JPH10211239A

JPH10211239A - 電動車椅子

Info

Publication number: JPH10211239A
Application number: JP9032912A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Takezawa; 善則竹澤
Original assignee: Nabco Ltd
Current assignee: Nabco Ltd
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 1998-08-11
Also published as: KR19980069907A; KR100205617B1; TW386032B

Abstract

(57)【要約】【課題】小型軽量化の達成により取扱が容易な電動車
椅子を提供する。【解決手段】駆動輪２に動力を伝達する駆動部ユニッ
トＵのケーシングを側面フレーム１０の構成要素とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動車椅子に関
し、特に、駆動装置を備えた側面フレームの構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
電動車椅子の椅子架台はパイプフレームで形成され、駆
動輪に動力を伝達するための駆動装置はパイプフレーム
間の空きスペースに配置されていた（例えば、特開平８
−１５０１７９号公報、米国特許第５,１６１,６３０及
び米国特許第５,１８６,２６９参照。）。上記のような
従来の電動車椅子において、パイプフレームは椅子架台
としての耐荷重性を考慮して構成され、一方、駆動装置
は駆動時の回転トルクを受けるための強度を考慮して設
計される。そして、所定の強度を有すべく設計されたパ
イプフレーム及び駆動装置を構造的に組み合わせて、電
動車椅子の本体部分を構成していた。この結果、電動車
椅子は大型になり、重量も増えるため、取扱の容易性が
阻害されていた。

【０００３】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、小型軽量化の達成により取扱が容易な電動車椅子を
提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、駆動輪に動力
を伝達する駆動装置が、椅子架台を構成する両側面フレ
ームに設けられた電動車椅子において、前記駆動装置は
筐体としてのケーシングを備え、このケーシングが側面
フレームの一部を構成していることを特徴とするもので
ある（請求項１）。このように構成された電動車椅子に
おいては、駆動装置のケーシングが側面フレームの一部
となるので、その分構造部材が省略され、椅子架台の小
型軽量化に寄与する。

【０００５】上記電動車椅子において、駆動装置は、モ
ータ、減速機、及び、前記駆動輪の車軸と接続される軸
受部を、当該車軸の回転中心を通る軸線と同心に配置し
てなるものであってもよい（請求項２）。このように構
成された電動車椅子においては、同心配置により駆動装
置はコンパクトな構成を得ることができる。

【０００６】また、上記電動車椅子（請求項２）におい
て、ケーシングは、車幅方向における厚みの中心が、当
該ケーシングを除く前記側面フレームの同方向における
厚みの中心と略一致するように配置されているものであ
ってもよい（請求項３）。このように構成された電動車
椅子においては、駆動装置の重心と側面フレームにかか
る荷重方向とをほぼ一致させることができるので強度を
必要最小限に留めることができる。また、車体の内方へ
のケーシングの突出量が少ない。

【０００７】また、上記電動車椅子（請求項２）におい
て、ケーシングは、前記側面フレームのバックパイプの
下端部に接続されているものであってもよい（請求項
４）。このように構成された電動車椅子においては、乗
員の体重が最も多く負荷されるバックパイプに対してケ
ーシングが直接固定されるので、車椅子の耐荷重性を高
めることができる。また、駆動輪と従動輪（キャスタ）
との間の車軸間距離を大きくすることができるので、電
動車椅子の安定性を確保することができる。

【０００８】また、上記電動車椅子（請求項４）におい
て、ケーシングは、前記側面フレームのバックパイプの
下端部と他のパイプとの間に３点支持で接続され、その
うちの２点は前記バックパイプとの接続であるように構
成されてもよい（請求項５）。このように構成された電
動車椅子においては、ケーシングは、強度を確保しやす
いバックパイプに直接かつ強固に固定されるので、駆動
輪のねじれを防止できるとともに、車椅子の耐荷重性が
さらに向上する。

【０００９】また、上記電動車椅子（請求項５）におい
て、ケーシングは、前記バックパイプの下端部に設けら
れた２点支持用の取付部に接続されているものであって
もよい（請求項６）。このように構成された電動車椅子
においては、取付部を用いてケーシングとの強固な接続
ができるので、駆動輪の輪径に応じてバックパイプの長
さを調節（例えば切断）しても接続に不都合が生じな
い。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の
一実施形態による電動車椅子を示す側面図であり、図２
は背面図である。この電動車椅子は、介護者によって車
椅子本体（椅子架台）１に加えられる押圧力に応じた駆
動力を、補助動力として左右一対の駆動輪２に付与し
て、当該駆動輪２を回転駆動させる方式のものである。

