JP3772685B2

JP3772685B2 - 電動車椅子用充電式バッテリー

Info

Publication number: JP3772685B2
Application number: JP2001090245A
Authority: JP
Inventors: 研一岩本; 光一影山
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: JP2002291111A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば歩行の不自由な人等が使用する電動車椅子に使用するものであり、特に、座席後方に搭載されたバッテリーホルダーに装填して使用する電動車椅子用充電式バッテリーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平８−２９４５１７号公報に記載された構成の電動車椅子がある。図１１は、従来の電動車椅子の側面図、図１２は、その電動車椅子に搭載されたバッテリーホルダーに充電式バッテリーを装填した状態の断面図である。
図１１に示す従来の電動車椅子は、座席１が設けられたフレーム２に左右一対の車軸３，３（一方は図示しない）を固定するとともに、それら車軸３，３にハブ４を介して左右一対の車輪５，５（一方は図示しない）を回転自在に軸支してなるものである。
【０００３】
上記ハブ４は、これと相対回転可能に蓋体６が連結されており、その蓋体６に、上記車輪５，５を回転駆動するためのモーター（図示しない）や、充電式バッテリー７を装填するようにしたバッテリーホルダー８が取着されている。
【０００４】
バッテリーホルダー８は、充電式バッテリー７を装填するための装填口８ａを上面に開設したバッテリー装填用凹部８ｂを形成したものであり、これの一側壁には、電源供給用端子９、充電用端子１０及び放電用端子１１が配設されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電動車椅子は、充電式バッテリー７の充電を、別に用意した充電器（図示しない）に移載装填して行なうことを前提としたものであり、充電作業を行なう度に、バッテリーホルダー８から充電式バッテリー７を脱抜して運搬移載する作業を行なわなければならない。
【０００６】
ところが、充電式バッテリー７は、軽いものであっても３〜４ｋｇの重量を有しているために、身体的弱者である老人や身体障害者にとって、その充電式バッテリー７の抜脱や運搬移載作業を充電の度ごとに行なうことは苦渋である。
【０００７】
上記のものとは別に、バッテリーホルダー自体に充電用コネクターを配設した構成のもの（図示しない）が知られている。
この構成では、充電の度ごとに充電式バッテリーの着脱作業を行なう必要はないものの、バッテリーホルダー自体に充電用コネクターを配設しているために、上記充電用コネクターの配設位置が比較的低く、従って、当該充電用コネクターに充電器側の充電用プラグを抜き差しする作業を中腰の姿勢で行なうことになり、この場合にも身体的な負担が大きいという欠点がある。
【０００８】
そこで本発明は、バッテリーホルダーに装填した状態であっても、身体的に安楽な姿勢で容易に充電作業を行うことができ、また、そのバッテリーホルダーから取り外した状態であっても充電を行なえる電動車椅子用充電式バッテリーの提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明は次の構成を有している。
