JP2012085854A - Level difference ascending/descending device and electric wheelchair using the same - Google Patents

Level difference ascending/descending device and electric wheelchair using the same Download PDF

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JP2012085854A JP2010235544A JP2010235544A JP2012085854A JP 2012085854 A JP2012085854 A JP 2012085854A JP 2010235544 A JP2010235544 A JP 2010235544A JP 2010235544 A JP2010235544 A JP 2010235544A JP 2012085854 A JP2012085854 A JP 2012085854A
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Fumiaki Takemori
史暁 竹森
Makoto Hayashi
誠 林
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WEED MEDICAL KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a level difference ascending/descending device capable of smoothly ascending/descending the level difference of stairs or the like in spite of an inexpensive and simple structure, and an electric wheelchair of high mobility combining a function of surely and stably ascending/descending the stairs without a caregiver by using the level difference ascending/descending device, and a function of smoothly traveling the flat ground surface by easily passing a protrusion, a ditch, or the like existing on the flat ground surface, in a state of crossing over it.SOLUTION: The level difference ascending/descending device includes a lateral pair of turning arms (10) each including traveling wheels (11) mounted to the end parts of a plurality of mounting arm pieces (10a) radially extending at equal spaces from the center part and having the same length; turning arm turning gears (12) and turning drive sources (13) for turning the respective turning arms (10); and rotating drive sources (17) for rotating the traveling wheels (11). The electric wheelchair is constituted by arranging the level difference ascending/descending device used as a main mechanism (8), and an auxiliary mechanism (9) constituted by simplifying the level difference ascending/descending device, in front and in the rear.

Description

本発明は、階段などの段差を容易に昇降できる段差昇降装置、及びこれを用いることによって介助者なしでも階段を容易に昇降できる機能と、平地面に凸条物や溝などが存在してもこれを跨ぐ状態で通過して、その平地面を安定に走行移動できる機能とを兼ね備えた電動車椅子に関するものである。   The present invention is a step lifting device that can easily move up and down steps such as stairs, and a function that makes it easy to move up and down stairs without using an assistant, even if there are ridges or grooves on the flat ground. The present invention relates to an electric wheelchair that has a function of passing in a state of straddling and stably traveling and moving on the flat ground.

我が国では、近年において高齢化社会が一段と進み、介護保険による車椅子の福祉用貸与事業の開始により、その利用者数が年々増加している。また、2009年4月の介護保険法の改正により、可搬型階段昇降機の貸与も可能となり、介助者の操作による階段昇降が可能となり、利用者数も増加している。このような福祉用具の活用により高齢者や身体障害者等の人々の行動範囲が大きく広がり、生活の質(QOL)が少しずつ高まってきている。しかし、既存のいずれの車椅子も介助者の手助けが必要であるため、高齢者や身体障害者等が車椅子の利用によって完全に自立した生活を過ごすことができないのが実情である。   In Japan, the aging society has progressed in recent years, and the number of users has been increasing year by year due to the start of a wheelchair welfare loan business through nursing care insurance. In addition, the amendment of the Long-term Care Insurance Act in April 2009 has made it possible to lend portable stair lifts, and to raise and lower staircases with the help of assistants, increasing the number of users. The use of such welfare tools has greatly expanded the range of action of people such as the elderly and the physically disabled, and the quality of life (QOL) has gradually increased. However, since all existing wheelchairs require the assistance of a caregiver, the actual situation is that elderly people, physically handicapped persons, etc. cannot spend a completely independent life by using wheelchairs.

そこで、高齢者や身体障害者等が屋内及び屋外において生活の幅を広げて一層自立した生活を送れるようにするには、階段の昇降や段差または溝などの通過を乗っている人の操作のみで容易、且つ確実に行える電動車椅子の出現が待望されている。このような目的の達成を図ったものとして、平地面を走行移動するための前輪機構と後輪とが本体フレームに設けられているのに加えて、前輪機構の位置から斜め後方に延びる主キャタピラ機構と、この主キャタピラ機構の前方に配置された副キャタピラ機構と、後輪伸縮機構とを備えた階段昇降車椅子が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、従来では、中心部から等間隔に放射状に延びる多数(例えば8本)の軸部の先端にそれぞれ小車輪を配設した段差乗り越え用車輪を主車輪の前側に取り付けた車椅子も知られている(例えば、特許文献2参照)。   Therefore, in order to expand the range of life for the elderly and the physically handicapped indoors and outdoors, and to be able to lead a more independent life, only the operation of people who are climbing up and down stairs or passing through steps or grooves The emergence of an electric wheelchair that can be easily and reliably performed is expected. In order to achieve such an object, the main caterpillar that extends obliquely rearward from the position of the front wheel mechanism in addition to the front wheel mechanism and the rear wheel that are provided on the main body frame for traveling on the flat ground. A stair-climbing wheelchair having a mechanism, a sub-caterpillar mechanism disposed in front of the main caterpillar mechanism, and a rear wheel telescopic mechanism has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Conventionally, there is also known a wheelchair in which a step-over wheel having a small wheel provided at the tip of a large number (for example, eight) of shafts extending radially at equal intervals from the central portion is attached to the front side of the main wheel. (For example, refer to Patent Document 2).

特開平1−171549号公報JP-A-1-171549 特開2008−254716号公報JP 2008-254716 A

しかしながら、特許文献1の階段昇降車椅子は、主キャタピラ機構と副キャタピラ機構とにより階段を昇降するため、階段の角部に対して高い摩擦力を確保する必要があるので、両キャタピラ機構に大きな摩擦係数を確保できる凹凸を設けなければならないことから、階段の角部を傷付けたり、大きな傾斜角度の階段を昇降する際にスリップするおそれがある。しかも、この階段昇降車椅子では、後輪伸縮機構と後輪スライド機構とを駆動制御することにより、平地面を走行する場合に、両キャタピラ機構を平地面の上方に浮かせて前輪と後輪とによる車輪走行モードに切り換え、一方、階段を昇降する場合に、両キャタピラ機構のみが階段の角部に接触する階段昇降モードに切り換える必要があるため、機動性に乏しい大きな欠点がある。さらに、この階段昇降車椅子は、主キャタピラ機構、副キャタピラ機構、後輪伸縮機構および後輪スライド機構などの多くの機構を設ける必要があるので、構成の複雑化に伴って、コスト高となるだけでなく、故障が多発する可能性がある。一方、特許文献2の車椅子は、屋外の走行移動時に10mm程度の幅の凸条物を乗り越えることができるだけであり、階段を昇降するのが不可能なものである。   However, since the stair-climbing wheelchair of Patent Document 1 moves up and down the stairs by the main caterpillar mechanism and the sub-caterpillar mechanism, it is necessary to ensure a high frictional force against the corners of the stairs. Since the unevenness that can secure the coefficient must be provided, there is a risk that the corner portion of the staircase may be damaged or slipped when the staircase with a large inclination angle is raised or lowered. Moreover, in this stair climbing wheelchair, by driving and controlling the rear wheel telescopic mechanism and the rear wheel slide mechanism, both the caterpillar mechanisms are floated above the flat ground and driven by the front and rear wheels when traveling on a flat ground. When switching to the wheel running mode, on the other hand, when moving up and down the stairs, it is necessary to switch to the stair climbing mode in which only the two caterpillar mechanisms are in contact with the corners of the staircase. Furthermore, this stair climbing wheelchair needs to be provided with a number of mechanisms such as a main caterpillar mechanism, a sub-caterpillar mechanism, a rear wheel extension mechanism, and a rear wheel slide mechanism. Instead, there is a possibility of frequent failures. On the other hand, the wheelchair of Patent Document 2 can only get over a convex object having a width of about 10 mm when traveling outdoors and cannot move up and down stairs.

本発明は、安価で簡単な構造としながらも、階段などの段差を円滑に昇降できる段差昇降装置、及びこれを用いることによって介助者なしでも階段を確実、且つ安定に昇降できる機能と、平地面に凸条物や溝などが存在してもこれを跨ぐ状態で容易に通過して、平地面を円滑に走行移動できる機能とを兼ね備えた機動性の高い電動車椅子を提供することを目的とする。   The present invention relates to a step elevating device capable of smoothly raising and lowering steps such as stairs while having an inexpensive and simple structure, a function capable of ascending and descending stairs reliably and stably without assistance by using this, and a flat ground An object is to provide a highly maneuverable electric wheelchair that has a function of easily passing and moving on a flat ground even if there are ridges, grooves, etc. .

上記目的を達成するために、請求項1に係る発明の段差昇降装置は、同一構成の走行ユニットが走行方向に対し左右一対設けられ、左右の前記各走行ユニットは、中心部から等間隔で放射状に延び、且つ同一長さを有する少なくとも3つの取付アーム片が一体形成された回動アームと、前記各取付アーム片の先端部にそれぞれ回転自在に取り付けられた同一径の複数の走行車輪と、前記回動アームの中心部に固着されたアーム回動用歯車と、単一の回転軸の両端部に固着されて左右の前記アーム回動用歯車にそれぞれ噛合する回転伝達歯車と、前記回転軸に回転力を付与して左右の前記回転伝達歯車およびアーム回動用歯車を介して左右の前記回動アームを同一方向に同一回動速度で回動させる回動駆動源と、左右の前記回動アームの各走行車輪を同一方向に同一速度で回転させる回転駆動源とを備え、左右の前記走行ユニットが、前記回転軸が回転自在に装着された支持体を介して互いに連結されている。   In order to achieve the above object, a step lifting device according to a first aspect of the present invention comprises a pair of right and left traveling units having the same configuration in the traveling direction, and the left and right traveling units are radially spaced from the center. A rotating arm integrally formed with at least three mounting arm pieces having the same length, and a plurality of traveling wheels of the same diameter that are rotatably attached to the distal ends of the mounting arm pieces, An arm rotation gear fixed to the central portion of the rotation arm, a rotation transmission gear fixed to both ends of a single rotation shaft and meshed with the left and right arm rotation gears, and rotating about the rotation shaft A rotation drive source that applies force to rotate the left and right rotation arms in the same direction at the same rotation speed via the left and right rotation transmission gears and the arm rotation gear; Each run And a rotation drive source for rotating at the same speed the wheels in the same direction, the left and right of the travel units are connected to each other through a support that the rotary shaft is mounted rotatably.

請求項2に係る発明の段差昇降装置は、請求項1に係る発明において、前記回動アームは、3つの前記取付アーム片が120°の等間隔で一体形成され、前記回転駆動源が左右一対設けられるとともに、この各回転駆動源により回転駆動される回転伝達軸が、左右の前記アーム回動用歯車の中心部にそれぞれ埋設された軸受を介して左右の前記回動アームの中心部に貫通状態で回転自在に支持され、左右の前記回動アームの3つの前記取付アーム片にそれぞれ回転自在に設けられて、前記回転伝達軸の左右両端部にそれぞれ固着された各原動歯車に個々に噛合する3つの受動歯車を備え、前記各取付アーム片に、前記受動歯車の回転力を前記走行車輪に伝達する回転伝達機構が設けられている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the step lifting apparatus according to the first aspect, wherein the rotating arm is formed by integrally forming the three attachment arm pieces at equal intervals of 120 °, and the rotational drive source is a pair of right and left. The rotation transmission shafts that are provided and rotated by the respective rotation driving sources pass through the central portions of the left and right rotating arms via bearings embedded in the central portions of the left and right arm rotating gears, respectively. Are rotatably supported by the three mounting arm pieces of the left and right rotating arms and individually meshed with the respective driving gears respectively fixed to the left and right ends of the rotation transmission shaft. A rotation transmission mechanism that includes three passive gears and transmits the rotational force of the passive gears to the traveling wheels is provided on each of the mounting arm pieces.

