WO2023238187A1 - 電動車両及び車両用電動アシスト装置 - Google Patents

電動車両及び車両用電動アシスト装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2023238187A1
WO2023238187A1 PCT/JP2022/022773 JP2022022773W WO2023238187A1 WO 2023238187 A1 WO2023238187 A1 WO 2023238187A1 JP 2022022773 W JP2022022773 W JP 2022022773W WO 2023238187 A1 WO2023238187 A1 WO 2023238187A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
arm
vehicle
bracket
electric
drive wheel
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/022773
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
陸 長山
弘 北本
彰啓 竹内
博明 笠島
知真 饒平名
吾朗 辻
Original Assignee
株式会社ジェイテクト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ジェイテクト filed Critical 株式会社ジェイテクト
Priority to PCT/JP2022/022773 priority Critical patent/WO2023238187A1/ja
Publication of WO2023238187A1 publication Critical patent/WO2023238187A1/ja

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • 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
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10Parts, details or accessories

Definitions

  • the present invention relates to an electric vehicle and a vehicle electric assist device.
  • Patent Document 1 discloses an electric assist device used for a wheelchair.
  • This electric assist device includes a main body including a battery, an electric motor, and a drive wheel, and a mounting bar.
  • An electric motor drives the drive wheels.
  • the mounting bar is a member for mounting the main body on the body of the wheelchair.
  • the position of the main body mounted on the vehicle body via the mounting bar can be switched between a standby position and a drive position. In the standby position, the drive wheels are lifted off the road surface. In the drive position, the drive wheels are in contact with the road surface. By driving the drive wheels when in the drive position, the electric assist device assists the wheelchair in moving.
  • a wheelchair equipped with the conventional electric assist device described above travels with the main body portion fixed at the driving position. Therefore, shocks and vibrations from the road surface are directly transmitted to the main body via the drive wheels. Such shocks and vibrations may cause failure of the electric motor mounted on the main body, peripheral devices for driving the drive wheels, and the like.
  • An electric vehicle includes a vehicle body having wheels, a bracket fixed to the vehicle body, an arm supported by the bracket so as to be swingable in the vertical direction, and a distal end portion of the arm.
  • the device includes a drive wheel provided, an actuator that drives the drive wheel, and an elastic member that is provided between the bracket and the arm and urges the arm downward.
  • this embodiment seen from another point of view is a vehicle electric assist device mounted on a vehicle.
  • This electric power assist device for a vehicle includes a bracket fixed to the vehicle, an arm provided on the bracket so as to be swingable in the vertical direction, a drive wheel provided at the tip of the arm, and a drive wheel that drives the drive wheel.
  • the device includes an actuator, and an elastic member provided between the bracket and the arm and urging the arm downward.
  • the contact pressure of the drive wheels can be increased while damping vibrations from the drive wheels.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electric wheelchair according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the main parts of the electric wheelchair when viewed from the rear.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the main part of FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the bracket and arm of the drive unit.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the bracket and arm.
  • FIG. 6A is a diagram showing the relationship between the drive wheel and the main wheel when the arm body is in the lower swing position.
  • FIG. 6B is a diagram showing the relationship between the drive wheels and the main wheels when the vehicle body is placed on the road surface.
  • Figure 7A shows the force that acts on the arm when the electric wheelchair, in which the straight line passing through the center of swing of the arm and the center of rotation of the drive wheel is not parallel to the road surface, applies the brakes to the drive wheel while traveling. It is a diagram.
  • FIG. 7B is a diagram showing the force that acts on the arm when the electric wheelchair of this embodiment applies brakes to the drive wheels while it is running.
  • FIG. 8 is a diagram showing a bracket of a drive unit according to another embodiment.
  • An electric vehicle includes a vehicle body having wheels, a bracket fixed to the vehicle body, an arm supported by the bracket so as to be swingable in the vertical direction, and a distal end portion of the arm.
  • the device includes a drive wheel provided, an actuator that drives the drive wheel, and an elastic member that is provided between the bracket and the arm and urges the arm downward.
  • the driving wheel can be pressed against the road surface while the wheel is in contact with the ground.
  • the contact pressure of the drive wheels can be increased while damping vibrations from the drive wheels.
  • the electric vehicle may further include a low friction member interposed between the bracket and the arm.
  • a low friction member interposed between the bracket and the arm.
  • the bracket has a support member including a support shaft that swingably supports the arm, and the low friction member is provided on the outer peripheral side of the support shaft and is connected to the arm. , it is preferable to include a low-friction washer interposed between the support member and the support member.
  • the arm has a protrusion that protrudes along the longitudinal direction of the arm on the base end side of the arm, and the bracket is provided above the protrusion and the arm
  • the arm may include an upper wall part that the protrusion comes into contact with when the arm swings, and a lower wall part that is provided below the protrusion and comes into contact with the protrusion when the arm swings.
  • the swing range of the protrusion can be limited by the upper wall and the lower wall. This makes it possible to limit the range of swing of the arm. As a result, it is possible to prevent the arm from swinging beyond a necessary range.
  • the vehicle body may include a wheelchair.
  • this embodiment seen from another point of view is a vehicle electric assist device mounted on a vehicle.
  • This electric power assist device for a vehicle includes a bracket fixed to the vehicle, an arm provided on the bracket so as to be swingable in the vertical direction, a drive wheel provided at the tip of the arm, and a drive wheel that drives the drive wheel.
  • the device includes an actuator, and an elastic member provided between the bracket and the arm and urging the arm downward.
  • the bracket since the bracket includes the elastic member that urges the arm downward, the bracket can be fixed to the vehicle body so that the drive wheels are pressed against the road surface when the wheels of the vehicle are in contact with the ground. As a result, the drive wheels are pressed against the road surface by the elastic member. As a result, the contact pressure of the drive wheels can be increased while damping vibrations from the drive wheels.
  • the bracket includes a main body portion on which the arm is provided, and a fixing portion that fixes the main body portion at a predetermined height position in the vehicle.
  • the predetermined height position corresponds to the center of swing of the arm and the center of rotation of the drive wheel when the wheels of the vehicle to which the vehicle electric assist device is attached and the drive wheels touch the road surface.
  • the passing straight line is parallel to the road surface. In this case, it is possible to reduce the ground contact pressure of the driving wheels and to suppress vertical vibrations occurring in the driving wheels.
  • the bracket may include a main body portion on which the arm is provided, and a fixing portion capable of adjusting a height position of the main body portion in the vehicle.
  • a straight line passing through the center of swing of the arm and the center of rotation of the drive wheel when the wheel of the vehicle to which the vehicle electric assist device is mounted and the drive wheel touch the road surface is The height position of the main body part can be adjusted so that it is parallel to the road surface. As a result, it is possible to reduce the ground contact pressure of the drive wheels and to suppress vertical vibrations occurring in the drive wheels.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electric wheelchair according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the main parts of the electric wheelchair when viewed from the rear.
  • This electric wheelchair 1 has a function of driving the drive wheels of the electric wheelchair 1 when pushed from behind by an operator to assist the operator.
  • the electric wheelchair 1 is an electric vehicle that includes a vehicle body 2 and a vehicle electric assist device 4.
  • the vehicle main body 2 is a general wheelchair, and includes a frame 2a mainly made of metal pipes, a pair of main wheels 2b, and a pair of casters 2c.
  • the frame 2a includes a pair of rear tubes 2a1, a pair of front tubes 2a2, a pair of upper tubes 2a3, and a pair of lower tubes 2a4.
  • the pair of rear tubes two a1 extend in the vertical direction.
  • the pair of rear tubes 2a1 are arranged parallel to each other at a constant interval in the left-right direction.
  • the pair of lower tubes two a4 are connected to the lower ends of the pair of rear tubes two a1.
  • the pair of upper tubes two a3 are connected to the pair of rear tubes two a1.
  • a portion of the pair of rear tubes 2a1 where the pair of upper tubes 2a3 are connected is above the lower end.
  • the pair of upper tubes 2a3 and the pair of lower tubes 2a4 extend in the front-rear direction.
  • the pair of upper tubes 2a3 and the pair of lower tubes 2a4 are arranged substantially parallel to each other at a constant interval in the left-right direction.
  • a portion of the pair of lower tubes 2a4 that is rearward of the rear tube 2a1 is a tipping bar 2t.
  • the tipping bar 2t is a member that is stepped on by the operator's foot. When the operator steps on the tipping bar 2t, the caster 2c is lifted upward using the main wheel 2b as a fulcrum.
