JP2017025947A - 車輪ユニット、およびそれを備えた手押し移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチの断続状態を確実に認識する。
【解決手段】駆動ユニット２０は、減速機付モータ２１と、車輪１３ｒと、車輪１３ｒに駆動軸２４０の回転力を伝達するアシスト状態と、車輪１３ｒへの駆動軸２４０の回転力の伝達を遮断するフリー状態とに切替可能なクラッチ機構Ｃと、を備える。クラッチ機構Ｃは、駆動軸２４０の軸方向に移動可能に設けられたクラッチプレート２５と、クラッチプレート２５に噛合可能なスプラインプレート２３と、クラッチプレート２５をスプラインプレート２３との噛合位置に向かって移動させる操作ノブ３６と、クラッチプレート２５を操作ノブ３６に向かって付勢するコイルスプリング３１と、を備え、駆動軸２４０および操作ノブ３６のいずれか一方に、ガイド溝３７が形成され、駆動軸２４０および操作ノブ３６の他方に、ガイド溝３７に挿入されるガイドピン３０の端部３０ｔが設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、シルバーカー、ベビーカー、ショッピングカート、リハビリテーション用歩行車、台車等の手押し移動体に適用される車輪ユニット、およびそれを備えた手押し移動体に関するものである。

従来から、車椅子においては、車輪をモータにより回転駆動させる電動のものが用いられている。また、老人等がもたれ掛かりながら手押しすることで歩行を補助するシルバーカー等の手押し移動体においても、モータによるアシストを行うことが検討されている。

このような電動車椅子や手押し移動体においては、通常時はモータの回転を車輪に伝達し、モータによる推進力が不要な場合にはモータの回転が車輪に伝達されないように、モータと車輪との連結を断続するクラッチ機構を備えたものがある（例えば、特許文献１、２、３参照）。

特許文献１に開示されたクラッチ機構は、スライド部材（操作部材）を操作して、モータ側のギヤを車軸方向に移動させることで、モータ側のギヤと車輪側の回転部材との噛み合いを断続する。
このような構成において、モータと車輪との連結を解除するときには、モータ側のギヤと車輪側の回転部材に形成された内歯とが噛み合った状態から、スライド部材を車軸方向に押し込む。すると、コイルバネが圧縮されるとともに、ギヤが車軸方向に移動してギヤと内歯との噛み合いが解除され、モータと車輪との連結が遮断される。車軸方向に押し込んだスライド部材は、軸回りに回転させることでロックされ、ギヤと内歯ギヤとの噛み合いが解除された状態を維持する。

モータと車輪とを連結するときには、スライド部材を軸回りに回転させると、圧縮状態のコイルバネの押圧力によって、ギヤがスライド部材とともに車軸方向に沿って回転部材側に移動し、回転部材の内歯に噛み合う。ここで、ギヤと内歯とが噛み合わない場合、車体を揺する等して車輪を回転させ、ギヤと内歯とを相対回転させる。すると、ギヤと内歯ギヤとが合致したときに、コイルバネの押圧力によってギヤが車軸方向に沿って回転部材側に移動して内歯に噛み合う。

特許文献２に開示されたクラッチ機構でモータと車輪との連結を断続するには、つまみを操作し、モータ側のドグメンバに形成されたドグを車軸方向に移動させることで、モータ側のドグと、車輪側の回転部材に形成された係合穴との噛み合いを断続操作する。
このような構成において、モータと車輪とを連結するときには、つまみを車軸方向に押し込みながら回すことによって、バネを圧縮する。すると、このバネのバネ力によってモータ側のドグが車輪側の係合穴に向かって押圧されて移動し、車輪側の係合穴に係合してモータと車輪とが連結される。
ここで、ドグと係合穴とが噛み合わない場合、車輪を回転させる。すると、ドグと係合穴とが合致したときに、バネの押圧力によって、ドグが係合穴に飛び込んで係合する。

特許文献３に開示されたクラッチ機構でモータと車輪との連結を断続するには、ノブを操作し、車輪側に設けられたキーをモータ側に形成された係止溝に沿って車軸方向に移動させる。
このような構成において、モータと車輪とを連結するときには、ノブをねじ込むことによってキーを係止溝に沿って移動させ、車輪側に形成されたキー溝に係合させる。これによって、キーを介して車輪側のキー溝とモータ側の係止溝とが係合し、モータと車輪とが連結される。
ここで、ノブをねじ込んでもキーとキー溝とが合わないときには、ノブとキーとの間に設けられたコイルスプリングが圧縮し、キーをキー溝側に付勢する。そして、車輪が回転し、キーとキー溝とが合致したときに、コイルスプリングの付勢力によって、キーがキー溝に飛び込んで係合する。

特許第３１３９５８１号公報 特開平７−１９４６５８号公報 特開２００６−３３６６６３号公報

しかしながら、特許文献１〜３に開示されたクラッチ機構においては、スライド部材、つまみ、ノブ等の操作部材を操作しても、モータ側のギヤ、ドグ、キー等の係合部材と、車輪側の内歯、係合穴、キー溝等の被係合部とが周方向にずれていて係合しないことがある。このような場合、車体を揺する等してモータに対して車輪を回転させると、モータ側の係合部材と、車輪側の被係合部との位置が合致し、バネやコイルスプリングの付勢力によってモータ側の係合部材が車輪側の被係合部に飛び込んで係合する。
つまり、スライド部材、つまみ、ノブ等の操作部材を操作することによって、操作者側ではモータ側と車輪側とが連結されていると認識しているにも関わらず、実際には、モータ側と車輪側とが連結されていないことがある。

