JP2005144141A - 車椅子及び車椅子用ブレーキ装置及び手動式推進車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は使用者が車椅子の座部から立ち上がると車輪を確実に制動することを課題とする。
【解決手段】 車椅子１０は、前部両側に後輪２０，２２を個別に制動するための一対の手動式ブレーキ装置２８が設けられている。また、車椅子１０は、フレーム１２に布製の座部１４が横架され、座部１４には、使用者が着座していることを検出する着座センサスイッチが設けられている。そして、後輪２０，２２の内側には、電動ブレーキ装置３６が設けられている。この電動ブレーキ装置３６は、制御回路からの制御信号により後輪２０，２２に制動力を付与する制動モード、あるいは後輪２０，２２に対する制動力を解除する制動解除モードに切り替わる。手押し用ハンドル２６には、介護者が電動ブレーキ装置３６をオンまたはオフさせるための手動操作部４２が設けられている。車椅子１０の背部５０に設けられたポケット５０ａには、制御ボックス４８が収納されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は車椅子及び車椅子用ブレーキ装置及び手動式推進車両用ブレーキ装置に係り、特に手動式車椅子に取り付けることで車椅子から離座する際、及び車椅子に着座する際の安全性及び手動式推進車両の安全性を向上するよう構成された車椅子及び車椅子用ブレーキ装置及び手動式推進車両用ブレーキ装置に関する。

通常、手動式車椅子には、手動式ブレーキ装置が車椅子の左右両側に設けられている。この手動式ブレーキ装置は、左右の後輪の前方に設けられており、操作レバーの操作位置により後輪を制動する制動状態、あるいは制動を解除する制動解除状態に作動するように構成されている。

例えば、使用者（被介護者）が車椅子の座部に着座している状態で座部から立ち上がる場合には、離座する直前に、左右に配置された上記手動式ブレーキの操作レバーを制動状態に操作し、後輪に対して制動力を付与した状態にしてから立ち上がる必要がある。

このような従来の車椅子の使用者の中には、脳血管障害をもつ高齢者など物忘れがひどく、車椅子のブレーキを掛け忘れて立ち上がってしまう人もいる。

そのため、操作レバーを制動位置に操作することを忘れた場合、例えば、高齢者や障害者などの使用者が離座した後に再び車椅子に座ろうとして、車椅子のフレームに手をかけると、車椅子にブレーキが掛かっていないので、車椅子が予期せぬ方向に動き出してしまう。このように、使用者が車椅子に座る際に車椅子が移動した場合には、使用者が体のバランスを崩してよろけたり、転倒するおそれがある。

このような問題を解決する為に、使用者が立ち上がる際に自動的にブレーキをかけるブレーキ機構を備えた車椅子が提案されている。

例えば、車椅子の座部の下側に使用者が座った際の荷重を受けるレバーを回動可能に設け、このレバーの回動動作によりブレーキワイヤを引くような動作を行う伝達機構を設けて使用者が座部に座っている間はブレーキを解除するように構成されたブレーキ装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３１０３７７５号

しかしながら、上記のように座部に下側に荷重を受けて動作するレバー機構を設ける構成とした場合、例えば、手動式車椅子では両側の車輪を接近させる方向に折りたたむことができるように構成されているが、座部下側のレバー機構が邪魔して折りたたむことができないという問題がある。

さらには、使用者が座部に座ることによりレバーを体重で押し下げることになるため、着座している間は使用者の尻にレバーの先端が当接していることになり、使用者に苦痛を与えるおそれもある。

そこで、本発明は上記課題を解決した車椅子及び車椅子用ブレーキ装置及び手動式推進車両用ブレーキ装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、座部と、
前記座部の両側に配置され、手動により回転操作可能な車輪と、
手動操作されて前記車輪を制動する手動式ブレーキ装置とを有する車椅子において、
前記座部に使用者が座っている状態を検出する検出手段と、
制御信号により前記車輪を制動する電動式ブレーキ装置と、
前記検出手段と前記電動式ブレーキ装置に接続され、前記検出手段から使用者が座っている状態を検出する検出信号が出力されていないときは前記電動式ブレーキ装置による制動力を前記車輪に付与し、前記検出手段から使用者が座っている状態を検出する検出信号が出力されているときは前記電動式ブレーキ装置による前記車輪に対する制動を解除させる制御信号を前記電動式ブレーキ装置へ出力する制御手段と
を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、前記制御手段は、前記検出手段から使用者が座っている状態を検出する検出信号が出力されたことを受けてから、所定時間経過後に前記電動式ブレーキ装置による前記車輪に対する制動を解除させる制御信号を前記電動式ブレーキ装置へ出力することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、手動式車椅子のフレームに固定される固定部材と、
前記手動式車椅子の車輪を制動するように前記固定部材に組み付けられるブレーキ部材と、
前記ブレーキ部材を制動位置に駆動する駆動手段と、
前記手動式車椅子の座部に使用者が座っている状態を検出する検出手段と、
前記検出手段と前記駆動手段に接続され、前記検出手段から使用者が座っている状態を検出する検出信号が出力されているときは前記駆動手段による駆動力を前記ブレーキ部材に伝達して前記ブレーキ部材による制動力を前記車輪に付与し、前記検出手段から使用者が座っている状態を検出する検出信号が出力されていないときは前記駆動手段による駆動力を停止させて前記車輪に対する制動を解除させるべく前記駆動手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、前記制御手段が、前記検出手段から使用者が座っている状態を検出する検出信号が出力されたことを受けてから、所定時間経過後に前記駆動手段による駆動力を前記ブレーキ部材に伝達して前記ブレーキ部材による制動力を前記車輪に付与することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、手動式推進車両の車輪の片側面近傍に取り付けられる手動式推進車両用ブレーキ装置であり、
前記車輪の内側に対向するように前記手動式推進車両のフレームに取り付けられる固定部材と、
前記固定部材に前記車輪の前進方向に回動可能に取り付けられる第１の回動部材と、
該第１の回動部材に支持された第１のブレーキ部材と、
前記固定部材に前記車輪の後進方向に回動可能に取り付けられる第２の回動部材と、
該第２の回動部材に支持された第２のブレーキ部材と、
前記第1のブレーキ部材及び前記第２のブレーキ部材を前記車輪に接触させる方向に押圧するように前記第１の回動部材及び前記第２の回動部材を付勢する付勢部材と、
前記第１のブレーキ部材及び前記第２のブレーキ部材を前記車輪から離間する方向に移動させるように、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第１の回動部材及び前記第２の回動部材を駆動する制動解除手段と
を備えたことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、前記制動解除手段が、
前記手動式推進車両が動作可能状態になったことを検出する状態検出手段と、
該状態検出手段から出力された検出信号に基づいて制御信号を生成する制御手段と、
該制御手段から出力された制御信号により前記第１のブレーキ部材及び前記第２のブレーキ部材を前記車輪から離間する方向に移動させる駆動手段と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成でありながら、使用者が立ち上がる際に手動式車椅子に対して必要十分な制動力を発揮することができ、例えば、使用者が座部に着座する際に体のバランスを崩してよろけたり、転倒することを確実に防止できる。さらに、今日最も普及している既存の折りたたみ式手動車椅子に、後から簡単に取り付け可能であるだけでなく、車椅子を折りたたむ際にも全く邪魔にならないように取り付けることができる。また、座部に着座した使用者を検出するためにレバーを使用者の尻に押圧させることもないので、使用者に苦痛を与えることを防止できる。

また、車椅子以外の手動式推進車両に用いた場合にも、状態検出手段により手動式推進車両が動作できない状態であることを検出した場合には、第１のブレーキ部材及び第２のブレーキ部材が車輪を制動し、状態検出手段により手動式推進車両が動作可能状態になったことを検出された場合に第１のブレーキ部材及び第２のブレーキ部材を車輪から離間させて制動を解除して手動式推進車両の移動を可能とすることができ、例えば、乳母車や手押し式のハンドカートにも適用することが可能である。

