JP4762634B2

JP4762634B2 - Electric small vehicle

Info

Publication number: JP4762634B2
Application number: JP2005227582A
Authority: JP
Inventors: 信之菅野
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2025-08-05
Also published as: JP2007037884A

Description

本発明は、電動式車椅子等の電動式小型車両に関し、より詳細には、電動モータの配置構造の改善に関する。 The present invention relates to an electric small vehicle such as an electric wheelchair, and more particularly to an improvement in the arrangement structure of an electric motor.

例えば電動式車椅子では、電動モータと遊星歯車式減速機構とを一体化したパワーユニットを走行輪のハブ内に備えたものがある（例えば特許文献１参照）。この従来のパワーユニットでは、直流電動モータ６５が伝動装置３８を含めて突出部なしに車輪のハブ１０内に配置されている。
特公平７−５３１６９号公報 For example, some electric wheelchairs are provided with a power unit in which a motor and a planetary gear speed reduction mechanism are integrated in a hub of a traveling wheel (see, for example, Patent Document 1). In this conventional power unit, the DC electric motor 65 including the transmission device 38 is disposed in the wheel hub 10 without a protrusion.
Japanese Patent Publication No. 7-53169

ところで、上記従来のパワーユニットでは、ハウジング２０から突出する差し込み軸１３を車体側のアダプタスリーブ１５に挿入することより走行輪を車体フレームで支持するいわゆる片持ち支持構造が採用されている。一方、電動モータ６５は、走行輪の車幅方向中心線に略一致するように配置されている。そのため重量の大きい電動モータ６５の車体フレームからのオーバーハング量が大きくなり、走行輪の支持剛性を確保しにくいといった問題がある。 By the way, the conventional power unit employs a so-called cantilever support structure in which the traveling wheel is supported by the vehicle body frame by inserting the insertion shaft 13 protruding from the housing 20 into the adapter sleeve 15 on the vehicle body side. On the other hand, the electric motor 65 is disposed so as to substantially coincide with the center line in the vehicle width direction of the traveling wheel. Therefore, the amount of overhang from the body frame of the heavy electric motor 65 increases, and there is a problem that it is difficult to ensure the support rigidity of the traveling wheels.

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたもので、電動モータを片持ち支持構造としながら、走行輪の支持剛性を確保できる電動式小型車両を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and an object of the present invention is to provide an electric small vehicle that can secure the support rigidity of the traveling wheel while the electric motor has a cantilever support structure.

請求項１の発明は、フレームと、該フレームの車輪支持部に支持された左，右一対の走行輪と、該走行輪のハブ内に配置され、該走行輪に駆動力を供給する電動モータとを備えた電動式小型車両であって、
上記電動モータは、上記走行輪と共に回転するように車軸と同軸配置されたロータと、該ロータと軸方向に対向するようにフレーム側に固定されたステータとを備えたアキシャルギャップ型のものであり、かつ上記走行輪のタイヤ及びリムの車幅方向中心を通る車幅方向中心線と上記フレームの上記走行輪より車幅方向内側に位置する上記車輪支持部との間に位置するように配置され、
上記電動モータの回転を減速して上記走行輪に伝達する遊星歯車機構を、その大部分が上記ハブ内で、かつ上記車幅方向中心線より車幅方向外側に位置するように上記車軸と同軸に配置し、
上記電動モータの回転を制御するモータ制御用コントローラを、上記ハブ内に、上記車幅方向中心線より車幅方向外側で、かつ上記遊星歯車機構より上記車軸の径方向外方に位置するように、さらに上記車軸に直角の方向に見たとき上記遊星歯車機構とラップするように配置した
ことを特徴としている。 The invention according to claim 1 is a frame, a pair of left and right traveling wheels supported by wheel support portions of the frame, and an electric motor disposed in a hub of the traveling wheels and supplying driving force to the traveling wheels. An electric small vehicle equipped with
The electric motor is of an axial gap type including a rotor coaxially arranged with an axle so as to rotate together with the traveling wheel, and a stator fixed on the frame side so as to face the rotor in the axial direction. And a vehicle width direction center line passing through the vehicle width direction center of the tire and rim of the traveling wheel and the wheel support portion located on the inner side in the vehicle width direction of the traveling wheel of the frame. ,
A planetary gear mechanism that decelerates the rotation of the electric motor and transmits it to the traveling wheel is coaxial with the axle so that most of the planetary gear mechanism is located in the hub and outside the vehicle width direction center line. placed,
A motor control controller for controlling the rotation of the electric motor is located in the hub, on the outer side in the vehicle width direction from the center line in the vehicle width direction and on the outer side in the radial direction of the axle from the planetary gear mechanism. Further , when viewed in a direction perpendicular to the axle, it is arranged so as to wrap with the planetary gear mechanism.

請求項２の発明は、請求項１において、上記ロータは、円板状の保持プレートと、該保持プレートの外周部に、かつ上記ステータと軸方向に対向するように配置固定された磁石とを備え、上記保持プレートは、その中心部に上記ステータの内周側に位置するように凹設された凹部を有し、径方向に見たとき上記凹部とステータの少なくとも一部が重なっていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect , the rotor includes a disc-shaped holding plate, and a magnet arranged and fixed on an outer peripheral portion of the holding plate so as to face the stator in the axial direction. The holding plate has a recessed portion that is recessed so as to be located on the inner peripheral side of the stator, and at least a portion of the recessed portion and the stator overlap when viewed in the radial direction. It is characterized by.

請求項３の発明は、請求項２において、上記電動モータは、固定ケース内に収容配置され、該固定ケースが取付ロッドを介してフレームの車輪支持部に固定されており、該取付ロッドの固定ケースへの取付ボス部の端部が、上記保持プレートの凹部内に位置していることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect , the electric motor is housed and disposed in a fixed case, and the fixed case is fixed to a wheel support portion of the frame via a mounting rod, and the fixing rod is fixed. An end portion of the boss portion attached to the case is located in the concave portion of the holding plate.

請求項４の発明は、請求項１において、上記電動モータの駆動力を上記走行輪に伝達する駆動力伝達系に配置され、上記駆動力の伝達をオン・オフするクラッチ機構と、該クラッチ機構をオン・オフ状態に切り換えるクラッチレバーとを備え、該クラッチレバーは、上記走行輪とフレームの車輪支持部との間に位置するように配置されていることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, the clutch mechanism according to the first aspect is disposed in a driving force transmission system that transmits the driving force of the electric motor to the traveling wheel, and the clutch mechanism that turns on / off the transmission of the driving force; And a clutch lever for switching between ON and OFF, and the clutch lever is disposed between the traveling wheel and the wheel support portion of the frame.

請求項５の発明は、請求項１において、上記走行輪にはブレーキ装置が装着されており、該ブレーキ装置は、上記ハブに固定された円筒状のブレーキドラムと、該ブレーキドラムの内周面及び外周面を径方向に挟持可能に配置された内側，外側ブレーキシューとを備えていることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, a brake device is attached to the traveling wheel, and the brake device includes a cylindrical brake drum fixed to the hub, and an inner peripheral surface of the brake drum. And inner and outer brake shoes arranged so that the outer peripheral surface can be clamped in the radial direction.

請求項１の発明によれば、電動モータを、ロータとステータとを軸方向に対向するよう配置してなるアキシャルギャップ型のものとしたので、ロータとステータとを径方向に対向させる従来の電動モータに比較して、電動モータひいてはパワーユニットの径方向寸法をコンパクトにできる。 According to the first aspect of the present invention, since the electric motor is of an axial gap type in which the rotor and the stator are disposed so as to face each other in the axial direction, the conventional electric motor that causes the rotor and the stator to face each other in the radial direction. Compared with the motor, the radial dimension of the electric motor and thus the power unit can be made compact.

上記電動モータを、走行輪の車幅方向中心線より車幅方向内側に位置するように配置したので、重量の大きい電動モータのフレームからのオーバーハング量を小さくすることができる。また上記車幅方向中心線と上記フレームの車輪支持部との間に位置するように配置したので、より一層上記オーバーハング量を小さくでき、その結果、片持ち支持構造を採用しながら走行輪の支持剛性を高めることができる。
また、遊星歯車機構を、その大部分が上記ハブ内でかつ上記車幅方向中心線より車幅方向外側に位置するように配置したので、電動モータと遊星歯車機構が上記車幅方向中心線の両側に位置することとなり、走行輪全体で見たときの車幅方向における重量バランスを良好にすることができる。
さらにまた、モータ制御用コントローラを、上記電動モータより車幅方向外側に位置するよう配置したので、メンテナンス性を改善できる。すなわち、ハブ，リム及びタイヤからなる走行輪ユニットをパワーユニットから取り外すことにより、上記コントローラを外方から点検，整備でき、メンテナンス性を向上できる。 Since the electric motor is disposed so as to be located on the inner side in the vehicle width direction from the center line in the vehicle width direction of the traveling wheel, the amount of overhang from the frame of the heavy electric motor can be reduced. Since arranged so as to be positioned between the wheel support portion of the upper Symbol vehicle width direction center line and the frame or, even more can be reduced the amount of overhang, so that while adopting a cantilevered structure travel The support rigidity of the ring can be increased.
In addition, since the planetary gear mechanism is disposed so that most of the planetary gear mechanism is located in the hub and outside the vehicle width direction center line, the electric motor and the planetary gear mechanism are arranged in the vehicle width direction center line. It will be located on both sides, and the weight balance in the vehicle width direction when viewed with the entire traveling wheel can be made good.
Furthermore, since the motor control controller is disposed outside the electric motor in the vehicle width direction, the maintainability can be improved. That is, by removing the traveling wheel unit comprising the hub, rim and tire from the power unit, the controller can be inspected and maintained from the outside, and the maintainability can be improved.

