JPH04361749A - 電動車椅子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電動車椅子に係り、特に
キャタピラ機構を使用して階段を昇降することができる
電動車椅子の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電動車椅子は、例えば特
開昭５９−１４４４５５号公報、特開平１−１７１５５
０号公報及び特開平１−１７１５５１号公報等にて提案
されている。上記特開昭５９−１４４４５５号公報で提
案されている電動車椅子は、シャシフレームと、直立支
持柱体であって該柱体の下端が前記フレーム上に枢支さ
れ前記フレームに対して前後方向に揺動可能となってい
る直立支持柱体と、前記柱体の上端に取り付けられた荷
物台と、前記フレーム上に取り付けられ当該乗物に対し
第１のホイールベースを供給する車輪であって少なくと
もそのいくつかはモータで駆動されている複数の車輪と
、前記フレームの側部にそれぞれ配置された２つの保持
プレートであって各保持プレートはモータで駆動される
キャタピラベルトを保持し２つのキャタピラベルトが当
該乗物に対し第２のホイールベースを形成するようにな
っている保持プレートと、前記保持プレートに一致した
並進運動を行わせこれにより前記ホイールベースの一方
を床面と接触させ他方を離間させるような取付手段と、
前記支持柱体と前記取付手段とを連結するリンク機構で
あって前記荷物台とその荷物を合せた荷重の重心位置を
通る垂直軸を床面と接触している方の前記ホイールベー
ス内へと向けさせるように前記柱体の角度配置を変化せ
しめるリンク機構とを備えて成っている。

【０００３】また、上記特開平１−１７１５５０号公報
に提案されている電動車椅子は、本体フレームの前方に
固定される前輪機構と、該前輪機構の位置から斜め後方
に延び、動力源により駆動されるキャタピラ機構と、本
体フレームの後方に設けられる後輪機構と、該後輪機構
を本体フレームに対して摺動自在に移動させる後輪スラ
イド気候と、階段昇降時に後輪をキャタピラの接地面よ
り上方に移動させるための後輪伸縮機構と、本体フレー
ムを後方に傾動させるための傾動機構とを有するもので
ある。

【０００４】さらに、上記特開平１−１７１５５１号公
報に提案されている電動車椅子は、本体フレームに設け
られる前輪機構と、前輪機構の位置から斜め後方に延び
動力源により駆動されるキャタピラ機構と、本体フレー
ムの後方に設けられる後輪伸縮機構と、該後輪伸縮機構
を前後に移動可能にする後輪スライド機構とを備え、前
記後輪伸縮機構および後輪スライド機構には後輪伸縮機
構の移動位置を検出するための複数のセンサが配置され
、該センサからの信号により後輪伸縮機構および後輪ス
ライド機構の動力源を制御するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの電
動車椅子にあっては、該電動車椅子に座っている使用者
が後向きの状態で階段を昇るように構成されているため
、使用者が後を振り返りながら階段を昇らなければなら
ず、不自由で且つ不安を招くものであった。

【０００６】また、階段を降りる際に、その降り口で電
動車椅子の姿勢が不安定になるので使用者に不安感を抱
かせていた。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑み、階段昇降の自
由度を向上させることができ且つ使用者に不安感を抱か
せることが無く、安全な電動車椅子を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明に係
る電動車椅子によれば、椅子の支持される本体フレーム
の両側にキャタピラ機構を備えた電動車椅子において、
上記本体フレームの前部に上記キャタピラ機構のキャタ
ピラフレームを揺動自在に軸支すると共に、上記本体フ
レームの後部から上記キャタピラフレームをシリンダ装
置で支持し、本体フレームの後部にシリンダ装置が縮長
されたときにキャタピラ機構より下方に突き出す方向転
換用車輪を設け、キャタピラ機構の駆動輪，従輪及び方
向転換用車輪にそれぞれに掛かる荷重を検知する圧力セ
ンサを備え、上記本体フレーム上に支持される椅子を揺
動自在に軸支して、この椅子にこれを水平に維持するた
めの水平検知装置及び揺動制御手段を備えたことにより
、達成される。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、本体フレームの前部にキャ
タピラ機構のキャタピラフレームを揺動自在に軸支する
と共に、この本体フレームの後部からキャタピラフレー
ムをシリンダ装置にて支持したので、シリンダ装置を伸
縮させることにより、上記キャタピラフレームに設けら
れるキャタピラ機構を本体フレームに対して揺動させる
ことができる。

