JP3703526B2

JP3703526B2 - Manual electric wheelchair

Info

Publication number: JP3703526B2
Application number: JP16654695A
Authority: JP
Inventors: 信之菅野
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2020-10-05
Also published as: JPH0910263A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、左右の駆動輪に加えられる人力の大きさに応じた補助動力を各駆動輪に与えて該駆動輪を回転駆動するようにした手動式電動車椅子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
斯かる手動式電動車椅子は手動式車椅子と電動車椅子の中間に位置するものであって、ハンドリムを介して左右一対の駆動輪に間欠的に加えられる人力を人力検出手段によって検出してその検出信号を信号伝達手段によって制御手段に伝達し、該制御手段によって制御される駆動モータに人力に応じた補助動力を発生せしめ、この補助動力を動力伝達手段を経て左右の駆動輪にそれぞれ伝達することによって乗員の肉体的負担を軽減するものである。
【０００３】
ところで、ハンドリムに加えられる人力を検出する人力検出手段としては次のようなものが採用されていた。即ち、ハンドリムを駆動輪に対して相対回転自在に支持し、両者の間にスプリング等の弾性部材を介設し、ハンドリムに加えられる人力の大きさに比例して大きくなるハンドリムの相対回転量をポテンショメータ等によって検出することによって人力を検出する手段が採用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記人力検出手段を採用する従来の手動式電動車椅子にあっては、ハンドリムは小径の車軸に回転自在に支持されていたため、該ハンドリムの支持剛性が低く、乗員のリフトアップ動作（乗員が乗降時にハンドリムを支点として自分の体重を持ち上げる動作）が十分行えない可能性があった。
【０００５】
従って、本発明の目的とする処は、高精度な加工が可能で剛性の高い駆動輪のハブにハンドリムを支持せしめることによって、ハンドリムの支持剛性を高めてその円滑な回転と該ハンドリムを用いた乗員のリフトアップ動作を可能ならしめる手動式電動車椅子を提供することにある。
【０００６】
又、ハンドリムの操作部（乗員が把持すべき部分）と回転支持部との軸方向（車幅方向）のオフセット量が大きい場合には、ハンドリムの作用する横方向のモーメント（ハンドリムをその回転支持部を中心として横方向に曲げようとするモーメント）が大きくなり、該ハンドリムの横方向のガタ付きが大きくなってその操作性が悪くなるばかりか、回転支持部に設けられたベアリングの耐久性が低下するという問題も発生する。
【０００７】
従って、本発明の目的とする処は、ハンドリムの横方向のガタ付きを小さく抑えて該ハンドリムの操作性を高めるとともに、同ハンドリムの回転支持部のベアリングの耐久性向上を図ることができる手動式電動車椅子を提供することにある。
【０００８】
ところで、例えば前述のスプリングやポテンショメータ等で構成される人力検出手段は高い検出精度を安定して維持する必要があるため、これには高い防水性と防塵性が要求される。
【０００９】
従って、本発明の目的とする処は、人力検出手段に安定して高い検出精度を確保することができる手動式電動車椅子を提供することにある。
【００１０】
又、従来の手動式電動車椅子にあっては、車体に対して駆動輪を容易に脱着する構成が採用されていなかったため、可搬性及び収納性に乏しいという問題があった。
【００１１】
従って、本発明の目的とする処は、ハンドリム支持部材の外側に設けられたカバー部材の内径中心部に被着された可撓性のキャップ部材を操作ボタンとして操作することによって駆動輪を車体に対してワンタッチで容易に脱着することができる可搬性及び収納性に優れた手動式電動車椅子を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、車軸にボールベアリングを介して回転自在に支承された左右一対の駆動輪を備え、ハンドリムを介して各駆動輪に加えられる人力を人力検出手段によって検出し、検出された人力に応じた補助動力を各駆動輪に伝達して該駆動輪を回転駆動する手動式電動車椅子において、前記駆動輪のハブの車幅方向外側の外壁に、前記ボールベアリングよりも大径で且つ車軸と同軸に車軸方向に突出するボス部を設け、前記ハンドリムを取付支持するハンドリム支持部材を前記ハブの外壁の車幅方向外側に配するとともに、その中心部をハブの前記ボス部の外周面に軸受を介して回転可能に枢支せしめ、ハンドリムの操作部と前記ハンドリム支持部材の枢支部とを略同一垂直面上に配置したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ハンドリム支持部材と前記駆動輪のハブ外壁面との間に弾性部材を介設し、ハンドリム支持部材とハブ外壁面との間に密閉空間を形成し、該密閉空間に前記人力検出手段を収納したことを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記各駆動輪を車体に対して脱着可能に取り付けるとともに、前記ハンドリム支持部材の外側にカバー部材を配置し、該カバー部材の内径中心部に可撓性キャップ部材を被着し、該キャップ部材を駆動輪の脱着機構の操作ボタンとしたことを特徴とする。
【００１６】
【作用】
請求項１記載の発明によれば、ハンドル支持部材は、駆動輪のハブと一体の大径のボス部の外周面によってその中心部が回転可能に枢支されるため、該ハンドリム支持部材とこれに取り付けられたハンドリムの支持剛性が高められてその円滑な回転が可能となるとともに、該ハンドリムを用いた乗員のリフトアップ動作を無理なく行うことができる。
【００１７】
又、ハンドリムの操作部と前記ハンドリム支持部材の枢支部とを略同一垂直面上に配置したため、ハンドリムの操作部と回転支持部との軸方向（車幅方向）のオフセット量を小さく抑えることができ、ハンドリムの横方向のガタ付きを小さく抑えて該ハンドリムの操作性を高めるとともに、同ハンドリムの回転支持部のベアリングの耐久性向上を図ることができる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、ハンドリム支持部材とハブ外壁面との間に形成された防水性及び防塵性の高い密閉空間に人力検出手段を収納したため、該人力検出手段への水やゴミ等の侵入を防ぐことができ、同人力検出手段に安定して高い検出精度を確保することができる。又、ハンドリム支持部材と駆動輪のハブ外壁面との間に介設された弾性部材は、シール機能の他、ハンドリムの慣性による振動を抑えるフリクションダンパーの機能も有するため、振動に伴う誤信号の発生が防がれる。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、可撓性のキャップ部材を操作ボタンとして操作することによって駆動輪を車体に対してワンタッチで容易に脱着することができ、当該手動式電動車椅子の搬送時又は収納時には駆動輪を車体から取り外すことによって該手動式電動車椅子の可搬性及び収納性を高めることができる。