請求項２の発明では、上記ロータを、円板状の保持プレートに磁石をステータと軸方向に対向するように配置固定したものとするとともに、該保持プレートの中心部に凹部を形成有し、径方向に見たとき上記凹部とステータの少なくとも一部が重なるように構成した。そのため電動モータの軸方向長さをさらに短縮でき、電動モータのフレームからのオーバーハング量をより一層小さくでき、走行輪の支持剛性を高めることができる。 In the invention of claim 2, the rotor is arranged and fixed on a disc-shaped holding plate so that the magnet faces the stator in the axial direction, and a concave portion is formed at the center of the holding plate, The concave portion and at least part of the stator are configured to overlap when viewed in the radial direction. Therefore, the axial length of the electric motor can be further reduced, the amount of overhang from the frame of the electric motor can be further reduced, and the support rigidity of the traveling wheel can be increased.

請求項３の発明では、固定ケースをフレーム側に固定する取付ロッドの固定ケースへの取付ボス部の端部を、上記保持プレートの凹部内に位置させたので、電動モータのオーバーハング量をさらに小さくでき、走行輪の支持剛性をさらに高めることができる。 In the invention of claim 3 , since the end of the mounting boss portion of the mounting rod for fixing the fixing case to the frame side is positioned in the recess of the holding plate, the overhang amount of the electric motor is further increased. It can be made smaller, and the support rigidity of the traveling wheel can be further increased.

請求項４の発明では、クラッチ機構をオン・オフ状態に切り換えるクラッチレバーを走行輪とフレームの車輪支持部との間に位置するように配置したので、障害を持つ使用者であっても着座状態で上記クラッチレバーを容易に操作でき、クラッチ機構をオフした場合の手動走行とオンした場合の電動走行を自由に選択できる。 In the invention of claim 4, since the clutch lever for switching the clutch mechanism to the on / off state is disposed between the traveling wheel and the wheel support portion of the frame, even a user with a disability is seated. Thus, the clutch lever can be easily operated, and manual traveling when the clutch mechanism is turned off and electric traveling when the clutch mechanism is turned on can be freely selected.

請求項５の発明では、ブレーキ装置を、ハブに固定されたブレーキドラムと、該ブレーキドラムの内周面及び外周面を径方向に挟持可能に配置された内側，外側ブレーキシューとを備えた構成としたので、ブレーキ装置を後付けにより追加することが可能となり、汎用性を高めることができる。 In the invention of claim 5 , the brake device comprises a brake drum fixed to the hub, and inner and outer brake shoes arranged so as to be able to sandwich the inner and outer peripheral surfaces of the brake drum in the radial direction. Therefore, it becomes possible to add a brake device by retrofitting, and versatility can be improved.

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１ないし図１５は、本発明の一実施形態による電動式車椅子を説明するための図である。なお、本実施形態でいう前後，左右とは車椅子に着座した状態で見た場合の前後，左右を意味する。 1 to 15 are views for explaining an electric wheelchair according to an embodiment of the present invention. Note that front and rear and left and right in this embodiment mean front and rear and left and right when viewed in a wheelchair.

上記車椅子の構造を示す各図において、１は本実施形態に係る電動式車椅子である。この車椅子１は、車体フレーム２と、該車体フレーム２の前部に配設された小径の左，右前輪３，３′と、後部に配置された大径の左，右走行輪４，４′とを備えている。上記車体フレーム２は、左，右のサイドフレーム５，５′同士を複数のクロスフレームで接続した概略構造のものである。上記サイドフレーム５は、前後に延びる上，下パイプ５ａ，５ｂを複数の縦パイプ５ｃで接続した概略構造を有する。左右のサイドフレームの前端部にはボード支持パイプ５ｄが下方に延長形成され、該ボード支持パイプ５ｄによりフートボード６が支持されている。またサイドフレーム５の後端部にはハンドルパイプ５ｅが上方に延長形成されている。このハンドルパイプ５ｅには操向ハンドル５ｆが取り付けられ、該ハンドル５ｆには介助者が操作する操作ボックス６０が配設されている。 In each figure which shows the structure of the said wheelchair, 1 is the electric wheelchair which concerns on this embodiment. This wheelchair 1 includes a body frame 2, small-diameter left and right front wheels 3, 3 'disposed at the front of the body frame 2, and large-diameter left and right traveling wheels 4, 4 disposed at the rear. ′. The vehicle body frame 2 has a schematic structure in which left and right side frames 5, 5 'are connected to each other by a plurality of cross frames. The side frame 5 has a schematic structure in which upper and lower pipes 5a and 5b extending in the front-rear direction are connected by a plurality of vertical pipes 5c. A board support pipe 5d extends downward from the front end portions of the left and right side frames, and the footboard 6 is supported by the board support pipe 5d. A handle pipe 5e is formed at the rear end of the side frame 5 so as to extend upward. A steering handle 5f is attached to the handle pipe 5e, and an operation box 60 operated by an assistant is disposed on the handle 5f.

また上記右側のサイドフレーム５′の前端部には支柱７が上方に起立するように配置されている。この支柱７の上端部には操作ボックス８が搭載されており、該操作ボックス８には後述する電動モータ９，９′に入力回転指令値を与える入力手段として機能するジョイスティック８ａが配置されている。このジョイスティック８ａを前方に倒すと前進し、後方に倒すと後退し、さらに左，右に倒すと左，右に旋回する。 Further, a support column 7 is disposed so as to stand upward at the front end portion of the right side frame 5 '. An operation box 8 is mounted on the upper end portion of the column 7, and a joystick 8 a that functions as an input means for giving an input rotation command value to electric motors 9 and 9 ′ described later is disposed in the operation box 8. . When the joystick 8a is tilted forward, it moves forward, when it is tilted backward, it moves backward, and when it is tilted left or right, it turns left or right.

上記操作ボックス８は、以下の構造により、その上下方向位置、前後方向位置、及び車幅方向位置を調整可能となっている。この調整により上記ジョイスティック８ａの位置を使用者の操作し易い位置に調整可能となっている。 The operation box 8 can be adjusted in its vertical position, front-rear direction position, and vehicle width direction position by the following structure. By this adjustment, the position of the joystick 8a can be adjusted to a position that can be easily operated by the user.

上記支柱７の下端部に装着された保持具７ａの後上部は、ボルト７ｃでパイプクランプ７ｂと共に右サイドフレーム５のボード支持パイプ５ｄに締め付け固定されている。また上記保持具７ａの後下部はボルト７ｄで支持プレート７ｅの円弧状長孔７ｈ部分に締め付け固定されている。さらにまた上記支持プレート７ｅの前部の傾斜長孔７ｉ部分は、ボルト７ｆによりパイプクランプ７ｇと共にボード支持パイプ５ｄに締め付け固定されている。 The rear upper part of the holder 7a attached to the lower end portion of the column 7 is fastened and fixed to the board support pipe 5d of the right side frame 5 together with the pipe clamp 7b by a bolt 7c. The rear lower portion of the holder 7a is fastened and fixed to the arc-shaped long hole 7h portion of the support plate 7e by a bolt 7d. Furthermore, the inclined long hole 7i portion at the front of the support plate 7e is fastened and fixed to the board support pipe 5d together with the pipe clamp 7g by a bolt 7f.

そして上記支柱７にはスイラドパイプ８ｂが挿入されている。このスイライドパイプ８ｂの上端に固定された支持具８ｃには支持具８ｅがボルト８ｄで締め付け固定されている。またこのボルト８ｄの下端には楔部材８ｆが螺着されており、該ボルト８ｄを緩めることにより該スライドパイプ８ｂは上下移動可能となり、任意の位置で締め付けることにより固定される。 In addition, a silado pipe 8b is inserted into the support column 7. A support 8e is fastened and fixed by a bolt 8d to a support 8c fixed to the upper end of the ride pipe 8b. Further, a wedge member 8f is screwed to the lower end of the bolt 8d, and the slide pipe 8b can be moved up and down by loosening the bolt 8d and fixed by tightening at an arbitrary position.

さらにまた上記支持具８ｅには上記操作ボックス８の下面に形成されたボール継手８ｇを保持するボール保持具８ｉがボルト８ｊで締め付け固定されている。また上記ボール継手８ｇはボルト８ｈを締め込むことによりボール保持具８ｉに固定支持される。 Furthermore, a ball holder 8i for holding a ball joint 8g formed on the lower surface of the operation box 8 is fastened and fixed to the support 8e with bolts 8j. The ball joint 8g is fixedly supported by the ball holder 8i by tightening a bolt 8h.

