JPH08154976A - 段差走行輪を備えた走行車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 段差走行時の荷重を無理なく負担できるこ
と、単輪走行と双輪走行が選択できること、等の機構を
有する段差走行輪を備えた車椅子、老人走行車、運搬台
車等の走行車に関する。 【構成】 段差走行時の荷重を効率的に負担し得る。安
全性を確保できる。衝撃が少なく極めて乗り心地がよ
い。また安定した走行ができる。特徴の段差走行輪を備
えた走行車であり、車椅子、老人用走行車、運搬台車等
の走行車１に装備される多輪駆動式でかつモータ２２
１、３３１駆動でなる前方側・後方側の走行輪２２、３
３を垂直軸体と傾斜軸体とで支持し、前記走行車及び人
又は荷物の荷重を前記後方側の走行輪の傾斜軸体で支持
・負担する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、段差走行時の荷重を無
理なく負担できる構成等の機構を有する段差走行輪を備
えた車椅子、老人走行車、運搬台車等の走行車に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、段差を有する走行道又は走行面、
例えば、階段、出入口、玄関、敷居又は凹凸の道路、そ
の他道路、或いは凹凸走行面等において、車椅子、老人
用走行車、運搬台車等の走行車（以下、総称する場合は
走行車とする。）をスムーズに走行及び出入する構成を
採用する車椅子等においては、種々考えられ、数件の出
願が存在する。その一例として、例えば、車椅子関係に
つき列挙すると、下記の文献があげられる。（１）キャ
タピラー前輪方式を採用する構成として、実開昭６２−
２７６１９号の手動車椅子の階段昇降装置、実開昭６３
−１２７６２７号の車椅子の前車輪構造がある。（２）
前輪がフレームに対して揺動（前輪揺動方式）して段差
を乗り越える構成として、実開昭６０−１５３１２３号
の車椅子の段差乗り越え装置、実開平３−６０９２７号
の車椅子の装置及びプレートアーム、実開平４−３５４
２４号の車椅子の走行装置がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記各先行技術は、そ
れぞれ工夫又は安全面への配慮がなされており、それな
りの評価ができる。しかしながら、段差走行時に発生す
る後方側の走行輪（通常後輪である。）にかかる荷重
を、どのようにして負担するか、又は確実かつ効率的に
負担するか、等という構成については、今だ十分な改良
が施されていない。それがため段差走行時の枠体及び車
輪にかかる負担につき不具合が発生し、かつ当該走行車
の故障又は段差走行時の安全性の欠如等の問題が発生
し、課題を残す処である。また従来の技術では、単輪駆
動による平地走行と、双輪駆動による段差走行と、を選
択できる構成とはなつておらず、乗り心地の向上、効率
的な走行、各種走行路に対応した走行が期待できない処
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、段差
走行時の枠体及び車輪にかかる負担を確実かつ効率的に
負担し得ること、段差走行時の安全性を確保すること、
等を目的に下記の構成を採用する。

【０００５】即ち、本発明の段差走行輪を備えた走行車
は、車椅子、老人用走行車、運搬台車等の走行車に装備
される多輪駆動式の走行輪と、当該走行輪を駆動するす
るモータと、で構成される段差走行輪を備えた走行車で
あって、当該走行車の前方側・後方側の走行輪を垂直軸
体と傾斜軸体でそれぞれ支持する構成とし、前記傾斜軸
体に設けた後方側の走行輪で前記走行車及び人又は荷物
の荷重を負担できる構成となっている。

【０００６】又本発明は、平地走行と段差走行に対応し
て車輪の設置面に対する状況を選択可能として、乗り心
地の向上、効率的な走行、各種走行路に対応した走行が
できること、等を目的に下記の構成を採用する。

