JP3705383B2 - Manual electric wheelchair - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右の各車輪に加えられる人力を検出してその大きさに応じた補助動力を各車輪に加えてこれを回転駆動する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、ハンドリム等の入力部材に間欠的に加えられる人力(トルク)を検出し、その検出された人力(トルク)の大きさに応じた補助動力を左右の車輪にそれぞれ加え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、入力部材に加えられる人力(トルク)を検出する方法としては、入力部材をスプリング等の弾性部材を介して車輪に相対回転自在に支持せしめ、該入力部材と車輪と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、相対回転量に比例する人力(トルク)の大きさを検出する方法が知られている。
【0004】
而して、ポテンショメータ等の人力検出手段は入力部材に人力が入力されない中立状態においてその出力が0となるように0点調整がなされる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の人力検出手段の0点調整においては、その都度検査機器を接続して人力検出手段の出力を検出しながら該人力検出手段の取付位置を調整し、中立状態において人力検出手段の出力が0となるようにする方法が採用されていたため、0点調整が面倒で多大な手間と時間を要するという問題があった。
【0006】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、人力検出手段の0点調整を短時間で簡単に行うことができる手動式電動車椅子を提供することにある。
【0007】
又、従来の手動式電動車椅子においては、何らかの異常が発生した場合にその異常が発生した個所や異常の種類等を乗員に情報として提供する手段を備えていないため、乗員に不便を強いていたという事情もあった。
【0008】
従って、本発明の目的とする処は、異常が発生した場合にその異常が発生した個所や異常の種類等を乗員に情報として提供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。
【0009】
【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、左右の各車輪に加えられる人力を人力検出手段によって検出し、検出された人力の大きさに応じた補助動力を各車輪に加えてこれを回転駆動する手動式電動車椅子において、少なくとも前記各人力検出手段の0点調整状態を表示する各表示部を各車輪の固定プレートのハブ対向面側に設け、ハブ端壁及びハンドリムのディスクにそれぞれ設けられた窓を介して車体側方から各表示部を視認し得るよう構成したことを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記表示部は人力検出手段の0点調整状態以外の情報も表示するものとしたことを特徴とする。
【0011】
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、前記表示部を各車輪の固定プレート上に設けることを特徴とする。
【0012】
請求項4記載の発明は、請求項1,2又は3記載の発明において、前記表示部を各車輪の固定プレートのハブ対向面側に設け、該表示部をハブ端壁及びハンドリムのディスクにそれぞれ設けられた窓を介して車体側方から視認し得ることができるようにしたことを特徴とする。
【0013】
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、前記表示部を透明部材を介して視認し得るよう構成したことを特徴とする。
【0014】
請求項4記載の発明は、請求項1,2又は3記載の発明において、前記人力検出手段をポテナショメータで構成し、前記表示部を前記入力検出手段の0点調整がなされた段階で点灯するランプで構成したことを特徴とする。
【0015】
請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、前記ランプの点灯領域を前記ポテンショメータからの入力信号の電気的な不感帯域よりも狭く設定したことを特徴とする。
【0016】
従って、請求項1又は3記載の発明によれば、車椅子の各車輪の固定プレートのハブ対向面側に設けられた各表示部を、ハブ端壁及びハンドリムのディスクにそれぞれ設けられた窓を介して車体側方から視認することによって人力検出手段の0点調整状態を確認することができるため、人力検出手段の0点調整を短時間で簡単に行うことができる。
【0017】
請求項2記載の発明によれば、表示部は人力検出手段の0点調整状態以外の情報も表示することができるため、当該手動式電動車椅子に異常が発生した場合にその異常が左右の車輪の何れの側に発生したか、或は異常発生個所や異常の種類等を乗員に情報として提供することができる。
【0018】
請求項4記載の発明によれば、ランプが点灯することによってポテンショメータの0点調整がなされたことを知ることができるため、ポテンショメータの0点調整を短時間で簡単に行うことができる。
【0019】
請求項5記載の発明によれば、ランプの点灯領域をポテンショメータからの入力信号の電気的な不感帯域よりも狭く設定したため、ランプが点灯した状態ではポテンショメータの0点がその不感帯域内に確実に位置することとなり、ポテンショメータの0点調整を正確に行うことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0021】