上記操作ボックス８をそのまま少しだけ前後方向移動させるには、上記ボルト７ｃ、７ｄ，７ｆを緩めて上記支柱７をパイプクランプ７ｂと共に前後移動させ、その後上記ボルト７ｃ，７ｄ，７ｆを締め付け固定する。上記操作ボックス８を比較的大きく前後動させる場合にはボルト７ｃ，７ｄを緩めて、支柱７をボルト７ｃ廻りに前後に回動させ、その後、ボルト７ｃ，７ｄを締め付ける。このとき、操作ボックス８が前後に傾くこととなるので、ボルト８ｈを緩めて操作ボックス８を水平状態となるようにボール継手８ｇ廻りに回動させる。 In order to move the operation box 8 slightly forward and backward as it is, the bolts 7c, 7d and 7f are loosened, the support column 7 is moved back and forth together with the pipe clamp 7b, and then the bolts 7c, 7d and 7f are fastened and fixed. When the operation box 8 is moved back and forth relatively large, the bolts 7c and 7d are loosened, the support column 7 is rotated back and forth around the bolt 7c, and then the bolts 7c and 7d are tightened. At this time, since the operation box 8 is tilted back and forth, the bolt 8h is loosened and the operation box 8 is rotated around the ball joint 8g so as to be in a horizontal state.

また上記操作ボックス８を上下移動させるには、ボルト８ｄを緩め、スライドパイプ８ｂを上下に伸縮させる。またこのとき操作ボックス８はスライドパイプ８ｂを中心に水平廻りに回動可能であり、これにより車幅方向位置を調整できる。 In order to move the operation box 8 up and down, the bolt 8d is loosened and the slide pipe 8b is expanded and contracted up and down. At this time, the operation box 8 can be rotated horizontally around the slide pipe 8b, thereby adjusting the position in the vehicle width direction.

また上記前端部の縦パイプ５ｃにより前輪ホルダ３ａが該縦パイプ５ｃの軸回りに旋回可能に支持され、該前輪ホルダ３ａにより前輪３が回転自在に支持されている。また上記左，右の走行輪４，４′は、後端部の左，右縦パイプ５ｃ，５ｃ′に、後述する構造により着脱可能に支持されている。 The front wheel holder 3a is supported by the vertical pipe 5c at the front end so as to be able to turn around the axis of the vertical pipe 5c, and the front wheel 3 is rotatably supported by the front wheel holder 3a. The left and right traveling wheels 4 and 4 'are detachably supported by left and right vertical pipes 5c and 5c' at the rear end by a structure which will be described later.

上記左，右走行輪４，４′は車両中心線を挟んで対称形をなし、基本的に同一の構造を有する。なお、バッテリ３０は右の走行輪４′の固定ケース１４に固定されている。上記左，右走行輪４，４′は、タイヤ４ａが装着されたリング状のリム４ｂと有底筒状のハブ４ｃとを多数のスポーク４ｄで連結した構造を備えている。本実施形態では、上記タイヤ４ａ及びリム４ｂの軸方向（車幅方向）中心を通る直線Ａを左，右走行輪４，４′の幅方向中心線と呼ぶ。 The left and right traveling wheels 4, 4 'are symmetrical with respect to the vehicle center line and basically have the same structure. The battery 30 is fixed to the fixed case 14 of the right traveling wheel 4 '. The left and right traveling wheels 4, 4 'have a structure in which a ring-shaped rim 4b on which a tire 4a is mounted and a bottomed cylindrical hub 4c are connected by a large number of spokes 4d. In the present embodiment, the straight line A passing through the center in the axial direction (vehicle width direction) of the tire 4a and the rim 4b is referred to as the center line in the width direction of the left and right traveling wheels 4, 4 ′.

そして上記ハブ４ｃの内側に、上記左，右走行輪４，４′の回転駆動力を発生するパワーユニット３１，３１′が配設されている。この左，右のパワーユニット３１，３１′は、左，右電動モータ９，９′と、該電動モータ９，９′の回転駆動力を上記走行輪４，４′に伝達する駆動力伝達系として機能する左，右遊星歯車機構１０，１０′と、上記駆動力の伝達をオン・オフする左，右の機械式クラッチ機構として機能する左，右ドッグクラッチ１１，１１′とを備えている。 Inside the hub 4c, power units 31, 31 'for generating the rotational driving force of the left and right traveling wheels 4, 4' are disposed. The left and right power units 31, 31 'serve as left and right electric motors 9, 9' and a driving force transmission system for transmitting the rotational driving force of the electric motors 9, 9 'to the traveling wheels 4, 4'. Left and right planetary gear mechanisms 10 and 10 'functioning, and left and right dog clutches 11 and 11' functioning as left and right mechanical clutch mechanisms for turning on and off the transmission of the driving force are provided.

また上記ハブ４ｃ内には、上記ドッグラッチ１１，１１′のオン・オフ状態を検出するクラッチ検出手段として機能するクラッチ検出スイッチ１２，１２′と、該クラッチ検出スイッチ１２，１２′により検出された上記ドッグクラッチ１１，１１′のオン・オフ状態に応じて上記電動モータ９，９´の回転を制御する左，右モータドライバ１３，１３′とが配設されている。 Further, in the hub 4c, clutch detection switches 12, 12 'functioning as clutch detection means for detecting the on / off state of the dog latches 11, 11' and the clutch detection switches 12, 12 'are detected. Left and right motor drivers 13 and 13 'for controlling the rotation of the electric motors 9 and 9' according to the on / off states of the dog clutches 11 and 11 'are provided.

ここで上記電動モータ９，９′等の車幅方向位置についてより詳細に見ると、上記電動モータ９，９′は上記走行輪４，４′の幅方向中心線Ａより車幅方向内側に配置され、遊星歯車機構１０，１０′の少なくともその第１，第２減速機構２３，２４部分は上記幅方向中心線Ａより車幅方向外側に位置するように配置されている。 Here, when the position in the vehicle width direction of the electric motors 9, 9 ′, etc. is viewed in more detail, the electric motors 9, 9 ′ are arranged on the inner side in the vehicle width direction from the center line A in the width direction of the traveling wheels 4, 4 ′. In addition, at least the first and second speed reduction mechanisms 23 and 24 of the planetary gear mechanisms 10 and 10 'are disposed so as to be located on the outer side in the vehicle width direction from the width direction center line A.

上記電動モータ９及び遊星歯車機構１０は、固定ケース１４内に収納配置されている。この固定ケース１４は、大略皿状のモータケース１５と、フランジ部１６ａと有底筒状の筒部１６ｂとを有する減速機ケース１６とにモータ軸方向に２分割されている。また、上記モータケース１５の外周縁部と上記減速機ケース１６のフランジ部１６ａの外周縁部とは連結ボルト（図示せず）により分解可能に結合されている。 The electric motor 9 and the planetary gear mechanism 10 are accommodated in the fixed case 14. The fixed case 14 is divided into two in the motor axial direction, which is a roughly dish-shaped motor case 15 and a speed reducer case 16 having a flange portion 16a and a bottomed cylindrical tube portion 16b. The outer peripheral edge of the motor case 15 and the outer peripheral edge of the flange portion 16a of the speed reducer case 16 are coupled to each other by a connecting bolt (not shown).

ここで上記パワーユニット３１ひいては走行輪４は以下の構造により車体フレーム２に、着脱自在に、かつその取り付け角度を調整可能に取り付けられている。 Here, the power unit 31 and the traveling wheel 4 are attached to the vehicle body frame 2 in a detachable manner and the attachment angle thereof can be adjusted by the following structure.

上記モータケース１５の車幅方向内側面の中心部１５ｃには、取付ロッド２８が該走行輪４の軸心に位置するように挿通され、内方に突出し、スナップリング２８ｂで抜け止めして固定されている。この取付ロッド２８は上記後端部の縦パイプ５ｃに形成された車輪保持部５ｃ′部分を軸直角方向に貫通するようにに挿入され、その車内側突出部がナット２８ａで締め付け固定されている。上記車輪保持部５ｃ′は横断面矩形状の部材であり、該車輪保持部５ｃ′と上記モータケース１５との間には位置決めプレート２９が介在されている。この位置決めプレート２９には、上記取付ロッド２８が貫通する取付孔２９ａが形成され、２つの取付ピン１５ｂ，１５ｂ′が植設されている。これらの取付孔２９ａ，取付ピン１５ｂ，１５ｂ′は三角形をなすように配置されている。また上記位置決めプレート２９には２つの位置決めスリット２９ｃが上記取付孔２９ａを中心とする放射状をなすように形成されている。この２つの位置決めスリット２９ｃには、上記モータケース１５の内側面に車軸を中心とする放射状をなすように突設された多数の凸条１５ｃのうちの２つが嵌合している。 A mounting rod 28 is inserted into the center portion 15c of the inner side surface in the vehicle width direction of the motor case 15 so as to be positioned at the axial center of the traveling wheel 4, protrudes inward, and is secured by being snapped off by a snap ring 28b. Has been. The mounting rod 28 is inserted so as to penetrate through the wheel holding portion 5c 'formed in the vertical pipe 5c at the rear end portion in the direction perpendicular to the axis, and the vehicle inner protrusion is fastened and fixed by a nut 28a. . The wheel holding portion 5c ′ is a member having a rectangular cross section, and a positioning plate 29 is interposed between the wheel holding portion 5c ′ and the motor case 15. The positioning plate 29 is formed with a mounting hole 29a through which the mounting rod 28 passes, and two mounting pins 15b and 15b 'are implanted. These mounting holes 29a and mounting pins 15b and 15b 'are arranged so as to form a triangle. Further, two positioning slits 29c are formed in the positioning plate 29 so as to have a radial shape centered on the mounting hole 29a. The two positioning slits 29c are fitted with two of a large number of protrusions 15c projecting from the inner surface of the motor case 15 so as to have a radial shape about the axle.