  • the pair of front tubes 2a2 extend in the vertical direction.
  • the pair of front tubes 2a2 connects the tips of the pair of upper tubes 2a3 and the tips of the pair of lower tubes 2a4. Therefore, the pair of front tubes 2a2 are shorter than the pair of rear tubes 2a1.
  • a pair of casters 2c are provided at the lower end of the front tube 2a2.
  • the pair of main wheels 2b are provided at the lower end of the rear tube 2a1.
  • the pair of main wheels 2b are provided behind the pair of casters 2c.
  • the pair of main wheels 2b are rear wheels.
  • the pair of casters 2c are front wheels.
  • the vehicle body 2 further includes a seat portion 2d on which a passenger sits, and a backrest portion 2e.
  • the seat portion 2d is fixed to a pair of upper tubes 2a3.
  • the backrest portion 2e is fixed to a pair of rear tubes 2a1.
  • the electric wheelchair 1 is configured by mounting a vehicle electric assist device 4 on a vehicle body 2 that can be used as a wheelchair.
  • the direction in which the front of the passenger faces when the passenger gets on the electric wheelchair 1 (the direction in which the backrest portion 2e faces the front) is referred to as the front direction, and the opposite direction is referred to as the rear direction. Therefore, the passenger gets on the electric wheelchair 1 facing forward.
  • the direction toward the left when viewed from the passenger is referred to as the left direction
  • the direction toward the right when viewed from the passenger is referred to as the right direction.
  • the vehicle electric assist device 4 includes a pair of drive units 8 and a pair of operation sections 10. As shown in FIG. 1, a pair of protrusions 2a5 are provided at the upper ends of the pair of rear tubes 2a1. The pair of protrusions 2a5 protrudes further rearward than the backrest 2e. The pair of operation parts 10 are provided on the pair of protrusions 2a5. Therefore, the pair of operation parts 10 are arranged above the left and right sides of the backrest part 2e. Each of the pair of operation units 10 has a grip 12. The grip 12 is movable in the front-rear direction relative to the protrusion 2a5. The operation unit 10 further includes a potentiometer (not shown). The potentiometer detects the amount of displacement of the grip 12 in the front-rear direction. The operating unit 10 provides an output indicating the amount of displacement of the grip 12 to a control device (described later).
  • a pair of drive units 8 are fixed to the left and right sides of the frame 2a.
  • the pair of drive units 8 are arranged on the vehicle inner side of the pair of main wheels 2b.
  • the pair of drive units 8 each include a drive wheel 14 and an actuator 16.
  • Actuator 16 drives drive wheel 14 .
  • the actuator 16 is an in-wheel motor and is provided inside the drive wheel 14.
  • the drive unit 8 will be detailed later.
  • the vehicle electric assist device 4 further includes a control box (not shown) that houses a battery, a control device for controlling each part, and the like.
  • the battery stores electric power to be supplied to the pair of drive units 8 (actuators 16) and various parts.
  • the control device has a function of controlling the pair of actuators 16 based on outputs given from the pair of operation units 10. As described above, the outputs of the pair of operating units 10 indicate the amount of displacement of the pair of grips 12.
  • the control device controls the pair of actuators 16 based on the amount of displacement of the pair of grips 12 so that the relative position between the grip 12 and the frame 2a (vehicle body 2) is maintained.
  • the control device can cause the actuator 16 to drive the drive wheels 14 to accelerate the vehicle body 2 or maintain the speed. Further, the control device can brake the drive wheels 14 and decelerate the vehicle body 2 by causing the actuator 16 to perform regenerative braking, short-circuit braking, or the like.
  • the control device moves the vehicle body 2 forward based on the outputs of the pair of operation parts 10 so as to return the grip 12 to its original position.
  • the grip 12 is pulled rearward by the operator, the grip 12 is displaced rearward.
  • the control device moves the vehicle body 2 backward so as to return the grip 12 to its original position.
  • the control device adjusts the amount of operation of the actuator 16 in accordance with the pushing and pulling of the grip 12 by the operator.
  • the control device controls the pair of actuators 16 so that the relative position between the grip 12 and the vehicle body 2 is maintained.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the main part of FIG. In FIG. 3, the right main wheel 2b, the left drive wheel 14, and the actuator 16 are omitted for ease of understanding.
  • the drive unit 8 further includes a bracket 18 and an arm 20.
  • Bracket 18 is a plate-shaped member.
  • the bracket 18 is fixed to the lower tube two a4 and the rear tube two a1.
  • the arm 20 is supported by the bracket 18 so as to be swingable in the vertical direction.
  • the arm 20 includes an arm body 21 and a protrusion 22 integrally provided on the arm body 21.
  • a notch 21a1 is provided at the tip 21a of the arm body 21.
  • An axle 14a extending from the drive wheel 14 is fixed to the notch 21a1.
  • the drive wheel 14 and the actuator 16 are provided at the tip portion 21a of the arm body 21. Therefore, when the arm body 21 swings in the vertical direction, the drive wheel 14 and the actuator 16 move in the vertical direction.
  • a rotor (not shown) included in the actuator 16 can rotate integrally with the drive wheel 14. Further, a stator (not shown) included in the actuator 16 is fixed to the arm 20 side. Thereby, the actuator 16 rotationally drives the drive wheel 14.
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the bracket 18 and arm 20 of the drive unit 8.
  • the bracket 18 and arm 20 of the left drive unit 8 are shown.
  • the left and right drive units 8 have the same configuration. Therefore, here, the left drive unit 8 will be explained.
  • the bracket 18 has a main body portion 24 and a fixing portion 26.
  • the main body portion 24 is provided with an arm 20 .
  • the fixing part 26 is provided on the upper side of the main body part 24.
  • the fixing part 26 fixes the main body part 24 at a predetermined height position in the vehicle main body 2.
  • the fixing section 26 includes a front fixing section 28 and a rear fixing section 30.
  • the front fixing part 28 has a rectangular plate-like part 28a connected to the main body part 24 and a semi-cylindrical member 28b. One end of the semi-cylindrical member 28b is inserted into a slit 28c provided in the plate-shaped portion 28a, and is fixed to the plate-shaped portion 28a.
  • the other end of the semi-cylindrical member 28b is fixed to the plate-shaped portion 28a with a bolt 28d.
  • a lower tube 2a4 passes between the plate-shaped portion 28a and the semi-cylindrical member 28b (see FIG. 3).
  • the lower tube 2a4 is held between the plate-shaped portion 28a and the semi-cylindrical member 28b. Thereby, the front fixing part 28 is fixed to the lower tube 2a4.
  • the rear fixing portion 30 has a protrusion 30a that protrudes inward from the edge of the main body 24 and a column 30b that extends upward from the tip of the protrusion 30a.
  • the upper surface of the protrusion 30a is in contact with the lower tube 2a4 (see FIG. 3).
  • a notch portion 30b1 is provided at the tip of the column portion 30b.
  • a threaded portion 3a protruding from the hub 3 of the main wheel 2b fixed to the rear tube 2a1 is fixed to the notch 30b1 (see FIG. 3).
  • the column portion 30b is held between the hub 3 and a nut 3b that is screwed into the threaded portion 3a.
  • the fixing portion 30 is fixed to the rear tube two a1.
  • the fixing portion 26 is fixed to the lower tube two a4 and the rear tube two a1.
  • the fixing part 26 fixes the main body part 24 to the frame 2a.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the bracket 18 and arm 20.
  • FIG. 5 shows a cross section along the vertical direction including the central axis C1.
  • the bracket 18 further includes a support member 34.
  • the support member 34 is a member that supports the arm 20 in a swingable manner.
  • the support member 34 includes a support shaft 36, a spacer 38, a washer 44, and a nut 42.
  • the support member 34 is fixed to a support hole 24a provided in the main body portion 24.
  • the support hole 24a is a hole centered on the central axis C1.
  • the support shaft 36 has a shaft portion 36a, a head portion 36b, and a threaded portion 36c.
  • the head 36b is provided at one end of the shaft portion 36a.
  • the threaded portion 36c is provided at the other end of the shaft portion 36a.
  • a nut 42 is screwed onto the threaded portion 36c.
  • the support member 34 is configured by arranging the arm 20, a spacer 38, and a washer 44 on the outer peripheral side of the support shaft 36. Further, a pair of low friction washers 40 are incorporated into the support member 34 . A pair of low friction washers 40 are arranged on both sides of arm 20. A washer 44, a low-friction washer 40, an arm 20, a low-friction washer 40, a spacer 38, and a main body 24 are arranged in order from the head 36b toward the threaded portion 36c on the outer peripheral side of the support shaft 36.
  • the washer 44 is a member for preventing each member from falling off from the support shaft 36.
  • Spacer 38 is a cylindrical member.
  • the shaft portion 36a is inserted into the inner peripheral side of the spacer 38.
  • the spacer 38 is a member for ensuring a distance between the main body portion 24 and the arm 20.
  • a hole 21b1 is provided on the base end 21b side of the arm body 21.
  • the shaft portion 36a is inserted into the hole portion 21b1.
  • a sliding bearing 46 is interposed between the hole portion 21b1 and the shaft portion 36a.
  • the pair of low-friction washers 40 are washers with low friction coefficients on the front and back surfaces. Low friction washer 40 is interposed between arm 20 and spacer 38 and between arm 20 and washer 44 .
  • the low-friction washer 40 examples include a normal washer whose front and back surfaces are coated with a low-friction material that reduces the coefficient of friction, such as a fluororesin, and a washer formed from a low-friction material. Further, a spring washer or a wave washer can also be used as the low friction washer 40. A spring washer or a wave washer can reduce the coefficient of friction appropriately by reducing the contact area between the spring washer and the member that comes into contact with the washer.
