部３９ｂが形成
されており、該ガイドプレート３９は上記固定フランジ
部３９ｂ及び内部パイプ３２を貫通するように挿入され
たボルト３８ｂ，ナット３８ｃにより該内部パイプ３２
に固定されている。
【００４７】このようにして上記外部部材３３は内部パ
イプ３２により軸直角方向（前後方向）にのみ相対移動
可能に支持され、かつ上記付勢ばね４０により後側に位
置するように付勢されている。このとき上部カバー３４
ａの前側壁３４ｆ内面が上記ガイド筒部３９ａの前端面
に当接して該外部部材３３の後端位置が規制されてい
る。さらに上記軸受部材３５ａの長円状のガイド孔３５
ｂによって内部パイプ３２が支持されており、このガイ
ド孔３５ｂにより外部部材３３の相対移動が前後方向に
規制されている。また上述のように、ガイドパイプ３８
と筒部３９ａとの隙間が比較的大きく設定されているこ
とから、例えば右側のグリップ３６のみを押した場合に
は、外部部材３３は左側の軸受部材３５ａを支点にして
右側ほど前方に傾斜状態に揺動する。
【００４８】そして上記上部カバー３４ａの天壁内面に
は、下方に突設されたボス部３４ｃを介してセンサ等の
電気部品を支持する基板４１がボルト締め固定されてお
り、該基板４１の下面に直動型ポテンショメータからな
るセンサ４２が取り付けられている。そしてこのセンサ
４２に対向するように検出ニードル４３ａが配置されて
いる。この検出ニードル４３ａは上記ガイドプレート３
９のセンサフランジ部３９ｃに螺挿された調整ボルト４
３の先端部に形成されたものであり、該調整ボルト４３
のねじ込み量を調整することによりセンサ４２の初期検
出値を調整可能になっている。なお、４４は上記上部カ
バー３４ａに形成された上記調整ボルト４３のねじ込み
量調整孔３４ｄを開閉するグロメットである。
【００４９】上記外部部材３３の左，右グリップ３６，
３６を押すとセンサ４２が前方に相対移動して検出値が
変化し、これに応じた補助力が発生する。このとき、例
えば右グリップ３６のみを押した場合には、外部部材３
３は斜めに傾斜して揺動し、上記センサ４２の移動量、
すなわち相対変位量は上記左，右グリップ３６，３６の
両方を押した時より小さくなる。その結果、旋回操作時
には補助力が直進時より小さくなり、操作性が向上す
る。
【００５０】また上記上部カバー３４ａには電源スイッ
チ７０ａ，後進スイッチ７０ｂ，速度調整器７０ｃ，及
び後述するクラッチ機能の切り替えを行う切替スイッチ
７０ｄが配設され，さらに電源表示器７１ａ，充電要否
表示器７１ｂが配設されている。これらの各電気部品は
上記基板４１の上面に集中配置されている。
【００５１】また上記下部カバー３４ｂの下側壁にはレ
バーホルダ３４ｇが一体形成されており、該レバーホル
ダ３４ｇによりブレーキレバー４４が支持ボルト４４ａ
により回動可能に支持されている。上記ブレーキレバー
４４に接続されたブレーキケーブル４５は上記ハンドル
カバー３４内の上記各電気部品に接続された給電用，信
号取り出し用等のワイヤハーネス４６と纏められて右側
の脚部２０に沿うように配策され、後述する左，右の駆
動ユニット５４に接続されている。従って上記ブレーキ
レバー４４を操作すると左，右後輪が同時に制動され
る。なお上記ワイヤハーネス４６は、上記バーハンドル
５の内部を通るように配索しても良い。
【００５２】このように本実施形態では、バーハンドル
５を車体の左右のサイドフレーム３の後部（後フレー
ム）から上方に延びて門形状をなすものとし、さらに高
さ調整可能としたので、介助する人に合わせてバーハン
ドル５の高さを調整しこの状態で門形状の操作部（上辺
部）２１を把持して車椅子１を押すことにより取り回し
が容易となり、車椅子１の操作性を向上できる。
