JP2012074139A - Slip-ring, differential caster and electrically-driven wheelchair - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スリップリング、差動式キャスタ、及び電動車いすに関するものである。 The present invention relates to a slip ring, a differential caster, and an electric wheelchair.
従来から、高齢者や身障者等の移動手段として、差動式キャスタを用いて自走可能にした電動車いすが知られている。この電動車いすは、ベース部と、ベース部の上面側に取り付けられたシートと、ベース部の下面側に取り付けられた差動式キャスタと、を備えている(例えば、特許文献1参照)。そして、電動車いすは、シートのアームレストに設けられた操作レバーを操作することで、差動式キャスタを回転駆動させ、自走するようになっている。
差動式キャスタは、鉛直軸を中心に回転可能に支持された操舵軸と、操舵軸の下端に設けられ、水平軸を中心に回転可能に支持された一対の駆動輪と、を備え、各駆動輪に内蔵された電動モータにより、各駆動輪が独立して駆動するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric wheelchair that is capable of self-propelling using a differential caster is known as a moving means for the elderly and the disabled. This electric wheelchair includes a base portion, a seat attached to the upper surface side of the base portion, and a differential caster attached to the lower surface side of the base portion (for example, see Patent Document 1). The electric wheelchair is driven by rotating a differential caster by operating an operation lever provided on an armrest of the seat.
The differential caster includes a steering shaft supported rotatably about a vertical axis, and a pair of drive wheels provided at the lower end of the steering shaft and supported rotatably about a horizontal axis. Each drive wheel is driven independently by an electric motor built in the drive wheel.
ところで、差動式キャスタの電動モータには、ベース部等に設けられたバッテリから電力を供給する必要がある。この際、バッテリと、電動モータとを電力供給線により接続すると、操舵軸の同一方向への連続回転により電力供給線が捩れたり、操舵軸に絡まったりする虞がある。 By the way, it is necessary to supply electric power to the electric motor of the differential caster from a battery provided in a base portion or the like. At this time, if the battery and the electric motor are connected by the power supply line, the power supply line may be twisted or entangled with the steering shaft due to continuous rotation of the steering shaft in the same direction.
そこで、差動式キャスタに別体のスリップリングを取り付け、このスリップリングを介して、差動式キャスタの電動モータと、バッテリとを接続する構成が検討されている。
スリップリングは、円環状の導体板を設けた一方のハウジングと、この導体板に軸方向で摺接する接触子を設けた他方のハウジングと、を備えている(例えば、特許文献2参照)。そして、スリップリングでは、電動車いすのベース部側に一方のハウジングを、差動式キャスタの操舵軸側に他方のハウジングを固定することで、操舵軸の回転角に拘らず、電動モータとバッテリ間の電気的接続を常時維持できるようになっている。
Therefore, a configuration in which a separate slip ring is attached to the differential caster and the electric motor of the differential caster and the battery are connected via the slip ring has been studied.
The slip ring includes one housing provided with an annular conductor plate and the other housing provided with a contact that slides in contact with the conductor plate in the axial direction (for example, see Patent Document 2). In the slip ring, one housing is fixed to the base portion side of the electric wheelchair and the other housing is fixed to the steering shaft side of the differential caster, so that the electric motor and the battery can be connected regardless of the rotation angle of the steering shaft. The electrical connection can be maintained at all times.
しかしながら、上述したスリップリングでは、バッテリや、電動モータと電気的接続するための端子が、それぞれハウジングから上下方向(軸方向)に向けて突出しているため、スリップリングの軸長が長いという課題がある。そのため、スリップリングを差動式キャスタに取り付けた場合に、差動式キャスタの軸長(操舵軸の軸長)が長くなり、ベース部から上方に向けて大きく突出する。そのため、搭乗時等において使用者の足の妨げになる虞があった。
また、差動式キャスタに別体のスリップリングを取り付けるためには、スリップリングの他方のハウジングと操舵軸とを連結するためのカップリング部材が必要になり、これも差動式キャスタの軸長の増加に繋がる原因となる。さらに、カップリング部材を用いることで、部品点数の増加に繋がるとともに、製造コストが増加するという課題もある。
However, the slip ring described above has a problem that the axial length of the slip ring is long because terminals for electrical connection with the battery and the electric motor protrude from the housing in the vertical direction (axial direction). is there. For this reason, when the slip ring is attached to the differential caster, the axial length of the differential caster (the axial length of the steering shaft) becomes long, and greatly protrudes upward from the base portion. For this reason, there is a possibility that the user's foot may be hindered when boarding.
In addition, in order to attach a separate slip ring to the differential caster, a coupling member for connecting the other housing of the slip ring and the steering shaft is required, which is also the axial length of the differential caster. This will lead to an increase in Furthermore, using a coupling member leads to an increase in the number of parts, and there is a problem that the manufacturing cost increases.
そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、小型化、及び部品点数の削減を図り、低コストなスリップリング、差動式キャスタ、及び電動車いすを提供するものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a slip ring, a differential caster, and an electric wheelchair that are low in cost and reduced in the number of parts.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、回転軸と、前記回転軸に外嵌固定した回転端子と、前記回転軸の周方向に沿って配置し、前記回転軸の径方向の外側から前記回転端子の外周面に摺接可能な摺接端子と、を備え前記摺接端子に、外部電源に電気的接続する電力供給線を設け、前記電力供給線を、前記摺接端子から前記径方向の外側に向けて引き出すことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the invention described in claim 1 is provided with a rotating shaft, a rotating terminal fitted and fixed to the rotating shaft, and a circumferential direction of the rotating shaft. A sliding contact terminal capable of sliding contact with the outer peripheral surface of the rotary terminal from the outside in the radial direction, and a power supply line electrically connected to an external power source is provided on the sliding contact terminal, and the power supply line is connected to the sliding contact It is drawn out from the contact terminal toward the outside in the radial direction.
請求項2に記載した発明は、前記摺接端子は、前記回転端子に摺接するブラシと、前記ブラシを前記回転端子に対して進退可能に収容するブラシホルダと、前記ブラシホルダ内に設け、前記ブラシを前記回転端子に向けて付勢する付勢手段と、を備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the sliding contact terminal is provided in the brush holder, the brush slidingly contacting the rotation terminal, the brush holder accommodating the brush so as to advance and retreat with respect to the rotation terminal, Biasing means for biasing the brush toward the rotating terminal.
請求項3に記載した発明は、前記回転軸の前記回転端子が外嵌固定されている側の端部に、前記回転軸の回転角度を検出する回転角度検出部を設けたことを特徴とする。 The invention described in claim 3 is characterized in that a rotation angle detector for detecting a rotation angle of the rotary shaft is provided at an end of the rotary shaft on the side where the rotary terminal is fitted and fixed. .
請求項4に記載した発明は、前記摺接端子を、前記周方向に沿って等間隔に複数配置したことを特徴とする。 The invention described in claim 4 is characterized in that a plurality of the sliding contact terminals are arranged at equal intervals along the circumferential direction.
