JPH0852177A

JPH0852177A - 手動式電動車椅子

Info

Publication number: JPH0852177A
Application number: JP5277186A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Sugano; 信之菅野; Atsushi Uchiyama; 敦内山
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1993-11-05
Filing date: 1993-11-05
Publication date: 1996-02-27
Anticipated expiration: 2018-11-25
Also published as: JP3470139B2

Abstract

(57)【要約】【目的】介助者の肉体的負担を軽減することができる
手動式電動車椅子を提供すること。【構成】介助者の操作力の方向と大きさを検出する操
作力検出手段８０と、車輪４を回転駆動する駆動手段
（電動モータ２６、動力伝達機構２７）と、前記操作力
検出手段８０によって検出された介助者の操作力の方向
と大きさによって前記駆動手段を制御する制御装置７０
を含んで手動式電動車椅子１を構成する。本発明によれ
ば、介助者の操作力はその大きさに応じた補助動力によ
って補われるため、介助者はより小さな力で楽に車椅子
１を操作することができ、その肉体的負担が軽減され
る。又、本発明によれば、介助者の操作力の方向も検出
されるため、介助者の押し引き動作の判別ができ、例え
ば、引き動作された側の車輪を逆転（後転）させれば、
車椅子１をその場で旋回させることも楽に行なうことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人の操作力を電動モー
タによる補助動力で補うようにした手動式電動車椅子に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、身障者が移動の手段として利用す
る車椅子には手動車椅子と電動車椅子の２種があり、身
障者はその障害の程度に応じて何れかを使用しているの
が現状である。

【０００３】ところで、筋力が次第に低下する疾患を負
った身障者にとっては、手動車椅子から電動車椅子への
切り換えには非常な精神的苦痛を伴うものである。

【０００４】そこで、手動車椅子と電動車椅子との中間
的な存在としての手動式電動車椅子が提案されている。
この手動式電動車椅子は、車輪に加えられる人力（操作
力）を検知してその人力に応じた大きさの駆動力を補助
動力として車輪に与えることによって身障者の負担を軽
減するものであって、これによれば身障者は手動車椅子
の感覚で操作することができ、精神的苦痛も緩和され
る。

【０００５】ところで、斯かる手動式電動車椅子を含め
て現行の車椅子には、介助者が該車椅子を押すためのハ
ンドル等が設けられており、例えば、身障者は室内等で
介助者に車椅子を押してもらって移動することができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、手動式
電動車椅子を含めた現行の車椅子にあっては、介助者の
操作力を補助するための装置が設けられていないため、
体力の十分でない老齢な介助者等にとって車椅子を押す
動作には大きな肉体的負担を伴う。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、介助者の肉体的負担を軽減す
ることができる手動式電動車椅子を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、介助者の操作力の方向と大きさを検出する操作
力検出手段と、車輪を回転駆動する駆動手段と、前記操
作力検出手段によって検出された介助者の操作力の方向
と大きさによって前記駆動手段を制御する制御手段を含
んで手動式電動車椅子を構成したことをその特徴とす
る。

【０００９】

【作用】本発明によれば、介助者の操作力はその大きさ
に応じた補助動力によって補われるため、介助者はより
小さな力で楽に車椅子を操作することができ、その肉体
的負担が軽減される。

【００１０】又、本発明によれば、介助者の操作力の方
向も検出されるため、介助者の押し引き動作の判別がで
き、例えば引き動作された側の車輪を逆転（後転）させ
れば、車椅子をその場で旋回させることも楽に行なうこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１２】図１は本発明に係る手動式電動車椅子の側
面図、図２は同平面図、図３は同後面図、図４はハンド
リムと車輪との連結構造を示す図１の矢視Ａ方向の破断
面図、図５は入力検知手段であるエンコーダの取付構造
を示す車軸部の半裁断面図、図６は補助動力装置部（電
動モータ及び動力伝達機構部）の構成を示す側面図、図
７は同破断平面図、図８はブレーキ装置部の側面図、図
９は同破断正面図、図１０はバッテリの設置構造の別実
施例を示す斜視図である。