上記一方の取付ピン１５ｂは、上記縦パイプ５ｃに当接している。また上記他方の取付ピン１５ｂ′には、固定カム３３が該取付ピン１５ｂ′を中心に回動可能に装着されている。この固定カム３３には上記取付ピン１５ｂ′に対して偏心したカム面３３ａが形成されており、該固定カム３３を時計廻りに回動させるほどカム面３３ａが縦パイプ５ｃを強く押圧する。また上記固定カム３３の反カム面側にはボルト孔３３ｂが上記取付ピン１５ｂ′を中心とする円弧状に形成されている。該ボルト孔３３ｂには固定ボルト３３ｃが挿入され、上記位置決めプレート２９に固定されたボス部２９ｂにねじ込まれている。そして上記固定カム３３には外縁から上記円弧状のボルト孔３３ｂに貫通する工具孔３３ｄが形成されている。 The one mounting pin 15b is in contact with the vertical pipe 5c. A fixed cam 33 is mounted on the other mounting pin 15b 'so as to be rotatable about the mounting pin 15b'. The fixed cam 33 is formed with a cam surface 33a that is eccentric with respect to the mounting pin 15b ', and the cam surface 33a presses the vertical pipe 5c more strongly as the fixed cam 33 is rotated clockwise. A bolt hole 33b is formed in an arc shape centering on the mounting pin 15b 'on the side of the fixed cam 33 opposite to the cam surface. A fixing bolt 33c is inserted into the bolt hole 33b and screwed into a boss portion 29b fixed to the positioning plate 29. The fixed cam 33 is formed with a tool hole 33d penetrating from the outer edge to the arc-shaped bolt hole 33b.

上記固定ボルト３３ｃを緩めた状態で、上記工具孔３３ｄにドライバー等を挿入して該固定カム３３を図示時計廻りに回動させると、上記カム面３３ａと一方の取付ピン１５ｂとにより上記縦パイプ５ｃが挟持される。この状態で上記固定ボルト３３ｃを締め込むことにより、上記パワーユニット３１は所望の角度位置に廻り止めした状態で固定される。 When the fixing bolt 33c is loosened and a screwdriver or the like is inserted into the tool hole 33d and the fixing cam 33 is rotated clockwise in the figure, the vertical pipe is formed by the cam surface 33a and one mounting pin 15b. 5c is clamped. By tightening the fixing bolt 33c in this state, the power unit 31 is fixed in a state of being prevented from rotating at a desired angular position.

上記電動モータ９，９′は上記モータケース１５側に位置するように配置され、上記遊星歯車機構１０，１０′は上記減速機ケース１６側に位置するように配置されている。 The electric motors 9 and 9 'are arranged so as to be located on the motor case 15 side, and the planetary gear mechanisms 10 and 10' are arranged so as to be located on the speed reducer case 16 side.

上記電動モータ９，９′は、ステータ１８とロータ１９が該モータの軸方向に対向するように配置されたいわゆるアキシャルギャップ型のものである。上記ステータ１８は、上記減速機ケース１６のフランジ部１６ａの上記モータケース１５に対面する側に固定されている。また上記ロータ１９は、円板状の保持プレート１９ａと、該プレート１９ａの上記ステータ１８に対面する側に固定された磁石１９ｂとを備えている。 The electric motors 9 and 9 'are of the so-called axial gap type in which the stator 18 and the rotor 19 are arranged so as to face each other in the axial direction of the motor. The stator 18 is fixed to a side of the flange portion 16a of the speed reducer case 16 facing the motor case 15. The rotor 19 includes a disk-shaped holding plate 19a and a magnet 19b fixed to the side of the plate 19a facing the stator 18.

上記保持プレート１９ａの中心部には凹部１９ｄが凹設されている。軸直角方向に見るとこの凹部１９ｄは上記ステータ１８と重なっている。またこの凹部１９ｄ内に上記取付ロッド２８の上記モータケース１５に係止するボス部２８ｃが位置しており、これにより固定ケース１４の車幅方向寸法がコンパクトになっている。 A concave portion 19d is formed in the center of the holding plate 19a. When viewed in the direction perpendicular to the axis, the recess 19 d overlaps the stator 18. Further, a boss portion 28c of the mounting rod 28 that is engaged with the motor case 15 is located in the recess 19d, thereby making the dimension of the fixed case 14 in the vehicle width direction compact.

また上記凹部１９ｄの軸心部１９ｃは該電動モータ９′の軸心、すなわち該走行輪４′の軸心に配置された上記遊星歯車機構１０′の入力軸２２にスプライン嵌合し、さらに固定ナット２２ａにより固定されている。 Further, the shaft center portion 19c of the concave portion 19d is spline-fitted to the shaft center of the electric motor 9 ', that is, the input shaft 22 of the planetary gear mechanism 10' disposed at the shaft center of the traveling wheel 4 ', and further fixed. It is fixed by a nut 22a.

また上記コントローラ１３は、上記フランジ部１６ａの反モータ側に形成されたリブ１６ｃ上に配置固定されている。このコントローラ１３は、上記リブ１６ｃ上に放熱シート１３ｂを介在させて固定された基板１３ａ上にＦＥＴ等の電子回路素子１３ｄを搭載し、該電子回路素子１３ｄを放熱シート１３ｂ，放熱板１３ｃで覆った構造のものである。 The controller 13 is disposed and fixed on a rib 16c formed on the side of the flange 16a opposite to the motor. The controller 13 has an electronic circuit element 13d such as an FET mounted on a substrate 13a fixed on the rib 16c with a heat dissipation sheet 13b interposed therebetween, and the electronic circuit element 13d is covered with a heat dissipation sheet 13b and a heat dissipation plate 13c. Of the same structure.

上記遊星歯車機構１０は、入力側，出力側に配置された第１，第２減速機構２３，２４からなる２段減速式のものである。第１減速機構２３は、上記入力軸２２の外周に形成された第１サンギヤ２３ａと、該サンギヤ２３ａに噛み合う複数の第１遊星ギヤ２３ｂと、これらの遊星ギヤ２３ｂを囲むように配置されてその内周歯が各遊星ギヤ２３ｂに噛み合う第１リングギヤ２３ｃとを備えている。 The planetary gear mechanism 10 is of a two-stage reduction type composed of first and second reduction mechanisms 23 and 24 arranged on the input side and the output side. The first speed reduction mechanism 23 is disposed so as to surround a first sun gear 23a formed on the outer periphery of the input shaft 22, a plurality of first planetary gears 23b meshing with the sun gear 23a, and the planetary gears 23b. A first ring gear 23c having an inner peripheral tooth meshing with each planetary gear 23b is provided.

ここで上記第１リングギヤ２３ｃの外周面は上記減速機ケース１６の筒部１６ｂとフランジ部１６ａとの境界部にボルト締め固定された保持部材２３ｄの内周面にスプライン嵌合している。またこの保持部材２３ｄは軸受２５ａを介して上記入力軸２２の入力側端部を軸支している。なお、入力軸２２の出力側端部は軸受２５ｄを介して後述する第2 キャリア２４ｄの内周面で支持されている。 Here, the outer peripheral surface of the first ring gear 23c is spline-fitted to the inner peripheral surface of the holding member 23d that is bolted to the boundary portion between the cylindrical portion 16b and the flange portion 16a of the reduction gear case 16. The holding member 23d supports the input side end of the input shaft 22 via a bearing 25a. The output side end of the input shaft 22 is supported by an inner peripheral surface of a second carrier 24d described later via a bearing 25d.

