(57)【要約】【課題】  操作容易で、可変抵抗器の微妙な制御ができる操縦装置、並びにこの操縦装置を取り付け、手指や腕の不自由な人や半身マヒの人であっても容易に操縦できる電動車椅子を提供する。【解決手段】  装置本体と、この装置本体内部に設けられ、互いの調整用回転軸を軸心を共通にして離間対向させて成る一対の可変抵抗器と、前記一対の調整用回転軸に対し回転可能に取り付けられ、その両側板を前記一対の調整用回転軸へ回転可能に取り付けた旋回部材と、この旋回部材を貫通してそれ自身を軸回りに回転可能に取り付けた操作部材と、前記各一対の調整用回転軸の互いに対向する先端側に取り付けた第１従動傘歯車及び第２従動傘歯車と、これらの一対の第１及び第２従動傘歯車に同時に噛合し、前記操作部材の先端側に取り付けられた駆動用傘歯車と、前記操作部材を常に元位置へ復帰させる自動復帰手段とで操縦装置を構成し、この操縦装置を電動車椅子の機体の操作しやすい個所に搭載させることで解決した。【選択図】        図２
2010012031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、この装置本体内部に設けられ、互いの調整用回転軸を軸心を共通にして離間対向させて成る一対の可変抵抗器と、前記一対の調整用回転軸に対し回転可能に取り付けられ、その旋回部を前記一対の調整用回転軸へ回転可能に取り付けた旋回部材と、この旋回部材を貫通してそれ自身を軸回りに回転可能に取り付けた操作部材と、前記各一対の調整用回転軸の互いに対向する先端側に取り付けた第１従動傘歯車及び第２従動傘歯車と、これらの一対の第１及び第２従動傘歯車に同時に噛合し、前記操作部材の先端側に取り付けられた駆動用傘歯車と、前記操作部材を常に元位置へ復帰させる自動復帰手段とから成り、前記駆動用傘歯車は、当該操作部材の傾倒操作に伴い前記一対の第１及び第２従動傘歯車の回りを旋回して前記一対の第１及び第２従動傘歯車同時に回転させ、前記操作部材の回転操作に伴い前記一対の調整用回転軸を同時に回転させるように成したことを特徴とする、操縦装置。
【請求項２】
前記操作部材の前記自動復帰手段は、傾倒自動復帰手段と回転自動復帰手段とで構成したことを特徴とする、請求項１に記載の操縦装置。
【請求項３】
前記傾倒自動復帰手段は、前記旋回部材の旋回部の一方に作用させた、前記操作部材の前方への傾倒操作を自動復帰させる前方向傾倒自動復帰手段と、他方に作用させた後方への傾倒操作を自動復帰させる後方向傾倒自動復帰手段と、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の操縦装置。
【請求項４】
前記回転自動復帰手段を、前記操作部材の左方向への回転操作を自動復帰させる左回転自動復帰手段と、右方向への回転操作を自動復帰させる右回転自動復帰手段と、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の操縦装置。
【請求項５】
少なくとも一対の駆動モータと、この一対の駆動モータによって個別に駆動される少なくとも一対の駆動車輪と、前記各駆動モータの制御部と、この制御部を制御する前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の操縦装置と、を設けたことを特徴とする、電動車椅子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とくに電動車椅子を操縦する際に用いて好適な操縦装置並びにこの操縦装置を用いた電動車椅子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動車椅子の操縦装置は、例えば、ハンドルと、ハンドルに設けられたアクセルレバーと、ハンドルの中央部に個別に設けられた前進・後進切替スイッチ等とを備えている。アクセルレバーは、ハンドルに回転可能に設けられており、ハンドルに対して押し下げたりまたは持ち上げて回転させることで、前輪または後輪が駆動される。前進・後進切替スイッチは、前進・後進を切り替えるためのレバースイッチであり、この前進・後進切替スイッチを例えば前方に傾倒した状態でアクセルレバーを操作することで、電動車椅子が前進し、前進・後進切替スイッチを例えば後方に傾倒した状態でアクセルレバーを操作することで、電動車椅子が後進して、電動車椅子の走行が行われるようになっている。
【特許文献１】特開２００６−１３０３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に記載された電動車椅子の操縦装置では、アクセルレバーを操作することで、電動車椅子を走行させることができるが、前進と後進との切り替えはアクセルレバーとは別のレバースイッチである前進・後進切替スイッチの切り替えを行ってからアクセルレバーの操作を行わなければならなかった。また、電動車椅子を方向転換させる場合には、ハンドルを一方の方向に回転操作しながらアクセルレバーの操作を行わなければならず、操作が複雑であり、ケガや脳障害等によって手指や腕の動作が不自由な人や脳溢血、脳梗塞などで半身マヒとなった人にとっては、操作が困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、操作容易でとくに電動車椅子に用いて好適な操縦装置並びにこの操縦装置を用いた電動車椅子を提供することにある。