【００２０】
【実施例】
以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は本発明に係る手動式電動車椅子の側面図、図２は同車椅子の平面図、図３は同車椅子の背面図、図４は同車椅子の車輪のハブ部分のカバーを取り外した状態を示す正面図、図５は図４のＡ−Ａ線断面図、図６は車椅子の車輪のハブ部分の背面図、図７は図６のＢ−Ｂ線断面図、図８は図７のＣ−Ｃ線に沿う一部破断面図、図９は手動式電動車椅子の補助動力系の電気結線図である。
【００２２】
本実施例に係る手動式電動車椅子１は、既存の折り畳み式手動車椅子の車体の左右に駆動輪である車輪２を脱着自在に取り付けて構成され、これのパイプ枠状のフレーム３の前後部は左右一対のキャスタ４と車輪２によって移動自在に支持されている。
【００２３】
又、上記フレーム３の中央部には、乗員が着座すべき布製のシート５（図２及び図３参照）が張設されている。尚、フレーム３は図３に示すように前後一対のクロス部材３ａを有しており、Ｘ字状を成す２本のクロス部材３ａはその交点を軸６によって枢着されている。
【００２４】
更に、フレーム３の後部には左右一対のハンドルアーム３ｂが立設されており、各ハンドルアーム３ｂの上端部は後方に折曲され、その折曲部には介助者用のグリップ７が取り付けられている。
【００２５】
又、フレーム３の上記ハンドルアーム３ｂの中間高さ位置から車体前方に水平に延びる左右一対のアーム３ｃはその前端部が略直角に折り曲げられて垂直下方に延び、その下端部に前記キャスタ４が回転自在に支持されているが、右側（シート５に着座した乗員にとって右側）のアーム３ｃの直角に折り曲げられた部分（垂直部分の上部）にはメインスイッチ８が取り付けられている。そして、前記アーム３ｃの下方に配された左右一対のアーム３ｄの前側部分は車体前方に向かって斜め下方に延出しており、その延出端（前端部）には左右一対のステップ９が取り付けられている。
【００２６】
ところで、前記左右一対の車輪２の各々は、図５に示すように、フレーム３に溶接されたボス部１０に支持された車軸１１にボールベアリング１２を介して回転自在に支承されており、各車輪２の外側には、乗員が手でこれを回すべきリング状のハンドリム１３が設けられている。このハンドリム１３は、車輪２のハブ２ａの外壁の車幅方向外側に配されたハンドリム支持部材である円板状のディスク１４に３本のアーム１５を介してボルト１６によって取り付けられており、ディスク１４はハブ２ａに形成されたボス部２ａ−１にブッシュ６０を介して回転自在に支持されている。従って、ハンドリム１３は車輪２に対して独立に回転し得る。尚、本実施例においては、図５に示すように、車輪２のハブ２ａの外壁面とディスク１４との間には弾性体から成るシールリング１７が介設されており、ディスク１４はこれの外側（車幅方向外側）にボルト１８にて結着されたカバー１９によって覆われている。尚、シールリング１７はシール機能と共にハンドリム１３及びディスク１４の慣性に伴う周方向の振動を抑制するフリクションダンパーとしての機能も果たす。
【００２７】
而して、上記ハンドリム１３は、その全周の３箇所が図４に示す構造によって車輪２に対して弾性的に連結されている。
【００２８】
即ち、図４に示すように、車輪２のハブ２ａに形成された各一対のストッパ２０で挟まれる径方向外方に向かって広がる空間にはスプリング２１が介装されており、各スプリング２１はハブ２ａに固定された保持部材２２によってその脱落が防がれている。
【００２９】
ところで、上記各スプリング２１はその両端がスプリング受け２３によって受けられており、前記ハンドリム１３に人力が加わらない中立状態においては、図４に示すように、スプリング受け２３は前記一対のストッパ２０に当接している。尚、各ストッパ２０の中央部分には溝２０ａが貫設されている。
【００３０】
一方、図４に示すように、前記ディスク１４の全周３箇所にはブラケット２４がボルト２５によって位置調整可能に取り付けられており、各ブラケット２４の両端部には一対のピン２６が内方に向かって突設されており、各一対のピン２６は、ハンドリム１３に人力が加わらない中立状態においては、図４に示すように前記スプリング受け２３の端面に当接している。尚、各ブラケット２４の両端部には径方向に長い長孔２４ａが形成されており、各長孔２４ａには前記ボルト２５が挿通されている。従って、ボルト２５を緩めれば、ブラケット２４を径方向に移動させてその位置を調整することができ、スプリング受け２３の端面（ピン２６が当接すべき端面）は図示のように傾斜しているため、中立状態においてブラケット２４を前述のように径方向に移動させることによってスプリング受け２３に対するピン２６の位置を調整することができ、図４に示すように中立状態において一対のピン２６をスプリング受け２３に当接せしめることができる。
【００３１】
又、図４及び図５に示すように、ハンドリム１３側のディスク１４には、ハンドリム１３に加えられる人力の大きさ及び方向を検出するためのポテンショメータ２７が０点補正が可能なように位置調整可能に固設されており、該ポテンショメータ２７の人力軸２７ａの端部にはレバー２８の一端が結着されており、該レバー２８の他端は、車輪２のハブ２ａに突設されたピン２９にゴム製のキャップ３０を介して長孔係合している。尚、キャップ３０はレバー２８のガタを防止するためのものである。
【００３２】
而して、前記スプリング２１、ポテンショメータ２７等は、乗員によってハンドリム１３に加えられる人力を検知するための人力検知手段を構成しており、該人力検出手段は前記シールリング１７によってシールされた車輪２のハブ２ａとディスク１４及びカバー１９によって囲まれる室Ｓ４内に収納されている。
【００３３】
一方、図５及び図６に示すように、左右一対の車輪２の各ハブ２ａの車幅方向内側には円板状の固定プレート３１が車軸１１に結着されて設けられており、該固定プレート３１のハブ２ａ側の内面には車輪２のハブ２ａのボス部２ａ−２を覆う円筒状の保持部材３２とリング状の保持リング３３がボルト３４によって結着されるとともに、制御手段を構成するコントローラ３５が取り付けられている。又、固定プレート３１の車体側外面には、図６及び図７に示すように、駆動モータ３６と車輪側カプラー３７が取り付けられている。尚、固定プレート３１の少なくとも前記コントローラ３５が設置される部位の外面には、図５及び図６に示すように、縦方向の複数の放熱用溝３１ａが形成されている。
【００３４】
ところで、各車輪２のハブ２ａの内部には前記固定プレート３１で囲まれる空間が形成されるが、該空間は固定プレート３１と前記保持リング３３に固定されたリング状の隔壁３８によって室Ｓ１とＳ２とに区画されており、隔壁３８の一部には図７に示すように開口部３８ａが形成されている。そして、室Ｓ１内であって、且つ、回転側のハブ２ａのボス部２ａ−２にはリング状のインナートランス３９ａが固定され、固定側の前記保持部材３２及び保持リング３３の間にはアウタートランス３９ｂが挟持されている。これらのインナートランス３９ａとアウタートランス３９ｂは僅かなギャップを介して互いに同心状に配置され、コントローラ３５とポテンショメータ２７間の信号伝達手段を構成する回転トランス３９を構成している。尚、前記コントローラ３５は室Ｓ１内に収納されている。
【００３５】
