(57)【要約】【課題】  移動体の利用者に過大な負荷を与えることなく、レバーの揺動操作を開始することができる車輪駆動装置および車椅子を提供する。【解決手段】  車輪に対して揺動するレバー１２を備える。移動体に用いられたときにレバー１２と車輪との間に力伝達機構４０が備えられる。この力伝達機構４０は、レバー１２がＸ方向に揺動したときに車輪に回転力を付与する一方でＹ方向に空転する駆動態様、または、レバー１２がＸ方向およびＹ方向のいずれにも空転する中立態様、となりうる。力伝達機構４０の態様は、力伝達切替機構７０によって切り替えられる。力伝達切替機構７０は、レバー１２の位置が特定の位置となったときに、駆動態様と中立態様との間で切り替える。レバー１２が特定の位置よりもＸ方向側にあるときは駆動態様に保持する一方、レバー１２が特定の位置よりもＹ方向側にあるときは中立態様に保持する。【選択図】  図１
2009162370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の回転によって移動する移動体に用いられ、当該車輪を回転させることが可能な車輪駆動装置であって、
前記移動体に用いられたときに、前記車輪の略中央から径外側に向けて延在し且つ当該車輪に対して一定の範囲内で揺動自在となるレバーと、
前記移動体に用いられたときに、前記レバーと前記車輪との間に配置され、当該レバーが一の方向に揺動したときに当該車輪に対して一の方向に回転力を付与する一方で当該一の方向とは反対の他の方向に空転する駆動態様、または、当該レバーが当該一の方向および当該他の方向のいずれに揺動したときであっても当該車輪に対して空転する中立態様、となりうる力伝達機構と、
前記力伝達機構の態様を、前記駆動態様と前記中立態様との間で切り替え可能な力伝達切替機構と、を備え、
前記力伝達切替機構は、
前記力伝達機構の態様を、前記レバーが前記一定の範囲内の特定の位置に至ると、前記駆動態様と前記中立態様との間で切り替えると共に、
前記レバーが前記特定の位置よりも前記一の方向側にあるときは前記駆動態様に保持する一方、前記レバーが前記特定の位置よりも前記他の方向側にあるときは前記中立態様に保持する
ことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項２】
前記一の方向は前記移動体が前進する方向であって、
前記力伝達切替機構は、
前記力伝達機構を前記駆動態様に保持する力伝達駆動保持部材と、
前記力伝達駆動保持部材により前記駆動態様に保持される前記力伝達機構を、当該駆動態様から前記中立態様に切り替える力伝達中立切替部材と、を有しており、
前記力伝達駆動保持部材は、少なくとも前記レバーが前記特定の位置よりも前記一の方向側にあるときは、前記力伝達機構が前記駆動態様に保持されるように当該力伝達機構に対して保持力を付与し、
前記力伝達中立切替部材は、前記他の方向に揺動する前記レバーが前記特定の位置に至ると、前記力伝達機構が前記駆動態様から前記中立態様に切り替えられるように前記保持力に対抗する対抗力を前記力伝達機構に対して付与する
ことを特徴とする請求項１に記載の車輪駆動装置。
【請求項３】
前記力伝達機構が、
略円形の中空部を有する外挿体と、
前記外挿体の中空部に配置され、前記レバーに固定される多角形の内挿体と、
前記内挿体の略中心を回転中心とする周方向に回転可能な台座、当該台座に載置され且つ前記外挿体と前記内挿体との間に配置されると共にいずれも略同じ径の複数のローラ、前記台座から立設すると共に互いに隣接するローラとの間に配置されて各ローラを支持する支持部材、および、前記複数のローラのそれぞれに対して前記外挿体または前記内挿体に向けて付勢する弾性部材、を有する楔締要素と、を備え、
前記内挿体が、当該内挿体の外周から前記外挿体の内周までの距離が前記ローラの直径よりも小さい最大径部、および、当該内挿体の外周から前記外挿体の内周までの距離が前記ローラの直径よりも大きい最小径部、がそれぞれ複数形成される多角形に形成され、
複数の前記最大径部のうち前記他の方向側の最大径部と当該一の最大径部に隣接する前記一の方向側の最大径部との間には、前記ローラが一つずつ配置されており、
前記力伝達駆動保持部材は、前記ローラが前記他の方向側の最大径部の近傍に配置されるように、前記保持力として、前記台座を前記他の方向に向けて付勢する付勢力を当該台座に対して付与し、
前記力伝達中立切替部材は、前記他の方向に揺動する前記レバーが前記特定の位置に至ると、前記ローラが前記最小径部の近傍に配置されるように、前記対抗力として、前記内挿体の略中心を回転中心として前記一の方向に前記台座を回転させる回転力を当該台座に対して付与する
ことを特徴とする請求項２に記載の車輪駆動装置。
【請求項４】
前記力伝達切替機構が、前記台座の外側に配置されて当該台座と伴に前記周方向に回転する台座回転部材をさらに有すると共に、
前記力伝達中立切替部材は、
前記車輪に対して前記レバーが揺動するに際して当該レバーの揺動に伴って前記周方向に移動し、前記台座回転部材よりも外側の所定位置を支点として時計周りおよび反時計周りに回転自在であると共に、当該所定位置を支点として時計周りに回転したときに前記台座回転部材と当接する長手状の回転部材と、
前記車輪に対して前記レバーが揺動するに際して、当該レバーの揺動に伴って前記周方向に移動することなく当該車輪側に固定される固定部材と、を有しており、
前記固定部材は、
前記レバーが前記他の方向に揺動するに際して前記回転部材と当接する当接部を有すると共に、
前記他の方向に揺動する前記レバーが前記特定の位置に至ると、前記回転部材と当接することによって当該回転部材を前記所定位置を支点として時計周りに回転させ、
さらに、前記回転部材と前記台座回転部材とを当接させることによって前記台座に対して前記回転力を付与するものであり、
前記当接部が、前記レバーの揺動に伴って前記回転部材が前記周方向に移動するに際して前記所定位置からの距離が略一定となるように形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の車輪駆動装置。
【請求項５】
前記力伝達中立切替部材は、前記固定部材を前記車輪側に固定的に取り付ける取付部材をさらに有すると共に、
前記固定部材には、前記取付部材によって前記車輪側に取り付けられるための取付孔が形成されており、
前記取付孔が、前記レバーの揺動に伴って前記回転部材が前記周方向に移動するに際して前記所定位置からの距離が略一定となるように形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の車輪駆動装置。
【請求項６】
座部を有するフレームに回転自在に支持され、前記座部を挟む両側に少なくとも一つずつ配置される複数の車輪と、
前記車輪の略中央から径外側に向けて延在し且つ当該車輪に対して一定の範囲内で揺動自在となるレバーと、
