JP2004275497A - 車椅子の電動補助ユニット及び電動ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】車椅子の前部及び後部の双方に着脱自在であり、適宜に車椅子の前部又は後部のいずれかに接合することにより、平坦地走行の際の補助動力としても利用可能であり、段差走行も可能であり、狭隘な場所での取り回しも容易であり、階段の昇降も可能な手動式の車椅子の電動補助ユニット及びそのような電動ユニットの提供を目的とする。
【解決手段】左右の主輪１１と、前方に配置されて従動する従輪１２とを有する車椅子１の前部及び後部の双方に連結装置３により接合可能であり、車椅子１に接合された場合に、車椅子１を牽引及び推進するための電動駆動として十字車輪２１等を備える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車椅子の補助ユニットに関し、より詳細には、車椅子に着脱自在であり、しかも主として手動式の車椅子を電動化することが可能な車椅子の電動補助ユニットに関し、更にそのような目的に使用される電動ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動式の車椅子は電動式でない車椅子（手動式車椅子）に比して比較的大型でしかもバッテリ及びモータを装備する必要から重量も非常に大きくなる。従って、電動式の車椅子は自力で車椅子を走行させることができない障害者が主として利用しているのが実情である。しかし、自力で手動式車椅子を走行させることが可能な障害者であっても、長距離の移動は疲労を伴うため、手動式車椅子に着脱自在な電動式の補助ユニットが開発されている（たとえば、特許文献１等）。
【０００３】
また、手動式車椅子が段差，階段等を昇降するための着脱自在な装置（補助ユニット）も開発されている（たとえば、特許文献２等）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１６５８４３号公報
【特許文献２】
特公平６−５１４７３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のいずれの特許文献に記載されている技術においても、補助ユニットは手動式車椅子の前部または後部のいずれか一方のみにしか装着することができず、しかも、前者は平坦地の補助動力としてのみ利用可能であり、一方後者は階段，段差の昇降のみに利用可能な構成である。また、従来のこの種の補助ユニットは比較的大型であり、このために車椅子に装着した場合に旋回半径が大きくなり、またエレベータ等の狭隘な場所での取り回しにも問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、手動式車椅子の前部及び後部の双方に着脱自在に接合することが可能であり、適宜に手動式車椅子の前部又は後部のいずれかに接合することにより、平坦地走行の際の補助動力としても利用可能であり、段差走行も可能であり、狭隘な場所での取り回しも容易であり、階段の昇降も可能な手動式の車椅子の電動補助ユニット及びそのような電動ユニットの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、主輪と、該主輪の前方又は後方に配置された従輪とを有する車椅子の前部及び後部の双方に接合可能にするための接合手段と、前記車椅子に接合された場合に、前記車椅子を牽引及び推進するための電動駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
このような第１の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、１台の電動補助ユニットを車椅子を車椅子の前後の双方に接合して利用することが可能である。
【０００９】
また第２の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、第１の発明において、前記従輪との干渉を避けるために前記車椅子に一端部が接合可能な補助接合手段を更に備え、前記接合手段は、前記補助接合手段の他端部に備えられた接合部と接合可能であることを特徴とする。
【００１０】
このような第２の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、電動補助ユニットを車椅子に接合する際に、従輪との干渉を避けるために補助接合手段が使用される。
【００１１】
また第３の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、第２の発明において、前記補助接合手段は、前記一端部と前記他端部とに分割されており、両者の上下左右への相対変位を許容する連結手段を更に備えていることを特徴とする。
【００１２】
このような第３の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、電動補助ユニットを車椅子に接合するための補助接合手段が車椅子に対して上下左右への相対変位を許容する。
【００１３】
また第４の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、第１の発明において、前記主輪は前記車椅子の左右に一対が備えられており、前記一対の主輪の間隔よりも小なる幅に構成されており、前記車椅子の前記左右の主輪の間に位置した状態で前記接合手段により直接接合されることを特徴とする。
【００１４】
このような第４の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、電動補助ユニットが車椅子の前記左右の主輪の間に位置した状態で、接合手段により直接接合される。
【００１５】
また第５の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、第１乃至第４のいずれかの発明において、前記駆動手段は、電動モータにより回動される複数の回動可能なアームと、各アームの先端部に取り付けられており、電動モータにより駆動可能な車輪とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
このような第５の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、いわゆる十字車輪が駆動力として利用される。
【００１７】
更に第６の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、第５の発明において、前記複数のアームの内の一つの先端部に取り付けられた車輪が接地するように前記複数のアームを固定し、前記接地している車輪の駆動により前記車椅子を走行させるようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
このような第６の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、十字車輪の一つのアームに取り付けられた車輪により車椅子が走行する。
【００１９】
また第７の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、第６の発明において、前記複数のアームの内の少なくとも二つの先端部に取り付けられた車輪が接地するように、前記複数のアームの固定を解除する手段を有することを特徴とする。
【００２０】
このような第７の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、複数のアームの固定を解除することにより、複数のアームの内の少なくとも二つの先端部に取り付けられた車輪が接地する。
【００２１】
また第８の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、第５の発明において、前記複数のアームを回動させることにより、前記車椅子に段差を昇降させるようにしてあることを特徴とする。
【００２２】
このような第８の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、十字車輪全体を回動させることによる複数のアームの回動により車椅子が段差を昇降する。
【００２３】
また第９の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、第１乃至第４のいずれかの発明において、前記駆動手段は、一端部を回動中心として回動可能であり、電動モータにより駆動されるクローラと、該クローラの前記一端部近傍に回転中心を有し、前記クローラが傾斜状態である場合に接地し、電動モータにより駆動可能な車輪とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
