JP4712518B2 - Geared motor used for drive device of foldable electric wheelchair - Google Patents

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Description

本発明は、折り畳み可能な電動車いすの駆動装置に使用されるギヤドモータに関する。 The present invention relates to a geared motor used in a drive device for a foldable electric wheelchair.

近年、車いすは道路や歩道等のフラット化、あるいは屋内のフロアのフラット化の普及に伴い、身体の不自由な人々のほか、老齢化に伴って歩行が次第に困難になってきた人々、あるいは病院内で移動する人々にも広く使用されるようになってきた。   In recent years, with the spread of flattening of roads, sidewalks, etc., or flattening of indoor floors, wheelchairs have become more difficult for people to walk with as well as people with physical disabilities or hospitals. It has become widely used by people who move within.

車いすを利用する人々は、その車輪を手動で駆動するのが困難なことが多い。また、必ずしも常に側に付き添いがいるとは限らない。こうした背景から、最近ではモータの動力によってその車輪軸を駆動するいわゆる電動車いすも数多く提案されている(例えば特許文献1参照)。   People using wheelchairs often have difficulty driving their wheels manually. Moreover, the attendant is not always accompanied by the side. Against this background, many so-called electric wheelchairs that drive the wheel shafts by the power of motors have recently been proposed (see, for example, Patent Document 1).

図4に特許文献1において開示されている電動車いすの例を示す。   FIG. 4 shows an example of an electric wheelchair disclosed in Patent Document 1.

車いす1は、骨格をなすフレーム2と、該フレーム2の前方(図4の左側)に取り付けられた補助輪4と、フレーム2の後方(図4の右側)に取り付けられた駆動輪5と、フレーム2の前部上方に取付けられた運転操作盤6を備える。この車いす1は、バッテリ7及びモータ(図示略)により、駆動輪5の車輪軸12を駆動できる。モータは、そのモータ軸(図示略)が車輪軸12と平行になるように配置されており、図示せぬ平行軸歯車機構を介して車輪軸12に動力が伝達される構成とされている。   The wheelchair 1 includes a frame 2 forming a skeleton, an auxiliary wheel 4 attached to the front of the frame 2 (left side in FIG. 4), a drive wheel 5 attached to the rear of the frame 2 (right side in FIG. 4), A driving operation panel 6 is provided above the front of the frame 2. The wheelchair 1 can drive the wheel shaft 12 of the drive wheel 5 by a battery 7 and a motor (not shown). The motor is arranged such that its motor shaft (not shown) is parallel to the wheel shaft 12, and power is transmitted to the wheel shaft 12 via a parallel shaft gear mechanism (not shown).

特開2000−70304号公報JP 2000-70304 A

特に病院内や家庭内での使用が考慮される場合、電動車いすの駆動装置には低騒音であることが要求される。また、振動もできるだけ小さいことが要求される。更には、軽量、コンパクト性も重要な要求要素となる。   In particular, when use in a hospital or home is considered, the drive device for an electric wheelchair is required to have low noise. In addition, the vibration is required to be as small as possible. Furthermore, light weight and compactness are important requirements.

しかしながら、従来の電動車いすの駆動装置は、必ずしもこうした要求に合致するものではなかった。   However, conventional electric wheelchair drive devices do not always meet these requirements.

本発明は、このような現状を考慮して開発されたもので、低騒音、低振動、軽量、コンパクト等の各特性を同時に実現可能な、折り畳み可能な電動車いすの駆動装置に適用するのに好適なギヤドモータを提供することをその課題としている。 The present invention has been developed in consideration of such a current situation, and is applied to a drive device for a foldable electric wheelchair that can simultaneously realize characteristics such as low noise, low vibration, light weight, and compact. The object is to provide a suitable geared motor.