すなわち、本発明は、左右一対の主輪を軸支したフレーム上部に配設した座席後方にバッテリーホルダーが搭載されており、そのバッテリーホルダーに着脱自在に装填して使用する電動車椅子用充電式バッテリーにおいて、上記バッテリーホルダーには、正，負極の各給電端子を配設しかつ上面に装填口を開設したバッテリー装填用凹部が形成されており、上記電動車椅子用充電式バッテリーは、平断面が前後に長い長方形断面の直方体に形成され、上記バッテリーホルダーのバッテリー装填用凹部に嵌合する前記充電式バッテリーの下部に、上記各給電端子に対向する正，負極の各放電端子を配設するとともに、前記充電式バッテリーの上部に、電動車椅子の進行方向に延びる把手を形成し、上記バッテリーホルダーに設けられた前記充電式バッテリーを着脱自在にロックするロック機構のロックを解除するロック解除機構を上記把手の進行方向前側部に配設する一方、上記各放電端子とは別に充電器側の充電用プラグを連結するための充電用コネクターが前記充電式バッテリーを形成するケース本体の進行方向後ろ側面で前記長方形断面の短辺側の面に配設され、充電用プラグの抜き差しを把手に沿う前後方向で行えるように形成されていることを特徴とする電動車椅子用充電式バッテリーである。
【００１２】
本発明においては、ケース本体は、左右側の分割体を互いに固着することによりなるものであり、それらの各当接縁部に、互いに当接することにより充電用プラグ差込み用開口をなす切欠きを形成している構成にできる。
【００１３】
本発明においては、ケース本体内に、充電用コネクターを配設するためのコネクター室を区画形成している構成にできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る充電式バッテリーを装填搭載した電動車椅子の側面図、図２は、その電動車椅子の背面図、図３は、図１に包囲線Ｉで示す部分の拡大詳細図である。
【００１５】
電動車椅子は、座席１２、一対の補助輪１３、一対の主輪１４，１４及び本発明の一実施形態に係る充電式バッテリーＡを装填するためのバッテリーホルダーＢを、フレーム１５に適宜配設してなるものである。
【００１６】
フレーム１５は、左，右側枠部１５Ｌ，１５Ｒを、連結部材１６，１６を介して連結してなる。
左，右側枠部１５Ｌ，１５Ｒは互いに同一構造のものであり、それらは、上パイプ１７，中パイプ１８及び下パイプ１９を上下３段にし、かつ、それらの各後端部を後パイプ２０に連結したものである。
【００１７】
上パイプ１７は、アームレスト２１を取着したほぼ水平な手掛け部１７ａの前半部に前縦部１７ｂを曲成した側面横Ｌ字形のものであり、その前縦部１７ｂの下端に上記補助輪１３を配設している。
補助輪１３はいわゆるキャスター式のものであり、これにより、方向転換すなわち操舵を容易に行なえるようにしている。
【００１８】
中パイプ１８は、水平な中間部１８ａの前側部に足掛け部１８ｂを斜め下方に曲成した側面略横Ｌ字形のものであり、その足掛け部１８ｂの下端に、この足掛け部１８ｂを軸として折り畳められるようにした足掛け板２２が取着されている。なお、２３は、足掛け部１８ｂ，１８ｂ間に張架された、脚部裏側を保持するための帯状のレッグレストである。
【００１９】
下パイプ１９は、これの前端部を上記中パイプ１８の足掛け部１８ｂに連結したものである。
後パイプ２０は、これの上端部にハンドル部２０ａを略水平に曲成した縦長のものであり、これの下端部側に、詳細を後述する主輪１４を回動自在に支持するための車軸部２０ｂが形成されている。
【００２０】
後パイプ２０，２０のうちの一方のものの下半部側には、図３に示すように、モーター２４，減速機構及びコントローラ（図示しない）をギヤケース２５に組み込んでなるパワーユニット２６が固定されており、そのギヤケース２５にバッテリーホルダーＢを載置固定するためのホルダーブラケット２７が固定されている。
【００２１】
ホルダーブラケット２７は、詳細を後述するバッテリーホルダーＢの底面を支持する水平支持片２７ａと、これを上記ギヤケース２５の一部に固定するための起立取付け片２７ｂとからなる略Ｌ字形のものであり、その水平支持片２７ａの前端２７ａ′を後端２７ａ″よりもやや上方に位置させる所要角度の傾斜姿勢にして上記ギヤケース２５に取り付けられている。なお、２７ｃ，２７ｄは補強リブである。
【００２２】
バッテリーホルダーＢは、図４にも示すように、装填口２８ａを上面に開設したバッテリー装填用凹部２８を形成した前後に長い箱形のものであり、その詳細は次の通りである。