【００１３】本発明に係る手動式電動車椅子１は、既存
の折り畳み式手動車椅子に補助動力装置（Power Assist
System ）を組み付けたものであって、図１に示すよう
に、これのパイプ枠状のフレーム２の前後部は左右一対
のキャスタ３、車輪４によって移動自在に支持されてい
る。

【００１４】又、上記フレーム２の中央部には、身障者
が着座すべき布製のシート５（図２及び図３参照）が張
設されており、該シート５の中央部下面には同じく布製
の袋状ボックス６が設けられており、該ボックス６内に
はバッテリ７が収納されている。尚、図３及び図１０に
示すように、薄型のバッテリ７’をフレーム２の前後一
対のクロス部材２ａにフック７ａ’を介して脱着自在に
取り付けても良い。

【００１５】更に、図１乃至図３に示すように、フレー
ム２の後部から上方へ立設された左右一対のハンドルア
ーム２ｂの上端部は後方に折曲され、その折曲部には介
助者用のグリップ８が取り付けられている。又、フレー
ム２の中央上部には、身障者用の左右一対の肘掛９が取
り付けられ、同フレーム２の前端下部にはステップ１０
が取り付けられている。そして、同フレーム２の下部に
前後方向に延びる左右一対のアーム２ｃの後端部には、
別のアーム２ｄが前後方向に移動自在に嵌装されてお
り、各アーム２ｄの後端部にはローラ１１が回転自在に
軸支されている。尚、アーム２ｄは、アーム２ｃに突設
されたピン１２に長孔係合することによって前後方向に
移動自在に構成され、これはアーム２ｃとの間に縮装さ
れた不図示のスプリングによって常時後方へ付勢されて
いる。

【００１６】ところで、前記左右一対の車輪４の各々
は、図５に示すように、フレーム２に取り付けられたブ
ラケット１３に支持された車軸１４にボールベアリング
１５を介して回転自在に支承されているが、各車輪４の
外側には、身障者が手でこれを回すべきリング状のハン
ドリム１６が設けられている。このハンドリム１６は、
４本のスポーク１７及び軸受１８と軸受１５を介して車
軸１４に車輪４とは独立に回転し得るよう支承されてい
る。

【００１７】而して、上記ハンドリム１６は、その全周
の４箇所が図４に示す構造によって車輪４に対して弾性
的に連結されている。

【００１８】即ち、図４に示すように、ハンドリム１６
の一部に画成される空間Ｓ内にはスライダ１９が円周方
向に摺動自在に嵌装されており、ハンドリム１６に力が
加えられない状態においては、スライダ１９はこれの左
右に縮装されたスプリング２０，２１によって図示のよ
うに中立位置で静止している。

【００１９】一方、車輪４のリム４ａにはロッド２２が
結着されており、該ロッド２２はハンドリム１６側（外
側方）へ延出し、その先部はハンドリム１６に被着され
たカバー２３に穿設された長孔２３ａを貫通して前記ス
ライダ１９の中心部に挿入嵌合されている。

【００２０】而して、身障者がハンドリム１６を手で持
ってこれを例えば図４の矢印方向に回せば、スライダ１
９はハンドリム１６に対して逆方向に摺動するため、一
方のスプリング２１が縮み、他方のスプリング２０が伸
び、スプリング２１の反力がスライダ１９及びロッド２
２を経て車輪４に伝達され、車輪４が矢印方向に回転駆
動される。このとき、ハンドリム１６と車輪４との間に
は、スプリング２０，２１の伸縮量に対応する相対回転
が生じる。

【００２１】ところで、スプリング２０，２１の伸縮量
は、身障者によってハンドリム１６に加えられる力の大
きさに比例するため、ハンドリム１６と車輪４との相対
回転量はハンドリム１６に加えられる力の大きさに比例
し、従って、両者の相対回転量を測定すれば、ハンドリ
ム１６に加えられる人力の大きさを検知することができ
る。尚、スプリング２０，２１の伸縮量の最大値は、ロ
ッド２２がカバー２３の長孔２３ａに係合するときのス
ライダ１９の最大移動量Ｌであって、ロッド２２がカバ
ー２３の長孔２３ａに係合した状態では、ハンドリム１
６に加えられる力はハンドリム１６からロッド２２を経
て車輪４に直接伝達される。