また、検出手段から使用者が座っている状態を検出する検出信号が出力されたことを受けてから、所定時間経過後に電動式ブレーキ装置による車輪に対する制動を解除させる制御信号を電動式ブレーキ装置へ出力するため、使用者が車椅子に着座した直後の体重移動が不安定な時点においては制動力が車輪に作用した停止状態が維持されているので、安全性を確保することができる。

以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。

図１は本発明になる車椅子の一実施例を後方からみた斜視図である。図２は本発明になる車椅子を正面からみた斜視図である。

図１及び図２に示されるように、車椅子（手動式推進車両）１０は、４つの車輪を有する手動式車椅子であり、金属パイプからなるフレーム１２に布製の座部１４が横架されるように設けられている。また、フレーム１２の前側には、小径な前輪１６，１８が移動方向に向くように回動自在に設けられ、フレーム１２の後部両側には、大径な後輪２０，２２が設けられている。

車椅子１０は、介護者が後部から押すことができるように手押し用ハンドル２４，２６が設けられている。また、車椅子１０は、前部両側に後輪２０，２２を個別に制動するための一対の手動式ブレーキ装置２８が設けられている。

この手動式ブレーキ装置２８は、操作レバー３０を前に倒した状態でブラケット３２の係止部（図示せず）に係止させることで、後輪２０，２２に対して制動力を付与するように構成されている。非使用時は、手動式ブレーキ装置２８の操作レバー３０は、後輪２０，２２を制動するブレーキ位置に係止されており、車椅子１０を移動させる直前にブレーキ解除位置に操作される。

また、前輪１６，１８の前方には、座部１４に着座した使用者（被介護者）が足を置くための一対のステップ３４が設けられている。

さらに、後輪２０，２２の内側には、本発明の要部を構成する電動ブレーキ装置３６が設けられている。この電動ブレーキ装置３６はブラケット３８に支持されており、ブラケット３８はフレーム１２の後部支柱１２ａ，１２ｂの下端に固着された下部部材４０に保持されている。

また、電動ブレーキ装置３６は、後述するように制御回路からの制御信号により後輪２０，２２に制動力を付与する制動モード、あるいは後輪２０，２２に対する制動力を解除する制動解除モードに切り替わる。

そして、手押し用ハンドル２６には、介護者が電動ブレーキ装置３６をオンまたはオフさせるための手動操作部４２が設けられている。手動操作部４２は、手動スイッチ４４を有し、ケーブル４６を介して制御ボックス４８に接続されている。この制御ボックス４８は、車椅子１０の背部５０に設けられたポケット５０ａに収納されている。

さらに、座部１４には、使用者が着座していることを検出するための、着座センサスイッチ５２，５４が取り付けられている。この着座センサスイッチ５２，５４は、例えば、柔軟性を有するフイルム状の樹脂基板を重ね合わせたメンブレンスイッチなどからなり、荷重（体重）が加えられることにより閉成して検出信号を出力する。また、着座センサスイッチ５２，５４は、薄くて柔軟性を有するため、座部１４に使用者が着座しても使用者に苦痛を与えないように構成されている。尚、着座センサスイッチ５２，５４は、何れか一方がオンになれば検出信号を制御ボックス４８に出力することができるように並列に設けられている。

また、座部１４には、着座センサスイッチ５２，５４が設けられているだけなので、フレーム１２と下部部材４０とを連結するＸ字状連結部材５６，５８を回動させて座部１４をＸ方向に伸縮させることができる。図２に示す状態は、使用者が着座できるように座部１４が左右に横架された使用状態である。そして、車椅子１０は、後輪２０，２２を近接させるようにＸ字状連結部材５６，５８を回動させ、座部１４を折りたたむ収納状態に変位させる際、着座センサスイッチ５２，５４が全く邪魔にならない。

ここで、上記電動ブレーキ装置３６の詳細な構成について説明する。
図３は電動ブレーキ装置３６の制動解除状態を拡大して示す底面図である。図４は電動ブレーキ装置３６の制動状態を拡大して示す底面図である。

図３に示されるように、車椅子１０を移動させる際、電動ブレーキ装置３６は制動解除状態に動作する。電動ブレーキ装置３６は、ブラケット３８にＥ，Ｆ方向に回動可能に支持された第１の回動部材６０と、ブラケット３８にＧ，Ｈ方向に回動可能に支持された第２の回動部材６２と、第１の回動部材６０に固定された第１のブレーキ部材６４と、第２の回動部材６２に固定された第２のブレーキ部材６６と、第１の回動部材６０と第２の回動部材６２を互いに近接する方向に付勢するコイルバネ（付勢部材）６８と、第１の回動部材６０と第２の回動部材６２との間に介在し制動力を解除するように回動する駆動カム（制動解除手段）７４と、駆動カム７４を駆動する駆動機構（図５参照）とから構成されている。

第１の回動部材６０は、軸６０ａを中心に回動可能に支持されており、円弧状孔６０ｄに嵌合されたピン７０によって回動範囲が規制される。また、第２の回動部材６２は、軸６２ａを中心に回動可能に支持されており、円弧状孔６２ｄに嵌合されたピン７２によって回動範囲が規制される。そして、コイルバネ６８は、一端が第１の回動部材６０の係止ピン６０ｂに係止され、他端が第２の回動部材６２の係止ピン６２ｂに係止される。

従って、コイルバネ６８は、第１の回動部材６０をＥ方向に付勢し、第２の回動部材６２をＧ方向に付勢する。そして、第１の回動部材６０の側部と第２の回動部材６２の側部との間の離間距離は、駆動カム７４より突出する一対のローラ７４ａ，７４ｂの直径よりも大になるように設定されている。

駆動カム７４は、回動することによりローラ７４ａ，７４ｂのうち一方が第１の回動部材６０の側部をＢ方向に押圧し、他方が第２の回動部材６２の側部をＡ方向に押圧する。これにより、第１の回動部材６０と第２の回動部材６２とは、互いに離間する制動解除方向に回動する。

第１のブレーキ部材６４は、摩擦係数の高い摩擦材（例えば、ゴム材など）により形成されたブレーキシュー６４ａと、ブレーキシュー６４ａが固着された台座６４ｂと、第１の回動部材６０の固定部６０ｃにナット６１により締結されるおねじ６４ｃとから構成されている。また、第２のブレーキ部材６６も同様に、摩擦係数の高い摩擦材（例えば、ゴム材など）により形成されたブレーキシュー６６ａと、ブレーキシュー６６ａが固着された台座６６ｂと、第２の回動部材６２の固定部６２ｃにナット６３により締結されるおねじ６６ｃとから構成されている。

第１、第２のブレーキ部材６４，６６のブレーキシュー６４ａ，６６ａは、制動解除状態のとき、駆動カム７４の回動により、後輪２０，２２のリム７６の内周面に対向するように駆動されており、夫々回動先端側がリム７６から大きく離間するように動作する。

図４に示されるように、制動状態のときの駆動カム７４は、一対のローラ７４ａ，７４ｂが第１の回動部材６０の側部及び第２の回動部材６２の側部を押圧しない位置に回動しており、第１の回動部材６０と第２の回動部材６２とは、コイルバネ６８のバネ力により互いに近接する制動方向に付勢されているため、Ｅ方向及びＧ方向に回動する。

そのため、制動状態のとき、第１の回動部材６０と第２の回動部材６２とは、駆動カム７４による押圧が解除されており、ブレーキシュー６４ａ，６６ａは、後輪２０，２２のリム７６の内周面に摺接する位置に駆動されている。

ここで、電動ブレーキ装置３６の制動動作について説明する。
図４に示されるように、今、駆動カム７４が回動して第１の回動部材６０と第２の回動部材６２とが閉じた制動状態では、ブレーキシュー６４ａ，６６ａが後輪２０，２２のリム７６に摺接している。この制動状態で後輪２０，２２をＣ方向に動かそうとすると、リム７６とブレーキシュー６４ａ，６６ａとの間に摩擦力が生じ、ブレーキシュー６４ａ，６６ａはリム７６と共にＣ方向へ移動しようとする。

