JP4471235B1

JP4471235B1 - 車椅子

Info

Publication number: JP4471235B1
Application number: JP2009093415A
Authority: JP
Inventors: 二郎工藤
Original assignee: 二郎工藤
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2009-03-16
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2029-03-16
Also published as: JP2010214065A

Abstract

【課題】段差の昇降を安全に実現でき、自動化による電動車椅子を提供する。
【解決手段】左右一対のフリー回転の前輪２ｂと、軸２５にモーター９で駆動される駆動補助前輪１ｂと、フリー回転補助後輪３ｂと、後輪駆動モーター２１ｂで単独で駆動される駆動後輪４ｂが、前後シャーシ２９、３０に取り付けられている。前シャーシ２９には軸２６、２５、２７と軸回転モーター９、１０ａ、１０ｂが載せられている。後シャーシ３０には軸２３と軸回転モーター１２と、後輪駆動モーター２１ｂが載せられている。車体フレーム２８には前後シャーシと高さ可変可能で前後に角度可変可能な椅子固定台１６が載せられている。足載せ台１８には段差検知センサー１１が組み込まれている。椅子固定台１６の内部には車体フレームの傾きを検知するセンサーが取り付けられている。本体を制御する電子回路とモーターと電子回路を駆動する電池１７が後シャーシ３０に載せられている。
【選択図】図１

Description

本発明は段差の昇降と溝を乗り越えることを可能にする電動車椅子に関する。

従来のこの種の車椅子としては、前輪及び後輪にそれぞれ補助輪３個を設けて段差を乗り越えるもの（例えば特許文献２）や、４個の歯車の回りにベルトを巻いて、それを回転させて段差を乗りこえるものがある（例えば特許文献１）

特開２００７−２８９５４５特開平１１−９６２８

このような固定した車輪を回転させて段差を超える車椅子では、段差を超えるときに車体の動きが激しく、安全の面で課題があった。

本発明はこのような課題を克服し、確実に安全に段差を昇降でき、溝を容易に乗り越えることのできる電動の車椅子を提供することを目的としている。

回転可能な軸に取り付けた左右一対のフリー回転前輪取り付け腕と、回転可能な軸にモーターで駆動される駆動補助前輪を有する左右一対の補助前輪取り付け腕と、回転可能な軸に左右一対のフリー回転補助後輪取り付け腕と、モーターで各々単独で駆動される駆動後輪を有する一対の駆動後輪取り付け腕と、椅子の高さ変更可能で、前後に角度調整可能な椅子固定台と、各車輪取り付け腕の角度制御と、椅子の高さ制御と、椅子の傾斜制御と、モーター回転制御と、段差の昇降と溝を乗り越えることを自動化するコンピューター内蔵の、電子回路を設けることを特徴とする電動車椅子。

本発明の電動車椅子は、特に屋外使用を考慮したもので、車椅子を利用する人の活動範囲をより広く、人の助けを最小にすることを目標に考案された。

段差の昇降、溝の乗り越えは自動化することにより、操作が容易で動作を確実にし誰でも安全に走行できるように配慮された。

本発明により、段差の昇降、溝の乗り越えが容易な電動車椅子を提供することができる。

本発明の実施の形態の電動車椅子の側面図である。同電動車椅子の上面図である。同電動車椅子の車体の傾斜制御系構造の側面図である同電動車椅子の椅子固定台内部の側面図である同電動車椅子の段差を越えるときの側面図である。同電動車椅子の段差を降りるときの側面図である。同電動車椅子の溝を乗り越えるときの側面図である。

以下図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７は、本発明の実施の形態の電動車椅子を示している。本発明の電動車椅子は、車体フレーム２８と左右一対の駆動補助前輪１ａ、１ｂと左右一対のフリー回転前輪２ａ、２ｂと左右一対の駆動後輪４ａ、４ｂと左右一対のフリー回転補助後輪３ａ、３ｂと前輪駆動モーター９と軸回転モーター１０ａ、１０ｂ、１２と椅子高さ調整モーター２４と左右一対の後輪駆動モーター２１ａ、２１ｂと本体を制御する電子回路（図示せず）と、電池１７を有している。