請求項5に記載した発明は、上記本発明のスリップリングを用いた差動式キャスタにおいて、取付け板と、前記取付け板に回転自在に支持した操舵軸と、前記操舵軸の一端側に設けた一対の駆動輪と、前記一対の駆動輪にそれぞれ内蔵した電動モータと、を備え、前記操舵軸の他端に、前記スリップリングの前記回転軸を一体的に形成したことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the differential caster using the slip ring of the present invention, a mounting plate, a steering shaft rotatably supported on the mounting plate, and one end side of the steering shaft are provided. A pair of drive wheels and an electric motor incorporated in each of the pair of drive wheels are provided, and the rotating shaft of the slip ring is integrally formed at the other end of the steering shaft.
請求項6に記載した発明は、架台と、前記架台の上方に設け、使用者が着座するシートと、前記架台の下方に設け、前記架台を走行可能とする上記本発明の差動式キャスタと、を備え、前記差動式キャスタを、前記取付け板を介して前記架台に固定したことを特徴とする。
The invention described in
本発明に係るスリップリングによれば、回転端子と摺接端子とを径方向で摺接させることで、両端子を軸方向で摺接させる場合に比べて、スリップリングの軸方向における長さを縮小できる。特に、外部電源とスリップリングとを電気的に接続する電力供給線が、摺接端子から径方向外側に向けて引き出されているため、従来のように外部接続端子が軸方向に突出している場合に比べて軸方向における長さをより縮小できる。したがって、スリップリングの小型化が可能となる。
また、本発明に係る差動式キャスタによれば、操舵軸の他端にスリップリングの回転軸が一体的に形成されているため、別体のスリップリングを差動式キャスタに取り付ける場合と異なり、両者を連結するためのカップリング部材を用いる必要がない。そのため、差動式キャスタの軸線方向における長さを短縮でき、差動式キャスタの小型化を図ることができる。また、部品点数の削減を図り、低コスト化を実現できる。
また、本発明に係る電動車いすによれば、上記本発明の差動式キャスタを備えているため、差動式キャスタの架台の上方への突出量を抑えることができる。これにより、架台上において差動式キャスタの突出部分が足の妨げになるのを抑制できる。
According to the slip ring according to the present invention, the length of the slip ring in the axial direction can be made by sliding the rotating terminal and the sliding contact terminal in the radial direction, compared with the case of sliding both terminals in the axial direction. Can be reduced. In particular, when the power supply line that electrically connects the external power supply and the slip ring is drawn radially outward from the sliding contact terminal, the external connection terminal protrudes in the axial direction as in the past. The axial length can be further reduced as compared with FIG. Therefore, the slip ring can be downsized.
Further, according to the differential caster according to the present invention, since the rotating shaft of the slip ring is integrally formed at the other end of the steering shaft, it is different from the case where a separate slip ring is attached to the differential caster. There is no need to use a coupling member for connecting the two. Therefore, the length of the differential caster in the axial direction can be shortened, and the differential caster can be miniaturized. In addition, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
In addition, since the electric wheelchair according to the present invention includes the differential caster according to the present invention, it is possible to suppress the amount of protrusion of the differential caster above the gantry. Thereby, it can suppress that the protrusion part of a differential type caster obstructs a leg | foot on a mount frame.
(電動車いす)
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は電動車いすの側面図であり、図2は正面図、図3は底面図である。なお、以下の説明における前後上下左右等の向きは、特に記載が無ければ電動車いすにおける向きと同一とする。
図1〜図3に示すように、電動車いす10は、ベース部(架台)11と、ベース部11の上方に設けられた搭乗部12と、ベース部11及び搭乗部12の間に設けられた昇降機構13と、ベース部11の下方に設けられた走行機構14と、を主に有している。
(Electric wheelchair)
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an electric wheelchair, FIG. 2 is a front view, and FIG. 3 is a bottom view. In the following description, the directions such as front, rear, up, down, left and right are the same as those in an electric wheelchair unless otherwise specified.
As shown in FIGS. 1 to 3, the
(搭乗部)
搭乗部12は、シート21と、シート21の下方に配置された一対のフットレスト22と、を備えている。
シート21は、使用者の臀部を支持するシートクッション23と、シートクッション23の後端部から上方へ延在して使用者の腰部及び背部を支持するシートバック24と、シートバック24の左右両側に設けられた一対のアームレスト25と、を備えている。
(Boarding part)
The
The
各アームレスト25は、シートバック24の上下方向中途部から前方へ延在し、後端部を支点にして上下方向に傾動可能に支持されている。また、一対のアームレスト25のうち、右側のアームレスト25には、電動車いす10を操作するためのコントローラ26が配設されている。コントローラ26は、電源のON/OFFを切り替えたり、電動車いす10を静止位置で回転させたり、シート21を昇降させたりするボタン等が配設された操作パネル(不図示)を有している。さらに、コントローラ26は、電動車いす10の移動方向及び速度を入力可能な操作レバー26aを備えている。なお、コントローラ26には、図示しないアンテナが設けられ、コントローラ26(操作レバー26a)の操作に応じた情報が後述する制御装置や駆動制御基板120に向けて無線により送信されるようになっている。
Each
シートクッション23の前端部における左右両側には、一対のフットレストフレーム27が取り付けられている。各フットレストフレーム27は、シートクッション23の前端部から下方に向けて延在し、その下端部分にフットレスト28が取り付けられている。フットレスト28は、使用者の足部を支持するための板状の部材であり、左右方向に沿って延在している。具体的に、フットレスト28は、一端側がフットレストフレーム27にそれぞれ片持ち状に支持され、他端側が対向するフットレストフレーム27に向けて延在している。また、前後方向において、フットレスト28は、前方にかけて上方に向けて傾斜するように配置されている。
A pair of footrest frames 27 are attached to the left and right sides of the front end portion of the
