JPH1014982A - 車いす - Google Patents
車いすInfo
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- JPH1014982A JPH1014982A JP8167346A JP16734696A JPH1014982A JP H1014982 A JPH1014982 A JP H1014982A JP 8167346 A JP8167346 A JP 8167346A JP 16734696 A JP16734696 A JP 16734696A JP H1014982 A JPH1014982 A JP H1014982A
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- Japan
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- driving force
- hand rim
- speed increasing
- wheelchair
- increasing device
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Abstract
場合にも手がハンドリムの回転について行くことのでき
る車いすを提供することにある。 【解決手段】車いすDは、駆動輪4・5、ハンドリム6
・7、バッテリ部11、モータ20を備えてなる。ケー
シング14の内部には増速装置18と制御部27が設け
られている。増速装置18は、1つの内歯車21、1つ
のキャリア22、4つの遊星歯車23及び1つの太陽歯
車24を有してなる。内歯車21は駆動輪5と一体化さ
れている。キャリア22はスリーブ25を介してハンド
リム7に一体的に連結されている。スリーブ25の外面
には歪ゲージ26が取り付けられている。制御部27
は、歪ゲージ26で検出された人的駆動力の大きさに基
づいてモータ20を制御し、駆動輪5に所定量の電気的
駆動力を付加する。
Description
のであり、さらに詳しくは、駆動輪を回転させるための
ハンドリムを備えた車いすにおけるハンドリム操作性の
改良に関するものである。
は、使用者のハンドリム操作による人的駆動力で駆動輪
を回転させて人力走行する手動式車いすと、このような
ハンドリムに加えて駆動用モータ及びその電源となるバ
ッテリをさらに備え、人力走行の他にモータによる電気
的駆動力で駆動輪を回転させる電動走行をも可能にした
電動式車いすとが知られている。
す及び電動式車いすにあっては、ハンドリムは駆動輪と
一体となるように設けられている。
のある場所や上り坂などでは大きな人的駆動力が必要と
なることから、使用者や使用場所の点で制限があった。
速6km以上)で人力走行させる場合には、ハンドリム
は駆動輪と一体となって回転するため、速度が速くなる
と手がハンドリムの回転に間に合わなくなるおそれがあ
り、上半身が頑健で腕の力に自信のある使用者には不満
があった。
されたものであり、その主要目的は、使用者がハンドリ
ム操作する人的駆動力をあまり必要とせず、しかも比較
的速い速度で人力走行させる場合にも手がハンドリムの
回転について行くことのできる車いすを提供することに
ある。
ドリムと駆動輪との間に、ハンドリムの回転を増速して
駆動輪に伝えるための機械的増速装置が介在されてなる
車いすが提供される。
するものであれば、前輪であってもよく、後輪であって
もよい。通常は、一対の前輪が自在輪として構成され、
一対の後輪が駆動輪として構成される。ハンドリムは、
駆動輪の外側または内側に取り付けられて、使用者の手
による回転操作で駆動輪を回転させる。
(回転数)を機械的に増加させて駆動輪に伝え、駆動輪
の回転速度(回転数)をハンドリムのそれよりも大きく
する。増速装置は例えば、駆動輪の中央部に設けられる
ことのある盤状ケーシングの内側や同ケーシングの一部
などに設けられる。
を覆うハブ体に連結されるとともに駆動輪に連結された
内歯車と、そのハブ軸を覆いかつハンドリムに連結され
たキャリアと、このキャリアに回転可能に設けられかつ
前記内歯車に噛み合わされた遊星歯車と、前記ハブ軸に
一体に設けられかつ遊星歯車に噛み合わされた太陽歯車
とを有してなるものが採用される。
きさ/キャリアからの入力の大きさ)は、互いに噛み合
う内歯車、遊星歯車及び太陽歯車の直径(歯数)を適宜
設定することで所望の値にすることができる。すなわ
ち、増速比をN、内歯車の基準ピッチ円径をD、太陽歯
車の基準ピッチ円径をdとすると、N=1+(d/D)
で表されるので、例えば、D=100mm、d=50m
mとすると、N=1+(50/100)=1.5とな
り、ハンドリムの回転数に対して駆動輪の回転数は1.