前記レバーと前記車輪との間に配置され、当該レバーが一の方向に揺動したときに当該車輪に対して一の方向に回転力を付与する一方で当該一の方向とは反対の他の方向に空転する駆動態様、または、当該レバーが当該一の方向および当該他の方向のいずれに揺動したときであっても当該車輪に対して空転する中立態様、となりうる力伝達機構と、
前記力伝達機構の態様を、前記駆動態様と前記中立態様との間で切り替え可能な力伝達切替機構と、を備え、
前記力伝達切替機構は、
前記力伝達機構の態様を、前記レバーが前記一定の範囲内の特定の位置に至ると、前記駆動態様と前記中立態様との間で切り替えると共に、
前記レバーが前記特定の位置よりも前記一の方向側にあるときは前記駆動態様に保持する一方、前記レバーが前記特定の位置よりも前記他の方向側にあるときは前記中立態様に保持する
ことを特徴とする車椅子。
【請求項７】
前記一の方向は前記車椅子が前進する方向であって、
前記力伝達切替機構は、
前記力伝達機構を前記駆動態様に保持する力伝達駆動保持部材と、
前記力伝達駆動保持部材により前記駆動態様に保持される前記力伝達機構を、当該駆動態様から前記中立態様に切り替える力伝達中立切替部材と、を有しており、
前記力伝達駆動保持部材は、少なくとも前記レバーが前記特定の位置よりも前記一の方向側にあるときは、前記力伝達機構が前記駆動態様に保持されるように当該力伝達機構に対して保持力を付与し、
前記力伝達中立切替部材は、前記他の方向に揺動する前記レバーが前記特定の位置に至ると、前記力伝達機構が前記駆動態様から前記中立態様に切り替えられるように前記保持力に対抗する対抗力を前記力伝達機構に対して付与する
ことを特徴とする請求項６に記載の車椅子。
【請求項８】
前記力伝達機構が、
略円形の中空部を有する外挿体と、
前記外挿体の中空部に配置され、前記レバーに固定される多角形の内挿体と、
前記内挿体の略中心を回転中心とする周方向に回転可能な台座、当該台座に載置され且つ前記外挿体と前記内挿体との間に配置されると共にいずれも略同じ径の複数のローラ、前記台座から立設すると共に互いに隣接するローラとの間に配置されて各ローラを支持する支持部材、および、前記複数のローラのそれぞれに対して前記外挿体または前記内挿体に向けて付勢する弾性部材、を有する楔締要素と、を備え、
前記内挿体が、当該内挿体の外周から前記外挿体の内周までの距離が前記ローラの直径よりも小さい最大径部、および、当該内挿体の外周から前記外挿体の内周までの距離が前記ローラの直径よりも大きい最小径部、がそれぞれ複数形成される多角形に形成され、
複数の前記最大径部のうち前記他の方向側の最大径部と当該一の最大径部に隣接する前記一の方向側の最大径部との間には、前記ローラが一つずつ配置されており、
前記力伝達駆動保持部材は、前記ローラが前記他の方向側の最大径部の近傍に配置されるように、前記保持力として、前記台座を前記他の方向に向けて付勢する付勢力を当該台座に対して付与し、
前記力伝達中立切替部材は、前記他の方向に揺動する前記レバーが前記特定の位置に至ると、前記ローラが前記最小径部の近傍に配置されるように、前記対抗力として、前記内挿体の略中心を回転中心として前記一の方向に前記台座を回転させる回転力を当該台座に対して付与する
ことを特徴とする請求項７に記載の車椅子。
【請求項９】
前記力伝達切替機構が、前記台座の外側に配置されて当該台座と伴に前記周方向に回転する台座回転部材をさらに有すると共に、
前記力伝達中立切替部材は、
前記車輪に対して前記レバーが揺動するに際して当該レバーの揺動に伴って前記周方向に移動し、前記台座回転部材よりも外側の所定位置を支点として時計周りおよび反時計周りに回転自在であると共に、当該所定位置を支点として時計周りに回転したときに前記台座回転部材と当接する長手状の回転部材と、
前記車輪に対して前記レバーが揺動するに際して、当該レバーの揺動に伴って前記周方向に移動することなく当該車輪側に固定される固定部材と、を有しており、
前記固定部材は、
前記レバーが前記他の方向に揺動するに際して前記回転部材と当接する当接部を有すると共に、
前記他の方向に揺動する前記レバーが前記特定の位置に至ると、前記回転部材と当接することによって当該回転部材を前記所定位置を支点として時計周りに回転させ、
さらに、前記回転部材と前記台座回転部材とを当接させることによって前記台座に対して前記回転力を付与するものであり、
前記当接部が、前記レバーの揺動に伴って前記回転部材が前記周方向に移動するに際して前記所定位置からの距離が略一定となるように形成されている
ことを特徴とする請求項８に記載の車椅子。
【請求項１０】
前記力伝達中立切替部材は、前記固定部材を前記車輪側に固定的に取り付ける取付部材をさらに有すると共に、
前記固定部材には、前記取付部材によって前記車輪側に取り付けられるための取付孔が形成されており、
前記取付孔が、前記レバーの揺動に伴って前記回転部材が前記周方向に移動するに際して前記所定位置からの距離が略一定となるように形成されている
ことを特徴とする請求項９に記載の車椅子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪の回転によって移動する移動体に用いられ、車輪に対してレバーを揺動させることによって当該車輪を回転させることが可能な車輪駆動装置、および、この車輪駆動装置を備える車椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】
この明細書において、移動体の一例として車椅子を採用し、以下、車輪駆動装置が車椅子に用いられた場合について説明する。
【０００３】
近年、車椅子に代表される移動体を、レバー操作によって移動させることができる技術が開示されている。車輪に対してレバーを揺動させることによって走行できる車椅子の従来例が、例えば特許文献１に記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載の車椅子は、レバーおよび力伝達機構を有する車輪駆動装置を備えている。力伝達機構は、レバーと車輪との間に備えられており、レバーを揺動させると、当該レバーの揺動力が力伝達機構を介して車輪に伝達され、車椅子が前進または後退する。
【０００５】
力伝達機構は、駆動態様（摘み部１０ａの位置が前進位置αまたは後退位置γ）と中立態様（摘み部１０ａの位置が中立位置β）とに切り替えることができる。摘み部１０ａの位置が前進位置αであるときは、レバーを前方向に揺動させると、車輪が前進する方向に、当該車輪に対して回転力が付与される。また、摘み部１０ａの位置が後退位置γであるときは、レバーを後方向に揺動させると、車輪が後退する方向に、当該車輪に対して回転力が付与される。一方、摘み部１０ａの位置が中立位置βであるときには、レバーを前後方向のいずれに揺動させたとしても車輪に対して回転力が付与されることなく、レバーが遊転（空転）する。
