(57)【要約】【課題】動力式車椅子等の旋回時、左右駆動車輪に安全旋回限界内の適切な回転差をもたらして旋回させる２軸出力無段変速機に車体定位置旋回機構を設け、車体停止状態において車体の左右旋回を行なう。【解決手段】２軸出力無段変速機を用いることにより、動力式車椅子等の駆動モーター等を１基にて走行旋回を可能にし、左右駆動車輪の回転差を必要限度にとどめ、安全走行を保ち、車体定位置旋回機構により車体停止状態において車体の左右旋回を可能にする。【選択図】図１
2004340351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力式３輪車、または４輪車の車輪駆動に、リングコーン等の無段変速機２式を左右対称にして、変速可能な変速機を２軸出力無段変速機として用い、操作レバー等により操作し、左右車輪の回転を変えて車体走行時の旋回を行ない、２軸出力無段変速機に、車体定位置旋回機構を設け、車体停止状態で左右駆動車輪を相反対回転を行ない、車体旋回を行なう装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の所属する技術分野】
本発明は、動力式車の走行旋回に用いる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の動力式車においては差動歯車装置等により左右車輪の回転を変えて車体を旋回させ、または、動力式車椅子等においては駆動用モーターを左右駆動車輪毎に設け、駆動用モータに回転差を与え、旋回、進行方向を変えるものがある。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車椅子において、駆動用モーターを各駆動車輪毎に用い、モーターの回転、すなわち左右車輪の回転を変えて進行方向を変える構造のものはコスト高になる。また、差動歯車装置により左右旋回する構造の動力式３輪車、４輪車においては、車体停止状態で左右に旋回を行なうことができない。これら、動力式車椅子または、動力式３輪車、４輪車を総称して、以後、動力式車椅子等と記す。
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の２軸出力無段変速機は、従来の差動歯車装置等に代わり車体走行中の旋回を行ない、動力式車椅子等を１基の駆動電動モーターまたはエンジンで駆動し左右駆動車輪に回転差を与えて進行方向を変えることと、進行方向を変える際、左右駆動車輪の回転差が必要以上にならないように変速比を設定し、安全走行を行ない、車体定位置旋回機構により車体停止状態において車体を旋回させることにより、動力式車椅子等の利便性を良くすることにある。
【０００３】
請求項１のリングコーン等の無段変速機２式を左右対称にした２軸出力無段変速機は、動力式車椅子等の駆動モーター、エンジンによる駆動回転軸、すなわち、駆動ローラー軸と左右駆動車輪に回転を伝える左右従動回転軸間、すなわち、左右従動ローラー軸間に介在させる変速機である。構造は、駆動ローラー軸に一対の円錐形左右駆動ローラーを互いに逆さ向きで軸方向揺動自在に装着し、両駆動ローラー間に両駆動ローラー押し広げスプリングを挿入し、両駆動ローラーを左右に押し広げる。左右従動ローラー軸に一対の円錐形左右従動ローラーを互いに逆さ向きに取着し、各駆動ローラーに回転伝導リングを付し、回転伝導リングを介して各従動ローラーに回転を伝導する構造とする。ローラー押し広げスプリングは両駆動ローラーを左右に押し両駆動ローラー、回転伝導リングおよび両従動ローラーを密着させて回転時の滑りを少にする。操舵レバーまたはハンドルにて回転伝導リングを連動駆動する機構を設けることにより、２軸出力無段変速機を一体構成し、左右駆動車輪に回転差を与えることによって動力式車椅子等の進行方向を変える。本装置において、車体定位置旋回機構として、左右駆動車輪が同方向回転となる歯車列と、左右駆動車輪が相反対方向回転となる歯車列を設け、両歯車列の連結切り替えを行なうため、アイドル歯車を装着したアイドル歯車軸を設け、歯車連結切り替えハンドルにより、アイドル歯車軸を移動し両歯車列の連結切り替えを行なう。車体を走行させるときは、左右駆動車輪を同方向回転として運転し、車体を停止し、左右駆動車輪を相反対方向回転として運転するとき、車体は停止状態において左右に旋回する。