<実施の形態1>
図1は本発明の実施の形態1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線拡大断面図、図6は図4のB−B線断面図、図7は本発明に係る手動式車椅子の右側車輪の内側面図、図8は同車椅子の左側車輪の内側面図、図9は人力に対するポテンショメータの出力特性を示す図、図10はポテンショメータの入力信号と目標トルクとの関係を示す図である。
【0022】
本実施の形態に係る手動式電動車椅子1は左右の車輪2に加えられる人力の大きさに応じた補助動力を各車輪2に加えてこれを回転駆動するものであって、これは既存の折畳式手動車椅子の車体の左右に車輪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車体フレーム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、上記車体フレーム3の中央部には、乗員が着座すべき布製のシート5が設置されている。尚、車体フレーム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、軸6を中心として車体を折り畳むことができるよう構成されている。
【0024】
更に、車体フレーム3の後部には左右一対のバックパイプ3bが立設されており、各バックパイプ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。又、各車輪2の内側には、車体後方(図1の右方)に向かって斜め下方に延出する転倒防止用のウイリーバー8がそれぞれ取り付けられている。
【0025】
又、車体フレーム3の上記バックパイプ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肘パイプ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。そして、前記肘パイプ3cの下方に配された左右一対のシートパイプ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、左右一対の前記車輪2の各々は、図6に示すように、車体フレーム3に溶着された車軸取付ボス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に回動自在に支持された円板状のディスク14に3本のスポーク15を介してボルト16によって取り付けられており、従って、該ハンドリム13は車輪2に対して独立に回転し得る。尚、本実施の形態においては、図6に示すように、車輪2のハブ2a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はこれに結着されたカバー18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及び図5に示す構造によって車輪2に対して双方向に相対回転可能に弾性支持されている。
【0028】
即ち、図4に示すように、前記ディスク14の全周3箇所には矩形孔14aが形成されており、各矩形孔14aと車輪2のハブ2aの端面の3箇所に形成され断面半円状の凹部2a−1には、図5に示すように、大小異径のスプリング19,20が縮装されており、これらのスプリング19,20の両端はスプリング受け21,22によって受けられている。尚、各スプリング19,20は、図4及び図6に示すように、2本のボルト23によって車輪2のハブ2aに結着されたリテーナ24によって保持されており、ハンドリム13に人力が加わらない中立状態においては、小径のスプリング20は両スプリング受け21,22間に所定の予圧をもって縮装される一方、大径のスプリング19は両端がスプリング受け21,22から若干離脱してスプリング受け21,22に力を及ぼしていない。尚、大径のスプリング19のバネ定数は小径のスプリング20のそれよりも大きく設定されている。
【0029】
一方、図4及び図6に示すように、ハブ2aの外端面には、車輪2(ハブ2a)とハンドリム13(ディスク14)との相対回転量及び相対回転方向によってハンドリム13に加えられる人力の大きさと方向を検出するためのポテンショメータ27がこれの長孔27aに挿通するボルト25によって位置調整可能に取り付けられており(図4参照)、該ポテンショメータ27の入力軸の端部にはレバー28の一端が結着されており、該レバー28の他端はディスク14に突設されたピン29に長孔係合している。
【0030】
ところで、図6乃至図8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30が車軸11に結着されて設けられており、該固定プレート30には制御手段を構成するコントローラ31と駆動源である電動モータ32が取り付けられている。
【0031】
又、各車輪2の内側には前記固定プレート30で囲まれる空間が形成されるが、該空間はリング状の隔壁33によって室S1と室S2とに区画されており、室S1には前記コントローラ31が収納されている。回転トランス34はコントローラ31と前記ポテンショメータ27間の信号伝達を行うものである。
【0032】
而して、前記各電動モータ32によって発生する補助動力は動力伝達手段を経て各車輪2に伝達されるが、この動力伝達手段は、ベルト伝動機構G1とギヤG2,G3を含んで構成されている。
【0033】
以上説明したスプリング19,20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34によって構成される信号伝達手段、コントローラ31によって構成される制御手段、電動モータ32及びベルト伝動機構G1やギヤG2,G3等を含んで構成される動力伝達手段が補助動力ユニットを構成しているが、この補助動力ユニットは各車輪2のハブ2aの車軸11周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ユニットをハブ2a内に組み込んで成る左右一対の車輪2は前述のように車体に対して着脱自在に取り付けられている。
