JP4672466B2 - Electric drive device for wheelchair and electric wheelchair - Google Patents
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本発明は、車椅子に搭載されて動力で車椅子を移動させる車椅子用の電動駆動装置と、この電動駆動装置を車椅子に搭載してなる電動車椅子の改良に関する。 The present invention relates to an electric drive device for a wheelchair that is mounted on a wheelchair and moves the wheelchair by power, and an improvement of an electric wheelchair in which the electric drive device is mounted on a wheelchair.
モーターで駆動される電動車椅子はすでに市販されている。従来の電動車椅子は、バッテリーとモーターを搭載しており、フレームの左右に配設された後輪をモーターで駆動して走行する構造となっている。この電動車椅子は、手元に配置されたジョイスティックを操作して運転を制御する。この構造の車椅子は、体力のない者が、介護者の援助を受けないで、自分で行きたいところに移動できるので便利に使用できる。 Electric wheelchairs driven by motors are already on the market. A conventional electric wheelchair is equipped with a battery and a motor, and has a structure in which the rear wheels arranged on the left and right sides of the frame are driven by the motor. This electric wheelchair controls driving by operating a joystick disposed at hand. A wheelchair with this structure can be used conveniently because a person without physical strength can move to where he / she wants to go without assistance from a caregiver.
しかしながら、電動車椅子は、モーターで駆動できるように専用に設計されているので、全体の製造コストが高くなる欠点がある。さらに、電動車椅子は、バッテリーの電力がある場合には問題なく使用できるが、バッテリーが放電されると走行できなくなる。とくに、この電動車椅子は、モーターによる電動式の駆動から、手動による駆動への切り換えができないので、バッテリーが放電されると、モーターに連結された車輪を負荷に対して手動で回転させて動かす必要があり、極めて多大な労力を必要し、実質的には動けなくなってしまう。このため、バッテリーの充電状態を心配しながら走行する必要があり、好きなときに好きな所に安心して移動できず、その使用時間や移動範囲がバッテリーの容量によって制限されるという欠点がある。さらに、ジョイスティックを片手で操作する構造は、思い通りの操作が難しい問題点もある。 However, since the electric wheelchair is designed exclusively for being driven by a motor, there is a drawback that the entire manufacturing cost is increased. Furthermore, the electric wheelchair can be used without any problem when the battery power is available, but cannot run when the battery is discharged. In particular, this electric wheelchair cannot be switched from electric driving by a motor to manual driving. Therefore, when the battery is discharged, the wheel connected to the motor needs to be manually rotated with respect to the load. It requires a great deal of labor and is virtually impossible to move. For this reason, it is necessary to travel while worrying about the state of charge of the battery, and it is impossible to move to a desired place at any time, and there is a drawback that the usage time and movement range are limited by the capacity of the battery. Furthermore, the structure in which the joystick is operated with one hand has a problem that it is difficult to operate as intended.
さらにまた、バッテリーやモーターを装備する電動車椅子は、全体の重量が相当に重く、また大きくなるので、建物内では便利に使用できない。このため、屋内用としては、従来から使用されている簡単な構造の電動でない車椅子を使用し、屋外用に電動車椅子を使用する必要がある。したがって、屋内用と屋外用にそれぞれ専用の車椅子を使用する必要があり、2台もの車椅子を使用して移動する必要があり、極めて不経済な欠点があった。 Furthermore, an electric wheelchair equipped with a battery and a motor cannot be conveniently used in a building because the overall weight is considerably heavy and large. For this reason, it is necessary to use the non-electric wheelchair of the simple structure conventionally used for indoor use, and to use an electric wheelchair for outdoor use. Therefore, it is necessary to use dedicated wheelchairs for indoor use and outdoor use, and it is necessary to move by using two wheelchairs, which has a very uneconomical disadvantage.
このような問題点を解決するために、市販の車椅子に脱着自在に装着して動力で車椅子を走行させる車椅子用の電動駆動装置が開発されている(特許文献1及び2参照)。
特許文献1の公報に記載される電動駆動装置は、車椅子の前方の左右フレーム間に掛け渡されるロッドと、ロッドに回動可能に固定された駆動タイヤと、駆動タイヤを駆動するモーターと、モーターに電流を供給するバッテリー及びコントローラと、駆動タイヤの方向を操作するハンドルとを備える。この電動駆動装置は、駆動タイヤとモーターをロッドに一体固設すると共に、ロッドの両端を車椅子のフレームに固定し、モーターに電流を供給することにより、車椅子両側の車輪と駆動タイヤによって3輪走行するようにしている。この構造の電動駆動装置は、駆動タイヤとモーターをロッドに一体固定しているので、ロッド部分を車椅子のフレームに固定することによって簡単に着脱できる特長がある。さらに、この電動駆動装置は、モーターを3相誘導電動機で構成しているので、直流モーターのように磁石による負荷が生じず、バッテリーが消耗した場合でも負荷を軽くできる。
An electric drive device described in the publication of
しかしながら、この電動駆動装置は、バッテリーが消耗すると、駆動輪を地面に押圧した状態で手動で走行させることになるので、たとえモーターを3相誘導電動機としても、モーターの負荷を皆無にはできず、手動で走行させるときに重くなるのを防止できない。また、この電動駆動装置は、モーターを3相誘導電動機としてインバーター制御するので、製造コストが高くなる欠点がある。 However, when the battery is depleted, this electric drive device is driven manually with the drive wheel pressed against the ground. Therefore, even if the motor is a three-phase induction motor, the load on the motor cannot be completely eliminated. , It can not prevent becoming heavy when driving manually. In addition, this electric drive device has a disadvantage that the manufacturing cost increases because the motor is controlled by an inverter as a three-phase induction motor.
特許文献2の公報に記載される電動駆動装置は、車椅子前部の左右フレームに対して係止構造によって脱着自在に装着可能な固定基板と、この固定基板に貫通させたステアリングシャフトと、このステアリングシャフトの上端部に取り付けられたハンドルを備えるステアリング部と、ステアリングシャフトの下端部に軸支連結された変速ギアを内蔵するギアボックスと、ギアボックスの水平シャフトの両側に軸着された駆動タイヤと、駆動モーターと、不使用時に駆動タイヤを地面から浮上させて、使用時には駆動タイヤを地面に着地させる浮上着地機構と、この浮上着地機構を駆動する格納モーターと、駆動モーター及び格納モーターに電力を供給する電源回路とを備えている。
The electric drive device described in the gazette of
この構造の電動駆動装置は、浮上着地機構で駆動タイヤを降下させて、地面に着地させる状態で駆動タイヤを駆動して車椅子を走行させ、また、浮上着地機構で駆動タイヤを上昇させて、地面から浮上させる状態で車椅子を走行できなくする。このため、バッテリーの消耗時には、駆動タイヤを地面から浮かせて、駆動タイヤによる負荷を皆無にしながら手動で走行できる特長がある。 The electric drive device of this structure lowers the drive tire with the levitation landing mechanism, drives the drive tire in a state where it lands on the ground, travels the wheelchair, and raises the drive tire with the levitation landing mechanism, The wheelchair can no longer be run in the state of rising from For this reason, when the battery is depleted, the driving tire can be lifted from the ground, and the vehicle can be driven manually without any load caused by the driving tire.
しかしながら、この電動駆動装置は、駆動タイヤを地面から浮かせるための機構が複雑になって製造コストが高くなる欠点がある。とくに、浮上着地機構と格納モーターは、バッテリーが消耗されたときに動作させて駆動タイヤを上昇させるための機構なので、常にこの機構を装備することは、製造コストだけでなく、全体の重量を重くする点からも極めて不経済である。さらに、この電動駆動装置は、バッテリーが消耗されたときに格納モーターを駆動するための電力を確保する必要があるので、バッテリーの全ての電力を車椅子の走行に活用できない欠点もある。 However, this electric drive device has a drawback in that the mechanism for floating the drive tire from the ground becomes complicated and the manufacturing cost increases. In particular, the levitation landing mechanism and the retractable motor are mechanisms that operate when the battery is depleted to raise the drive tires, so it is not only the manufacturing cost but also the overall weight that is always equipped. This is extremely uneconomical. Furthermore, since this electric drive device needs to secure electric power for driving the storage motor when the battery is exhausted, there is a drawback that it is impossible to use all the electric power of the battery for traveling of the wheelchair.
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、従来から多量生産されて、一般に市販されている車椅子に搭載して、この車椅子を電動で駆動できると共に、簡単な構造で電動走行と手動走行とを切り換えできる構造として、使用中にバッテリーが放電されても、極めて簡単な操作で手動走行に切り換えできる車椅子用の電動駆動装置と電動車椅子を提供することにある。 The present invention has been developed for the purpose of solving such drawbacks. An important object of the present invention is a structure that can be mounted on a wheelchair that has been mass-produced in the past and is generally marketed, and that this wheelchair can be driven electrically, and that electric driving and manual driving can be switched with a simple structure. An object of the present invention is to provide an electric drive device and an electric wheelchair for a wheelchair that can be switched to manual driving with an extremely simple operation even when the battery is discharged during use.