本発明は、モータと、該モータの回転を減速する減速機を備え、モータの動力によって車いすの車輪を駆動する折り畳み可能な電動車いすの駆動装置に使用されるギヤドモータにおいて、前記減速機が、前記モータのモータ軸と一体的に回転するハイポイドピニオン、中間軸に設けられ該ハイポイドピニオンと噛合可能なハイポイドギヤ、及び前記中間軸と平行に配置され中間軸に設けられた2段目ピニオンと噛合う出力ギヤが設けられた出力軸ケーシング内に収容された構成とされ、且つ前記モータが、そのモータ軸の軸心が電動車いすの駆動輪の車輪軸の軸心と直角の方向に配置されると共に、当該ギヤドモータにおける前記減速機及び前記モータの双方が、前記電動車いすの前記車輪の外周の半径方向内側に納められる構成とされ、更に、前記減速機の長手方向であって前記出力軸より上側において前記ケーシング外に設けられたハンドルにより断接可能なクラッチ機構が配置されていることにより、上記課題を解決したものである。 The present invention comprises a motor and a reduction gear that decelerates the rotation of the motor, and a geared motor used in a drive device for a foldable electric wheelchair that drives a wheelchair wheel by the power of the motor. Haipoidopinio down to the motor shaft integrally with the rotation of the motor, provided on the intermediate shaft the hypoid pinion capable of meshing Haipoidogi ya, and intends second stage pinion meshes provided on the intermediate shaft parallel to disposed intermediate shaft output gear is provided an output shaft, it is a configuration wherein they are accommodated in the casing, and the motor, the axis of the motor shaft is arranged in the axis perpendicular direction of the wheel shaft of the drive wheels of the electric wheelchair Rutotomoni, both the reduction gear and the motor in the geared motor is being configured to be accommodated radially inward of the outer periphery of the wheel of the electric wheelchair Further, by disengaging possible clutch mechanism is disposed by a handle provided outside Oite the casing above the said output shaft a longitudinal direction of the speed reducer, it is obtained by solving the above problems .

本発明では、モータのモータ軸を車いすの車輪軸と直角の方向に向けて配置することが可能となるためコンパクト性に優れる。   In the present invention, since the motor shaft of the motor can be arranged in a direction perpendicular to the wheel shaft of the wheelchair, it is excellent in compactness.

即ち、本発明によれば、モータ軸と車輪軸との間に、ハイポイドピニオン及びハイポイドギヤを有するハイポイド減速機構を介在・配置するようにしたため、回転軸の直角方向の変更と減速とを同時に実現でき、しかも、例えばベベルギヤ等に比べてその減速比を高くとれるため、駆動装置全体の減速段数を減少(例えば3段から2段に減少)させることができる。この減速段数の減少は特にギヤドモータの軽量、コンパクト性の実現に寄与する。   In other words, according to the present invention, since the hypoid reduction mechanism having the hypoid pinion and the hypoid gear is interposed and arranged between the motor shaft and the wheel shaft, it is possible to realize the change in the perpendicular direction and the reduction of the rotation axis at the same time. Moreover, since the reduction ratio can be made higher than that of, for example, a bevel gear or the like, the number of reduction stages of the entire drive device can be reduced (for example, reduced from 3 to 2). This reduction in the number of speed reduction stages contributes to the realization of a lightweight and compact geared motor.

更に、本発明では、この基本的な構成を活かして、減速機部分及びモータ部分の双方、即ち、「ギヤドモータの全体」が、電動車いすの前記車輪の外周の半径方向内側に納められるように構成したため、とりわけ最も長くなるモータ軸方向の最外端が車輪の外周の半径方向内側に納まることとなり、車輪駆動系の搭載の自由度が飛躍的に向上する。車いすはその性質上、折り畳みが要求され、また、近年の車いすには、さまざまな付属品が搭載されることがあるが、このような要請にも、柔軟に対応することができる。   Further, in the present invention, the basic configuration is utilized so that both the reduction gear portion and the motor portion, that is, “the entire geared motor” can be accommodated radially inside the outer periphery of the wheel of the electric wheelchair. As a result, the outermost end in the motor shaft direction, which is the longest, is housed inside the outer periphery of the wheel in the radial direction, and the degree of freedom for mounting the wheel drive system is dramatically improved. Wheelchairs are required to be folded due to their nature, and various accessories may be mounted on recent wheelchairs, and such requests can be flexibly accommodated.

さらには、ハイポイド減速機構は、その噛み合い率を大きく設定できるため、低騒音、低振動化も実現でき、また、伝達効率もそれほど低くないため、バッテリの消費電力の増大もほとんどなく、電動車いすの駆動系として、好ましい特性を有する。   Furthermore, since the hypoid speed reduction mechanism can be set to a large meshing rate, low noise and low vibration can be realized, and transmission efficiency is not so low, so there is almost no increase in battery power consumption, and electric wheelchairs The drive system has preferable characteristics.

本発明によれば、折り畳み可能な電動車いすにおいて要求される、軽量、コンパクト性、静音、及び低振動等の各特性を同時に実現することができる。 According to the present invention, various characteristics such as light weight, compactness, quietness, and low vibration required for a foldable electric wheelchair can be realized simultaneously.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態の例を詳細に説明する。   Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明が適用された電動車いすの駆動装置の主要構成(ギヤドモータ部分)を示す一部破断の正面図、図2は同縦断面図、図3は本駆動装置の全体を示すもので、(A)は平面図、(B)は正面図である。   FIG. 1 is a partially broken front view showing the main configuration (geared motor portion) of a drive device for an electric wheelchair to which the present invention is applied, FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof, and FIG. 3 shows the entire drive device. (A) is a plan view and (B) is a front view.

