JPH10501712A - 車椅子連結体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 車椅子連結体は手動式車椅子（１）及ひ独立した駆動ユニット（２）を有する。手動式車椅子（１）は２つの大型駆動輪（３）と、少なくとも１つの支持前輪（５）と、車椅子利用者用のシートとを有する。駆動ユニット（２）は少なくとも１つの電動式駆動モータと、同電動式駆動モータの駆動に必要なバッテリとを有する。手動式車椅子及び駆動ユニットは互いに協働する連結手段を有する。車椅子利用者は車椅子に着座した状態において同車椅子を駆動ユニットに連結し、これによりモータ駆動式車椅子を形成すべく連結手段を作動させ得る。本発明に基づき、駆動ユニット（２）は同駆動ユニット（２）を手動式車椅子（１）に対して後方から連結すべく形成されており、連結後に駆動ユニットは手動式車椅子（１）の２つの大型駆動輪の間に少なくとも部分的に配置される。連結によって形成されたモータ駆動式車椅子は後輪としての駆動ユニットの支持輪（１１）を手動式車椅子の駆動輪（３）とともに使用する。

Description

【発明の詳細な説明】 車椅子連結体 本発明は手動式車椅子と、独立した駆動ユニットと、手動式車椅子及び駆動ユ ニットに取り付けられた互いに協働する連結手段とを有する車椅子連結体であっ て、手動式車椅子が２つの大型駆動輪と、少なくとも１つの支持前輪と、車椅子 利用者用のシートとを有し、駆動ユニットが少なくとも１つの支持輪と、少なく とも１つの電動式駆動モータと、同電動式駆動モータの駆動に必要なバッテリと を有し、車椅子利用者が車椅子に着座した状態において同車椅子を駆動ユニット に連結し、これによりモータ駆動式車椅子を形成すべく連結手段を単独で作動さ せ得る車椅子連結体に関する。 この種の車椅子連結体は多くの効果を有する。例えば、車椅子の利用者は屋外 を長距離移動する際に効果的な車椅子の自動推進と、屋内等の限定された空間内 での車椅子の運転を可能にする車椅子の手動推進とのいずれか一方を選択可能で ある。車椅子を２つのユニットへ分割することにより、車椅子の輸送及び保管が 促進される。更に、駆動ユニットが故障した際、またはバッテリを消耗した際に 、利用者は軽量な手動式車椅子を使用して移動を継続すべく駆動ユニットを切り 離し得る。従って、車椅子利用者による手動推進及び自動推進の切替えを可能に することにより安全率を高め得る。 米国特許第３，３５１，１４８号及び第３，６８８，８５７号は車椅子利用者 による駆動ユニットへの連結が可能な車椅子を開示している。両方のケースにお いて、この連結は駆動ユニット及び重いバッテリを手動式車椅子上へ移動させる ことにより実現される。この手動式車椅子は駆動ユニット及びバッテリの全重量 を支持する十分な強度を有する必要がある。これは車椅子の設計時に考慮する必 要がある。即ち、車椅子は手動式車椅子として使用する場合、不必要に頑丈で重 い。更に、両方のケースにおいて、車椅子は同車椅子の大型車輪上のタイヤと協 働するローラを使用して運転される。これは雨天時または泥濘における車椅子の 横滑りを招来するとともに、雪面上での車椅子の運転を不可能にする。 前記の解決策を含む解決策は主に手動式車椅子に使用する補助モータに関する ものであり、車椅子の構造に妥協を必要とする。車椅子を手動式車椅子のモード で使用する際、これらの妥協は手動推進のみを目的とする車椅子と比較して特定 の問題点を形成する。更に、車椅子に連結された駆動ユニットは特別に設計され たモータ駆動式屋外用車椅子に対する真の代替物とはならない。 イギリス国特許出願公開第２１２４９８５号は支持輪を有する独立した駆動ユ ニットを牽引車として手動式車椅子の前部へ連結し得る車椅子連結体を開示して いる。連結によって形成された車椅子連結体の全長は車椅子の操作を困難にする 。