(57)【要約】      （修正有）【課題】車輪に取付けたモータが該車輪から大きくはみ出すことなく、歩行者の足に邪魔にならないように配置した歩行補助車を提供する。【解決手段】向きを自由に変えることが出来る両前車輪１ａ，１ｂと脚８ｂの下端部に取付けた後車輪２ｂを備え、上記脚の下端部にはギヤボックスを取着し、ギヤボックスの内部にはモータを後車輪の軸に対して垂直方向に配置し、また複数のギヤで構成したギヤ機構を収容し、モータと後車輪とはギヤ機構を介して連動し、上記モータは後車輪の外径からはみ出さないように配置し、ギヤボックスの下面を脚下端より上方に位置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行補助車において、向きを自由に変えることが出来る両前車輪と脚の下端部に取付けた後車輪を備え、上記脚の下端部にはモータを収容したギヤボックスを取着し、ギヤボックスの内部にはモータ軸を後車輪の軸に対して垂直方向に配置し、また複数のギヤで構成したギヤ機構を収容し、モータと後車輪とはギヤ機構を介して連動し、上記モータは後車輪の外径からはみ出さないように配置し、ギヤボックスの下面から地面までの距離と車輪直径との比率を０．３〜０．５にあることを特徴とする歩行補助車。
【請求項２】
上記歩行補助車を構成するフレームは両側にＬ形フレームを有すと共にＬ形フレームの先端を前枠にて連結し、Ｌ形フレームのコーナー部には両脚を有す門形脚体を取付け、そして上記Ｌ形フレームの先端部に向きを自由に変えることが出来る前車輪を、上記脚の下端には後車輪を取付けた請求項１記載の歩行補助車。
【請求項３】
上記両Ｌ形フレームを構成する水平枠の間に下段テーブルを取付け、両Ｌ形フレームの縦枠の間に上段テーブルを取付け、上段テーブルの先端中央にはフックを回転可能に取付けた請求項２記載の歩行補助車。
【請求項４】
上記歩行補助車が設定速度以下で走行出来るように、速度が速い場合には上記モータを利用してブレーキが働くように制御した請求項１、請求項２、又は請求項３記載の歩行補助車。
【請求項５】
歩行補助車に設けたハンドルにはボタンスイッチを取付け、坂道を上がる場合などで歩行補助車の速度が設定速度以下に成った場合には、該ボタンスイッチを押してモータが駆動するように制御した請求項４記載の歩行補助車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車輪から大きくはみ出すことがないようにアシストモータを備え、所定の速度内で走行することが出来るようにした歩行補助車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歩行補助車は、普通に歩くことが困難な高齢者（老人）や歩行に障害のある人（脚を怪我して普通に歩くことが出来ない人）を対象とし、身体を支えながら歩行補助車と共にゆっくり、しかも安全に歩くことが出来る。その為に、それらの歩行弱者の症状に応じた色々な形態と性能を備えた各種歩行補助車が実用化されている。
【０００３】
歩行補助車の基本的な構造としては、転倒しないように前後左右に車輪を備えた４輪型式とし、フレームは４輪に支えられてハンドルを備えており、歩行弱者は該ハンドルを握ってゆっくり安全に歩くことが出来る。その為に歩行補助車には、下り坂などで加速して歩行弱者が身体を支えられなくなることを防止する為のブレーキ装置を備えている。
【０００４】
特開平９−１３５８７２号に係る「歩行補助車用の速度自動制御装置」及び特開２０１０−５７６０５号に係る「歩行補助器の自動ブレーキ装置」は、車輪の回転をギヤ等を介して増速し、その際の遠心力によりブレーキシューをブレーキドラムに押付けように構成している。
すなわち、遠心力によって回転数を検出している為に利用者に合わせて速度設定を行う場合にはギヤを２種類以上設けるか、ブレーキシューを引っ張り固定しているバネ力を調整することが必要である。その為に、歩行補助車の速度設定を細かく調整することは容易でない。
【０００５】
また、Ｕ−Ｗａｌｋｅｒ（ユーウォーカー）に係る「歩行補助器の自動ブレーキ装置」では、車輪の回転をギヤなどで増速させた後、モータを接続し、モータを短絡若しくは可変抵抗器を取付けることでモータブレーキを効かせている。
すなわち、モータに直接抵抗器を取付けている為に、設定速度以下においても回転数に比例したブレーキが働き、歩行補助車の移動の障害となる。
【０００６】
図６は車輪（イ）にアシストモータ（ロ）を取付けた形態を示す従来の具体例である。モータ（ロ）が回転するならば、主軸に取付けたギヤ（ハ）を介して車輪（イ）は回転することが出来るように成っている。ところで、上記アシストモータ（ロ）の軸は車輪軸（ニ）と平行に配置されてその先端部は該車輪（イ）から大きく突出している。その為に、歩行補助車を押して歩く場合には、障害物に当たって邪魔になることが多い。