5倍となる。
は、ハンドリムの回転が、キャリア、遊星歯車、太陽歯
車及び内歯車により増速されて駆動輪に伝えられる。ま
た、内歯車の内側に遊星歯車及び太陽歯車が配されてい
るので装置がコンパクトであるうえ、歯車どうしの噛み
合わせによるため確実な増速伝達を行うことができる。
ブ軸を覆うハブ体に連結されるとともに駆動輪に連結さ
れた内ローラと、そのハブ軸を覆いかつハンドリムに連
結されたキャリアと、このキャリアに回転可能に設けら
れかつ前記内ローラに係合された遊星ローラと、前記ハ
ブ軸に一体に設けられかつ遊星ローラに係合された太陽
ローラとを有してなるものが採用される。
は、ハンドリムの回転が、キャリア、遊星ローラ、太陽
ローラ及び内ローラにより増速されて駆動輪に伝えられ
る。また、内歯車の内側に遊星ローラ及び太陽ローラが
配されているので装置がコンパクトであるうえ、ローラ
どうしの摩擦によるため作動時の音が静かである。
より駆動輪を補助的に駆動するためのモータ及びその電
源用バッテリ部と、前記人的駆動力を検出するための駆
動力検出部と、この駆動力検出部で検出された人的駆動
力の大きさに基づいて駆動輪に所定量の電気的駆動力を
付加すべくモータを制御する制御部とをさらに備えてい
てもよい。
に使用者の人的駆動力が一定の大きさで加わったとき
に、その人的駆動力に所定の比率で電気的駆動力を付加
するように作用する。バッテリ部としては、充電式乾電
池、充電式蓄電池、非充電式乾電池などのバッテリと、
これらのバッテリを所定個数収納するためのケースなど
とを備えたものが用いられる。
動力の大きさを検出する。この駆動力検出部としては例
えば、金属あるいは半導体からなる板状の歪ゲージが用
いられる。すなわち、この歪ゲージは、ハンドリムに連
結されたスリーブなどの周壁面に取り付けられ、ハンド
リムの回転により同スリーブにねじり力がかかり抵抗値
が変化したときにその変化を電気信号として出力する。
どに設けられ、モータを制御する。その制御の内容は、
駆動力検出部が検出した人的駆動力の大きさに基づいて
駆動輪に所定量の電気的駆動力を付加するようなもので
ある。
電気的駆動力の一例としては、検出された人的駆動力の
大きさに、増速装置で設定されている増速比の逆数を乗
じたものがある。すなわち、増速比が1.6のときは、
その逆数である1/1.6=0.625を検出された人
的駆動力の大きさに乗じる。これにより、増速装置のな
い従来の車いすにおける駆動輪に働く回転駆動力と同じ
大きさの力を維持したまま、この発明に係る車いすのハ
ンドリム操作力を62.5%に軽減することが可能にな
る。
電気的駆動力が、検出された人的駆動力の大きさに、増
速装置で設定された増速比の逆数よりも大きい数を乗じ
たものであるときは、ハンドリム操作力をさらに軽減す
ることが可能になる。
面に基づいて詳しく説明する。なお、これによってこの
発明が限定されるものではない。なお、ここで「左」と
は、使用者が車いすに腰掛けたときにその左側をいい、
「右」とはその右側をいう。
車いすDの外観構成を示す。図1〜図3において、車い
すDは、フレーム体1と、このフレーム体1の前部に支
持された左右一対の自在輪(前輪)2・3と、フレーム
体1の後部におけるハブ軸12・13に支持された左右
一対の駆動輪(後輪)4・5と、各駆動輪4・5に取り
付けられ使用者の人的駆動力により各駆動輪4・5を回
転させるための左右一対のハンドリム6・7と、フレー
ム体1の後部上方に設けられ介助者の人的駆動力により
各駆動輪4・5を回転させるための左右一対のハンドル
8・9と、フレーム体1の中央部に配されたシートユニ
ット10と、フレーム体1の左側に配されたバッテリ部
11とから、主として構成されている。
もたれ10b、左右一対のひじ当て10c・10d、左
右一対のフットレスト10e・10fなどからなる。バ
ッテリ部11は、正面形状が略長方形の手提げ部付きの
バッテリケースと、その内部に収納された20個の単一
型充電式乾電池(1.2V×20=24V)とを備えて
なる。
7の構造や機能について説明する。これらは左右対称な
ものであるので、以下、一方(右側または左側)のみ説
明し、他方の説明は省略する。
は円盤状ケーシング14により保護されている。ケーシ
ング14は、ハブ軸13を覆うハブ体16に取り付けら
れており、駆動輪5とともに回転可能なものである。
の内側寄り箇所に配された内側ケーシング15と、この
内側ケーシング15にねじ止めされた外側ケーシング1
7とからなる。内側ケーシング15の周壁面にはその全