而して、前記駆動モータ３６によって発生する補助動力は動力伝達手段を経て車輪２に伝達されるが、この動力伝達手段の構成を図７及び図８に基づいて以下に説明する。
【００３６】
動力伝達手段はプーリ４０，４１とベルト４２及び複数のギヤＧ１〜Ｇ４を含んで構成されるが、前記小径のプーリ４０は前記駆動モータ３６の出力軸３６ａの端部に結着され、前記大径のプーリ４１は中間軸４３の一端に結着されており、両プーリ４０，４１間に無端状の前記ベルト４２が巻装されている。
【００３７】
上記中間軸４３とこれに平行に配された駆動軸４４は、図７に示すように、前記固定プレート３１とカバー４５にベアリング４６，４７を介してそれぞれ回転自在に支承されており、中間軸４３には前記ギヤＧ１が一体に形成されており、該ギヤＧ１は駆動軸４４の一端に結着されたギヤＧ２に噛合している。そして、駆動軸４４の他端は前記隔壁３８に形成された開口部３８ａ（図５参照）を貫通して室Ｓ２内に臨んでおり、その端部に一体に形成された小径の前記ギヤＧ３はハブ２ａの内周に結着された大径のリングギヤＧ４に噛合している。尚、動力伝達手段を構成する前記プーリ４０，４１とベルト４２及びコントローラ３５は潤滑油を嫌うため、隔壁３８で仕切られた室Ｓ１内に収納され、ギヤＧ１，Ｇ２はカバー４５内に形成された室Ｓ３内に収納され、潤滑油が必要なギヤＧ３，Ｇ４は室Ｓ２内に収納されている。
【００３８】
而して、以上説明したスプリング２１やポテンショメータ２７によって構成される人力検出手段、回転トランス３９によって構成される信号伝達手段、コントローラ３５によって構成される制御手段、駆動モータ３６及びプーリ４０，４１やベルト４２及びギヤＧ１〜Ｇ４によって構成される動力伝達手段が補助動力系を構成しているが、この補助動力系は各車輪２のハブ２ａの車軸１１廻りに径方向及び軸方向に亘って集約的に配置されており、このように補助動力系をハブ２ａに配置して成る車輪２は左右が同一構造に構成され、前述のように各車輪２は車体に対して脱着自在に取り付けられている。
【００３９】
ここで、車輪２の脱着機構の構成を図５に基づいて説明する。
【００４０】
車輪２を回転自在に支承する前記車軸１１は中空状に成形されており、その内部には小径のロッド４８が挿通されている。そして、該ロッド４８の内端部には車軸１１の内端面に係合する係止部材４９が結着され、同ロッド４８の外端部には押圧部材５０が結着されており、これら係止部材４９と押圧部材５０は車軸１１内に摺動自在に嵌装されており、これらの径はロッド４８のそれよりも大きく設定されている。尚、上記ロッド４８と係止部材４９及び押圧部材５０はスプリング５１によって外側方（図５の下方）に常時付勢されている。又、図５において、６１はストッパを構成するサークリップである。
【００４１】
又、車軸１１の内端部（係止部材４９が嵌装されている部分）には複数の円孔１１ａが形成されており、各円孔１１ａにはボール５２が保持されている。尚、前記カバー１９の内径中心部には撓曲自在なゴムキャップ５３が被着されており、該ゴムキャップ５３内に前記押圧部材５０が臨んでいる。
【００４２】
一方、フレーム３に溶接された前記ボス部１０には円筒状のスリーブ５４が挿通しており、該スリーブ５４はこれの外周に螺合するナット５５によってボス部１０に結着されている。
【００４３】
而して、各車輪２は車軸１１の内端部分を外側方から上記スリーブ５４に挿通することによって車体に取り付けられるが、これの取付状態においては、図５に示すようにボール５２が係止部材４９によって径方向外方に押し出されて車軸１１の外周面から突出しており、該ボール５２がスリーブ５４の内端面に係止されるために車軸１１の抜けが阻止され、これによって車輪２が車体に確実に取り付けられる。
【００４４】
次に、取付状態にある車輪２を車体から取り外すには、ゴムキャップ５３を脱着機構の操作ボタンとして使用し、該ゴムキャップ５３を指で押して押圧部材５０とロッド４８及び係止部材４９をスプリング５１の付勢力に抗して一体的に車体内側方に移動させる。すると、係止部材４９がボール５２の位置から退避して小径のロッド４８がボール５２の部分に位置するため、ボール５２は車軸１１の径方向内方に移動して車軸１１の外表面から没することができ、そのまま車輪２全体を外側方へ引き出せば車軸１１をスリーブ５４から抜くことができ、従って、車輪２をワンタッチで容易に車体から取り外すことができる。
【００４５】
そして、車輪２を車体に再び取り付けるには、操作ボタンとしてのゴムキャップ５３を押さえて押圧部材５０とロッド４８及び係止部材４９を車体内側方へ移動させたまま車軸１１をスリーブ５４に挿通せしめ、その後にゴムキャップ５３から指を離せば良い。すると、ボール５４が係止部材４９によって径方向外方に押し出されて車軸１１の外周面から突出し、該ボール５２がスリーブ５４の内端面に係止されるために車軸１１の抜けが阻止され、これによって車輪２が車体にワンタッチで容易に取り付けられる。
【００４６】
尚、図５及び図６に示すように、各車輪２の固定プレート３１の外面周縁には車体内側方（即ち、車輪２の脱着方向）に向かってコ字状に開口する回り止め部材５６が結着されており、フレーム３には係止部材５７が結着されており、前述の要領で車輪２を車体に取り付けると同時に回り止め部材５６が係止部材５７に嵌合して固定プレート３１等の固定側部分の回り止がなされる。
【００４７】
ところで、本実施例に係る手動式電動車椅子１にあっては、図１乃至図３に示すように右側の車輪２側にバッテリ５８が脱着可能に取り付けられており、車体（フレーム３）側にはワイヤーハーネス５９が設置されている。
【００４８】
而して、前述のように左右の車輪２は同一構造を有しているため、これらを車体に取り付けると、これらは車体前後方向中心廻りに点対称となる位置関係を保って配置されることとなる。同一構造の左右の車輪２をこのように配置することによって、図３に示すように、左右の車輪２の各内側方に突出する駆動モータ３６が上下方向に互いに段差をもって配されることとなり、当該車椅子１を折り畳んだ際に両駆動モータ３６が互いに干渉することがなく、この結果、車椅子１をコンパクトに、且つ、容易に折り畳むことができる。又、左右の車輪２を同一構造とすることによって部品を共通化することができるため、量産効果による部品のコストダウンを図ることができる。
【００４９】
尚、左右の車輪２を前述の要領で車体に取り付けた後は、各車輪２の固定プレート３１に取り付けられた前記カプラー３７に車体側に設置された前記ワイヤーハーネス５９のカプラー５９Ａを接続すれば、右側の車輪２に配置された前記バッテリ５８から左側の車輪２に設けられた駆動モータ３６やコントローラ３５等への給電がワイヤーハーネス５９を介してなされる。
【００５０】
ここで、当該手動式電動車椅子１の電気結線構造を図９に基づいて説明する。
【００５１】
図示のように、車体（フレーム３）側に設置された前記ワイヤーハーネス５９は制御電源線５９ａ、エラー信号線５９ｂ、パワー電源線５９ｃ及びアース線５９ｄの計４本のワイヤーを結束して構成されており、これは左右の車輪２に設けられたカプラー３７を介して左右の車輪２に設けられたコントローラ３５のパワー部３５ａと制御部３５ｂに接続されている。尚、図９において、８は前記メインスイッチである。
【００５２】
