JP2011152257A

JP2011152257A - 車椅子の補助駆動装置

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Publication number: JP2011152257A
Application number: JP2010015149A
Authority: JP
Inventors: Hsiang-Ling Hsu; 湘菱許
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2011-08-11
Anticipated expiration: 2030-01-27
Also published as: JP5328684B2

Abstract

【課題】車椅子の補助駆動装置の提供。
【解決手段】本車椅子の補助駆動装置は、有線信号伝送構造、センサ、制御回路及び駆動ユニットを包含する。該有線信号伝送構造はハブに設置され、且つハブは車椅子の車輪に設置され、該センサは該車輪に設置され、並びに検出信号を発生して該有線信号伝送構造に送り、該制御回路は該有線信号伝送構造に接続され並びに検出信号を受け取り制御信号を発生し、該駆動ユニットは該制御回路に接続され並びに制御信号を受け取り、制御信号に基づきハブを駆動し回転させて車輪を回転させ、これにより、本発明は構造が簡単で、有線方式で信号伝送し、外界環境の干渉を受けにくく、確実に検出信号を制御回路に送り、正確に駆動ユニットを制御して車輪を駆動させられ、且つ有線伝送方式によりコストダウンできる。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は一種の補助駆動装置に係り、特に一種の、車椅子の補助駆動装置に関する。

医療技術の進歩により、人類の平均寿命は延長されている。しかし、年齢が高くなると、身体の各器官の機能も老化することは明らかである。厳重な疾病或いは老衰により、人は長時間床に伏さねばならなくなる場合がある。しかし、長時間横たわっていることは、患者にとっては必ずしもよい休養方式ではない。なぜなら、長時間横たわることで、身体機能が退化し、ときに褥瘡を発生させ、且つ心肺機能、大腸の蠕動、或いは泌尿器系統のいずれに対しても一定の影響を及ぼすためである。ゆえに、患者の行動の不便及び使用しやすさを考慮し、老人或いは行動に不自由のある人は、往々にして車椅子を使用する。車椅子の利用により、行動に不自由のある人も、独立して自主的に移動する要求を達成することができる。このため、車椅子の便利性、安全性は非常に重要である。現在、車椅子のほとんどは十分に使用者の活動に便利であり、且つ使用者が制御するためのコントローラを具えている。

車椅子の形態は非常に多種類あるが、動力形態によると、手動式と電動式の二種類に分けられる。手動式車椅子は使用者の両手で車椅子のハンドリムを押動することで、車輪を回転させて車椅子の移動を達成する。電動式車椅子は、電動モータを利用して車椅子の走行に必要な動力を提供し、使用者はコントローラを利用することでモータを制御して車椅子の進行方向と走行速度を操作することができる。これにより、電動車椅子は使用者にとって比較的楽な移動補助工具となるが、手動式車椅子の筋骨を運動させる長所は喪失してしまう。

以上の原因から、現在、使用者が手動式車椅子を駆動するのを補助して使用者が楽に手動式車椅子を駆動できるようにする補助装置が発展している。このような形態の車椅子は、フォースセンサ（ｆｏｒｃｅｓｅｎｓｏｒ）を利用して使用者の車椅子駆動の力を検出し、検出信号を発生し、並びに無線伝送方式でこの検出信号を制御回路に送り、制御回路が該検出信号に基づきモータを駆動し、車椅子の車輪を駆動させて使用者が車椅子を駆動するのを補助する。

周知の電力補助装置は使用者が車椅子を駆動するのを補助できるが、このような電力補助装置は無線方式で信号を伝送するため、信号伝送の過程で外界の干渉を受けやすく、確実に信号を制御回路に伝送できず、このため使用者が車椅子を駆動する時に、検出信号を正確に制御回路にフィードバックしてモータを駆動できない。このほか、周知の補助装置を具えた車椅子の構造は複雑すぎ、さらに無線伝送装置を使用するために製造コストが高くなる。

本発明の目的の一つは、一種の車椅子の補助駆動装置を提供することにあり、それは有線方式で信号伝送し、これにより信号伝送の過程で外界環境の干渉を受けず、確実に信号を制御回路に送り、正確に車椅子の車輪を駆動して回転させて、使用者が車椅子を駆動するのを補助できるものとする。

本発明の目的の一つは、一種の車椅子の補助駆動装置を提供することにあり、それは有線方式の信号伝送を運用することで、構造が簡単で、且つ生産コストを削減できるものとする。