【０００６】
【特許文献１】特許第３６８９１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、力伝達機構が駆動態様であるとき、レバーの位置によってはレバーを揺動させることが困難となる場合がある。例えば移動体が車椅子であるとき、人間工学的に、着座者がレバーを揺動操作しやすい位置と揺動操作することが困難な位置とがある。例えば、車椅子に着座したときに、着座者の膝付近ではレバー操作が容易となり、背もたれ部に近くなるにしたがってレバー操作が困難となりがちである。レバーがこの揺動操作することが困難な位置に停止している場合には、当該レバーの揺動操作を開始するに際して、着座者に過大な負荷が生じる可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、レバーを揺動させることによって車輪を回転させることが可能な車輪駆動装置または車椅子において、移動体の利用者（移動体が車椅子であれば着座者）に過大な負荷を与えることなく、レバーの揺動操作を開始することができる車輪駆動装置および車椅子を提供することを目的とする。
【０００９】
なお、本発明の車輪駆動装置を適用できる移動体は、電気的駆動手段を伴うことなく例えば手動で車輪を回転させる非電動式の移動体であって、自走式の車椅子の他、非電動式の二輪車、非電動式の三輪車、非電動式の四輪車およびこれらを模した玩具等が考えられる。
【００１０】
また、本発明の車輪駆動装置は、移動体が、電気的駆動手段を伴う二輪車、三輪車または四輪車であったとしても、適用できる場合がある。例えば、重量物を積載した車両、または、それ自体の重量が大きい車両の場合、一旦移動を開始すると電気的駆動手段によって移動できるものの、停止状態から移動を開始することが困難な場合がある。このとき、単独でまたは電気的駆動手段の補助的な役割として、本発明の車輪駆動装置による力の伝達を利用することもできる。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１１】
本発明において、以下の特徴は単独で、若しくは、適宜組合わされて備えられている。
【００１２】
前記課題を解決するための本発明に係る車輪駆動装置は、車輪の回転によって移動する移動体に用いられ、当該車輪を回転させることが可能な車輪駆動装置であって、前記移動体に用いられたときに、前記車輪の略中央から径外側に向けて延在し且つ当該車輪に対して一定の範囲内で揺動自在となるレバーと、前記移動体に用いられたときに、前記レバーと前記車輪との間に配置され、当該レバーが一の方向に揺動したときに当該車輪に対して一の方向に回転力を付与する一方で当該一の方向とは反対の他の方向に空転する駆動態様、または、当該レバーが当該一の方向および当該他の方向のいずれに揺動したときであっても当該車輪に対して空転する中立態様、となりうる力伝達機構と、前記力伝達機構の態様を、前記駆動態様と前記中立態様との間で切り替え可能な力伝達切替機構と、を備え、前記力伝達切替機構は、前記力伝達機構の態様を、前記レバーが前記一定の範囲内の特定の位置に至ると、前記駆動態様と前記中立態様との間で切り替えると共に、前記レバーが前記特定の位置よりも前記一の方向側にあるときは前記駆動態様に保持する一方、前記レバーが前記特定の位置よりも前記他の方向側にあるときは前記中立態様に保持することを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、車輪の回転によって移動（走行）する移動体に本発明にかかる車輪駆動装置が用いられたとき、車輪の略中央から径外側に向けてレバーが延在する。このレバーは、一定の範囲内で車輪に対して揺動自在となっており、このレバーを車輪に対して揺動させると車輪が回転し、移動体が前進または後退する。この車輪駆動装置は、レバーと車輪との間に力伝達機構を備えており、レバーを揺動させたときに、力伝達機構を介して車輪に回転力を付与することが可能となる。力伝達機構は、少なくとも駆動態様または中立態様となりうる。駆動態様は、レバーを一の方向に揺動したときに、車輪に対して当該一の方向に回転力を付与する一方、当該一の方向とは反対の他の方向には空転する態様である。中立態様は、レバーを一の方向および他の方向のいずれに揺動したときであっても、車輪に対して空転する態様である。この力伝達機構は、力伝達切替機構によって、駆動態様と中立態様との間で切り替え可能となっている。この力伝達切替機構は、レバーの位置が一定の範囲内の特定の位置に至ると、力伝達機構の態様を、駆動態様と中立態様との間で切り替え、レバーが特定の位置よりも一の方向側にあるときは駆動態様に保持する一方、レバーが特定の位置よりも他の方向側にあるときは中立態様に保持する。
【００１４】
前記課題を解決するための本発明に係る車椅子は、座部を有するフレームに回転自在に支持され、前記座部を挟む両側に少なくとも一つずつ配置される複数の車輪と、前記車輪の略中央から径外側に向けて延在し且つ当該車輪に対して一定の範囲内で揺動自在となるレバーと、前記レバーと前記車輪との間に配置され、当該レバーが一の方向に揺動したときに当該車輪に対して一の方向に回転力を付与する一方で当該一の方向とは反対の他の方向に空転する駆動態様、または、当該レバーが当該一の方向および当該他の方向のいずれに揺動したときであっても当該車輪に対して空転する中立態様、となりうる力伝達機構と、前記力伝達機構の態様を、前記駆動態様と前記中立態様との間で切り替え可能な力伝達切替機構と、を備え、前記力伝達切替機構は、前記力伝達機構の態様を、前記レバーの位置が前記一定の範囲内の特定の位置に至ると、前記駆動態様と前記中立態様との間で切り替えると共に、前記レバーが前記特定の位置よりも前記一の方向側にあるときは前記駆動態様に保持する一方、前記レバーが前記特定の位置よりも前記他の方向側にあるときは前記中立態様に保持することを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、前記課題を解決するための本発明に係る車輪駆動装置が用いられた移動体と同様の作用効果を奏する。即ち、レバーと車輪との間に力伝達機構を備えており、レバーを揺動させたときに、力伝達機構を介して車輪に回転力を付与することが可能となる。力伝達機構は、少なくとも駆動態様または中立態様となりうる。駆動態様は、レバーを一の方向に揺動したときに、車輪に対して当該一の方向に回転力を付与する一方、当該一の方向とは反対の他の方向には空転する態様である。中立態様は、レバーを一の方向および他の方向のいずれに揺動したときであっても、車輪に対して空転する態様である。この力伝達機構は、力伝達切替機構によって、駆動態様と中立態様との間で切り替え可能となっている。この力伝達切替機構は、レバーの位置が一定の範囲内の特定の位置に至ると、力伝達機構の態様を、駆動態様と中立態様との間で切り替え、レバーが特定の位置よりも一の方向側にあるときは駆動態様に保持する一方、レバーが特定の位置よりも他の方向側にあるときは中立態様に保持する。