而して、前述のようにバッテリ５８は右側の車輪２に設けられており、該バッテリ５８からは右側の車輪２に設けられたコントローラ３５に給電されると同時に、ワイヤーハーネス５９を介して左側の車輪２に設けられたコントローラ３５にも給電される。そして、各コントローラ３５のパワー部３５ａに供給される電力は駆動モータ３６に供給されて該駆動モータ３６の駆動に供され、制御部３５ｂに供給される電力は前記回転トランス３９を経て回転側のポテンショメータ２７に供給されるとともに、ポテンショメータ２７からの信号も回転トランス３９を介してコントローラ３５へ伝達される。
【００５３】
次に、本手動式電動車椅子１の作用を説明する。
【００５４】
乗員が左右一対のハンドリム１３を例えば前進方向に回すためにこれに力を加えると、一方のピン２６がスプリング受け２３を押圧してスプリング２１を圧縮し、該スプリング２１の反力がストッパ２０を介してハブに伝達されるため、車輪２に人力が伝達される。
【００５５】
ハンドリム１３はスプリング２１の圧縮変形量に見合う角度だけ車輪２に対して相対回転し、このハンドリム１３の相対回転量はレバー２８によって拡大されてポテンショメータ２７に伝達され、ポテンショメータ２７はハンドリム１３の相対回転量に比例する検出信号を回転トランス３９を介してコントローラ３５の制御部３５ｂに送信する。然るに、スプリング２１の圧縮変形量はハンドリム１３に加えられる人力の大きさに比例するため、コントローラ３５の制御部３５ｂはハンドリム１３の相対回転量に比例する検出信号に基づいてハンドリム１３に加えられる人力の大きさを求め、その人力の大きさに応じた制御信号をパワー部３５ａに送信し、検出された人力（トルク）に応じた電力（電流）を駆動モータ３６に供給し、該駆動モータ３６を回転駆動して所要の補助動力を発生せしめる。
【００５６】
而して、上述のように駆動モータ３６が駆動されると、その回転は図７及び図８に示すプーリ４０、ベルト４２及びプーリ４１を経て１段減速されて中間軸４３に伝達され、該中間軸４３の回転はギヤＧ１，Ｇ２によって２段減速されて駆動軸４４に伝達される。そして、この駆動軸４４の回転はギヤＧ３，Ｇ４によって３段減速されて車輪２に伝達され、該車輪２が人力に補助動力を加えた大きさの駆動力によって回転駆動され、これによって車椅子１が前進せしめられ、乗員は全駆動力の例えば約１／２程度の小さな人力で楽に車椅子１を操作することができる。
【００５７】
以上のように、本実施例においては、高精度な加工が可能で剛性の高い車輪２のハブ２ａにハンドリム１３を支持せしめたため、該ハンドリム１３の支持剛性が高められてその円滑な回転が可能となるとともに、該ハンドリム１３を用いた乗員のリフトアップ動作を無理なく行うことができる。
【００５８】
又、ハンドリム１３を車輪２のハブ２ａ上に回転自在に支持されたディスク１４に取り付け、該ディスク１４をハブ２ａの外壁の外側に配置したため、ハンドリム１３の操作部と回転支持部との軸方向（車幅方向）のオフセット量を小さく抑えることができ、ハンドリム１３の横方向のガタ付きを小さく抑えて該ハンドリム１３の操作性を高めるとともに、同ハンドリム１３の回転支持部のベアリング６０の耐久性向上を図ることができる。
【００５９】
更に、本実施例によれば、ディスク１４とハブ２ａの外壁面との間に形成された防水性及び防塵性の高い密閉空間にスプリング２１やポテンショメータ２７を含んで構成される人力検出手段を収納したため、該人力検出手段への水やゴミ等の侵入を防ぐことができ、同人力検出手段に安定して高い検出精度を確保することができる。又、前述のようにディスク１４とハブ２ａの外壁面との間に介設されたシールリング１７は、シール機能の他、ハンドリム１３及びディスク１４の慣性による振動を抑えるフリクションダンパーとしての機能も果たすため、振動に伴う誤信号の発生が防がれる。
【００６０】
その他、本実施例によれば、可撓性のゴムキャップ５３を脱着機構の操作ボタンとして操作することによって車輪２を車体に対してワンタッチで容易に脱着することができるため、当該手動式電動車椅子１の搬送時又は収納時には車輪を車体から取り外すことができ、該手動式電動車椅子１の可搬性及び収納性を高めることができる。
【００６１】
ところで、図１０に示すようにハンドリム１３をディスク１４に接続するアーム１５をハンドリム１３よりも車体幅方向内側に湾曲させれば、ハンドリム１３を回すときに乗員の指への引っ掛かりが無くなるため、ハンドリム１３の操作性が高められ、車輪２を滑らかに回すことができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１記載の発明によれば、ハンドル支持部材は、駆動輪のハブと一体の大径のボス部の外周面によってその中心部が回転可能に枢支されるため、該ハンドリム支持部材とこれに取り付けられたハンドリムの支持剛性を高めてその円滑な回転と該ハンドリムを用いた乗員のリフトアップ動作を可能ならしめることができるという効果が得られる。
【００６３】
又、ハンドリムの操作部と前記ハンドリム支持部材の枢支部とを略同一垂直面上に配置したため、ハンドリムの横方向のガタ付きを小さく抑えて該ハンドリムの操作性を高めるとともに、同ハンドリムの回転支持部のベアリングの耐久性向上を図ることができるという効果が得られる。
【００６４】
請求項２記載の発明によれば、人力検出手段を防水性と防塵性の高い密閉空間に収納したため、該人力検出手段に安定して高い検出精度を確保することができるという効果が得られる。
【００６５】
請求項３記載の発明によれば、可撓性のキャップ部材を操作ボタンとして操作することによって駆動輪を車体に対してワンタッチで容易に脱着することができ、当該手動式電動車椅子の可搬性及び収納性を高めることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る手動式電動車椅子の側面図である。
【図２】本発明に係る手動式電動車椅子の平面図である。
【図３】本発明に係る手動式電動車椅子の背面図である。
【図４】本発明に係る手動式電動車椅子の車輪のハブ部分のカバーを取り外した状態を示す正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】本発明に係る手動式電動車椅子の車輪のハブ部分の背面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線に沿う一部破断面図である。
【図９】本発明に係る手動式電動車椅子の補助動力系の電気結線図である。
【図１０】ハンドリムを支持するアーム形状の変更例を示す車輪の部分破断面図である。
【符号の説明】
１手動式電動車椅子
２車輪（駆動輪）
２ａハブ
３フレーム
１１車軸
１３ハンドリム
１４ディスク（ハンドリム支持部材）
１７シールリング（弾性部材）
１９カバー（カバー部材）
２７ポテンショメータ（人力検知手段）
５３ゴムキャップ（可撓性キャップ部材）[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a manual electric wheelchair in which auxiliary power corresponding to the magnitude of human power applied to left and right driving wheels is applied to each driving wheel to rotationally drive the driving wheel.