本発明の請求項1の車椅子用の電動駆動装置は、車椅子本体50の前部に連結されて、車椅子本体50を動力で駆動する。この電動駆動装置は、車椅子本体50の左右の下フレーム51Aの間に連結される本体部2と、この本体部2に上下に挿通されて、水平面内で回動できるように連結しているハンドル軸3と、ハンドル軸3の上端部に連結しているハンドル4と、ハンドル軸3の下端に配設している駆動輪5と、駆動輪5を駆動する駆動モーターとを備える。電動駆動装置は、バッテリー32で回転される駆動モーターで駆動輪5を回転させて、ハンドル4で自由に操縦して車椅子本体50を移動できるように構成している。ハンドル軸3は、中間で上側の折曲パイプ11と下側の昇降パイプ12に分割しており、上方の折曲パイプ11を下方の昇降パイプ12に対して折り畳みできるように連結している。さらに、ハンドル軸3は、折曲パイプ11を折り畳むと昇降パイプ12を上昇させて、折曲パイプ11を起立させると昇降パイプ12を降下させる昇降機構10を介して本体部2に連結している。電動駆動装置1は、ハンドル軸3の折曲パイプ11を起立させて、昇降パイプ12を降下させる状態で、駆動輪5を地面に押圧させて、電動で駆動される駆動輪5で車椅子本体50を移動させると共に、ハンドル軸3の折曲パイプ11を折り畳んで、昇降パイプ12を上昇させる状態で、駆動輪5を地面から浮かせて、車椅子本体50を手動で移動できる状態とする。
The electric drive device for a wheelchair according to
本発明の請求項2の椅子用の電動駆動装置は、昇降機構10がリンク機構で、リンク15の下端を垂直面内で傾動できるように本体部2に連結すると共に、リンク15の上端を垂直面内で回動できるように折曲パイプ11の下端部に連結している。さらに、ハンドル軸3は、折曲パイプ11の下端と昇降パイプ12の上端とを、折曲パイプ11を折り畳みできるように連結している。この昇降機構10は、折曲パイプ11を折り畳むと折曲パイプ11の下端が上昇し、上昇する折曲パイプ11の下端が昇降パイプ12を上昇させると共に、折曲パイプ11を起立させると折曲パイプ11の下端が降下し、降下する折曲パイプ11の下端が昇降パイプ12を降下させる。
In the electric drive device for a chair according to
本発明の請求項3の車椅子用の電動駆動装置は、ハンドル軸3の折曲パイプ11を起立させた状態において、リンク15と折曲パイプ11の連結位置を、折曲パイプ11と昇降パイプ12の連結位置よりも上方に位置させている。
In the electric drive device for a wheelchair according to
本発明の請求項4の車椅子用の電動駆動装置は、ハンドル4にブレーキレバー20を設けており、このブレーキレバー20で駆動される駆動ロッド21を、折曲パイプ11を軸方向に貫通して配設すると共に、この駆動ロッド21で駆動される押圧ロッド22を、昇降パイプ12を軸方向に貫通して配設しており、さらに、この押圧ロッド22の下端には、駆動輪5の表面を押圧するブレーキパッド23を設けている。この電動駆動装置は、ハンドル軸3の折曲パイプ11を起立させる状態で、ブレーキレバー20を操作すると、降下する駆動ロッド21と押圧ロッド22とを介してブレーキパッド23が押し下げられて駆動輪5の表面を押圧し、駆動輪5の回転を抑制する。
In the electric drive device for a wheelchair according to
本発明の請求項5の車椅子用の電動駆動装置は、本体部2を、車椅子本体50の左右の下フレーム51Aに脱着自在に連結する連結機構35を備えている。この連結機構35は、垂直面内で回動できるように本体部2に連結される一対の連結フレーム36と、これらの連結フレーム36を本体部2に係止する係止機構39とを備える。一対の連結フレーム36は、本体部2の左右に配設されると共に、その先端に車椅子本体50の下フレーム51Aが挿入される嵌合具42を備える。この連結機構35は、一対の連結フレーム36の嵌合具42を車椅子本体50の左右の下フレーム51Aに嵌合させて、連結フレーム36を係止機構39で本体部2に係止して固定する状態で、一対の連結フレーム36を直線状として、本体部2を水平の姿勢で車椅子本体50の前部に連結すると共に、係止機構39を解除して、一対の連結フレーム36を非直線状とする状態で、連結フレーム36の嵌合具42を車椅子本体50の下フレーム51Aから取り外すようにしている。
The electric drive device for a wheelchair according to
本発明の請求項6の電動車椅子は、車椅子本体50と、この車椅子本体50の前部に連結されて車椅子本体50を動力で駆動する電動駆動装置1とを備える。車椅子本体50は、座部52を設けているフレーム51と、このフレーム51の両側に回転できるように装着されると共に、外側に手動リング59を固定している二つの大車輪53と、大車輪53の前方に位置して、自由に首振りできるように下フレーム51Aに装着される二つの自在小車輪54と、座部52に座って足を載せる位置に配設された足台55とを備える。電動駆動装置1は、車椅子本体50の左右の下フレーム51Aの間に連結される本体部2と、この本体部2に上下に挿通されて、水平面内で回動できるように連結しているハンドル軸3と、ハンドル軸3の上端部に連結しているハンドル4と、ハンドル軸3の下端に配設している駆動輪5と、駆動輪5を駆動する駆動モーターとを備える。電動駆動装置1は、バッテリー32で回転される駆動モーターで駆動輪5を回転させて、ハンドル4で自由に操縦して車椅子本体50を移動できるように構成している。さらに、電動駆動装置1は、ハンドル軸3が、中間で上側の折曲パイプ11と下側の昇降パイプ12に分割されると共に、上方の折曲パイプ11が下方の昇降パイプ12に対して折り畳みできるように連結されている。さらに、ハンドル軸3は折曲パイプ11を折り畳むと昇降パイプ12を上昇させて、折曲パイプ11を起立させると昇降パイプ12を降下させる昇降機構10を介して本体部2に連結されている。この電動駆動装置1は、ハンドル軸3の折曲パイプ11を起立させて、昇降パイプ12を降下させた状態で、駆動輪5を地面に押圧させて、電動で駆動される駆動輪5で車椅子本体50を移動させると共に、ハンドル軸3の折曲パイプ11を折り畳んで昇降パイプ12を上昇させた状態で、駆動輪5を地面から浮かせて、車椅子本体50を手動で移動させる。
The electric wheelchair according to
本発明の車椅子用の電動駆動装置と電動車椅子は、従来から多量生産されて、一般に市販されている車椅子を電動で駆動できると共に、使用中にバッテリーが放電されても、極めて簡単な操作で電動走行から手動走行に切り換えできる特長がある。それは、本発明の電動駆動装置と電動車椅子が、車椅子本体の前部に、本体部を介して連結されるハンドル軸の上端にハンドルを、下端に駆動輪を備えており、バッテリーで回転される駆動モーターで駆動輪を回転させて、ハンドルで操縦して車椅子本体を移動させるようにすると共に、ハンドル軸を中間で分割して、上側の折曲パイプを下側の昇降パイプに対して折曲できるように連結しており、折曲パイプを折り畳むと昇降パイプが上昇し、折曲パイプを起立させると昇降パイプが降下する昇降機構を介してハンドル軸を本体部に連結しているからである。この構造は、折曲パイプを起立させて、昇降パイプを降下させる状態で、駆動輪を地面に押圧させて電動で車椅子本体を移動でき、折曲パイプを折り畳んで、昇降パイプを上昇させる状態では、駆動輪を地面から浮かせて、車椅子本体を手動で移動できる状態にできる。したがって、極めて簡単な操作で駆動輪を昇降させて電動走行と手動走行とを切り換えでき、使用中にバッテリーが放電されても、極めて簡単に手動走行に切り換えて走行できる。このように、極めて簡単な操作で手動走行に切り換えできる本発明の電動駆動装置と電動車椅子は、バッテリーが完全に放電されても、駆動輪を地面から浮かせて自分で移動できるので、バッテリーの充電状態をそれほど気にすることなく、安心して好きなところに移動できる。 The electric drive device and electric wheelchair for a wheelchair according to the present invention have been mass-produced conventionally, and can drive a wheelchair that is generally commercially available, and even if the battery is discharged during use, There is a feature that can be switched from running to manual running. The electric drive device and the electric wheelchair of the present invention are provided with a handle at the upper end of a handle shaft connected to the front part of the wheelchair body via the main body part and a drive wheel at the lower end, and are rotated by a battery. The drive wheel is rotated by the drive motor, and the wheelchair body is moved by steering with the handle, and the handle shaft is divided in the middle, and the upper bent pipe is bent with respect to the lower lift pipe This is because the handle shaft is connected to the main body via an elevating mechanism in which the elevating pipe rises when the bent pipe is folded and the elevating pipe descends when the bent pipe is raised. . This structure is a state where the bent pipe is raised and the lift pipe is lowered, the drive wheel is pressed against the ground and the wheelchair body can be moved electrically, and the folded pipe is folded and the lift pipe is raised. The wheelchair body can be moved manually by floating the driving wheel from the ground. Therefore, it is possible to switch between electric driving and manual driving by raising and lowering the driving wheel by an extremely simple operation, and even if the battery is discharged during use, it is possible to switch to manual driving very easily. As described above, the electric drive device and the electric wheelchair according to the present invention, which can be switched to manual driving by an extremely simple operation, can move the driving wheel by itself while floating the battery even when the battery is completely discharged. You can move to the place you like without worrying about the situation.