本発明の車椅子の補助駆動装置は、有線信号伝送構造、センサ、制御回路及び駆動ユニットを包含する。該有線信号伝送構造はハブに設置され、且つハブは車椅子の車輪に設置され、該センサは該車輪に設置され、並びに検出信号を発生して該有線信号伝送構造に送り、該制御回路は該有線信号伝送構造に接続され並びに検出信号を受け取り制御信号を発生し、該駆動ユニットは該制御回路に接続され並びに制御信号を受け取り、制御信号に基づきハブを駆動し回転させて車輪を回転させ、これにより、本発明は構造が簡単で、有線方式で信号伝送し、外界環境の干渉を受けにくく、確実に検出信号を制御回路に送り、正確に駆動ユニットを制御して車輪を駆動させられ、且つ有線伝送方式によりコストダウンできる。

本発明は一種の車椅子の補助駆動装置を提供し、それは、使用者が車椅子を駆動するのを補助し、使用者が楽に車椅子を駆動できるようにし、且つ本発明の提供する補助駆動装置の構造は簡単で、並びに有線方式で信号を伝送し、このため製造コストが低廉で、且つ信号伝送の過程で外界環境の干渉を受けにくく、ゆえに使用者が車椅子を駆動する時に確実に検出信号をフィードバックでき、車椅子の車輪を回転させて使用者の車椅子駆動を補助する。

本発明の車椅子の補助駆動装置の好ましい実施例の構造表示図である。本発明の車椅子の補助駆動装置の好ましい実施例の分解図である。本発明の補助駆動装置の駆動ユニットと有線信号伝送構造の好ましい実施例の構造表示図である。本発明の有線信号伝送構造の下固定盤と下ケースの好ましい実施例の構造表示図である。本発明の有線信号伝送構造の上固定盤とハブの好ましい実施例の構造表示図である。

本発明の技術特徴及びその達成する作用効果について更なる了解と認識を得られるように、以下に好ましい実施例を図を組み合わせて詳細に説明する。

図１Ａ及び図１Ｂは本発明の車椅子の補助駆動装置の好ましい実施例の構造表示図及び分解図である。図示されるように、本発明の車椅子の補助駆動装置は、有線信号伝送構造１０、センサ２０、制御回路３０及び駆動ユニット４０を包含する（図２Ａを参照されたい）。該有線信号伝送構造１０は車椅子１のハブ５に設置され、ハブ５は車椅子１の車輪３に設置され、下ケース７（図２Ａ）がハブ５にマッチングする（図３）。センサ２０は車輪３に設置され、それは、使用者が車輪３を駆動する状態、たとえば、車輪３の移動量或いは使用者の駆動力を検出し、並びに検出信号を発生し、且つ複数の第１伝送線２３を介して該検出信号を有線信号伝送構造１０に送る。これらの第１伝送線２３はセンサ２０と有線信号伝送構造１０を接続する。センサ２０は移動センサ或いはフォースセンサとされ得るが、本発明のセンサ２０はこれら二種類の形態に限定されるわけではなく、その他のセンサとされてもよい。

制御回路３０と駆動ユニット４０は箱体５０に設置され、制御回路３０は有線信号伝送構造１０に電気的に接続され、これによりセンサ２０の発生した検出信号を受け取り、該検出信号に基づき制御信号を発生する。駆動ユニット４０は制御回路３０に接続され、並びに制御回路３０の発生した制御信号を受け取り、該駆動ユニット４０は該制御信号に基づきハブ５を駆動し回転させることで、該車輪３を回転させる。駆動ユニット４０の好ましい実施例はモータとされる。使用者が車椅子１を使用し、車椅子１の車輪３を駆動して回転させる時、センサ２０は車輪３の状態を検出し、並びに検出信号を発生し並びに検出信号を有線信号伝送構造１０を介して制御回路３０に伝送する。制御回路３０は検出信号を受け取ると、それに基づき制御信号を発生し、並びに該制御信号を駆動ユニット４０に伝送して駆動ユニット４０を制御し、駆動ユニット４０にハブ５を駆動させ、これにより車輪３を駆動し回転させ、車椅子１を移動させる。こうして、使用者の車椅子１を駆動する力を軽減し、使用者が車椅子１を駆動するのを補助する。

図２Ａを参照されたい。これは本発明の補助駆動装置の駆動ユニットと有線信号伝送構造の好ましい実施例の構造表示図である。本発明の有線信号伝送構造１０は車椅子１のハブ５に設置され（図１Ａ参照）、ハブ５（図３参照）と下ケース７は相互にマッチングする。図２Ａと図２Ｂに示されるように、有線信号伝送構造１０は、複数の下固定盤１２と複数の転がり手段１４を包含し、これら下固定盤１２は下ケース７に設置され、これら転がり手段１４はこれら下固定盤１２に設置される。これら転がり手段１４の好ましい実施例は回転球或いは回転柱とされる。