図3を参照して、本駆動装置の全体概略構成から説明する。図3は、電動車いす20の片側の駆動輪(車輪)22の駆動装置24を示している。なお、他側の駆動輪の駆動装置はこれと全く対称に構成されているため、図示は省略する。   With reference to FIG. 3, it demonstrates from the whole schematic structure of this drive device. FIG. 3 shows a drive device 24 for a drive wheel (wheel) 22 on one side of the electric wheelchair 20. In addition, since the drive device of the other side drive wheel is comprised completely symmetrically with this, illustration is abbreviate | omitted.

図3に示されるように、本駆動装置24は、DCモータ26と、ハイポイド減速機28とを有するハイポイドギヤドモータ30を備える。DCモータ26は、そのモータ軸26Aの軸心O1が電動車いす20の駆動輪22の車輪軸32の軸心O2と直角の方向に配置されており、ハイポイドギヤドモータ30によってその回転方向が90度変換される構成とされている。ハイポイドギヤドモータ30は、その出力軸(45)がそのまま電動車いす20の駆動輪22の車輪軸32を兼ねている。   As shown in FIG. 3, the drive device 24 includes a hypoid geared motor 30 having a DC motor 26 and a hypoid reducer 28. The DC motor 26 is arranged such that the axis O1 of the motor shaft 26A is perpendicular to the axis O2 of the wheel shaft 32 of the drive wheel 22 of the electric wheelchair 20, and the hypoid geared motor 30 rotates 90 degrees. It is set as the structure converted. The output shaft (45) of the hypoid geared motor 30 also serves as the wheel shaft 32 of the drive wheel 22 of the electric wheelchair 20 as it is.

図1及び図2を参照して、DCモータ26のモータ軸26Aの先端には、ハイポイドピニオン34が歯切り形成されている。ハイポイドピニオン34は、ハイポイド減速機28のケーシング36の本体36A内に臨まされ、ハイポイドギヤ40と噛合している。ハイポイドピニオン34の軸心(即ちモータ軸26Aの軸心)O1と、ハイポイドギヤ40の装着されている中間軸42の軸心O3は、シフト量E1を隔てて平面視で互いに直角に交差している。   With reference to FIGS. 1 and 2, a hypoid pinion 34 is geared at the tip of the motor shaft 26 </ b> A of the DC motor 26. The hypoid pinion 34 faces the main body 36 </ b> A of the casing 36 of the hypoid reduction gear 28 and meshes with the hypoid gear 40. The hypocenter of the hypoid pinion 34 (that is, the central axis of the motor shaft 26A) O1 and the central axis O3 of the intermediate shaft 42 to which the hypoid gear 40 is mounted intersect each other at right angles in plan view with a shift amount E1 therebetween. .

中間軸42には、2段目ピニオン44が直接形成されている。2段目ピニオン44は、出力軸45に摺動自在に装着された出力ギヤ46と噛合している。出力軸45は、軸受47、49を介してこの中間軸42と平行(即ちモータ軸26Aと直角)に配置されており、前述したように電動車いす20の駆動輪22の車輪軸32を兼ねるように構成されている。出力軸45の外周の一部には雄スプライン(外歯歯車)45Aが形成されている。一方、出力軸45には出力ギヤ46が摺動自在に装着されている。この出力ギヤ46には自身の内周に該雄スプライン45Aと係合可能な雌スプライン46Aが形成されている。すなわち、出力ギヤ46は、2段目ピニオン44と噛合する外歯歯車であると同時に、雄スプライン45Aと噛合する内歯歯車でもある。 A second stage pinion 44 is directly formed on the intermediate shaft 42. The second stage pinion 44 meshes with an output gear 46 that is slidably mounted on the output shaft 45. The output shaft 45 is disposed parallel to the intermediate shaft 42 via bearings 47 and 49 (that is, at right angles to the motor shaft 26A), and also serves as the wheel shaft 32 of the drive wheel 22 of the electric wheelchair 20 as described above. It is configured . A male spline (external gear) 45 </ b> A is formed on a part of the outer periphery of the output shaft 45. On the other hand, an output gear 46 is slidably mounted on the output shaft 45. The output gear 46 is formed with a female spline 46A that can be engaged with the male spline 45A on its inner periphery. That is, the output gear 46 is an external gear that meshes with the second-stage pinion 44 and at the same time is an internal gear that meshes with the male spline 45A.