【００２２】而して、本実施例では、ハンドリム１６に
加えられる人力を検知する入力検知手段として、図５に
示すような車輪４の回転角度を検出するための一対のエ
ンコーダ２４Ａ，２４Ｂとハンドリム１６の回転角度を
検出するための一対のエンコーダ２５Ａ，２５Ｂを用い
ており、車輪４とハンドリム１６の各回転角度の差を両
者の相対回転量としてこの値からハンドリム１６に加え
られる人力の大きさを求めるようにしている。ここで、
エンコーダ２４Ａ，２５Ａは車軸１４側に固定され、エ
ンコーダ２４Ｂは車輪４側に、エンコーダ２５Ｂはハン
ドリム１６側にそれぞれ固定されている。

【００２３】尚、車輪４とハンドリム１６の回転角度の
検出手段としては、エンコーダの他、任意の位相検出手
段を使用することができる。

【００２４】一方、図１及び図２に示すように、フレー
ム２の各車輪４の上部位置には、補助動力装置の動力発
生源を構成する左右一対の電動モータ２６と、該電動モ
ータ２６の駆動力を車輪４に伝達するための左右一対の
動力伝達機構２７が取り付けられており、これらの構成
の詳細は図６及び図７に示されている。尚、各電動モー
タ２６は、前記バッテリ７から電力の供給を受けて回転
駆動される。

【００２５】即ち、図６及び図７において、２８はフレ
ーム２に固着されたブラケットであって、該ブラケット
２８には別のブラケット２９が結着されており、該ブラ
ケット２９には操作レバー３０が軸３１にて回動自在に
枢着されるとともに、伝動ケース３２の一端が軸３３に
て回動自在に枢着されている。

【００２６】上記伝動ケース３２の一端には、図６に示
すように円弧状の係合溝３２ａが形成されており、該係
合溝３２ａには前記ブラケット２９に突設されたガイド
ピン３４が摺動自在に係合している。

【００２７】ところで、伝動ケース３２には前記電動モ
ータ２６が取り付けられており、該電動モータ２６の出
力軸２６ａは伝動ケース３２内に臨み、その端部にはギ
ヤ３５が結着されている。

【００２８】又、伝動ケース３２内には、ウォーム３６
を一体に形成して成るウォーム軸３７が回転自在に収納
されており、該ウォーム軸３７には前記ギヤ３５に噛合
するギヤ３８が結着されている。更に、伝動ケース３２
内には駆動軸３９がウォーム軸３７に対して直角に、且
つ、回転自在に収納されており、該駆動軸３９の一端に
は前記ウォーム３６に噛合するウォームホイール４０が
結着されている。そして、駆動軸３９の伝動ケース３２
外へ延出する他端には、車輪４のタイヤ４ｂに対して接
離されるローラ４１が結着されている。尚、前記ウォー
ム３６とウォームホイール４０で構成されるウォームギ
ヤ機構は、車輪４から電動モータ２６方向への動力の伝
達を阻止する逆駆動防止機構を構成している。

【００２９】更に、伝動ケース３２にはリンク４２の一
端がピン４３にて枢着されており、該リンク４２の他端
は前記操作レバー３０の先端に一体に結着されたアーム
４４にピン４５によって連結されている。そして、操作
レバー３０の軸３１の近傍と前記ピン４３との間にはス
プリング４６が張架されている。

【００３０】而して、図６に実線にて示すように操作レ
バー３０が上方へ押し上げられている状態では、該操作
レバー３０は前記スプリング４６の付勢力によって時計
方向に付勢されて上方のストッパ４８に当接して静止し
ており、このとき、伝動ケース３２に保持された前記ロ
ーラ４１は図示のように車輪４のタイヤ４ｂに所定の力
で押圧されている。

