(57)【要約】      （修正有）【課題】前後長を短くし、全体としてコンパクトで、狭い室内でも小回りのきく走行性能を有し、丸みのある外観体裁の良い電動車椅子を提供する。【解決手段】左右の前輪を電動モータで駆動させる駆動輪２１に、左右の後輪をキャスタ機構により旋回支持させる従動輪２２にそれぞれ形成する一方、車椅子本体の後部に介護者が乗ることのできるリヤステップを設け、搭乗者または介護者による操作レバーの操作に応じて制御装置からの出力信号に基づいて各電動モータを回転差により駆動させることにより、車椅子本体を方向転換して走行するようにした電動車椅子であって、起立位置とこの起立位置から前方および後方に展開するフロントステップおよびリヤステップをそれぞれ軸支し、電動車椅子のボデーパネルの前部および後部には、起立位置におけるフロントステップ２３およびリヤステップを格納するフロント凹部およびリヤ凹部をそれぞれ形成した。【選択図】      図１
2004350754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の前輪を電動モータで駆動させる駆動輪に、左右の後輪をキャスタ機構により旋回支持させる従動輪にそれぞれ形成する一方、車椅子本体のシャシー前部および後部に、搭乗者の足部を載せるフロントステップおよび介護者の足部を載せるリヤステップを設け、搭乗者または介護者による操作レバーの操作に応じて制御装置からの出力信号に基づいて上記各電動モータを回転差により駆動させることにより、車椅子本体を方向転換して走行するようにした電動車椅子であって、上記フロントステップおよび上記リヤステップを、起立位置とこの起立位置から前方および後方に展開する展開位置とに亘って回転するように軸支し、上記電動車椅子のボデーパネルの前部および後部に、上記起立位置における上記フロントステップおよび上記リヤステップを格納するフロント凹部およびリヤ凹部を形成したことを特徴とする電動車椅子。
【請求項２】
上記フロント凹部には、搭乗者の足の踵部が収容され、上記リヤ凹部には、上記リヤステップに乗る介助者のつま先部が収容されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の電動車椅子。
【請求項３】
上記フロントステップが上記フロント凹部に、上記リヤステップが上記リヤ凹部に格納された状態において、上記フロントステップの裏面および上記リヤステップの裏面が、上記ボデーパネルの外表面に連続したボデー外面を形成するようにされたことを特徴とする請求項１または２記載の電動車椅子。
【請求項４】
上記リヤステップの左右両側に、上記左右の後輪の旋回を許容するように湾曲形状のリヤステップ逃げ部を形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電動車椅子。
【請求項５】
上記リヤステップのステップ面の周囲に、介護者の足部が上記ステップ面からはみ出さないようにする壁部を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電動車椅子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動車椅子は搭乗者だけでなく、その後ろに乗った介護者でも容易に走行操縦できる電動車椅子において、使用時のおいては狭い室内等でも小回りのきいた状態でスムーズに走行でき、使用しない状態では、ボデーパネル外表面から突起物が出っ張ることがないようにして、周囲の邪魔にならないようにしたコンパクトサイズで使用勝手が良く、外観体裁に優れた電動車椅子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献】特開２００１−９５８５５号公報
【０００３】
従来、電動車椅子として、例えば、上記特許文献のものが公知である。この特許文献のものは、シート部に着座した搭乗者が電動車椅子を操縦する場合に、その足部を足載部に載せた状態にし、操作レバーを操作することで電動車椅子を走行させる。そして、車体の中央部の左右に主車輪を独立して駆動できるように設け、これら主車輪の前後にキャスタ機構により旋回できるように補助輪を配置し、電動モータにより主車輪を駆動することで、左右の主車輪を回転数の異なる回転数で駆動（回転）させ、一方だけ回転させたり、互いに逆方向に回転させたりする等して、その場で回転しての方向転換、前進しながらの方向転換、後退しながらの方向転換、あるいは左右の主車輪の中間位置を旋回中心として超信地旋回を行わせたりして走行することができるものである。また、かかる特許文献のものは、ボデーカバーの最外周部の多くの部分を、上記旋回中心を中心とする円にほぼ沿った形状に形成するようにしている。これにより、狭い室内で左右の電動モータにより電動車椅子を、通常の旋回走行や、信地旋回あるいは超信地旋回（スピンターン）をさせても、周囲の人や物体に接触する頻度を少なくして容易に方向転換することができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献記載の技術にあっては、ボデーパネル前部に設けた足載部は常時前方に出っ張った状態で設置されているために、電動車椅子の全長が長くなり、電動車椅子をコンパクトに形成するのが困難となり、また、狭い室内等で小回りのきくような走行をさせるのにも一定の限界を有するという問題がある。また、上記足載部は、常時前方に大きく口を開いた状態に形成されているため、電動車椅子を使用しない場合には、ボデーパネルの外周が滑らかな曲面でなく、それだけ外観体裁（見栄え）が悪くなる問題もある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するために工夫されたものであって、電動車椅子のシャシーにフロントステップとリヤステップを回転自在に設け、電動車椅子を使用しない場合にはこれらのステップを起立させてボデーパネルに形成した凹部に格納し、使用する場合には格納状態から展開して搭乗者や介護者の足部を載せることができるようにすることで、電動車椅子の前後長を短くし、全体としてコンパクトで丸みのある外観体裁を有する電動車椅子を提供することを目的（課題）とするものである。