【0034】
ところで、本実施の形態に係る手動式電動車椅子1においては、右側の車輪2のハブ2a内に不図示のメインスイッチが内蔵されており、このメインスイッチは図7に示すレバー35の回動操作によってON/OFFされる。即ち、レバー35は車軸11によって回動自在に枢着されており、その基端部にはギヤ35aが部分的に形成されており、該ギヤ35aは前記メインスイッチをON/OFFするためのセクターギヤ36に噛合している。又、レバー35の先端にはメインスイッチのON/OFF表示用の不図示のLED(発光ダイオード)が埋め込まれており、該LEDから導出するリード線37は後述のバッテリ38に電気的に接続されている。
【0035】
又、本実施の形態に係る手動式電動車椅子1においては、図1及び図7に示すように、右側の車輪2側にバッテリ38が着脱自在に設けられている。即ち、図6に示すように、右側の車輪2の固定プレート30にはブラケット39がボルト40によって取り付けられ、このブラケット39の上部にバッテリホルダ41がビス42によって取り付けられており、このバッテリホルダ1に対してバッテリ38が着脱自在に装着される。
【0036】
而して、バッテリ38がバッテリホルダ41に装着された状態において前記レバー35の回動操作によってメインスイッチがONされると、バッテリ38はワイヤーハーネス52,43を経て左右の各車輪2にそれぞれ設けられた補助動力ユニットにそれぞれ給電して各補助動力ユニットを駆動する。
【0037】
ところで、図7に示すように、上記ワイヤーハーネス43,52はカプラー44a,44bによって互いに電気的に接続されており、ワイヤーハーネス43の一端は右側車輪2の補助動力ユニットに電気的に接続されており、同ワイヤーハーネス43の他端は図8に示すように左側車輪2の補助動力ユニットに電気的に接続されている。尚、図8に示すように、左側車輪2の固定プレート30にはカプラー45が取り付けられており、ワイヤーハーネス43は、これの端部に結着されたカプラー46を前記カプラー45に結合することによって左側車輪2の補助動力ユニットへの電気的な接続がワンタッチで容易になされる。
【0038】
一方、本実施の形態においては、前記ポテンショメータ27の0点調整は図4に示すボルト25を緩めてその位置を調整することによってなされるが、固定プレート30に固定されたコントローラ31には、ポテンショメータ27の0点調整がなされた段階で点灯するLED47(図4及び図6参照)が設置されている。そして、図4に示すように、車輪2内の隔壁33のLED47に対向する位置には、LED47が臨む円形の調整用窓33aが形成されており、この調整用窓33aには円形の透明部材48が嵌め込まれている。尚、本実施の形態では透明部材48を設けたが、隔壁33全体を透明にしても良く、或は隔壁33のLED47に対向する部位を薄肉として半透明としてもLED47を視認することができる。
【0039】
又、図4及び図6に示すように、上記LED47と調整用窓33a及び透明部材48は、車輪2の回転位置によって前記ハブ2aの端面の全周4箇所に形成された大小の開口部2a−2と前記ディスク14の全周3箇所に形成された扇形の開口部14bと車軸11方向に互いに整列し得るよう配置されている。従って、ポテンショメータ27の0点調整に際して前記カバー18(図6参照)を取り外せば、図4に示すように、各車輪2の外側方からLED47の点灯状態(つまり、ポテンショメータ27の0点調整状態)を視認することができる。
【0040】
次に、本実施の形態に係る手動式電動車椅子1の作用を説明する。
【0041】
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、各ハンドリム13に加えられた人力FM の大きさが前記3本の小径スプリング20の予圧力に打ち勝つまでの間はハンドリム13は不動であって、ハンドリム13と車輪2の間に相対回転は生じず、このとき、図9に示すようにポテンショメータ27の出力は0を示す。尚、図9において、FM0は3本の小径スプリング20の予圧力に等しい人力の値である。
【0042】
その後、人力FM がFM0を超えて増大すると、ディスク14によって先ず小径のスプリング20のみが圧縮され、ハンドリム13はスプリング20の圧縮量に見合う角度だけ車輪2に対して相対回転する。そして、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は図9に直線aに示すように、ハンドリム13に加えられる人力FM に対する信号を出力し、この信号は回転トランス34を介して各コントローラ31の制御部に送信される。尚、小径スプリング20のバネ定数は小さいため、該スプリング20の人力FM の増加量に対する圧縮量、つまり、ハンドリム13の回動量は大きく、従って、ポテンショメータ27の感度は高く保たれ、このため、乗員は当該車椅子1のデリケートな操作が可能となる。
【0043】
そして、ハンドリム13に加えられる人力FM の値が図9に示すFM1に達すると、大径のスプリング19も小径のスプリング20と共に圧縮され始め、ハンドリム13は両スプリング19,20の圧縮量に見合う角度だけ車輪2に対して相対回転し、このとき、ポテンショメータ30は図9に直線bにて示すようにハンドリム13に加えられる人力FM に対する信号を出力する。
【0044】
その後、ハンドリム13に加えられる人力FM が図9に示すFM2を超えた場合には、両スプリング受け21,22が接触するため、人力FM は車輪2に直接伝達される。このとき、ポテンショメータ27の出力は、図9に直線cにて示すように一定となる。