このような第９の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、クローラと車輪とのいずれかを使用することができる。
【００２５】
また第１０の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、第９の発明において、前記クローラを水平状態にして接地させ、又は前記クローラを傾斜状態にして前記車輪を接地させた状態で、前記車椅子を走行させるようにしてあることを特徴とする。
【００２６】
このような第１０の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、クローラ又は車輪のいずれかにより車椅子が走行する。
【００２７】
また第１１の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、第９の発明において、前記クローラを傾斜状態にして該クローラの駆動力により前記車椅子に段差を昇降させるようにしてあることを特徴とする。
【００２８】
このような第１１の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、クローラにより車椅子が段差を昇降する。
【００２９】
更に第１２の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、第１乃至第４のいずれかの発明において、前記駆動手段は、電動モータにより駆動される駆動輪と、該駆動輪の回転中心よりも上側に回動中心を有し、電動モータにより回動されるアームとを備えたことを特徴とする。
【００３０】
このような第１２の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、必要に応じて駆動輪又はアームを利用することができる。
【００３１】
また第１３の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、第１２の発明において、前記アームが接地しない状態で、前記駆動輪の駆動力により前記車椅子を走行させるようにしてあることを特徴とする。
【００３２】
このような第１３の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、駆動輪の駆動により車椅子が走行する。
【００３３】
また第１４の発明に係る車椅子の電動補助ユニットは、第１２の発明において、前記アームを回動させることにより、前記車椅子に段差を昇降させるようにしてあることを特徴とする。
【００３４】
このような第１４の発明の車椅子の電動補助ユニットでは、アームを回転させることにより、車椅子が段差を昇降する。
【００３５】
また、第１５の発明に係る電動ユニットは、電動モータにより回動される複数の回動可能なアームと、各アームの先端部に取り付けられており、電動モータにより駆動可能な車輪と、主輪と、該主輪の前方又は後方に配置された従輪とを有する車椅子の前部及び後部の双方に接合可能にするための接合手段とを備えたことを特徴とする。
【００３６】
このような第１５の発明の電動ユニットでは、いわゆる十字車輪が駆動力として使用され、車椅子の前部及び後部の双方に接合して利用することが可能になる。
【００３７】
更に第１６の発明に係る電動ユニットは、第１５の発明において、前記複数のアームの内の一つの先端部に取り付けられた車輪が接地するように前記複数のアームを固定し、前記接地している車輪の駆動により走行するようにしてあることを特徴とする。
【００３８】
このような第１６の発明の電動ユニットでは、十字車輪の一つのアームに取り付けられた車輪により走行し、接合されている車椅子を走行させる。
【００３９】
また第１７の発明に係る電動ユニットは、第１６の発明において、前記複数のアームの内の少なくとも二つの先端部に取り付けられた車輪が接地するように、前記複数のアームの固定を解除する手段を有することを特徴とする。
【００４０】
このような第１７の発明の電動ユニットでは、複数のアームの固定を解除することにより、複数のアームの内の少なくとも二つの先端部に取り付けられた車輪が接地してこれらの車輪により走行し、接合されている車椅子を走行させる。
【００４１】
また第１８の発明に係る電動ユニットは、第１５の発明において、前記複数のアームを回動させることにより、段差を昇降するようにしてあることを特徴とする。
【００４２】
このような第１８の発明の電動ユニットでは、十字車輪全体を回動させることによる複数のアームの回動により昇降し、接合されている車椅子に段差を昇降させる。
【００４３】
また第１９の発明に係る電動ユニットは、一端部を回動中心として回動可能であり、電動モータにより駆動されるクローラと、該クローラの前記一端部近傍に回転中心を有し、前記クローラが傾斜状態である場合に接地し、電動モータにより駆動可能な車輪と、主輪と、該主輪の前方又は後方に配置された従輪とを有する車椅子の前部及び後部の双方に接合可能にするための接合手段とを備えたことを特徴とする。
【００４４】
このような第１９の発明の電動ユニットでは、クローラと車輪といずれかを使用することができ、車椅子の前部及び後部の双方に接合して利用することが可能になる。
【００４５】
また第２０の発明に係る電動ユニットは、第１９の発明において、前記クローラを水平状態にして接地させ、又は前記クローラを傾斜状態にして前記車輪を接地させた状態で、走行するようにしてあることを特徴とする。
【００４６】
このような第２０の発明の電動ユニットでは、クローラ又は車輪のいずれかにより走行し、接合されている車椅子を走行させる。
【００４７】
また第２１の発明に係る電動ユニットは、第１９の発明において、前記クローラを傾斜状態にして該クローラの駆動力により段差を昇降するようにしてあることを特徴とする。
【００４８】
このような第２１の発明の電動ユニットでは、クローラにより段差を昇降し、接合されている車椅子に段差を昇降させる。
【００４９】
また第２２の発明に係る電動ユニットは、電動モータにより駆動される駆動輪と、該駆動輪の回転中心よりも上側に回動中心を有し、電動モータにより回動されるアームと、主輪と、該主輪の前方又は後方に配置された従輪とを有する車椅子の前部及び後部の双方に接合可能にするための接合手段とを備えたことを特徴とする。
【００５０】
このような第２２の発明の電動ユニットでは、必要に応じて駆動輪又はアームを利用することができ、車椅子の前部及び後部の双方に接合して使用することが可能になる。
【００５１】
また第２３の発明に係る電動ユニットは、第２２の発明において、前記アームが接地しない状態で、前記駆動輪の駆動力により走行するようにしてあることを特徴とする。
【００５２】
このような第２３の発明の電動ユニットでは、駆動輪の駆動により走行し、接合されている車椅子を走行させる。
【００５３】
また第２４の発明に係る電動ユニットは、第２２の発明において、前記アームを回動させることにより、段差を昇降するようにしてあることを特徴とする。
【００５４】
このような第２４の発明の電動ユニットでは、アームを回転させることにより段差を昇降し、接合されている車椅子に段差を昇降させる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００５６】
（第１の実施の形態）
図１は本発明に係る電動補助ユニット（電動ユニット）２と、手動式車椅子（以下、単に車椅子という）１と、電動補助ユニット２を車椅子１の前部に接合する際に使用される補助接合手段としての連結装置３との構成例を示す模式的側面図である。なお、図１では、連結装置３を車椅子１の前部に取り付けた状態を示す。また、電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合する場合には、連結装置３は使用する必要はなく、詳細は後述するが、電動補助ユニット２が車椅子１の後部に直接接合される。
【００５７】
車椅子１は、メインフレーム１０の後部寄りの部分に、搭乗者自身が手動で回転駆動させることが可能な主輪１１を左右両側に備えており、またメインフレーム１０の前部寄りの部分に、キャスタ式の前従輪１２を左右両側に備えている。
【００５８】
メインフレーム１０からは、前従輪１２を越えて前下方へフロントフレーム１３が延設されており、このフロントフレーム１３の前下方に延出された先端部（下端部）には搭乗者が足を置くための板状のフットレスト１４が取り付けられている。このフロントフレーム１３のフットレスト１４までの間の部分に連結装置３が取り付けられるようになっている。
【００５９】
図２（ａ）， （ｂ）はそれぞれ連結装置３の平面図及び側面図である。連結装置３は主要には、車椅子１側に固定される後部ユニット３１と、電動補助ユニット２側に固定される前部ユニット３２とで構成されており、両者は上下方向及び左右方向に変位可能なユニバーサルジョイント３０で連結されている。