ところが、ブレーキシュー６４ａを支持している回動部材６０は、駆動カム７４によってその移動が制限されている。更に、回動部材６０の回動中心である軸６０ａの位置はブラケット３８の中心側に位置しているので、リム７６とブレーキシュー６４ａとの間に生じる摩擦力は、ブレーキシュー６４ａをリム７６へ更に食い込ませる方向へ作用する。

すなわち、後輪２０，２２をＣ方向へ動かすと、その力が大きければ大きい程ブレーキシュー６４ａをリム７６へ食い込ませ、摩擦力が大きくなり、結果として大きな制動力となる。これとは逆に、後輪２０，２２をＤ方向に動かすと、ブレーキシュー６６ａが前述のブレーキシュー６４ａと同様に作用する。

このように制動状態では、リム７６がＣ方向に回転する場合は、第１のブレーキ部材６４がさらにＥ方向に回動するため、ブレーキシュー６４ａがリム７６に食い込むことになり、リム７６に対する制動力が増大する。また、リム７６がＤ方向に回転する場合は、第２のブレーキ部材６６がさらにＧ方向に回動するため、ブレーキシュー６４ａがリム７６に食い込むことになり、リム７６に対する制動力が増大する。

従って、電動ブレーキ装置３６は、第１、第２のブレーキ部材６４，６６を互いに逆方向に回動するように配置したため、後輪２０，２２の回転方向に拘らず後輪２０，２２に対して強力な制動力を付与して確実に後輪２０，２２を停止させることができる。

図５は電動ブレーキ装置３６の駆動機構を拡大して示す斜視図である。
図５に示されるように、電動ブレーキ装置３６の駆動機構９１は、ブラケット３８の水平部３８ａに支持されており、ブラケット３８の垂直部３８ｂを介してフレーム１２の下部部材４０に締結される。

ブラケット３８の水平部３８ａには、第１のベース８２が支柱８４により支持されており、第１のベース８２にはモータ８０及び減速ギヤ９２，９４，９６が回転可能に支持されている。また、モータ８０の回転軸に設けられたウォーム９０が減速ギヤ９２の小径ギヤに噛合しており、減速ギヤ９２は減速ギヤ９４に噛合し、減速ギヤ９４の小径ギヤが減速ギヤ９６に噛合している。そして、減速ギヤ９６には、駆動軸９８が貫通している。

駆動軸９８は、下端に前述した駆動カム７４が嵌合され、上端９８ａに一対の回動カム１００，１０２が嵌合している。従って、モータ８０の回転駆動力がウォーム９０、減速ギヤ９２，９４，９６を介して駆動軸９８に伝達されることにより、駆動カム７４はブレーキ部材６４，６６を制動解除状態（図３参照）あるいは制動状態(図４参照)に駆動する。

回動カム１００，１０２は、第２のベース８６の上方に支持されており、第２のベース８６は、支柱８８により第１のベース８２の上方に支持されている。また、第２のベース８６には、第１のカムスイッチ１０４と第２のカムスイッチ１０６とが配置されている。

第１のカムスイッチ１０４は、第１の回動カム１００と同じ高さ位置に設けられており、可動接片１０４ａが第１の回動カム１００のカム面に近接するように側方に突出している。そして、可動接片１０４ａが回動カム１００のカム面に押圧されると、第１のカムスイッチ１０４は制御ボックス４８に検出信号を出力する。

第２のカムスイッチ１０６は、第２の回動カム１０２と同じ高さ位置となるように第１のカムスイッチ１０４の上に積み重ねられている。第２のカムスイッチ１０６の可動接片１０６ａは、第２の回動カム１０２のカム面に近接するように側方に突出している。そして、可動接片１０６ａが回動カム１０２のカム面に押圧されると、第２のカムスイッチ１０６は制御ボックス４８に検出信号を出力する。

尚、回動カム１００，１０２のカム面には、駆動カム７４の回動動作に同期して制動状態、制動解除状態を検出するように、駆動カム７４の回動動作による動作状態に対応した回動位置で可動接片１０４ａ，１０６ａを押圧するカム部(図示せず)が半径方向に突出形成されている。

このように、電動ブレーキ装置３６は、ブラケット３８に各部材がユニット化されているので、比較的容易にブラケット３８ごとフレーム１２に取り付けることができる。そのため、既に手動式の車椅子を使用している場合でも後付けで電動ブレーキ装置３６を組み付けることもできる。

図６は制御ボックス４８と各種スイッチの構成を示すブロック図である。
図６に示されるように、制御ボックス４８には、制御回路１０８と電源としての乾電池１１０とが収納されている。制御回路１０８は、乾電池１１０と、前述した手動スイッチ４４、着座センサスイッチ５２,５４、カムスイッチ１０４，１０６と、モータ８０がそれぞれ接続されている。

また、制御回路１０８は、乾電池１１０から電源を供給されて作動し、手動スイッチ４４、着座センサスイッチ５２,５４、カムスイッチ１０４，１０６の状態に応じて、モータ８０を正方向、あるいは逆方向に回転駆動したり、停止させるように制御する。尚、乾電池１１０としては、例えば単三乾電池４本を直列接続して、６Ｖを出力可能にした電池ボックス(図示せず)に収納される。

図７は制御回路１０８の回路図である。
図７に示されるように、着座センサスイッチ５２,５４は並列接続され、排他的論理和ゲートEXOR1に入力される。この排他的論理和ゲートEXOR1のもう一方の入力は、カムスイッチ１０４が接続されている。

排他的論理和ゲートEXOR2の一方の入力には、カムスイッチ１０４が、もう一方の入力にはカムスイッチ１０６が接続されている。アンドゲートAND2の一方の入力には、カムスイッチ１０４が接続され、もう一方の入力にはNOTゲートを介してカムスイッチ１０６が接続されている。

アンドゲートAND1の一方の入力には、排他的論理和ゲートEXOR1の出力が接続され、もう一方の入力には排他的論理和ゲートEXOR2の出力が接続されている。また、アンドゲートAND3の一方の入力には、着座センサスイッチ５２,５４の並列接続出力が接続され、もう一方の入力には手動スイッチ４４がNOTゲートを介して接続されている。

アンドゲートAND4の一方の入力には、アンドゲートAND1の出力が接続され、もう一方の入力には手動スイッチ４４がNOTを介して接続されている。また、アンドゲートAND5の一方の入力には、アンドゲートAND2の出力が接続され、もう一方の入力には手動スイッチ４４が接続されている。

オアゲートOR1の一方の入力にはアンドゲートAND4の出力が接続され、もう一方の入力にはアンドゲートAND5の出力が接続されている。また、アンドゲートAND3の出力信号は、モータ８０の回転方向を示す制御信号*DIRとして、後続の回路に出力される。また、オアゲートOR1の出力信号は、モータ８０のオン/オフを制御する制御信号*MONとして、後続の回路に出力される。

なお、着座センサスイッチ５２,５４には、プルアップ抵抗R1が接続され、カムスイッチ１０４,１０６には各々プルアップ抵抗R2,R3が接続され、手動スイッチ４４にはプルアップ抵抗R4が接続されている。さらに、各スイッチには、各々のプルアップ抵抗R1,R2,R3,R4を通じて＋５Ｖが印加されている。

排他的論理和ゲートEXOR1と排他的論理和ゲートEXOR2は、着座センサスイッチ５２,５４が使用者の体重を検出している状態において、モータ８０によって駆動される駆動カム７４がブレーキ解除位置にない時と、着座センサスイッチ５２,５４が使用者の体重を検出していない状態において、駆動カム７４がブレーキを掛けている制動位置にない時に、モータ８０を駆動する制御信号*MONを出力する。

アンドゲートAND2の出力は、駆動カム７４がブレーキを解除する制動解除位置にある時にH（ハイレベル）となる。アンドゲートAND4は、手動スイッチ４４がオン(L)の時、アンドゲートAND1のモータを駆動する制御信号を出力する。アンドゲートAND5は、手動スイッチ４４がオフ(H)の時、アンドゲートAND2のモータを駆動する制御信号を出力する。これらアンドゲートAND4とアンドゲートAND5の出力がオアゲートOR1に印加されることによって、手動スイッチ４４がオン(L)の時はアンドゲートAND1の論理が、手動スイッチ４４がオフ(H)の時はアンドゲートAND2の論理が、各々選択的に出力され、これがモータ８０を駆動制御する制御信号*MONとなる。