【０００４】
この際、エンジンまたはモーター出力軸と変速機入力軸間にクラッチ機構を設け、変速機回転停止、左右回転切替えを行なう。なお、クラッチ操作、変速機操作、いわゆる、車体操舵は手動レバー、ハンドルに歯車、ラック等を用いる機構と電気スイッチと電動モーターを用いる電気的制御、また、空圧、油圧を用いることができ、歯車連結切り替えハンドルは手動の他、電磁石、空圧、油圧等で行なうことができる。車椅子等の左右駆動車輪の間隔が５０センチメートルで車体が右に旋回する場合、右側駆動車輪の旋回半径が５０センチメートルのとき左側の駆動車輪の旋回半径は１００センチメートルとなり、左右駆動車輪の回転差は１対２となる。それ以上の回転差が危険な旋回となる場合、２軸出力無段変速機の一例のリングコーン無段変速機の場合、円錐形駆動、従動ローラーの円錐の大小直径の比を１対２とし、変速比の上限を１対２に限定することが可能で、危険旋回を防止し安全旋回走行限界を決めることが可能である。
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１、図２は、本発明の実施例を示すもので、動力式車椅子等の底部板２１ｄに取り付けたモーターまたはエンジンの出力軸１ａからベルトまたは、ギャー等で伝導、クラッチ歯車列を介し駆動回転軸、すなわち、変速機駆動ローラー軸３に伝導する。この際、ベルト、チェインによらず各軸を直結することができる。駆動回転軸、すなわち、駆動ローラー軸３から左右駆動車輪に回転を伝える左右従動回転軸、すなわち、従動ローラー軸１０ａ、１０ｂの間の機構が２軸出力無段変速機機構である。駆動ローラー軸３に、左右駆動ローラー８ａ，８ｂを取りつけ、左右駆動ローラーに接して回転する左右回転伝導リング６ａ，６ｂを介して左右従動ローラー９ａ，９ｂに伝導し左右従動ローラー軸１０ａ、１０ｂを回す。この際、左右駆動ローラー８ａ，８ｂと左右従動ローラー９ａ，９ｂは円錐形で、左右対称相反対の円錐形向きとなっている。左右回転伝導リング６ａ，６ｂは等間隔で左右回転伝導リング保持金具７ａ，７ｂにより保持。保持金具は回転伝導リング移動バー４に取りつけてある。回転伝導リング移動バーの１端にラック２０を取りつけ、動力式車椅子等の旋回を行なう操舵レバーまたはハンドル１７の軸１８の下端に取りつけている平歯車１９と噛み合わせている。操舵レバー等１７の操作により歯車と噛合うラックにより回転伝導リング移動バーを左右に移動する。
【０００５】
回転伝導リング移動バーに取りつけている回転伝導リング保持金具は等間隔に取り付けてあり、左右の回転伝導リングを等間隔に駆動、従動ローラー上を移動する。操舵は上記、レバーと歯車ラック機構による他、電気スイッチ、電動モーターによることができる。この際、回転伝導リングが駆動、従動ローラーの真中（左右の中心）に位置した時には左右従動ローラーは同回転となり、車体は直進する。回転伝導リングが駆動、従動ローラーの左端に移動したときには左従動ローラの回転は右従動ローラの回転より少なくなる。右従動ローラー軸の回転は電磁クラッチ１１を介し車輪駆動歯車１２に伝わり、電磁ブレーキ１３と一体の右車輪軸歯車１４が回転し、右駆動車輪が回転する。この際、車体は、回転数が少ない左駆動車輪側に旋回する。車種によっては、電磁クラッチ１１、車輪駆動歯車１２、電磁ブレーキ１３を必要とせず、従動ローラー軸が駆動車輪軸と同一となる。