【００２３】
バッテリー装填用凹部２８の底壁２８ｂには、これの四隅と、側壁２８ｃ，２８ｄ、前後壁２８ｅ，２８ｆのうち、側壁２８ｄ側の中央とに排出孔２９…が配設されているとともに、後壁２８ｆに沿って補助排出孔２９′…が形成されている。
【００２４】
上記一側壁２８ｃには、底壁２８ｂの辺縁部から一連に形成した３つの縦長の端子孔３０〜３２が互いに所定の間隔で配設されており、それらには、起立脚３３ａの上端部に接片３３ｂを曲成した正面左右逆向きＬ字形の端子板３３が配設されている。
【００２５】
上記３つの端子孔３０〜３２のうち、前側の端子孔３０に配置した端子板３３は正極の給電端子、後側の端子孔３２に配置した端子板３３は負極の給電端子、また、それら端子孔３０，３２の間に形成された端子孔３１に配置した端子板３３は通信端子である。
【００２６】
上記バッテリー装填用凹部２８の前壁２８ｅには、当該バッテリー装填用凹部２８に装填されたバッテリーＡをロックするロック機構Ｃが配設されており、その構成は次の通りである。
２８ｈは、バッテリーＡ側に設けた詳細を後述するロック解除バー３４を遊挿するための断面略半円形のバー遊挿溝であり、上記バッテリー装填用凹部２８内に開口した状態で、装填口２８ａから所要の全長にして形成されている。
【００２７】
上記前壁２８ｅの上部には、バー遊挿溝２８ｈの壁面に一端を開口した係合片摺動孔３５が形成されており、その係合片摺動孔３５に、係合片３６とコイルスプリング３７とが配設されている。
【００２８】
係合片３６は、これの内端に、外端上部から内端下部に向けて下向きとなるバー当接面３６ａを傾設した略横長直方体形のものであり、そのバー当接面３６ａに、上記ロック解除バー３４の下端部が当接するようになっている。
コイルスプリング３７は、係合片３６を常時内端側に向けて弾圧するためのものであり、係合片摺動孔３５の外端面と係合片３６との間に配置されている。
【００２９】
係合片３６は、図８、図９に示すように、コイルスプリング３７からの弾圧力により、バー遊挿溝２８ｈ内に突入したホルダー係止位置（イ）と、ロック解除バー３４からの押下げ力によって前壁２８ｅ内に退行した係止解除位置（ロ）との間で移動自在になっている。
【００３０】
バッテリーＡは、図５〜７に示すように、左右側の分割体３８Ｌ，３８Ｒを互いに固着することによりなるケース本体３８内に、複数の充電池（図示しない）を相互に接続してなるバッテリーパック４１を収容してなるものである。
【００３１】
ケース本体３８は側面縦長方形に形成されており、これの上部に、上記バッテリーホルダーＢに対する着脱や持ち運びに供する横長で下向き略コ字形の把手３８ａを一体に形成したものである。
【００３２】
ケース本体３８の下半部寄りには、上記バッテリー装填用凹部２８の装填口２８ａよりも一回り大きな鍔部３８ｂが全周にわたり突設されており、その鍔部３８ｂを境とする下側部分が、上記バッテリー装填用凹部２８に嵌合されるようになっている。
また、上記鍔部３８ｂより下側の前後壁３８ｃ，３８ｄ、側壁３８ｅ，３８ｆのうち、前壁３８ｃの上記係合片３６に対向する部分には、その係合片３６に係合する側面コ字形の係合用切欠き３８ｇが側壁３８ｅ，３８ｆ間にわたり形成されている。
【００３３】
把手３８ａは、これの前側上面に、切欠き３８ｈが傾設されているとともに、この切欠き３８ｈを被覆するように、弾性材からなるスイッチ部材３９が配設されている。
この把手３８ａの前側、すなわち、ケース本体３８の前壁３８ｃ内側には、上記ロック機構Ｃによる充電式バッテリーＡのロックを解除するロック解除機構Ｄが配設されている。
【００３４】
ロック解除機構Ｄは、上記ケース本体３８の前壁３８ｃに沿って、上記スイッチ部材３９から、鍔部３８ｂ下面に形成したバー入出孔３８ｉから突出する全長にしかつ上下移動自在なロック解除バー３４と、このロック解除バー３４の上部に嵌装されて、当該ロック解除バー３４を常時上向きに弾圧するコイルスプリング４０とからなる。