アンドゲートAND3から出力された制御信号*DIRは、各々モノマルチMM1及びノットゲートNOT1を間に挟むモノマルチMM2に出力される。モノマルチMM1,MM2は、周知のモノマルチバイブレータであり、ダウンエッジを検出して一定間隔の正方向電圧のワンショットパルスを出力する。

モノマルチMM2の前段には、ノットゲートNOT1があるので、モノマルチMM2の出力は制御信号*DIRのアップエッジでワンショットパルスを出力する。また、モノマルチMM1の出力は、アンドゲートAND6の入力へ接続される。そして、アンドゲートAND6のもう一方の入力には、ノットゲートNOT1の出力が接続される。

モノマルチMM2の出力は、アンドゲートAND7の入力へ接続される。また、アンドゲートAND7のもう一方の入力には制御信号*DIRの信号線が接続される。アンドゲートAND6,AND7は、モノマルチMM1,MM2のパルス幅よりも短いタイミングで制御信号*DIRが切り替わってしまう場合に、後述するラッチングリレーの誤動作を防止する為に設けられている。

アンドゲートAND6の出力は、トランジスタTr1,Tr4のベースに接続される。また、アンドゲートAND7の出力はトランジスタTr2,Tr3のベースに接続される。尚、トランジスタTr1,Tr2,Tr3,Tr4は、全てNPN型である。

トランジスタTr1とTr3のコレクタは、電源端子に接続されている。また、トランジスタTr1のエミッタはラッチングリレーRL1の駆動コイルの一方の端子と、トランジスタTr2のコレクタに接続されている。

トランジスタTr3のエミッタは、ラッチングリレーRL1の駆動コイルのもう一方の端子と、トランジスタTr4のコレクタに接続されている。また、トランジスタTr2とTr4のエミッタは接地されている。

以上の回路構成により、アンドゲートAND6から正方向のワンショットパルスが出力されると、トランジスタTr1とTr4が導通して、ラッチングリレーRL1の駆動コイルには順方向の電流が流れる。

また、アンドゲートAND7から正方向のワンショットパルスが出力されると、トランジスタTr2とTr3が導通して、ラッチングリレーRL1の駆動コイルには逆方向の電流が流れる。そして、モノマルチMM1,MM2が同時にH（ハイレベル）のワンショットパルスを出力する状況が生じても、前述のアンドゲートAND6,AND7の作用により、必ずアンドゲートAND6,AND7のどちらかしかH（ハイレベル）にならない。

ラッチングリレーRL1は周知のものであり、ワンショットパルスをコイルに流すことにより、リレースイッチの切替え動作を維持する機能を備える。ラッチングリレーRL1のリレースイッチ側は2つの切替えスイッチよりなる。

切替えスイッチSW1の第1の端子は、モータ８０に接続されている。また、切替えスイッチSW1の第2の端子は、接地されている。さらに、切替えスイッチSW1の第3の端子は、電源、すなわち乾電池１１０の＋側端子に接続されている。

切替えスイッチSW1の第1の端子ａは、モータ８０に接続されている。また、切替えスイッチSW1の第2の端子ｂは、接地されている。さらに、切替えスイッチSW1の第3の端子ｃは、電源、すなわち乾電池１１０の＋側端子に接続されている。

切替えスイッチSW2の第1の端子ａは、リレーRL2に接続されている。また、切替えスイッチSW2の第2の端子ｂは、電源、すなわち乾電池１１０の＋側端子に接続されている。そして、切替えスイッチSW2の第3の端子ｃは、接地されている。

リレーRL2のもう一方の端子は、モータ８０に接続されている。尚、リレーRL2は、通常のリレーであり、コイルに電流を流している間だけオン動作する。

一方、モータ８０のオン/オフを制御する制御信号*MONは、NOTゲートを構成するオープンコレクタのNPN型トランジスタTr5のベースに入力される。このトランジスタTr5のエミッタは、接地され、コレクタはNPN型トランジスタTr6のベースに接続されている。

これと共に、トランジスタTr6のベースは、抵抗R7によってプルアップされている。また、トランジスタTr6のコレクタは、リレーRL2のコイルに接続され、エミッタは接地されている。

以上の回路構成により、リレーRL2のコイルは、モータ８０のオン/オフを制御する制御信号*MONが低電位(0V)の時に、スイッチングトランジスタTr6によってオンされる構成となっている。

ここで、制御回路１０８の制御動作について図８及び図９を併せ参照して説明する。
図８は制御回路１０８のタイミングチャートであり、図９は図８に示した制御回路１０８のタイミングチャートに基づく真理値表である。尚、図９の真理値表では、理解を容易にする為に使用者の状態及び各論理回路の出力を併記している。

図８及び図９において、＋５Ｖ(高電位)の状態をH（ハイレベル）、０Ｖ(低電位)の状態をLとする。また、着座センサスイッチ５２,５４の並列接続出力は、使用者が立っている時にH（オフ）であり、座っている時にL（オン）である。

カムスイッチ１０４は、ブレーキシュー６４ａ，６６ａがリム７６と接触している時にL（オン）であり、モータ８０がブレーキシュー６４ａ，６６ａをリム７６から離す方向に回転し始めるとH（オフ）になる。

カムスイッチ１０６の出力は、ブレーキシュー６４ａ，６６ａがリム７６から離れている時にL（ローレベル）であり、モータ８０がブレーキシュー６４ａ，６６ａをリム７６へ接触する方向に回転し始めるとH（ハイレベル）になる。手動スイッチ４４の出力はオン状態でL（ローレベル）であり、オフ状態でH（ハイレベル）である。

また、制御信号*MONは、L（ローレベル）でモータ８０を駆動する。そして、制御信号*DIRは、H（ハイレベル）でモータ８０の駆動方向がブレーキをかける方向であり、L（ローレベル）でブレーキを解除させる方向である。

以下、時間t1〜t16の各時間ごとの動作について順番に説明する。

[時間t1の動作状態]
まず、手動スイッチ４４をオン(L)にしている状態において、使用者がまだ車椅子1に座っていない(立っている)状態では、着座センサスイッチ５２,５４は使用者の体重を検出していない(H)ので、カムスイッチ１０４がオン(L)、カムスイッチ１０６がオフ(H)であり、電動ブレーキ装置３６は、ブレーキが掛かっている状態である。

アンドゲートAND3は、手動スイッチ４４がL（オン）の時には着座センサスイッチ５２,５４の論理をそのまま出力することとなり、この時点でアンドゲートAND3はブレーキを掛ける方向を示すH（ハイレベル）を出力する。

手動スイッチ４４がL（オン）であるので、オアゲートOR1の論理出力はアンドゲートAND4に支配され、この時点でアンドゲートAND4はモータ８０を動かさない状態を示すH（ハイレベル）であるので、オアゲートOR1はH（ハイレベル）を出力する。そのため、電動ブレーキ装置３６は、図４に示す制動状態である。

[時間t2の動作状態]
上記時間t1の状態から例えば、ベッドにいた使用者が車椅子１０の座部１４に座ると、座部１４に配置された着座センサスイッチ５２,５４は、使用者の体重を検出(L)する。これにより、アンドゲートAND3は、着座センサスイッチ５２,５４のL出力に従い、ブレーキを解除する方向を示すL（ローレベル）を出力する。同時に、アンドゲートAND4はアンドゲートAND1のL（ローレベル）出力に従い、モータ８０を駆動する状態を示すL（ローレベル）を出力する。

これにより、後続の回路では制御信号*DIRがブレーキを掛ける方向から解除する方向へ転換したことをノットゲートNOT1を介してモノマルチMM2が検出し、ラッチングリレーRL1の接続方向を転換すると共に、制御信号*MONがLになることに呼応してリレーRL2がオンになり、モータ８０が回転駆動される。