図３を参照されたい。本発明の有線信号伝送構造１０はさらに複数の上固定盤１６を包含し、これら上固定盤１６はハブ５に設置され、これら上固定盤１６は下ケース７のこれら下固定盤１２に対応する（図２Ａ参照）。下ケース７がハブ５に組み合わされる時、これら転がり手段１４がこれら上固定盤１６とこれら下固定盤１２の間に設置される。ハブ５にはスリーブ５１が設けられ、すなわちスリーブ５１はハブ５に設置され、駆動ユニット４０（図２Ａ参照）はスリーブ５１に通され、ハブ５を駆動することで車椅子１の車輪３を駆動し回転させる。

再び図２Ａを参照されたい。制御回路３０と駆動ユニット４０は箱体５０に設置される。駆動ユニット４０は伝動軸４５を具え、伝動軸４５は下ケース７の穿孔７１をとおりハブ５のスリーブ５１を貫通する。駆動ユニット４０は伝動軸４５を駆動して回転させ、これによりハブ５を駆動して回転させて車椅子１の車輪３を回転させる。制御回路３０は駆動ユニット４０に接続されて、駆動ユニット４０の動作を制御する。本発明はさらに電池６０を包含し、それは制御回路３０に接続されて、電源を制御回路３０に提供し、且つ制御回路３０を介して電源を駆動ユニット４０に伝送する。電池６０の好ましい実施例は二次電池とされる。このほか、本発明はさらに固定手段７０を包含し、該固定手段７０は箱体５０に設置され並びに車椅子１のフレーム２に固定される（図１Ｂ参照）、これにより箱体５０をフレーム２に固定する。固定手段７０は凹溝７５を有し、該凹溝７５によりフレーム２に組み合わされる。

本発明の有線信号伝送構造１０のこれらの下固定盤１２、これら転がり手段１４及びこれら上固定盤１６の材質は導電材質とされ、たとえば、金属材質とされる。センサ２０はこれら第１伝送線２３を介して検出信号を有線信号伝送構造１０のこれら上固定盤１６に伝送し、これら第１伝送線２３はそれぞれこれら上固定盤１６に接続されている。これら上固定盤１６はこれら転がり手段１４を介して検出信号をこれら下固定盤１２に伝送する。これら下固定盤１２は複数の第２伝送線１３に接続され（図２Ａ参照）、これら第２伝送線１３は制御回路３０に接続され、検出信号を制御回路３０へと伝送する。これら下固定盤１２とこれら上固定盤１６の数量はセンサ２０に接続されたこれら第１伝送線２３の数量と同じである。この実施例では、図３に示されるように、センサ２０に４本の第１伝送線２３が接続され、ゆえにこの実施例は四つの上固定盤１６（図３参照）と四つの下固定盤１２（図２Ｂ参照）を有する。このほか、車輪３においてセンサ２０を増設する場合は、これら下固定盤１２とこれら上固定盤１６の数量を増設する必要はなく、これらセンサ２０に接続された同じ伝送線が同一の上固定盤１６と下固定盤１２を共用する。たとえば、センサ２０に接続された４本の第１伝送線２３の色がそれぞれ、赤、緑、黒及び白であると、同じ色の第１伝送線２３が同一の上固定盤１６と下固定盤１２を共用する。上述の実施例の第１伝送線２３は４本であるが、それは本発明の一つの実施例に過ぎず、本発明の第１伝送線２３を４本に限定するものではなく、それは使用の必要に応じて異なる本数とされ得る。

本発明は有線信号伝送構造１０により、センサ２０の検出信号を制御回路３０に伝送し、こうして有線方式により制御回路３０に検出信号を伝送し、検出信号伝送の過程で外界環境の干渉を受けないようにして、確実に検出信号を制御回路３０に伝送して、正確に車椅子１の車輪３を制御して回転させ、使用者の車椅子１駆動を補助する。このほか、有線方式による検出信号伝送により、製造コストを削減できる。

再び図２Ｂを参照されたい。本発明の有線信号伝送構造１０はさらに下絶縁手段１５を包含し、該下絶縁手段１５はこれら下固定盤１２の間に設置されて、これら下固定盤１２を隔離して相互に電気的に接触しないようにしている。再び図３を参照されたい。これら上固定盤１６の間には上絶縁手段１７が設置されて、これら上固定盤１６を隔離して相互に電気的に接触しないようにしている。

総合すると、本発明の車椅子の補助駆動装置は、有線信号伝送構造、センサ、制御回路及び駆動ユニットを包含する。センサは車輪に設置されて使用者の車輪駆動の状態を検出し、並びに検出信号を発生して該有線信号伝送構造に送り、該制御回路は該有線信号伝送構造に接続され並びに検出信号を受け取り、制御信号を発生し、該駆動ユニットは該制御回路に接続され並びに制御信号を受け取り、制御信号に基づきハブを駆動し回転させて、これにより車輪を回転させる。これにより、本発明は有線方式により信号伝送し、信号の制御回路への伝送過程で外界環境の干渉を受けにくくし、確実に検出信号を制御回路に送り、正確に駆動ユニットを制御して車輪を回転させられ、これにより使用者の車椅子駆動を補助する。このほか、本発明の駆動補助装置は構造が簡単であり、且つ有線方式による信号伝送を使用することで、製造コスト削減の目的を達成する。