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明は、左右の前輪を電動モータで駆動させる駆動輪に、左右の後輪をキャスタ機構により旋回支持させる従動輪にそれぞれ形成する一方、車椅子本体のシャシー前部および後部に、搭乗者の足部を載せるフロントステップおよび介護者の足部を載せるリヤステップを設け、搭乗者または介護者による操作レバーの操作に応じて制御装置からの出力信号に基づいて上記各電動モータを回転差により駆動させることにより、車椅子本体を方向転換して走行するようにした電動車椅子であって、上記フロントステップおよび上記リヤステップを、起立位置とこの起立位置から前方および後方に展開する展開位置とに亘って回転するように軸支し、上記電動車椅子のボデーパネルの前部および後部に、上記起立位置における上記フロントステップおよび上記リヤステップを格納するフロント凹部およびリヤ凹部を形成したことを特徴とする。
【０００７】
この請求項１記載の発明では、電動車椅子を使用しない状態においては、シャシー前部と後部とに軸支したフロントステップとリヤステップとを、それぞれ起立した状態にして、ボデーパネルのフロント凹部とリヤ凹部とに格納し、電動車椅子を使用して走行させる場合には、これらフロントステップとリヤステップとを格納状態から展開して足部を載せることができ、これにより、搭乗者や介護者が電動車椅子に搭乗して操作レバーを操作して電動車椅子を電動モータの回転差により駆動して走行させることができるようにしている。このため、フロントステップおよびリヤステップを起立状態の位置と、展開状態の位置とに回転できるため、電動車椅子の前後長を短く設定することが可能となり、コンパクトサイズの電動車椅子を得ることができるようになる。
また、搭乗者が電動車椅子に乗ったままの姿勢で、作業テーブルや台所等で仕事をする場合には、フロント凹部に蓋をするように、フロントステップを展開位置から起立位置にしてフロント凹部に格納した状態にする。これにより、搭乗者の足部の動きはフロントステップに邪魔されることなく自由に動かすことができ、また、電動車椅子に座って乗ったままの姿勢で、自分の足部を室内フロア等にしっかりと着地させることができ、そのため、安定した姿勢で仕事をすることができるようになり、室内等の走行だけでなく、目的の作業場まで走行した後に、仕事もできるので便利となるものである。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動車椅子に係り、上記フロント凹部には、搭乗者の足の踵部が収容され、上記リヤ凹部には、上記リヤステップに乗る介助者のつま先部が収容されるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
この請求項２記載の発明では、ボデーパネルに形成されたフロント凹部およびリヤ凹部は、搭乗者の踵部や介護者のつま先部を収容される空間となるように形成されているので、電動車椅子の乗った搭乗者のつま先部や介護者の踵部が外部に出っ張るのを極力抑制できるようにしている。このため、電動車椅子を走行操縦している間でも、搭乗者や介護者の足が、電動車椅子の外部へ大きくはみ出すことがなく、それだけ狭い室内等の空間を自由自在に小回りをきかせて走行させることができるようになる。
また、リヤステップに乗った介護者が、電動車椅子を操縦する場合には、そのつま先部をできるだけリヤ凹部につっこむようにすることで、体の重心を電動車椅子の中心寄りにもっていくことができ、このため電動車椅子の走行安定性をより一層向上できるようになる。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の電動車椅子に係り、上記フロントステップが上記フロント凹部に、上記リヤステップが上記リヤ凹部に格納された状態において、上記フロントステップの裏面および上記リヤステップの裏面が、上記ボデーパネルの外表面に連続したボデー外面を形成するようにされたことを特徴とする。
【００１１】
この請求項３記載の発明では、フロントステップの裏面およびリヤステップの裏面を、ボデーパネルの外表面と連続するボデー外面を呈するような曲面形状に形成しているので、これらステップを起立してボデーパネルの各凹部に格納した場合には、電動車椅子のボデーパネルの一部を形成して一体化することとなり、電動車椅子の外観体裁を向上することができるようになる。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電動車椅子に係り、上記リヤステップの左右両側に、上記左右の後輪の旋回を許容するように湾曲形状のリヤステップ逃げ部を形成したことを特徴とする。
【００１３】
この請求項４記載の発明では、格納位置と展開位置とに亘って開閉するように設けられたリヤステップの左右両側に、左右の旋回可能な後輪が干渉しないような湾曲形状に形成したリヤステップ逃げ部を設けているので、リヤステップが格納位置や展開位置のいずれの位置にあっても、後輪がリヤステップ逃げ部の存在により、リヤステップに干渉することなく旋回でき、そのため電動車椅子が小回りがきくように、電動車椅子を全体としてコンパクトなサイズに設定することで、狭い室内、場所での走行が容易に行える。また、後輪がどのような旋回状態にあっても、リヤステップを何ら支障なく起立または展開することができるようになる。
