JP2006263104A - 電動車椅子 - Google Patents

Abstract

【課題】歩道から車道、車道から歩道等の段差により生じる前後及び左右へのあらゆる傾斜に対して、スムーズに水平制御しながら、安全に走行できる電動車椅子を提供する。
【解決手段】電動車椅子の左右の前輪１・１の両側方に、路上に設けられた段差２５に対して引っ掛かり前輪１を上昇させる係止突起を突設し、該係止突起が段差２５に係止されて、前輪１が回転することにより、電動車椅子の一方の車輪が上昇すべく構成した。また、左右一側の前輪１の外側と内側に前記係止突起を突設した。
【選択図】図３

Description

本発明は、前後及び左右へのあらゆる傾斜に対して、スムーズに水平制御しながら、段差を昇降し安全に走行できる電動車椅子に関する。

従来、階段の昇降、坂道の走行、段差の昇降を可能とした電動式の車椅子は公知のものである。
特開２００４−２７５４９７号公報 特開２００４−４９９１０号公報 特開２００２−３０８１５９号公報

近年、電動車椅子を使用する人が増加し、それと共に、電動車椅子に関する事故が増加している。その原因は、車椅子のバランスが段差等で崩れることや、歩道の傾斜によって左右のバランスが崩れ、転倒の方向によっては死亡事故にまで至る可能性もある。

電動車椅子にのって走行している状態において、恐怖を感じるのは、前方への機体の傾斜と、側方への段差に基づく転倒の危険性である。

また、歩道が狭い場合において、２台以上の電動車椅子がすれ違ったり、自転車とすれ違ったりする場合に、電動車椅子が車道に降りざるを得ない場合が発生することである。また歩道の幅が狭く、フラットで無い為に、車椅子にとっては不向きであり、止むなく車道に降りる必要が発生することもあるのである。これらが事故の原因となっていたのである。

本発明は、このような前後及び左右へのあらゆる傾斜に対して、スムーズに水平制御しながら、段差を昇降し安全に走行できる電動車椅子を提供するものである。

請求項１においては、電動車椅子の左右の前輪１・１の両側方に、路上に設けられた段差２５に対して引っ掛かり、前輪１を上昇させる係止突起を突設し、該係止突起が段差２５に係止され、前輪１が回転することにより、電動車椅子の一方の車輪が上昇すべく構成したものである。

請求項２におていは、請求項１記載の電動車椅子において、左右一側の前輪１の外側と内側に前記係止突起を突設したものである。

請求項３においては、請求項２記載の電動車椅子において、前輪１の昇降に伴い機体の傾動を検出するレベルセンサを設け、該前輪１の昇降と共に、低い方の前輪１をメインフレーム４から突出させて、機体を水平状態にする左右前輪１・１の昇降機構を併設したものである。

請求項４においては、請求項１記載の係止突起の形状を、前輪１の半径部分に固設した円弧板Ａにより構成したものである。

請求項５においては、請求項１記載の係止突起の形状を、平面渦巻Ｂとしたものである。

請求項６においては、請求項１記載の係止突起を、円柱突起Ｃとしたものである。

本発明は、請求項１の如く構成したので、電動車椅子は、直交する段差２５に対しては、駆動モータ３・３の駆動力でそのまま昇降し、車椅子と平行に延びる段差２５に対しては、前輪１・１に付設した係止突起により、登ったり降りたりすることができたのである。

また、請求項２の如く構成したので、外側の前輪１が昇降した後に、低い側の前輪１も次に、内側の係止突起が段差２５に係合することにより、昇降させることかてきるようになったのである。

請求項３の如く構成したので、係止突起が係合して機体が傾斜すると、車椅子が転倒し障害者が投げ出される恐れがあるか、機体のを水平に制御する機構を併設したので、安全な姿勢で、平行する段差２５を昇降することか可能となったものである。

請求項４・５・６の如く構成したので、係止突起の形状を円弧板Ａや平面渦巻Ｂや円柱突起Ｃや渦巻き突起Ｄとすることにより、段差２５に対する引っ掛かりを良くすることができたものである。また、該係止突起が側方や内方へ突出する突出量を少なくすることができたものである。