そこでなされた本発明の目的は、クラッチの断続状態を確実に感知することのできる車輪ユニット、およびそれを備えた手押し移動体を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の車輪ユニットは、駆動軸を回転させるモータと、前記駆動軸に対して相対回転可能に支持された車輪と、前記車輪に前記駆動軸の回転力を伝達するアシスト状態と、前記車輪への前記駆動軸の回転力の伝達を遮断するフリー状態とに切替可能なクラッチ機構と、を備え、前記クラッチ機構は、前記駆動軸と一体に回転するとともに、前記駆動軸の軸方向に移動可能に設けられたクラッチプレートと、前記車輪と一体に設けられ、前記クラッチプレートに噛合可能なスプラインプレートと、前記クラッチプレートを前記駆動軸の軸方向に沿って前記スプラインプレートとの噛合位置に向かって移動させる操作部材と、前記クラッチプレートを前記操作部材に向かって付勢する付勢部材と、を備え、前記駆動軸および前記操作部材のいずれか一方に、前記クラッチプレートを移動させるときの前記操作部材の移動軌跡を案内するガイド溝が形成され、前記駆動軸および前記操作部材の他方に、前記ガイド溝に挿入される被ガイド部が設けられていることを特徴とする。

このような構成によれば、ガイド溝に沿って被ガイド部が案内されることで、クラッチプレートを操作するときの操作部材の動作が、駆動軸に直接伝達される。これにより、クラッチプレートは、駆動軸に設けられているため、操作部材の操作が、駆動軸を介してクラッチプレートに伝達される。
したがって、操作部材の操作が付勢部材によって吸収されることがなく、クラッチプレートがスプラインプレートに噛み合っているか否かを確実に感知することができる。

また、本発明は、前記ガイド溝に、前記クラッチプレートが前記スプラインプレートに噛合したときに、前記ガイド溝に沿った前記被ガイド部の移動を拘束するロック部が形成されていてもよい。

このような構成によれば、クラッチプレートがスプラインプレートと噛み合ったときに、ロック部によって被ガイド部の移動が拘束されることによって、操作部材が拘束される。これによって、クラッチプレートとスプラインプレートとの噛合状態が維持される。
また、操作部材が拘束されるか否かによって、クラッチの噛合状態を確実に感知することができる。

また、本発明は、前記操作部材に前記ガイド溝が形成され、前記駆動軸に前記被ガイド部が設けられているようにしてもよい。

このような構成によれば、操作部材は、駆動軸に設けられた被ガイド部に対し、ガイド溝が摺動することで、所定の方向に操作される。

また、本発明は、前記被ガイド部は、前記駆動軸から外周側に突出する凸部であり、前記凸部は、前記駆動軸の軸方向に沿って前記クラッチプレートが前記操作部材側に移動する移動量を拘束するようにしてもよい。

このような構成によれば、凸部が、ガイド溝にガイドされる被ガイド部と、クラッチプレートのストッパとを兼ねる。これにより、部品点数を抑えることができる。

また、本発明は、前記ガイド溝は、前記駆動軸の軸方向回りに螺旋状に形成されているようにしてもよい。

このような構成によれば、操作部材の動作は、凸部が溝によって案内されることで、駆動軸の軸回りに回転しながらクラッチプレートを駆動軸の軸方向に沿ってスプラインプレート側に移動させるものとなる。したがって、操作者は、操作部材を回転させれば、クラッチプレートを確実に軸方向に移動させることができる。
また、このような操作部材の動作は、ガイド溝と凸部とを介して駆動軸に伝達され、操作部材とともにクラッチプレートを回転させることになる。したがって、クラッチプレートとスプラインプレートとが噛み合わない場合に、操作部材の回転にともなってクラッチプレートを回転させることで、スプラインプレートと噛み合いやすくすることができる。これにより、クラッチプレートとスプラインプレートとの噛合を確実に行うことが可能となる。

また、本発明は、前記操作部材は、前記クラッチプレートを、前記スプラインプレート側とは反対側から、前記スプラインプレート側に向かって直接押圧し、前記付勢部材は、前記クラッチプレートを、前記スプラインプレート側から前記操作部材側に向かって付勢するようにしてもよい。

このような構成によれば、操作部材は、クラッチプレートを直接押圧する。これによって、操作部材の操作が付勢部材によって吸収されることがなく、クラッチプレートをダイレクトに操作することができる。したがって、クラッチプレートがスプラインプレートに噛み合っているか否か、操作部材が操作終端位置に到達しているか否かを確実に感知することができる。

さらに、本発明の手押し移動体は、上記したような車輪ユニットを備えることを特徴とする。

このような構成によれば、操作部材の操作が、駆動軸を介してクラッチプレートに伝達されるので、操作部材の操作が付勢部材によって吸収されることがなく、クラッチプレートがスプラインプレートに噛み合っているか否かを確実に感知することができる。