【0045】
尚、乗員がハンドリム13に逆方向の力を加えた場合のポテンショメータ27の出力は、図9の直線a’,b’,c’によって表され、図9にハッチングを付した領域が不感帯領域となる。この不感帯域は前述のようにスプリング20の所定の予圧を与えることによって形成されるが、スプリング20のバネ定数は小さいため、幅の狭い不感帯域が安定して設定される。このような機械的な不感帯域を設けることにより、機械的誤差や電気的誤差を許容しながら車椅子1の静止状態を確実に検出することができる。
【0046】
而して、ハンドリム13には人力FM が間欠的に加えられ、この人力FM は前述のようにポテンショメータ27によって検出され、その検出信号が回転トランス34を介してコントローラ31の制御部に入力される。
【0047】
上記コントローラ31の制御部はポテンショメータ27から出力された入力信号Vinに対して所定のアシスト比に基づいて目標トルクτを演算し、それに見合う制御信号を出力する。尚、入力信号Vinと目標トルクτとの関係をアシスト比をパラメータとして図10に示すが、本実施の形態では、Vinの値がVi1〜Vi2の範囲にあるときは目標トルクτは0となり、図10にハッチングを付した電気的な不感帯域が形成される。
【0048】
而して、各電動モータ32が駆動されると、その回転はベルト伝動機構G1やギヤG2,G3を含む動力伝達手段を経て左右の各車輪2にそれぞれ伝達される。すると、左右の車輪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が前進せしめられて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を操作することができる。
【0049】
尚、以上は手動式電動車椅子1の前進時の作用について説明したが、後進時の作用も前進時のそれと同様である。
【0050】
以上において、本実施の形態においては、前述のように各車輪2毎のポテンショメータ27の0点調整は図4に示すボルト25を緩めてその位置を調整することによってなされるが、固定プレート30に取り付けられたコントローラ31には、ポテンショメータ27の0点調整がなされた段階で点灯するLED47(図4及び図6参照)が設置されている。そして、ポテンショメータ27の0点調整に際して前記カバー18(図6参照)を取り外せば、図4に示すように、各車輪2の外側方からハブ2aの開口部2a−2とディスク14の開口部14bを介してLED47の点灯状態(つまり、ポテンショメータ27の0点調整状態)を視認することができるため、作業者はLED47が点灯によってポテンショメータ27が0点調整されたことが知ることができ、その位置でボルト25を締め付ければ調整作業が完了し、従って、ポテンショメータ27の0点調整を短時間で簡単に行うことができる。
【0051】
ところで、本実施の形態においては、ポテンショメータ27の0点に或る幅を持たせてLED47の点灯領域を設定し、その点灯領域はポテンショメータ27からの入力信号Vinの電気的な不感帯域(図10参照)よりも狭く設定されており、従って、LED47が点灯した状態ではポテンショメータ27の0点が電気的な不感帯域内に確実に位置することとなり、ポテンショメータ27の0点調整を正確、且つ、容易に行うことができる。
【0052】
尚、本実施の形態では、LED47を左右の車輪2の各々に設けた例について述べたが、同様のLEDを車輪以外の任意の車体箇所に設けても良い。
【0053】
<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態2を図11乃至図14に基づいて説明する。尚、図11は本発明の実施の形態2に係る手動式電動車椅子の電気接線図、図12は同手動式電動車椅子の右側車輪要部の内側面図、図13は図12のC−C線拡大断面図、図14は人力検出手段におけるスプリングの保持構造の別実施例を示す図5と同様の図であり、これらの図においては図1乃至図10にて示したと同一要素には同一符号を付している。
【0054】
図11に示すように、本実施の形態においても、左右の各車輪のハブに組み込まれたコントローラ31には、ポテンショメータ27の0点調整がなされた段階で点灯するLED47が設置されている。そして、右車輪側の固定プレート30の内面側にはレバー35によってON/OFFされるメインスイッチ55が設けられるとともに、右側のコントローラ31には電源の入切(メインスイッチ55のON/OFF)の状況を表示するとともに、その点灯状態によってバッテリ残量或は車両全体としての異常等を表示するLED56が設けられている。
【0055】
ところで、本実施の形態においては、各コントローラ31は車幅方向(図11の紙面垂直方向)に所定距離だけ離間するとともに、周方向にオフセットされたパワー基板31aと制御基板31bをそれぞれ有しており、固定プレート30に面接触状態で固定されたパワー基板31aには不図示のリレー、コンデンサ、サイリスタ等の発熱部品が取り付けられており、制御基板31bにはCPU等の非発熱部品が取り付けられている。このように発熱部品と非発熱部品をパワー基板31aと制御基板31bに分けて配することにより、発熱部品からの熱を固定プレート30を介して効率良く大気中に放出することができ、各車輪のハブ内の温度上昇を抑えることができる。
【0056】
本実施の形態では、パワー基板31aと制御基板31bはそれぞれ円弧状を成し、互いに周方向にオフセットされている。尚、図11では、説明の便宜上、パワー基板31aと制御基板31bが径方向にもオフセットさせて表示しているが、実際には両者は径方向にはオフセットされてはいない。
【0057】
