JP2019042425A - Wheelchair attachment - Google Patents
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Abstract
Description
本技術は、車椅子アタッチメントに関する。詳しくは、球体駆動式の車椅子アタッチメントに関する。 The present technology relates to wheelchair attachments. In particular, it relates to a spherical drive wheelchair attachment.
従来、医療や福祉の分野において使用される車椅子は、ぞれぞれ2つの前輪および後輪を備え、使用者が後輪に連結されたハンドリムを回転させることにより移動させることができる。また、補助者が手押しハンドルを操作することによっても移動させることができる。この車椅子の前輪には、360°回転可能なキャスタが使用される。一方、後輪は共通の車軸に取り付けられ、前進および後進のみが可能な構成が採用される。このため、車椅子を横方向や斜め方向に移動させる場合には、車椅子を前後に動かしながら方向を変える切り返しを行う必要があり、利便性が低下していた。 Traditionally, wheelchairs used in the medical and welfare field each have two front wheels and a rear wheel, and can be moved by the user rotating a hand rim connected to the rear wheels. It can also be moved by the assistant operating the handle. A caster that can rotate 360 ° is used for the front wheel of this wheelchair. On the other hand, the rear wheels are attached to a common axle, and a configuration in which only forward and reverse travel is possible is adopted. Therefore, when the wheelchair is moved in the lateral direction or in the oblique direction, it is necessary to switch back and forth while moving the wheelchair back and forth, which reduces the convenience.
そこで、車椅子を任意の方向に移動可能にするとともに省力化を図った電動式の移動装置が提案されている。この移動装置は、モータ等を使用して任意の方向に移動可能に構成された装置であり、車椅子等に適用することにより手動式の車椅子と比べて利便性を向上させることができる。このような移動装置として、3つの駆動用球体が台車に配置された移動装置が提案されている。この移動装置は、3つの駆動用球体が三角形の頂点を構成する位置に配置され、隣り合って配置される駆動用球体の両方に接触してこれら2つの駆動用球体を同時に回転駆動する3つのロータをさらに備える。これらのロータは、3つのモータによりそれぞれ駆動され、3つのロータの回転方向を変えることにより、移動装置を全方向に移動させている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, there has been proposed an electrically-driven moving device capable of moving a wheelchair in any direction and saving power. This moving device is a device configured to be movable in an arbitrary direction using a motor or the like, and by applying to a wheelchair or the like, the convenience can be improved as compared with a manual wheelchair. As such a moving device, there has been proposed a moving device in which three driving balls are disposed on a carriage. This moving device is disposed at a position where three drive spheres form the apex of a triangle, and contacts with both adjacent drive spheres to simultaneously rotate and drive these two drive spheres. It further comprises a rotor. These rotors are respectively driven by three motors, and move the moving device in all directions by changing the rotational directions of the three rotors (see, for example, Patent Document 1).
上述の従来技術は、電動車椅子等の移動装置として開示されたものである。しかし、車椅子を構成するためには、椅子や手すり等を備える車体を別途作成し、当該車体の移動装置として取り付ける必要がある。このため、車椅子の構成が困難になるという問題がある。 The above-mentioned prior art is disclosed as a mobile device such as an electric wheelchair. However, in order to configure a wheelchair, it is necessary to separately prepare a vehicle body provided with a chair, a handrail, and the like and attach it as a moving device of the vehicle body. Therefore, there is a problem that the configuration of the wheelchair becomes difficult.
本技術は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、任意の方向に移動可能な車椅子の作成を簡略化することを目的としている。 The present technology has been made in view of the above-described problems, and aims to simplify the creation of a wheelchair that can move in any direction.
本技術の態様は、車椅子の一対の後輪を載置する車体と、上記車体に回転自在に保持されるとともに上記一対の後輪の車軸と略平行な軸に沿って配置されて上記車体を支持する2つの球体と、上記車体に回転自在に保持されるとともに上記2つの球体が配置される軸とは異なる位置に配置されて上記車体を支持する補助球体とを具備する車椅子アタッチメントである。このような本技術の態様により、車椅子の後輪が載置されることにより当該車椅子に取り付けられる車椅子アタッチメントの車体が2つの球体および補助球体により支持されるという作用をもたらす。また、2つの球体は車椅子の後輪の車軸と略平行な軸に沿って配置され、補助球体は当該軸とは異なる位置に配置されるため、2つの球体を結ぶ線を底辺とする三角形を想定した際の当該底辺の対角に補助球体のうちの少なくとも1つが配置される。これら2つの球体および補助球体は車体に回転自在に保持されるため、車椅子アタッチメントは、任意の方向に移動可能となる。車椅子アタッチメントが取り付けられた車椅子の任意な方向への移動が想定される。 According to an embodiment of the present technology, a vehicle body on which a pair of rear wheels of a wheelchair is placed, and the vehicle body rotatably supported by the vehicle body and disposed along an axis substantially parallel to an axle of the pair of rear wheels A wheelchair attachment comprising two supporting spheres and an auxiliary sphere rotatably supported on the vehicle body and disposed at a position different from an axis on which the two spheres are disposed to support the vehicle body. According to such an aspect of the present technology, the rear wheel of the wheelchair is mounted, whereby the body of the wheelchair attachment attached to the wheelchair is supported by the two spheres and the auxiliary sphere. Also, since the two spheres are disposed along an axis substantially parallel to the axle of the rear wheel of the wheelchair, and the auxiliary sphere is disposed at a position different from the axis, a triangle having a base connecting the two spheres is used. At least one of the auxiliary spheres is placed diagonally of the base when assumed. Since these two spheres and the auxiliary sphere are rotatably held by the vehicle body, the wheelchair attachment can move in any direction. Movement in any direction of the wheelchair attached with the wheelchair attachment is assumed.