【００５３】また、バーハンドル５を着脱可能としたの
で、バーハンドル５を門形状にしながら支障無く車椅子
１全体を折り畳みできる。またハンドル収容部を車体に
設けたので、折り畳み時に取り外したバーハンドル５を
すっきり収容可能できかつバーハンドル５が行方不明に
なることがない。
【００５４】車椅子折り畳み時の操作を図２４〜２６に
基づいて説明する。車椅子１を折り畳む場合には、まず
着脱機構２９のロックハンドル３１を図１８に示す位置
から時計回りに９０度回動させる。するとカム３１ｂに
よるロックが解除され、この状態で脚部２０を上方に引
き抜いてバーハンドル５を取り外す。またフートレスト
６を上方に回動させるとともに、連結リンク４ｂ，４ｂ
を支持パイプ４ａを中心に上方に回動させる。これによ
り左右のモータ５７が当接する位置まで車椅子１が折り
畳まれる。そして上記取り外したバーハンドル５を、折
り畳まれた車椅子１内に、一方の脚部２０が前側に位置
し、他方の脚部２０が後側に位置するように収容する。
このとき、前側の脚部２０については、その下端部を、
上記支持リング６９で吊り下げるように支持し、後側の
脚部２０については上記折り畳まれたシート布１１の背
もたれ部１１ｂ内に挿入し支持する。
【００５５】またバーハンドル５にブレーキレバー４４
を装着したので、バーハンドル５を取り外した場合でも
該バーハンドル５はブレーキケーブル４５により車体に
繋がっており、従ってバーハンドル５を取り外した際に
バーハンドル５が行方不明になるといったことはない。
【００５６】上記フレーム２の左，右側部にはアームレ
スト４７が配設されている。このアームレスト４７は僅
かに斜め前方に起立する脚部４７ａと、該脚部４７ａの
上端から略水平に後方に延びるアーム部４７ｂと、該ア
ーム部４７ｂ上に配置されたカバー４７ｃとを有する。
【００５７】上記アーム部４７ｂの後端部には下方に凸
の円弧状をなす支持ブラケット４７ｄが接続固定されて
おり、該支持ブラケット４７ｄの後端部が上記伸縮機構
２２のロックブロック２６により回動可能にかつ車幅方
向に所定ストロークだけ移動可能に支持されている。
【００５８】詳細には、ロックブロック２６の軸受孔２
６ｂに支持軸４８が回転方向及び軸方向に摺動可能に挿
入され、該支持軸４８の外方突出部に上記支持ブラケッ
ト４７ｄがナット４８ａにより締め付け固定されてい
る。また支持軸４８の車幅方向内側部分はロックブロッ
ク２６に形成された収容孔２６ｃ内に位置している。そ
して該支持軸４８の内側端部にはストッパリング４８ｂ
が勘合装着され、また２つの係止溝４８ｃ，４８ｄが上
記ストロークに対応した間隔を開けて凹設されている。
この係止溝４８ｃ，４８ｄにはばねで内方に付勢された
ボール４８ｅが選択的に係止可能となっている。
【００５９】上記アームレスト４７は車幅方向外側に引
っ張ると外側に移動し、上記ストッパリング４８ｂが上
記収容孔２６ｃの底面に当接するとともに、係止溝４８
ｃにボール４８ｅがばねの付勢力により節度感をもって
係止する。アームレスト４７は車幅方向内側に押し込む
と内側に移動し、係止溝４８ｄにボール４８ｅが節度感
をもって係止する。このとき支持軸４８がロックブロッ
ク２６の内側に突出することはない。
【００６０】また上記脚部４７ａの下端部は上記シート
パイプ７の横辺部７ａに係脱可能に支持されている。詳
細には、上記横辺部７ａには丸棒状の支持ピン７ｅが車
幅方向に突出するように固定されており、該支持ピン７
ｅに上記脚部４７ａの下端に固着された円筒状の係止パ
イプ４７ｅが係脱可能となっている。この係止パイプ４
７ｅの下側面でかつ車幅方向内側には切欠４７ｆが形成
されている。
【００６１】上記アームレスト４７全体を上述のストロ