【００１１】上記一対の駆動輪２は、それぞれに対応さ
せて設けられた駆動装置としての駆動部ユニットＵを介
して、車椅子本体１の後部両側部に取付けられている。
また、上記車椅子本体１の前部両側部には、キャスタ３
が設けられている。上記車椅子本体１は、金属パイプに
よって形成された左右一対の側面フレーム１０を備えて
いる。この側面フレーム１０は、車椅子本体１の後部に
立設されたバックパイプ１１と、後端部がバックパイプ
１１に接合され前方へ延びるアームパイプ１２と、この
アームパイプ１２の前端部から斜め下方へ延びるフロン
トパイプ１３と、上記バックパイプ１１とフロントパイ
プ１３とを連結するシートパイプ１４と、上記フロント
パイプ１３の下方から斜め下方へ延びるレッグパイプ１
５と、上記シートパイプ１４の下方に配置され、車体の
前方でレッグパイプ１５と接続されたベースパイプ１６
と、上記シートパイプ１４とベースパイプ１６との間に
架設され、シートパイプ１４の前端部近傍から下方へ延
びるキャスタブラケット１７とによって構成されてい
る。駆動部ユニットＵは、上記バックパイプ１１の下端
部に設けられた取付部１１ｃと上記ベースパイプ１６と
の間に支持固定されている。この支持固定の詳細につい
ては後述する。

【００１２】上記車椅子本体１は、中央部が回動自在に
軸止されたＸ字状のクロスバー１８及び１９によって、
左右一対の上記側面フレーム１０を互いに連結して構成
されている。これらのクロスバー１８及び１９の動作に
より、車体の幅が小さくなるように折り畳むことが可能
な構成になっている。また、バックパイプ１１は上パイ
プ部１１ａと下パイプ部１１ｂとを連結した構造になっ
ており、連結部に設けられたピン３７を外すことによ
り、グリップ３４とともに上パイプ部１１ａを図１にお
ける反時計回り方向に回動させて、コンパクトに折り畳
むことができるようになっている。

【００１３】上記シートパイプ１４の左右間には、乗員
が着座するための着座シート４１が、上記バックパイプ
１１の左右間には、背もたれシート４２がそれぞれ張設
されている（図２参照）。また、上記レッグパイプ１５
の下端部には、乗員の足を置くためのフットプレート３
１が取り付けられている。また、上記バックパイプ１１
の上部には、介護者が握るグリップ３４が設けられてお
り、このグリップ３４に加えられる押圧力を、図示しな
い検知手段（例えば特開平８−４７１１４号参照。）が
検知し、この押圧力に応じた駆動力を、駆動部ユニット
Ｕが補助動力として一対の駆動輪２に付与するように構
成されている。また、上記バックパイプ１１には、ブレ
ーキレバー３５が取付けられている。なお、本例は駆動
輪２の径が１６インチの場合を示しており、この場合、
ブレーキレバー３５はバックパイプ１１に取り付けられ
て車体後方に配置されるが、駆動輪２が２２インチの場
合には、ブレーキレバー３５はシートパイプ１４に取り
付けられて車体前方に配置される。

【００１４】乗員の肘置きとなるアームレスト３２はア
ームパイプ１２を覆うように設けられ、バックパイプ１
１とフロントパイプ１３とにボルト等にて固定されてい
る。アームレスト３２は、肘置きのための部材であると
ともに、その内部に形成された空間Ｓにバッテリ３３を
収納することができるようになっている。バッテリ３３
を、図１に示すように、アームレスト３２の後方から所
定位置まで挿入すると、バッテリ３３の電極３３ｔがア
ームレスト３２の内部に設けられた受電端子（図示せ
ず）に自動的に接続される。この受電端子はケーブルＣ
３と接続されている。

【００１５】一対の側面フレーム１０のそれぞれのフロ
ントパイプ１３とバックパイプ１１との間には、着座シ
ート４１（図２）に坐った乗員の衣類等が側面フレーム
１０から車外にはみ出すのを防止すべく、薄いアルミニ
ウム板からなる側当て４が設けられ、バックパイプ１
１、アームパイプ１２、フロントパイプ１３及びシート
パイプ１４にネジ止めされている。各側当て４には、駆
動部ユニットＵの駆動を制御するための制御回路等を収
容する制御部ケース７が設けられている。

