WO2006054608A1 - 車椅子用電動ユニット及びこれを用いた電動車椅子 - Google Patents

車椅子用電動ユニット及びこれを用いた電動車椅子 Download PDF

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WO2006054608A1
WO2006054608A1 PCT/JP2005/021051 JP2005021051W WO2006054608A1 WO 2006054608 A1 WO2006054608 A1 WO 2006054608A1 JP 2005021051 W JP2005021051 W JP 2005021051W WO 2006054608 A1 WO2006054608 A1 WO 2006054608A1
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wheelchair
brake
electric unit
power
drive
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PCT/JP2005/021051
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Inventor
Akihito Yoshiie
Original Assignee
Sunstar Giken Kabushiki Kaisha
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    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • A61G5/041Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven having a specific drive-type
    • A61G5/045Rear wheel drive
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    • A61G5/10Parts, details or accessories
    • A61G5/1005Wheelchairs having brakes
    • A61G5/1032Wheelchairs having brakes engaging an element of the drive or transmission, e.g. drive belt, electrodynamic brake
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62BHAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
    • B62B5/00Accessories or details specially adapted for hand carts
    • B62B5/04Braking mechanisms; Locking devices against movement

Definitions

  • the present invention relates to a wheelchair electric unit and an electric wheelchair using the same.
  • an electromagnetic brake (15) is provided on the output shaft (18) of the DC motor (13), so that no current flows through the DC motor and the motor is not operating.
  • the DC motor (13) is activated, lock the output shaft mechanically and release the lock.
  • a friction plate clutch (17) that can be operated by a lever is provided between the output shaft of the DC motor and the drive wheel, and the clutch is disengaged by grasping the lever, and the wheelchair is pushed by a caregiver. The operation is possible, and when the lever is released, the electric motor and the driving wheel are connected via the clutch so that the electric assist traveling can be performed. With this configuration, even if the caregiver releases the hand on the slope only by pushing, the drive wheel and the motor output shaft are connected and the motor output shaft is locked by the electromagnetic brake. So you can avoid wheelchair runaway.
  • a motor 35, a speed reduction mechanism B, and a drive wheel 34 are united so that an auxiliary wheel can be driven without modifying a general wheelchair.
  • a power auxiliary machine A is formed, and the power auxiliary machine A is placed in the lower space of the wheelchair 1 with the drive wheel 34 in contact with the ground surface 69.
  • Mounting of the power auxiliary machine A is performed by fitting the stay holder 18 to which the power auxiliary machine A is fixed to the side frame 3 and fixing with the fixing bolt 21.
  • the stay holder 18 includes a semicircular arc-shaped holding portion 19 that is integrally bent at the rear of the lower edge and is fitted to the lower frame 6 from the inside to the outside, and an upper front And a holding part 20 fitted into the rear frame 5 integrally bent outward from the inside to the outside.
  • the stator holder 18 is detachably attached to the side frame 3.
  • a centrifugal clutch 38 that connects the motor output shaft to the drive wheels is provided only when the electric motor operates and rotates in order to prevent manual operation even if a power assist device is present.
  • this technology includes a spring material 28 that can urge the driving wheel in the ground direction, and a switching means 29 that can be operated so that the driving wheel is brought into contact with or separated from the ground surface.
  • a spring material 28 that can urge the driving wheel in the ground direction
  • a switching means 29 that can be operated so that the driving wheel is brought into contact with or separated from the ground surface.
  • Patent Document 1 Utility Model Public Notice 5-36419
  • Patent Document 2 JP-A-10-127700
  • Patent Document 3 JP-A-11 206819
  • Patent Document 4 JP 2000-152961
  • the present invention has been made in view of the above-described facts, and realizes a simpler mechanism of a brake and a clutch that can efficiently operate electrically and mechanically in the auxiliary electric unit,
  • the purpose is to easily and quickly attach the auxiliary power unit to a conventional wheelchair, and to provide an operation system with less burden on the user in the wheelchair to which the auxiliary unit is attached.
  • an electric wheelchair unit includes an electric motor, a drive wheel, a drive-side member for transmitting rotational torque of the electric motor, A driven-side member for transmitting the received rotational torque to the driving wheel and a first member that is fixed so as not to rotate relative to one of the driving-side member and the driven-side member and that is movable along the axial direction.
  • the rotating member is arranged in accordance with the rotational position of the rotating member.
  • the state where the end of the power coupling means is in contact with the rotating member, and the corresponding contact state The first power connecting means is configured to be switched between the state where the first power connecting means is released and moved in the axial direction by the first biasing means. It is configured to be fitted with the second power coupling means in any of the moving states.
  • any of a brake member that rotates in conjunction with an electric motor, a brake member, and a housing of an electric wheelchair unit The first brake coupling means fixed so as not to rotate relative to one of them, and movable in the axial direction; the brake member; and the housing of the wheelchair electric unit; and
  • the rotating member further comprising: a second brake connecting unit that can be fitted to the first brake connecting unit; and a second biasing unit that biases the first brake connecting unit along the axial direction.
  • the end of the first brake connecting means is in contact with the rotating member, and the contact state is released and the first brake connecting means is released.
  • the second biasing means And a state that has moved along the axial direction, are formed so are switched, the first brake connecting means mates with the second brake connecting means in either the contact state and a moving state.
  • the first power connecting means when the rotating member is in the neutral rotational position, the first power connecting means is configured to be connected to the second power connecting means.
  • the first brake connecting means is disconnected from the second brake connecting means, and the first power connecting means is connected to the second power at the first rotational position where the rotating member rotates a predetermined angle from the neutral rotational position.
  • the first brake coupling means is engaged with the coupling means and the second brake coupling means Maintaining the state disconnected from the rake connecting means, and in the second rotating position where the rotating member further rotates from the first rotating position, the first power connecting means is engaged with the second power connecting means.
  • the first brake coupling means is fitted with the second brake coupling means.
  • a wheelchair electric unit includes an electric motor, a driving wheel, a driving side gear for transmitting the rotational torque of the electric motor, and a target for transmitting the received rotating torque to the driving wheel.
  • a driving key member that is fixed so as not to rotate relative to any one of the driving side gear, the driving side gear, and the driven side gear, and that can move along the axial direction, and the driving key member in the axial direction.
  • a drive spring that is energized along the drive side, and a drive key member that is formed on the other of the drive side gear and the driven side gear, and the drive key member is moved in the axial direction by the drive spring.
  • a brake key member that is fixed and movable along the axial direction, a brake spring that urges the brake key member along the axial direction, a brake gear, and a wheelchair electric unit housing.
  • a brake groove member which is formed on one of the other and is fitted to the brake key member at a position where the brake key member is moved in the axial direction by the brake spring; a drive key member; and a brake key member.
  • a worm wheel that is disposed in a position where it can abut against the end portion and whose rotational position is controlled, and when the worm wheel is in the neutral rotational position, the drive key member and the brake key member are provided on the worm wheel.
  • the drive key is Since the plate surface of the worm wheel does not exist at the position of the end of the member, the drive key member is moved in the axial direction by the drive spring and fitted into the drive groove member, and the brake key member is connected to the worm wheel.
  • the plate surface of the worm wheel is positioned at the end of the brake key member. Therefore, the brake key member is moved in the axial direction by the brake spring and is engaged with the brake groove member. The contact with the groove member for driving is maintained without abutting against the groove.
  • the electric wheelchair to which the wheelchair electric unit of each of the above aspects is attached is also provided.
  • the electric wheelchair according to a preferred embodiment is provided with linear accommodation portions that incline so as to descend in the direction of force from the rear to the front of the wheelchairs on the inner sides of both sides, and the rear end portion of the accommodation portion is The front end is closed and the wheelchair electric unit is provided with protrusions on both sides of the wheelchair electric unit.
  • the wheelchair electric unit is in a state where the protrusion is inserted into the housing. It is attached to the wheelchair by being fixed at the front end.
  • the fixing means fixes the wheelchair electric unit in cooperation with the front end of closing by pressing the protrusion from above.
  • a rotating member is provided, and a clutch mechanism that connects or disconnects the electric motor and the driving wheel according to the rotating position of the rotating member is configured.
  • the brake mechanism can also be controlled in accordance with the rotational position of the rotating member, so that the clutch mechanism and the brake mechanism can be integrated.
  • the mechanism can be further simplified, and an electric unit that can be attached to and detached from the wheelchair can be easily realized.
