JP4719866B2 - 移動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輪の他にクローラーを備えた移動装置に係り、特に、車輪がぬかるみ等の悪路などにはまってその機能を果たせない場合に切替操作無しでクローラーが地面をとらえて走行し得る移動装置及びそれを備えた電動車椅子、ロボット、その他の産業、学術、家庭用の器具、装置、機械、玩具などに関するものである。なお、本発明に係る移動装置は、雪道，砂利道，砂浜，ぬかるみ，不整地などの悪路や砂浜，草原，果樹園内など、車輪で走行し難い又は不可能な凹凸面等であっても自由に走行可能であるが、これらの凹凸面等を本出願では「バリア路面」と総称する。

一般的な電動車椅子は走行するための手段として車輪を備えている。この電動車椅子は、老人や障がい者等が平地を移動するための手段としては適している。しかし、この種の電動車椅子では、老人や障がい者等が例えばレジャーとして砂浜、草原、果樹園内などを走行したくとも砂浜などでは車輪が地面を捕らえることができないため、砂浜等での移動手段としては不向きである。雪道，砂利道，ぬかるみ，不整地などの悪路も同様である。本出願では、上記砂浜、草原、果樹園内の路面など、車輪で走行し難い処を含めて、以下「悪路等」と表現する。

そこで、従来より、砂浜などで走行を可能にするために、車輪に代えて、クローラー（Crawler）、トラックベルト（Trackbelt）、履帯などと呼称される、所謂「無限軌道」を備えた電動車椅子が市販されている。なお、本願では、これらをまとめてクローラーと言う。クローラーを備えた電動車椅子を特許文献１，２に示す。

しかし、クローラーを備えた電動車椅子は、砂浜などでは強力な走破性を発揮するが、屋内や一般道の走行には適さない。そのため、利用者は、走行する環境に応じて、電動車椅子を乗り換える必要があった。

老人や障がい者には電動車椅子の乗り換えは不便である。そこで、屋内及び一般道を走行するための機能と砂浜などの悪路を走行するための機能とを備えた電動車椅子が、従来考案されている。この種の電動車椅子が特許文献３，４に開示されている。特許文献３，４に示す電動車椅子は、車輪と共にクローラーを備え、使用環境に応じて走行手段を選択、即ち車輪かクローラーかを選択することを特徴としている。このため、車輪かクローラーの何れか一方を路面から退避させるための切替機構を備えている。
特開平９−５６７５１号公報 特開平８−３８５５４号公報 特開２００１−２３１８１７号公報（図９，１０、段落〔００３５〕） 特開２００１−２３１８１８号公報（図１，４、段落〔００１９〕〜〔００２０〕）

しかし、特許文献３，４の電動車椅子では、走行場所に応じて走行手段を選択する必要があり、切替機構を操作することは老人や障がい者にとって必ずしも容易ではない。また、切替機構を備えるため、電動車椅子の構成も複雑となり、これにより部品点数増加、製造コストが嵩む他、車椅子自体が重くなってしまう。

本発明は、以上の点に鑑みて創作されたものであり、路面が悪路等に変わった場合でも切替操作無しに悪路等を走行可能にした、移動装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、車軸と直交する回転軸周りに回動可能な複数個の回転体が外周に沿って並んで配置された全方向車輪で成る左右の前輪と、左右の後輪と、上記前輪及び上記後輪を回転可能に支持するボディと、モーターと、左右のクローラーと、を備えた移動装置であって、上記ボディは、本体部と、本体部の左右に配置されて前後に延びる一対のサポート部と、各サポート部を本体部に対してそれぞれ上下に揺動可能に支持するアームとを備え、左右の前輪、左右の後輪及び左右のクローラーは、それぞれ左右のサポート部に配設され、且つ、クローラーは前輪及び後輪に隣接して配設され、各クローラーは、前輪の内側に前輪と同軸に配設されて該前輪と共に回転する誘導輪と、後輪の内側に該後輪と同軸に配設されて後輪と共に回転する起動輪と、誘導輪と起動輪との間に回転可能に配置された少なくとも一つの転輪と、誘導輪と起動輪と転輪とを囲むように懸架されたクローラーベルトと、を備え、モーターは、左右の後輪を別々に駆動するように各後輪に設けられて四輪駆動に構成され、上記クローラーの地面をとらえるベルト面が上記前輪及び上記後輪の下端より上方の定位置に配設されていて、走行中に上記前輪及び／又は後輪が部分的にバリア路面中に沈んだ場合、上記クローラーが該バリア路面に接触し該クローラーによって該バリア路面を走行し得ることを特徴としている。
なお、本発明において、クローラーが配設される「定位置」とは、クローラーのボディに対する相対的な位置が固定的であることを意味する。即ち、「定位置」とは、ボディに対するクローラーの配設箇所が変わらないことを意味する。

