(57)【要約】      （修正有）【課題】段差の昇降を安全に実現でき、自動化による電動車椅子を提供する。【解決手段】左右一対のフリー回転の前輪２ｂと、軸２５にモーター９で駆動される駆動補助前輪１ｂと、フリー回転補助後輪３ｂと、後輪駆動モーター２１ｂで単独で駆動される駆動後輪４ｂが、前後シャーシ２９、３０に取り付けられている。前シャーシ２９には軸２６、２５、２７と軸回転モーター９、１０ａ、１０ｂが載せられている。後シャーシ３０には軸２３と軸回転モーター１２と、後輪駆動モーター２１ｂが載せられている。車体フレーム２８には前後シャーシと高さ可変可能で前後に角度可変可能な椅子固定台１６が載せられている。足載せ台１８には段差検知センサー１１が組み込まれている。椅子固定台１６の内部には車体フレームの傾きを検知するセンサーが取り付けられている。本体を制御する電子回路とモーターと電子回路を駆動する電池１７が後シャーシ３０に載せられている。【選択図】図１
2010214065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な軸に取り付けた左右一対のフリー回転の前輪取り付け腕と、回転可能な軸にモーターで駆動される左右一対の補助前輪取り付け腕と、回転可能な軸に左右一対のフリー回転の補助後輪取り付け腕と、各々単独で駆動される一対の後輪取り付け腕と、又は一体化した左右一対の取り付け腕と、椅子の高さ可変可能で、前後に角度可変可能な椅子固定台で構成される機構を特徴とする電動車椅子。
【請求項２】
請求項１記載の前輪及び後輪取り付け腕を取り付ける軸に、フリーの状態で取り付けられる角度センサードラムと、固定して取り付けられる角度センサー取り付け板と、これら角度センサードラムを連結するワイヤー及びスプリングと、回転可能な軸に固定して取り付けられるワイヤー巻き取りドラム、等で車体の前後傾斜を制御する構造を持つ電動車椅子。
【請求項３】
椅子を上下に移動させる椅子可動台を椅子固定台の内側に設け、椅子の高さを調整するモーターを椅子固定台に固定し、モーター回転を上下運動に換える歯車と、椅子の最高位置及び最低位置を感知するセンサーを設ける構造を特徴とする電動車椅子。
【請求項４】
地面の段差を検知するセンサーを足載せ台の先端部分に設けることを特徴とする電動車椅子。
【請求項５】
段差の昇降と溝を乗り越える動作を、コンピューター制御により自動化する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】本発明は段差の昇降と溝を乗り越えることを可能にする電動車椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】従来のこの種の車椅子としては、前輪及び後輪にそれぞれ補助輪３個を設けて段差を乗り越えるもの（例えば特許文献２）や、４個の歯車の回りにベルトを巻いて、それを回転させて段差を乗りこえるものがある（例えば特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８９５４５
【特許文献２】特開平１１−９６２８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】このような固定した車輪を回転させて段差を超える車椅子では、段差を超えるときに車体の動きが激しく、安全の面で課題があった。【０００５】本発明はこのような課題を克服し、確実に安全に段差を昇降でき、溝を容易に乗り越えることのできる電動の車椅子を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】回転可能な軸に取り付けた左右一対のフリー回転前輪の取り付け腕と、回転可能な軸にモーターで駆動される左右一対の補助前輪の取り付け腕と、回転可能な軸に左右一対のフリー回転補助後輪の取り付け腕と、モーターで各々単独で駆動される一対の後輪の取り付け腕と、又は一体化した左右一対の取り付け腕と、椅子の高さ可変可能で、前後に角度可変可能な椅子固定台と、各車輪取り付け腕の角度制御と、椅子の高さ制御と、椅子の傾斜制御と、モーター回転制御と、段差の昇降と溝を乗り越えることを自動化するコンピューター内蔵の、電子回路を設けることを特徴とする電動車椅子【０００７】本発明の電動車椅子は、特に屋外使用を考慮したもので、車椅子を利用する人の活動範囲をより広く、人の助けを最小にすることを目標に考案された。【０００８】段差の昇降、溝の乗り越えは自動化することにより、操作が容易で動作を確実にし誰でも安全に走行できるように配慮された。
【発明の効果】