ークだけ車幅方向外側に引き出すと上記係止パイプ４７
ｅと上記支持ピン７ｅとの係止が切欠４７ｆ分だけ外
れ、これにより該アームレスト４７を上記支持軸４８回
りに回動させることができる。
【００６２】このように、アームレスト４７のアーム部
４７ｂの後端の支持ブラケット４７ｄをバックパイプ８
上のロックブロック２６の軸回りに回動自在にかつ車幅
方向に移動可能に支持し、脚部４７ａの下端をシートパ
イプ７により着脱可能に支持したので、乗降時にはアー
ムレスト４７を支持ブラケット４７ｄを中心に上方に回
動させることにより、シート側方が開放され、乗降時の
障害物が無くなり、乗降性を向上できる。
【００６３】この場合に、アームレスト４７全体を車幅
方向外側に移動させた後に回動させるようにしたので、
通常使用時のアームレストの幅方向位置を過大にするこ
となく回動時のアームレストの車体フレームとの干渉を
防止でき。
【００６４】また円筒状の係止パイプ４７ｅに切欠４７
ｆを形成したので、アームレスト４７を元の状態に戻す
場合、まず該切欠４７ｆ部分が上記支持ピン７ｅに当接
し、この状態でアームレスト全体を車幅方向内側に押し
込むだけでよく、操作が容易である。
【００６５】このように本実施形態では，バーハンドル
を門形状にするとともに、内部パイプ(固定部）３２
と、該パイプ３２に対して相対変位可能な外部部材（可
動部）３３とからなる二重構造とし、上記固定部と可動
部との間の相対変位を検出するセンサ（変位検出手段）
４２を配置したので、簡単な構造で操作力を確実に検出
できる。
【００６６】また外部部材３３を内部パイプ３２の上辺
部に沿うように形成したので、門形状のバーハンドル５
の外部部材３３のどこを押しても相対変位の検出が可能
であり、例えば片手でも簡単に操作することができる。
【００６７】さらにまた外部部材３３の相対変位量を検
出する方式であり、該外部部材３３の初期位置への付勢
力の設定如何によっては極軽い操作力でもって該外部部
材３３を相対変位させるように構成することが可能であ
り、従って介助者の意志通りの補助力を発生させること
が可能であり、操作性を大きく向上できる。
【００６８】また、センサ４２を中央部に配置するとと
もに、上記外部部材３３を前後方向に移動させる軸受部
材２５ａを上記センサ４２の左右に設けたので、例えば
旋回時において外部部材３３の左右何れかの端を押した
時の相対変位検出量は外部部材３３の中央部を押した時
の相対変位量より小さくなり、従って旋回時には補助力
が小さくなり、旋回操作が容易となる。
【００６９】また、車幅方向中央部にセンサ４２を配置
するとともに外部部材３３の左右にグリップ（把持部）
３６を設けたので、直進時には左右のグリップ３６，３
６を概ね同じ力で押すことにより上述の中央部を押した
場合の相対変位量が得られ、所要の補助力が確実に得ら
れ、操作性が良好である。
【００７０】また、左右のグリップ３６，３６を左右端
部から車幅方向中央に向かって斜め上方に延び全体とし
てハの字状をなすように形成したので、このグリップ３
６，３６の傾斜角度が両手を延ばして該グリップ３６，
３６を把持しようとする手のひらの傾斜角度によく一致
し、操作性がより一層向上する。
【００７１】また、バーハンドル５を押すことによって
得られる相対変位量により駆動モータ５７を前進方向に
制御し、後進スイッチ（第１操作子）７０ｂをオンした
とき駆動モータ５７を後進方向に制御するようにしたの
で、操作性が良好である。即ち、例えば上述のウイリー
操作をしたような場合に後退方向に相対変位を検出する
といったことがなく、後退する意志がないにもかかわら
ずモータが逆方向に作動してしまうといった問題を回避