周にわたる歯車部15aが設けられている。外側ケーシ
ング17は、タイヤ5a、リム5b及びスポーク5cか
らなる駆動輪5に連結固定されている。
駆動力により操作されるハンドリム7の回転を増速して
駆動輪5に伝えるための増速装置18が設けられてい
る。
ハブ軸13にナット止めされて配されている。モータ取
付板19には、電気的駆動力により駆動輪5を補助的に
駆動するためのモータ20が取り付けられている。モー
タ20はバッテリ部11に接続され、バッテリ部11を
電源として回転する。モータ20のシャフトには、内側
ケーシング15の歯車部15aに噛み合う歯車部20a
が設けられている。
に、1つの内歯車21、1つのキャリア22、4つの遊
星歯車23及び1つの太陽歯車24を有してなる。内歯
車21の基準ピッチ円径は100mmに、太陽歯車24
の基準ピッチ円径は50mmにされている。
にねじ止めされて、駆動輪5と一体化されている。キャ
リア22は、ハブ軸13を覆って回転できる状態に設け
られており、外側ケーシング17の中央部に嵌め込まれ
たスリーブ25を介してハンドリム7に一体的に連結さ
れている。
ける内側ケーシング15に対向する面に、90度の中心
角ごとにかつ回転可能に取り付けられており、内歯車2
1に噛み合わされている。太陽歯車24はハブ軸13に
一体に設けられており、4つの遊星歯車23に噛み合わ
されている。
製歪ゲージ26が1つ取り付けられている。歪ゲージ2
6は使用者の人的駆動力を検出するための駆動力検出部
として機能する。すなわち、歪ゲージ26は、ハンドリ
ム7の回転によりスリーブ25にねじり力がかかり抵抗
値が変化したときにその変化を電気信号として出力す
る。
けられている。すなわち、制御部27は、図6に示すよ
うな各種の電子回路(制御回路、降圧回路、モータ駆動
回路など)が搭載された基板や放熱板などからなり、モ
ータ20及び歪ゲージ26に電気的に接続されている。
そして、歪ゲージ26で検出された人的駆動力の大きさ
に基づいて駆動輪5に所定量の電気的駆動力を付加すべ
くモータ20を制御する。なお、図6における「車速検
出回路」は、車いすDの車速検出部(図示略)に設けら
れている。
からの出力の大きさ/キャリア22からの入力の大き
さ)Nは、内歯車21の基準ピッチ円径をD、太陽歯車
24の基準ピッチ円径をdとすると、N=1+(d/
D)で表される。前記のように、D=100mm、d=
50mmにされているので、N=1+(50/100)
=1.5となる。
るので、使用者の人的駆動力により操作されるハンドリ
ム7の前進方向の回転速度は、図5の実線矢印及び破線
矢印に示すように、キャリア22、遊星歯車23、太陽
歯車24及び内歯車21により1.5倍に増大されて駆
動輪5に伝えられる。
と、その駆動力の大きさに基づいて制御部27が所定量
の電気的駆動力を付加するようモータ20に指示を行
う。すると、モータ20が回転し、その回転が内側ケー
シング15に伝えられるので、駆動輪5が回転する。こ
こで、制御部27によりモータ20に付加される所定量
の電気的駆動力は、歪ゲージ26で検出された人的駆動
力の大きさに、増速装置18で設定されている増速比
1.5の逆数−約0.667−を乗じたものである。こ
れにより、増速装置18のない従来の車いすにおける駆
動輪に働く回転駆動力と同じ大きさの力を維持したま
ま、この車いすDのハンドリム操作力を約66.7%に
軽減することが可能になる。
が駆動輪5に伝えられる経路及び、歪ゲージ26で検出
された人的駆動力の大きさに基づく制御部27の指示に
より付加される電気的駆動力が駆動輪5に伝えられる経
路をそれぞれ示す。
増速比(1.5)と車いすDの車速(6km)との関係
を示す。なお、この増速比は、使用者の体力などに応じ
て、ボリウムつまみやその他の調整器で1.5よりも小
さい値に設定できるようにされている。
うに、1つの内ローラ31、1つのキャリア22、4つ
の遊星ローラ33及び1つの太陽ローラ34を有してな
る増速装置28を採用してもよい。このように構成され
た増速装置28にあっては、ハンドリム7の回転が、キ
ャリア22、遊星ローラ33、太陽ローラ34及び内ロ
ーラ31により所定量だけ増速されて駆動輪5に伝えら
れる。また、内歯車31の内側に遊星ローラ33及び太
陽ローラ34が配されているので装置がコンパクトであ
るうえ、ローラ31・33・34どうしの摩擦によるた
め作動時の音が静かである。
8を備えているので、ハンドリム6・7の回転が駆動輪
4・5に伝わる際に駆動輪4・5を増速させることが可