ベース部11は、図3に示すように、上下方向から見て長方形状の本体部11aと、本体部11aの前端部における左右両側から前方に向けて突出する一対の小径円弧部11bと、本体部11aの後端部から後方に向けて突出する大径円弧部11cと、で構成されている。ベース部11の下面には、ベース部11の剛性を高めるための複数の梁部11dが配索されている。なお、ベース部11上には、後述する差動式キャスタ41や昇降機構13等の各電装品に給電するためのバッテリ(不図示)や、コントローラ26からの出力信号に基づいて各電装品を統括的に制御する制御装置(不図示)が搭載されている。
As shown in FIG. 3, the
また、図1,図2に示すように、ベース部11における左右方向中央部には、一対のC型チャネル29が固定されている。C型チャネル29は、下面がベース部11の本体部11aに固定されるとともに、開口部同士を対向させた状態で前後方向に延在している。さらに、左右方向において対向するC型チャネル29の間であって、ベース部11における中央部よりも前側には貫通孔11eが形成されている。そして、この貫通孔11eを下側から覆うように後述するリニアアクチュエータ30を支持する支持フレーム31が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a pair of C-
(昇降機構)
昇降機構13は、シート21を昇降させるリニアアクチュエータ30と、C型チャネル29及びシート21を連結するXリンク32と、を有している。
図1に示すように、リニアアクチュエータ30は、例えばボールネジ式のリニアアクチュエータであって、ハウジング35内に収容されたモータ36(図3参照)と、モータ36の回転軸と直交するように配置された外筒37と、外筒37内に同軸上に配置されるとともに、図示しないギヤを介してモータに連結されたネジナット(不図示)と、外筒37内でネジナットに羅合されたボールネジ38と、を備えている。すなわち、リニアアクチュエータ30は、モータ36が回転駆動することで、ネジナットが回転してボールネジ38が外筒37内を進退可能に構成されている。そして、リニアアクチュエータ30は、ハウジング35が上述した支持フレーム31に連結される一方、ボールネジ38の上端側がシートクッション23に連結され、上方にかけて後方に向けて傾斜した状態で配置されている。
(Elevating mechanism)
The elevating
As shown in FIG. 1, the
Xリンク32は、シート21の左右に一対設けられ、中央部でリンク軸33を介して相対回転可能に連結された2つのリンクバー34a,34bによりそれぞれ構成されている。一方のリンクバー34aの上端は、シートクッション23の後部で回転可能に連結される一方、下端はC型チャネル29の前部で回転可能に連結されている。また、他方のリンクバー34bの上端は、シートクッション23の前部で回転可能に連結される一方、下端はC型チャネル29の後部で回転可能に連結されている。さらに、リンクバー34aの下端及びリンクバー34bの上端は、図示しないガイドによってそれぞれ前後方向に沿って移動可能に構成されている。
A pair of X links 32 are provided on the left and right sides of the
(走行機構)
図3に示すように、走行機構14は、3つの差動式キャスタ41と、2つのフリーキャスタ42と、で構成されている。各差動式キャスタ41のうち、2つの差動式キャスタ41a,41bは、ベース部11の前側に形成された一対の小径円弧部11bにそれぞれ配置される一方、1つの差動式キャスタ41cは、大径円弧部11cにおける左右方向中央部に配置されている。この場合、上下方向から見て、各差動式キャスタ41a〜41cの軸線C(後述する操舵軸53の軸線)同士を結んでなる三角形Sは、差動式キャスタ41a,41b間の直線を底辺とし、差動式キャスタ41a,41b、及び差動式キャスタ41c間の直線を斜辺とした二等辺三角形となる。そして、ベース部11上において、上述したリニアアクチュエータ30の軸線が三角形Sの内接円の中心(三角形Sの重心)を通るように設計されている。また、この場合、リニアアクチュエータ30の軸線方向は、シート21に着座する使用者の椎骨の配列方向に略一致するように設定されている。
(Traveling mechanism)
As shown in FIG. 3, the traveling
このように、リニアアクチュエータ30の軸線方向を、シート21に着座する使用者の椎骨の配列方向に略一致させることで、使用者の荷重がシート21の後寄りに作用することになる。また、シートバック24により使用者は背部から保持されるため、使用者の荷重が作用する位置は、着座位置から前方に移動することはあっても、後方に移動することはない。そのため、差動式キャスタ41a〜41cのレイアウトを前後方向に長い三角形Sとして、三角形Sの重心がベース部11の前側に位置する場合であっても、差動式キャスタ41a〜41c及びフリーキャスタ42によってシート21に作用する荷重を安定して支持できる。そのため、電動車いす10の左右方向の幅を縮小した上で、電動車いす10の姿勢を安定させることができる。
Thus, by making the axial direction of the
図1に示すように、フリーキャスタ42は、ベース部11(本体部11a)の後部において、差動式キャスタ41cを左右方向で挟むように配置されている。また、フリーキャスタ42は、サスペンション部材43を介してベース部11に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the
サスペンション部材43は、上部ブラケット44及び下部ブラケット45と、各ブラケット44,45間に配置された支柱46と、支柱46の周囲を囲むように配置されたスプリング47と、を備えている。支柱46は、下端側が下部ブラケット45に固定される一方、上端側が上部ブラケット44の貫通孔(不図示)を貫通して上部ブラケット44の上面側でストッパ48に保持されている。また、スプリング47は、各ブラケット44,45に挟持されるように配置され、各ブラケット44,45を離間させる方向に付勢している。すなわち、サスペンション部材43は、支柱46が上部ブラケット44の貫通孔内を移動することにより、各ブラケット44,45が接近離間するように構成されている。そして、サスペンション部材43は、上部ブラケット44がベース部11の下面に固定される一方、下部ブラケット45にフリーキャスタ42が回転可能に支持されている。なお、上下方向から見てベース部11における支柱46と重なる位置(上部ブラケット44の貫通孔と重なる位置)には、支柱46との干渉を防止する図示しない貫通孔が形成されている。
The
(差動式キャスタ)
次に、本実施形態における差動式キャスタについて説明する。図4は差動式キャスタの正面図であり、図5は断面図である。なお、上述した3つの差動式キャスタ41a〜41cはともに同一の構成であるため、以下の説明では一の差動式キャスタ41について説明する。
図4,図5に示すように、差動式キャスタ41は、ベース部11に取り付けるための取付け板51を備えている。取付け板51は、ベース部11に形成された貫通孔11f内に挿入されるカラー部51aと、カラー部51aの下端から径方向外側に向けて張り出す外フランジ部51bと、カラー部51aの上端から径方向内側に向けて張り出す内フランジ部51cと、を備えている。そして、外フランジ部51b及びベース部11がボルト(不図示)により締結されることで、差動式キャスタ41がベース部11に固定されている。
(Differential caster)
Next, the differential caster in this embodiment will be described. 4 is a front view of the differential caster, and FIG. 5 is a cross-sectional view. Since the above-described three
As shown in FIGS. 4 and 5, the
取付け板51のカラー部51a内には、2つの軸受52を介して差動式キャスタ41の操舵軸53が回転可能に支持されている。
操舵軸53は、軸線C方向が上下方向に一致した状態で配置されている。具体的に、軸受52に支持される軸本体部53aと、軸本体部53aの上部に一体的に形成されて軸本体部53aよりも外径が縮小した縮径部(回転軸)53bと、軸本体部53aの下部に一体的に形成されて上下方向から見て矩形状に形成された矩形軸部53cと、により構成されている。
A steering
The steering
図6は図5のA−A線に沿う断面図である。
図5,図6に示すように、軸本体部53aには、軸受52を間に挟んで両側にストッパ54,55が固定され、操舵軸53の軸線C方向への移動を規制している。また、軸線C方向から見て、軸本体部53aの外周面には、軸本体部53aの径方向内側に向けて切り込まれた一対の溝部56が、軸線C方向に沿って延在している。これら溝部56は、後述する電動モータ100に電力を供給するための電力供給線(正極側供給線57a及び負極側供給線57b)を案内するためのものであって、軸本体部53aの周方向で180度異なる位置に形成されている。
6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
As shown in FIGS. 5 and 6,
(スリップリング)
ここで、図4,図5に示すように、縮径部53bにはスリップリング61が取り付けられている。スリップリング61は、上下方向(軸線C方向)で分割構成されたケーシング62(上側ケーシング62a及び下側ケーシング62b)と、上側ケーシング62a及び下側ケーシング62bに挟持された台座63と、台座63及び上側ケーシング62aの間に配置された正極側端子部64aと、台座63及び下側ケーシング62bの間に配置された負極側端子部64bと、を備えている。