さらに、この構造の車椅子用の電動駆動装置と電動車椅子は、従来のように、駆動タイヤを地面から浮かせるための特別な機構やこの機構を駆動するのに必要な電源を確保する必要がないので、製造コストを低減しながら、全体の重量を軽くし、しかもバッテリーを経済的に使用できる特長が実現される。 Furthermore, the electric drive device and the electric wheelchair for the wheelchair having this structure do not need to secure a special mechanism for floating the drive tire from the ground and a power source necessary for driving the mechanism as in the past. This reduces the manufacturing cost, reduces the overall weight, and allows the battery to be used economically.
さらに、本発明は、電動駆動装置を車椅子本体に連結して使用するので、車椅子本体を、従来から多用される車椅子と同じ構造にして、いいかえると、従来から多量生産されて、一般に市販されている車椅子に電動駆動装置を搭載して、この車椅子を電動で駆動できる。一般的な車椅子として製造される車椅子本体は、製造台数が極めて多く、安価に多量生産されている。したがって、本発明は、この車椅子本体に電動駆動装置を搭載することによって、駆動モーターで移動できる電動車椅子を安価に多量生産できる。 Furthermore, since the present invention uses the electric drive device connected to the wheelchair body, the wheelchair body has the same structure as a wheelchair that has been frequently used. In other words, it has been mass-produced and is generally commercially available. The wheelchair is equipped with an electric drive device, and this wheelchair can be driven electrically. The main body of a wheelchair manufactured as a general wheelchair has a large number of manufactured units and is mass-produced at a low cost. Therefore, according to the present invention, an electric wheelchair that can be moved by a drive motor can be mass-produced at low cost by mounting an electric drive device on the wheelchair body.
さらに、本発明の請求項2の電動駆動装置は、昇降機構をリンク機構としているので、極めて簡単な機構で昇降パイプを昇降させて駆動輪を上下動できる特長がある。
Furthermore, since the electric drive device according to
さらに、本発明の請求項4の電動駆動装置は、ハンドルに設けたブレーキレバーを引くと、折曲パイプを貫通する駆動ロッドが押し下げられると共に、降下する駆動ロッドが、昇降パイプを貫通する押圧ロッドを押し下げ、さらに、降下する押圧ロッドが、ブレーキパッドを押し下げて、駆動輪のタイヤを押圧して駆動輪の回転を抑制する構造としているので、従来のワイヤーを備えるブレーキに比べて、小さな力でブレーキレバーを引いて駆動輪にブレーキをかけることができる。したがって、非力な老人や障害者であっても、楽にブレーキを操作でき、走行時の安全性を確保できる特長がある。
Further, in the electric drive device according to
さらに、本発明の請求項5の電動駆動装置は、本体部を、車椅子本体の左右の下フレームに脱着自在に連結する連結機構を備えているので、既に市販されている手動式の車椅子に簡単に装着して、これを電動で駆動することができる。この電動駆動装置は、連結機構を介して簡単に車椅子本体に脱着自在に連結できるので、1台の車椅子本体に電動駆動装置を脱着して、室内用と屋外用に併用できる。
Furthermore, the electric drive device according to
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車椅子用の電動駆動装置及び電動車椅子を例示するものであって、本発明は、車椅子用の電動駆動装置及び電動車椅子を以下のものに特定しない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies an electric drive device and an electric wheelchair for a wheelchair for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is an electric drive device and an electric wheelchair for a wheelchair. Is not specified as below.
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。 Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図1に示す電動車椅子は、車椅子本体50と、この車椅子本体50の前部に連結されて車椅子本体50を動力で駆動する電動駆動装置1とを備える。車椅子本体50は、図2に示すように、従来の車椅子と同じ構造をしている。本発明の車椅子用の電動駆動装置は、従来の車椅子と同じ構造の車椅子本体に搭載されて、手動式の車椅子を電動で駆動できる電動車椅子とする。したがって、車椅子本体には、現在、既に使用され、あるいは今後開発される全てのものが使用できる。
The electric wheelchair shown in FIG. 1 includes a
図1ないし図3に示す車椅子本体50は、左右のフレーム51にシートを張設して座部52を設けている。左右のフレーム51は、上フレーム51Bの上面に肘掛57を有し、後フレーム51Cの上端には、フレーム51のパイプを後方に折曲して、介護者のグリップ58を設けている。さらに、左右のフレーム51の両側には、ベアリングを介して、回転できるように二つの大車輪53を連結している。大車輪53は、座部52に座った状態で回転できるように、外側に手動リング59を固定している。大車輪53は、座部52に座って操作できるブレーキ60で回転が停止される。ブレーキ60は、フレーム51に前後に傾動できるように連結された操作レバー60Aと、この操作レバー60Aを操作して大車輪53の表面に押圧される制動用の押圧部60Bとを備える。操作レバー60Aを傾動させると、押圧部60Bが大車輪53の表面に押圧されて、大車輪53の回転が停止される。
The wheelchair
車椅子本体50の左右のフレーム51は、大車輪53の前方に、自由に首振りできる二つの自在小車輪54を連結している。自在小車輪54は、座部52に座って手動リング59を駆動し、あるいは介護者がグリップ58で移動方向を変更し、あるいはまた、後述する電動駆動装置で駆動されるときにハンドルで移動方向が変更されると、移動方向に首振りして行きたい方向を向く。さらに、この自在小車輪54の前方には、足台55を配設している。足台55は垂直に立てて折り畳めるようにしている。左右のフレーム51は、連結ロッド56を介して、折り畳みできるように連結されている。連結ロッド56は、2本のロッドを中心のピンを介して回転できるようにX字状に連結しており、これらのロッドの両端を回動できるようにフレーム51に連結して、両側のフレーム51を接近させて折り畳みできるように連結している。連結ロッド56は、下端を左右の下フレーム51Aに連結すると共に、上端を左右の座部フレーム51Dに連結している。左右の座部フレーム51Dにシートを張設して、座部52を設けている。
The left and
電動駆動装置1は、図1に示すように、車椅子本体50の左右の下フレーム51Aの間であって、座部52の前方で足台55の後方に位置して、車椅子本体50の下フレーム51Aに連結される。電動駆動装置1は、図4ないし図9に示すように、車椅子本体50の左右の下フレーム51Aに水平に連結される本体部2と、この本体部2に上下に挿通されて、水平面内で回動できるように連結しているハンドル軸3と、ハンドル軸3の上端部に連結しているハンドル4と、ハンドル軸3の下端に配設している駆動輪5と、駆動輪5を駆動する駆動モーター(図示せず)とを備える。
As shown in FIG. 1, the
本体部2は、車椅子本体50の左右の下フレーム51Aに脱着自在に連結している。この本体部2は、ハンドル軸3を水平面内で回転でき、かつ上下方向に往復できるように支承している。図に示す本体部2は、ハンドル軸3を垂直な姿勢で支承している。ただ、本体部は、ハンドル軸を多少傾斜する姿勢に連結することもできる。本体部2は、図8と図9に示すように、連結機構35を介して下フレーム51Aに脱着自在に連結される基台6と、この基台6の上方に連結しているカバーケース7とを備える。