【０００９】本発明により、段差の昇降、溝の乗り越えが容易な電動車椅子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態の電動車椅子の側面図である。
【図２】同電動車椅子の上面図である。
【図３】同電動車椅子の車体の傾斜制御系構造の側面図である
【図４】同電動車椅子の椅子固定台内部の側面図である
【図５】同電動車椅子の段差を越えるときの側面図である。
【図６】同電動車椅子の段差を降りるときの側面図である。
【図７】同電動車椅子の溝を乗り越えるときの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】以下図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７は、本発明の実施の形態の電動車椅子を示している。本発明の電動車椅子は、車体フレーム２８と左右一対の駆動補助前輪１ａ、１ｂと左右一対のフリー回転前輪２ａ、２ｂと左右一対の駆動後輪４ａ、４ｂと左右一対のフリー回転補助後輪３ａ、３ｂと前輪駆動モーター９と軸回転モーター１０ａ、１０ｂ、１２と椅子高さ調整モーター２４と左右一対の後輪駆動モーター２１ａ、２１ｂと本体を制御する電子回路（図示せず）と、電池１７を有している。
【００１２】回転可能な軸２６には左右一対のフリー回転の前輪２ａ、２ｂの取り付け腕７ａ、７ｂと、回転可能な軸２５にモーター９で駆動される左右一対の補助前輪１ａ、１ｂの取り付け腕６ａ、６ｂと、回転可能な軸２３に左右一対のフリー回転の補助後輪３ａ、３ｂの取り付け腕１５ａ、１５ｂと、後輪駆動モーター２１ａ、２１ｂで各々単独で駆動される左右一対の後輪４ａ、４ｂの取り付け腕１３ａ、１３ｂが取り付けられている。取り付け腕１３ａと取り付け腕１５ａは一体化してもよい。
【００１３】軸２２には、前後に角度可変可能な椅子固定台１６が固定して取り付けられている椅子固定台１６には椅子高さ調整モーター２４と、ウォーム歯車３１、減速歯車３２が取り付けられている。
【００１４】椅子取り付け台は、椅子固定台１６と椅子可動台２００で構成され、椅子可動台に椅子が固定されている。椅子には足戴せ台１８が固定されている。又、足載せ台１８の左右どちらか、又は両方に段差検知センサー１１が組み込まれている。
【００１５】椅子の肘掛部分には、走行をコントロールする操作レバー２０と、走行を自動化する選択スイッチ（図示せず）が組み込まれている。
【００１６】左右一対の駆動補助前輪１ａ、１ｂは、モーター９の回転を歯車（図示せず）とチェーン５ａ、５ｂ又はベルトを介して走行可能にする。又、左右一対の駆動後輪４ａ、４ｂは、後輪駆動モーター２１ａ、２１ｂの回転を減速歯車３３ａ、３３ｂとチェーン１４ａ、１４ｂ又はベルトを介して各々単独で走行可能にする。
【００１７】図２の車体傾斜検知センサー１０７は、車体の傾きを感知しその電気的信号を電子回路（図示せず）に送る。又、椅子固定台１６が傾斜した時、ワイヤー巻き取りドラム１０９は回転しドラムに巻いているワイヤー１０２と１０５は送り出され又は引かれる。ワイヤー１０２、１０５と直結した角度センサードラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃが角度を変える。センサードラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは軸２５、２６、２３にフリーの状態で取り付けられている。ワイヤー１０２と１０５は片方を軸１０８ｂに固定し、もう片方はスプリング１００を介して軸１０８ａに固定される。角度センサー１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃはセンサー取り付け板１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃに固定されている。センサー取り付け板１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃは軸２５、２６、２３にそれぞれ固定されている。
【００１８】次に段差を超える時の作用について説明する。