次に添付の図面について説明する。

図１は、本発明の水平走行電動車椅子の側面透視図、図２は同じく平面透視図、図３は同じく後面透視図、図４は同じく斜視図、図５はボンネットを外した状態の斜視図、図６は、車道から歩道へ乗り上がりを示す平面図、図７は歩道の段差の乗り上がりを示す平面図、図８は水平走行状態を示す後面図、図９は、車輪の側面を円錐突起Ｅ状に構成した場合の斜視図、図１０は図９の車輪で段差を昇降する状態の斜視図、図１１は車輪の側面に渦巻き突起Ｄ状に構成した場合の斜視図、図１２は図１１の車輪で段差を昇降する状態の斜視図、図１３は車輪の側面に円柱突起Ｃを突出した状態の斜視図、図１４は図１３の車輪で段差を昇降する状態の斜視図、図１５は平面渦巻Ｂを構成した場合の斜視図、図１６は同じく図１５の車輪で段差を昇降する状態の斜視図、図１７は車輪の側面に円弧板Ａを突出構成した場合の斜視図、図１８は図１７の車輪により段差を昇降する状態の斜視図、図１９は前輪１と共に後輪２にも係止突起を付設した実施例の側面図、図２０は同じく平面図、図２１は同じく後面図である。

図１・図２・図３において、全体的な水平走行電動車椅子の構成について説明する。

左右の前輪１・１と操向を行うキャスター輪である１個の後輪２の３輪により全体を支持している。機体はメインフレーム４により支持しており、該メインフレーム４の後部に、枢支部２０を介して後輪フレーム１７を突設している。該後輪フレーム１７に後輪２を枢支している。

電動車椅子の操向は、左右の前輪１・１に別々に付設した駆動モータ３・３のそれぞれの回転方向と速度を、座席１５の側方に図３に図示する操向レバー２１により、操作することにより、前輪１・１の回転方向と速度を変更して操向すべく構成している。前記後輪２は、キャスター輪により構成されており、前輪１・１の左右操向回動に従動して操向に従動すべく構成している。

前記後輪２を支持する後輪フレーム１７と、メインフレーム４から突設したブラケット１９との間に、後輪サスペンション９が介装されている。該後輪サスペンション９により、後輪２を弾性的に支持して、衝撃を吸収すべく構成している。

左右の前輪１・１の、段差乗り越え時の昇降は、左右の駆動モータ３・３の動力を前輪１・１の車軸に伝達するミッションケース１０・１０の部分を、回動フレーム１１・１３で支持している。該回動フレーム１１・１３の全体をメインフレーム４に、枢支部２２により枢支し、後端を、枢支部２３において、サスペンションフレーム７に枢支している。該サスペンションフレーム７を、スタビライザ６により、左右別々に前後に回動することにより、回動フレーム１１・１３を前後動して、枢支部２２を中心に回動フレーム１１・１３を上下に回動して、前輪１・１の車軸１ａの部分を駆動モータ３・３とミッションケース１０と共に上下に回動して、水平上下動すべく構成している。

図８においては、前輪１・１を上下に昇降して、水平走行する状態の電動車椅子を図示している。

図２に示す様に、機体の一部に設けたレベルセンサにより、機体の左右への傾動を検出すると、水平制御サーボモータ２７が正逆転すべく構成している。該水平制御サーボモータ７は、メインフレーム４の側に固定されており、台形制御螺子１２が正逆回転することにより、スタビライザ６の左右の偏心位置を前後動すべく構成している。

前記スタビライザ６は、枢支ブロック８の部分でメインフレーム４または、後輪サスペンション９の一部に枢支されており、該水平制御サーボモータ２７の正逆回転により、該スタビライザ６が枢支ブロック８を中心に左右を前後に回動させて、サスペンションフレーム７を前後に押して、回動フレーム１１・１３とミッションケース１０・１０と車軸１ａを、枢支部２２を中心に上下に回動して、左右の前輪１・１を逆方向に上下動するのである。