一般にモータを高効率で安価に製作する場合、軸の垂直方向の大きさに対し、軸の長さ方向が大きく成る。その為、アシストモータ（ロ）の先端部は該車輪（イ）から大きく突出し、歩行補助車を押して歩く場合には、歩行者の足に当たって邪魔になることが多い。
【特許文献１】特開平９−１３５８７２号に係る「歩行補助車用の速度自動制御装置」
【特許文献２】特開２０１０−５７６０５号に係る「歩行補助器の自動ブレーキ装置」
【非特許文献３】Ｕ−Ｗａｌｋｅｒ（ユーウォーカー）http://www.tano-hw.com/products/walker/u-walkerphp
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来の歩行補助車には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であって、車輪に取付けたモータが該車輪から大きくはみ出して歩行者の邪魔になることなく、またギヤ機構を収容したギヤボックスが地面の障害物及び歩道の段差などに乗り上げることがないように配置した歩行補助車を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の歩行補助車はアシストモータを備え、該モータは複数のギヤで構成したギヤ機構を介して車輪と連動しているが、モータはその主軸が車輪軸に対して垂直になるように配置している。すなわち、該モータは車輪から大きく突出しない取付け形態としている。また、ギヤ機構を収容しているギヤボックスは地面の障害物や歩道の段差などに当たって乗り上げることがないように、その下端を高くし、路面より５ｃｍ以上高い位置としている。
【０００９】
本発明に係る歩行補助車の基本的な形態は従来の歩行補助車と共通し、フレームには前後左右に車輪をそれぞれ備え、該フレームには手で握るハンドルを設けている。そして、車輪には上記アシスト用のモータを備え、歩行補助車の速度が遅くなった場合には、ハンドルに取付けたボタンスイッチを押すことでアシストモータが駆動して速度を上げることが出来る。ただし、設定速度を超えた場合は該設定速度に収束するように自動的にブレーキが働くように制御される。すなわち、１つのモータで２つの作用を行っており、モータには回転数（回転速度）を検出する為の回転数検出装置（エンコーダ等）を取付けている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の歩行補助車の車輪にモータを取付けているが、該モータはその主軸が車輪の中心軸に対して垂直を成し、そしてモータは車輪外径からはみ出さないように取付けられている。その為に、歩行補助車が走行するに際してモータが歩行者の足に当たることなくスムーズな走行が出来る。
さらに、モータは複数のギヤで構成したギヤ機構を介して車輪と連動しているが、このギヤ機構を収容しているギヤボックスは路面より５ｃｍ以上上方に配置されていることで、地面にある障害物や歩道の段差などにギヤボックスが当たって乗り上げることなく走行出来る。
【００１１】
そして、本発明の歩行補助車は設定速度を超えた場合には設定速度に収束させるために自動的にブレーキが働くように制御されている。すなわち、速く成った場合にはモータがブレーキとして働き、走行弱者は安心して歩行補助車を使うことが出来る。一方、速度が遅く成った場合にはハンドルのボタンスイッチを押すことでモータが作動して速度を上げることが出来る。その為に、本発明の歩行補助車を利用するならば、走行弱者であっても、安全にゆっくり歩くことが可能となる。
そこで、坂道を下る場合には自動的にブレーキが働いてゆっくり走行し、坂道を上がる場合にはハンドルのボタンスイッチを押すことでモータが作動してゆっくり走行し、楽に坂道を上がることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る歩行補助車の外観図。
【図２】脚の下端部にモータ及びギヤ機構を収容したギヤボックスを取付けた場合。
【図３】ギヤボックスの内部構造。
【図４】ギヤ機構の展開図。
【図５】モータの動作を示すフローチャート。
【図６】車輪のモータを取付けた従来例。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本発明に係る歩行補助車の外観を示す概略図であり、同図の１ａ，１ｂは前車輪、２ａ，２ｂは後車輪、３ａ，３ｂはＬ形フレームを表し、該Ｌ形フレーム３ａは水平枠４ａと縦枠５ａから成り、同じくＬ形フレーム３ｂは水平枠４ｂと縦枠５ｂから成っていて、所定の間隔をおいて配置した両Ｌ形フレーム３ａ，３ｂは前枠６にて連結されている。