[0002]
[Prior art]
Such a manual electric wheelchair is located between the manual wheelchair and the electric wheelchair, and the human power that is intermittently applied to the pair of left and right drive wheels via the hand rim is detected by the human power detection means and the detection signal Is transmitted to the control means by the signal transmission means, auxiliary power corresponding to human power is generated in the drive motor controlled by the control means, and this auxiliary power is transmitted to the left and right drive wheels through the power transmission means, respectively. This reduces the physical burden on the passenger.
[0003]
By the way, the following is adopted as human power detection means for detecting the human power applied to the hand rim. In other words, the hand rim is supported so as to be relatively rotatable with respect to the drive wheel, and an elastic member such as a spring is interposed between the two, and the relative rotation amount of the hand rim that increases in proportion to the amount of human power applied to the hand rim is increased. A means for detecting human power by detecting with a potentiometer or the like has been adopted.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional manual electric wheelchair that employs the above-described human power detection means, the hand rim is rotatably supported by a small-diameter axle. When getting on and off, there is a possibility that the movement of lifting one's weight with the hand rim as a fulcrum is not sufficient.
[0005]
Therefore, the object of the present invention is to support the hand rim on the drive wheel hub, which can be machined with high accuracy and has high rigidity, thereby increasing the support rigidity of the hand rim and using the hand rim. It is an object of the present invention to provide a manual electric wheelchair that enables a passenger to lift up.
[0006]
In addition, when the offset amount in the axial direction (vehicle width direction) between the operation part of the hand rim (the part to be gripped by the occupant) and the rotation support part is large, the lateral moment that the hand rim acts on (the hand rim is supported by its rotation). Moment of bending in the lateral direction around the center), the backlash of the hand rim increases in the lateral direction and the operability is deteriorated, and the durability of the bearing provided in the rotation support portion is The problem of deteriorating also occurs.
[0007]
Therefore, the object of the present invention is to improve the durability of the bearing of the rotation support portion of the hand rim while suppressing the backlash in the lateral direction of the hand rim to improve the operability of the hand rim. It is to provide an electric wheelchair.
[0008]
By the way, for example, the human power detection means constituted by the above-described spring, potentiometer, or the like needs to stably maintain high detection accuracy, and therefore, high waterproofness and dustproofness are required.
[0009]
Accordingly, the object of the present invention is to provide a manual electric wheelchair capable of ensuring high detection accuracy stably in the human power detection means.
[0010]
Moreover, in the conventional manual type electric wheelchair, since the structure which removes | removes a drive wheel easily with respect to a vehicle body was not employ | adopted, there existed a problem that portability and storage property were scarce.
[0011]
Therefore, the object of the present invention is to operate the flexible cap member attached to the center of the inner diameter of the cover member provided on the outer side of the hand rim support member as an operation button, so that the driving wheel is attached to the vehicle body. An object of the present invention is to provide a manual electric wheelchair excellent in portability and storage that can be easily attached and detached with one touch.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with a pair of left and right drive wheels rotatably supported on the axle via ball bearings, and detects human power applied to each drive wheel via the hand rim. In the manually operated electric wheelchair that detects by means and transmits the auxiliary power according to the detected human power to each driving wheel to rotationally drive the driving wheel, the outer wall on the outer side in the vehicle width direction of the hub of the driving wheel, A boss portion having a diameter larger than that of the ball bearing and projecting in the axle direction coaxially with the axle is provided, and a hand rim support member for mounting and supporting the hand rim is disposed on the outer side in the vehicle width direction of the outer wall of the hub, and the center portion thereof is disposed. rotatably allowed pivotally supported through a bearing on the outer peripheral surface of the boss portion of the hub, and characterized in that a and pivot portion of the operation unit of the hand rim hand rim supporting member substantially on the same vertical plane That.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an elastic member is interposed between the hand rim support member and a hub outer wall surface of the drive wheel, and the hand rim support member and the hub outer wall surface are interposed. A sealed space is formed, and the human power detection means is stored in the sealed space.
[0015]
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2 , wherein the drive wheels are detachably attached to the vehicle body, a cover member is disposed outside the hand rim support member, and the cover member A flexible cap member is attached to the central portion of the inner diameter, and the cap member is used as an operation button of a drive wheel attaching / detaching mechanism.
[0016]
[Action]
According to the first aspect of the present invention, the handle support member is pivotally supported by the outer peripheral surface of the large-diameter boss portion integral with the hub of the drive wheel so that the center portion of the handle support member can rotate. The support rim of the hand rim attached to the rim can be increased to enable smooth rotation thereof, and the occupant can lift up using the hand rim without difficulty.
[0017]
In addition, since the hand rim operating portion and the pivot portion of the hand rim support member are disposed on substantially the same vertical plane, the offset amount in the axial direction (vehicle width direction) between the hand rim operating portion and the rotation support portion can be kept small. In addition, it is possible to improve the operability of the hand rim by suppressing the backlash of the hand rim in the lateral direction and to improve the durability of the bearing of the rotation support portion of the hand rim.
[0018]
According to the second aspect of the present invention, since the human power detection means is housed in a sealed waterproof and dustproof space formed between the hand rim support member and the outer wall surface of the hub, Can be prevented, and stable and high detection accuracy can be secured in the human power detection means. In addition to the sealing function, the elastic member interposed between the hand rim support member and the hub outer wall surface of the drive wheel also has a function of a friction damper that suppresses vibration due to inertia of the hand rim. Occurrence is prevented.
[0019]
According to the invention described in claim 3, by operating the flexible cap member as the operation button, the driving wheel can be easily detached from the vehicle body with one touch, By removing the drive wheel from the vehicle body during storage, the portability and storage of the manual electric wheelchair can be improved.
[0020]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0021]
1 is a side view of a manual electric wheelchair according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of the wheelchair, FIG. 3 is a rear view of the wheelchair, and FIG. 4 is a state where a cover of a wheel hub portion of the wheelchair is removed. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4, FIG. 6 is a rear view of the hub portion of the wheelchair wheel, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 9 is a partially broken cross-sectional view along line C, and FIG. 9 is an electrical connection diagram of an auxiliary power system of a manual electric wheelchair.
[0022]
The manual electric wheelchair 1 according to the present embodiment is configured by detachably attaching wheels 2 as drive wheels to the left and right sides of the body of an existing folding manual wheelchair, and the front and rear portions of the pipe frame-like frame 3 are A pair of left and right casters 4 and wheels 2 are movably supported.
[0023]
A cloth seat 5 (see FIGS. 2 and 3) on which a passenger is to be seated is stretched at the center of the frame 3. As shown in FIG. 3, the frame 3 has a pair of front and rear cross members 3 a, and the two cross members 3 a forming an X shape are pivotally connected to each other by a shaft 6.