【００３１】そして、操作レバー３０を図６の実線位置
から下方へ押し下げると、図６に鎖線にて示すように、
リンク４２とアーム４４の屈曲方向が逆となって操作レ
バー３０はスプリング４６から反時計方向の付勢力を受
けて下方のストッパ４７に当接して静止し、伝動ケース
３２は軸３３を中心として反時計方向に回動し、これに
よってローラ４１は車輪４のタイヤ４ｂから離脱する。
尚、伝動ケース３２の反時計方向の回動は、ガイドピン
３４の係合溝３２ａへの係合によって制限される。

【００３２】ところで、上述のように操作レバー３０を
操作してローラ４１を車輪４のタイヤ４ｂから離脱させ
ると、電動モータ２６から車輪４への補助動力の付与が
遮断されるが、斯かるローラ４１の離脱は、当該車椅子
１を手動だけで走らせる場合、バッテリ７が上がった場
合等に必要である。

【００３３】他方、図１に示すように、フレーム２の車
輪４の前方位置にはブレーキ装置５０が設けられてい
る。

【００３４】ここで、上記ブレーキ装置５０の構成の詳
細を図８及び図９に基づいて説明する。

【００３５】図において、５１はフレーム２に固着され
たケースであって、該ケース５１内には電動モータ５２
が収納されており、該電動モータ５２の出力軸５２ａの
端部にはギヤ５３が結着されている。

【００３６】又、ケース５１内には回転軸５４，５５が
互いに平行、且つ、回転自在に収納されており、回転軸
５４には大小異径のギヤ５６，５７が結着されている。
そして、ギヤ５６は前記ギヤ５３に噛合しており、ギヤ
５７は前記回転軸５５の一端に結着されたギヤ５８に噛
合している。

【００３７】ところで、上記回転軸５５のケース５１外
へ延出する他端にはブレーキレバー５９が結着されてい
る。

【００３８】一方、ケース５１にはアーム６０の一端が
軸６１にて回動自在に枢着されており、アーム６０の他
端には、車輪４のタイヤ４ｂに対して接離するブレーキ
シュー６２が直角に取り付けられている。そして、アー
ム６０の中間部はリンク６３によって前記ブレーキレバ
ー５９の一端に連結されている。そして、ブレーキレバ
ー５９に突設されたピン６４と前記リンク６３をアーム
６０に連結する軸６５との間にはスプリング６６が張架
されている。

【００３９】而して、図８に実線にて示すようにブレー
キレバー５９が前方（図８の左方）に押されているとき
には、該ブレーキレバー５９は前記スプリング６６の付
勢力によって反時計方向に付勢されて前方のストッパ６
８に当接して静止しており、このとき、アーム６０の先
部に結着された前記ブレーキシュー６２は図示のように
車輪４のタイヤ４ｂに所定の力で押圧されている。

【００４０】そして、ブレーキレバー５９を手動により
又は電動によって図８の実線位置から後方へ引くと、図
８に鎖線にて示すように、ブレーキレバー５９とリンク
６３の屈曲方向が逆となってブレーキレバー５９はスプ
リング６６から時計方向の付勢力を受けて後方のストッ
パ６７に当接して静止し、アーム６０は軸６１を中心と
して時計方向に回動するため、ブレーキシュー６２は車
輪４のタイヤ４ｂから離脱する。

【００４１】ここで、ブレーキレバー５９の電動による
動作について図９に従って説明すると、前記バッテリ７
から電力供給を受けて電動モータ５２が回転駆動される
と、これの回転は前記ギヤ５３，５６，５７，５８を経
て回転軸５５に伝達され、該回転軸５５及びこれに結着
されたブレーキレバー５９が所定角度だけ回動せしめら
れる。

【００４２】更に、図１に示すように、フレーム２の一
方のブレーキ装置５０の下方位置には前記電動モータ２
６，４８の駆動を制御するための制御装置７０が取り付
けられている。尚、制御装置７０も前記バッテリ７から
の電力の供給を受けて駆動される。

【００４３】ところで、本実施例においては、介助者用
の左右一対の前記グリップ８の各々には、該グリップ８
に加えられる介助者の操作力の方向と大きさを検出する
ための操作力検出手段８０が設けられている。

【００４４】ここで、各操作力検出手段８０の構成を図
１１及び図１２に基づいて説明する。尚、図１１はグリ
ップ部分の側面図、図１２は図１１のＢ−Ｂ線断面図で
ある。