また、この態様において、上記2つの球体は、当該球体のそれぞれに当接するボールキャスタにより上記保持されてもよい。このような態様により、2つの球体はボールキャスタにより回転自在に保持されるという作用をもたらす。 Also, in this aspect, the two spheres may be held by a ball caster abutting on each of the spheres. According to such an aspect, the two spheres can be rotatably held by the ball caster.
また、この態様において、上記2つの球体のそれぞれに圧接するとともに回転駆動する駆動ローラをさらに具備してもよい。このような態様により、2つの球体は圧接された駆動ローラにより回転駆動されるという作用をもたらす。車椅子アタッチメントの電動化が想定される。 Further, in this aspect, a drive roller may be further provided which is in pressure contact with each of the two spheres and is rotationally driven. According to such an aspect, the two spheres are rotated and driven by the press-contacted drive roller. A motorized wheelchair attachment is envisaged.
また、この態様において、上記2つの球体毎に配置されて、互いに直交する回転軸において回転駆動する2つの駆動ローラを上記駆動ローラとして具備してもよい。このような態様により、直交する2つの駆動ローラにより球体が回転駆動されるという作用をもたらす。それぞれの駆動ローラによる球体への回転駆動に基づく移動方向がベクトル加算されれ、当該加算された方向への球体の移動が想定される。 Further, in this aspect, two drive rollers may be provided as the drive rollers, which are disposed for each of the two spheres and rotationally driven on rotation axes orthogonal to each other. According to such an aspect, an effect is provided that the sphere is rotationally driven by two drive rollers orthogonal to each other. The moving directions based on the rotational drive to the sphere by the respective drive rollers are vector-added, and the movement of the sphere in the added direction is assumed.
また、この態様において、上記2つの球体を上記車軸と平行な回転軸においてそれぞれ回転駆動する駆動ローラと上記2つの球体を上記車軸と垂直な回転軸においてそれぞれ回転駆動する駆動ローラとを上記駆動ローラとして具備してもよい。この態様により、車椅子の車軸に対して平行および垂直方向の回転軸において回転駆動する駆動ローラにより球体が駆動され、車椅子の前後進方向に対して平行および垂直な方向に対応する方向に球体が回転駆動されるという作用をもたらす。車椅子を前後進させる際における駆動ローラの制御の簡略化が想定される。 Further, in this aspect, the drive roller configured to rotationally drive the two spheres on the rotation axis parallel to the axle and the drive roller configured to rotationally drive the two spheres on the rotation axis perpendicular to the axle. It may be provided as According to this aspect, the sphere is driven by the drive roller rotationally driven on the rotation axis parallel and perpendicular to the wheel shaft of the wheelchair, and the sphere is rotated in the direction corresponding to the parallel and perpendicular to the forward and backward direction of the wheelchair. It brings about the effect of being driven. Simplification of control of the drive roller when moving the wheelchair back and forth is assumed.
また、この態様において、上記2つの球体は、当該球体に斜め上方から当接するそれぞれ3つの上記ボールキャスタにより上記保持されてもよい。これにより、球体が斜め上方から3点により支持されるという作用をもたらす。球体の支持の安定化が想定される。 Further, in this aspect, the two spheres may be held by the three ball casters that abut on the sphere from diagonally above. This brings about the effect that the sphere is supported by three points from diagonally above. Stabilization of the support of the sphere is assumed.
また、この態様において、上記駆動ローラ毎に対向して配置されて上記駆動ローラとともに上記球体を挟持する補助ローラをさらに具備し、上記2つの球体は、当該球体に鉛直方向からそれぞれ当接する上記ボールキャスタにより上記保持されてもよい。これにより、球体が頂点において支持されるとともに駆動ローラおよび補助ローラにより挟持されるという作用をもたらす。駆動ローラが球体の支持および駆動を担う構成となり、車椅子アタッチメントの構成の簡略化が想定される。 Further, in this aspect, the apparatus further comprises an auxiliary roller which is disposed to face each of the drive rollers and sandwiches the sphere together with the drive roller, and the two spheres respectively contact the sphere from the vertical direction. The above may be held by a caster. This brings about the effect that the sphere is supported at the top and nipped by the drive roller and the auxiliary roller. The drive roller is configured to support and drive the sphere, and simplification of the configuration of the wheelchair attachment is assumed.