【００１０】また、本体フレームの後部に方向転換用車
輪を設け、シリンダ装置が縮長されてキャタピラ機構の
後部が上がったときに、該キャタピラ機構よりこの方向
転換用車輪が下方に突き出すので、上記キャタピラ機構
と方向転換用車輪とを併用して、安全に階段の昇降がな
される。そして、キャタピラ機構による方向転換だけで
なく、上記方向転換用車輪による方向転換もでき、特に
急転換が容易になり、階段昇降の自由度を向上させるこ
とができる。

【００１１】さらに、キャタピラ機構の駆動輪，従輪及
び方向転換用車輪には、それぞれに掛かる荷重を検知す
る圧力センサが備えられているので、各圧力センサの検
知した情報により、安全に階段を昇降することができる
。

【００１２】そして、上記本体フレーム上に支持される
椅子を揺動自在に軸支して、この椅子にこれを水平に維
持するための水平検知装置及び揺動制御手段を設けたの
で、この水平検知装置の検出信号により揺動制御手段が
階段昇降時にも椅子の水平を常に維持することにより、
使用者に不安感を抱かせることが無く、また安全な走行
を確保することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る電動車椅子の一実施例を
図面に基づき詳細に説明する。本発明による電動車椅子
は、図１乃至図４に示すように構成されている。図示さ
れているように、電動車椅子１の本体フレーム２の前部
には、下方に屈曲されてキャタピラフレーム支持部２ａ
が形成されている。このキャタピラフレーム支持部２ａ
の左右両側には、上方に向けてへの字状に屈曲された一
対のキャタピラフレーム３が揺動自在に軸支されており
、この軸上にはキャタピラ機構４の大型従輪４ａが軸支
されている。上記キャタピラフレーム３の前部上方に向
けて傾斜した部分の先端部には小型従輪４ｂが軸支され
、また、各キャタピラフレーム３の後端部には大型の駆
動輪４ｃが軸支されている。各駆動輪４ｃの駆動軸には
スプロケット５が取り付けられている。このスプロケッ
ト５と、上記キャタピラフレーム３の前部に支持された
左右別々の走行用モータ６ａ，６ｂの駆動軸に取り付け
られたスプロケット７とには、駆動ベルト８がそれぞれ
掛け亘され、上記各駆動輪４ｃは駆動ベルト８を介して
走行用モータ６ａ，６ｂにより駆動されるようになって
いる。さらに、該駆動輪４ｃと上記大型従輪４ａとの間
には、複数の中間従輪４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇが軸支さ
れている。そして、これら駆動輪４ｃ及び従輪４ａ，４
ｂ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇには、無端状のキャタピラ
ベルト９が掛け亘されており、上記駆動輪４ｃが走行用
モータ６ａ，６ｂにより駆動されることによって各従輪
４ａ，４ｂ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇが従動して回転す
るようになっている。

【００１４】また、上記従輪４ｄ，４ｅ及び駆動輪４ｃ
の各軸受には、所定の圧力が掛かるとこれを検知する圧
力センサ１０，１１，１２がそれぞれ取り付けられてい
る。各圧力センサ１０，１１，１２は、図５に示されて
いるように、従輪４ｄ，４ｅまたは駆動輪４ｃを一端に
軸支する支持片１３と、該支持片１３の他端に軸支され
た回転軸１４と、この回転軸１４を案内する溝１５ａの
形成されたセンサ本体１５と、該センサ本体１５から上
記支持片１３を下方に付勢するスプリング１６と、上記
回転軸１４が溝１５ａ内を摺動することによりＯＮ／Ｏ
ＦＦされる圧力スイッチ１７とで構成されている。

【００１５】さらに、上記本体フレーム２の後部中央に
は、方向転換用モータ１８が支持されており、この方向
転換用モータ１８の駆動軸にはこれにより走行駆動され
る一対の方向転換車輪１９が取り付けられている。上記
方向転換用モータ１８の後方側には、動力用バッテリー
２０が備えられている。尚、上記方向転換車輪１９は、
その車軸上に上記圧力センサ１０，１１，１２と同様の
圧力センサ１９ａを備えている。