以下に、この発明に係る操縦装置とこの操縦装置を電動車椅子に実施した場合について説明するが、この発明に係る操縦装置は、電動車椅子以外の小型電動車、ゴルフカート、ロボット、ゲーム機、ラジコンなどの操縦装置等にも用いることもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するための本発明に係る操縦装置は、装置本体と、この装置本体内部に設けられ、互いの調整用回転軸を軸心を共通にして離間対向させて成る一対の可変抵抗器と、前記一対の調整用回転軸に対し回転可能に取り付けられ、その両側板を前記一対の調整用回転軸へ回転可能に取り付けた旋回部材と、この旋回部材を貫通してそれ自身を軸回りに回転可能に取り付けた操作部材と、前記各一対の調整用回転軸の互いに対向する先端側に取り付けた第１従動傘歯車及び第２従動傘歯車と、これらの一対の第１及び第２従動傘歯車に同時に噛合し、前記操作部材の先端側に取り付けられた駆動用傘歯車と、前記操作部材を常に元位置へ復帰させる自動復帰手段とから成り、前記駆動用傘歯車は、当該操作部材の傾倒操作に伴い前記一対の第１及び第２従動傘歯車の回りを旋回して前記一対の第１及び第２従動傘歯車同時に回転させ、前記操作部材の回転操作に伴い前記一対の調整用回転軸を同時に回転させるように成したことを特徴とする。
【０００６】
その際、本発明は、前記操作部材の前記自動復帰手段を、傾倒自動復帰手段と回転自動復帰手段とで構成することができる。
【０００７】
さらに、本発明は、前記傾倒自動復帰手段は、前記旋回部材の旋回部の一方に作用させた、前記操作部材の前方への傾倒操作を自動復帰させる前方向傾倒自動復帰手段と、他方に作用させた後方への傾倒操作を自動復帰させる後方向傾倒自動復帰手段と、を含むことが好ましい。
【０００８】
さらに、本発明は、前記回転自動復帰手段を、前記操作部材の左方向への回転操作を自動復帰させる左回転自動復帰手段と、右方向への回転操作を自動復帰させる右回転自動復帰手段と、を含むことが好ましい。
【０００９】
そして、本発明は、電動車椅子を、少なくとも一対の駆動モータと、この一対の駆動モータによって個別に駆動される少なくとも一対の駆動車輪と、前記各駆動モータの制御部とを備えたものとし、制御部を制御する操縦装置を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明に係る操縦装置によれば、駆動用傘歯車や、従動傘歯車のギヤ比やピッチを変えることにより、可変抵抗器の調整用回転軸の回転速度や回転数を制御することが可能となるので、操縦装置として被操縦物に対し微妙なコントロールが可能になるものである。また、操作部材の前後方向の傾倒時に駆動用傘歯車が、第１従動傘歯車と第２従動傘歯車の回りを旋回することから、動作に余裕ができ、動作をスムーズにすることができるので、梃子の原理で動作するジョイスティックレバーを用いるものに対しても有利となる。さらに、本発明に係る操縦装置を搭載させた電動車椅子は、片手で操作部材を前方側に傾倒させると、傾倒角度に応じた速度で前方に電動車椅子が走行すると共に、操作部材を後方側に傾倒させると、傾倒角度に応じた速度で後方に電動車椅子が走行し、かつ、操作部材を回転させると、回転方向に電動車椅子が曲がるので、操作が容易であり、手指や腕の不自由な人や半身マヒの人等であっても片手で容易に操縦することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る操縦装置と、この操縦装置を用いた電動車椅子について説明する。尚、上述したように本発明に係る操縦装置は、後述する説明からわかるように、電動車椅子以外の、小型電動車、ゴルフカート、ロボット、各種ゲーム機、及びラジコン等にも用いることができるものであることは勿論である。    
【００１２】
図１乃至図５は本発明に係る操縦装置を示す。図１及び図２は本発明に係る操縦装置の一例であって操作部材が機体に対し中立位置に位置されている状態の図である。図３は本発明に係る操作部材の自動復帰手段のうち、傾倒自動復帰手段の一例を示す図で、（ａ）、（ｃ）及び（ｅ）は図２において左側の傾倒自動復帰手段の構成例で、（ａ）は操作部材が中立位置に位置されている状態の図、（ｃ）は操作部材を前方側に傾倒させた状態の図、（ｅ）は操作部材を後方側に傾倒させた状態の図、（ｂ）、（ｄ）及び（ｆ）は、図２において右側の傾倒自動復帰手段の構成例で、（ｂ）は操作部材が中立位置に位置されている状態の図、（ｄ）は操作部材を前方側に傾倒させた状態の図、（ｆ）は操作部材を後方側に傾倒させた状態の図である。図４及び図５は本発明に係る回転自動復帰手段の一例を示す概略平面図及び概略側面図で、（ａ）は操作部材が中立位置に位置されている状態の図、（ｂ）は操作部材を左回りに回転させた状態の図、（ｃ）は操作部材を右回りに回転させた状態の図である。なお、図４及び図５において回転自動復帰手段の構成がわかりやすいように回転自動復帰手段以外の部材においては省略してある。
【００１３】
図面によれば、本発明に係る操縦装置１は、装置本体２と、この装置本体２に、前後方向に傾倒可能でかつ回動可能に設けられる操作部材４と、装置本体２内に水平方向へ対向して設置され、調整用回転軸５１ａ、５１ｂをそれぞれ有する２つの可変抵抗器（ポテンションメータ）５ａ、５ｂと、操作部材４の動作を２つの調整用回転軸５１ａ、５１ｂに伝達する差動歯車機構を用いた伝達機構６とを備えている。
【００１４】