The
図に示す基台6は金属プレートで、ハンドル軸3を支承するために、基台6の中央部に設けたガイド軸受8を介して、ハンドル軸3を連結している。ガイド軸受8は、ハンドル軸3の外径とほぼ等しい内径を有する筒体で、これを貫通するハンドル軸3を垂直の姿勢で支持している。このガイド軸受8は、ハンドル軸3を水平面内で回転できると共に、上下方向に往復できるように支承している。さらに、基台6は、ガイド軸受8の両側をバッテリー32の収納スペースとしている。基台6は、上面の両側にバッテリー32を配置すると共に、バッテリー32の上面と周囲をカバーするカバーケース7を上方から被せて連結している。
The
カバーケース7は、金属製あるいは硬質のプラスチックを成形したもので、基台6の上方に配設されるバッテリー32や内蔵される電子回路を保護する。さらに、カバーケース7は、上面に、ハンドル軸3を貫通させる貫通孔を開口している。カバーケース7は、この貫通孔に、ハンドル軸3を水平面内で回転自在に支承する軸受部9を配設している。軸受部9は、カバーケース7の上面を上下から挟着して保持する内筒9Aと外筒9Bからなる。この軸受部9は、カバーケース7の内側に配設した外筒9Bに、カバーケース7の外側から内筒9Aをねじ込んで内筒9Aと外筒9Bとを連結する。軸受部9は、内筒9Aの上端に設けた鍔部9aと外筒9Bの上端面とでカバーケース7の上面を上下から挟着してカバーケース7に連結、固定されて、内筒9Aの内側に挿通されるハンドル軸3を水平面内で回転できるように支承する。すなわち、ハンドル軸3は、基台6に固定したガイド軸受8とカバーケース7に固定した軸受部9とで、安定して垂直姿勢に保持される。
The
ハンドル軸3は、車椅子本体50に連結された本体部2に、垂直の姿勢で連結されている。図に示すハンドル軸3は、金属製のパイプで、上端部にハンドル4を備えると共に、下端に駆動輪5を連結している。このハンドル軸3は、ハンドル4で操作されて、水平面内で回動し、駆動輪5の向きを左右方向に変更して電動車椅子の進行方向を変更する。
The
ハンドル軸3は、図5と図6に示すように、中間で上側の折曲パイプ11と下側の昇降パイプ12に分割している。折曲パイプ11と昇降パイプ12は、垂直面内で互いに折曲できるように連結しており、上方の折曲パイプ11を下方の昇降パイプ12に対して前方に折り畳みできるようにしている。図のハンドル軸3は、折曲パイプ11の下端と昇降パイプ12の上端とを、連結回動片13を介して、互いに折曲できるように連結している。ただ、折曲パイプの下端と昇降パイプの上端は、図示しないが、連結回動片を介することなく、折曲軸を介して直接に連結することもできる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
連結回動片13は、折曲パイプ11の下端に連結される第1連結片13Aと、昇降パイプ12の上端に連結される第2連結片13Bとを備える。第1連結片13Aと第2連結片13Bは、垂直面内で互いに回動できるように連結している。図の連結回動片13は、第1連結片13Aと第2連結片13Bとを、折曲軸14を介して互いに回動できるように連結している。ただ、第1連結片と第2連結片は、球関節を介して互いに回動できるように連結することもできる。さらに、図に示す連結回動片13は、第1連結片13Aと第2連結片13Bが不意に回動するのを阻止するストッパ34を備える。図に示すストッパ34は、積層状態にある第1連結片13Aと第2連結片13Bとを挟着して離れないように保持するフックで、折曲軸14と反対側の端部に設けている。ただ、ストッパには、第1連結片と第2連結片とを積層状態に保持できる他の全ての構造が採用できる。このように、ストッパ34を備える連結回動片13は、折曲パイプ11を起立させた状態で、第1連結片13Aが第2連結片13Bに対して不意に回動するの防止する。すなわち、折曲パイプ11が不意に前方に折り畳まれるのを防止する。
The
さらに、ハンドル軸3は、折曲パイプ11を折り畳むと昇降パイプ12を上昇させて、折曲パイプ11を起立させて直線状とすると昇降パイプ12を降下させる昇降機構10を介して本体部2に連結している。図5、図6、図10及び図11に示す昇降機構10はリンク機構で、リンク15の下端を垂直面内で傾動できるように本体部2に連結すると共に、リンク15の上端を垂直面内で回動できるように折曲パイプ11の下端部に連結している。図に示すリンク15は、下端を傾動軸16を介して本体部2に連結すると共に、上端を連結軸17を介して折曲パイプ11の下端部に連結している。ただ、リンクの上下端は、球関節を介して本体部と折曲パイプに連結することもできる。
Further, the
図のリンク15は、左右のリンクプレート15Aの下部を連結プレート15Bで連結した構造としている。リンク15は、リンクプレート15Aの下端部を、本体部2の上面から突出する一対の支持プレート19に傾動軸16で連結している。図に示す支持プレート19は、本体部2の内部において、軸受部9の外筒9Bに連結している。ただ、支持プレートは、基台に連結することもできる。さらに、リンク15は、リンクプレート15Aの上端部を、連結軸受48を介して折曲パイプ11の下端部に連結している。連結軸受48は、折曲パイプ11の外径とほぼ等しい内径の貫通孔を開口しており、これを貫通する折曲パイプ11を水平面内で回転できると共に、軸方向に往復できるように支承している。リンク15は、一対のリンクプレート15Aの上端部を、連結軸受48の両側に連結軸17を介して回動できるように連結している。
The
さらに、図のリンク機構は、ハンドル軸3の折曲パイプ11を起立させた状態において、リンク15と折曲パイプ11の連結位置である連結軸17を、折曲パイプ11と昇降パイプ12の連結位置である折曲軸14よりも上方に位置させている。このリンク機構は、図11の実線で示すように、ハンドル軸3の折曲パイプ11を起立させた状態では、折曲軸14の上下位置aが、連結軸17の上下位置bよりも下方に位置するが、図の鎖線で示すように、折曲パイプ11を前方に折り畳むと、連結軸17を支点として回動する折曲パイプ11の下端が上昇されて、折曲軸14の上下位置a’が連結軸17の上下位置b’よりも上方に位置するように構成している。すなわち、このリンク機構は、折曲パイプ11を起立させた状態から前方に折り畳むことによって、折曲パイプ11と昇降パイプ12の連結位置である折曲軸14を上下位置aから上下位置a’まで上昇させて昇降パイプ12を上昇させる。なお、このとき、リンク15は、傾動軸16を中心として前方に傾動し、折曲パイプ11を無理なく前方に降り畳みしながら、昇降パイプ12をスムーズに昇降させる。
Further, the link mechanism shown in the figure is configured such that, in a state where the
さらに、図のリンク機構は、ハンドル軸3の折曲パイプ11を起立させた状態において、折曲パイプ11と昇降パイプ12の連結位置である折曲軸14を、リンク15と折曲パイプ11の連結位置である連結軸17よりも前方に位置させている。すなわち、折曲軸14の前後位置cを、連結軸17の前後位置dよりも前方に位置させている。このリンク機構は、図11の実線で示すように、ハンドル軸3の折曲パイプ11を起立させて、折曲パイプ11と昇降パイプ12とが一直線状になる状態では、昇降パイプ12に作用する上向きの力によって、折曲パイプ11が前方に倒れるのを有効に防止できる。昇降パイプ12は、電動駆動装置の荷重による反作用で駆動輪5から上向きの力を受ける。この上向きの力は、第2連結片13Bを介して折曲軸14を上向きに押圧する。この折曲軸14に作用する上向きの力fによって折曲パイプ11に作用する連結軸17周りのモーメントは、折曲パイプ11を前方に折り畳もうとする連結軸17周りのモーメントと反対方向に作用する。したがって、このリンク機構は、折曲パイプ11を前方に折り畳もうとする力Fを作用させない状態では、電動駆動装置の荷重の反作用によって昇降パイプ12に作用する上向きの力により、折曲パイプ11を起立姿勢に保持できる。このリンク機構は、折曲パイプ11に、前方に折り畳む力Fを作用させて、連結軸17の前後位置dが折曲軸14の前後位置cよりも前方にくると、折曲パイプ11に作用する力Fによる連結軸17周りのモーメントと折曲軸14に作用する力fによる連結軸17周りのモーメントとが同じ方向となって折曲パイプ11を速やかに回動させて前方に折り畳みできる。
Further, the link mechanism shown in the figure is configured such that, in a state where the
以上の昇降機構は、以下のようにして駆動輪を昇降させる。
[駆動輪を上昇させるとき]
(1) 図5の矢印で示すように、折曲パイプ11を前方に折り畳む。このとき、折曲パイプ11は、折曲軸14を中心として折曲されながら、連結軸17を中心として回動する。さらに、リンク15は、傾動軸16を中心として前傾して、昇降パイプ12を垂直姿勢に保持しながら折曲パイプ11を折り畳みできるようにする。
(2) 折曲パイプ11が折り畳まれると、図6に示すように、連結軸17を中心として回動する折曲パイプ11の下端が上昇され、上昇する折曲パイプ11の下端に連結した第1連結片13Aが折曲軸14を介して第2連結片13Bを引き上げ、図の矢印Bで示すように昇降パイプ12を上昇させる。
(3) 昇降パイプ12が上昇されると、図6の矢印Cで示すように、下端に連結した駆動輪5が引き上げられて、駆動輪5の下端が地面から離れる。
この状態で、電動車椅子は、駆動輪5で駆動されず、手動で駆動される状態となる。
The elevating mechanism described above elevates and lowers the drive wheels as follows.