【００１４】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電動車椅子に係り、上記リヤステップのステップ面の周囲に、介護者の足部が上記ステップ面からはみ出さないようにする壁部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
この請求項５記載の発明では、リヤステップのステップ面の周囲に設けた壁部により、介護者がそのステップ面に載せた足部の一部がステップ面からはみ出してしまうようなことがないので、足部の一部が後輪に当たって巻き込まれたり、電動車椅子の走行抵抗になったりする事態を未然に防止することができるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１乃至図１５に基づいて詳述する。なお、以下においては、電動車椅子の左側に存する部分、部材を符号Ｌで、右側に存するものを符号Ｒを付して説明していくこととする。すなわち、本実施の形態における電動車椅子は、主としてボデー本体１０と、その下部に設けられたシャシー２０とからなり、シャシー２０には、ステアリングはされないが正転と逆転のみを行う左右の前輪（駆動輪）と、後述するキャスタ機構を介して旋回自在に支持された左右の後輪（従動輪）とが設けられている。
【００１７】
ボデー本体１０は、例えば合成樹脂材等により成形された所要の強度を有するボデーパネル１１、このボデーパネル１１の略中央上部に載置され搭乗者が着座するように形成されたシートクッション部１２、このシートクッション部１２の左右に設けられた肘掛け部１３Ｌ、１３Ｒ、シートクッション部１２の後部で前後方向に折り畳みできるように取り付けられた円形状の背もたれ１４を有する。また、右肘掛け部１３Ｒの先端、および背もたれ１４背面上方には、後述する電動モータを駆動制御するためのジョイスティック型のレバー（以下「操作レバー」という）としての第１操作レバー１５ａを備えた第１操作装置１５および第２操作レバー１６ａを備えた第２操作装置１６が取り付けられ、いずれの操作装置からでも電動車椅子を走行制御（走行制御については後述する）できるようになっている。
【００１８】
また、上記背もたれ１４背面の上方には、ハの字状に左右一対のグリップ１４ａＬ、１４ａＲが取り付けられ、介護者が把持できるようにすると共に、第２操作装置１６を右グリップ１４ａＲ近傍に取り付ける。そして、第２操作装置１６の第２操作レバー１６ａをカップ型の形状とすることにより、介護者が右手で右グリップ１４ａＲを握りながらでも第２操作レバー１６ａを親指で操作できるようにしている。
【００１９】
また、上記ボデーパネル１１は、左右の前輪２１Ｌ、２１Ｒ周縁を覆おうように形成されたフロントフェンダー部１１ａＬ、１１ａＲ、ボデーパネル１１の後部左右コーナーに形成されて左右の後輪２２Ｌ、２２Ｒを覆うリヤフェンダー部１１ｂＬ、１１ｂＲ、シャシー２０に折り畳み可能に設けられ、後述する搭乗者足部載置用のフロントステップ２３（図５では、図示を省略）を格納位置に収容保持するように形成された所要深さのフロント凹部１１ｃ、および介護者が乗ることができるようにシャシー２０に折り畳み可能に設けられ、リヤステップ２４を格納位置に収納保持するように形成された所要深さを有するリヤ凹部１１ｄ（詳細については後述する）を備えている。
【００２０】
また、ボデーパネル１１の左右後方のリヤフェンダー部１１ｂＬ、１１ｂＲには、左右の後輪２２Ｌ，２２Ｒの旋回を許容する湾曲形状をなすリヤフェンダー逃げ部１１ｂＬ１，１１ｂＲ１が形成され、これら後輪２２Ｌ，２２Ｒが３６０度回転しても干渉しないようにしている。
【００２１】
次に、シャシー２０の構造について、主として図５，６を参照して説明する。このシャシー２０には、室内のような狭い空間での使用にマッチするように、可能な限り車輪径を小さくなるようにした左右一対の前輪２１Ｌ、２１Ｒおよび左右一対の後輪２２Ｌ、２２Ｒが設けられる。すなわち、前輪２１Ｌ、２１Ｒは平面内において旋回しないように直進方向に指向されて回転可能となるように設けられる。また、後輪２２Ｌ、２２Ｒは前輪２１Ｌ、２１Ｒよりも小径であって、且つ、キャスタ角を有するようにキャスタ機構を形成するステーＳを介してシャシー２０に支持されている。これにより、後輪２２Ｌ，２２Ｒは平面内においてピンＰＬ，ＰＲを中心にして自由に旋回する従動輪として軸支されることとなる。
【００２２】
また、この後輪２２Ｌ，２２Ｒには、図２に示すように、後輪２２Ｌ，２２Ｒの略上半分の両側を覆い、且つ、一体に回転（旋回）することができるように、例えば合成樹脂製のカバー部材Ｃが取り付けられている（図５、図６、図７では、カバー部材Ｃの図示を省略）。なお、カバー部材Ｃには、ステーＳに対応する位置に形成されたステー逃げ用の膨出部Ｃ１が設けられる。
【００２３】
また、シャシー部材２０のフロント寄りで、前輪２１Ｌ、２１Ｒに対応する位置には、歯車減速機構を内蔵した電動モータ２５Ｌ、２５Ｒが前輪２１Ｌ、２１Ｒに直結して設けられ、前輪２１Ｌ、２１Ｒを駆動するようにしている。左右両電動モータ２５Ｌ、２５Ｒの間に、２個のバッテリ２６が搭載されている。このような電動モータ２５Ｌ、２５Ｒ、およびバッテリ２６の配置により、リヤステップ２４に介護者が乗っても、バランスを崩さない重量配分とし、電動車椅子が転倒しないようにしている。
【００２４】
また、シャシー２０の前部および後部には、起立位置おいては上記ボデーパネル１１に設けられたフロント凹部１１ｃおよびリヤ凹部１１ｄに格納された状態となり、この起立位置から前方および後方であって略水平方向に展開した状態では搭乗者や介護者の足部を載せることができるように形成されたフロントステップ２３およびリヤステップ２４がそれぞれ回転可能に軸支されている（図７，図８参照）。また、これらのステップ２３，２４には、図示されないが格納状態を維持するためのロック手段が設けられ、このロック手段の施解錠により、フロントステップ２３，リヤステップ２４を起立位置と展開位置とに亘って回転できるようになっている。