本発明によれば、クラッチの断続状態を確実に感知することが可能となる。

本発明の実施形態における車輪ユニットを備えた手押し移動体の一例を示す斜視図である。 本発明の実施形態における駆動ユニットの構成を示す斜視展開図である。 本発明の実施形態における減速機モータの構成を示す断面図である。 本発明の実施形態におけるクラッチ機構を示す斜視図である。 本発明の実施形態における駆動軸を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるホルダーを示す斜視図である。 本発明の実施形態における操作ノブを示す斜視図である。

次に、本発明の実施形態に係る車輪ユニット、およびそれを備えた手押し移動体について、図面を参照して説明をする。
図１は、本発明の実施形態における車輪ユニットを備えた手押し移動体の一例を示す斜視図である。

（電動アシストシルバーカー）
図１に示すように、電動アシストシルバーカー（手押し移動体）１０は、フレーム１１と、収納部１２と、車輪１３と、を備えている。

フレーム１１は、収納部１２を支持する座部フレーム１１ａと、座部フレーム１１ａの一端に設けられ、上方に向けて延びる背部フレーム１１ｂと、座部フレーム１１ａから下方に向けて延びる脚部フレーム１１ｃと、を備える。
ここで、以下の説明においては、平面視した状態で、座部フレーム１１ａに対して背部フレーム１１ｂが設けられた側を後方、その反対側を前方、前後方向に向かって左右両側を側方と称することがある。

収納部１２は、内部に物品等を収容できる物品収容部１２ａと、物品収容部１２ａの上方を覆い、上面に物品を載置したり着座したりすることが可能な台部１２ｂと、を備えている。

車輪１３は、脚部フレーム１１ｃの下端部に設けられている。車輪１３は、ホイール１３ｗと、ホイール１３ｗの外周部に装着されたタイヤ１３ｔと、を備えている。
この実施形態において、脚部フレーム１１ｃは、上方から下方に向かって、平面視した状態で電動アシストシルバーカー１０の四隅に向けて延びている。これにより、車輪１３は、電動アシストシルバーカー１０の四隅に配されている。ここで、４つの車輪１３のうち、フレーム１１の前方の幅方向両側に設けられている車輪１３ｆは、脚部フレーム１１ｃを挟んでその両側に二個一対で設けられている。また、フレーム１１の後方の幅方向両側に設けられている車輪１３ｒは、脚部フレーム１１ｃの側方に設けられている。

電動アシストシルバーカー１０は、例えば後方の幅方向両側の車輪１３ｒを回転駆動させる電動アシスト機構を備えている。電動アシスト機構は、車輪１３ｒを回転駆動する駆動ユニット（電動アシスト装置）２０と、収納部１２内に収納され、駆動ユニット２０の動作を制御する制御部１８と、を備えている。

（駆動ユニット）
図２は、車輪ユニットに設けられた駆動ユニットの構成を示す斜視展開図である。
同図に示すように、駆動ユニット２０は、減速機付モータ（モータ）２１と、車輪１３ｒと、クラッチ機構Ｃと、を備えている。

（減速機付モータ）
減速機付モータ２１は、ケース２１０と、ケース２１０内に設けられたモータ部２２０と、減速機部２３０と、駆動軸２４０を備えている。

図３は、駆動ユニットを構成する減速機モータの構成を示す断面図である。
同図に示すように、減速機付モータ２１は、ケース２１０内に、モータ部２２０と、ハイポサイクロイド減速方式により作動し、モータ部２２０から入力される回転を減速し、減速された回転を出力する減速機部２３０と、を備える。

ケース２１０は、中央部に開口部２１１ｈが形成された略板状の隔壁部２１１と、隔壁部２１１の一方の側に筒状に延び、モータ部２２０を収容する第一ハウジング２１２と、隔壁部２１１の他方の側に筒状に延び、減速機部２３０を収容する第二ハウジング２１３と、を一体に備えている。

隔壁部２１１の一方の側に形成された第一ハウジング２１２の端部２１２ａは、蓋体２１５により閉塞されている。

モータ部２２０は、第一ハウジング２１２の内周面に固定された円環形状のステータ２２１と、後述する入力軸２３１の一端２３１ａに固定され、ステータ２２１の内側にて回転自在に配置されたロータ２２２と、ステータ２２１に外部からの制御電流を供給する配電基板２１４と、を備える。

ステータ２２１は、鋼板を積層して形成されたステータコア２２１ａと、インシュレータ２２１ｂ、２２１ｂを介してステータコア２２１ａに巻装されたコイル２２１ｃと、を備える。
ロータ２２２は、椀形状のロータ本体２２２ａと、ロータ本体２２２ａの外周面に取り付けられたマグネット２２２ｂと、を備える。

このようなモータ部２２０は、配電基板２１４から供給される制御電流をステータ２２１に印加することにより、その内側でロータ２２２が入力軸２３１とともに中心軸回りに回転駆動される。

減速機部２３０は、ハイポサイクロイド減速方式により作動し、モータ部２２０から入力される回転を減速し、減速された回転を出力する。この減速機部２３０は、入力軸２３１と、第一内歯歯車２３２と、回転部材２３３と、第一外歯歯車２３４と、第二内歯歯車２３５と、第二外歯歯車２３６と、出力部材２３７と、を備える。