【００１６】上記制御部ケース７は、アルミニウムダイ
カスト品からなる浅い容器状のものであり、その開口側
の側面を上記側当て４に沿わせた状態で、当該側当て４
にネジ止めされており、また、制御部ケース７の側面に
は、内蔵する制御回路等の冷却を促進するための複数条
のフィン７１が突設されている。制御部ケース７は、ケ
ーブルＣ１、Ｃ３及びＣ４を介して、それぞれグリップ
３４、バッテリ３３及び駆動部ユニットＵと接続されて
いる。また、左右一対の制御部ケース７間はジャンパ線
Ｃｍを介して接続されている。

【００１７】次に、駆動部ユニットＵの詳細構造につい
て説明する。図３及び図４はそれぞれ、駆動部ユニット
Ｕの側面図及び断面図である。図３に示すように、駆動
部ユニットＵは、駆動装置を収容する筐体としてのケー
シング５１の一部が鍔部５１ｃとなっている。そして、
ケーシング５１の中心線とバックパイプ１１の中心線と
が共通の中心線ＣＬとなるように、鍔部５１ｃの上部２
箇所がバックパイプ１１の下端部に設けられた取付部１
１ｃに締結されている。これによって駆動部ユニットＵ
のケーシング５１は、バックパイプ１１とともに車体の
支柱となり、側面フレーム１０の一部を成している。さ
らに、鍔部５１ｃの下部１箇所がベースパイプ１６に締
結されることによってケーシング５１は３点支持されて
いる。

【００１８】駆動部ユニットＵの内部の駆動装置は、図
４に示すように、ケーシング５１の内部に、モータ５２
と、このモータ５２の駆動力が入力される２段減速構造
の減速機５３と、この減速機５３を介してモータ５２の
駆動力を出力する出力部５４と、駆動輪２の車軸２１を
回転自在に支持する軸受５５とを設けたものである。こ
の軸受５５は、車軸２１の回転中心を通る軸線Ｌと同心
に設けられている。モータ５２は、薄型の平盤モータに
よって構成されており、全体が駆動輪２の車軸２１の回
転中心を通る軸線Ｌと同心に設けられている。減速機５
３は、上記モータ５２に対向させた状態で、車軸２１の
回転中心を通る軸線Ｌと同心に設けられている。この減
速機５３は、モータ５２の回転軸５２ａに連結された太
陽ギヤ５３ａの周囲に、複数の遊星ギヤ５３ｂを配し、
各遊星ギヤ５３ｂを、リングギヤ５３ｃに内接状態で噛
合させた遊星歯車式減速機によって構成されている。

【００１９】上記のように、モータ５２、減速機５３及
び軸受５５が、車軸２１の回転中心を通る軸線Ｌと同心
に配置されていることにより、駆動部ユニットＵはコン
パクトな構造となるので、ケーシング５１を側面フレー
ム１０の一部として使用しても、周辺部材との干渉を生
じない。また、取付も容易である。

【００２０】駆動部ユニットＵの出力部５４は、出力軸
５４ａの一端部に、円板状のフランジ部５４ｂを一体形
成したものであり、上記フランジ部５４ｂは、出力軸５
４ａが減速機５３の各遊星ギヤ５３ｂと一体回転できる
ように、各遊星ギヤ５３ｂの支軸５３ｄに連結されてい
る。この出力部５４は、車軸２１の回転中心を通る軸線
Ｌと同心に設けられている。上記軸受５５は、図の場合
複列玉軸受によって構成されており、この軸受５５につ
いても、車軸２１の回転中心を通る軸線Ｌと同心に設け
られている。

【００２１】車軸２１は、上記出力軸５４ａと同心に一
体形成されており、上記軸受５５を介してケーシング５
１に回転自在に支持されている。この車軸２１の先端側
は、駆動輪２のハブ２２に嵌合されており、駆動輪２
は、車軸２１の先端部に設けられた雄ねじ２１ａ及びこ
れに螺合されたナットＮ１によって、当該車軸２１に対
して着脱可能に取付けられている。