出力ギヤ46は、その外周の一部にリング状の凹部46Bを有し、この凹部46Bにスライド体48の係止部48Aが係合している。スライド体48は、出力軸45と平行に別途設けられたスライドピン50に沿ってスライド可能とされている。このスライド体48には前記係止部48Aと反対側(ハイポイドギヤドモータ30の上方側)にカム面48Bが形成されている。一方、ハンドル52には、その中心軸H1の周りで該ハンドル52と一体的に回転する偏心カム軸54が配置されている。この偏心カム軸54には、中心軸H1から所定の距離L2を隔ててピン56が組み込まれている。即ち、ピン56は、ハンドル52の回転に伴って中心軸H1に対して公転可能であり、この公転によってスライド体48のカム面48Bを押圧可能である。スライド体48はスライドピン50に沿ってのみ移動が可能であるため、ピン56側からの押圧力によりスライド体48のスライドピン50方向の駆動力(分力)が得られる。なお、スライド体48はばね60によって常時図の左方向(出力ギヤ46の雌スプライン46Aを出力軸45のオススプライン45Aと係合させる方向)に付勢されている。   The output gear 46 has a ring-shaped recess 46B in a part of its outer periphery, and the locking portion 48A of the slide body 48 is engaged with the recess 46B. The slide body 48 is slidable along a slide pin 50 provided separately in parallel with the output shaft 45. A cam surface 48B is formed on the slide body 48 on the side opposite to the locking portion 48A (above the hypoid geared motor 30). On the other hand, the handle 52 is provided with an eccentric cam shaft 54 that rotates integrally with the handle 52 around the central axis H1. A pin 56 is incorporated in the eccentric cam shaft 54 at a predetermined distance L2 from the central axis H1. That is, the pin 56 can revolve with respect to the central axis H1 as the handle 52 rotates, and the cam surface 48B of the slide body 48 can be pressed by this revolution. Since the slide body 48 can move only along the slide pin 50, a driving force (component force) in the direction of the slide pin 50 of the slide body 48 is obtained by the pressing force from the pin 56 side. The slide body 48 is always urged by the spring 60 in the left direction in the figure (the direction in which the female spline 46A of the output gear 46 is engaged with the male spline 45A of the output shaft 45).

ハンドル52、偏心カム軸54、スライド体48、出力ギヤ46の雌スプライン46A、及び出力軸45の雄スプライン45Aが、車輪軸32(出力軸45)とハイポイドギヤ40との間の動力伝達を断接可能なクラッチ機構62を構成している。   The handle 52, the eccentric cam shaft 54, the slide body 48, the female spline 46A of the output gear 46, and the male spline 45A of the output shaft 45 connect and disconnect the power transmission between the wheel shaft 32 (output shaft 45) and the hypoid gear 40. A possible clutch mechanism 62 is configured.

一方、ハイポイド減速機28のケーシング36は、本体36Aとカバー36Bとで主に構成され、シールリング64を介して取付ボルト66により一体化されている。カバー36Bは、ハイポイド減速機28内の各軸、即ち中間軸42、出力軸45、及びスライドピン50を支持するための支持穴70、72、74を備え、ケーシング36の本体36A側は対応する支持穴76、78、80を備える。中間軸42は軸受82、83を介して、出力軸45は軸受48、49を介して、スライドピン50は直接的に、これらの支持穴70、72、74、76、78、80によって回転自在に支持されている。カバー36B側に形成された支持穴70、72、74の中心は、同一の仮想平面S1上に並べられており、且つ、該カバー36Bを本体36A側に取付けるための前記取付ボルト66を挿通するための取付孔(本体36A側の対応孔68参照)は、この仮想平面S1に対して、それぞれ対称に形成されている。これは、ハイポイド減速機28を、そのカバー36Bを含めて電動車いす20の左右のいずれの駆動輪22に対しても使用できるようにするための構成である。   On the other hand, the casing 36 of the hypoid reduction gear 28 is mainly composed of a main body 36 </ b> A and a cover 36 </ b> B, and is integrated by a mounting bolt 66 via a seal ring 64. The cover 36B includes support holes 70, 72, and 74 for supporting each axis in the hypoid reducer 28, that is, the intermediate shaft 42, the output shaft 45, and the slide pin 50, and the main body 36A side of the casing 36 corresponds. Support holes 76, 78, 80 are provided. The intermediate shaft 42 can be rotated by bearings 82 and 83, the output shaft 45 can be rotated by bearings 48 and 49, and the slide pin 50 can be directly rotated by these support holes 70, 72, 74, 76, 78 and 80. It is supported by. The centers of the support holes 70, 72, 74 formed on the cover 36B side are arranged on the same virtual plane S1, and the mounting bolt 66 for mounting the cover 36B on the main body 36A side is inserted. The mounting holes (see the corresponding holes 68 on the main body 36A side) are formed symmetrically with respect to the virtual plane S1. This is a configuration for enabling the hypoid reduction gear 28 to be used for any of the left and right drive wheels 22 of the electric wheelchair 20 including its cover 36B.