また上記第２減速機構２４は上記第１遊星ギヤ２３ｂを支持する第１キャリア２３ｅの軸部の外周に形成された第２サンギヤ２４ａと、これに噛み合う複数の第２遊星ギヤ２４ｂと、これらの遊星ギヤ２４ｂに噛み合うように配置された第２リングギヤ２４ｃとを備えている。また上記第２遊星ギヤ２４ｂを軸支する第２キャリア２４ｄの軸部の外周面に上記ハブ４ｃの軸心部４ｅの内周面がスプライン嵌合している。この第２キャリア２４ｄが回転すると上記ハブ４ｃ、つまり走行輪４が回転駆動されることとなる。 The second reduction mechanism 24 includes a second sun gear 24a formed on the outer periphery of the shaft portion of the first carrier 23e that supports the first planetary gear 23b, a plurality of second planetary gears 24b that mesh with the second sun gear 24b, And a second ring gear 24c arranged to mesh with the planetary gear 24b. The inner peripheral surface of the shaft center portion 4e of the hub 4c is spline-fitted to the outer peripheral surface of the shaft portion of the second carrier 24d that pivotally supports the second planetary gear 24b. When the second carrier 24d rotates, the hub 4c, that is, the traveling wheel 4 is rotationally driven.

ここで上記第２リングギヤ２４ｃは、上記減速機ケース１６の筒部１６ｂの内周面により回転可能に支持されている。この第２リングギヤ２４ｃを減速機ケース１６ひいては車体フレーム２に対して固定すると、電動モータ９の回転が第１，第２減速機構２３，２４の減速比に応じた所定の減速比で減速されて走行輪４に伝達され、電動走行が可能となる。一方、上記固定を解除すると、上記電動モータ９の回転は伝達されず、走行輪４，４′はモータ側が抵抗となることなく軽く回転でき、介助者の力での手動走行が可能となる。この作用を利用して本実施形態では、上記第２リングギヤ２４ｃと筒部１６ｂとの間にクラッチ機構として機能するドッグクラッチ１１，１１′を構成している。 Here, the second ring gear 24c is rotatably supported by the inner peripheral surface of the cylindrical portion 16b of the speed reducer case 16. When the second ring gear 24c is fixed to the speed reducer case 16 and thus to the vehicle body frame 2, the rotation of the electric motor 9 is decelerated at a predetermined speed reduction ratio corresponding to the speed reduction ratio of the first and second speed reduction mechanisms 23 and 24. It is transmitted to the traveling wheel 4 to enable electric traveling. On the other hand, when the fixing is released, the rotation of the electric motor 9 is not transmitted, and the traveling wheels 4 and 4 ′ can rotate lightly without causing resistance on the motor side, and can be manually driven with the help of the assistant. In this embodiment, dog clutches 11 and 11 'functioning as a clutch mechanism are configured between the second ring gear 24c and the cylindrical portion 16b by utilizing this action.

上記右側のドッグクラッチ１１′は、上記第２リングギヤ２４ｃの外周面に所定の角度間隔（例えば３０度）毎に形成された凹溝１１ａに、径方向に進退可能に配置されたストッパピン１１ｂを係脱させることにより、該第２リングギヤ２４ｃの回転を阻止し、または許容するようになっている。 The right dog clutch 11 'has stopper pins 11b disposed in a recessed groove 11a formed at predetermined angular intervals (for example, 30 degrees) on the outer peripheral surface of the second ring gear 24c so as to be movable back and forth in the radial direction. By engaging / disengaging, the rotation of the second ring gear 24c is prevented or allowed.

上記ストッパピン１１ｂは、減速機ケース１６の筒部１６ｂから径方向外方に突出するよう形成された筒状のガイドボス部１６ｄにより進退自在にガイドされている。またこのストッパピン１１ｂの段部と蓋部材１６ｅとの間には付勢ばね２６が介在されている。この付勢ばね２６によりストッパピン１１ｂは上記凹溝１１ａに係合する（噛み合う）方向に付勢されている。また上記ストッパピン１１ｂの外表面にはガイド溝１１ｅが軸方向に延びるように凹設されており、該ガイド溝１１ｅ内にはガイドピン３２ｄが挿入されている。このガイドピン３２ｄは減速機ケース１６に突設されている。これにより上記ストッパピン１１ｂは廻り止めされている。 The stopper pin 11b is guided by a cylindrical guide boss portion 16d formed so as to protrude radially outward from the cylindrical portion 16b of the speed reducer case 16. A biasing spring 26 is interposed between the step portion of the stopper pin 11b and the lid member 16e. The urging spring 26 urges the stopper pin 11b in a direction to engage (engage) the concave groove 11a. A guide groove 11e is recessed in the outer surface of the stopper pin 11b so as to extend in the axial direction, and a guide pin 32d is inserted into the guide groove 11e. The guide pin 32d is provided to protrude from the reduction gear case 16. As a result, the stopper pin 11b is prevented from rotating.

また、上記ストッパピン１１ｂの上端部には、クラッチ検出スイッチ１２の一部を構成するシュープレート１２ｂがボルト１１ｃにより固定されている。このシュープレート１２ｂは、プレートを横片部１２ｃと縦片部１２ｄを有する横断面Ｌ字形状に折り曲げたものである。上記横片部１２ｃに上記ストッパピン１１ｂの上端突部１１ｄが嵌合し、ボルト１１ｃでねじ止めされており、これにより該シュープレート１２ｂはストッパピン１１ｂと一体化されている。 A shoe plate 12b constituting a part of the clutch detection switch 12 is fixed to the upper end portion of the stopper pin 11b by a bolt 11c. The shoe plate 12b is formed by bending a plate into an L-shaped cross section having a horizontal piece portion 12c and a vertical piece portion 12d. An upper end protrusion 11d of the stopper pin 11b is fitted to the horizontal piece 12c and is screwed with a bolt 11c, whereby the shoe plate 12b is integrated with the stopper pin 11b.

上記シュープレート１２ｂの車幅方向内側には、伝達プレート２７ａが配置されている。この伝達プレート２７ａには一対の係止ピン２７ｂ，２７ｃが植設されており、該伝達プレート２７ａの角度状態により何れかの係止ピンが上記シュープレート１２ｂの横片部１２ｃの下面に当接し、もって該ストッパピン１１ｂを上昇させ、または下方への移動を許容するようになっている。 A transmission plate 27a is disposed on the inner side in the vehicle width direction of the shoe plate 12b. A pair of locking pins 27b and 27c are implanted in the transmission plate 27a, and one of the locking pins comes into contact with the lower surface of the lateral piece 12c of the shoe plate 12b depending on the angle state of the transmission plate 27a. Accordingly, the stopper pin 11b is raised or allowed to move downward.

上記伝達プレート２７ａは上記固定ケース１４の上部に軸支されたクラッチ軸２７ｄの車幅方向外側端部に固定されている。このクラッチ軸２７ｄの車幅方向内側端部は、上記固定ケース１４から車幅方向内側に突出しており、該突出部にクラッチレバー２７が結合されており、該クラッチレバー２７は前方に延びている。そしてこのクラッチレバー２７の途中には、該レバー２７を上記ドッグクラッチ１１をオフにする手動側又はオンにする電動側に保持するための節度機構２７ｅが配設されている。この節度機構２７ｅは、ブラケット２７ｆに支持されており、該ブラケット２７ｆは上記モータケース１５に固定されている。なお、２７ｊは上記クラッチレバー２７の回動角度を規制するストッパであり、これはモータケース１５に突設されている。 The transmission plate 27a is fixed to the outer end in the vehicle width direction of the clutch shaft 27d that is pivotally supported on the upper portion of the fixed case 14. The inner end of the clutch shaft 27d in the vehicle width direction protrudes inward in the vehicle width direction from the fixed case 14, and the clutch lever 27 is coupled to the protruding portion, and the clutch lever 27 extends forward. . In the middle of the clutch lever 27, a moderation mechanism 27e for holding the lever 27 on a manual side for turning off the dog clutch 11 or an electric side for turning on the dog clutch 11 is disposed. The moderation mechanism 27e is supported by a bracket 27f, and the bracket 27f is fixed to the motor case 15. Reference numeral 27j denotes a stopper for restricting the rotation angle of the clutch lever 27, which protrudes from the motor case 15.

また上記クラッチ軸２７ｄには連結プレート２７ｇが装着されており、この連結プレート２７ｇはボルト２７ｉでクラッチレバー２７に廻り止め固定されている。そして上記連結プレート２７ｇは伝達ケーブル２７ｈを介して左側のドッグクラッチに連結されている。従って、上記クラッチレバー２７を操作すると左，右のドッグクラッチ１１，１１′が同時に作動することとなる。 A coupling plate 27g is attached to the clutch shaft 27d, and the coupling plate 27g is fixed to the clutch lever 27 by bolts 27i. The connecting plate 27g is connected to the left dog clutch via a transmission cable 27h. Therefore, when the clutch lever 27 is operated, the left and right dog clutches 11 and 11 'are simultaneously operated.

また上記クラッチ検出スイッチ１２は、上記減速機ケース１６側に固定されたスイッチ本体１２ａと、上記ストッパピン１１ｂに固定されて該ピン１１ｂと共に上下動する上述のシュープレート１２ｂとを備えている。このシュープレート１２ｂの一端部にはシュー１２ｅが取り付けられており、該シュー１２ｅがスイッチ本体１２ａの作動子１２ｆを押圧するようになっている。 The clutch detection switch 12 includes a switch body 12a fixed to the speed reducer case 16 side, and the shoe plate 12b fixed to the stopper pin 11b and moving up and down together with the pin 11b. A shoe 12e is attached to one end of the shoe plate 12b, and the shoe 12e presses the actuator 12f of the switch body 12a.