この車椅子連結体は特別に設計されたモータ駆動式車椅子とは比較にならない か、または同車椅子に代えて使用できない。更に、車椅子は駆動ユニットの車輪 のタイヤに対する係合により駆動される。 本発明の主な目的は本明細書の冒頭に開示した種類の車椅子連結体であって、 従来の手動式車椅子として使用した際に現時点における最も効果的な手動式車椅 子の部類に属し、かつ対応する駆動ユニットに連結した際に屋外用車椅子に課せ られる全ての要件を満たす屋外用車椅子を形成する車椅子連結体を提供すること にある。 本発明の目的は、手動式車椅子の僅かな変更のみを必要とし、さらに駆動ユニ ットがモータ駆動式車椅子への変換に必要なほぼ全ての装備を有し、かつ同駆動 ユニットが連結後に常には自己支持可能であって、かつ車椅子の長さに対して顕 著な影響を及ぼさない構造により達成可能である。 本明細書の冒頭に開示した種類の本発明の車椅子組立体は、手動式車椅子に対 して後方から連結すべく駆動ユニットを形成し、これにより同駆動ユニットが連 結後に手動式車椅子の２つの大型駆動輪の間に少なくとも部分的に配置され、連 結によって形成されたモータ駆動式車椅子が手動式車椅子の駆動輪の他に、後輪 として駆動ユニットの支持輪を使用することによって主に特徴づけられる。 この解決策は、駆動ユニットを手動式車椅子に連結した後、同駆動ユニットが 車椅子の全長を短く維持可能な一方で、手動式車椅子に僅かな荷重を加えるのみ で自身の重量を実質的に支持することにより本発明の目的を達成する。 駆動ユニットは連結後に手動式車椅子の駆動輪の車軸に対して駆動力を伝達し 、これにより駆動輪がモータ駆動式車椅子の駆動輪としても機能することが好ま しい。 駆動ユニットを手動式車椅子に連結する際に、支持前輪を同支持前輪の下側に 位置する面から離間する方向へ揺動させるべく、駆動ユニットは手動式車椅子を 駆動輪の車軸の周囲において僅かに後方へ傾斜させる手段を有する。駆動ユニッ トは少なくとも１つの前部支持エレメントと、駆動ユニットを手動式車椅子に連 結する際に、前部支持エレメントを同前部支持エレメントの下側に位置する面か ら離間する方向へ揺動させる手段とを有する。これに関連して、支持エレメント は同支持エレメントを持ち上げた際に、手動式車椅子を後方へ傾斜させるべく同 手動式車椅子のシャーシの表面に押圧される手段を有する。 本発明の好ましい実施の形態において、連結手段は独立した駆動軸を有する各 駆動輪に隣接して配置された咬合連結器を有する。各咬合連結器は駆動ユニット に取付けられた２つの爪状顎部と、駆動ユニットを手動式車椅子に連結する際に 、両顎部を各駆動軸上に取付けられた台座に係合すべく同顎部を互いに向かって 揺動させるアクチュエータ手段とを有する。各台座はローラの形態をなすことが 可能であり、同ローラは付随する車軸の周囲を回動可能であり、さらには対応す る顎部を係合させるための外周溝を有する。 駆動力をモータから車椅子の駆動輪に伝達すべく、本発明の車椅子連結体は手 動式車椅子の各駆動輪の独立した駆動軸に結合されクラッチ板と、同クラッチ板 と協働すべく駆動ユニットに取付けられたモータ駆動式クラッチ板と、モータ駆 動式クラッチ板を駆動軸に結合されたクラッチ板に駆動係合すべく同モータ駆動 式クラッチ板を軸方向に移動させる手段とを有する。この結果、路面条件等の外 部条件によって左右されない車輪駆動が実現される。 本発明の他の特徴は本発明の請求の範囲から明らかである。 本発明を図面及び実施の形態に関連して以下に詳述する。 図１は互いに連結する前の手動式車椅子及び駆動ユニットの斜視図であり、手 動式車椅子の構造を明確に示すべく同車椅子のシートの表示を削除している。 図２は駆動ユニットを手動式車椅子に連結した後の車椅子連結体を示す。 図３及び図４は車椅子に対する駆動ユニットの連結前及び連結後における連結 機構をそれぞれ示す。 図５は駆動ユニットから手動式車椅子の駆動輪への駆動力の伝達を示す部分断 面図である。 