  • the clutch mechanism and the brake mechanism can be easily controlled as a series of rotating motions of the rotating member, it is possible to quickly switch between self-running and electric running, thus burdening the user. It is possible to provide an operation system with less.
  • the linear accommodation portions that are inclined so as to descend in the direction of the rearward force and the forward force of the wheelchair are respectively provided inside both side portions of the wheelchair.
  • the electric unit for wheelchairs is inserted into the wheelchair, and is fixed at the front end of the housing so that it can be attached to the wheelchair. can do.
  • the attachment mechanism is simplified, it can be attached to and detached from any wheelchair frame.
  • FIG. 1 is a view of a main part of an electric wheelchair unit according to an embodiment of the present invention, in which (a) is a front view partially broken to show the internal configuration; b) is a side view partly broken to show the internal configuration.
  • Fig. 2 is a view of a main part of an electric wheelchair unit according to an embodiment of the present invention, in which (a) is a top view partially broken away to show the internal configuration; These are side views of the exterior of the main part of the unit as seen from the motor side.
  • FIG. 3 is a perspective view of the chair before the wheelchair electric unit according to the embodiment of the present invention is attached.
  • FIG. 4 (a) is a perspective view of an attachment fitting for attaching the wheelchair electric unit according to the embodiment of the present invention to a vehicle chair via a support base.
  • FIG. 4 (b) is a perspective view of the electric wheelchair unit attached to the support base.
  • FIG. 5 is a view showing a state in which the wheelchair electric unit according to the embodiment of the present invention is attached to the wheelchair, wherein (a) is a side view of the electric unit attached to the wheelchair; b) is a top view of the support base on which the electric unit (drive unit) is mounted, and (c) is a rear view of the support base.
  • Fig. 6 is a view for explaining a keyway configuration used in the wheelchair electric unit according to the embodiment of the present invention, (a) is a side view of the key configuration, and (b) is a side view. The state when the key is fitted in the groove is shown.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the flow of operation of the wheelchair electric unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 (a) and 1 (b) show a main part (drive part) of an electric wheelchair unit 1 according to an embodiment of the present invention.
  • This electric unit 1 is a controller 2 for managing and controlling each control element in response to a signal from each detection element of the unit, one drive wheel (tire) 8, and the drive wheel 8 for rotational driving.
  • An electric motor 10 for making the The controller 2 is realized by, for example, a 16-bit microcomputer, and the control element such as the electric motor 10 can execute rotation speed adjustment, stop, electrical short circuit, reverse rotation, and the like in accordance with a command from the controller 2. it can.
  • a shaft gear 14 is formed at the tip of the output shaft 12 of the electric motor 10, and the first reduction gear 16 is connected to the shaft gear 14. They are arranged to meet each other.
  • An internal gear 20 is screwed to the inner peripheral surface of the drive wheel 8 over the entire circumference, and a second reduction gear 18 is disposed so as to mesh with the internal gear 20.
  • the first reduction gear 16 and the second reduction gear 18 face each other.
  • the second reduction gear 18 is partially in the recess of the first reduction gear 16, and the two gears are mutually connected. I don't feel it.
  • a drive key member 22 is provided on the on-axis drive side portion of the second reduction gear 18. As will be described in detail later, the driving key member 22 is fixed so as not to rotate relative to the gear 18, but is slidable in the axial direction. Further, the drive key member 22 is urged in the axial direction toward the right side of the figure, that is, toward the first reduction gear 16 by a drive spring 24 embedded in the second reduction gear 18.
  • the first reduction gear 16 that faces the drive key member 22 is formed with a drive groove member 26 into which the drive key member 22 can be fitted.
  • a pin 21 extends from the drive key member 22, and the pin 21 passes through a shaft bore (not shown) of the first reduction gear 16 and further to the outside of the first reduction gear 16. It has been extended.
  • the pin 21 is fixed to a driving key member 22 and can slide in the axial direction together with the driving key member 22.
  • a worm wheel 38 is disposed as a rotating member.
  • the tip of the pin 21 is in contact with the plate surface of the worm wheel 38. Due to this contact, the pin 21 is not completely moved in the axial direction by the urging of the drive spring 24, the drive spring 24 is compressed, and the drive key member 22 is a drive groove member. It is kept in a separated state without mating with 26. That is, in the state shown in FIG. 1 (a), the first reduction gear 16 and the second reduction gear 18 are not interlocked, and the rotational torque of the electric motor 10 is not transmitted to the drive wheels 8.
  • a brake gear 28 is further engaged with the shaft gear 14 of the electric motor 10.
  • the brake gear 28 faces a brake fixing portion 32 fixed to the housing of the electric unit 1.
  • a brake key member 30 is provided on the shaft upper portion of the brake gear 28. As will be described in detail later, the brake key member 30 is slidable in the direction of the force axis fixed so as not to rotate relative to the brake gear 28. Further, the brake key member 30 is urged in the axial direction toward the right side of the drawing, that is, toward the brake fixing portion 32 by a spring 34 embedded in the brake gear 28.
  • a brake groove member 33 into which the brake key member 30 can be fitted is formed in the brake fixing portion 32 that faces the brake key member 30.
  • this brake A pin 36 extends from the key member 30, and the pin 36 passes through a central bore (not shown) of the brake fixing portion 32 and further extends to the outside of the brake fixing portion 32. The pin 36 is fixed to the brake key member 30 and is slidable in the axial direction together with the brake key member 30.
  • the worm wheel 38 is positioned as a rotating member.
  • the tip of the pin 36 is in contact with the plate surface of the worm wheel 38. Due to this contact, the pin 36 does not move completely in the axial direction by the bias of the spring 34, the spring 34 is compressed, and the brake key member 30 does not fit into the brake groove member 33. Keeping away with That is, in the state shown in FIG. 1 (a), the brake gear 30 is not fixed to the housing of the electric unit, and the output shaft 12 of the electric motor 10 can freely rotate.
  • the cylinder portion 90 extends in the axial direction from the shaft portion of the drive and brake gears (18, 28).
  • a piston (not shown) is inserted into the cylinder portion 90 so as to be able to reciprocate. From the piston, the piston passes through sliding grooves 92 formed on both sides of the cylinder portion 90 for driving and braking.
  • the key members (22, 30) extend in the radial direction, and the pins (21, 36) extend in the axial direction.
  • the drive and brake key members (22, 30) protrude from the opposing sliding groove 92, and the key member is shorter than the sliding groove, so the key member rotates relative to the gear.
  • the worm wheel 38 is configured as a wheel gear that can be rotated at least partially around the rotation shaft 39, and has a fan-shaped main surface portion 42 in which gear teeth 45 are formed around the outside.
  • An encoder gear portion 43 protruding from the main surface portion with a radius smaller than that of the main surface portion 42 is divided.
  • a notch 41 having no plate surface is formed in the radially inner portion of the encoder gear 43.
  • the main surface portion 42 is formed with a slit portion 40 formed by partially cutting the plate surface.
  • a worm gear 50 connected to the output shaft of the wheel motor 52 is engaged with the gear teeth 45 of the main surface portion 42, and the rotational position of the worm wheel 38 is adjusted by the rotation control of the motor 52 by the controller 2.
  • the slit portion 40 and the notch portion 41 are formed by forming gaps at least in the same radius range from the central axis 39.
  • An inclined portion 44 is provided at one end of the slit portion 40.
  • an inclined portion 46 is provided at an end portion from the main surface portion 38 to the notch portion 41.
  • the inclined parts 44 and 46 protrude outward from the plate surface of the main surface part at a predetermined inclination angle (from the sheet of the drawing to the reader side) by the downward rotation of the worm wheel 38 (arrow B).
  • a sensor gear 48 to which a position sensor (not shown) is directly connected is fitted to the gear teeth 47 of the encoder gear section 43, and the rotation angle of the worm wheel 38 is monitored and managed by the controller 2. .
  • the rotational position of the worm wheel 38 in FIG. 1 (b) is the same rotational position as in FIG. 1 (a), that is, the position where the pins 21 and 36 are in contact with the plate surface of the main surface portion 42 (neutral position). ).
  • the worm wheel 38 is rotated upward (arrow A) by a predetermined angle (for example, +28 degrees) from the neutral position, the slit portion 40 reaches the tip end position of the pin 21, so that the contact is released and the pin 21 is released. Can be moved in the axial direction by the spring (movement from position C to position D in Fig. 6 (a)).
  • the pin 36 is still in contact with the plate surface of the main surface portion 42 in this rotational position.
  • the worm wheel 38 rotates upward (arrow A) by a predetermined angle (for example, +28 degrees). Then (rotation position 56 degrees), the notch 41 reaches the tip position of the pin 36, so that the contact is released, and the pin 36 can be moved in the axial direction by the spring (the position shown in FIG. 6 (a)). Move from C to position D). On the other hand, since the pin 21 is located in the slit portion 40 even at this rotational position, the pin 21 is maintained in the axially moved state.
  • a predetermined angle for example, +28 degrees
  • FIGS. 1 (b) and 2 (a) A mechanism for controlling the steering angle of the drive wheels 8 of the electric unit 1 is shown in FIGS. 1 (b) and 2 (a).
  • This mechanism rotates the entire unit 5 around the vertical axis 55.