而して、前記LED47は各コントローラ31の制御基板31bの表面(車幅方向外側)に取り付けられており、その点灯状況が外部から容易に視認し得るよう構成されている。そして、各LED47は、各車輪にそれぞれ設けられたポテンショメータ27の0点調整が完了すると点灯して乗員等にそのことを知らせる機能の他、これが設けられる側の車輪に組み込まれたポテンショメータ27やコントローラ31等に異常が発生した場合にその点滅状況(具体的には、一定時間内の点滅回数)によってその異常が発生した箇所と異常の種類を乗員に情報として提供する機能も有している。尚、異常発生時には、LED47の点滅と併せてブザー57による音声によっても異常の発生及びその種類が乗員に知らされる。
【0058】
而して、LED47は左右の車輪の各々にそれぞれ設けられているため、このLED47の点滅によって乗員は左右の車輪の何れの側に異常が発生したかを知ることができるとともに、その点滅の状況によって異常の種類を正確に知ることができ、異常発生に対して適切で迅速な措置を施すことができる。
【0059】
他方、右側のコントローラ31に設けられた前記LED56は、図11乃至図13に示すように、制御基板31bの裏面側であって、且つ、パワー基板31aと周方向にオーバーラップしない位置に取り付けられており、固定プレート30のLED56に対向する位置には円孔30aが開口している。そして、この固定プレート30の円孔30aにはグロメット58が嵌め込まれており、このグロメット58の固定プレート30内に臨む一端開口部にはLED56が臨み、同グロメット58の固定プレート30外に臨む他端開口部は上方に向かって開口しており、同グロメット58内には透明なレンズ59が嵌め込まれている。
【0060】
而して、レンズ59の一部は傾斜角45°の反射面59aを構成しており、LED57からの光Lは図13に示すようにレンズ59の反射面59aで反射してその進行方向が直角上方に曲げられ、レンズ59から上方に出射する。
【0061】
従って、乗員はLED56の点灯状態をシートに着座して状態でも容易に視認することができ、その点灯状況によって電源の入切(メインスイッチ55のON/OFF)の他、バッテリ残量或は車両全体の異常等の情報を得ることができる。このため、走行中に異常が発生した場合、乗員は先ずLED56でその異常を知り、続いて各車輪のカバーを開いて各LED47の点灯状況により異常の箇所及び異常の種類を知ることになる。
【0062】
ところで、本実施の形態では、人力検出手段を構成する大小異径のスプリング19,20の保持構造は図14に示すように構成されている。
【0063】
即ち、リテーナ24の溝部の幅W1 とハブ2aの溝部の幅W2 はディスク14の矩形孔14aの幅W3 よりも大きく設定されており(W1 ,W2 >W3 )、ハンドリムに人力が加わらない中立状態においては、図14に示すように、リテーナ24の一端が一方のスプリング受け21に当接し、ハブ2aの一端が他方のスプリング受け22に当接し、リテーナ24とスプリンク受け22の間には隙間ΔW1 が形成され、ハブ2aとスプリング受け21の間には隙間ΔW2 が形成されている。
【0064】
ところで、各リテーナ24は図4に示す2本のボルト23によってハブ2aに固定されるが、ハブ2aには各ボルト23が挿通するための周方向に長い長孔(不図示)が形成されている。
【0065】
而して、以下の要領で人力検出手段を図14に示す中立状態に調整することができる。
【0066】
即ち、ボルト23を緩めた状態でスプリング19,20とスプリング受け21,22をディスク14の矩形孔14aに組み込み、その状態でディスク14を図14の矢印に回転させて一方のスプリング受け22をハブ2aの溝の一端面に当接せしめ、次に、リテーナ24を同方向に回転させてその溝の一端面を他方のスプリング受け21に当接せしめ、最後にボルト23を締め付ければ、図14に示す中立状態に調整することができる。
【0067】
而して、上述のように構成することによって、リテーナ24の溝部の幅W1 とハブ2aの溝部の幅W2 及びディスク14の矩形孔14aの幅W3 の加工誤差を隙間ΔW1 ,ΔW2 で吸収することができ、人力検出手段を組立時に容易、且つ、正確に中立状態に調整することができる。尚、図4に示す他の2箇所の部分についても同様の要領で中立状態に調整することができる。
【0068】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項1又は3記載の発明によれば、車椅子の各車輪の固定プレートのハブ対向面側に設けられた各表示部を、ハブ端壁及びハンドリムのディスクにそれぞれ設けられた窓を介して車体側方から視認することによって人力検出手段の0点調整状態を確認することができるため、人力検出手段の0点調整を短時間で簡単に行うことができるという効果が得られる。
【0069】
請求項2記載の発明によれば、表示部は入力検出手段の0点調整状態以外の情報も表示することができるため、当該手動式電動車椅子に異常が発生した場合にその異常が左右の車輪の何れの側に発生したか、或は異常発生個所や異常の種類等を乗員に情報として提供することができるという効果が得られる。
【0070】
請求項4記載の発明によれば、ランプが点灯することによってポテンショメータの0点調整がなされたことを知ることができるため、ポテンショメータの0点調整を短時間で簡単に行うことができるという効果が得られる。
【0071】
請求項5記載の発明によれば、ランプの点灯領域をポテンショメータからの入力信号の電気的な不感帯域よりも狭く設定したため、ランプが点灯した状態ではポテンショメータの0点がその不感帯域内に確実に位置することとなり、ポテンショメータの0点調整を正確に行う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】本発明の実施の形態1に係る手動式電動車椅子の側面図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る手動式電動車椅子の側面図の平面図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る手動式電動車椅子の背面図である。
