(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化又は省スペース化に資する新しいシート材送り機構を提供する。【解決手段】シート材送り機構１００は、レール部材１０と、レール部材１０沿いに移動可能であり、回転可能な状態でレール部材１０を周囲する複数の被駆動部材２０と、被駆動部材２０に連行されるシート材３０と、被駆動部材２０を駆動するための駆動手段４０を備える。駆動手段４０は、複数の回転輪が配列された回転体を含む。各回転輪は、被駆動部材２０と回転輪の間でシート材３０が挟まれる駆動位置を取ることができる。各回転輪の回転軸は、回転輪が駆動位置を取る時、レール部材１０の延在方向に沿う被駆動部材２０の長さ方向に関して非平行及び非垂直に配される。【選択図】図１０
2017042359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レール部材（１０）と、
前記レール部材（１０）沿いに移動可能であり、回転可能な状態で前記レール部材（１０）を周囲する複数の被駆動部材（２０）と、
前記被駆動部材（２０）に連行されるシート材（３０）と、
前記被駆動部材（２０）を駆動するための駆動手段（４０）を備え、
前記駆動手段（４０）は、複数の回転輪（６０）が配列された回転体（５０）を含み、
各回転輪（６０）は、前記被駆動部材（２０）と前記回転輪（６０）の間で前記シート材（３０）が挟まれる駆動位置を取ることができ、
各回転輪（６０）の回転軸は、前記回転輪（６０）が前記駆動位置を取る時、前記レール部材（１０）の延在方向に沿う前記被駆動部材（２０）の長さ方向に関して非平行及び非垂直に配される、シート材送り機構。
【請求項２】
前記シート材（３０）は、前記被駆動部材（２０）の外面に接する内面を有する袋状部材である、請求項１に記載のシート材送り機構。
【請求項３】
前記回転体（５０）は、前記回転輪（６０）が周方向に配列されたホイールを含む、請求項１又は２に記載のシート材送り機構。
【請求項４】
前記ホイールは、ホイールベース（５１１）と、前記ホイールベース（５１１）の外周に設けられ、前記回転輪（６０）を軸支する複数のアーム対（５１２）を含む、請求項３に記載のシート材送り機構。
【請求項５】
前記ホイールは、前記複数の回転輪（６０）として複数の第１及び第２回転輪（６０ａ、６０ｂ）を含み、前記第１及び第２回転輪（６０ａ、６０ｂ）は、共通の前記被駆動部材（２０）に対して前記シート材（３０）を介して係合可能である、請求項３又は４に記載のシート材送り機構。
【請求項６】
前記レール部材（１０）が、１以上のＵ字部を含むように無端状に構成され、
前記Ｕ字部の弧状部の各被駆動部材（２０）に対して各回転輪（６０）が前記シート材（３０）を介して係合するように前記ホイールが前記レール部材（１０）に対して配置される、請求項３乃至５のいずれか一項に記載のシート材送り機構。
【請求項７】
前記レール部材（１０）を第１レール部材（１１）とし、前記被駆動部材（２０）を第１被駆動部材（２１）とし、前記駆動手段（４０）を第１駆動手段（４１）とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のシート材送り機構（１００）であって、
第２レール部材（１２）と、
前記第２レール部材（１２）沿いに移動可能であり、回転可能な状態で前記第２レール部材（１２）を周囲する複数の第２被駆動部材（２２）と、
前記第２被駆動部材（２２）を駆動するための第２駆動手段（４２）を更に備え、
前記シート材（３０）は、前記第１及び第２被駆動部材（２１、２２）の各外面に接触する内面を有する袋状部材である、シート材送り機構。
【請求項８】
前記回転体（５０）を第１回転体（５１）とし、前記第１回転体（５１）の前記回転輪（６０）を第１回転輪（６１）とする、請求項７に記載のシート材送り機構であって、
前記第２駆動手段（４２）は、複数の第２回転輪（６２）が配列された第２回転体（５２）を含み、
各第２回転輪（６２）は、前記第２被駆動部材（２２）と前記第２回転輪（６２）の間で前記シート材（３０）が挟まれる駆動位置を取ることができ、
各第２回転輪（６２）の回転軸は、前記第２回転輪（６２）が前記駆動位置を取る時、前記第２レール部材（１２）の延在方向に沿う前記第２被駆動部材（２２）の長さ方向に関して非平行及び非垂直に配される、シート材送り機構。
【請求項９】
前記第１被駆動部材（２１）を駆動するための第３駆動手段（４３）と、
前記第２被駆動部材（２２）を駆動するための第４駆動手段（４４）と、
前記第１及び第３駆動手段（４１、４３）に第１駆動力を供給する第１駆動源（７１）と、
前記第２及び第４駆動手段（４２、４４）に第２駆動力を供給する第２駆動源（７２）を更に含む、請求項７又は８に記載のシート材送り機構。
【請求項１０】
（ｉ）前記第３駆動手段（４３）は、複数の第３回転輪（６３）が配列された第３回転体（５３）を含み、
各第３回転輪（６３）は、前記第１被駆動部材（２１）と前記第３回転輪（６３）の間で前記シート材（３０）が挟まれる駆動位置を取ることができ、