ゆえに、本発明は新規性、進歩性及び産業上の利用価値を有し、特許の要件を具備するものである。なお、以上の説明は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の実施の範囲を限定するためのものではなく、ゆえに本発明の特許請求の範囲に記載された形状、構造、特徴及び精神に基づきなし得る均等の変化と修飾は、いずれも本発明の特許請求の範囲内に包含されるものとする。

１車椅子
２フレーム
３車輪
５ハブ
５１スリーブ
７下ケース
７１穿孔
１０有線信号伝送構造
１２下固定盤
１４転がり手段
１３第２伝送線
１５下絶縁手段
１６上固定盤
１７上絶縁手段
２０センサ
２３第１伝送線
３０制御回路
４０駆動ユニット
４５伝動軸
５０箱体
６０電池
７０固定手段
７５凹溝

Claims

車椅子の車輪のハブに設置された有線信号伝送構造と、
該車輪に設置されて検出信号を発生して該有線信号伝送構造に送るセンサと、
該有線信号伝送構造に接続され並びに該検出信号を受け取って制御信号を発生する制御回路と、
該制御回路に接続され並びに該制御信号を受け取り、該制御信号に基づき該ハブを駆動して回転させることで該車輪を回転させる駆動ユニットと、
を包含したことを特徴とする車椅子の補助駆動装置。
請求項１記載の車椅子の補助駆動装置において、該有線信号伝送構造はさらに、
該ハブに設置された複数の上固定盤と、
該ハブにマッチングする下ケースに設置された複数の下固定盤と、
これら上固定盤の間に設置されてこれら上固定盤を互いに隔離する少なくとも一つの上絶縁手段と、
これら下固定盤の間に設置されてこれら下固定盤を互いに隔離する少なくとも一つの下絶縁手段と、
これら上固定盤とこれら下固定盤の間に設置される複数の転がり手段と、
を包含することを特徴とする車椅子の補助駆動装置。
請求項２記載の車椅子の補助駆動装置において、これら転がり手段が複数の回転球又は回転柱とされたことを特徴とする車椅子の補助駆動装置。
請求項２記載の車椅子の補助駆動装置において、これら上固定盤、これら下固定盤及びこれら転がり手段の材質が導電材質とされたことを特徴とする車椅子の補助駆動装置。
請求項２記載の車椅子の補助駆動装置において、
該センサとこれら上固定盤を連接して該センサの該検出信号をこれら上固定盤に伝送し、並びにこれら転がり手段を介して該検出信号をこれら下固定盤に伝送する複数の第１伝送線と、
これら下固定盤と該制御回路を連接し、該検出信号を該制御回路に伝送する複数の第２伝送線と、
をさらに包含したことを特徴とする車椅子の補助駆動装置。
請求項１記載の車椅子の補助駆動装置において、該センサが移動センサとされたことを特徴とする車椅子の補助駆動装置。
請求項１記載の車椅子の補助駆動装置において、該ハブに設置されるスリーブであって、該駆動ユニットが通され、該駆動ユニットが該ハブを駆動して回転させることで該車輪を回転させる、該スリーブを更に包含することを特徴とする車椅子の補助駆動装置。
請求項７記載の車椅子の補助駆動装置において、該駆動ユニットは伝動軸を具え、該伝動軸は該スリーブを貫通し、該ハブを駆動して回転させて、該車輪を回転させることを特徴とする車椅子の補助駆動装置。
請求項８記載の車椅子の補助駆動装置において、該駆動ユニットがモータとされたことを特徴とする車椅子の補助駆動装置。
請求項１記載の車椅子の補助駆動装置において、
該センサと該有線信号伝送構造を連接し、該センサの該検出信号を該有線信号伝送構造に伝送する複数の第１伝送線と、
該有線信号伝送構造と該制御回路を連接し、該検出信号を該制御回路に伝送する複数の第２伝送線と、
をさらに包含したことを特徴とする車椅子の補助駆動装置。
請求項１記載の車椅子の補助駆動装置において、該制御回路に接続されて電源を該制御回路に伝送する電池を更に包含したことを特徴とする車椅子の補助駆動装置。
請求項１１記載の車椅子の補助駆動装置において、該電池が二次電池とされたことを特徴とする車椅子の補助駆動装置。
請求項１記載の車椅子の補助駆動装置において、該駆動ユニットと該制御回路を収容する箱体を該車椅子のフレームに設置するための固定手段をさらに包含したことを特徴とする車椅子の補助駆動装置。