(57)【要約】【課題】振動、騒音、衝撃の少なく乗り心地のよい、しかも回転半径が小さく一層小回りのきく車椅子を提供する。【解決手段】本体２の前部を支持する前輪３と、本体２の後部を支持する後輪４とが同期して回転し、前輪３及び後輪４の左右両側の差動回転によって方向転換する電動車椅子１において、前輪３が、接線方向に回転軸を有する複数の円柱状ころ７が周方向に直列且つ間欠的に配置されてなる内輪８と、内輪８と同形をなして内輪８の外側に固定された外輪９とを備え、内輪８と外輪９とは、双方のころ７が軸方向視で重なり部分を有して交互に配列するように固定されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体の前部を支持する前輪と、本体の後部を支持する後輪とが同期して回転し、前輪及び後輪の左右両側の差動回転によって方向転換する電動車椅子において、
前記前輪が、接線方向に回転軸を有する複数の円柱状ころが周方向に直列且つ間欠的に配置されてなる内輪と、内輪と同形をなして内輪の外側に固定された外輪とを備え、
内輪と外輪とは、双方のころが軸方向視で重なり部分を有して交互に配列するように固定されていることを特徴とする電動車椅子。
【請求項２】
内輪及び外輪の各ころの数をｎとするとき、前記重なり部分の最大半径によって描かれる円周に内接する正２ｎ角形の一辺長よりも各ころの全長の方が長い請求項１に記載の電動車椅子。
【請求項３】
前記前輪の軸方向幅が、前記後輪のそれと実質的に同一である請求項１に記載の電動車椅子。
【請求項４】
前記ころが、ショアＡ６０〜９０の硬度を有するゴムからなる請求項１に記載の電動車椅子。
【請求項５】
前記内輪及び外輪が、ハブ及び前記ころの数だけ前記ハブより径方向に延びるころホルダーを有し、ころホルダーの端部でころの両端を各々保持する請求項１に記載の電動車椅子。
【請求項６】
前記ころホルダーが、前記ハブより径方向に延びる基部と、基部より分岐して前記ころの両端を保持する端部とからなり、基部が緩衝材からなる請求項１に記載の電動車椅子。
【請求項７】
前記前輪と後輪とが動力伝達機構を介して連結されている請求項１に記載の電動車椅子。
【請求項８】
前記後輪の後方に方向転換可能なキャスターが取り付けられている請求項１に記載の電動車椅子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動車椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車椅子として、小回りをきかせるために前輪及び後輪の四輪のうち前輪を、進行方向に直交する方向に回転する多数のころを周方向に直列に配置した内輪と、内輪と同形をなして１個のころ分だけ位相を周方向にずらせて内輪に固定された外輪とからなる複合型にしたものが知られている（特許文献１）。この車椅子は、前輪が車軸の周りに回転して進退するとともに、前輪の各ころが車軸と平行な方向に回転することにより左右方向にも動くことができる。
また、前輪及び後輪の四輪のうち前輪を、進行方向に直交する方向に回転する多数の半紡錘状ころを各ころがその周面により前輪外周円の円弧を形成するように周方向に直列に配置した構成としたものも知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−２４１４３８
【特許文献２】特開２００４−３４４２８９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の車椅子では、振動や騒音が激しくて乗り心地が悪い。また、特許文献２に記載の車椅子にしても各ころの周面により前輪外周円の円弧を形成するようにした結果、かえって路面の凹凸に倣って車椅子が上下動するようになり、乗り心地が悪い。
それ故、この発明の第一の課題は、振動、騒音、衝撃の少なく乗り心地のよい車椅子を提供することにある。第二の課題は、回転半径が小さく一層小回りのきく車椅子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
その課題を解決するために、この発明の電動車椅子は、
本体の前部を支持する前輪と、本体の後部を支持する後輪とが同期して回転し、前輪及び後輪の左右両側の差動回転によって方向転換する電動車椅子において、
前記前輪が、接線方向に回転軸を有する複数の円柱状ころが周方向に直列且つ間欠的に配置されてなる内輪と、内輪と同形をなして内輪の外側に固定された外輪とを備え、
内輪と外輪とは、双方のころが軸方向視で重なり部分を有して交互に配列するように固定されていることを特徴とする。
【０００６】
この発明の電動車椅子によれば、内輪及び外輪が周方向に直列且つ間欠的に配置された円柱状のころを有する。従って、前輪が回転する過程において、ころの端面と周面との稜線が着地するとき、稜線付近が弾性変形し、路面の凹凸に伴う急激な上下動を抑制する。
【０００７】
この発明において好ましいのは、内輪及び外輪の各ころの数をｎとするとき、各ころの全長を前記重なり部分の最大半径によって描かれる円周に内接する正２ｎ角形の一辺長より長くしたものである。このように構成することにより、内輪のころと外輪のころとが交互に軸方向視で隙間無く配列し、前記の通り稜線付近の弾性変形を可能にしつつ、内外輪合わせて正に連続した円周面を有する一つの車輪のように周面が着地するからである。
【０００８】
また、前記前輪の軸方向幅が、前記後輪のそれと実質的に同一であると好ましい。前輪の幅を後輪よりも広くすると方向転換しにくくなるからである。
前記ころの材質として好ましいのは、ショアＡ６０〜９０の硬度を有するゴムである。この範囲の硬度を有するゴムからなるとき、耐久性に優れ且つ衝撃を適度に吸収するからである。
【０００９】