請求項3に係る発明の段差昇降装置を用いた電動車椅子は、請求項1または2に係る発明の段差昇降装置と同一構成を有する主機構および補助機構が前後に配置して設けられ、前記補助機構は、中心部から等間隔で放射状に延び、且つ同一長さを有する少なくとも3つの取付アーム片が一体形成された補助回動アームと、前記各取付アーム片の先端部にそれぞれ回転自在に取り付けられた同一径の複数の補助走行車輪と、前記補助回動アームの中心部に固着された補助アーム回動用歯車と、前記補助アーム回動用歯車に噛合する補助回転伝達歯車と、前記補助回転伝達歯車が固着された回転軸に回転力を付与して前記補助回転伝達歯車および補助アーム回動用歯車を介して前記補助回動アームを回動させる補助回動駆動源と、前記各補助走行車輪を同一方向に同一速度で回転させる補助回転駆動源とにより構成され、車椅子の車体フレームが、前記主機構の回転軸に軸受箱を介し取り付けられて支持された車台板部と、背板部と前記車台板部の先端部とに支持された座面板部と、この座面板部と前記背板部とに固定された左右の側板部と、前記車台板部から前記補助機構部に向け延出して該補助機構の前記回転軸に軸受箱を介し取り付けられて支持された補助板部とにより構成され、前記主機構の回動駆動源と回転駆動源および前記補助回動駆動源と補助回転駆動源の回転をそれぞれ制御する制御部と、この制御部による制御を手動操作により行う操作部と、駆動電力を供給するバッテリとを備えている。   An electric wheelchair using the step lifting device of the invention according to claim 3 is provided with a main mechanism and an auxiliary mechanism having the same configuration as that of the step lifting device of the invention according to claim 1 or 2 arranged at the front and rear, and the auxiliary The mechanism includes an auxiliary turning arm integrally formed with at least three mounting arm pieces extending radially from the central portion at equal intervals and having the same length, and is rotatably attached to the tip of each mounting arm piece. A plurality of auxiliary traveling wheels having the same diameter, an auxiliary arm rotation gear fixed to the center of the auxiliary rotation arm, an auxiliary rotation transmission gear meshing with the auxiliary arm rotation gear, and the auxiliary rotation transmission An auxiliary rotation drive source that applies a rotational force to the rotation shaft to which the gears are fixed to rotate the auxiliary rotation arm via the auxiliary rotation transmission gear and the auxiliary arm rotation gear, and each auxiliary travel A vehicle body plate portion, which is constituted by an auxiliary rotation drive source that rotates the wheels in the same direction and at the same speed, and the body frame of the wheelchair is attached to and supported by the rotation shaft of the main mechanism via a bearing box, and a back plate portion And a seat plate supported by the tip of the chassis plate, left and right side plates fixed to the seat plate and the back plate, and extending from the chassis plate toward the auxiliary mechanism. And an auxiliary plate part that is attached to and supported by the rotating shaft of the auxiliary mechanism via a bearing box, and is configured to support the rotation drive source and the rotation drive source of the main mechanism and the auxiliary rotation drive source and the auxiliary rotation. A control unit that controls the rotation of the drive source, an operation unit that performs control by the control unit by manual operation, and a battery that supplies drive power are provided.

請求項4に係る発明の段差昇降装置を用いた電動車椅子は、請求項3の発明において、階段などの段差に近接したときに当該段差の段差高さおよび奥行きを認識して検知するセンサと、前記回動アームおよび前記補助回動アームの回動時にいずれかの走行車輪または補助走行車輪が段差面に当接したことを検出する近接センサとを有する検知手段を備え、
前記制御部が、前記検知手段からの検知信号に基づいて前記主機構の回動駆動源と回転駆動源および前記補助回動駆動源と補助回転駆動源の各々の回転角度を制御する。
The electric wheelchair using the step lifting device of the invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, wherein when the sensor is close to a step such as a staircase, the height and depth of the step are recognized and detected, Providing a detecting means having a proximity sensor for detecting that any of the traveling wheels or the auxiliary traveling wheel is in contact with the step surface when the rotating arm and the auxiliary rotating arm are rotated,
The control unit controls the rotation angle of each of the rotation drive source and the rotation drive source of the main mechanism and the auxiliary rotation drive source and the auxiliary rotation drive source based on a detection signal from the detection means.

請求項5に係る発明の段差昇降装置を用いた電動車椅子は、請求項4の発明において、前記制御部が、前記検知手段からの検知信号に基づいて前記回動アームまたは前記補助回動アームが段差に対し昇る方向に向け回動させるように前記主機構の回動駆動源または前記補助機構の補助回動駆動源を回転駆動するときに、前記主機構の走行車輪または前記補助機構の補助走行車輪を段差から離間する方向に向け所定距離だけ走行移動するように前記主機構の回転駆動源または前記補助機構の補助回転駆動源を制御する。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electric wheelchair using the step lifting device according to the fourth aspect, wherein the control unit is configured to detect whether the turning arm or the auxiliary turning arm is based on a detection signal from the detection means. When the rotational drive source of the main mechanism or the auxiliary rotational drive source of the auxiliary mechanism is rotationally driven so as to rotate in the direction of rising relative to the step, the traveling wheel of the main mechanism or the auxiliary traveling of the auxiliary mechanism The rotational drive source of the main mechanism or the auxiliary rotational drive source of the auxiliary mechanism is controlled so that the wheel travels a predetermined distance in a direction away from the step.

請求項6に係る発明の段差昇降装置を用いた電動車椅子は、請求項1または2に記載の段差昇降装置と同一構成を有する主機構および補助機構が前後に配置して設けられ、前記補助機構は、中心部から等間隔で放射状に延び、且つ同一長さを有する少なくとも3つの取付アーム片が一体形成された補助回動アームと、前記各取付アーム片の先端部にそれぞれ回転自在に取り付けられた同一径の複数の補助走行車輪と、前記補助回動アームの中心部に固着された補助アーム回動用歯車と、前記補助アーム回動用歯車に噛合する補助回転伝達歯車と、前記補助回転伝達歯車が固着された回転軸に回転力を付与して前記補助回転伝達歯車および補助アーム回動用歯車を介して補助回動アームを回動させる補助回動駆動源と、前記各補助走行車輪を同一方向に同一速度で回転させる補助回転駆動源とにより構成され、車椅子の車体フレームが、前記主機構の回転軸および前記補助機構に各々の下端部がそれぞれ回動自在に支持されて上下方向に配置された主脚部フレームおよび補助脚部フレームと、この主脚部フレームおよび補助脚部フレームの各々の上端部が回動自在に取り付けられて前記主脚部フレームおよび前記補助脚部フレームに支持された座面板部と、この座面板部の下方に位置して、両端部が前記主脚部フレームおよび前記補助脚部フレームに回動自在に連結された伸縮連結部材とにより構成され、前記主機構の回動駆動源と回転駆動源および前記補助回動駆動源と補助回転駆動源を回転制御するとともに、前記伸縮連結部材を伸縮させて前記主脚部フレームおよび前記補助脚部フレームを前記座面板部との連結部位を支点として下方側を揺動させることにより前記主機構と補助機構との間隔を可変させるように制御する制御部と、前記制御部による制御を手動操作により行う操作部と、駆動電力を供給するバッテリとを備えている。   An electric wheelchair using the step lifting device of the invention according to claim 6 is provided with a main mechanism and an auxiliary mechanism having the same configuration as that of the step lifting device according to claim 1 or 2 arranged at the front and rear, and the auxiliary mechanism Are attached to the auxiliary rotating arm integrally formed with at least three mounting arm pieces extending radially from the central portion at equal intervals, and rotatably attached to the tip end portions of the mounting arm pieces, respectively. A plurality of auxiliary traveling wheels having the same diameter, an auxiliary arm rotation gear fixed to the center of the auxiliary rotation arm, an auxiliary rotation transmission gear meshing with the auxiliary arm rotation gear, and the auxiliary rotation transmission gear Auxiliary rotation drive source that applies a rotational force to the rotation shaft to which the auxiliary rotation is fixed to rotate the auxiliary rotation arm via the auxiliary rotation transmission gear and the auxiliary arm rotation gear, and the auxiliary traveling wheels are the same. The wheelchair body frame is arranged in the vertical direction with the lower end of each of the wheelchair body frame and the auxiliary mechanism rotatably supported by the auxiliary mechanism. The main leg frame and the auxiliary leg frame, and the upper ends of the main leg frame and the auxiliary leg frame are rotatably attached to the main leg frame and the auxiliary leg frame. And a telescopic connecting member positioned below the seat plate and having both ends rotatably connected to the main leg frame and the auxiliary leg frame. The rotation drive source, the rotation drive source, and the auxiliary rotation drive source and the auxiliary rotation drive source are controlled to rotate, and the telescopic coupling member is expanded and contracted to extend the main leg frame and the auxiliary leg. A control unit that controls the frame to change the distance between the main mechanism and the auxiliary mechanism by swinging the lower side with a connection part with the seating surface plate as a fulcrum, and the control by the control unit is performed manually. An operation unit for performing the operation and a battery for supplying driving power are provided.

請求項1に係る段差昇降装置によれば、一般道路などの平地面を走行する場合は、左右の複数の走行車輪のうちの平地面に着地する2つの走行車輪が回転駆動源により回転駆動されることによってスムーズに走行移動することができる。一方、階段などの段差を昇降する場合には、回動駆動源によって回動アームが回動されることにより、上方に位置している走行車輪がこれが取り付けられた取付アーム片の回動によって段差面上に乗り上げ、この状態から着地している走行車輪が段差面に当接するまで走行移動したのち、回動アームがさらに回動されることにより、つぎの走行車輪も段差面に乗り上げる。この動作を繰り返すことにより、階段を安定して昇ることができる。また、平地面に凸状部や溝が存在した場合には、回動アームが回動することによって走行車輪が凸状部や溝を跨ぐ状態で通過することができる。   According to the step lifting device according to the first aspect, when traveling on a flat ground such as a general road, two traveling wheels that land on the flat ground among the plurality of left and right traveling wheels are rotationally driven by the rotational drive source. Can travel smoothly. On the other hand, when raising or lowering a step such as a staircase, the turning arm is turned by a turning drive source so that the traveling wheel located above is turned by the turning of the mounting arm piece to which it is attached. After climbing on the surface and traveling and moving from this state until the landing wheel comes into contact with the step surface, the rotating arm is further rotated, so that the next traveling wheel also rides on the step surface. By repeating this operation, the stairs can be climbed stably. Moreover, when a convex part and a groove | channel exist in a flat ground, a traveling wheel can pass in the state straddling a convex part and a groove | channel by rotating a rotation arm.

請求項2に係る段差昇降装置によれば、回動アームに3つの取付アーム片が120°の等間隔で設けられているので、4つ以上の取付アーム片を有する場合に比較して、高い段差を有する階段でも容易に昇降することができる。また、左右の走行ユニットの各走行車輪は、個別の回転駆動源により独立的に回転駆動されるので、旋回したり、螺旋階段を昇降したりすることもできる。また、回転駆動源の回転を走行車輪に伝達する回転伝達軸が左右のアーム駆動用歯車の中心部にそれぞれ埋設されている軸受けを介して回動アームの中心部に回転自在に支持されていることから、走行車輪と回動アームとをそれぞれ独立的
に駆動することができ、平地面の走行移動と階段などの昇降とに即座に、且つ容易に対応することができる。
According to the step lifting device according to the second aspect, since the three mounting arm pieces are provided at equal intervals of 120 ° on the rotating arm, it is higher than the case of having four or more mounting arm pieces. Even a staircase having a step can be easily moved up and down. In addition, since the traveling wheels of the left and right traveling units are independently rotationally driven by individual rotational drive sources, they can also turn and move up and down the spiral staircase. In addition, a rotation transmission shaft that transmits the rotation of the rotation drive source to the traveling wheels is rotatably supported at the center portion of the rotating arm via bearings embedded in the center portions of the left and right arm driving gears. Therefore, the traveling wheel and the rotating arm can be independently driven, and it is possible to immediately and easily cope with the traveling movement of the flat ground and the raising and lowering of the stairs.

請求項3に係る段差昇降装置を用いた電動車椅子によれば、車体フレームを、本発明の段差昇降装置と同一構成の主機構における回転軸に軸受箱を介して荷重の殆どを支持し、前記段差昇降装置の一方の走行ユニットとほぼ同一の構成を備えた補助機構により補助的に支持することにより、簡単で安価な構造を有する電動車椅子となる。そして、平地面を走行する場合は、主機構および補助機構における複数の走行車輪のうちの平地面に着地する各2つの走行車輪および補助走行車輪が回転駆動源により回転駆動されることによってスムーズに走行移動することができる。一方、階段などの段差を昇降する場合には、主機構および補助機構の各々の回動駆動源によって回動アームおよび補助回動アームが回動されることにより、上方に位置している走行車輪が、これが取り付けられた補助取付アームまたは取付アーム片の回動によって段差面上に乗り上げ、この状態から着地している走行車輪が段差面に当接するまで走行移動したのち、回動アームまたは補助回動アームがさらに回動されることにより、つぎの走行車輪も段差面に乗り上げる。この動作を繰り返すことにより、階段を安定して昇ることができる。   According to the electric wheelchair using the step lifting device according to claim 3, the vehicle body frame is supported on the rotating shaft of the main mechanism having the same configuration as the step lifting device of the present invention via a bearing box, and The electric wheelchair having a simple and inexpensive structure is obtained by assisting by an auxiliary mechanism having substantially the same configuration as one of the traveling units of the step lifting device. When traveling on flat ground, the two traveling wheels and the auxiliary traveling wheels that land on the flat ground among the plurality of traveling wheels in the main mechanism and the auxiliary mechanism are smoothly driven by the rotational drive source. It can travel and move. On the other hand, when moving up and down a step such as a staircase, the traveling wheel positioned above is obtained by rotating the rotating arm and the auxiliary rotating arm by the respective rotation driving sources of the main mechanism and the auxiliary mechanism. However, when the auxiliary mounting arm or the mounting arm piece to which it is mounted rides on the step surface and travels until the traveling wheel that has landed contacts the step surface, the rotating arm or auxiliary When the moving arm is further rotated, the next traveling wheel also rides on the step surface. By repeating this operation, the stairs can be climbed stably.