図６は駆動ユニットの一部を破断して示す部分側曲図である。 図７は駆動手段及び駆動軸の斜視図である。 図１はシートを取外した手動式車椅子１と、同手動式車椅子１に連結可能な駆 動ユニット２とを示す。車椅子１は駆動リング４を有する２つの大型車輪３と、 ２つの小型支持前輪、即ちキャスタ５とを常には有する。駆動リング４を使用す ることにより車椅子１の駆動及び操縦が可能である。符合６はシート７（図２参 照）を調整可能に取付け得る２つのポストを示す。更に、図２に示す構造は足板 ８を有する。 各車輪３は付随する車軸に取付けられている。各車軸は車椅子のシャーシ１０ に取付けられた対応するジャーナル支持ハウジング９内にジャーナルで取付けら れている。車輪の取付けは同車輪を押して短軸上に嵌め、かつ固定することを要 するのみである。従って、この構造は車輪の容易な着脱を可能にする。 駆動ユニット２は２つの支持後輪、即ちキャスタ１１と、２つの上下動可能な 前部支持脚１２とを有する。符合１３はカバーを示す。カバー１３は任意の形状 に形成可能であり、かつ荷物用空間として使用可能な内部空間を有する。内部空 間の下側には、駆動に必要なバッテリー等を内包する箱状部分１８が位置する。 以下に詳述する各車輪を駆動する電動モータは箱状部分１８の下側に配置されて いる。 更に、駆動ユニット２は同駆動ユニット２を手動式車椅子１に連結した際に、 アウトドア用車椅子に課せられる全ての要件を満たすのに必要な全ての手段を有 する。従って、カバー１３は後部照明灯及び交通表示器１４並びにアームレスト １５を有する。一方のアームレスト１５はモータ駆動式車椅子を操縦するための ジョイスティック１６を有する。更に、カバー１３は駆動ユニットを連結した際 に、各車輪３上のマッド・ガードを形成する。前照灯及び前部交通表示器１７は アームレスト１５の前端面に取付けられている。この結果、手動式車椅子はこの 種の装備またはこの種の機能を有する必要がない。これにより、操作性に優れた 効果的な手動式車椅子を提供する利用者駆動式車椅子の形成が可能である。 図３及び図４に示すように、駆動ユニットは各車輪に隣接して配置された上顎 部１９及び下顎部２０を含む咬合連結器を有する。本実施の形態において、各顎 部１９，２０はローラ２１と協働する弓形係合面を有する。ローラ２１は各車軸 の周囲を自由に回動可能であり、さらには各顎部１９，２０と協働する外周溝を 有する。図６に示すように、上顎部１９は２つの顎部１９，２０を互いに向かっ て揺動させる油圧式ピストンシリンダ装置２３のピストン・ロッド２２に連結さ れている。 車軸に取付けられた連結ローラ２１を２つの顎部１９，２０の間に収容すべく 同２つの顎部１９，２０を開放した状態で、車椅子利用者が手動式車椅子１を駐 車状態の駆動ユニット２上へ向けて後方へ移動させることにより、手動式車椅子 １は駆動ユニット２に連結される。図３に示すように、手動式車椅子のローラ２ １を開放された２つの顎部１９，２０の間に配置した状態で、車椅子利用者が手 動式油圧ポンプを操作するか、またはモータ駆動式ポンプを作動させることによ り、油圧式ピストンシリンダ装置２３が作動する。この結果、図４に示すように ２つの顎部がローラ２１の周囲へ向けて閉鎖される。これにより、車椅子及び駆 動ユニットが安定して連結され、各車輪３の車軸はケーシング２４内に取付けら れた駆動軸に対して整列する。駆動軸は駆動ユニット２内の各モータによって駆 動される。 ケーシング２４内の各駆動軸の端部には、クラッチ板が取り付けられている。 同クラッチ板を対応する車軸の端部に取付けられたクラッチ板２６（図３参照） と協働させるべく油圧式ピストンシリンダ装置で駆動することにより、ケーシン グ２４内の駆動軸の端部に取付けられたクラッチ板はケーシング２４内の開口２ ５を通じて外側へ向かって軸方向に若干移動し得る。これを図５に基づいて以下 に詳述する。本実施の形態において、クラッチ板２６は複数の凹部２７を有する 。