(57)【要約】【課題】健常者のみではなく、車椅子を必要とする身体障害者や高齢者も自走運転を楽しむことができ、且つ従来よりも速度の出やすい自走式車両を提供する。【解決手段】自走式車両１は、椅子部２と、脚用駆動系３と、手用駆動系４と、を有する。脚用駆動系３は、脚用踏み込み台３１と一体形成されて脚用踏み込み台３１へのドライバの踏み込み動作によって前後方向にスライド移動し、且つその下面には波状部３２ａが形成されている波板３２と、回転軸３３ａに軸支されて波状部３２ａと嵌合することで波板３２の前後方向へのスライド移動に伴って回転する第一歯車部３３と、を備える。この構成により、健常者のみではなく、車椅子を必要とする身体障害者や高齢者も自走運転を楽しむことができ、且つ従来よりも速度の出やすい自走式車両１となる。【選択図】図１
2020029141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバが座る椅子部と、ドライバの脚の力で走行するための脚用駆動系と、ドライバの手の力で走行するための手用駆動系と、を有する自走式車両であって、
前記脚用駆動系は、
ドライバが脚で踏み込むための脚用踏み込み台と、
前記脚用踏み込み台と一体形成され、当該脚用踏み込み台へのドライバの踏み込み動作によって前後方向にスライド移動し、且つその下面には波状部が形成されている波板と、
回転軸に軸支されて前記波状部と嵌合することで前記波板の前後方向へのスライド移動に伴って回転する第一歯車部と、
前記第一歯車部を、ラチェット、スプロケットを収納したギヤボックスを介して駆動輪の駆動軸に連結すると共にギヤボックス内のラチェットにより前記波板の前後方向への往復スライド運動を、一方向の回転に変えて前記駆動軸を一方向に回転駆動させるようにした第一駆動系と、を備え、
前記手用駆動系は、
その下端部が前記第一歯車部の回転軸に連結されて、当該回転軸と中心として回動する手用走行レバーと、
前記手用走行レバーの動きに伴って回動する前記第一歯車部と、
前記第一駆動系と、を備える、ことを特徴とする自走式車両。
【請求項２】
前記波板は、その後端側において、当該波板の後方への移動を付勢するための弾性部材に接続される、ことを特徴とする請求項１記載の自走式車両。
【請求項３】
前記自走式車両は、さらに、天面が開口されて、少なくとも前記椅子部、前記脚用駆動系及び前記手用駆動系を収容する箱体を有し、
前記波板は左右方向に突出した凸部を有し、
前記箱体の側面には、スリット状の開口部が複数形成されており、当該開口部を前記波板の前後面及び前記凸部が貫通移動することで前記波板が前後方向へスライド移動する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自走式車両。
【請求項４】
前記箱体の左右の開口部には、前記波板をスムーズにスライド移動させるためのベアリング構造が備わる、ことを特徴とする請求項３記載の自走式車両。
【請求項５】
前記手用走行レバーは、ドライバが手で握るための水平バーと、当該水平バーの左右両端側に回動自在に連結される垂直アームとを備え、
前記垂直アームの下端部が前記回転軸に連結され、
前記波板には、前記手用走行レバーの前記垂直アームが通過するために前後方向に延長したスリット部が形成される、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の自走式車両。
【請求項６】
前記垂直アームの下端には、ラチェットが配置され、前記回転軸の一方向の回転に対してフリーになるようにセットされている、ことを特徴とする請求項５記載の自走式車両。
【請求項７】
さらに、前輪と接続されて、前記自走式車両を直進或いは旋回させるためのハンドル部を備える、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の自走式車両。
【請求項８】
さらに、前記ギヤボックスと前記駆動軸との間には、動力の伝達を調整するための内装変速機を備える、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の自走式車両。
【請求項９】
前記スリット部に、ドライバが座るための前記椅子部の脚部が貫通される、ことを特徴とする請求項５に記載の自走式車両。
【請求項１０】
ドライバが座る椅子部と、ドライバの手と脚の力で走行するための手足駆動系と、を有する自走式車両であって、
前記手足駆動系は、
ドライバが脚で踏み込みための脚用踏み込み台と、
ドライバの手の力を伝える手用走行レバーと、
前記脚用踏み込み台へのドライバの踏み込み動作、及び前記手用走行レバーへのドライバの引張動作によって前後方向にスライド移動し、且つその下面には波状部が形成されている波板と、
一端が前記脚用踏み込み台に接続され、他端が前記波板の後方に配置された第一滑車を介して前記波板の後端側に接続される第一ロープと、
一端が前記手用走行レバーに接続され、他端が前記波板の前方に配置された第二滑車を介して前記波板の前端側に接続される第二ロープと、
前記波板とは別部材であって、前記第一ロープを収納する内部空間を有する脚用ロープ収納台と、
回転軸に軸支されて前記波板の波状部と嵌合することで前記波板の前後方向へのスライド移動に伴って回転する第一歯車部と、
前記第一歯車部を、ラチェット、スプロケットを収納したギヤボックスを介して駆動輪の駆動軸に連結すると共にギヤボックス内のラチェットにより前記波板の前後方向への往復スライド運動を、一方向の回転に変えて前記駆動軸を一方向に回転駆動させるようにした第一駆動系と、を備える、ことを特徴とする自走式車両。