【００１６】
したがって、上記車輪駆動装置または上記車椅子によれば、レバーが特定の位置よりも他の方向側にあるときは力伝達機構が中立態様に保持されるので、特定の位置よりも他の方向側にあるレバーを一の方向に向けて揺動させるときは車輪に対してレバーが空転する。そして、レバーが特定の位置になったときに力伝達機構が駆動態様となり、車輪に対して回転力が付与される。これにより、移動体の利用者（移動体が車椅子であれば着座者）に過大な負荷を与えることなく、レバーの揺動操作を開始することが可能となる。しかも、レバーを特定の位置よりも他の方向側から一の方向に向けて揺動するに際しては、レバーの空転を利用して、レバーが特定の位置に至るまでレバーを勢いよく揺動させることができる。これにより、レバーが特定の位置に至ったのちもレバーの勢いを利用して容易に揺動させることが可能となる。さらに、揺動操作が容易な位置にレバーがあったとしても、当該位置が駆動態様であれば、レバーを一の方向に向けて揺動を開始する当初から相当の揺動力が必要となるが、このようなときは、レバーを一旦他の方向に向けて揺動することによって、レバーの勢いを利用してレバーを容易に揺動させることが可能となる。
【００１７】
なお、上記構成において、特定の位置を一の方向側または他の方向側に自在に変更できることが好ましい。これにより、利用者（移動体が車椅子であれば着座者）の体格に合わせて特定の位置を変えることができる。具体的には、レバーの揺動操作を行うことが困難な範囲が利用者によって異なるため、利用者に応じて特定の位置を変えることができるようにすることで、より一層、利用者に過大な負荷を与える虞が軽減される。
【００１８】
前記課題を解決するための本発明に係る車輪駆動装置または車椅子において、前記一の方向が前記移動体が前進する方向であって、前記力伝達切替機構は、前記力伝達機構を前記駆動態様に保持する力伝達駆動保持部材と、前記力伝達駆動保持部材により前記駆動態様に保持される前記力伝達機構を、当該駆動態様から前記中立態様に切り替える力伝達中立切替部材と、を有しており、前記力伝達駆動保持部材は、少なくとも前記レバーが前記特定の位置よりも前記一の方向側にあるときは、前記力伝達機構が前記駆動態様に保持されるように当該力伝達機構に対して保持力を付与し、前記力伝達中立切替部材は、前記他の方向に揺動する前記レバーが前記特定の位置に至ると、前記力伝達機構が前記駆動態様から前記中立態様に切り替えられるように前記保持力に対抗する対抗力を前記力伝達機構に対して付与することが好ましい。
【００１９】
上記構成によれば、一の方向は、移動体が前進する方向である。そして、レバーを特定の位置よりも前方から後方に向けて揺動することによってレバーが特定の位置となったとき、駆動態様に保持する保持力に対抗する対抗力が、力伝達機構に対して付与される。これにより、力伝達機構の態様が、駆動態様から中立態様に切り替えられる。言い換えると、移動体は、レバーが特定の位置よりも前方にあるときは、レバーを前方に揺動させると前進する一方で後方に揺動させると空転し、レバーが特定の位置よりも後方にあるときは、レバーを前進方向および後退方向のいずれにレバーを揺動させたとしても車輪に対して空転することとなる。即ち、レバーを特定の位置よりも後方から前方に向けて揺動するに際して、レバーが特定の位置に至るまでは車輪に対してレバーが空転し、レバーが特定の位置に至ったのちは車輪に対して前進する方向に回転力が付与される。一方、レバーを前方から後方に向けて揺動するに際しては、レバーの位置に拘らず、車輪に対してレバーが空転する。これにより、移動体の利用者（移動体が車椅子であれば着座者）に過大な負荷を与えることなく、車椅子等の移動体を前進させることができる。
【００２０】
なお、レバーを特定の位置よりも前方から後方に向けて揺動するに際して、レバーが特定の位置に至るまでは車輪に対して後退する方向に回転力が付与され、レバーが特定の位置に至ったのちは車輪に対してレバーが空転する一方、レバーを後方から前方に向けて揺動するに際しては、レバーの位置に拘らず、車輪に対してレバーが空転する態様に切り替えることができることが好ましい。
【００２１】
前記課題を解決するための本発明に係る車輪駆動装置または車椅子において、前記力伝達機構が、略円形の中空部を有する外挿体と、前記外挿体の中空部に配置され、前記レバーに固定される多角形の内挿体と、前記内挿体の略中心を回転中心とする周方向に回転可能な台座、当該台座に載置され且つ前記外挿体と前記内挿体との間に配置されると共にいずれも略同じ径の複数のローラ、前記台座から立設すると共に互いに隣接するローラとの間に配置されて各ローラを支持する支持部材、および、前記複数のローラのそれぞれに対して前記外挿体または前記内挿体に向けて付勢する弾性部材、を有する楔締要素と、を備え、前記内挿体が、当該内挿体の外周から前記外挿体の内周までの距離が前記ローラの直径よりも小さい最大径部、および、当該内挿体の外周から前記外挿体の内周までの距離が前記ローラの直径よりも大きい最小径部、がそれぞれ複数形成される多角形に形成され、複数の前記最大径部のうち前記他の方向側の最大径部と当該一の最大径部に隣接する前記一の方向側の最大径部との間には、前記ローラが一つずつ配置されており、前記力伝達駆動保持部材は、前記ローラが前記他の方向側の最大径部の近傍に配置されるように、前記保持力として、前記台座を前記他の方向に向けて付勢する付勢力を当該台座に対して付与し、前記力伝達中立切替部材は、前記他の方向に揺動する前記レバーが前記特定の位置に至ると、前記ローラが前記最小径部の近傍に配置されるように、前記対抗力として、前記内挿体の略中心を回転中心として前記一の方向に前記台座を回転させる回転力を当該台座に対して付与することことが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、レバーを揺動させると内挿体が回転する。ここで、最大径部では、内挿体の外周から外挿体の内周までの距離がローラの直径よりも小さく、最小径部では、内挿体の外周から外挿体の内周までの距離がローラの直径よりも大きい。また、互いに隣接する二つの最大径部のうち、他の方向側の最大径部を一の最大径部とし、一の方向側の最大径部を他の最大径部としたとき、ローラが一の最大径部の近傍に配置されているとき、力伝達機構が駆動態様となる。一方、ローラが最小径部の近傍に配置されているとき、力伝達機構が中立態様となる。詳述すると、一の最大径部の近傍にローラが配置されているときに一の方向に向けてレバーを揺動させると、これに伴って内挿体が他の方向に回転する。このとき、楔締め効果（ローラが内挿体と外挿体との間に噛みこまれた効果）により、内挿体と外挿体とが連結状態となる。