【００４５】図示のように、前記ハンドルアーム２ｂの
端部内には円柱状のスライダ８１が摺動自在に嵌装され
ており、グリップ８に操作力が加わっていない状態で
は、該スライダ８１はこれの両側に配されたスプリング
８２，８３によって中立位置に保持されている。

【００４６】又、上記スライダ８１の両側には、スライ
ダ８１の前方（図の左方）への移動量（グリップ８の押
し量）を検出するためのリニアポテンショメータ８４と
スライダ８１の後方（図の右方）への移動量（グリップ
８の引き量）を検出するためのリニアポテンショメータ
８５がそれぞれ設けられている。

【００４７】一方、グリップ８は筒状のカラー８ａを表
皮８ｂで被覆して構成され、これはハンドルアーム２ｂ
の端部外周に摺動自在に被冠されている。そして、該グ
リップ８の内部に横架されたピン８６は、ハンドルアー
ム２ｂに形成された長孔２ｂ−１と前記スライダ８１を
貫通しており、従って、スライダ３１は、ピン８６が長
孔２ｂ−１内で摺動し得る範囲で、グリップ８と共にハ
ンドルアーム２ｂ内を前後に移動する。

【００４８】而して、介助者が左右のグリップ８を手で
持ってこれらを前方へ押すと、手動式電動車椅子１が介
助者によって前進せしめられるが、このとき、グリップ
８とスライダ８１の前方への移動量は前記ニリアポテン
ショメータ８４によって検出される。

【００４９】ところで、グリップ８とスライダ８１が前
方へ移動すると、これらの移動量だけ前側のスプリング
８２は縮み、後側のスプリング８３は伸びるが、スプリ
ング８２の反力はその縮み量に正比例するため、リニア
ポテンショメータ８４によって検出されるグリップ８と
スライダ８１の移動量（スプリング８２の縮み量）より
グリップ８に加えられる介助者の操作力（押し力）の大
きさが求められる。又、前側のリニアポテンショメータ
８４によってグリップ８とスライダ８１の移動量が検出
されることによって、操作力の方向が判別でき、グリッ
プ８が前方へ押されていることが分かる。

【００５０】逆に、グリップ８とスライダ８１が後方へ
移動すると、これらの移動量だけ後側のスプリング８３
は縮み、前側のスプリング８２は伸びるが、スプリング
８３の反力はその縮み量に正比例するため、リニアポテ
ンショメータ８５によって検出されるグリップ８とスラ
イダ８１の移動量（スプリング８３の縮み量）よりグリ
ップ８に加えられる介助者の操作力（引き力）の大きさ
が求められる。又、後側のリニアポテンショメータ８５
によってグリップ８とスライダ８１の移動量が検出され
ることによって、操作力の方向が判別でき、グリップ８
が後方へ引かれていることが分かる。

【００５１】ここで、前記制御装置７０の構成を図１３
に基づいて説明する。

【００５２】図１３は制御装置７０の構成を示すブロッ
ク図であり、該制御装置７０は、車輪４の回転角度を検
出するための前記エンコーダ２４Ａ，２４Ｂ、ハンドリ
ム１６の回転角度を検出するための前記エンコーダ２５
Ａ，２５Ｂからの信号を受けて車輪４、ハンドリム１６
の回転方向を弁別するための位相弁別手段７１，７２
と、弁別された回転方向に対応してエンコーダ２４Ａ，
２４Ｂ、２５Ａ，２５Ｂからのパルスをｕｐ又はｄｏｗ
ｎカウントするカウント手段７３，７４と、カウント手
段７３，７４又は操作力検出手段８０からの信号に基づ
いて身障者によってハンドリム１６に加えられる力又は
介助者によってグリップ８に加えられる操作力を算出し
て補助動力を求める演算手段７５と、該演算手段７５に
よって求められた補助動力を発生させるべく前記電動モ
ータ２６を駆動制御するモータコントロール手段７７を
含んで構成されている。