  • the washer 44, the low friction washer 40, the arm 20, the low friction washer 40, the spacer 38, and the main body 24 are tightened between the head 36b and the nut 42. That is, the arm 20, the main body 24, and other members are held between the support shaft 36 and the nut 42, which are fastening members.
  • the frictional force between the arm 20 and the support member 34 can be appropriately reduced. That is, even if a simple configuration in which the arm 20 and the main body part 24 are held between fastening members as in the present embodiment is adopted, the frictional force between the arm 20 and the support member 34 can be appropriately reduced.
  • the arm 20 can be swingably provided with respect to the support member 34 (bracket 18).
  • the protrusion 22 of the arm 20 is provided on the base end 21b side of the arm body 21.
  • the protrusion 22 has a radial portion 50 and a longitudinal portion 52 .
  • the radial portion 50 projects from the side surface 21c of the arm body 21.
  • the radial portion 50 extends along a radial direction perpendicular to the central axis C1. Further, the radial portion 50 extends from the base end portion 21b in a direction intersecting the longitudinal direction of the arm body 21.
  • the longitudinal section 52 extends from the side surface 50a of the radial section 50.
  • the longitudinal portion 52 extends in a direction opposite to the direction in which the arm body 21 extends.
  • the longitudinal portion 52 extends substantially parallel to the longitudinal direction of the arm body 21.
  • the bracket 18 has a bent portion 54 that projects inward of the vehicle along the side edge of the main body portion 24.
  • the bent portion 54 has a recess 55 .
  • the recessed portion 55 is formed by cutting out the edge of the bent portion 54.
  • the recess 55 has an upper wall 55a and a lower wall 55b.
  • the upper wall portion 55a and the lower wall portion 55b face each other.
  • the longitudinal part 52 is inserted into the recess 55. Therefore, the upper wall portion 55a is provided above the longitudinal portion 52.
  • the lower wall portion 55b is provided below the longitudinal portion 52.
  • the longitudinal portion 52 protrusion 22
  • the longitudinal portion 52 swings together with the swing of the arm body 21.
  • the arm body 21 swings downward by a predetermined angle
  • the longitudinal portion 52 swings upward and comes into contact with the upper wall portion 55a. In this case, further upward swinging of the longitudinal section 52 is restricted.
  • the longitudinal portion 52 swings downward and comes into contact with the lower wall portion 55b. In this case, further downward swinging of the longitudinal section 52 is restricted.
  • the swing range of the longitudinal portion 52 is limited by the upper wall portion 55a and the lower wall portion 55b.
  • the swing range of the arm 20 can be limited.
  • the swing range of the arm body 21 is from the position of the arm body 21 where the longitudinal part 52 and the upper wall part 55a abut to the position of the arm body 21 where the longitudinal part 52 and the lower wall part 55b abut. limited to the range of In the following description, the position of the arm body 21 where the longitudinal part 52 and the upper wall part 55a are in contact will be referred to as the lower swing position, and the position of the arm body 21 where the longitudinal part 52 and the lower wall part 55b are in contact will be referred to as the lower swing position.
  • the position 21 is called the upper swing position.
  • the drive unit 8 further includes an elastic member 58.
  • Elastic member 58 is provided between bracket 18 and arm 20.
  • the elastic member 58 urges the arm 20 (arm main body 21) downward.
  • the elastic member 58 is, for example, a tension coil spring.
  • An L-shaped spring hanging part 24b is provided at the rear end of the main body part 24. Further, a spring bolt 60 is provided on the radial portion 50 of the projection 22 . The spring bolt 60 is inserted into the hole 50b of the radial portion 50 (see FIG. 5). The spring bolt 60 tightens the radial portion 50 by screwing into the nut 62. This fixes the spring bolt 60 to the radial portion 50.
  • One end of the elastic member 58 is hung on the spring hook 24b.
  • the other end of the elastic member 58 is hung in a groove 60a at the tip of a spring bolt 60.
  • the elastic member 58 applies a tensile force between the spring hook portion 24b and the spring hook bolt 60. Therefore, when no force is applied to swing the arm body 21 upward, the arm body 21 is at the lower swing position.
  • the elastic member 58 applies a tensile force between the spring hanging portion 24b and the spring hanging bolt 60. Therefore, when the arm main body 21 is located between the lower swing position and the upper swing position, the elastic member 58 urges the arm 20 (arm main body 21) downward.
  • FIG. 6A is a diagram showing the relationship between the drive wheel 14 and the main wheel 2b when the arm body 21 is in the lower swing position.
  • the arm main body 21 is in the lower swing position.
  • the lowest part of the drive wheel 14 is lower than the lowest part of the main wheel 2b.
  • FIG. 6B is a diagram showing the relationship between the drive wheels 14 and the main wheels 2b when the vehicle body 2 is placed on the road surface R.
  • the caster 2c, the main wheel 2b, and the drive wheel 14 are in contact with the road surface R. Therefore, the position of the arm body 21 is between the lower swing position and the upper swing position.
  • the elastic member 58 urges the vertically swingable arm body 21 downward, so the drive wheel 14 is pressed against the road surface R by the tensile force of the elastic member 58.
  • the contact pressure of the drive wheels 14 can be increased while damping vibrations transmitted from the drive wheels 14 to the vehicle body 2.
  • the straight line L when the caster 2c, the main wheel 2b, and the drive wheel 14 are in contact with the road surface R is configured to be parallel to the road surface R.
  • the straight line L is a straight line that passes through the center axis C1, which is the center of swing of the arm body 21, and the rotation center C2 of the drive wheel 14.
  • the straight line L is parallel to the road surface R includes the case where the straight line L is parallel to the road surface R, as well as the case where the straight line L is almost parallel to the road surface R. Also included.
  • the straight line L is parallel to the road surface R means that the acute angle ⁇ of the angle between the straight line along the road surface R and the straight line L is 0 degrees or more and 8 degrees or less.
  • a position of the arm body 21 where the straight line L is substantially parallel to the road surface R is included between the lower swing position and the upper swing position.
  • FIG. 7A is a diagram showing the force that acts on the arm when the electric wheelchair, in which the straight line L is not parallel to the road surface R, applies the brakes to the drive wheels 114 while the electric wheelchair is running.
  • FIG. 7A shows a case where the electric wheelchair travels in a direction (forward) from the rotation center C2 of the drive wheels 114 toward the central axis C1 of the arm 120.
  • a brake regenerative braking or short-circuit braking
  • a force F1 that is pulled by the drive wheel 114 in a direction opposite to the traveling direction acts on the tip end 120A of the arm 120.
  • a force F2 may be generated in the arm 120 in a direction that causes the arm 120 to rotate upward.
  • the ground contact pressure of the drive wheel 114 is reduced, and the drive wheel 114 may vibrate in the vertical direction.
  • FIG. 7B is a diagram showing the force that acts on the arm when the electric wheelchair of this embodiment applies brakes to the drive wheels while it is running.
  • FIG. 7B when the straight line L is parallel to the road surface R, even if the force pulled by the drive wheels 14 acts on the arm 20, a force that rotates the arm 20 upward is generated. can be suppressed. As a result, it is possible to reduce the ground contact pressure of the drive wheels 14 and suppress vertical vibrations occurring in the drive wheels.
  • FIG. 8 is a diagram showing a bracket 18 of a drive unit 8 according to another embodiment.
  • This embodiment has the following points: the notch 30b1 provided in the column 30b is longer in the height direction, and a plurality of slits 28c and bolt holes 28b1 are arranged in the height direction. This is different from the above embodiment.
  • the fixing part 26 of this embodiment has the above-mentioned configuration, so that the height position of the main body part 24 in the vehicle main body 2 can be adjusted. Therefore, the height position of the main body portion 24 can be adjusted so that the straight line L is parallel to the road surface. As a result, it is possible to reduce the ground contact pressure of the driving wheels 14 and suppress vertical vibrations occurring in the driving wheels 14.
  • the position of the arm body 21 where the straight line L is approximately parallel to the road surface R is included between the lower swing position and the upper swing position.
  • a lower swing position and an upper swing position may be included within the range of the position of the arm body 21 where L is substantially parallel to the road surface R.
  • the swing range of the arm body 21 can be limited to a range where the straight line L is substantially parallel to the road surface R.
  • the vehicle main body 2 is illustrated as having front and rear wheels (the caster 2c and the main wheel 2b), but the vehicle main body 2 may have a configuration having at least one of the front and rear wheels.
  • the vehicle electric assist device 4 is attached to the vehicle main body 2, which is a general wheelchair, but the vehicle main body 2 may be a cart, a wagon, or the like other than a wheelchair.
  • the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes all modifications within the scope of equivalents to the configurations described in the claims.
  • Vehicle main body 4 Vehicle electric assist device 14 Drive wheel 16 Actuator 18 Bracket 20 Arm 21a Distal end 21b Base end 22 Projection 24 Main body 26 Fixing section 34 Support member 36 Support shaft 40 Low friction washer (low friction member) 55a Upper wall portion 55b Lower wall portion 58 Elastic member