【０００７】即ち、本発明の段差走行輪を備えた走行車
は、車椅子、老人用走行車、運搬台車等の走行車に装備
される多輪駆動式の走行輪と、当該走行輪を駆動するす
るモータと、で構成される段差走行輪を備えた走行車で
あって、当該走行車の前方側・後方側の走行輪の何れか
又は双方を単輪駆動から双輪駆動に切換える手段を装備
し、当該切換え手段を利用して、単輪駆動による平地走
行と、双輪駆動による段差走行と、を選択できる構成と
なっている。

【０００８】

【作用】以下、本発明の作用（平地走行又は段差走行）
を説明する。走行車には少なくとも２基の走行輪が装置
されており、当該各走行輪にそれぞれ装置されている各
モータ（数の限定なし）を駆動して、各モータの駆動軸
（出力軸）に架承されている各センター歯車を回転す
る。尚、各走行輪は同じ作動及び作動状況を呈するの
で、代表例として、１基について説明する。また２基の
走行輪を装置する場合は、原則として、少なくとも１基
の補助輪を採用することが必要となる。

【０００９】前述の如く、各センター歯車の駆動を介し
て、当該センター歯車と囓合する少なくとも３個（３個
以上で、例えば、４個以上も可能である。以下同じ）の
各遊星歯車がそれぞれ回転され、当該遊星歯車の回転駆
動を介して、これに囓合する少なくとも３個（３個以上
で、例えば、４個以上も可能である。以下同じ）の各駆
動輪用の歯車が回転される。そして、この各駆動輪用の
歯車の回転は少なくとも３個（３個以上で、例えば、４
個以上も可能である。以下同じ）の各車輪に伝達され、
もって各車輪は等速かつ同方向に回転駆動される。

【００１０】この一例では、平地の走行面を２個の車輪
が捉えて走行する。したがって、走行面に凹凸又は障害
物等があって、１個の車輪に抵抗がかかると、当該抵抗
がかかった車輪を中心点（支点）として、走行輪が転動
し、当該車輪と次の１個の車輪とで走行面を捉え、前述
と同様に順次走行する。一方、前記揺動した状況におい
ても、前記抵抗がかかった車輪が駆動しない場合は、前
記次の１個の車輪を中心点として、走行輪が転動し、さ
らに次の１個の車輪と前記次の１個の車輪とで走行面を
捉え、前述と同様に順次走行する。以後は前述の繰り返
し操作及び手順のもとに順次かつスムーズに走行され
る。以上のような操作及び動作を介して、当該走行車
は、段差のある走行面でも、極めて確実かつスムーズに
走行（移動）できる。

【００１１】次に段差を走行する場合で、例えば、階段
でかつ標準寸法の車輪では、その上下段平面にそれぞれ
車輪が接地されている。そして、上下段平面を走行して
いき、いずれかの車輪に抵抗がかかったり、又は上下段
の垂直壁面に衝止して抵抗がかかったり等すると、当該
抵抗がかかった車輪を中心として、転動し、既に接地さ
れている車輪の次の車輪とで走行面を捉えて走行する
（上っていく）。以後は、前述の動作の繰り返しであ
る。殊に、本発明では、段差走行時に、後方側の総後輪
が斜設して設けられていることから搭乗者（その他荷
物）及び走行車の荷重の大部分は、後方側の走行輪で確
実に受け止められ、走行面に伝達されるので、走行車は
安定した状況で走行される。以上で詳述した段差走行に
おいては車輪間の距離(間隔)で、前記垂直壁面の寸法
(換言すれば段差寸法)を乗り越えて走行する構成であ
る。