各第３回転輪（６３）の回転軸は、前記第３回転輪（６３）が前記駆動位置を取る時、前記第１レール部材（１１）の延在方向に沿う前記第１被駆動部材（２１）の長さ方向に関して非平行及び非垂直に配され、
（ｉｉ）前記第４駆動手段（４４）は、複数の第４回転輪（６４）が配列された第４回転体（５４）を含み、
各第４回転輪（６４）は、前記第２被駆動部材（２２）と前記第４回転輪（６４）の間で前記シート材（３０）が挟まれる駆動位置を取ることができ、
各第４回転輪（６４）の回転軸は、前記第４回転輪（６４）が前記駆動位置を取る時、前記第２レール部材（１２）の延在方向に沿う前記第２被駆動部材（２２）の長さ方向に関して非平行及び非垂直に配される、請求項９に記載のシート材送り機構。
【請求項１１】
前記第１回転体（５１）は、前記第１回転輪（６１）が周方向に配列された第１ホイールを含み、
前記第２回転体（５２）は、前記第２回転輪（６２）が周方向に配列された第２ホイールを含み、
前記第３回転体（５３）は、前記第３回転輪（６３）が周方向に配列された第３ホイールを含み、
前記第４回転体（５４）は、前記第４回転輪（６４）が周方向に配列された第４ホイールを含み、
前記第１ホイールと前記第２ホイールが、両者の間隔を調整可能に同軸上に配され、
前記第３ホイールと前記第４ホイールが、両者の間隔を調整可能に同軸上に配される、請求項１０に記載のシート材送り機構。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のシート材送り機構が座部に設けられた椅子又は車椅子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、シート材送り機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
高齢者人口の増加に伴い、介護関連産業の発展が著しい。介護用機器として、介護用ベッドから車椅子への移乗を支援する様々な器具及び装置が開発されている。例えば、特許文献１には、車椅子とベッドの間の移乗を促進する車椅子の構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２１７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
小型化又は省スペース化に資する新しいシート材送り機構を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係るシート材送り機構は、
レール部材（１０）と、
前記レール部材（１０）沿いに移動可能であり、回転可能な状態で前記レール部材（１０）を周囲する複数の被駆動部材（２０）と、
前記被駆動部材（２０）に連行されるシート材（３０）と、
前記被駆動部材（２０）を駆動するための駆動手段（４０）を備え、
前記駆動手段（４０）は、複数の回転輪（６０）が配列された回転体（５０）を含み、
各回転輪（６０）は、前記被駆動部材（２０）と前記回転輪（６０）の間で前記シート材（３０）が挟まれる駆動位置を取ることができ、
各回転輪（６０）の回転軸は、前記回転輪（６０）が前記駆動位置を取る時、前記レール部材（１０）の延在方向に沿う前記被駆動部材（２０）の長さ方向に関して非平行及び非垂直に配される。
【０００６】
幾つかの実施形態においては、前記シート材（３０）は、前記被駆動部材（２０）の外面に接する内面を有する袋状部材である。
【０００７】
幾つかの実施形態においては、前記回転体（５０）は、前記回転輪（６０）が周方向に配列されたホイールを含む。
【０００８】
幾つかの実施形態においては、前記ホイールは、ホイールベース（５１１）と、前記ホイールベース（５１１）の外周に設けられ、前記回転輪（６０）を軸支する複数のアーム対（５１２）を含む。
【０００９】
幾つかの実施形態においては、前記ホイールは、前記複数の回転輪（６０）として複数の第１及び第２回転輪（６０ａ、６０ｂ）を含み、前記第１及び第２回転輪（６０ａ、６０ｂ）は、共通の前記被駆動部材（２０）に対して前記シート材（３０）を介して係合可能である。
【００１０】
幾つかの実施形態においては、前記レール部材（１０）が、１以上のＵ字部を含むように無端状に構成され、
前記Ｕ字部の弧状部の各被駆動部材（２０）に対して各回転輪（６０）が前記シート材（３０）を介して係合するように前記ホイールが前記レール部材（１０）に対して配置される。
【００１１】
前記レール部材（１０）を第１レール部材（１１）とし、前記被駆動部材（２０）を第１被駆動部材（２１）とし、前記駆動手段（４０）を第１駆動手段（４１）とする場合、該機構は、
第２レール部材（１２）と、
前記第２レール部材（１２）沿いに移動可能であり、回転可能な状態で前記第２レール部材（１２）を周囲する複数の第２被駆動部材（２２）と、
前記第２被駆動部材（２２）を駆動するための第２駆動手段（４２）を更に備え、
前記シート材（３０）は、前記第１及び第２被駆動部材（２１、２２）の各外面に接触する内面を有する袋状部材である。
【００１２】
前記回転体（５０）を第１回転体（５１）とし、前記第１回転体（５１）の前記回転輪（６０）を第１回転輪（６１）とする場合、該機構は、
前記第２駆動手段（４２）は、複数の第２回転輪（６２）が配列された第２回転体（５２）を含み、