ハイポイド減速機28は、ボルト孔78を介して電動車いす20の図示せぬフレームに、左右対称に組み込まれ、それぞれの出力軸45に左右の駆動輪22が装着される。出力軸45の先端に形成された雄ねじ45Cは、駆動輪22を止めるためのナット(図示略)をねじ込むためのものである。すなわち、このハイポイド減速機28は、全体として電動車いす20の駆動輪22を片持ち状態で支持している「軸受ボックス」として機能していることになる。   The hypoid reducer 28 is incorporated into a frame (not shown) of the electric wheelchair 20 via the bolt hole 78 symmetrically, and the left and right drive wheels 22 are mounted on the respective output shafts 45. A male screw 45 </ b> C formed at the tip of the output shaft 45 is for screwing a nut (not shown) for stopping the drive wheel 22. That is, the hypoid reducer 28 functions as a “bearing box” that supports the drive wheels 22 of the electric wheelchair 20 in a cantilevered state as a whole.

図3での描写から明らかなように、この実施形態では、当該ハイポイドギヤドモータ30におけるハイポイド減速機28は、その長手方向の大きさがXであり、一方、DCモータ26は、その長手方向(軸方向O1)の大きさがYであり、共に、電動車いす20の駆動輪22の外周Dの半径方向内側に納められる構成とされているAs apparent from the depiction in FIG. 3, in this embodiment, the hypoid speed reducer 28 in the hypoid geared motor 30 has a longitudinal size of X, while the DC motor 26 has a longitudinal direction ( magnitude of the axial O1) is Y, together, there is a radially inwardly housed et configurations of the outer peripheral D of the drive wheel 22 of the electric wheelchair 20.

なお、図の符号81は、ボルト81A、ばね81B、ボール81Cからなる偏心カム軸54の位置決め機構であり、偏心カム軸54の中心軸H1方向の動きを拘束するためのものである。また、符号82は、DCモータ26をハイポイド減速機28のケーシング36の本体36Aに連結するためのボルトである。   A reference numeral 81 in the figure is a positioning mechanism for the eccentric cam shaft 54 including a bolt 81A, a spring 81B, and a ball 81C, and is for restricting the movement of the eccentric cam shaft 54 in the direction of the central axis H1. Reference numeral 82 denotes a bolt for connecting the DC motor 26 to the main body 36 </ b> A of the casing 36 of the hypoid reduction gear 28.

次にこの実施形態に係る電動車いす20の駆動装置24の作用を説明する。   Next, the operation of the drive device 24 of the electric wheelchair 20 according to this embodiment will be described.

DCモータ26のモータ軸26Aが回転すると、該モータ軸26Aの先端に形成されたハイポイドピニオン34が一体的に回転する。ハイポイドピニオン34が回転すると、これと噛合しているハイポイドギヤ40に伝達され、中間軸42に直接歯切り形成された2段目ピニオン44が回転する。2段目ピニオン44の回転は出力ギヤ46に伝達される。   When the motor shaft 26A of the DC motor 26 rotates, the hypoid pinion 34 formed at the tip of the motor shaft 26A rotates integrally. When the hypoid pinion 34 is rotated, it is transmitted to the hypoid gear 40 meshing with the hypoid pinion 34, and the second-stage pinion 44 formed by gear cutting directly on the intermediate shaft 42 is rotated. The rotation of the second stage pinion 44 is transmitted to the output gear 46.

通常使用時は、ハンドル52の位置がばね60の機能によりスライド体48を図2の実線の位置に位置決めしているため、該出力ギヤ46の雌スプライン46Aは出力軸45の雄スプライン45Aと噛合しており、出力ギヤ46の回転はそのまま出力軸45(すなわち車輪軸32)の回転となって駆動輪22を回転させる。   During normal use, the handle 52 is positioned at the position indicated by the solid line in FIG. 2 by the function of the spring 60, so that the female spline 46A of the output gear 46 meshes with the male spline 45A of the output shaft 45. Thus, the rotation of the output gear 46 directly becomes the rotation of the output shaft 45 (that is, the wheel shaft 32), and the drive wheel 22 is rotated.