また上記、減速機ケース１６の反モータ側部分は、樹脂製で環状をなすカバー３２で覆われている。該カバー３２の内周縁３２ａは上記減速機ケース１６の筒部１６ｂの外周面に嵌合し、外周縁３２ｂは上記フランジ部１６ａにボルト３２ｃで締め付け固定されている。このカバー３２と減速機ケース１６とで形成された空間内に、上述のコントローラ１３，及びドッグクラッチ１１が配置されている。 Further, the non-motor side portion of the reduction gear case 16 is covered with a cover 32 made of resin and having an annular shape. The inner peripheral edge 32a of the cover 32 is fitted to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 16b of the speed reducer case 16, and the outer peripheral edge 32b is fastened and fixed to the flange portion 16a with bolts 32c. The controller 13 and the dog clutch 11 described above are arranged in a space formed by the cover 32 and the speed reducer case 16.

上記ストッパピン１１ｂが上記凹溝１１ａに噛み合うと該ストッパピンと共に上記シュープレート１２ｂが下降し、上記シュー１２ｅが作動子１２ｆから離れ、スイッチ本体１２ａがオンする。上記ピン１１ｂと凹溝１１ａの噛み合いが解除されると、上記シュー１２ｅが上記作動子１２ｆを右方に回動させ、上記スイッチ本体１２ａはオフとなる。 When the stopper pin 11b is engaged with the concave groove 11a, the shoe plate 12b is lowered together with the stopper pin, the shoe 12e is separated from the actuator 12f, and the switch body 12a is turned on. When the engagement between the pin 11b and the groove 11a is released, the shoe 12e rotates the actuator 12f to the right, and the switch body 12a is turned off.

上記クラッチレバー２７を上方の手動位置に揺動させると、上記伝達プレート２７ａが図４で反時計廻りに回動し、係止ピン２７ｂがシュープレート１２ｂひいてはストッパピン１１ｂを上昇させ、該ストッパピン１１ｂの第２リングギヤ２４ｃの凹溝１１ａとの噛み合いが解除され、ドッグクラッチ１１はオフ状態となる（図４参照）。このときシュープレート１２ｂのシュー１２ｅがスイッチ本体１２ａの作動子１２ｆを図示右廻りに回動させ、これによりスイッチ本体１２ａからオフ信号が出力される。上記第２リングギヤ２４ｃが回動自在となることから、走行輪４の回転に対するパワーユニット３１による抵抗が小さくなり、介助者が該車椅子１を軽く押し引きできる。 When the clutch lever 27 is swung to the upper manual position, the transmission plate 27a is rotated counterclockwise in FIG. 4, and the locking pin 27b raises the shoe plate 12b and thus the stopper pin 11b, thereby the stopper pin. The engagement of the second ring gear 24c of the 11b with the concave groove 11a is released, and the dog clutch 11 is turned off (see FIG. 4). At this time, the shoe 12e of the shoe plate 12b rotates the actuator 12f of the switch body 12a clockwise in the figure, and an off signal is output from the switch body 12a. Since the second ring gear 24c is rotatable, the resistance by the power unit 31 against the rotation of the traveling wheel 4 is reduced, and the assistant can lightly push and pull the wheelchair 1.

一方、クラッチレバー２７を下方の電動位置に揺動させたときに、図５（ａ）に示すように、上記ストッパピン１１ｂが第２リングギヤ２４ｃの凹溝１１ａと隣の凹溝１１ａとの間に位置している場合は、ストッパピン１１ｂ、ひいてはシュープレート１２ｂは下降できず、クラッチはオフの状態のままとなる。この場合に、第２リングギヤ２４ｃを僅かに回動させると、図５（ｂ）に示すようにストッパピン１１ｂは付勢ばね２６の付勢力により凹溝１１ａに噛み合うこととなる。これよりシュープレート１２ｂが下降し、シュー１２ｅがスイッチ本体１２ａの作動子１２ｆから離れ、該スイッチ本体１２ａからオン信号が出力される。 On the other hand, when the clutch lever 27 is swung to the lower electric position, as shown in FIG. 5A, the stopper pin 11b is located between the concave groove 11a of the second ring gear 24c and the adjacent concave groove 11a. When it is located at the position, the stopper pin 11b and thus the shoe plate 12b cannot be lowered, and the clutch remains in the off state. In this case, when the second ring gear 24c is slightly rotated, the stopper pin 11b is engaged with the concave groove 11a by the urging force of the urging spring 26 as shown in FIG. As a result, the shoe plate 12b is lowered, the shoe 12e is separated from the actuator 12f of the switch body 12a, and an ON signal is output from the switch body 12a.

また上記左，右の走行輪４，４′は、パワーユニット３１には、手動式のブレーキ装置３５，３５′が装着されている。このブレーキ装置３５は、上記ハブ４ｃの車幅方向内側縁にボルト締め固定されたブレーキドラム３９と、該ブレーキドラム３９をブレーキシューで挟持するシュー駆動機構４０とを備えている。 The left and right traveling wheels 4, 4 ′ are equipped with manual brake devices 35, 35 ′ on the power unit 31. The brake device 35 includes a brake drum 39 that is bolted and fixed to an inner edge in the vehicle width direction of the hub 4c, and a shoe drive mechanism 40 that clamps the brake drum 39 with a brake shoe.

上記ブレーキドラム３９は、筒状のドラム本体３９ａと、これの一端に一体形成された環状のフランジ部３９ｂとを有し、該フランジ部３９ｂがボルト３９ｃにより上記ハブ４ｃの内側端面に固定されている。 The brake drum 39 has a cylindrical drum body 39a and an annular flange portion 39b integrally formed at one end thereof, and the flange portion 39b is fixed to the inner end surface of the hub 4c by a bolt 39c. Yes.

上記シュー駆動機構４０は、上記モータケース１５にボルト３６ａ，３６ｂで締め付け固定された支持ブラケット３６と、該支持ブラケット３６にピン３６ｃを介して軸支された外側アーム３７，内側アーム３８と、該外側，内側アーム３７，３８に支持された外側，内側ブレーキシュー３７ａ，３８ａとを備えている。 The shoe drive mechanism 40 includes a support bracket 36 fastened and fixed to the motor case 15 with bolts 36a and 36b, an outer arm 37 and an inner arm 38 pivotally supported on the support bracket 36 via pins 36c, Outer and outer brake shoes 37a and 38a supported by outer and inner arms 37 and 38 are provided.

上記内側アーム３８にブレーキケーブル４２のアウタ４２ａが螺挿されロックナット４２ｃで固定されている。そしてこのブレーキケーブル４２のインナ４２ｂの先端のタイコ４２ｄは外側アーム３７に係止されている。上記左，右のブレーキ装置３５，３５′のブレーキケーブル４２，４２′は、ハンドルパイプ５ｅに沿ってハンドル５ｆまで延び、ブレーキレバー３５ｂに連結されている。このブレーキレバー３５を把持すると上記インナケーブル４２ｂが引っ張られ、外側，内側ブレーキシュー３７ａ，３８ａがドラム本体３９ａを挟持する。 An outer 42a of the brake cable 42 is screwed into the inner arm 38 and fixed with a lock nut 42c. The tie 42 d at the tip of the inner 42 b of the brake cable 42 is locked to the outer arm 37. The brake cables 42 and 42 'of the left and right brake devices 35 and 35' extend along the handle pipe 5e to the handle 5f and are connected to the brake lever 35b. When the brake lever 35 is gripped, the inner cable 42b is pulled, and the outer and inner brake shoes 37a and 38a pinch the drum body 39a.

また上記支持ブラケット３６にはプレート３６ｄがボルト３６ｆで締め固定されている。このプレート３６ｄには調整ボルト３６ｅが螺挿されている。この調整ボルト３６ｅを締め込むことにより上記ブレーキシュー３７ａ，３８ａと上記ドラム本体３９ａとの隙間を調整可能となっている。なお、図８において、３５ａは上記シュー駆動機構４０を覆うカバーである。 A plate 36d is fastened to the support bracket 36 with bolts 36f. An adjustment bolt 36e is screwed into the plate 36d. By tightening the adjusting bolt 36e, the gap between the brake shoes 37a, 38a and the drum body 39a can be adjusted. In FIG. 8, a cover 35a covers the shoe drive mechanism 40.

上記パワーユニット３１は車体側に残して走行輪４のみを取り外す場合、キャップ４ｇを取り外し、ナット２４ｅを取り外す。するとハブ４ｃと第２キャリア２４ｄとのスプライン嵌合が解除可能となり、これにより走行輪４車体フレームから取り外すことができる。 When the power unit 31 is left on the vehicle body side and only the traveling wheel 4 is removed, the cap 4g is removed and the nut 24e is removed. As a result, the spline engagement between the hub 4c and the second carrier 24d can be released, and the hub 4c and the second carrier 24d can be removed from the vehicle body frame of the traveling wheels 4.