【請求項１１】
前記脚用踏み込み台と前記手用走行レバーとは一体化される、ことを特徴とする請求項１０記載の自走式車両。
【請求項１２】
前記波板は、その後端側において、当該波板の後方への移動を付勢するための弾性部材に接続され、その前端側において、当該波板の前方への移動を付勢するための弾性部材に接続される、ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の自走式車両。
【請求項１３】
前記自走式車両は、さらに、天面が開口されて、少なくとも前記椅子部、及び前記手足駆動系を収容する箱体を有し、
前記波板は左右方向に突出した凸部を有し、
前記箱体の側面には、スリット状の開口部が複数形成されており、当該開口部を前記波板の前後面及び前記凸部が貫通移動することで前記波板が前後方向へスライド移動する、ことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の自走式車両。
【請求項１４】
前記箱体の左右の開口部には、前記波板をスムーズにスライド移動させるためのベアリング構造が備わる、ことを特徴とする請求項１３記載の自走式車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手及び脚の力を利用して走行できる自走式車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、手と足をボート漕ぎのような形式でレバーを前後に漕ぎながら走行することで全身運動ができるようになる駆動装置が知られている。また、手足の不自由な身体障害者などが手及び脚の一方の機能を利用して自走できる自走式車椅子が知られている。
【０００３】
例えば、漕艇機具の櫓を漕ぐように駆動レバーを引いて駆動力を得ると共に、椅子に座って足掛かりに足を掛けて操向しながら、脚の力を利用して椅子を往復させて駆動力を後輪軸に伝達するようにした陸上漕艇機具が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、ラチェット機構の仕組みを応用した走行を実現して楽な姿勢で車椅子を前後走行できるようにしたラチェット機能付き車椅子も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５００２３６号公報
【特許文献２】特開２００４−２６７６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の手足の力を利用して走行する自走式車両では、手足の力を十分に活用しているとは言い難く、速度が充分に出ないなど、自転車と並ぶような移動体とするまでには未だに改良の余地が充分にある。
【０００６】
また、健常者のみが走行や運動を楽しむのではなく、手又は足の不自由な身体障害者や高齢者をも同時に自走運転を楽しむことができる自走式車体の出現が望ましい。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、健常者のみではなく、車椅子を必要とする身体障害者や高齢者も自走運転を楽しむことができ、且つ従来よりも速度の出やすい自走式車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、ドライバが座る椅子部と、ドライバの脚の力で走行するための脚用駆動系と、ドライバの手の力で走行するための手用駆動系と、を有する自走式車両であって、前記脚用駆動系は、ドライバが脚で踏み込むための脚用踏み込み台と、前記脚用踏み込み台と一体形成され、当該脚用踏み込み台へのドライバの踏み込み動作によって前後方向にスライド移動し、且つその下面には波状部が形成されている波板と、回転軸に軸支されて前記波状部と嵌合することで前記波板の前後方向へのスライド移動に伴って回転する第一歯車部と、前記第一歯車部を、ラチェット、スプロケットを収納したギヤボックスを介して駆動輪の駆動軸に連結すると共にギヤボックス内のラチェットにより前記波板の前後方向への往復スライド運動を、一方向の回転に変えて前記駆動軸を一方向に回転駆動させるようにした第一駆動系と、を備え、前記手用駆動系は、その下端部が前記第一歯車部の回転軸に連結されて、当該回転軸と中心として回動する手用走行レバーと、前記手用走行レバーの動きに伴って回動する前記第一歯車部と、前記第一駆動系と、を備える、ことを特徴とする。
【０００９】
この自走式車両において、前記波板は、その後端側において、当該波板の後方への移動を付勢するための弾性部材に接続されることが好ましい。
【００１０】
この自走式車両において、前記自走式車両は、さらに、天面が開口されて、少なくとも前記椅子部、前記脚用駆動系及び前記手用駆動系を収容する箱体を有し、前記波板は左右方向に突出した凸部を有し、前記箱体の側面には、スリット状の開口部が複数形成されており、当該開口部を前記波板の前後面及び前記凸部が貫通移動することで前記波板が前後方向へスライド移動することが好ましい。
【００１１】
この自走式車両において、前記箱体の左右の開口部には、前記波板をスムーズにスライド移動させるためのベアリング構造が備わることが好ましい。
【００１２】
この自走式車両において、前記手用走行レバーは、ドライバが手で握るための水平バーと、当該水平バーの左右両端側に回動自在に連結される垂直アームとを備え、前記垂直アームの下端部が前記回転軸に連結され、前記波板には、前記手用走行レバーの前記垂直アームが通過するために前後方向に延長したスリット部が形成されることが好ましい。