図４ａは通常走行の状態を示す。段差の手前で段差とほぼ直角の位置で一旦走行を停止し、段差を超える自動走行スイッチ（図示せず）を押すと、椅子の高さが最高位置に移動し、ゆっくり走行を開始する。このとき足載せ台１８に組み込まれた段差検知センサー１１が、段差の位置を感知し電気信号を電子回路（図示せず）に送る。この信号をコンピューター処理して図４ｂの位置で走行を一旦停止させ、駆動補助前輪１ａ、１ｂの取り付け腕６ａ、６ｂとフリー回転前輪２ａ、２ｂの取り付け腕７ａ、７ｂをフリー回転前輪と駆動補助前輪が平行になる位置（図４ｃ）まで回転させる。このとき車体フレーム２８が傾斜するので姿勢を補正する。再び走行を始め駆動後輪が所定の位置に達したとき一旦走行を停止し、フリー回転補助後輪３ａ、３ｂの取り付け腕１５ａ、１５ｂと、駆動後輪４ａ、４ｂの取り付け腕１３ａ、１３ｂを駆動後輪とフリー回転補助後輪が平行位置（図４ｄ）になるまで回転させる。このとき車体フレーム２８は水平の状態になり、椅子固定台１６が傾斜するので再び姿勢を補正する。前後車輪全てが水平位置になったところで走行を始め段差を離れる。その後自動走行は自動的に解除され初期状態（図４ａ）に戻る。
【００１９】次に段差を降りる時の作用について説明する。
図５ａは通常走行の状態を示す。段差の手前で段差とほぼ直角の位置で走行を一旦停止し、段差を降りる自動走行スイッチ（図示せず）を押すと、全ての車輪が地面に水平状態になる。その状態でゆっくり走行を開始する。このとき足載せ台１８に組み込まれた段差検知センサー１１が段差の位置を感知し、電気信号を電子回路（図示せず）に送る。この信号をコンピューター処理して、図５ｂの位置で走行を一旦停止し、駆動補助前輪１ａ、１ｂの取り付け腕６ａ、６ｂを段差の下の地面まで下ろす。このとき段差の高さによっては車体フレーム２８が傾斜するので姿勢を補正する。再び走行を始めフリー回転補助後輪３ａ、３ｂが所定の位置に達したとき走行を一旦停止し、フリー回転補助後輪３ａ、３ｂの取り付け腕１５ａ、１５ｂと、駆動後輪４ａ、４ｂの取り付け腕１３ａ、１３ｂをフリー回転補助後輪が段差の下の地面に着くまで（図５ｄ）回転させる。このとき車体フレーム２８が傾斜したら再び姿勢を補正する。駆動補助前輪１ａ、１ｂとフリー回転補助後輪３ａ、３ｂが段差の下の地面に着いた状態で走行を始め段差を離れる。その後自動走行は、自動的に解除され初期状態（図５ａ）に戻る。
【００２０】次に溝を乗り越える時の作用について説明する。
図６ａは通常走行の状態を示す。溝の手前で走行を一旦停止し溝乗り越え自動走行スイッチ（図示せず）を押すと全ての車輪が地面に水平状態（図６ｂ）になる。その状態でゆっくり走行を始める。溝を乗り越へ終わると自動走行は自動的に解除され初期状態（図６ａ）に戻る。
【００２１】次に椅子の上下移動について説明する。
図４は椅子固定台の内部構造を示す。段差を超える自動走行スイッチ（図示せず）を押すと、椅子移動モーター２０１が回転し、歯車２０２に伝えられ板歯車２０３を上下に移動させる。椅子の移動は椅子の最低位置から最高位置まで、又は最高位置から最低位置までの移動で、最低位置又は最高位置はセンサー３００で感知され、電気信号を電子回路（図示せず）に送ってコンピューター処理される。
【符号の説明】
【００２２】    １  駆動補助前輪
２  フリー回転前輪
３  フリー回転補助後輪
４  駆動後輪
５  補助前輪駆動チェーン
６  駆動前輪取り付け腕
７  フリー回転前輪取り付け腕
８  回転止めスプリング
９  前輪駆動モーター
１０  軸回転モーター
１１  段差検知センサー
１２  軸回転モーター
１３  駆動後輪取り付け腕
１４  後輪駆動チェーン
１５  フリー回転補助後輪取り付け腕
１６  椅子固定台
１７  電池
１８  足載せ台
１９  椅子
２０  操作レバー
２１  後輪駆動モーター
２２  軸
２３  軸
２４  椅子高さ調整モーター
２５  軸
２６  軸
２７  軸
２８  車体フレーム
２９  前シャーシ
３０  後シャーシ
３１  ウォーム歯車
３２  減速歯車
３３  減速歯車
１００  スプリング
１０１  角度センサードラム
１０２  ワイヤー
１０３  角度センサー取り付け板
１０４  角度センサー
１０５  ワイヤー
１０６  ウォーム歯車
１０７  車体傾斜検知センサー
１０８  ワイヤー固定軸
１０９  ワイヤー巻取りドラム
１１０  減速歯車
１１１  減速歯車
１１２  ワイヤー巻取りモーター
２００  椅子可動台
２０１  椅子移動モーター
２０２  歯車
２０３  板歯車
３００  センサー
３０１  軸回転モーター
【図１】
2010214065.tif 000003
【図２】
2010214065.tif 000004
【図３】
2010214065.tif 000005
【図４】
2010214065.tif 000006
【図５】
2010214065.tif 000007
【図６】
2010214065.tif 000008
【図７】
2010214065.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月26日(2009.8.26)
【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】