また走行輪４をパワーユニット３１ごと取り外す場合には、上記固定カム３３のボルト３３ｃを緩め、上記取付けロッド２８のナット２８ａを外す。これにより走行輪４をパワーユニット３１ごと車体フレームから取り外すことができる。 When the traveling wheel 4 is removed together with the power unit 31, the bolt 33c of the fixed cam 33 is loosened, and the nut 28a of the mounting rod 28 is removed. Thereby, the traveling wheel 4 can be detached from the vehicle body frame together with the power unit 31.

本実施形態では、電動モータ９を、ロータ１９とステータ１８とを軸方向に対向するよう配置してなるアキシャルギャップ型のものとしたので、ロータとステータとを径方向に対向させる従来の電動モータに比較して、電動モータ９ひいてはパワーユニット３１の径方向寸法をコンパクトにできる。 In the present embodiment, since the electric motor 9 is of an axial gap type in which the rotor 19 and the stator 18 are arranged so as to face each other in the axial direction, the conventional electric motor that makes the rotor and the stator face each other in the radial direction. As compared with the above, the radial dimension of the electric motor 9 and thus the power unit 31 can be made compact.

上記電動モータ９を、走行輪４の車幅方向中心線Ａと縦パイプ５ｃとの間にに位置するように配置したので、重量の大きい電動モータ９の縦パイプ５ｃからのオーバーハング量を小さくすることができる。その結果、片持ち支持構造を採用しながら走行輪４の支持剛性を高めることができる。 Since the electric motor 9 is disposed so as to be positioned between the center line A of the traveling wheel 4 in the vehicle width direction and the vertical pipe 5c, the amount of overhang from the vertical pipe 5c of the heavy electric motor 9 is reduced. can do. As a result, it is possible to increase the support rigidity of the traveling wheel 4 while adopting the cantilever support structure.

また上記ロータ１９を、磁石１９ｂを保持する保持プレート１９ａの中心部に凹部１９ｄを形成し、径方向に見たとき上記凹部１９ｄとステータ１８の少なくとも一部が重なるように構成した。そのため電動モータ９の軸方向長さをさらに短縮でき、電動モータ９のフレームからのオーバーハング量をより一層小さくでき、走行輪の支持剛性を高めることができる。 Further, the rotor 19 is configured such that a concave portion 19d is formed in the central portion of the holding plate 19a that holds the magnet 19b, and at least a part of the concave portion 19d and the stator 18 are overlapped when viewed in the radial direction. Therefore, the axial length of the electric motor 9 can be further shortened, the amount of overhang from the frame of the electric motor 9 can be further reduced, and the support rigidity of the traveling wheels can be increased.

また、固定ケース１４をフレーム側に固定する取付ロッド２８の固定ケースへの取付ボス部２８ｃを、上記保持プレート１９ａの凹部１９ｄ内に位置させたので、この点からも電動モータ９のオーバーハング量を小さくでき、走行輪の支持剛性をさらに高めることができる。 Further, since the mounting boss portion 28c of the mounting rod 28 for fixing the fixing case 14 to the frame side is positioned in the concave portion 19d of the holding plate 19a, the overhang amount of the electric motor 9 is also from this point. And the support rigidity of the traveling wheel can be further increased.

また本実施形態では、遊星歯車機構１０を、その大部分が上記ハブ４ｃ内でかつ上記車幅方向中心線Ａより車幅方向外側に位置するように配置したので、電動モータ９と遊星歯車機構１０が上記車幅方向中心線Ａの両側に位置することとなり、走行輪全体で見たときの車幅方向における重量バランスを良好にすることができる。 In the present embodiment, the planetary gear mechanism 10 is arranged so that most of the planetary gear mechanism 10 is located inside the hub 4c and outside the vehicle width direction center line A. Therefore, the electric motor 9 and the planetary gear mechanism are arranged. 10 is located on both sides of the center line A in the vehicle width direction, and the weight balance in the vehicle width direction when viewed from the entire traveling wheel can be improved.

さらにまたコントローラ１３を、上記電動モータ９より車幅方向外側に位置するよう配置したので、メンテナンス性を改善できる。すなわち、ハブ４ｃ，リム４ｂ及びタイヤ４ａからなる走行輪ユニットをパワーユニット３１から取り外し、さらにカバー３２を外すと、上記コントローラ１３はを外方に露出する。従って該コントローラ１３の点検，整備性を向上できる。 Furthermore, since the controller 13 is disposed outside the electric motor 9 in the vehicle width direction, the maintainability can be improved. That is, when the traveling wheel unit including the hub 4c, the rim 4b, and the tire 4a is removed from the power unit 31 and the cover 32 is further removed, the controller 13 is exposed to the outside. Accordingly, the inspection and maintainability of the controller 13 can be improved.

また本実施形態では、ドッククラッチ１１をオン・オフ状態に切り換えるクラッチレバー２７を走行輪４と縦パイプ５ｃとの間に位置するように配置したので、障害を持つ使用者であっても着座状態で上記クラッチレバー２７を容易に操作でき、手動走行と電動走行を自由に選択できる。 Further, in this embodiment, the clutch lever 27 for switching the dock clutch 11 to the on / off state is disposed so as to be positioned between the traveling wheel 4 and the vertical pipe 5c. Thus, the clutch lever 27 can be easily operated, and manual travel and electric travel can be freely selected.

また手動式のブレーキ装置３５を設け、該装置３５を、ハブ４ｃに固定されたブレーキドラム３９と、該ブレーキドラム３９の内周面及び外周面を径方向に挟持可能に配置された内側，外側ブレーキシュー３７ａ，３８ａを備えた構成としたので、ブレーキ装置を後付けにより追加することが可能となり、汎用性を高めることができる。 Further, a manual brake device 35 is provided, and the device 35 is provided with a brake drum 39 fixed to the hub 4c, and an inner side and an outer side arranged so as to be able to sandwich the inner peripheral surface and outer peripheral surface of the brake drum 39 in the radial direction. Since it was set as the structure provided with the brake shoes 37a and 38a, it becomes possible to add a brake device by retrofitting and can improve versatility.

なお、上記シュー駆動機構４０を車体フレーム側に取り付けた場合、上記車輪ユニットのみを取り外す場合及びパワーユニットごと取り外す場合の何れにおいても、これらの作業が容易である。 In addition, when the shoe drive mechanism 40 is attached to the vehicle body frame side, these operations are easy both when removing only the wheel unit and when removing the power unit together.

図１６，図１７はパワーユニット３１の車体フレームへの取付構造の変形例を示す。本変形例では、パワーユニット３１及び走行輪４は以下の構造により車体フレームにワンタッチで着脱可能となっている。なお、図中、図３，図８と同一符号は同一又は相当部分を示す。 16 and 17 show modifications of the structure for attaching the power unit 31 to the vehicle body frame. In this modification, the power unit 31 and the traveling wheel 4 can be attached to and detached from the vehicle body frame with a single touch by the following structure. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 8 denote the same or corresponding parts.

上記モータケース１５の車幅方向内側面の中心部１５ｃには、取付ロッド４４が該走行輪４の軸心に位置するように植設されて、内方に突出している。また上記縦パイプ５ｃには外周に雄ねじを有する保持筒４５が上記走行輪４と同軸をなすように配置され、ナット４５ａにより縦パイプ５ｃに締め付け固定されている。上記取付ロッド４４は上記保持筒４５内に挿入され、その左端部は、車内側に突出している。この突出部にはロックボール４６が径方向に移動可能に配置されている。このロックボール４６は径方向外側位置に押し出されると、上記保持筒４５の端面に係止し、該取付ロッド４４の軸方向移動を阻止するようになっている。 A mounting rod 44 is implanted in the center portion 15c of the inner side surface in the vehicle width direction of the motor case 15 so as to be positioned at the axial center of the traveling wheel 4, and protrudes inwardly. A holding cylinder 45 having a male screw on the outer periphery is disposed on the vertical pipe 5c so as to be coaxial with the traveling wheel 4, and is fastened and fixed to the vertical pipe 5c by a nut 45a. The mounting rod 44 is inserted into the holding cylinder 45, and its left end protrudes toward the inside of the vehicle. A lock ball 46 is movably disposed in the projecting portion in the radial direction. When the lock ball 46 is pushed out to the radially outer position, the lock ball 46 is locked to the end surface of the holding cylinder 45 to prevent the mounting rod 44 from moving in the axial direction.

また上記取付ロッド４４の軸心にはプッシュロッド４７が軸方向に移動可能に挿入配置されている。このプッシュロッド４７の内側端部にはカム面４７ａが突設されており、該プッシュロッド４７を右方に移動させると上記カム面４７ａが上記ロックボール４６を上記係止位置に押し出し、また左方に移動させると上記ロックボール４６の径方向内方への没入を許容するようになっている。そして上記プッシュロッド４７は付勢スプリング４８で右方に付勢されている。 A push rod 47 is inserted and arranged in the axial center of the mounting rod 44 so as to be movable in the axial direction. A cam surface 47a projects from the inner end of the push rod 47. When the push rod 47 is moved to the right, the cam surface 47a pushes the lock ball 46 to the locking position, When moved in the direction, the lock ball 46 is allowed to be immersed inward in the radial direction. The push rod 47 is biased rightward by a biasing spring 48.