【図4】本発明の実施の形態1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線拡大断面図である。
【図6】図4のB−B線断面図である。
【図7】本発明の実施の形態1に係る手動式車椅子の右側車輪の内側面図である。
【図8】本発明の実施の形態1に係る手動式車椅子の左側車輪の内側面図である。
【図9】人力に対するポテンショメータの出力特性を示す図である。
【図10】ポテンショメータの入力信号と目標トルクとの関係を示す図である。
【図11】本発明の実施の形態2に係る手動式電動車椅子の電気接線図である。
【図12】本発明の実施の形態2に係る手動式電動車椅子の右側車輪要部の内側面図である。
【図13】図12のC−C線拡大断面図である。
【図14】人力検出手段におけるスプリングの保持構造の別実施例を示す図5と同様の図である。
【符号の説明】
1 手動式電動車椅子
2 車輪
27 ポテンショメータ(人力検出手段)
47 LED(表示部)
48 透明部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manual electric wheelchair that detects human power applied to left and right wheels, applies auxiliary power corresponding to the size to each wheel, and rotates the wheel.
[0002]
[Prior art]
Such a manual electric wheelchair is located between the manual wheelchair and the electric wheelchair, and detects human power (torque) that is intermittently applied to an input member such as a hand rim, and the detected human power (torque) By adding auxiliary power according to the size of the left and right wheels respectively, the physical burden on the occupant is reduced.
[0003]
By the way, as a method for detecting the human force (torque) applied to the input member, the input member is supported by a wheel via an elastic member such as a spring so as to be relatively rotatable, and the relative rotation amount between the input member and the wheel is determined by a potentiometer. A method of detecting the magnitude of human power (torque) that is proportional to the relative rotation amount by detecting by, for example, is known.
[0004]
Thus, the human power detection means such as a potentiometer is adjusted to zero so that its output becomes zero in a neutral state where no human power is input to the input member.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional zero point adjustment of the human power detection means, the inspection position is connected to adjust the mounting position of the human power detection means while detecting the output of the human power detection means, and the output of the human power detection means in the neutral state. Since the method of making the value 0 becomes adopted, there is a problem that the zero point adjustment is troublesome and requires a lot of labor and time.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a manual electric wheelchair that can easily adjust the zero point of the human power detection means in a short time.