[0024]
Further, a pair of left and right handle arms 3b are erected at the rear of the frame 3, and the upper end of each handle arm 3b is bent rearward, and a grip 7 for an assistant is attached to the bent portion. ing.
[0025]
The pair of left and right arms 3c extending horizontally from the middle height position of the handle arm 3b of the frame 3 to the front of the vehicle body is bent at a substantially right angle so as to extend vertically downward, and the caster 4 is provided at the lower end thereof. Although supported rotatably, a main switch 8 is attached to a portion (upper portion of the vertical portion) bent at a right angle of the arm 3c on the right side (right side for the occupant seated on the seat 5). The front portions of the pair of left and right arms 3d arranged below the arm 3c extend obliquely downward toward the front of the vehicle body, and a pair of left and right steps 9 are attached to the extended ends (front end portions). It has been.
[0026]
By the way, as shown in FIG. 5, each of the pair of left and right wheels 2 is rotatably supported via a ball bearing 12 on an axle 11 supported by a boss portion 10 welded to the frame 3. A ring-shaped hand rim 13 on which an occupant should turn this by hand is provided outside the wheel 2. The hand rim 13 is attached to a disc-like disc 14 which is a hand rim support member arranged on the outer side of the outer wall of the hub 2a of the wheel 2 with bolts 16 via three arms 15 and is attached to the disc. 14 is rotatably supported by a boss 2a-1 formed on the hub 2a via a bush 60. Accordingly, the hand rim 13 can rotate independently of the wheel 2. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, a seal ring 17 made of an elastic material is interposed between the outer wall surface of the hub 2a of the wheel 2 and the disk 14, and the disk 14 has the same. It is covered with a cover 19 that is bound to the outside (the vehicle width direction outside) with a bolt 18. The seal ring 17 also functions as a friction damper that suppresses vibration in the circumferential direction due to inertia of the hand rim 13 and the disk 14 as well as a sealing function.
[0027]
Thus, the hand rim 13 is elastically connected to the wheel 2 at three locations on the entire circumference by the structure shown in FIG.
[0028]
That is, as shown in FIG. 4, springs 21 are interposed in the radially outward spaces sandwiched between each pair of stoppers 20 formed on the hub 2 a of the wheel 2. The holding member 22 fixed to the hub 2a prevents the dropout.
[0029]
By the way, both ends of the springs 21 are received by spring receivers 23. In a neutral state where no manual force is applied to the hand rim 13, the spring receivers 23 abut against the pair of stoppers 20, as shown in FIG. It touches. A groove 20a is provided in the center portion of each stopper 20.
[0030]
On the other hand, as shown in FIG. 4, brackets 24 are attached to bolts 25 at three positions on the entire circumference of the disk 14 so that the positions of the brackets 24 can be adjusted. Each pair of pins 26 is in contact with the end face of the spring receiver 23 as shown in FIG. 4 in a neutral state where no manual force is applied to the hand rim 13. In addition, the long hole 24a long in radial direction is formed in the both ends of each bracket 24, The said volt | bolt 25 is penetrated by each long hole 24a. Therefore, if the bolt 25 is loosened, the bracket 24 can be moved in the radial direction to adjust its position, and the end surface of the spring receiver 23 (the end surface on which the pin 26 should abut) is inclined as shown in the figure. Therefore, the position of the pin 26 relative to the spring receiver 23 can be adjusted by moving the bracket 24 in the radial direction in the neutral state as described above, and the pair of pins 26 are spring-loaded in the neutral state as shown in FIG. It can be brought into contact with the receiver 23.
[0031]
4 and 5, the position of the disc 14 on the hand rim 13 side is adjusted so that a potentiometer 27 for detecting the magnitude and direction of the human force applied to the hand rim 13 can be corrected to zero. One end of a lever 28 is attached to the end of the manpower shaft 27a of the potentiometer 27, and the other end of the lever 28 is a pin protruding from the hub 2a of the wheel 2. 29 is engaged with a long hole through a rubber cap 30. The cap 30 is used to prevent the lever 28 from rattling.
[0032]
Thus, the spring 21, the potentiometer 27, etc. constitute human power detection means for detecting the human force applied to the hand rim 13 by the occupant, and the human power detection means is the wheel 2 sealed by the seal ring 17. Is housed in a chamber S4 surrounded by the hub 2a, the disk 14 and the cover 19.
[0033]
On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 6, a disk-shaped fixing plate 31 is provided on the inner side in the vehicle width direction of each hub 2a of the pair of left and right wheels 2, and is attached to the axle 11. A cylindrical holding member 32 and a ring-shaped holding ring 33 that cover the boss 2a-2 of the hub 2a of the wheel 2 are attached to the inner surface of the plate 31 on the hub 2a side by a bolt 34, and constitute control means. A controller 35 is attached. Further, as shown in FIGS. 6 and 7, a drive motor 36 and a wheel-side coupler 37 are attached to the outer surface of the fixed plate 31 on the vehicle body side. As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of heat radiation grooves 31 a in the vertical direction are formed on the outer surface of at least the portion of the fixed plate 31 where the controller 35 is installed.
[0034]
By the way, a space surrounded by the fixed plate 31 is formed inside the hub 2a of each wheel 2. The space is separated from the chamber S1 by a ring-shaped partition wall 38 fixed to the fixed plate 31 and the holding ring 33. As shown in FIG. 7, an opening 38 a is formed in a part of the partition wall 38. A ring-shaped inner transformer 39a is fixed to the boss 2a-2 of the rotation-side hub 2a in the chamber S1, and the outer side between the holding member 32 and the holding ring 33 on the fixed side is fixed. A transformer 39b is sandwiched. The inner transformer 39a and the outer transformer 39b are arranged concentrically with each other through a slight gap to constitute a rotary transformer 39 that constitutes a signal transmission means between the controller 35 and the potentiometer 27. The controller 35 is accommodated in the chamber S1.
[0035]
Thus, the auxiliary power generated by the drive motor 36 is transmitted to the wheels 2 through the power transmission means. The configuration of the power transmission means will be described below with reference to FIGS.
[0036]
The power transmission means includes pulleys 40 and 41, a belt 42, and a plurality of gears G1 to G4. The small-diameter pulley 40 is connected to an end of an output shaft 36a of the drive motor 36, and the large-diameter pulley 40 The pulley 41 having a diameter is bound to one end of the intermediate shaft 43, and the endless belt 42 is wound between the pulleys 40 and 41.
[0037]
As shown in FIG. 7, the intermediate shaft 43 and the drive shaft 44 arranged in parallel to the intermediate shaft 43 are rotatably supported by the fixed plate 31 and the cover 45 via bearings 46 and 47, respectively. The gear G1 is formed integrally with the gear 43, and the gear G1 meshes with a gear G2 connected to one end of the drive shaft 44. The other end of the drive shaft 44 passes through an opening 38a (see FIG. 5) formed in the partition wall 38 and faces the chamber S2, and the small-diameter gear G3 integrally formed at the end thereof. Is meshed with a large-diameter ring gear G4 bound to the inner periphery of the hub 2a. The pulleys 40 and 41, the belt 42, and the controller 35 constituting the power transmission means dislike lubricating oil, and therefore are housed in the chamber S1 partitioned by the partition wall 38, and the gears G1 and G2 are formed in the cover 45. The gears G3 and G4 that are accommodated in the chamber S3 and require lubricating oil are accommodated in the chamber S2.