[時間t3の動作状態]
モータ８０が回転すると、ウォーム９０が回転駆動され、モータ８０の回転速度は減速ギヤ９２，９４，９６によって減速されると共に駆動力が強められ、その駆動力にて減速ギヤ９６と連動する駆動軸９８が回転する。そして、駆動軸９８の上端９８ａに設けられた回動カム１００も回転し、程なくしてカムスイッチ１０４をオフ(H)にする。

この時、排他的論理和ゲートEXOR1と排他的論理和ゲートEXOR2の論理は各々反転するものの、アンドゲートAND1の結果は変わらない。そのため、モータ８０は回転を続ける。

[時間t4の動作状態]
このようにモータ８０の回転が進み、駆動カム７４が図３に示す制動解除位置、すなわち回動部材６０，６２を開く位置まで回転すると、駆動軸９８の上端９８ａに設けられた回動カム１０２も回転し、程なくしてカムスイッチ１０６をオン(L)にする。

すなわち、排他的論理和ゲートEXOR1と排他的論理和ゲートEXOR2の論理が各々H（ハイレベル）となり、その結果制御信号*MONはH（ハイレベル）となり、モータ８０の駆動は停止される。そのため、電動ブレーキ装置３６は、図３に示す制動解除状態になる。

[時間t5の動作状態]
上記時間t4の状態から例えば、使用者がトイレに移動するため、車椅子１０の座部１４から立ち上がると、着座センサスイッチ５２,５４は使用者の体重を検出しなくなる(H)。

すると、アンドゲートAND3は着座センサスイッチ５２,５４の出力に呼応して、ブレーキを掛ける方向を示すH（ハイレベル）を出力する。同時に、アンドゲートAND4はアンドゲートAND1の出力に呼応して、モータ８０を駆動する状態を示すLを出力する。

これにより、後続の回路では制御信号*DIRがブレーキを解除する方向から掛ける方向へ転換したことをモノマルチMM1が検出し、ラッチングリレーRL1の接続方向を転換すると共に、制御信号*MONがLになることに呼応してリレーRL2がオンになり、モータ８０の回転軸が逆方向に回転駆動される。

[時間t6の動作状態]
このようにモータ８０が回転すると駆動軸９８に軸支されている回動カム１０２も回転し、程なくしてカムスイッチ１０６をオフ(H)にする。この時、排他的論理和ゲートEXOR1がL（ローレベル）のままなので、アンドゲートAND1の結果は変わらない。そのため、モータ８０の回転軸は、逆方向に回転を続ける。

[時間t7の動作状態]
このようにモータ８０の回転が進み、駆動カム７４が図４に示す制動位置、すなわち回動部材６０，６２を閉じる位置まで回転すると、駆動軸９８に軸支されている回動カム１００も回転し、程なくしてカムスイッチ１０４をオン(L)にする。

すると、排他的論理和ゲートEXOR1と排他的論理和ゲートEXOR2の論理が各々H（ハイレベル）となり、その結果制御信号*MONはH（ハイレベル）となり、モータ８０の駆動は停止される。そのため、電動ブレーキ装置３６は、図４に示す制動状態となる。

[時間t8の動作状態]
このとき使用者が車椅子１０を使用していない状態である上記時間t7から、介護者が車椅子１０を移動する為に手動スイッチ４４をオフ操作(H)する。すると、制御信号*MONはアンドゲートAND5の論理出力に支配される。

そして、カムスイッチ１０４,１０６の状態がブレーキが掛かっている状態でないことをアンドゲートAND2にて検出し、この論理出力(L)によって制御信号*MONをL（ローレベル）にし、モータ８０を駆動する。それと共に、手動スイッチ４４がH（ハイレベル）の状態になることによって、着座センサスイッチ５２,５４の論理出力にかかわらず制御信号*DIRを強制的にブレーキを解除する方向(L)へ出力する。

すなわち、モータ８０はブレーキを解除する方向へ駆動される。そのため、電動ブレーキ装置３６は、図３に示す制動解除状態になる。これにより、介護者は、使用者が座っていない状態の車椅子１０を移動させることができる。

[時間t9の動作状態]
モータ８０が回転すると駆動軸９８に軸支されている回動カム１０２も回転し、程なくしてカムスイッチ１０６をオフ(H)にする。しかし、アンドゲートAND2がL（ローレベル）のままなので、モータ８０は回転し続ける。

[時間t10の動作状態]
モータ８０の回転が進み、駆動軸９８が図３に示す制動解除位置、すなわち回動部材６０，６２を開く位置まで回転すると、駆動軸９８に軸支されている回動カム１０２も回転し、程なくしてカムスイッチ１０６をオン(L)にする。これにより、アンドゲートAND2の論理がH（ハイレベル）となり、その結果制御信号*MONはH（ハイレベル）となり、モータ８０の駆動は停止される。そのため、電動ブレーキ装置３６は、図３に示す制動解除状態に保持される。

[時間t11の動作状態]
上記時間t10の状態で介護者が車椅子１０を支えつつ、例えば、トイレを出た使用者が車椅子１０の座部１４に座る。しかし、この時制御信号*MONは手動スイッチ４４によってアンドゲートAND2に支配されている状態であり、且つ電動ブレーキ装置３６は、既にブレーキが解除されている状態であるので、制御信号*MONはH（ハイレベル）のままである。

同様に、この時の制御信号*DIRも手動スイッチ４４によって支配されている状態であるので、制御信号*DIRはL（ローレベル）のままである。そのため、電動ブレーキ装置３６は、図３に示す制動解除状態である。

[時間t12の動作状態]
上記時間t11の状態で介護者が手動スイッチ４４をオン操作(L)すると、制御信号*MONは手動スイッチ４４によってアンドゲートAND1に支配される状態に切り替わる。そして、既にブレーキが解除されている状態であるので、制御信号*MONはH（ハイレベル）のままである。

同様に、この時の制御信号*DIRも手動スイッチ４４の支配から開放されるが、着座センサスイッチ５２,５４がLであるので、制御信号*DIRはL（ローレベル）のままである。

[時間t13の動作状態]
上記時間t12の状態から、例えば、ベッドに戻るため、使用者が車椅子１０の座部１４から立ち上がると、前述した時間t5と同じ状況が発生する。すなわち、着座センサスイッチ５２,５４は使用者の体重を検出しなくなり(L)、アンドゲートAND3は着座センサスイッチ５２,５４の出力に呼応して、ブレーキを掛ける方向を示すH（ハイレベル）を出力し、これと共にアンドゲートAND4はアンドゲートAND1の出力に呼応してL（ローレベル）を出力し、モータ８０がブレーキを掛ける方向へ回転し始める。

[時間t14の動作状態]
上記時間t13の状態からモータ８０の回転が進むと、前述した時間t6と同じ状態となる。すなわち、カムスイッチ１０６がオフ(H)になり、モータ８０は回転し続ける。

[時間t15の動作状態]
上記時間t14の状態から介護者が手動スイッチ４４をオフ操作すると、制御信号*MONは出力し続けるものの、制御信号*DIRの論理が切り替わる。すなわち、使用者が座部１４から立ち上がってモータ８０が回転している僅かな時間の間に、介護者が手動スイッチ４４をオフ操作した場合、モータ８０はブレーキを掛ける方向からブレーキを解除する方向に反転動作する。そのため、電動ブレーキ装置３６は、図３に示す制動解除状態へ移行する。

[時間t16の動作状態]
上記時間t15の状態からモータ８０の回転が進み、駆動カム７４が図３に示す制動解除位置、すなわち回動部材６０，６２を開く位置まで回転すると、前述した時間t10と同じ制動解除状態になる。すなわち、カムスイッチ１０６がオン(L)になり、アンドゲートAND2の論理がH（ハイレベル）となり、その結果制御信号*MONはH（ハイレベル）となり、モータ８０の駆動は停止され、ブレーキは解除される。これで、介護者は、使用者が座部１４から立ち上がった後に車椅子１０を移動させることができる。