できる。また後進時には後進スイッチ７０ｂを操作する
だけで済むので、操作が容易である。
【００７２】さらにまた、後進用スイッチ７０ｂ，電源
スイッチ７０ａ，速度調整機器７０ｃ等の操作子と、電
源表示７１ａ，充電要否表示７１ｂ等を行う表示器とを
上記バーハンドル５の外部部材３３の車幅方向中央部に
集中配置したので、操作子の操作性及び表示器の視認性
を向上できる。また電気部品を中央部に集中配置したの
で、組立性を向上できる。
【００７３】上記左，右サイドフレーム３のバックパイ
プ８の下部８ｂにブラケット８ｃを介して後輪４９が装
着されている。この後輪４９は、筒状のハブ部５０ａと
リング状のリム部５０ｃとを円盤状のディスク部５０ｂ
で一体的に結合してなるアルミニウム合金一体鋳造製の
ホイルー５０と、上記リム部５０ｃに装着されたタイヤ
５１とを備えている。そして上記ハブ部５０ａが軸受５
２，５２を介して車軸５３で軸支され、該車軸５３は上
記ブラケット８ｃにナット５３ａで締め付け固定されて
いる。
【００７４】また上記ホイール５０の車幅方向内側には
駆動ユニット５４，及びコントロールユニット５５を取
り付けるためのユニットケース５６が配置されている。
このユニットケース５６のボス部５６ａ部分が上記ホイ
ール５０のハブ部５０ａと上記ブラケット８ｃとの間に
車軸に一体形成された車軸ボス部５６ｂを介して挟持固
定されている。なお、６２は上記コントロールユニット
５５の配置室５６ｃを着脱可能に覆うカバーである。
【００７５】ここで上記コントロールユニット５５は、
上述のバーハンドル５において検出された可動部と固定
部との相対変位量に応じた補助力が得られるように上記
駆動モータ５７を制御する補助力制御手段として、また
上記後進用スイッチ７０ｂがオンされたと上記駆動モー
タ５７を後進方向に制御する手段として機能する。
【００７６】また上記ユニットケース５６の外周部のホ
イール５０側端部には傘部５６ｄが筒状に形成されてお
り、該傘部５６ｄ内に上記ディスク部５０ｂの内面に筒
状に形成された挿入部５０ｄが挿入され、さらに該挿入
部５０ｄの基部の外周面には凹溝５０ｅが環状に凹設さ
れている。これにより雨水等の内部侵入を防止するラビ
リンス構造が構成されている。
【００７７】上記駆動ユニット５４は、電動モータ５７
の出力軸５７ａに遊星ギヤ機構５８を連結し、該遊星ギ
ヤ機構５８に連結された出力軸５９の出力ギヤ５９ａを
上記ディスク部５０ｂの内端面に固定され内周歯を有す
るリング状のホイールギヤ６０に噛合させた構造となっ
ている。なお、上記出力軸５９の両端部は軸受６１ａ，
６１ｂを介して上記ユニットケース５６により軸支され
ている。また上記モータ５７の出力軸側端部にはモータ
支持ケース６３が勘合装着されており、該モータ支持ケ
ース６３が上記ユニットケース５６にボルト締め固定さ
れている。
【００７８】上記遊星ギヤ機構５８は、上記ユニットケ
ース５６と上記モータ支持ケース６３とで形成されたギ
ヤ室６４内に配置され、上記モータ出力軸５７ａと嵌合
したサンギヤ５８ａと、該サンギヤ５８ａに噛合しかつ
該サンギヤ５８ａの周囲を回転可能に配置された３個の
遊星ギヤ５８ｂと、該遊星ギヤ５８ｂに噛合する内周歯
を有するリングギヤ５８ｃとを備えている。
【００７９】上記遊星ギヤ５８ｂは、モータ軸線の回り
に回転可能にかつ上記出力軸５９側に配置された円盤状
のアームプレート５８ｄとモータ側に配置されたリング
状のアームプレート５８ｅとにより回転自在に支持され
ている。またアームプレート５８ｄの軸芯に上記出力軸
５９がスプライン勘合している。このようにして遊星ギ
ヤ機構５８と出力軸５９は同一直線上に配置されてお
り、またアームプレート５８ｄの回転が出力軸５９から