  • the steering angle control motor 62 that can be controlled by the controller 2, the reduction gears 64 and 66 (Fig. 1 (b)), the gear 58 and a fan-shaped gear 56 that can rotate around a shaft 54 centering on the vertical axis 55 in a state of meshing with the gear 58.
  • a sensor gear 60 to which a position sensor (not shown) is directly connected is engaged with the sector gear 56, and the steering angle is monitored and managed by the controller 2.
  • FIG. 2 (b) shows the electric unit 1 as viewed from the opposite side of FIG. 1 (a).
  • An electric motor 10 is covered by a motor housing 68.
  • FIG. 3 shows the wheelchair 6 before the electric unit 1 is attached.
  • the wheelchair 6 includes left and right rear wheels 70 and 70, a seat 80, left and right front wheels 82 and 82, and caregiver handles 84 and 84.
  • a joystick 72 is attached to the armrest of the seat 80, and a caregiver switch 74 is attached to the caregiver handle 84.
  • Joystick 72 and caregiver switch 74 are connected to controller 2 (FIG. 1).
  • the joystick 72 is for the user (the person sitting in the seat) to control the operation of the electric unit 1 by himself.
  • the controller 2 activates the electric unit 1 (electric driving mode). ), Steer the drive wheels 8 in the direction they were tilted.
  • a switch for turning on / off the power supply of the electric unit 1 for the user is also provided. This switching switch can also be used by the joystick 72.
  • the caregiver switch 74 can be used from an electric wheelchair where the caregiver is in self-propelled mode. It is for switching to a wheelchair for manual operation by a caregiver.
  • a pair of left and right horizontal frames 76, 76 and vertical frames 78, 78 extend in the lower rear part of the wheelchair 6.
  • FIG. 4 (b) shows a support base 3 on which the electric unit 1 is mounted.
  • the support base 3 has a support body 120, and a support block 125 is screwed to the front center side portion of the support body 120.
  • the support block 125 is provided with a pivot shaft 126, and a pair of support arms 128, 128 are attached so as to be pivotable about the pivot shaft 126.
  • a battery mounting part 142 is fixed to one end side of each of the support arms 128, 128, and the battery 140 for the electric unit 1 is mounted above the battery mounting part 142, and below the battery mounting part 142.
  • the electric unit 1 is screwed. That is, the electric unit 1 is attached to the support body 120 so as to be pivotable about the pivot shaft 126.
  • a pair of stems 130, 130 extending inward from the side of the arm to between the arms is fixed to the other end of the support arms 128, 128.
  • a spring column 132 stands upright from a column base 140 provided at the lower center of the support body 120, and an upper end portion of the spring column 132 is disposed adjacent to the pair of stems 130 and 130.
  • a spring 136 is fitted on the spring support 132. The upper end of the spring 136 is in contact with a ring 134 that is slidably fitted to the spring support 132, and the lower end of the spring 136 is in contact with a spring stay 138 through which the spring support 132 passes. The spring 136 is compressed between the ring 134 pressed by the stem 130 and the spring stay 138.
  • protrusions 122 and 124 are attached to both sides of the support body 120 so as to be aligned vertically.
  • FIG. 4 (a) shows a pair of left and right mounting brackets 100, 100 for mounting the support base 3 to which the electric unit 1 is mounted to the wheelchair 6.
  • Mounting bracket 100 is a side plate A portion 101 and an extension portion 103 protruding from the side plate portion 101.
  • holes 113 and 113 for bolts 116 for attaching the horizontal frame band member 112 are formed in the side plate portion 101.
  • the extension 103 is formed with holes 115 and 115 for bolts 116 for attaching the vertical frame band member 114.
  • the horizontal frame 76, 76 of the wheelchair 6 is sandwiched between the horizontal frame band member 112 and the outer surface of the side plate portion 101, and further, the wheelchair 6 is interposed between the vertical frame band member 114 and the outer surface of the extension 103.
  • the brackets 100 and 100 can be easily attached to the frame of the wheelchair 6 by sandwiching the vertical frames 78 and 78 and shrinking the Bonole ⁇ 116 to the respective ⁇ L113 and 115.
  • linear accommodating portions 102 and 104 that are inclined so as to descend in the direction F toward the front from the rear of the wheelchair are provided.
  • the rear ends of these accommodating portions 102 and 104 are opened, and the front ends are closed.
  • a fixing handle portion 106 is attached adjacent to the accommodating portions 102 and 104 so as to be pivotable about the pivot shaft 108.
  • a latching protrusion 110 is formed on the fixing handle 106.
  • the electric unit 1 When the electric unit 1 is attached to the wheelchair 6, the electric unit 1 is lifted with the support base 3 attached, and the two protrusions 122 and 124 formed on both sides of the support body 120 are attached to the wheelchair.
  • the fixed mounting brackets 100 and 100 are inserted from the open rear end portions of the receiving portions 102 and 104, respectively. Since the electric unit 1 moves downward due to its own weight, the projecting portions 122 and 124 slide in the housing portions 102 and 104 and finally stop at the front end portions of the housing portions 102 and 104. In this state, the fixing handle 106 is pivoted in the L direction, and the projection 122 is sandwiched between the latching projection 110 and the closed front end of the housing 102, so that the entire unit is Fix it.
  • the electric unit 1 automatically moves to the fixed position only by inserting the protrusion into the accommodating portion. Therefore, the electric unit 1 can be attached to the wheelchair 6 very easily.
  • FIGS. 5 (a), (b) and (c) show a side view, a top view and a rear view of the electric unit 1 attached to the wheelchair 6 via the support 3 and the mounting bracket 100. Each figure is shown.
  • FIGS. 5 (b) and 5 (c) the support body 120 shown in FIG. 4 (b) is shown with the cover removed. That is, in these drawings, the inside of the support body is attached to the center body 144, a pair of left and right upper support portions 146 attached to the top of the center body with bolts 150, and to the bottom of the center body with bolts 150. And a pair of left and right lower support portions 148. Further, a protrusion 122 is provided at the outer end of the upper support 146, and a protrusion 124 is provided at the outer end of the lower support 148.
  • the position where the bolt 150 is attached may be adjustable (for example, a slit hole or a plurality of bolt holes may be provided) so that the lateral width of the support body 120 can be adjusted.
  • the electric unit 1 can be attached to any type of wheelchair in which the distance between frames is within a predetermined range.
  • the worm wheel 38 is set to the neutral position (rotation position 0 degrees; see FIGS. 1 (a) and 1 (b)) (step 200). In this state, the output shaft of the electric motor 10 is not connected to the drive wheel 8 and the brake is not applied. Power S to operate. [0056] Next, it is determined whether or not the electric unit 1 is powered on (step 202) and waits until it is turned on. When the power is turned on (Yes at step 202), the worm wheel 38 is rotated upward (arrow A) (step 204). At this time, electric power is also supplied to the electric motor 10.
  • step 204 the upward rotation of the worm wheel is further continued.
  • the notch 41 of the worm wheel 38 is brought into the position of the pin 36, so that the contact is released, and the pin 36 and the brake key member 30 are spring-loaded. It is pushed by 34 and moves along the axial direction.
  • the brake gear 28 interlocked with the output shaft of the electric motor 10 is attached to the brake fixing portion 32 fixed to the gear housing. Connected. As a result, the electric motor 10 to the drive wheel 8 are locked by the brake key member 30 and the gear housing, and the brake is applied.
  • step 206 it is determined whether or not a travel command has been issued by the joystick 72 (FIG. 3) (step 206).
  • the joystick 72 is tilted by the user and a travel command is issued, the warm wheel 38 is rotated downward (arrow B) from the rotation position 56 degrees and rotated 28 degrees (step 208).
  • the pin 36 and the brake groove member 33 are disengaged from each other as described above, so that the brake is released and only the clutch state in which the electric motor and the drive wheels are connected is obtained.
  • the steering mechanism (54, 56, 58, 62, 64, 66) steers the drive wheels in the steering direction by regarding the direction in which the joystick 72 is tilted in this clutch state as the steering direction (step 210).
  • the wheelchair starts to move in the specified steering direction by motor drive (step 212).
  • the electric unit 1 will continue to run until the joystick 72 is released. (Step 214 negative determination loop).
  • step 214 When the joystick 72 is released and returned to its neutral position (step 214: affirmative determination), the vehicle speed of the wheelchair 6 is detected by a vehicle speed sensor (not shown) (step 216), and a brake is applied to reduce the wheelchair speed to zero. An operation is performed (step 218). For example, the current value flowing through the electric motor 10 is gradually reduced to zero. If the wheelchair speed does not become almost zero when the current becomes zero, the electric motor 10 is electrically short-circuited and the electric motor is braked. The electrical short circuit is executed in pulses so that the brake is applied at a constant speed. It is also possible to use the electric motor 10 as a generator and charge the battery 140 (Fig. 4 (b)).
  • step 220 it is determined whether or not the wheelchair 6 has stopped. This is judged by whether or not the speed of the wheelchair 6 detected by the vehicle speed sensor 1 has become almost zero (speed below the threshold). If the wheelchair does not stop even when the brake is actuated due to the electrical short circuit in Step 218 (No in Step 220), reverse electric current is applied to the electric motor 10 to reverse the operation (Step
  • step 220 affirmative determination
  • the worm wheel 38 is further rotated 28 degrees (rotation position 56 degrees), and the brake is applied.
  • a natural and safe brake can be applied without using an electromagnetic brake or the like.
  • controller 2 monitors power-on of the electric unit 1 and switching of the caregiver switch 74 even during execution of the above control, and performs interrupt control when a change in the command is detected. .
  • the worm wheel 38 is not limited to each predetermined angle of 28 degrees, and can be arbitrarily changed.
  • the predetermined angle is preferably determined within a range in which the contact and release of the pin are performed quickly and accurately.