以上に述べたように、手動式の車椅子１０に装着された電動ブレーキ装置３６は、以下の如く動作する。
(1) 手動スイッチ４４がオン状態の時、使用者が車椅子１０の座部１４に座ると、着座センサスイッチ５２,５４が使用者の体重によってオンになる。これに呼応して、制御回路１０８は、モータ８０を駆動し、駆動カム７４を図３に示す角度位置へ回転させて、ブレーキシュー６４ａ，６６ａをリム７６から離間させてブレーキ解除を行う。
駆動カム７４が図３に示す制動解除位置に回転すると、カムスイッチ１０６がこれを検出し、モータ８０の駆動は停止される。
(2) 手動スイッチ４４がオン状態の時、使用者が車椅子１０の座部１４から立ち上がると、着座センサスイッチ５２,５４は使用者の体重から開放されてオフになる。
これに呼応して、モータ８０を駆動し、駆動カム７４を図４に示す角度位置へ回転させて、ブレーキシュー６４ａ，６６ａをリム７６へ接触させてブレーキ動作を行う。
駆動カム７４が図４に示す制動位置に回転すると、カムスイッチ１０４がこれを検出し、モータ８０の駆動は停止される。
(3) 手動スイッチ４４がオフ状態になると、使用者が車椅子に座っているかいないかにかかわらず、既にブレーキが解除されている場合は何もせず、ブレーキがかかっている場合はブレーキシュー６４ａ，６６ａをリム７６から離間させてブレーキ解除を行う。

以上に記した本発明による電動ブレーキ装置３６は、ブレーキシュー６４ａ，６６ａをリム７６に接触させるだけで良いので、極めて小さい動力で、必要十分な制動力を発生することができる。

また、電動ブレーキ装置３６のモータ８０は、リム７６に対するブレーキシュー６４ａ，６６ａの接触と離間の間だけ駆動すれば良く、それ以外の状態では、モータ８０の回転軸にはウォーム９０があるので、モータ８０の逆回転が防止されている。

尚、本実施例では、電源に単三乾電池4本を用いた構成としたが、単三乾電池4本で1万回程度のオン/オフ動作を実現し、通常使用ではおよそ３ヵ月以上の使用に耐え得ることが実験により確認されている。

そして、電動ブレーキ装置３６は、今日最も普及している既存の折りたたみ式手動車椅子に、後から簡単に取り付け可能であるだけでなく、車椅子１０を折りたたむ際にも全く邪魔にならない。

更に、電動ブレーキ装置３６は、静止状態にある車椅子１０のリム７６に対して動き出さないように静止摩擦力による制動力を付加するものである。つまり、電動ブレーキ装置３６は、例えば自転車のブレーキ機構のような、走行中の車輪に対して動摩擦力による強い制動を行うものとは異なり、車椅子１０と使用者の総重量を支持するに足りる程度の強度を備えていれば良い。このことは、電動ブレーキ装置３６は、板金加工のような比較的簡素な構成であっても、使用者の安全を確保するに十分な強度を実現できることを意味する。

図１０乃至図１６は実施例２の電動ブレーキ装置１２０の動作過程を示す平面図である。また、図１７は実施例２の制御回路１２２の構成を示す回路図である。尚、図１０乃至図１６では、図１、図２に示す車椅子１０の左側に配置された電動ブレーキ装置１２０を示しているが、車椅子１０の右側にも同様な電動ブレーキ装置１２０が設けられた構成になっている。

また、電動ブレーキ装置１２０の構成は、上記実施例１の電動ブレーキ装置３６及び制御回路１０８を電動ブレーキ装置１２０及び制御回路１２２に置き換えたものであり、上記実施例１と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。すなわち、電動ブレーキ装置１２０の、図示しないブレーキシュー６４ａ，６６ａを含む機械的駆動部分は、実施例１の電動ブレーキ装置３６のものと同一構成である。

電動ブレーキ装置１２０は、第２のベース８６上にモータ１２４の回転により反時計方向に回転するカム１２６と、カム１２６の回転角度に応じてオンまたはオフに切り替わる左カムスイッチ１２８とが設けられている。カム１２６は、第２のベース８６上に起立するように突出する駆動軸９８に係合しており、駆動軸９８と共に反時計方向に回転する。また、カム１２６は、外周に一対の扇形凹部１２６ａと一対の扇形凸部１２６ｂとが交互に形成されている。左カムスイッチ１２８は、カム１２６の外周に摺接するように延在する接片１２８ａを有する。従って、左カムスイッチ１２８は、接片１２８ａの先端部分がカム１２６の扇形凸部１２６ｂに摺接するとき押圧されてオフになり、接片１２８ａの先端部分がカム１２６の扇形凹部１２６ａに摺接するとき押圧を解除されてオンになる。

このように、電動ブレーキ装置１２０では、カム１２６及び左カムスイッチ１２８が夫々１個ずつ設けられた構成であるので、実施例１のものよりも部品点数が少なくて済み、製造コストを安価に抑えられると共に、消費電力を減らして電池交換時期を延ばすことが可能になる。

モータ１２４は、駆動カム７４を一方向にのみ回転駆動するように制御されており、後述する制御回路１２２から出力されたモータ制御信号のオンにより回転駆動され、モータ制御信号のオフにより停止する。

ここで、上記電動ブレーキ装置１２０の動作について説明する。
図１０に示されるように、電動ブレーキ装置１２０は、左カムスイッチ１２８は、接片１２８ａの先端部分がカム１２６の扇形凹部１２６ａに摺接しているので、オンになっている。この状態では、使用者が車椅子１０に座っておらず、且つ付添人が手動スイッチ４４を操作していない状態、すなわち電動ブレーキ装置１２０がブレーキオンでモータ１２４が停止している状態を示す。すなわち、第１、第２のブレーキ部材６４，６６のブレーキシュー６４ａ，６６ａは、図４に示す制動状態になっている。

図１０に示す停止状態で使用者が車椅子１０に座ると、着座センサスイッチ５２,５４がオンになるので、モータ１２４が回転駆動される。そのため、カム１２６は、モータ１２４により回転駆動される駆動軸９８と共に反時計方向に回転する。これにより、電動ブレーキ装置１２０では、カム１２６の回動角度が変化して図１１〜図１４に示す各ブレーキ解除動作過程を遷移する。

図１１に示す動作過程では、第１、第２のブレーキ部材６４，６６のブレーキシュー６４ａ，６６ａが後輪２０，２２のリム７６の内周面に押圧された制動状態になっている（図４参照）。次の図１２に示す動作過程では、駆動カム７４の回動により、第１、第２のブレーキ部材６４，６６のブレーキシュー６４ａ，６６ａが後輪２０，２２のリム７６の内周面から離間する方向に動作開始する。

次の図１３に示す動作過程では、駆動カム７４の回動により、第１、第２のブレーキ部材６４，６６のブレーキシュー６４ａ，６６ａが後輪２０，２２のリム７６の内周面から離間方向に動作する（図３参照）。次の図１４では、接片１２８ａの先端部分がカム１２６の扇形凹部１２６ａに摺接しているので、左カムスイッチ１２８はオンになる。これにより、モータ１２４の回転が停止される。

このとき、第１、第２のブレーキ部材６４，６６のブレーキシュー６４ａ，６６ａは、後輪２０，２２のリム７６の内周面から離間しており、後輪２０，２２に対する制動を解除している。これで、後輪２０，２２の制動が解除されて車椅子１０を移動させることが可能になる。

この後、車椅子１０に使用者が座った状態から、使用者が車椅子１０から立ち上がると、着座センサスイッチ５２,５４がオフになるので、モータ１２４が回転駆動される。そのため、カム１２６は、反時計方向に回転し、図１４に示す位置から図１５、図１６に示す位置に遷移する。この動作過程では、接片１２８ａの先端部分がカム１２６の扇形凹部１２６ａに摺接しているので、左カムスイッチ１２８はオンのままである。また、第１、第２のブレーキ部材６４，６６のブレーキシュー６４ａ，６６ａは、後輪２０，２２のリム７６の内周面から離間したままである。

