(57)【要約】【課題】  車椅子全体の小型化を図るとともに障害者の乗降を容易にする。【解決手段】  前輪２Ａと第１の後輪３Ａとは、第１の四節平行リンク５Ａを介して連結されており、第１の後輪３Ａと第２の後輪４Ａとは、第２の四節平行リンク６Ａを介して連結されている。前輪２Ａの前方で前輪２Ａよりも高い位置に第１の補助輪８が設けられ、第１の後輪３Ａの前方で第１の後輪３Ａよりも高い位置に第２の補助輪９が設けられている。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行な固定リンクおよび揺動リンクとこれら固定リンクおよび揺動リンクを連接する互いに平行な一対の連接リンクとからなる左右一対の四節平行リンクと、この四節平行リンクの前記揺動リンクおよび前記固定リンクのそれぞれを延設し、この延設部に回転自在に支持された左右一対の前輪および後輪と、これら前輪および後輪を回転駆動する駆動手段とを備えた電動車椅子において、
前記左右一対の前輪の間および前記左右一対の後輪の間のそれぞれに第１および第２の補助輪を設け、前記第１の補助輪を前記前輪よりも走行方向の前方で、かつ当該前輪よりも高い位置に位置付け、前記第２の補助輪を前記後輪よりも走行方向の前方で、かつ当該後輪よりも高い位置に位置付けたことを特徴とする電動車椅子。
【請求項２】
前記四節平行リンクの前記固定リンクまたは前記揺動リンクを介して乗座椅子を支承し、前記固定リンクまたは揺動リンクの傾斜を検知する傾斜検知センサを設け、この傾斜検知センサの検知に基づいて当該リンクを鉛直方向に姿勢保持する姿勢保持手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の電動車椅子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階段や段差等を昇降させるのに好適な電動車椅子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動車椅子は、前輪が階段や段差を走行する時に、これら階段や段差を容易に乗り上げられるようにするため、前輪が想定される段差の２倍以上の直径を有している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５４８４０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような従来の電動車椅子においては、前輪の直径が大きいためにその分だけ車椅子全体が大型化するというだけではなく乗座位置が高くなるため、障害者の乗降に支障をきたすという問題があった。
【０００５】
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、車椅子全体の小型化を図るとともに障害者が乗降しやすい車椅子を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明は、互いに平行な固定リンクおよび揺動リンクとこれら固定リンクおよび揺動リンクを連接する互いに平行な一対の連接リンクとからなる左右一対の四節平行リンクと、この四節平行リンクの前記揺動リンクおよび前記固定リンクのそれぞれを延設し、この延設部に回転自在に支持された左右一対の前輪および後輪と、これら前輪および後輪を回転駆動する駆動手段とを備えた電動車椅子において、前記左右一対の前輪の間および前記左右一対の後輪の間のそれぞれに第１および第２の補助輪を設け、前記第１の補助輪を前記前輪よりも走行方向の前方で、かつ当該前輪よりも高い位置に位置付け、前記第２の補助輪を前記後輪よりも走行方向の前方で、かつ当該後輪よりも高い位置に位置付けたものである。
【０００７】