[0038]
Thus, the above-described human power detection means constituted by the spring 21 and the potentiometer 27, signal transmission means constituted by the rotary transformer 39, control means constituted by the controller 35, the drive motor 36, the pulleys 40, 41 and the belt 42 and the gears G1 to G4 constitute an auxiliary power system. This auxiliary power system is concentrated in the radial and axial directions around the axle 11 of the hub 2a of each wheel 2. The wheels 2 formed by arranging the auxiliary power system in the hub 2a in this way are configured in the same structure on the left and right, and each wheel 2 is detachably attached to the vehicle body as described above. .
[0039]
Here, the structure of the desorption mechanism of the wheel 2 is demonstrated based on FIG.
[0040]
The axle 11 for rotatably supporting the wheel 2 is formed in a hollow shape, and a small-diameter rod 48 is inserted therein. A locking member 49 that engages with the inner end surface of the axle 11 is bound to the inner end portion of the rod 48, and a pressing member 50 is bound to the outer end portion of the rod 48. The stop member 49 and the pressing member 50 are slidably fitted in the axle 11, and their diameters are set larger than that of the rod 48. The rod 48, the locking member 49, and the pressing member 50 are always urged outward (downward in FIG. 5) by a spring 51. In FIG. 5, reference numeral 61 denotes a circlip that constitutes a stopper.
[0041]
A plurality of circular holes 11a are formed at the inner end of the axle 11 (where the locking member 49 is fitted), and a ball 52 is held in each circular hole 11a. A bendable rubber cap 53 is attached to the center of the inner diameter of the cover 19, and the pressing member 50 faces the rubber cap 53.
[0042]
On the other hand, a cylindrical sleeve 54 is inserted into the boss portion 10 welded to the frame 3, and the sleeve 54 is connected to the boss portion 10 by a nut 55 that is screwed onto the outer periphery thereof.
[0043]
Thus, each wheel 2 is attached to the vehicle body by inserting the inner end portion of the axle 11 from the outside into the sleeve 54. In this attached state, the ball 52 is locked as shown in FIG. The member 49 is pushed radially outward by the member 49 and protrudes from the outer peripheral surface of the axle 11, and the ball 52 is locked to the inner end surface of the sleeve 54, so that the axle 11 is prevented from being pulled out. It is securely attached to the car body.
[0044]
Next, in order to remove the mounted wheel 2 from the vehicle body, the rubber cap 53 is used as an operation button of the detaching mechanism, the rubber cap 53 is pushed with a finger, and the pressing member 50, the rod 48 and the locking member 49 are spring-loaded. It is integrally moved inward of the vehicle body against the urging force of 51. Then, since the locking member 49 is retracted from the position of the ball 52 and the small-diameter rod 48 is positioned at the portion of the ball 52, the ball 52 moves inward in the radial direction of the axle 11 and sinks from the outer surface of the axle 11. If the entire wheel 2 is pulled outward as it is, the axle 11 can be removed from the sleeve 54, and therefore the wheel 2 can be easily detached from the vehicle body with one touch.
[0045]
In order to reattach the wheel 2 to the vehicle body, the rubber cap 53 as an operation button is pressed and the axle 11 is inserted into the sleeve 54 while the pressing member 50, the rod 48 and the locking member 49 are moved inward of the vehicle body. Thereafter, the finger may be released from the rubber cap 53. Then, the ball 54 is pushed outward in the radial direction by the locking member 49 and protrudes from the outer peripheral surface of the axle 11, and the ball 52 is locked to the inner end surface of the sleeve 54. Thus, the wheel 2 can be easily attached to the vehicle body with one touch.
[0046]
As shown in FIGS. 5 and 6, a detent member 56 that opens in a U-shape toward the inner side of the vehicle body (that is, the attaching / detaching direction of the wheel 2) is provided on the outer peripheral edge of the fixing plate 31 of each wheel 2. are bound, the frame 3 has a locking member 57 is bound, fixed Plate detent member 56 and at the same time attach the wheel 2 to the vehicle body in the manner described above is fitted to the locking member 57 The fixed side portion such as 31 is prevented from rotating.
[0047]
By the way, in the manual electric wheelchair 1 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, a battery 58 is detachably attached to the right wheel 2 side, and is attached to the vehicle body (frame 3) side. The wire harness 59 is installed.
[0048]
Thus, as described above, since the left and right wheels 2 have the same structure, when they are attached to the vehicle body, they are arranged in a point-symmetrical position around the vehicle longitudinal direction center. It becomes. By arranging the left and right wheels 2 having the same structure in this way, as shown in FIG. 3, the drive motors 36 projecting inwardly of the left and right wheels 2 are arranged in steps in the vertical direction. When the wheelchair 1 is folded, the two drive motors 36 do not interfere with each other. As a result, the wheelchair 1 can be folded compactly and easily. In addition, since the left and right wheels 2 have the same structure, the parts can be shared, so that the cost of the parts can be reduced due to the mass production effect.
[0049]
After the left and right wheels 2 are attached to the vehicle body as described above, the couplers 59A of the wire harness 59 installed on the vehicle body side are connected to the couplers 37 attached to the fixing plate 31 of each wheel 2. The battery 58 disposed on the right wheel 2 supplies power to the drive motor 36 and the controller 35 provided on the left wheel 2 through the wire harness 59.
[0050]
Here, the electrical connection structure of the manual electric wheelchair 1 will be described with reference to FIG.
[0051]
As shown in the figure, the wire harness 59 installed on the vehicle body (frame 3) side is configured by bundling a total of four wires: a control power line 59a, an error signal line 59b, a power power line 59c, and a ground line 59d. This is connected to a power unit 35a and a control unit 35b of a controller 35 provided on the left and right wheels 2 via a coupler 37 provided on the left and right wheels 2. In FIG. 9, 8 is the main switch.
[0052]
Thus, as described above, the battery 58 is provided on the right wheel 2, and power is supplied from the battery 58 to the controller 35 provided on the right wheel 2 and at the same time via the wire harness 59. Power is also supplied to the controller 35 provided on the wheel 2. The electric power supplied to the power unit 35a of each controller 35 is supplied to the drive motor 36 and used to drive the drive motor 36. The electric power supplied to the control unit 35b passes through the rotary transformer 39 and is rotated. While being supplied to the potentiometer 27, a signal from the potentiometer 27 is also transmitted to the controller 35 via the rotary transformer 39.
[0053]
Next, the operation of the manual electric wheelchair 1 will be described.
[0054]
When an occupant applies a force to the pair of left and right hand rims 13 to move, for example, in the forward direction, one pin 26 presses the spring receiver 23 to compress the spring 21, and the reaction force of the spring 21 causes the stopper 20 to move. Therefore, human power is transmitted to the wheel 2.