【００１４】
そして、Ｌ形フレーム３ａ，３ｂのコーナー部には門形脚体７が取付けられ、該門形脚体７の各脚８ａ，８ｂの下端部には上記後車輪２ａ，２ｂを回転自在に取付けている。前車輪１ａ，１ｂはＬ形フレーム３ａ，３ｂの前方端に取付けており、該前車輪１ａ，１ｂはその向きを変えて、歩行補助車は任意の方向へ走行・移動することが出来る。
【００１５】
同図の９ａ，９ｂはハンドルを表し、該ハンドル９ａ，９ｂは上記縦枠５ａ，５ｂに沿ってスライドするスライドバー１０ａ，１０ｂの上端に設けている。したがって、該ハンドル９ａ，９ｂの高さはスライドバー１０ａ，１０ｂをスライドすることで調整することが可能で、適当な高さでロックされる。そして、各ハンドル９ａ，９ｂの下側にはブレーキ握り１１ａ，１１ｂを取付けていて、該ブレーキ握り１１ａ，１１ｂを握るならば歩行補助車は直ちに停止する。また、ハンドル９ａ，９ｂには坂道を上がる際にモータを駆動する為のボタンスイッチ（図示なし）を取付けている。
【００１６】
ところで、このように構成した歩行補助車のハンドル９ａ，９ｂに手を掛けて押すならば、走行弱者の歩く速さに合わせて歩行補助車はゆっくり移動することが出来る。走行弱者とは特に限定はしないが、一般に高齢者や脚を怪我して普通に歩くことが出来ない人であり、上記ハンドル９ａ，９ｂを適当な高さに調整し、これらハンドル９ａ，９ｂを握ることで身体の一部を支えて歩くことも出来る。歩行補助車は前方に２個の前車輪１ａ，１ｂと後方に２個の後車輪２ａ，２ｂを備えることで安定し、身体の一部を凭れかけても転倒することはない。
【００１７】
本発明の歩行補助車の脚８ａ，８ｂにはモータを取付け、後車輪２ａ，２ｂの内側に配置している。歩行補助車の走行速度が遅い場合には該モータを回転駆動してアシストすることが出来、逆に走行速度が速い場合には同じモータにてブレーキを働かせて設定速度まで減速することが出来る。図２は脚８に取付けたギヤボックス１２であり、該ギヤボックス１２は後車輪２の内側に配置され、このギヤボックス１２の内部にモータ１３及びギヤ機構１４を収容している。
【００１８】
図３はギヤボックス１２の蓋を取り外した場合で、図４はモータ１３、各ギヤＡ，Ｂ，Ｃ・・・、及び後車輪２の展開図を表している。同図の１３はモータを表し、該モータ１３には回転検出装置であるエンコーダ２３が取付けられている。該モータ１３の主軸１５にはギヤＡを取付け、ギヤＡにはギヤＢが噛み合い、ギヤＢにはギヤＣが噛み合っている。
【００１９】
そして、ギヤＣの軸には傘歯車であるギヤＤ１を取付け、このギヤＤ１に傘歯車であるギヤＤ２が噛み合って軸方向を９０°変換し、モータ主軸１５に対して垂直と成っている。モータ１３の主軸１５は後車輪２の軸に対して垂直と成って配置している為に、ギヤＤ２は後車輪２の軸と平行と成っている。
このギヤＤ２と同一軸の先端にギヤＥを取付け、該ギヤＥにはギヤＦが噛み合っている。そして該ギヤＦの軸は後車輪２の駆動シャフト１６と成っている。
【００２０】
上記ギヤボックス１２には取付け板１７が設けられ、この取付け板１７に形成したネジ穴１８，１８を利用してネジ止めすることで、該取付け板１７は脚８の下端部に固定される。このようにギヤボックス１２を脚８の下端部に取付けて上記駆動シャフト１６を後車輪２の軸穴１９に嵌めて固定することで、後車輪２は脚８の下端部に取付けられ、後車輪２はモータ１３によって回転駆動される。また、同じモータ１３にて後車輪２にブレーキを掛けることが出来る。ただし、上記図４に示すギヤ機構１４を構成する各ギヤの具体的な組み合わせは１具体例に過ぎない。
【００２１】
モータは複数のギヤで構成したギヤ機構を介して車輪と連動しているが、このギヤ機構１４を収容しているギヤボックス１２は路面より５ｃｍ以上上方に配置されている。したがって、地面にある障害物や歩道の段差などにギヤボックス１２が当たって乗り上げることなく走行出来る。
【００２２】
ところで、上記ギヤボックス１２の地上高さは車輪外径に左右される。例えば、車輪径が２０ｃｍ、ギヤボックス地上高さが８．１ｃｍの場合の両者の比率は０．４０５となる。また、車輪径が２０ｃｍ、ギヤボックス地上高さ６．５ｃｍの場合の両者の比率は０．３２５と成り、本発明ではこの比率を０．３〜０．５とすることで、路面の障害物や歩道の段差にギヤボックス１２が当たって乗り上げることはない。
【００２３】