各第２回転輪（６２）は、前記第２被駆動部材（２２）と前記第２回転輪（６２）の間で前記シート材（３０）が挟まれる駆動位置を取ることができ、
各第２回転輪（６２）の回転軸は、前記第２回転輪（６２）が前記駆動位置を取る時、前記第２レール部材（１２）の延在方向に沿う前記第２被駆動部材（２２）の長さ方向に関して非平行及び非垂直に配される。
【００１３】
幾つかの実施形態においては、該機構は、前記第１被駆動部材（２１）を駆動するための第３駆動手段（４３）と、
前記第２被駆動部材（２２）を駆動するための第４駆動手段（４４）と、
前記第１及び第３駆動手段（４１、４３）に第１駆動力を供給する第１駆動源（７１）と、
前記第２及び第４駆動手段（４２、４４）に第２駆動力を供給する第２駆動源（７２）を更に含む。
【００１４】
幾つかの実施形態においては、（ｉ）前記第３駆動手段（４３）は、複数の第３回転輪（６３）が配列された第３回転体（５３）を含み、
各第３回転輪（６３）は、前記第１被駆動部材（２１）と前記第３回転輪（６３）の間で前記シート材（３０）が挟まれる駆動位置を取ることができ、
各第３回転輪（６３）の回転軸は、前記第３回転輪（６３）が前記駆動位置を取る時、前記第１レール部材（１１）の延在方向に沿う前記第１被駆動部材（２１）の長さ方向に関して非平行及び非垂直に配され、
（ｉｉ）前記第４駆動手段（４４）は、複数の第４回転輪（６４）が配列された第４回転体（５４）を含み、
各第４回転輪（６４）は、前記第２被駆動部材（２２）と前記第４回転輪（６４）の間で前記シート材（３０）が挟まれる駆動位置を取ることができ、
各第４回転輪（６４）の回転軸は、前記第４回転輪（６４）が前記駆動位置を取る時、前記第２レール部材（１２）の延在方向に沿う前記第２被駆動部材（２２）の長さ方向に関して非平行及び非垂直に配される。
【００１５】
幾つかの実施形態においては、前記第１回転体（５１）は、前記第１回転輪（６１）が周方向に配列された第１ホイールを含み、
前記第２回転体（５２）は、前記第２回転輪（６２）が周方向に配列された第２ホイールを含み、
前記第３回転体（５３）は、前記第３回転輪（６３）が周方向に配列された第３ホイールを含み、
前記第４回転体（５４）は、前記第４回転輪（６４）が周方向に配列された第４ホイールを含み、
前記第１ホイールと前記第２ホイールが、両者の間隔を調整可能に同軸上に配され、
前記第３ホイールと前記第４ホイールが、両者の間隔を調整可能に同軸上に配される。
【００１６】
本発明の別側面に係る椅子又は車椅子は、上記いずれかに記載のシート材送り機構が座部に設けられた椅子又は車椅子である。幾つかの場合、車椅子は、車輪付きの椅子を意味する。幾つかの場合、車椅子は、手動車椅子若しくは電動車椅子を包含する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様によれば、小型化又は省スペース化に資する新しいシート材送り機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示の実施形態例に係るシート材送り機構が組み込まれる車椅子の概略的な斜視図である。
【図２】本開示の実施形態例に係るシート材送り機構の概略的な斜視図である。
【図３】本開示の実施形態例に係るシート材送り機構の概略的な斜視図であり、シート材が省略されている。
【図４】本開示の実施形態例に係るシート材送り機構の概略的な斜視図であり、シート材、筐体、駆動源、及び伝達機構が省略されている。
【図５】本開示の実施形態例に係るシート材送り機構の概略的な上面図である。
【図６】本開示の実施形態例に係るシート材送り機構の概略的な上面図であり、シート材が省略されている。
【図７】本開示の実施形態例に係るシート材送り機構の概略的な前側面図である。
【図８】本開示の実施形態例に係るシート材送り機構の概略的な前側面図であり、シート材が省略されている。
【図９】本開示の実施形態例に係るシート材送り機構の概略的な横側面図である。
【図１０】本開示の実施形態例に係るシート材送り機構の概略的な断面模式図であり、図９のＸ１０−Ｘ１０に沿う断面を模式的に示す。
【図１１】本開示の実施形態例に係るシート材送り機構の概略的な横側面図であり、シート材が省略されている。
【図１２】本開示の実施形態例に係るシート材送り機構の概略的な横側面図であり、シート材、筐体、駆動源、及び伝達機構が省略されている。
【図１３】シート材の移動量とモーター回転角の関係を説明するに際して参照される図である。
【図１４】シート材の移動量とモーター回転角の関係を説明するに際して参照される図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１乃至１２を参照しつつ、本発明の非限定の実施形態例について説明する。開示の１以上の実施形態例及び実施形態に包含される各特徴は、個々に独立したものではない。当業者は、過剰説明を要せず、各実施形態例及び／又は各特徴を組み合わせることができ、また、この組み合わせによる相乗効果も理解可能である。実施形態例間及び特徴間の重複説明は、原則的に省略する。参照図面は、発明の記述を主たる目的とするものであり、作図の便宜のために簡略化されている場合がある。