凹部２７は駆動ユニットの対応するクラッチ板３４上のピン２８を収容する。 油圧システムは油圧によって制御される弁を有する。２つの顎部１９，２０が 連結ローラ２１の周囲に完全に収容されることにより油圧が任意のレベルまで上 昇した際、弁はモータ駆動式クラッチ板を車椅子のクラッチ板２６へ向けて軸方 向に移動させ、かつ同クラッチ板２６に対して駆動係合させるピストンシリンダ 装置へ油圧を供給する。 図６及び図７に示すように、２つのクラッチ板が互いに係合した際、油圧は駆 動ユニットの各側部に取付けられた対応する油圧式ピストンシリンダ装置４９へ 供給される。各装置４９は対応する前部支持脚１２を持ち上げるべく機能する。 各脚１２の上端には、ローラ２９またはこれに類似する装置が取付けられている 。脚１２を持ち上げた際、ローラ２９はシャーシ１０を駆動輪３の車軸の周囲に おいて僅かに後方へ揺動させるべく手動式車椅子のシャーシ１０の裏面に対して 押圧される。これは車軸の周囲を自由に回動する連結ローラ２１により実現可能 である。図２に示すように、シャーシ１０が傾斜することにより、車椅子の支持 前輪５は同支持前輪５の下側に位置する支持面から離間する方向へ揺動される。 この時点において、車椅子は駆動輪３の他に駆動ユニット２の支持後輪１１を 使用する普通のモータ駆動式車椅子としての使用が可能である。駆動ユニット・ モータはアームレスト１５に取付けたジョイスティック１６を用いて制御する。 従って、手動式車椅子及び駆動ユニット間を電気的に接続する必要はない。駆動 輪３を対応する車軸上で駆動することにより、車椅子は路面状態及び気候に左右 されることなく効果的な運転が可能である。 図５において、駆動ユニットの２つの駆動軸３０，３１は対応する駆動モータ によりベルト駆動装置３２，３３を通じて駆動される。駆動軸３０，３１は同駆 動軸３０，３１を軸方向に移動可能にするスプライン連結器(Spline couplings) を通じてベルト駆動装置３２，３３にそれぞれ連結されている。前記のように、 駆動軸３０，３１は車軸３６に取付けられたクラッチ板２６上の対応する凹部２ ７と協働するピン２８を有するクラッチ板３４，３５をそれぞれ駆動する。 駆動輪３を所望のキャンバに設定すべく、各クラッチ板３４，３５は対応する 駆動軸３０，３１に対してボール・ピボット３７及び案内バネ３８を通じて連結 されている。２つの駆動軸３０，３１の内端は共通シリンダ４１にそれぞれ連結 されている。油圧油はパイプ４２を通じて共通シリンダ４１に供給される。 これにより、ピストン３９，４０は対応する駆動用連結装置を駆動すべく互い に同期して互いに相反する方向へ移動する。しかし、図５では、ピストン３９， ４０の非作動状態及び作動状態を図示する目的において、ピストン３９及びピス トン４０を非作動状態及び作動状態にそれぞれ配置している。従って、ピストン ３９に連結されたクラッチ板３４は車椅子上の対応するクラッチ板２６に対して 駆動係合されていない。その一方、他方の軸３１は同軸３１に付随するクラッチ 板３５を車椅子上のクラッチ板２６に対して係合させるべく移動した状態にある 。これにより、クラッチ板３５上のピンはクラッチ板２６の凹部２７に対して駆 動係合している。この駆動軸３１及びクラッチ板３５の移動は戻りバネ４３を押 圧しながら実施される。 従って、図５の右側は駆動ユニットを顎部１９，２０及び溝付きローラ２１を 有する咬合連結器を通じて車椅子に連結した後であって、かつ同駆動ユニットを 車輪３に対して駆動連結する前の駆動ユニットの状態を示す。図５の左側は駆動 連結を実施した後の状態を示す。 図６は駆動ユニット２の下側に取付けた電動式駆動モータ４４，４５の一方を 用いて同駆動ユニット２の付随する１つのクラッチ板３４を駆動する様子を示す 。この場合、クラッチ板３４の駆動は所望の駆動力伝達を実現するベルト４６及 び 大小の複数のベルト車４７，４８を通じて行われる。