装置本体２は、とくに図２に示したように、正面から見て上側を向いた断面異形コの字状の取付部材２１と、この取付部材２１の両端部に取り付けられている第１カバー２２及び第２カバー２３とを備えている。第１カバー２２及び第２カバー２３は、略有底円筒体状にそれぞれ形成され、これら第１カバー２２及び第２カバー２３の底部の内面に取付部材２１の両側部の外面が固定されて、第１カバー２２の開口部と第２カバー２３の開口部とが離間した状態で対向されている。第１カバー２２の開口端部及び第２カバー２３の開口端部は、外側に略９０度折り曲げられたフランジ部２２ａ、２３ａがそれぞれ形成されている。
【００１５】
これら第１カバー２２の開口端部と第２カバー２３の開口端部との間の外周には、この間を閉塞するように回動カバー２４が設けられている。回動カバー２４は、第１カバー２２及び第２カバー２３より直径が大きな略円筒状に形成されている。回動カバー２４の軸方向の長さは、第１カバー２２の開口端部と第２カバー２３の開口端部との間隔より長い寸法で形成されている。この回動カバー２４の両端部には、内側に略９０度折り曲げられたフランジ部２４ａがそれぞれ形成されている。これらフランジ部２４ａの内側の直径は、第１カバー２２及び第２カバー２３のフランジ部２２ａ、２３ａの外側の直径より小さい寸法で形成されている。これにより、第１カバー２２及び第２カバー２３に対して回動カバー２４が回動可能に支持されていると共に、第１カバー２２と第２カバー２３との間が回動カバー２４によって閉塞されて内部が見えないようになっている。また、第１カバー２２及び第２カバー２３には、取付孔２５ａを有する断面Ｌ字状の取付片２５がそれぞれ設けられている。
【００１６】
また、取付部材２１の内側上部には、断面略異形コの字状の支持部材２６が上側を向いて設けられ、この両側部２６ｃ、２６ｄに２つの可変抵抗器５ａ、５ｂがそれぞれ取り付けられている。可変抵抗器５ａ、５ｂからは調整用回転軸５１ａ、５１ｂが回転可能に突出している。可変抵抗器５ａ、５ｂは、調整用回転軸５１ａ、５１ｂが回転することにより、調整用回転軸５１ａ、５１ｂの回転に応じて抵抗値が変化するポテンションメータのような周知構成のものである。２つの調整用回転軸５１ａ、５１ｂが同軸上であって先端部が互いに対向配置されている。調整用回転軸５１ａ、５１ｂの先端部には、伝達機構６を構成する第１従動傘歯車６１と第２従動傘歯車６２が対向し、かつ、近接した状態で取り付けられている。
【００１７】
また、調整用回転軸５１ａ、５１ｂの外周には、正面から見て断面略異形コの字状に形成された旋回部材３０が、その基板部３０ａの両側部より垂下させた旋回部３０ｂ、３０ｂを調整用回転軸５１ａ、５１ｂへ回動可能に軸着させている。旋回部材３０の基板部３０ａには、操作部材４の操作レバー４１がその軸回りに回転可能となるように貫通して取り付けられている。
【００１８】
操作レバー４１は、基板部３０ａを介して調整用回転軸５１ａ、５１ｂに対して直交する上下方向に伸び、その下端部側には駆動用傘歯車６３が取り付けられ、この駆動用傘歯車は６３は第１従動傘歯車６１及び第２従動傘歯車６２と同時に噛み合っている。このように伝達機構６は差動歯車機構でもある。操作レバー４１の上部側は、回動カバー２４に取り付けた軸受部材２４ｂを貫通して外部に突出し、その上端部に握持部４２が取り付けられている。
【００１９】
実施例では握持部４２と操作レバー４１により操作部材４が構成されているが、これに限定されるものではない。握持部４２の形状は、特に限定されず、実施例のものは略円板状であるが、他の形状であっても良い。握持部４２の周面には、例えば、ローレット加工による滑り止めが施されており、回転操作や傾倒操作がし易いように工夫されている。
【００２０】
旋回部材３０の旋回部３０ｂ、３０ｂには、操作部材４の自動復帰手段Ａを構成する傾倒自動復帰手段７が設けられている。この傾倒自動復帰手段７は、旋回部材３０の旋回部３０ｂ、３０ｂの外側に近接して調整用回転軸５１ａ、５１ｂに回転可能に取り付けられた２つの第１回転板７１ａ及び第２回転板７１ｂと、２つの第１回転板７１ａ及び第２回転板７１ｂと支持部材２６との間に設けられ、２つの第１回転板７１ａと第２回転板７１ｂの一方の回転板を調整用回転軸５１ａ、５１ｂに対して一方の方向に回転付勢する第１Ａ付勢部材７２ａ及び２つの第１回転板７１ａと第２回転板７１ｂの他方の回転板を調整用回転軸５１ａ、５１ｂに対して他方の方向に回転付勢する第１Ｂ付勢部材７２ｂと、第１Ａ付勢部材７２ａ及び第１Ｂ付勢部材７２ｂにより回転付勢されている２つの第１回転板７１ａと第２回転板７１ｂの回転を中立位置に停止させるストッパ７３と、旋回部材３０に取り付けられて旋回部材３０を調整用回転軸５１ａ、５１ｂに対して回転させたときに、２つの第１回転板７１ａと第２回転板７１ｂのいずれか一方を第１Ａ付勢部材７２ａ又は第１Ｂ付勢部材７２ｂの付勢力に抗して回転させる２つの第１駆動部材７４ａと第２駆動部材７４ｂとからなる。
【００２１】
２つの第１回転板７１ａと第２回転板７１ｂは、略円板状であって、調整用回転軸５１ａ、５１ｂが貫通する貫通孔（図示せず）が設けられ、旋回部材３０の両側部の外側に近接して調整用回転軸５１ａ、５１ｂに回転可能に取り付けられている。２つの第１回転板７１ａと第２回転板７１ｂの対向する周面（１８０度間隔をおいた周面）の２箇所には径方向外方に突出する第１係合片７１ｃと第２係合片７１ｄがそれぞれ設けられている。ストッパ７３は、２つの第１回転板７１ａと第２回転板７１ｂの回転範囲をそれぞれ規制するものである。ストッパ７３は、調整用回転軸５１ａ、５１ｂと略平行に延びる棒状に形成され、略中間部が取付部７３ａを介して支持部材２６に固定されている。図３において左側の第１回転板７１ａの第１係合片７１ｃは、第１回転板７１ａが前方側に回転しないようにストッパ７３に当接されていると共に、他方の第２回転板７１ｂの第３係合片７１ｅは、第２回転板７１ｂが後方側に回転しないようにストッパ７３に当接されている。すなわち、ストッパ７３により、第１回転板７１ａは中立位置から前方側への回転が阻止されていると共に、第２回転板７１ｂは中立位置から後方側への回転が阻止されている。