さらに、カム１２６が反時計方向に回転し、図１４に示す位置から図１５に示す位置に遷移する。これにより、カム１２６の扇形凸部１２６ｂが接片１２８ａに当接する（前述した図１０と同じ状態）。そして、カム１２６が反時計方向に回転すると、前述した図１１の動作状態と同じ状態になり、左カムスイッチ１２８は、接片１２８ａが押圧されてオフ状態になる。これにより、モータ１２４が停止すると共に、第１、第２のブレーキ部材６４，６６のブレーキシュー６４ａ，６６ａは、コイルバネ６８のバネ力により、後輪２０，２２のリム７６に摺接して制動力を付与する（図４参照）。

ここで、電動ブレーキ装置１２０を制御する制御回路１２２の構成について説明する。

図１７に示されるように、制御回路１２２において、各抵抗R10〜R14は、周知のプルアップ抵抗であり、例えば４７KΩの抵抗値を有する。また、手動スイッチ４４、着座センサスイッチ５２,５４は、前述した実施例1と同じである。

着座センサスイッチ５２,５４の各出力端子は、NAND10に接続されている。すなわち、使用者の体重が二つの着座センサスイッチ５２,５４を確実に押圧してオンになったとき、NAND10の出力はH（ハイレベル）になる。

NAND10の出力端子は、抵抗R15とコンデンサC1とよりなる遅延回路１３２に接続されている。遅延回路１３２では、抵抗R15が例えば３０KΩ、コンデンサC1が例えば４７μFであり、その時定数によっておよそ１〜２秒程度の遅延時間が設定される。

また、抵抗R15には並列にダイオードD1が接続されている。そのため、コンデンサC1の放電時は、ダイオードD1を通じて急速に放電が行われ、コンデンサC1の充電時は、抵抗R15を経由してゆっくりと充電が行われる。

これにより、車椅子１０に使用者が座り、着座センサスイッチ５２，５４がオンになると、コンデンサC1の充電が開始され、座った時点からやや遅れてコンデンサC1の端子間電圧がH（ハイレベル）に変化する。

したがって、使用者が車椅子１０に座っても、直ちにモータ１２４が回転駆動されないように構成されているので、使用者が車椅子１０に着座した直後の体重移動が不安定な時点においては第１、第２のブレーキ部材６４，６６による制動力が後輪２０，２２に作用した停止状態が維持されているので、安全性がより向上している。

遅延回路１３２の出力側は、抵抗R１６を介してAND10の一方の入力端子に接続されている。また、AND10の他方の入力端子には、手動スイッチ４４と、車椅子１０が着座（動作）可能状態か否かを検出する状態検出スイッチ（状態検出手段）１３４とが並列に接続されている。

車椅子１０は、前述したように左右方向に畳む際に、フレーム１２と下部部材４０とを連結するＸ字状連結部材５６，５８を回動させる構成である。そこで、本実施例においては、状態検出スイッチ１３４として、例えば、Ｘ字状連結部材５６，５８の回動位置を検出するスイッチを用いることにする。この場合、Ｘ字状連結部材５６，５８が畳まれた状態のとき、状態検出スイッチ１３４はオンとなり、Ｘ字状連結部材５６，５８が左右方向に広げられた着座（動作）可能状態のとき、状態検出スイッチ１３４はオフになる。そのため、状態検出スイッチ１３４のオン・オフにより車椅子１０が動作可能状態か否かを判定することが可能になる。

尚、これは付添人が車椅子１０を移動する際に、手動スイッチ４４を押したまま移動するのは不便なので、車椅子１０が折りたたんだ状態であれば、ブレーキをかける必要がないので、状態検出スイッチ１３４により着座（動作）可能か否かを検出することに着目して設けたスイッチである。

そして、並列に接続された手動スイッチ４４または状態検出スイッチ１３４の何れかがオンになると、AND10の出力は着座センサスイッチ５２，５４の状態に拘わらずL（ローレベル）になる。

また、AND10の出力端子は、AND11及びAND12の入力端子に接続されている。さらに、上記NAND10の出力端子は、NAND11及びNAND12の入力端子に接続されている。そして、NAND11の他方の入力端子には、左カムスイッチ１２８が接続され、NAND12の他方の入力端子には、車椅子１０の右側に配置された右カムスイッチ１３０が接続されている。

尚、AND11とAND12、NAND11とNAND12の動作は夫々同じなので、これ以降はAND11、NAND11のみの動作について説明し、AND12、NAND12の動作の説明は省略する。すなわち、左カムスイッチ１２８に係る動作の説明を行い、同一の動作である右カムスイッチ１３０に係る動作の説明は省略する。

ここで、上記制御回路１２２の動作について説明する。

手動スイッチ４４と状態検出スイッチ１３４が両方ともオフの状態において、使用者が車椅子１０に座った時点からコンデンサC1と抵抗R15よりなる遅延回路１３２で設定されている遅延時間が経過すると、AND10の出力はH（ハイレベル）になる。

このようにAND10がH（ハイレベル）になり、且つ左カムスイッチ１２８がオフの状態、すなわち左カムスイッチ１２８の出力がH（ハイレベル）の時、AND11の出力はH（ハイレベル）になり、OR10を通じてオープンコレクタのトランジスタスイッチTr10をオンする。トランジスタスイッチTr10のオンにより、リレーRL3がオンになり、リレーRL3に接続されているモータ１２４が回転駆動される。これにより、駆動カム７４及びカム１２６の駆動軸９８が反時計方向に回動する。

図１０〜図１４に示されるように、モータ１２４の回転駆動により接片１２８ａの先端部分がカム１２６の扇形凹部１２６ａに摺接し、左カムスイッチ１２８の出力がＬ（オン）になる。このように、カム１２６が反時計方向に回動して左カムスイッチ１２８がオフからオンの状態に切り替わると、AND11の出力はL（ローレベル）になる。これにより、OR10を通じてトランジスタスイッチTr10をオフにし、リレーRL3がオフになって、リレーRL3に接続されているモータ１２４を停止させる。

このとき、第１、第２のブレーキ部材６４，６６のブレーキシュー６４ａ，６６ａは、後輪２０，２２のリム７６の内周面から離間しており、後輪２０，２２に対する制動を解除している。これで、後輪２０，２２の制動が解除されて車椅子１０を移動させることが可能になる。

さらに、左カムスイッチ１２８がオン、すなわち左カムスイッチ１２８の出力がL（オフ）の状態の時に、使用者が車椅子１０から立ち上がると、NAND10の出力はL（ローレベル）になる。これにより、NAND11の出力はH（ハイレベル）になり、OR10を通じてオープンコレクタのトランジスタスイッチTr10をオンにする。トランジスタスイッチTr10のオンにより、リレーRL3がオンになり、リレーRL3に接続されているモータ１２４が回転駆動される。

このようにしてモータ１２４が回転駆動されると、図１４〜図１６に示されるように、カムスイッチ１２８は、接片１２８ａが押圧されて出力がH（オフ）になる。これにより、モータ１２４が停止すると共に、第１、第２のブレーキ部材６４，６６のブレーキシュー６４ａ，６６ａは、コイルバネ６８のバネ力により、後輪２０，２２のリム７６に摺接して制動力を付与する（図４参照）。

このように、実施例２では、前述したの実施例1と同等の効果を奏するだけでなく、以下に記す効果も得られる。

例えば、使用者が車椅子１０に座ってから遅延回路１３２で設定されている遅延時間が経過するまでブレーキ解除動作が行われないため、使用者が車椅子１０に着座する時の、車椅子１０への体重移動が完了していない不安定な時点に、ブレーキ解除されることを防ぎ、安全性がより向上する。

さらに、車椅子１０の折りたたみ状態を検出する状態検出スイッチ（状態検出手段）１３４を設け、車椅子１０の折りたたみ状態を検出したらブレーキ解除するように構成したため、付添人が車椅子１０を単独で移動する際に、手動スイッチ４４を押さなくても折りたたむ動作を行うことにより、第１、第２のブレーキ部材６４，６６による制動力が解除され、非使用時の移動等がより便利に行える。