【００２５】
そして、上記凹部１１ｃ，１１ｄに各ステップ２３，２４が折り畳まれて収納（格納）された場合には、それまで展開状態にあった各ステップ２３，２４の背面が、ボデーパネル１１のボデーコンツァと凹凸のない連続面をなす曲面形状のボデー外面として形成されており、ボデーパネル１１と一体化した外観を呈することとなる。
【００２６】
また、リヤステップ２４の両側には、図４に示すように、後輪２２Ｌ，２２Ｒの旋回時に、カバー部材Ｃがリヤステップ２４に干渉しないようにする湾曲形状のリヤステップ逃げ部２４ａ、２４ａが形成されていると共に、このステップ逃げ部を含むステップ面２４ｂの周囲には、図６に示すように介護者の足部の一部がはみ出さないようにするための帯状の壁部２４ｃ、２４ｃが取り付けられる。
【００２７】
また、展開されたフロントステップ２３に搭乗者が足部を載せることで、その踵部がフロント凹部１１ｃに収容され、展開されたリヤステップ２４に介護者が足部を載せることにより、そのつま先部がリヤ凹部１１ｄに収容されるようになっている。
【００２８】
次に、図９に示す第１操作装置１５を説明する。右側の肘掛け部１３Ｒには、その前方から張り出すように設けられていて、ラバー製の蛇腹１５ａ１で保護され、３６０度の範囲を任意の方向、角度で傾倒できるように形成された第１操作レバー１５ａ（図１２参照）と、この第１操作レバー１５ａと第２操作レバー１６ａ（図４参照）との切り替えを行う切り替えスイッチ１５ｂと、主スイッチ１５ｃと、走行速度調整手段であるつまみ回転式の可変抵抗器で形成された速度調整スイッチ１５ｄと、押しボタン式のバッテリ蓄電量確認スイッチ１５ｅおよび蓄電量表示部１５ｆでなる蓄電量計１５ｇと、肘掛け部１３Ｒ内部に格納されたバッテリ充電器１５ｈとで構成されている。このバッテリ充電器１５ｈは、肘掛け部１３Ｒの前端面に設けられた図示されないリッドを開くことで、差し込みプラグが露呈し、それにコンセントを差し込むことで外部からバッテリ２６に充電できるようになっている。
【００２９】
次に、電動車椅子の電気回路は、例えば、図１０に示すように、バッテリ２６に、主スイッチ１５ｃ、速度調整スイッチ１５ｄ、蓄電量計１５ｇ、切り替えスイッチ１５ｂが直列接続されている。この切り替えスイッチ１５ｂには、第１操作レバー１５ａと第２操作レバー１６ａとが並列接続され、さらに各操作レバー１５ａ、１６ａには、これら第１操作レバー１５ａ，第２操作レバー１６ａの操作量を検出するためのレバー操作量検出手段３０、このレバー操作量検出手段３０からの出力信号が入力されて左右の電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転比、回転数、および回転方向（正転、逆転方向）を算出するモータ駆動制御手段４０、このモータ駆動制御手段４０からの出力信号に基づいて各電動モータ２５Ｌ，２５Ｒに所要の駆動電流を通電するモータ駆動部５０、および車速検出手段６０Ｌ，６０Ｒが電気接続されている。
なお、上記レバー操作量検出手段３０、モータ駆動制御手段４０、モータ駆動部５０等の制御システムを構成する回路は、ＩＣチップで形成したり、あるいはマイクロコンピュータで形成したりすることができるものである。
【００３０】
さらに、上記電気回路によって形成される制御システムの構成を、図１１を参照して説明していく。すなわち、上記レバー操作量検出手段３０は、操作レバー１５ａ、１６ａが傾倒されたときに、その傾斜方向を検出するレバー傾斜方向検出部３０ａ（以下「傾斜方向検出部」という）およびその傾斜角を検出するレバー傾斜角検出部３０ｂ（以下「傾斜角検出部」という）を有する。
上記傾斜方向検出部３０ａおよび上記傾斜角検出部３０ｂは、例えば可変抵抗器でなるポテンショメータで形成されている。これに流れる電流により生じる電圧の変化量は、デジタル化した検出信号としてモータ駆動制御手段４０に入力させるようにする態様、あるいは操作レバーの傾斜方向と傾斜角とを光学的に計測した物理量を検出信号として入力させる態様にしたもの等がある。
【００３１】
また、上記車速検出手段６０Ｌ，６０Ｒは、例えば、電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転軸に多数のスリットが穿たれた回転板を設け、これらスリットを透過する光を受光素子でカウントし、そのカウントされたパルス数を検知することで軸部材の回転数を検出する光学センサを使用したり、磁束密度の変化をパルス信号で取り込んでパルス数をカウントするパルスカウンタを備えて回転数を検出する磁気センサを使用したりすることにより、電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転軸の回転数を計測するようにしている。もちろん、車速検出手段６０Ｌ，６０Ｒを設ける箇所は、上記の他に、例えば、電動モータに内蔵された減速歯車機構の出力側の軸、電動モータで駆動される前輪２１Ｌ，２１Ｒの車軸といった軸部材等とし、これら軸部材等の回転数をカウントするような態様にしてもよいものである。
【００３２】
また、モータ駆動制御手段４０は、左右の電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転比を算出する回転比算出部４０ａ、左右の電動モータ２５Ｌ，２５Ｒを所要の電圧で駆動する電圧値を算出する駆動電圧算出部４０ｂ、および超信地旋回モード判断部４０ｃからなる。この超信地旋回モード判断部４０ｃには、傾斜方向検出部３０ａ、傾斜角検出部３０ｂおよび車速検出手段６０Ｌ，６０Ｒからの出力信号が入力されるように形成され、これらの信号に基づいて、電動車椅子を超信地旋回させてよいかどうかを判断するものである。そして、その判断結果は、回転比算出部４０ａおよび駆動電圧算出部４０ｂに出力されるようになっている。