【００６０】
なお、ユニバーサルジョイント３０は、図２（ａ） に示す上下方向を軸長方向とした支軸３２Ｃを中心として前部ユニット３２を後部ユニット３１に対して左右方向に回動可能に、また図２（ｂ） に示す左右方向を軸長方向とした支軸３１Ｃを中心として前部ユニット３２を後部ユニット３１に対して上下方向に回動可能に支持している。
【００６１】
また、ユニバーサルジョイント３０は、通常の状態においては、図２（ｂ） に示す側面図のように、支軸３２を鉛直方向に向けた場合に、後部ユニット３１が車椅子１のフロントフレーム１３の傾斜角度と同一角度に斜め下方を向くようになっている。
【００６２】
後部ユニット３１は、支軸３１Ｃに枢支された基板３１１と、この基板３１１に固定されて後方（車椅子１側）で開口している上下２段のＵ字状のフレーム３１２（上段を３１２Ｕ、下段を３１２Ｌとする）と、これらの上下２段のフレーム３１２Ｕ， ３１２ＬのＵ字状の開口部の左右のアーム状の部分の先端を接続して取り付けられた縦フレーム３１３（右側を３１３Ｒ、左側を３１３Ｌとする）と、これらの左右の縦フレーム３１３Ｒ， ３１３Ｌそれぞれの上下端に固定された接合部材３１４（右側の上下を３１４Ｒ、左側の上下を３１４Ｌという）とで構成されている。なお、左右の縦フレーム３１３Ｒ， ３１３Ｌは、通常の状態においては、車椅子１のフロントフレーム１３の傾斜角度と同一の角度になるように取り付けられている。
【００６３】
接合部材３１４Ｒ，３１４Ｌは、図２（ａ） に示すように、左右方向の中心線で左右に分割可能に構成されており、車椅子１のフロントフレーム１３を挟んで固定するための穴３１５Ｒ，３１５Ｌがそれぞれ設けられている。従って、これらの穴３１５Ｒ，３１５Ｌに車椅子１のフロントフレーム１３を通して接合部材３１４Ｒ，３１４Ｌをたとえばボルト・ナットで固定すると、図２（ｂ） に一点鎖線にて示すように、車椅子１のフロントフレーム１３が後部ユニット３１に固定される。この結果、図１に示すように、後部ユニット３１が車椅子１に固定されることになる。
【００６４】一方、前部ユニット３２は、支軸３２Ｃに枢支された基板３２０と、この基板３２０の前部に取り付けられていて前部が左右方向に開口した上下二段のＵ字状のフレーム３２１（上段を３２１Ｕ、下段を３２１Ｌとする）と、これらのＵ字状のフレーム３２１Ｕ、３２１ＬのＵ字状の開口部の左右のアーム状の部分の先端を接続して取り付けられた接合部材３２２（右側を３２２Ｒ、左側を３２２Ｌとする）とで構成されている。
【００６５】
なお、接合部材３２２Ｒ、３２２Ｌの上下のフレーム３２１Ｕ，３２１Ｌの間には、後述する電動補助ユニット２の下部接合部材２５を挿通して固定するための前後方向の開口３２３（右側を３２３Ｒ、左側を３２３Ｌとする）が設けられている。また、この開口３２３Ｒ， ３２３Ｌに電動補助ユニット２の接合部材２５が挿通された状態で固定するための上下方向の穴３２４（右側を３２４Ｒ、左側を３２４Ｌとする）が設けられている。
【００６６】
図３は連結装置３の後部ユニット３１に車椅子１を、前部ユニット３２に電動補助ユニット２をそれぞれ固定して車椅子１の前部に電動補助ユニット２を接合した状態を示す模式図である。具体的には、連結装置３の後部ユニット３１に車椅子１を、前部ユニット３２に電動補助ユニット２をそれぞれ固定すると、図３に示すように、車椅子１の前部に電動補助ユニット２が接合されることになる。なおこの場合、連結装置３の後部ユニット３１と前部ユニット３２とがユニバーサルジョイント３０で連結されているので、電動補助ユニット２は車椅子１に対して左右及び上下方向に回動可能になる。
【００６７】
次に、図１を参照して電動補助ユニット２について説明する。電動補助ユニット２は主要には、上下方向に延設された左右のフレーム２０（右側を２０Ｒ、左側を２０Ｌとする）と、このフレーム２０Ｒ， ２０Ｌの下部に備えられた十字車輪２１と、フレーム２０Ｒ， ２０Ｌの前部（この場合の前部とは、電動補助ユニット２が車椅子１の前部に接合された状態における前部）に取り付けられたバッテリボックス２２と、フレーム２０Ｒ， ２０Ｌの上端部から更に上方に向けて取り付けられたハンドル２３と、フレーム２０Ｒ， ２０Ｌの後部に取り付けられた制御ボックス２６等で構成されている。
【００６８】
なお、電動補助ユニット２の幅は、車椅子１の両主輪１１の内幅よりも小さく構成されている。従って、後述するように、連結装置３が車椅子１の後部に接合された場合には、電動補助ユニット２は車椅子１の両主輪１１間に位置することになる。
【００６９】
フレーム２０Ｒ， ２０Ｌの上部寄りの位置には上部接合部材２４（右側を２４Ｒ、左側を２４Ｌとする）が、同下部寄りの位置には下部接合部材２５（右側を２５Ｒ、左側を２５Ｌとする）が後方へ突出して備えられている。下部接合部材２５Ｒ， ２５Ｌは前述したように、電動補助ユニット２を連結装置３を介して車椅子１の前部に接合する場合に、連結装置３の左右の接合部材３２２Ｒ， ３２２Ｌの開口３２３Ｒ， ３２３Ｌに挿通して固定するために使用される他、後述するように、電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合する場合にも、上部接合部材２４Ｒ， ２４Ｌと共に使用される。
【００７０】
次に、電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合するための構成について説明する。図１に示すように、車椅子１の後部には電動補助ユニット２を接合するための上下方向に延設された左右の接合フレーム１５（右側を１５Ｒ、左側を１５Ｌとする）がメインフレーム１０に固定されている。この接合フレーム１５Ｒ，１５Ｌには、上部寄りの部分に、連結装置３の上部接合部材２４Ｒ， ２４Ｌと接合するための上部接合部材１６Ｕ（右側を１６ＵＲ、左側を１６ＵＬとする）が、また下部寄りの部分に、連結装置３の下部接合部材２５と接合するための下部接合部材１６Ｌ（右側を１６ＬＲ、左側を１６ＬＬとする）がそれぞれ備えられている。
【００７１】
図４は車椅子１の後部に電動補助ユニット２を接合するための準備状態を、図５は車椅子１の後部に電動補助ユニット２を接合した状態をそれぞれ示す模式図である。即ち、図４に示すように、電動補助ユニット２を車椅子１の後部に、上部接合部材２４Ｒ， ２４Ｌが車椅子１の上部接合部材１６ＵＲ，１４Ｌそれぞれと、下部接合部材２５Ｒ，２５Ｌが車椅子１の下部接合部材１６ＬＲ，１６ＬＬとそれぞれ対向するように、換言すれば電動補助ユニット２を車椅子１の前部に接合する場合とは逆向きにして位置させる。
【００７２】
そして、電動補助ユニット２及び車椅子１の上部接合部材２４Ｒ， ２４Ｌと１６ＵＲ，１４Ｌ同士、下部接合部材２５Ｒ，２５Ｌと１６ＬＲ，１６ＬＬ同士をそれぞれ接合することにより、図５に示すように、電動補助ユニット２が車椅子１の後部に接合されることになる。但し、このようにして電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合する場合は、電動補助ユニット２を連結装置３を介して車椅子１の前部に接合する場合とは、電動補助ユニット２の向きが前後逆になる。また、電動補助ユニット２は車椅子１の左右の主輪１１の間に接合されるので、電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合した場合の全体の長さがそれほどには長くはならない。
【００７３】
なお、電動補助ユニット２のハンドル２３自体は電動補助ユニット２のフレーム２０Ｒ，２０Ｌに固定されているので、電動補助ユニット２を連結装置３を介して車椅子１の前部に接合した場合に、搭乗者がハンドル２３を左右に操向操作すると電動補助ユニット２に固定された連結装置３の前部ユニット３２が後部ユニット３１に対して左右に回動して操向が可能になる。
【００７４】
また、電動補助ユニット２は通常は図３に示すような状態で連結装置３を介して車椅子１の前部に接合されているが、ユニバーサルジョイント３０の上下方向への変位は通常はロック可能である。このため、たとえば搭乗者がハンドル２３を前後に若干強い力で押すか、引くことにより、ユニバーサルジョイント３０の上下方向のロックが解除され、電動補助ユニット２に固定された連結装置３の前部ユニット３２が後部ユニット３１に対して上下に回動して、電動補助ユニット２が車椅子１に対して相対的に傾斜した状態になる。
【００７５】
以上のように、本発明の電動補助ユニット２は連結装置３を介して車椅子１の前部に接合することが可能であるのみならず、車椅子１の後部に直接接合することも可能である。
【００７６】
次に、上述のような本発明の電動補助ユニット２を車椅子１に接合した場合の種々の利用方法について説明する。
【００７７】