【００１６】そして、上記本体フレーム２の前部には、
椅子２１が揺動自在に軸支されている。図６に示されて
いるように、その軸２２の一方には減速機２３を介して
揺動用モータ２４が備えられており、他方には第１のポ
テンショメータ２５が備えられている。この椅子２１の
右前方の使用者が操作し易い位置には、電動車椅子１の
走行操作を行うコントロールレバー２６が起立して設け
られている。

【００１７】上記椅子２１の後部には、キャタピラ揺動
用パワーシリンダ２７が取り付けられ、そのロッドエン
ド２７ａには上記キャタピラフレーム３が回転軸２８を
介して取り付けられている。このキャタピラ揺動用パワ
ーシリンダ２７を縮長することにより、上記大型従輪４
ａを中心に、キャタピラフレーム３の後部が上昇するよ
うになっている。

【００１８】本体フレーム２上には、図６乃至図８に示
されているような水平検知装置２９が取り付けられてい
る。この水平検知装置２９は、油等の液体３０の収容さ
れた箱体３１と、この箱体３１の側壁上部に回転自在に
挿通された回転軸３２と、この回転軸３２から箱体３１
内に垂下された板片３３と、該板片３３の下端に取り付
けられた錘３４と、上記回転軸３２にカップリング３５
を介して取り付けられた該回転軸３２の揺動角を検知す
るための第２のポテンショメータ３６とからなっている
。上記第２のポテンショメータ３６は、上記箱体３１と
所定の間隔を隔ててこれと一体的に起立して形成された
支持壁３７に取り付けられている。この第２のポテンシ
ョメータ３６は上記本体フレーム２上に設けられたコン
トローラ３８に接続され、揺動角の検知信号が入力され
るようになっている。また、該コントローラ３８は上記
椅子２１の揺動軸２２に取り付けられた揺動用モータ２
４及び第１のポテンショメータ２５に接続されている。 上記本体フレーム２が前後いずれかに傾くと水平検知装
置２９の箱体３１も同様に傾くが、上記錘３４によって
板片３３が垂直を維持するので第２のポテンショメータ
３６の軸は板片３３の取り付けられた回転軸３２の揺動
分だけ回され、抵抗値の変化によりその揺動角が検知で
きるようになっている。そして、その検知信号が上記コ
ントローラ３８に入力されると共に、該コントローラ３
８において上記第１のポテンショメータ２５からの入力
信号と比較され、このコントローラ３８が椅子２１の揺
動用モータ２４を回転させることにより、本体フレーム
２が前後に傾いても椅子２１は水平を維持するようにな
っている。尚、電動車椅子１の走行中の振動・加速度は
、水平検知装置２９の箱体３１内の液体３０と板片３３
との抵抗により吸収されるものである。

【００１９】次に、上記実施例における作用を述べる。 本実施例の電動車椅子１の平地走行時には、キャタピラ
揺動用パワーシリンダ２７を縮長し、従輪４ａの地点だ
けが接地しており、キャタピラ機構４の後部は上がった
状態で、その後部は上記方向転換車輪１９が接地してい
る。この方向転換車輪１９は、電動車椅子１の使用者が
上記コントロールレバー２６を左右に動かすことにより
、上記方向転換モータ１８を動作させ、その方向を変え
ることができる。

【００２０】また、キャタピラ機構４のみにより走行す
るときには、上記コントロールレバー２６を操作して、
上記左右の走行モータ６ａ，６ｂの回転数に差を与える
ことにより方向転換を行う。