能になり、使用者が比較的速い速度で人力走行させる場
合にも手がハンドリム6・7の回転について行くことが
できる。また、電気的駆動力により駆動輪4・5を補助
的に駆動するためのモータ20及びその電源用バッテリ
部11と、人的駆動力を検出するための歪ゲージ26
と、この歪ゲージ26で検出された人的駆動力の大きさ
に基づいて駆動輪4・5に所定量の電気的駆動力を付加
すべくモータ20を制御する制御部27とをさらに備え
ているので、モータ20の電気的駆動力を付加させるこ
とにより、ハンドリム操作力を軽減することが可能にな
る。
ハンドリムと駆動輪との間に、ハンドリムの回転を増速
して駆動輪に伝えるための機械的増速装置が介在されて
なるので、使用者が比較的速い速度で車いすを人力走行
させる場合にも手がハンドリムの回転について行くこと
ができる。
気的駆動力により駆動輪を補助的に駆動するためのモー
タ及びその電源用バッテリ部と、前記人的駆動力を検出
するための駆動力検出部と、この駆動力検出部で検出さ
れた人的駆動力の大きさに基づいて駆動輪に所定量の電
気的駆動力を付加すべくモータを制御する制御部とをさ
らに備えている。したがって、請求項1記載の車いすが
奏する前記効果に加えて、モータの電気的駆動力を付加
することでハンドリム操作力を軽減することが可能にな
る。
加される所定量の電気的駆動力が、検出された人的駆動
力の大きさに、増速装置における増速比の逆数またはそ
の逆数よりも大きい数を乗じたものである。したがっ
て、請求項2記載の車いすが奏する前記効果に加えて、
増速装置のない従来の車いすにおける駆動輪に働く回転
駆動力と同じ大きさの力を維持したまま、ハンドリム操
作力を軽減することが可能になる。
速装置が、駆動輪のハブ軸を覆うハブ体に連結されると
ともに駆動輪に連結された内歯車と、そのハブ軸を覆い
かつハンドリムに連結されたキャリアと、このキャリア
に回転可能に設けられかつ前記内歯車に噛み合わされた
遊星歯車と、前記ハブ軸に一体に設けられかつ遊星歯車
に噛み合わされた太陽歯車とを有してなり、ハンドリム
に加わる回転が、キャリア、遊星歯車、太陽歯車及び内
歯車により増速されて駆動輪に伝えられる。したがっ
て、請求項1〜3のいずれか1つに記載の車いすが奏す
る前記効果に加えて、内歯車の内側に遊星歯車及び太陽
歯車が配されているので装置がコンパクトであるうえ、
歯車どうしの噛み合わせによるため確実な増速伝達を行
うことができる。
速装置が、駆動輪のハブ軸を覆うハブ体に連結されると
ともに駆動輪に連結された内ローラと、そのハブ軸を覆
いかつハンドリムに連結されたキャリアと、このキャリ
アに回転可能に設けられかつ前記内ローラに係合された
遊星ローラと、前記ハブ軸に一体に設けられかつ遊星ロ
ーラに係合された太陽ローラとを有してなり、ハンドリ
ムに加わる回転が、キャリア、遊星ローラ、太陽ローラ
及び内ローラにより増速されて駆動輪に伝えられる。し
たがって、請求項1〜3のいずれか1つに記載の車いす
が奏する前記効果に加えて、内歯車の内側に遊星ローラ
及び太陽ローラが配されているので装置がコンパクトで
あるうえ、ローラどうしの摩擦によるため作動時の音が
静かである。
を示す側面図である。
置、ハンドリムの背面断面図である。
である。
である。
動力の伝達経路を示す説明図である。
すの車速との関係を示すグラフである。
を示す側面図である。
電気的駆動力の一例としては、検出された人的駆動力の
大きさに、増速装置で設定されている増速比の逆数を1
より減じた値を乗じたものがある。すなわち、増速比が
1.6のときは、この逆数である1/1.6=0.62
5を1より減じた0.375を検出された人的駆動力の
大きさに乗じる。これにより、増速装置のない従来の車
いすにおける駆動輪に働く回転駆動力と同じ大きさの力
を維持したまま、この発明に係る車いすのハンドリム操
作力を62.5%に軽減することが可能になる。
電気的駆動力が、検出された人的駆動力の大きさに、増
速装置で設定された増速比の逆数を1より減じた数より
も大きい数を乗じたものであるときは、ハンドリム操作
力をさらに軽減することが可能になる。
と、その駆動力の大きさに基づいて制御部27が所定量
の電気的駆動力を付加するようモータ20に指示を行
う。すると、モータ20が回転し、その回転が内側ケー
シング15に伝えられるので、駆動輪5が回転する。こ
こで、制御部27によりモータ20に付加される所定量
の電気的駆動力は、歪ゲージ26で検出された人的駆動
力の大きさに、増速装置18で設定されている増速比
1.5の逆数を1から減じた数−約0.333−を乗じ