(Slip ring)
Here, as shown in FIGS. 4 and 5, a
下側ケーシング62bは、有底筒状に形成され、そのエンド部65には縮径部53bが挿通される貫通孔66が形成されている。この貫通孔66の周縁部には下方に沿って延在する首部67が形成されている。この首部67は、ベース部11の貫通孔11f内に挿入されるとともに、上述した取付け板51のカラー部51aに外嵌されている。また、下側ケーシング62bの側壁70には、下側ケーシング62の径方向に沿って貫通する貫通孔160が、周方向に沿って複数形成されている。
台座63は、アルミニウム等からなるリング状の部材であり、その外周側が下側ケーシング62における側壁70の上面に支持されている。
The
The
上側ケーシング62aは、下側ケーシング62bよりも外径が小さい有底筒状に形成され、その開口縁には径方向外側に張り出す外フランジ部68が形成されている。そして、この外フランジ部68と、上述した下側ケーシング62bの側壁70と、の間に台座63の外周側を挟持した状態で、ケーシング62及び台座63が固定されている。また、上側ケーシング62aの側壁69には、径方向に沿って貫通する貫通孔161が、周方向に沿って複数形成されている。
The
ここで、負極側端子部64bは、回転端子71及び摺接端子72を備えている。回転端子71は、インシュレータリング73の外周面に電極部74が設けられたものである。インシュレータリング73は、絶縁材料からなる円筒形状のものであり、縮径部53bにおける下部に圧入固定され、下側ケーシング62bの径方向内側に配置されている。
電極部74は、インシュレータリング73の周方向における略全周に亘って形成され、周方向における一部には磨耗粉排出用のスリット(不図示)が軸線C方向に沿って形成されている。また、電極部74の下縁部の周方向における一部には、負極側供給線57bが接続されている。負極側供給線57bは、回転端子71から下方に引き出されて軸本体部53aにおける一方の溝部56(図6参照)内に収容されている。
Here, the negative electrode
The
摺接端子72は、ホルダステー75を備えている。ホルダステー75は、樹脂材料等からなる略円板状のものであり、台座63における下面に支持されている。ホルダステー75の下面には、ブラシホルダ76が4つ固定されている。ブラシホルダ76は真鋳等で直方体の箱状に形成されたものであって、長手方向がホルダステー75の径方向に沿うように放射状(回転端子71の周方向に沿って等間隔)に配置されている。ブラシホルダ76には、それぞれブラシ77が図示しないスプリング(付勢手段)を介して付勢された状態で出没可能に内装されている。
The sliding
このように、ブラシ77がスプリングによって回転端子71の電極部74に向けて付勢されているため、ブラシ77の先端部を径方向外側から電極部74の外面形状に倣って常に摺接させることができる。また、複数のブラシ77を摺接可能に設けることで、回転端子71と摺接端子72とを確実に摺接させ、安定した通電が可能となり、SN比(signal−noise ratio)を向上できる。なお、ブラシ77は、1個以上であれば、4個に限られない。また、ブラシ77を複数個設ける場合には、各ブラシ77を回転端子71の周方向に沿って等間隔に配置することが好ましい。
Thus, since the
また、ホルダステー75には、バスバー(不図示)が設けられ、ピグテール(不図示)を介して各ブラシ77と電気的に接続されている。そして、バスバーには、電力供給線80が接続されている。電力供給線80は、下側ケーシング62bの側壁70に形成された貫通孔160からケーシング62b外に引き出されてバッテリの負極に接続されている。すなわち、本実施形態の負極側端子部64bは、バッテリと負極側端子部64bとを接続する電力供給線80が、下側ケーシング62bから径方向外側(左右方向)に向けて引き出されている。
The holder stay 75 is provided with a bus bar (not shown), and is electrically connected to each
一方、正極側端子部64aは、負極側端子部64bと同様の構成からなる回転端子78及び摺接端子79を備え、負極側端子部64bを上下反転した状態で、台座63の上面側に配置されている。具体的に、回転端子78のインシュレータリング81は、縮径部53bにおける上部に圧入固定され、上側ケーシング62aの径方向内側に配置されている。
電極部82は、インシュレータリング81の周方向における略全周に亘って形成され、周方向における一部には磨耗粉排出用のスリット(不図示)が形成されている。また、電極部82の上縁部の周方向における一部には、正極側供給線57aが接続されている。正極側供給線57aは、各回転端子71,78のインシュレータリング73,81に形成された貫通孔83,84を通って下方に引き回され、軸本体部53aにおける他方の溝部56(図6参照)内に収容されている。
On the other hand, the positive electrode
The
摺接端子79のホルダステー85は、台座63の上面に支持されている。ホルダステー85の上面には、ブラシホルダ86が4つ固定されている。ブラシホルダ86には、それぞれブラシ87が図示しないスプリング(付勢手段)を介して付勢された状態で出没可能に内装され、その先端部が回転端子71の電極部74に径方向外側から摺接した状態になっている。
The holder stay 85 of the sliding
また、各ブラシ86は、ピグテール(不図示)を介してホルダステー85に設けられた図示しないバスバーに電気的に接続されている。そして、バスバーには、電力供給線88が接続されている。電力供給線88は、上側ケーシング62aの側壁69に形成された貫通孔161からケーシング62a外に引き出されてバッテリの正極に接続されている。すなわち、本実施形態の正極側端子部64aは、バッテリと正極側端子部64aとを接続する電力供給線88が、上側ケーシング62aから径方向外側(左右方向)に向けて引き出されている。
Each
このように、差動式キャスタ41の縮径部53bに回転端子71,78及び摺接端子72,79が一体的に設けられることで、本実施形態のスリップリング61が差動式キャスタ41と一体的に構成されている。この場合、ケーシング62の上下方向にバッテリとスリップリング61とを電気的接続するための端子等は設けられていない。
As described above, the
また、上側ケーシング62aのエンド部89における径方向中央部には、貫通孔91が形成され、上述した操舵軸53(縮径部53b)の上端部は貫通孔91の内側に位置している。縮径部53bの上端部は、縮径部53bよりもさらに縮径され、ここにセンサマグネット92が取り付けられている。センサマグネット92は、操舵軸53の回転角度を検出するためのエンコーダ(回転角度検出部)93の一方を構成するものである。そして、上側ケーシング62aには、エンコーダ93の他方を構成するセンサ基板94が貫通孔91を覆うように配置されている。また、センサ基板94は、リード線90を介してベース部11上に設けられた制御装置に接続されている。センサ基板94は、センサマグネット92から発生する磁界の変化を操舵軸53の位置情報として検出し、所定の波形の信号を制御装置に出力するようになっている。制御装置は、センサ基板94からの出力信号に基づいて操舵軸53の回転角度を検出する。
In addition, a through
上述した操舵軸53における軸本体部53a及び矩形軸部53cは、ハウジング95内に収容されている。このハウジング95は、左右方向を軸方向とした円筒形状のものであり、その上半部には上方(径方向外側)へ突出する角柱形状のボス部96が形成されている。
The shaft
また、ハウジング95におけるボス部96の内面側には、ハウジング95の開口部115を閉塞するように遮蔽板116が設けられている。この遮蔽板116は、金属等からなる平板状の部材であり、外周縁がハウジング95の内面形状に倣った形状をなしている。遮蔽板116は、電動モータ100と、後述する駆動制御基板120との間を左右方向で仕切っており、電動モータ100で発生した熱を遮蔽、及び放熱するようになっている。遮蔽板116には、ボス部96の外面側からビス150(図4参照)が羅合されている。また、遮蔽板116の外周縁には、操舵軸53側に切り起こされた取付片117が形成されている。この取付片117には、ハウジング95の外側からビス151(図4参照)が羅合されている。
Further, a
ボス部96のエンド部112には、内径が操舵軸53の軸本体部53aの外径よりも大きい貫通孔97が形成され、この貫通孔97内に操舵軸53が遊挿されている。
矩形軸部53cは、前後方向に長い矩形状に形成され、その下部には軸線C方向に直交する方向(前後方向)に向けて貫通する貫通孔98が形成されている。また、矩形軸部53cの下端面には、貫通孔98に連通する連通孔99が形成されている。そして、矩形軸部53cには、左右方向両側で電動モータ100をそれぞれ支持するモータホルダ101が回動可能に支持されている。
A through
The
(モータホルダ)
図7は、モータホルダの上面図であり、図8は底面図である。
図5,図7,図8に示すように、モータホルダ101は筒形状の部材であり、互いに同一の構成からなる第1ホルダ102a及び第2ホルダ102bにより左右方向で分割構成されている。以下の説明では、第1ホルダ102a及び第2ホルダ102bをそれぞれ区別する必要がない場合には、これら第1ホルダ102a及び第2ホルダ102bをまとめてホルダ102として説明する。
(Motor holder)
FIG. 7 is a top view of the motor holder, and FIG. 8 is a bottom view.