一方、一の最大径部の近傍にローラが配置されているときに他の方向に向けてレバーを揺動させると、内挿体と外挿体とが非連結状態となり、内挿体が外挿体に対して空転する。また、最小径部の近傍にローラが配置されているときに一の方向および他の方向のいずれに向けてレバーを揺動させたとしても、内挿体と外挿体とが非連結状態となり、内挿体が外挿体に対して空転する。ここで、内挿体と外挿体とが非連結状態となるのは、ローラが内挿体に向けて付勢されていればローラと外挿体との間に間隙が生じ、ローラが外挿体に向けて付勢されていればローラと内挿体との間に間隙が生じるからである。また、台座は、ローラが他の方向側の最大径部の近傍に配置されるように他の方向に向けて付勢されている。これにより、力伝達機構には、常に駆動態様に保持されるように保持力が付与されることとなる。そして、レバーを特定の位置よりも前方から後方に向けて揺動することによって当該レバーが特定の位置となったときに、ローラが最小径部の近傍に配置されるように、台座に対して対抗力が付与される。これにより、利用者（移動体が車椅子であれば着座者）による駆動態様の変更のみを目的とする操作を行うことなく、移動体を移動させることを目的とするレバーの揺動操作を行うのみで、力伝達機構の態様が切り替わるといった具体的な構成を実現できる。
【００２３】
前記課題を解決するための本発明に係る車輪駆動装置または車椅子において、前記力伝達切替機構が、前記台座の外側に配置されて当該台座と伴に前記周方向に回転する台座回転部材をさらに有すると共に、前記力伝達中立切替部材は、前記車輪に対して前記レバーが揺動するに際して当該レバーの揺動に伴って前記周方向に移動し、前記台座回転部材よりも外側の所定位置を支点として時計周りおよび反時計周りに回転自在であると共に、当該所定位置を支点として時計周りに回転したときに前記台座回転部材と当接する長手状の回転部材と、前記車輪に対して前記レバーが揺動するに際して、当該レバーの揺動に伴って前記周方向に移動することなく当該車輪側に固定される固定部材と、を有しており、前記固定部材は、前記レバーが前記他の方向に揺動するに際して前記回転部材と当接する当接部を有すると共に、前記他の方向に揺動する前記レバーが前記特定の位置に至ると、前記回転部材と当接することによって当該回転部材を前記所定位置を支点として時計周りに回転させ、さらに、前記回転部材と前記台座回転部材とを当接させることによって前記台座に対して前記回転力を付与するものであり、前記当接部が、前記レバーの揺動に伴って前記回転部材が前記周方向に移動するに際して前記所定位置からの距離が略一定となるように形成されていることが好ましい。
【００２４】
上記構成によれば、固定部材の当接部が、レバーの揺動に伴って回転部材が周方向に移動するに際して、回転部材の支点となる所定位置からの距離が略一定となるように形成されている。したがって、レバーを特定の位置よりも前方から後方に向けて揺動し、、レバーが特定の位置となったときに台座が回転することによってローラが最小径部の近傍に配置されるものの、レバーが特定の位置を越えてさらに後方側に位置したとしても、台座がそれ以上（即ち、ローラが他の最大径部の近傍に配置されるまで）回転することがない。これにより、レバーが、特定の位置よりも前方側にあるときは力伝達機構が駆動態様となる一方、特定の位置よりも後方側にあるときは力伝達機構が中立態様となる具体的な構成が実現できる。
【００２５】
前記課題を解決するための本発明に係る車輪駆動装置または車椅子において、前記力伝達中立切替部材は、前記固定部材を前記車輪側に固定的に取り付ける取付部材をさらに有すると共に、前記固定部材には、前記取付部材によって前記車輪側に取り付けられるための取付孔が形成されており、前記取付孔が、前記レバーの揺動に伴って前記回転部材が前記周方向に移動するに際して前記所定位置からの距離が略一定となるように形成されていることが好ましい。
【００２６】
上記構成によれば、特定の位置を一の方向または他の方向に自在に変更するための具体的な構成が実現できる。これにより、利用者（移動体が車椅子であれば着座者）の体格に応じて、取付部材によって車輪側に取り付けられる固定部材の位置を変更するのみで特定の位置を変えることができる。これにより、煩雑な作業を伴うことなく、利用者に過大な負荷を与える虞が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る車輪駆動装置、および、この車輪駆動装置が取り付けられた車椅子の好適な実施形態の例について、各図を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、車椅子が前進する場合における車輪の回転方向をＸ方向、車椅子が後退する場合における車輪の回転方向をＹ方向と称する。
【００２８】
なお、請求項１および６に係る発明では、Ｘ方向およびＹ方向のうちいずれかの方向が「一の方向」に相当し、当該「一の方向」とは反対の方向が「他の方向」となる。また、請求項２〜５および７〜１０に係る発明では、Ｘ方向が「一の方向」に相当し、Ｙ方向が「他の方向」に相当する。
【００２９】
図１は、本発明に係る車輪駆動装置の一例を示す外観斜視図である。
【００３０】
この車輪駆動装置１０は、複数の車輪が回転することによって走行する例えば車椅子に用いられ、車椅子に取り付けられたときに車輪に対して揺動自在となる手動式のレバー１２と、回転部２０と、固定部３０と、力伝達機構４０と、力伝達切替機構７０とを備えている。
【００３１】
なお、図１に図示される車輪駆動装置１０は、車椅子に用いられたときに、車椅子の座部に着座した着座者からみて右側に配置される車輪駆動装置である。また、車椅子の座部に着座した着座者からみて左側に配置される車輪駆動装置は、図１に図示される車輪駆動装置１０とは左右対称となる。
【００３２】
レバー１２は、湾曲して延びる棒状のものであり、端部に把持部１２１を有している。また、このレバー１２は、後述する各車輪に対応して一つずつ備えられている。
【００３３】
また、レバー１２の把持部１２１側の先端には、力伝達切替機構７０を作用させるための釦式の操作部１２２が設けられている。この釦式の操作部１２２は、把持部１２１を把持しつつ例えば親指で下方に向けて（レバー１２の長手方向に沿って）押すことができる。なお、この釦式の操作部１２２は、一つのレバー１２に対して一つ設けられている。
【００３４】
回転部２０は、車輪駆動装置１０が車椅子に備えられたときに、レバー１２の揺動に伴って車椅子に対して回転する部分であり、カップ体２２と、ハブ２４とを有している。
【００３５】
カップ体２２は、レバー１２の基端部（即ち、把持部１２１が設けられる側とは反対側の端部）に固定して取り付けられており、盆状または椀状に形成された略円形の部材である。
【００３６】