入力軸２３１は、ケース２１０の隔壁部２１１に形成された開口部２１１ｈに、ベアリングＢ１を介してその中心軸回りに回転自在に支持されている。入力軸２３１は、一端２３１ａが隔壁部２１１の一方の側に突出し、他端２３１ｂが隔壁部２１１の他方の側に突出するよう設けられている。入力軸２３１の一端２３１ａには、前記ロータ２２２が設けられている。これにより、モータ部２２０の駆動により、入力軸２３１は、ロータ２２２とともに、その中心軸ＣＬ回りに回転駆動される。

第一内歯歯車２３２は、円環形状で、第二ハウジング２１３に内嵌されている。第一内歯歯車２３２の内周面に沿って、複数の内歯２３２ｇが形成されている。

回転部材２３３は、略円盤形状で、入力軸２３１の中間部に形成された偏心軸部２３１ｈに、ベアリングＢ２、Ｂ２を介して回転自在に設けられている。偏心軸部２３１ｈは、入力軸２３１の中心軸ＣＬに対し、所定寸法δだけ離れて平行に位置する偏心軸心ＥＬを有している。これにより、回転部材２３３は、入力軸２３１が回転すると、半径δの円弧回りに公転する。

第一外歯歯車２３４は、円環形状で、回転部材２３３の外周に一体的に取り付けられている。この第一外歯歯車２３４は、第一内歯歯車２３２の内周側に配置されている。第一外歯歯車２３４は、その外周部に沿って、第一内歯歯車２３２の内歯２３２ｇに噛み合う複数の外歯２３４ｇが形成されている。この第一外歯歯車２３４は、外歯２３４ｇのピッチ円半径が、第一内歯歯車２３２の内歯２３２ｇのピッチ円半径よりも大きく設定されている。
このような第一外歯歯車２３４は、入力軸２３１の回転により、回転部材２３３と一体に公転しつつ、第一内歯歯車２３２との噛み合いにより自転する。

第二内歯歯車２３５は、円環状で、第一外歯歯車２３４と一体的に設けられ、第一外歯歯車２３４から隔壁部２１１に対向する側とは反対側に延びるように形成されている。この第二内歯歯車２３５の内周面に沿って、複数の内歯２３５ｇが形成されている。
この第二内歯歯車２３５は、第一外歯歯車２３４と一体に公転しつつ自転し、いわゆる遊星動作する。

第二外歯歯車２３６は、円環形状で、第二内歯歯車２３５の内側に配置されている。第二外歯歯車２３６は、その外周面に沿って、複数の外歯２３６ｇが形成されている。第二外歯歯車２３６は、そのピッチ円半径が、第二内歯歯車２３５のピッチ円半径よりも大きく設定されている。この第二外歯歯車２３６は、出力部材２３７に形成された筒状の歯車保持部２３７ａに外嵌されている。
第二外歯歯車２３６の外歯２３６ｇは、その内側で入力軸２３１の回転によって遊星動作する第二内歯歯車２３５の内歯２３５ｇに噛み合う。

出力部材２３７は、略円盤形状で、その外周部が、第二ハウジング２１３の内周部に、ベアリングＢ３を介し、入力軸２３１の中心軸ＣＬと同軸回りに回転自在に保持されている。出力部材２３７は、隔壁部２１１に対向する側に設けられたベアリングＢ４を介して、入力軸２３１の他端２３１ｂを中心軸ＣＬ回りに回転自在に支持している。

この出力部材２３７は、第二外歯歯車２３６が、入力軸２３１の回転によって遊星動作する第二内歯歯車２３５に噛み合うことで、第二外歯歯車２３６と一体に入力軸２３１の中心軸ＣＬ回りに回転する。このようにして、出力部材２３７は、第二外歯歯車２３６および第二内歯歯車２３５を介して、第一外歯歯車２３４に連係される。

このとき、モータ部２２０の作動による入力軸２３１への回転入力により、第一外歯歯車２３４は入力軸２３１の回転数にて公転運動するとともに、公転運動に対し所定の比率にて減速された回転数にて自転運動を行う。第二内歯歯車２３５は、第一外歯歯車２３４に一体的に設けられていることにより、第一外歯歯車２３４と同一の回転数にて公転および自転運動を行う。
さらに、出力部材２３７は、出力部材２３７と一体に設けられた第二外歯歯車２３６の自転運動により所定の比率にて減速（増速）された回転数の回転出力により回転する。

図２に示すように、出力部材２３７には、駆動軸２４０が取り付けられている。
図４は、上記駆動ユニットを構成するクラッチ機構を示す斜視図である。
同図に示すように、駆動軸２４０は、出力部材２３７（図２参照）に固定される円盤状のベース部２４１と、ベース部２４１の中心から突出する出力軸部２４２と、を一体に備えている。

ベース部２４１は、周方向に間隔を空けて配置された複数のボルト２４３によって、出力部材２３７に固定されている。

図５は、上記クラッチ機構を構成する駆動軸を示す斜視図である。
同図に示すように、出力軸部２４２は、ベース部２４１側の一定長が断面視円形の支持軸部２４２ａとされ、先端部側の一定長が二方取り加工されて断面視略長円形とされたガイド軸部２４２ｂとされている。