また、この態様において、上記車体に載置された後輪を上記車体に係止する車輪係止部をさらに具備してもよい。これにより、車椅子の後輪が車体に係止されて載置されるという作用をもたらす。車椅子アタッチメントへの車椅子の強固な固定が想定される。 Further, in this aspect, a wheel locking portion for locking the rear wheel placed on the vehicle body to the vehicle body may be further provided. This brings about the effect that the rear wheel of the wheelchair is locked to and mounted on the vehicle body. A rigid fixation of the wheelchair to the wheelchair attachment is assumed.
本技術に係る車椅子アタッチメントは、任意の方向に移動可能な車椅子を容易に構成するという優れた効果を奏する。 The wheelchair attachment according to the present technology has an excellent effect of easily configuring a wheelchair movable in any direction.
次に、図面を参照して、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態と称する)を説明する。以下の図面において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は、模式的なものであり、各部の寸法の比率等は現実のものとは必ずしも一致しない。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれることは勿論である。また、以下の順序で実施の形態の説明を行う。
1.第1の実施の形態
2.第2の実施の形態
3.第3の実施の形態
Next, a mode for carrying out the present technology (hereinafter, referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or similar parts are given the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic, and the ratio of dimensions of each part and the like do not necessarily match the actual ones. Moreover, it is a matter of course that parts having different dimensional relationships and ratios among the drawings are included. The embodiments will be described in the following order.
1. First Embodiment
<1.第1の実施の形態>
[車椅子アタッチメントの構成]
図1および2は、本技術の第1の実施の形態に係る車椅子アタッチメントの構成例を示す図である。図1は車椅子アタッチメント1の構成例を表す上面図であり、図2は車椅子アタッチメント1の構成例を表す側面図である。図1および2に表した車椅子アタッチメント1は、車体10と、カバー11と、車輪係止部12および14と、車輪止め13および15と、ボールキャスタ支持部16乃至18と、球体20および21と、駆動ローラ22乃至25と、モータ30乃至33とを備える。また、同図の車椅子アタッチメント1は、動力伝達部34乃至37と、ボールキャスタ40乃至46とをさらに備える。便宜上、図2においては、モータ30乃至33および動力伝達部34乃至37の記載を省略した。
<1. First embodiment>
[Configuration of wheelchair attachment]
FIGS. 1 and 2 are diagrams showing an example of the configuration of a wheelchair attachment according to a first embodiment of the present technology. FIG. 1 is a top view showing a configuration example of a wheelchair attachment 1, and FIG. 2 is a side view showing a configuration example of the wheelchair attachment 1. The wheelchair attachment 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a
車体10は、車椅子アタッチメント1を構成する部材を搭載するものである。この車体10は、平板上の金属により構成することができる。図3において後述するように、車椅子アタッチメント1が車椅子(車椅子2)に取り付けられる際には、車椅子2の後輪(後輪3および4)が車体10に載置されるとともに車体10に固定される。これにより、車椅子2に車椅子アタッチメント1が連結される。図1において一点鎖線により記載された長丸は、車椅子2の後輪3および4を表したものである。車椅子2の一対の後輪3および4は、図1に表した車体10の車輪載置部60および61にそれぞれ載置される。カバー11は、後述するモータ30等を保護するカバーである。このカバー11は、車体10の車輪載置部60および61の間に取り付けられる。車椅子2への車椅子アタッチメント1の取り付け方法の詳細については後述する。
The
車輪係止部12および14は、後輪3および4を係止するものである。この車輪係止部12および14は、車輪載置部60および61に後輪3および4が載置された際に、車輪止め13および15とともに後輪3および4を係止する。車輪係止部12および14は、例えば、レバーと当該レバーにより開閉されて後輪3および4の移動を制限するストッパとにより構成することができる。図1における点線および実線により表した車輪係止部12および14は、ストッパが開いた状態および閉じた状態をそれぞれ表したものである。ストッパを開いた状態において後輪3および4を車体10に乗り上げて車輪載置部60および61に載置する。その後、ストッパを閉じることにより、後輪3が車輪係止部12および車輪止め13に挟持される。同様に、後輪4が車輪係止部14および車輪止め15に挟持される。これにより、後輪3および4が車輪載置部60および61に係止される。車椅子2の車体10への固定が可能となる。