この電動車椅子は、従来の車椅子のようにキャタピラ機構を備えず、走行車輪および補助走行車輪の回転と回動アームおよび補助回動アームの回動とを互いに独立して行える構造を備えていることから、階段の角部に接触することなく階段の昇降を行えるので、階段の角部を傷付けたり、スリップするといったおそれがなく、容易、且つ確実に階段を昇降することができる。また、機構の配置を変更したりすることなく、走行状態からそのまま階段を昇ることができ、階段を昇降し終えた時点でそのまま走行状態に移行することができ、極めて機動性に優れている。すなわち、この電動車椅子は、走行車輪により走行する車輪走行モードとキャタピラで階段を昇降する階段昇降モードとに切り換える従来の電動車椅子とは異なり、階段などの段差を昇降する場合に、モードの切り換えを行うことなく、そのままの状態で回動アームが単に回動するだけであり、高い機動性を有したものとなる。   This electric wheelchair does not include a caterpillar mechanism unlike a conventional wheelchair, and has a structure that can rotate the traveling wheel and the auxiliary traveling wheel and the rotation of the rotating arm and the auxiliary rotating arm independently of each other. Therefore, the stairs can be raised and lowered without contacting the corners of the stairs, so that the stairs can be raised and lowered easily and reliably without fear of damaging or slipping the corners of the stairs. Further, without changing the arrangement of the mechanism, the stairs can be lifted as they are from the running state, and when the stairs are moved up and down, the stairs can be shifted to the running state as it is, which is extremely excellent in mobility. In other words, this electric wheelchair is different from a conventional electric wheelchair that switches between a wheel traveling mode that travels with traveling wheels and a stair climbing mode that moves up and down stairs with a caterpillar. Without performing, the rotating arm simply rotates in the state as it is, and has high maneuverability.

請求項4に係る段差昇降装置を用いた電動車椅子によれば、階段などの昇降に際して回動アームまたは補助回動アームが回動するときに、上方に位置する取付アーム片の走行車輪または補助取付アーム片の補助走行車輪が段差面に当接したのを検知手段で検知して回動アームまたは補助回動アームの回動を停止することにより、階段などを安定に昇降することができる。また、階段に接近したときに、検知手段が検知した段差高さが設定値以上であった場合には、昇降を中止するようにもできる。   According to the electric wheelchair using the step lifting device according to claim 4, when the turning arm or the auxiliary turning arm is turned when the stairs are raised or lowered, the traveling wheel or the auxiliary attachment of the mounting arm piece located above is provided. By detecting that the auxiliary traveling wheel of the arm piece is in contact with the step surface by the detecting means and stopping the rotation of the rotating arm or the auxiliary rotating arm, it is possible to move up and down the stairs stably. Further, when the height of the step detected by the detection means is greater than or equal to a set value when approaching the stairs, the elevation can be stopped.

請求項5に係る段差昇降装置を用いた電動車椅子によれば、着地している走行車輪または補助走行車輪が、回動する回動アームまたは補助回動アームに対しこれの中心部下方に素早くもぐり込むような相対関係になるように僅かに走行するので、回動アームまたは補助回動アームのそれぞれの回動トルクは、走行車輪または補助走行車輪の段差から離間方向への移動距離分に相当する逆トルク分だけ軽減されるから、その軽減分だけ回動アームまたは補助回動アームの蹴り上がり動作が容易となる。   According to the electric wheelchair using the step lifting device according to claim 5, the landing traveling wheel or the auxiliary traveling wheel quickly crawls below the center portion of the rotating arm or auxiliary rotating arm. Therefore, the rotational torque of each of the rotating arm or the auxiliary rotating arm is reversed corresponding to the moving distance from the step of the traveling wheel or the auxiliary traveling wheel in the separation direction. Since the torque is reduced by an amount corresponding to the torque, the turning-up operation of the turning arm or the auxiliary turning arm is facilitated by the reduced amount.

請求項6に係る段差昇降装置を用いた電動車椅子によれば、階段の昇降時に、伸縮連結部材が例えば伸長されることにより、主脚部フレームおよび補助脚部フレームが、各々の下方部が互いに離間する方向に揺動されて、八字状の相対位置関係の配置となるから、これに伴って主脚部フレームおよび補助脚部フレームを支持する主機構および補助機構の間隔が拡がるので、その拡がった分だけ車体フレームが下降して車椅子としての重心が低くなるとともに、車椅子の階段に対するアプローチ角度が小さくなり、搭乗者に安心感を与えることができる。   According to the electric wheelchair using the step lifting device according to the sixth aspect, when the stairs are raised and lowered, for example, the telescopic connecting member is extended, so that the main leg frame and the auxiliary leg frame are respectively connected to each other at the lower part. Since it is swung in the separating direction and has an eight-shaped relative positional relationship, the distance between the main mechanism and the auxiliary mechanism that supports the main leg frame and the auxiliary leg frame is increased accordingly. The body frame is lowered by that amount, the center of gravity of the wheelchair is lowered, and the approach angle of the wheelchair with respect to the stairs is reduced, so that the passenger can feel secure.

本発明の第1の実施形態に係る段差昇降装置を用いた電動車椅子を示す一部破断した平面図である。It is the partially broken top view which shows the electric wheelchair using the level | step difference raising / lowering apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同上の電動車椅子の側面図である。It is a side view of an electric wheelchair same as the above. 図1の主機構における右側の走行ユニット部分の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a right traveling unit portion in the main mechanism of FIG. 1. 同上の電動車椅子の車体フレームの支持構造を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the support structure of the vehicle body frame of an electric wheelchair same as the above. 同上の電動車椅子の電気系統を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric system of an electric wheelchair same as the above. 同上の電動車椅子が前進走行時に凸条部を通過するときの前半動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the first half operation | movement when an electric wheelchair same as the above passes along a protruding item | line part at the time of advance driving | running | working. 同上の電動車椅子が前進走行時に凸条部を通過するときの後半動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the latter half operation | movement when an electric wheelchair same as the above passes along a protruding item | line part at the time of advance driving | running | working. 同上の電動車椅子が階段を昇るときの前半動作を順に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows in order the first half operation | movement when an electric wheelchair same as the above climbs stairs. 同上の電動車椅子が階段を昇るときの後半動作を順に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the latter half operation | movement in order when an electric wheelchair same as the above climbs stairs. 同上の電動車椅子が階段を昇るときの制御部の制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control processing of a control part when an electric wheelchair same as the above goes up the stairs. 同上の電動車椅子の旋回動作を行う状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which performs turning operation | movement of an electric wheelchair same as the above. 同上の電動車椅子が螺旋階段を昇る状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state in which the same electric wheelchair ascends the spiral staircase. 本発明の第2の実施形態に係る段差昇降装置を用いた電動車椅子を示す一部破断した平面図である。It is the partially broken top view which shows the electric wheelchair using the level | step difference raising / lowering apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同上の電動車椅子の概略側面図である。It is a schematic side view of an electric wheelchair same as the above. 同上の電動車椅子の階段を昇降する状態を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the state which raises / lowers the stairs of an electric wheelchair same as the above.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら詳述する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1および図2は、本発明の第1の実施形態に係る段差昇降装置を用いた電動車椅子を示す一部破断した平面図および側面図である。この電動車椅子の車体フレーム1は、後述する主機構8に支持された車台板部2と、この車台板部2から後方へ延出して後述する補助機構に支持された補助板部7と、車台板部2に鉛直配置で立設された支持板6と、補助板部7に鉛直配置で立設された補助支持板16と、補助支持板16の水平な支持部と支持板6の上端と車台板部2の先端とに支持された座面板部4と、補助支持板16の支持部および座面板部4の後端とに支持された背板部3と、この背板部3に固定されて車台板部2の上面に支持された左右の側板部5とにより構成されている。座面板部4は、前端から斜め前側下方に向けて延び、その下端部に足乗せ板4aが設けられている。この車体フレーム1は、これの荷重が前側の主機構8により主に支持されているとともに、後側の補助機構9により補助的に支持されている。   FIG. 1 and FIG. 2 are a partially broken plan view and side view showing an electric wheelchair using the step lifting device according to the first embodiment of the present invention. A body frame 1 of the electric wheelchair includes a chassis plate portion 2 supported by a main mechanism 8 described later, an auxiliary plate portion 7 extending rearward from the chassis plate portion 2 and supported by an auxiliary mechanism described later, and a chassis. A support plate 6 erected on the plate part 2 in a vertical arrangement, an auxiliary support plate 16 erected on the auxiliary plate part 7 in a vertical arrangement, a horizontal support part of the auxiliary support plate 16, and an upper end of the support plate 6. A seat plate 4 supported by the front end of the chassis plate 2, a back plate 3 supported by the support of the auxiliary support plate 16 and the rear end of the seat plate 4, and fixed to the back plate 3 And left and right side plate portions 5 supported on the upper surface of the chassis plate portion 2. The seat surface plate part 4 extends obliquely forward and downward from the front end, and a footrest plate 4a is provided at the lower end part thereof. The body frame 1 is supported mainly by the front main mechanism 8 and is supplementarily supported by the rear auxiliary mechanism 9.

主機構8は、本発明の第1の実施形態に係る段差昇降装置であり、補助機構9は前記段差昇降装置の変形例である。すなわち、前記主機構8は、左右一対の走行ユニット8A,8Bからなり、これら両走行ユニット8A,8Bはそれぞれ、中心部から120°の等間隔で放射状に延びた3つの取付アーム片10aが一体形成された主回動アーム10と、3つの取付アーム片10aの先端近傍部にそれぞれ回転自在に取り付けられた主走行車輪11と、主回動アーム10の中心部内側に固定された主回動アーム回動用歯車12と、左右の主回動アーム10の回動用として共通に用いられる単一の主回動アーム回動用モータ13と、この主回動アーム回動用モータ13から左右両側へ延びた2つのモータ軸13aの各々の先端に固定されて主回動アーム回動用歯車12に噛合された回転伝達歯車14と、左右の主車輪回転用モータ17と、この主車輪回転用モータ17の各モータ軸17aにおける主回動アーム回動用歯車12および主回動アーム10をそれぞれ貫通して導出した先端部に固着された原動歯車18と、この原動歯車18にそれぞれ噛合して3つの取付アー
ム片10aの根元部に回転自在に取り付けられた3つの受動歯車19と、この各受動歯車19に同軸状に固着された3つの原動側プーリ20と、3つの走行用車輪11に同軸状に固着された受動側プーリ21と、相対する3組の各々の原動側プーリ20と受動側プーリ21とに巻き掛けられた3つのタイミングベルト22とを備えて構成されている。なお、図1では、図示の複雑化に伴う理解困難を避けるために、上下に延びる取付アーム片10aの主走行車輪11、受動側プーリ21およびタイミングベルト22の図示を省略している。
The main mechanism 8 is a step lifting device according to the first embodiment of the present invention, and the auxiliary mechanism 9 is a modification of the step lifting device. That is, the main mechanism 8 is composed of a pair of left and right traveling units 8A and 8B, and each of the traveling units 8A and 8B is integrally formed with three mounting arm pieces 10a extending radially from the center at equal intervals of 120 °. The main rotation arm 10 formed, the main traveling wheel 11 rotatably attached to the vicinity of the tip of each of the three attachment arm pieces 10a, and the main rotation fixed to the inner side of the central portion of the main rotation arm 10 The arm rotation gear 12, a single main rotation arm rotation motor 13 commonly used for rotation of the left and right main rotation arms 10, and the main rotation arm rotation motor 13 extend to the left and right sides. A rotation transmission gear 14 fixed to the tip of each of the two motor shafts 13a and meshed with the main rotation arm rotation gear 12, a left and right main wheel rotation motor 17, and the main wheel rotation mode. A motor gear 17 fixed to the leading end of each motor shaft 17a that is led through the main rotating arm 12 and the main rotating arm 10 and a motor gear 18 that is respectively engaged with the motor gear 18 and that is meshed with three motor gears 17a. Three passive gears 19 rotatably attached to the root portion of the mounting arm piece 10a, three driving pulleys 20 fixed coaxially to the respective passive gears 19, and coaxial with the three traveling wheels 11 And three timing belts 22 wound around each of the three pairs of the driving pulley 20 and the passive pulley 21 which are opposed to each other. In FIG. 1, illustration of the main traveling wheel 11, the passive pulley 21 and the timing belt 22 of the mounting arm piece 10 a extending vertically is omitted in order to avoid difficulty in understanding due to the complexity of the illustration.

したがって、主機構8の左右の走行ユニット8A,8Bでは、主車輪回転用モータ17の回転が原動歯車18を介して3つの受動歯車19に伝達され、各3つの受動歯車19とそれぞれ一体回転する3つの原動側タイミングプーリ20の回転がタイミングベルト22の回送を介して対応する各受動側プーリ21に伝達され、これら受動側プーリ21に同軸状に固定された3つの主走行用車輪11が同時に同一方向に同一の回転速度で回転される。一方、主回動アーム回動用モータ13の回転は、回転伝達歯車14を介して主回動用歯車12に伝達されることにより、この主回動用歯車12が固着された主回動アーム10が回動する。なお、前記主機構の両走行ユニット8A,8Bおよび補助機構9において、主回動アーム10および補助回動アーム23がそれぞれ同一形状であり、主走行車輪11および補助走行車輪24はいずれも同一径であって、且つ取付アーム片10a、23aにおける同一位置に取り付けられている。   Therefore, in the left and right traveling units 8A and 8B of the main mechanism 8, the rotation of the main wheel rotation motor 17 is transmitted to the three passive gears 19 via the driving gear 18, and rotates integrally with each of the three passive gears 19. The rotations of the three driving side timing pulleys 20 are transmitted to the corresponding passive side pulleys 21 through the rotation of the timing belt 22, and the three main traveling wheels 11 fixed coaxially to the passive side pulleys 21 are simultaneously It is rotated at the same rotational speed in the same direction. On the other hand, the rotation of the main rotation arm rotation motor 13 is transmitted to the main rotation gear 12 via the rotation transmission gear 14, so that the main rotation arm 10 to which the main rotation gear 12 is fixed rotates. Move. In the traveling units 8A and 8B and the auxiliary mechanism 9 of the main mechanism, the main rotating arm 10 and the auxiliary rotating arm 23 have the same shape, and the main traveling wheel 11 and the auxiliary traveling wheel 24 both have the same diameter. And it is attached to the same position in attachment arm piece 10a, 23a.