なお、詳細は後述するが、電動補助ユニット２を車椅子１に接合して利用する状態を例示する図６，図７の模式図では、電動補助ユニット２には前述した如く３輪式の十字車輪２１が装備されており、３輪の内の１輪のみを電動モータで駆動すること、及び十字車輪全体を電動モータで回転駆動すること、の双方が可能である。但し、このような十字車輪２１の構成そのものは公知であるので、その説明は省略する。
【００７８】
また、以下の第１の実施の形態の説明においては、車椅子１の前部に電動補助ユニット２を接合した場合には車椅子１の前従輪１２が浮き上がる状態でユニバーサルジョイント３０の上下方向への変位がロックされているものとしているが、必ずしもその必要はなく、車椅子１の前従輪１２が接地した状態であってもよい。但し、この場合には、ユニバーサルジョイント３０の上下方向の変位はフリーでなければ、主輪１１と前従輪１２とで車椅子１が接地する状態になった場合に、電動補助ユニット２による駆動力が発揮されない。
【００７９】
図６（ａ） は、車椅子１の前部に電動補助ユニット２を接合して平坦地を走行する場合の状態を示す模式図である。この例では、車椅子１の前部に電動補助ユニット２が接合されていることにより、車椅子１の前従輪１２が浮いた状態になっている。しかも、電動補助ユニット２の十字車輪２１全体は回転しない状態にされており、その内の１輪で支持されている。従って、車椅子１は主輪１１と電動補助ユニット２の十字車輪２１の内の１輪（それぞれ左右があるので、全体では４輪）で支持される状態となり、その十字車輪２１の内の接地している１輪が電動モータで駆動されることにより、電動で走行することが可能になる。
【００８０】
図６（ｂ） は、車椅子１の前部に電動補助ユニット２を接合して段差走行する場合、具体的には段差上に乗り上げる場合の状態を示す模式図である。この例では、車椅子１の前部に電動補助ユニット２が接合されていることにより、車椅子１の前従輪１２が浮いた状態になっている。しかも、電動補助ユニット２の十字車輪２１全体が回転する状態にされており、この十字車輪２１全体の回転によって十字車輪２１が段差上に乗り上げることが可能になる。
【００８１】
図６（ｃ） は、車椅子１の後部に電動補助ユニット２を接合して狭隘地を走行する場合、たとえばエレベータ内に進入するような場合の状態を示す模式図である。この例では、車椅子１の後部に、しかも左右の主輪１１の間に電動補助ユニット２が接合されていることにより、電動補助ユニット２を接合した状態での車椅子１の全長が短くなる。従って、この状態ではエレベータ内等のような狭隘な場所への進入も容易になる。
【００８２】
図６（ｄ） は、車椅子１の後部に電動補助ユニット２を接合して階段を昇降するような場合の状態を示す模式図である。この例では、車椅子１の後部に、しかも左右の主輪１１の間に電動補助ユニット２が接合されており、介助者が電動補助ユニット２のハンドル２３を把持して車椅子１を傾斜させることによって車椅子１が電動補助ユニット２の十字車輪２１のみが接地するような状態になっている。しかも、電動補助ユニット２の十字車輪２１全体が回転する状態にされており、この十字車輪２１全体の回転によって十字車輪２１が階段の各段を昇降することが可能になる。
【００８３】
図７（ａ） は、車椅子１の後部に電動補助ユニット２を接合して平坦地を走行する場合の状態を示す模式図である。この例では、車椅子１の後部に電動補助ユニット２が接合されており、車椅子１は主輪１１、前従輪１２及び電動補助ユニット２の十字車輪２１の内の１輪が接地した状態になっている。そして、電動補助ユニット２の十字車輪２１全体は回転しない状態にされており、電動補助ユニット２の十字車輪２１の内の１輪が電動モータで駆動されることにより、電動で走行することが可能になる。
【００８４】
図７（ｂ） は、車椅子１の後部に電動補助ユニット２を接合して段差走行する場合、具体的には段差上へ乗り上げる場合の状態を示す模式図である。この例では、車椅子１の後部に電動補助ユニット２が接合されており、電動補助ユニット２の十字車輪２１の内の１輪又は２輪を接地させてが電動モータで駆動されることにより、車椅子１が後方から押される状態で前従輪１２が段差上へ乗り上げることが容易に可能になる。
【００８５】
図８（ａ） は電動補助ユニット２の車椅子１との接合側に板状のクッション２２を備えた構成例を示す模式図である。
【００８６】
クッション２２は、図８（ａ） に示すような、電動補助ユニット２を車椅子１の前部に接合して平坦地を走行する場合にはニーパッドとして機能し、たとえば衝突時等の傷害防止に有益である。また図８（ｂ） に示すように、電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合して階段を昇降する場合には上側へ移動させることによりヘッドレスト（バックレスト）として機能させることができるので、搭乗者は背部及び頭部を支持されて安心感をもつことができる。
【００８７】
図９は、電動補助ユニットの第１の実施の形態の構成例を示す模式図である。具体的には、この第１の実施の形態の電動補助ユニット２に備えられている十字車輪２１の概略の構成を示す模式図である。十字車輪２１は本実施の形態では、中心軸２１Ｃに１２０度間隔で３本のアーム２１１Ａ，２１２Ａ，２１３Ａが放射状に固定されており、それぞれのアームの先端部に車輪２１１， ２１２， ２１３が回動駆動可能に取り付けられている。
【００８８】
このような十字車輪２１は、中心軸２１Ｃを回転中心として全体を回転させることが可能である他、全体を回転させない状態で３個の車輪２１１， ２１２， ２１３を回転駆動させることも可能である。なお、十字車輪２１全体を回転させるために１個のモータが、３個の車輪２１１， ２１２， ２１３を回転駆動させるためにも１個のモータがそれぞれ備えられている。
【００８９】
図１０は車椅子１の前部に第１の実施の形態の電動補助ユニット２を接合した場合に十字車輪２１が段差上へ乗り上げる場合の状態を示す模式図である。まず、図１０（ａ） に示すように、十字車輪２１の１輪が回転駆動している状態でその１輪が段差の端面に当接する位置で一旦停止する。次に、十字車輪２１全体をを１２０度回転させることにより、図１０（ｂ） に示すように、十字車輪２１全体を回転させて段差の端面に当接している１輪の次の１輪を段差の上段面に接地させる。この状態になると、図１０（ｃ） に示すように、十字車輪２１全体の回転を停止させて３個の車輪２１１， ２１２， ２１３を回転駆動させる。これにより、図１０（ｄ） に示すように、十字車輪２１全体が段差の上段面へ乗り上げ、その後は図１０（ｅ） に示すように、一つの車輪のみが接地するように十字車輪２１全体を若干回転させる。この後は接地している一つの車輪の駆動力で車椅子１の主輪１１を段差の上段面へ引き上げるようにして前進する。
【００９０】
図１１（ａ） 乃至（ｄ） は、上述した図１０（ｂ） 乃至（ｄ） に対応して車椅子１全体の状態を示した模式図である。
【００９１】
図１２は車椅子１の前部に第１の実施の形態の電動補助ユニット２を接合した場合に十字車輪２１が段差を降りる場合の状態及び車椅子１全体の状態を示した模式図である。
【００９２】
まず、図１２（ａ） に示すように、十字車輪２１の１輪が回転駆動している状態でその１輪が段差の縁辺を越えると車椅子１の前部が段差の下段面へ降りようとするので前従輪１２が段差の上段面に接地する。この状態で、図１２（ｂ） に示すように、十字車輪２１全体を駆動していずれかの車輪が段差の下段面に接地するまで降ろす。この際、主輪１１が浮き上がる状態になるが、十字車輪２１と前従輪１２とで車椅子１は支持されるので、不安定にはならない。次に、図１２（ｃ） に示すように、十字車輪２１全体の回転を停止させて各車輪を回転駆動させることにより、図１２（ｃ） に示すように、前従輪１２が段差の縁辺を通過して車椅子１は十字車輪２１と主輪１１とで支持される状態になる。更に車椅子１が進行すると、図１２（ｄ） に示すように、主輪１１が段差の下段面へ降りて接地し、以後は通常の平坦地走行の状態になる。
【００９３】
なお、前述した如く、連結装置３に組み込まれているユニバーサルジョイント３０により車椅子１と電動補助ユニット２とは上下方向及び左右方向に変位可能であるので、ユニバーサルジョイント３０の上下方向の変位を自由に許す状態にしておけば、図１２（ｂ） に示す状態において、主輪１１が浮き上がることを防止することが可能になる。
【００９４】
図１３は第１の実施の形態の電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合して階段を昇る場合の状態を示す模式図である。
【００９５】