【００２０】
図１乃至図１２は、本願に開示の発明の例示形態を図示する。当業者は、本願に開示の発明は、図１乃至図１２の例示形態に限られず、様々な他の形態を取り得るものと理解する。図１乃至図１２に開示の構成部品・構成要素の長さ、大きさ、個数、角度、材料等は適宜変更することができる。
【００２１】
図１は、実施形態例に係るシート材送り機構１００が組み込まれた車椅子２００を図示する。シート材送り機構１００が車椅子２００の着座部に組み込まれる場合、シート材送り機構１００の作動により車椅子を利用するヒトの移乗が促進される。もちろん、シート材送り機構１００は、車椅子２００の他、車輪を有しない通常の椅子にも適用することができる。シート材送り機構１００は、自動車、電車、機関車、航空機、船、潜水艦等の様々な種類の移動体の着座部に組み込まれ得る。シート材送り機構１００は、椅子類の他、ベッドにも適用することができる。シート材送り機構１００は、各種の工業製品、例えば、プリンター、スキャナー、コーティング装置、位置制御装置、ゲーム機等にも適用することができる。つまり、シート材送り機構１００の用途について何らの限定も意図されない。
【００２２】
図示例のシート材送り機構１００は、レール部材１０と、レール部材１０沿いに移動可能であり、回転可能な状態でレール部材１０を周囲する複数の被駆動部材２０と、被駆動部材２０に連行されるシート材３０と、被駆動部材２０を駆動するための駆動手段（駆動部と呼んでも良い）４０を備える。駆動手段４０は、複数の回転輪６０が配列された回転体５０を含む。各回転輪６０は、被駆動部材２０と回転輪６０の間でシート材３０が挟まれる駆動位置を取ることができる。各回転輪６０の回転軸は、回転輪６０が駆動位置を取る時、レール部材１０の延在方向に沿う被駆動部材２０の長さ方向に関して非平行及び非垂直に配される。
【００２３】
上記構成においては、回転体５０の回転力が各回転輪６０の回転を介して被駆動部材２０に伝達する。各回転輪６０は、被駆動部材２０の長さ方向に関して非平行及び非垂直に配される。従って、回転体５０の回転に応じて各回転輪６０から被駆動部材２０には、被駆動部材２０のレール部材１０沿いに移動させる第１力と、被駆動部材２０をレール部材１０周りに回転させる第２力が伝達される。被駆動部材２０の移動及び回転は、後述の説明の方法若しくは他の方法により適切に制御される。このようにして小型化又は省スペース化に資する新しいシート材送り機構が提供される。なお、幾つかの場合、回転輪６０は、自由回転輪である。幾つかの場合、回転輪６０は、ロック機能を有し、輪が回転しないロック状態を取り得る。
【００２４】
必ずしもこの限りではないが、幾つかの実施形態においては、シート材３０が、被駆動部材２０の外面に接する内面を有する袋状部材である。被駆動部材２０と十分な接触面積が確保され、被駆動部材２０の移動及び回転が十分にシート材３０に伝達される。
【００２５】
必ずしもこの限りではないが、幾つかの実施形態においては、レール部材１０が無端状に構成される。特定の実施形態においては、レール部材１０が１以上のＵ字部を含むように無端状に構成される。
【００２６】
以降、図１乃至図１４を参照しつつ、より詳細に本願の開示発明について説明する。なお、以降の詳細な記述に照らして本願に開示の発明を限定解釈すべきではない。以降、必要に応じて、図２に示す方向を参照して説明をする。図２に示すように、前後方向がＦとＲｅを結ぶ矢印により示される。Ｆが前方を示し、Ｒｅが後方を示す。左右方向（横方向とも言う）がＬとＲｉを結ぶ矢印により示される。Ｌが左方を示し、Ｒｉが右方を示す。上下方向がＵとＤを結ぶ矢印により示される。Ｕが上方を示し、Ｄが下方を示す。
【００２７】
シート材送り機構１００は、左側壁部１９７、右側壁部１９８、及び平板部１９９を含む筐体１９６を含む。上述のレール部材１０、被駆動部材２０、シート材３０、駆動手段４０、回転体５０、及び回転輪６０は、この筐体１９６上及びこの筐体１９６内に配備される。必ずしもこの限りではないが、筐体１９６の平板部１９９は、後述の第１及び第４駆動手段４１〜４４の配置箇所の下方に第１乃至第４圧力センサー１８１〜１８４（総じて圧力センサー１８０と呼ぶ）を含む。幾つかの実施形態においては、圧力センサー１８０の出力に応じてシート材の送り方向及び送り量を制御する。かかる態様においては、着座姿勢を自律的に変更することができない被介護者の身体的負担を低減することができる。
【００２８】
シート材送り機構１００は、レール部材１０として、左右方向において一定間隔を空けて対向配置された第１レール部材１１及び第２レール部材１２を含む。図示例においては、各レール部材１０は、同一の形状（側面形状、上面形状、断面形状等）を有する。各レール部材１０は、１以上のＵ字部を有するべく無端状に構成される。各レール部材１０は、例えば、アルミニウム等の金属製の中空パイプ若しくはカーボン材料から成る中空パイプから成る。
【００２９】
図示例のレール部材１０は、前後方向沿いに配向される。他の実施形態においては、左右方向又は上下方向沿いに配向される。図示例のレール部材１０は、断面円形状を有する。図示例のレール部材１０は、図４に示すように、前後方向に平行に並走する２つの上部直線棒部１６と下部直線棒部１７と、上部直線棒部１６の前端と下部直線棒部１７の前端を連結する前方Ｕ字部１８と、上部直線棒部１６の後端と下部直線棒部１７の後端を連結する後方Ｕ字部１９を有する。第１レール部材１１の前後長は、第２レール部材１２の前後長に等しい。