【００１３】
この自走式車両において、前記垂直アームの下端には、ラチェットが配置され、前記回転軸の一方向の回転に対してフリーになるようにセットされていることが好ましい。
【００１４】
この自走式車両において、さらに、前輪と接続されて、前記自走式車両を直進或いは旋回させるためのハンドル部を備えることが好ましい。
【００１５】
この自走式車両において、さらに、前記ギヤボックスと前記駆動軸との間には、動力の伝達を調整するための内装変速機を備えることが好ましい。
【００１６】
この自走式車両において、前記スリット部に、ドライバが座るための前記椅子部の脚部が貫通されることが好ましい。
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明は、ドライバが座る椅子部と、ドライバの手と脚の力で走行するための手足駆動系と、を有する自走式車両であって、前記手足駆動系は、ドライバが脚で踏み込みための脚用踏み込み台と、ドライバの手の力を伝える手用走行レバーと、前記脚用踏み込み台へのドライバの踏み込み動作、及び前記手用走行レバーへのドライバの引張動作によって前後方向にスライド移動し、且つその下面には波状部が形成されている波板と、一端が前記脚用踏み込み台に接続され、他端が前記波板の後方に配置された第一滑車を介して前記波板の後端側に接続される第一ロープと、一端が前記手用走行レバーに接続され、他端が前記波板の前方に配置された第二滑車を介して前記波板の前端側に接続される第二ロープと、前記波板とは別部材であって、前記第一ロープを収納する内部空間を有する脚用ロープ収納台と、回転軸に軸支されて前記波板の波状部と嵌合することで前記波板の前後方向へのスライド移動に伴って回転する第一歯車部と、前記第一歯車部を、ラチェット、スプロケットを収納したギヤボックスを介して駆動輪の駆動軸に連結すると共にギヤボックス内のラチェットにより前記波板の前後方向への往復スライド運動を、一方向の回転に変えて前記駆動軸を一方向に回転駆動させるようにした第一駆動系と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
この自走式車両において、前記脚用踏み込み台と前記手用走行レバーとは一体化されることが好ましい。
【００１９】
この自走式車両において、前記波板は、その後端側において、当該波板の後方への移動を付勢するための弾性部材に接続され、その前端側において、当該波板の前方への移動を付勢するための弾性部材に接続されることが好ましい。
【００２０】
この自走式車両において、前記自走式車両は、さらに、天面が開口されて、少なくとも前記椅子部、及び前記手足駆動系を収容する箱体を有し、前記波板は左右方向に突出した凸部を有し、前記箱体の側面には、スリット状の開口部が複数形成されており、当該開口部を前記波板の前後面及び前記凸部が貫通移動することで前記波板が前後方向へスライド移動することが好ましい。
【００２１】
この自走式車両において、前記箱体の左右の開口部には、前記波板をスムーズにスライド移動させるためのベアリング構造が備わることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る自走式車両は、椅子部と、脚用駆動系と、手用駆動系と、を有する。脚用駆動系は、脚用踏み込み台と一体形成されて脚用踏み込み台へのドライバの踏み込み動作によって前後方向にスライド移動し、且つその下面には波状部が形成されている波板と、回転軸に軸支されて波状部と嵌合することで波板の前後方向へのスライド移動に伴って回転する第一歯車部と、を備える。この構成により、本発明に係る自走式車両は、健常者のみではなく、車椅子を必要とする身体障害者や高齢者も自走運転を楽しむことができ、且つ従来よりも容易な動作で速度を出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る自走式車両の使用状態を説明する斜視図である。
【図２】同上自走式車両の使用状態を説明する概略側面図である。
【図３】同上自走式車両に備わる波板と第一歯車部との嵌合状態を説明する図である。
【図４】同上自走式車両に備わる箱体の一例を示す概略斜視図である。
【図５】同上自走式車両に備わる足側又は手側のラチェットを利用した駆動機構を説明する概略斜視図である。
【図６】同上自走式車両に備わる足側又は手側のラチェットを利用した足及び手で駆動する機構を説明する概略平面図である。
【図７】同上実施の形態１の変形例１に係る自走式車両に備わる足側又は手側のラチェットを利用した足及び手で駆動する機構を説明する概略平面図である。
【図８】同上実施の形態１の変形例２に係る自走式車両に備わる箱体の一例を示す概略斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る自走式車両に備わる箱体の一例を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る自走式車両について図１乃至図６を参照して説明する。図１に示すように、自走式車両１は、ドライバが座る背もたれ付きの椅子部２と、ドライバの脚の力で走行するための脚用駆動系３と、ドライバの手の力で走行するための手用駆動系４と、後輪（駆動輪）５、前輪６、及び外枠となる筐体部７を備える。この自走式車両１のドライバは、健常者のみではなく手足の不自由な身体障害者や高齢者もドライバとして走行を楽しむことができる。また、ドライバは、手や脚の少なくとも一方の力を利用して走行を楽しむことができる。
【００２５】