前記補助機構9は、前記主機構8における右側の走行ユニット8Aとほぼ同一の構成を車体フレーム1の車幅方向の中央部に配置した構成になっている。すなわち、補助機構9は、主回動アーム10と同一形状の補助回動アーム23と、この補助回動アーム23の3つの取付アーム片23aにそれぞれ回転自在に取り付けられた3つの補助走行車輪24と、補助回動アーム23の中心部に固定された補助回動アーム回動用歯車27と、補助回動アーム回動用モータ28のモータ軸28aの各々の先端に固定されて補助回動アーム回動用歯車27と、この補助回動アーム回動用歯車27に噛合された補助回転伝達歯車29と、補助車輪回転用モータ30と、この車輪回転用モータ30のモータ軸30aにおける補助回動アーム回動用歯車27および補助回動アーム23をそれぞれ貫通して導出した先端部に固着された原動歯車31と、この原動歯車31にそれぞれ噛合して3つの取付アーム片23aの根元部に回転自在に取り付けられた3つの受動歯車32と、この各受動歯車32に同軸状に固着された3つの原動側プーリ33と、3つの補助走行車輪24に同軸状に固着された受動側プーリ34と、相対する3組の各々の原動側プーリ33と受動側プーリ34とに巻き掛けられた3つのタイミングベルト37とを備えて構成されている。したがって、補助機構9の補助車輪回転用モータ30および補助回動アーム回動用モータ28の回転は、主機構8と同様の作用により補助走行車輪24および補助回動アーム23にそれぞれ伝達される。   The auxiliary mechanism 9 has a configuration in which substantially the same configuration as that of the right traveling unit 8A in the main mechanism 8 is arranged at the center of the vehicle body frame 1 in the vehicle width direction. That is, the auxiliary mechanism 9 includes an auxiliary rotating arm 23 having the same shape as the main rotating arm 10 and three auxiliary traveling wheels 24 that are rotatably attached to the three attachment arm pieces 23 a of the auxiliary rotating arm 23. And an auxiliary rotation arm rotation gear 27 fixed to the center of the auxiliary rotation arm 23, and an auxiliary rotation arm rotation gear fixed to the tip of each motor shaft 28a of the auxiliary rotation arm rotation motor 28. A gear 27, an auxiliary rotation transmission gear 29 meshed with the auxiliary rotation arm rotation gear 27, an auxiliary wheel rotation motor 30, and an auxiliary rotation arm rotation gear on the motor shaft 30 a of the wheel rotation motor 30. 27 and the auxiliary rotating arm 23, respectively, and a driving gear 31 fixed to a tip portion led out and the three mounting arm pieces 23 meshing with the driving gear 31. Three passive gears 32 that are rotatably attached to the root portion of the motor, three driving pulleys 33 that are coaxially fixed to the respective passive gears 32, and three auxiliary traveling wheels 24 that are coaxially fixed. A passive pulley 34 and three timing belts 37 wound around each of three opposing driving pulleys 33 and passive pulleys 34 are configured. Accordingly, the rotations of the auxiliary wheel rotating motor 30 and the auxiliary rotating arm rotating motor 28 of the auxiliary mechanism 9 are transmitted to the auxiliary traveling wheel 24 and the auxiliary rotating arm 23 by the same action as the main mechanism 8, respectively.

図3は図1の主機構8における右側の走行ユニット8A部分の拡大図を示し、同図において、主回動アーム回動用歯車12の中心部には、軸受38が埋め込まれた状態で主回動アーム10に固定されており、主車輪回転用モータ17のモータ軸17aが、前記軸受38および主回動アーム10の挿通孔10bに貫通されている。このモータ軸17aの先端に原動歯車18が固着されている。したがって、主走行車輪11を回転する原動歯車18および受動歯車19と主回動アーム回動用歯車12とは互いに独立して回転することが可能な構成になっている。補助機構9においても、図示を省略しているが、主機構8と同様に、補助走行車輪24を回転する原動歯車31および受動歯車32と補助回動アーム回動用歯車27とは互いに独立して回転することが可能な構成になっている。   FIG. 3 is an enlarged view of the right traveling unit 8A portion in the main mechanism 8 of FIG. 1. In FIG. 3, the main rotation is performed with the bearing 38 embedded in the center of the main rotating arm rotating gear 12. The motor shaft 17 a of the main wheel rotating motor 17 is fixed to the moving arm 10 and penetrates through the bearing 38 and the insertion hole 10 b of the main rotating arm 10. A driving gear 18 is fixed to the tip of the motor shaft 17a. Therefore, the driving gear 18 and the passive gear 19 that rotate the main traveling wheel 11 and the main rotating arm rotating gear 12 are configured to be able to rotate independently of each other. Although not shown in the auxiliary mechanism 9, as in the main mechanism 8, the driving gear 31 and the passive gear 32 that rotate the auxiliary traveling wheel 24 and the auxiliary rotating arm rotating gear 27 are independent of each other. It is configured to be able to rotate.

図4に示すように、主機構7の左右の主車輪回転用モータ17の各々のモータ軸17aは、車体フレーム1の車台板部2に固定されたピロー型ユニット軸受箱39を貫通する状
態で車台板部2に固定されている。したがって、車体フレーム1の車台板部2は、左右一対のピロー型ユニット軸受箱39を介在して2つの主車輪回転用モータ17,17の各モータ軸17a,17aを介し左右両側の主回動アーム10,10に架け渡す状態で支持されている。また、図3に示す主回動アーム回動用モータ13のモータ軸13aは、車体フレーム1の支持板6に固定されたピロー型ユニット軸受箱40を貫通する状態で支持板6に固定されている。
As shown in FIG. 4, the motor shafts 17 a of the left and right main wheel rotation motors 17 of the main mechanism 7 pass through a pillow type unit bearing box 39 fixed to the chassis plate part 2 of the vehicle body frame 1. It is fixed to the chassis plate part 2. Accordingly, the vehicle body plate portion 2 of the body frame 1 has a main rotation on both the left and right sides via the motor shafts 17a and 17a of the two main wheel rotation motors 17 and 17 with a pair of left and right pillow type unit bearing boxes 39 interposed therebetween. It is supported in a state where it is bridged over the arms 10 and 10. Further, the motor shaft 13a of the main turning arm turning motor 13 shown in FIG. 3 is fixed to the support plate 6 so as to penetrate the pillow type unit bearing box 40 fixed to the support plate 6 of the vehicle body frame 1. .

上述した構成は、図示の複雑化に伴う理解困難を避けるために簡略化して原理のみを図示したものであって、各モータ13,17の各々のモータ軸13a,17aにそれぞれ回転伝達歯車14、原動歯車18、補助回転歯車29および原動歯車をそれぞれ固定して、回転伝達歯車14および原動歯車18を各モータ13,17により直接的に回転させるようになっている。しかしながら、実用化に際しては、回転伝達歯車14が固定された回転支軸に受動歯車を固定し、この受動歯車に、主回動アーム回動用モータ13のモータ軸13aに固定した伝達歯車を噛合する構成などが採用されるのは勿論である。原動歯車18の支持および回転伝達についても同様である。その場合、傘歯車を内蔵したL字型ギヤボックスなどを用いれば、モータを車椅子の進行方向に向けた配置とすることができ、車幅方向に対して短い小さなスペースにモータや歯車などを配置することができる。   The above-described configuration is simplified and shown only in principle in order to avoid difficulty in comprehension due to the complexity of the illustration, and the rotation transmission gears 14 and the motor shafts 13a and 17a of the motors 13 and 17, respectively. The driving gear 18, the auxiliary rotating gear 29, and the driving gear are fixed, and the rotation transmission gear 14 and the driving gear 18 are directly rotated by the motors 13 and 17, respectively. However, in practical use, a passive gear is fixed to the rotation support shaft to which the rotation transmission gear 14 is fixed, and the transmission gear fixed to the motor shaft 13a of the main rotation arm rotation motor 13 is meshed with the passive gear. Of course, a configuration or the like is adopted. The same applies to the support and rotation transmission of the driving gear 18. In that case, if an L-shaped gearbox with a bevel gear is used, the motor can be placed in the direction of the wheelchair, and the motor, gears, etc. are placed in a small space short in the vehicle width direction. can do.

また、補助機構9の補助板部7は、図1に示すように、ピロー型ユニット軸受箱41を介在して補助車輪回転用モータ30のモータ軸30aを介し補助回動アーム23に支持されており、この補助板部7に、補助回動アーム回動用モータ28が固定され、この補助回動アーム回動用モータ28のモータ軸28aがピロー型ユニット軸受箱42に回転自在に支持され、このモータ軸28aの先端部に固着された回転伝達歯車29が、補助回動アーム回動用歯車27に噛合されている。   Further, as shown in FIG. 1, the auxiliary plate portion 7 of the auxiliary mechanism 9 is supported by the auxiliary rotating arm 23 via the motor shaft 30 a of the auxiliary wheel rotating motor 30 through a pillow type unit bearing box 41. The auxiliary rotating arm rotating motor 28 is fixed to the auxiliary plate portion 7, and the motor shaft 28a of the auxiliary rotating arm rotating motor 28 is rotatably supported by the pillow type unit bearing box 42. A rotation transmission gear 29 fixed to the tip of the shaft 28a is meshed with the auxiliary rotation arm rotation gear 27.

図1および図2に示すように、前記車体フレーム1には、座面板部4の下方の空間において、制御ボックス43と、各モータ13,17,28,30に対し制御ボックス43を介して駆動電力を供給するバッテリ44とが車台板部2上に搭載されている。また、車体フレーム1における側板部5の前側上端部には、座面板部4に腰掛けている搭乗車が操作する操作盤47が設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle body frame 1 is driven through the control box 43 and the motors 13, 17, 28, and 30 in the space below the seat plate 4. A battery 44 for supplying electric power is mounted on the chassis board 2. An operation panel 47 operated by a boarding vehicle seated on the seat plate 4 is provided at the upper front end of the side plate 5 in the body frame 1.

図5は前記電動車椅子の電気系統を示すブロック図であり、同図において、制御ボックス43には、操作盤47の操作により入力する指令信号に基づいて所要の制御信号を各モータ13,17,28,30のモータドライブ回路48〜52に対し出力するマイクロコンピュータからなる制御部53が設けられている。操作盤47には、複数の操作用の釦、例えば、前進走行釦、後進走行釦、昇段釦、降段釦、旋回釦、螺旋昇段釦、螺旋降段釦および停止釦などが設けられている。これらの各釦が操作されたときに制御部53が実行する制御プログラムはROM54に予め格納されており、制御部53が制御プログラムを実行する際に読み出すデータはRAM57に予め記憶されている。また、主機構8および補助機構9にはそれぞれ検知手段58,59が設けられている。これら検知手段58,59は、主走行車輪11や補助走行車輪24が走行中に何らかの障害物に当接した場合や、主回動アーム10や補助回動アーム23の回動に伴いいずれかの主走行車輪11や補助走行車輪24が段差面または平地面に着地した場合に、これを検知して制御部53に対し検知信号を出力する近接センサ、および階段などの段差高さおよび奥行きを検知する認識センサなどを備えている。   FIG. 5 is a block diagram showing the electric system of the electric wheelchair. In the figure, the control box 43 receives a required control signal based on a command signal input by operating the operation panel 47, and each motor 13, 17, A control unit 53 comprising a microcomputer for outputting to the 28 and 30 motor drive circuits 48 to 52 is provided. The operation panel 47 is provided with a plurality of operation buttons such as a forward travel button, a reverse travel button, an ascending button, a descending button, a turning button, a spiral ascending button, a spiral descending button, and a stop button. . A control program executed by the control unit 53 when each of these buttons is operated is stored in the ROM 54 in advance, and data read when the control unit 53 executes the control program is stored in the RAM 57 in advance. The main mechanism 8 and the auxiliary mechanism 9 are provided with detecting means 58 and 59, respectively. These detection means 58 and 59 are either in the case where the main traveling wheel 11 or the auxiliary traveling wheel 24 comes into contact with any obstacle during traveling, or as the main rotating arm 10 or the auxiliary rotating arm 23 rotates. When the main traveling wheel 11 and the auxiliary traveling wheel 24 land on a stepped surface or a flat ground, a proximity sensor that detects this and outputs a detection signal to the control unit 53, and detects the height and depth of a step such as stairs. A recognition sensor is provided.