【００２１】さらに、本実施例の電動車椅子１にて階段
を昇る時には、図９に示されているように、階段３９の
手前で上記コントロールレバー２６を操作しキャタピラ
機構４による走行に切り換え（図中、Ａ）、該キャタピ
ラ機構４のみで階段３９を昇っていく（図中、Ｂ，Ｃ）
。そして、階段３９の上端にさしかかって、上記圧力セ
ンサ１１がこれを検知すると、電動車椅子１が一時停止
する（図中、Ｄ）。一時停止状態で、キャタピラ揺動用
パワーシリンダ２７が縮長され、キャタピラ機構４の後
部が上がり、上記方向転換車輪１９が接地し（図中、Ｅ
）、そのまま前進する（図中、Ｆ）。次に、上記方向転
換車輪１９が階段３９の上端縦壁に当接すると、上記圧
力センサ１９ａがこれを検知し、再び一時停止し、上記
キャタピラ揺動用パワーシリンダ２７が伸長され、キャ
タピラ機構４が下がり（図中、Ｇ）、該キャタピラ機構
４による走行に変わり前進する。その後、平地に達する
と、上記キャタピラ揺動用パワーシリンダ２７が縮長さ
れ、上記キャタピラ機構４の後部が上がり、上記方向転
換車輪１９が接地し、平地走行に切り換わる（図中、Ｈ
）。

【００２２】そして、本実施例の電動車椅子１が階段を
降りる時には、図１０に示されているように、階段３９
の手前で上記コントロールレバー２６を操作しキャタピ
ラ機構４による走行に切り換える（図中、Ｉ）。そのま
ま進行すると電動車椅子１の前部が平地からはみ出すの
で、圧力センサ１０に荷重が掛かる。該圧力センサ１０
がこれを検知すると、一時停止する（図中、Ｊ）。一時
停止状態で、上記キャタピラ揺動用パワーシリンダ２７
が縮長され、キャタピラ機構４の後部が上がり、上記方
向転換車輪１９が接地し、階段３９の傾きとキャタピラ
機構４の傾きが同じ位になる（図中、Ｋ）。再び前進し
、階段３９を降りながら上記キャタピラ揺動用パワーシ
リンダ２７を伸長させ、キャタピラ機構４を下げていき
（図中、Ｌ）、階段３９の下まで降り圧力センサ１２が
これを検知した所で一時停止する（図中、Ｍ）。そして
、再び上記キャタピラ揺動用パワーシリンダ２７が縮長
され、キャタピラ機構４を上げて（図中、Ｎ）、上記方
向転換車輪１９が接地し、平地走行に移る（図中、Ｏ）
。

【００２３】このように本実施例にあっては、電動車椅
子１の椅子２１が前方に向かった状態で階段３９を昇降
するので、使用者に不安感を抱かせることが無い。また
、上記キャタピラ機構４と方向転換用車輪１９とを併用
して、安全に階段３９の昇降がなされ、階段昇降の自由
度を向上させることができる。さらに、各圧力センサ１
０，１１，１２，１９ａの検知した情報により、安全に
階段３９を昇降することができる。

【００２４】このように、本実施例の電動車椅子１が階
段３９の昇降時に前後に傾斜しても上記本体フレーム２
上に設けられた椅子２１は常に水平を維持している。こ
れは、本体フレーム２と椅子２１とが互いに水平状態に
あるときに、上記第１及び第２のポテンショメータ２５
，３６の各抵抗値を同じ値に設定しておき、上記本体フ
レーム２が傾いて第２のポテンショメータ３６の抵抗値
が変化したときにその検知信号を上記コントローラ３８
に入力し、このコントローラ３８が上記第１のポテンシ
ョメータ２５から入力される検知信号と第２のポテンシ
ョメータ３６の検知信号とを比較して、これらの抵抗値
が常に同じ値になるように揺動用モータ２４を動作させ
れば、上記椅子２１は水平に維持されるものである。 このように、上記第１及び第２のポテンショメータ２５
，３６の検出信号により上記コントローラ３８が揺動用
モータ２４を動作させて、階段昇降時にも上記椅子２１
の水平を常に維持することにより、使用者に不安感を抱
かせることが無く、且つ安全な走行を確保することがで
きる。