図１３（ａ） に示すように、電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合した状態で、介助者が電動補助ユニット２のハンドル２３を把持して車椅子１を傾斜させることにより十字車輪２１のみで支持され、しかもその１輪が階段の段差面に当接する位置に移動させる。この状態において、十字車輪２１全体を回転させることにより、図１３（ｂ） に示すように、十字車輪２１の１輪が階段の１段上の面に乗り上げるので、この状態を反復することにより、階段の最上段まで上ることができる。そして、階段の最上段まで上ると、図１３（ｃ） に示すように、十字車輪２１の各車輪を回転駆動させて、または介助者の操作により安全な位置まで車椅子１を移動させる。この後は電動補助ユニット２を車椅子１の前部に接合すれば、通常の平坦地走行が可能になる。
【００９６】
図１４は第１の実施の形態の電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合して階段を降りる場合の状態を示す模式図である。
【００９７】
図１４（ａ） に示すように、電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合した状態で、介助者が電動補助ユニット２のハンドル２３を把持して傾斜させることにより車椅子１が十字車輪２１のみで支持され、しかもその１輪が階段の最初の段差の縁辺を越える位置に移動させる。この状態において、十字車輪２１全体を回転させることにより、図１４（ｂ） に示すように、十字車輪２１の１輪が階段の１段下の面に降りるので、この状態を反復することにより、階段の最下段まで降りることができる。そして、階段の最下段まで降りると、図１４（ｃ） に示すように、十字車輪２１の各車輪を回転駆動させて、または介助者の操作により安全な位置まで車椅子１を移動させる。この後は電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合したままの状態で、または車椅子１の前部に接合して、通常の平坦地走行が可能になる。
【００９８】
（第２の実施の形態）
次に、上述の第１の実施の形態の電動補助ユニット２の十字車輪２１に代えて、クローラと車輪とが一体化された車輪付きクローラを備える実施の形態２の構成について説明する。図１５は電動補助ユニット２の第２の実施の形態の構成例を示す模式図である。
【００９９】
第２の実施の形態では、電動補助ユニット２の下部に十字車輪２１に代えて備えられた車輪付きクローラが備えられている。図１５（ａ） の側面図及び図１５（ｂ） の正面図に示すように、クローラ２Ｃの駆動輪の中心軸２ＣＣと車輪２Ｗの中心軸２ＷＣとがずらされており、しかもクローラ２Ｃは中心軸２ＷＣを回動中心として図１５（ａ） に矢符にて示すように回動するように構成されている。従って、図１５（ａ） に示すように、クローラ２Ｃの長さ方向が垂直又はそれに近い状態にされた場合には、車輪２Ｗが接地してクローラ２Ｃが浮く状態になり、また一点鎖線にて示すように、クローラ２Ｃの長さ方向が水平な状態にされた場合には、クローラ２Ｃが接地して車輪２Ｗが浮く状態になる。
【０１００】
図１６（ａ） は、車椅子１の前部に第２の実施の形態の電動補助ユニット２、即ち車輪付きクローラを備えた電動補助ユニット２を接合して平坦地を走行する場合の状態を示す模式図である。この例では、車椅子１の前部に電動補助ユニット２が接合されており、しかも車輪２Ｗが接地し、クローラ２Ｃが接地しない状態になっている。従って、車椅子１は主輪１１と車輪２Ｗとで支持され、電動補助ユニット２の車輪２Ｗが駆動されることにより、走行することが可能になる。
【０１０１】
なお、このように平坦地を走行する場合にクローラ２Ｃを使用しない理由は、クローラ２Ｃの走行抵抗が車輪２Ｗのそれに比して大きいためであり、平坦地の走行に際してクローラ２Ｃを利用してもよいことはいうまでもない。
【０１０２】
図１６（ｂ） は、車椅子１の前部に電動補助ユニット２を接合して不整地、軟弱地、又はたとえば積雪等で滑り易い場所を走行する場合の状態を示す模式図である。この場合には、クローラ２Ｃをその長手方向を水平状態にしてクローラ２Ｃを駆動する。従って、車椅子１は主輪１１とクローラ２Ｃとで支持され、電動補助ユニット２のクローラ２Ｃが駆動されることにより、不整地を走行することが可能になる。
【０１０３】
図１６（ｃ） は、車椅子１の前部に電動補助ユニット２を接合して段差走行する場合、具体的には段差上に乗り上げる場合の状態を示す模式図である。この場合には、クローラ２Ｃをその長手方向を斜め前方に傾斜させて駆動する。従って、車椅子１は主輪１１と車輪２Ｗとで支持され、電動補助ユニット２のクローラ２Ｃが駆動されることにより、クローラ２Ｃが段差上に乗り上げることが可能になる。
【０１０４】
図１６（ｄ） は、車椅子１の後部に電動補助ユニット２を接合して階段を昇降するような場合の状態を示す模式図である。この例では、車椅子１の後部に、しかも左右の主輪１１の間に電動補助ユニット２が接合されており、介助者が電動補助ユニット２のハンドル２３を把持して傾斜させることにより車椅子１が電動補助ユニット２のクローラ２Ｃのみで接地するような状態になっている。しかも、電動補助ユニット２のクローラ２Ｃが斜め下方に向けて駆動されることにより、階段の各段を昇降することが可能になる。
【０１０５】
図１７及び図１８は第２の実施の形態の電動補助ユニット２を前部に接合した車椅子１が段差上に乗り上げる場合の状態をより詳細に示す模式図である。
【０１０６】
図１７（ａ） に示すように、通常の平坦地走行時と同様にして車輪２Ｗを回転駆動させた状態で車椅子１が段差に接近するとクローラ２Ｃを回転駆動させる。但し、常時クローラ２Ｃを回転駆動させておいてもよい。この状態で、図１７（ｂ） に示すように、クローラ２Ｃが段差の縁辺に当接するとクローラ２Ｃがその回転駆動力によって段差を昇る。やがて、図１７（ｃ） に示すように、車輪２Ｗが段差の縁辺に接地するので、これ以降は、図１７（ｄ） に示すように、車輪２Ｗの回転駆動力によって車椅子１は前進する。この際、搭乗者が主輪１１を自ら人力で駆動して補助してもよいことはいうまでもない。
【０１０７】
やがて、図１８（ｅ） に示すように、前従輪１２が段差の縁辺に当接すると電動補助ユニット２の車輪２Ｗが浮き上がるので、ユニバーサルジョイント３０のロックを解除して搭乗者が電動補助ユニット２のハンドル２３を前方へ若干強く押すことにより電動補助ユニット２の車輪２Ｗを段差の上段面に接地させ、そのまま前進する。やがて、図１８（ｆ） に示すように、主輪１１が段差の縁辺に当接するが、それまでの惰性で、または搭乗者が主輪１１を手動で駆動することにより主輪１１を段差の上段面へ昇らせる。以後は、ユニバーサルジョイント３０を通常の位置に戻して図１８（ｇ） に示すように、通常の平坦地の走行状態になる。
【０１０８】
図１９は第２の実施の形態の電動補助ユニット２を前部に接合した車椅子１が階段を昇る場合の状態を示す模式図である。
【０１０９】
図１９（ａ） に示すように、電動補助ユニット２を後部に接合した車椅子１を、クローラ２Ｃを斜め下方へ向けて回転駆動させつつ介助者が電動補助ユニット２のハンドル２３を把持して傾斜させることにより前従輪１２を浮かせた状態で引き上げることにより、クローラ２Ｃが階段の段差を昇る。図１９（ｂ） に示すように、階段の各段の奥行きが長い場合にも、クローラ２Ｃの回転駆動によって、クローラ２Ｃが次の段の縁辺に当接するまで移動することができる。
【０１１０】
（第３の実施の形態）
図２０は、電動補助ユニット２の下部に、駆動輪５１と、この駆動輪５１の回転中心の上方に回動中心を有するアーム５２（右側を５２Ｒ、左側を５２Ｌとする）と、このアーム５２Ｒ，５２Ｌの先端部に固定して取り付けられた補助輪５３（右側を５３Ｒ、左側を５３Ｌとする）とを有する動力ユニット５を、第１の実施の形態の十字車輪２１または第２の実施の形態の車輪付きクローラに代えて備えた電動補助ユニット２の構成例を示す模式図である。
【０１１１】
図２１（ａ） 及び（ｂ） は動力ユニット５の具体的な構成例を示す縦断面図及び側面図であり、図２１（ａ） の縦断面図は図２１（ｂ） の側面図を前方から見た場合の縦断面図である。動力ユニット５は、前方から見た場合に「コ」の字状のフレーム５０の開口部を電動補助ユニット２の下方に向けており、この開口部の内部に駆動輪５１（図示例では２個を並列配置してある）がフレーム５０に回転自在に枢支されている駆動軸５１１に固定されている。この駆動輪５１の支持軸５１１にはプーリ５１２が固定されており、フレーム５０内に備えられているモータＭ１の出力軸に固定されたプーリ５１３との間でベルト又はチェーン５１４で伝動されている。
【０１１２】
一方、アーム５２Ｒ，５２Ｌは、フレーム５０から左右の外方へ突出していてフレーム５０に回動自在に支持された回転軸５２１Ｒ，５２１Ｌにそれぞれ固定されている。また、アーム５２Ｒ，５２Ｌとフレーム５０との間にはそれぞれプーリ５２２Ｒ，５２２Ｌが回転軸５２１Ｒ，５２１Ｌにそれぞれ固定されている。