【００３０】
被駆動部材２０は、レール部材１０沿いに移動可能であり、回転可能な状態でレール部材１０を周囲する。被駆動部材２０は、レール部材１０の延在方向に沿う長さを有する。被駆動部材２０の長さは、レール部材１０のＵ字部を通過できる程度に設定される。幾つかの場合、被駆動部材２０は、幾らかの可撓性を有する。
【００３１】
図示例においては、被駆動部材２０は、レール部材１０が挿通される円筒部材である。幾つかの場合、被駆動部材２０の断面形状が、レール部材１０の断面形状と相似又は非相似である。幾つかの場合、被駆動部材２０は、断面において第１直径の正円の内面を有し、レール部材１０は、断面において第２直径の正円の外面を有し、ここで、第１直径が第２直径よりも大きい。
【００３２】
幾つかの場合、レール部材１０沿いに複数の被駆動部材２０が一定間隔又は不定間隔で配される。
【００３３】
図示例においては、第１レール部材１１に対して複数の第１被駆動部材２１がレール沿いに移動可能及びレール周りに回転可能に設けられ、第２レール部材１２に対して複数の第２被駆動部材２２がレール沿いに移動可能及びレール周りに回転可能に設けられる。幾つかの場合、第１被駆動部材２１の個数と、第２被駆動部材２２の個数が等しい若しくは異なる。
【００３４】
シート材３０は、被駆動部材２０に連行される態様で設けられる。例えば、第１被駆動部材２１が第１レール部材１１に沿って時計回りに進行し、及び／又は第２被駆動部材２２が第２レール部材１２に沿って時計回りに進行する。シート材３０は、第１被駆動部材２１及び／又は第２被駆動部材２２に連行され、時計回りに進行する。幾つかの場合、シート材３０は、被駆動部材２０の外面に接触する内面を有する。幾つかの場合、シート材３０は、被駆動部材２０の外面に接触する内面を有する袋状部材である。幾つかの場合、袋状のシート材３０は、被駆動部材２０の外面を周囲するように湾曲した内面を有する。
【００３５】
シート材３０は、天然皮革、人工皮革、布、織物、編み物、樹脂シート、フィルム等から成る。幾つかの場合、シート材３０は、単層又は複層である。複数のシート材３０は、異なる材料から成る複数の層を含み得る。シート材３０の左右方向中央には帯状の別のシート材が積層され得る。この追加されたシート材は、クッション材として機能し得る。
【００３６】
図示例においては、シート材３０は、第１被駆動部材２１の外周面と第２被駆動部材２２の外周面の間で掛け渡され、第１被駆動部材２１と第２被駆動部材２２を袋内に収容する袋状部材である。この袋状のシート材３０は、第１レール部材１１の全体及び／又は第２レール部材１２の全体を収容及び封入するものではない。この袋状のシート材３０は、第１レール部材１１の上部直線棒部１６、下部直線棒部１７、前方Ｕ字部１８、後方Ｕ字部１９のそれぞれを収容及び封入する。第２レール部材１２についても同様である。
【００３７】
図示例においては、シート材３０は、第１レール部材１１の上部直線棒部１６（若しくは上部直線棒部１６に在る第１被駆動部材２１）と第２レール部材１２の上部直線棒部１６（若しくは上部直線棒部１６に在る第２被駆動部材２２）の間で左右に掛け渡された上部袋部を含む。シート材３０は、第１レール部材１１の下部直線棒部１７（若しくは下部直線棒部１７に在る第１被駆動部材２１）と第２レール部材１２の下部直線棒部１７（若しくは下部直線棒部１７に在る第２被駆動部材２２）の間で左右に掛け渡された下部袋部を含む。シート材３０は、第１レール部材１１の前方Ｕ字部１８と第２レール部材１２の前方Ｕ字部１８の間で左右に掛け渡された前方袋部を含む。シート材３０は、第１レール部材１１の後方Ｕ字部１９と第２レール部材１２の後方Ｕ字部１９の間で左右に掛け渡された後方Ｕ字部を含む。
【００３８】
上部袋部、下部袋部、前方袋部、及び後方袋部との命名は、便宜的なものである。すなわち、後述の説明からも理解されるように、シート材３０は、第１被駆動部材２１及び／又は第２被駆動部材２２の移動及び／又は回転に連行される。例えば、上述の上部袋部が、前方Ｕ字部１８に掛け渡される位置に移動することができ、逆も然りである。
【００３９】
シート材送り機構１００は、１以上の駆動手段４０を含むことができる。駆動手段４０は、複数の回転輪６０が配列された回転体５０を含む。この回転体５０は、図示例においては、回転輪６０が外周に配列されたホイールである。しかしながら、他の実施形態においては、回転体５０は、回転輪６０を循環させることができる様々な手段の一つであり得る。一例としては、回転体５０は、回転輪６０が配列されたベルトコンベアを含むことができる。
【００４０】