自走式車両１の筐体部７は、FRP(Fiber-Reinforced Plastics)などの樹脂強化プラスティックを用いてできる限りの軽量化・低価格化を図り、また、筐体６の内部には後述する箱体８が収容されている。なお、前輪６と接続されて、自走式車両１をドライバが自ら直進或いは旋回させるためのハンドル部（図示せず）を備えて、自在な方向に走行できるようにしても良い。また、本願発明と同発明者の特許第4718581号に示すような摩擦クラッチとクラッチ操作板とクラッチ操作治具とブレーキシューとを備えてドライバが体を左右に傾けることで左右何れかに旋回できる機能を備えても良い。さらに、自走式車両１は屋根付き形状でも良い。
【００２６】
次に、自走式車両１をドライバが手足の力で駆動するための機構に関して図２を参照しながら説明する。自走式車両１は、少なくとも脚用駆動系３及び手用駆動系４を備え、脚用駆動系３は、図２に示すように、脚用踏み込み台３１と、波板３２と、第一歯車部３３と、第一駆動系３４とを備える。脚用踏み込み台３１は、ドライバが脚で踏み込むための踏み込み台である。波板３２は、脚用踏み込み台３１と一体形成されて脚用踏み込み台３１へのドライバの踏み込み動作によって前後方向にスライド移動し、且つその下面には凹凸形状を有した波状部３２ａが形成されている。第一歯車部３３は、回転軸３３ａに軸支され、波状部３２ａと嵌合することで波板３２の前後方向へのスライド移動に伴って回転する。第一駆動系３４は、第一歯車部３３を、ラチェット、スプロケットを収納したギヤボックス３４ａを介して駆動輪５の駆動軸５ａに連結すると共にギヤボックス３４ａ内のラチェットにより波板３２の前後方向への往復スライド運動を、一方向の回転に変えて駆動軸５ａを一方向に回転駆動させる。
【００２７】
ここで、第一歯車部３３の凹部と波板３２の波状部３２ａとの嵌合状態を図３に示す。本図に示すように、波板３２のスライド移動に応じて第一歯車部３３が回転する。なお、第一歯車部３３は後述するチェーンとも嵌合する。この波板３２を用いることの利点としては、スライド幅が手に比較すると非常に大きく、このためスピードが出やすくなり、また、脚は押す方向に力が入りやすいため、この力を最大限に活かすことができる。
【００２８】
一方、自走式車両１の手用駆動系４は、その下端部が回転軸３３ａに連結されて、回転軸３３ａと中心として回動する手用走行レバー４１と、手用走行レバー４１の動きに伴って回動する第一歯車部３３と、第一駆動系３４と、から成る。なお、後輪５は駆動軸５ａを介して連結されており、後輪５は、ラチェット機構を介して脚用駆動系３及び手用駆動系４に連結されていることが分かる。
【００２９】
＜手用走行レバーの構造＞
手用走行レバー４１は、図４に示すように、少なくとも握り部を有する水平バー４１ａと、水平バー４１ａの左右両端側に回動自在に連結される垂直アーム４１ｂとを備える。垂直アーム４１ｂの下端には、ラチェット４１ｃが配置され、回転軸３３ａの矢印Ａ方向の回転に対してフリーになるようにセットされている。すなわち、手用走行レバー４１を押し込む際には、回転軸３３ａは回転することがないようにセットされている。
【００３０】
そして、各垂直アーム４１ｂの下端部が回転軸３３ａ、ギヤボックス内のラチェット機構を介して後輪の駆動軸５ａに連結されている。そして手用走行レバー４１の握り部を手で握ってボート漕ぎの形式で、手前に引き寄せたり、前方に押し倒したりすることで、ラチェット機構の働きによって後輪５が前進走行できるようになる。なお、手用走行レバー４１の高さを調節可能とすれば、ドライバの座高の高さに応じて手用走行レバー４１の高低に対応して楽に漕げるようになる。この高さ調節の一例として、例えば垂直アーム４１ｂの長さをネジ等で調節する方法が考えられる。
【００３１】
次に、自走式車両１の筐体部７の内部に収容される箱体８の構造に関して図５を参照しながら説明する。自走式車両１は、天面が開口されて、少なくも椅子部２、脚用駆動系３及び手用駆動系４を収容するための箱体８を有している。また、波板３２は、左右方向に突出した凸部３２ｂ，３２ｃを有し、箱体８の側面には、スリット状の開口部８ａ〜８ｄが４か所で形成されており、開口部８ａ，８ｂを波板３２の前後面が貫通移動し、開口部８ｃ，８ｄを波板３２の左右の凸部３２ｂ，３２ｃが貫通移動することで波板３２が前後方向へスライド移動できる。
【００３２】
波板３２には、その後端側において、波板３２の後方への移動を付勢する弾性部材９が接続されている。この弾性部材９は例えばゼンマイバネなどである。弾性部材９の一端側は波板３２に接続され、他端側は図示はしていないが筐体部７の内壁などに接続固定される。そして、例えば脚用踏み込み台３１を踏み込んだ後で足の力を抜くと、弾性部材９によって波板３２が後側に戻るようになっており、これにより、脚用踏み込み台３１を連続して前方向に踏み込んで回転でき、よりスムーズな走行を実現することが可能となる。つまりボート漕ぎの形式で、波板３２を前後にスライド移動させることができ、このときラチェット機構の働きによって前進走行するようになっている。なお、本実施の形態１において、手用走行レバー４１の場合は手で握って引き寄せることができるのでバネを使わなくてもよい。また、後述の実施の形態２に示すように、波板３２の前端側において前方への移動を付勢するゼンマイバネなどの弾性部材を設けて足で踏み込んだ際の補助力として用いることも当然考えられる。
【００３３】