回転可能な軸２６には左右一対のフリー回転の前輪２ａ、２ｂの取り付け腕７ａ、７ｂと、回転可能な軸２５にモーター９で駆動される左右一対の補助前輪１ａ、１ｂの取り付け腕６ａ、６ｂと、回転可能な軸２３に左右一対のフリー回転の補助後輪３ａ、３ｂの取り付け腕１５ａ、１５ｂと、後輪駆動モーター２１ａ、２１ｂで各々単独で駆動される左右一対の後輪４ａ、４ｂの取り付け腕１３ａ、１３ｂが取り付けられている。取り付け腕１３ａと取り付け腕１５ａは一体化してもよい。

軸２２には、前後に角度調整可能な椅子固定台１６が固定して取り付けられている。椅子固定台１６には椅子高さ調整モーター２４と、ウォーム歯車３１、減速歯車３２が取り付けられている。

椅子取り付け台は、椅子固定台１６と椅子可動台２００で構成され、椅子可動台に椅子が固定されている。椅子には足戴せ台１８が固定されている。又、足載せ台１８の左右どちらか、又は両方に段差検知センサー１１が組み込まれている。

椅子の肘掛部分には、走行をコントロールする操作レバー２０と、走行を自動化する選択スイッチ（図示せず）が組み込まれている。

左右一対の駆動補助前輪１ａ、１ｂは、モーター９の回転を歯車（図示せず）とチェーン５ａ、５ｂ又はベルトを介して走行可能にする。又、左右一対の駆動後輪４ａ、４ｂは、後輪駆動モーター２１ａ、２１ｂの回転を減速歯車３３ａ、３３ｂとチェーン１４ａ、１４ｂ又はベルトを介して各々単独で走行可能にする。

図２の車体傾斜検知センサー１０７は、車体の傾きを感知しその電気的信号を電子回路（図示せず）に送る。又、椅子固定台１６が傾斜した時、ワイヤー巻き取りドラム１０９は回転しドラムに巻いているワイヤー１０２と１０５は送り出され又は引かれる。ワイヤー１０２、１０５と直結した角度センサードラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃが角度を変える。センサードラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは軸２５、２６、２３にフリーの状態で取り付けられている。ワイヤー１０２と１０５は片方を軸１０８ｂに固定し、もう片方はスプリング１００を介して軸１０８ａに固定される。角度センサー１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃはセンサー取り付け板１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃに固定されている。センサー取り付け板１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃは軸２５、２６、２３にそれぞれ固定されている。

次に段差を超える時の作用について説明する。
図４ａは通常走行の状態を示す。段差の手前で段差とほぼ直角の位置で一旦走行を停止し、段差を超える自動走行スイッチ（図示せず）を押すと、椅子の高さが最高位置に移動し、ゆっくり走行を開始する。このとき足載せ台１８に組み込まれた段差検知センサー１１が、段差の位置を感知し電気信号を電子回路（図示せず）に送る。この信号をコンピューター処理して図４ｂの位置で走行を一旦停止させ、駆動補助前輪１ａ、１ｂの取り付け腕６ａ、６ｂとフリー回転前輪２ａ、２ｂの取り付け腕７ａ、７ｂをフリー回転前輪と駆動補助前輪が平行になる位置（図４ｃ）まで回転させる。このとき車体フレーム２８が傾斜するので姿勢を補正する。再び走行を始め駆動後輪が所定の位置に達したとき一旦走行を停止し、フリー回転補助後輪３ａ、３ｂの取り付け腕１５ａ、１５ｂと、駆動後輪４ａ、４ｂの取り付け腕１３ａ、１３ｂを駆動後輪とフリー回転補助後輪が平行位置（図４ｄ）になるまで回転させる。このとき車体フレーム２８は水平の状態になり、椅子固定台１６が傾斜するので再び姿勢を補正する。前後車輪全てが水平位置になったところで走行を始め段差を離れる。その後自動走行は自動的に解除され初期状態（図４ａ）に戻る。

次に段差を降りる時の作用について説明する。
図５ａは通常走行の状態を示す。段差の手前で段差とほぼ直角の位置で走行を一旦停止し、段差を降りる自動走行スイッチ（図示せず）を押すと、全ての車輪が地面に水平状態になる。その状態でゆっくり走行を開始する。このとき足載せ台１８に組み込まれた段差検知センサー１１が段差の位置を感知し、電気信号を電子回路（図示せず）に送る。この信号をコンピューター処理して、図５ｂの位置で走行を一旦停止し、駆動補助前輪１ａ、１ｂの取り付け腕６ａ、６ｂを段差の下の地面まで下ろす。このとき段差の高さによっては車体フレーム２８が傾斜するので姿勢を補正する。再び走行を始めフリー回転補助後輪３ａ、３ｂが所定の位置に達したとき走行を一旦停止し、フリー回転補助後輪３ａ、３ｂの取り付け腕１５ａ、１５ｂと、駆動後輪４ａ、４ｂの取り付け腕１３ａ、１３ｂをフリー回転補助後輪が段差の下の地面に着くまで（図５ｄ）回転させる。このとき車体フレーム２８が傾斜したら再び姿勢を補正する。駆動補助前輪１ａ、１ｂとフリー回転補助後輪３ａ、３ｂが段差の下の地面に着いた状態で走行を始め段差を離れる。その後自動走行は、自動的に解除され初期状態（図５ａ）に戻る。