図示例においては、シート材送り機構１００は、第１被駆動部材２１を駆動するための第１駆動手段４１及び第３駆動手段４３を含み、更に、第２被駆動部材２２を駆動するための第２駆動手段４２及び第４駆動手段４４を含む。第１駆動手段４１が第１レール部材１１の前端に設けられ、第３駆動手段４３が第１レール部材１１の後端に設けられる。第２駆動手段４２が第２レール部材１２の前端に設けられ、第４駆動手段４４が第２レール部材１２の後端に設けられる。第１駆動手段４１は、第１回転輪６１が外周に配列された第１ホイール５１を含む。第２駆動手段４２は、第２回転輪６２が外周に配列された第２ホイール５２を含む。第３駆動手段４３は、第３回転輪６３が外周に配列された第３ホイール５３を含む。第４駆動手段４４は、第４回転輪６４が外周に配列された第４ホイール５４を含む。
【００４１】
各回転輪６０は、被駆動部材２０と回転輪６０の間でシート材３０が挟まれる駆動位置を取ることができる。幾つかの場合、各回転輪６０は、常に駆動位置を取る。幾つかの場合、各回転輪６０は、被駆動部材２０と回転輪６０の間でシート材３０を挟まない待機位置を取ることができる。図示例の場合、回転体５０の回転位置に応じて、各回転輪６０は、駆動位置と待機位置を取ることができる。図示例の場合、各回転輪６０は、およそ１８０°の範囲で駆動位置を取り、およそ１８０°の範囲で待機位置を取る。
【００４２】
各回転輪６０の回転軸は、回転輪６０が駆動位置を取る時、レール部材１０の延在方向に沿う被駆動部材２０の長さ方向に関して非平行及び非垂直に配される。換言すれば、被駆動部材２０に関して回転輪６０が捩れて配向される。従って、回転体５０が回転する時、回転輪６０から被駆動部材２０へ、被駆動部材２０をレール部材１０沿いに移動させる第１力と、被駆動部材２０をレール部材１０周りに回転させる第２力が伝達される。
【００４３】
必ずしもこの限りではないが、図示例においては、袋状のシート材３０による左右の被駆動部材２０の拘束を前提としつつ、左右の駆動手段４０の各ホイールの回転方向の制御に基づいて第１力伝達と第２力伝達が調整若しくは選択される。
【００４４】
例えば、左右の駆動手段４０のホイールが全て前方回転する時、左右の被駆動部材２０には、被駆動部材２０をレール部材１０沿いに移動させる第１力が伝達される。被駆動部材２０をレール部材１０周りに回転させる第２力は、シート材３０を介して拘束された左右の被駆動部材２０間での反対方向の回転により打ち消される。第１力は、被駆動部材２０の長さ方向に斜めに交差するベクトルを持つ。左右の被駆動部材２０が袋状のシート材３０により拘束されている。従って、このベクトルの横方向成分は、被駆動部材２０の移動に寄与しない。
【００４５】
例えば、左右の駆動手段４０の各ホイールが反対方向に回転する時、左右の被駆動部材２０には、被駆動部材２０をレール部材１０周りに回転させる第２力が伝達される。被駆動部材２０をレール部材１０沿いに移動させる第１力は、シート材３０を介して拘束された左右の被駆動部材２０間での反対方向の移動により打ち消される。第２力は、被駆動部材２０の長さ方向に斜めに交差するベクトルを持つ。左右の被駆動部材２０が袋状のシート材３０により拘束されている。従って、このベクトルの横方向成分は、被駆動部材２０の移動に寄与しない。なお、駆動手段の制御態様及び方法は、様々であり、これらの例示に限られるべきものではない。
【００４６】
各駆動手段４０のホイールは、ホイールベース５１１と、ホイールベース５１１の外周に設けられ、回転輪６０を軸支する複数のアーム対５１２を含む。複数のアーム対５１２は、ホイールベース５１１の外周に等しい角度間隔で配列される。
【００４７】
図示例においては、各駆動手段４０は、共通の被駆動部材２０に対してシート材３０を介して係合可能である第１及び第２回転輪６０ａ、６０ｂを含む。第１回転輪６０ａは、左右方向内側に設けられ、第２回転輪６０ｂは、左右方向外側に設けられる。このような場合、一つの被駆動部材２０は、２つの回転輪６０から力を受け取ることができる。
【００４８】
図示例においては、各駆動手段４０のホイールのホイールベース５１１は、左右方向に延びる円柱又は円筒部を含む。ホイールベース５１１の円柱又は円筒部の外周には、第１回転輪６０ａを軸支するためのアーム対５１２が等角度間隔で設けられ、またその外周には、第２回転輪６０ｂを軸支するためのアーム対５１２が等角度間隔で設けられる。第１回転輪６０ａの配置角度間隔と第２回転輪６０ｂの角度配置間隔は等しい。
【００４９】
図示例においては、左右の駆動手段４０が個別に制御される。換言すれば、第１駆動手段４１と第２駆動手段４２が個別及び別々に制御される。第３駆動手段４３と第４駆動手段４４が個別及び別々に制御される。第１駆動手段４１と第３駆動手段４３は、一緒又は同調に制御される。第２駆動手段４２と第４駆動手段４４は、一緒又は同調に制御される。
【００５０】
シート材送り機構１００の筐体１９６には、１以上の駆動源７０が設けられる。駆動源７０で生成される力は、伝達機構８０を介して駆動手段４１へ提供される。図示例においては、２つの駆動源７０が設けられる。第１駆動源７１は、第１駆動手段４１と第３駆動手段４３に第１駆動力を供給するために設けられる。第２駆動源７２は、第２駆動手段４２と第４駆動手段４４に第２駆動力を供給するために設けられる。各駆動源７０は、例えば、電気モーターであり、不図示の電源から供給される電力に応じて回転力を生成する。第１駆動手段４１の第１電気モーターの回転軸は、第２駆動手段４２の第２電気モーターの回転軸と平行に配される。