図２に示すように、減速機付モータ２１は、車輪１３ｒの一方の側に配される。減速機付モータ２１は、駆動軸２４０のベース部２４１を車輪１３ｒの中央部に形成されたセンターハブ部１３Ｃに、円環状のスペーサ２７を介して押し当てるとともに、センターハブ部１３Ｃに形成された貫通孔１３ｈに出力軸部２４２を挿通して設けられる。

（クラッチ機構）
クラッチ機構Ｃは、ベアリング２２と、スプラインプレート２３と、ホルダー２４と、クラッチプレート２５と、操作ノブ（操作部材）３６と、を備える。

ベアリング２２は、ホイール１３ｗの中央部に形成された貫通孔１３ｈの周囲に装着されている。このベアリング２２の内側に、出力軸部２４２の支持軸部２４２ａ（図５参照）が挿入され、これによって、ホイール１３ｗは、ベアリング２２を介して出力軸部２４２に回転自在に支持される。
ここで、駆動軸２４０の出力軸部２４２は、先端部のガイド軸部２４２ｂが、ベアリング２２を貫通して、ホイール１３ｗの他方の側に突出するよう設けられる。

スプラインプレート２３は、略円盤状で、その中央部に開口２３ｈが形成されている。開口２３ｈの内周面には、周方向に複数の内歯２３ｇが形成されている。このスプラインプレート２３は、ホイール１３ｗのセンターハブ部１３Ｃに形成された凹部１３ｄに収容される。

図６は、上記クラッチ機構を構成するホルダーを示す斜視図である。
ホルダー２４は、スプラインプレート２３に対し、ホイール１３ｗ側とは反対側に配される。
図６に示すように、ホルダー２４は、円環状のベース部２４ａと、ベース部２４ａの内周部からスプラインプレート２３と反対側に向かって延びる筒状部２４ｔと、を一体に備えている。
図２に示すように、このホルダー２４は、センターハブ部１３Ｃの凹部１３ｄに収容されたスプラインプレート２３にベース部２４ａを突き当てた状態で、周方向に間隔を空けて配置された複数のボルト２８を、スプラインプレート２３に形成された図示しない貫通孔を通してセンターハブ部１３Ｃの凹部１３ｄにねじ込むことで固定される。これにより、ホルダー２４およびスプラインプレート２３は、ホイール１３ｗのセンターハブ部１３Ｃに固定される。

クラッチプレート２５は、円盤状で、その外周部に沿って複数の外歯２５ｇが形成されている。クラッチプレート２５の中央部には、出力軸部２４２のガイド軸部２４２ｂが挿通される断面略長円形状の軸挿通穴２５ｈが形成されている。クラッチプレート２５は、軸挿通穴２５ｈに出力軸部２４２のガイド軸部２４２ｂが挿通されることで、ガイド軸部２４２ｂに回転不能、かつガイド軸部２４２ｂに沿ってその軸方向にスライド移動可能に保持される。

出力軸部２４２のガイド軸部２４２ｂの先端部には、ガイド軸部２４２ｂの中心軸に直交する径方向に貫通するガイドピン３０が設けられている。このガイドピン３０は、クラッチプレート２５に対し、ホイール１３ｗ側とは反対側に設けられ、その両端部（被ガイド部、凸部）３０ｔがガイド軸部２４２ｂから径方向に突出するよう設けられている。このガイドピン３０により、クラッチプレート２５がガイド軸部２４２ｂに沿ってホイール１３ｗから離間する方向に移動するストロークを規制する。

また、クラッチプレート２５とベアリング２２との間には、スナップリング２９が配されている。このスナップリング２９は、出力軸部２４２のガイド軸部２４２ｂの外周面に固定されている。
スナップリング２９と、クラッチプレート２５との間には、コイルスプリング（付勢部材）３１が圧縮状態で設けられている。このコイルスプリング３１により、クラッチプレート２５は、ガイドピン３０側、つまりホイール１３ｗから離間する方向に押圧されている。
ここで、スナップリング２９とベアリング２２との間、スナップリング２９とコイルスプリング３１との間には、それぞれ、円環状のシム３３が挟み込まれ、クリアランス調整、付勢力調整等がなされている。

このような構成において、クラッチプレート２５は、通常状態においては、コイルスプリング３１の押圧力によって、出力軸部２４２のガイド軸部２４２ｂ上においてホイール１３ｗから離間してガイドピン３０に突き当たるよう位置している。この状態で、クラッチプレート２５は、スプラインプレート２３とは噛み合わず、クラッチ「断」の状態とされている。
また、クラッチプレート２５は、コイルスプリング３１の押圧力に抗して出力軸部２４２のガイド軸部２４２ｂに沿ってホイール１３ｗ側に移動させると、スプラインプレート２３と噛み合い、クラッチ「続」の状態とされる。

図７は、クラッチ機構を構成する操作ノブを示す斜視図である。
同図に示すように、操作ノブ３６は、クラッチプレート２５の位置を出力軸部２４２のガイド軸部２４２ｂに沿って移動させることで、クラッチプレート２５とスプラインプレート２３の噛み合いを断続する。
図４、図７に示すように、操作ノブ３６は、外形略円筒状をなし、一端３６ａ側が閉塞され、他端３６ｂ側が開口した有底筒状をなしている。操作ノブ３６の一端３６ａ側には、径方向において互いに対向する平面部３６ｃ，３６ｃを有した操作部３６ｄが形成されている。操作ノブ３６の他端３６ｂ側は円筒状で、出力軸部２４２の先端部が挿入されている。また、操作ノブ３６は、他端３６ｂがクラッチプレート２５の軸挿通穴２５ｈの外周側に突き当たるよう設けられている。この操作ノブ３６の他端３６ｂ側には、その内外を貫通するガイド溝３７が形成されている。