[When raising the drive wheel]
(1) As shown by the arrow in FIG. 5, the
(2) When the
(3) When the elevating
In this state, the electric wheelchair is not driven by the
[駆動輪を降下させるとき]
(1) 折曲された折曲パイプ11を、図6の矢印Aと反対方向である上方に引き起こす。このとき、折曲パイプ11は、折曲軸14を中心として回動しながら、連結軸17を中心として回動する。
(2) 連結軸17を中心として回動する折曲パイプ11の下端が降下され、降下する折曲パイプ11の下端に連結した第1連結片13Aが折曲軸14を介して第2連結片13Bを押し下げ、昇降パイプ12を降下させる。
(3) 昇降パイプ12が降下されると、下端に連結した駆動輪5が押し下げられて、駆動輪5が地面に当接して地面を押圧する。図5に示すように、折曲パイプ11と昇降パイプ12が一直線状になると、電動駆動装置の荷重の反作用によって昇降パイプ12に作用する上向きの力により、昇降パイプ12と第2連結片13Bの上面全体が、折曲パイプ11と第1連結片13Aの下面全体を押圧して、折曲パイプ11を起立姿勢に保持しながら駆動輪5で安定して地面を押圧する状態に保持される。
この状態で、電動車椅子は、電動で駆動される駆動輪5で走行する状態となる。
[When lowering the drive wheel]
(1) The
(2) The lower end of the
(3) When the elevating
In this state, the electric wheelchair is in a state of traveling on the
以上のように、昇降機構10は、折曲パイプ11を前方に倒して折り畳むと、昇降パイプ12を上昇させて駆動輪5を地面から浮かせて、車椅子本体50を手動で移動できる状態とする。また、折曲パイプ11を上方に持ち上げて起立させると、昇降パイプ12を降下させて駆動輪5を地面に押圧させて、電動で駆動される駆動輪5で車椅子本体50を移動できる状態とする。
As described above, when the
さらに、図5と図10に示すリンク15は、一対のリンクプレート15Aの上端部に、連結軸17を連結する連結孔19を複数個開口している。このように、複数の連結孔19を備えるリンク15は、リンク15と折曲パイプ11の連結位置をずらして、昇降機構10が駆動輪5を昇降させる位置を上下方向に調整できる特長がある。たとえば、昇降機構10は、リンク15と折曲パイプ11との連結位置を、図の位置よりも下方にずらすと、ハンドル軸3全体が本体部2に対して下がった位置となるので、駆動輪5の位置を下方にずらすことができる。この構造は、たとえば、駆動輪5のタイヤ30がすり減って地面との接触圧が小さくなったときに、駆動輪5を地面に強く押圧して、タイヤ30と地面との摩擦を大きくでき、安定した走行を実現できる特長がある。
Further, the
ハンドル4は、ハンドル軸3の上端に水平な姿勢で設けられる。図4のハンドル4は、右左に突出するグリップ4A、4Bを備え、これらのグリップ4A、4Bを手で握って、駆動輪5の向きを操作する。
The
ハンドル4は、右側に連結されるグリップ4Aをアクセルとしており、このアクセルの回転量で駆動モーターの回転トルクを制御している。アクセルであるグリップ4Aは、リード線33を介してコントローラー(図示せず)に連結している。アクセルの回転量で駆動モーターの回転トルクを調整する機構は、たとえば、アクセルに内蔵された可変抵抗器の抵抗値でアクセルの回転量を検出し、この回転量に応じて駆動モーターとバッテリー32との間に連結させるスイッチング素子(図示せず)をオンオフさせるデュティー比を調整することで実現できる。アクセルの回転量が大きくなるほど、スイッチング素子のオン時間を長くして、駆動モーターの回転トルクを大きくできる。
The
さらに、ハンドルは、図示しないが、走行状態にある電動車椅子の速度を表示する表示部を設けることができる。この表示部は、駆動輪にかかる負荷の大きさをコントローラーで検出して、電動車椅子の速度を判定して表示する。表示部は、たとえば、パイロットランプの色や点灯数を変化させて、高速と低速の2種類の速度に区別して電動車椅子の速度を表示することができる。 Furthermore, although a handle | steering_wheel is not shown in figure, the display part which displays the speed of the electric wheelchair in a driving | running | working state can be provided. This display unit detects the magnitude of the load applied to the drive wheels by the controller, and determines and displays the speed of the electric wheelchair. The display unit can display the speed of the electric wheelchair by changing the color of the pilot lamp and the number of lighting, for example, and distinguishing between two speeds of high speed and low speed.
さらに、アクセルであるグリップには、ドラム内のギヤを切り換えて駆動輪を逆転させる操作ボタンを備えることもできる。この電動駆動装置は、操作ボタンを押した状態でアクセルを回すと、駆動輪を逆回転させて電動車椅子をバックさせることができる。駆動輪は、操作ボタンが解除されると逆回転が停止されて正転し、電動車椅子を前進させる。 Furthermore, the grip which is an accelerator can be provided with an operation button for switching the gear in the drum to reverse the driving wheel. In this electric drive device, when the accelerator is turned in a state where the operation button is pressed, the electric wheelchair can be rotated by reversely rotating the drive wheels. When the operation button is released, the drive wheel stops reverse rotation and rotates forward to advance the electric wheelchair.
さらに、ハンドル4は、左側のグリップ4Bに並んで、駆動輪5の回転にブレーキをかけるブレーキレバー20を装備している。図の電動駆動装置1は、独特のブレーキ機構を介して、駆動輪5にブレーキをかける構造としている。図4、図8及び図9に示すブレーキ機構は、ハンドル4に設けたブレーキレバー20と、折曲パイプ11の内部に配置されて、ブレーキレバー20を操作すると下方向に押し下げられる駆動ロッド21と、昇降パイプ12の内部に配置されて、駆動ロッド21で押し下げられる押圧ロッド22と、この押圧ロッド22の下端に配設されて、駆動輪5の外周面を押圧して、摩擦で駆動輪5の回転を抑制するブレーキパッド23とを備える。
Further, the
ブレーキレバー20は、その後端を、折曲パイプ11を軸方向に貫通する駆動ロッド21の上端に連結している。駆動ロッド21は、折曲パイプ11の内部を軸方向に往復運動できるように貫通しており、ブレーキレバー20を引くと、ブレーキレバー20の後端に押し下げられて折曲パイプ11内を降下するように構成されている。ブレーキレバー20は、図示しないが、手を離すと、弾性体に付勢されて元の位置に復帰するようにしている。
The
駆動ロッド21の下端は、図8に示すように、ハンドル軸4を直線状とする状態において、昇降パイプ12を軸方向に貫通する押圧ロッド22の上端に当接している。駆動ロッド21は、昇降パイプ12の内部を軸方向に往復運動できるように貫通しており、上端が駆動ロッド21で押し下げられると、昇降パイプ12内を降下するように構成されている。さらに、図示しないが、押圧ロッド22は、弾性体を介して上方に付勢されており、上端が駆動ロッド21で押圧されない状態では、元の位置まで上昇して復帰するようにしている。
As shown in FIG. 8, the lower end of the
押圧ロッド22の下端は、駆動輪5の上方に設けたブレーキパッド23に連結している。ブレーキパッド23は、昇降パイプ12の下端に連結されたコ字状の支持アーム27の内側であって、駆動輪5の上方に配設されている。図8に示すブレーキ機構は、ブレーキパッド23を、傾動機構24を介して押圧ロッド22の下端に連結している。傾動機構24は、傾動プレート24Aと、この傾動プレート24Aの後端を支持アーム27の上側プレートに連結する傾動軸24Bとを備え、傾動プレート24Aを垂直面内で傾動できる構造としながら押圧ロッド22の下端に連結している。傾動プレート24Aは、上面に保持プレート25を連結しており、押圧ロッド22の下端の両側に突出する係止ロッド26を保持プレート25と傾動プレート24Aとで保持している。傾動プレート24Aは、下面にブレーキパッド23を固定しており、傾動プレート24Aが、押圧ロッド22で押し下げられるとブレーキパッド23を駆動輪5のタイヤ30に押圧させて駆動輪5の回転を抑制するようにしている。さらに、押圧ロッド22が上昇して元の位置に復帰すると、係止ロッド26と保持プレート25を介して傾動プレート24Aが持ち上げられてブレーキパッド23を駆動輪5のタイヤ30から離すようにしている。このように、傾動機構24を介してブレーキパッド24を傾動しながら駆動輪5のタイヤ30に押圧する構造は、ブレーキパッド23を駆動輪5のタイヤ30の外周面に、面接触状態で押圧させて効果的に摩擦力を作用させることができる。ただ、ブレーキパッドは、必ずしも傾動機構を介することなく、直接に、押圧ロッドの下端に連結することもできる。
The lower end of the
以上の構造のブレーキ機構は、ハンドル軸3の折曲パイプ11を起立させてハンドル軸3を直線状とする状態で使用される。ブレーキ機構は、ブレーキレバー20を引くと、駆動ロッド21が押し下げられて、降下する駆動ロッド21が押圧ロッド22を押し下げる。さらに、降下する押圧ロッド22がブレーキパッド23を押し下げて、駆動輪5のタイヤ30を押圧して駆動輪5の回転を抑制する。ブレーキレバー20を離すと、駆動ロッド21が上昇位置に復帰し、押圧ロッド22の押圧状態を解除する。押圧ロッド22が上昇位置に復帰し、ブレーキパッド23を引き上げて、ブレーキパッド23を駆動輪5のタイヤ30から離す。このブレーキ機構は、従来のワイヤーを備えるブレーキのように、強い力でブレーキレバーを引く必要がなく、小さな力でブレーキレバー20を引いて駆動輪5にブレーキをかけることができる。したがって、非力な老人や障害者であっても、楽にブレーキを操作でき、走行時の安全性を確保できる特長がある。ただ、ブレーキには、従来のブレーキと同じ構造のもの、たとえば、ブレーキレバーにワイヤーを連結して、このワイヤーを引っ張ってブレーキパッドを駆動輪のリム等に押圧する構造のものも使用できる。また、図に示す電動車椅子は、ハンドル4の左側にブレーキレバー20を装備しているが、ブレーキレバーは、ハンドルの右側に設けることもできる。