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)

Abstract

電動車椅子(1)は、キャスタ(2c)及び主輪(2b)を有する車両本体(2)と、車両本体(2)に固定されるブラケット(18)と、ブラケット(18)に上下方向に揺動可能に支持されるアーム(20)と、アーム(20)の先端部(21a)に設けられる駆動輪(14)と、駆動輪(14)を駆動するアクチュエータ(16)と、ブラケット(18)とアーム(20)との間に設けられ、アーム(20)を下方向へ付勢する弾性部材(58)と、を備える。

Description

電動車両及び車両用電動アシスト装置
 本発明は、電動車両及び車両用電動アシスト装置に関する。
 特許文献1には、車椅子に用いられる電動アシスト装置が開示されている。この電動アシスト装置は、バッテリ、電動モータ、及び駆動輪を含む本体部と、取付バーとを備えている。電動モータは駆動輪を駆動する。取付バーは、本体部を車椅子の車体に搭載するための部材である。
 取付バーを介して車体に搭載される本体部の位置は、待機位置及び駆動位置のいずれかに切り替え可能となっている。
 待機位置の場合、駆動輪は路面から持ち上がった状態となる。駆動位置の場合、駆動輪は路面に接地した状態となる。
 駆動位置のときに駆動輪を駆動することで、電動アシスト装置は車椅子の走行をアシストする。
特開2016-150077号公報
 上記従来の電動アシスト装置を装着した車椅子は、本体部が駆動位置で固定された状態で走行する。このため、本体部には、駆動輪を介して路面からの衝撃や振動が直接的に伝わる。このような衝撃や振動は、本体部に搭載される電動モータや駆動輪を駆動するための周辺機器等の故障の原因になるおそれがある。
 そこで、本体部を上下動可能に搭載し、駆動輪からの振動を緩衝することが考えられる。
 しかし、この場合、駆動輪は、本体部の自重のみで路面に押圧されることとなり、駆動輪の接地面圧が十分に確保できず、トラクションが低下し安定した走行が阻害されるおそれがある。
(1)実施形態に係る電動車両は、車輪を有する車両本体と、前記車両本体に固定されるブラケットと、前記ブラケットに上下方向に揺動可能に支持されるアームと、前記アームの先端部に設けられる駆動輪と、前記駆動輪を駆動するアクチュエータと、前記ブラケットと前記アームとの間に設けられ、前記アームを下方向へ付勢する弾性部材と、を備える。
(7)また、他の観点からみた本実施形態は、車両に装着される車両用電動アシスト装置である。この車両用電動アシスト装置は、前記車両に固定されるブラケットと、前記ブラケットに上下方向に揺動可能に設けられるアームと、前記アームの先端部に設けられる駆動輪と、前記駆動輪を駆動するアクチュエータと、前記ブラケットと前記アームとの間に設けられ、前記アームを下方向へ付勢する弾性部材と、を備える。
 本開示によれば、駆動輪からの振動を緩衝しつつ駆動輪の接地面圧を高めることができる。
図1は、実施形態に係る電動車椅子の斜視図である。 図2は、電動車椅子を後方から見たときの要部を示す図である。 図3は、図1の要部拡大図である。 図4は、駆動ユニットのブラケット及びアームを示す拡大斜視図である。 図5は、ブラケット及びアームの断面図である。 図6Aは、アーム本体の位置が下側揺動位置である場合の駆動輪と、主輪との関係を示す図である。 図6Bは、車両本体が路面に配置された状態の駆動輪と、主輪との関係を示す図である。 図7Aは、アームの揺動中心と駆動輪の回転中心とを通過する直線が路面に対して平行でない電動車椅子が走行中に駆動輪にブレーキをかけたときにアームに作用する力を示した図である。 図7Bは、本実施形態の電動車椅子が走行中に駆動輪にブレーキをかけたときにアームに作用する力を示した図である。 図8は、他の実施形態に係る駆動ユニットのブラケットを示す図である。
 最初に実施形態の内容を列記して説明する。
[実施形態の概要]
(1)実施形態に係る電動車両は、車輪を有する車両本体と、前記車両本体に固定されるブラケットと、前記ブラケットに上下方向に揺動可能に支持されるアームと、前記アームの先端部に設けられる駆動輪と、前記駆動輪を駆動するアクチュエータと、前記ブラケットと前記アームとの間に設けられ、前記アームを下方向へ付勢する弾性部材と、を備える。
 上記構成によれば、上下方向に揺動可能なアームを下方向へ付勢する弾性部材を有するので、車輪が接地した状態で駆動輪を路面に押圧することができる。この結果、駆動輪からの振動を緩衝しつつ駆動輪の接地面圧を高めることができる。
(2)ここで、電動車両が駆動輪の回転中心からアームの揺動中心へ向かう方向へ走行中のときに、駆動輪にブレーキをかけると、アームの先端部には、駆動輪によって進行方向とは反対方向に引っ張られる力が作用することがある。このような、駆動輪によって引っ張られる力がアームに作用したとき、アームを上方へ回動させる方向の力がアームに生じることがある。このような力が生じると、駆動輪の接地面圧を減少させることになる上、駆動輪に上下方向の振動が生じることがある。
 これに対して、本実施形態では、前記車輪、及び前記駆動輪が路面に接地したときの、前記アームの揺動中心と前記駆動輪の回転中心とを通過する直線が、前記路面に対して平行となるように構成した。
 これにより、駆動輪によって引っ張られる力がアームに作用したとしても、アームを上方へ回動させる方向の力が生じるのを抑制することができる。
 この結果、駆動輪の接地面圧の減少や、駆動輪に生じる上下方向の振動を抑制することができる。
(3)また、上記電動車両において、前記ブラケットと、前記アームとの間に介在する低摩擦部材をさらに備えていてもよい。
 この場合、アームとブラケットとを、ボルト及びナット等の締結部材によって挟持するといった簡易な構成を採用したとしても、アームとブラケットとの間の摩擦力を適度に低減することができ、ブラケットに対してアームを揺動可能に設けることができる。
 また、アームとブラケットとを、低摩擦部材を介在させつつ挟持することで、アームとブラケットとの間に適度な摩擦力を付与することができ、アームを上方へ回動させる方向の力が生じたとしても、その力を抑制することができる。また、アームとブラケットとの間の摩擦力で、アーム及び駆動輪に生じる振動を抑制することができる。
(4)上記電動車両において、前記ブラケットは、前記アームを揺動可能に支持する支持軸を含む支持部材を有し、前記低摩擦部材は、前記支持軸の外周側に設けられ、前記アームと、前記支持部材との間に介在する低摩擦ワッシャを含むことが好ましい。
(5)また、上記電動車両において、前記アームは、前記アームの基端部側に前記アームの長手方向に沿って突出する突起を有し、前記ブラケットは、前記突起の上方に設けられ前記アームの揺動によって前記突起が当接する上壁部と、前記突起の下方に設けられ前記アームの揺動によって前記突起が当接する下壁部と、を有していてもよい。
 この場合、上壁部と下壁部とによって突起の揺動範囲を制限することができる。これにより、アームの揺動範囲を制限することができる。この結果、アームが必要な範囲を超えて揺動するのを抑制することができる。
(6)上記電動車両において、前記車両本体は、車椅子を含んでいてもよい。
(7)また、他の観点からみた本実施形態は、車両に装着される車両用電動アシスト装置である。この車両用電動アシスト装置は、前記車両に固定されるブラケットと、前記ブラケットに上下方向に揺動可能に設けられるアームと、前記アームの先端部に設けられる駆動輪と、前記駆動輪を駆動するアクチュエータと、前記ブラケットと前記アームとの間に設けられ、前記アームを下方向へ付勢する弾性部材と、を備える。