【００３３】
次に、操作レバーの傾倒操作と、電動車椅子の走行モードとの関係を、図１２を参照して説明する。なお、第１操作レバー１５ａと第２操作レバー１６ａの構造およびその挙動操作は同じであるので、以下の説明においては第１操作レバー１５ａについて説明していくこととする。すなわち、図１２において、中心Ａ（原点）は第１操作レバー１５ａの揺動中心を示し、第１操作レバー１５ａをＹ軸の正方向に傾倒することにより前進、その負方向に傾倒すると後進、領域▲１▼の範囲に傾倒すると右旋回、領域▲２▼の範囲で傾倒すると左旋回、領域▲３▼の範囲に傾倒すると後進左旋回、領域▲４▼の範囲に傾倒すると後進右旋回をさせることができるものである。また、電動車椅子の走行中において、第１操作レバー１５ａをＸ軸の正方向（進行方向に対して真横の方向）に傾倒すると、右信地旋回、Ｘ軸の負方向に傾倒すると、左信地旋回を行うことができる。また、一旦、第１操作レバー１５ａを中立位置に復帰（直立状態）にした後、車速検出手段６０Ｌ、６０Ｒにより車速が略ゼロであることを検知した場合において、第１操作レバー１５ａをＸ軸の正方向に傾倒させることにより、右超信地旋回を、さらに、Ｘ軸の負方向に傾倒させることにより、左超信地旋回のモードで電動車椅子を走行させることができるようにしている。
【００３４】
次に、上記回転比算出部４０ａにおける電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転比算出制御を、図１１、図１２を参照して説明する。なお、図１２において、回転比のプラス表示は電動モータの回転方向が正転方向であることを、マイナス表示は逆転方向であることを示す。すなわち、回転比算出部４０ａにおいては、傾斜方向検出部３０ａで検出された第１操作レバー１５ａの傾斜方向の検出出力に基づいて、電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転比が算出される。これを具体的に説明すると、第１操作レバー１５ａがその中心Ａに直立した状態にあるときには、電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転速度は最小、つまりゼロとなるように設定してある。そして、回転比算出部４０ａでは、例えば、第１操作レバー１５ａをＹ軸の正方向、すなわち直進方向に傾斜させると、左右の電動モータは、１対１の回転比で正転方向に回転し、第１操作レバー１５ａをＸ軸の正方向に傾倒して右信地旋回するときには、左側の電動モータの回転数が１、右側の電動モータの回転数がゼロとなるようなモータ回転比に制御され、Ｘ軸の負方向に傾倒して左信地旋回を行う場合には、左側の電動モータと右側の電動モータの回転比がゼロ対１となるように制御される。また、中間領域の▲１▼〜▲４▼の範囲に操作レバーを傾倒する場合には、旋回しようとする側に位置する電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転数だけを、操作レバー１５ａ、１６ａが直進方向に対して傾斜する度合いに応じて直線補完するようにして減速させる一方で、その反対側にある電動モータの回転数は直進状態における回転速度で回転し続けるような回転比となるように設定することで制御されるようにしている。したがって、例えば、図１２に示すように、前右４５度に旋回する場合には、左輪対右輪の回転比は２対１で正転され、前左４５度旋回の場合には、１対２となるような回転比で正転制御されることとなり、後右４５度に旋回するときは２対１に逆転され、後左４５度に旋回する場合は１対２の回転比で逆転される。
【００３５】
なお、このような電動モータの回転比の制御は、傾斜方向検出部３０ａからの出力信号と、この出力信号に基づく電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転比との関係が、回転比算出部４０ａにおいて予めマップ化されており、モータ駆動制御手段４０に傾斜方向検出部３０ａからの出力信号が入力されると、操作レバーの傾斜方向に応じて左右の電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転比が制御マップから読み込まれてモータ回転比が無段階に算出されていく。このとき、同時に、電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転方向は、上記制御マップから操作レバー１５ａ、１６ａが正方向のＹ軸を含む領域▲１▼、▲２▼に操作されることで、電動モータ２５Ｌ，２５Ｒを正転させ、負方向のＹ軸を含む領域▲３▼、▲４▼に操作した場合には、逆転させるように回転方向が制御されるようになっている。
【００３６】
また、第１操作レバー１５ａの傾斜角に基づいて駆動電圧算出部４０ｂが、電動モータ２５Ｌ，２５Ｒを駆動する電圧を算出する方法を、図１３を参照して説明する。この図１３は、第１操作レバー１５ａ（または第２操作レバー１６ａ）の傾斜角と速度との関係を示す説明図で、傾斜角検出部３０ｂからの出力信号が、モータ駆動制御手段４０の駆動電圧算出部４０ｂに入力される。駆動電圧算出部４０ｂでは、例えば、第１操作レバー１５ａの傾斜角Δθと、この傾斜角Δθに比例して算出される電動モータ駆動電圧との関係は、マップ化されていて、第１操作レバー１５ａが傾斜されると、その傾斜角Δθに比例した駆動電圧が制御マップから無段階に求められるようにしている。このため、図１２の円で示すように、操作レバーの傾斜角Δθが大きくなるほど、それに比例して電動モータの回転速度が点線で画かれた中間速度の円Ｂから円Ｃ（最大速度）へと大きくなるように設定されている。
【００３７】