ホイール５０に伝達される。
【００８０】上記リングギヤ５８ｃは、上記ユニットケ
ース５６とモータ支持ケース６３の両方に渡るように配
置されている。そしてこのリングギヤ５８ｃは上記両ケ
ース５６，６３により回転可能に支持されており、かつ
該リングギヤ５８ｃの回転を阻止する切替機構６５が設
けられている。
【００８１】上記切替機構６５は、上記リングギヤ５８
ｃの外周面に一定間隔を開けて係止凹部５８ｆを複数凹
設し、上記モータ支持ケース６３にピン６６を上記係止
凹部５８ｆに係脱できるよう進退可能に配置し、該ピン
６６をばね６７で係止方向に付勢し、さらに該ピン６６
をワイヤケーブル６８で係止解除方向に移動可能に構成
されている。
【００８２】なお、上記ワイヤケーブル６８は上記ハン
ドルカバー３４に設けられた切替スイッチ７０ｄに接続
されており、該切替７０ｄを通常位置に回動させると上
記ピン６６が係止凹部５８ｆに係止し、モータ回転が所
定の減速比で減速されてホイール５０に伝達される。一
方、切替スイッチ７０ｄを押し歩き時位置に回動させる
と上記ピン６６の係止凹部５８ｆとの係止が解除され、
後輪４９とモータ５７とが切り離され、電源をオフして
車椅子を押して移動させる場合の取り扱いが容易とな
る。
【００８３】この点をさらに詳述する。切替機構６５に
より上記リングギヤ５８ｃをハウジングに対して相対回
転不能にすると、電動モータ５７の回転が、サンギヤ５
７ａ，遊星ギヤ５８ｂ，及びリングギヤ５８ｃによって
設定された減速比でもって減速されてアームプレート５
８ｄから出力され、該出力により後輪４９が駆動され
る。
【００８４】一方、切替機構６５によりリングギヤ５８
ｃをハウジングに対して回転可能に切り替えると、遊星
ギヤ機構５８はオフ状態のクラッチとして機能する。即
ち、上記リングギヤ５８ｃを回転可能とした状態で車両
を人力で移動させると、後輪４９の回転によりアームプ
レート５８ｄが回転する。このときサンギヤ５８ａはモ
ータ５７の磁気の負荷により回転しないため、遊星ギヤ
５６ｂはアームプレート５８ｄの回転に伴ってサンギヤ
５８ａに噛合した状態で自転しながらサンギヤ５８ａ上
を回転し、後輪４９のの回転はリングギヤ５８ｃに伝達
されることとなる。しかしリングギヤ５８ｃは回転自在
となっているので、リングギヤ５８ｃが回転するのみで
結局後輪４９とモータ５７とが切り離された状態とな
り、いわゆるオフ状態のクラッチとして機能する。
【００８５】このように本実施形態では専用のクラッチ
機構が不要であり、構造の簡素化，部品点数の削減，駆
動ユニット５４の軽量コンパクト化を図ることができ
る。
【００８６】またモータ軸５７ａと出力軸５９とを同軸
をなすように配置したので、軸，軸受等の部品点数を削
減でき、軸剛性を高めることができる。また遊星ギヤ５
８ｂをモータ５７と出力軸５９を支持する軸受で支持で
き、軸方向寸法を小さく構成できる。
【００８７】図２７〜図３０は請求項３の発明の一実施
形態を説明するための図であり、本実施形態は上記切替
機構６５を切替え操作するための機構の例である。
【００８８】上記切替機構６５を切替え操作するための
機構は、左側のバックパイプ８のシートパイプ７接続部
部分に車両後方から装着された１つの操作機構８１と、
該操作機構８１の動作を上記左，右の切替機構６５，６
５の両方に同時に伝達する左，右のワイヤケーブル８２
ａ，８２ｂからなる伝達系８２によって構成されてい
る。
【００８９】上記操作機構８１は、上記バックパイプ８
に固定されたブラケット８３と、該ブラケット８３によ
って上下方向に摺動自在に支持された操作ロッド８４
と、該操作ロッド８４にピン８５で回動可能に連結され
た操作レバー８６とを備えている。