つぎに、前記電動車椅子の前進走行時の動作について図6および図7を参照しながら説明する。図6(a)に示すように、図5の操作盤47における前進走行釦が操作されると、制御部53は、各主走行車輪11および各補助走行車輪24がそれぞれ矢印で示す正方向に回転するよう主車輪走回転用モータ17および補助車輪回転用モータ30を回転制御
する。このとき、主回動アーム回動用モータ13および補助回動アーム回動用モータ28は停止状態に維持される。これにより、主機構8では、左右の走行ユニット8A,8Bの各々の3つのうちの2つの主走行車輪11,11が走行路に着地した状態で走行することにより、車体フレーム1の座面板部4が水平に保たれるとともに、補助機構9も同様に、3つのうちの2つの補助走行車輪24,24が走行路に着地した状態で走行することにより、車体フレーム1の補助板部7が水平に保たれながら電動車椅子が前進走行する。この前進走行時には、車体フレーム1の重量の殆どが主機構8に荷重し、補助機構9は車体フレーム1の後部を補助支持板16を介して軽く支持するだけである。なお、後進走行時には、各主走行車輪11および各補助走行車輪24がそれぞれ図示矢印の逆方向に回転するだけであり、やはり車体フレーム1の重量の殆どが主機構8に荷重し、補助機構9が車体フレーム1の後部を補助支持板16を介して軽く支持するだけである。
Next, the operation of the electric wheelchair during forward travel will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 6A, when the forward travel button on the operation panel 47 of FIG. 5 is operated, the control unit 53 causes the main traveling wheels 11 and the auxiliary traveling wheels 24 to move in the positive directions indicated by arrows. The main wheel running rotation motor 17 and the auxiliary wheel rotation motor 30 are rotationally controlled to rotate. At this time, the main rotating arm rotating motor 13 and the auxiliary rotating arm rotating motor 28 are maintained in a stopped state. As a result, the main mechanism 8 travels with the two main traveling wheels 11, 11 out of the three of the left and right traveling units 8 </ b> A, 8 </ b> B landed on the traveling path, whereby the seat plate portion of the vehicle body frame 1. 4 is kept horizontal, and the auxiliary mechanism 9 also travels in a state where two of the three auxiliary traveling wheels 24, 24 land on the traveling path, so that the auxiliary plate portion 7 of the body frame 1 is moved. The electric wheelchair moves forward while being kept horizontal. During this forward traveling, most of the weight of the vehicle body frame 1 is loaded on the main mechanism 8, and the auxiliary mechanism 9 only supports the rear part of the vehicle body frame 1 lightly via the auxiliary support plate 16. During reverse travel, each main traveling wheel 11 and each auxiliary traveling wheel 24 only rotate in the direction opposite to the arrow in the figure, and most of the weight of the body frame 1 is loaded on the main mechanism 8, and the auxiliary mechanism 9 However, the rear portion of the vehicle body frame 1 is only lightly supported via the auxiliary support plate 16.

電動車椅子が前進走行しているときに、図6(a)に示すように、走行路上に例えばレール状の凸条部60が存在する場合、主機構8の左右の走行ユニット8A,8Bにおける前側の主走行車輪11が凸条部60に当接した時点で主機構8の検知手段58から制御部53に検知信号が入力する。これにより、制御部53は、ROM54から所要の制御ブログラムを読み出してそれを実行することにより、以下のように制御する。すなわち、制御部53は、主機構8の検知手段57から検知信号が入力したときに、主車輪回転用モータ17,17および補助車輪回転用モータ30の回転を停止させたのち、図6(b)に示すように、主回動アーム10が矢印で示す正方向に回動するよう主回動アーム回動用モータ13を回転制御するとともに、補助走行車輪24が矢印で示す正方向に回転するよう補助車輪回転用モータ30を回転制御する。これにより、主機構8は、上方に存在していた主走行車輪11が主回動アーム10の回動により凸条部60を跨ぐように移動して凸条部60の走行方向前方側の平地面に着地し、補助機構9は、主機構8が主回動アーム10の回動により前進移動した距離だけ前進移動する。   When the electric wheelchair is traveling forward, as shown in FIG. 6A, for example, when a rail-shaped protruding portion 60 is present on the traveling path, the front side of the left and right traveling units 8 </ b> A and 8 </ b> B of the main mechanism 8. A detection signal is input to the control unit 53 from the detection means 58 of the main mechanism 8 when the main traveling wheel 11 comes into contact with the ridge 60. Thereby, the control part 53 controls as follows by reading a required control program from ROM54 and executing it. That is, the control unit 53 stops the rotation of the main wheel rotation motors 17 and 17 and the auxiliary wheel rotation motor 30 when a detection signal is input from the detection unit 57 of the main mechanism 8, and then FIG. ), The main rotating arm rotating motor 13 is controlled to rotate so that the main rotating arm 10 rotates in the positive direction indicated by the arrow, and the auxiliary traveling wheel 24 is rotated in the positive direction indicated by the arrow. The auxiliary wheel rotating motor 30 is rotationally controlled. As a result, the main mechanism 8 moves so that the main traveling wheel 11 existing above moves across the ridge 60 due to the rotation of the main rotation arm 10, so Landing on the ground, the auxiliary mechanism 9 moves forward by a distance that the main mechanism 8 moves forward by the rotation of the main rotating arm 10.

上方に位置していた主走行車輪11が主回動アーム10の回動により凸条部60を跨ぐように移動して凸条部60の前方の平地面に着地したときに主機構8から検知信号が制御部53に対し出力される。制御部53は、検知信号が入力した時点で主回動アーム回動用モータ13の回転を停止したのち、補助車輪回転用モータ30を回転継続させて前進させる。主機構8の後側の主走行車輪11が凸条部60に当接して主機構8から検知信号が入力した時点で補助車輪回転用モータ30の回転を停止する。   Detected from the main mechanism 8 when the main traveling wheel 11 located above moves so as to straddle the ridge 60 by the rotation of the main rotation arm 10 and land on the flat ground in front of the ridge 60. A signal is output to the control unit 53. The control unit 53 stops the rotation of the main rotation arm rotation motor 13 at the time when the detection signal is input, and then continues the rotation of the auxiliary wheel rotation motor 30 to advance it. When the main traveling wheel 11 on the rear side of the main mechanism 8 comes into contact with the ridge 60 and a detection signal is input from the main mechanism 8, the rotation of the auxiliary wheel rotating motor 30 is stopped.

続いて、図7(c)に示すように、制御部53は、主回動アーム10が矢印で示す正方向に回動するよう主回動アーム回動用モータ13を回転制御するとともに、補助回動アーム23が矢印で示す正方向に回動するよう補助回動アーム回動用モータ28を回転制御する。これにより、主機構8では、上方に位置していた主走行車輪11が主回動アーム10の回動により凸条部60を跨ぐように移動して凸条部60の進行方向前方の平地面に着地し、凸条部60を通過する。一方、補助機構9では、上方に位置していた補助走行車輪24が補助回動アーム10の回動により凸条部60を跨ぐように移動して凸条部60の前方の平地面に着地し、これにより補助機構9から検知信号が制御部53に対し出力されるので、補助回動アーム回動用モータ28の回転が停止される。   Subsequently, as shown in FIG. 7C, the control unit 53 controls the rotation of the main rotation arm rotation motor 13 so that the main rotation arm 10 rotates in the positive direction indicated by the arrow, and also performs auxiliary rotation. The auxiliary rotating arm rotating motor 28 is controlled to rotate so that the moving arm 23 rotates in the positive direction indicated by the arrow. Thereby, in the main mechanism 8, the main traveling wheel 11 located above moves so as to straddle the ridge 60 by the rotation of the main rotation arm 10, and the flat ground in the forward direction of the ridge 60. And land on the ridge 60. On the other hand, in the auxiliary mechanism 9, the auxiliary traveling wheel 24, which has been positioned above, moves so as to straddle the ridge 60 by the rotation of the auxiliary rotation arm 10, and lands on the flat ground in front of the ridge 60. As a result, a detection signal is output from the auxiliary mechanism 9 to the control unit 53, so that the rotation of the auxiliary rotation arm rotation motor 28 is stopped.

さらに、制御部53は、図7(d)に示すように、補助回動アーム23が矢印で示す正方向に回動するよう補助回動アーム回動用モータ28を回転制御するとともに、主走行車輪11が矢印で示す正方向に回転するよう主車輪回転用モータ17を回転制御する。これにより、補助機構9では、上方に位置していた補助走行車輪24が補助回動アーム23の回動により凸条部60を跨ぐように移動して凸条部60の進行方向前方の平地面に着地し、補助機構9も凸条部60を通過する。なお、図6(a)に2点鎖線で示す溝61が存在する場合であっても、上述と同様の動作によって溝61を跨いで支障なく通過することが
できる。このように、この電動車椅子は、主走行車輪11および補助走行車輪24の回転と主回動アーム10および補助回動アーム23の回動とを互いに独立して行える機構を備えていることにより、キャタピラ機構を備えた従来の車椅子では不可能であった凸条部60や溝61を容易に乗り越えて通過し、スムーズに走行移動することができる。
Further, as shown in FIG. 7 (d), the control unit 53 controls the rotation of the auxiliary rotation arm rotation motor 28 so that the auxiliary rotation arm 23 rotates in the positive direction indicated by the arrow, and the main traveling wheel. The main wheel rotation motor 17 is controlled to rotate so that 11 rotates in the positive direction indicated by the arrow. As a result, in the auxiliary mechanism 9, the auxiliary traveling wheel 24 located above moves so as to straddle the protruding ridge 60 by the rotation of the auxiliary rotating arm 23, and the flat ground in the forward direction of the protruding ridge 60. The auxiliary mechanism 9 also passes through the ridge 60. Note that even when the groove 61 indicated by the two-dot chain line in FIG. 6A is present, it can pass through the groove 61 without hindrance by the same operation as described above. Thus, this electric wheelchair includes a mechanism that can rotate the main traveling wheel 11 and the auxiliary traveling wheel 24 and the main rotating arm 10 and the auxiliary rotating arm 23 independently of each other. The ridges 60 and the grooves 61 that are impossible with a conventional wheelchair equipped with a caterpillar mechanism can easily get over and pass and smoothly travel.

つぎに、前記電動車椅子の階段を昇る動作について、図8〜図10を参照しながら説明する。図8に示すように、階段62に近接したときには、電動車椅子を、図11で後述するように旋回させて、後進移動する向きに変えたのち、図8(a)に示すように、主走行車輪11および補助走行車輪24を矢印で示すように逆方向に回転させて、後側の補助走行車輪24が階段62の段差面63に当接したときに移動を停止し、この状態で、車椅子の搭乗者によって操作盤47の昇段釦が操作されると、制御部53は、図10のフローチャートで示すような昇段用制御プログラムをROM54から読み出して実行する。   Next, the operation of ascending the stairs of the electric wheelchair will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 8, when approaching the stairs 62, the electric wheelchair is turned as described later in FIG. The wheel 11 and the auxiliary traveling wheel 24 are rotated in the opposite directions as indicated by arrows, and the movement is stopped when the rear auxiliary traveling wheel 24 comes into contact with the step surface 63 of the stairs 62. In this state, the wheelchair is stopped. When the ascending button of the operation panel 47 is operated by the passenger, the control unit 53 reads the ascending control program as shown in the flowchart of FIG.

図10に示すように、制御部53は、昇段釦が操作されたと判別したとき(ステップS1)に、続いて、後側の補助機構9の検知手段59から出力される段差高さの検知信号が所定値以上であるか否かを判別する(ステップS2)。制御部53は、段差高さが設定値以下であると判別したときに、補助回動アーム23が図8(b)に矢印で示す逆方向に回動するよう補助回動アーム回動用モータ28を回転制御すると同時に、主回動アーム10が逆方向に向け125°の角度だけ回動するよう主回動アーム回動用モータ13を回転制御する。これにより、主回動アーム10は、上下方向に位置する取付アーム片10aが僅かに後方へ向けて傾いた配置となり、左右の走行ユニット8A,8Bの各々の1つの主走行車輪11のみが着地状態であるにもかかわらず、車体フレーム1の重量を安定に支持できる。なお、前述の125°の回動角度は、この実施形態において主機構8および補助機構9が主回動アーム10および補助回動アームが3つの取付アーム片10a,23aを備えているのに基づき設定したものであり、回動に伴って上下方向の向きに位置する取付アーム片10aを5°の角度だけ昇段方向へ向け傾いた配置とするものである。なお、前記回動角度を130°に設定すれば、10°の角度だけ昇段方向へ向け傾いた配置となり、このように設定してもよい。   As shown in FIG. 10, when the control unit 53 determines that the ascending button has been operated (step S1), the step height detection signal output from the detection means 59 of the auxiliary mechanism 9 on the rear side. Is determined to be greater than or equal to a predetermined value (step S2). When the control unit 53 determines that the step height is equal to or less than the set value, the auxiliary rotation arm rotation motor 28 is rotated so that the auxiliary rotation arm 23 rotates in the reverse direction indicated by the arrow in FIG. Rotation control of the main rotation arm rotation motor 13 is performed so that the main rotation arm 10 rotates in the opposite direction by an angle of 125 °. As a result, the main turning arm 10 is arranged such that the mounting arm piece 10a positioned in the vertical direction is slightly inclined rearward, and only one main traveling wheel 11 of each of the left and right traveling units 8A and 8B is landed. Regardless of the state, the weight of the body frame 1 can be stably supported. The 125 ° rotation angle is based on the fact that in this embodiment, the main mechanism 8 and the auxiliary mechanism 9 have the main rotation arm 10 and the auxiliary rotation arm has three attachment arm pieces 10a and 23a. The setting is such that the mounting arm piece 10a positioned in the vertical direction with the rotation is inclined toward the ascending direction by an angle of 5 °. If the rotation angle is set to 130 °, the arrangement is inclined toward the ascending direction by an angle of 10 °, and may be set in this way.