他方のクラッチ板３５の駆 動は反対側に取付けられた他方のモータによりベルト車を通じて同様に実施され る。両モータの制御はジョイスティック１６で行う（図１及び図２参照）。 図７はクラッチ板３４，３５の動作を更に明確にし、かつ異なる油圧式ピスト ンシリンダ装置の配置を示すための斜視図である。 図６に示すように、モータ及びバッテリを含めた駆動機構全体は駆動ユニット ２によって支持されている。更に、同駆動機構は車椅子に連結した際に同車椅子 に対して顕著な荷重を加えない。複数のバッテリの積載が可能なことにより高い バッテリ容量の使用が可能である。この結果、車椅子に対して大きな行動半径を 付与し得る。 以上、本発明を実施の形態に基づいて詳述した。しかし、同実施の形態は請求 の範囲内において変更可能である。例えば、実施の形態を駆動機構及び動力伝達 等に関して変更し得る。油圧式ピストンシリンダ装置に代えて、他のリニア駆動 手段を使用し、ベルトを他の伝達手段と置換し得る。また、咬合連結器の変更も 可能である。更に、本発明の車椅子連結体はモータに対して電流が供給されない 際に使用するブレーキ（図示略）を有する。これらのブレーキは車軸に取付けら れたクラッチ板上に作用する摩擦ブレーキの形態を有し得る。駆動ユニットの支 持脚は必要に応じて小さな支持輪、即ちキャスタと置換可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．手動式車椅子（１）と、独立した駆動ユニット（２）と、前記手動式車椅子 （１）及び駆動ユニット（２）上に取り付けられた互いに協働する連結装置（１ ９，２０，２１）とを有する車椅子連結体であって、前記手動式車椅子（１）が ２つの大型駆動輪（３）と、少なくとも１つの支持前輪（５）と、車椅子利用者 用のシート（７）とを有し、前記駆動ユニット（２）が少なくとも１つの支持輪 （１１）と、少なくとも１つの電動式駆動モータ（４４，４５）と、同電動式駆 動モータ（４４，４５）の駆動に必要なバッテリとを有し、車椅子利用者は車椅 子（１）に着座した状態において同車椅子（１）を駆動ユニットに連結し、これ によりモータ駆動式車椅子を形成すべく前記連結装置を単独で作動させ得る車椅 子連結体において、前記駆動ユニット（２）は同駆動ユニット（２）を手動式車 椅子（１）に対して後方から連結すべく形成されており、連結後に駆動ユニット は手動式車椅子（１）の２つの大型駆動輪（３）の間に少なくとも部分的に配置 され、連結によって形成されたモータ駆動式車椅子が手動式車椅子の駆動輪（３ ）の他に、後輪として駆動ユニットの支持輪（１１）を使用する車椅子連結体。 ２．前記駆動ユニット（２）は連結後に手動式車椅子の駆動輪（３）の車軸（３ ６）に対して駆動力を伝達し、これにより駆動輪（３）はモータ駆動式車椅子の 駆動輪としても機能する請求項１に記載の車椅子連結体。 ３．前記駆動ユニット（２）を手動式車椅子（１）に連結する際に支持前輪（５ ）を同支持前輪（５）の下側に位置する面から離間する方向へ揺動させるべく、 手動式車椅子（１）を駆動輪（３）の車軸の周囲において僅かに後方へ傾斜させ る手段（２９）を有する請求項１または２に記載の車椅子連結体。 ４．前記駆動ユニット（２）は少なくとも１つの前部支持エレメント（１２）と 、駆動ユニット（２）を手動式車椅子（１）に連結する際に前部支持エレメント （１２）を同前部支持エレメント（１２）の下側に位置する面から離間する方向 へ揺動させる手段（４９）とを有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車 椅子連結体。 ５．支持エレメント（１２）の持ち上げとともに手動式車椅子（１）を後方へ傾 斜させる手段（２９）を有する請求項３または４に記載の車椅子連結体。 ６．