本発明は上述の実施例に留まらず、種々の応用が可能である。以下に一例を列挙する。
(1) 図７に示す論理回路の構成は、ブレーキ操作を満たす論理を出力する構成であれば、前述の実施例に限定されない。
(2) 図７に示す論理回路の代わりに、マイクロコンピュータを用いることもできる。
(3) 着座センサスイッチ５２,５４のように使用者の体重を検出する代わりに、使用者の体温を検出する赤外線センサや、使用者の存在を検出するフォトインタラプタを座部１４やひじ掛けや手すり等に設けても良い。
(4) ブレーキ部材６４，６６は、後輪２０，２２のリム７６に接触する構成に代えて、タイヤ部分に接触する構成であっても良い。
(5) ブレーキ部材６４，６６は、ブレーキシュー６４ａ，６６ａをリム７６に摺接する構成に限らず、その他のブレーキ構造、例えば、自転車に用いられる周知のディスクブレーキにて構成しても良い。この場合は既存の手動式車椅子への後付は不可能となるが、予め車椅子１０の後輪２０，２２にディスクブレーキが組み込まれている状態、或は組み込み易い構成であれば問題ない。
(6) また、電動ブレーキ装置３６は、車椅子１０を工場で製造する過程で一体的に組み付ける場合にも適用できるのは勿論である。
(7) また、本実施例のブレーキ部材６４，６６に代えて既存の車椅子１０の手動ブレーキ２８を駆動する構成とすることも可能である。
(8)実施例１の電動ブレーキ装置３６及び実施例２の電動ブレーキ装置１２０は、車椅子１０だけでなく、人が押して移動させる手動式推進車両であれば適用することが可能であり、例えば、乳母車にも応用が可能である。

また、電動ブレーキ装置１２０において、シートスイッチ５２，５４を省略し、手動スイッチ４４のみでブレーキ解除するように構成しても良い。

例えば、母親が乳幼児を乳母車に乗せて運搬する際には、必ずハンドルに固着されている手動スイッチ４４をオン操作し続けなければならないので、母親がハンドルから手を離せば、乳母車に設けられた電動ブレーキ装置１２０が自動的に制動力を車輪に付与するので、乳幼児の安全が確保される。

すなわち、本発明は車椅子に限らず、例えば乳母車やハンドカート等の手動式推進車両全般に適用が可能である。

本発明になる車椅子の一実施例を後方からみた斜視図である。 本発明になる車椅子を正面からみた斜視図である。 電動ブレーキ装置３６の制動解除状態を拡大して示す底面図である。 電動ブレーキ装置３６の制動状態を拡大して示す底面図である。 電動ブレーキ装置３６の駆動機構を拡大して示す斜視図である。 制御ボックス４８と各種スイッチの構成を示すブロック図である。 制御回路１０８の回路図である。 制御回路１０８のタイミングチャートである。 図８に示した制御回路１０８のタイミングチャートに基づく真理値表である。 実施例２の電動ブレーキ装置１２０の構成を示す平面図である。 実施例２の制動解除状態から制動状態の遷移過程を示す平面図である。 図１１に示す状態の次の動作過程を示す平面図である。 図１２に示す状態の次の動作過程を示す平面図である。 図１３に示す状態の次の動作過程を示す平面図である。 図１４に示す制動状態から制動解除状態への遷移過程を示す平面図である。 図１５に示す状態の次の動作過程を示す平面図である。 実施例２の制御回路１２２の構成を示す回路図である。

符号の説明

１０ 車椅子
１２ フレーム
１４ 座部
１６，１８ 前輪
２０，２２ 後輪
２４，２６ 手押し用ハンドル
２８ 手動式ブレーキ装置
３０ 操作レバー
３６，１２０ 電動ブレーキ装置
３８ ブラケット
４２ 手動操作部
４４ 手動スイッチ
４８ 制御ボックス
５０ 背部
５２，５４ 着座センサスイッチ
６０ 第１の回動部材
６２ 第２の回動部材
６４ 第１のブレーキ部材
６４ａ，６６ａ ブレーキシュー
６６ 第２のブレーキ部材
６８ コイルバネ
７４ 駆動カム
７６ リム
８０ モータ
９０ ウォーム
９２，９４，９６ 減速ギヤ
９８ 駆動軸
１００，１０２ 回動カム
１０４ 第１のカムスイッチ
１０６ 第２のカムスイッチ
１０８，１２２ 制御回路
１２４ モータ
１２６ カム
１２６ａ 扇形凹部
１２６ｂ 扇形凸部
１２８ 左カムスイッチ
１２８ａ 接片
１３０ 右カムスイッチ
１３２ 遅延回路
１３４ 状態検出スイッチ

Claims (6)

1. 座部と、
   前記座部の両側に配置され、手動により回転操作可能な車輪と、
   手動操作されて前記車輪を制動する手動式ブレーキ装置とを有する車椅子において、
   前記座部に使用者が座っている状態を検出する検出手段と、
   制御信号により前記車輪を制動する電動式ブレーキ装置と、
   前記検出手段と前記電動式ブレーキ装置に接続され、前記検出手段から使用者が座っている状態を検出する検出信号が出力されていないときは前記電動式ブレーキ装置による制動力を前記車輪に付与し、前記検出手段から使用者が座っている状態を検出する検出信号が出力されているときは前記電動式ブレーキ装置による前記車輪に対する制動を解除させる制御信号を前記電動式ブレーキ装置へ出力する制御手段と
   を備えたことを特徴とする車椅子。
2. 前記制御手段は、前記検出手段から使用者が座っている状態を検出する検出信号が出力されたことを受けてから、所定時間経過後に前記電動式ブレーキ装置による前記車輪に対する制動を解除させる制御信号を前記電動式ブレーキ装置へ出力することを特徴とする請求項１記載の車椅子。
3. 手動式車椅子のフレームに固定される固定部材と、
   前記手動式車椅子の車輪を制動するように前記固定部材に組み付けられるブレーキ部材と、
   前記ブレーキ部材を制動位置に駆動する駆動手段と、
   前記手動式車椅子の座部に使用者が座っている状態を検出する検出手段と、
   前記検出手段と前記駆動手段に接続され、前記検出手段から使用者が座っている状態を検出する検出信号が出力されているときは前記駆動手段による駆動力を前記ブレーキ部材に伝達して前記ブレーキ部材による制動力を前記車輪に付与し、前記検出手段から使用者が座っている状態を検出する検出信号が出力されていないときは前記駆動手段による駆動力を停止させて前記車輪に対する制動を解除させるべく前記駆動手段を制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする車椅子用ブレーキ装置。
4. 前記制御手段は、前記検出手段から使用者が座っている状態を検出する検出信号が出力されたことを受けてから、所定時間経過後に前記駆動手段による駆動力を前記ブレーキ部材に伝達して前記ブレーキ部材による制動力を前記車輪に付与することを特徴とする請求項３記載の車椅子用ブレーキ装置。
5. 手動式推進車両の車輪の片側面近傍に取り付けられる手動式推進車両用ブレーキ装置であり、
   前記車輪の内側に対向するように前記手動式推進車両のフレームに取り付けられる固定部材と、
   前記固定部材に前記車輪の前進方向に回動可能に取り付けられる第１の回動部材と、
   該第１の回動部材に支持された第１のブレーキ部材と、
   前記固定部材に前記車輪の後進方向に回動可能に取り付けられる第２の回動部材と、
   該第２の回動部材に支持された第２のブレーキ部材と、
   前記第1のブレーキ部材及び前記第２のブレーキ部材を前記車輪に接触させる方向に押圧するように前記第１の回動部材及び前記第２の回動部材を付勢する付勢部材と、
   前記第１のブレーキ部材及び前記第２のブレーキ部材を前記車輪から離間する方向に移動させるように、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第１の回動部材及び前記第２の回動部材を駆動する制動解除手段と
   を備えたことを特徴とする手動式推進車両用ブレーキ装置。
6. 前記制動解除手段は、
   前記手動式推進車両が動作可能状態になったことを検出する状態検出手段と、
   該状態検出手段から出力された検出信号に基づいて制御信号を生成する制御手段と、
   該制御手段から出力された制御信号により前記第１のブレーキ部材及び前記第２のブレーキ部材を前記車輪から離間する方向に移動させる駆動手段と、
   を有することを特徴とする手動式推進車両用ブレーキ装置。
   

Images