 上記構成によれば、アームを下方向へ付勢する弾性部材を有するので、車両の車輪が接地した状態で駆動輪が路面に押圧されるようにブラケットを車体に固定することができる。これによって、駆動輪は弾性部材によって路面に押圧される。この結果、駆動輪からの振動を緩衝しつつ駆動輪の接地面圧を高めることができる。
(8)上記車両用電動アシスト装置において、前記ブラケットは、前記アームが設けられる本体部と、前記車両における所定の高さ位置に前記本体部を固定する固定部と、を備える。前記所定の高さ位置は、前記車両用電動アシスト装置が装着された前記車両の車輪、及び前記駆動輪が路面に接地したときの、前記アームの揺動中心と前記駆動輪の回転中心とを通過する直線が、前記路面に対して平行となる位置であることが好ましい。
 この場合、駆動輪の接地面圧の減少や、駆動輪に生じる上下方向の振動を抑制することができる。
(9)上記車両用電動アシスト装置において、前記ブラケットは、前記アームが設けられる本体部と、前記車両における前記本体部の高さ位置が調整可能な固定部と、を備えていてもよい。
 この場合、前記車両用電動アシスト装置が装着された前記車両の車輪、及び前記駆動輪が路面に接地したときの、前記アームの揺動中心と前記駆動輪の回転中心とを通過する直線が、前記路面に対して平行となるように本体部の高さ位置を調整することができる。
 この結果、駆動輪の接地面圧の減少や、駆動輪に生じる上下方向の振動を抑制することができる。
[実施形態の詳細]
 以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔全体構成について〕
 図1は、実施形態に係る電動車椅子の斜視図である。また、図2は、電動車椅子を後方から見たときの要部を示す図である。
 この電動車椅子1は、操作者によって後方から押されたときに電動車椅子1の駆動輪を駆動し、前記操作者を補助(アシスト)する機能を有する。
 電動車椅子1は、車両本体2と、車両用電動アシスト装置4とを備えた電動車両である。
 車両本体2は、一般的な車椅子であり、主に金属製のパイプで構成されたフレーム2aと、一対の主輪2bと、一対のキャスタ2cとを備える。
 フレーム2aは、一対のリヤチューブ2a1と、一対のフロントチューブ2a2と、一対の上チューブ2a3と、一対の下チューブ2a4と、を備える。
 一対のリヤチューブ2a1は、上下方向に延びている。一対のリヤチューブ2a1は、左右方向に一定の間隔を置いて平行に配置される。
 一対の下チューブ2a4は、一対のリヤチューブ2a1の下端に繋がっている。
 一対の上チューブ2a3は、一対のリヤチューブ2a1に繋がっている。一対のリヤチューブ2a1において一対の上チューブ2a3が繋がる部分は、前記下端よりも上方である。
 一対の上チューブ2a3及び一対の下チューブ2a4は、前後方向に延びている。一対の上チューブ2a3及び一対の下チューブ2a4は、左右方向に一定の間隔を置いて互いにほぼ平行に配置される。
 一対の下チューブ2a4におけるリヤチューブ2a1よりも後方の部分は、ティッピングバー2tである。ティッピングバー2tは、操作者の足によって踏み込まれる部材である。操作者がティッピングバー2tを踏み込むことで、主輪2bを支点としてキャスタ2cが上方へ持ち上げられる。
 一対のフロントチューブ2a2は、上下方向に延びている。一対のフロントチューブ2a2は、一対の上チューブ2a3の先端、及び一対の下チューブ2a4の先端を繋いでいる。よって、一対のフロントチューブ2a2は、一対のリヤチューブ2a1よりも短い。
 一対のキャスタ2cは、フロントチューブ2a2の下端に設けられている。一対の主輪2bは、リヤチューブ2a1の下端に設けられている。
 一対の主輪2bは、一対のキャスタ2cの後方に設けられている。一対の主輪2bは後輪である。また、一対のキャスタ2cは前輪である。
 車両本体2は、搭乗者が着座する座部2dと、背もたれ部2eとをさらに有する。座部2dは、一対の上チューブ2a3に固定される。背もたれ部2eは、一対のリヤチューブ2a1に固定される。
 電動車椅子1は、車椅子として使用可能な車両本体2に、車両用電動アシスト装置4を装着することで構成されている。
 以下の説明では、搭乗者が電動車椅子1に乗車したときに当該搭乗者の正面が向く方向(背もたれ部2eが正面を向く方向)を前方向、その反対方向を後方向とする。よって、搭乗者は、電動車椅子1の前方を向いて乗車する。また、搭乗者から見て左側へ向く方向を左方向、搭乗者から見て右側へ向く方向を右方向とする。
 車両用電動アシスト装置4は、一対の駆動ユニット8と、一対の操作部10とを含む。
 図1に示すように、一対のリヤチューブ2a1の上端には、一対の突出部2a5が設けられている。一対の突出部2a5は、背もたれ部2eよりも後方へ突出している。
 一対の操作部10は、一対の突出部2a5に設けられている。よって、一対の操作部10は、背もたれ部2eの左右上方に配置されている。
 一対の操作部10は、それぞれグリップ12を有する。
 グリップ12は、突出部2a5に対して前後方向に移動可能である。
 操作部10は、さらにポテンショメータ(図示省略)を有する。ポテンショメータはグリップ12の前後方向の変位量を検出する。操作部10は、グリップ12の変位量を示す出力を制御装置(後に説明する。)へ与える。
 一対の駆動ユニット8は、フレーム2aの左右に固定されている。一対の駆動ユニット8は、一対の主輪2bの車両内方側に配置されている。
 一対の駆動ユニット8は、それぞれ、駆動輪14と、アクチュエータ16とを備える。
 アクチュエータ16は、駆動輪14を駆動する。アクチュエータ16は、インホイールモータであり、駆動輪14の内部に設けられている。
 駆動ユニット8については、後に詳述する。
 車両用電動アシスト装置4は、バッテリや、各部を制御する制御装置等を収容したコントロールボックス(図示省略)をさらに備える。
 バッテリは、一対の駆動ユニット8(アクチュエータ16)や、各部に供給される電力を蓄電する。
 制御装置は、一対の操作部10から与えられる出力に基づいて、一対のアクチュエータ16を制御する機能を有する。上述のように、一対の操作部10の出力は、一対のグリップ12の変位量を示している。
 制御装置は、一対のグリップ12の変位量に基づいて、グリップ12とフレーム2a(車両本体2)との相対位置が維持されるように一対のアクチュエータ16を制御する。
 制御装置は、アクチュエータ16に駆動輪14を駆動させ、車両本体2を加速させたり速度を維持したりすることができる。また、制御装置は、アクチュエータ16に回生制動や短絡ブレーキ等を行わせることで駆動輪14にブレーキをかけ、車両本体2の減速を行うことができる。
 例えば、操作者によってグリップ12が前方へ押されると、グリップ12は前方へ変位する。制御装置は、グリップ12の位置を元の位置に戻すように、一対の操作部10の出力に基づいて車両本体2を前進させる。逆に、操作者によってグリップ12が後方へ引かれると、グリップ12は後方へ変位する。制御装置は、グリップ12の位置を元の位置に戻すように、車両本体2を後退させる。
 このように、制御装置は、操作者によるグリップ12の押し引きに応じてアクチュエータ16の動作量を調整する。これによって、制御装置は、グリップ12と車両本体2との相対位置が維持されるように一対のアクチュエータ16を制御する。
〔駆動ユニットの構成について〕
 図3は、図1の要部拡大図である。図3では、理解を容易にするため、右側の主輪2b及び左側の駆動輪14及びアクチュエータ16を省略して示している。
 駆動ユニット8は、ブラケット18と、アーム20とをさらに備える。
 ブラケット18は、板状の部材である。ブラケット18は、下チューブ2a4及びリヤチューブ2a1に固定されている。
 アーム20は、ブラケット18に上下方向に揺動可能に支持されている。
 アーム20は、アーム本体21と、アーム本体21に一体に設けられた突起22とを有する。