本発明は、前記発明において、前記四節平行リンクの前記固定リンクまたは前記揺動リンクを介して乗座椅子を支承し、前記固定リンクまたは揺動リンクの傾斜を検知する傾斜検知センサを設け、この傾斜検知センサの検知に基づいて当該リンクを鉛直方向に姿勢保持する姿勢保持手段を設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、階段や段差の昇降を前輪または後輪よりも高く位置付けた補助輪によって行うようにしたことにより、従来のように前輪の径を大きくする必要がないから、車椅子全体を小型化できるとともに、乗座位置も高くなることがないから障害者の乗降に支障をきたすようなこともない。
【０００９】
前記発明のうちの一つの発明によれば、階段や段差の昇降時にも、常に乗座椅子の姿勢を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る電動車椅子の全体の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る電動車椅子の側面図である。
【図３】本発明に係る電動車椅子の平面図である。
【図４】図２におけるIV-IV 線断面図である。
【図５】図２におけるV-V 線断面図である。
【図６】本発明に係る電動車椅子において、乗座椅子の姿勢を保持する姿勢保持手段を示す側面図で、同図（Ａ）は乗座椅子の姿勢が安定してない状態を示し、同図（Ｂ）は安定した状態に戻した状態を示す。
【図７】本発明に係る電動車椅子が階段を昇る動作を説明するための模式図である。
【図８】本発明に係る電動車椅子が階段を昇る動作を説明するための模式図である。
【図９】本発明に係る電動車椅子が階段を降りる動作を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図９に基づいて説明する。なお、図３においては、乗座椅子７およびレージトング機構５２は図示を省略している。
【００１２】
図１ないし図３に全体を符号１で示す電動車椅子は、走行方向（矢印Ａ方向）に向かって左右一対の前輪２Ａ，２Ｂ、左右一対の第１の後輪３Ａ，３Ｂ、左右一対の第２の後輪４Ａ，４Ｂと、前輪２Ａ，２Ｂのそれぞれと第１の後輪３Ａ，３Ｂのそれぞれとを連結する左右一対の第１の四節平行リンク５Ａ，５Ｂと、第１の後輪３Ａ，３Ｂのそれぞれと第２の後輪４Ａ，４Ｂのそれぞれとを連結する左右一対の第２の四節平行リンク６Ａ，６Ｂと、障害者を乗せる乗座椅子７と、本発明の特徴である第１ないし第３の補助輪８ないし１０とから概ね構成されている。
【００１３】
次に、図３および図７を用いて、左右の第１の四節平行リンク５Ａ，５Ｂについて説明する。これら左右の第１の四節平行リンク５Ａ，５Ｂは共に同じ構造を呈しているので、ここでは、左側の第１の四節平行リンク５Ａのみ説明し、必要に応じて右側の第１の四節平行リンク５Ｂについても説明する。第１の四節平行リンク５Ａは、図７（ａ）に示すように互いに平行な揺動リンク１２Ａおよび固定リンク１３Ａと、これら揺動リンク１２Ａおよび固定リンク１３Ａをピン１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａを介して連接する互いに平行な一対の連接リンク１８Ａ，１９Ａとから構成されている。
【００１４】
左右の揺動リンク１２Ａ，１２Ｂ（図３参照）は下方に延設され、これら延設部１２ａ，１２ｂ（延設部１２ｂは図示を省略）間には、バー２１が横架されている。また、前記前輪２Ａ，２Ｂは延設部１２ａ，１２ｂのそれぞれに回転自在に支持されている。
【００１５】
左右の固定リンク１３Ａ，１３Ｂ（図３参照）は下方に延設され、これら延設部１３ａ，１３ｂ（延設部１３ｂは図示を省略）間には、バー２２が横架されている。また、前記第１の後輪３Ａ，３Ｂは延設部１３ａ，１３ｂのそれぞれに回転自在に支持されている。