本発明の移動装置において、好ましくは、アームと本体部との間に弾機手段が配設され、弾機手段によりアームの上下動を吸収可能に構成されている。このアームは、本体部の前部と後部とに、それぞれ上下に間隔をあけて並べて一対配設されているのが好適である。

本発明の移動装置において、好ましくは、モーターは、左右のサポート部にそれぞれ装着されてサポート部に支持された後輪及び起動輪を駆動する。このモーターは、ホイールインモータからなり、該ホイールインモータのステーターがサポート部に固定され、ローターに起動輪及び後輪が固定されているのが好適である。

本発明の移動装置において、好ましくは、クローラーベルトはゴムベルトからなる。

上記目的を達成するために、本発明の電動車椅子は、上記移動装置と、ボディに配設したシートとを備えたことを特徴としている。また、上記目的を達成するロボットは、脚が上記移動装置で成ることを特徴としている。

本発明によれば、固い平地などを走行するときにはクローラーが車輪の下端より上方へ離れた位置に引き離され、悪路等のバリア路面に入った場合には車輪の一部が沈んでクローラーが自然にバリア路面と接触するため、ユーザーは車椅子の使用環境に応じて走行手段を選択せずに、いずれの場所でも走行が可能である。このように切替操作が不要であるから、移動装置を備えた機械・器具などの使用性が向上する。

また、特許文献３，４の車椅子では、車椅子の使用環境に応じてユーザーが走行手段を選択し、クローラーを選択した場合にはクローラーを格納位置から使用位置に移動させる一方、車輪を退避させる作業が必要である。また、従来では走行手段を切り替える機構が複雑で製造コストも嵩み、その操作も煩雑であったが、本発明ではクローラーがボディに対して一定の位置で回転可能に配設されているので、装置構成が簡素となり、重量及び製造コストを低減させることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。なお、図中のＦｒは車椅子前方を、Ｕｐは車椅子上方を、Ｏｕｔは車椅子の横幅方向外側を示す。
図１は本発明の実施形態に係る電動車椅子（以下、車椅子と言う）１を示す斜視図であり、図２は正面図、図３は背面図、図４は平面図、図５は側面図である。

車椅子１は、ボディ１０と、このボディ１０に支持された左右の前輪２０Ｌ、２０Ｒ，左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒ及び左右のクローラー４０Ｌ、４０Ｒと，前輪２０Ｌ、２０Ｒ，後輪３０Ｌ、３０Ｒ及びクローラー４０Ｌ、４０Ｒを駆動する駆動手段（後述）と、シート５０とを備えている。

ボディ１０は、本体部１１０と、この本体部１１０に揺動可能に取り付けられ駆動系を支持するサポート部１２０Ｌ、１２０Ｒと、走行中の路面の状況に応じて本体部１１０が受ける振動などを減衰させるダンパー機構１３０と、を備えている。