【０００６】
車体定位置旋回機構として、右従動ローラー軸から右車輪駆動軸に回転を伝える歯車列ｇ１、ｇ７、ｇ２、と左従動ローラー軸から右車輪駆動軸に回転を伝える歯車列ｇ３、ｇ４、ｇ５、ｇ６、ｇ７、ｇ２、の両歯車列の連結を切り替えるアイドル歯車軸２４を設ける。歯車連結切り替えハンドル２５により、歯車ｇ１、ｇ７、ｇ２、を噛み合わせ連結して運転すると左右駆動車輪は同方向回転となり１方向に向かって走行し、また旋回する。歯車ｇ３、ｇ４、ｇ５、ｇ６、ｇ７、ｇ２、を噛み合わせ連結するとき、左右駆動車輪は相反対回転となり、走行不能となる。走行を停止して運転するとき、その場で車体が左右に旋回する。この際、クラッチ歯車列により車体走行停止、旋回停止、左右旋回切替を行なう。変速機駆動ローラー軸が、たとえば、右回転（正回転）となる歯車列ｇ８、ｇ９と、変速機駆動ローラー軸が左回転（逆回転）となる歯車列ｇ１０、ｇ１１、ｇ１２を設け、両歯車列に電磁クラッチ２８、２９を取り付け、変速機駆動ローラー軸を正逆回転または停止させる。各クラッチ、オン、オフ、すなわち、車体左右旋回及び停止は、２７の旋回角度検出センサーからの制御信号に基づく。
【発明の効果】
本発明の２軸出力無段変速機を動力式車椅子等に用いるとき、請求項１のように左右車輪の回転を変え、進行方向を変えることを可能にし車体駆動モーター、エンジンを１基にすることができ、旋回にさいし、左右車輪の回転差が必要以上の回転差に至らないように変速比を設定して危険旋回走行を防止するることが可能であり、車体停止状態において左右に車体を旋回させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車体旋回装置の一例、動力式車椅子の組み立て斜視図である。フレームの左右中心線の右側について主に記し、それと対称である左側の１部を省略する。駆動動力及び２軸出力無段変速機等については、左右について記し、左右対照となる駆動車輪及び車輪に動力を伝達する部分及び前部車輪は右側のみ記し、左側を省略する。
【図２】車体定位置旋回機構歯車列連結切り替え図
【符号の説明】
図１
１    エンジン又はモーター
１ａ  エンジン又はモーター出力軸
２    伝導ベルト
３    駆動ローラー軸
４    回転伝導リング移動用バー
５    駆動変速部ケース  油槽
５ａ  駆動変速部ケース
６ａ  左回転伝導リング
６ｂ  右回転伝導リング
７ａ  左回転伝導リング保持金具
７ｂ  右回転伝導リング保持金具
８ａ  左駆動ローラー
８ｂ  右駆動ローラー
９ａ  左従動ローラー
９ａ  左従動ローラー
９ｂ  右従動ローラー
１０ａ  左従動ローラー軸
１０ｂ  右従動ローラー軸
１１□電磁クラッチ（右）
１２□駆動歯車（右）
１３□電磁ブレーキ（右）
１４  駆動車輪軸歯車（右）
１５  駆動車輪（タイヤー）（右）
１６  駆動前輪（タイヤー）（右）
１７  操舵レバー
１８  操舵レバー用バー
１９  ピニオン（歯車）
２０  ラック
２１  車体フレーム
２１ａ  車体フレーム
２１ｂ  車体フレーム
２１ｃ  車体フレーム
２１ｄ  車椅子フレームに取り付けた底部板
２２  左右駆動ローラー押し広げスプリング
２４  アイドル歯車軸
２５  歯車連結切り替えハンドル
ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４、ｇ５、ｇ６、車体定位置旋回機構歯車
ｇ７、ｇ８、ｇ９、ｇ１０、ｇ１１、クラッチ機構歯車
２７、車体旋回角度検出センサー
２８、２９、電磁クラッチ
【図１】
2004340351.tif 000003
【図２】
2004340351.tif 000004