The brake mechanism having the above structure is used in a state where the
駆動輪5は、ハンドル軸3の下端に配設している。ハンドル軸3は、その下端に、駆動輪5を回転できるように支持するコ字状の支持アーム27を備える。この支持アーム27に駆動輪5の車軸28を固定して、駆動輪5を連結している。駆動輪5は、中心のドラム29を車軸28に回転できるように連結している。駆動輪5は、ドラム29をリム(図示せず)に連結して、リムの外周にタイヤ30を固定している。
The
駆動輪5を駆動する駆動モーター(図示せず)はドラム29の内部に内蔵している。この駆動モーターは、ドラム29を回転させて駆動輪5のリムを回転させる。ただ、駆動モーターは、駆動輪の外部に配設することもできる。この電動駆動装置は、図示しないが、ハンドル軸の下端に、駆動輪と駆動モーターとを一体的に連結すると共に、駆動輪の側面と駆動モーターの側面とにスプロケットを配設し、これらのスプロケットに掛け渡したチェーンを介して駆動輪を駆動する構造とすることができる。
A drive motor (not shown) for driving the
駆動輪5のドラム29に内蔵される駆動モーターは、車軸28の中心に開口された中心孔に挿入されるリード線31を介して電力が供給される。リード線31は、コントローラー(図示せず)を介してバッテリー32に連結される。コントローラーは、バッテリー32から駆動モーターに供給される電力を制御して、駆動輪5の回転トルクを調整する。コントローラーは、ハンドル4に連結されたアクセルであるグリップ4Aにリード線33を介して連結される。
The drive motor built in the
図8と図9に示す電動駆動装置1は、バッテリー32を、本体部2の内部であって基台6の上面に装備している。この電動駆動装置1は、基台6の上面にバッテリー32を固定すると共に、バッテリー32の上面と周囲をカバーケース7でカバーしている。バッテリー32は、カバーケース7の内側であって、ガイド軸受8の左右に位置して配置される。バッテリー32は、充電できる二次電池で、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、リチウムイオン二次電池、鉛電池等が使用できる。バッテリー32を装備する電動駆動装置1は、バッテリー32の重量で駆動輪5にかかる荷重を大きくできる。このため、この構造の電動駆動装置1は、駆動モーターで回転される駆動輪5のスリップを少なくして安定に走行できる特長がある。ただ、本発明の電動駆動装置は、バッテリーの装着位置を図に示す位置に特定しない。バッテリーは、車椅子本体の座部の下等に装着することもできる。バッテリーを車椅子本体に装着する電動車椅子は、バッテリーと電動駆動装置のコントローラーとを、たとえば、脱着できるコネクターで連結する。さらに、バッテリーは、脱着できるように装着すると、電動駆動装置から外して充電できる特長がある。
The
さらに、図示しないが、電動駆動装置は、車椅子の座部の下等に予備のバッテリーを装着することもできる。予備バッテリーを装着すると、走行距離を長くできる。 Furthermore, although not shown, the electric drive device can also be equipped with a spare battery under the seat of the wheelchair. If a spare battery is installed, the mileage can be increased.
バッテリーは、電池の残存容量を表示する表示部を設けることができる。この表示部は、車椅子本体に座った状態で見えるように、ハンドルあるいは本体部の上面に配設される。表示部は、パイロットランプの色や点灯状態を変化させて、あるいは、ランプの点灯数を変化させて電池の残存容量を表示することができる。パイロットランプの表示部は、たとえば、電池の残存容量が十分あるときには緑色を点灯し、電池の残容量が所定量よりも少なくなると赤色を点灯し、さらに、残容量が減少すると赤色を点滅させる構造として、電池の残容量を使用者に知らせることができる。このように、電池の残存容量が表示されるバッテリーは、走行可能な距離を推測できるので、安心して外出できる特長がある。さらに、図示しないが、電池の残存容量は、ハンドルあるいは本体部に表示パネル等を設けて、このパネルの表面に表示ランプ等を設けて表示することもできる。座部の下等にバッテリーを装着する電動駆動装置は、表示パネルに設けた表示ランプで電池の残存容量を確認する。 The battery can be provided with a display unit that displays the remaining capacity of the battery. This display part is disposed on the handle or on the upper surface of the main body so that it can be seen while sitting on the main body of the wheelchair. The display unit can display the remaining capacity of the battery by changing the color or lighting state of the pilot lamp or by changing the number of lamps to be lit. The pilot lamp display section, for example, lights green when the remaining capacity of the battery is sufficient, lights red when the remaining capacity of the battery is less than a predetermined amount, and further blinks red when the remaining capacity decreases As a result, the user can be informed of the remaining capacity of the battery. As described above, the battery displaying the remaining capacity of the battery can estimate the distance that can be traveled, and thus has the feature that it can go out in peace. Further, although not shown, the remaining capacity of the battery can be displayed by providing a display panel or the like on the handle or the main body and providing a display lamp or the like on the surface of the panel. An electric drive device in which a battery is mounted under a seat or the like confirms the remaining capacity of the battery with a display lamp provided on the display panel.
さらに、本発明の電動駆動装置1は、連結機構35を介して脱着自在に車椅子本体50に搭載できる構造としている。以下、連結機構35について詳述する。
Furthermore, the
電動駆動装置1は、本体部2を、図7ないし図9、及び図12に示す連結機構35を介して、車椅子本体50の左右の下フレーム51Aに脱着自在に連結している。この連結機構35は、垂直面内で左右方向に回動できるように本体部2に連結される一対の連結フレーム36と、これらの連結フレーム36を本体部2に係止する係止機構39とを備えている。
In the
一対の連結フレーム36は、本体部2の下側の左右に配設されている。図7に示す連結フレーム36は、2本の平行フレーム37を中間フレーム38でH字状に連結した形状としている。図の連結フレーム36は、平行フレーム37と中間フレーム38を金属パイプとしている。本体部2は、図7に示すように、基台6の前後の端縁部の下面であって、左右の中央部に、下方に突出して連結プレート40を固定している。一対の連結フレーム36は、各々の平行フレーム37の一端である回動端37Aを、回動ピン41を介して、連結プレート40に回動できるように連結している。さらに、一対の連結フレーム36は、各々の平行フレーム37の他端である連結端37Bを、車椅子本体50の両側の下フレーム51Aに嵌着できる構造としている。平行フレーム37は、連結端37Bに、車椅子本体50の下フレーム51Aが嵌入される嵌合具42を連結している。
The pair of connection frames 36 are disposed on the left and right sides of the
嵌合具42は、図13に示すように、連結筒部42Aの先端にU字型の嵌合溝42Bを設けており、連結筒部42Aを平行フレーム37の連結端37Bに連結し、U字型の嵌合溝42Bを左右の下フレーム51Aに嵌合させて連結する構造としている。金属パイプである平行フレーム37は、図に示すように、先端の外周面に雄ネジを設けており、嵌合具42の連結筒部42Aの内面に設けた雌ネジをねじ込んで連結するようにしている。この構造は、嵌合具42のねじ込み量で連結フレーム36の全長を調整して、左右の下フレーム51Aの間隔が異なる車椅子本体50であっても、遊びなく連結できる特長がある。たとえば、フレーム間の幅の広い車椅子本体には、嵌合具のねじ込み量を少なくして、両端の嵌合具の間隔を長くして連結する。また、フレーム間の幅の狭い車椅子本体には、嵌合具のねじ込み量を多くして、両端の嵌合具の間隔を狭くして連結する。
As shown in FIG. 13, the