【００１６】
次に、図３および図７を用いて、左右の第２の四節平行リンク６Ａ，６Ｂについて説明する。これら左右の第２の四節平行リンク６Ａ，６Ｂは共に同じ構造を呈しているので、ここでは、左側の第２の四節平行リンク６Ａのみ説明し、必要に応じて右側の第２の四節平行リンク６Ｂについても説明する。第２の四節平行リンク６Ａは、図７（ａ）に示すように互いに平行な揺動リンク２５Ａおよび固定リンク２６Ａと、これら揺動リンク２５Ａおよび固定リンク２６Ａをピン２７Ａ，２８Ａ，２９Ａ，３０Ａを介して連接する互いに平行な一対の連接リンク３１Ａ，３２Ａとから構成されている。
【００１７】
ピン２７Ａ，２９Ａは、上記した第１の四節平行リンク５Ａの連接リンク１８Ａ，１９Ａのそれぞれの中央部に枢支されている。左右の固定リンク２６Ａ，２６Ｂ（図３参照）は下方に延設され、これら延設部２６ａ，２６ｂ（延設部２６ｂは図示を省略）間には、バー３３が横架されている。また、前記第２の後輪４Ａ，４Ｂは延設部２６ａ，２６ｂのそれぞれに回転自在に支持されている。
【００１８】
次に、図１および図３ならびに図７を用いて、第１ないし第３の補助輪８ないし１０について説明する。バー２１の中央部には、図７に示すように水平面に対して角度αだけ上方に傾斜した左右一対の支持板３５，３５の一端部が固定されており、これら支持板３５，３５の他端部には第１の補助輪８が回転自在に支持されている。
【００１９】
この第１の補助輪８の径は前輪２Ａよりもやや小さく形成されており、中心の高さＨ３が階段３９の段差Ｈ２よりも高い位置に位置付けられ、かつ中心の高さＨ３が前輪２Ａの中心の高さＨ１よりも高い位置に位置付けられている。すなわち、第１の補助輪８の下端部は、前輪２の下端部よりも高い位置に位置付けられ、かつ前輪２よりも電動車椅子１の走行方向（矢印Ａ方向）の前方側に位置付けられている。
【００２０】
バー２２の中央部には、図３に示すように水平面に対して角度αだけ上方に傾斜した左右一対の支持板３６，３６の一端部が固定されており、これら支持板３６，３６の他端部には第２の補助輪９が回転自在に支持されている。この第２の補助輪９は、第１の補助輪８と同じ径に形成されており、第１の補助輪８と同じ高さに位置付けられている。すなわち、この第２の補助輪９の下端部は、第１の後輪３Ａの下端部よりも高い位置に位置付けられ、かつ前輪２と第１の後輪３Ａとの間、つまり第１の後輪３Ａよりも電動車椅子１の走行方向（矢印Ａ方向）の前方側に位置付けられている。
【００２１】
バー３３の中央部には、図３に示すように水平面に対して角度αだけ上方に傾斜した左右一対の支持板３７，３７の一端部が固定されており、これら支持板３７，３７の他端部には第３の補助輪１０が回転自在に支持されている。この第３の補助輪１０は、第１および第２の補助輪８，９と同じ径に形成されており、第１および第２の補助輪８，９と同じ高さに位置付けられている。すなわち、この第３の補助輪１０の下端部は、第２の後輪４Ａの下端部よりも高い位置に位置付けられ、かつ第１の後輪３Ａと第２の後輪４Ａの間、つまり第２の後輪４Ａよりも電動車椅子１の走行方向（矢印Ａ方向）の前方側に位置付けられている。
【００２２】
次に、図５および図６を用いて、乗座椅子７を水平状態に保持する姿勢保持手段４０Ａ，４０Ｂについて説明する。これら姿勢保持手段４０Ａ，４０Ｂ（姿勢保持手段４０Ｂは図示せず）は、左右の第２の四節平行リンク６Ａ，６Ｂの固定リンク２６Ａ，２６Ｂのそれぞれに設けられているが、共に同じ構造であるので、固定リンク２６Ａに設けられた姿勢保持手段４０Ａのみについて説明し、必要に応じて固定リンク２６Ｂに設けられた姿勢保持手段４０Ｂについても説明する。
【００２３】