この主回動アーム10および補助回動アーム23の回動時に、制御部53は、主回動アーム10および補助回動アーム23がそれぞれ側面視でY字形状となる状態、つまり主回動アーム10および補助回動アーム23がそれぞれ120°の角度だけ回動するまでの間、主走行車輪11および補助走行車輪24がそれぞれ正方向に所定の回転速度で回転するように主車輪回転用モータ17および補助車輪回転用モータ30を回転制御する(ステップS3)。前述の所定の回転速度は、主回動アーム10および補助回動アーム23の回動動作を誘発できるように主走行車輪11および補助走行車輪24を走行させることができる速度であり、これにより、主機構8および補助機構9の着地状態の主走行車輪11および補助走行車輪24が僅かに前進移動する。このため、主回動アーム10および補助回動アーム23のそれぞれの回動トルクは、主走行車輪11および補助走行車輪24が前進移動したトルク分だけ軽減されるから、その軽減分だけ主回動アーム10および補助回動アーム23の蹴り上がり動作が容易となる。   When the main rotation arm 10 and the auxiliary rotation arm 23 are rotated, the control unit 53 causes the main rotation arm 10 and the auxiliary rotation arm 23 to be in a Y-shape in a side view, that is, the main rotation arm. The main wheel rotating motor 17 is rotated so that the main traveling wheel 11 and the auxiliary traveling wheel 24 rotate in the forward direction at a predetermined rotational speed until the 10 and the auxiliary rotating arm 23 rotate by an angle of 120 °. The auxiliary wheel rotating motor 30 is controlled to rotate (step S3). The aforementioned predetermined rotational speed is a speed at which the main traveling wheel 11 and the auxiliary traveling wheel 24 can travel so that the rotational operation of the main rotational arm 10 and the auxiliary rotational arm 23 can be induced. The main traveling wheel 11 and the auxiliary traveling wheel 24 in the landing state of the main mechanism 8 and the auxiliary mechanism 9 slightly move forward. For this reason, the respective turning torques of the main turning arm 10 and the auxiliary turning arm 23 are reduced by the amount of torque that the main traveling wheel 11 and the auxiliary traveling wheel 24 have moved forward. The kicking-up operation of the arm 10 and the auxiliary turning arm 23 becomes easy.

つぎに、制御部53は、補助回動アーム23の回動に伴って移動される補助走行車輪24が段差面63に当接して、検知信号が補助機構9の検知手段59から入力するのを待つ(ステップS4)。図8(b)に示すように、移動される補助走行車輪24が段差面63に当接したときには、車体フレーム1が昇段方向へ向け傾いた配置となり、乗っている人に不安感を与えない。   Next, the control unit 53 receives the detection signal from the detection means 59 of the auxiliary mechanism 9 when the auxiliary traveling wheel 24 moved along with the rotation of the auxiliary rotation arm 23 comes into contact with the step surface 63. Wait (step S4). As shown in FIG. 8B, when the auxiliary traveling wheel 24 to be moved comes into contact with the step surface 63, the vehicle body frame 1 is inclined to the ascending direction and does not give anxiety to the rider. .

制御部53は、補助機構9の検知手段59から検知信号が入力したと判別したとき(ステップS3)に、図8(c)に示すように、補助回動アーム23の上下方向の向きに位置
する取付アーム片23aが鉛直配置となるように補助回動アーム回動用モータ28を回転制御する(ステップS5)。これにより、補助回動アーム23は、上方の2つの補助走行車輪24、24がほぼ同一の高さに位置する。
When it is determined that the detection signal is input from the detection unit 59 of the auxiliary mechanism 9 (step S3), the control unit 53 is positioned in the vertical direction of the auxiliary rotation arm 23 as shown in FIG. 8C. The auxiliary turning arm turning motor 28 is controlled to rotate so that the mounting arm piece 23a to be placed is vertically arranged (step S5). Thereby, the auxiliary | assistant rotation arm 23 positions the upper two auxiliary traveling wheels 24 and 24 in the substantially same height.

続いて、制御部53は、主回動アーム10および補助回動アーム23が図8(c)の位置を保ったままで主走行車輪11および補助走行車輪24が共に逆方向に回転するよう主車輪回転用モータ17および補助車輪回転用モータ30を回転制御する(ステップS6)。これにより、電動車椅子は、図8(c)の状態を保持したまま昇段方向へ向け移動されるので、制御部53は、主機構8の着地状態の主走行車輪11が階段62の段差面63に当接して主機構8から検知信号が入力するのを待つ(ステップS7)。   Subsequently, the control unit 53 controls the main wheels so that the main traveling wheels 11 and the auxiliary traveling wheels 24 rotate in the opposite directions while the main rotating arm 10 and the auxiliary rotating arm 23 are maintained at the positions shown in FIG. The rotation motor 17 and the auxiliary wheel rotation motor 30 are controlled to rotate (step S6). As a result, the electric wheelchair is moved in the ascending direction while maintaining the state of FIG. 8C, so that the control unit 53 causes the main traveling wheel 11 in the landing state of the main mechanism 8 to be the step surface 63 of the stairs 62. And waits for a detection signal to be input from the main mechanism 8 (step S7).

図9(d)に示すように、昇段方向へ向け移動する主機構8における着地状態の主走行車輪11が階段62の段差面63に当接して、検知信号が主機構8の検知手段58から制御部53に入力すると、制御部53は主車輪回転用モータ17および補助車輪回転用モータ30をそれぞれ回転停止させる。このとき、補助機構9における下方の前方側(図の左側)の補助走行車輪24は、階段62の段差面63に既に着地していた後方側の補助走行車輪24と同一高さに保ったまま後方へ移動されたことから、主機構8の着地状態の主走行車輪11が階段62の段差面63に当接した時点で階段62の階段面に乗り上げる。すなわち、後方側の補助機構9が階段62の段差面63に完全に乗り上げた状態となる。   As shown in FIG. 9 (d), the main traveling wheel 11 in the landing state in the main mechanism 8 moving in the ascending direction abuts on the step surface 63 of the staircase 62, and the detection signal is sent from the detection means 58 of the main mechanism 8. When input is made to the control unit 53, the control unit 53 stops the rotation of the main wheel rotation motor 17 and the auxiliary wheel rotation motor 30, respectively. At this time, the auxiliary traveling wheel 24 on the lower front side (left side in the figure) of the auxiliary mechanism 9 is kept at the same height as the auxiliary traveling wheel 24 on the rear side that has already landed on the step surface 63 of the stairs 62. Since the main traveling wheel 11 in the landing state of the main mechanism 8 comes into contact with the step surface 63 of the stairs 62, it rides on the stairs surface of the stairs 62. That is, the rear side auxiliary mechanism 9 is completely on the step surface 63 of the staircase 62.

つぎに、図9(e)に示すように、制御部53は、主回動アーム10が逆方向に低速で回動するよう主回動アーム回動用モータ13を低速回転させるとともに、主走行車輪11および補助走行車輪24が共に低速で回転するように主車輪回転用モータ17および補助車輪回転用モータ39を低速回転させる。これにより、補助走行車輪24が低速回転して補助機構9が昇段方向へ向け移動するのに伴って主機構8も昇段方向へ向け移動されるので、主機構8の段差面63に接触している下方の主走行車輪11が段差面63に押し付けられた状態で逆方向に回転するのと同時に主回動アーム10が逆方向に回動されるので、主機構8の下方の主走行車輪11は、段差面63に押し付けられた状態で逆方向に回転することにより、段差面63をよじ登る状態で除々に上昇していく。   Next, as shown in FIG. 9 (e), the control unit 53 rotates the main rotating arm rotating motor 13 at a low speed so that the main rotating arm 10 rotates in the reverse direction at a low speed, and also the main traveling wheel. The main wheel rotating motor 17 and the auxiliary wheel rotating motor 39 are rotated at a low speed so that both the motor 11 and the auxiliary traveling wheel 24 rotate at a low speed. Thereby, as the auxiliary traveling wheel 24 rotates at a low speed and the auxiliary mechanism 9 moves in the ascending direction, the main mechanism 8 is also moved in the ascending direction, so that it contacts the step surface 63 of the main mechanism 8. Since the main rotating arm 10 is rotated in the opposite direction at the same time as the lower main traveling wheel 11 is pressed against the step surface 63 and is rotated in the reverse direction, the main traveling wheel 11 below the main mechanism 8 is rotated. Is gradually raised while climbing up the step surface 63 by rotating in the opposite direction while being pressed against the step surface 63.

図9(f)に示すように、主機構8の下方に位置していた主走行車輪11が段差面63をよじ登って階段面上に乗り上げた時点では、もう一方の下方の主走行車輪11が主回動アーム10の逆方向への回動によって段差面63上に当接する。これにより、制御部53は、主機構8の検知手段58から検知信号が入力したと判別(ステップS9)したとき、車椅子の全体が階段62の1段目の階段面上に乗り上げたと判断して、ステップS3にリターンして同様の制御を繰り返す。そして、電動車椅子が階段を完全に上り切って搭乗者が再び昇段釦を操作すると、制御部53は終了の入力であると判別して(ステップS10)、制御を終了する。なお、階段62を降りるときには、上述とは逆の制御が行われる。また、ステップS2において、制御部53は、所定値以上の段差高さであると判別したときには、図5に示すアラーム15を鳴動させて、車椅子の搭乗者に階段62を昇降するのが危険であることを報知して、昇降動作を取り止める(ステップS11)。   As shown in FIG. 9 (f), when the main traveling wheel 11 located below the main mechanism 8 climbs the step surface 63 and rides on the staircase surface, the other lower main traveling wheel 11 is The main turning arm 10 abuts on the step surface 63 by turning in the opposite direction. As a result, when the control unit 53 determines that the detection signal is input from the detection unit 58 of the main mechanism 8 (step S9), the control unit 53 determines that the entire wheelchair has ridden on the first step surface of the staircase 62. Returning to step S3, the same control is repeated. When the electric wheelchair completely goes up the stairs and the passenger operates the ascending button again, the control unit 53 determines that the input is an end (step S10) and ends the control. In addition, when going down the stairs 62, the control opposite to the above is performed. In step S2, if the control unit 53 determines that the step height is equal to or greater than a predetermined value, it is dangerous for the wheelchair occupant to raise and lower the stairs 62 by sounding the alarm 15 shown in FIG. Notifying that there is, the lifting operation is stopped (step S11).

上述のように、この電動車椅子は、従来の車椅子のようにキャタピラ機構を備えず、主走行車輪11および補助走行車輪24の回転と主回動アーム10および補助回動アーム23の回動とを互いに独立して行える構造を備えていることから、階段63の角部に接触することなく階段63の昇降を行えるので、階段62の角部を傷付けたり、スリップするといったおそれがなく、容易、且つ確実に階段62を昇降することができる。また、後進走行状態からそのまま階段62を昇ることができ、階段63を昇降し終えた時点でそのまま走行状態に移行することができるから、極めて機動性に優れている。したがって、この電動車椅子は、例えば、エレベータが設置されていない団地などの集合住宅に住まいする人
等にとって、自宅から階段を昇降して自由に屋外を走行移動することができるものとなり、極めて便利に活用することができる。
As described above, this electric wheelchair does not include a caterpillar mechanism like a conventional wheelchair, and rotates the main traveling wheel 11 and the auxiliary traveling wheel 24 and the main rotating arm 10 and the auxiliary rotating arm 23. Since it has a structure that can be performed independently of each other, the stairs 63 can be lifted and lowered without contacting the corners of the stairs 63, so there is no risk of scratching or slipping the corners of the stairs 62, and The stairs 62 can be moved up and down reliably. Further, since the stairs 62 can be ascended from the reverse traveling state, and the state can be shifted to the traveling state as it is after the stairs 63 are lifted and lowered, the mobility is extremely excellent. Therefore, this electric wheelchair can be moved and moved freely outdoors by moving up and down the stairs from home, for example, for a person living in a housing complex such as a housing complex where no elevator is installed. Can be used.