 アーム本体21の先端部21aには切り欠き部21a1が設けられている。
 切り欠き部21a1には、駆動輪14から延びる車軸14aが固定される。これにより、駆動輪14及びアクチュエータ16は、アーム本体21の先端部21aに設けられる。
 よって、アーム本体21が上下方向に揺動すると、駆動輪14及びアクチュエータ16は、上下方向に移動する。
 アクチュエータ16が有するロータ(図示省略)は、駆動輪14と一体回転可能である。また、アクチュエータ16が有するステータ(図示省略)は、アーム20側に固定される。これにより、アクチュエータ16は、駆動輪14を回転駆動する。
 図4は、駆動ユニット8のブラケット18及びアーム20を示す拡大斜視図である。
 図4では、左側の駆動ユニット8のブラケット18及びアーム20を示している。左右の駆動ユニット8は同様の構成である。よって、ここでは、左側の駆動ユニット8について説明する。
 ブラケット18は、本体部24と、固定部26とを有する。本体部24には、アーム20が設けられている。
 固定部26は、本体部24の上側に設けられている。固定部26は、車両本体2における所定の高さ位置に本体部24を固定する。
 固定部26は、前固定部28と、後固定部30とを含む。
 前固定部28は、本体部24に繋がる矩形状の板状部28aと、半円筒部材28bとを有する。半円筒部材28bの一端は、板状部28aに設けられたスリット28cに差し込まれ、板状部28aに固定されている。半円筒部材28bの他端は、ボルト28dによって板状部28aに固定されている。板状部28aと半円筒部材28bとの間には、下チューブ2a4が通過する(図3参照)。下チューブ2a4は、板状部28aと半円筒部材28bとの間で挟持される。これにより、前固定部28は、下チューブ2a4に固定される。
 後固定部30は、本体部24の端縁から車両内方へ突出する突出部30aと、突出部30aの先端から上方へ延びる柱部30bとを有する。
 突出部30aの上面は、下チューブ2a4に当接している(図3参照)。
 柱部30bの先端には、切り欠き部30b1が設けられている。切り欠き部30b1には、リヤチューブ2a1に固定された主輪2bのハブ3から突出するねじ部3aが固定される(図3参照)。柱部30bは、ハブ3と、ねじ部3aに螺合するナット3bとの間で挟持される。これにより、後固定部30は、リヤチューブ2a1に固定される。
 固定部26は、下チューブ2a4及びリヤチューブ2a1に固定される。これにより、固定部26は、本体部24をフレーム2aに固定する。
 図4に示すように、本体部24に設けられるアーム20のアーム本体21は、中心軸C1回りに揺動する。つまり、中心軸C1はアーム本体21の揺動中心である。
 図5は、ブラケット18及びアーム20の断面図である。図5は、中心軸C1を含む上下方向に沿った断面を示している。
 図5に示すように、ブラケット18は、支持部材34をさらに有する。支持部材34は、アーム20を揺動可能に支持する部材である。
 支持部材34は、支持軸36と、スペーサ38と、ワッシャ44と、ナット42と、を備える。
 支持部材34は、本体部24に設けられた支持孔24aに固定される。支持孔24aは、中心軸C1を中心とする孔である。
 支持軸36は、軸部36aと、頭部36bと、ねじ部36cとを有する。頭部36bは、軸部36aの一端に設けられる。ねじ部36cは軸部36aの他端に設けられる。ねじ部36cには、ナット42が螺合される。
 支持部材34は、支持軸36の外周側に、アーム20の他、スペーサ38、及びワッシャ44を配置することで構成されている。
 また、支持部材34には、一対の低摩擦ワッシャ40が組み込まれている。一対の低摩擦ワッシャ40は、アーム20の両側に配置されている。
 支持軸36の外周側には、頭部36bからねじ部36cへ向かって、ワッシャ44、低摩擦ワッシャ40、アーム20、低摩擦ワッシャ40、スペーサ38、及び本体部24が順番に配置される。
 ワッシャ44は、支持軸36から各部材が抜け落ちるのを防止するための部材である。
 スペーサ38は、筒状の部材である。スペーサ38の内周側には、軸部36aが挿入される。スペーサ38は、本体部24と、アーム20との間の間隔を確保するための部材である。
 アーム本体21の基端部21b側には孔部21b1が設けられている。軸部36aは、孔部21b1に挿入される。孔部21b1と、軸部36aとの間には滑り軸受46が介在している。
 一対の低摩擦ワッシャ40は、表面及び裏面の摩擦係数が低いワッシャである。
 低摩擦ワッシャ40は、アーム20とスペーサ38との間、及びアーム20とワッシャ44との間に介在する。
 低摩擦ワッシャ40としては、通常のワッシャの表面及び裏面にフッ素樹脂等の摩擦係数を低下させる低摩擦素材を被覆したものや、低摩擦素材で形成されたワッシャ等が挙げられる。
 また、ばねワッシャや、波形ワッシャも低摩擦ワッシャ40として用いることができる。ばねワッシャや、波形ワッシャは、自身に接触する部材との間の接触面積を減少させることで摩擦係数を適度に低下させることができる。
 ワッシャ44、低摩擦ワッシャ40、アーム20、低摩擦ワッシャ40、スペーサ38、及び本体部24は、頭部36bと、ナット42との間で締め付けられる。
 つまり、アーム20、本体部24、及びその他の部材は、締結部材である支持軸36及びナット42によって挟持される。
 アーム20は、一対の低摩擦ワッシャ40の間に配置されているので、アーム20と支持部材34との間の摩擦力を適度に低減することができる。
 すなわち、本実施形態のように、アーム20と本体部24とを、締結部材によって挟持するといった簡易な構成を採用したとしても、アーム20と支持部材34との間の摩擦力を適度に低減することができ、支持部材34(ブラケット18)に対してアーム20を揺動可能に設けることができる。
 図4及び図5に示すように、アーム20の突起22は、アーム本体21の基端部21b側に設けられている。
 突起22は、径方向部50と、長手方向部52とを有する。
 径方向部50は、アーム本体21の側面21cに対して突出している。径方向部50は、中心軸C1に直交する径方向に沿って延びている。また、径方向部50は、基端部21bからアーム本体21の長手方向に交差する方向へ延びている。
 長手方向部52は、径方向部50の側面50aから延びている。長手方向部52は、アーム本体21が延びる方向と反対方向に延びている。長手方向部52は、アーム本体21の長手方向とほぼ平行に延びている。
 図4に示すように、ブラケット18は、本体部24の側縁に沿って車両内方に突出する折り曲げ部54を有している。折り曲げ部54は、凹部55を有する。凹部55は、折り曲げ部54の端縁を切り欠くことでもうけられている。凹部55は、上壁部55aと、下壁部55bとを有する。上壁部55aと下壁部55bとは、互いに対向する。
 長手方向部52は、凹部55に差し込まれている。よって、上壁部55aは、長手方向部52の上方に設けられる。下壁部55bは、長手方向部52の下方に設けられる。
 また、長手方向部52(突起22)は、アーム本体21と一体に設けられている。よって、長手方向部52は、アーム本体21の揺動とともに揺動する。
 アーム本体21が下方へ所定の角度だけ揺動すると、長手方向部52は、上方へ揺動し、上壁部55aに当接する。この場合、長手方向部52のさらなる上方への揺動が制限される。
また、アーム本体21が上方へ所定の角度だけ揺動すると、長手方向部52は、下方へ揺動し、下壁部55bに当接する。この場合、長手方向部52のさらなる下方への揺動が制限される。
 よって、上壁部55aと下壁部55bとによって、長手方向部52(突起22)の揺動範囲が制限される。これにより、アーム20(アーム本体21)の揺動範囲を制限することができる。この結果、アーム本体21が必要な範囲を超えて揺動するのを抑制することができる。