一方、例えば家庭内での移動を行うときなどにおいては、DCモータによる駆動を行うよりも乗員が直接手で駆動輪22を回転させた方が便利なことがある。このようなときに、車輪軸32(すなわち出力軸45)が2段目ピニオン44やハイポイドギヤ40及びハイポイドピニオン34を介してモータ軸26Aと連結状態にあると、大きな駆動抵抗が発生する。そこで、この場合には、ハンドル52を回転させることにより偏心カム軸54のピン56を中心軸H1に対して公転させる。すると、この公転によりスライド体48がカム面48Bを介してピン56からスライドピン50の軸方向の分力を得ることができ、スライド体48は、ばね60の付勢力に打ち勝って図2の右方向にスライドし、その係止部48Aを介して出力ギヤ46を図2の右方向に摺動させる。この結果、出力ギヤ46の雌スプライン46Aと出力軸45の雄スプライン45Aとの噛合が解かれ、出力軸45(車輪軸32)はDCモータ26からの動力伝達系統から外れる。この結果、乗員はこのクラッチ機構62の存在により、駆動輪22を容易に回転させることができる。   On the other hand, for example, when moving in the home, it may be more convenient for the occupant to rotate the driving wheel 22 by hand directly rather than driving by a DC motor. In such a case, if the wheel shaft 32 (that is, the output shaft 45) is connected to the motor shaft 26A via the second stage pinion 44, the hypoid gear 40, and the hypoid pinion 34, a large driving resistance is generated. Therefore, in this case, the pin 56 of the eccentric cam shaft 54 is revolved with respect to the central axis H1 by rotating the handle 52. Then, by this revolution, the slide body 48 can obtain the axial component force of the slide pin 50 from the pin 56 via the cam surface 48B, and the slide body 48 overcomes the biasing force of the spring 60 and moves to the right in FIG. The output gear 46 is slid rightward in FIG. 2 through the locking portion 48A. As a result, the engagement of the female spline 46A of the output gear 46 and the male spline 45A of the output shaft 45 is released, and the output shaft 45 (wheel shaft 32) is disconnected from the power transmission system from the DC motor 26. As a result, the occupant can easily rotate the drive wheels 22 due to the presence of the clutch mechanism 62.

また、該クラッチ機構62を、出力軸45に形成された雄スプライン45Aに対して、雌スプライン46Aを有する出力ギヤ46を出力軸45に沿って摺動させ、該雄スプライン45Aと雌スプライン46Aの噛合、離反を行わせる構成としているため、クラッチ機構62自体の構成が簡易であり、低コスト化が実現できる。   Further, the clutch mechanism 62 is slid along the output shaft 45 with respect to the male spline 45A formed on the output shaft 45 along the output shaft 45, so that the male spline 45A and the female spline 46A Since the engagement and disengagement are performed, the configuration of the clutch mechanism 62 itself is simple, and the cost can be reduced.

さらに、この出力ギヤ46の出力軸45に沿った摺動を、出力軸45と平行に配置したスライドピン50上を摺動可能なスライド体48によって実現するようにしたため、スペース的に比較的余裕のある車輪軸32の上側の空間を有効に利用することができ、車輪軸32の下側の空間をより大きく確保することができる。そのため、ちょっとした障害物を跨いだ運転ができるようになり、走行の自由度を高めることができる。   Further, since the slide along the output shaft 45 of the output gear 46 is realized by the slide body 48 that can slide on the slide pin 50 arranged in parallel with the output shaft 45, the space is relatively large. Thus, the space above the wheel shaft 32 with the wheel can be used effectively, and the space below the wheel shaft 32 can be secured larger. As a result, it is possible to drive across a small obstacle and increase the degree of freedom of travel.

図3から明らかなように、この実施形態では、ハイポイドギヤドモータ30におけるハイポイド減速機28は、その長手方向の大きさがXであり、一方、DCモータ26は、その長手方向(軸方向O1)の大きさがYであり、共に、電動車いす20の駆動輪22の外周Dの半径方向内側に納められている。このため、ハイポイドギヤドモータ30は、その取り付けに当たって、走行に支障を来すような事態が発生する恐れがない。   As is apparent from FIG. 3, in this embodiment, the hypoid speed reducer 28 in the hypoid geared motor 30 has a size in the longitudinal direction of X, while the DC motor 26 has a longitudinal direction (axial direction O1). Is Y, and both are stored inside the outer periphery D of the drive wheel 22 of the electric wheelchair 20 in the radial direction. For this reason, the hypoid geared motor 30 does not have a possibility of causing a situation that hinders traveling when the hypoid geared motor 30 is attached.