さらに、図8および図9に示したように、この電動車椅子は、座面板部4を略水平配置に保ちながら階段62を昇降できるように制御されること、および主機構8の主回動アーム10および主走行車輪11と補助機構9の補助回動アーム23および補助走行車輪24とがそれぞれ同じ長さおよび同一径に設定されていることとにより、この実施形態で例示したように後進移動する向きに階段を昇降するだけでなく、前進移動する向きで階段を昇降することもできる。   Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the electric wheelchair is controlled so as to be able to move up and down the stairs 62 while keeping the seat plate portion 4 in a substantially horizontal position, and the main rotating arm of the main mechanism 8. 10 and the main traveling wheel 11, the auxiliary turning arm 23 of the auxiliary mechanism 9 and the auxiliary traveling wheel 24 are set to have the same length and the same diameter, respectively, so that they move backward as exemplified in this embodiment. In addition to ascending and descending the stairs in the direction, it is also possible to ascend and descend the stairs in the direction of forward movement.

また、この電動車椅子は、主機構8の左右の走行ユニット8A,8Bの主走行車輪11,11が個々の主車輪回転用モータ17,17で互いに独立して回転されるようになっているので、双方の走行ユニット8A,8Bの主走行車輪11,11の一方を低速回転させ、且つ他方を高速回転させることにより、図11に示すように旋回移動させることができる。さらに、左右の走行ユニット8A,8Bの主走行車輪11,11を異なる回転速度で回転させることにより、図12に示すような螺旋階段64の昇降をも容易に行うことができる。   In this electric wheelchair, the main traveling wheels 11 and 11 of the left and right traveling units 8A and 8B of the main mechanism 8 are rotated independently of each other by the main wheel rotating motors 17 and 17, respectively. By rotating one of the main traveling wheels 11 and 11 of both traveling units 8A and 8B at a low speed and rotating the other at a high speed, the vehicle can be turned as shown in FIG. Further, by rotating the main traveling wheels 11, 11 of the left and right traveling units 8A, 8B at different rotational speeds, the spiral staircase 64 as shown in FIG. 12 can be easily moved up and down.

図13および図14は、本発明の第2の実施形態に係る電動車椅子を示す一部破断した平面図および概略側面図であり、これらの図において、第1の実施形態と同一若しくは相当するものには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。この第2の実施形態の電動車椅子が第1の実施形態と相違するのは以下の構成のみである。第1の実施形態では、車体フレーム1の互いに連結された車台板部2と補助板板部7とにより主機構8と補助機構9とが一定間隔の相対配置で互いに連結されていたが、この構成に代えて、第2の実施形態では、主機構8と補助機構9との間隔を可変できる車体フレーム65を設けている。すなわち、主機構8の2つの主車輪回転用モータ17,17の各々のモータ軸17a,17aを軸受ジョイント67により互いに独立して回転可能な状態に連結することにより、あたかも1本の回転軸とし、その各モータ軸17a,17aに、上下方向に位置する主脚部フレーム69が軸受68,68を介して回動自在に支持されている。この2本の主脚部フレーム69,69の上端部は、図14に示すように、受動関節70を介して支持台板71に回動自在に連結されている。   FIGS. 13 and 14 are a partially broken plan view and schematic side view showing an electric wheelchair according to the second embodiment of the present invention. In these drawings, the same or corresponding parts as those of the first embodiment are shown. Are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The electric wheelchair of the second embodiment is different from the first embodiment only in the following configuration. In the first embodiment, the main mechanism 8 and the auxiliary mechanism 9 are connected to each other at a fixed interval by the chassis plate part 2 and the auxiliary plate part 7 connected to each other of the body frame 1. Instead of the configuration, in the second embodiment, a vehicle body frame 65 that can change the distance between the main mechanism 8 and the auxiliary mechanism 9 is provided. That is, the motor shafts 17a and 17a of the two main wheel rotating motors 17 and 17 of the main mechanism 8 are connected to each other by the bearing joint 67 so that they can be rotated independently of each other. A main leg frame 69 positioned in the vertical direction is rotatably supported on the motor shafts 17a and 17a via bearings 68 and 68, respectively. As shown in FIG. 14, the upper ends of the two main leg frames 69 and 69 are rotatably connected to a support base plate 71 via a passive joint 70.

一方、補助機構9は、補助車輪回転用モータ30のモータ軸30を、原動歯車31から突出させて、モータ軸30における補助回動アーム23の両側部位に、上下方向に位置する補助脚部フレーム72,72が軸受73,73を介して回動自在に支持されている。この2本の補助脚部フレーム72,72の上端部は、図14に示すように、受動関節74を介して支持台板71に回動自在に連結されている。   On the other hand, the auxiliary mechanism 9 causes the motor shaft 30 of the auxiliary wheel rotating motor 30 to protrude from the driving gear 31, and the auxiliary leg frame positioned in the vertical direction on both sides of the auxiliary rotating arm 23 of the motor shaft 30. 72 and 72 are rotatably supported via bearings 73 and 73. As shown in FIG. 14, the upper ends of the two auxiliary leg frames 72 and 72 are rotatably connected to the support base plate 71 via a passive joint 74.

主脚部フレーム69と補助脚部フレーム72との各々の中間部には、制御部53の制御により伸縮駆動される伸縮連結部材77の両端部が受動関節78,79を介して回動自在に連結されている。前記伸縮連結部材77は、例えば、スクリュウ軸およびスクリュウナットなどからなる周知の構成を採用することができる。また、車体フレーム65の支持台部71の上面部には、座面板部80と背板部81との連結部分が、回動連結機構82を介して回動自在に装着されており、支持台部71には、座面板部80を上方に押し上げる押上機構部83が取り付けられている。さらに、支持台部71には、補助脚部フレーム72を回動させるステアリング機構部84が設けられている。   At both intermediate portions of the main leg frame 69 and the auxiliary leg frame 72, both ends of an expansion / contraction connection member 77 that is driven to expand / contract under the control of the control unit 53 are rotatable via passive joints 78 and 79. It is connected. For the expansion / contraction connection member 77, for example, a known configuration including a screw shaft and a screw nut can be employed. Further, a connecting portion between the seat plate portion 80 and the back plate portion 81 is rotatably mounted on the upper surface portion of the support base portion 71 of the vehicle body frame 65 via a rotary connection mechanism 82. A push-up mechanism 83 that pushes the seat plate 80 upward is attached to the portion 71. Further, the support base 71 is provided with a steering mechanism 84 that rotates the auxiliary leg frame 72.

この第2の実施形態の電動車椅子は、図14に示す状態で、第1の実施形態の車椅子と同様の動作で平地面を走行するが、階段を昇降するときに、図15に示すように、伸縮連結部材77が制御部53により伸長するよう制御される。このときの伸縮連結部材77の
伸長長さは、補助機構の検知手段59が認識した階段62の段差面63の高さに基づいて制御部53が設定して制御する。これにより、主脚部フレーム69および補助脚部フレーム72は、上端の受動関節70,74を支点として、各々の下方部が互いに離間する方向に揺動され、八字形状の相対位置関係となる。そのため、車体フレーム65の支持台部71は、主脚部フレーム69および補助脚部フレーム72が互いに離間した距離だけ下降して、車体フレーム65の重心、つまり車椅子全体の車体重心が低くなるとともに、階段に対する車椅子の仰角、つまり車椅子の階段に対するアプローチ角度が小さくなる。これにより、階段を昇降する際の車椅子の安定性が格段に向上するとともに、座面板部80に座っている搭乗者には、車椅子の車体重心が低くなり、且つ階段に対するアプローチ角度が小さくなることによって安心感を与えることができる。
The electric wheelchair according to the second embodiment travels on the flat ground in the state shown in FIG. 14 in the same manner as the wheelchair according to the first embodiment. The telescopic connecting member 77 is controlled to extend by the control unit 53. The extension length of the telescopic connection member 77 at this time is set and controlled by the control unit 53 based on the height of the step surface 63 of the staircase 62 recognized by the detection means 59 of the auxiliary mechanism. As a result, the main leg frame 69 and the auxiliary leg frame 72 are swung in the direction in which their lower portions are separated from each other with the passive joints 70 and 74 at the upper ends as fulcrums, and have an eight-character relative positional relationship. Therefore, the support base 71 of the body frame 65 is lowered by a distance that the main leg frame 69 and the auxiliary leg frame 72 are separated from each other, and the center of gravity of the body frame 65, that is, the body center of gravity of the entire wheelchair is lowered. The elevation angle of the wheelchair with respect to the stairs, that is, the approach angle of the wheelchair with respect to the stairs becomes small. This significantly improves the stability of the wheelchair when ascending and descending the stairs, and lowers the center of gravity of the body of the wheelchair and reduces the approach angle to the stairs for passengers sitting on the seat surface plate 80. Can give you a sense of security.

また、このとき、押上機構部83は、制御部53により制御されて、車体フレーム65全体に対して座面板部80がほぼ水平状態を保つように座面板部80を押し上げる。したがって、この第2の実施形態の電動車椅子は、座面板部80がほぼ水平状態を保つために、第1の実施形態のように主回動アーム10および補助回動アーム23の回転角度を細かく制御する必要がない利点がある。また、図11の旋回時または図12の螺旋階段64を昇降する場合には、制御部53がステアリング機構部84を制御して補助走行車輪24を進行方向に向かせるので、旋回動作および螺旋階段の昇降動作が一層容易となる。   At this time, the push-up mechanism 83 is controlled by the control unit 53 to push up the seat plate 80 so that the seat plate 80 is substantially horizontal with respect to the entire body frame 65. Therefore, in the electric wheelchair according to the second embodiment, the rotation angle of the main rotation arm 10 and the auxiliary rotation arm 23 is finely adjusted as in the first embodiment in order that the seating surface plate 80 is maintained in a substantially horizontal state. There is an advantage that does not need to be controlled. Further, when turning in FIG. 11 or when moving up and down the spiral staircase 64 in FIG. 12, the control unit 53 controls the steering mechanism unit 84 to direct the auxiliary traveling wheel 24 in the traveling direction. Ascending / descending operation becomes easier.

なお、本発明は、以上の実施形態で示した内容に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。例えば、操作盤47には、搭乗者だけでなく、介護者も操作できる構成とすることが好ましい。また、階段の昇降時には、車体フレームの座面板部のみを昇降方向に対し直交方向を向く配置になるよう回動動作させる構成とすることもできる。さらに、主回動アーム10および補助回動アーム23は、それぞれ4つの取付アーム片10a,23aを有する形状としてもよい。   The present invention is not limited to the contents shown in the above embodiment, and various additions, modifications, or deletions are possible within the scope not departing from the gist of the present invention. It is included within the scope of the present invention. For example, it is preferable that the operation panel 47 has a configuration that can be operated not only by a passenger but also by a caregiver. Further, at the time of ascending / descending the stairs, it is also possible to adopt a configuration in which only the seat plate portion of the body frame is rotated so as to be oriented in a direction orthogonal to the ascending / descending direction. Further, the main turning arm 10 and the auxiliary turning arm 23 may each have a shape having four mounting arm pieces 10a and 23a.

本発明の段差昇降装置を用いた電動車椅子は、特に、エレーベタが設置されていない団地などの集合住宅に住まいする人が、介護者の手助けを受けることなく自身の操作のみで階段を昇降して目的地に行くための用途に好適に活用することができる。   The electric wheelchair using the step lifting device according to the present invention is particularly suitable for a person living in a housing complex such as a housing complex where no elephant is installed. It can be suitably used for an application for going to the destination.

1 車体フレーム
2 車台板部(支持体)
3 背板部
4 座面板部
5 側板部
7 補助板部
8 主機構(段差昇降装置)
8A,8B 走行ユニット
9 補助機構
10 主回動アーム(回動アーム)
10a 取付アーム片
11 主走行車輪(走行車輪)
12 主回動アーム回動用歯車(アーム回動用歯車)
13a モータ軸(回転軸)
13 主回動アーム回動用モータ(回動駆動源)
14 回転伝達歯車
17 主車輪回転用モータ(回転駆動源)
17a モータ軸(回転伝達軸)
18 原動歯車
19 受動歯車
22 タイミングベルト(回転伝達機構)
23 補助回動アーム
23a 取付アーム片
24 補助走行車輪
27 補助回動アーム回動用歯車(補助アーム回動用歯車)
28 補助回動アーム回動用モータ(補助回動駆動源)
29 補助回転伝達歯車
30 補助車輪回動用モータ(補助回転駆動源)
30a モータ軸(回転軸)
32 受動歯車(回転伝達機構)
33 原動側プーリ(回転伝達機構)
34 受動側プーリ(回転伝達機構)
38 軸受
40 軸受箱
41 軸受箱
44 バッテリ
47 操作盤(操作部)
53 制御部
58,59 検知手段
65 車体フレーム
69 主脚部フレーム
72 補助脚部フレーム
77 伸縮連結部材
80 座面板部
1 body frame 2 chassis base (support)
3 Back plate portion 4 Seat surface plate portion 5 Side plate portion 7 Auxiliary plate portion 8 Main mechanism (step elevation device)
8A, 8B Traveling unit 9 Auxiliary mechanism 10 Main rotating arm (rotating arm)
10a Mounting arm piece 11 Main traveling wheel (traveling wheel)
12 Main rotation arm rotation gear (arm rotation gear)
13a Motor shaft (rotary shaft)
13 Main rotation arm rotation motor (rotation drive source)
14 Rotation transmission gear 17 Main wheel rotation motor (rotation drive source)
17a Motor shaft (rotation transmission shaft)
18 Driving gear 19 Passive gear 22 Timing belt (rotation transmission mechanism)
23 auxiliary rotation arm 23a mounting arm piece 24 auxiliary traveling wheel 27 auxiliary rotation arm rotation gear (auxiliary arm rotation gear)
28 Auxiliary rotation arm rotation motor (auxiliary rotation drive source)
29 Auxiliary rotation transmission gear 30 Auxiliary wheel rotation motor (auxiliary rotation drive source)
30a Motor shaft (rotating shaft)
32 Passive gear (rotation transmission mechanism)
33 Driving pulley (rotation transmission mechanism)
34 Passive pulley (rotation transmission mechanism)
38 Bearing 40 Bearing box 41 Bearing box 44 Battery 47 Operation panel (operation part)
53 Control part 58, 59 Detection means 65 Body frame 69 Main leg frame 72 Auxiliary leg part frame 77 Telescopic connecting member 80 Seat surface plate part