本体部１１０は、図２〜図４に示すように、バッテリ１５０や制御装置（図示省略）を載置する底板プレート１１１と、底板プレート１１１の前縁部と後縁部とから上方へ起立した柱状部材１１２Ｆ、１１２Ｂと、各柱状部材１１２Ｆ、１１２Ｂの上端に固定されて底板プレート１１１の上方に配設されていてシート５０を上面に固定するためのシートプレート１１３と、を備えている。底板プレート１１１とシートプレート１１３とは、車椅子前後方向へ長い矩形のプレートとして構成されている。本体部１１０を構成するこれらの部材は鋼材でできている。なお、本体部１１０は、パイプ状の鋼材を組み合わせて、或いはパイプ状と板状の鋼材を組み合わせて構成されてもよい。

本体部１１０の前側には、図１及び図５に示すように、シート５０に着座したユーザーの脚が本体部１１０内へ侵入することを規制するガード１１５が設けられ、また、ユーザーが足を載せるための板状のフットレスト１１６が設けられている。

本体部１１０の上面に設けられるシート５０は、図１〜３に示すように、シートクッション５１０と、シートクッション５１０の後縁から起立したシートバック５２０と、シートバック５２０の左右の縁の高さ中間部位から車椅子前方へ延出した左右のアームレスト５３０Ｌ、５３０Ｒと、右側のアームレスト５３０Ｒの先端部に設けた操作部５４０と、から成る。この操作部５４０はジョイスティック５４１を備えている。なお、ユーザーがジョイスティック５４１を操作することで、その操作信号が操作部５４０から制御装置へ送られ、制御装置が操作信号に応じて駆動系を制御する。本実施形態では、例えば、制御装置としてエレクトロニック・コントロール・ユニット（Electronic Control Unit: ECU）を用いている。

サポート部１２０Ｌ、１２０Ｒは、鋼材で成り、図４及び図５に示すように、長尺なプレート状部材であって、広い面が車椅子１の幅方向外側を向くようにその向きが選定されて車椅子１に配設されており、車椅子１の左側と右側にそれぞれ設けられている。各サポート部１２０Ｌ、１２０Ｒには、後述するように、駆動系としての前輪２０Ｌ、２０Ｒ，後輪３０Ｌ、３０Ｒ及びクローラー４０Ｌ、４０Ｒが取り付けられている。

ダンパー機構１３０は、各サポート部１２０Ｌ、１２０Ｒを揺動可能に支持するサスペンションアーム１３１Ｕ，１３１Ｄと、サスペンションアームの急激な揺動や車体に及ぼす振動を緩衝するスプリング，ゴムなどの弾機手段と、から成る。以下、弾機手段としてスプリング１３５を使用した場合を説明する。

ダンパー機構１３０の具体的構成について例示する。
図２に示すように、車椅子１の前部では、左側のサポート部１２０Ｌの前部を支持する一対のサスペンションアーム１３１Ｕ，１３１Ｄの基端部と、右側のサポート部１２０Ｒの前部を支持する一対のサスペンションアーム１３１Ｕ，１３１Ｄの基端部とが、前側の柱状部材１１２Ｆの下部に回転可能に支持されている。車椅子１の後部では、図３に示すように、左側のサポート部１２０Ｌの後部を支持する一対のサスペンションアーム１３１Ｕ，１３１Ｄの基端部と、右側のサポート部１２０Ｒを支持する一対のサスペンションアーム１３１Ｕ，１３１Ｄの基端部とが、後側の柱状部材１１２Ｂの下部に回転可能に支持されている。なお、各サスペンションアーム１３１Ｕ，１３１Ｄの先端部は対応するサポート部１２０Ｌ、１２０Ｒに対して回転可能に取り付けられている。このように、左右の各サポート部１２０Ｌ，１２０Ｒは、その前後の部位をサスペンションアーム１３１Ｕ，１３１Ｄに支持されて、本体部１１０に対して図２の矢印Ａ方向へ揺動可能に配設されている。