前記支持エレメント（１２）は同支持エレメント（１２）を持ち上げた際に 、手動式車椅子（１）を後方へ傾斜させるべく同手動式車椅子（１）のシャーシ （１０）の表面に押圧される手段（２９）を有する請求項５に記載の車椅子連結 体。 ７．前記手動式車椅子（１）は２つの支持前輪（５）を有し、前記駆動ユニット （２）は２つの支持後輪（１１）を有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載 の車椅子連結体。 ８．前記連結手段は独立した駆動軸（３６）を有する各駆動輪（３）に隣接して 配置された咬合連結器を有し、前記各咬合連結器は駆動ユニットに取付けられた ２つの爪状顎部（１９，２０）と、駆動ユニット（２）を手動式車椅子に連結す る際に、両顎部（１９，２９）を各駆動軸（３６）上に取付けられた台座（２１ ）に係合すべく同顎部（１９，２９）を互いに向かって揺動させるアクチュエー タ手段（２３）とを有する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の車椅子連結体 。 ９．前記各台座はローラ（２１）の形態をなし、同ローラ（２１）は付随する中 軸（３６）の周囲を回動可能であり、さらには対応する顎部（１９，２０）を係 合させるための外周溝を有する請求項８に記載の車椅子連結体。 １０．手動式車椅子（１）の各駆動輪（３）の独立した駆動軸（３６）に結合さ れクラッチ板（２６）と、同クラッチ板（２６）と協働すべく駆動ユニット（２ ）に取付けられたモータ駆動式クラッチ板（３４，３５）と、前記モータ駆動式 クラッチ板（３４，３５）を前記駆動軸に結合されたクラッチ板（２６）に駆動 係合すべく同モータ駆動式クラッチ板（３４，３５）を軸方向に移動させる手段 （３９，４０，４１）とを有する請求項１乃至９のいずれか一項に記載の車椅子 連結体。 １１．前記駆動輪（３）を所望のキャンバ角度に調整可能にすべく前記各モータ 駆動式クラッチ板（３４，３５）をボール・ピボット（３７）に取付けた請求項 １０に記載の車椅子連結体。 １２．前記各対をなすクラッチ板の一方はバネ付き駆動ピン（２８）を有し、他 方のクラッチ板は駆動ピン（２８）を収容する凹部（２７）を有する請求項１０ または１１に記載の車椅子連結体。 １３．各車軸（３６）を手動式車椅子（１）のシャーシ（１０）に対してジャー ナルで取付けた請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の車椅子連結体。 １４．前記咬合連結器（１９，２０）、クラッチ板（３４，３５）及び支持エレ メント（１２）を作動させる手段は共通圧油供給源に連通された油圧式ピストン シリンダ装置（２３，４１，４９）を有し、異なる複数の油圧式ピストンシリン ダ装置（２３，４１，４９）を順番に制御すべく複数の弁を有する請求項１０乃 至１３のいずれか一項に記載の車椅子連結体。 １５．請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の車椅子連結体の駆動ユニットで あって、駆動ユニットを手動式車椅子（１）に後方から連結する手段（１９，２ ０）を有し、前記駆動ユニットが少なくとも１つの支持後輪（１１）を有し、同 支持後輪（１１）は手動式車椅子の２つの大型駆動輪（３）とともに車椅子連結 体の車輪を形成する駆動ユニット。 １６．前記駆動ユニット（２）から手動式車椅子（１）の駆動輪（３）の車軸（ ３６）に駆動力を伝達する連結手段（２８，３４）を有し、前記駆動輪（３）は 車椅子連結体の駆動輪としても機能する請求項１５に記載の駆動ユニット。 １７．請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の車椅子連結体に使用する手動式 車椅子であって、駆動ユニット（２）を前記車椅子（１）に対して後方から連結 可能にする手段（２１）を有し、これにより駆動力が駆動ユニットから手動式車 椅子の２つの大型駆動輪（３）の車軸（３６）に伝達される手動式車椅子。