ハブ２４は、中央部に略円形の円板部が形成された長手部材であって、一方の端部がＴ字状に形成されている。そして、ハブ２４の円板部の中心とカップ体２２の中心部とが同心となるように、ハブ２４の両端部がカップ体２２と一体的に取り付けられている。また、ハブ２４には、Ｘ方向における回転部２０の回転ひいてはレバー１２の揺動を制限するための受止部２４１（後述する図９〜図１３に図示）が形成されている。
【００３７】
固定部３０は、車輪駆動装置１０が車椅子に備えられたときに、レバー１２の揺動に伴って回転しない部分、即ち、レバー１２が揺動したとしてもＸ方向またはＹ方向についての回転が制限されるようにして車椅子に固定される部分であり、軸部材３２と、軸基材３４とを有している。
【００３８】
軸部材３２は、後述する車椅子の車輪を貫通して車椅子のフレームに固定される。軸基材３４は、板状の長手部材であって、板状の平面部が軸部材３２に対して略直交しており、一方の端部には、後述する第２ギヤ４４が固定的に取り付けられる。また、第２ギヤ４４が固定的に取り付けられた軸基材３４の一方の端部とは異なる他方に端部には、凹部３４１が形成されている。
【００３９】
力伝達機構４０は、盆状または椀状に形成されたカップ体２２の凹部に収納される。言い換えると、力伝達機構４０は、レバー１２と、後述する車椅子の車輪との間に配置される。この力伝達機構４０は、第１の態様、第２の態様および第３の態様のうちいずれかの態様に切替可能となっている。
【００４０】
車輪駆動装置１０が車椅子に取り付けられた場合において、力伝達機構４０が第１の態様または第２の態様である場合には、レバー１２を揺動させると、車輪に対していずれかの方向に回転力が付与される。第３の態様である場合には、レバー１２を揺動させても、当該レバー１２が車輪に対して空転し、いずれの方向にも回転力が付与されない。なお、第１の態様、第２の態様および第３の態様についての詳細は後述する。
【００４１】
なお、請求項１および６に係る発明では、第１の態様および第２の態様のうちいずれかの態様が「駆動態様」に相当し、第３の態様が「中立態様」に相当する。また、請求項２〜５および７〜１０に係る発明では、第１の態様が「駆動態様」に相当し、第３の態様が「中立態様」に相当する。
【００４２】
力伝達機構４０は、中空部４２１が形成された第１ギヤ４２、第２ギヤ４４、第３ギヤ４６、第４ギヤ４８、第１ギヤ４２の中空部４２１に内挿される内挿体５０および楔締要素５２を備えている。なお、第１ギヤ４２は、本発明の「外挿体」に相当する。
【００４３】
力伝達機構４０の構成について、図１および図２を参照しつつ説明する。図２は、力伝達機構４０の一例を示す正面図である。
【００４４】
第１ギヤ４２は、略円形の中空部４２１を有しており、軸基材３４に固定して取り付けられる第２ギヤ４４（図１参照）と螺合するように配置されている。また、第３ギヤ４６が、第２ギヤ４４と同心であって且つ第２ギヤ４４と一体的に重ね合わせて配置されている。さらに、第４ギヤ４８（図１参照）が、第１ギヤ４２と同心であって且つ第３ギヤ４６と螺合するように配置されている。この第４ギヤ４８は、後述する車輪に固定される。
【００４５】
これにより、第１ギヤ４２が回転すると、当該第１ギヤ４２と螺合する第２ギヤ４４（図１参照）が回転する。そして、第２ギヤ４４が回転すると、当該第２ギヤ４４と同心且つ一体的である第３ギヤ４６が回転する。さらに、第３ギヤ４６が回転すると、当該第３ギヤ４６と螺合する第４ギヤ４８（図１参照）が回転する。ここで、第４ギヤ４８は車輪に固定されているので、第１ギヤ４２が回転すると、この第１ギヤ４２の回転力が、第２ギヤ４４、第３ギヤ４６および第４ギヤ４８を介して車輪に伝達される。
【００４６】
また、第１ギヤ４２の中空部４２１には楔締要素５２および内挿体５０が配置される。より具体的には、第１ギヤ４２の径内側に楔締要素５２が配置され、さらにこの楔締要素５２の径内側に内挿体５０が配置される。即ち、楔締要素５２は、第１ギヤ４２と内挿体５０との間に配置されることとなる。
【００４７】
また、内挿体５０の中心Ｏ（図２参照）には、軸部材３２が内挿体５０に対して回転自在に貫通している。ここで、内挿体５０は、ハブ２４の円板部と同心であって且つハブ２４と一体的に固定して取り付けられている。さらに、上述したとおり、ハブ２４はカップ体２２（図１参照）に一体的に取り付けられている。これにより、レバー１２（図１参照）を車椅子に対して揺動させると、内挿体５０は、当該レバー１２の揺動方向に、カップ体２２およびハブ２４と伴に回転する。
【００４８】
一方、軸部材３２は車椅子のフレームに固定される。従って、車輪駆動装置１０（図１参照）が車椅子に取り付けられた状態でレバー１２（図１参照）を揺動させたとき、内挿体５０が軸部材３２に対して回転することとなる。
【００４９】
ここで、内挿体５０の形状について、図３を参照しつつ説明する。図３は、ハブ２４に固定的に取り付けられた内挿体５０の一例を示す外観斜視図である。
【００５０】
内挿体５０は、平面視で多角形に形成された部材である。この多角形の角部は、中心Ｏからの距離が最も大きい最大径部５０１となっている。ここで、中心Ｏから各多角形の角部までの距離は全て略同じである（即ち、多角形の角部の数と最大径部５０１の数とが同じである）。
【００５１】
一の最大径部５０１と、この一の最大径部５０１に隣接する他の最大径部５０１との間には、中心Ｏ側に凹む弧が形成されており、中心Ｏから内挿体５０の外周までの距離が最も小さい部位が最小径部５０２となる。
【００５２】
次に、楔締要素５２の構成について、図４を参照しつつ説明する。図４は、楔締要素５２の一例を示す外観斜視図である。
【００５３】
楔締要素５２は、台座５４、複数のローラ５６、複数の支持柱５８および複数の弾性部材としての板バネ６０から構成されている。
【００５４】
台座５４は、略真円の中空部５４２を有する略円形の形状をしている。なお、この台座５４は、外周側面の一部に、力伝達切替機構７０（図１参照）を構成する後述の台座回転部材７４に連結される孔５４１が形成されている。
【００５５】
台座５４には、いずれも略同じ直径ｒである円柱形の複数のローラ５６が、中空部５４２の周囲に沿って配列して載置されている。より具体的には、楔締要素５２の径内側に内挿体５０が配置されたときに、一の最大径部５０１（図３参照）と、この一の最大径部５０１に隣接する他の最大径部５０１との間にローラ５６が一つずつ配置されるように、台座５４に配列して載置される。従って、内挿体５０の最大径部５０１の数とローラ５６の数とが同じとなる。また、各ローラ５６間のピッチは、各最大径部５０１間のピッチと略同じである。
【００５６】
また、台座５４からは、ローラ５６が載置される側に向けて支持柱５８が立設している。この支持柱５８は、台座５４と一体的に構成されている。また、支持柱５８は、互いに隣接する各ローラ５６の間（即ち、一のローラと他のローラとの間）に一つずつ立設されており、各ローラ５６を支持している。さらに、互いに隣接する各ローラ５６の間には、各ローラ５６を、台座５４の径内側に向けて付勢する弾性部材としての板バネ６０が配置されている。