【００９０】上記ブラケット８３は横断面Ｕ字状の把持
部８３ａと、前方に向けて開口する箱状の収容部８３ｂ
とを一体形成したものである。該ブラケット８３は、上
記把持部８３ａを上記バックパイプ８に後方から前方に
向けて嵌合させ、ボルト８７ａを軸直角方向に挿入し、
ナット８７ｂを螺着することによりバックパイプ８に締
め付け固定されている。なお、本実施形態では、上記ボ
ルト８７ａにはシートベルト固定用ボルトが兼用されて
いる。
【００９１】上記操作ロッド８４は上記収容部８３ｂの
天壁内面に厚肉に形成されたボス部８３ｃにより上下摺
動自在に支持されている。また該操作ロッド８４の下端
部には連結プレート８８が接続固定されており、該連結
プレート８８と上記ボス部８３ｃとの間には付勢ばね８
９が介在されている。これにより上記操作ロッド８４は
下方に付勢されており、その結果、レバー８６の位置に
より操作ロッド８４は図２８に実線で示す走行時位置又
は二点鎖線で示す手動時位置に保持される。
【００９２】上記連結プレート８８には、上述の左，右
のワイヤケーブル８２ａ，８２ｂのインナケーブル８２
ｃが接続されており、それぞれのアウタケーブル８２ｄ
は長さ調節金具８２ｅにより上記収容部８３ｂの底壁に
ナットにより締め付け固定されており、アウタケーブル
８２ｄの実質的長さが調節可能になっている。
【００９３】上記操作レバー８６は収容部８３ｂの天壁
に形成された２つのリブ８３ｄ，８３ｄに挟まれるよう
に配置されており、また走行時当接面８６ａ，手動時当
接面８６ｂが略直角をなすように形成されている。その
ため操作レバー８６は上記連結ピン８５回りに回動可能
になっており、かつ何れかの当接面８６ａ，８６ｂが収
容部８３ｂの天壁上面に当接した状態に保持される。
【００９４】そして上記手動時当接面８６ｂから連結ピ
ン８５までの寸法ｈ２が走行時当接面８６ａから連結ピ
ン８５までの寸法ｈ１より大きく設定されており、操作
レバー８６を回動させることにより上記寸法ｈ２とｈ１
との差の分だけ操作ロッド８４が昇降し、この昇降量が
ワイヤケーブル８２ａ，８２ｂにより切替機構６５，６
５に伝達される。
【００９５】通常の走行時には、操作レバー８６を図２
８の走行時位置に回動させる。すると収容部８３ｂの天
壁面から連結ピン８５までの寸法はｈ１と小さくなり、
これにより操作ロッド８４が下降し、該下降動作が連結
プレート８８からワイヤケーブル８２ａ，８２ｂを介し
て切替機構６５，６５に伝達され、該機構において上述
のようにピン６６が係止凹部５８ｆに係止し、モータ回
転が所定の減速比で減速されて後輪４９に伝達される。
【００９６】一方、車椅子１を押して移動させる場合に
は、上記操作レバー８６を手動時位置に回動させる。す
ると収容部８３ｂの天壁面から連結ピン８５までの寸法
はｈ２と大きくなり、これにより操作ロッド８４が上昇
し、該上昇動作が連結プレート８８からワイヤケーブル
８２ａ，８２ｂを介して切替機構６５，６５に伝達さ
れ、該機構において上述のようにピン６６の係止凹部５
８ｆとの係止が解除され、後輪４９とモータ５７とが切
り離され、電源をオフして車椅子を押して移動させる場
合の取り扱いが容易となる。
【００９７】このように本実施形態では、１つの操作レ
バー８６を回動操作することにより左，右の切替機構６
５を同時に切り替え操作でき、構造が簡単で配置スペー
スが小さくて済むとともに、切替操作が非常に簡単容易
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による介助型電動車椅子の
左側面図である。
【図２】上記車椅子の背面図である。
【図３】上記車椅子の底面図である。