As shown in FIGS. 5, 7, and 8, the
ホルダ102は、電動モータ100の後述するステータ103が圧入される圧入筒部104を備えている。圧入筒部104の軸方向一端側には、径方向外側に向けてフランジ部105が形成されている。そして、フランジ部105の軸方向一端面には、外周面が4つの平面に形成された角筒部107が形成されている。
The
角筒部107は、フランジ部105に対して前後上下部分が縮小するように形成されている。モータホルダ101は、各ホルダ102の角筒部107同士を突き合わせて組み付けられるようになっている。具体的に、角筒部107は、フランジ部105における軸方向一端面の前後上下から軸方向(左右方向)に沿って延在する4つの壁部108a〜108dにより構成されている。各壁部108a〜108dのうち、下壁部108aは、上下方向から見てフランジ部105から操舵軸53の軸線C位置まで延在し、その先端部には半円状の切欠き部109が形成されている。各壁部108a〜108dのうち、前後方向一方側の側壁部108bは、下壁部108aよりも長く形成され、また前後方向他方側の側壁部108cは下壁部108aよりも短く形成されている。さらに、上壁部108dは、下壁部108aよりも短く形成されている。また、角筒部107内は、一端側が圧入筒部104の内径に比べて縮径され、他端側が圧入筒部104の内径とほぼ同径に形成されている。
The
このように構成された各ホルダ102は、上述した遮蔽板116の中央部に形成された貫通孔118内に外側(ハウジング95の開口部115側)からそれぞれ挿入され、フランジ部105が遮蔽板116に突き当たった状態で組み付けられている。具体的に、ホルダ102は、第1ホルダ102aの側壁部108b及び第2ホルダ102bの側壁部108cと、第1ホルダ102aの側壁部108c及び第2ホルダ102bの側壁部108bと、を突き合わることで組み付けられている。この際、ホルダ102の下壁部108a同士は、上下方向から見て操舵軸53の軸線C位置で突き合わされるとともに、下壁部108aの切欠き部109同士が組み合わさって円形の貫通孔110を構成している。また、各ホルダ102の上壁部108d間には左右方向に沿って間隔が設けられ、この間隔が角筒部107内に連通する矩形孔111を構成している。
Each of the
なお、第1ホルダ102a及び第2ホルダ102同士は、各ホルダ102の側壁部108bから上壁部108d及び下壁部108aのそれぞれに向けて、軸線C方向に直交する方向(前後方向)から図示しないビスが羅合されることで固定されている。すなわち、モータホルダ101は、ホルダ102の組み付け方向(左右方向)に直交する方向(前後方向)においてビスにより固定されている。これにより、モータホルダ101の軸方向における長さを短縮できる。
The
上述した矩形孔111には、角筒部107内に向けて操舵軸53の矩形軸部53cが挿入されている。また、ホルダ102における側壁部108bの中央部には、前後方向に貫通する貫通孔112(図7参照)が形成されている。この貫通孔112は、矩形軸部53cの貫通孔98に前後方向から見て重なるように形成されている。そして、各ホルダ102a,102bにおける側壁部108bの貫通孔112と、矩形軸部53cの貫通孔98と、を貫通するようにピン113が挿入されることで、モータホルダ101がピン113の軸線回り(操舵軸53の軸線Cに直交する方向)に揺動可能に支持されている。ピン113は、矩形軸部53cの連通孔99内に羅合された止めネジ(不図示)により下方から押圧固定されている。
A
(電動モータ)
図5に示すように、モータホルダ101の軸方向他端側(圧入筒部104側)は、それぞれハウジング95の開口部115よりも外方へ突出し、この突出部分において電動モータ100がそれぞれ支持されている。
電動モータ100は、いわゆるアウターロータ型のブラシレスモータであって、ステータ103と、ステータ103の外側でステータ103に対して回転可能とされたロータ121と、を備えている。
(Electric motor)
As shown in FIG. 5, the other axial end side (press-
The
ステータ103は、円環状に形成されたステータコア122を有し、上述したホルダ102の圧入筒部104に圧入され、フランジ部105においてボルト123により締結固定されている。ステータコア122は、磁性材料の金属板を軸方向に積層したものであって、コイル124を巻装するための複数のティース125が径方向外側に向かって突設されている。これらティース125は、周方向に等間隔で放射状に配設され、各々絶縁材であるインシュレータ126が装着されている。コイル124は、このインシュレータ126上にU相、V相、W相の3相に対応して巻装されている。
The
ロータ121は、車軸129に固定された有底筒状のロータヨーク127を備えている。ロータヨーク127は、差動式キャスタ41のホイールの役割をなし、その周壁131には、内周面側に複数のマグネット132が周方向に磁極が交互となるように設けられている。ロータヨーク127の開口部側には、周壁131の外径が縮小する段差部133が形成され、この段差部133がハウジング95の開口部115内に挿入されている。
車軸129は、軸方向一端側がロータヨーク127のエンド部128に固定される一方、他端側が上述したホルダ102内に設けられた軸受134,135に回転可能に支持されている。
The
The
ロータヨーク127の周壁131には、床面等に接地する車輪(駆動輪)136がリム137を介して固定されている。この車輪136は、前後方向から見た断面の外周形状が曲面に形成されている。具体的に、曲率半径が左右方向から見た車輪136の半径と同等に形成された曲面部136aと、曲面部136の周方向両端がR面取りされた面取り部136bと、で構成されている。
Wheels (drive wheels) 136 that are in contact with the floor surface or the like are fixed to the
また、上述した遮蔽板116の上部には、左右方向に貫通する貫通孔138が形成されている。そして、遮蔽板116における電動モータ100と反対側の面には貫通孔138を覆うようにセンサ基板139が設けられている。
センサ基板139上には、ホール素子141や回転角度検出回路(不図示)等が実装されている。ホール素子141は、貫通孔138を通じてロータヨーク127内を臨むように配置され、ロータヨーク127に設けられたマグネット132にロータヨーク127の径方向で対向配置されている。ホール素子141は、マグネット132から発生する磁界の変化を車軸129の位置情報として検出し、所定の波形の信号を回転角度検出回路に出力するようになっている。回転角度検出回路は、ホール素子141からの出力信号に基づいて車軸129の回転角度を検出する。
Further, a through
On the
図9は図5のB−B線に沿う断面図である。
ここで、図5,図9に示すように、ハウジング95内において、上述した遮蔽板116を間に挟んで電動モータ100の反対側(操舵軸53側)には、電動モータ100の駆動制御を行う駆動制御基板120が設けられている。この駆動制御基板120は、モータホルダ101を下方から取り囲むU字状(馬蹄形状)に形成されている。すなわち、駆動制御基板120における左右方向から見て操舵軸53と重なる位置には、凹状の回避部142が形成されている。この回避部142は、駆動制御基板120の上端縁から下方に向けて矩形状に切り欠かれてなり、その幅は、モータホルダ101の外径よりも大きく構成されている。回避部142は、ピン113回りの差動式キャスタ41の揺動時に操舵軸53との干渉を防止し得るようになっている。
FIG. 9 is a sectional view taken along line BB in FIG.