【００２２】上記のように、駆動部ユニットＵのケーシ
ング５１が側面フレーム１０の一部を構成していること
により、ケーシング５１は回転トルクを受ける構造部材
であるとともに、椅子架台を構成する側面フレーム１０
の一部としての荷重を受ける構造部材でもある。このよ
うな構成によれば、部材の兼用により、部材の占有空間
の減少と軽量化とを達成できるのみならず、種々の利点
が得られる。例えば、乗員の体重が最も多く負荷される
バックパイプ１１に対してケーシング５１が直接固定さ
れていることにより、車椅子の耐荷重性が高まる。ま
た、実質的に車体の最後部にあるバックパイプ１１に直
接ケーシング５１が取り付けられていることにより、駆
動輪２とキャスタ３との間の車軸間距離を大きくするこ
とができるので、電動車椅子の安定性を確保することが
できる。また、バックパイプ１１と連結していることに
より、駆動部ユニットＵにかかる回転トルクをバックパ
イプ１１とともに支えることになるが、バックパイプ１
１は他のパイプ部に比べて強度が確保しやすいため、荷
重を負担させることが容易である。また、前述のよう
に、ケーシング５１とバックパイプ１１とは共通の中心
線ＣＬ上にあるので、電動車椅子の全重量の大半が車軸
２１にかかっても、図１に示す側面上においては、バッ
クパイプ１１に対する曲げモーメントが小さい。従っ
て、バックパイプ１１に要求される強度も最小限で足り
ることになる。

【００２３】また、図４に示すように、駆動部ユニット
Ｕのケーシング５１に収納された部分の厚み（車幅方向
の）の中心位置はバックパイプ１１の（言い換えれば側
面フレーム１０の）同方向における中心位置とほぼ一致
している。従って、駆動部ユニットＵの重心と側面フレ
ーム１０にかかる荷重方向とをほぼ一致させることがで
きる。この結果、ケーシング５１の強度を必要最小限に
抑えることができ、車体の軽量化に寄与する。また、車
体の内方へのケーシング５の突出量が少ないので、車体
を折り畳む（幅方向に小さくなるように）場合にも、折
り畳み動作を妨げることがない。

【００２４】図５は電気制御系統の接続図である。車体
の右側に取り付けられる制御部ケース７（図の右側）内
の回路は、制御回路７０１、電源回路７０２及び駆動回
路７０３により構成されている。また、制御部ケース７
の外面には、電源回路７０２と接続されたスイッチ７０
４及びバッテリ残量の表示灯７０５、並びに、５つのコ
ネクタ７０６〜７１０が設けられている。グリップ３４
はケーブルＣ１及びコネクタ７０６を介して制御回路７
０１と、充電器３６はケーブルＣ２及びコネクタ７０７
を介して電源回路７０２と、バッテリ３３はケーブルＣ
３及びコネクタ７０８を介して電源回路７０２と、駆動
部ユニットＵはケーブルＣ４及びコネクタ７０９を介し
て駆動回路７０３と、それぞれ接続される。但し、充電
器３６は通常の使用時には接続されず、充電時にのみ接
続される。制御回路７０１、電源回路７０２及び駆動回
路７０３は相互に接続されている。また、制御回路７０
１及び電源回路７０２はコネクタ７１０と接続されてい
る。

【００２５】一方、車体の左側に取り付けられる制御部
ケース７（図の左側）内には、駆動回路７０３のみが設
けられている。制御部ケース７の外面には、４つのコネ
クタ７０６、７０８、７０９及び７１０が設けられてい
る。グリップ３４はコネクタ７０６を介してコネクタ７
１０と、バッテリ３３はコネクタ７０８を介してコネク
タ７１０と、駆動部ユニットＵはコネクタ７０９を介し
て駆動回路７０３と、それぞれ接続されている。駆動回
路７０３はコネクタ７１０と接続されている。左右の制
御部ケース７は、各コネクタ７１０同士の相応する端子
が集約配線としてのジャンパ線Ｃｍを介して接続される
ことにより相互に接続されている。

【００２６】なお、上記実施形態においては駆動輪２が
１６インチの場合の構成を示したが、他の輪径の場合に
も同様な車体構造を構成することができる。図６は、駆
動輪２が２２インチである場合の電動車椅子の構成を示
す側面図である。図１と同一又は相当部分には同一符号
を付して説明を省略する。図１との比較により明らかな
ように、輪径に合わせて駆動部ユニットＵの取付位置が
高くなるため、図６におけるバックパイプ１１は、図１
のバックパイプ１１より短くなっている。このように、
バックパイプ１１の長さを調整（例えば切断）すること
により、駆動部ユニットＵを、輪径に合わせた位置で支
持固定することができる。

【００２７】なお、上記各実施形態は、折り畳み式の電
動車椅子を示したが、本発明の電動車椅子における車体
構造は、折り畳み式以外の電動車椅子にも同様に適用し
て実施することができる。