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Abstract

 車椅子用電動ユニットで電気的及び機械的に効率的に動作可能なブレーキ及びクラッチのより簡単な機構を提供する。  電動モーター10と駆動輪8との連結及び非連結を制御するクラッチ機構は、ウォームホイール38の回転位置に応じて、その板面にピン21が当接して駆動用のキー部材22及び溝部材26が離れたか、又は、当該当接が解除されて駆動用キー部材22が駆動用スプリング24により移動して駆動用溝部材26と嵌合するかのいずれかで実現される。電動モーター10とブレーキギア28との連結及び非連結を制御するブレーキ機構も、ウォームホイール38の回転位置に応じて、その板面にピン36が当接してブレーキ用のキー部材30及び溝部材33が離れたか、又は、当該当接が解除されてブレーキ用キー部材30がスプリング34により移動することでブレーキ用溝部材33と嵌合するかのいずれかで実現される。                                                                                 

Description

明 細 書
車椅子用電動ユニット及びこれを用いた電動車椅子
技術分野
[0001] 本発明は、車椅子用電動ユニット及びこれを用いた電動車椅子に関する。
背景技術
[0002] 近年、車椅子を使用する使用者又は介護者による走行操作に基づいて電動力を 補助的に与えることを可能にした動力補助ユニット付き電動車椅子が開発されている 。例えば、下記の特許文献 1乃至 4には、手押し式の介護用車椅子に、直流モータ 一で駆動される 1つの駆動車輪を設置し、手動、電動のいずれでも使用することがで きる、動力補助ユニット付き電動車椅子が開示されている。
[0003] より詳細には、特許文献 1に記載された技術では、直流モーター(13)の出力軸(1 8)に電磁ブレーキ(15)を設け、直流モーターに電流が流れず作動していないとき は、出力軸を機械的にロックし、直流モーター(13)が作動するときは、ロックを解除 する。また、直流モーターの出力軸と駆動車輪との間には、レバー操作可能な摩擦 板クラッチ(17)が設けられ、該レバーを握ることによりクラッチが切られて介護者によ る手押しでの車椅子操作が可能となり、レバーを放すと、クラッチを介して電動モータ 一と駆動車輪とがつながって電動補助走行が可能となるように構成される。この構成 により、介護者が坂道で手押しのみで操作している途中万一手を放してしまっても、 駆動車輪とモーター出力軸とがつながると共に、モーター出力軸は電磁ブレーキに よりロックされているので、車椅子の暴走を回避することができる。
[0004] また、特許文献 2に記載された技術では、一般の車椅子を改造することなく補助動 力を与えて走行できるようにするため、電動機 35と減速機構 Bと駆動輪 34とをュニッ ト化して形成した動力補助機 Aを設け、駆動輪 34を地表 69に接触させた状態で動 力補助機 Aを車椅子 1の下部空間に配置する。動力補助機 Aの取付けとしては、動 力補助機 Aが固定されたステーホルダ 18を側枠 3に嵌め込んで固定ボルト 21で固 定することにより実行される。ステーホルダ 18は、その下縁後方に一体的に屈曲形成 されて下枠 6に内方から外方に向けて嵌め込まれる半円弧状の保持部 19と、上方前 方に一体的に屈曲形成された後枠 5に内方から外方に向けて嵌め込まれる保持部 2 0とを有する。この保持部 20が、内方からねじ込まれた固定ボルト 21により固定され ることにより、ステータホルダ 18は側枠 3に着脱自在に取付けられることになる。また、 動力補助機が存在しても手動操作を妨害しないようにするため、電動モーターが作 動して回転するときのみ、モーター出力軸を駆動輪に連結させる遠心クラッチ 38が 設けられている。
[0005] 更に、特許文献 3に記載された技術では、動力補助機が存在しても手動操作、特 に旋回性を妨害しないようにするため、特許文献 2の類似技術に、駆動輪 24を地表 に接触させたり、引き離したりするための駆動輪位置規制手段 36が設けられている。 この位置規制手段 36は、座席シートの近傍に L字状レバー 29を備えており、使用者 力 字状レバー 29の操作部 33を固定係止部 34から外すと、駆動輪 24が動力補助 機 21の自重により地表 25に圧接されて補助動力を利用した走行が可能となる。一方 、使用者が操作部 33をもって L字状レバー 29を後方へ回動させると、ワイヤ 26を介 して動力補助機 21が引き上げられ、駆動輪 24が地表 25から浮き上がる。これにより 、旋回時や手動操作においても、動力補助機 21が邪魔になることがなくなる。
[0006] 更に、特許文献 4に記載された技術では、電動式駆動ユニット 22を従来の車椅子 に容易に取付けることを可能にするため、図 5に示すように、取付け具 27の両端に夫 々ホルダー 31を形成する。これらのホルダー 31を下枠フレーム 5の先端 5aに各々嵌 合し、止め具 32を後枠フレーム 3に係合させることにより、電動式駆動ユニット 22を従 来の車椅子に固定する。また、この技術は、駆動輪を地表方向に付勢できる、ばね 材 28と、駆動輪を地表に接触させたり、引き離したりするように操作できる切り替え手 段 29と、を備えている。図 4に示すように、切り替え手段 29を B方向に切り替えると、 駆動輪 23が接地し、補助動力による走行が可能となる。逆に、切り替え手段 29を A 方向に切り替えると、駆動輪 23が地表から浮き上がり、自力走行又は手動操作が容 易となる。
特許文献 1:実用新案公告平 5 - 36419
特許文献 2 :特開平 10— 127700
特許文献 3 :特開平 11 206819 特許文献 4 :特開 2000— 152961
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] しかし、上記特許文献 1の技術では、電磁ブレーキ(15)及び摩擦板クラッチ(17) を別々の機構として設けているので、ユニットが複雑になる。また、摩擦板クラッチ(1 7)の連結、非連結の操作は、機械的に行われているため、摩擦板クラッチ(24)の制 御部を多くの機械的リンク部品(21、 24、 27、 28、 29、 30、 31)力 構成しなければ ならず、機構を更に複雑にし、補助動力ユニットの着脱を困難にする。これを解決す るため、摩擦板クラッチ(17)の代わりに電磁クラッチを使用することも考えられるが、 電磁クラッチの連結又は非連結状態のいずれかでバッテリーを消費することになるの で好ましくない。
[0008] また、上記特許文献 2及び 3の技術では、動力補助機の車椅子の取り付け作業は、 ステーホルダの側枠への嵌め込みと、固定ボルトを用いた固定と、を要するため、迅 速な取り付けが困難である。また、特許文献 2の遠心クラッチ 38は、特許文献 1のよう に、電動モーターをブレーキとして利用する機構ではなぐ特許文献 3の駆動輪位置 規制手段 36は、車椅子の操作系とは別のレバー操作部を手動で用いるため、使用 者の操作に負担力 Sかかる。
[0009] 更に、上記特許文献 4の技術では、電動式駆動ユニット 22を車椅子に取り付ける 際に、一対の間隔を隔てたホルダーに対応する先端 5aを整列させる必要があるため 、迅速な取り付けが困難となる。また、切り替え手段 29は、車椅子に座っている人か ら操作することができず、また、駆動ユニットをブレーキとして利用することも開示され ていない。
[0010] 本発明は、上記事実に鑑みなされたもので、補助電動ユニットにおいて電気的及 び機械的に効率的に動作することが可能なブレーキ及びクラッチのより簡単な機構 を実現すること、該補助動力ユニットを従来の車椅子に簡単且つ迅速に取り付けるこ と、並びに、該補助ユニットを取り付けた車椅子において、使用者に負担の少ない操 作系を提供することをその目的とする。
課題を解決するための手段 [0011] 上記課題を解決するため、本発明の第 1の態様に係る車椅子用電動ユニットは、電 動モーターと、駆動輪と、該電動モーターの回転トルクを伝達するための駆動側部材 と、受け取った回転トルクを駆動輪に伝達するための被駆動側部材と、駆動側部材 及び被駆動側部材のいずれか一方に相対回転しないように固定され、且つ、軸方向 に沿って移動可能な第 1の動力連結手段と、駆動側部材及び被駆動側部材のいず れか他方に形成され、且つ、第 1の動力連結手段と嵌合可能な第 2の動力連結手段 と、第 1の動力連結手段を軸方向に沿って付勢する第 1の付勢手段と、回転位置が 制御される回転部材と、を備え、該回転部材は、該回転部材の回転位置に応じて、 第 1の動力連結手段の端部が該回転部材と当接した状態、及び、該当接状態が解 除されて該第 1の動力連結手段が第 1の付勢手段により軸方向に沿って移動した状 態と、が切り替えられるように形成され、第 1の動力連結手段は、当接状態及び移動 状態のいずれかで第 2の動力連結手段と嵌合するように構成したものである。
[0012] 上記本発明の好ましい第 2の態様は、上記第 1の態様の構成において、電動モー ターに連動して回転するブレーキ部材と、ブレーキ部材、及び、車椅子用電動ュニッ トのハウジングのいずれか一方に相対回転しないように固定され、且つ、軸方向に沿 つて移動可能な第 1のブレーキ連結手段と、ブレーキ部材、及び、車椅子用電動ュ ニットのハウジングのいずれか他方に形成され、且つ、第 1のブレーキ連結手段と嵌 合可能な第 2のブレーキ連結手段と、第 1のブレーキ連結手段を軸方向に沿って付 勢する第 2の付勢手段と、を更に備え、該回転部材は、更に、該回転部材の回転位 置に応じて、第 1のブレーキ連結手段の端部が該回転部材と当接した状態、及び、 該当接状態が解除されて該第 1のブレーキ連結手段が第 2の付勢手段により軸方向 に沿って移動した状態と、が切り替えられるように形成され、第 1のブレーキ連結手段 は、当接状態及び移動状態のいずれかで第 2のブレーキ連結手段と嵌合する。
[0013] 上記本発明の更に好ましい第 3の態様は、上記第 2の態様の構成において、回転 部材がニュートラル回転位置にあるとき、第 1の動力連結手段は、第 2の動力連結手 段と切り離され、第 1のブレーキ連結手段は第 2のブレーキ連結手段と切り離され、回 転部材がニュートラル回転位置から所定角度回転した第 1の回転位置では、第 1の 動力連結手段が第 2の動力連結手段と嵌合し、第 1のブレーキ連結手段は第 2のブ レーキ連結手段から切り離された状態を維持し、回転部材が第 1の回転位置から更 に回転した第 2の回転位置では、第 1の動力連結手段が第 2の動力連結手段と嵌合 した状態を維持すると共に、第 1のブレーキ連結手段は第 2のブレーキ連結手段と嵌 合する。