The
この際、後輪3および4は、後述する球体20および21とボールキャスタ46との間に係止されるが、車椅子2の重心が球体20および21の近傍となる位置に係止されると好適である。車椅子2の取り回しの際の負担が軽減されるためである。なお、後輪3および4を車輪載置部60および61に対して強固に固定するための固定具、例えば、結束バンド等をさらに備える構成にすることもできる。また、後輪3および4の係止を自動化することもできる。例えば、上述した車輪係止部12および14においてレバーをソレノイド等により自動的に操作する構成にすることもできる。
Under the present circumstances, although the
球体20および21は、車体10に回転自在に保持されて車椅子アタッチメント1を移動させるものである。この球体20および21は、後輪3および4の車軸と平行な軸上に配置される。また、球体20および21は、それぞれ3つのボールキャスタにより保持される。具体的には、球体20はボールキャスタ40乃至42に当接されることにより保持され、球体21はボールキャスタ43乃至45に当接されることにより保持される。ボールキャスタ40乃至42は車体10に配置されたボールキャスタ支持部16に取り付けられ、ボールキャスタ40乃至42にはボール50乃至52がそれぞれ回転自在に配置される。すなわち、ボールキャスタ40等が球体20と当接する際には、ボール50乃至52と球体20とが当接することとなる。これにより、球体20が車体10に回転自在に保持される。
同様に、ボールキャスタ43乃至45は車体10に配置されたボールキャスタ支持部17に取り付けられ、ボールキャスタ43乃至45にはボール53乃至55がそれぞれ回転自在に配置される。このボール53乃至55が球体21と当接し、球体21が車体10に回転自在に保持される。図2に表したように、球体20および21は、車体10に配置された開口部62および63を介して車体10の下部に突出して配置され、床面等に当接して車椅子アタッチメント1を支持する。これら球体20および21を任意の方向に回転させることにより、車椅子アタッチメント1が取り付けられた車椅子2の任意の方向への移動や方向転換が可能となる。なお、球体20および21には、例えば、ポリカーボネイト等の樹脂やウレタンゴム等の硬質ゴムにより構成された球体を使用することができる。
Similarly, the
前述のように、ボールキャスタ40乃至42および43乃至45は、それぞれ球体20および21の斜め上方から球体20および21に当接する。このため、同図に表したように球体20および21が3点保持されることとなり、球体20および21を安定に保持することができる。後述するように、球体20および21には駆動ローラ22等が圧接されるため、球体20および21に横方向の力が加えられる。また、車椅子アタッチメント1が移動する際には、当該移動方向とは逆向きの力が球体20および21に加わる。このような横方向の力が加わる場合であっても、3点において球体20等を保持することにより、球体20等における保持の安定度を向上させることができる。
As mentioned above, the
また、車体10には、ボールキャスタ46がさらに配置される。このボールキャスタ46は、ボール56を備え、ボールキャスタ支持部18を介して車体10に配置される。図2に表したように、このボールキャスタ46は、車体10に配置された開口部64を介して車体10の下部に突出して配置される。この際、ボール56が床面等に当接する。このボール56と球体20および21とにより、車体10が支持される。ボールキャスタ46は、後輪3および4の車軸と平行な軸とは異なる位置に配置される。すなわち、ボール56は、球体20および21が配置される軸とは異なる位置に配置される。これにより、球体20および21ならびにボール56が車体10を3点支持することとなり、車椅子アタッチメント1は床面等において安定に支持される。なお、ボール56は、特許請求の範囲に記載の補助球体の一例である。
Further, on the
なお、車椅子アタッチメント1の構成は、この例に限定されない。例えば、ボールキャスタ46を含む複数のボールキャスタを有する構成にすることもできる。具体的には、図1の車体10において、ボールキャスタ46を左右の何れかの方向にずらすとともにボールキャスタを1つ追加し、球体20および21を結ぶ線を上底または下底とする台形の頂点位置にこれらのボールキャスタを配置する構成にすることができる。また、図1の車体10において、ボールキャスタを2つ追加してボールキャスタ46の左右(例えば、車輪止め15および13に隣接する位置)に1つづつ配置する構成にすることもできる。車椅子2が比較的大型の場合や車椅子アタッチメント1が取り付けられた車椅子2において段差を乗り越える必要がある場合には、複数のボールキャスタを車体10に配置することにより、車椅子アタッチメント1をより安定に支持することができる。
The configuration of the wheelchair attachment 1 is not limited to this example. For example, it may be configured to have a plurality of ball casters including the
駆動ローラ22乃至25は、球体20および21を駆動するローラである。この駆動ローラ22乃至25は、球体20および21に圧接されて配置され、球体20および21を回転駆動する。駆動ローラ22および23は球体20を駆動し、駆動ローラ24および25は球体21を駆動する。また、駆動ローラ22乃至25は、例えば、それぞれの回転軸が球体20および21の中心を通る水平な面に含まれる位置(高さ)に配置することができる。
The driving
これらの駆動ローラ22乃至25は、モータ30乃至33によりそれぞれ回転駆動される。なお、モータ30乃至33と駆動ローラ22乃至25との間には、動力伝達部34乃至37がそれぞれ配置される。この動力伝達部34乃至37は、モータ30等の動力を駆動ローラ22等に伝達するものであり、例えば、係合する複数の歯車により構成することができる。この動力伝達部34乃至37により、モータ30等の回転速度の変速を行うことができる。