波板３２には、手用走行レバー４１の垂直アーム４１ｂが通過するために前後方向に延長したスリット部３２ｄが形成されている。また、スリット部３２ｄに、ドライバが座るための椅子部２の脚部が貫通されてもよい。このように、自走式車両１では椅子部２が前後に動くことはなく１か所に固定されているために、健常者のみでなく身体障害者や高齢者の運転時の身体への負担を減らしながら運転を楽しむことができる。
【００３４】
＜足用駆動系の機構の説明＞
次に、脚用駆動系３の詳細構造に関して図６を参照しながら説明する。脚用駆動系３の第一歯車部３３は、図４に示すように、チェーン１０ａ，１０ｂを介して、ギヤボックス３４ａ内のスプロケット３７，３８に接続されている。脚用踏み込み台３１を左右の足により踏み込むように押すと、チェーン１０ａ，１０ｂを矢印Ｇ１方向に走らせ、後部の左右の駆動輪５（後輪５）を回転させるようにした構成とする。
【００３５】
＜ギヤボックス内の機構と手用走行レバーによる回転方向の説明＞  
ギヤボックス３４ａによる駆動伝達の原理は、手用走行レバー４１で発生する反復回転を、ギヤボックス３４ａ内のラチェット３５ａ，３６ａ、スプロケット３７，３８，３９、平ギヤ４０ａ，４０ｂ、軸４２，４３等を使って一方向の回転に変換させるものである。ここではラチェット３５ａは前方向（図５の矢印Ｈ２と反対方向）に回転フリーとされ、ラチェット３６ａは後方向（図５の矢印Ｈ１と反対方向）に回転フリーとなるようにセットされている。
【００３６】
ここで、ラチェット機構に関して説明すると、ラチェットとは動作方向を一方に制限するために用いられる機構であり、本実施の形態においては、脚用走行レバー及び手用走行レバーを用いて前後に漕いだ時に軸を一方向に回転させる働きをする。なお、ラチェット機構の構成は多々知られており、そのうちから適宜最適なものを選択すればよい。
【００３７】
次に、駆動装置を前進走行させる場合の動作に関して説明する。ドライバが脚用踏み込み台３１を踏み込むと、波板３２が前方に移動して、この波板３２の下面に形成された波状部３２ａと嵌合する２つの第一歯車部３３も同じ方向に回転（矢印Ｅ１方向）する。そして、２つのチェーン１０ａ，１０ｂを前方向（矢印Ｇ１）に走行させ、ギヤボックス３４ａ内の２つのスプロケット３７及び３８を前方向に回転させる。
【００３８】
そして、スプロケット３７及び３８にセットしたラチェット３５ａの回転伝達方向を矢印Ｈ２方向、ラチェット３６ａの回転伝達方向を矢印Ｈ１方向にセットすると、スプロケット３７は軸４３に対し空転し、スプロケット３８は軸４２と共に矢印Ｊ方向に回転する。そして、この回転はスプロケット３８から平ギヤ４０ｂを矢印Ｊの方向に回転させ、その回転に伴いスプロケット３９が回転し、チェーン１０ｃが回転することで後輪の駆動軸５ａに付いているスプロケット５ｂを前進方向（矢印Ｌｂ方向）に回転させる。このとき、ギヤボックス３４ａ内の軸４２の矢印Ｊ方向の回転は平ギヤ４０ａ及び４０ｂから軸４３を矢印Ｋ方向に回転させるが、この回転はラチェット３５ａの関係でスプロケット３７には伝わらない。
【００３９】
一方、続けてドライバが手用走行レバー４１を手前方向に引くと回転軸３３ａが後方向（矢印Ｅ２）に回転し、これと一体の２つの第一歯車部３３も同じ方向に回転して２つのチェーン１０ａ，１０ｂを共に後方向（矢印Ｇ２）に走行させ、ギヤボックス３４ａ内の２つのスプロケット３７，３８も後方向に回転する。また、ドライバが脚用踏み込み台３１を引く動作（開放する動作）をすると、波板３２がゼンマイバネ９の付勢によって後方に移動される。この際には、波板３２の下面に形成された波状部３２ａと嵌合する２つの第一歯車部３３も同じ方向に回転して２つのチェーン１０ａ，１０ｂを共に後方向（矢印Ｇ２）に走行させ、ギヤボックス３４ａ内の２つのスプロケット３７，３８も後方向に回転する。
【００４０】
そして、この際には、スプロケット３７，３８に取り付けたラチェット３５ａ，３６ａの回転伝達方向を前述のように矢印Ｈ２方向及びＨ１方向にセットしているため、スプロケット３７は軸４３と共に矢印Ｋ方向に回転するがスプロケット３８はラチェット３６ａの関係で空転する。一方、スプロケット３９の軸４２はスプロケット３７、軸４３（矢印Ｋ方向に回転）、平ギヤ４０ａ，４０ｂからの回転によって前進方向（Ｊ方向）に回転し、チェーン１０ｃを経て後輪５の駆動軸５ａを前進方向（Ｌｂ方向）に回転させる。このような原理によって手用走行レバー４１の往復運動で後輪５の駆動軸５ａは前進方向に回転することになる。
【００４１】
以上のように、手用走行レバー４１及び脚用踏み込み台３１を前後に漕ぐ力をすべて駆動輪５の前進移動に変換できるようになり、その結果、速度を出すことが可能となる。
【００４２】
なお、図６においては、ギヤボックス３４ａ内のギヤ構成と往復運動を一方向（前進）の回転力に変換させる機構を示しているが、ラチェット３５ａ及び３６ａを逆に向きにセットすると、波板３２のスライド運動でギヤボックス３４ａ内の回転伝達が逆になり、後輪５の駆動軸５ａが逆回転して後進することになる。つまり、２つのスプロケット３７及び３８に設けられるラチェット３５ａ及び３６ａを逆方向に切換えると、スプロケット３９は前記の場合と逆方向に回転し、これにより後輪５が逆回転して自走式車両１を後進させることができる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態１に係る自走式車両１は、椅子部２と、脚用駆動系３と、手用駆動系４と、を有する。