【００１２】尚、一輪走行を目的とする場合は（図６〜
図１１参照）、先ず、図６〜図９の例では、電動式又は
手動式で作動する操作杆を利用して、何れかの車輪を挾
持し、この挾持した車輪を揺動するとともに、当該揺動
位置で保持する。これによって、二輪走行が、一輪走行
に変更される。そして、前記操作杆の状態を保持するこ
とにより一輪走行ができる。次に、図１０、図１１の例
では、電動式又は手動式で作動する操作レバーを利用し
て、車輪取付板を回転し、この車輪取付板を回転位置で
保持する。これによって、二輪走行が、一輪走行に変更
される。そして、前記操作レバーの状態を保持すると一
輪走行ができる。一方、一輪走行から車輪から二車走行
への切換は、前述の操作及び手順の逆により簡易になし
える。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照にして
説明する。

【００１４】図示の車椅子、又は図示しない老人用走行
車、運搬台車等の走行車１には、前方側（前輪側）の垂
直軸体２と後方側（後輪側）の傾斜軸体３とが設けられ
ており、この傾斜軸体３の自由端３ａは、当該傾斜軸体
３の仮想線３ａａより走行車１の後退方向（前進方向の
反対側を云う。）に斜設されている。即ち、当該傾斜軸
体３と後述する車輪Ｄ、Ｅ、Ｆ（一部も有り得る）で、
走行車１及び人々は荷物の荷重を受ける構成となってい
る。尚、垂直軸体２は走行車１の枠体１１１のベース１
１２より垂設した軸２１１と、当該軸２１１に設けたブ
ラケット２１２とで構成され、このブラケット２１２に
枢支された車輪取付板２２０を介して図例では３個の車
輪Ａ、Ｂ、Ｃが設けられている。また傾斜軸体３は走行
車１の枠体１１１のベース１１２より斜設した軸３１１
と、当該軸３１１に設けたブラケット３１２とで構成さ
れ、このブラケット３１２に枢支された車輪取付板３３
０を介して図例では３個の車輪Ｄ、Ｅ、Ｆが設けられて
いる。図中４は走行車１のシート、５は背もたれ、６は
介護者用のハンドルである。

【００１５】次に、前方側の走行輪２２を説明すると
（左右対称関係となるので、一方側で説明する。）、当
該前方側の走行輪２２は、ブラケット２１２に設けたモ
ータ２２１と、モータ２２１の出力軸２２１ａに設けた
歯車２２２及びこの歯車２２２と囓合する歯車２２３
と、この歯車２２３を支持する前記ブラケット２１２に
貫設した駆動軸２２４と、この駆動軸２２４のセンター
歯車２２５と各遊星歯車２２６を介して囓合する各歯車
２２７と、この各歯車２２７の軸２２８に軸支された車
輪Ａ、Ｂ、Ｃと、で構成されており、モータ２２１の回
転は歯車２２２→歯車２２３→センター歯車２２５→各
遊星歯車２２６→各歯車２２７→車輪Ａ、Ｂ、Ｃにそれ
ぞれ伝達され、当該車輪Ａ、Ｂ、Ｃが同方向かつ等速で
回転される。

【００１６】続いて、後方側の走行輪３３を説明すると
（左右対称関係となるので、一方側で説明する。）、当
該後方側の走行輪３３は、ブラケット２１２に設けたモ
ータ３３１の出力軸３３１ａに設けた歯車３３２及びこ
の歯車３３２と囓合する歯車３３３と、この歯車３３３
を支持する前記ブラケット３１２に貫設した駆動軸３３
４と、この駆動軸３３４のセンター歯車３３５と各遊星
歯車３３６を介して囓合する各歯車３３７と、この各歯
車３３７の軸３３８に軸支された車輪Ａ、Ｂ、Ｃと、で
構成されており、モータ３３１の回転は歯車３３２→歯
車３３３→センター歯車３３５→各遊星歯車３３６→各
歯車３３７→車輪Ｄ、Ｅ、Ｆにそれぞれ伝達され、当該
車輪Ｄ、Ｅ、Ｆが同方向かつ等速で回転される。