[0007]
In addition, in the conventional manual electric wheelchair, when any abnormality occurs, there is no means for providing information to the occupant as to where the abnormality occurred, the type of abnormality, etc., and this caused inconvenience to the occupant. There was also a situation.
[0008]
Accordingly, the object of the present invention is to provide a manual electric wheelchair that can provide information on the location of the abnormality, the type of abnormality, and the like as information when the abnormality occurs.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in
[0010]
The invention according to
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the display section is provided on a fixed plate of each wheel.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first, second, or third aspect of the present invention, the display section is provided on the hub facing surface side of the fixing plate of each wheel, and the display section is provided on the hub end wall and the hand rim disc. It can be visually recognized from the side of the vehicle body through the provided window.
[0013]
[0014]
Claim 4 The invention described in
[0015]
Claim 5 The described invention is claimed. 4 In the described invention, a lighting region of the lamp is set to be narrower than an electrical dead band of an input signal from the potentiometer.
[0016]
Accordingly, claim 1 Or 3 According to the described invention, the wheelchair Each display portion provided on the hub facing surface side of the fixed plate of each wheel is connected to the side of the vehicle body through windows provided on the hub end wall and the disc of the hand rim. Since the zero point adjustment state of the human power detection means can be confirmed by visual recognition, the zero point adjustment of the human power detection means can be easily performed in a short time.
[0017]
According to the second aspect of the present invention, since the display unit can also display information other than the zero point adjustment state of the human power detection means, when an abnormality occurs in the manual electric wheelchair, the abnormality is detected on the left and right wheels. It is possible to provide the occupant with information on which side of the vehicle has occurred, the location where the abnormality occurred, the type of abnormality, and the like.
[0018]
Claim 4 According to the described invention, since it is possible to know that the zero point adjustment of the potentiometer has been performed by turning on the lamp, the zero point adjustment of the potentiometer can be easily performed in a short time.
[0019]
Claim 5 According to the described invention, since the lighting area of the lamp is set to be narrower than the electric dead band of the input signal from the potentiometer, the zero point of the potentiometer is surely positioned within the dead band when the lamp is turned on. The zero point adjustment of the potentiometer can be performed accurately.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0021]
<
1 is a side view of a manual electric wheelchair according to Embodiment 1 of 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 cover of a wheel hub portion of the wheelchair. FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG. 4, FIG. 6 is a sectional view taken along line BB in FIG. 4, and FIG. 7 is a right side wheel of the manual wheelchair according to the present invention. FIG. 8 is an inner side view of the left wheel of the wheelchair, FIG. 9 is a diagram showing output characteristics of the potentiometer with respect to human power, and FIG. 10 is a diagram showing a relationship between an input signal of the potentiometer and a target torque.
[0022]
The manual
[0023]
A cloth seat 5 on which a passenger should sit is installed at the center of the
[0024]
Further, a pair of left and
[0025]
The pair of left and right elbow pipes 3c extending horizontally from the intermediate height position of the
[0026]
By the way, each of the pair of left and
[0027]
Thus, the
[0028]
That is, as shown in FIG. 4, rectangular holes 14a are formed in three places on the entire circumference of the
[0029]
On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 6, the outer end surface of the
[0030]
Incidentally, as shown in FIGS. 6 to 8, a disk-
[0031]
In addition, a space surrounded by the fixed
[0032]
Thus, auxiliary power generated by each
[0033]
The human power detection means constituted by the
[0034]
By the way, in the manual
[0035]
Further, in the manual
[0036]
Thus, when the main switch is turned on by rotating the
[0037]
Incidentally, as shown in FIG. 7, the wire harnesses 43 and 52 are electrically connected to each other by couplers 44a and 44b, and one end of the
[0038]
On the other hand, in the present embodiment, the zero point adjustment of the
[0039]
As shown in FIGS. 4 and 6, the LED 47, the adjustment window 33a, and the transparent member 48 are large and
[0040]
Next, the operation of the manual
[0041]
When the occupant applies a force to the pair of left and right hand rims 13 in order to rotate the pair of
[0042]
Then human power F M Is F M0 When the number of the
[0043]
And human power F applied to the
[0044]
After that, human power F applied to the hand rim 13 M F shown in FIG. M2 Since the
[0045]
Note that the output of the
[0046]
Thus, the
[0047]
The controller of the
[0048]
Thus, when each
[0049]
In addition, although the above demonstrated the effect | action at the time of the forward drive of the manual
[0050]
As described above, in the present embodiment, the zero point adjustment of the
[0051]
By the way, in the present embodiment, the lighting region of the LED 47 is set by giving a certain width to the zero point of the
[0052]
In this embodiment, an example in which the LED 47 is provided on each of the left and
[0053]
<
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 is an electric tangent diagram of the manual electric wheelchair according to the second embodiment of the present invention, FIG. 12 is an inner side view of the right wheel main part of the manual electric wheelchair, and FIG. 13 is a CC view of FIG. FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view, and FIG. 14 is a view similar to FIG. 5 showing another embodiment of the spring holding structure in the human power detection means. In these drawings, the same elements as those shown in FIGS. The code | symbol is attached | subjected.