本発明の具体的態様に係る車椅子用電動ユニットは、電動モーターと、駆動輪と、 電動モーターの回転トルクを伝達するための駆動側ギアと、受け取った回転トルクを 駆動輪に伝達するための被駆動側ギアと、駆動側ギア及び被駆動側ギアのいずれ か一方に相対回転しないように固定され、且つ、軸方向に沿って移動可能な駆動用 のキー部材と、駆動用キー部材を軸方向に沿って付勢する駆動用スプリングと、駆動 側ギア及び被駆動側ギアのいずれか他方に形成され、且つ、駆動用キー部材が駆 動用スプリングにより軸方向に移動した位置で該駆動用キー部材と嵌合する駆動用 溝部材と、電動モーターに連動して回転するブレーキギアと、ブレーキギア、及び、 車椅子用電動ユニットのハウジングのいずれか一方に相対回転しないように固定さ れ、且つ、軸方向に沿って移動可能なブレーキ用キー部材と、ブレーキ用キー部材 を軸方向に沿って付勢するブレーキ用スプリングと、ブレーキギア、及び、車椅子用 電動ユニットのハウジングのいずれか他方に形成され、且つ、ブレーキ用キー部材が ブレーキ用スプリングにより軸方向に移動した位置で該ブレーキ用キー部材と嵌合 するブレーキ用溝部材と、駆動用キー部材及びブレーキ用キー部材の末端部と当接 可能な位置に配置され、回転位置が制御されるウォームホイールと、を備え、ウォー ムホイールがニュートラル回転位置にあるとき、駆動用キー部材及びブレーキ用キー 部材は、該ウォームホイールの板面と当接し、ウォームホイールがニュートラル回転位 置から所定角度回転した第 1の回転位置では、駆動用キー部材の末端部の位置で 該ウォームホイールの板面が存在しないため駆動用スプリングにより該駆動用キー部 材が軸方向に移動して駆動用溝部材と嵌合し、ブレーキ用キー部材は該ウォームホ ィールの板面との当接を維持し、ウォームホイールが第 1の回転位置から更に所定角 度回転した第 2の回転位置では、ブレーキ用キー部材の末端部の位置で該ウォーム ホイールの板面が存在しないためブレーキ用スプリングにより該ブレーキ用キー部材 が軸方向に移動してブレーキ用溝部材と嵌合し、駆動用キー部材は該ウォームホイ 一ルと当接せず駆動用溝部材と嵌合した状態を維持する。
[0015] 上記各態様の車椅子用電動ユニットが取り付けられた電動車椅子も提供される。好 ましい態様の電動車椅子は、その両側部内側には、該車椅子の後方から前方に向 力 方向に下がるように傾斜する直線状の収容部が各々設けられ、該収容部の後端 部は開放され、前端部は閉じられており、車椅子用電動ユニットの両側部外側には、 突起部が各々設けられており、該車椅子用電動ユニットは、突起部が収容部内に揷 入された状態で前端部のところで固定されることにより、車椅子に取り付けられる。好 ましくは、固定手段は、突起部を上方から押さえつけることにより、閉前端部と協働し て車椅子用電動ユニットを固定する。
発明の効果
[0016] 本発明に係る車椅子用電動ユニットによれば、回転部材を設け、該回転部材の回 転位置に応じて、電動モーターと駆動輪とを連結又は非連結するクラッチ機構を構 成するようにしたので、機械的に簡素化を図ると共に、連結及び非連結のいずれの 状態においても電源を使用せず、電気的及び機械的に効率的に動作することを可 能とした。
[0017] 更に本発明に係る車椅子用電動ユニットによれば、回転部材の回転位置に応じて ブレーキ機構も制御できるようにしたので、クラッチ機構及びブレーキ機構を統合化 することが可能となった。これにより、更なる機構の簡素化を図ると共に、車椅子に着 脱可能な電動ユニットを容易に実現することができる。更には、クラッチ機構及びブレ ーキ機構の制御も回転部材の一連の回転動作として簡単に可能となるので、自力走 行及び電動走行の切り替えを迅速に行うことができ、よって、使用者に負担の少ない 操作系を提供することができる。
[0018] 本発明に係る電動車椅子によれば、該車椅子の両側部内側に、該車椅子の後方 力 前方に向力う方向に下がるように傾斜する直線状の収容部が各々設けられ、該 収容部に車椅子用電動ユニットの突起部が挿入された状態で収容部の前端部のとこ ろで固定されることにより、車椅子に取り付けられるようにしたので、車椅子への電動 ユニットの迅速な着脱を実現することができる。また、取り付け機構を簡単にしたので 、任意の車椅子フレームへの着脱が可能となる。 図面の簡単な説明
[0019] [図 1]図 1は、本発明の実施例に係る、車椅子用電動ユニットの主要部の図であって 、(a)は、内部構成を示すため一部破断した前面図、 (b)は、内部構成を示すため一 部破断した側面図である。
[図 2]図 2は、本発明の実施例に係る、車椅子用電動ユニットの主要部の図であって 、(a)は、内部構成を示すため一部破断した頂面図、 (b)は、モーター側から眺めた ユニット主要部外観の側面図である。
[図 3]図 3は、本発明の実施例に係る車椅子用電動ユニットが取り付けられる前の車 椅子の斜視図である。
[図 4]図 4 (a)は、本発明の実施例に係る車椅子用電動ユニットを、支持台を介して車 椅子に取り付けるための取り付け金具の斜視図である。
[0020] 図 4 (b)は、支持台に取り付けられた状態の車椅子用電動ユニットの斜視図である
[図 5]図 5は、本発明の実施例に係る車椅子用電動ユニットを車椅子に取り付けた状 態を示す図であって、(a)は、車椅子に取り付けられた電動ユニットの側面図、(b)は 、該電動ユニット (駆動部)を載せた支持台の頂面図、(c)は、該支持台の後面図で ある。
[図 6]図 6は、本発明の実施例に係る車椅子用電動ユニットで用レ、られるキー溝構成 を説明するための図であり、(a)はキー構成の側面図、(b)は、キーが溝に嵌合する ときの状態を示す。
[図 7]図 7は、本発明の実施例に係る車椅子用電動ユニットの作動の流れを示すフロ 一チャートである。
符号の説明
[0021] 1 車椅子用電動ユニット
2 コントローラ
3 電動ユニット用の支持台
6 車椅子 10 電動モーター
21 ピン
22 駆動用キー部材
24 駆動用スプリング
26 駆動用溝部材
28 ブレーキギア
30 ブレーキ用キー部材
32 ブレーキ固定部
33 ブレーキ用溝部材
34 スプリング
36 ピン
38 ウォームホイール
100 取り付け金具
実施例
[0022] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
[0023] 図 1 (a)、(b)には、本発明の実施例に係る車椅子用電動ユニット 1の主要部 (駆動 部)が示されている。この電動ユニット 1は、該ユニットの各検出要素からの信号に応 じて各制御要素を管理 '制御するためのコントローラ 2と、 1つの駆動輪 (タイヤ) 8と、 該駆動輪 8を回転駆動させるための電動モーター 10と、を備える。コントローラ 2は、 例えば 16ビットマイクロコンピュータ等で実現され、電動モーター 10等の制御要素は 、コントローラ 2からの指令に応じて回転速度の調整、停止、電気的短絡及び逆回転 等を実行することができる。
[0024] 特に図 1 (a)を参照して明らかなように、電動モーター 10の出力シャフト 12の先端 には、シャフトギア 14が形成され、第 1の減速ギア 16が該シャフトギア 14と嚙み合うよ うに配置されている。駆動輪 8の内周面には、内歯車 20が全周に亘つてねじ止めさ れ、第 2の減速ギア 18が該内歯車 20と嚙み合うように配置されている。第 1の減速ギ ァ 16と第 2の減速ギア 18とは対面している。図の例では、第 2の減速ギア 18が第 1の 減速ギア 16の凹部内に部分的に入り込んでいる状態となっており、両ギアは互いに 嚙み合っていない。
[0025] 第 2の減速ギア 18の軸上駆動側部には、駆動用キー部材 22が設けられている。詳 細が後述されるように、該駆動用キー部材 22は、ギア 18に対して相対回転しないよう に固定されているが、軸方向には摺動可能となっている。更に、駆動用キー部材 22 は、第 2の減速ギア 18内に埋め込まれた駆動用スプリング 24により図の右側即ち、 第 1の減速ギア 16に向かって軸方向に付勢されている。
[0026] また、駆動用キー部材 22と対面する第 1の減速ギア 16には、該駆動用キー部材 2 2が嵌合可能な駆動用溝部材 26が形成されている。この駆動用キー部材 22からは ピン 21が延在しており、該ピン 21は第 1の減速ギア 16の軸ボア(図示せず)を貫通し 、更に第 1の減速ギア 16の外部へと延長されている。このピン 21は駆動用キー部材 22に固定されており、該駆動用キー部材 22と共に軸方向に摺動可能である。
[0027] ピン 21の先端近傍には、回転部材としてウォームホイール 38が配置されている。図 1 (a)の例では、ピン 21の先端部は、ウォームホイール 38の板面に当接している。こ の当接により、ピン 21は、駆動用スプリング 24の付勢により完全に軸方向に移動した 状態にはならず、駆動用スプリング 24は圧縮され、駆動用キー部材 22は、駆動用溝 部材 26に嵌合しないで離れた状態を維持している。即ち、図 1 (a)に示す状態では、 第 1の減速ギア 16及び第 2の減速ギア 18は連動せず、電動モーター 10の回転トル クは、駆動輪 8には伝達されない。
[0028] 電動モーター 10のシャフトギア 14には、更にブレーキギア 28が嚙み合わされてい る。該ブレーキギア 28には、電動ユニット 1のハウジングに対して固定されたブレーキ 固定部 32が対面されている。
[0029] ブレーキギア 28の軸上部には、ブレーキ用キー部材 30が設けられている。詳細が 後述されるように、該ブレーキ用キー部材 30は、ブレーキギア 28に対して相対回転 しないように固定されている力 軸方向には摺動可能となっている。更に、ブレーキ用 キー部材 30は、ブレーキギア 28内に埋め込まれたスプリング 34により図の右側即ち 、ブレーキ固定部 32に向かって軸方向に付勢されている。
[0030] また、ブレーキ用キー部材 30と対面するブレーキ固定部 32には、ブレーキ用キー 部材 30が嵌合可能なブレーキ用溝部材 33が形成されている。更に、このブレーキ 用キー部材 30からはピン 36が延在しており、該ピン 36はブレーキ固定部 32の中央 ボア(図示せず)を貫通し、更にブレーキ固定部 32の外部へと延長されている。この ピン 36はブレーキ用キー部材 30に固定されており、該ブレーキ用キー部材 30と共 に軸方向に摺動可能である。