本実施形態において、車椅子１の前部と後部で左右のサポート部１２０Ｌ、１２０Ｒをそれぞれ支持する一対のサスペンションアーム１３１Ｕ，１３１Ｄは間隔を明けて上下に並べて配設されており、上側のサスペンションアーム１３１Ｕのサポート部寄りの部位にはスプリング１３５の下端が接合されている。スプリング１３５の上端はシートプレート１１３に接合されている。このようなダンパー機構１３０によって、サスペンションアーム１３１Ｕ，１３１Ｄの不要な上下動等をスプリング１３５が吸収する。なお、図２及び図３に示すように、サスペンションアーム１３１Ｕ，１３１Ｄが水平状に延びるように、スプリング１３５の長さ、巻回数、バネ定数が予め選定されている。

各サポート部１２０Ｌ、１２０Ｒの外側にはクローラー４０Ｌ、４０Ｒが配設されている。クローラー４０Ｌ、４０Ｒは、誘導輪４１０と起動輪４２０と転輪４３０とクローラーベルト４４０とを備えている。以下、図４に基づいて右側のクローラー４０Ｒについて説明する。なお、図４では、右側のクローラー４０Ｒの上部分を切り欠いて表示している。

誘導輪４１０は右側のサポート部１２０Ｒの前端部の外側位置で回転可能に右側のサポート部１２０Ｒに取り付けられている。具体的には、右側のサポート部１２０Ｒの前端部には幅方向外側へ突出するように棒状の軸材４１１が回転可能に取り付けられており、この軸材４１１に誘導輪４１０が固定されている。このような構成によって、誘導輪４１０は軸材４１１と共に回転する。

起動輪４２０は、右側のサポート部１２０Ｒの後端部の外側位置で回転可能に取り付けられている。具体的には、右側のサポート部１２０Ｒの後端部には、幅方向外側へ突出するように駆動手段としてのホイールインモーター４５０が取り付けられており、このホイールインモーター４５０に起動輪４２０が取り付けられている。ここで、ホイールインモーター４５０としては従来より各種の構造のものが知られており、本実施形態では様々のタイプのものを適用可能であり、特にステーター(stator)とそのまわりを回転するローター(rotor)を備えた装置を使用するのが望ましい。具体的には、ステーター４５１を右側のサポート部１２０Ｒの後部に固定し、このステーター４５１のまわりを回転するローター４５２に起動輪４２０を同軸状に取り付ける。このような構成によって、起動輪４２０はローター４５２と共に回転する。

転輪４３０は、誘導輪４１０と起動輪４２０との間で回転可能に右側のサポート部１２０Ｒの中間部に取り付けられている。具体的には、前輪４１０と同様に、右側のサポート部１２０Ｒの中間部には、幅方向外側へ突出するように棒状の軸材４３１が回転可能に支持されており、この軸材４３１に転輪４３０が取り付けられている。図示例では二つの転輪４３０，４３０が設けられているが、その数に限定されるものではない。

クローラーベルト４４０は、起動輪４２０，転輪４３０及び誘導輪４１０を囲むように環状に形成されている。本実施形態に係るクローラーベルト４４０としては、鋼材から成る履板を一帯に接続して環状に構成したものも適用可能であるが、本実施形態では、ゴムで構成されたクローラーベルトが装着されて車椅子１の軽量化が図られている。
以上の右側のクローラー４０Ｒの構成と同様に、左側のクローラー４０Ｌも構成され、両者は車椅子１を左右に二分する仮想の面α（図２参照）を基準として対称の位置に設けられている。