水平走行電動車椅子の前輪１・１の上下動による水平制御は、メインフレーム４の左右への傾動をレベルセンサにより検出して、自動的に行われるのである。そして、段差２５を昇降する前輪１・１の係止突起の構成は、５つの構成が図示されている。いづれも、前輪１・１の側面に、突起を設けて、該突起を段差２５に引っかけて、駆動モータ３・３の駆動力で、前輪１・１を回転して段差２５を昇降するものである。

図４と図５においては、前輪１・１に係止突起として円弧板Ａを付設して、段差２５を昇降可能とした構成が開示されている。

また、図３において明瞭に図示している如く、左右の一方の前輪１には、外側に係止突起としての円弧板Ａが付設されているが、前輪１の内側にも、係止突起としての円弧板Ａが付設されているのである。該外側の円弧板Ａと内側の円弧板Ａとは、１８０度対向した位置に付設されている。

前記前輪１の内外に係止突起を設けることにより、一方の前輪１が昇降した後に、他方の前輪１も段差２５に近づくが、この他方の前輪１は内側の係止突起がまず段差２５に係合して、次に前輪１が上昇するのである。これにより、内外の前輪１・１の段差２５の昇降が可能となったのである。

図６と図７においては、段差２５の形状とそれを乗り越える水平走行電動車椅子の構成が図示されている。

図６においては、段差２５が、歩道と車道との間を隔壁する部材として設けられた場合の構成を図示している。

また、図７においては、段差２５が、歩道において発生した段差２５として図示されている。

該図６と図７において図示した段差２５は、水平走行電動車椅子の進行方向と平行状態に配置されている場合である。水平走行電動車椅子の進行方向と直交する方向に位置する段差２５は、電動車椅子の駆動モータ３・３の駆動力で、１０ｃｍ程度は乗り越えることが可能なのである。

しかし、水平走行電動車椅子の進行方向と平行な段差２５は、駆動モータ３・３の駆動力が存在しても、段差２５に対する引っ掛かりが無ければ、前輪１が段差２５に沿って滑るだけであるので、段差２５を登っていかないのである。

本発明は、平行する段差２５に対して、乗り越える為の前輪１・１の引っかけを、円弧板Ａと平面渦巻Ｂと円柱突起Ｃと渦巻き突起Ｄと円錐突起Ｅにより構成したものである。

図９と図１０においては、前輪１・１の側面に円錐突起Ｅを付設して、段差２５への引っ掛かりを構成したものである。

しかし、徐々にその高さが変化するという点では、係止突起として円錐突起Ｅが理想的なのであるが、段差２５に対する引っ掛かりが不十分で、確実性が低いのである。

図１１と図１２においては、前輪１に渦巻き突起Ｄを付設した実施例を示した図面である。このように徐々に突出している渦巻き突起Ｄの構成は、スムーズに段差２５を登るという点では良いが、該渦巻き突起Ｄの小径部分が大きく前輪１・１から左右方向に突出してしまう為に、前輪１が内側と外側に大きく出っ張ってしまうこととなり、一般道を走るには困難である。

図１３と図１４に図示した実施例であは、円柱突起Ｃを前輪１・１の側面の偏心した部分に突設している。この円柱突起Ｃの場合には、上手く段差２５を登ることができるが、高さが一気に上昇するので、水平制御の対応が間に合わず、転倒する危険があるという不具合があるのである。

タイヤが４分の１回転する間に、タイヤの半径の高さを越えることができるという利点があるが、角速度が早い為に、段差に円柱突起Ｃが引っ掛かってから直後において可なりの上昇速度で上昇することとなるのである。

図１５と図１６に図示した構成においては、係止突起として渦巻き突起Ｄの代わりに側方に突出しない平面渦巻Ｂを付設したものである。この場合には、急激な上昇は抑制することができる。

図１７と図１８に図示した実施例は係止突起としての円弧板Ａである。この構成は、円柱突起Ｃと平面渦巻Ｂとの中間の構成であり、引っ掛かり易さと滑らかさが期待できるのである。