【００３５】
すなわち、図７に示すように、スイッチ部材３９を押し下げない状態では、ロック解除バー３４は係合片３６から上方に離間した待機位置（ハ）に移動されており、また、スイッチ部材３９を押し下げることによって、係合片３６と係合用切欠き３８ｇとの係合を解くロック解除位置（二）に下降移動するようになっている。
【００３６】
把手３８ａの後側、すなわち、ケース本体３８の後壁３８ｄ上部には、区画壁３８ｊによって側面略方形のコネクター室αが区画形成されているとともに、そのコネクター室αに面する後壁３８ｄ部分には、分割体３８Ｌ，３８Ｒの互いの当接縁部を方形に切り欠いてなる切欠き４２′，４２″を当接させてなるプラグ差込み用開口４２が形成されている。
【００３７】
そのコネクター室α内には、上記プラグ差込み用開口４２から、水平に差し込まれた充電器側の充電用プラグ５６を連結できるようにして、充電用コネクター４３が配設されている。なお、４４はプラグ差込み用開口４２を閉塞しておくための例えばゴム製の防水キャップである。
【００３８】
ケース本体３８の側壁３８ｅであって、バッテリー装填用凹部２８の端子孔３０〜３２に配設した端子板３３…に対向する位置には、これらと導通接続するための端子板４５〜４７が配設されている。
すなわち、上記３つの端子板４５〜４７のうち、前側の端子板４５は正極の放電端子、後側の端子板４７は負極の放電端子、また、それら端子板４５，４７の間に形成された端子板４６は通信端子である。
【００３９】
上述したバッテリーホルダーＢは、前記ホルダーブラケット２７に固定されることにより、前記座席１２の後側において、バッテリー装填用凹部２８の前壁２８ｅ側を後壁２８ｆ側よりも高くなる傾斜姿勢にして載置されている。
【００４０】
ところで、前記主輪１４は、図１，２に示すように、リム４８及びこれに装着されたタイヤ４９とからなり、放射状に配列された多数のスポーク５０により、中心に配置されたハブ５１に連結されており、これの中心に設けた車軸（図示しない）を介して前記車軸部２０ｂに回転自在に取り付けられている。
【００４１】
補助アーム５２は、後パイプ２０に突設されたブラケット５３に固定された固定アーム５４の下端にローラ５５を軸支したものであり、後方斜め下方に延出されている。これにより、前記座席１２が過度に後傾することを防ぐものである。
【００４２】
座席１２は、左，右側枠部１５Ｌ，１５Ｒの中パイプ１８，１８の中間部１８ａ，１８ａ間に張架された着座シート１２ａと、それら左，右側枠部１５Ｌ，１５Ｒの後パイプ２０，２０の間に張設された背もたれシート１２ｂとからなるものである。なお、各シート１２ａ，１２ｂは、折り畳みに支障のないような可撓性を有しているものである。
【００４３】
連結部材１６，１６は、上述した左，右側枠部１５Ｌ，１５Ｒの各中パイプ１８，１８の中間部１８ａ，１８ａと、各下パイプ１９の中間部分との間にＸ字状にクロスして架け渡されているとともに、それらは、中央でピン結合されることにより相対回動自在かつ中パイプ１８，１８と下パイプ１９とに回動自在にピン結合されている。
【００４４】
上記連結部材１６，１６により左，右側枠部１５Ｌ，１５Ｒを連結していることにより、それら左，右側枠部１５Ｌ，１５Ｒを互いに近付かせることにより回動し、電動車椅子全体が折り畳まれるようになっている。
【００４５】
次に、上述した本発明に係る充電式バッテリーＡの作用について説明する。
充電式バッテリーＡをバッテリー装填用凹部２８に装填することにより、その充電式バッテリーＡ側の端子板４５〜４７とバッテリーホルダーＢ側の端子板３３…とが接触導通して、前述したパワーユニット２６に対して電力が供給され得るようになる。
【００４６】
充電式バッテリーＡを充電する場合、本実施形態においては、次の二通りの手順による充電作業を行なえる。