特に、この駆動装置24においては、ハイポイド減速機28の出力軸45がそのまま電動車いす20の駆動輪22の車輪軸32を兼用しているため、駆動系の構成が簡素であり、ハイポイドギヤドモータ30は、該車輪軸32の軸心O2を中心にして、駆動輪22の回転平面P1と平行に360度いずれの方向に取り付けた場合においても、該軸心O2から最も遠くなるハイポイドギヤドモータ30の最外端R1が、必ず駆動輪22の外周Dよりも半径方向内側に収まることになる。そのため、搭載の自由度を飛躍的に高めることができ、電動車いす20を折り畳むための構成の設計、及び各種付属品の装備に対しても、柔軟に対応できる。   In particular, in this drive device 24, since the output shaft 45 of the hypoid reduction gear 28 directly serves as the wheel shaft 32 of the drive wheel 22 of the electric wheelchair 20, the structure of the drive system is simple, and the hypoid geared motor 30. Of the hypoid geared motor 30 that is farthest from the axis O2 when mounted in any direction of 360 degrees parallel to the rotation plane P1 of the drive wheel 22 with the axis O2 of the wheel shaft 32 as the center. The outermost end R <b> 1 is always within the radial direction from the outer periphery D of the drive wheel 22. Therefore, the degree of freedom of mounting can be dramatically increased, and it is possible to flexibly cope with the design of the configuration for folding the electric wheelchair 20 and the equipment of various accessories.

また、ハイポイド減速機28のケーシング36が、前記電動車いす20の駆動輪22の軸受ボックスとして機能しているため、駆動輪22の取付取り外しが容易であり、メンテナンスも容易である。   Further, since the casing 36 of the hypoid reducer 28 functions as a bearing box for the drive wheel 22 of the electric wheelchair 20, the attachment and removal of the drive wheel 22 is easy, and maintenance is easy.

更には、ケーシング36のカバー36Bにおける本体36Aに対する取付け孔、これと対応する本体36A側の対応孔68及び減速機28の各軸42、45、50を支持するための支持穴70、72、74、76、78、80が、該支持穴70、72、74、76、78、80のそれぞれの中心を結ぶ仮想平面に対してそれぞれ対象に形成されているため、ケーシング36のカバー36Bを左右の駆動輪22のそれぞれのハイポイドギヤドモータ30に対して兼用できる。即ち、図2に示されるような図の右側が開いている本体36Aに対しても、又、(他方の駆動輪22に対して用いられる)左側が開いている本体(図示略)に対しても、同じカバー36Bを使用することができる。そのため、電動車いす20全体のコストを低減することができる。   Further, a mounting hole for the main body 36A in the cover 36B of the casing 36, a corresponding hole 68 on the main body 36A side corresponding thereto, and support holes 70, 72, 74 for supporting the respective shafts 42, 45, 50 of the speed reducer 28. , 76, 78, 80 are respectively formed with respect to virtual planes connecting the centers of the support holes 70, 72, 74, 76, 78, 80. It can also be used for each hypoid geared motor 30 of the drive wheel 22. That is, for the main body 36A whose right side in the drawing as shown in FIG. 2 is open, and also for the main body (not shown) whose left side is open (used for the other drive wheel 22). Also, the same cover 36B can be used. Therefore, the cost of the entire electric wheelchair 20 can be reduced.

本発明により、折り畳み可能な電動車いすにおいて要求される、軽量、コンパクト、静音、低振動の各特性を同時に実現することができ、低コストかつ高性能の電動車いす駆動用のギヤドモータを提供することができるようになる。 The present invention provides a geared motor for driving an electric wheelchair with low cost and high performance that can simultaneously realize the characteristics of light weight, compactness, quietness, and low vibration required for a foldable electric wheelchair. become able to.

本発明が適用された電動車いすの駆動装置の例の主要構成(ギヤドモータ部分)を示す一部破断の正面図The partially broken front view which shows the main structures (geared motor part) of the example of the drive device of the electric wheelchair to which this invention was applied 図1の矢視II−II線に沿う断面図Sectional view along the line II-II in FIG. 本駆動装置の全体を示すもので、(A)は平面図、(B)は正面図This shows the entire drive device, where (A) is a plan view and (B) is a front view. 従来の電動車いすの全体構成を示す側面図Side view showing the overall configuration of a conventional electric wheelchair

符号の説明Explanation of symbols

20…電動車いす
22…駆動輪
24…駆動装置
26…DCモータ
26A…モータ軸
28…ハイポイド減速機
30…ハイポイドギヤドモータ
32…車輪軸(出力軸)
34…ハイポイドピニオン
36…ケーシング
36A…本体
36B…カバー
40…ハイポイドギヤ
42…中間軸
44…2段目ピニオン
45…出力軸(車輪軸)
45A…雄スプライン
46…出力ギヤ(内歯歯車)
46A…雌スプライン(外歯歯車)
48…スライド体
50…スライドピン
52…ハンドル
54…偏心カム軸
56…ピン
60…ばね
70、72、74、76、78、80…支持穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Electric wheelchair 22 ... Drive wheel 24 ... Drive apparatus 26 ... DC motor 26A ... Motor shaft 28 ... Hypoid reducer 30 ... Hypoid geared motor 32 ... Wheel shaft (output shaft)
34 ... Hypoid pinion 36 ... Casing 36A ... Main body 36B ... Cover 40 ... Hypoid gear 42 ... Intermediate shaft 44 ... Second stage pinion 45 ... Output shaft (wheel shaft)
45A ... Male spline 46 ... Output gear (internal gear)
46A ... Female spline (external gear)
48 ... Slide body 50 ... Slide pin 52 ... Handle 54 ... Eccentric cam shaft 56 ... Pin 60 ... Spring 70, 72, 74, 76, 78, 80 ... Support hole