[0031] ピン 36の先端近傍にも、回転部材として上記ウォームホイール 38が位置している。
図 1 (a)の例では、ピン 36の先端部は、ウォームホイール 38の板面に当接している。 この当接により、ピン 36は、スプリング 34の付勢により完全に軸方向に移動した状態 にはならず、スプリング 34は圧縮され、ブレーキ用キー部材 30は、ブレーキ用溝部 材 33に嵌合しないで離れた状態を維持している。即ち、図 1 (a)に示す状態では、ブ レーキギア 30は、電動ユニットのハウジングに固定されておらず、電動モーター 10の 出力シャフト 12は、自在に回転可能となる。
[0032] 上述のクラッチ及びブレーキに関する 2つのキー及び溝は、事実上同じ機構を用い て構成することができる。この機構を図 6 (a) , (b)を用いて詳細に説明する。
[0033] 図 6 (a)を参照すると理解できるように、駆動用及びブレーキ用のギア(18, 28)の 軸部からシリンダー部 90が軸方向に延在する。このシリンダー部 90には、図示しな レ、ピストンが往復移動可能に挿入されており、該ピストンからは、シリンダー部 90の両 側面に形成された摺動溝 92を通って駆動用及びブレーキ用のキー部材(22, 30) が径方向に延在し、ピン(21, 36)が軸方向に延在する。駆動用及びブレーキ用の キー部材(22, 30)が対向する摺動溝 92から突出し、該キ一部材の幅が摺動溝の長 さよりも短いため、該キー部材がギアに対して相対回転することなく軸方向に摺動可 能となることが理解できる。ピストンは、駆動用及びブレーキ用のスプリング(24, 34) により図の右方向に付勢されているが、ピン(21 , 36)が Cの位置でウォームホイール に当接している場合、該キ一部材は、摺動溝 92の左端に留まる。当接が解除される と、キー部材はスプリングの力により押されて右方向に移動する。このとき、図 6 (b)上 図に示すように、通常では、キー部材(22, 30)と溝部材(26, 33)の溝とが整歹 1Jして いない可能性が大きいので、この場合、直ちにキー部材が摺動溝 92の右端までは 移動しない。しかし、キー部材又は溝部材のいずれかは、電動モーターと連動してお り、 P方向に相対回転しているので、図 6 (b)下図に示すように、両者が整歹 IJした時点 でキー部材は溝部材の溝に直ちに嵌合し、ピンは Dの位置にまで移動する。力べして 、駆動用及びブレーキ用のギア(18, 28)と、図 1に示す相手側ギア及びブレーキ固 定部(16, 32)との機械的連結が達成される。
[0034] 次に、図 1 (b)を用いて、ウォームホイール 38の構成を詳細に説明する。
[0035] ウォームホイール 38は、図示の例のように、回転軸 39の回りに少なくとも部分回転 可能なホイールギアとして構成され、外側周囲にギア歯 45が形成された扇形の主面 部 42と、該主面部 42よりも小さい半径で該主面部から突出したエンコーダ用ギア部 43と、に区分化される。エンコーダ用ギア部 43の径方向の内側部分は、板面が存在 しない切り欠き部 41が形成されている。また、主面部 42には、その板面を一部切り抜 いて形成されたスリット部 40と、が形成される。主面部 42のギア歯 45には、ホイール 用モーター 52の出力軸に接続されたウォームギア 50が嚙み合わされ、コントローラ 2 によるモーター 52の回転制御により、ウォームホイール 38の回転位置が調整される。 スリット部 40及び切り欠き部 41は、中心軸 39から少なくとも同じ半径範囲のところに 空隙を形成したものである。スリット部 40の一方の端部には、傾斜部 44が設けられる 。同様に、主面部 38から切り欠き部 41に至る端部にも、傾斜部 46が設けられる。傾 斜部 44、 46は、ウォームホイール 38の下方向の回転(矢印 B)で主面部の板面から 所定の傾斜角でユニット外方(図の紙面から読者側)に突出する。また、エンコーダ 用ギア部 43のギア歯 47には、位置センサー(図示せず)が直結されたセンサーギア 48が嚙み合わされ、コントローラ 2により、ウォームホイール 38の回転角が監視、管理 されている。
[0036] 図 1 (b)のウォームホイール 38の回転位置は、図 1 (a)と同じ回転位置、即ち、ピン 2 1及びピン 36が主面部 42の板面に当接した位置(ニュートラル位置)として示されて いる。ウォームホイール 38が上方向(矢印 A)にニュートラル位置から所定角度(例え ば、 + 28度)回転すると、スリット部 40がピン 21の先端位置に至り、よって当接が解 除されて、ピン 21がスプリングにより軸方向に移動可能となる(図 6 (a)の位置 Cから 位置 Dへの移動)。一方、ピン 36は、この回転位置では、まだ主面部 42の板面に当 接している。
[0037] 更にウォームホイール 38が上方向(矢印 A)に所定角度(例えば、 + 28度)回転す ると(回転位置 56度)、切り欠き部 41がピン 36の先端位置に至り、よって当接が解除 されて、ピン 36がスプリングにより軸方向に移動可能となる(図 6 (a)の位置 Cから位 置 Dへの移動)。一方、ピン 21は、この回転位置でも、スリット部 40内に位置している ため、軸方向に移動した状態を維持する。
[0038] 逆に、ウォームホイール 38が回転位置 + 56度から下方向(矢印 に回転すると、 最初に、ピン 36が傾斜部 46と当接し、次第に軸方向に押されて、主面部との当接に 至る。次に、ピン 21が傾斜部 44と当接し、次第に軸方向に押されて、主面部との当 接に至り、両方のピンが当接したニュートラル位置に戻る。
[0039] 電動ユニット 1の駆動輪 8の操舵角を制御する機構が図 1 (b)及び図 2 (a)に示され ている。この機構は、駆動部のユニット 5全体を鉛直軸 55の回りに回転させるもので、 コントローラ 2により制御可能な操舵角制御モーター 62と、減速ギア 64、 66 (図 1 (b) )と、ギア 58と、該ギア 58と嚙み合って鉛直軸 55を中心としたシャフト 54の回りに回 転可能な扇形ギア 56と、を備える。扇形ギア 56には、位置センサー(図示せず)が直 結されたセンサーギア 60が嚙み合わされ、コントローラ 2により、操舵角が監視、管理 されている。
[0040] 図 2 (b)には、図 1 (a)の反対側から見た電動ユニット 1が示されている。電動モータ 一 10がモーターハウジング 68により覆われている。
[0041] 図 3には、電動ユニット 1を取り付ける前の車椅子 6が示されている。車椅子 6は、左 右後輪 70、 70と、座席 80と、左右前輪 82、 82と、介護者用ハンドル 84、 84と、を備 んる。
[0042] 座席 80の肘掛部には、ジョイスティック 72が取り付けられ、介護者用ハンドル 84に は、介護者用スィッチ 74が取り付けられている。ジョイスティック 72及び介護者用スィ ツチ 74はコントローラ 2 (図 1)に接続される。ジョイスティック 72は、使用者 (座席に座 つている人)が電動ユニット 1の走行を自分で制御操作するためのもので、スティック を倒すと、コントローラ 2は、電動ユニット 1を作動させ(電動走行モード)、倒した方向 に駆動輪 8を操舵させる。なお、使用者のための電動ユニット 1の電源のオンオフの 切り替えスィッチも設けられている。この切り替えスィッチを、ジョイスティック 72が兼用 することもできる。介護者用スィッチ 74は、介護者が自走モードの電動車椅子から、 介護者による手動運転用の車椅子へと切り替えるためのものである。更に、上り坂道 等で介護者の力に電動ユニット 1の電動力を追加するため電動アシストモードに切り 替えるようにしてもよレ、。
[0043] 車椅子 6の後方下部には、左右一対の水平フレーム 76、 76と、垂直フレーム 78、 7 8が延在している。
[0044] 次に、図 4 (a)、(b)を参照して電動ユニット 1を車椅子 6に取り付ける態様を説明す る。
[0045] 図 4 (b)には、電動ユニット 1を載せた支持台 3が示されている。支持台 3は支持ボ ディ 120を有し、該支持ボディ 120の前面中央側部には、支持ブロック 125がねじ止 めされている。支持ブロック 125には、枢動軸 126が設けられており、該枢動軸 126 を中心にして枢動可能に、一対の支持アーム 128、 128が取り付けられている。支持 アーム 128、 128の一方の端部側にはバッテリー取り付け部 142が固定され、該バッ テリー取り付け部 142の上方には、電動ユニット 1用のバッテリー 140が装着され、バ ッテリー取り付け部 142の下方には、電動ユニット 1がねじ止めされている。即ち、電 動ユニット 1は、支持ボディ 120に対して枢動軸 126を中心にして枢動可能に取り付 けられている。支持アーム 128、 128の他方の端部には、該アームの側部から該ァー ムの間へと内側に延在する一対のステム 130、 130が固定されている。支持ボディ 1 20の下部中央に設けられた支柱台 140からスプリング支柱 132が直立し、該スプリン グ支柱 132の上側端部は、一対のステム 130、 130の間に隣接して配置されている。 スプリング支柱 132には、スプリング 136が揷嵌されている。スプリング 136の上端は 、スプリング支柱 132に摺動可能に揷嵌されたリング 134に当接し、スプリング 136の 下端は、スプリング支柱 132が貫通するところのスプリングスティ 138に当接している 。スプリング 136は、ステム 130により押されたリング 134と、スプリングスティ 138との 間で、圧縮されている。
[0046] また、支持ボディ 120の両側部には、各々、 2つの突起部 122、 124が上下に並ん で取り付けられている。
[0047] 図 4 (a)には、電動ユニット 1が取り付けられた支持台 3を車椅子 6に取り付けるため の、左右一対の取り付け金具 100、 100が示されている。取り付け金具 100は、側板 部 101と、該側板部 101から突出する延長部 103と、を備える。側板部 101には、水 平フレームバンド部材 112を取り付けるためのボルト 116用の孔 113、 113が形成さ れている。延長部 103には、垂直フレームバンド部材 114を取り付けるためのボルト 1 16用の孔 115、 115が形成されている。水平フレームバンド部材 112と側板部 101 の外側面との間で車椅子 6の水平フレーム 76、 76を挟持し、更に、垂直フレームバ ンド部材 114と延長部 103の外側面との間で車椅子 6の垂直フレーム 78、 78を挟持 し、夫々の孑 L113、 115へとボノレ卜 116を縮め付けることにより、取り付け金具 100、 1 00を車椅子 6のフレームに簡単に取り付けることができる。