ガイド溝３７は、クラッチプレート２５を出力軸部２４２のガイド軸部２４２ｂに沿って移動させるもので、操作ノブ３６の他端３６ｂ側において周方向で互いに対向する位置に、二個一対で形成されている。
各ガイド溝３７は、操作ノブ３６の軸方向に連続して他端３６ｂに一端が開口する導入溝部３７ａと、導入溝部３７ａの他端の端部から周方向に延びるスライド溝部３７ｂと、スライド溝部３７ｂに連通するとともに、スライド溝部３７ｂに対して操作ノブ３６の周方向に間隔を空けた位置に形成された案内溝部３７ｃと、を備える。

案内溝部３７ｃは、スライド溝部３７ｂから操作ノブ３６の軸方向に連続し、ベース部２４ａから離間する方向に延びる第一端部３７ｍと、第一端部３７ｍに対して操作ノブ３６の周方向に間隔を空けた位置に形成され、操作ノブ３６の軸方向に連続する第二端部３７ｎと、第一端部３７ｍと第二端部３７ｎとの間に形成された螺旋状部３７ｈ、凸部３７ｊ、およびロック部３７ｋと、を有する。
螺旋状部３７ｈは、第一端部３７ｍ側から第二端部３７ｎ側に向かって、操作ノブ３６の一端３６ａ側に接近するよう形成された螺旋状に形成されている。螺旋状部３７ｈの第二端部３７ｎ側の端部には、操作ノブ３６の軸方向に沿って一端３６ａ側に突出する凸部３７ｊが形成されている。さらに、凸部３７ｊに隣接して、案内溝部３７ｃの第二端部３７ｎには、操作ノブ３６の軸方向に沿って他端３６ｂ側に延出するロック部３７ｋが形成されている。

この操作ノブ３６は、ホルダー２４の筒状部２４ｔ内に挿入配置される。筒状部２４ｔの内側で、出力軸部２４２のガイド軸部２４２ｂの先端部に設けられたガイドピン３０の両端部３０ｔが、操作ノブ３６に形成されたガイド溝３７に係合している。
操作ノブ３６は、ガイドピン３０の端部３０ｔが、案内溝部３７ｃの螺旋状部３７ｈで第一端部３７ｍ側に位置している状態では、クラッチプレート２５および操作ノブ３６が、コイルスプリング３１の押圧力によって、出力軸部２４２のガイド軸部２４２ｂに沿ってホイール１３ｗから離間する方向にスライドし、クラッチプレート２５がガイドピン３０に突き当たる。この状態で、クラッチプレート２５は、スプラインプレート２３に対して噛み合わず、クラッチ「断」の状態とされる。

この状態から操作ノブ３６を所定方向に回すと、ガイドピン３０が、ガイド溝３７の案内溝部３７ｃ内で、第一端部３７ｍ側から第二端部３７ｎ側に向かって周方向に相対的に移動する。すると、ガイドピン３０が案内溝部３７ｃの螺旋状部３７ｈによって軸方向に押圧される。これにより、操作ノブ３６を回転させるにしたがって、操作ノブ３６がホルダー２４内でホイール１３ｗ側に引き込まれ、操作ノブ３６とともにクラッチプレート２５が出力軸部２４２のガイド軸部２４２ｂに沿ってスプラインプレート２３側に接近する。

操作ノブ３６をさらに回転させると、ガイドピン３０が螺旋状部３７ｈに沿って周方向に移動して凸部３７ｊを乗り越え、第二端部３７ｎでロック部３７ｋに入り込む。ガイドピン３０がロック部３７ｋに入り込んだ状態で、クラッチプレート２５がスプラインプレート２３の内側に位置し、クラッチプレート２５の外歯２５ｇがスプラインプレート２３の内歯２３ｇに噛み合う。このとき、ガイドピン３０がロック部３７ｋに入り込むと、ガイドピン３０が第二端部３７ｎに突き当たることによって、操作ノブ３６のそれ以上の回転が規制される。また、操作ノブ３６の操作者は、ガイドピン３０がロック部３７ｋに入り込むとともに、ガイドピン３０が第二端部３７ｎに周方向から突き当たることを感知することができる。
このようにして、クラッチプレート２５をスプラインプレート２３にかみ合わせて、クラッチを「続」の状態とすることができる。

ここで、図４に示すように、操作ノブ３６の向きが、クラッチを「続」の状態にあることを使用者が認識出来るよう、ホルダー２４の筒状部２４ｔにおいて操作ノブ３６の外周側に位置する部分に、「ＯＮ」といった表示部２４Ｎを形成することができる。すなわち、ガイドピン３０の端部３０ｔがロック部３７ｋに位置しているときに、操作ノブ３６の平面部３６ｃが、「ＯＮ」の表示部２４Ｎに一致するようにする。これにより、操作者は、操作ノブ３６の向きと表示部２４Ｎとを視認することで、クラッチが「続」の状態にあるか否かを容易に認識することができる。

