(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の左右側部を前後に延びる左右一対の側部フレームの前端部と後端部をブリッジフレームで連結して梯子状に形成した車体フレームと、シートを車体フレームに取り付けるものであって上端部に後方に向かって突出する手押しグリップバーを有する背もたれを後端部に設けたシートフレームと、キャスターにより回動自在になっている左右の前輪と、個別に駆動ユニットを備えてそれぞれ独自に駆動可能な左右の後輪と、この駆動ユニットに電力を供給し前記シートフレーム下方の車体フレーム中央部に配設した電源バッテリーとを備えた電動車椅子において、
左右後輪の駆動ユニットは、駆動モータと、この駆動モータの駆動力を後輪に伝達する動力伝達機構と、この動力伝達機構を収納するギアケースとから主になり、
前記ギアケースは、その前後方向中央部の左右方向外側に車軸を突設して後輪を回転自在に支持する一方、この車軸よりも前方のギアケースの内側に駆動モータを配設し、車体フレームを形成する左右の側部フレーム後端部に設けた揺動軸にギアケースの前端部を上下揺動可能に取り付けると共に、平面視コの字形状に形成され前記車体フレームの後部から後上方に向けて突設するリアキャリングバーに上端を支持されたクッションユニットの下端を前記ギアケース側面に取り付けたことを特徴とする電動車椅子の後輪懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動車椅子の後輪懸架装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動車椅子の後輪懸架装置に関して、従来、クッションユニットをスイングアーム上に有するトレーリングアーム式のもの、車軸の長さ方向中心がスイングの中心になる車軸式のもの、あるいは、折り畳み式の電動車椅子で見られるフレームの捩れを利用したフレーム変形式のものなどがある。
【０００３】
前記トレーリングアーム式のものは、図８および図９に示すように、電動車椅子ａの車体フレームｂには、一端部で後輪ｃの車軸ｃ１を軸支するスイングアームｄの他端部が揺動可能に支持され、かつ、スイングアームｄと車体フレームｂとの間にはクッションユニットｅが介装されており、後輪ｃの上下動をスイングアームｄの揺動に変換してクッションユニットｅでその動作を吸収する。モータおよびギアなどの駆動ユニットｆは、スイングアームｄ上の後輪ｃ近傍に配設される（例えば実開昭５７−１９７９２５号公報参照）。なお、符号ｇはシート、ｈは前輪である。また、ｉはバッテリーであって車体フレームｂの側部フレーム間に配置される。
【０００４】
前記車軸式のものは、図１０（ａ）に示すように、後輪ｃを両端部で回動自在に支持する車軸ｃ１に対して、その長さ方向中心位置を揺動支点ｊとして車体フレームｂに支持するものであって、図１０（ｂ）に示すように、支点ｊを中心に垂直面内で左右に回転し揺動する。
【０００５】
フレーム変形式のものは、図１１（ａ）および同（ｂ）に示すように、前フレームｋおよび後フレームｍによって左右の側部フレームｎを前後で連結するようになっており、使用しないときには、前フレームｋおよび後フレームｍの回動軸ｋ１，ｍ１で折って、図１１（ｃ）に示すように車体全体を折り畳むことができるものである。このフレーム変形式のものにおいては、図１１（ｄ）に示すように、左右の後輪ｃの路面から受ける衝撃は、前記回動軸ｋ１，ｍ１等を支点とした車体フレーム全体の捩れとして吸収される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の電動車椅子の後輪懸架装置においては、次のような問題点がある。前記スイングアームｄを有するトレーリングアーム式のものは、スイングアームｄが車体中央の左右両側部を占有するため、図１２に示すように、後輪懸架装置の占めるスペースＳ２が大きく、電装品等の配置に際して限られたスペースでの有効利用ができない。また、後輪懸架専用のスイングアームｄを有するため、構成部品の点数も多い。また、図１３（ａ）に示すように、後輪ｃの車軸ｃ１よりも前方にクッションユニットｅを配置していることから、図１３（ｂ）に示す後輪ｃの後方にクッションユニットｅを配置したものに比べ、クッションユニットｅのバネのストロークが短くかつ後輪ｃの上下動が大きくなり、緩衝精度のバラツキが大きくなってしまう。