【００２２】
第１Ａ付勢部材７２ａ及び第１Ｂ付勢部材７２ｂは、特に限定されず、実施例では、鶴巻バネでもトーションバネでもその他のバネでもよいが、例えば、ゼンマイバネが用いられる。第１Ａ付勢部材７２ａ及び第１Ｂ付勢部材７２ｂは、第１回転板７１ａと第２回転板７１ｂを回転付勢する方向が異なるように、その各一端部７２ｃ、７２ｅが支持部材２６のバネ取付部２６ａ、２６ｂに係止され、各他端部７２ｄ、７２ｆが第１回転板７１ａと第２回転板７１ｂの貫通孔の近傍に係止されている。すなわち、第１Ａ付勢部材７２ａと第１Ｂ付勢部材７２ｂとはその渦巻方向が逆になるように取り付けられており、例えば、第１Ａ付勢部材７２ａによって第１回転板７１ａが例えば前方側へ回転付勢されて第１回転板７１ａの第１係合片７１ｃがストッパ７３に当接すると共に、第１Ｂ付勢部材７２ｂによって第２回転板７１ｂが例えば後方側へ回転付勢されて第２回転板７１ｂの第３係合片７１ｅがストッパ７３に当接して、操作レバー４１（旋回部材３０）が装置本体２に対して傾倒し得る傾倒範囲の中立位置例えば直立状態に付勢保持されるようになっている。
【００２３】
また、２つの第１回転板７１ａと第２回転板７１ｂの第２係合片７１ｄと第４係合片７１ｆは、旋回部材３０の旋回部３０ｂ、３０ｂに設けられている２つの第１駆動部材７４ａと第２駆動部材７４ｂに当接している。２つの第１駆動部材７４ａと第２駆動部材７４ｂは、旋回部材３０を調整用回転軸５１ａ、５１ｂに対して回転させたときに、２つの第１回転板７１ａと第２回転板７１ｂのいずれか一方を第１Ａ付勢部材７２ａ又は第１Ｂ付勢部材７２ｂの付勢力に抗して回転させるものである。第１駆動部材７４ａと第２駆動部材７４ｂは、旋回部材３０の旋回部３０ｂ、３０ｂの外表面の上方であって２つの第１回転板７１ａと第２回転板７１ｂの周端部の近傍に２つそれぞれ突出して設けられている。第１回転板７１ａ側の第１駆動部材７４ａは、第１回転板７１ａの第２係合片７１ｄの旋回部材３０の回転方向の後方側に当接されている（図３（ａ）参照。）。第２回転板７１ｂ側の第２駆動部材７４ｂは、第２回転板７１ｂの第４係合片７１ｆの旋回部材３０の回転方向の前方側に当接されている（図３（ｂ）参照。）。
【００２４】
これにより、操作レバー４１を装置本体２に対して前方側に傾倒させると、第２駆動部材７４ｂが第２回転板７１ｂの第４係合片７１ｆを押圧して第２回転板７１ｂが第１Ｂ付勢部材７２ｂの付勢力に抗して回転するようになっている（図３（ｄ）参照。）。このとき、第１回転板７１ａは回転していない（図３（ｃ）参照。）。この状態から操作レバー４１への力を解除すると、第１Ｂ付勢部材７２ｂの付勢力によって第２回転板７１ｂが後方側に回転すると共に、第２回転板７１ｂの第２係合片７１ｄが第２駆動部材７４ｂを介して旋回部材３０を後方側に押圧して旋回部材３０が後方側に回転し、第２回転板７１ｂの第３係合片７１ｅがストッパ７３に当接する中立位置に自動的に戻るようになっている。
【００２５】
また、操作レバー４１を装置本体２に対して後方側に傾倒させると、第１駆動部材７４ａが第１回転板７１ａの第２係合片７１ｄを押圧して第１回転板７１ａが第１Ａ付勢部材７２ａの付勢力に抗して回転するようになっている（図３（ｅ）参照。）。このとき、第１回転板７１ｂは回転していない（図３（ｆ）参照。）。この状態から操作レバー４１への力を解除すると、第１Ａ付勢部材７２ａの付勢力によって第１回転板７１ａが後方側に回転すると共に第１回転板７１ａの第３係合片７１ｅが第１駆動部材７４ａを介して旋回部材３０を前方側に押圧して旋回部材３０が前方側に回転し、第１回転板７１ａの第１係合片７１ｃがストッパ７３に当接する中立位置に自動的に戻るようになっている。なお、傾倒自動復帰手段７によって操作部材４の操作レバー４１を装置本体２に対して傾倒し得る傾倒範囲の中立位置（直立状態）に付勢保持したが、中立位置以外の任意の位置に付勢保持するようにしてもよい。
【００２６】
以上の説明からわかるように、傾倒自動復帰手段７は、図２及び図３に示すように、操作部材４をその中立位置から手で押して前方へ傾倒させた際に手を離すと、この操作部材４を自動的に中立位置に戻す、第２回転板７１ｂと第１Ｂ付勢部材７２ｂ、及び第３係合片７１ｅと第４係合片７１ｆ、及びストッパ７３と第２駆動部材７４ｂから成る前方向傾倒自動復帰手段７ａと、操作部材４をその中立位置から手で引いて後方へ傾倒させた際に手を離すと、この操作部材４を自動的に中立位置に戻す、第１回転板７１ａと第１Ａ付勢部材７２ａ、及び第１係合片７１ｃと第２係合片７１ｄ、及びストッパ７３と第１駆動部材７４ａから成る後方向傾倒自動復帰手段７ｂと、で構成されている。
【００２７】