Here, as shown in FIGS. 5 and 9, in the
また、駆動制御基板120は、遮蔽板116側の面が遮蔽板116の取付片117に当接している。すなわち、遮蔽板116の取付片117は、駆動制御基板120の基板ステーの機能も兼ねている。また、駆動制御基板120は、遮蔽板116との間にスペーサ143を挟んだ状態でボルト152によって締結固定されている。この場合、駆動制御基板120と遮蔽板116との間の空間は、ボス部96の貫通孔97を通って外部に連通し、電動モータ100から遮蔽板116等に伝達された熱を外部へ放熱する放熱流路Kを構成している。
Further, the surface of the
駆動制御基板120には、上述したコイル124の各相の端末部(不図示)が電気的に接続されている。駆動制御基板120は各コイル124への通電の切換えを行うものであって、上述したスリップリング61から引き回される一対の供給線57a,57bが接続されている。具体的に、上述した供給線57a,57bは、軸本体部53aの溝部56を通ってそれぞれモータホルダ101の角筒部107まで引き回された後、連通孔99を通ってモータホルダ101とハウジング95との内側空間に案内されている。この内側空間において、一対の供給線57a,57bは、それぞれ2本ずつに分岐され、そのうちの1本ずつが一方の駆動制御基板120に接続され、残りの1本ずつが他方の駆動制御基板120に接続されている。
The
駆動制御基板120における遮蔽板116と反対側の面には、複数のスイッチング素子144が実装されている他、スイッチング素子144のオン/オフを制御する制御部145等が実装されている。
スイッチング素子144は、FET(Field Effect Transistor;電界効果型トランジスタ)等のトランジスタとFET(トランジスタ)のドレイン−ソース間の逆流を防止するダイオードとをモータ駆動電源(不図示)に対して並列に接続した構成を有している。FETとしてはベアチップが用いられ、このベアチップを樹脂モールドすることによって、FETの占有スペースの縮小化を図っている。スイッチング素子144は相毎のHブリッジ回路を形成し、それぞれオン/オフに切り換わることによって、各コイル124に供給する電流が相毎に切り換わるようになっている。また、駆動制御基板120におけるスイッチング素子144と反対側(駆動制御基板120における遮蔽板116に対向する面)には、駆動制御基板120に伝熱される熱を放熱するヒートシンク(不図示)が設けられている。
A plurality of switching
The switching
また、各電動モータ100に対応して設けられた駆動制御基板120のうち、何れか一方の駆動制御基板120には、コントローラ26のアンテナから送信される信号を受信するアンテナ146が設けられている。アンテナ146は、信号線(不図示)を介して両駆動制御基板120の制御部145に接続されている。
Of the
制御部145は、CPU等からなり、アンテナ146で受信した信号に基づいて、例えば操作レバー26aの傾斜方向や傾斜角度を演算するとともに、操作レバー26aの操作量に応じて各電動モータ100の回転数、回転数の比、回転方向を演算する。制御部145は、この演算結果に応じて各電動モータ100を駆動させるスイッチング素子144を制御することで、各電動モータ100ごとに独立して回転制御できるようになっている。なお、スイッチング素子144及び制御部145は、駆動制御基板120上において回避部142を間に挟んで対向する位置に配置され、スイッチング素子144で発生する熱が制御部145に伝わり難くなっている。
The
(作用)
次に、上述した電動車いす10の作用について説明する。
電動車いす10を使用するときは、一対のフットレスト15のそれぞれに足を載せ、シート3に座った後、コントローラ26を操作して電源を入れる。
電動車いす10を操縦するときは、移動したい方向に操作レバー26aを傾倒させる。操作レバー26aは、初期状態で中立位置にあり、各差動式キャスタ41は車輪136が前方に向いた姿勢で停止している。そして、操作レバー26により入力された情報が差動式キャスタ41の駆動制御基板120に向けて無線により送信される。例えば、操作レバー26を前方に傾倒させときは、駆動制御基板120の制御部145が各電動モータ100を同じ回転速度(回転比=1)で、かつ前進する方向に正転させる。電動モータ100の回転速度は、操作レバー26aの傾斜角度に合わせて変化させる。すなわち、制御部145の演算結果から、操作レバー26aの傾斜角度が小さいと判定されたときは、電動モータ100の回転速度を小さくする。これに対して、傾斜角度が大きいと判定されたときは、電動モータ100の回転速度を大きくする。そして、電動モータ100のロータ121が回転することで各差動式キャスタ41が駆動し、これら差動式キャスタ41の駆動に従動してフリーキャスタ42が回転することで電動車いす10が前進する。電動車いす10を後退させるときは、操作レバー26aを後ろ向きに傾倒させる。電動モータ100が逆転する他は前進時と同様の動作をする。
(Function)
Next, the operation of the
When using the
When manipulating the
また、電動車いす10を右旋回させるときは、操作レバー26aを右に傾倒させる。制御部145は、各差動式キャスタ41のうち、左側にある差動式キャスタ41aの電動モータ100の回転数が操作レバー26aの傾斜角度に応じた所定の回転数になるように、かつ右側にある差動式キャスタ41bの電動モータ100の回転数がゼロ又は左側の差動式キャスタ41aの電動モータ100より小さい回転数になるように、回転数及び回転比を演算する。左側の差動式キャスタ41aの電動モータ100の回転方向は、前進時と同じ正転方向である。左側の差動式キャスタ41aの車輪136が所定の回転数で回転するのに対して、右側の差動式キャスタ41bの車輪136は殆ど回転しないので、各差動式キャスタ41a,41bの車輪136の間に回転差が生じ、差動式キャスタ41a,41bが操舵軸53を軸線C回りに回転し、電動車いす10が右側に旋回する。なお、後側にある差動式キャスタ41cについては、各電動モータ100を同じ回転数、または右側の電動モータ100の回転数が左側の電動モータ100より小さい回転数で、かつ前進する方向に正転させる。また、電動車いす10を左旋回させるときは、操作レバー26aを左に傾倒させる。各差動式キャスタ41の電動モータ100の動作が逆転する他は右旋回時と同様の動作をする。
Further, when the
また、本実施形態の差動式キャスタ41は、モータホルダ101が操舵軸53に対して回動可能に構成されているので、床面の凹凸に倣って車輪136が揺動することになる(例えば、図5中鎖線参照)。そのため、車輪136が確実に床面に接地し、車輪136が適正なグリップ力を得ることができるので、安定した走行が可能となる。
また、車輪136の外周面が曲率半径Rの曲面部136aを構成しているので、外周面を平面形状に形成した場合に比べて床面との接触面積を低減できる。そのため、床面との摩擦抵抗を低減でき、スムーズで安定した走行が可能となる。また、車輪136は床面との接点から全方向に亘って均等に変形し、車輪136に作用する摩擦抵抗を均等に分散できる。この場合、車輪136における床面との接触面が略円形となり、より安定した走行が可能となる。
Further, in the
Further, since the outer peripheral surface of the
さらに、電子車いす10のシート21の高さを調整するときは、コントローラ26を操作して、設定したい高さを入力する。すると、コントローラ26により入力された情報が制御装置に向けて送信される。制御装置はコントローラ26から出力される信号に基づいて、リニアアクチュエータ30のストローク量やシート21の昇降量を演算し、これに基づいてリニアアクチュエータ30のモータ37の回転数や回転方向を演算する。この演算結果に基づいてモータ37が回転駆動することで、外筒37内のネジナットが回転し、ボールネジ38が外筒37内を進退移動する。例えば、シート21の高さを現時点より高くする場合には、ボールネジ38が外筒37から進出することでシート21が上方へ押し上げられる(図1中鎖線参照)。すると、Xリンク32のリンクバー34a,34bが回動するとともに、リンクバー34aの下端及びリンクバー34bの上端が、図示しないガイドによってそれぞれ後方に移動する。これにより、リンクバー34a,34bが起き上がるように移動することで、シート21を支持しつつ、リニアアクチュエータ30とともにシート21を上昇させることができる。なお、シート21を下降させる場合には、ボールネジ38を外筒37へ退出させることで、上述と逆の動作が行われてシート21が下降する。
Further, when adjusting the height of the
このように、本実施形態では、縮径部53bに圧入固定された回転端子71,78と、回転端子71,78の径方向外側から回転端子71,78の電極部74,82の外周面に摺接可能な摺接端子72,79と、を備えている構成とした。