たものである。これにより、増速装置18のない従来の
車いすにおける駆動輪に働く回転駆動力と同じ大きさの
力を維持したまま、この車いすDのハンドリム操作力を
約66.7%に軽減することが可能になる。
加される所定量の電気的駆動力が、検出された人的駆動
力の大きさに増速装置における増速比の逆数を1より減
じた値またはその値よりも大きい数を乗じたものであ
る。したがって、請求項2記載の車いすが奏する前記効
果に加えて、増速装置のない従来の車いすにおける駆動
輪に働く回転駆動力と同じ大きさの力を維持したまま、
ハンドリム操作力を軽減することが可能になる。
速との関係を示すグラフである。
Claims (5)
- 【請求項1】 ハンドリムと駆動輪との間に、ハンドリ
ムの回転を増速して駆動輪に伝えるための機械的増速装
置が介在されてなる車いす。 - 【請求項2】 電気的駆動力により駆動輪を補助的に駆
動するためのモータ及びその電源用バッテリ部と、ハン
ドリムに加わる人的駆動力を検出するための駆動力検出
部と、この駆動力検出部で検出された人的駆動力の大き
さに基づいて駆動輪に所定量の電気的駆動力を付加すべ
くモータを制御する制御部とをさらに備えている請求項
1記載の車いす。 - 【請求項3】 付加される所定量の電気的駆動力が、検
出された人的駆動力の大きさに、増速装置における増速
比の逆数またはその逆数よりも大きい数を乗じたもので
ある請求項2記載の車いす。 - 【請求項4】 増速装置が、駆動輪のハブ軸を覆うハブ
体に連結されるとともに駆動輪に連結された内歯車と、
そのハブ軸を覆いかつハンドリムに連結されたキャリア
と、このキャリアに回転可能に設けられかつ前記内歯車
に噛み合わされた遊星歯車と、前記ハブ軸に一体に設け
られかつ遊星歯車に噛み合わされた太陽歯車とを有して
なり、ハンドリムに加わる回転が、キャリア、遊星歯
車、太陽歯車及び内歯車により増速されて駆動輪に伝え
られる請求項1〜3のいずれか1つに記載の車いす。 - 【請求項5】 増速装置が、駆動輪のハブ軸を覆うハブ
体に連結されるとともに駆動輪に連結された内ローラ
と、そのハブ軸を覆いかつハンドリムに連結されたキャ
リアと、このキャリアに回転可能に設けられかつ前記内
ローラに係合された遊星ローラと、前記ハブ軸に一体に
設けられかつ遊星ローラに係合された太陽ローラとを有
してなり、ハンドリムに加わる回転が、キャリア、遊星
ローラ、太陽ローラ及び内ローラにより増速されて駆動
輪に伝えられる請求項1〜3のいずれか1つに記載の車
いす。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16734696A JP3819478B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 車いす |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16734696A JP3819478B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 車いす |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1014982A true JPH1014982A (ja) | 1998-01-20 |
JP3819478B2 JP3819478B2 (ja) | 2006-09-06 |
Family
ID=15848033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16734696A Expired - Lifetime JP3819478B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 車いす |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3819478B2 (ja) |
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- 1996-06-27 JP JP16734696A patent/JP3819478B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3819478B2 (ja) | 2006-09-06 |
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