左右の前輪２０Ｌ、２０Ｒはそれぞれ対応する誘導輪４１０，４１０の外側に配設され、誘導輪４１０，４１０を支持する軸材４１１，４１１に固定されている。このような構成によって、前輪２０Ｌ、２０Ｒは誘導輪４１０，４１０と同じ回転運動を行う。
さらに、本実施形態に係る各前輪２０Ｌ、２０Ｒは全方向車輪で構成されていることを特徴としている。即ち、前輪２０Ｌ、２０Ｒは、例えば、特開２００２−１３７６０２号公報及び特開２００４−３４４２８９号公報に開示されている回転体付き車輪として構成されており、図６に示すように、その外周に沿って並んで配置された複数個の回転体２１０を備えている。これらの回転体２１０は、それぞれ前輪２０Ｌ，２０Ｒの車軸Ｘ（図６参照）と直交する回転軸Ｙ（図６参照）の周りに回動可能に支持されており、その外側に露出する表面が前輪２０Ｌ，２０Ｒの外周円の円弧を画成するように形成されている。具体的には、各回転体２１０は、先端部の直径が後端部の直径より小さくした先細のカップ状に形成されている。これにより、車椅子１が横方向（即ち、図示のＯｕｔ側）に移動しようとするとき、地面等に接地している回転体２１０がその回転軸Ｙの周りに回転することにより、地面等を転動して、車椅子１がその場で方向転回することができる。上記したように、各前輪２０Ｌ，２０Ｒは、その車軸Ｘがその向きを変えないので、舵取のために旋回運動は行わない。

後輪３０Ｌ，３０Ｒは、タイヤ３１０と、タイヤ３１０を支持するホイール３２０と、を備えている。
本実施形態に係る後輪３０Ｌ，３０Ｒは、クローラー４０Ｌ，４０Ｒの起動輪４２０と同様に、図４に示すようにホイールインモーター４５０に取り付けられている。具体的には、ホイール３２０がホイールインモーター４５０のローター４５２に固定されている。このような構成によって、後輪３０Ｌ，３０Ｒは対応する起動輪４２０と同じ回転運動を行う。

車椅子１の左側と右側で起動輪４２０の動きがクローラーベルト４４０及び誘導輪４１０を介して前輪２０Ｌ，２０Ｒに伝えられることから、各前輪２０Ｌ，２０Ｒはそれぞれ対応する後輪３０Ｌ，３０Ｒが回転駆動されたとき同じ方向に回転駆動する。よって、車椅子１の左右各側で後輪３０Ｌ，３０Ｒと前輪２０Ｌ，２０Ｒとは車椅子１を駆動するために回転運動を行う。これにより、車椅子１は四輪駆動として構成され、強い走破性を発揮する。

さらに、本実施形態では、クローラー４０Ｌ，４０Ｒの地面をとらえる面４４０Ｓが前輪２０Ｌ，２０Ｒ及び後輪３０Ｌ，３０Ｒの下端より上方の定位置に配設されるように、クローラー４０Ｌ，４０Ｒのボディに対する配設位置が変わらないことを特徴としている。具体的には、図５に示すように、道路や床などの平地などの平面Ｆａに車椅子１が置かれた場合に、クローラーベルト４４０と平面Ｆａとの間に距離Ｄの空隙Ｓができるように、即ち、前輪２０Ｌ，２０Ｒ及び後輪３０Ｌ，３０Ｒが平面に接地する下端から上方へ距離Ｄだけ高い位置にクローラーベルト４４０の地面をとらえる面４４０Ｓが位置するように、クローラー４０Ｌ，４０Ｒのボディに対する位置は選定されている。また、本実施形態では、クローラー４０Ｌ，４０Ｒの位置は一定、即ち使用環境に応じて別の位置に移動するものではなく、その位置が変わらないことを特徴としている。なお、距離Ｄが大きいと不整地での車輪の沈みが小さくクローラーが接触し難くなったり、接触しても旋回時に車輪側面が抵抗となって旋回能力等が低下してしまうので、距離Ｄは、例えば、数ｃｍ程度に設定するとよい。

上記転輪４３０は、クローラーベルト４４０の下側のベルト部位４４１が上方へ移動するのを規制するものであり、クローラーベルト４４０の下側ベルト部位４４１の内周面に当接するようにボディに取り付けられている。なお、図示省略するが、クローラーベルト４４０の上側のベルト部位を規制するための別の転輪が設けられても良い。