【０１１３】
更に、フレーム５０の上部寄りの適宜の位置にはフレーム５０の左右の外方へ突出していてフレーム５０に回動自在に支持された回転軸５２５がフレーム５０を左右に横断してフレーム５０に回動自在に支持されている。この回転軸５２５のフレーム５０の外方への突出部分にはそれぞれプーリ５２３Ｒ，５２３Ｌが固定されており、また回転軸５２５のフレーム５０内の適宜の位置にはプーリ５２６が固定されている。このプーリ５２６は、フレーム５０内の適宜の位置に備えられたモータＭ２の出力軸に固定されたプーリ５２７との間でベルト又はチェーン５２８で伝動されている。
【０１１４】
なお、プーリ５２３Ｒとプーリ５２２Ｒとの間はベルト又はチェーン５２４Ｒで、プーリ５２３Ｌとプーリ５２２Ｌとの間はベルト又はチェーン５２４Ｌでそれぞれ伝動されている。
【０１１５】
従って、この動力ユニット５は、モータＭ１の回転駆動により車輪５１が回転駆動され、またモータＭ２の回転駆動により両アーム５２Ｒ，５２Ｌがそれぞれ回動するように構成されていることになる。
【０１１６】
図２２は動力ユニット５の動作状態を示す模式図である。但し、この図２２では右側面から見た状態を示している。図２２（ａ） に示すように、通常は駆動輪５１が接地し、アーム５２Ｒは長手方向を水平にして補助輪５３Ｒは接地していない状態となっている。
【０１１７】
ここで、たとえば動力ユニット５を使用して段差を昇る場合には、図２２（ｂ） に示すように、駆動輪５１が段差の端面に当接した状態で停止させ、アーム５２Ｒ（５２Ｌ）を前方へ回転させて補助輪５３Ｒ（５３Ｌ）を段差の上段面に接地させる。更に、この状態からアーム５２Ｒ（５２Ｌ）を前方へ回転させることにより、図２２（ｃ） に示すように、駆動輪５１がアーム５２Ｒ（５２Ｌ）により引き上げられるようにして、図２２（ｄ） に示すように、段差の上段面へ昇ることができる。
【０１１８】
但しこの場合、補助輪５３Ｒ，５３Ｌはアーム５２Ｒ，５２Ｌの先端部に固定して取り付けられているため、図２２（ｃ） 及び（ｄ） に示すように、補助輪５３Ｒ，５３Ｌはアーム５２Ｒ，５２Ｌの回転に伴ってその回転角度分だけ段差の上段面上で回転移動する。
【０１１９】
ところで、図２２（ｂ） 乃至（ｄ） に示すように、駆動輪５１が段差の上段面を移動するためには、アーム５２Ｒ， ５２Ｌの回転角度を最大π（ｒａｄ）とすると、段差の奥行きをＤとすると、下記式を満足する必要がある。
Ｄ＞２ｒ１＋ｒ２（π＋ｌ）
【０１２０】
ここで、図２２（ａ） に示されているように、ｒ１は駆動輪５２の半径、ｒ２は補助輪５３Ｒ，５３Ｌの半径、ｌ（エル）はアーム５２Ｒ，５２Ｌの回動半径（アーム長）である。上記の式が満足されない場合、図２２（ｄ） に示す状態が階段の場合には、駆動輪５１は階段の次の段の縁辺に乗り上げることになり、円滑に階段を昇降することができない。これは、補助輪５３Ｒ，５３Ｌがアーム５２Ｒ，５２Ｌの先端に固定されて取り付けられているために、図２２（ｂ） の状態から図２２（ｄ） の状態の間に段差上でアーム５２Ｒ，５２Ｌの回転に伴ってその回転角度分だけ補助輪５３Ｒ，５３Ｌが回転して移動するためである。従って、この状態において補助輪５３Ｒ，５３Ｌがアーム５２Ｒ，５２Ｌの回転に伴って回転することがないようにすれば段差の奥行きＤがより小さい場合にも階段を昇ることができる。そのような構成は、後述する第４の実施の形態において実現される。
【０１２１】
図２３は車椅子１の前部に第３の実施の形態の電動補助ユニット２を接合した場合に動力ユニット５が段差上に乗り上げる場合の状態を示す模式図である。まず、図３２（ａ） に示すように、動力ユニット５の駆動輪５１が段差の端面に当接する位置で一旦停止し、アーム５２を前方へ回転させることにより、図２３（ｂ） に示すように、補助輪５３を段差の上段面に接地させ、更にアーム５２を回転させて図２３（ｃ） に示すように、駆動輪５１を段差の上段面よりも若干高い位置へ持ち上げる。更にこの状態からアーム５２を回転させることにより、図２３（ｄ） に示すように、駆動輪５１を段差の上段面へ接地させる。この後は、駆動輪５１を駆動させることにより、図２３（ｅ） に示すように、車椅子１の前従輪１２を段差の上段面へ昇らせ、更に図２３（ｆ） に示すように、車椅子１の主輪１１も段差の上段面へ昇ることができる。
【０１２２】
図２４は車椅子１の前部に第３の実施の形態の電動補助ユニット２を接合した場合に、段差を降りる場合の状態及び車椅子１全体の状態を示した模式図である。
【０１２３】
まず、図２４（ａ） に示すように、段差の上段面を走行中に段差の縁辺に接近した場合にアーム５２を後方向きでしかもやや下方へ向けた状態とする。この状態で駆動輪５１を駆動させて前進すると、図２４（ｂ） に示すように、駆動輪５１が弾さの縁辺を通過して落下する状態になるが、補助輪５３が段差の上段面に接地して車椅子１を支持する状態になる。そして、図２４（ｃ） に示すように、補助輪５３が段差の上段面に接地している状態でアーム５２を前方へ回動させると、図２４（ｄ） に示すように、やがて駆動輪５１が段差の下段面に接地する。この際、車椅子１は駆動輪５１と前従輪１２とで支持されて主輪１１は浮いた状態になるが、そのまま駆動輪を駆動して前進すると、図２４（ｅ） に示すように、車椅子１の前従輪１２が段差の縁辺を通過して浮いた状態になり、車椅子１は駆動輪５１と主輪１１とで支持される状態になる。更にこの状態から駆動輪５１を駆動させて前進すると、車椅子１の主輪１１が段差の上段面から下段面へ落下するようにして接地する。
【０１２４】
なお、前述した如く、連結装置３に組み込まれているユニバーサルジョイント３０により車椅子１と電動補助ユニット２とは上下方向及び左右方向に変位可能であるので、ユニバーサルジョイント３０の上下方向の変位を自由に許す状態にしておけば、図２４（ｄ） に示す状態において、主輪１１が浮き上がることを防止することが可能になる。
【０１２５】
図２５は第３の実施の形態の電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合して階段を昇る場合の状態を示す模式図である。
【０１２６】
図２５（ａ） に示すように、電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合した状態で、介助者が電動補助ユニット２のハンドル２３を把持して車椅子１を後方へ傾斜させることにより車椅子１が駆動輪５１のみで支持される状態として、駆動輪５１が階段の段差の端面に当接する位置まで移動し、アーム５２を後方へ回動させて補助輪５３を階段の１段上の面に接地させる。この状態で、図２５（ｂ） に示すように、更にアーム５２を回動させることにより、また介助者の協力により、駆動輪５１を階段の１段上の面に接地させる。以下、同様の手順を反復することにより、図２５（ｃ） に示すように、車椅子１を階段の最上段まで昇らせることが可能である。
【０１２７】
図２６は第３の実施の形態の電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合して階段を降りる場合の状態を示す模式図である。
【０１２８】
電動補助ユニット２を車椅子１の後部に接合した状態で、介助者が電動補助ユニット２のハンドル２３を把持して傾斜させることにより車椅子１が駆動輪５１のみで支持される状態で、図２６（ａ） に示すように、駆動輪５１が階段の縁辺を越える位置に移動させる。この状態では補助輪５３が階段の上段面に接地して車椅子１を支持している。次に、アーム５２を前方へ回動させることにより、図２６（ｂ） に示すように、駆動輪５１を階段の１段下の面に降ろす。更にこの状態から、図２６（ｃ） に示すように、アーム５２を回動させることにより、図２６（ｄ） に示すように、駆動輪５１を持ち上げて階段の更に１段下の面に駆動輪５１を接地させる。
【０１２９】
（第４の実施の形態）
図２７は、第４の実施の形態の電動補助ユニットの動力ユニットの構成例を示す縦断面図であり、前方から見た状態を示している。この第４の実施の形態では、具体的には、上述の第３の実施の形態の補助輪５３Ｒ，５３Ｌをも回転駆動可能にした構成としている。この補助輪５３Ｒ，５３Ｌを回転駆動可能にすることにより、前述した図２２において説明したように、駆動輪５１が段差を昇降する際の段差の奥行きＤを小さくすることが可能になる。
【０１３０】
本実施の形態の動力ユニット５は、図２１に示した動力ユニット５の駆動輪５１を駆動するためのモータＭ１を補助輪５３Ｒ，５３Ｌを駆動するためにも使用する。他の構成は図２１に示した動力ユニット５と同様であるので説明を省略する。
【０１３１】