【００２５】また、本実施例にあっては、キャタピラ機
構４と方向転換車輪１９との二方式の方向転換機構を採
用して、走行の自由度を向上させている。上記方向転換
車輪１９により方向転換を行うのは、上記キャタピラ機
構４の左右の走行モータ６ａ，６ｂの回転数に差を与え
て方向転換を行うと、急転換が困難であり、特に平地で
はその必要性が大きいからである。またジュウタン上等
でのキャタピラ機構４による方向転換は、ジュウタンを
歪ませる問題があるからである。しかし、階段３９上で
の走行は、キャタピラ機構４により走行するため、該キ
ャタピラ機構４に方向転換手段が必要なのである。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係る電動車椅
子によれば、階段昇降の自由度を向上させることができ
、且つ使用者に不安感を抱かせることが無く安全である
、という優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動車椅子の一実施例を示す側面
図である。

【図２】本発明に係る電動車椅子の一実施例を示す平面
図である。

【図３】本発明に係る電動車椅子の一実施例を示す正面
図である。

【図４】本発明に係る電動車椅子の一実施例を示す背面
図である。

【図５】本発明に係る電動車椅子に採用する圧力センサ
の概略図である。

【図６】本発明に係る電動車椅子に採用する椅子に備え
られた水平検知装置及び揺動制御手段の概略図である。

【図７】本発明に係る電動車椅子に採用する水平検知装
置の正面図である。

【図８】本発明に係る電動車椅子に採用する水平検知装
置の側面図である。

【図９】本発明に係る電動車椅子が階段を昇る状態を示
す説明図である。

【図１０】本発明に係る電動車椅子が階段を降りる状態
を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・・・電動車椅子、　　　　　　　　　　　　　　
２・・・・本体フレーム、 ２ａ・・・キャタピラフレーム支持部、３・・・・キャ
タピラフレーム、 ４・・・・キャタピラ機構、　　　　　　　　　　４ａ
・・・大型従輪、 ４ｂ・・・小型従輪、　　　　　　　　　　　　　　　
　４ｃ・・・駆動輪、 ４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ・・・中間従輪、５・・・・ス
プロケット、　　　　　　　　　　　　６ａ，６ｂ・・
・走行用モータ、 ７・・・・スプロケット、　　　　　　　　　　　　８
・・・・駆動ベルト、 ９・・・・キャタピラベルト、 １０，１１，１２・・・・圧力センサ、１３・・・支持
片、 １４・・・回転軸、　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１５・・・センサ本体、 １５ａ・・・溝、　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１６・・・スプリング、 １７・・・圧力スイッチ、　　　　　　　　　　　　１
８・・・方向転換用モータ、 １９・・・方向転換車輪、　　　　　　　　　　　　１
９ａ・・圧力センサ、 ２０・・・動力用バッテリー、　　　　　　　　２１・
・・椅子、 ２２・・・揺動軸、　　　　　　　　　　　　　　　　
　　２３・・・減速機、 ２４・・・揺動用モータ、　　　　　　　　　　　　２
５・・第１のポテンショメータ、 ２６・・・コントロールレバー、 ２７・・・キャタピラ揺動用パワーシリンダ２７ａ・・
ロッドエンド、　　　　　　　　　　　　２８・・・回
転軸、 ２９・・・水平検知装置、　　　　　　　　　　　　３
０・・・液体、 ３１・・・箱体、　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　３２・・・回転軸、 ３３・・・板片、　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　３４・・・錘、３５・・・カップリング、　　　
　　　　　　　　　３６・・第２のポテンショメータ、 ３７・・・支持壁、　　　　　　　　　　　　　　　　
　　３８・・・コントローラ、 ３９・・・階段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　椅子の支持される本体フレームの両側
   にキャタピラ機構を備えた電動車椅子において、上記本
   体フレームの前部に上記キャタピラ機構のキャタピラフ
   レームを揺動自在に軸支すると共に、上記本体フレーム
   の後部から上記キャタピラフレームをシリンダ装置で支
   持し、上記本体フレームの後部に上記シリンダ装置が縮
   長されたときに上記キャタピラ機構より下方に突き出す
   方向転換用車輪を設け、上記キャタピラ機構の駆動輪，
   従輪及び方向転換用車輪のそれぞれに掛かる荷重を検知
   する圧力センサを備え、上記本体フレーム上に支持され
   る椅子を揺動自在に軸支して、該椅子にこれを水平に維
   持するための水平検知装置及び揺動制御手段を備えたこ
   とを特徴とする、電動車椅子。