【００１７】尚、図６〜図１１に示す単輪駆動と双輪駆
動との切換え手段を説明する。先ず、図６〜図９の例
は、車輪Ａ〜Ｆを挾持する方式を示しており、走行車１
の枠体１１１に上下動及び揺動可能に設けられた操作杆
８と、この操作杆８の自由端８ａに設けた車輪挾持部８
１１と、で構成されている。当該操作杆８は手動又は自
動で降下されるが、この例ではピン８１２が枠体１１１
に設けたほぼＬ字形のガイド溝８１３を降下し、その降
下時に例えば車輪Ａを車輪挾持部８１１で挾持する（図
６の仮想線の状態）。尚、降下時に角柱状の枢軸部（図
示せず）は、枠体１１１に設けた例えば長孔８１４を降
下していく。その後、操作杆８をＡ矢印の方向に、動作
させると、当該操作杆８は角柱状の枢軸部に設けた円柱
状の枢着筒部８ｂを支点として揺動するとともに、ピン
８１２はガイド溝８１３の円弧部に沿って移動する。こ
の操作により操作杆８の自由端８ａ側がＢ矢印方向に移
動されるが、この移動位置を確保するために、操作杆８
に設けたフック８１５を枠体１１１の係止部８１６に止
める。これにより、図８に示す如く、車輪Ａが揺動さ
れ、車輪Ｃのみが地表面に接地される構成（図９参照）
となっており、いわゆる単輪駆動による走行が可能とな
る。一方、単輪駆動を双輪駆動に切換えるには、前述の
操作及び手順で簡便になし得る。次に図１０、図１１の
例は、車輪取付板２２０（３３０）を規制する構成を示
しており、枠体１１１に上下動可能に設けられた操作レ
バー９と、この操作レバー９で回転かつ昇降する回転軸
９１１（又は幅操作レバー）と、この回転軸９１１を回
転する回転機構９１２と、前記回転軸９１１の自由端に
設けた駆動側歯車９１３と、この駆動側歯車９１３と囓
合する車輪取付板３３０に設けた従動側歯車９１４と、
場合により操作レバー９をガイドするガイド筒９１５と
で構成されている。したがって、操作レバー９を操作す
ると回転機構９１２が作動して回転軸９１１が回転され
るとともに、回転軸９１１がガイド筒９１５にガイドさ
れて降下し、駆動側歯車９１３が従動側歯車９１４に囓
合する。この囓合により、車輪取付板３３０が回転され
る（及び回転軸９１１が上昇される）ので（回転軸９１
１が上昇される）、例えば、接地していた二個の車輪
Ｂ、Ｃのうち車輪Ｂが離間され、一個の車輪Ｃのみが地
表面に接地される。いわゆる単輪駆動による走行が可能
となる。一方、単輪駆動を双輪駆動に切換えるには、前
述の操作及び手順で簡便になし得る。尚、この一例で
は、回転機構９１２はモータ９１２ａで駆動されるピニ
オン９１２ａとラック９１２ｃとの組合せにより、回転
軸９１１を回転する構成であるが、他にはベルト回転方
式、歯車回転方式等の他の回転機構でも可能である。ま
た図１１の如く、センター歯車２２５（３３５）、遊星
歯車２２６（３３６）、又は歯車２２７（３３７）を車
輪取付板２２０（３３０）の外側に設ける構成が理想で
ある。尚、単輪駆動を双輪駆動に切換え手段は、図示乃
至説明しない他の装置、手段等であっても同効を奏する
発明は、本発明の範疇に含まれる。