モータＭ１の出力軸にはプーリ５１３が固定されており、このプーリ５１３とプーリ５１８とがベルト又はチェーン５９により伝動されている。プーリ５１８は、フレーム５０にその左右方向を軸長として回転自在に支持された回転軸５１６に固定されている。この回転軸５１６には、その軸長方向の中央にプーリ５１５が、両端部にプーリ５１７Ｒ，５１７Ｌがそれぞれ固定されている。
【０１３２】
プーリ５１５は図２１に示した構成と同様に、ベルト又はチェーン５１４により駆動輪５１を駆動するためのプーリ５１２と伝動されており、両端部のプーリ５１７Ｒ，５１７Ｌはそれぞれベルト又はチェーン５２０Ｒ，５２０Ｌによりプーリ５２９Ｒ，５２９Ｌと伝動されている。これらのプーリ５２９Ｒ，５２９Ｌはアーム５２Ｒ，５２Ｌが固定されている回転軸５２１Ｒ，５２１Ｌを中空にした内部に挿通されている回転軸（図示せず）に固定されており、この回転軸のアーム５２Ｒ，５２Ｌの両外側に突出した部分にはプーリ５３０Ｒ，５３０Ｌが固定されている。更にこれらのプーリ５３０Ｒ，５３０Ｌは補助輪５３Ｒ，５３Ｌの回転軸に固定されたプーリ５３２Ｒ，５３２Ｌにベルト又はチェーン５３１Ｒ，５３１Ｌにより伝動されている。従って、プーリ５２９Ｒ，５２９Ｌはアーム５２Ｒ，５２Ｌを回動させるためのプーリ５２２Ｒ，５２２Ｌとは連動しておらず、補助輪５３Ｒ，５３Ｌを回転駆動する。
【０１３３】
このような構成により、モータＭ２は図２１に示した動力ユニット５と同様にアーム５２Ｒ，５２Ｌを回動させ、モータＭ１は駆動輪５１を回転駆動すると共に両補助輪５３Ｒ，５３Ｌをも回転駆動させることができる。
【０１３４】
図２８はこのような図２７に示した第４の実施の形態の動力ユニット５のアーム５２Ｒ，５２Ｌ及び回転駆動される補助輪５３Ｒ，５３Ｌの動作を示す模式図である。
【０１３５】
図２８（ａ） に示すように、駆動輪５１が回転駆動し、またアーム５２Ｒ，５２Ｒも回動し、更に補助輪５３Ｒ，５３Ｌもアーム５２Ｒ，５２Ｌの先端部において回転駆動する。従って、図２８（ｂ） に示すように、駆動輪５１が段差の端面に当接従って状態でアーム５２Ｒ，５２Ｌを回動させて段差の上段面に接地させた状態で、図２８（ｃ） に示すように、アーム５２Ｒ，５２Ｌを回動させ、補助輪５３Ｒ，５３Ｌはアーム５２Ｒ，５２Ｌの回動角分だけ逆回転させると補助輪５３Ｒ，５３Ｌが接地面に対して相対移動することなしに、図２８（ｄ） に示すように、駆動輪５１が段差の上段面に接地する。
【０１３６】
このように、補助輪５３Ｒ，５３Ｌを駆動可能な構成とすることにより、補助輪５３Ｒ，５３Ｌを支点としたアーム５２Ｒ，５２Ｌの回動の際の安定性を向上させることが可能になる。
【０１３７】
【発明の効果】
以上に詳述したように本発明に係る車椅子の電動補助ユニットによれば、１台の電動補助ユニットを車椅子の前後部のずれにも接合することが可能であるので、１台の電動補助ユニットで平坦地の走行、段差の昇降等に対処可能になるので、種々の利用方法が考えられる。
【０１３８】
また第２の発明の車椅子の電動補助ユニットによれば、電動補助ユニットを車椅子に接合する際に、補助接合手段を使用するので、主として車椅子の前部に本来備えられている従輪との干渉が回避される。
【０１３９】
また第３の発明の車椅子の電動補助ユニットによれば、電動補助ユニットを車椅子に接合するための補助接合手段が車椅子に対して上下左右への相対変位が許容されるので、安定した走行が可能になる。
【０１４０】
また第４の発明の車椅子の電動補助ユニットによれば、電動補助ユニットを主として車椅子の後部になる左右一対の主輪の間に接合した場合に、全体の長さが短くなるので、たとえばエレベータ等の狭隘な場所へも容易に進入することが可能になる。
【０１４１】
また第５の発明の車椅子の電動補助ユニットによれば、いわゆる十字車輪が駆動力として利用されるので、アームの回転と、各アームに取り付けられた車輪との双方を利用することが可能になる。
【０１４２】
また第６の発明の車椅子の電動補助ユニットによれば、十字車輪の一つのアームに取り付けられた車輪により車椅子が走行するので、通常の走行に際しては走行抵抗が減少すると共に、安定した走行が可能になる。
【０１４３】
また第７の発明の車椅子の電動補助ユニットによれば、少なくとも二つの車輪が接地するので、不整地、軟弱地等においても安定して走行することが可能になる。
【０１４４】
また第８の発明の車椅子の電動補助ユニットによれば、十字車輪全体を回動させることによる複数のアームの回動により車椅子が段差を昇降するので、確実に段差を昇降することが可能になる。
【０１４５】
また第９の発明の車椅子の電動補助ユニットによれば、クローラと車輪といずれかを状況に応じて利用することが可能になる。
【０１４６】
また第１０の発明の車椅子の電動補助ユニットによれば、クローラ又は車輪のいずれかにより車椅子が走行するので、たとえば平坦地では車輪で、不整地ではクローラで走行することが可能になる。
【０１４７】
また第１１の発明の車椅子の電動補助ユニットによれば、クローラにより車椅子が段差を昇降するので、確実に段差を昇降することが可能になる。
【０１４８】
また第１２の発明の車椅子の電動補助ユニットによれば、駆動輪で通常は走行し、段差の昇降の際にはアームを利用することができる。
【０１４９】
また第１３の発明の車椅子の電動補助ユニットによれば、駆動輪の駆動により車椅子が走行するので、走行抵抗が少なく、安定した走行が可能になる。
【０１５０】
また第１４の発明の車椅子の電動補助ユニットによれば、アームを回転させることにより、車椅子が段差を昇降するので、確実に段差を昇降することが可能になる。
【０１５１】
また第１５の発明の電動ユニットによれば、車椅子の前部及び後部の双方に接合可能であり、いわゆる十字車輪が駆動力として利用されるので、アームの回転と、各アームに取り付けられた車輪との双方を利用して走行し、また段差を昇降するすることにより、車椅子を走行させ、また段差を昇降させることが可能になる。
【０１５２】
また第１６の発明の電動ユニットによれば、十字車輪の一つのアームに取り付けられた車輪により走行するので、通常の走行に際しては走行抵抗が減少すると共に、安定して走行するので、接合されている車椅子を安定して走行させることが可能になる。
【０１５３】
また第１７の発明の電動ユニットによれば、少なくとも二つの車輪が接地するので、不整地、軟弱地等においても安定して走行するので、接合されている車椅子を安定して走行させることが可能になる。
【０１５４】
また第１８の発明の電動ユニットによれば、十字車輪全体を回動させることによる複数のアームの回動により段差を昇降するので、接合されている車椅子に確実に段差を昇降させることが可能になる。
【０１５５】
また第１９の発明の電動ユニットによれば、クローラと車輪といずれかを使用することができるので、接合されている車椅子を状況に応じていずれかを利用して走行させ、段差を昇降させることが可能になる。
【０１５６】
また第２０の発明の電動ユニットによれば、クローラ又は車輪のいずれかにより走行するので、接合されている車椅子をたとえば平坦地では車輪で、不整地ではクローラで走行させることが可能になる。
【０１５７】
また第２１の発明の電動ユニットによれば、クローラにより段差を昇降するので、接合されている車椅子に確実に段差を昇降させることが可能になる。
【０１５８】
また第２２の発明の電動ユニットによれば、駆動輪で通常は走行し、段差の昇降の際にはアームを利用するので、接合されている車椅子を通常は駆動輪で奏項させ、段差の昇降に際してはアームにより昇降させることが可能になる。
【０１５９】
また第２３の発明の電動ユニットによれば、駆動輪の駆動により走行するので、走行抵抗が少なく、接合されている車椅子を安定して走行させることが可能になる。
【０１６０】
また第２４の発明の電動ユニットによれば、アームを回転させることにより段差を昇降するので、接合されている車椅子に確実に段差を昇降させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電動補助ユニット（電動ユニット）と、手動式車椅子と、電動補助ユニットを車椅子の前部に接合する際に使用される連結装置との構成例を示す模式的側面図である。
【図２】連結装置の平面図及び側面図である。
【図３】車椅子の前部に電動補助ユニットを接合した状態を示す模式図である。
【図４】車椅子の後部に電動補助ユニットを接合するための準備状態を示す模式図である。
【図５】車椅子の後部に電動補助ユニットを接合した状態を示す模式図である。
【図６】電動補助ユニットを車椅子に接合して利用する状態を例示する模式図である。
【図７】電動補助ユニットを車椅子に接合して利用する状態を例示する模式図である。
【図８】電動補助ユニットの車椅子との接合側に板状のクッションを備えた構成例を示す模式図である。
【図９】電動補助ユニットの第１の実施の形態の構成例を示す模式図である。
【図１０】車椅子の前部に第１の実施の形態の電動補助ユニットを接合した場合に十字車輪が段差上に乗り上げる場合の状態を示す模式図である。