さらに、嵌合具42は、図14と図15に示すように、U字状の嵌合溝42Bの開口の中心線mを平行フレーム37の軸nに対して偏心して設けている。この形状の嵌合具42は、図14と図15に示すように、嵌合具42の向きを180度反転させた状態で下フレーム51Aに連結することにより、偏心量(d)の2倍である(2d)だけ本体部2の上下位置を変更して車椅子本体50に連結できる。すなわち、図14に示す連結状態では、下フレーム51Aに対して平行フレーム37が偏心量(d)だけ低く連結され、図15に示す連結状態では、下フレーム51Aに対して平行フレーム37が偏心量(d)だけ高く連結される。このように、下フレーム51Aに連結する上下位置を変更しながら車椅子本体50に連結される電動駆動装置1は、駆動輪5が地面を押圧する接地圧を変更できる特長がある。たとえば、滑り易い路面や上り坂を走行するとき等のように、強いトルクを必要とする場合には、電動駆動装置1の連結位置を下げて駆動輪5の接地圧を高くすることができる。また、駆動輪5のタイヤ30がすり減って地面との摩擦が小さくなった場合にも、電動駆動装置1の連結位置を下げて駆動輪5の接地圧を高くすることができる。
Further, as shown in FIGS. 14 and 15, the
連結フレーム36は、係止機構39で係止されて本体部2の下面に固定される。係止機構39は、本体部2の基台6の下面の左右に配設される往復係止部材43と、この往復係止部材43を係止方向に付勢する弾性体44と、往復係止部材43を往復方向に案内するガイド凸部45と、中間フレーム38に開口されて、往復係止部材43の先端の係止部43aが挿入される係止孔46とを備える。
The connecting
往復係止部材43は、中心ロッド43Bの先端に、コ字状に折曲した折曲ロッド43Aを連結して全体の形状をフォーク形状としている。往復係止部材43は、折曲ロッド43Aの先端を係止部43aとしている。係止部43aは、図12に示すように、先端に傾斜面を設けており、中間フレーム38の係止孔46にスムーズに挿入できるようにしている。さらに、図に示す往復係止部材43は、係止解除部43Cを設けている。この係止解除部43Cは、折曲ロッド43Aの中間に設けたプレートで、このプレートを解除方向に操作して係止部43aの係止状態を解除する。さらに、往復係止部材43は、中心ロッド43Bを弾性体44で係止方向に付勢している。弾性体44は、コイルスプリングで、中心ロッド43Bを挿通すると共に、一端を中心ロッド43Bの中間に固定し、他端を基台6から下方に突出する案内プレート47に当接させている。この案内プレート47は、基台6の下方に突出すると共に、貫通孔を開口しており、この貫通孔に中心ロッド43Bを挿通して中心ロッド43Bを往復運動できるように連結している。中心ロッド43Bは、後端に鍔43bを設けており、中心ロッド43Bが案内プレート47から抜けるのを防止している。図の弾性体44は、押しバネで、往復係止部材43を常に係止方向に付勢している。ただ、弾性体は、引きバネとすることもできる。引きバネである弾性体は、往復係止部材を常に係止方向に付勢できるように配設される。
The
さらに、折曲ロッド43Aの先端部は、ガイド凸部45を貫通して所定の位置で往復運動できるようにしている。図に示すガイド凸部45は、基台6の下面に突出して設けている。このガイド凸部45は、貫通孔を開口しており、折曲ロッド43Aの先端を挿通できるようにしている。
Further, the distal end portion of the bending
以上の構造の係止機構39は、図9に示すように、連結フレーム36を基台6の下面に対して平行な姿勢とする状態で、中間フレーム38を係止部43aで係止して連結フレーム36を基台6に固定する。また、図7の矢印で示すように、係止解除部43Cを操作して、中間フレーム38から係止部43aを引き抜くと、連結フレーム36の係止状態が解除されて連結フレーム36が垂直面内で回動できる状態となる。
As shown in FIG. 9, the
以上の構造の連結機構35は、一対の連結フレーム36の嵌合具42を車椅子本体50の左右の下フレーム51Aに嵌合させて、連結フレーム36を係止機構39で本体部2に係止して固定する状態で、図9に示すように、一対の連結フレーム36を直線状として、本体部2を水平の姿勢で車椅子本体50の前部に連結する。この状態で、電動駆動装置1は、図1に示すように、車椅子本体50の所定の位置に連結される。また、連結機構35は、係止機構39を解除して、図12に示すように、一対の連結フレーム36を非直線状とする状態で、連結フレーム36の嵌合具42を車椅子本体50の下フレーム51Aから取り外す。この状態で、電動駆動装置1は、車椅子本体50から取り外される。
The
1…電動駆動装置
2…本体部
3…ハンドル軸
4…ハンドル 4A…グリップ
4B…グリップ
5…駆動輪
6…基台
7…カバーケース
8…ガイド軸受
9…軸受部 9A…内筒 9a…鍔部
9B…外筒
10…昇降機構
11…折曲パイプ
12…昇降パイプ
13…連結回動片 13A…第1連結片
13B…第2連結片
14…折曲軸
15…リンク 15A…リンクプレート
15B…連結プレート
16…傾動軸
17…連結軸
18…支持プレート
19…連結孔
20…ブレーキレバー
21…駆動ロッド
22…押圧ロッド
23…ブレーキパッド
24…傾動機構 24A…傾動プレート
24B…傾動軸
25…保持プレート
26…係止ロッド
27…支持アーム
28…車軸
29…ドラム
30…タイヤ
31…リード線
32…バッテリー
33…リード線
34…ストッパ
35…連結機構
36…連結フレーム
37…平行フレーム 37A…回動端
37B…連結端
38…中間フレーム
39…係止機構
40…連結プレート
41…回動ピン
42…嵌合具 42A…連結筒部
42B…嵌合溝
43…往復係止部材 43A…金属ロッド 43a…係止部
43B…中心ロッド 43b…鍔
43C…係止解除部
44…弾性体
45…ガイド凸部
46…係止孔
47…案内プレート
48…連結軸受
50…車椅子本体
51…フレーム 51A…下フレーム
51B…上フレーム
51C…後フレーム
51D…座部フレーム
52…座部
53…大車輪
54…自在小車輪
55…足台
56…連結ロッド
57…肘掛
58…グリップ
59…手動リング
60…ブレーキ 60A…操作レバー
60B…押圧部
DESCRIPTION OF
4B ...
9B ...
13B ... Second connecting
DESCRIPTION OF
24B ...
37B ...
42B ... fitting
43B ...
43C ... Unlocking
51B ... Upper frame
51C ... Rear frame
51D ...
60B ... Pressing part
Claims (6)
車椅子本体(50)の左右の下フレーム(51A)の間に連結される本体部(2)と、この本体部(2)に上下に挿通されて、水平面内で回動できるように連結しているハンドル軸(3)と、ハンドル軸(3)の上端部に連結しているハンドル(4)と、ハンドル軸(3)の下端に配設している駆動輪(5)と、駆動輪(5)を駆動する駆動モーターとを備え、バッテリー(32)で回転される駆動モーターで駆動輪(5)を回転させて、ハンドル(4)で自由に操縦して車椅子本体(50)を移動できるように構成されており、
ハンドル軸(3)が、中間で上側の折曲パイプ(11)と下側の昇降パイプ(12)に分割されると共に、上方の折曲パイプ(11)が下方の昇降パイプ(12)に対して折り畳みできるように連結されており、さらに、ハンドル軸(3)は折曲パイプ(11)を折り畳むと昇降パイプ(12)を上昇させて、折曲パイプ(11)を起立させると昇降パイプ(12)を降下させる昇降機構(10)を介して本体部(2)に連結されており、
ハンドル軸(3)の折曲パイプ(11)を起立させて、昇降パイプ(12)を降下させる状態で、駆動輪(5)を地面に押圧させて、電動で駆動される駆動輪(5)で車椅子本体(50)を移動させると共に、ハンドル軸(3)の折曲パイプ(11)を折り畳んで、昇降パイプ(12)を上昇させる状態で、駆動輪(5)を地面から浮かせて、車椅子本体(50)を手動で移動できる状態とすることを特徴とする車椅子用の電動駆動装置。 An electric drive device for a wheelchair connected to the front portion of the wheelchair body (50) and driving the wheelchair body (50) with power,
The main body part (2) connected between the left and right lower frames (51A) of the wheelchair main body (50), and the main body part (2) are vertically inserted and connected so as to be rotatable in a horizontal plane. The handle shaft (3), the handle (4) connected to the upper end of the handle shaft (3), the drive wheel (5) disposed at the lower end of the handle shaft (3), and the drive wheel ( The wheelchair body (50) can be moved by rotating the drive wheel (5) with the drive motor rotated by the battery (32) and freely maneuvering with the handle (4). Is configured as
The handle shaft (3) is divided into an upper bent pipe (11) and a lower lift pipe (12) in the middle, and the upper bent pipe (11) is separated from the lower lift pipe (12). Furthermore, the handle shaft (3) lifts the lift pipe (12) when the folded pipe (11) is folded, and lifts the lift pipe (11) when the folded pipe (11) is raised. 12) is connected to the main body (2) via a lifting mechanism (10) that lowers
Drive wheel (5) driven electrically by pressing the drive wheel (5) against the ground while raising the bent pipe (11) of the handle shaft (3) and lowering the lifting pipe (12) The wheelchair body (50) is moved, the folding pipe (11) of the handle shaft (3) is folded, the lifting pipe (12) is lifted, the drive wheel (5) is lifted from the ground, and the wheelchair is An electric drive device for a wheelchair characterized in that the main body (50) can be moved manually.