【００５７】
なお、台座５４の径内側には内挿体５０（図３参照）が配置されるので、上述の「台座５４の径内側に向けて」は、「内挿体５０に向けて」と同じ意味である。
【００５８】
次に、力伝達機構４０の作用について、図５〜７を参照しつつ説明する。図５は、図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構４０が第１の態様にあるときを示す図である。図６は、図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構４０が第２の態様にあるときを示す図である。図７は、図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構４０が第３の態様にあるときを示す図である。
【００５９】
なお、図５〜７に図示されるように、内挿体５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離は、最大径部５０１から第１ギヤ４２の内周面までの距離σが最も小さく、最小径部５０２から第１ギヤ４２の内周面までの距離ξが最も大きい。また、最大径部５０１から第１ギヤ４２の内周面までの距離σはローラ５６の直径ｒよりも小さく、最小径部５０２から第１ギヤ４２の内周面までの距離ξはローラ５６の直径ｒよりも大きい。即ち、σとξとｒとの間には、「ξ＞ｒ＞σ」の関係が成立する。
【００６０】
また、内挿体５０は、最小径部５０２の近傍では、内挿体５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離に大きな変化を伴うことなく相対的になだらかな形状となっているのに対し、最大径部５０１の近傍では、内挿体５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離に大きな変化を伴っている。言い換えると、最大径部５０１の両脇から当該最大径部５０１にかけて山型となっており、最大径部５０１の先端が尖った形状となっている。
【００６１】
図５に示す第１の態様では、Ｙ方向側の最大径部５０１ａと、当該最大径部５０１ａに隣接するＸ方向側の最大径部５０１ｂと、の間に配置されているローラ５６が、Ｙ方向側の最大径部５０１ａの近傍に配置されている。このとき、各ローラ５６間のピッチと各最大径部５０１間のピッチとが略同じなので、全てのローラ５６が、Ｙ方向側の最大径部５０１の近傍に配置されることとなる。
【００６２】
力伝達機構４０が第１の態様にあるとき（図５参照）、レバー１２（図１参照）をＸ方向に向けて揺動させると、ハブ２４およびカップ体２２（図１参照）を介してレバー１２と一体的である内挿体５０がＸ方向に回転する。このとき、ローラ５６の楔締め効果により、Ｘ方向について内挿体５０と第１ギヤ４２とが連結状態となり、内挿体５０と第１ギヤ４２とが一体となってＸ方向に回転する。ここで、ローラ５６の楔締め効果が発揮されて内挿体５０と第１ギヤ４２とが連結状態となるのは、Ｙ方向側の最大径部５０１ａから第１ギヤ４２の内周面までの距離σがローラ５６の直径ｒよりも小さいからである。即ち、内挿体５０がＸ方向に回転したときに、Ｙ方向側の最大径部５０１ａの近傍において内挿体５０の外周面と第１ギヤ４２の内周面との間にローラ５６が噛み込むからである。これにより、Ｘ方向へのレバー１２の揺動力ひいてはＸ方向への内挿体５０の回転力が各ギヤ４２，４４，４６，４８を介して後述する車輪に伝達される。
【００６３】
一方、力伝達機構４０が第１の態様にあるときにレバー１２（図１参照）をＹ方向に向けて揺動させると、レバー１２ひいては内挿体５０が第１ギヤ４２に対して空転し、Ｙ方向について内挿体５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となる。ここで、内挿体５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となるのは、最大径部５０１ａから最小径部５０２（Ｘ方向）に沿って内挿体５０の外周面と第１ギヤ４２の外周面との距離が大きくなっているために、楔締め効果が発揮されないからである。即ち、内挿体５０がＹ方向に回転すると、内挿体５０の外周面と第１ギヤ４２の内周面との間へのローラ５６の噛み込みが解除されて、板バネ６０によって内挿体５０に向けて付勢されるローラ５６と第１ギヤ４２の内周面との間に間隙が生じるからである。
【００６４】
図６に示す第２の態様では、Ｙ方向側の最大径部５０１ａと、当該Ｙ方向側の最大径部５０１ａに隣接するＸ方向側の最大径部５０１ｂと、の間に配置されているローラ５６が、Ｘ方向側の最大径部５０１ｂの近傍に配置されている。このとき、各ローラ５６間のピッチと各最大径部５０１間のピッチとが略同じなので、全てのローラ５６が、対応するＸ方向側の最大径部５０１の近傍に配置されることとなる。
【００６５】
力伝達機構４０が第２の態様にあるとき（図６参照）、レバー１２（図１参照）をＹ方向に向けて揺動させると、ハブ２４およびカップ体２２（図１参照）を介してレバー１２と一体的である内挿体５０がＹ方向に回転する。このとき、ローラ５６の楔締め効果により、Ｙ方向について内挿体５０と第１ギヤ４２とが連結状態となり、内挿体５０と第１ギヤ４２とが一体となってＹ方向に回転する。ここで、ローラ５６の楔締め効果が発揮されて内挿体５０と第１ギヤ４２とが連結状態となるのは、Ｘ方向側の最大径部５０１ｂから第１ギヤ４２の内周面までの距離σがローラ５６の直径ｒよりも小さいからである。即ち、内挿体５０がＹ方向に回転したときに、Ｘ方向側の最大径部５０１ｂの近傍において内挿体５０の外周面と第１ギヤ４２の内周面との間にローラ５６が噛み込むからである。これにより、Ｙ方向へのレバー１２の揺動力ひいてはＹ方向への内挿体５０の回転力が各ギヤ４２，４４，４６，４８を介して後述する車輪に伝達される。
【００６６】
一方、力伝達機構４０が第２の態様にあるときにレバー１２（図１参照）をＸ方向に向けて揺動させると、レバー１２ひいては内挿体５０が第１ギヤ４２に対して空転し、Ｘ方向について内挿体５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となる。ここで、内挿体５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となるのは、最大径部５０１ｂから最小径部５０２（Ｙ方向）に沿って内挿体５０の外周面と第１ギヤ４２の外周面との距離が大きくなっているために、楔締め効果が発揮されないからである。即ち、内挿体５０がＸ方向に回転すると、内挿体５０の外周面と第１ギヤ４２の内周面との間へのローラ５６の噛み込みが解除されて、板バネ６０によって内挿体５０に向けて付勢されるローラ５６と第１ギヤ４２の内周面との間に間隙が生じるからである。