[0054]
As shown in FIG. 11, also in the present embodiment, an LED 47 that is lit when the zero point of the
[0055]
By the way, in this embodiment, each
[0056]
In the present embodiment, the power board 31a and the
[0057]
Thus, the LED 47 is attached to the surface (outside in the vehicle width direction) of the
[0058]
Thus, since the LED 47 is provided on each of the left and right wheels, the blinking LED 47 allows the occupant to know on which side of the left and right wheels an abnormality has occurred and the state of the blinking. Thus, the type of abnormality can be accurately known, and appropriate and prompt measures can be taken against the occurrence of the abnormality.
[0059]
On the other hand, as shown in FIGS. 11 to 13, the
[0060]
Thus, a part of the
[0061]
Accordingly, the occupant can easily visually recognize the lighting state of the
[0062]
By the way, in the present embodiment, the holding structure for the
[0063]
That is, the width W of the groove portion of the
[0064]
By the way, each
[0065]
Thus, the human power detection means can be adjusted to the neutral state shown in FIG. 14 in the following manner.
[0066]
That is, the
[0067]
Thus, by configuring as described above, the width W of the groove portion of the
[0068]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the
[0069]
According to the second aspect of the present invention, since the display unit can also display information other than the 0-point adjustment state of the input detection means, when an abnormality occurs in the manual electric wheelchair, the abnormality is detected on the left and right wheels. It is possible to provide information such as which side of the vehicle has occurred, the location where the abnormality has occurred, the type of abnormality, and the like as information.
[0070]
Claim 4 According to the described invention, since it is possible to know that the zero point adjustment of the potentiometer has been performed by turning on the lamp, there is an effect that the zero point adjustment of the potentiometer can be easily performed in a short time.
[0071]
Claim 5 According to the described invention, since the lighting area of the lamp is set narrower than the electrical dead band of the input signal from the potentiometer, the zero point of the potentiometer is surely positioned within the dead band when the lamp is turned on. Thus, the effect that the zero point adjustment of the potentiometer can be accurately performed is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a manual electric wheelchair according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a side view of the manual electric wheelchair according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a rear view of the manual electric wheelchair according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view showing a state where a cover of a hub portion of a wheel of the manual electric wheelchair according to the first embodiment of the present invention is removed.
5 is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 7 is an inner side view of a right wheel of the manual wheelchair according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an inner side view of a left wheel of the manual wheelchair according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing output characteristics of a potentiometer with respect to human power.
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between an input signal of a potentiometer and a target torque.
FIG. 11 is an electric tangent diagram of a manual electric wheelchair according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an inner side view of a main part of a right wheel of a manual electric wheelchair according to a second embodiment of the present invention.
13 is an enlarged sectional view taken along line CC in FIG.
14 is a view similar to FIG. 5 showing another embodiment of the spring holding structure in the human power detection means. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Manual electric wheelchair
2 wheels
27 Potentiometer (human power detection means)
47 LED (display)
48 Transparent member
Claims (5)
少なくとも前記各人力検出手段の0点調整状態を表示する各表示部を各車輪の固定プレートのハブ対向面側に設け、ハブ端壁及びハンドリムのディスクにそれぞれ設けられた窓を介して車体側方から各表示部を視認し得るよう構成したことを特徴とする手動式電動車椅子。In the manual electric wheelchair that detects the human power applied to the left and right wheels by the human power detection means, and adds the auxiliary power corresponding to the detected magnitude of the human power to each wheel and rotationally drives it,
Each display portion for displaying at least the zero point adjustment state of each human power detecting means is provided on the hub facing surface side of the fixing plate of each wheel, and the vehicle sideways through the windows provided on the hub end wall and the disc of the hand rim. A manual electric wheelchair characterized in that each display unit can be visually recognized from.
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