[0048] 側板部 101の車椅子側部内方側には、該車椅子の後方から前方に向力う方向 Fに 向かって下がるように傾斜する直線状の収容部 102、 104が各々設けられている。こ れらの収容部 102、 104の後端部は開放され、前端部は閉じられている。更に、収容 部 102、 104に隣接して固定用ハンドル部 106が枢動軸 108を中心に枢動可能に 取り付けられている。また、固定用ハンドル部 106には、ラッチ用突起部 110が形成 されている。
[0049] 電動ユニット 1を車椅子 6に取り付ける際には、電動ユニット 1を支持台 3に取り付け た状態で持ち上げ、支持ボディ 120の両側部に形成された 2つの突起部 122、 124 を、車椅子に固定された取り付け金具 100、 100の夫々の収容部 102、 104の開放 後端部から、各々揷入する。電動ユニット 1は自重により下方に移動するので、突起 部 122、 124は収容部 102、 104内を摺動し、最終的に収容部 102、 104の閉前端 部で停止する。この状態で、固定用ハンドル部 106を L方向に枢動させ、ラッチ用突 起部 110と、収容部 102の閉前端部との間に突起部 122を挟み込むことにより、ュニ ット全体を固定する。
[0050] 以上のように、予め取り付け金具 100、 100を車椅子 6に固定しておきさえすれば、 突起部を収容部に揷入するだけで電動ユニット 1はその固定位置まで自動的に移動 するので、きわめて容易に電動ユニット 1を車椅子 6に取り付けることができる。
[0051] 図 5 (a)、(b)及び(c)には、電動ユニット 1を支持台 3及び取り付け金具 100を介し て車椅子 6に取り付けた状態の側面図、頂面図、及び、後面図が各々示されている。
[0052] 図 5の各図で示された参照番号を、図 3及び図 4のものと対比させて参照することに より、電動ユニット 1が車椅子 6に如何に取り付けられ、機能するかが理解されよう。例 えば、サスペンション機能を説明すると、以下のようになる。即ち、駆動輪 8が凹んだ 地面上を転がる等、駆動輪 8が枢動軸 126を中心にして下方向に移動するとき、圧 縮されていたスプリング 136の復帰力カ^ング 134、ステム 130を介して枢動軸 126を 中心にアーム 128を上方向へと持ち上げるので、枢動軸 126の反対側にある電動ュ ニット 1を下方向へと枢動させ、よって駆動輪 8は接地した状態を維持する。逆に、駆 動輪 8が隆起した地面上を転がる等、駆動輪 8が枢動軸 126を中心にして上方向に 移動するとき、アーム 128は、枢動軸 126を中心にして下方向に移動する力 その衝 撃は、スプリング 136により直ちに吸収される。このように電動ユニット 1にサスペンシ ヨン機構を提供したので、起伏の多い地面を走行するときでも、安定した滑らかな走 行が可能となる。
[0053] なお、図 5 (b)、 (c)では、図 4 (b)に示す支持ボディ 120が、カバーを取り外された 状態で示されている。即ち、これらの図では、支持ボディの内部は、中央ボディ 144と 、該中央ボディの頂部にボルト 150で取り付けられた左右一対の上側支持部 146と、 該中央ボディの底部にボルト 150で取り付けられた左右一対の下側支持部 148と、 を備えて示されている。また、上側支持部 146の外側端部には、突起部 122が設け られ、下側支持部 148の外側端部には、突起部 124が設けられている。ボルト 150を 取り付ける位置を、調節可能に構成する(例えば、スリット孔又は複数のボルト孔を設 ける)ことにより、支持ボディ 120の横幅を調整可能にしてもよい。これにより、フレー ム間距離が所定範囲にある任意種類の車椅子に電動ユニット 1を取り付けることが可 能となる。
[0054] 次に、本発明の実施例に係る電動ユニット 1の一例としての走行制御の流れを図 7 のフローチャートを用いて説明する。
[0055] 図 7に示されるように、初期設定として、ウォームホイール 38がニュートラル位置(回 転位置 0度;図 1 (a)、(b)参照)に設定されている(ステップ 200)。この状態では、電 動モーター 10の出力シャフトが駆動輪 8に連結されておらず、ブレーキもかけられて いないため、使用者が自力で走行するか、介護者が車椅子を電動力無しで自在に 操作すること力 Sできる。 [0056] 次に、電動ユニット 1の電源がオンになっているか否かを判定し (ステップ 202)、ォ ンになるまで待機する。電源がオンになった場合 (ステップ 202肯定判定)、ウォーム ホイール 38を上方向(矢印 A)に回転させる(ステップ 204)。このとき、電動モーター 10にも電力が供給される。
[0057] ステップ 204のウォームホイールの上方向の回転において、ウォームホイール 38が 28度回転したとき、ピン 21の位置にウォームホイール 38のスリット部 40がくるため当 接が解除され、ピン 21及び駆動用キー部材 22が駆動用スプリング 24により押され、 軸方向に沿って移動する。このとき、上述したように、駆動用キー部材 22が駆動用溝 部材 26に嵌合するので、電動モーター 10の出力シャフト 12が、第 1の減速ギア 16、 第 2の減速ギア 18及び内歯車 20を介して、駆動輪 8と連結する。この一連の動きは 電源投入時に瞬時に行われるクラッチの動作となる。
[0058] ステップ 204では、ウォームホイールの上方向の回転が更に続行される。ウォームホ ィール 38が更に 28度回転したとき(回転位置 56度)、ピン 36の位置にウォームホイ ール 38の切り欠き部 41がくるため当接が解除され、ピン 36及びブレーキ用キー部材 30がスプリング 34により押され、軸方向に沿って移動する。このとき、上述したように 、ブレーキ用キー部材 30がブレーキ用溝部材 33に嵌合するので、電動モーター 10 の出力シャフトに連動するブレーキギア 28がギアハウジングに固定されたブレーキ固 定部 32に連結される。これにより、電動モーター 10から駆動輪 8まで、ブレーキ用キ 一部材 30とギアハウジングとによりロックされ、ブレーキがかかった状態となる。
[0059] 次に、ジョイスティック 72 (図 3)により走行指令されたか否かが判定される(ステップ 206)。ジョイスティック 72が使用者により倒されて、走行指令が発せられると、ウォー ムホイール 38は、回転位置 56度から下方向に(矢印 B)、 28度回転される(ステップ 2 08)。これにより、上述したようにピン 36とブレーキ用溝部材 33との嵌合が外れるの で、ブレーキが解除され、電動モーターと駆動輪とが連結されたクラッチ状態のみと なる。このクラッチ状態で、ジョイスティック 72が倒れた方向を操舵方向とみなして、操 舵機構(54、 56、 58、 62、 64、 66)が駆動輪を操舵方向に操舵する(ステップ 210) 。力べして、モーター駆動によって、指定された操舵方向に車椅子が動き出す (ステツ プ 212)。この電動ユニット 1による走行は、ジョイスティック 72が放されるまで継続さ れる(ステップ 214否定判定のループ)。
[0060] ジョイスティック 72が放されてその中立位置に戻されると(ステップ 214肯定判定)、 車椅子 6の車速を図示しない車速センサーで検出し (ステップ 216)、車椅子の速度 をゼロにするためのブレーキ動作が実行される(ステップ 218)。例えば、電動モータ 一 10に流れる電流値を除々にゼロにする。電流がゼロになった時点で車椅子の車 速がほぼゼロにならない場合には、電動モーター 10を電気的に短絡し、電動モータ 一によるブレーキをかける。なお、電気的短絡は、一定速度でブレーキがかかるよう にパルス的に実行される。なお、電動モーター 10を発電機として利用し、バッテリー を 140 (図 4 (b) )を充電させるようにしてもよレ、。
[0061] 次に、車椅子 6が停止したか否かを判定する(ステップ 220)。これは、車速センサ 一により検出された車椅子 6の速度がほぼゼロ(閾値以下の速度)になったか否かで 判断する。ステップ 218の電気短絡によるブレーキ作動でも車椅子が停止しない場 合 (ステップ 220否定判定)、電動モーター 10に逆電流を流して逆転させる(ステップ
222)。この逆転は車速がほぼゼロになるまで実行される。なお、逆電流は、一定速 度でブレーキ力 Sかかるようにパルス的に実行される。このような状況は、例えば下り坂 等で走行する場合などに起こり得る。このような場合に備えて、下り坂か否かを検出 するための傾斜センサーを設け、下り坂の場合には、直ちにステップ 222のブレーキ 動作を実行してもよい。
[0062] 車椅子 6が停止したとき(ステップ 220肯定判定)、ウォームホイール 38を更に 28度 回転し(回転位置 56度)、ブレーキをかける。ステップ 218乃至 224の一連のブレー キ動作を行うことにより、電磁ブレーキ等を使用しなくても、自然で安全なブレーキを かけることが可能となる。機械的ブレーキの完了後、再びステップ 206に戻って同様 の処理を繰り返す。
[0063] なお、コントローラ 2は、上記制御の実行中においても、電動ユニット 1の電源オンォ フ、並びに、介護者者用スィッチ 74の切り替えを監視し、指令の変更を検出した場合 、割り込み制御する。
[0064] 以上が本発明の実施例である力 本発明は、上記例にのみ限定されるものではな く添付した請求の範囲において任意に変更可能である。 [0065] 例えば、図 1 (a)、 (b)のキー溝構成では、ピンとウォームホイールとの当接が解除さ れてキーが移動した場合に、キーと溝とが嵌合した力 ウォームホイール 38の回転位 置に応じた上述のクラッチ及びブレーキ作動が実行できる限り、ピンとウォームホイ一 ルとが当接した場合に、キーと溝とが嵌合するようにしてもよい。また、キー及び溝の いずれを、モーター駆動側ギアに、被駆動側ギアに配置するかは、任意好適に変更 可能である。更には、ウォームホイール 38の回転位置に応じた上述のクラッチ及びブ レーキ作動が実行できる限り、ウォームホイール 38の形状等も任意好適に変更可能 である。
[0066] また、ウォームホイール 38は 28度の所定角度ごとに限定されず、任意に変更可能 である。この所定角度は、ピンの当接及び当接解除が迅速かつ的確に行われる範囲 で定められるのが好ましい。