【００５１】
図示例においては、第１駆動源７１で生成された回転力が第１伝達ベルト８１を介して第１駆動手段４１及び第３駆動手段４３の各ホイールベース５１１の軸部に供給される。更に、第２駆動源７２で生成された回転力が第２伝達ベルト８２を介して第２駆動手段４２及び第４駆動手段４４の各ホイールベース５１１の軸部に供給される。図示例においては、第１駆動手段４１及び第３駆動手段４３の各ホイールベース５１１の回転方向及び回転速度が互いに等しい。同様に、第２駆動手段４２及び第４駆動手段４４の各ホイールベース５１１の回転方向及び回転速度が互いに等しい。
【００５２】
図示例においては、第１駆動手段４１のホイールベース５１１と第２駆動手段４２のホイールベース５１１が同軸に配置され、両者の間隔を調整することができる。同様に、第３駆動手段４３のホイールベース５１１と第４駆動手段４４のホイールベース５１１が同軸に配置され、両者の間隔を調整することができる。かかる構成においては、袋状のシート材３０を左右方向において十分に張ることが許容される。
【００５３】
図示例においては、第１駆動手段４１のホイールベース５１１と第２駆動手段４２のホイールベース５１１が共通の取り付け軸９１に設けられる。同様に、第３駆動手段４３のホイールベース５１１と第４駆動手段４４のホイールベース５１１が共通の取り付け軸９２に設けられる（取り付け軸９１、９２を総括して取り付け軸９０と呼ぶ場合がある）。
【００５４】
第１駆動手段４１及び第２駆動手段４２の各ホイールベース５１１は、筐体１９６の左側壁部１９７と右側壁部１９８の間で軸支される。第１駆動手段４１及び第２駆動手段４２の各ホイールベース５１１が共通の取り付け軸９１にベアリング等を介して係合する。取り付け軸９１の一端が筐体１９６の左側壁部１９７に連結され、取り付け軸９１の他端が筐体１９６の右側壁部１９８に連結される。ベアリングにより取り付け軸９１に対する各ホイールベース５１１の自由回転が許容される。
【００５５】
シート材送り機構１００の動作については、上述の説明及び添付図面から当業者が理解することができるだろう。第１駆動源７１と第２駆動源７２の個別駆動に基づいて、第１及び第３駆動手段４１、４３と、第２及び第４駆動手段４２、４４を個別に別々に制御することができる。第１及び第３駆動手段４１、４３の各ホイールの回転方向及び速度と、第２及び第４駆動手段４２、４４の回転方向及び速度に基づいて、シート材３０の送り方向及び送り量が決定される。特筆すべきは、シート材送り機構１００は、小型を維持しながらも、前後方向、左右方向、及びこれらから合成される斜め方向にシート材３０を送ることができる。
【００５６】
シート材送り機構１００の組立方法については、上述の説明及び添付図面から当業者が理解することができるだろう。レール部材１０に対する各被駆動部材２０の取り付けのため、レール部材１０には開閉可能な窓部が設けられ得る。駆動手段４０の各ホイールベース５１１に対して回転輪６０を軸支する各アーム対５１２を溶接などにより取り付けることができる。幾つかの実施形態においては、袋状のシート材３０にはスライドファスナーが設けられ、これにより上述及び図示の態様でのシート材３０の導入が促進される。幾つかの場合、図３に示す状態の装置に対して袋状のシート材３０が導入され、図２に示す装置が完成する。別の場合、これとは異なる手順が採用される。
【００５７】
冒頭で述べたように、幾つかの実施形態においては、シート材送り機構１００に組み込まれる制御コントローラー（不図示）は、圧力センサー１８０の出力に応じてシート材３０の送り方向及び送り量を制御する。例えば、制御コントローラーは、複数の圧力センサー１８０の出力からシート材送り機構１００の座面１０５に着座する又は載るヒト又は物の重心を求める。制御コントローラーは、算出した重心を、目標とする重心位置に一致又は重心位置範囲内に留まるようにシート材３０の送りを制御する。
【００５８】
図示例の場合、座面１０５の中心に原点が設けられるＸＹ平面が設定され、筐体１９６を支持するように４つの圧力センサーが設けられる。各圧力センサーから計測値ｆ11、ｆ12、ｆ21、ｆ22が得られる。重心位置は、次式から算出される。
【数１】
2017042359.tif 000003
ここで、ｌxは、座面の左右方向の長さである。ｌyは、座面の前後方向の長さである。Ｄ1は、数２の次式により求められる。Ｄ2は、数３により求められる。
【数２】
2017042359.tif 000004
【数３】
2017042359.tif 000005
【００５９】
算出された重心位置が、上述のように目標値又は目標範囲内になるようにシート材３０の送りが制御される。シート材３０の送り制御については、シート材の移動量とモーター回転角の関係を定めるアルゴリズム、例えば、次の数４のアルゴリズムを活用することができる。
【００６０】
左右のモーターの回転角をθr、θl、モーターの減速比をG (>1)とする。座面と人の間に滑りがないと仮定する。座面の前方方向の移動量Pxは左右のモーターの回転角の平均値に比例し、左右方向の移動量Pyは左右のモーターの回転角の差に比例する。従って、重心位置とモーター回転角の変換式が、以下のように求められる。