まず、充電式バッテリーＡをバッテリー装填用凹部２８に装填した状態での充電作業を行なえる。この充電作業は、バッテリーホルダーＢ上に充電式バッテリーＡを装填載置した状態において、その充電式バッテリーＡの上部に設けた充電用コネクター４３に、充電器側の充電用プラグ５６を差し込むことにより行なう。
【００４７】
具体的には、図８に示すように、上記充電式バッテリーＡのケース本体３８に設けたプラグ差込み用開口４２を閉塞している防水キャップ４４を開き、そのプラグ差込み用開口４２に充電用プラグ５６を対向させた状態に保持した後、後壁３８ｄに接近させる方向に水平移動させて、当該プラグ差込み用開口４２内に差し込むことにより、充電用プラグ５６を充電用コネクター４３に連結する。
このとき、充電用コネクター４３は、充電式バッテリーＡの上部に配設されているので、これに充電用プラグ５６を連結する作業を、身体を大きく屈曲させることなく行なうことができる。
また、従来のようにバッテリーホルダーＢから充電式バッテリーＡを抜脱しなくてもよいので、上記の作業をさらに安楽に行なえる。
充電用コネクター４３を、充電用プラグ５６の抜き差しを把手に沿う前後方向で行なえるように配設しているので、その抜き差し作業を容易に行なえるとともに、両側で折り畳む構造の電動車椅子であっても、折り畳んだ状態のまま、充電用プラグ５６の抜き差しを、従ってまた、充電作業を行なえる。
【００４８】
上記充電式バッテリーＡをバッテリー装填用凹部２８から脱抜させての充電作業は、スイッチ部材３９を押し下げることにより、ロック解除バー３４を、これの下端部が係合片３６から上方に離間した待機位置（ハ）から、図９に示すように、係合片３６と係合用切欠き３８ｇとの係合を解くロック解除位置（二）に下降移動させる。
これにより、係合片３６は、図８に示すホルダー係止位置（イ）から、図９に示す係止解除位置（ロ）に移動し、これにより、充填式バッテリーＡのロックが解除される。そして、そのロック解除状態のまま把手３８ａを把持して、図１０に示すように、充電式バッテリーＡを上方に引き抜くことにより、バッテリー装填用凹部２８から脱抜させられる。
そして、充電式バッテリーＡを所望の場所に運搬して、上記と同様の充電作業を行なう。
【００４９】
なお、本発明は前述した実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
上記においては、充填式バッテリーに把手を設けたものを例として説明したが、必ずしも設ける必要はなく、例えばケース本体の両側壁の外面上部に、把持するための凹部を形成してもよい。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、充電器側の充電用プラグを連結するための充電用コネクターを、放電端子とは別に設けているので、座席後方に配設したバッテリーホルダーに装填した状態であっても、身体的に安楽な姿勢で容易に充電作業を行うことができ、また、そのバッテリーホルダーから取り外した状態であっても充電を行なうことができる。
【００５１】
また、本発明によれば、電動車椅子用充電式バッテリーの上部に、電動車椅子の進行方向に延びる把手が形成されているとともに、その把手の進行方向後側に上記充電用コネクターを配設しているので、充電用プラグの抜差し作業を容易に行なえるとともに、両側で折り畳む構造の電動車椅子であっても、折り畳んだ状態のまま、充電用プラグの抜き差しを、従ってまた、充電作業を行なうことができる。
【００５２】
本発明によれば、上記把手の進行方向前側に、上記バッテリーホルダーに設けられたロック機構によるロックを解除するロック解除機構を配設しているので、充電式バッテリーの装填と脱抜、また、充電器側の充電用プラグと充電用コネクターとの連結作業を容易に行なうことができる。
【００５３】
本発明によれば、充電用コネクターを、充電用プラグの抜き差しを把手に沿う前後方向で行なえるように配設しているので、その抜き差し作業を容易に行なえるとともに、両側で折り畳む構造の電動車椅子であっても、折り畳んだ状態のまま、充電用プラグの抜き差しを、従ってまた、充電作業を行なえる。