さらに、ハンドル軸(3)は、折曲パイプ(11)の下端と昇降パイプ(12)の上端とを、折曲パイプ(11)を折り畳みできるように連結しており、
折曲パイプ(11)を折り畳むと折曲パイプ(11)の下端が上昇され、上昇する折曲パイプ(11)の下端が昇降パイプ(12)を上昇させると共に、折曲パイプ(11)を起立させると折曲パイプ(11)の下端が降下され、降下する折曲パイプ(11)の下端が昇降パイプ(12)を降下させるようにしてなる請求項1に記載される車椅子用の電動駆動装置。 The lifting mechanism (10) is a link mechanism, and the lower end of the link (15) is connected to the main body (2) so that it can tilt in the vertical plane, and the upper end of the link (15) can be rotated in the vertical plane. Connected to the lower end of the bent pipe (11)
Furthermore, the handle shaft (3) connects the lower end of the bent pipe (11) and the upper end of the elevating pipe (12) so that the bent pipe (11) can be folded,
When the bent pipe (11) is folded, the lower end of the bent pipe (11) is raised, and the lower end of the rising bent pipe (11) raises the lifting pipe (12) and raises the bent pipe (11). The electric drive device for a wheelchair according to claim 1, wherein the lower end of the bent pipe (11) is lowered and the lower end of the lowered bent pipe (11) lowers the elevating pipe (12). .
ハンドル軸(3)の折曲パイプ(11)を起立させる状態で、ブレーキレバー(20)が操作されると、降下される駆動ロッド(21)と押圧ロッド(22)とを介してブレーキパッド(23)が押し下げられて駆動輪(5)の表面を押圧し、駆動輪(5)の回転を抑制するようにしてなる請求項1に記載される車椅子用の電動駆動装置。 The handle (4) is provided with a brake lever (20), and a drive rod (21) driven by the brake lever (20) is disposed through the bent pipe (11) in the axial direction. A pressure rod (22) driven by the drive rod (21) is disposed so as to penetrate the lifting pipe (12) in the axial direction, and at the lower end of the pressure rod (22), a drive wheel Brake pads (23) that press the surface of (5) are provided,
When the brake lever (20) is operated in the state where the bent pipe (11) of the handle shaft (3) is raised, the brake pad (21) and the pressing rod (22) are lowered through the brake pad ( The electric drive device for a wheelchair according to claim 1, wherein 23) is pushed down to press the surface of the drive wheel (5) to suppress the rotation of the drive wheel (5).
この連結機構(35)は、垂直面内で回動できるように本体部(2)に連結される一対の連結フレーム(36)と、これらの連結フレーム(36)を本体部(2)に係止する係止機構(39)とを備えており、さらに、一対の連結フレーム(36)は、本体部(2)の左右に配設されると共に、その先端に車椅子本体(50)の下フレーム(51A)が挿入される嵌合具(42)を備えており、
一対の連結フレーム(36)の嵌合具(42)を車椅子本体(50)の左右の下フレーム(51A)に嵌合させて、連結フレーム(36)を係止機構(39)で本体部(2)に係止して固定する状態で、一対の連結フレーム(36)を直線状として、本体部(2)を水平の姿勢で車椅子本体(50)の前部に連結すると共に、係止機構(39)を解除して、一対の連結フレーム(36)を非直線状とする状態で、連結フレーム(36)の嵌合具(42)を車椅子本体(50)の下フレーム(51A)から取り外すようにしてなることを特徴とする請求項1に記載される車椅子用の電動駆動装置。 It has a coupling mechanism (35) for detachably coupling the main body (2) to the left and right lower frames (51A) of the wheelchair body (50),
The connection mechanism (35) includes a pair of connection frames (36) connected to the main body (2) so as to be rotatable in a vertical plane, and the connection frames (36) are connected to the main body (2). And a pair of connecting frames (36) are disposed on the left and right of the main body (2), and at the tip of the lower frame of the wheelchair main body (50). (51A) is provided with a fitting tool (42) to be inserted,
The fitting tool (42) of the pair of connection frames (36) is fitted to the left and right lower frames (51A) of the wheelchair body (50), and the connection frame (36) is connected to the main body (39) by the locking mechanism (39). 2) In a state of being locked and fixed to 2), the pair of connecting frames (36) are linear, the main body (2) is connected to the front of the wheelchair main body (50) in a horizontal posture, and the locking mechanism (39) is released, and the fitting (42) of the connection frame (36) is removed from the lower frame (51A) of the wheelchair body (50) with the pair of connection frames (36) being non-linear. The electric drive device for a wheelchair according to claim 1, which is configured as described above.
車椅子本体(50)は、座部(52)を設けているフレーム(51)と、このフレーム(51)の両側に回転できるように装着されると共に、外側に手動リング(59)を固定している二つの大車輪(53)と、大車輪(53)の前方に位置して、自由に首振りできるように下フレーム(51A)に装着される二つの自在小車輪(54)と、座部(52)に座って足を載せる位置に配設された足台(55)とを備え、
電動駆動装置(1)は、車椅子本体(50)の左右の下フレーム(51A)の間に連結される本体部(2)と、この本体部(2)に上下に挿通されて、水平面内で回動できるように連結しているハンドル軸(3)と、ハンドル軸(3)の上端部に連結しているハンドル(4)と、ハンドル軸(3)の下端に配設している駆動輪(5)と、駆動輪(5)を駆動する駆動モーターとを備え、バッテリー(32)で回転される駆動モーターで駆動輪(5)を回転させて、ハンドル(4)で自由に操縦して車椅子本体(50)を移動できるように構成されており、
さらに、電動駆動装置(1)は、ハンドル軸(3)が、中間で上側の折曲パイプ(11)と下側の昇降パイプ(12)に分割されると共に、上方の折曲パイプ(11)が下方の昇降パイプ(12)に対して折り畳みできるように連結されており、さらに、ハンドル軸(3)は折曲パイプ(11)を折り畳むと昇降パイプ(12)を上昇させて、折曲パイプ(11)を起立させると昇降パイプ(12)を降下させる昇降機構(10)を介して本体部(2)に連結されており、
ハンドル軸(3)の折曲パイプ(11)を起立させて、昇降パイプ(12)を降下させた状態で、駆動輪(5)を地面に押圧させて、電動で駆動される駆動輪(5)で車椅子本体(50)を移動させると共に、ハンドル軸(3)の折曲パイプ(11)を折り畳んで、昇降パイプ(12)を上昇させた状態で、駆動輪(5)を地面から浮かせて、車椅子本体(50)を手動で移動させることを特徴とする電動車椅子。
An electric wheelchair comprising a wheelchair body (50) and an electric drive device (1) connected to the front of the wheelchair body (50) and driving the wheelchair body (50) with power,
The wheelchair body (50) is mounted so as to be able to rotate on both sides of the frame (51) provided with a seat (52) and a manual ring (59) fixed to the outside. The two large wheels (53), the two small wheels (54) mounted on the lower frame (51A) so as to be able to swing freely, positioned in front of the large wheels (53), and the seat (52) and a footrest (55) disposed at a position where the foot is placed,
The electric drive device (1) is inserted into the main body (2) between the left and right lower frames (51A) of the wheelchair main body (50), and the main body (2) up and down, and in a horizontal plane. A handle shaft (3) connected to be rotatable, a handle (4) connected to the upper end of the handle shaft (3), and a drive wheel disposed at the lower end of the handle shaft (3) (5) and a drive motor for driving the drive wheel (5), the drive motor (5) is rotated by the drive motor rotated by the battery (32), and the steering wheel (4) is freely operated. It is configured to move the wheelchair body (50),
Further, the electric drive device (1) is configured such that the handle shaft (3) is divided into an upper bent pipe (11) and a lower lift pipe (12) in the middle, and an upper bent pipe (11). Is connected to the lower lifting pipe (12) so that it can be folded, and the handle shaft (3) raises the lifting pipe (12) when the folding pipe (11) is folded. (11) is connected to the main body (2) through a lifting mechanism (10) that lowers the lifting pipe (12) when standing up,
In the state where the bent pipe (11) of the handle shaft (3) is raised and the elevating pipe (12) is lowered, the driving wheel (5) is pressed against the ground to drive the driving wheel (5 ), Move the wheelchair body (50), fold the bent pipe (11) of the handle shaft (3), and lift the elevating pipe (12). An electric wheelchair characterized by manually moving the wheelchair body (50).
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