The
上述のように、駆動ローラ22乃至25は、球体20および21に圧接して配置される。これにより、駆動ローラ22等および球体20等との間には摩擦力が生じる。車椅子2および車椅子2の使用者の重量が掛かった際の球体20等と床面等との間のころがり摩擦力より駆動ローラ22等および球体20等との間の摩擦力を強くすることにより、球体20および21による車椅子2に取り付けられた車椅子アタッチメント1の移動が可能となる。このような球体20等および床面等との間のころがり摩擦力を考慮した所定の圧力に基づいて、駆動ローラ22等を球体20等に圧接する必要がある。
As described above, the
駆動ローラ22乃至25は、球体20および21に対してそれぞれ直交する方向から圧接される。例えば、駆動ローラ22および23は、同図におけるX方向およびY方向から球体20に圧接される。これらの直交する2つの駆動ローラ22および23が回転して球体20を駆動する際には、球体20における駆動力の方向は、この2つの駆動ローラ22および23が球体20に付与する駆動力をベクトル加算した方向となる。このため、2つの駆動ローラ22および23の回転を個別に制御することにより、球体20を任意の方向に駆動することができる。また、駆動ローラ22および23の球体20への駆動方向を直交させることにより、駆動ローラ22および23の駆動力の干渉を防ぐことができる。駆動ローラ24および25においても同様に、X方向およびY方向から球体21に圧接され、球体21を任意の方向に駆動する。このように、回転における自由度が高い球体20等を使用して車椅子アタッチメント1を支持することにより、2つの駆動輪(球体20および21)が配置された簡便な構成においても、車椅子アタッチメント1を任意の方向に移動させることができる。
The
また、駆動ローラ23および25は、車椅子2の後輪3および4の車軸と平行な回転軸において球体20および21をそれぞれ回転駆動する。一方、駆動ローラ22および24は、その車軸に対して垂直な回転軸において球体20および21をそれぞれ回転駆動する。ここで、車椅子2の後輪3および4の車軸と平行な回転軸を有する駆動ローラおよび当該車軸に対して垂直な回転軸を有する駆動ローラをそれぞれ第1の駆動ローラおよび第2の駆動ローラと称する。このような構成においては、駆動ローラ23および25(第1の駆動ローラ)を回転駆動することにより、車椅子アタッチメント1を前後進させることができる。その際、駆動ローラ22および24(第2の駆動ローラ)を停止することができ、駆動ローラ22乃至25の駆動方法を簡略化することができる。駆動ローラ22乃至25の駆動方法の詳細については後述する。
The
モータ30等は、不図示の電源装置により電源が供給され、不図示の制御装置により回転が制御される。また、制御装置の制御により、モータ30等の回転を停止させることができる。例えば、モータ30等の電源入力線の間を短絡することにより、モータ30等に加えられた外力による回転を制限することができる。これは、モータ30等の固定子および回転子の間の電磁力を利用したブレーキに該当する。通常、車椅子2のブレーキは、後輪3および4に取り付けられる。このため、車椅子2に車椅子アタッチメント1を適用した場合には、後輪3および4に取り付けられたブレーキに代わる新たなブレーキが必要となる。そこで、モータ30等にブレーキの役割をさせることにより、車椅子アタッチメント1に連結された車椅子2を停止させることができる。
Electric power is supplied to the
[車椅子アタッチメントの取付け]
図3は、本技術の第1の実施の形態に係る車椅子アタッチメントの取付け方法の一例を示す図である。同図は、後輪3および4を備える車椅子2に車椅子アタッチメント1を取り付ける様子を説明する図である。同図におけるaに表したように、車椅子2を後退させて車椅子アタッチメント1に乗り上げさせる。この際、後輪3および4を車椅子アタッチメント1の車輪載置部60および61に載置する。その後、車輪係止部12および14のレバーを操作し、後輪3および4を固定する。同図におけるbおよびcは、後輪3および4が車椅子アタッチメント1に載置された様子を表した図である。
[Installation of wheelchair attachment]
Drawing 3 is a figure showing an example of the attachment method of the wheelchair attachment concerning a 1st embodiment of this art. The figure is a figure explaining a mode that the wheelchair attachment 1 is attached to the
球体20および21を車輪として使用することにより車体10の車高を低くすることができ、車椅子アタッチメント1を車椅子2に取り付ける際の負担を軽減することができる。車椅子アタッチメント1の取り付け後の車椅子2の車高および傾きの変化を軽微なものにすることができ、車椅子2の使用者の利便性を向上させることができる。
By using the
[車椅子アタッチメントの移動]
図4は、本技術の第1の実施の形態に係る車椅子アタッチメントの移動例を示す図である。同図は、車椅子2に取り付けられた車椅子アタッチメント1を簡略化して表した上面図である。同図における4つの長丸は、車椅子2の前輪5および6ならびに後輪3および4を表す。また、同図におけるaおよびbは、それぞれ車椅子2を前進させる場合および斜め方向に移動させる場合の例を表した図である。
[Movement of wheelchair attachment]
Drawing 4 is a figure showing an example of movement of a wheelchair attachment concerning a 1st embodiment of this art. The figure is a top view which simplifies and represents the wheelchair attachment 1 attached to the