このようにして操作ノブ３６を所定方向に回転させるとき、クラッチプレート２５の外歯２５ｇとスプラインプレート２３の内歯２３ｇの位相が周方向にずれていて、外歯２５ｇと内歯２３ｇとが干渉して噛み合わないことがある。この場合、ガイドピン３０は、ロック部３７ｋに入り込む手前に位置し、螺旋状部３７ｈの第二端部３７ｎに突き当たらない。したがって、操作ノブ３６の操作者は、ガイドピン３０がロック部３７ｋに入り込んで回転がロックされたことを感知することができない。

言い換えると、クラッチプレート２５がスプラインプレート２３の内側に入り込んでクラッチプレート２５の外歯２５ｇがスプラインプレート２３の内歯２３ｇに噛み合わない限り、ガイドピン３０がロック部３７ｋに入り込まない。したがって、操作ノブ３６がロックされず、操作者が操作ノブ３６を離すと、コイルスプリング３１の押圧力によって、操作ノブ３６が回転して元の位置に戻ってしまう。したがって、操作ノブ３６の操作者は、ガイドピン３０の両端部３０ｔがロック部３７ｋに入り込んで回転がロックされていないことを容易に感知することができる。

また、クラッチを「続」の状態とするために操作ノブ３６を所定方向に回転させても、クラッチプレート２５の外歯２５ｇとスプラインプレート２３の内歯２３ｇの位相が周方向にずれていて、外歯２５ｇと内歯２３ｇとが干渉して噛み合わない場合、操作ノブ３６をさらに回転させる。すると、ガイド溝３７とガイド溝３６内のガイドピン３０の端部３０ｔとの間に生じる周方向の押圧力、および操作ノブ３６とクラッチプレート２５との間に生じる摩擦力によって、操作ノブ３６とともにクラッチプレート２５を回転させ、スプラインプレート２３と噛み合いやすくすることができる。

クラッチを「続」の状態から「断」の状態に移行させるには、操作ノブ３６を一旦ホイール１３ｗ側に押し込んだ後、上記とは反対方向に回転させる。すると、ガイドピン３０が操作ノブ３６の一端３６ａ側に移動してロック部３７ｋから抜け出した後、凸部３７ｊを乗り越えて螺旋状部３７ｈに移動する。さらに操作ノブ３６を回転させれば、ガイドピン３０が螺旋状部３７ｈに沿って周方向に移動しながら操作ノブ３６の他端３６ｂ側に相対的に移動する。

これにより、操作ノブ３６およびクラッチプレート２５が、コイルスプリング３１の押圧力によって押圧されながら、スプラインプレート２３から離脱してホイール１３ｗから離間する方向にスライドする。ガイドピン３０が螺旋状部３７ｈで第一端部３７ｍに突き当たると、操作ノブ３６のそれ以上の回転が規制される。これにより、操作ノブ３６の操作者は、操作ノブ３６の回転が規制されることによって、クラッチが「断」状態となったことを感知することができる。

ガイドピン３０が案内溝部３７ｃで第一端部３７ｍに突き当たった状態にあるとき、操作ノブ３６を押し込んで回転させると、ガイドピン３０がスライド溝部３７ｂを通り、導入溝部３７ａに入り込む。これにより、操作ノブ３６を、ホルダー２４の筒状部２４ｔ内から引き出すことができる。これによって、操作ノブ３６をホルダー２４から取り外して、メンテナンス等を行うことができる。

（効果）
本実施形態によれば、操作ノブ３６にガイド溝３７が形成され、駆動軸２４０に、ガイド溝３７に挿入されるガイドピン３０の端部３０ｔが設けられている。
このような構成によれば、ガイド溝３７に沿ってガイドピン３０の端部３０ｔが案内されることで、クラッチプレート２５を操作するときの操作ノブ３６の動作が、駆動軸２４０に直接伝達される。クラッチプレート２５は、駆動軸２４０に設けられているため、操作ノブ３６の操作が、駆動軸２４０を介してクラッチプレート２５に伝達される。したがって、操作ノブ３６の操作がコイルスプリング３１によって吸収されることがなく、クラッチプレート２５がスプラインプレート２３に噛み合っているか否かを確実に感知することができる。

また、クラッチプレート２５がスプラインプレート２３と噛み合ったときに、ロック部３７ｋによって操作ノブ３６が拘束されることで、クラッチプレート２５とスプラインプレート２３との噛合状態が維持される。
さらに、操作ノブ３６がロック部３７ｋによって拘束されるか否かによって、クラッチの噛合状態を確実に感知することができる。

また、ガイドピン３０の端部３０ｔは、駆動軸２４０から外周側に突出し、クラッチプレート２５が駆動軸２４０の軸方向に沿って操作ノブ３６側に移動する移動量を拘束する。このようにして、ガイドピン３０が、ガイド溝３７にガイドされる被ガイド部と、クラッチプレート２５のストッパとを兼ねることとなる。これにより、部品点数を抑えることができる。