脚用駆動系３は、ドライバが脚で踏み込むための脚用踏み込み台３１と、脚用踏み込み台３１と一体形成されて脚用踏み込み台３１へのドライバの踏み込み動作によって前後方向にスライド移動し、且つその下面には波状部３２ａが形成されている波板３２と、回転軸３３ａに軸支されて波状部３２ａと嵌合することで波板３２の前後方向へのスライド移動に伴って回転する第一歯車部３３と、第一歯車部３３を、ラチェット３５ａ及び３６ａ、スプロケット３７，３８，３９を収納したギヤボックス３４ａを介して駆動輪５の駆動軸５ａに連結すると共にギヤボックス３４ａ内のラチェット３５ａ及び３６ａにより波板３２の前後方向への往復スライド運動を、一方向の回転に変えて駆動軸５ａを一方向に回転駆動させるようにした第一駆動系３４と、を備える。手用駆動系４は、その下端部が第一歯車部３３の回転軸３３ａに連結されて、回転軸３３ａと中心として回動する手用走行レバー４１と、手用走行レバー４１の動きに伴って回動する第一歯車部３３と、第一駆動系３４と、を備える。この構成より、手と脚をボート漕ぎのような形式で、手用走行レバー４１を引くときの力、脚用踏み込み台３１を踏み込む際（屈伸運動をする際）の力を利用して自走式車両１を走行させることができ、全身の力を効率的に自走式車両１の走行に伝えながら全身運動することが可能となる。すなわち、手と脚を協働し、脚は（特にボートをこぐ姿勢）押す方向に力が入りやすく、手は押すよりも引く方向に力が入りやすいため、この力を最大限に活かすことが可能となり、その結果、効果的に速度がでて、自転車のように速度を楽しみながら運転することができる。また、高齢者やダイエット目的の健常者が抵抗なく使用することが可能となる。
【００４４】
そして、波板３２をスライドさせるために、波板３２が動くスライド幅が長いほど第一歯車部３３も回転し、その結果、速度が上がる。さらに、波板３２の後側にはゼンマイバネ９を設置すると、脚を押す力だけで進行し、ゼンマイバネ９で引き戻す力と手用走行レバー４１で引く力も加わればゼンマイバネ９をあまり強いバネにしなくても良くなる。またさらに、脚で自走式車両１を進行し、ハンドル手段でのハンドル操作も可能となる。
【００４５】
また、手足によって手用走行レバー４１と脚用踏み込み台３１とをボートを漕ぐような動作で動かすだけで、ラチェット機構の仕組みを応用した走行を実現でき、楽な姿勢で自走式車両１を前進走行させることができる。またラチェット機構は簡易な構造でコストもかからず、重量的にも軽いという利点もある。さらに、手の握る力の衰えた人や老人や握力の弱い身体障害者であっても手足のどちらかの機能を利用して自力で安全に移動することができる。すなわち、足の衰えた人は手だけで漕ぐ形式を取り入れた形にしてもよく、一方、手の衰えた人は足だけで漕ぐ形式を取り入れた形にしてもよい。また両手足で漕ぐ形式を取り入れた場合は、手が疲れたときは手を休めて足だけで漕ぐことができ、手と足をチェンジすることでより楽に走行できるようになる。
【００４６】
（変形例１）
本実施の形態１の変形例１について図７を参照して説明する。本変形例１においては、後輪５側に内装変速機２０（ギヤ）を設ける構成となっている。この構成においても、上記実施の形態１を同様の作用効果を奏することができ、ドライバは、よりスムーズに自走式車両１を運転できる。
【００４７】
（変形例２）
本実施の形態１の変形例２について図８を参照して説明する。本変形例２においては、箱体８の左右の開口部８ｃ，８ｄの内側面には、波板３２の凸部３２ａ，３２ｂをスムーズにスライド移動させるためのベアリング構造２１が備わっている。この構成においても、上記実施の形態１を同様の作用効果を奏することができ、ドライバは、よりスムーズに自走式車両１を運転できる。
【００４８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る自走式車両について図９を参照して説明する。なお、上記実施の形態１と同様の構成に関しては同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。本実施の形態２に係る自走式車両１は、ドライバが座る椅子部２と、ドライバの手と脚の力で走行するための手足駆動系１１と、を有する。
【００４９】
この手足駆動系１１は、図９に示すように、脚用踏み込み台３１、手用走行レバー４１と、波板３２と、第一ロープ１２と、第二ロープ１３と、脚用ロープ収納台１４と、第一歯車部３３と、第一駆動系３４とを備える。本実施の形態２において、脚用踏み込み台３１と手用走行レバー４１とは一体化されている。
【００５０】
第一ロープ１２は、一端が脚用踏み込み台３１に接続され、他端が波板３２の後方に配置された第一滑車１５を介して波板３２の後端側に接続される。第二ロープ１３は、一端が手用走行レバー４１に接続され、他端が波板３２の前方に配置された第二滑車１６を介して波板３２の前端側に接続される。ここで、第一滑車１５及び第二滑車１６は、ロープの進行方向を１８０度変更するための部材である。脚用ロープ収納台１４は、波板３２とは別部材であって箱体８の上面などに固定されており、第一ロープ１２を収納する内部空間１４ａを有する。そして、波板３２は、脚用踏み込み台３１へのドライバの踏み込み動作、及び手用走行レバー４１へのドライバの引張動作によって前後方向にスライド移動する。
【００５１】
波板３２は、その後端側において、波板３２の後方への移動を付勢するためのバネ（弾性部材）１７に接続され、その前端側において、波板３２の前方への移動を付勢するためのバネ（弾性部材）１８に接続される。なお、バネ１７，１８の一端側は波板３２に接続され、他端側は図示はしていないが筐体部７の内壁などに接続固定される。
【００５２】