このように、前輪１・１の側面に円弧板Ａ・平面渦巻Ｂ・円柱突起Ｃ・渦巻き突起Ｄ・円錐突起Ｅを突設することにより、前輪１・１の回転と共に、これらが段差２５に引っ掛かって、水平走行電動車椅子の一方が徐々に上昇するのである。

それにつれて、機体の左右への傾動を、レベルセンサにより検出して水平制御サーボモータ２７が正逆回転を開始して、一方の前輪１・１を昇降することにより、水平走行電動車椅子の機体の水平状態を維持するのである。

図１９から図２１における、前輪１と後輪２の両方に係止突起を付設した実施例を説明する。

図１９は前輪１と共に後輪２にも係止突起を付設した実施例の側面図、図２０は同じく平面図、図２１は同じく後面図である。

該実施例においては、後輪２は幅狭の２輪に構成されている。該後輪２の外側に、前述の円弧板Ａにより構成した係止突起を設けているのである。このように、前輪１の２輪と後輪２の２輪の両方、即ち、４輪に円弧板Ａの係止突起を設けることにより、更に、段差２５を登ることが容易にできるようになったのである。また、後進時においても、段差２５を登ることができるのである。

また、機体を直進からやや斜めの状態として、段差２５に近づくことにより、前輪１と後輪２の両方で段差２５を登る状態を作り出すことができるのである。

本発明の水平走行電動車椅子の側面透視図。 同じく平面透視図。 同じく後面透視図。 同じく斜視図。 ボンネットを外した状態の斜視図。 車道から歩道へ乗り上がりを示す平面図。 歩道の段差の乗り上がりを示す平面図。 水平走行状態を示す後面図。 車輪の側面を円錐突起Ｅ状に構成した場合の斜視図。 図９の車輪で段差を昇降する状態の斜視図。 車輪の側面に渦巻き突起Ｄ状に構成した場合の斜視図。 図１１の車輪で段差を昇降する状態の斜視図。 車輪の側面に円柱突起Ｃを突出した状態の斜視図。 図１３の車輪で段差を昇降する状態の斜視図。 平面渦巻Ｂを構成した場合の斜視図。 同じく図１５の車輪で段差を昇降する状態の斜視図。 車輪の側面に円弧板Ａを突出構成した場合の斜視図。 図１７の車輪により段差を昇降する状態の斜視図。 前輪１と共に後輪２にも係止突起を付設した実施例の側面図、 同じく平面図。 同じく後面図である。

符号の説明

Ａ 円弧板
Ｂ 平面渦巻
Ｃ 円柱突起
Ｄ 渦巻き突起
Ｅ 円錐突起
１ 前輪
２ 後輪
３ 駆動モータ
４ メインフレーム
６ スタビライザ
７ サスペンションフレーム
８ 枢支ブロック
９ 後輪サスペンション
１０ ミッションケース
２１ 操向レバー
２５ 段差

Claims (6)

1. 電動車椅子の左右の前輪１・１の両側方に、路上に設けられた段差２５に対して引っ掛かり、前輪１を上昇させる係止突起を突設し、該係止突起が段差２５に係止され、前輪１が回転することにより、電動車椅子の一方の車輪が上昇すべく構成したことを特徴とする電動車椅子。
2. 請求項１記載の電動車椅子において、左右一側の前輪１の外側と内側に前記係止突起を突設したことを特徴とする電動車椅子。
3. 請求項２記載の電動車椅子において、前輪１の昇降に伴い機体の傾動を検出するレベルセンサを設け、該前輪１の昇降と共に、低い方の前輪１をメインフレーム４から突出させて、機体を水平状態にする左右前輪１・１の昇降機構を併設したことを特徴とする電動車椅子。
4. 請求項１記載の係止突起の形状を、前輪１の半径部分に固設した円弧板Ａにより構成したことを特徴とする電動車椅子。
5. 請求項１記載の係止突起の形状を、平面渦巻Ｂとしたことを特徴とする電動車椅子。
6. 請求項１記載の係止突起を、円柱突起Ｃとしたことを特徴とする電動車椅子。

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