上記プッシュロッド４７は上記入力軸２２の軸心を通って上記キャップ４ｇの内面近傍まで延びており、その外側端部にはゴムカバー４９が装着されている。上記キャップ４ｇを内側に押し込むと、上記プッシュロッド４７が左方に移動し、上記ロックボール４６の保持筒４４への係止が解除され、該パワーユニット３１及び走行輪４を取り外すことができる。 The push rod 47 extends through the axial center of the input shaft 22 to the vicinity of the inner surface of the cap 4g, and a rubber cover 49 is attached to the outer end thereof. When the cap 4g is pushed inward, the push rod 47 moves to the left, the locking of the lock ball 46 to the holding cylinder 44 is released, and the power unit 31 and the traveling wheel 4 can be removed.

上記保持筒４５の頭部４５ｂと上記縦パイプ５ｃとで位置決めプレート５０の基端部５０ａが挟持されている。この位置決めプレート５０は下方に延びており、その下端部５０ｂには位置決めリング５０ｃが固定されている。この位置決めリング５０ｃには廻り止めピン５１が挿入されている。この廻り止めピン５１は上記モータケース１５に螺挿固定されている。 A base end portion 50a of the positioning plate 50 is sandwiched between the head portion 45b of the holding cylinder 45 and the vertical pipe 5c. The positioning plate 50 extends downward, and a positioning ring 50c is fixed to the lower end 50b thereof. A detent pin 51 is inserted into the positioning ring 50c. The anti-rotation pin 51 is screwed and fixed to the motor case 15.

また上記位置決めプレート５０の途中に形成された係止孔５０ｄには固定プレート５２の先端部に形成された突部５２ａが嵌合している。この固定プレート５２の基端部にはナット部材５２ｂが固定されており、該ナット部材５２ｂに、上記縦パイプ５ｃの内側から挿入された固定ボルト５３がねじ込まれている。 A protrusion 52 a formed at the tip of the fixed plate 52 is fitted in the locking hole 50 d formed in the middle of the positioning plate 50. A nut member 52b is fixed to the base end portion of the fixing plate 52, and a fixing bolt 53 inserted from the inside of the vertical pipe 5c is screwed into the nut member 52b.

上記走行輪４のみを取り外す場合は、上述の実施形態の場合と同様に、キャップ４ｇを取り外し、ナット２４ｅを取り外す。 When only the traveling wheel 4 is removed, the cap 4g is removed and the nut 24e is removed as in the case of the above-described embodiment.

一方、走行輪４をパワーユニット３１ごと取り外す場合は、上記キャップ４ｇを押し込むことによりプッシュロッド４７を内方に移動させる。するとカム面４７ａがロックボール４６から外れ、該ロックボール３６の径方向内方への没入が許容される。その結果、ロックボール４６と保持筒４５との係止が解除され、走行輪４及びパワーユニット３１は車体フレームから取り外される。 On the other hand, when the traveling wheel 4 is removed together with the power unit 31, the push rod 47 is moved inward by pushing the cap 4g. Then, the cam surface 47a is detached from the lock ball 46, and the lock ball 36 is allowed to be immersed inward in the radial direction. As a result, the locking of the lock ball 46 and the holding cylinder 45 is released, and the traveling wheel 4 and the power unit 31 are removed from the vehicle body frame.

なお、上記実施形態では、電動式車椅子の場合を例にとって説明したが、本発明は、車椅子以外の電動式小型車両にも採用可能である。 In the above embodiment, the case of an electric wheelchair has been described as an example, but the present invention can also be applied to an electric small vehicle other than a wheelchair.

本発明の一実施形態に係る電動式車椅子の左側面図である。1 is a left side view of an electric wheelchair according to an embodiment of the present invention. 上記車椅子の右走行輪の背面図である。It is a rear view of the right running wheel of the wheelchair. 上記右走行輪のハブ内部分の断面背面図である。It is a cross-sectional rear view of the hub inner part of the right running wheel. 上記右走行輪のクラッチ部分の内側から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the inside of the clutch part of the said right running wheel. 上記クラッチ部分の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the said clutch part. 上記車椅子の操作ボックス部分の背面図である。It is a rear view of the operation box part of the said wheelchair. 上記操作ボックス部分の側面図である。It is a side view of the said operation box part. 上記右走行輪のパワーユニット部分の車幅方向内側からみた図である。It is the figure seen from the vehicle width direction inner side of the power unit part of the said right traveling wheel. 図８のIX-IX 線断面図である。It is the IX-IX sectional view taken on the line of FIG. 上記車椅子のブレーキ装置の側面図である。It is a side view of the brake device of the said wheelchair. 上記ブレーキ装置の正面図である。It is a front view of the brake device. 上記ブレーキ装置の平面図である。It is a top view of the said brake device. 図１０のXIII-XIII 線断面図である。It is XIII-XIII sectional view taken on the line of FIG. 上記車椅子のブレーキレバー部分の側面図である。It is a side view of the brake lever part of the said wheelchair. 上記ブレーキレバー部分の底面図である。It is a bottom view of the said brake lever part. 上記パワーユニット着脱構造の変形例の側面である。It is a side surface of the modification of the said power unit attachment / detachment structure. 上記変形例の断面背面図である。It is a cross-sectional rear view of the modified example.

Explanation of symbols

１車椅子（電動式小型車両）
２フレーム
４，４′ 左，右の走行輪
４ｃハブ
５ｃ縦パイプ（車輪支持部）
９，９′ 左，右の電動モータ
１０，１０′ 左，右の遊星歯車機構
１１，１１′ 左，右のドッグクラッチ（クラッチ機構）
１３コントローラ
１４固定ケース
１８ステータ
１９ロータ
１９ａ保持プレート
１９ｂ磁石
１９ｄ凹部
２７クラッチレバー
２８，４４取付ロッド
２８ｃ取付ボス部
３５ブレーキ装置
３７ａ，３８ａブレーキシュー
３９ブレーキドラム
Ａ走行輪の車幅方向中心線 1 Wheelchair (Electric small vehicle)
2 Frame 4, 4 'Left and right traveling wheels 4c Hub 5c Vertical pipe (wheel support)
9, 9 'Left, right electric motor 10, 10' Left, right planetary gear mechanism 11, 11 'Left, right dog clutch (clutch mechanism)
13 Controller 14 Fixed case 18 Stator 19 Rotor 19a Holding plate 19b Magnet 19d Recess 27 Clutch levers 28 and 44 Mounting rod 28c Mounting boss 35 Brake device 37a and 38a Brake shoe 39 Brake drum A Center line in the vehicle width direction of the running wheel

Claims

A small electric type equipped with a frame, a pair of left and right traveling wheels supported by wheel support portions of the frame, and an electric motor disposed in a hub of the traveling wheels and supplying driving force to the traveling wheels A vehicle,
The electric motor is of an axial gap type including a rotor coaxially arranged with an axle so as to rotate together with the traveling wheel, and a stator fixed on the frame side so as to face the rotor in the axial direction. And a vehicle width direction center line passing through the vehicle width direction center of the tire and rim of the traveling wheel and the wheel support portion located on the inner side in the vehicle width direction of the traveling wheel of the frame. ,
A planetary gear mechanism that decelerates the rotation of the electric motor and transmits it to the traveling wheel is coaxial with the axle so that most of the planetary gear mechanism is located in the hub and outside the vehicle width direction center line. placed,
A motor control controller for controlling the rotation of the electric motor is located in the hub, on the outer side in the vehicle width direction from the center line in the vehicle width direction and on the outer side in the radial direction of the axle from the planetary gear mechanism. Furthermore, the electric small vehicle is arranged so as to wrap with the planetary gear mechanism when viewed in a direction perpendicular to the axle .

In Claim 1, the rotor includes a disc-shaped holding plate, and a magnet arranged and fixed on an outer peripheral portion of the holding plate so as to face the stator in the axial direction. A small electric type characterized in that it has a recess recessed at the center thereof so as to be positioned on the inner peripheral side of the stator, and that the recess and at least a part of the stator overlap when viewed in the radial direction. vehicle.

In Claim 2, the said electric motor is accommodated and arrange | positioned in a fixed case, this fixed case is being fixed to the wheel support part of the flame | frame via the attachment rod, The attachment boss part to the fixed case of this attachment rod An electric small vehicle characterized in that an end portion is located in a recess of the holding plate.

2. A clutch mechanism that is disposed in a driving force transmission system that transmits the driving force of the electric motor to the traveling wheel, and that switches the driving force on and off, and switches the clutch mechanism to an on / off state. A clutch lever,
The electric small vehicle, wherein the clutch lever is disposed between the traveling wheel and a wheel support portion of the frame.

2. The traveling wheel according to claim 1, wherein a brake device is attached to the traveling wheel, and the brake device has a cylindrical brake drum fixed to the hub, and an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the brake drum in a radial direction. An electric small vehicle comprising inner and outer brake shoes arranged so as to be clamped.