【００５４】
本発明において、ケース本体を、左右側の分割体を互いに固着することによりなるものであり、それらの各当接縁部に、互いに当接することにより充電用プラグ差込み用開口をなす切欠きを形成することにより、その充電用プラグ差込み用開口の形成が容易であり、しかも、上記ケース体の成形型の構造を簡素化することができる。
【００５５】
本発明において、ケース本体内に、充電用コネクターを配設するためのコネクター室を区画形成することにより、充電用プラグ差込み用開口からケース本体内に浸入した雨水や異物等が、そのケース本体内のバッテリーパックを配設した部分にまで入り込むことを防止できる。これにより、ケース本体内に浸入した雨水や異物等による故障の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る充電式バッテリーを装填搭載した電動車椅子の側面図である。
【図２】同上の電動車椅子の背面図である。
【図３】図１に包囲線Ｉで示す部分の拡大図である。
【図４】（Ａ）はバッテリーホルダーの平面図、（Ｂ）は、その側面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の一実施形態に係る充電式バッテリーの左側面図、（Ｂ）は、その背面図である。
【図６】（Ａ）は同上の充電式バッテリーの右側面図、（Ｂ）は、その正面図である。
【図７】同上の充電式バッテリーの断面図である。
【図８】バッテリーホルダーに装填した本発明の一実施形態に係る充電式バッテリーをロックしている状態を示す側面図である。
【図９】バッテリーホルダーに装填した同上の充電式バッテリーのロックを解除する状態を示す側面図である。
【図１０】バッテリーホルダーから同上の充電式バッテリーを脱抜させた状態を示す側面図である。
【図１１】電動車椅子の側面図である。
【図１２】同上の電動車椅子に搭載したバッテリーホルダーに充電式バッテリーを装填した状態の断面図である。
【符号の説明】
１２座席
２８バッテリー装填用凹部
２８ａ装填口
３３給電端子，通信端子
３８ケース本体
３８ａ把手
３８Ｌ，３８Ｒ分割体
４２充電用プラグ差込み用開口
４２′，４２″ 切欠き
４３充電用コネクター
４５，４７放電端子
５６充電用プラグ
Ａ充電式バッテリー
Ｂバッテリーホルダー
Ｃロック機構
Ｄロック解除機構
α コネクター室

Claims

左右一対の主輪を軸支したフレーム上部に配設した座席後方にバッテリーホルダーが搭載されており、そのバッテリーホルダーに着脱自在に装填して使用する電動車椅子用充電式バッテリーにおいて、
上記バッテリーホルダーには、正，負極の各給電端子を配設しかつ上面に装填口を開設したバッテリー装填用凹部が形成されており、
上記電動車椅子用充電式バッテリーは、平断面が前後に長い長方形断面の直方体に形成され、上記バッテリーホルダーのバッテリー装填用凹部に嵌合する前記充電式バッテリーの下部に、上記各給電端子に対向する正，負極の各放電端子を配設するとともに、前記充電式バッテリーの上部に、電動車椅子の進行方向に延びる把手を形成し、上記バッテリーホルダーに設けられた前記充電式バッテリーを着脱自在にロックするロック機構のロックを解除するロック解除機構を上記把手の進行方向前側部に配設する一方、上記各放電端子とは別に充電器側の充電用プラグを連結するための充電用コネクターが前記充電式バッテリーを形成するケース本体の進行方向後ろ側面で前記長方形断面の短辺側の面に配設され、充電用プラグの抜き差しを把手に沿う前後方向で行えるように形成されていることを特徴とする電動車椅子用充電式バッテリー。
ケース本体は、左右側の分割体を互いに固着することによりなるものであり、それらの各当接縁部に、互いに当接することにより充電用プラグ差込み用開口をなす切欠きを形成している請求項１に記載の電動車椅子用充電式バッテリー。
ケース本体内に、充電用コネクターを配設するためのコネクター室を区画形成している請求項１又は２記載の電動車椅子用充電式バッテリー。