同図におけるaにおいて、駆動ローラ23および25(第1の駆動ローラ)を矢印の方向に回転させるとともに駆動ローラ22および24(第2の駆動ローラ)の回転を停止する。球体20および21は、第1の駆動ローラにより矢印の方向に回転駆動される。これにより、車椅子2および車椅子アタッチメント1は、同図におけるaに記載した白抜きの矢印の方向に前進する。なお、第1の駆動ローラを同図におけるaとは逆の方向に回転させることにより、車椅子2および車椅子アタッチメント1を後退させることができる。何れの場合においても、使用者を含んだ車椅子2の重心が球体20および21の中間に位置する場合に上述の前後進を行わせることができる。重心位置が球体20および21の中間からずれている場合には、重心位置のずれに応じて駆動ローラ23および25をそれぞれ回転駆動するモータ31または33の駆動力(トルク)を制御する必要がある。軌道のずれを補正するためである。
At a in the figure, the
同図におけるbにおいて、駆動ローラ22乃至25を矢印の方向に回転させる。すなわち第1の駆動ローラおよび第2の駆動ローラを同時に回転させる。前述のように、球体20および21は、駆動ローラ22および23ならびに駆動ローラ24および25の駆動力をそれぞれベクトル加算した方向に駆動される。このため、同図の矢印のように、球体20および21の回転方向は、斜めの回転軸に沿う方向になる。このような球体20および21の回転により、車椅子アタッチメント1には同図における右斜め上方向に推力が加えられることとなる。しかし、非駆動輪である前輪5および6の床面との間の摩擦力の影響を受け、車椅子2および車椅子アタッチメント1は、反時計回りに旋回することとなる。そこで、この場合においてもモータ30乃至33のトルクを制御し、球体20および21に時計回りの駆動力を発生させる。これにより、上述の反時計回りの回転を打ち消すことができ、同図におけるbの白抜きの矢印で表した右斜め上方向に車椅子2および車椅子アタッチメント1を移動させることができる。
In b in the figure, the
前述した制御装置は、使用者の指示に基づいてモータ30乃至33の回転を制御することにより駆動ローラ22乃至25の回転速度および方向を制御し、球体20および21を駆動する。すなわち、制御装置は、使用者が操作するジョイステック等により前後進や方向転換の指示を受け取ると、当該指示に応じて球体20および21の回転方向および回転速度を算出する。次に、制御装置は、算出した回転方向等に対応してモータ30乃至33を選択して回転を制御する。この際、状況に応じてモータ30乃至33のトルクの制御を行う。このような手順により、車椅子2および車椅子アタッチメント1の移動を制御することができる。また、制御装置は、球体20および21の回転と車椅子2および車椅子アタッチメント1の運動との間の関係を予め算出し、使用者により指示された移動速度を目標値とするPID制御を行うこともできる。以上説明したように、車椅子2に取り付けた車椅子アタッチメント1を制御することにより、車椅子2および車椅子アタッチメント1の姿勢を保ちながら全方向に移動させることができる。
The control device described above controls the rotation speed and direction of the
[変形例]
上述の車椅子アタッチメント1は、4つのモータ(モータ30乃至33)使用して駆動ローラ22乃至25等を駆動していたが、3つのモータにより駆動ローラ22等を駆動する方式を採用することもできる。
[Modification]
The wheelchair attachment 1 described above uses four motors (
[車椅子アタッチメントの移動]
図5は、本技術の第1の実施の形態の変形例に係る車椅子アタッチメントの構成例を示す図である。同図は、車椅子アタッチメント1のうち駆動ローラ22等およびモータ30等の配置を表した図である。同図の車椅子アタッチメント1は、モータ32および動力伝達部36の代わりにベルト38を備える点で、図1および2において説明した車椅子アタッチメント1と異なる。図4において説明したように、駆動ローラ22および24の回転方向および速度が等しい場合には、これら駆動ローラ22および24を共通のモータにより駆動することができる。具体的には、図5に表したように、モータ30の回転をベルト38により駆動ローラ24に伝達する。この際、ベルト38は、プーリにより駆動ローラ22および24にそれぞれ連結される。これにより、モータ30により駆動ローラ22および24を同時に回転駆動することができる。3つのモータにより車椅子アタッチメント1を構成することができ、車椅子アタッチメント1の構成を簡略化することができる。なお、ベルト38の代わりに複数の歯車により動力を伝達する構成にすることもできる。
[Movement of wheelchair attachment]
Drawing 5 is a figure showing an example of composition of a wheelchair attachment concerning a modification of a 1st embodiment of this art. This figure shows the arrangement of the
なお、車椅子2の後輪3および4の車軸と球体20および21が配置される軸とが略同一の位置となり、重心位置が球体20および21の中間に位置する場合には、駆動ローラ23および25を共通のモータにより回転駆動する構成にすることもできる。
When the axles of the
以上説明したように、本技術の第1の実施の形態によれば、任意の方向に移動可能な車椅子アタッチメント1に車椅子の後輪を載置して固定することにより、電動式の車椅子を構成することができる。簡便な手順により通常の車椅子を任意の方向に移動可能な電動車椅子にすることが可能となる。 As described above, according to the first embodiment of the present technology, the electric wheelchair is configured by mounting and fixing the rear wheel of the wheelchair on the wheelchair attachment 1 movable in any direction. can do. A simple procedure makes it possible to make a normal wheelchair an electric wheelchair movable in any direction.