【００２８】また、上記各実施形態における電動車椅子
は後輪を駆動輪とする後輪駆動式の構成であるが、本発
明は前輪駆動式の構成にも適用することができる。例え
ば、図１におけるキャスタブラケット１７を適当な長さ
に調整して、これに直接駆動部ユニットＵのケーシング
５１を接続し、後輪をキャスタにすれば、ケーシング５
１が側面フレーム１０の一部を構成した前輪駆動式の電
動車椅子が得られる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項１の電動車椅子によれば、駆動装
置のケーシングが側面フレームの一部となるので、その
分構造部材が省略され、椅子架台の小型軽量化に寄与す
る。従って、電動車椅子は小型軽量化され、取扱も容易
になる。

【００３０】請求項２の電動車椅子によれば、同心配置
により駆動部ユニットはコンパクトな構成を得ることが
できる。従って、駆動部ユニットが他の構造部材と干渉
することもなく、フレームの一部として好適に用い得
る。

【００３１】請求項３の電動車椅子によれば、駆動ユニ
ットの重心と側面フレームにかかる荷重方向とをほぼ一
致させることができるので、強度を必要最小限に留める
ことができる。従って軽量化が図れる。また、車体の内
方へのケーシングの突出量が少ないので、折り畳み式の
電動車椅子の場合にも折り畳み動作を妨げない。

【００３２】請求項４の電動車椅子によれば、乗員の体
重が最も多く負荷されるバックパイプに対してケーシン
グが直接固定されることになるので、車椅子の耐荷重性
を高めることができる。また、駆動輪と従動輪（キャス
タ）との間の車軸間距離を大きくすることができるの
で、電動車椅子の安定性を確保することができる。しか
も、このような電動車椅子の構成は、車椅子全体の重量
の大部分が集中する車軸をバックパイプの側面の中心線
上に配置することが可能であるので、バックパイプにか
かる曲げモーメントも小さい。従って、必要とする強度
も比較的小さく、軽量小型化が図りやすい。

【００３３】請求項５の電動車椅子によれば、ケーシン
グは、強度を確保しやすいバックパイプに直接かつ強固
に固定されるので十分な強度が得られ、駆動輪のねじれ
を防止できるとともに耐荷重性がさらに向上する。ま
た、固定部材等を別途必要としないので軽量化も図れ
る。

【００３４】請求項６の電動車椅子によれば、取付部を
用いてケーシングとの強固な接続ができるので、駆動輪
の輪径に応じてバックパイプの長さを調節（例えば切
断）しても接続に不都合が生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による電動車椅子を示す側
面図である。

【図２】図１に示す電動車椅子の背面図である。

【図３】駆動部ユニットの側面図である。

【図４】駆動部ユニットの構造を示す断面図である。

【図５】本発明の電動車椅子における電気制御系統の接
続図である。

【図６】駆動輪の輪径が２２インチの場合の本発明の電
動車椅子を示す側面図である。

【符号の説明】

１車椅子本体２駆動輪１０側面フレーム１１バックパイプ１１ｂ下パイプ部１１ｃ取付部１６ベースパイプ５１ケーシング５１ｃ鍔部Ｕ駆動部ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動輪に動力を伝達する駆動装置が、椅子
架台を構成する両側面フレームに設けられた電動車椅子
において、前記駆動装置は筐体としてのケーシングを備え、このケ
ーシングが側面フレームの一部を構成していることを特
徴とする電動車椅子。
【請求項２】前記駆動装置は、モータ、減速機、及び、
前記駆動輪の車軸と接続される軸受部を、当該車軸の回
転中心を通る軸線と同心に配置してなることを特徴とす
る請求項１記載の電動車椅子。
【請求項３】前記ケーシングは、車幅方向における厚み
の中心が、当該ケーシングを除く前記側面フレームの同
方向における厚みの中心と略一致するように配置されて
いることを特徴とする請求項２記載の電動車椅子。
【請求項４】前記ケーシングは、前記側面フレームのバ
ックパイプの下端部に接続されていることを特徴とする
請求項２記載の電動車椅子。
【請求項５】前記ケーシングは、前記側面フレームのバ
ックパイプの下端部と他のパイプとの間に３点支持で接
続され、そのうちの２点は前記バックパイプとの接続で
あることを特徴とする請求項４記載の電動車椅子。
【請求項６】前記ケーシングは、前記バックパイプの下
端部に設けられた２点支持用の取付部に接続されている
ことを特徴とする請求項５記載の電動車椅子。