この構成によれば、回転端子71,78と摺接端子72,79とを径方向で摺接させることで、両端子を軸方向で摺接させる場合に比べて、スリップリング61の軸方向における長さを縮小できる。したがって、スリップリング61の小型化が可能となる。
特に、本実施形態によれば、バッテリとスリップリング61とを電気的に接続する電力供給線80,88が、摺接端子72,79から径方向外側に向けて引き出されているため、従来のように外部接続端子が軸方向に突出している場合に比べて軸方向における長さをより縮小できる。
As described above, in the present embodiment, the
According to this configuration, the sliding
In particular, according to the present embodiment, the
さらに、縮径部53bの端部に直接エンコーダ93を取り付けることで、スリップリングに噛合されたギヤ等の回転角度を検出する場合に比べて、部品点数の削減を図り、スリップリング61の低コスト化を実現できるとともに、エンコーダ93による検出精度を向上できる。
Furthermore, by attaching the
さらに、本実施形態の差動式キャスタ41は、上述したスリップリング61を介して給電を行うことで、差動式キャスタ41を同一方向に連続回転させた場合であっても、供給線57a,57bの捩れを防止することができる。このため、供給線57a,57bの捩れによる断線を防止することができ、信頼性の高い差動式キャスタ41を提供することが可能になる。
また、操舵軸53の上端部分(縮径部53b)にスリップリング61が一体的に設けられているため、別体のスリップリングを差動式キャスタに取り付ける場合と異なり、両者を連結するためのカップリング部材を用いる必要がない。そのため、部品点数の削減を図り、差動式キャスタ41の低コスト化を図ることができる。さらに、差動式キャスタ41の軸線C方向における長さを短縮できるので、差動式キャスタ41の小型化を図ることができる。
そして、本実施形態の電動車いす10は、上述した差動式キャスタ41を備えているため、差動式キャスタ41(スリップリング61)のベース部11の上方への突出量を抑えることができる。これにより、ベース部11上において差動式キャスタ41の突出部分が足の妨げになるのを抑制できる。
Further, the
Further, since the
And since the
さらに、本実施形態では、電動モータ100にブラシ付きの電動モータに比べて小型で高回転トルクなアウターロータ型のブラシレスモータを採用する構成とした。
この構成によれば、減速機構を介することなく、車輪136をダイレクトに駆動することができるので、車輪136への駆動力の伝達効率を向上できる。さらに、減速機構の設置スペースを削減でき、差動式キャスタ41の小型化が可能となるとともに、部品点数を削減して、低コスト化を実現できる。
また、ブラシ付モータと比較して高精度に電動モータ100の回転制御を行うことができる。
Further, in the present embodiment, the
According to this configuration, since the
In addition, the rotation control of the
ここで、電動モータ100と操舵軸53との間に、駆動制御基板120を配置することで、電動モータ100と駆動制御基板120とを電気的に接続する導線等の配索経路を可能な限り短縮することができる。そのため、例えば差動式キャスタの外部に駆動制御基板を設け、この駆動制御基板まで導線を引き回す場合に比べて、導線の引き回しの複雑化を防止して、ハウジング95内(電動モータ100周辺)のレイアウト性を向上できる。また、導線を短縮することで、小型化及び低コスト化を図ることもできる。その結果、アウターロータ型のブラシレスモータに好適な差動式キャスタ41を提供できる。
Here, by disposing the
そして、本実施形態では、電動モータ100の駆動制御を行う駆動制御基板120において、左右方向から見て操舵軸53と重なる位置に回避部142を形成する構成とした。
この構成によれば、床面の凹凸に倣って差動キャスタ41が揺動する場合に、操舵軸53と駆動制御基板120とが干渉することないので、床面の凹凸に追従した安定した走行が可能となる。この場合、例えば操舵軸と駆動制御基板との干渉を防止するために、駆動制御基板を差動キャスタ41の外部に別体で設ける等の必要もないので、導線の引き回しの複雑化を防止できる。また、駆動制御基板と操舵軸53との距離を可能な限り接近させることができるので、差動式キャスタ41の左右方向の幅をコンパクトにできる。
And in this embodiment, it was set as the structure which forms the
According to this configuration, when the
さらに、モータホルダ101を下方から取り囲む凹状に回避部142を形成することで、モータホルダ101の周囲にも電子部品を実装できるので、駆動制御基板120の実装面積を確保した上で、駆動制御基板120と操舵軸53との干渉を確実に防ぐことができる。また、駆動制御基板120の上方から回避部142に向けてモータホルダ101を挿入することで、両者を簡単に組み付けることができる。これにより、例えば回避部を円形にする場合に比べて、駆動制御基板120の組み付け性を向上させることができる。
Further, by forming the avoiding
また、駆動制御基板120と電動モータ100との間に、遮蔽板116が配置されているため、電動モータ100で発生する熱が駆動制御基板120に伝わるのを抑制できる。しかも、駆動制御基板120と遮蔽板116との間に放熱流路Kが形成されているため、電動モータ100から遮蔽板116等に伝達された熱を速やかに外部に放熱できる。
これにより、駆動制御基板120の熱による影響を抑制できる。
In addition, since the shielding
Thereby, the influence by the heat | fever of the drive control board |
また、駆動制御基板120にアンテナ146を実装することで、コントローラ26からの出力信号を無線により受信できる。これにより、導線の引き回しの複雑化を防止して、構成の簡素化を図るとともに、製造効率の向上、及び差動式キャスタ41の小型化を図ることができる。
Further, by mounting the
そして、本実施形態の電動車いす10は、上述した差動式キャスタ41を備えているため、小型化及び低コスト化を図り、運低性能に優れた電動車いす10を提供できる。
And since the
なお、本発明の技術範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、本発明の差動式キャスタ41を電動車いす10に搭載した場合について説明したが、これに限らず、倉庫等に保管された部品を搬送する搬送車等、自走可能とする車両に搭載可能である。
また、上述した実施形態では回避部142を凹状に形成した場合について説明したが、これに限らず、操舵軸53に干渉しない形状であれば、円形等、適宜設計変更が可能である。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the
Moreover, although the case where the
さらに、差動式キャスタ41やフリーキャスタ42のレイアウト等は適宜設計変更が可能である。
また上述した実施形態では、インシュレータリング73,81に貫通孔83,84を形成して、正極側供給線57aを電動モータ駆動制御基板120まで引き回す構成について説明したが、これに限らず、縮径部53を中空にしたり、溝部を形成したりして縮径部53内に正極側供給線57aを引き回しても構わない
Furthermore, the design of the layout of the
In the above-described embodiment, the configuration in which the through-
さらに、上述した実施形態では、コントローラ26や、操作レバー26a、制御装置、駆動制御基板120等の通信を無線により行う構成について説明したが、これに限らず、有線で行っても構わない。
この場合、駆動制御基板120とスリップリング61とを接続する供給線57a,57bに操作レバー26aからの出力信号を重畳させる構成にしても構わない。これにより、操作レバー26aと駆動制御基板120とを有線で通信できるので、操作レバー26aと駆動制御基板120とを無線で通信する場合に比べて、ノイズ等の影響を排除できる。その結果、操作レバー26aからの出力信号をより確実に駆動制御基板120に出力できる。
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the
In this case, the output signal from the