操作部材４のもう一つの自動復帰手段Ａを構成する回転自動復帰手段８は、例えば、図２、図４及び図５に示すように、操作レバー４１に回転可能に設けられている２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂと、２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂと旋回部材３０との間に設けられ、２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂの一方の旋回板を操作レバー４１に対して一方の方向に回転付勢する第２Ａ付勢部材８２ａ及び２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂの他方の旋回板を操作レバー４１に対して他方の方向に回転付勢する第２Ｂ付勢部材８２ｂと、第２Ａ付勢部材８２ａ及び第２Ｂ付勢部材８２ｂにより回転付勢されている２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂの回転範囲を規制する第１ストッパピン８３ａと第２ストッパピン８３ｂと、旋回部材３０に取り付けられて旋回部材３０を調整用回転軸５１ａ、５１ｂに対して回転させたときに、２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂのいずれか一方を第２Ａ付勢部材８２ａ又は第２Ｂ付勢部材８２ｂの付勢力に抗して回転させる第１駆動ピン８４ａと第２駆動ピン８４ｂとからなる。
【００２８】
２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂは、細長の略矩形平板状に形成され、一端部に操作レバー４１が貫通する貫通孔（図示せず）が設けられ、基板部３０ａと回動カバー２４との間の操作レバー４１の外周に回転可能に取り付けられている。２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂは、互いに略１８０度間隔で、調整用回転軸５１ａ、５１ｂに対して略直交する方向に開いた状態で操作レバー４１の外周に取り付けられている。これら２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂの他端部近傍の上面には、バネ取付部８１ｃがそれぞれ設けられている。また、第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂの他端部近傍には、操作レバー４１と平行であって支持部材側（下方）に延びる第１係合ピン８５ａと第２係合ピン８５ｂがそれぞれ設けられている。第１係合ピン８５ａと第２係合ピン８５ｂは、第１ストッパピン８３ａと第２ストッパピン８３ｂ及び第１駆動ピン８４ａと第２駆動ピン８４ｂにそれぞれ当接するようになっている。第１ストッパピン８３ａと第２ストッパピン８３ｂは、２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂの回転をそれぞれ制御するものである。第１ストッパピン８３ａと第２ストッパピン８３ｂは、旋回部材３０の基板部３０ａの前後面の略中央部からそれぞれ突出して２つ設けられている。すなわち、第１ストッパピン８３ａと第２ストッパピン８３ｂは、調整用回転軸５１ａ、５１ｂに対して略直交する方向に延び、例えば２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂが第２回転板７１ｂ側に回転しないように第１係合ピン８５ａと第２係合ピン８５ｂが当接されている。
【００２９】
第２Ａ付勢部材８２ａ及び第２Ｂ付勢部材８２ｂは、特に限定されず、例えば、トーションバネでもその他のバネでもよいが、例えば、コイル状のコンプレッションスプリングが用いられる。第２Ａ付勢部材８２ａ及び第２Ｂ付勢部材８２ｂは、第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂをそれぞれ第１係合ピン８５ａと第２係合ピン８５ｂを介して各第１ストッパピン８３ａと第２ストッパピン８３ｂに当接するように取り付けられている。すなわち、旋回部材３０の第２回転板７１ｂ側の側部の上方には、上方に延びるバネ取付部材８７が設けられている。このバネ取付部材８７の上端部の両側に第２Ａ付勢部材８２ａ及び第２Ｂ付勢部材８２ｂの一端部がそれぞれ取り付けられていると共に、第２Ａ付勢部材８２ａ及び第２Ｂ付勢部材８２ｂの他端部が２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂのバネ取付部８１ｃにそれぞれ取り付けられている。すなわち、第２Ａ付勢部材８２ａ及び第２Ｂ付勢部材８２ｂは、例えば、操作レバー４１を挟んで、逆ハの字状に取り付けられている。これにより、操作レバー４１が旋回部材３０（装置本体２）に対して回動し得る回動範囲の任意の位置例えば中立位置に付勢保持されるようになっている。
【００３０】
第１駆動ピン８４ａと第２駆動ピン８４ｂは、操作レバー４１を旋回部材３０に対して回転させたときに、２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂのいずれか一方を第２Ａ付勢部材８２ａ又は第２Ｂ付勢部材８２ｂの付勢力に抗して回転させるものである。第１駆動ピン８４ａと第２駆動ピン８４ｂは、操作レバー４１の外表面の対向する２箇所（略１８０度離れた２箇所）から径方向外方に延びた状態で操作レバー４１に２つ設けられている。これら第１駆動ピン８４ａと第２駆動ピン８４ｂは、それぞれ第１係合ピン８５ａと第２係合ピン８５ｂの第１ストッパピン８３ａと第２ストッパピン８３ｂ側（バネ取付部材８７側）に当接されて２つの第１旋回板８１ａと第２旋回板８１ｂは互いに略１８０度間隔開いた状態に付勢保持されている（図４（ａ）及び図５（ａ）参照。）。
【００３１】