 つまり、アーム本体21の揺動範囲は、長手方向部52と上壁部55aとが当接するアーム本体21の位置から、長手方向部52と下壁部55bとが当接するアーム本体21の位置までの範囲に制限される。
 なお、以下の説明では、長手方向部52と上壁部55aとが当接するアーム本体21の位置を、下側揺動位置といい、長手方向部52と下壁部55bとが当接するアーム本体21の位置を、上側揺動位置という。
 図4に示すように、駆動ユニット8は、弾性部材58をさらに備える。
 弾性部材58は、ブラケット18とアーム20との間に設けられる。弾性部材58は、アーム20(アーム本体21)を下方向へ付勢する。
 弾性部材58は、例えば、引張コイルばねである。
 本体部24の後端には、L字状のばね掛け部24bが設けられている。
 また、突起22の径方向部50には、ばね掛けボルト60が設けられている。ばね掛けボルト60は、径方向部50の孔部50bに挿入されている(図5参照)。ばね掛けボルト60は、ナット62と螺合することで径方向部50を締め付ける。これによってばね掛けボルト60は、径方向部50に固定される。
 弾性部材58の一端は、ばね掛け部24bに掛けられる。弾性部材58の他端は、ばね掛けボルト60先端の溝部60aに掛けられる。
 長手方向部52が上壁部55aに当接した状態で、弾性部材58は、ばね掛け部24bと、ばね掛けボルト60との間に引張力を作用させる。
 よって、アーム本体21を上方へ揺動させようとする力が作用しない状態では、アーム本体21の位置は、下側揺動位置となる。
 アーム本体21の位置が下側揺動位置において、弾性部材58は、ばね掛け部24bと、ばね掛けボルト60との間に引張力を作用させる。
 よって、アーム本体21の位置が下側揺動位置と上側揺動位置との間にあるとき、弾性部材58は、アーム20(アーム本体21)を下方向へ付勢する。
 図6Aは、アーム本体21の位置が下側揺動位置である場合の駆動輪14と、主輪2bとの関係を示す図である。
 図6Aに示すように、車両本体2の主輪2b及び駆動輪14が路面Rに接地していない場合、アーム本体21には、路面Rからの力が作用しない。よって、アーム本体21の位置は下側揺動位置となる。
 アーム本体21の位置が下側揺動位置であるとき、駆動輪14の最下部は、主輪2bの最下部よりも下側となる。
 図6Bは、車両本体2が路面Rに配置された状態の駆動輪14と、主輪2bとの関係を示す図である。
 この場合、キャスタ2c、主輪2b、及び駆動輪14は、路面Rに接地している。よって、アーム本体21の位置は、下側揺動位置と上側揺動位置との間の位置となる。
 このとき、弾性部材58は、上下方向に揺動可能なアーム本体21を下方向へ付勢するので、駆動輪14は、弾性部材58の引張力によって路面Rに押圧される。この結果、駆動輪14から車両本体2へ伝わる振動を緩衝しつつ駆動輪14の接地面圧を高めることができる。
 また、本実施形態では、キャスタ2c、主輪2b、及び駆動輪14が路面Rに接地したときの、直線Lが、路面Rに対して平行となるように構成されている。直線Lは、アーム本体21の揺動中心である中心軸C1と駆動輪14の回転中心C2とを通過する直線である。
 本実施形態において、「直線Lが路面Rに対して平行である」には、直線Lが路面Rに対して平行である場合の他、直線Lが路面Rに対してほぼ平行である場合についても含まれる。「直線Lが路面Rに対して平行である」とは、路面Rに沿う直線と直線Lとが成す角度のうちの鋭角の角度θが0度以上、8度以下である場合をいう。
 本実施形態では、下側揺動位置と、上側揺動位置との間に、直線Lが路面Rに対してほぼ平行となるアーム本体21の位置が含まれる。
 ここで、上記直線Lが路面Rに対して平行でない電動車椅子が前進するときに駆動輪にブレーキをかけた場合について説明する。
 図7Aは、直線Lが路面Rに対して平行でない電動車椅子が走行中に駆動輪114にブレーキをかけたときにアームに作用する力を示した図である。
 図7Aでは、電動車椅子が駆動輪114の回転中心C2からアーム120の中心軸C1へ向かう方向(前進)へ走行する場合について示している。
 この場合、駆動輪114にブレーキ(回生制動又は短絡ブレーキ)をかけるので、アーム120の先端部120Aには、駆動輪114によって進行方向とは反対方向に引っ張られる力F1が作用する。このとき、直線Lが路面Rに対して平行ではないので、アーム120にはアーム120を上方へ回動させる方向の力F2が生じることがある。
 このような力F2がアーム120に生じると、駆動輪114の接地面圧を減少させることになる上、駆動輪114に上下方向の振動が生じることがある。
 図7Bは、本実施形態の電動車椅子が走行中に駆動輪にブレーキをかけたときにアームに作用する力を示した図である。
 図7Bに示すように、直線Lが路面Rに対して平行である場合、駆動輪14によって引っ張られる力がアーム20に作用したとしても、アーム20を上方へ回動させる方向の力が生じるのを抑制することができる。
 この結果、駆動輪14の接地面圧の減少や、駆動輪に生じる上下方向の振動を抑制することができる。
 また、本実施形態では、アーム20と支持部材34(ブラケット18)とを、低摩擦ワッシャ40を介在させつつ挟持することでアーム20と支持部材34との間に適度な摩擦力を付与することができ、アーム20を上方へ回動させる方向の力が生じたとしても、その力を抑制することができる。また、アーム20に支持部材34との間の摩擦力で、アーム20及び駆動輪14に生じる振動を抑制することができる。
〔他の実施形態について〕
 図8は、他の実施形態に係る駆動ユニット8のブラケット18を示す図である。
 本実施形態は、柱部30bに設けられた切り欠き部30b1が高さ方向により長く設けられている点、及び、スリット28c、ボルト孔28b1が高さ方向に沿って複数配列されている点において上記実施形態と相違する。
 本実施形態の固定部26は、上記構成を有することで、車両本体2における本体部24の高さ位置が調整可能である。
 よって、直線Lが、路面に対して平行となるように本体部24の高さ位置を調整することができる。
 この結果、駆動輪14の接地面圧の減少や、駆動輪14に生じる上下方向の振動を抑制することができる。
〔その他〕
 今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。
 上記実施形態では、弾性部材58として引張コイルばねを用いた場合を例示したが、引張コイルばねに代えて、環状ゴム等を用いてもよい。
 また、上記実施形態では、下側揺動位置と、上側揺動位置との間に、直線Lが路面Rに対してほぼ平行となるアーム本体21の位置が含まれる場合を例示したが、直線Lが路面Rに対してほぼ平行となるアーム本体21の位置の範囲内に下側揺動位置と、上側揺動位置とが含まれていてもよい。
 この場合、アーム本体21の揺動範囲を、直線Lが路面Rに対してほぼ平行となる範囲に制限することができる。
 上記実施形態では、前後輪(キャスタ2c及び主輪2b)を有する車両本体2を例示したが、車両本体2は、前後輪の少なくともいずれか一方を有する構成であってもよい。
 また、上記実施形態では、一般的な車椅子である車両本体2に車両用電動アシスト装置4を装着した場合を例示したが、車両本体2は、車椅子以外に台車、ワゴン等であってもよい。
 本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
2 車両本体
4 車両用電動アシスト装置
14 駆動輪
16 アクチュエータ
18 ブラケット
20 アーム
21a 先端部
21b 基端部
22 突起
24 本体部
26 固定部
34 支持部材
36 支持軸
40 低摩擦ワッシャ(低摩擦部材)
55a 上壁部
55b 下壁部
58 弾性部材
 