図５において、全体を符号４０Ａで示す姿勢保持手段は、傾いた固定リンク２６Ａを鉛直方向に戻すために駆動するモータ４１と、このモータ４１の出力軸に軸着された遊星ギア４２と、この遊星ギア４２が噛合する太陽ギア４３と、固定リンク２６Ａの傾きを検知する傾斜検知センサ４４とによって概ね構成されている。
【００２４】
モータ４１は、図５に示すようにブラケット４６を介して固定リンク２６Ａに固定されており、傾斜検知センサ４４によって検知される固定リンク２６Ａの傾斜状態によって、正方向または逆方向に所定の時間だけ駆動する。太陽ギア４３は、中心がシャフト４７の軸芯に一致した状態で、第２の後輪４Ａの回転支軸となるシャフト４７の一方の端面に形成したフランジ４７ａとで固定リンク２６Ａの延設部２６ａを挟み、ボルト４８によってシャフト４７と固定リンク２６Ａとに一体化されている。第２の後輪４Ａは、シャフト４７とハブ４９との間に介装したボールベアリング５０を介してシャフト４７に回転自在に支持されている。
【００２５】
このような構成において、図６（Ａ）に示すように、固定リンク２６Ａが鉛直方向から反時計方向に角度βだけ傾いている場合は、この傾きが傾斜検知センサ４４によって検知され、モータ４１が正方向に駆動され、遊星ギア４２が反時計方向に回動する。遊星ギア４２の反時計方向への回動によって、太陽ギア４３が時計方向に回動するから、この太陽ギア４３と一体的に固定リンク２６Ａがシャフト４７を回動中心として時計方向に回動し、角度βだけ時計方向へ回動し、固定リンク２６Ａが鉛直方向を指向することによりモータ４１の駆動が停止する。
【００２６】
一方、固定リンク２６Ａが鉛直方向から時計方向に傾いている場合は、この傾きが傾斜検知センサ４４によって検知され、モータ４１が逆方向に駆動され、遊星ギア４２が時計方向に回動する。遊星ギア４２の時計方向への回動によって、太陽ギア４３が反時計方向に回動するから、この太陽ギア４３と一体的に固定リンク２６Ａがシャフト４７を回動中心として反時計方向に回動し、所定の角度だけ反時計方向へ回動し、固定リンク２６Ａが鉛直方向を指向することによりモータ４１の駆動が停止する。
【００２７】
次に、図８（Ｂ）を用いて、乗座椅子７の支持構造について説明する。第１の四節平行リンク５Ａの固定リンク１３Ａには、同図（Ｂ）に示すようにこの固定リンク１３Ａと直交するようにベースバー５０が固定されており、このベースバー５０の一端部には長孔５０ａが設けられている。５２は広く知られているレージトング機構であって、下端部の一方端に植設されたピン５３がベースバー５０の長孔５０ａに係入され、下端部の他方端がベースバー５０の他端部（いずれも図示せず）に枢着されている。
【００２８】
レージトング機構５２の上端部の一方端に植設されたピン５４は、乗座椅子７の一端部に取り付けた支持板５５の長孔５５ａに係入され、レージトング機構５２の上端部の他方端５６は乗座椅子７の他端部に枢着されている。このような構成において、図示を省略した駆動源によって、レージトング機構５２を開閉させることにより、乗座椅子７が水平状態を保ったまま上下動する。
【００２９】
次に、図４を用いて、第１の後輪３Ａを駆動する駆動手段６０について説明する。固定リンク１３Ａの延設部１３ａには、図４に示すようにシャフト６１が水平状態に取り付けられており、このシャフト６１には、当該シャフト６１とハブ６２との間に介装されたボールベアリング６３を介して第１の後輪３Ａが回転自在に支持されている。６５は固定リンク１３Ａに取り付けられたモータであって、出力軸には大径ギア６７と噛合するモータギア６６が軸着されており、第１の後輪３Ａは、大径ギア６７が固定されたハブ６２を介してモータ６５の駆動によって回転する。
【００３０】