一方、本発明の歩行補助車は前記図１に外観を示しているように、下段テーブル２０と上段テーブル２１を備えている。下段テーブル２０はＬ形フレーム３ａ，３ｂの両水平枠４ａ，４ｂの間に水平に取付けられ、上段テーブル２１はＬ形フレーム３ａ，３ｂの両縦枠５ａ，５ｂの間に水平に取付けられている。これら、下段テーブル２０及び上段テーブル２１の使い方は特に限定しないが、例えば下段テーブル２０には買い物籠を載せることが出来、上段テーブル２１は歩いて疲れた場合に腰掛ける際に使うことが出来る。
【００２４】
そして、上段テーブル２１の先端中央にはフック２２が取付けられ、下段テーブル２０に載置した買い物籠が走行中に落下しないように、該フック２２に買い物籠の持ち手を係止することが可能である。該フック２２は回転可能に軸支されている為に、上段テーブル２１に腰掛ける場合には、フック２２が邪魔にならないように下方に収納可能な構造と成っている。
【００２５】
ところで、このように構成した歩行補助車は所定の速度で走行・移動することが出来るように制御され、そして坂道を上がる際も、坂道を下る際も走行弱者が安全に歩くことが出来るように成っている。
上記モータ１３にはエンコーダ２３が取付けられており、該エンコーダ２３でモータ１３の回転数（回転速度）を検出し、歩行補助車が設定されたスピードに成るまではブレーキを掛けずに走行弱者の歩く速度に合わせて移動することが出来る。そして、設定された速度以上に成った場合にはブレーキが働いて走行弱者の負担にならないようにモータ１３の回転数が制御される。
【００２６】
ここで、歩行補助車の速度は任意に設定することが可能であり、例えば、1.0ｍ／ｓ，0.7ｍ／ｓ，0.3ｍ／ｓに成るようにセットすることが出来る。この設定速度は歩行補助車が走行する際の最高速度であり、これ以上にならないようにモータ１３の回転数が制御される。従って、設定速度以下の場合にはボタンスイッチを押さない限りモータ１３はフリーラン状態となり、モータ１３が駆動して車輪２に動力を与えることはない。
【００２７】
そして、坂道を上がる場合、走行弱者にとって負担が大きい時には、ハンドルに取付けているボタンスイッチを押すならばモータ１３が作動し、歩行補助車はモータ１３の動力によって坂道をゆっくり上がることが出来る。勿論、この際も歩行補助車の速度が設定速度を超える時は、ブレーキが働くように制御されている。
【００２８】
図５は本発明の歩行補助車が走行する場合に速度制御を行うフローチャートを示す具体例である。モータ１３にはその回転数を検出する為のエンコーダ等の回転数検出装置を取付けており、歩行補助車を利用するに当たってモータ１３の電源をＯＮにする。そこで、モータの回転数を検出し、歩行補助車の速度が設定スピード以下である場合には、そのままモータをフリーランさせて歩行補助車は歩行弱者の歩く速さに合わせて移動することが出来る。
【００２９】
逆に、設定速度以上に成った場合には、ブレーキが働いてモータ１３の回転数を抑制して歩行補助車のスピードは減速される。
そして、ハンドルに取付けたボタンスイッチを押すならば、歩行補助車のスピードが設定されている速度以上である場合には、モータ１３が作動して速度が上昇することはなく、設定速度になるようにブレーキが働く。設定速度以下である場合にはモータ１３の回転数が上昇して歩行補助車のスピードは次第に高まり、設定速度まで到達した後、ボタンスイッチを離すまで一定速度で走行するように動力が与え続けられる。
【００３０】
例えば、坂道を上がる場合に、歩行補助車のスピードが設定速度より遅く成るならば、ボタンスイッチを押すことでモータ１３が作動し、該モータ１３の動力にて歩行補助車は坂道を楽に上がることが出来る。
一方、坂道を下る場合、歩行補助車の重量でスピードは高まるが、設定速度以上になればブレーキが働き、歩行補助車の速度が設定速度以上になることはない。
また、歩行補助車にはブレーキ設定用スイッチが設けられ、該スイッチを押すならば常時ブレーキが掛かるようになる。
【符号の説明】
【００３１】
１   前車輪
２   後車輪
３   Ｌ形フレーム
４   水平枠
５   縦枠
６   前枠
７   門形脚体
８   脚
９   ハンドル
10   スライドバー
11   ブレーキ握り
12   ギヤボックス
13   モータ
14   ギヤ機構
15   主軸
16   駆動シャフト
17   取付け板
18   ネジ穴
19   軸穴
20   下段テーブル
21   上段テーブル
22   フック
23   エンコーダ
【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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