自走式車両１は、天面が開口されて、少なくとも椅子部２、及び手足駆動系１１を収容する箱体８を有する。波板３２は左右方向に突出した凸部を有し、箱体８の側面には、スリット状の開口部８ａ〜８ｄが複数形成されており、開口部８ａ〜８ｄを波板３２の前後面及び凸部が貫通移動することで波板３２が前後方向へスライド移動する。箱体８の左右の開口部には、波板３２をスムーズにスライド移動させるベアリング構造２１が備わる。
【００５３】
この構成により、手足駆動系１１は、ドライバが手で手用走行レバー４１を握って手前方向に引くことで、波板３２を容易に往復スライドさせることができる。また、ドライバは、脚で脚用踏み込み台３１を踏み込むことで、波板３２を容易に往復スライドさせることができる。なお、波板３２がスライド移動した後の第一歯車部３３と第一駆動系３４との動作でラチェット機構を利用して自走式車両１の後輪５を駆動して前進する構成は上記の実施の形態１と同じであるためのその詳細な説明は省略する。
【００５４】
以上の説明のように、本実施の形態２に係る自走式車両１では、滑車１５，１６、バネ１７，１８、及びロープ１２，１３を上記の配置で備える。この構成により、手用走行レバー４１（第二ロープ１３）を手で引っ張ると波板３２が前進し、手を緩めると波板３２が自然に後退する。脚用踏み込み台３１（第一ロープ１２）を踏み込むと波板３２が後退し、脚を緩めると波板３２が自然に前進する。このように、本実施の形態２に係る自走式車両１では、バネ１７，１８があることでロープ１２，１３の緩みを防ぎ、手足で連動して漕ぐのに都合よく連動運動を助けてくれる。例えば、手しか使えない身体障害者は、手用走行レバー４１を緩めるとバネ１７の力で波板３２が自然と後方に引っ張られるので手を動して第二ロープ１３を引いたり緩めたりするだけで自走式車両１を動かすことが可能となる。
【００５５】
なお、本発明は、上記実施の形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、自走式車両１にドライバが自らの意思で手又は脚を用いてストップできるようにブレーキ部を備えても良い。手用走行レバー４１に屈曲部を設けても良い。また、ドライバが疲れてきたら電動式エンジンで駆動するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１  自走式車両
２  椅子部
３  脚用駆動系
４  手用駆動系
５  後輪（駆動輪）
５ａ  駆動軸
６  前輪
７  筐体部
８  箱体
８ａ〜８ｄ  開口部
９  弾性部材（ゼンマイバネ）
１１  手足駆動系
１２  第一ロープ
１３  第二ロープ
１４  脚用ロープ収納台
１５  第一滑車
１６  第二滑車
１７，１８  弾性部材（バネ）
２０  内装変速機
２１  ベアリング構造
３１  脚用踏み込み台
３２  波板
３２ａ  波状部
３２ｂ，３２ｃ  凸部
３３  第一歯車部
３３ａ  回転軸
３４  第一駆動系
３４ａ  ギヤボックス
３５ａ，３６ａ，４１ｃ  ラチェット
３７，３８，３９  スプロケット
４０ａ，４０ｂ  平ギヤ
４１  手用走行レバー
４１ａ  水平バー
４１ｂ  垂直アーム
【図１】
2020029141.tif 000003
【図２】
2020029141.tif 000004
【図３】
2020029141.tif 000005
【図４】
2020029141.tif 000006
【図５】
2020029141.tif 000007
【図６】
2020029141.tif 000008
【図７】
2020029141.tif 000009
【図８】
2020029141.tif 000010
【図９】
2020029141.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月12日(2019.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバが座る椅子部と、ドライバの脚の力で走行するための脚用駆動系と、ドライバの手の力で走行するための手用駆動系と、を有する自走式車両であって、
前記脚用駆動系は、
ドライバが脚で踏み込むための脚用踏み込み台と、
前記脚用踏み込み台と一体形成され、当該脚用踏み込み台へのドライバの踏み込み動作によって前後方向にスライド移動し、且つその下面には波状部が形成されている波板と、
回転軸に軸支されて前記波状部と嵌合することで前記波板の前後方向へのスライド移動に伴って回転する第一歯車部と、
前記第一歯車部を、ラチェット、スプロケットを収納したギヤボックスを介して駆動輪の駆動軸に連結すると共にギヤボックス内のラチェットにより前記波板の前後方向への往復スライド運動を、一方向の回転に変えて前記駆動軸を一方向に回転駆動させるようにした第一駆動系と、を備え、
前記手用駆動系は、
その下端部が前記第一歯車部の回転軸に連結されて、当該回転軸と中心として回動する手用走行レバーと、
前記手用走行レバーの動きに伴って回動する前記第一歯車部と、
前記第一駆動系と、を備え、
前記自走式車両は、さらに、天面が開口されて、少なくとも前記椅子部、前記脚用駆動系及び前記手用駆動系を収容する箱体を有し、
前記波板は左右方向に突出した凸部を有し、
前記箱体の側面には、スリット状の開口部が複数形成されており、当該開口部を前記波板の前後面及び前記凸部が貫通移動することで前記波板が前後方向へスライド移動する、ことを特徴とする自走式車両。
【請求項２】
前記波板は、その後端側において、当該波板の後方への移動を付勢するための弾性部材に接続される、ことを特徴とする請求項１記載の自走式車両。
【請求項３】
前記箱体の左右の開口部には、前記波板をスムーズにスライド移動させるためのベアリング構造が備わる、ことを特徴とする請求項１記載の自走式車両。