これにより、操作レバー４１を旋回部材３０（装置本体２）に対して一方の方向例えば図４において左回りに回転させると、右側の第１駆動ピン８４ａが右側の第１係合ピン８５ａを押圧して右側の第１旋回板８１ａが右側の第２Ａ付勢部材８２ａの付勢力に抗して回転するようになっている（図４（ｂ）及び図５（ｂ）参照。）。この状態から操作レバー４１への力を解除すると、第２Ａ付勢部材８２ａの付勢力によって第１係合ピン８５ａが第１駆動ピン８４ａを押圧して操作レバー４１が第１旋回板８１ａと共に右回りに回転し、第１係合ピン８５ａが第１ストッパピン８３ａに当接する中立位置に自動的に戻るようになっている。また、操作レバー４１を装置本体２に対して他方の方向例えば右回りに回転させると、左側の第２駆動ピン８４ｂが左側の第２係合ピン８５ｂを押圧して左側の第２旋回板８１ｂが左側の第２Ｂ付勢部材８２ｂの付勢力に抗して回転するようになっている（図４（ｃ）及び図５（ｃ）参照。）。この状態から操作レバー４１への力を解除すると、第２Ｂ付勢部材８２ｂの付勢力によって第２係合ピン８５ｂが第２駆動ピン８４ｂを押圧して操作レバー４１が第２旋回板８１ｂと共に右回りに回転し、第２係合ピン８５ｂが第２ストッパピン８３ｂに当接する中立位置に自動的に戻るようになっている。なお、回転自動復帰手段８によって操作部材４の操作レバー４１を装置本体２に対して回動し得る回動範囲の中立位置に付勢保持したが、中立位置以外の任意の位置に付勢保持するようにしてもよい。
【００３２】
以上の説明から解かるように、回転自動復帰手段８は、操作部材４を左方向へ回転させ手を離した際に当該操作部材４を自動的に元位置（中立位置）へ戻す、第１旋回板８１ａと第２Ａ付勢部材８２ａ及び第１ストッパピン８３ａと第１駆動ピン８４ａとさらに第１係合ピン８５ａとから成る左方向回転自動復帰手段８ａと、操作部材４を右向へ回転させ手を離した際に当該操作部材４を自動的に元位置（中立位置）へ戻す、第２旋回板８１ｂと第２Ｂ付勢部材８２ｂと及び第２ストッパピン８３ｂと、第２駆動ピン８４ｂさらに第２係合ピン８５ｂとから成る右方向回転自動復帰手段８ｂと、で構成されている。
【００３３】
このように、操作レバー４１を装置本体２に対して傾倒させたり回転させたりすると、２つの調整用回転軸５１ａ、５１ｂが各可変抵抗器５ａ、５ｂに対して同じ方向又は異なる方向に回転して、各可変抵抗器５ａ、５ｂでは抵抗値がそれぞれ変化する。この際に、駆動用傘歯車６３と第１及び第２従動傘歯車のピッチや回転数や回転速度を自在に制御することができるものである。
【００３４】
図６と図７は本発明に係る操縦装置１を搭載させた電動車椅子を示し、図面によれば電動車椅子１００は、機体１０１上に設けた着座シート１０２ａと背当て部１０２ｂから成る運転席１０２と、機体１０１の前部下側に取り付けた左右一対のキャスターからなる前輪１０３（一方のみ表示）及び後輪１０４ａ、１０４ｂとが設けられている。着座シート１０２ａの左右には、一対のアームレスト１０５ａ、１０５ｂが取り付けられている。左右一対の前輪１０３は、言わば従動輪であり、支持軸１０６を介して３６０度の方向へ回転可能である。左右一対の後輪１０４ａ、１０４ｂは駆動輪であり、その回転駆動軸１０７ａ、１０７ｂにはそれぞれ駆動モータ１０８ａ、１０８ｂ（図７参照。）が接続されている。これら一対の駆動モータ１０８ａ、１０８ｂの回転により後輪１０４ａ、１０４ｂがそれぞれ独立して回転駆動される。これら駆動モータ１０８ａ、１０８ｂは、機体１０１に対し着座シート１０２ａの下方に位置して取り付けられた制御部（コントローラ）１０９（図７参照。）に電気的に接続されている。制御部１０９にはスイッチ１１０ａを介して電源用のバッテリー１１０（図７参照。）が接続され、バッテリー１１０から電源が供給される。また、制御部１０９には、本発明に係る操縦装置１が電気的に接続されている。
【００３５】
本発明に係る操縦装置１は、一方のアームレスト１０５ａの先端部側に取り付けられて、一対の後輪１０４ａ、１０４ｂをそれぞれ個別に回転制御して電動車椅子１００の前進或は後進又は走行方向の変更等を行うものである。
【００３６】
制御部１０９は、２つの可変抵抗器５ａ、５ｂからの抵抗値に応じて２つの駆動モータ１０８ａ、１０８ｂを個別に制御するもので、例えば、操作部材４が通常状態（操作部材４に何も力が作用されていない状態で、操作レバー４１が直立になっている状態）であるときの２つの可変抵抗器５ａ、５ｂの抵抗値を基準値としてこの基準値と比較して抵抗値の変化に応じて駆動モータ１０８ａ、１０８ｂのオン・オフ及び回転数の制御を個別に行うものである。制御部１０９は、具体的には、操作部材４を装置本体２に対して前方側に傾倒させたとき、調整用回転軸５１ａ、５１ｂが同じ方向に回転して２つの可変抵抗器５ａ、５ｂの抵抗値が略同じように変わるので、この場合には電動車椅子１００が前方に走行すると共に、操作部材４を傾倒させたときの角度に応じて走行速度が調整されるように２つの駆動モータ１０８ａ、１０８ｂを個別に制御し、かつ、操作部材４を装置本体２に対して後方側に傾倒させたとき、調整用回転軸５１ａ、５１ｂが同じ方向に回転して２つの可変抵抗器５ａ、５ｂの抵抗値が略同じように変わるので、この場合には電動車椅子１００が後方に走行すると共に、操作部材４を傾倒させたときの角度に応じて走行速度が調整されるように２つの駆動モータ１０８ａ、１０８ｂを個別に制御するものである。このときの抵抗値に応じた走行速度の調整は、抵抗値の変化が大きい場合にはすなわち操作部材４の傾倒角度が大きい場合には駆動モータ１０８ａ、１０８ｂの回転速度が早くなるようにすると共に、抵抗値の変化が小さい場合にはすなわち操作部材４の傾倒角度が小さい場合には駆動モータ１０８ａ、１０８ｂの回転速度が遅くなるように調整される。
【００３７】