また、ガイド溝３７は、駆動軸２４０の軸方向回りに螺旋状に形成されている。このような構成によれば、操作ノブ３６の動作は、駆動軸２４０の軸回りに回転しながらクラッチプレート２５を駆動軸２４０の軸方向に沿ってスプラインプレート２３側に移動させるものとなる。したがって、操作者は、操作ノブ３６を回転させれば、クラッチプレート２５を確実に軸方向に移動させることができる。

さらに、このような操作ノブ３６の動作は、ガイド溝３７とガイド溝３６内のガイドピン３０の端部３０ｔとの間に生じる周方向の押圧力、および操作ノブ３６とクラッチプレート２５との間に生じる摩擦力によって、操作ノブ３６とともにクラッチプレート２５を回転させることになる。したがって、クラッチプレート２５とスプラインプレート２３とが噛み合わない場合に、操作ノブ３６の回転にともなってクラッチプレート２５を回転させることで、スプラインプレート２３と噛み合いやすくすることができる。これにより、クラッチプレート２５とスプラインプレート２３との噛合を確実に行うことが可能となる。

また、操作ノブ３６は、クラッチプレート２５を直接押圧する。これによって、操作ノブ３６の操作がコイルスプリング３１によって吸収されることがなく、クラッチプレート２５をダイレクトに操作することができる。したがって、クラッチプレート２５がスプラインプレート２３に噛み合っているか否か、操作ノブ３６が操作終端位置に到達しているか否かを確実に感知することができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。

例えば、上記実施形態において、操作ノブ３６を螺旋状に回転させることで、クラッチプレート２５を押圧するようにしたが、これに限らない。クラッチプレート２５を、スプラインプレート２３に向かって接離するよう、操作ノブ３６を、プランジャ等によって、直動動作させることも可能である。

また、上記実施形態では、ガイド溝３７を操作ノブ３６に形成し、ガイドピン３０を駆動軸２４０に設けるようにしたが、これに限らない。駆動軸２４０側にガイド溝を形成し、操作ノブ３６側に、ガイド溝に挿入される凸部を設けるようにしてもよい。

さらに、上記実施形態では、操作ノブ３６がクラッチプレート２５に直接接するようにしたが、ガイド溝３７に沿ってガイドピン３０が案内されるのであれば、操作ノブ３６でクラッチプレート２５を直接押圧しない構成とすることも可能である。

また、上記各実施形態では、手押し移動体として電動アシストシルバーカー１０を例に挙げたが、もちろん、これに限らず、ベビーカーや、ショッピングカート、リハビリテーション用歩行車、台車等にも本発明を同様に適用することができる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１０…電動アシストシルバーカー（手押し移動体）
１３ｒ…車輪
２０…駆動ユニット（車輪ユニット）
２１…減速機付モータ（モータ）
２３…スプラインプレート
２４…ホルダー
２５…クラッチプレート
３０…ガイドピン
３０ｔ…両端部（被ガイド部、凸部）
３１…コイルスプリング（付勢部材）
３６…操作ノブ（操作部材）
３７…ガイド溝
３７ｋ…ロック部
２４０…駆動軸
Ｂ…電動アシスト車輪ユニット
Ｃ…クラッチ機構

Claims (7)

1. 駆動軸を回転させるモータと、
   前記駆動軸に対して相対回転可能に支持された車輪と、
   前記車輪に前記駆動軸の回転力を伝達するアシスト状態と、前記車輪への前記駆動軸の回転力の伝達を遮断するフリー状態とに切替可能なクラッチ機構と、を備え、
   前記クラッチ機構は、
   前記駆動軸と一体に回転するとともに、前記駆動軸の軸方向に移動可能に設けられたクラッチプレートと、
   前記車輪と一体に設けられ、前記クラッチプレートに噛合可能なスプラインプレートと、
   前記クラッチプレートを前記駆動軸の軸方向に沿って前記スプラインプレートとの噛合位置に向かって移動させる操作部材と、
   前記クラッチプレートを前記操作部材に向かって付勢する付勢部材と、を備え、
   前記駆動軸および前記操作部材のいずれか一方に、前記クラッチプレートを移動させるときの前記操作部材の移動軌跡を案内するガイド溝が形成され、
   前記駆動軸および前記操作部材の他方に、前記ガイド溝に挿入される被ガイド部が設けられていることを特徴とする車輪ユニット。
2. 前記ガイド溝に、前記クラッチプレートが前記スプラインプレートに噛合したときに、前記ガイド溝に沿った前記被ガイド部の移動を拘束するロック部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車輪ユニット。
3. 前記操作部材に前記ガイド溝が形成され、
   前記駆動軸に前記被ガイド部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車輪ユニット。
4. 前記被ガイド部は、前記駆動軸から外周側に突出する凸部であり、
   前記凸部は、前記駆動軸の軸方向に沿って前記クラッチプレートが前記操作部材側に移動する移動量を拘束することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車輪ユニット。
5. 前記ガイド溝は、前記駆動軸の軸方向回りに螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車輪ユニット。
6. 前記操作部材は、前記クラッチプレートを、前記スプラインプレート側とは反対側から、前記スプラインプレート側に向かって直接押圧し、
   前記付勢部材は、前記クラッチプレートを、前記スプラインプレート側から前記操作部材側に向かって付勢することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車輪ユニット。
7. 請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車輪ユニットを備えることを特徴とする手押し移動体。

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