次に溝を乗り越える時の作用について説明する。
図６ａは通常走行の状態を示す。溝の手前で走行を一旦停止し溝乗り越え自動走行スイッチ（図示せず）を押すと全ての車輪が地面に水平状態（図６ｂ）になる。その状態でゆっくり走行を始める。溝を乗り越へ終わると自動走行は自動的に解除され初期状態（図６ａ）に戻る。

次に椅子の上下移動について説明する。
図４は椅子固定台の内部構造を示す。段差を超える自動走行スイッチ（図示せず）を押すと、椅子移動モーター２０１が回転し、歯車２０２に伝えられ板歯車２０３を上下に移動させる。椅子の移動は椅子の最低位置から最高位置まで、又は最高位置から最低位置までの移動で、最低位置又は最高位置はセンサー３００で感知され、電気信号を電子回路（図示せず）に送ってコンピューター処理される。

１駆動補助前輪
２フリー回転前輪
３フリー回転補助後輪
４駆動後輪
５補助前輪駆動チェーン
６駆動前輪取り付け腕
７フリー回転前輪取り付け腕
８回転止めスプリング
９前輪駆動モーター
１０軸回転モーター
１１段差検知センサー
１２軸回転モーター
１３駆動後輪取り付け腕
１４後輪駆動チェーン
１５フリー回転補助後輪取り付け腕
１６椅子固定台
１７電池
１８足載せ台
１９椅子
２０操作レバー
２１後輪駆動モーター
２２軸
２３軸
２４椅子高さ調整モーター
２５軸
２６軸
２７軸
２８車体フレーム
２９前シャーシ
３０後シャーシ
３１ウォーム歯車
３２減速歯車
３３減速歯車
１００スプリング
１０１角度センサードラム
１０２ワイヤー
１０３角度センサー取り付け板
１０４角度センサー
１０５ワイヤー
１０６ウォーム歯車
１０７車体傾斜検知センサー
１０８ワイヤー固定軸
１０９ワイヤー巻取りドラム
１１０減速歯車
１１１減速歯車
１１２ワイヤー巻取りモーター
２００椅子可動台
２０１椅子移動モーター
２０２歯車
２０３板歯車
３００センサー
３０１軸回転モーター

Claims

一つのフリー回転前輪を有する左右一対のフリー回転前輪取り付け腕を取り付ける回転可能な軸と、一つの駆動補助前輪を有する左右一対の駆動前輪取り付け腕を取り付ける回転可能な軸、及び一つのフリー回転補助後輪を有する左右一対のフリー回転補助後輪取り付け腕と、一つの駆動後輪を有する左右一対の駆動後輪取り付け腕を取り付ける回転可能な軸に、フリーの状態で取り付けられる角度センサードラムと、固定して取り付けられる角度センサー取り付け板と、これら角度センサードラムを連結するワイヤー及びスプリングと、椅子固定台の下端に固定された軸は車体フレーム上に回転可能な状態で取り付けられていて、前記回転可能な軸に固定して取り付けられたワイヤー巻き取りドラムと、椅子固定台内部に設置された車体傾斜検知センサーと、後シャーシ上に固定されたワイヤー巻取りモーターと、電子回路で構成されていて車体が前後に傾斜した時、車体傾斜検知センサーで傾斜角度を感知してその情報を電子回路に送って処理し、ワイヤー巻取りモーターを作動させてワイヤー巻き取りドラムを回転させる。と同時に椅子固定台の傾斜を機械的に制御し、同時に前記フリー回転前輪、駆動補助前輪及びフリー回転補助後輪と駆動後輪取り付け腕を取り付けた軸に取り付けられた各々の角度センサードラムも回転して、前記それぞれの軸の回転角度を調節して車輪の地面からの高さを変えて車体の前後傾斜を制御する構造を持つ電動車椅子。