本実施の形態に係る電動車椅子の走行操作の制御を、図１４に示す走行制御フローに基づいて説明する。搭乗者が電動車椅子のシートクッション部１２に着座して、第１操作装置１５の切り替えスイッチ１５ｂを走行制御可能な状態に切り替える。次いで、ステップＳ１で主スイッチ１５ｃをＯＮにすると、バッテリ２６の電源電流が電気回路に通電可能な状態となる。主スイッチ１５ｃがＯＮにされ、第１操作レバー１５ａを所要の方向へ傾斜させて電動車椅子を走行させようとすると、レバー操作量検出手段３０の傾斜方向検出部３０ａにより第１操作レバー１５ａの傾斜量が検出される（ステップＳ２）。検出された傾斜量の出力信号に基づいて、モータ駆動制御手段４０により、第１操作レバー１５ａが中立位置にあるかどうかが判断される（ステップＳ３）。中立位置以外の領域に傾斜操作されていると判断された場合には、電動車椅子は第１操作レバー１５ａの傾斜する方向に応じて直進、後進、通常の旋回、信地旋回の各走行モードを選択するとともに（ステップＳ４）、各走行モードに応じたモータ回転比が、回転比算出部４０ａで算出され（ステップＳ５）、その算出結果がモータ駆動部５０へ出力される。
【００３８】
他方、レバー操作量検出手段３０の傾斜角検出部３０ｂで第１操作レバー１５ａの傾斜角が検出され（ステップＳ６）、その傾斜角に応じて発生した出力信号が、モータ駆動制御手段４０の駆動電圧算出部４０ｂに出力される。駆動電圧算出部４０ｂでは、傾斜角検出部３０ｂからの出力信号に基づいてモータ駆動に必要な駆動電圧が算出され（ステップＳ７）、その算出結果をモータ駆動部５０に出力する。
【００３９】
モータ駆動部５０では、第１操作レバー１５ａの傾斜方向を検出した結果から、回転比算出部４０ａで算出された回転比の出力信号に基づいて、電動モータ２５Ｌ，２５Ｒを駆動させる命令信号が出力される。具体的には、直進（図１２のＹ軸正方向に傾倒）、後進（図１２のＹ軸負方向に傾倒）、通常旋回（図１２の領域▲１▼、▲２▼で傾倒することによる左右旋回、領域▲３▼，▲４▼で傾倒することによる左右旋回）、および信地旋回（図１２のＸ軸負方向に傾倒することによる左信地旋回、Ｘ軸正方向に傾倒することによる右信地旋回）の各走行モードに必要となる左右の電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転比が、電動モータ２５Ｌ，２５Ｒに出力される。同時に、モータ駆動部５０においては、第１操作レバー１５ａの傾斜角の大小に応じた駆動電圧が、電動モータ２５Ｌ，２５Ｒに命令信号として出力される。こうして、電動車椅子は、ステップＳ１〜ステップＳ７を繰り返すことで、直進、後進、通常旋回、および信地旋回の各モードを連続運転しながら自由自在に選択操作して走行させることができる。そして、ステップＳ１において、主スイッチ１５ｃをＯＦＦにすると、電動車椅子は停止することとなる（ステップＳ８）。
【００４０】
また、走行操作途中において、電動車椅子を超信地旋回モードで走行させる場合には、操作レバー１５ａを中立位置に復帰させると（ステップＳ３）、その中立位置の状態にあるという検出信号（傾斜方向の情報）が、超信地旋回モード判断部４０ｃ（図１１参照）に入力されると共に、電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの駆動が停止される。このとき、電動車椅子が惰性で動いている場合もあるので、車速検出手段６０Ｌ，６０Ｒにより車速が略ゼロであることを検出され（ステップＳ９）、その検出結果が超信地旋回モード判断部４０ｃに入力されるようにしている。また、電動車椅子が一旦停止状態になったことを確認する一方で、傾斜方向検出部３０ａおよび傾斜角検出部３０ｂにより第１操作レバー１５ａの傾斜方向と傾斜角とが検出され（ステップＳ１０）、その検出信号が超信地旋回モード判断部４０ｃに入力される。この超信地旋回モード判断部４０ｃにおいて、第１操作レバー１５ａが図１２のＸ軸正方向に傾倒しているか（右超信地旋回モード）、Ｘ軸負方向に傾倒しているか（左超信地旋回モード）が判断され（ステップＳ１１）、超信地旋回モードが選択操作されたと判断された場合には（ステップＳ１２）、上記したと同じようにステップＳ５〜ステップＳ６を経由して電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの駆動制御が行われる。すなわち、右超信地旋回モードの場合には、左右の前輪の回転比は、左前輪：右前輪＝＋１：−１であり、左超信地旋回モードの場合には、左前輪：右前輪＝−１：＋１となって、電動車椅子が超信地旋回するようになる（図１２参照）。
【００４１】
ステップＳ９において、車速検出手段６０Ｌ，６０Ｒにより車速が略ゼロの状態を検出しない場合には、ステップＳ３に戻る。また、ステップＳ１１において、第１操作レバー１５ａが超信地旋回の位置に傾斜していないと判断された場合には、各走行モード選択ステップＳ４に進み、超信地旋回モード以外のモードにより電動車椅子が走行操作されることとなる。
【００４２】
また、電動車椅子のリヤステップ２４を展開し、その上に介護者が乗って介護者が後ろから走行操作する場合には、第１操作装置１５にある切り替えスイッチ１５ｂを切り替え操作し、第２操作装置１６の第２操作レバー１６ａだけで操作できるように電気回路を切り替える。介護者が第２操作レバー１６ａを操作することにより、上記第１操作レバー１５ａの場合と同様にして、モータ駆動制御手段４０により電動モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転比、駆動電圧、回転方向を制御することができ、介護者によっても電動車椅子を自由自在に操縦することが可能となる。
【００４３】