実施形態に係る車椅子１は以上のように構成され、次のように動作する。
先ず、歩道や屋内のフロアなどの走行面が固い場所を走行する場合について説明する。
上記歩道などでは、前輪２０Ｌ，２０Ｒ及び後輪３０Ｌ，３０Ｒが走行面を捉え、それらが転動して車椅子１は走行する。具体的には、ユーザーがジョイスティック５４１を操作することで、制御装置によって左右のホイールインモーター４５０，４５０をそれぞれ駆動制御して、双方の後輪３０Ｌ，３０Ｒを前周りに駆動すると、車椅子１は前進する。また、双方の後輪３０Ｌ，３０Ｒを後周りに駆動すると、車椅子１は後退する。この場合、後輪３０Ｌ，３０Ｒの回転に合わせて、前輪２０Ｌ，２０Ｒもクローラーベルト４４０，４４０を介して回転駆動されるので、車椅子１は、四輪駆動方式で前進又は後退することになる。

また、例えば左の後輪３０Ｌを前周りに比較的高速で駆動すると共に、右の後輪３０Ｒを前周りに比較的低速で駆動すると、左右の後輪３０Ｌ，３０Ｒの回転速度の差に基づいて、車椅子１は曲がりながら走行する。

このように歩道や屋内のフロアなどの走行面が固い場所では、車椅子１は四輪駆動によって走行する。この場合、クローラーベルト４４０は走行面から上方へ距離Ｄ離れた位置にあり、車椅子１が走行する際に走行面と接触しない。

次に、雪道，砂利道，砂浜，ぬかるみ，不整地などの悪路等を走行する場合について説明する。以下、雪道を例にとって説明するが、他の砂利道や砂浜などの悪路等の場合も同様である。
雪道では、前輪２０Ｌ，２０Ｒ及び／又は後輪３０Ｌ，３０Ｒが道に積もった雪にはまり込んでしまった場合には、車椅子１は走行が不可能になる。このような場合、車輪の一部が積もった雪の中に沈むので、積雪した雪の表面に対して車椅子全体の位置が下がり、積雪した雪にクローラーベルト４４０が接触する。
このように、クローラーベルト４４０が積もった雪に接触した状態ではクローラー４０Ｌ、４０Ｒが雪を捕らえて、クローラー４０Ｌ、４０Ｒが駆動することで車椅子１は走行する。具体的には、ユーザーがジョイスティック４５１を操作することで、制御装置によって左右のホイールインモーター４５０，４５０をそれぞれ駆動制御して、双方の起動輪４２０，４２０を前周りに駆動すると、それらの廻りを覆うクローラーベルト４４０，４４０が回転する。これにより、車椅子１は前進する。また、双方の起動輪４２０，４２０を後周りに駆動すると、クローラーベルト４４０，４４０が逆回転して車椅子１は後退する。また、例えば左の起動輪４２０を前周りに比較的高速で駆動すると共に、右の起動輪４２０を前周りに比較的低速で駆動すると、左右のクローラーベルト４４０，４４０の回転速度の差に基づいて、車椅子１は曲がりながら走行する。

ところで、悪路等を走行している途中で車椅子１が歩道などの固い走行面の場所へ移った場合には、悪路等では柔らかい走行面に一部が沈んでいた前輪２０Ｌ，２０Ｒ及び後輪３０Ｌ，３０Ｒが固い走行面ではその面上にしっかりと起立することで、クローラーベルト４４０，４４０が上方へ持ち上げられる。これにより、歩道では前輪２０Ｌ，２０Ｒ及び後輪３０Ｌ，３０Ｒによって、走行が可能になる。
一方、歩道などの固い場所から雪が積もった悪路等へ移った場合には、上記とは逆に、道に積もった雪の中に前輪２０Ｌ，２０Ｒ及び後輪３０Ｌ，３０Ｒの一部が沈むことで、クローラーベルト４４０，４４０が接地する。よって、悪路等での走行が可能となる。