【０００７】
また、前記車軸ｃ１の中心部を揺動中心とする車軸式のものは、旋回時、傾斜路等での横方向への踏ん張りが効きにくく、左右方向への安定性能が劣るものである。また、左右の後輪ｃが独立して懸架されていないため、左右の後輪ｃが同時に路面から力を受けたときは、車軸ｃ１が回動せず左右の後輪ｃを同時に緩衝することができない不都合もある。
【０００８】
さらに、前記フレーム変形式のものにあっては、走行中、路面の凹凸に合わせて左右の側部フレームｎが動いてしまうため、搭乗者の乗車姿勢が影響されるという不具合が生ずる。また、このフレーム変形式のものにおいても、左右の後輪ｃを同時に緩衝することができない。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたものであって、車体のスペース使用効率の向上および緩衝精度の向上を図ると共に部品点数を削減し、かつ、左右の後輪の走行安定性を良好にし、さらに左右の後輪を同時に緩衝可能とした電動車椅子の後輪懸架装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため次の構成を有する。
すなわち、請求項１の発明は、車体の左右側部を前後に延びる左右一対の側部フレームの前端部と後端部をブリッジフレームで連結して梯子状に形成した車体フレームと、シートを車体フレームに取り付けるものであって上端部に後方に向かって突出する手押しグリップバーを有する背もたれを後端部に設けたシートフレームと、キャスターにより回動自在になっている左右の前輪と、個別に駆動ユニットを備えてそれぞれ独自に駆動可能な左右の後輪と、この駆動ユニットに電力を供給し前記シートフレーム下方の車体フレーム中央部に配設した電源バッテリーとを備えた電動車椅子において、左右後輪の駆動ユニットは、駆動モータと、この駆動モータの駆動力を後輪に伝達する動力伝達機構と、この動力伝達機構を収納するギアケースとから主になり、前記ギアケースは、その前後方向中央部の左右方向外側に車軸を突設して後輪を回転自在に支持する一方、この車軸よりも前方のギアケースの内側に駆動モータを配設し、車体フレームを形成する左右の側部フレーム後端部に設けた揺動軸にギアケースの前端部を上下揺動可能に取り付けると共に、平面視コの字形状に形成され前記車体フレームの後部から後上方に向けて突設するリアキャリングバーに上端を支持されたクッションユニットの下端を前記ギアケース側面に取り付けたことを特徴とする電動車椅子の後輪懸架装置である。
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、左右の後輪をそれぞれ保持する各ギアケースが揺動するため、ギアケースがスイングアームとして機能するようになる。よって、従来のようなスイングアーム専用の部品が無い分、車体中央の左右両側部のスペースが懸架装置で占有されなくなり、車体中央のスペースの有効利用が可能となるため、車体のスペース使用効率が向上する。
【００１４】
また、左右の後輪が独立懸架されると共に左右の後輪がそれぞれ独自のクッションユニットで緩衝されるので、左右の後輪の走行安定性を良好にすることができかつ左右の後輪を同時に緩衝することもできる。
【００１５】
また、前記キャリングバーにクッションユニットの上端を取付け、下端をギアケースの側面に取り付けたので、クッションユニット専用のブラケット等を上下両端部において不要にでき、更なる部品点数の削減が図れる。
【００１６】
また、スイングアームとして機能するギアケースにおいて、揺動中心軸、後輪の車軸およびクッションユニットの順にそれらが前後に並ぶため、クッションユニットのストロークを長く後輪の上下動を小さく設定することができ、緩衝精度を向上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１〜図４は本発明の実施形態に係る電動車椅子の後輪懸架装置の説明図であって、図１は電動車椅子の側面図、図２は電動車椅子の背面図、図３は駆動ユニット周辺の側面図、図４は駆動ユニット周辺の平面図である。また、図５〜図７は電動車椅子の概略図であって、図５は斜視図、図６は平面図、図７は側面図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係る電動車椅子の車体フレームは、車体左右側端部に位置しかつ前輪２および後輪４にわたるように前後に延びる左右一対の側部フレーム６を有する。