[0055]
The hand rim 13 rotates relative to the wheel 2 by an angle commensurate with the amount of compressive deformation of the spring 21, and the relative rotation amount of the hand rim 13 is enlarged by the lever 28 and transmitted to the potentiometer 27, and the potentiometer 27 is rotated relative to the hand rim 13. A detection signal proportional to the amount is transmitted to the control unit 35 b of the controller 35 via the rotary transformer 39. However, since the amount of compressive deformation of the spring 21 is proportional to the magnitude of the human force applied to the hand rim 13, the controller 35 b of the controller 35 applies the human power applied to the hand rim 13 based on a detection signal proportional to the relative rotation amount of the hand rim 13. , The control signal according to the magnitude of the human power is transmitted to the power unit 35a, the electric power (current) according to the detected human power (torque) is supplied to the drive motor 36 , and the drive motor 36 Is driven to generate the required auxiliary power.
[0056]
Thus, when the drive motor 36 is driven as described above, the rotation is decelerated one step through the pulley 40, the belt 42 and the pulley 41 shown in FIGS. 7 and 8, and transmitted to the intermediate shaft 43. The rotation of the intermediate shaft 43 is decelerated by two stages by the gears G 1 and G 2 and transmitted to the drive shaft 44. Then, the rotation of the drive shaft 44 is decelerated by three stages by the gears G3 and G4 and transmitted to the wheel 2, and the wheel 2 is rotationally driven by a driving force having a magnitude obtained by adding auxiliary power to human power. The occupant can easily operate the wheelchair 1 with a small human power, for example, about 1/2 of the total driving force.
[0057]
As described above, in the present embodiment, since the hand rim 13 is supported on the hub 2a of the highly rigid wheel 2 that can be processed with high accuracy, the support rigidity of the hand rim 13 is increased and its smooth rotation is possible. In addition, the occupant's lift-up operation using the hand rim 13 can be performed without difficulty.
[0058]
Further, since the hand rim 13 is attached to the disk 14 rotatably supported on the hub 2a of the wheel 2, and the disk 14 is disposed outside the outer wall of the hub 2a, the axial direction between the operation portion and the rotation support portion of the hand rim 13 is set. The amount of offset in the (vehicle width direction) can be reduced, the backlash in the lateral direction of the hand rim 13 is suppressed to improve the operability of the hand rim 13, and the durability of the bearing 60 of the rotation support portion of the hand rim 13 is improved. Improvements can be made.
[0059]
Furthermore, according to the present embodiment, the human-power detection means configured to include the spring 21 and the potentiometer 27 is housed in a highly waterproof and dustproof sealed space formed between the disk 14 and the outer wall surface of the hub 2a. Therefore, it is possible to prevent water or dust from entering the human power detection means, and to ensure high detection accuracy stably in the human power detection means. Further, as described above, the seal ring 17 interposed between the disk 14 and the outer wall surface of the hub 2a has a function as a friction damper that suppresses vibration due to inertia of the hand rim 13 and the disk 14 in addition to the sealing function. Therefore, the generation of an erroneous signal due to vibration can be prevented.
[0060]
In addition, according to the present embodiment, the wheel 2 can be easily detached from the vehicle body by one-touch by operating the flexible rubber cap 53 as an operation button of the desorption mechanism. The wheel can be removed from the vehicle body at the time of conveyance or storage of 1, and the portability and storage of the manual electric wheelchair 1 can be improved.
[0061]
Incidentally, as shown in FIG. 10, if the arm 15 that connects the hand rim 13 to the disk 14 is curved inward in the vehicle width direction with respect to the hand rim 13, the hand rim is not caught when the hand rim 13 is turned. The operability of 13 can be improved and the wheel 2 can be smoothly turned.
[0062]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the handle support member is pivotally supported at the center thereof by the outer peripheral surface of the large-diameter boss portion integral with the hub of the drive wheel. Therefore, it is possible to increase the support rigidity of the hand rim support member and the hand rim attached to the hand rim support member, thereby enabling smooth rotation and occupant lift-up operation using the hand rim.
[0063]
In addition, since the operation part of the hand rim and the pivot part of the hand rim support member are arranged on substantially the same vertical plane, the hand rim is less likely to be loose in the lateral direction and the operability of the hand rim is improved, and the rotation of the hand rim is supported. The effect that the durability of the bearing of a part can be aimed at is acquired.
[0064]
According to the second aspect of the present invention, since the human power detection means is housed in a sealed space having high waterproof and dustproof properties, it is possible to obtain an effect that the human power detection means can stably ensure high detection accuracy.
[0065]
According to the invention described in claim 3, by operating the flexible cap member as an operation button, the drive wheel can be easily detached from the vehicle body with one touch. The effect that storage property can be improved is acquired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a manual electric wheelchair according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a manual electric wheelchair according to the present invention.
FIG. 3 is a rear view of a manual electric wheelchair according to the present invention.
FIG. 4 is a front view showing a state in which a cover of a hub portion of a wheel of a manual electric wheelchair according to the present invention is removed.
5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 6 is a rear view of a hub portion of a wheel of a manual electric wheelchair according to the present invention.
7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 8 is a partially broken cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
FIG. 9 is an electrical connection diagram of an auxiliary power system of a manual electric wheelchair according to the present invention.
FIG. 10 is a partially broken sectional view of a wheel showing a modification example of an arm shape for supporting a hand rim.
[Explanation of symbols]
1 Manually operated wheelchair 2 Wheels (drive wheels)
2a hub 3 frame 11 axle 13 hand rim 14 disc (hand rim support member)
17 Seal ring (elastic member)
19 Cover (cover member)
27 Potentiometer (human power detection means)
53 Rubber Cap (Flexible Cap Member)

Claims

It has a pair of left and right drive wheels rotatably supported on the axle via rolling bearings. Human power applied to each drive wheel via the hand rim is detected by human power detection means, and auxiliary power corresponding to the detected human power is provided. In a manual electric wheelchair that transmits to each driving wheel and rotationally drives the driving wheel,
Provided on the outer wall of the driving wheel hub on the outer side in the vehicle width direction is a boss portion having a diameter larger than that of the rolling bearing and projecting in the axle direction coaxially with the axle, and a hand rim supporting member for mounting and supporting the hand rim is provided on the hub. The outer wall is arranged on the outer side in the vehicle width direction, and its central portion is pivotally supported on the outer peripheral surface of the boss portion of the hub via a bearing so that the operation portion of the hand rim and the pivot portion of the hand rim support member are approximately A manual electric wheelchair characterized by being arranged on the same vertical plane .

An elastic member is interposed between the hand rim support member and the hub outer wall surface of the drive wheel, and a sealed space is formed between the hand rim support member and the hub outer wall surface, and the human power detection means is stored in the sealed space. The manual electric wheelchair according to claim 1 .

The drive wheels are detachably attached to the vehicle body, a cover member is disposed outside the hand rim support member, a flexible cap member is attached to the center of the inner diameter of the cover member, and the cap member is attached. The manual electric wheelchair according to claim 1 or 2, wherein the operation button is used for a drive wheel detaching mechanism.