Claims (9)

  1.  車輪を有する車両本体と、
     前記車両本体に固定されるブラケットと、
     前記ブラケットに上下方向に揺動可能に支持されるアームと、
     前記アームの先端部に設けられる駆動輪と、
     前記駆動輪を駆動するアクチュエータと、
     前記ブラケットと前記アームとの間に設けられ、前記アームを下方向へ付勢する弾性部材と、を備える
    電動車両。
  2.  前記車輪、及び前記駆動輪が路面に接地したときの、前記アームの揺動中心と前記駆動輪の回転中心とを通過する直線が、前記路面に対して平行である
    請求項1に記載の電動車両。
  3. 前記ブラケットと、前記アームとの間に介在する低摩擦部材をさらに備える
    請求項2に記載の電動車両。
  4.  前記ブラケットは、前記アームを揺動可能に支持する支持軸を含む支持部材を有し、
     前記低摩擦部材は、前記支持軸の外周側に設けられ、前記アームと、前記支持部材との間に介在する低摩擦ワッシャを含む請求項3に記載の電動車両。
  5.  前記アームは、前記アームの基端部側に前記アームの長手方向に沿って突出する突起を有し、
     前記ブラケットは、前記突起の上方に設けられ前記アームの揺動によって前記突起が当接する上壁部と、前記突起の下方に設けられ前記アームの揺動によって前記突起が当接する下壁部と、を有する
    請求項1に記載の電動車両。
  6.  前記車両本体は、車椅子を含む
    請求項1に記載の電動車両。
  7.  車両に装着される車両用電動アシスト装置であって、
     前記車両に固定されるブラケットと、
     前記ブラケットに上下方向に揺動可能に設けられるアームと、
     前記アームの先端部に設けられる駆動輪と、
     前記駆動輪を駆動するアクチュエータと、
     前記ブラケットと前記アームとの間に設けられ、前記アームを下方向へ付勢する弾性部材と、を備える
    車両用電動アシスト装置。
  8.  前記ブラケットは、
     前記アームが設けられる本体部と、
     前記車両における所定の高さ位置に前記本体部を固定する固定部と、を備え、
     前記所定の高さ位置は、
     前記車両用電動アシスト装置が装着された前記車両の車輪、及び前記駆動輪が路面に接地したときの、前記アームの揺動中心と前記駆動輪の回転中心とを通過する直線が、前記路面に対して平行となる位置である
    請求項7に記載の車両用電動アシスト装置。
  9.  前記ブラケットは、
     前記アームが設けられる本体部と、
     前記車両における前記本体部の高さ位置が調整可能な固定部と、を備える
    請求項7に記載の車両用電動アシスト装置。
     
PCT/JP2022/022773 2022-06-06 2022-06-06 電動車両及び車両用電動アシスト装置 WO2023238187A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/022773 WO2023238187A1 (ja) 2022-06-06 2022-06-06 電動車両及び車両用電動アシスト装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/022773 WO2023238187A1 (ja) 2022-06-06 2022-06-06 電動車両及び車両用電動アシスト装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023238187A1 true WO2023238187A1 (ja) 2023-12-14

Family

ID=89117972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/022773 WO2023238187A1 (ja) 2022-06-06 2022-06-06 電動車両及び車両用電動アシスト装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023238187A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5424857U (ja) * 1977-07-22 1979-02-17
US5222567A (en) * 1991-04-26 1993-06-29 Genus Inc. Power assist device for a wheelchair
JPH09122184A (ja) * 1995-10-24 1997-05-13 Ulrich Alber Gmbh 車いすのための駆動及び制動補助装置
WO1998055066A1 (fr) * 1997-06-06 1998-12-10 Misawahomu Kabushiki Kaisha Fauteuil roulant
US20110083913A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Invacare Corporation Wheelchair suspension
JP2012236063A (ja) * 2007-04-19 2012-12-06 Panasonic Corp マッサージ装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5424857U (ja) * 1977-07-22 1979-02-17
US5222567A (en) * 1991-04-26 1993-06-29 Genus Inc. Power assist device for a wheelchair
JPH09122184A (ja) * 1995-10-24 1997-05-13 Ulrich Alber Gmbh 車いすのための駆動及び制動補助装置
WO1998055066A1 (fr) * 1997-06-06 1998-12-10 Misawahomu Kabushiki Kaisha Fauteuil roulant
JP2012236063A (ja) * 2007-04-19 2012-12-06 Panasonic Corp マッサージ装置
US20110083913A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Invacare Corporation Wheelchair suspension

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2001697B1 (en) Driving wheel structure for motor vehicle
US7537223B2 (en) Vehicle wheel suspension assembly
WO2013125287A1 (ja) 電気自動車
NL2022119B1 (en) Self-balancing tilting vehicle with an electric tilting member
JP2002052915A (ja) キャンバが可変なサスペンション運動と車輪面内の垂直サスペンション運動とを有する車両
JP6718237B2 (ja) ブレーキユニットを備えた鉄道車両用操舵台車
JP2006199118A (ja) 運転席
JP4966782B2 (ja) 車両用電動ダンパ装置
US6766876B2 (en) Rear wheel suspension system in vehicle
WO2023238187A1 (ja) 電動車両及び車両用電動アシスト装置
US6808033B2 (en) Vehicle suspension system
US6609438B1 (en) Electric adjustable pedal system with two-piece upper arm
WO2021131101A1 (ja) リーン型車両
JP2022071730A (ja) ブレーキキャリパ装置
JP2000264198A (ja) モノレール車両用台車及びモノレール車両
WO2023238188A1 (ja) 車両用電動アシスト装置、及び電動車両
JP2009179274A (ja) 車両用インホイールモータ支持構造
US11446974B2 (en) Adjustable anti-roll bar arrangement
JP2004299671A (ja) 鉄道車両支持用1軸台車
JPH09315297A (ja) 案内軌道車の走行装置
JP5552886B2 (ja) キャンバ角調整装置
JP4095257B2 (ja) 車両構造
JPH0134823B2 (ja)
JP2018196576A (ja) 電動車両
JP2000230594A (ja) 走行車両のブレーキ機構

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22945697

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1