また、制御部１０９は、操作部材４を装置本体２に対して右回り又は左回りに回転させたとき、２つの調整用回転軸５１ａ、５１ｂは見た目異なる方向に回転して２つの可変抵抗器５ａ、５ｂの抵抗値が見た目通りプラスマイナス逆に変化し、この２つの抵抗値の差から電動車椅子１００が右方向又は左方向に方向が変わる（曲がる）と共に、その抵抗値の差に応じて電動車椅子１００の曲がり角度の調節が行われるように、２つの駆動モータ１０８ａ、１０８ｂを個別に制御して一対の後輪１０４ａ、１０４ｂを駆動制御する機能も有している。すなわち、制御部１０９は、操作部材４を装置本体２に対して一方の方向に回転させたとき、電動車椅子１００が一方の方向に曲がると共に、操作部材４の回転範囲に応じてその曲がり角度が調節されるように２つの駆動モータ１０８ａ、１０８ｂを介して一対の後輪１０４ａ、１０４ｂを駆動制御する機能を有している。なお、制御部１０９は、操作部材４を装置本体２に対して一方の方向に回転させて電動車椅子１００を一方の方向へ方向を変更させる場合、２つの可変抵抗器５ａ、５ｂの抵抗値及びこれら抵抗値の差により走行中と停止中とで同じ制御を行ってもよいし、異なる制御で方向の変更を行うようにしてもよい。
【００３８】
次に、本発明に係る操縦装置１を用いて電動車椅子１００を運転する場合について説明する。まず、操縦者が運転席に座り、スイッチ１ａをＯＮさせると電源が入り、運転可能な状態となる。操縦者は電動車椅子１００を前進させるべく、握持部４２に手を置き、中立位置にある操作部材４を第１Ｂ付勢部材７２ｂの付勢力に抗して前方側に傾倒させる。駆動用傘歯車６３が第１従動傘歯車６１及び第２従動傘歯車６２に噛合しているために、２つの調整用回転軸５１ａ、５１ｂは、その軸回りに操作レバー４１の傾倒動作に伴って回転し、この調整用回転軸５１ａ、５１ｂの回転により２つの可変抵抗器５ａ、５ｂでは抵抗値がそれぞれ同じように操作部材４を傾倒した角度に応じて変化して、これらの抵抗値に基づいて駆動モータ１０８ａ、１０８ｂが同一方向へ回転し、その回転駆動力が左右の後輪１０４ａ、１０４ｂに伝達されて、電動車椅子１００は前進する。よって、操作部材４を前方側に傾倒させると、電動車椅子１００は前進し、このときの傾倒範囲（傾倒角度）により走行速度が調節される。例えば、操作部材４の傾倒角度が小さいと、低速で電動車椅子１００が前進し、操作部材４の傾倒角度が大きいと、高速で電動車椅子１００が前進する。従って、操作部材４を前方側に傾倒させるだけで、前進と走行速度の調節を同時に行えることになる。
【００３９】
次に、運転中の電動車椅子１００を停止させる場合には、操作部材４を元の中立位置に戻しつつ、図示してないブレーキを操作すると、駆動モータ１０８ａ、１０８ｂの回転が落ちて電動車椅子１００は停止する。途中で操作部材４から手が離れたりして操作部材４への力が作用しなくなると、第１Ｂ付勢部材７２ｂの第４係合片７１ｆが第２駆動部材７４ｂを介して旋回部材３０を後方側に押圧して操作部材４が後方側に傾倒し、第２回転板７１ｂの第３係合片７１ｅがストッパ７３に当接する中立位置である通常状態に自動的に戻る。従って、操縦装置１を設置した電動車椅子１００を前進させている場合に、操作部材４から手が離れても操作部材４が初期状態に自動的に戻り停止するので、安全に運転を行うことができる。
【００４０】
また、中立位置から操作部材４を装置本体２に対して後方側に傾倒させると、操作レバー４１が旋回部材３０と共に調整用回転軸５１ａ、５１ｂの中心軸を軸に後方側に回転する。この回転は、第１駆動部材７４ａが第１回転板７１ａの第３係合片７１ｅを押圧して第１回転板７１ａが第１Ａ付勢部材７２ａの付勢力に抗して行われ、かつ、操作レバー４１の駆動用傘歯車６３が第１従動傘歯車６１及び第２従動傘歯車６２に噛合しているために、２つの調整用回転軸５１ａ、５１ｂは、その軸回りに操作レバー４１の回転と共に回転する。この２つの調整用回転軸５１ａ、５１ｂの回転により２つの可変抵抗器５ａ、５ｂでは抵抗値がそれぞれ同じように変化して２つの駆動モータ１０８ａ、１０８ｂが個別に制御される。すなわち、操作部材４を後方側に傾倒させると、電動車椅子１００は前進し、このときの傾倒範囲（傾倒角度）により走行速度が調節される。例えば、操作部材４の傾倒角度が小さいと、低速で電動車椅子１００が後進し、操作部材４の傾倒角度が大きいと、高速で電動車椅子１００後進する。従って、操作部材４を後方側に傾倒させるだけで、後進と走行速度の調節も同時に行える。
【００４１】
また、元の状態に戻すには、操作部材４を前方側に傾倒させることにより元の位置に戻せる。また、後進している途中で操作部材４から手が離れたりして操作部材４への力が作用しなくなると、第１Ａ付勢部材７２ａの付勢力によって第１回転板７１ａが後方側に回転すると共に第１回転板７１ａの第２係合片７１ｄが第１駆動部材７４ａを介して旋回部材３０を前方側に押圧して操作部材４が前方側に傾倒し、第１回転板７１ａの第１係合片７１ｃがストッパ７３に当接する中立位置である初期状態に自動的に戻る。従って、操縦装置１を設置した電動車椅子１００を後進させている場合に、操作部材４から手が離れても操作部材４が通常状態に自動的に戻り停止するので、安全に運転を行うことができる。
【００４２】