両側部フレーム６の前端部、後端部では、平面視で梯子形状にブリッジフレーム８ｆ，８ｒで連結されている。また、両側部フレーム６間であって車体中央部には、電源バッテリーやメインコントローラ等を収容する電装品ケース１０が配設される。また、後側のブリッジフレーム８ｒには、車体を持ち上げて運ぶときなどに握られる平面視略コの字形のリアキャリングバー１２ａの左右両端部が固着されており、このリアキャリングバー１２ａは、側面視でブリッジフレーム８ｒから後上方に向けて突出している。なお、左右の側部フレーム６の前端側面にも、略コの字状のフロントキャリンバー１２ｂが突設されている。
【００１９】
車体フレームの上部には、図１に示すように、シート１４ａを車体フレームに取り付けるシートフレーム１４が前端部１４ｂを支点に前方に向けて回動可能に載置されている。また、左右一対の前輪２はキャスター２ａにより回動自在になった追従輪であって、両側部フレーム６の前端部に上下方向に向いて固定された支持パイプ１４ｃに軸支される。さらに、両側部フレーム６の前端部には乗員が足を乗せるフートレスト１６が設けられ、シートフレーム１４の後端部には背もたれ１４ｄが設けられる（１４ｄ１は手押し用グリップバーである）。シートフレーム１４の上部の左右には、アームレスト１４ｅが立設され、一方のアームレスト１４ｅ前方には、後輪４の駆動を制御して、電動車椅子の発進、停止、操舵を行うジョイスティックコントロールノブスイッチ１４ｆが配置される。
【００２０】
車体後下部の左右両側には、図２および図３に示すように、左右一対の駆動ユニット１８が配設される。各駆動ユニット１８は、駆動モータ２０と、駆動モータ２０の駆動力を後輪４に伝達する動力伝達機構（図示略）を収納するギアケース２２とから主に構成され、後輪懸架装置は、このギアケース２２とクッションユニット２４とを有してなる。
【００２１】
左右の各ギアケース２２は、図２に示すように後輪４の内側近傍に配置されており、図１に示すようにその略中央部にて後輪４の車軸４ａを回転自在に保持する。また、ギアケース２２の前端部は、側部フレーム６の後端部に突設されたブラケット２６に揺動軸２８を介して揺動自在に取り付けられる。クッションユニット２４は、図２に示すように、オイルダンパ等の緩衝器２４ａとコイルスプリング２４ｂとを合わせ持つ棒状のもので、ギアケース２２後部の内側近傍で略鉛直方向に沿って配設される。クッションユニット２４上端部は、図２に示すように前記キャリングバー１２ａの側部外面に取付けボルト３０で固着される一方、その下端部は、ギアケース２２の後下部の内側面に取付けボルト３２・ナット３４で固着されている。これにより、左右の後輪４は、それぞれ独自のギアケース２２およびクッションユニット２４によって互いに独立して懸架され、走行時には、揺動するギアケース２２によってクッションユニット２４を伸縮させながら路面の凸凹に合わせて上下動する。
【００２２】
なお、各ギアケース２２の内側面には、図２および図３に示すように、搭乗者用クラッチレバー３６および介助者用クラッチレバー３８を一体的に備えたクラッチレバー４０が回動自在に取り付けられている。介助者用クラッチレバー３８については、それらの後端部同士がベルト４２によって左右に連結されており、介助者は、このベルト４２を足で操作することにより、左右の駆動ユニット１８におけるクラッチ手段（図示略）を同時に操作することができる。
【００２３】
以上のように構成された電動車椅子の概略図を図５〜図７に示す。図５からわかるように、本実施形態においては、車体後部に配置されスイングアームとしても機能するギアケース２２に後輪４が保持されると共に、その後輪４の後方位置でギアケース２２がクッションユニット２４によって支持されている。これにより、後輪懸架装置の占めるスペースＳ１は、図６に二点鎖線で示すように、車体後部の左右両側部に集中し、左右の後輪４の内側周辺のみとなるため、従来に比して占有スペースが大幅に減る。特に車体中央の左右両側部のスペースが広く空くため、電装品の設置スペースを多く取れる。例えば、前記電装品ケース１０をスイングアームの無い分従来よりも幅広に形成し、この電装品ケース１０内において、図６に示すように、中央のバッテリー収納部Ａに対し左右一側にバッテリーチャージャーＢを他側にメインコントローラＣを配設することができる。また、左右のクッションユニット２４をそれぞれ左右のギアケース２２に近接させたので、左右のクッションユニット２４間を介助者の足元スペースとして広く形成することができる。