この駆動手段６０と同じ構造の駆動手段が第１の後輪３Ｂにも備えられており、駆動手段６０と同期して駆動され、左右の第１の後輪３Ａ，３Ｂは共に同期して回転する。前輪２Ａおよび第２の後輪４Ａは、図示を省略したチェーンを介して第１の後輪３Ａの回転が伝達されるように構成されている。同様に、前輪２Ｂおよび第２の後輪４Ｂは、図示を省略したチェーンを介して第１の後輪３Ｂの回転が伝達されるように構成されている。
【００３１】
次に、図７ないし図９を用いて、このように構成された電動車椅子１の昇降動作について説明する。先ず、図７および図８を用いて、電動車椅子１が階段３９を昇る動作について説明する。モータ６５と第１の後輪３Ｂ側に設けたモータ（図示せず）を共に同期させて、前輪２Ａ，２Ｂおよび第１の後輪３Ａ，３Ｂならびに第２の後輪４Ａ，４Ｂを、図７（Ａ）中反時計方向に回転させることにより、電動車椅子１を矢印Ａ方向に走行させる。
【００３２】
この電動車椅子１の矢印Ａ方向への走行によって、第１の補助輪８が階段３９の第１の段部３９Ａの角部に接触する。このとき、第１の補助輪８の中心の高さＨ３が階段３９の段差Ｈ２よりも高い位置に位置付けられているため、電動車椅子１の矢印Ａ方向への走行によって、第１の補助輪８が階段３９の第１の段部３９Ａに乗り上げる。この第１の補助輪８の第１の段部３９Ａへの乗り上げによって第１の四節平行リンク５Ａの揺動リンク１２Ａが上方に持ち上げられるため、同図（Ｂ）に示すように前輪２Ａも上方に持ち上げられた状態で、階段３９の第１の段部３９Ａの角部に接触する。
【００３３】
この状態で、前輪２Ａが反時計方向に回転駆動されているので、電動車椅子１が矢印Ａ方向に走行することにより、前輪２Ａが階段３９の第１の段部３９Ａに乗り上げる。さらに、電動車椅子１が矢印Ａ方向に走行することにより、図８（Ａ）に示すように第２の補助輪９が階段３９の第１の段部３９Ａの角部に接触する。上述した第１の補助輪８と同様に、第２の補助輪９の中心の高さＨ３が階段３９の段差Ｈ２よりも高い位置に位置付けられているため、電動車椅子１の矢印Ａ方向への走行によって、第２の補助輪９が階段３９の第１の段部３９Ａに乗り上げる。
【００３４】
この第２の補助輪９の乗り上げによって第１の四節平行リンク５Ａの固定リンク１３Ａが上方に持ち上げられるため、第１の後輪３Ａも上方に持ち上げられた状態で、階段３９の第１の段部３９Ａの角部に接触する。この状態で、第１の後輪３Ａが反時計方向に回転駆動されているので、電動車椅子１が矢印Ａ方向に走行することにより、第１の後輪３Ａが階段３９の第１の段部３９Ａに乗り上げる。
【００３５】
さらに、電動車椅子１が矢印Ａ方向に走行することにより、図８（Ｂ）に示すように第３の補助輪１０が階段３９の第１の段部３９Ａの角部に接触する。上述した第１および第２の補助輪８，９と同様に、第３の補助輪１０の中心の高さＨ３が階段３９の段差Ｈ２よりも高い位置に位置付けられているため、電動車椅子１の矢印Ａ方向への走行によって、第３の補助輪１０が階段３９の第１の段部３９Ａに乗り上げる。
【００３６】
このように、前輪２Ａよりも高い位置に位置付けられ、かつ前輪２Ａよりも電動車椅子１の走行方向の前方に位置付けた第１の補助輪８と、第１の後輪３Ａよりも高い位置に位置付けられ、かつ第１の後輪３Ａよりも電動車椅子１の走行方向の前方に位置付けた第２の補助輪９と、第２の後輪４Ａよりも高い位置に位置付けられ、かつ第２の後輪４Ａよりも電動車椅子１の走行方向の前方に位置付けた第３の補助輪１０とを設けたことにより、これら補助輪８ないし１０によって、前輪２Ａ、第１および第２の後輪３Ａ，４Ａが階段３９を昇ることができるようになる。しかも、これら第１ないし第３の補助輪８ないし１０の径は、前輪２Ａよりも径よりも大きくする必要がないため、車椅子全体を小型化できるとともに、乗座位置も高くなることがないから障害者の乗降に支障をきたすようなこともない。
【００３７】