Claims (6)

同一構成の走行ユニットが走行方向に対し左右一対設けられ、
左右の前記各走行ユニットは、
中心部から等間隔で放射状に延び、且つ同一長さを有する少なくとも3つの取付アーム片が一体形成された回動アームと、
前記各取付アーム片の先端部にそれぞれ回転自在に取り付けられた同一径の複数の走行車輪と、
前記回動アームの中心部に固着されたアーム回動用歯車と、単一の回転軸の両端部に固着されて左右の前記アーム回動用歯車にそれぞれ噛合する回転伝達歯車と、
前記回転軸に回転力を付与して左右の前記回転伝達歯車およびアーム回動用歯車を介して左右の前記回動アームを同一方向に同一回動速度で回動させる回動駆動源と、
左右の前記回動アームの各走行車輪を同一方向に同一速度で回転させる回転駆動源とを備え、
左右の前記走行ユニットが、前記回転軸が回転自在に装着された支持体を介して互いに連結されていることを特徴とする段差昇降装置。
A pair of left and right traveling units with the same configuration is provided in the traveling direction,
The left and right traveling units are
A rotating arm integrally formed with at least three mounting arm pieces extending radially from the central portion at equal intervals and having the same length;
A plurality of traveling wheels of the same diameter that are rotatably attached to the tip of each mounting arm piece;
An arm rotation gear fixed to the central portion of the rotation arm, a rotation transmission gear fixed to both ends of a single rotation shaft and meshed with the left and right arm rotation gears, and
A rotation drive source that applies a rotational force to the rotation shaft to rotate the left and right rotation arms in the same direction at the same rotation speed via the left and right rotation transmission gears and arm rotation gears;
A rotation drive source for rotating the traveling wheels of the left and right rotating arms in the same direction at the same speed,
The step elevating device characterized in that the left and right traveling units are connected to each other via a support body on which the rotating shaft is rotatably mounted.
請求項1に記載の段差昇降装置において、
前記回動アームは、3つの前記取付アーム片が120°の等間隔で一体形成され、
前記回転駆動源が左右一対設けられるとともに、この各回転駆動源により回転駆動される回転伝達軸が、左右の前記アーム回動用歯車の中心部にそれぞれ埋設された軸受を介して左右の前記回動アームの中心部に貫通状態で回転自在に支持され、
左右の前記回動アームの3つの前記取付アーム片にそれぞれ回転自在に設けられて、前記回転伝達軸の左右両端部にそれぞれ固着された各原動歯車に個々に噛合する3つの受動歯車を備え、
前記各取付アーム片に、前記受動歯車の回転力を前記走行車輪に伝達する回転伝達機構が設けられていることを特徴とする段差昇降装置。
In the level | step difference raising / lowering apparatus of Claim 1,
In the rotating arm, the three attachment arm pieces are integrally formed at equal intervals of 120 °,
A pair of left and right rotation drive sources are provided, and rotation transmission shafts driven to rotate by the respective rotation drive sources rotate the left and right through bearings embedded in the center of the left and right arm rotation gears, respectively. It is supported rotatably in the center of the arm in a penetrating state,
Three passive gears that are rotatably provided on the three attachment arm pieces of the left and right pivot arms and individually mesh with the driving gears respectively fixed to the left and right ends of the rotation transmission shaft,
A step lifting device, wherein each mounting arm piece is provided with a rotation transmission mechanism for transmitting the rotational force of the passive gear to the traveling wheel.
請求項1または2に記載の段差昇降装置と同一構成を有する主機構および補助機構が前後に配置して設けられ、
前記補助機構は、
中心部から等間隔で放射状に延び、且つ同一長さを有する少なくとも3つの取付アーム片が一体形成された補助回動アームと、
前記各取付アーム片の先端部にそれぞれ回転自在に取り付けられた同一径の複数の補助走行車輪と、
前記補助回動アームの中心部に固着された補助回動アーム回動用歯車と、
前記補助回動アーム回動用歯車に噛合する補助回転伝達歯車と、
前記補助回転伝達歯車が固着された回転軸に回転力を付与して前記補助回転伝達歯車および補助回動アーム回動用歯車を介して前記補助回動アームを回動させる補助回動駆動源と、
前記各補助走行車輪を同一方向に同一速度で回転させる補助回転駆動源とにより構成され、
車椅子の車体フレームが、前記主機構の回転軸に軸受箱を介し取り付けられて支持された車台板部と、背板部と前記車台板部の先端部とに支持された座面板部と、この座面板部と前記背板部とに固定された左右の側板部と、前記車台板部から前記補助機構部に向け延出して該補助機構の前記回転軸に軸受箱を介し取り付けられて支持された補助板部とにより構成され、
前記主機構の回動駆動源と回転駆動源および前記補助回動駆動源と補助回転駆動源の回転を制御する制御部と、この制御部による制御を手動操作により行う操作部と、駆動電力を供給するバッテリとを備えてなることを特徴とする電動車椅子。
A main mechanism and an auxiliary mechanism having the same configuration as that of the step lifting device according to claim 1 or 2 are provided in the front-rear direction.
The auxiliary mechanism is
An auxiliary turning arm integrally formed with at least three mounting arm pieces extending radially from the center at equal intervals and having the same length;
A plurality of auxiliary traveling wheels of the same diameter that are rotatably attached to the tip of each mounting arm piece, and
An auxiliary rotation arm rotation gear fixed to the center of the auxiliary rotation arm;
An auxiliary rotation transmission gear meshing with the auxiliary rotation arm rotation gear;
An auxiliary rotation drive source that applies a rotational force to the rotation shaft to which the auxiliary rotation transmission gear is fixed and rotates the auxiliary rotation arm via the auxiliary rotation transmission gear and the auxiliary rotation arm rotation gear;
An auxiliary rotational drive source that rotates the auxiliary traveling wheels in the same direction at the same speed,
A body frame of a wheelchair is attached to and supported by a rotating shaft of the main mechanism via a bearing box, a seat plate portion supported by a back plate portion and a tip portion of the chassis plate portion, Left and right side plate portions fixed to the seat surface plate portion and the back plate portion, and extends from the chassis plate portion toward the auxiliary mechanism portion, and is attached to and supported by the rotating shaft of the auxiliary mechanism via a bearing box. Auxiliary plate part,
A control unit that controls rotation of the rotation drive source and rotation drive source of the main mechanism, the auxiliary rotation drive source and auxiliary rotation drive source, an operation unit that performs control by the control unit by manual operation, and drive power An electric wheelchair comprising a battery to be supplied.
請求項3に記載の電動車椅子において、
階段などの段差に近接したときに当該段差の段差高さおよび奥行きを認識して検知するセンサと、前記回動アームおよび前記補助回動アームの回動時にいずれかの前記走行車輪または前記補助走行車輪が段差面に当接したことを検出する近接センサとを有する検知手段を備え、
前記制御部が、前記検知手段からの検知信号に基づいて前記主機構の回動駆動源と回転駆動源および前記補助回動駆動源と補助回転駆動源の各々の回転角度を制御することを特徴とする電動車椅子。
In the electric wheelchair according to claim 3,
A sensor for recognizing and detecting the step height and depth of the step when approaching a step such as a staircase, and either the traveling wheel or the auxiliary traveling when the rotating arm and the auxiliary rotating arm are rotated Providing a detection means having a proximity sensor for detecting that the wheel is in contact with the step surface,
The control unit controls the rotation angle of each of the rotation drive source and the rotation drive source of the main mechanism and the auxiliary rotation drive source and the auxiliary rotation drive source based on a detection signal from the detection means. Electric wheelchair.
請求項4に記載の電動車椅子において、
前記制御部が、前記検知手段からの検知信号に基づいて前記回動アームまたは前記補助回動アームが段差に対し昇る方向に向け回動させるように前記主機構の回動駆動源または前記補助機構の補助回動駆動源を回転駆動するときに、前記主機構の走行車輪または前記補助機構の補助走行車輪を段差から離間する方向に向け所定距離だけ走行移動するように前記主機構の回転駆動源または前記補助機構の補助回転駆動源を制御することを特徴とする電動車椅子。
The electric wheelchair according to claim 4,
Based on the detection signal from the detection means, the control unit rotates the rotation drive source of the main mechanism or the auxiliary mechanism so that the rotation arm or the auxiliary rotation arm rotates in a direction rising with respect to the step. When the auxiliary rotation drive source of the main mechanism is rotationally driven, the rotation drive source of the main mechanism so that the traveling wheel of the main mechanism or the auxiliary traveling wheel of the auxiliary mechanism travels a predetermined distance in a direction away from the step. Or the electric wheelchair characterized by controlling the auxiliary rotation drive source of the auxiliary mechanism.
請求項1または2に記載の段差昇降装置と同一構成を有する主機構および補助機構が前後に配置して設けられ、
前記補助機構は、
中心部から等間隔で放射状に延び、且つ同一長さを有する少なくとも3つの取付アーム片が一体形成された補助回動アームと、
前記各回動アーム片の先端部にそれぞれ回転自在に取り付けられた同一径の複数の補助走行車輪と、
前記補助回動アームの中心部に固着された補助回動アーム回動用歯車と、
前記補助回動アーム回動用歯車に噛合する補助回転伝達歯車と、
前記補助回転伝達歯車が固着された回転軸に回転力を付与して前記補助回転伝達歯車および補助回動アーム回動用歯車を介して補助回動アームを回動させる補助回動駆動源と、
前記各補助走行車輪を同一方向に同一速度で回転させる補助回転駆動源とにより構成され、
車椅子の車体フレームが、前記主機構の回転軸および前記補助機構に各々の下端部がそれぞれ回動自在に支持されて上下方向に配置された主脚部フレームおよび補助脚部フレームと、この主脚部フレームおよび補助脚部フレームの各々の上端部が回動自在に取り付けられて前記主脚部フレームおよび前記補助脚部フレームに支持された座面板部と、この座面板部の下方に位置して、両端部が前記主脚部フレームおよび前記補助脚部フレームに回動自在に連結され伸縮連結部材とにより構成され、
前記主機構の回動駆動源と回転駆動源および前記補助回動駆動源と補助回転駆動源を回転制御するとともに、前記伸縮連結部材を伸縮させて前記主脚部フレームおよび前記補助脚部フレームを前記座面板部との連結部位を支点として下方側を揺動させることにより前記主機構と補助機構との間隔を可変させるように制御する制御部と、前記制御部による制御を手動操作により行う操作部と、駆動電力を供給するバッテリとを備えてなることを特徴とする電動車椅子。
A main mechanism and an auxiliary mechanism having the same configuration as that of the step lifting device according to claim 1 or 2 are provided in the front-rear direction.
The auxiliary mechanism is
An auxiliary turning arm integrally formed with at least three mounting arm pieces extending radially from the center at equal intervals and having the same length;
A plurality of auxiliary traveling wheels of the same diameter, each rotatably attached to the tip of each of the rotating arm pieces;
An auxiliary rotation arm rotation gear fixed to the center of the auxiliary rotation arm;
An auxiliary rotation transmission gear meshing with the auxiliary rotation arm rotation gear;
An auxiliary rotation drive source that applies a rotational force to the rotation shaft to which the auxiliary rotation transmission gear is fixed and rotates the auxiliary rotation arm via the auxiliary rotation transmission gear and the auxiliary rotation arm rotation gear;
An auxiliary rotational drive source that rotates the auxiliary traveling wheels in the same direction at the same speed,
A body frame of a wheelchair includes a main leg frame and an auxiliary leg frame arranged in a vertical direction with respective lower ends thereof rotatably supported by the rotation shaft of the main mechanism and the auxiliary mechanism, and the main legs. The upper end of each of the body frame and the auxiliary leg frame is pivotally attached and is supported by the main leg frame and the auxiliary leg frame, and is positioned below the seat plate. The both end portions are configured to be connected to the main leg frame and the auxiliary leg frame so as to be freely rotatable, and an elastic connecting member.
The rotation drive source and rotation drive source of the main mechanism and the auxiliary rotation drive source and auxiliary rotation drive source are controlled to rotate, and the telescopic connecting member is expanded and contracted to move the main leg frame and the auxiliary leg frame. A control unit for controlling the distance between the main mechanism and the auxiliary mechanism by swinging the lower side with a connection part with the seating surface plate as a fulcrum, and an operation for performing control by the control unit by manual operation An electric wheelchair characterized by comprising a unit and a battery for supplying driving power.
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