【図４】上記車椅子のフートレスト部分の左側面図であ
る。
【図５】上記フートレストの平面図である。
【図６】上記フートレストの左側面図である。
【図７】上記フートレストの右側面図である。
【図８】図６のVIII-VIII 線断面図である。
【図９】図４のIX-IX 線断面図である。
【図１０】図４のX-X 線断面図である。
【図１１】図４のXI-XI 線断面図である。
【図１２】図４のXII-XII 線断面図である。
【図１３】上記車椅子のバーハンドルの断面正面図であ
る。
【図１４】上記車椅子のハンドル着脱機構部分の断面正
面図である。
【図１５】上記車椅子の伸縮機構のロック機構部分の断
面正面図である。
【図１６】図１５のXVI-XVI 線断面図である。
【図１７】図１５のXVII-XVII 線断面図である。
【図１８】図１４のXVIII-XVIII 線断面図である。
【図１９】上記車椅子のアームレストの下側支持部の正
面図である。
【図２０】図１３のXX-XX 線断面図である。
【図２１】図１３のXXI-XXI線断面図である。
【図２２】上記車椅子の後輪，駆動ユニットの断面正面
図である。
【図２３】上記駆動ユニットの遊星ギヤ機構の模式図で
ある。
【図２４】上記車椅子の折り畳み状態の左側面図であ
る。
【図２５】上記車椅子の折り畳み状態の背面図である。
【図２６】上記車椅子の折り畳み状態の平面図である。
【図２７】請求項３の発明の一実施形態の操作機構の配
置状態を示す背面図である。
【図２８】上記操作機構の断面側面図である。
【図２９】上記操作機構を車両前側から見た正面図であ
る。
【図３０】上記操作機構の平面図である。
【符号の説明】
１ 電動車椅子 ５０ ホイール ５４ 駆動ユニット ５７ モータ ５７ａ モータ出力軸 ５８ 遊星ギヤ機構 ５８ａ サンギヤ ５８ｂ 遊星ギヤ ５８ｃ リングギヤ ５８ｄ アームプレート ５９ 出力軸 ５９ａ 出力ギヤ ６０ ホイールギヤ ６３ モータ支持ケース（ハウジング） ６５ 切替機構 ８１ 操作機構 ８２ 伝達系

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 モータ出力軸と一体に回転するサンギヤ
    と、該サンギヤに噛合する遊星ギヤと、該遊星ギヤに噛
    合するリングギヤとを有し、モータの回転により遊星ギ
    ヤを支持するアームプレートが所定の減速比で回転する
    ように構成された遊星ギヤ機構を備えた電動車両の駆動
    ユニットにおいて、上記リングギヤをハウジングに対し
    て相対回転可能に支持すると共に、該リングギヤの相対
    回転を阻止し又は許容する切替機構を設けたことを特徴
    とする電動車両の駆動ユニット。
  2. 【請求項２】 請求項１において、上記アームプレート
    の軸芯に出力軸を接続し、該出力軸に形成された出力ギ
    ヤでホイールの内周に固着されたホイールギヤを回転駆
    動するように構成するとともに、上記モータ軸及び出力
    軸を同軸配置したことを特徴とする電動車両の駆動ユニ
    ット。
  3. 【請求項３】 請求項１において、上記遊星ギヤ機構が
    左，右の車輪のそれぞれに配設されており、車体フレー
    ムに装着された１つの操作機構と、該１つの操作機構に
    よる動作を上記左，右の遊星ギヤ機構の両方の切替機構
    に同時に伝達する伝達系とを備え、上記操作機構の操作
    に応じて上記左，右の切替機構がリングギヤの相対回転
    を阻止し又は許容することを特徴とする電動車両の駆動
    ユニット。
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