【数４】
2017042359.tif 000006
ただし、ｒxは、駆動手段のホイールの回転軸とレール部材の中心の間の間隔である。
ｒyは、駆動手段のホイールの回転軸と、シート材を介した被駆動部材と回転輪の係合点の間の間隔である。αは、図１３を参照して定義される。端的には、αは、ベクトルｂとベクトルａ’のなす角、若しくは直線ＡＢ沿いに側面視する時のベクトルｂとベクトルａのなす角、若しくは直線ＡＢ沿いに側面視する時の回転輪の回転軸と被駆動部材の軸ベクトルのなす角である。
【００６１】
図１３及び図１４を参照して特にαについて補足的に説明する。図１３において点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｏが同一平面内に位置する。ｐは、レール部材の中心線又は被駆動部材の移動中心軌跡を示す。点Ｏは、ｐが示すレール部材の中心線が存在する平面とホイールの回転軸の交点である。点Ｂは、左右内側の回転輪の回転軸上にあり、その回転輪の軸方向長の中心に位置する。点Ｃは、左右外側の回転輪の回転軸上にあり、その回転輪の軸方向長の中心に位置する。点Ａは、左右の回転輪にシート材を介して係合する被駆動部材（不図示）の中心軸上にある。点Ａに位置する被駆動部材（不図示）は、点Ｂ上に回転軸がある回転輪と線分ＡＢ上のある点においてシート材を介して係合する。点Ａに位置する被駆動部材（不図示）は、点Ｃ上に回転軸がある回転輪と線分ＡＣ上のある点においてシート材を介して係合する。
【００６２】
ベクトルａは、ｐが示す一点鎖線における点Ａにおける接線ベクトルである。ベクトルａを被駆動部材の軸ベクトルとも呼ぶ。ベクトルａ’は、ベクトルａを点Ｂ上に平行移動させたベクトルである。ベクトルｂは、点Ｂを通る回転輪の回転軸に一致するベクトルである。角度β1は、直線ＡＢと直線ＡＯのなす角である。角度β2は、直線ＡＣと直線ＡＯのなす角である。角度αは、ベクトルｂとベクトルａ’のなす角である。角度αは、直線ＡＢ沿いに側面視する時のベクトルｂとベクトルａのなす角である。角度αは、直線ＡＢ沿いに側面視する時の回転輪の回転軸と被駆動部材の軸ベクトルのなす角である。
【００６３】
幾つかの場合、角度β1＝角度β2＝３０°〜６０°である。角度α＝３０°〜６０°である。ある特定の場合、角度β1＝角度β2＝４５°である。角度α＝４５°である。
【００６４】
制御コントローラーは、上述のアルゴリズムにより所望の移動量が得られるモーターの回転角を決定する。所望の移動量は、算出された重心位置と目標値の差から算出可能である。制御コントローラーは、アルゴリズムを用いて算出された回転角の回転をモーターに指示する制御指令を生成する。モーターは、制御指令に応じて指示された回転角だけ回転する。なお、数４に示した数式は、試作を通じて更に改良される余地（重み付けの導入、外部パラメーターの導入など）がある。
【００６５】
制御コントローラーは、アナログデジタル混成回路、ＡＳＩＣ等の様々な回路素子を含むことができる。制御コントローラーは、代替又は追加として、コンピューターを含むことができる。コンピューターは、ＣＰＵとメモリーを含み、メモリーに記憶されたプログラムをＣＰＵで実行する。メモリーは、半導体メモリー（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ）、ハードディスク、又は各種情報記憶ディスク（光学ディスク、磁気ディスクなど）等であり得る。プログラムには、上述の数１、４の数式が記述され得る。
【００６６】
上述の教示を踏まえると、当業者をすれば、各実施形態に対して様々な変更を加えることができる。請求の範囲に盛り込まれた符号は、参考のためであり、請求の範囲を限定解釈する目的で参照されるべきものではない。
【符号の説明】
【００６７】
１００            シート材送り機構
１０            レール部材
２０            被駆動部材
３０            シート材
４０            駆動手段
５０            回転体
６０            回転輪
７０            駆動源
８０            伝達機構
２００            車椅子
５１１            ホイールベース
５１２            アーム対
【図１】
2017042359.tif 000007
【図２】
2017042359.tif 000008
【図３】
2017042359.tif 000009
【図４】
2017042359.tif 000010
【図５】
2017042359.tif 000011
【図６】
2017042359.tif 000012
【図７】
2017042359.tif 000013
【図８】
2017042359.tif 000014
【図９】
2017042359.tif 000015
【図１０】
2017042359.tif 000016
【図１１】
2017042359.tif 000017
【図１２】
2017042359.tif 000018
【図１３】
2017042359.tif 000019
【図１４】
2017042359.tif 000020