ころを保持する手段としては、例えば前記内輪及び外輪が、ハブ及び前記ころの数だけ前記ハブより径方向に延びるころホルダーを有するものとし、ころホルダーの端部でころの両端を各々保持するものが挙げられる。この場合、ころホルダーが、前記ハブより径方向に延びる基部と、基部より分岐して前記ころの両端を保持する端部とからなり、基部が緩衝材からなるとよい。ころだけで吸収できない衝撃を基部が吸収することができるからである。
【００１０】
前記前輪と後輪とは、動力伝達機構を介して連結されているとよい。これにより、進退いずれの方向にも前後輪に駆動力を伝達することができるからである。
更に、前記後輪の後方に方向転換可能なキャスターが取り付けられているとよい。これにより前輪と後輪の間隔を狭くして車椅子の重心を前後輪の中間よりも後方に置き、車椅子全体の回転半径を小さくして一層小回りをきかせることができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の電動車椅子は、以上のように、路面の凹凸に伴う急激な上下動を抑制するので振動、騒音、衝撃が少なく、乗り心地がよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の電動車椅子の使用状態を示す平面図である。
【図２】同電動車椅子より座部を取り外した状態を示す平面図である。
【図３】（ａ）は同電動車椅子に適用される前輪を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図である。
【図４】前記前輪の一つのころ付近を示す拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示すように、電動車椅子１は、本体２と、本体２の前部を支持するために左右に付けられた外径２０ｃｍ、幅６．３ｃｍの前輪３、３と、本体２の後部を支持するために左右に付けられた外径２１．６ｃｍ、幅６．８ｃｍの後輪４、４と、本体２の後尾左右に付けられた外径１９．１ｃｍのキャスター５、５とを備える。一方の側の前輪３と後輪４との軸間距離は、２４ｃｍ、後輪４と同じ側のキャスター５との前後方向距離は３４ｃｍであり、他方の側も同様である。
【００１４】
本体２は、座部２ａの下に図２に示すように、フレーム２ｂを有し、フレーム２ｂの前後方向ほぼ中央位置の左右にモータ２ｃ、２ｃが搭載されて、モータ２ｃ、２ｃの出力軸に左右方向を回転軸とする後輪４、４が各々取り付けられている。また、フレーム２ｂの前端付近の左右には各々軸受けを介して左右方向を回転軸とする前輪３、３が取り付けられ、後端の左右には鉛直方向を揺動軸として旋回可能にキャスター５、５が取り付けられている。
【００１５】
前輪３とモータ２ｃ、２ｃは、互いに独立して出力している。そして、一方の側の前輪３と後輪４とは無端チェーン６を介して連結されている。他方の側の前輪３と後輪４も同様である。キャスター５、５は、本体２の移動に連れられて回転し揺動する。従って、各側の前輪３と後輪４は同期して回転し、前輪３及び後輪４の左右両側の差動回転によって車椅子１が方向転換する。
【００１６】
前輪３は、図３に示すように周方向に直列且つ間欠的等間隔に配置された８個の円柱状ころ７、７・・７を有する内輪８と、内輪８の外側にあって内輪８と同形をなす外輪９とを備える。各ころ７は、前輪３に外接する円の接線方向に自身の回転軸を有する。内輪８と外輪９とは、双方のころ７が軸方向視で隙間無く重なり部分を有して交互に配列するように固定されている。その重なり部分の最も前輪３中心から遠い位置をＰとするとき、その中心と点Ｐを結ぶ線を半径とする円周に内接する正１６角形の一辺長ｄよりも各ころの全長Ｄの方が長い。各ころ７は、ショアＡ７０の硬度を有するゴム製である。このため、内外輪８、９の回転中は常に、前記正１６角形の辺に対応する内輪８のころ７の外周面が着地するより先に、外輪９の後続のころ７の端面と外周面との稜線が着地して弾性変形する。外輪９のころ７に対する内輪８の後続のころ７も同様である。
【００１７】
内輪８と外輪９を合わせた前輪３全体の軸方向幅は、後輪４のそれと実質的に同一である。
内輪８及び外輪９は、いずれもハブ８ａ、９ａ、及びハブ８ａ、９ａよりそれぞれ径方向に延びる各８個のころホルダー１０を有する。ころホルダー１０は、ハブ８ａより径方向に延びる基部１０ａと、基部１０ａより前記正１６角形の辺方向に分岐してころ７の両端を保持する端部１０ｂとからなり、基部１０ａはショアＡ６０のゴム製である。このため、大きく起伏する路面を走行するときなど、ころ７だけで吸収できない衝撃を基部１０ａが吸収することができる。
【００１８】
利用者が車椅子１に乗って移動するときは、路面上の微小な凹凸に起因する上下動は、ころ７の端面と外周面との稜線部分が弾性変形することにより吸収し、比較的大きな凹凸に起因する上下動は、さらに基部１０ａが圧縮することにより吸収する。このため、振動、騒音、衝撃が少なく、乗り心地がよい。右左折するときは一方の側の前輪３及び後輪４の回転を他方の側に比べて遅くし、方向転換するときは一方の側を逆転させる。この場合、着地しているころ７が回転するので、前輪３が摩耗することなく車椅子１の向きを変えることができる。しかも前後輪の軸間距離が前記の通り小さいので、方向転換時の車椅子１の回転半径も４５ｃｍと小さく、著しく小回りがきく。
【符号の説明】
【００１９】
１  電動車椅子
２  本体
３  前輪
４  後輪
５  キャスター
６  無端チェーン
７  ころ
８  内輪
９  外輪
１０  ころホルダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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