【請求項４】
前記手用走行レバーは、ドライバが手で握るための水平バーと、当該水平バーの左右両端側に回動自在に連結される垂直アームとを備え、
前記垂直アームの下端部が前記回転軸に連結され、
前記波板には、前記手用走行レバーの前記垂直アームが通過するために前後方向に延長したスリット部が形成される、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自走式車両。
【請求項５】
前記垂直アームの下端には、ラチェットが配置され、前記回転軸の一方向の回転に対してフリーになるようにセットされている、ことを特徴とする請求項４記載の自走式車両。
【請求項６】
さらに、前輪と接続されて、前記自走式車両を直進或いは旋回させるためのハンドル部を備える、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の自走式車両。
【請求項７】
さらに、前記ギヤボックスと前記駆動軸との間には、動力の伝達を調整するための内装変速機を備える、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の自走式車両。
【請求項８】
前記スリット部に、ドライバが座るための前記椅子部の脚部が貫通される、ことを特徴とする請求項４に記載の自走式車両。
【請求項９】
ドライバが座る椅子部と、ドライバの手と脚の力で走行するための手足駆動系と、を有する自走式車両であって、
前記手足駆動系は、
ドライバが脚で踏み込みための脚用踏み込み台と、
ドライバの手の力を伝える手用走行レバーと、
前記脚用踏み込み台へのドライバの踏み込み動作、及び前記手用走行レバーへのドライバの引張動作によって前後方向にスライド移動し、且つその下面には波状部が形成されている波板と、
一端が前記脚用踏み込み台に接続され、他端が前記波板の後方に配置された第一滑車を介して前記波板の後端側に接続される第一ロープと、
一端が前記手用走行レバーに接続され、他端が前記波板の前方に配置された第二滑車を介して前記波板の前端側に接続される第二ロープと、
前記波板とは別部材であって、前記第一ロープを収納する内部空間を有する脚用ロープ収納台と、
回転軸に軸支されて前記波板の波状部と嵌合することで前記波板の前後方向へのスライド移動に伴って回転する第一歯車部と、
前記第一歯車部を、ラチェット、スプロケットを収納したギヤボックスを介して駆動輪の駆動軸に連結すると共にギヤボックス内のラチェットにより前記波板の前後方向への往復スライド運動を、一方向の回転に変えて前記駆動軸を一方向に回転駆動させるようにした第一駆動系と、を備える、ことを特徴とする自走式車両。
【請求項１０】
前記脚用踏み込み台と前記手用走行レバーとは一体化される、ことを特徴とする請求項９記載の自走式車両。
【請求項１１】
前記波板は、その後端側において、当該波板の後方への移動を付勢するための弾性部材に接続され、その前端側において、当該波板の前方への移動を付勢するための弾性部材に接続される、ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の自走式車両。
【請求項１２】
前記自走式車両は、さらに、天面が開口されて、少なくとも前記椅子部、及び前記手足駆動系を収容する箱体を有し、
前記波板は左右方向に突出した凸部を有し、
前記箱体の側面には、スリット状の開口部が複数形成されており、当該開口部を前記波板の前後面及び前記凸部が貫通移動することで前記波板が前後方向へスライド移動する、ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の自走式車両。
【請求項１３】
前記箱体の左右の開口部には、前記波板をスムーズにスライド移動させるためのベアリング構造が備わる、ことを特徴とする請求項１２記載の自走式車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、ドライバが座る椅子部と、ドライバの脚の力で走行するための脚用駆動系と、ドライバの手の力で走行するための手用駆動系と、を有する自走式車両であって、前記脚用駆動系は、ドライバが脚で踏み込むための脚用踏み込み台と、前記脚用踏み込み台と一体形成され、当該脚用踏み込み台へのドライバの踏み込み動作によって前後方向にスライド移動し、且つその下面には波状部が形成されている波板と、回転軸に軸支されて前記波状部と嵌合することで前記波板の前後方向へのスライド移動に伴って回転する第一歯車部と、前記第一歯車部を、ラチェット、スプロケットを収納したギヤボックスを介して駆動輪の駆動軸に連結すると共にギヤボックス内のラチェットにより前記波板の前後方向への往復スライド運動を、一方向の回転に変えて前記駆動軸を一方向に回転駆動させるようにした第一駆動系と、を備え、前記手用駆動系は、その下端部が前記第一歯車部の回転軸に連結されて、当該回転軸と中心として回動する手用走行レバーと、前記手用走行レバーの動きに伴って回動する前記第一歯車部と、前記第一駆動系と、を備え、前記自走式車両は、さらに、天面が開口されて、少なくとも前記椅子部、前記脚用駆動系及び前記手用駆動系を収容する箱体を有し、前記波板は左右方向に突出した凸部を有し、前記箱体の側面には、スリット状の開口部が複数形成されており、当該開口部を前記波板の前後面及び前記凸部が貫通移動することで前記波板が前後方向へスライド移動する、ことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】