【００５３】尚、上記演算手段７５は、前記パルスカウ
ント手段７３，７４によってそれぞれカウントされたパ
ルス数の偏差によって車輪４とハンドリム１６の相対回
転量を演算し、この結果に基づいてハンドリム１６に加
えられた人力の大きさを求め、或いは前記操作力検出手
段８０のリニアポテンショメータ８４，８５からの検出
信号を受けて各グリップ８に加えられる介助者の操作力
の方向と大きさを求め、求められた人力又は操作力に所
定の比率を乗じて車輪４に加えるべき補助動力を算出す
る。

【００５４】ところで、図１３は片方の車輪４に対する
制御装置７０のみの構成を示したが、該制御装置７０は
他方の車輪４に対する前記と同様の要素を含んで構成さ
れている。

【００５５】而して、本発明に係る手動式電動車椅子１
においては、身障者によってハンドリム１６に加えられ
る人力を検知する人力検知手段である前記エンコーダ２
４Ａ，２４Ｂ，２５Ａ，２５Ｂと、介助者によってグリ
ップ８に加えられる操作力を検出する操作力検出手段８
０と、前記電動モータ２６と、動力伝達機構２７及び制
御装置７０によって補助動力装置が構成されている。

【００５６】次に、本手動式電動車椅子１の作用を図１
４を参照しながら以下に説明する。尚、図１４は車椅子
１の速度と駆動力の時間的変化を示すタイミングチャー
トである。

【００５７】前記操作レバー３０を操作して図６に示す
ようにローラ４１を車輪４のタイヤ４ｂに押圧し、且
つ、ブレーキ装置５０のブレーキレバー５９を操作して
ブレーキシュー６２を車輪４のタイヤ４ｂから離脱させ
ると、当該手動式電動車椅子１は走行可能状態となる。

【００５８】上記状態において身障者が左右一対のハン
ドリム１６を手で回すと、各ハンドリム１６に加えられ
る人力（駆動力）Ｆ_M は前述のようにエンコーダ２４
Ａ，２４Ｂ，２５Ａ，２５Ｂによってハンドリム１６と
車輪４の回転角度差として左右別々に検知され、この検
知信号は制御装置７０に送られる。

【００５９】ところで、ハンドリム１６に加えられる人
力Ｆ_M は、図１４に示すように、サインカーブ状に変化
し、ハンドリム１６にはこの人力Ｆ_M が間欠的に加えら
れる。

【００６０】而して、前述のように制御装置７０に左右
の人力Ｆ_M の検知信号が人力されると、制御装置７０は
前述のようにハンドリム１６に加えられる人力Ｆ_M に比
例する大きさの駆動力Ｆ_A を補助動力として求め、電動
モータ２６の駆動をそれぞれ制御して該電動モータ２６
に駆動力Ｆ_A を発生せしめる。この結果、図１４に示す
ように、各車輪４は人力Ｆ_M に補助動力Ｆ_A を加えた大
きさの駆動力Ｆ（＝Ｆ_M ＋Ｆ_A ）によって回転駆動さ
れ、これによって当該手動式電動車椅子１が走行せしめ
られ、身障者は、全駆動力Ｆの約１／２程度の小さな駆
動力Ｆ_M で楽に、且つ、従来の手動車椅子の感覚で当該
手動式電動車椅子１を操作することができ、従来の電動
車椅子を使用するときのような精神的苦痛を伴うことも
ない。

【００６１】ここで、補助動力Ｆ_A の伝達経路を図７に
基づいて説明すると、電動モータ２６の回転動力はギヤ
３５，３８、ウォーム３６、ウォームホイール４０及び
駆動軸３９を経てローラ４１に伝達されて該ローラ４１
が回転駆動され、このローラ４１の回転によって車輪４
が回転駆動されて該車輪４の駆動力Ｆの一部が補助動力
Ｆ_A によって負担される。

【００６２】而して、図１４に示すように、車輪４の駆
動は適当な時間間隔で間欠的に行なわれるが、駆動から
次の駆動の間においては手動式電動車椅子１は惰行す
る。

【００６３】従って、本手動式電動車椅子１が走行する
場合、その速度Ｖは図１４に示すように変化し、駆動力
Ｆが最大の時点で速度Ｖは最大値Ｖ_max に達し、その後
は惰行時も含めて速度Ｖは徐々に下がる。