このように、本実施形態に係る車椅子１は二つの走行手段として車輪（即ち、前輪２０Ｌ，２０Ｒ及び後輪３０Ｌ，３０Ｒ）とクローラー４０Ｌ、４０Ｒとを併設しており、固い平地などを走行するときにはクローラーベルト４４０，４４０が車輪の下端より上方へ距離Ｄ離れた位置に引き離され、悪路等に入った場合には車輪の一部が沈んでクローラーベルトが自然に悪路等の表面と接触するため、ユーザーは車椅子の使用環境に応じて走行手段を選択せずに、いずれの場所でも車椅子１を走行させることができる。このように切替操作が不要であるから、車椅子１の使用性が向上する。

また、特許文献３，４の車椅子では、車椅子の使用環境に応じてユーザーが走行手段を選択し、クローラーを選択した場合にはクローラーを格納位置から使用位置に移動させる一方、車輪を退避させる作業が必要である。また、従来では走行手段を切り替える機構が複雑で製造コストも嵩み、その操作も煩雑であったが、本実施形態に係る車椅子ではクローラー４０Ｌ、４０Ｒがボディ１０に対して一定の位置で駆動可能に配設されているので、装置構成が簡素となり、重量及び製造コストを低減させることができる。

さらに、起動輪４２０，４２０が後輪３０Ｌ，３０Ｒと同軸に配設され、誘導輪４１０，４１０が前輪２０Ｌ，２０Ｒと同軸に配設されているので、クローラーベルト４４０と車輪とが同一の駆動手段によって駆動可能になる。これにより、車椅子を全体的に縮小化させることができる。

また、誘導輪４１０が前輪２０Ｌ，２０Ｒの内側に配設され、起動輪４２０が後輪３０Ｌ，３０Ｒの内側に配設されて、クローラーベルト４４０，４４０が車輪の内側に配設されているので、例えば、図７に示すように、一方の車輪が道路脇の溝８０に入って脱輪した場合には、当該車輪の内側にあるクローラーベルト４４０が溝縁８１に当たるため、車椅子１全体が急に傾くことを防止できる。これにより、脱輪等に際して、車椅子１が転倒することを防止できる。

さらに、クローラーベルト４４０の下側ベルト部分は転輪４３０によって上方へ移動するのが規制されるため、クローラーベルト４４０がしっかりと走行面を捉えることができて、車椅子１は悪路等でも高い走破性を発揮する。

以上詳述したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施をすることができる。例えば、上記車椅子１は前輪にホイールインモーターを備えて構成されてもよい。ホイールインモーターに変えて、各車輪及び起動輪がドライブシャフトに固定され、このドライブシャフトがモーターによって駆動されるように構成されてもよい。車椅子は転輪を備えずに構成されてもよい。誘導輪が前輪の外側に配設され、起動輪が後輪の外側に配設されてもよい。上記車椅子では、左右の車輪に対応して左側と右側とにクローラーが一つずつ設けられているが、クローラーの数はこれに限定されるものではない。例えば、左右各側に、クローラーを二つずつ設けても良い。また、車椅子の幅中央部にクローラーを一つ設けてもよい。車椅子のボディの構造や形状は上記説明例に限定されるものではない。例えば、ボディは、パイプ状の鋼材を組み合わせてフレーム状に、或いはパイプ状及び板状等の鋼材を組み合わせてもよい。

本発明の移動装置は、上記車椅子に限らず、その他産業、学術、家庭用の器具、装置、機械、玩具が移動するための手段として適用可能である。例えば、人型のロボットの脚として上記移動装置を適用できる。また、人が移動するための手段や物を搬送するための運搬具或いは、農作業用の移動する機械の移動手段として、また、遊園地やテーマパークなどのレジャー施設における遊具の移動機構として利用可能である。さらに、本発明は、老人や体の不自由な障がい者などが利用する介助・福祉用の機械・器具にも利用できる。

上記車椅子１の説明では悪路等のバリア路面に前輪及び後輪が部分的にはまり込んだ場合について説明したが、車椅子を含む本発明は、前輪及び後輪の何れか一方がバリア路面の中に沈むことでクローラーがバリア路面に接触した場合には、クローラーによってバリア路面を走行可能である。