【００１８】また図１２〜図１５に示す構成は、主とし
て前方側の走行車２２に装備される旋回機構であり、走
行車１のより簡易な曲がり走行を意図するものであり、
図１２、図１３は機械的な機構を示す。即ち、一対の軸
２１１の下方に取付ベース２１１ａを設け、この取付ベ
ース２１１ａにベアリング１０００を介してブラケット
２１２を設ける。当該ブラケット２１２、２１２は車軸
１００１を介して連結されている。したがって、当該車
軸１００１を操作することにより前方側の走行輪２２が
旋回する構成となっている。そして、この例では、車軸
１００１を回転する構成として、車軸１００１にモータ
１００２を設け、このモータ１００２の出力軸１００２
ａにピニオン１００３を設ける。このピニオン１００３
は軸２１１（２１１）間に固定したラック１００４と囓
合される。そして、モータ１００２の回転とこの固定状
態のラック１００４を起点として車軸１００１を旋回す
る構造となっている。勿論、モータ１００２に代えて手
動操作も可能である。また図１４、図１５は電圧のコン
トロールを介して、内輪差を生成し、これによって、前
方側の走行輪２２等の旋回動作をなす構造でも可能であ
る。そして、回転数の一例を説明すると、下記の表の通
りであります。

【００１９】

【表１】

【００２０】尚、図示しないが、段差走行時に、センサ
ー又はシリンダー、バネ、伸縮軸、アクチュエータ等の
昇降装置を利用して、シート４の前後方向・左右方向・
全方向等が、適宜昇降し段差に関係なく、ほぼ水平状態
が保持される機構を採用することも可能である。例え
ば、上昇時は後方側のシート４が上がる。また降下時は
前方側のシート４が上がる。これによって、前記の水平
状態が確保できる。尚、昇降装置の操作は自動、手動等
による。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、以上の如く、走行車の前方側
・後方側の走行輪を垂直軸体と傾斜軸体でそれぞれ支持
し、かつ傾斜軸体に設けた後方側の走行輪で走行車及び
人又は荷物の荷重を負担できる構成となっている。した
がって、例えば、階段、出入口、玄関、敷居又は凹凸の
道路、その他道路、或いは凹凸走行面等の段差走行時の
枠体及び車輪にかかる荷重を確実かつ効率的に負担し得
ること、段差走行時の安全性を確保すること、等の効果
を有する。また段差走行の安全性の確保を介して、障害
者又は老人等の歩行困難者な人々に副音をもたらす等の
効果を有する。

【００２２】また本発明は、いずれかの車輪に抵抗がか
かった場合には、この車輪を基点として、走行輪が転動
する構成であるので、確実かつ簡易な走行の確保、又は
走行の安全性の確保、更には自動走行に途を開く優れた
効果がある。

【００２３】また本発明は、切換え手段を介して単輪駆
動と双輪駆動とに変換できる構成であり、平地での簡易
な操作で走行できること、衝撃が少なく極めて乗り心地
がよいこと、及び安定した走行が期待できること、又は
効率的な走行並びに各種走行路に対応した走行ができる
こと、等の実用面での優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】走行車の側面図である。