10…電動車いす 11…ベース部(架台) 21…シート 41,41a〜41c…差動式キャスタ 53…操舵軸 53b…縮径部(回転軸) 61…スリップリング 71,78…回転端子 72,79…摺接端子 80…電力供給線 86…ブラシホルダ 87…ブラシ 88…電力供給線 93…エンコーダ(回転角度検出部) 100…電動モータ 136…車輪(駆動輪)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記回転軸に外嵌固定した回転端子と、
前記回転軸の周方向に沿って配置し、前記回転軸の径方向の外側から前記回転端子の外周面に摺接可能な摺接端子と、を備え
前記摺接端子に、外部電源に電気的接続する電力供給線を設け、前記電力供給線を、前記摺接端子から前記径方向の外側に向けて引き出すことを特徴とするスリップリング。 A rotation axis;
A rotary terminal externally fitted and fixed to the rotary shaft;
A sliding contact terminal disposed along a circumferential direction of the rotating shaft and slidably contacting the outer peripheral surface of the rotating terminal from an outer side in a radial direction of the rotating shaft. A slip ring comprising: a power supply line to be connected; and drawing the power supply line from the sliding contact terminal toward the outside in the radial direction.
前記ブラシを前記回転端子に対して進退可能に収容するブラシホルダと、
前記ブラシホルダ内に設け、前記ブラシを前記回転端子に向けて付勢する付勢手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載のスリップリング。 The sliding contact terminal is a brush that is in sliding contact with the rotating terminal;
A brush holder that accommodates the brush so as to be movable back and forth with respect to the rotary terminal;
The slip ring according to claim 1, further comprising: an urging unit that is provided in the brush holder and urges the brush toward the rotating terminal.
取付け板と、
前記取付け板に回転自在に支持した操舵軸と、
前記操舵軸の一端側に設けた一対の駆動輪と、
前記一対の駆動輪にそれぞれ内蔵した電動モータと、を備え、
前記操舵軸の他端に、前記スリップリングの前記回転軸を一体的に形成したことを特徴とする差動式キャスタ。 The differential caster using the slip ring according to any one of claims 1 to 4,
A mounting plate;
A steering shaft rotatably supported on the mounting plate;
A pair of drive wheels provided on one end side of the steering shaft;
An electric motor built in each of the pair of drive wheels,
The differential caster, wherein the rotation shaft of the slip ring is formed integrally with the other end of the steering shaft.
前記架台の上方に設け、使用者が着座するシートと、
前記架台の下方に設け、前記架台を走行可能とする請求項5記載の差動式キャスタと、を備え、
前記差動式キャスタを、前記取付け板を介して前記架台に固定したことを特徴とする電動車いす。 A frame,
A seat provided above the mount, on which a user sits;
The differential caster according to claim 5, wherein the differential caster is provided below the gantry and allows the gantry to travel.
An electric wheelchair characterized in that the differential caster is fixed to the mount via the mounting plate.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014058252A (en) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Mitsuba Corp | Electric caster |
JP2019034148A (en) * | 2017-08-18 | 2019-03-07 | Cyberdyne株式会社 | Electric wheelchair |
EP3520865A1 (en) * | 2013-12-05 | 2019-08-07 | Aders, Aaron Benjamin | Technologies for transportation |
US10843062B2 (en) | 2013-12-05 | 2020-11-24 | Aaron Benjamin Aders | Technologies for transportation |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4933308U (en) * | 1972-06-27 | 1974-03-23 | ||
JPH0236228Y2 (en) * | 1986-05-30 | 1990-10-02 | ||
JP2008212272A (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Mitsuba Corp | Electric component arranging structure of vehicle with differential casters |
-
2010
- 2010-09-27 JP JP2010215895A patent/JP2012074139A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4933308U (en) * | 1972-06-27 | 1974-03-23 | ||
JPH0236228Y2 (en) * | 1986-05-30 | 1990-10-02 | ||
JP2008212272A (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Mitsuba Corp | Electric component arranging structure of vehicle with differential casters |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014058252A (en) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Mitsuba Corp | Electric caster |
EP3520865A1 (en) * | 2013-12-05 | 2019-08-07 | Aders, Aaron Benjamin | Technologies for transportation |
JP2019217294A (en) * | 2013-12-05 | 2019-12-26 | アーロン ベンジャミン アダース | Technique for transportation |
US10843062B2 (en) | 2013-12-05 | 2020-11-24 | Aaron Benjamin Aders | Technologies for transportation |
JP2019034148A (en) * | 2017-08-18 | 2019-03-07 | Cyberdyne株式会社 | Electric wheelchair |
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