本発明の実施形態に係る電動車椅子を示す斜視図である。 図１の電動車椅子の正面図である。 図１の電動車椅子の背面図であって、シート及びシートプレートを省略して表した図である。 図１の電動車椅子の平面図である。 図１の電動車椅子の側面図である。 図１の電動車椅子の前輪の構成例を示す斜視図である。 図１の電動車椅子の機能を説明するための図である。

１ 電動車椅子
１０ ボディ
２０Ｌ、２０Ｒ 前輪
３０Ｌ、３０Ｒ 後輪
４０Ｌ、４０Ｒ クローラー
５０ シート
１１０ 本体部
１１１ 底板プレート
１１２Ｆ、１１２Ｂ 柱状部材
１１３ シートプレート
１１５ ガード
１１６ フットレスト
１２０Ｌ、１２０Ｒ サポート部
１３０ ダンパー機構
１３１Ｕ，１３１Ｄ サスペンションアーム
１３５ スプリング
３１０ タイヤ
３２０ ホイール
４１０ 誘導輪
４１１，４３１ 軸材
４２０ 起動輪
４３０ 転輪
４４０ クローラーベルト
４４０Ｓ 面
４４１ 下側ベルト部位
４５０ ホイールインモーター
４５１ ステーター
４５２ ローター
５１０ シートクッション
５２０ シートバック
５３０Ｌ、５３０Ｒ アームレスト
５４０ 操作部
５４１ ジョイスティック

Claims (8)

1. 車軸と直交する回転軸周りに回動可能な複数個の回転体が外周に沿って並んで配置された全方向車輪で成る左右の前輪と、左右の後輪と、上記前輪及び上記後輪を回転可能に支持するボディと、モーターと、左右のクローラーと、を備えた移動装置であって、
   上記ボディは、本体部と該本体部の左右に配置されて前後に延びる一対のサポート部と該各サポート部を本体部に対してそれぞれ上下に揺動可能に支持するアームとを備え、
   上記左右の前輪、左右の後輪及び左右のクローラーは、それぞれ上記左右のサポート部に配設され、且つ、上記クローラーは前輪及び後輪に隣接して配設され、
   上記各クローラーは、前輪の内側に該前輪と同軸に配設されて前輪と共に回転する誘導輪と、後輪の内側に該後輪と同軸に配設されて後輪と共に回転する起動輪と、該誘導輪と該起動輪との間に回転可能に配置された少なくとも一つの転輪と、上記誘導輪と起動輪と転輪とを囲むように懸架されたクローラーベルトと、を備え、
   上記モーターは、左右の後輪を別々に駆動するように各後輪に設けられて四輪駆動に構成され、
   上記クローラーの地面をとらえるベルト面が上記前輪及び上記後輪の下端より上方の定位置に配設されていて、走行中に上記前輪及び／又は後輪が部分的にバリア路面中に沈んだ場合、上記クローラーが該バリア路面に接触し該クローラーによって該バリア路面を走行し得ることを特徴とする、移動装置。
2. 前記アームと前記本体部との間に弾機手段が配設され、該弾機手段によりアームの上下動を吸収可能に構成されている、請求項１に記載の移動装置。
3. 前記アームは、前記本体部の前部と後部とに、それぞれ上下に間隔をあけて並べて一対配設されている、請求項１又は２に記載の移動装置。
4. 前記モーターは、前記左右のサポート部にそれぞれ装着されて該サポート部に支持された前記後輪及び前記起動輪を駆動する、請求項１乃至３の何れかに記載の移動装置。
5. 前記モーターはホイールインモーターからなり、該ホイールインモーターのステーターが前記サポート部に固定され、ローターに前記起動輪及び前記後輪が固定されている、請求項４に記載の移動装置。
6. 前記クローラーベルトは、ゴムベルトからなる、請求項１乃至４の何れかに記載の移動装置。
7. 前記請求項１〜６の何れかに記載の移動装置と、前記ボディに配設したシートとを備えた電動車椅子。
8. 脚が前記請求項１〜６の何れかに記載の移動装置で成ることを特徴とする、ロボット。
   

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