また、搭乗者あるいは介護者による操縦において、速度調整スイッチ１５ｄを調整操作して電圧変更することにより、走行スピードのレベル変更を容易に行えるので、特に、介護者がリヤステップ２４に乗らないで歩行しながら第２操作レバー１６ａを操作する場合には、介護者自身の歩行スピードに合わせるように調整することで、電動車椅子が勝手に進まないようにすることができるようになる。
【００４４】
上記したごとく、本実施の形態によれば、操作レバーの操作量に応じて制御装置から出力される出力信号により、２つの前輪２１Ｌ，２２Ｒは駆動され、２つの後輪２２Ｌ，２２ＲはピンＰＬ，ＰＲを中心にして回転するように従動されて、電動車椅子を小回りよく室内等を走行させる。このときに、図７に示すように、フロントステップ２３を前方に展開し、搭乗者が第１操作レバー１５ａを操作し、その操作量に応じて制御装置から出力信号が出力され、電動モータ２５Ｌ，２５Ｒが独立して回転数を制御され、それらの回転差により電動車椅子は、旋回中心ＰＣ（図１５参照）を中心にして超信地旋回させることができる。そして、このような走行操縦は、シートクッション部１２に着座する搭乗者が、展開したフロントステップ２３の上に足を載せて第１操作装置１５の第１操作レバー１５ａを操作することで容易かつ安全に走行操縦でき、また、図８、図１５に示すように展開したリヤステップ２４の上に足Ｆを載せて乗った介護者が、背もたれ１４に設置した第２操作装置１６の第２操作レバー１６ａを操作することによっても、容易かつ安全に走行操縦を行えるようになる。
【００４５】
このため、本実施の形態によれば、この電動車椅子を使用しない状態においては、シャシー前部と後部とに軸支したフロントステップとリヤステップとを、それぞれ起立した状態にして、ボデーパネルのフロント凹部とリヤ凹部とに格納し、電動車椅子を使用して走行させる場合には、これらフロントステップとリヤステップを格納状態から展開して足部を載せて走行することができる。したがって、搭乗者が電動車椅子に乗って目的の場所（作業台、台所等）に到達して、そこで作業を行う場合には、フロント凹部に蓋をするように、フロントステップを展開位置から起立位置にしてフロント凹部に格納する。すると、搭乗者は電動車椅子に座って乗ったままの姿勢で、自分の足部を室内フロア等にしっかりと着地させることができる。その結果、搭乗者は電動車椅子に座ったままの安定した姿勢でいろいろな仕事をすることができ、室内等の使用に好適な電動車椅子を得ることができる効果を奏する。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、搭乗者や介護者が電動車椅子に搭乗して操作レバーを操作して電動車椅子を電動モータの回転差により駆動して走行させることができるようにしている。このため、フロントステップおよびリヤステップを起立状態の位置と、展開状態の位置とに回転できるため、電動車椅子の前後長を短く設定することが可能となり、コンパクトサイズの電動車椅子を得ることができる効果を奏する。
【００４７】
また、本実施の形態によれば、電動車椅子を走行させない場合とか、後ろに介護者が乗らないような場合には、フロントステップまたは／およびリヤステップがフロント凹部または／およびリヤ凹部を蓋するように閉じるので、外観体裁が向上できる効果もある。
また、本実施の形態によれば、リヤステップに乗った介護者が、電動車椅子を操縦する場合には、そのつま先部をできるだけリヤ凹部につっこむようにすることで、体の重心を電動車椅子の中心寄りにもっていくことができ、このため電動車椅子の走行安定性をより一層向上できる。
【００４８】
また、本実施の形態によれば、図１５の円Ｍ，Ｎに示すように、２つの後輪２２Ｌ，２２ＲはピンＰＬ、ＰＲを中心として３６０度自由に旋回するが、どのような方向に旋回しようとしても、カバー部材Ｃが、リヤフェンダー部１１ｂＬ，１１ｂＲに形成したリヤフェンダー逃げ部１１ｂＬ１、１１ｂＲ１（図２参照）およびリヤステップ２４に形成したリヤステップ逃げ部２４ａの存在により、リヤフェンダー部１１ｂＬ，１１ｂＲやリヤステップ２４に干渉することなく旋回でき、円滑に通常の旋回走行や、信地旋回、あるいは超信地旋回走行等を行うことができるようになる。また、後輪２２Ｌ，２２Ｒが、図１５の二点鎖線で示すようにボデーパネル１０から外側に大きくはみ出すようなことがあっても、２つの後輪２２Ｌ，２２Ｒは終始カバー部材Ｃで覆われているため、介護者や電動車椅子周囲にある物品を巻き込むことがなく、それだけ円滑かつ安全な走行を実現することが可能となる。また、フロントフェンダー部１１ａＬ、１１ａＲは、前輪の外周縁２１Ｌ１や外側面２１Ｌ１に略沿うように形成されており、かつ、後輪にはカバー部材Ｃで覆うようにしているため、電動車椅子をコンパクトに形成できる効果を有する。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明の範囲に含まれるものである。
【００５０】
【発明の効果】
以上により、請求項１記載の発明によれば、左右の前輪を、これらに対応して配置した左右の電動モータの回転差を有して駆動可能とした電動車椅子において、この電動車椅子を使用しない状態においては、シャシー前部と後部とに軸支したフロントステップとリヤステップとを、それぞれ起立した状態にして、ボデーパネルのフロント凹部とリヤ凹部とに格納し、電動車椅子を使用して走行させる場合には、これらフロントステップとリヤステップとを格納状態から展開して足部を載せる。そして操作レバーを操作して電動車椅子を電動モータの回転差により駆動して走行させることができるようにしている。このため、フロントステップおよびリヤステップを起立状態の位置と、展開状態の位置とに回転できるため、電動車椅子の前後長を短く設定することが可能となり、コンパクトサイズの電動車椅子を得ることができる効果を奏する。