<2.第2の実施の形態>
上述の第1の実施の形態の車椅子アタッチメント1は、球体20等を3つのボールキャスタ(ボールキャスタ40乃至42)により支持していた。これに対し、本技術の第2の実施の形態の車椅子アタッチメント1は、球体20等を支持するボールキャスタを削減する点で、第1の実施の形態と異なる。
<2. Second embodiment>
The wheelchair attachment 1 according to the first embodiment described above supports the
[車椅子アタッチメントの構成]
図6は、本技術の第2の実施の形態に係る車椅子アタッチメントの構成例を示す図である。同図におけるaは車椅子アタッチメント1の構成例を表す上面図であり、同図におけるbは車椅子アタッチメント1の構成例を表す側面図である。同図の車椅子アタッチメント1は、ボールキャスタ40乃至45およびボールキャスタ支持部16および17の代わりにボールキャスタ47および48を備える点で、図1および2において説明した車椅子アタッチメント1と異なる。また、同図の車椅子アタッチメント1は、補助ローラ26乃至29をさらに備える。
[Configuration of wheelchair attachment]
Drawing 6 is a figure showing an example of composition of a wheelchair attachment concerning a 2nd embodiment of this art. In the figure, a is a top view showing a configuration example of the wheelchair attachment 1, and b in the figure is a side view showing a configuration example of the wheelchair attachment 1. The wheelchair attachment 1 in the same figure differs from the wheelchair attachment 1 described in FIGS. 1 and 2 in that it includes
ボールキャスタ47および48は、球体20および21を保持するものである。このボールキャスタ47および48は、カバー11に取り付けられ、球体20および21のそれぞれに対して鉛直方向から当接する。ボールキャスタ47および48には、ボール57および58がそれぞれ回転自在に配置される。すなわち、ボール57および58が球体20および21にそれぞれ当接する。
The ball casters 47 and 48 hold the
補助ローラ26乃至29は、駆動ローラ22乃至25に対してそれぞれ対向して配置され、駆動ローラ22乃至25とともに球体20および21を挟持するローラである。具体的には、補助ローラ26は駆動ローラ22に対向して配置されて球体20を挟持し、補助ローラ27は駆動ローラ23に対向して配置されて球体20を挟持する。同様に、補助ローラ28は駆動ローラ24に対向して配置されて球体21を挟持し、補助ローラ29は駆動ローラ25に対向して配置されて球体21を挟持する。なお、補助ローラ26乃至29は、それぞれ補助ローラ支持部70乃至73を介して車体10に配置される。
The
本技術の第2の実施の形態における駆動ローラ22乃至25は、補助ローラ26乃至29とともに球体20および21を挟持することにより、球体20および21に圧接される。この際、駆動ローラ22等および補助ローラ26等は、回転軸が球体20および21の中心を通る水平な面に含まれる位置(高さ)に配置される。また、球体20および21は、同図においてXおよびY方向から駆動ローラ22等および補助ローラ26等により挟持され、ボールキャスタ57等によりZ方向から保持される。これにより、球体20および21は、頂点と赤道近傍における直交する4点とによりそれぞれ保持される。これにより、球体20および21は、その位置が固定される。
The driving
本技術の第2の実施の形態においては、駆動ローラ22等および補助ローラ26等により球体20および21を所定の圧力により挟持する。これにより、駆動ローラ22等を球体20等に圧接することができる。
In the second embodiment of the present technology, the
以上説明したように、本技術の第2の実施の形態によれば、球体20および21をそれぞれ挟持する駆動ローラ22乃至25および補助ローラ26乃至29により、球体20および21を水平方向に保持する。このため、球体20および21を保持するために必要なボールキャスタを鉛直方向からそれぞれ保持する2つのボールキャスタに削減することができ、車椅子アタッチメント1の構成を簡略化することができる。
As described above, according to the second embodiment of the present technology, the
[変形例]
上述の車椅子アタッチメント1は、1つのボールキャスタ47および48により球体20および21をそれぞれ保持していたが、本技術の第1の実施の形態における車椅子アタッチメント1と同様に、3つのボールキャスタにより球体20および21をそれぞれ保持する構成を採ることもできる。例えば、図1および2におけるボールキャスタ40乃至45をカバー11に配置してボールキャスタ支持部16および17を省略する。駆動ローラ22乃至25および補助ローラ26乃至29とボールキャスタ40乃至45との間の干渉を防ぐことができ、補助ローラ26等を配置しながら3つのボールキャスタによる球体20等の保持が可能となる。これにより、車体10に対して球体20および21をより強固に保持させることができる。
[Modification]
The above-described wheelchair attachment 1 holds the
<3.第3の実施の形態>
上述の第1の実施の形態の車椅子アタッチメント1は、球体20等を駆動ローラ22等により駆動していた。これに対し、本技術の第3の実施の形態の車椅子アタッチメント1は、駆動ローラ22等を省略して手動による車椅子アタッチメントの構成を採る点で、第1の実施の形態と異なる。
<3. Third embodiment>
In the wheelchair attachment 1 of the first embodiment described above, the
[車椅子アタッチメントの構成]
図7は、本技術の第3の実施の形態に係る車椅子アタッチメントの構成例を示す図である。同図におけるaは車椅子アタッチメント1の構成例を表す上面図であり、同図におけるbは車椅子アタッチメント1の構成例を表す側面図である。同図の車椅子アタッチメント1は、図1または2において説明した車椅子アタッチメント1と比較して、駆動ローラ22乃至25、モータ30乃至33および動力伝達部34乃至37を備える必要はない。すなわち、同図の車椅子アタッチメント1は、車体10に2つの球体20および21ならびにボールキャスタ46に配置されたボール56が回転自在に支持されて構成されたものである。駆動機構を省略した構成を採用することにより、車椅子アタッチメント1の構成を簡略化することができる。