回転可能な軸に取り付けた一つのフリー回転前輪を有する左右一対のフリー回転前輪取り付け腕と、回転可能な軸にモーターで駆動される一つの駆動補助前輪を有する左右一対の駆動前輪取り付け腕と、回転可能な軸に取り付けた一つのフリー回転補助後輪を有する左右一対のフリー回転補助後輪取り付け腕と、各々単独で駆動される一つの駆動後輪を有する一対の駆動後輪取り付け腕と、又は駆動後輪取り付け腕とフリー回転補助後輪取り付け腕とを一体化した左右一対の後輪取り付け腕と、椅子の高さを最低位置から最高位置に、又はその逆に移動可能で、前後に角度調整可能な椅子固定台で構成される構造を特徴とする電動車椅子。
【請求項２】
前輪及び後輪取り付け腕を取り付ける軸に、フリーの状態で取り付けられる角度センサードラムと、固定して取り付けられる角度センサー取り付け板とこれら角度センサードラムを連結するワイヤー及びスプリングと、回転可能な軸に固定して取り付けられるワイヤー巻き取りドラム、等で車体の前後傾斜を制御する構造を持つ請求項１に記載の電動車椅子。
【請求項３】
椅子を上下に移動させる椅子可動台を椅子固定台の内側に設け、椅子の高さを調整するモーターを椅子固定台に固定し、モーター回転を上下運動に換える歯車と、椅子の最高位置及び最低位置を感知するセンサーを設ける構造を特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動車椅子。
【請求項４】
地面の段差を検知するセンサーを足載せ台の先端部分に設けることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動車椅子。
【請求項５】
段差の昇降と溝を乗り越える動作を、コンピューター制御により自動化することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動車椅子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】回転可能な軸に取り付けた左右一対のフリー回転前輪取り付け腕と、回転可能な軸にモーターで駆動される駆動補助前輪を有する左右一対の補助前輪取り付け腕と、回転可能な軸に左右一対のフリー回転補助後輪取り付け腕と、モーターで各々単独で駆動される駆動後輪を有する一対の駆動後輪取り付け腕と、椅子の高さ変更可能で、前後に角度調整可能な椅子固定台と、各車輪取り付け腕の角度制御と、椅子の高さ制御と、椅子の傾斜制御と、モーター回転制御と、段差の昇降と溝を乗り越えることを自動化するコンピューター内蔵の、電子回路を設けることを特徴とする電動車椅子。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】軸２２には、前後に角度調整可能な椅子固定台１６が固定して取り付けられている。椅子固定台１６には椅子高さ調整モーター２４と、ウォーム歯車３１、減速歯車３２が取り付けられている。
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月13日(2009.11.13)
【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】
一つのフリー回転前輪を有する左右一対のフリー回転前輪取り付け腕を取り付ける回転可能な軸と、一つの駆動補助前輪を有する左右一対の駆動前輪取り付け腕を取り付ける回転可能な軸、及び一つのフリー回転補助後輪を有する左右一対のフリー回転補助後輪取り付け腕と、一つの駆動後輪を有する左右一対の駆動後輪取り付け腕を取り付ける回転可能な軸に、フリーの状態で取り付けられる角度センサードラムと、固定して取り付けられる角度センサー取り付け板と、これら角度センサードラムを連結するワイヤー及びスプリングと、椅子固定台の下端に固定された軸は車体フレーム上に回転可能な状態で取り付けられていて、前記回転可能な軸に固定して取り付けられたワイヤー巻き取りドラムと、椅子固定台内部に設置された車体傾斜検知センサーと、後シャーシ上に固定されたワイヤー巻取りモーターと、電子回路で構成されていて車体が前後に傾斜した時、車体傾斜検知センサーで傾斜角度を感知してその情報を電子回路に送って処理し、ワイヤー巻取りモーターを作動させてワイヤー巻き取りドラムを回転させる。と同時に椅子固定台の傾斜を機械的に制御し、同時に前記フリー回転前輪、駆動補助前輪及びフリー回転補助後輪と駆動後輪取り付け腕を取り付けた軸に取り付けられた各々の角度センサードラムも回転して、前記それぞれの軸の回転角度を調節して車輪の地面からの高さを変えて車体の前後傾斜を制御する構造を持つ電動車椅子。