【図２】前方側の走行輪の一部欠截の正面図である。

【図３】後方側の走行輪の一部欠截の正面図である。

【図４】走行車の段差を走行する状態を示す縮尺側面模
式図である。

【図５】走行車の階段を走行する状態を示す縮尺側面模
式図である。

【図６】単輪駆動と双輪駆動との切換え手段の一例を示
す縮尺側面模式図である。

【図７】単輪駆動と双輪駆動との切換え手段のガイド溝
とピンとの関係を示す模式図である。

【図８】単輪駆動と双輪駆動との切換え手段の一例の作
動状態を説明する縮尺側面模式図である。

【図９】走行車が単輪駆動する状態の縮尺側面図であ
る。

【図１０】単輪駆動と双輪駆動との切換え手段の他の一
例を示す縮尺側面模式図である。

【図１１】単輪駆動と双輪駆動との切換え手段の他の一
例を示す縮尺正面模式図である。

【図１２】前方側の走行輪の旋回機構の一例を示す正面
模式図である。

【図１３】前方側の走行輪の旋回機構の一例を示す平面
模式図である。

【図１４】前方側の走行輪の旋回機構の他の一例を示す
縮尺模式図である。

【図１５】前方側の走行輪の旋回機構の他の一例を示す
縮尺模式図である。

【符号の説明】

１ 走行車 １１１ 枠体 １１２ ベ−ス ２ 垂直軸体 ２１１ 軸 ２１２ブラケット ２２ 前方側の走行輪 ２２０ 車輪取付板 ２２１ モータ ２２１ａ 出力軸 ２２２ 歯車 ２２３ 歯車 ２２４ 駆動軸 ２２５ センター歯車 ２２６ 遊星歯車 ２２７ 歯車 ２２８ 軸 ３ 傾斜軸体 ３ａ 自由端 ３ａａ 仮想線 ３１１ 軸 ３１２ ブラケット ３３ 後方側の走行輪 ３３０ 車輪取付板 ３３１ モータ ３３１ａ 出力軸 ３３２ 歯車 ３３３ 歯車 ３３４ 駆動軸 ３３５ センター歯車 ３３６ 遊星歯車 ３３７ 歯車 ３３８ 軸 ４ シート ５ 背もたれ ６ ハンドル ８ 操作杆 ８ａ 自由端 ８ｂ 枢着筒部 ８１１ 車輪挾持部 ８１２ ピン ８１３ ガイド溝 ８１４ 長孔 ８１５ フック ８１６ 係止部 ９ 操作レバー ９１１ 回転軸 ９１２ 回転機構 ９１２ａ モータ ９１２ｂ ピニオン ９１２ｃ ラック ９１３ 駆動側歯車 ９１４ 従動側歯車 ９１５ ガイド筒 １０００ ベアリング １００１ 車軸 １００２ モータ １００２ａ 出力軸 １００３ ピニオン １００４ ラック Ａ 車輪 Ｂ 車輪 Ｃ 車輪 Ｄ 車輪 Ｅ 車輪 Ｆ 車輪

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車椅子、老人用走行車、運搬台車等の走
   行車に装備される多輪駆動式の走行輪と、当該走行輪を
   駆動するするモータと、で構成される段差走行輪を備え
   た走行車であって、 当該走行車の前方側・後方側の走行輪を垂直軸体と傾斜
   軸体でそれぞれ支持する構成とし、前記傾斜軸体に設け
   た後方側の走行輪で前記走行車及び人又は荷物の荷重を
   負担する構成とした段差走行輪を備えた走行車。
2. 【請求項２】 車椅子、老人用走行車、運搬台車等の走
   行車に装備される多輪駆動式の走行輪と、当該走行輪を
   駆動するするモータと、で構成される段差走行輪を備え
   た走行車であって、 当該走行車の前方側・後方側の走行輪の何れか又は双方
   を単輪駆動から双輪駆動に切換える手段を装備し、当該
   切換え手段を利用して、単輪駆動による平地走行と、双
   輪駆動による段差走行と、を選択できる構成とした段差
   走行輪を備えた走行車。
3. 【請求項３】 上記切換え手段を、走行車の枠体に設け
   た操作杆と、この操作杆で作用する車輪挾持部と、前記
   操作杆をガイドする装置と、で構成とした請求項１又は
   請求項２の段差走行輪を備えた走行車。
4. 【請求項４】 上記切換え手段を、走行車の枠体に設け
   た操作レバーと、この操作レバーにより駆動される駆動
   側歯車と、この駆動側歯車と囓合する車輪取付板に設け
   た従動側歯車と、で構成とした請求項１又は請求項２の
   段差走行輪を備えた走行車。
5. 【請求項５】 上記車椅子、老人用走行車、運搬台車等
   の走行車のシート、荷台が傾斜したときに、センサー利
   用の自動操作又は手動操作により、油圧、バネ、伸縮軸
   等の機械的な機構又はアクチュエータ等の流体制御等の
   機構を介して、前記シート、荷台を水平状態に保持する
   構成の請求項１又は請求項２の段差走行輪を備えた走行
   車。