【００２４】
また、本実施形態では、揺動軸２８と後輪４の車軸４ａとを近づけることにより、スイングアームとして機能するギアケース２２を強度上有利に構成することができる。
【００２５】
また、クッションユニット２４の上下両端部をそれぞれリアキャリングバー１２ａおよびギアケース２２に取り付けることで、クッションユニット専用のブラケット等も上下両端部において不要にできる。したがって、スイングアーム専用の部品と共にクッションユニットの取り付け部材も削減することができるので、従来に比して部品点数を大幅に削減し、電動車椅子を安価に構成することができる。
【００２６】
また、後輪４を左右独立して懸架したので、左右の後輪４の走行安定性を良好にすることができる。それと共に、左右の後輪４がそれぞれ独自のクッションユニット２４で緩衝されるため、左右の後輪４を同時に緩衝することもできる。
【００２７】
さらに、図７に示すように、スイングアームとなるギアケース２２において、揺動軸（揺動中心軸）２８、後輪４の車軸４ａおよびクッションユニット２４の順にそれらを前後に配置したので、クッションユニット２４のストロークについては長く、後輪４の上下動については小さく設定できる。また、クッションユニット２４を緩衝器２４ａ付きのものとしたことからも、緩衝精度（入力に対する作動量および動作の円滑さ）をより一層向上させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、ギアケースをスイングアームとして兼用することにより、車体中央のスペースを有効利用できるため、車体のスペース使用効率を向上させることができる。また、左右の後輪の走行安定性を良好にすることができると共に左右の後輪を同時に緩衝することもできる。また、スイングアーム専用の部品を無くすと共にクッションユニット専用の取付け部材も不要にできるので、大幅な部品点数の削減を図ることができる。また、クッションユニットのストロークを長く後輪の上下動を小さく設定できるので、緩衝精度を向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る電動車椅子の側面図である。
【図２】本実施形態に係る電動車椅子の背面図である。
【図３】本実施形態に係る駆動ユニット周辺の側面図である。
【図４】本実施形態に係る駆動ユニット周辺の平面図である。
【図５】本実施形態に係る電動車椅子を概略的に示す斜視図である。
【図６】本実施形態に係る電動車椅子を概略的に示す平面図である。
【図７】本実施形態に係る電動車椅子を概略的に示す側面図である。
【図８】従来例の電動車椅子の斜視図である。
【図９】従来例の電動車椅子を概略的に示す斜視図である。
【図１０】他の従来例の電動車椅子を概略的に示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は後輪懸架装置の正面図である。
【図１１】さらに別の従来例の電動車椅子を概略的に示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は車体の分解斜視図、（ｃ）は折り畳んだ状態の斜視図、（ｄ）は車体フレームが捩れた状態の斜視図である。
【図１２】従来例の電動車椅子を概略的に示す平面図である。
【図１３】電動車椅子の後輪懸架装置を概略的に示す図であって、（ａ）は従来例の側面図、（ｂ）は後輪の後方にクッションユニットを配置した場合の側面図である。
【符号の説明】
４      後輪
４ａ    車軸
６      側部フレーム
８ｒ    ブリッジフレーム
１２ａ  リアキャリングバー
１８    駆動ユニット
２０    駆動モータ
２２    ギアケース
２４    クッションユニット
２８    揺動軸（揺動中心軸に相当）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003541587.tif 000009
【図９】
0003541587.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003541587.tif 000013
【図１３】
0003541587.tif 000014