【図１１】車椅子の前部に第１の実施の形態の電動補助ユニットを接合した場合に十字車輪が段差上に乗り上げる場合の車椅子全体の状態を示した模式図である。
【図１２】車椅子の前部に第１の実施の形態の電動補助ユニットを接合した場合に十字車輪が段差を降りる場合の状態及び車椅子全体の状態を示した模式図である。
【図１３】第１の実施の形態の電動補助ユニットを車椅子の後部に接合して階段を昇る場合の状態を示す模式図である。
【図１４】第１の実施の形態の電動補助ユニットを車椅子の後部に接合して階段を降りる場合の状態を示す模式図である。
【図１５】電動補助ユニットの第２の実施の形態の構成例を示す模式図である。
【図１６】第２の実施の形態の電動補助ユニットを車椅子に接合して利用する状態を例示する模式図である。
【図１７】第２の実施の形態の電動補助ユニットを前部に接合した車椅子が段差上に乗り上げる場合の状態をより詳細に示す模式図である。
【図１８】第２の実施の形態の電動補助ユニットを前部に接合した車椅子が段差上に乗り上げる場合の状態をより詳細に示す模式図である。
【図１９】第２の実施の形態の電動補助ユニットを前部に接合した車椅子が階段を昇る場合の状態を示す模式図である。
【図２０】電動補助ユニットの第３の実施の形態の構成例を示す模式図である。
【図２１】第３の実施の形態の動力ユニットの具体的な構成例を示す縦断面図及び側面図である。
【図２２】第３の実施の形態の動力ユニットの動作状態を示す模式図である。
【図２３】車椅子の前部に第３の実施の形態の電動補助ユニットを接合した場合に動力ユニットが段差上に乗り上げる場合の状態を示す模式図である。
【図２４】車椅子の前部に第３の実施の形態の電動補助ユニットを接合した場合に段差を降りる場合の状態及び車椅子全体の状態を示した模式図である。
【図２５】第３の実施の形態の電動補助ユニットを車椅子の後部に接合して階段を昇る場合の状態を示す模式図である。
【図２６】第３の実施の形態の電動補助ユニットを車椅子の後部に接合して階段を降りる場合の状態を示す模式図である。
【図２７】第４の実施の形態の電動補助ユニットの動力ユニットの構成例を示す縦断面図である。
【図２８】第４の実施の形態の動力ユニットのアーム及び回転駆動される補助輪の動作を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 車椅子
２ 電動補助ユニット
２Ｃ クローラ
２Ｗ 車輪
３ 連結装置
５ 動力ユニット
１１ 主輪
１２ 前従輪
１６Ｕ 上部接合部材
１６Ｌ 下部接合部材
２１ 十字車輪
２４ 上部接合部材
２５ 下部接合部材
３０ ユニバーサルジョイント
５１ 駆動輪
５２Ｒ， ５２Ｌ アーム
５３Ｒ， ５３Ｌ 補助輪
３１４Ｒ、３１４Ｌ 接合部材

Claims (24)

1. 主輪と、該主輪の前方又は後方に配置された従輪とを有する車椅子の前部及び後部の双方に接合可能にするための接合手段と、
   前記車椅子に接合された場合に、前記車椅子を牽引及び推進するための電動駆動手段と
   を備えたことを特徴とする車椅子の電動補助ユニット。
2. 前記従輪との干渉を避けるために前記車椅子に一端部が接合可能な補助接合手段を更に備え、
   前記接合手段は、前記補助接合手段の他端部に備えられた接合部と接合可能であることを特徴とする請求項１に記載の車椅子の電動補助ユニット。
3. 前記補助接合手段は、前記一端部と前記他端部とに分割されており、両者の上下左右への相対変位を許容する連結手段を更に備えていることを特徴とする請求項２に記載の車椅子の電動補助ユニット。
4. 前記主輪は前記車椅子の左右に一対が備えられており、
   前記一対の主輪の間隔よりも小なる幅に構成されており、前記車椅子の前記左右の主輪の間に位置した状態で前記接合手段により直接接合されることを特徴とする請求項１に記載の車椅子の電動補助ユニット。
5. 前記駆動手段は、電動モータにより回動される複数の回動可能なアームと、各アームの先端部に取り付けられており、電動モータにより駆動可能な車輪とを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車椅子の電動補助ユニット。
6. 前記複数のアームの内の一つの先端部に取り付けられた車輪が接地するように前記複数のアームを固定し、前記接地している車輪の駆動により前記車椅子を走行させるようにしてあることを特徴とする請求項５に記載の車椅子の電動補助ユニット。
7. 前記複数のアームの内の少なくとも二つの先端部に取り付けられた車輪が接地するように、前記複数のアームの固定を解除する手段を有することを特徴とする請求項６に記載の車椅子の電動補助ユニット。
8. 前記複数のアームを回動させることにより、前記車椅子に段差を昇降させるようにしてあることを特徴とする請求項５に記載の車椅子の電動補助ユニット。
9. 前記駆動手段は、一端部を回動中心として回動可能であり、電動モータにより駆動されるクローラと、該クローラの前記一端部近傍に回転中心を有し、前記クローラが傾斜状態である場合に接地し、電動モータにより駆動可能な車輪とを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車椅子の電動補助ユニット。
10. 前記クローラを水平状態にして接地させ、又は前記クローラを傾斜状態にして前記車輪を接地させた状態で、前記車椅子を走行させるようにしてあることを特徴とする請求項９に記載の車椅子の電動補助ユニット。
11. 前記クローラを傾斜状態にして該クローラの駆動力により前記車椅子に段差を昇降させるようにしてあることを特徴とする請求項９に記載の車椅子の電動補助ユニット。
12. 前記駆動手段は、電動モータにより駆動される駆動輪と、該駆動輪の回転中心よりも上側に回動中心を有し、電動モータにより回動されるアームとを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車椅子の電動補助ユニット。
13. 前記アームが接地しない状態で、前記駆動輪の駆動力により前記車椅子を走行させるようにしてあることを特徴とする請求項１２に記載の車椅子の電動補助ユニット。
14. 前記アームを回動させることにより、前記車椅子に段差を昇降させるようにしてあることを特徴とする請求項１２に記載の車椅子の電動補助ユニット。
15. 電動モータにより回動される複数の回動可能なアームと、
    各アームの先端部に取り付けられており、電動モータにより駆動可能な車輪と、
    主輪と、該主輪の前方又は後方に配置された従輪とを有する車椅子の前部及び後部の双方に接合可能にするための接合手段と
    を備えたことを特徴とする電動ユニット。
16. 前記複数のアームの内の一つの先端部に取り付けられた車輪が接地するように前記複数のアームを固定し、前記接地している車輪の駆動により走行するようにしてあることを特徴とする請求項１５に記載の電動ユニット。
17. 前記複数のアームの内の少なくとも二つの先端部に取り付けられた車輪が接地するように、前記複数のアームの固定を解除する手段を有することを特徴とする請求項１６に記載の電動ユニット。
18. 前記複数のアームを回動させることにより、段差を昇降するようにしてあることを特徴とする請求項１５に記載の電動ユニット。
19. 一端部を回動中心として回動可能であり、電動モータにより駆動されるクローラと、
    該クローラの前記一端部近傍に回転中心を有し、前記クローラが傾斜状態である場合に接地し、電動モータにより駆動可能な車輪と、
    主輪と、該主輪の前方又は後方に配置された従輪とを有する車椅子の前部及び後部の双方に接合可能にするための接合手段と
    を備えたことを特徴とする電動ユニット。
20. 前記クローラを水平状態にして接地させ、又は前記クローラを傾斜状態にして前記車輪を接地させた状態で、走行するようにしてあることを特徴とする請求項１９に記載の電動ユニット。
21. 前記クローラを傾斜状態にして該クローラの駆動力により段差を昇降するようにしてあることを特徴とする請求項１９に記載の電動ユニット。
22. 電動モータにより駆動される駆動輪と、
    該駆動輪の回転中心よりも上側に回動中心を有し、電動モータにより回動されるアームと、
    主輪と、該主輪の前方又は後方に配置された従輪とを有する車椅子の前部及び後部の双方に接合可能にするための接合手段と
    を備えたことを特徴とする電動ユニット。
23. 前記アームが接地しない状態で、前記駆動輪の駆動力により走行するようにしてあることを特徴とする請求項２２に記載の電動ユニット。
24. 前記アームを回動させることにより、段差を昇降するようにしてあることを特徴とする請求項２２に記載の電動ユニット。

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