また、初期状態から操作部材４を装置本体２（旋回部材３０）に対して例えば左回りに回転させると、旋回部材３０に対して操作レバー４１が駆動用傘歯車６３と共に回転する。このとき、第１駆動ピン８４ａが第１係合ピン８５ａを押圧して第１旋回板８１ａが第２Ａ付勢部材８２ａの付勢力に抗して回転する。駆動用傘歯車６３の回転によりこの駆動用傘歯車６３と噛合する第１従動傘歯車６１及び第２従動傘歯車６２が調整用回転軸５１ａ、５１ｂと共に見た目互いに異なる方向にそれぞれ回転する。この回転により、２つの可変抵抗器５ａ、５ｂの抵抗値がプラスマイナス逆にそれぞれ変化し、この抵抗値の差によって制御部１０９が２つの駆動モータ１０８ａ、１０８ｂを電動車椅子１００が左に曲がるように個別に制御して、電動車椅子１００の走行方向が左方向に変わる。また、操作部材４を元の状態に戻すには、操作部材４を右回りに回転させることにより元の位置に戻せる。また、操作部材４から手が離れたりして操作部材４への力が作用しなくなると、第２Ａ付勢部材８２ａの付勢力によって操作部材４が右回りに回転して元の状態に自動的に戻るので、安全に運転を行うことができる。
【００４３】
また、操作部材４を装置本体２（旋回部材３０）に対して右回りに回転させると、左回りに回転させたときと逆方向に動き、２つの可変抵抗器５ａ、５ｂの調整用回転軸５１ａ、５１ｂも見た目互いに異なる方向に回転して、２つの可変抵抗器５ａ、５ｂの抵抗値がプラスマイナス逆にそれぞれ変わってその抵抗値の差が生じ、電動車椅子１００の走行方向が右方向に変わる。このように、電動車椅子１００の走行方向を変えるには、操作部材４を装置本体２（旋回部材３０）に対して所望の方向に回転させるだけの１つの動作で行える。
【００４４】
したがって、本発明に係る操縦装置１並びに電動車椅子１００は、操作部材４を前方側又は後方側に傾倒させると、電動車椅子１００が前進又は後進し、かつ、操作部材４を回転させると、回転方向に電動車椅子１００の走行方向が変わるために、１つの動作で電動車椅子１００の前進或は後進又は走行方向の変更を行えると共に、この操作を片手で行えるので、手指や腕の不自由な人や半身マヒの人等であっても簡単にしかも安全に操作することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上説明したように本発明に係る操縦装置は、操作部材を前方に傾倒させると、傾倒角度に応じた速度で前方側に電動車椅子が走行すると共に、操作部材を後方側に傾倒させると、傾倒角度に応じた速度で後方に電動車椅子が走行し、かつ、操作部材を回転させると、回転方向に電動車椅子が曲がるので、手指や腕の不自由な人や半身マヒの人等であっても片手で容易に操作することができることから、電動車椅子の操縦装置として最適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る操縦装置の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る操縦装置の一例であって操作部材が中立位置に位置されている状態の一部断面図である。
【図３】本発明に係る傾倒自動復帰手段の一例を示す図で、（ａ）は図４中のＡ−Ａ線矢視図、（ｂ）は図４中のＢ−Ｂ線矢視図、（ｃ）は（ａ）図を基に操作部材を前方側に傾倒させた状態の図、（ｄ）は（ｂ）図を基に操作部材を前方側に傾倒させた状態の図、（ｅ）は（ａ）図を基に操作部材を後方側に傾倒させた状態の図、（ｆ）は（ｂ）図を基に操作部材を後方側に傾倒させた状態の図である。
【図４】本発明に係る回転自動復帰手段の一例を示す概略平面図で、（ａ）は操作部材が中立位置に位置されている状態の図、（ｂ）は操作部材を左回りに回転させた状態の図、（ｃ）は操作部材を右回りに回転させた状態の図である。
【図５】本発明に係る回転自動復帰手段の一例を示す概略側面図で、（ａ）は操作部材が中立位置の状態の図、（ｂ）は操作部材を左回りに回転させた状態の図、（ｃ）は操作部材を右回りに回転させた状態の図である。
【図６】本発明に係る操縦装置を設置した電動車椅子の一例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る操縦装置を設置した電動車椅子の制御機構のブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  操縦装置
２  装置本体
４  操作部材
５ａ、５ｂ  可変抵抗器
６  伝達機構
７  傾倒自動復帰手段
７ａ  前方向傾倒自動復帰手段
７ｂ  後方向傾倒自動復帰手段
８  回転自動復帰手段
８ａ  左方向回転自動復帰手段
８ｂ  右方向回転自動復帰手段
５１ａ、５１ｂ  調整用回転軸
６１  第１従動傘歯車
６２  第２従動傘歯車
６３  駆動用傘歯車
１００  電動車椅子
１０１  機体
１０３  前輪
１０４ａ、１０４ｂ  後輪（駆動輪）
１０８ａ、１０８ｂ  駆動モータ
１０９  制御部
【図１】
2010012031.tif 000003
【図２】
2010012031.tif 000004
【図３】
2010012031.tif 000005
【図４】
2010012031.tif 000006
【図５】
2010012031.tif 000007
【図６】
2010012031.tif 000008
【図７】
2010012031.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月29日(2008.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
以下、本発明に係る操縦装置と、この操縦装置を用いた電動車椅子について説明する。尚、上述したように本発明に係る操縦装置は、後述する説明からわかるように、電動車椅子以外の、電気自動車、ゴルフカート、ロボット、各種ゲーム機、及びラジコン等にも用いることができるものであることは勿論である。