次に、図９を用いて、電動車椅子１が階段３９を降りる動作について説明する。モータ６５と第１の後輪３Ｂ側に設けたモータ（図示せず）を共に同期させて、前輪２Ａ，２Ｂおよび第１の後輪３Ａ，３Ｂならびに第２の後輪４Ａ，４Ｂを、図９（Ａ）中反時計方向に回転させることにより、電動車椅子１を矢印Ａ方向に走行させる。
【００３８】
前輪２Ａが階段３９の段部３９Ｃに臨むと、前輪２Ａの自重により連接リンク１８Ａ，１９Ａが平行を保ったままピン１５Ａ，１７Ａを回動中心として反時計方向に回動することにより、前輪２Ａが下方に移動する。さらに電動車椅子１が矢印Ａ方向に走行することにより、同図（Ｂ）に示すように前輪２Ａが段差３９Ｃに接地する。
【００３９】
さらに電動車椅子１が矢印Ａ方向に走行することにより、第１の四節平行リンク５Ａの連接リンク１８Ａ，１９Ａは同じ傾きを保ったままで、第２の四節平行リンク６Ａの連接リンク３１Ａ，３２Ａがピン２８Ａ，３０Ａを回動中心として反時計方向に回動する。したがって、前輪２Ａは段差３９Ｄに接地し、第１の後輪３Ａは段差３９Ｂに接地することにより、電動車椅子１は階段３９を下降する。
【００４０】
このように電動車椅子１が階段３９を昇降している間に、何らかの原因で第１の四節平行リンク５Ａの揺動リンク１２Ａおよび固定リンク１３Ａならびに第２の四節平行リンク６Ａの固定リンク２６Ａのいずれか一つが鉛直方向から傾くと、固定リンク２６Ａが鉛直方向から傾く。固定リンク２６Ａが鉛直方向から傾くと、上述したように傾斜検知センサ４４によって傾きが検知され、モータ４１は固定リンク２６Ａが鉛直方向を指向するまで駆動するため、固定リンク２６Ａは常に鉛直方向を指向するように姿勢が保持される。
【００４１】
固定リンク２６Ａが鉛直方向を指向するように姿勢が保持されることにより、連接リンク３１Ａ，３２Ａおよび連接リンク１８Ａ，１９Ａを介して固定リンク１３Ａも鉛直方向を指向するように姿勢が保持される。したがって、固定リンク１３Ａに取り付けられているベースバー５０も常に水平状態が保たれるため、このベースバー５０にレージトング機構５２を介して支承されている乗座椅子７も常に水平状態が保持される。
【００４２】
なお、本実施例においては、第１の後輪３Ａ，３Ｂの他に第２の後輪４Ａ，４Ｂを設けた例を説明したが、電動車椅子１を必要に応じて小型化するのであれば、必ずしも第２の後輪４Ａは必要がなく、その場合は第２の四節平行リンク６Ａ，６Ｂも不要になる。
【符号の説明】
【００４３】
１…電動車椅子、２Ａ，２Ｂ…前輪、３Ａ，３Ｂ…第１の後輪、４Ａ，４Ｂ…第２の後輪、５Ａ，５Ｂ…第１の四節平行リンク、６Ａ，６Ｂ…第２の四節平行リンク、７…乗座椅子、８…第１の補助輪、９…第２の補助輪、１０…第３の補助輪、１２Ａ，１２Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ…揺動リンク、１３Ａ，１３Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ…固定リンク、１８Ａ，１８Ｂ，１９Ａ，３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ…連接リンク、３９…階段、３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄ…段部、４０Ａ，４０Ｂ…姿勢保持手段、４１…モータ、４４…傾斜検知センサ、５０…ベースバー、５２…レージトング機構、６５…モータ。
【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】
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【図９】
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