[Configuration of wheelchair attachment]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a wheelchair attachment according to a third embodiment of the present technology. In the figure, a is a top view showing a configuration example of the wheelchair attachment 1, and b in the figure is a side view showing a configuration example of the wheelchair attachment 1. The wheelchair attachment 1 of the same figure does not need to be equipped with the drive rollers 22-25, the motors 30-33, and the power transmission parts 34-37 compared with the wheelchair attachment 1 demonstrated in FIG. That is, the wheelchair attachment 1 in the same figure is configured by rotatably supporting two
図1および2において説明した車椅子アタッチメント1と同様に、車輪載置部60および61に車椅子2の後輪3および4を載置および係止することにより、車椅子2に車椅子アタッチメント1を取り付けることができる。なお、球体20およびボールキャスタ40乃至42ならびに球体21およびボールキャスタ43乃至45の代わりに2つのボールキャスタを配置する構成にすることもできる。この場合には、車椅子アタッチメント1の構成をさらに簡略化することが可能となる。このような車椅子アタッチメント1を車椅子2に取り付けることにより、車椅子2を任意の方向に移動可能な手動の車椅子に構成することができる。
Similar to the wheelchair attachment 1 described in FIGS. 1 and 2, attaching the wheelchair attachment 1 to the
以上説明したように、本技術の第3の実施の形態によれば、球体20および21ならびにボール56を車体10に回転自在に支持するとともに、球体20および21の駆動機構を省略する。これにより、車椅子アタッチメント1の構成を簡略化することができる。
As described above, according to the third embodiment of the present technology, the
最後に、上述した各実施の形態の説明は本技術の一例であり、本技術は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本技術に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 Finally, the description of each embodiment described above is an example of the present technology, and the present technology is not limited to the above-described embodiment. For this reason, even if it is a range which does not deviate from the technical idea concerning this art even if it is except each embodiment mentioned above, it is needless to say that various change is possible according to a design etc.
また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、CD(CompactDisc)、DVD(DigitalVersatileDisc)およびメモリカード等を用いることができる。 Further, the processing procedure described in the above embodiment may be regarded as a method having a series of these procedures, and a program for causing a computer to execute the series of procedures or a recording medium storing the program. You may catch it. As the recording medium, for example, a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disc), a memory card or the like can be used.
1 車椅子アタッチメント
2 車椅子
3、4 後輪
5、6 前輪
10 車体
11 カバー
12、14 車輪係止部
16〜18 ボールキャスタ支持部
20、21 球体
22〜25 駆動ローラ
26〜29 補助ローラ
30〜33 モータ
34〜37 動力伝達部
38 ベルト
40〜48 ボールキャスタ
50〜58 ボール
60、61 車輪載置部
70〜73 補助ローラ支持部
Reference Signs List 1
Claims (8)
前記車体に回転自在に保持されるとともに前記一対の後輪の車軸と略平行な軸に沿って配置されて前記車体を支持する2つの球体と、
前記車体に回転自在に保持されるとともに前記2つの球体が配置される軸とは異なる位置に配置されて前記車体を支持する補助球体と
を具備する車椅子アタッチメント。 A vehicle body on which a pair of rear wheels of a wheelchair are placed;
Two spheres rotatably supported by the vehicle body and disposed along an axis substantially parallel to an axle of the pair of rear wheels to support the vehicle body;
A wheelchair attachment comprising: an auxiliary sphere rotatably supported by the vehicle body and disposed at a position different from an axis where the two spheres are disposed to support the vehicle body.
前記2つの球体は、当該球体に鉛直方向からそれぞれ当接する前記ボールキャスタにより前記保持される
請求項3記載の車椅子アタッチメント。 The driving roller further includes an auxiliary roller disposed opposite to the driving roller and holding the ball together with the driving roller.
The wheelchair attachment according to claim 3, wherein the two spheres are held by the ball casters respectively abutting the spheres in a vertical direction.
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