また、搭乗者が電動車椅子に乗ったままの姿勢で、作業テーブルや台所等で仕事をする場合には、フロント凹部に蓋をするように、フロントステップを展開位置から起立位置にしてフロント凹部に格納した状態にする。これにより、搭乗者は電動車椅子に座って乗ったままの姿勢で、自分の足部を室内フロア等にしっかりと着地して踏ん張ることができ、そのため、安定した姿勢で仕事をすることができるようになり、室内等の走行だけでなく、目的の作業場まで走行した後に、仕事もできるので便利となる効果を奏する。
また、電動車椅子を走行させない場合とか、後ろに介護者が乗らないような場合には、フロントステップまたは／およびリヤステップがフロント凹部または／およびリヤ凹部を蓋するように閉じるので、外観体裁が向上できる効果もある。
【００５１】
また、請求項２記載の発明によれば、ボデーパネルに形成されたフロント凹部およびリヤ凹部は、搭乗者の踵部や介護者のつま先部を収容される空間となるように形成されているので、電動車椅子の乗った搭乗者のつま先部や介護者の踵部が外部に出っ張るのを極力抑制できるようにしている。このため、電動車椅子を走行操縦している間でも、搭乗者や介護者の足が、電動車椅子の外部へ大きくはみ出すことがなく、それだけ狭い室内等の空間を自由自在に小回りをきかせて走行させることができる効果を奏する。
また、リヤステップに乗った介護者が、電動車椅子を操縦する場合には、そのつま先部をできるだけリヤ凹部につっこむようにすることで、体の重心を電動車椅子の中心寄りにもっていくことができ、このため電動車椅子の走行安定性をより一層向上できる効果を奏する。
【００５２】
また、請求項３記載の発明によれば、フロントステップの裏面およびリヤステップの裏面を、ボデーパネルの外表面と連続するボデー外面を呈するような曲面形状に形成しているので、これらステップを起立してボデーパネルの各凹部に格納した場合には、電動車椅子のボデーパネルの一部を形成して一体化することとなり、電動車椅子の外観体裁を向上することができる効果を奏する。
【００５３】
また、請求項４記載の発明によれば、格納位置と展開位置とに亘って開閉するように設けられたリヤステップの左右両側に、左右の旋回可能な後輪が干渉しないような湾曲形状に形成したリヤステップ逃げ部を設けているので、リヤステップが格納位置や展開位置のいずれの位置にあっても、後輪がリヤステップ逃げ部の存在により、リヤステップに干渉することなく旋回でき、そのため電動車椅子が小回りがきくように、電動車椅子を全体としてコンパクトなサイズに設定することで、狭い室内、場所での走行が容易に行える。また、後輪がどのような旋回状態にあっても、リヤステップを何ら支障なく起立または展開することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の電動車椅子を斜め前方から視た状態を示す外観斜視図である。
【図２】電動車椅子の外観左側面図である。
【図３】電動車椅子の背面図である。
【図４】電動車椅子のシャシーを斜め前方から視た外観斜視図である。
【図５】上記シャシーに取り付けられる後輪と、そのカバー部材との関係を示す拡大側面図である。
【図６】リヤステップの外観拡大斜視図である。
【図７】搭乗者により電動車椅子を走行操縦する状態を斜め前方から視た状態を示す外観斜視図である。
【図８】介護者により電動車椅子を走行操縦する状態を斜め後方から視た状態を示す電動車椅子の外観斜視図である。
【図９】電動車椅子の第１操作装置を拡大して示した外観斜視図である。
【図１０】電動車椅子の回路素子の配置を示す電気回路図である。
【図１１】電動車椅子の制御ブロック図である。
【図１２】電動車椅子の操作レバーの傾倒領域と電動モータの回転比との関係を示す説明図である。
【図１３】電動車椅子の操作レバーの傾斜角と駆動電圧との関係を示す説明図である。
【図１４】電動車椅子の走行制御フロー図である。
【図１５】電動車椅子における後輪の旋回軌跡と展開したリヤステップとの相対位置関係を示す作用説明図である。
【符号の説明】
１０  電動車椅子のボデー本体
１１ａＬ，１１ａＲ  フロントフェンダー部
１１ｂＬ，１１ｂＲ  リヤフェンダー部
１１ｂＬ１，１１ｂＲ１  リヤフェンダー逃げ部
１１ｃ  フロント凹部
１１ｄ  リヤ凹部
１２  シートクッション部
１４  背もたれ
１５  第１操作装置
１５ａ  第１操作レバー１５ａ
１５ｂ  切り替えスイッチ
１５ｃ  主スイッチ
１５ｄ  速度調整スイッチ
１６  第２操作装置
１６ａ  第２操作レバー
２０  シャシー
２１Ｌ  左前輪
２１Ｒ  右前輪
２２Ｌ  左後輪
２２Ｒ  右後輪
２３  フロントステップ
２４  リヤステップ
２４ａ  リヤステップ逃げ部
２４ｂ  ステップ面
２４ｃ  帯状の壁部
２５Ｌ，２５Ｒ  電動モータ
２６  バッテリ
３０  レバー操作量検出手段
３０ａ  傾斜方向検出部
３０ｂ  傾斜角検出部
４０  モータ駆動制御手段
４０ａ  回転比算出部
４０ｂ  駆動電圧算出部
４０ｃ  超信地旋回モード判断部
５０  モータ駆動部
６０Ｌ，６０Ｒ  車速検出手段
Ｃ  カバー部材
Ｓ  ステー
ＰＬ，ＰＲ  ピン
ＰＣ  旋回中心
【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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【図１０】
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【図１１】
2004350754.tif 000013
【図１２】
2004350754.tif 000014
【図１３】
2004350754.tif 000015
【図１４】
2004350754.tif 000016
【図１５】
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