【００６４】又、本実施例に係る手動式電動車椅子１に
は前述のように逆駆動防止機構が設けられているため、
登坂路での走行時に身障者が例えばハンドリム１６を回
す動作を止めた場合には、惰行時に車椅子１の速度Ｖが
徐々に下がり、やがて速度が０になるが、その後の車輪
４の逆転は逆駆動防止機構によって阻止されて車椅子１
の後ずさりが防がれる。

【００６５】ところで、本実施例においては、車椅子１
が惰行を開始すると電動モータ２６の回転数が徐々に下
げられる制御がなされる。従って、本手動式電動車椅子
１によれば、現行の手動式車椅子で得られる惰行感覚が
そのまま得られる。

【００６６】更に、降坂路での惰行においては、車椅子
１の惰行が開始されてから所定時間が経過するまで又は
車輪４が所定角度回転するまでの間、電動モータ２６の
回転数が徐々に下げられる制御がなされるため、逆駆動
防止機構のために車輪４は決められた所定の回転数でし
か回転せず、エンジンブレーキに類似の制動力が作用し
て車椅子１のスピードの出過ぎが防がれる。そして、身
障者が新たにハンドリム１６を回す操作を行なわなけれ
ば、車椅子１はやがて停止する。

【００６７】而して、身障者が車椅子１に座った状態で
介助者に当該車椅子１を押してもらう場合、身障者はハ
ンドリム１６を回す動作を行なわないため、該ハンドリ
ム１６と車輪４とは一体に回転して両者の相対回転量は
０となり、制御装置７０の演算手段７５では身障者によ
るハンドリム１６への入力は０とされる。

【００６８】ところが、介助者が両手で左右のグリップ
８を同等の力で前方へ押すと、左右のグリップ８の前方
への移動量が前側の各リニアポテンショメータ８４によ
ってそれぞれ検出され、それぞれの検出信号が制御装置
７０の各演算手段７５に送られる。すると、各演算手段
７５は左右のグリップ８に加えられる操作力（押し力）
の方向と大きさを求め、その操作力の大きさに比例する
補助動力Ｆ_A を算出してその結果を各モータコントロー
ル手段７７に送り、モータコントロール手段７７は各電
動モータ２６に所要の補助動力Ｆ_A を発生せしめる。

【００６９】そして、左右の電動モータ２６で発生した
補助動力Ｆ_A は前記と同様の経路に沿って左右の車輪４
に伝達されて該車輪４が共に正転（車椅子１が前進する
方向の回転）せしめられるため、介助者の操作力は補助
動力Ｆ_A によって補われ、介助者は従来の約１／２程度
の小さな操作力で楽に車椅子１を押すことができ、肉体
的負担が半減される。

【００７０】一方、介助者が両手で左右のグリップ８を
同等の力で後方へ引くと、左右のグリップ８の後方への
移動量が後側の各リニアポテンショメータ８５によって
それぞれ検出され、それぞれの検出信号が制御装置７０
の演算手段７５に送られる。すると、演算手段７５は左
右のグリップ８に加えられる操作力（引き力）の方向と
大きさを求め、その操作力の大きさに比例する補助動力
Ｆ_A を算出してその結果をモータコントロール手段７７
に送り、モータコントロール手段７７は各電動モータ２
６に所要の補助動力Ｆ_A を発生せしめる。

【００７１】そして、左右の電動モータ２６で発生した
補助動力Ｆ_A は前記と同様の経路に沿って左右の車輪４
に伝達されて該車輪４が共に逆転（車椅子１が後進する
方向の回転）せしめられるため、前記と同様に介助者の
操作力は補助動力Ｆ_A によって補われ、介助者は従来の
約１／２程度の小さな操作力で楽に車椅子１を引くこと
ができる。

【００７２】又、介助者が車椅子１を左又は右に旋回さ
せる場合には、左右のグリップ８に加えられる力が異な
るため、その力に比例する大きさの補助動力Ｆ_A が左右
の車輪４にそれぞれ加えられ、この結果、左右の車輪４
の駆動力が異なり、この駆動力の相違によって車椅子１
は所望の方向に容易に旋回せしめられる。