Claims

請求の範囲
[1] 車椅子に取り付けて使用するための車椅子用電動ユニットであって、
電動モーターと、
駆動輪と、
前記電動モーターの回転トルクを伝達するための駆動側部材と、
受け取った回転トルクを前記駆動輪に伝達するための被駆動側部材と、 前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のレ、ずれか一方に相対回転しなレ、ように 固定され、且つ、軸方向に沿って移動可能な第 1の動力連結手段と、
前記駆動側部材及び前記被駆動側部材のいずれか他方に形成され、且つ、前記 第 1の動力連結手段と嵌合可能な第 2の動力連結手段と、
前記第 1の動力連結手段を前記軸方向に沿って付勢する第 1の付勢手段と、 回転位置が制御される回転部材と、
を備え、
前記回転部材は、該回転部材の回転位置に応じて、前記第 1の動力連結手段の 端部が該回転部材と当接した状態、及び、該当接状態が解除されて該第 1の動力連 結手段が前記第 1の付勢手段により前記軸方向に沿って移動した状態と、が切り替 えられるように形成され、
前記第 1の動力連結手段は、前記当接状態及び前記移動状態のいずれかで前記 第 2の動力連結手段と嵌合する、車椅子用電動ユニット。
[2] 前記電動モーターに連動して回転するブレーキ部材と、
前記ブレーキ部材、及び、前記車椅子用電動ユニットのハウジングのいずれか一 方に相対回転しないように固定され、且つ、軸方向に沿って移動可能な第 1のブレー キ連結手段と、
前記ブレーキ部材、及び、前記車椅子用電動ユニットのハウジングのいずれか他 方に形成され、且つ、前記第 1のブレーキ連結手段と嵌合可能な第 2のブレーキ連 結手段と、
前記第 1のブレーキ連結手段を前記軸方向に沿って付勢する第 2の付勢手段と、 を更に備え、 前記回転部材は、更に、該回転部材の回転位置に応じて、前記第 1のブレーキ連 結手段の端部が該回転部材と当接した状態、及び、該当接状態が解除されて該第 1 のブレーキ連結手段が前記第 2の付勢手段により前記軸方向に沿って移動した状態 と、が切り替えられるように形成され、
前記第 1のブレーキ連結手段は、前記当接状態及び前記移動状態のいずれかで 前記第 2のブレーキ連結手段と嵌合する、請求項 1に記載の車椅子用電動ユニット。
[3] 前記回転部材がニュートラル回転位置にあるとき、前記第 1の動力連結手段は、前 記第 2の動力連結手段と切り離され、前記第 1のブレーキ連結手段は前記第 2のブレ ーキ連結手段と切り離され、
前記回転部材が前記ニュートラル回転位置から所定角度回転した第 1の回転位置 では、前記第 1の動力連結手段が前記第 2の動力連結手段と嵌合し、前記第 1のブ レーキ連結手段は前記第 2のブレーキ連結手段から切り離された状態を維持し、 前記回転部材が前記第 1の回転位置から更に回転した第 2の回転位置では、前記 第 1の動力連結手段が前記第 2の動力連結手段と嵌合した状態を維持すると共に、 前記第 1のブレーキ連結手段は前記第 2のブレーキ連結手段と嵌合する、請求項 2 に記載の車椅子用電動ユニット。
[4] 前記第 1の動力連結手段及び前記第 2の動力連結手段は、各々、キー部材及び溝 部材、又は、溝部材及びキー部材として構成される、請求項 2又は 3に記載の車椅子 用電動ユニット。
[5] 前記第 1の動力連結手段は、前記移動状態で前記第 2の動力連結手段と嵌合する、 請求項 4に記載の車椅子用電動ユニット。
[6] 前記前記第 1の動力連結手段は、キー又は溝が形成されたヘッド部と、該ヘッド部か ら軸方向に延在するピン部と、を有し、該ピン部の先端が前記回転部材と当接可能 である、請求項 4又は 5に記載の車椅子用電動ユニット。
[7] 前記第 1のブレーキ連結手段及び前記第 2のブレーキ連結手段は、各々、キー部材 及び溝部材、又は、溝部材及びキー部材として構成される、請求項 2又は 3に記載の 車椅子用電動ユニット。
[8] 前記第 1のブレーキ連結手段は、前記移動状態で前記第 2のブレーキ連結手段と嵌 合する、請求項 7に記載の車椅子用電動ユニット。
[9] 前記第 1のブレーキ連結手段は、キー又は溝が形成されたヘッド部と、該ヘッド部か ら軸方向に延在するピン部と、を有し、該ピン部の先端が前記回転部材と当接可能 である、請求項 7又は 8に記載の車椅子用電動ユニット。
[10] 前記回転部材は、前記ニュートラル回転位置で、前記第 1の動力連結手段及び前記 第 1のブレーキ連結手段の端部の位置に板面が存在し、
前記第 1の回転位置では、前記第 1の動力連結手段の端部の位置に板面が存在 せず、前記第 1のブレーキ連結手段の端部の位置に板面が存在し、
前記第 2の回転位置では、前記第 1の動力連結手段及び前記第 1のブレーキ連結 手段の端部の位置に板面が存在しないように形成される、請求項 3に記載の車椅子 用電動ユニット。
[11] 前記回転部材は、前記第 1の動力連結手段及び前記第 1のブレーキ連結手段を前 記移動状態から前記当接状態へと戻すことを可能にするため、戻り回転方向に該第 1の動力連結手段及び第 1のブレーキ連結手段の端部を押し戻すように該端部と係 合する傾斜部を備える、請求項 3に記載の車椅子用電動ユニット。
[12] 前記駆動側部材は、前記電動モーターの出力軸に設けられたギアと嚙み合う減速ギ ァであり、前記被駆動側部材は、前記駆動輪の内歯車と嚙み合う減速ギアである、 請求項 1に記載の車椅子用電動ユニット。
[13] 前記車椅子用電動ユニットの駆動をオフにする指令を受信した場合、前記回転部材 は前記ニュートラル回転位置に設定される、請求項 3に記載の車椅子用電動ユニット
[14] 前記車椅子用電動ユニットの動力走行をオンにする指令を受信した場合、前記回転 部材は前記第 1の回転位置に設定される、請求項 3に記載の車椅子用電動ユニット
[15] 前記車椅子が静止しているか否力を検出する静止検出手段を更に備え、
前記車椅子用電動ユニットの動力走行をオフにする指令を受信し、且つ、前記静 止検出手段により前記車椅子が静止していることが検出された場合、前記回転部材 は前記第 2の回転位置に設定される、請求項 3に記載の車椅子用電動ユニット。
[16] 前記車椅子用電動ユニットの動力走行をオフにする指令を受信し、且つ、前記静止 検出手段により前記車椅子が静止していないことが検出された場合、前記電動モー ターを電気的に短絡させる、請求項 15に記載の車椅子用電動ユニット。
[17] 前記電動モーターを電気的に短絡させても前記車椅子が静止しない場合、該車椅 子が静止したことが検出されるまで、前記電動モーターを逆転させる、請求項 16に 記載の車椅子用電動ユニット。
[18] 操舵指令に応じて前記駆動輪の操舵角度を回動制御する操舵手段を更に備える、 請求項 13乃至 17のいずれ力 1項に記載の車椅子用電動ユニット。
[19] ジョイスティックが接続され、
前記ジョイスティックを倒すと、前記車椅子用電動ユニットの動力走行オンの指令が 発せられ、該ジョイスティックが倒れた方向を操舵角度として前記駆動輪が回動制御 されるように前記操舵手段への指令が発せられ、
前記ジョイスティックを元の位置に戻すと、前記車椅子用電動ユニットの動力走行 オフの指令が発せられる、請求項 18に記載の車椅子用電動ユニット。
[20] 前記駆動輪は、枢動支点を中心に上下に枢動可能に取り付けられ、該枢動支点を 中心とした該駆動輪の反対側には、サスペンションが設けられている、請求項 1乃至
19のいずれ力 1項に記載の車椅子用電動ユニット。
[21] 車椅子に取り付けて使用するための車椅子用電動ユニットであって、
電動モーターと、
駆動輪と、
前記電動モーターの回転トルクを伝達するための駆動側ギアと、
受け取った回転トルクを前記駆動輪に伝達するための被駆動側ギアと、 前記駆動側ギア及び前記被駆動側ギアのレ、ずれか一方に相対回転しなレ、ように 固定され、且つ、軸方向に沿って移動可能な駆動用のキー部材と、
前記駆動用キー部材を前記軸方向に沿って付勢する駆動用スプリングと、 前記駆動側ギア及び前記被駆動側ギアのいずれか他方に形成され、且つ、前記 駆動用キー部材が前記駆動用スプリングにより軸方向に移動した位置で該駆動用キ 一部材と嵌合する駆動用溝部材と、 前記電動モーターに連動して回転するブレーキギアと、
前記ブレーキギア、及び、前記車椅子用電動ユニットのハウジングのいずれか一方 に相対回転しないように固定され、且つ、軸方向に沿って移動可能なブレーキ用キ 一部材と、
前記ブレーキ用キー部材を前記軸方向に沿って付勢するブレーキ用スプリングと、 前記ブレーキギア、及び、前記車椅子用電動ユニットのハウジングのいずれか他方 に形成され、且つ、前記ブレーキ用キー部材が前記ブレーキ用スプリングにより軸方 向に移動した位置で該ブレーキ用キー部材と嵌合するブレーキ用溝部材と、 前記駆動用キー部材及び前記ブレーキ用キー部材の末端部と当接可能な位置に 配置され、回転位置が制御されるウォームホイールと、
を備え、
前記ウォームホイールがニュートラル回転位置にあるとき、前記駆動用キー部材及 び前記ブレーキ用キー部材は、該ウォームホイールの板面と当接し、
前記ウォームホイールが前記ニュートラル回転位置から所定角度回転した第 1の回 転位置では、前記駆動用キー部材の末端部の位置で該ウォームホイールの板面が 存在しないため前記駆動用スプリングにより該駆動用キー部材が軸方向に移動して 前記駆動用溝部材と嵌合し、前記ブレーキ用キー部材は該ウォームホイールの板面 との当接を維持し、
前記ウォームホイールが前記第 1の回転位置から更に所定角度回転した第 2の回 転位置では、前記ブレーキ用キー部材の末端部の位置で該ウォームホイールの板 面が存在しないため前記ブレーキ用スプリングにより該ブレーキ用キ一部材が軸方 向に移動して前記ブレーキ用溝部材と嵌合し、前記駆動用キー部材は該ウォームホ ィールと当接せず前記駆動用溝部材と嵌合した状態を維持する、車椅子用電動ュ ニット。
[22] 請求項 1乃至 21のいずれ力 1項に記載の車椅子用電動ユニットが取り付けられた電 動車椅子。
[23] 前記電動車椅子の両側部内側には、該車椅子の後方力 前方に向力 方向に下が るように傾斜する直線状の収容部が各々設けられ、 前記収容部の後端部は開放され、前端部は閉じられており、
前記車椅子用電動ユニットの両側部外側には、突起部が各々設けられており、 前記車椅子用電動ユニットは、前記突起部が前記収容部内に挿入された状態で前 記前端部のところで固定されることにより、前記車椅子に取り付けられている、請求項
22に記載の電動車椅子。
前記固定手段は、
前記突起部を上方から押さえつけることにより、前記閉前端部と協働して前記車椅 子用電動ユニットを固定する、請求項 23に記載の電動車椅子。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102813580A (zh) * 2012-08-03 2012-12-12 北京林业大学 一种如厕轮椅
CN103735374A (zh) * 2014-01-16 2014-04-23 常熟市平方轮椅有限公司 车体与电动机构可连接或分离的电动轮椅车
US11660240B2 (en) 2020-06-05 2023-05-30 Toyota Motor North America, Inc. Wheelchair systems and methods enabling fine manual motion control

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017068621A1 (ja) * 2015-10-19 2017-04-27 ヤマハ発動機株式会社 補助動力付き電動車椅子、補助動力付き電動車椅子の制御方法
WO2023238188A1 (ja) * 2022-06-06 2023-12-14 株式会社ジェイテクト 車両用電動アシスト装置、及び電動車両

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03178654A (ja) * 1989-09-10 1991-08-02 Propel Partnership 1987 車椅子のための電気駆動付属装置
JPH0724012A (ja) * 1993-07-06 1995-01-27 Moriyama Kogyo Kk 車椅子用自動走行装置
JPH07194658A (ja) * 1993-12-29 1995-08-01 Yamaha Motor Co Ltd 電動式車椅子のクラッチ構造
JPH07507223A (ja) * 1992-06-02 1995-08-10 クイッキー デザインズ インコーポレイテッド 着脱可能な動力駆動アセンブリを備えた動力駆動車椅子
JP2000024049A (ja) * 1998-07-13 2000-01-25 Isamu Mizogami 電動車椅子及び駆動ユニット

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03178654A (ja) * 1989-09-10 1991-08-02 Propel Partnership 1987 車椅子のための電気駆動付属装置
JPH07507223A (ja) * 1992-06-02 1995-08-10 クイッキー デザインズ インコーポレイテッド 着脱可能な動力駆動アセンブリを備えた動力駆動車椅子
JPH0724012A (ja) * 1993-07-06 1995-01-27 Moriyama Kogyo Kk 車椅子用自動走行装置
JPH07194658A (ja) * 1993-12-29 1995-08-01 Yamaha Motor Co Ltd 電動式車椅子のクラッチ構造
JP2000024049A (ja) * 1998-07-13 2000-01-25 Isamu Mizogami 電動車椅子及び駆動ユニット

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102813580A (zh) * 2012-08-03 2012-12-12 北京林业大学 一种如厕轮椅
CN102813580B (zh) * 2012-08-03 2015-02-04 北京林业大学 一种如厕轮椅
CN103735374A (zh) * 2014-01-16 2014-04-23 常熟市平方轮椅有限公司 车体与电动机构可连接或分离的电动轮椅车
US11660240B2 (en) 2020-06-05 2023-05-30 Toyota Motor North America, Inc. Wheelchair systems and methods enabling fine manual motion control

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