Claims (4)

モータと、該モータの回転を減速する減速機を備え、モータの動力によって車いすの車輪を駆動する折り畳み可能な電動車いすの駆動装置に使用されるギヤドモータにおいて、
前記減速機が、前記モータのモータ軸と一体的に回転するハイポイドピニオン、中間軸に設けられ該ハイポイドピニオンと噛合可能なハイポイドギヤ、及び前記中間軸と平行に配置され中間軸に設けられた2段目ピニオンと噛合う出力ギヤが設けられた出力軸ケーシング内に収容された構成とされ、且つ
前記モータが、そのモータ軸の軸心が電動車いすの駆動輪の車輪軸の軸心と直角の方向に配置されると共に、当該ギヤドモータにおける前記減速機及び前記モータの双方が、前記電動車いすの前記車輪の外周の半径方向内側に納められる構成とされ、
更に、前記減速機の長手方向であって前記出力軸より上側において前記ケーシング外に設けられたハンドルにより断接可能なクラッチ機構が配置されている
ことを特徴とする折り畳み可能な電動車いすの駆動装置に使用されるギヤドモータ。
In a geared motor used in a foldable electric wheelchair drive device that includes a motor and a speed reducer that decelerates rotation of the motor, and that drives a wheelchair wheel by the power of the motor,
The reduction gear, provided Haipoidopinio emissions, provided in the intermediate shaft the hypoid pinion capable of meshing Haipoidogi Ya, and the intermediate shaft parallel to arranged the intermediate shaft to the motor shaft integrally with the rotation of the motor 2 an output shaft stage pinion meshed with the output gear is provided, it is a configuration wherein they are accommodated in the casing, and
The motor is arranged such that the axis of the motor shaft is perpendicular to the axis of the wheel shaft of the drive wheel of the electric wheelchair, and both the speed reducer and the motor in the geared motor are the motor wheel of the electric wheelchair. It is configured to be stored inside the outer periphery of the wheel in the radial direction,
Furthermore, the longitudinal direction is a by foldable electric wheelchair, characterized in that the handle provided outside Oite the casing above the said output shaft disengaging possible clutch mechanism is disposed in said speed reducer A geared motor used in a drive unit.
請求項1において、
前記減速機の出力軸が、前記電動車いすの車輪の車輪軸を兼ねる構成とされた
ことを特徴とする折り畳み可能な電動車いすの駆動装置に使用されるギヤドモータ。
In claim 1,
The geared motor used for the drive device of the foldable electric wheelchair characterized in that the output shaft of the speed reducer also serves as the wheel shaft of the wheel of the electric wheelchair.
請求項2において、
前記減速機のケーシングが、前記電動車いすの前記車輪の軸受ボックスとして機能している
ことを特徴とする折り畳み可能な電動車いすの駆動装置に使用されるギヤドモータ。
In claim 2,
A geared motor used in a drive device for a foldable electric wheelchair, wherein a casing of the speed reducer functions as a bearing box for the wheel of the electric wheelchair.
請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記減速機は、ケーシング本体及びケーシングカバーを備え、且つ
該ケーシングカバーに形成されている減速機内の各軸を支持するための支持穴及び該ケーシングカバーをケーシング本体に取り付けるための取り付け孔が、該ケーシングカバー上の前記出力軸を支持するための支持穴及びハイポイドギヤを支持するための支持穴のそれぞれの中心を結ぶ仮想平面に対して、それぞれ対称に形成されている
ことを特徴とする折り畳み可能な電動車いすの駆動装置に使用されるギヤドモータ。
In any one of Claims 1-3,
The speed reducer includes a casing main body and a casing cover, and a support hole for supporting each shaft in the speed reducer formed in the casing cover and a mounting hole for attaching the casing cover to the casing main body are provided. Foldable, characterized by being formed symmetrically with respect to a virtual plane connecting the centers of the support hole for supporting the output shaft on the casing cover and the support hole for supporting the hypoid gear. A geared motor used in a drive device for an electric wheelchair.
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