【００７３】例えば、介助者が車椅子１を左旋回させる
場合には、自然の動作として右側のグリップ８を大きな
力で押すため、右側の車輪４の方がより大きな補助動力
Ｆ_Aを加えられ、これによって車椅子１は所望の通り左
旋回し、介助者は従来と同じ動作によって車椅子１を楽
に旋回させることができる。尚、介助者が車椅子１を右
旋回させる場合にも、同様にして介助者は従来と同じ動
作によって車椅子１を楽に右旋回させることができる。

【００７４】そして、介助者が車椅子１をその場で旋回
させる場合には、自然の動作として一方のグリップ８を
引いて他方のグリップ８を押す動作を行なうが、本実施
例ではグリップ８を引いた場合には、その引く力に比例
した補助動力Ｆ_A でその引いた側の車輪４が逆転せしめ
られ、押した側の車輪４がその押し力に比例する補助動
力Ｆ_A によって正転せしめられるため、車椅子１は引い
た方向にその場で急旋回せしめられる。

【００７５】例えば、車椅子１をその場で右方向に旋回
させる場合、介助者の自然な動作として右側のグリップ
８を引き、左側のグリップ８を押すが、このとき、右側
の車輪は引き量に比例する補助動力Ｆ_A によって逆転せ
しめられ、左側の車輪４は押し力に比例する補助動力Ｆ
_A によって正転せしめられるため、車椅子１はその場で
右方向に急旋回せしめられる。又、同様にして車椅子１
はその場で左方向に急旋回せしめられる。

【００７６】ところで、介助者が握るグリップ８はこれ
に上下方向の力が作用しても動かないため、車椅子１が
段差部分を通過するときに介助者によってグリップ８に
上下方向の力が加えられても、当該車椅子１に誤作動が
生ずることはない。

【００７７】尚、本実施例では、介助者によってグリッ
プ８に加えられる操作力の方向と大きさを検出する手段
としてリニアポテンショメータ８４，８５を用いたが、
その他任意な変位計を用いることができる。

【００７８】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、介助者の操作力の方向と大きさを検出する操作力
検出手段と、車輪を回転駆動する駆動手段と、前記操作
力検出手段によって検出された介助者の操作力の方向と
大きさによって前記駆動手段を制御する制御手段を含ん
で手動式電動車椅子を構成したため、介助者は当該手動
式電動車椅子を楽に操作することができ、その肉体的負
担が軽減されるというこうが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る手動式電動車椅子の側面図であ
る。

【図２】本発明に係る手動式電動車椅子の平面図であ
る。

【図３】本発明に係る手動式電動車椅子の後面図であ
る。

【図４】ハンドリムと車輪との連結構造を示す図１の矢
視Ａ方向の破断面図である。

【図５】入力検知手段であるエンコーダの取付構造を示
す車軸部の半裁断面図である。

【図６】補助動力装置部（電動モータ及び動力伝達機構
部）の構成を示す側面図である。

【図７】補助動力装置部（電動モータ及び動力伝達機構
部）の構成を示す破断平面図である。

【図８】ブレーキ装置部の側面図である。

【図９】ブレーキ装置部の破断正面図である。

【図１０】バッテリの設置構造の別実施例を示す斜視図
である。

【図１１】操作力検出手段の構成を示すグリップ部の側
面図である。

【図１２】図１１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１３】制御装置の構成を示すブロック図である。

【図１４】車椅子の速度と駆動力の時間的変化を示すタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

１手動式電動車椅子２６電動モータ（駆動手段）２７動力伝達機構（駆動手段）７０制御装置（制御手段）８０操作力検出手段８４，８５リニアポテンショメータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】介助者の操作力の方向と大きさを検出す
る操作力検出手段と、車輪を回転駆動する駆動手段と、
前記操作力検出手段によって検出された介助者の操作力
の方向と大きさによって前記駆動手段を制御する制御手
段を含んで構成されることを特徴とする手動式電動車椅
子。