【００６７】
図７に示す第３の態様では、Ｙ方向側の最大径部５０１ａと、当該Ｙ方向側の最大径部５０１ａに隣接するＸ方向側の最大径部５０１ｂと、の間に配置されているローラ５６が、最小径部５０２の近傍に配置されている。このとき、各ローラ５６間のピッチと各最大径部５０１間のピッチとが略同じなので、全てのローラ５６が、対応する最小径部５０２の近傍に配置されることとなる。
【００６８】
力伝達機構４０が第３の態様にあるとき（図７参照）、レバー１２（図１参照）をＸ方向およびＹ方向のいずれに向けて揺動させても、レバー１２ひいては内挿体５０が第１ギヤ４２に対して空転する。即ち、Ｘ方向およびＹ方向のいずれについても、内挿体５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となる。ここで、内挿体５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となるのは、最小径部５０２における内挿体５０の外周面と第１ギヤ４２の外周面との距離がローラ５６の直径ｒよりも大きいためである。即ち、板バネ６０によって内挿体５０に向けて付勢されるローラ５６と第１ギヤ４２の内周面との間に間隙が生じるからである。
【００６９】
なお、レバー１２（図１参照）をＸ方向およびＹ方向のいずれに向けて揺動させても、レバー１２ひいては内挿体５０が第１ギヤ４２に対して空転するのは、力伝達機構４０が第３の態様にあるとき（即ち、ローラ５６が最小径部５０２に位置しているとき）に限定されない。最小径部５０２における内挿体５０の外周面と第１ギヤ４２の外周面との距離がローラ５６の直径ｒよりも大きい位置にローラ５６が配置されていれば、レバー１２をＸ方向およびＹ方向のいずれに向けて揺動させても、レバー１２ひいては内挿体５０が第１ギヤ４２に対して空転することになる。
【００７０】
ところで、内挿体５０が第１ギヤ４２に対して空転するとき、内挿体５０と第１ギヤ４２との間には間隙が形成されているので、内挿体５０は、第１ギヤ４２からの衝撃を受けることなく或いは衝撃が軽減されて空転する。即ち、レバー１２を揺動させたときに、ラチェットタイプの場合のような衝撃を感じることがない。
【００７１】
このように、内挿体５０が第１ギヤ４２に対して空転するときに、内挿体５０が第１ギヤ４２からの衝撃を受けることなく或いは衝撃が軽減されて空転するのは、各ローラ５６が板バネ６０によって台座５４の径内側に向けて付勢されているからである。即ち、内挿体５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離がローラ５６の直径ｒよりも大きい部位にローラ５６が配置されていれば、内挿体５０が回転したとしても、板バネ６０の付勢作用によってローラ５６と第１ギヤ４２との間に間隙が生じるからである。
【００７２】
また、各ローラ５６の配置位置（即ち力伝達機構４０の態様）については、台座５４（図４参照）を、内挿体５０の中心Ｏ（図３参照）を回転中心として周方向に回転させることによって切り替えることができる（以下、この明細書において、内挿体５０の中心Ｏを回転中心として回転させることを、単に「周回させる」と称する）。
【００７３】
具体的には、台座５４を内挿体５０に対してＹ方向（時計周り）に周回させると、これに伴ってローラ５６も内挿体５０に対してＹ方向に周回し、ローラ５６をＹ方向側の最大径部５０１ａの近傍に配置させることができる（第１の態様）。一方、台座５４を内挿体５０に対してＸ方向に周回させると、これに伴ってローラ５６も内挿体５０に対してＸ方向に周回し、ローラ５６をＸ方向側の最大径部５０１ｂの近傍に配置させることができる（第２の態様）。また、力伝達機構４０（図１参照）が第１の態様にあるときは、台座５４を内挿体５０に対してＸ方向（反時計周り）に周回させることによってローラ５６を最小径部５０２の近傍に配置させることができ、力伝達機構が第２の態様にあるときは、台座５４を内挿体５０に対してＹ方向に周回させることによってローラ５６を最小径部５０２の近傍に配置させることができる（いずれも第３の態様）。
【００７４】
このように、台座５４（図４参照）を内挿体５０に対して周回させることによって各ローラ５６の配置位置（即ち力伝達機構４０の態様）を切り替えることができるのは、台座５４から立設された支持柱５８（図４参照）によってローラ５６が支持されているからである。
【００７５】
なお、台座５４（図４参照）の内挿体５０に対する周方向への回転は、一定の範囲内に限定される。即ち、Ｙ方向側の最大径部５０１ａとＸ方向側の最大径部５０１ｂとの間に配置された１個のローラ５６は、当該Ｙ方向側の最大径部５０１ａまたは当該Ｘ方向側の最大径部５０１ｂを乗り越えることはあり得ない。最大径部５０１における内挿体５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離σがローラ５６の直径ｒよりも小さいからである。
【００７６】
次に、力伝達切替機構７０の構成について、図８を参照しつつ説明する。この力伝達切替機構７０は、力伝達機構４０の態様を切り替えるための機構であり、図８は、回転部２０、固定部３０、力伝達機構４０および力伝達切替機構７０を含む平面図の一例である。ただし、力伝達機構４０については、便宜上、第４ギヤ４８を図示していない。
【００７７】
力伝達切替機構７０は、ワイヤ７２と、台座回転部材７４と、ワイヤ７２と台座回転部材７４とを連結するリンク部材７６と、リンク部材７６をカップ体２２に固定するピン７８と、回転片８０と、回転片固定ピン８２と、径外プレート８４と、プレート固定ボルト８６と、コイルバネ８８と、を有している（回転片８０、回転片固定ピン８２、径外プレート８４、プレート固定ボルト８６およびコイルバネ８８については図１０を参照）。
【００７８】
ワイヤ７２は、金属製であり、一方の端部が釦式の操作部１２２（図１参照）に連結されている。そして、釦式の操作部１２２を例えば親指で押圧すると、ワイヤ７２は、押圧された方向（即ちワイヤ７２の長手方向であって図８に図示される方向）に沿って移動する。なお、釦式の操作部１２２を押圧したときにワイヤ７２の撓みを極力軽減するために、レバー１２（図１参照）に沿ってワイヤ７２を支持するガイド部材が設けられていることが好ましい。
【００７９】
台座回転部材７４は、中心Ｏから台座５４（図４参照）の径外側に向けて伸びる部材であって、台座５４の外周面に形成された孔５４１（図４参照）に連結されている。この台座回転部材７４は、中心Ｏから台座５４の径外側に向けて伸びる長方形状の底部７４１と、当該底部７４１の長辺に沿って当該底部７４１に略直交して立設されたＸ方向側の第１壁部７４２と、当該底部７４１から立設されたＹ方向側の第２壁部７４３と、を有している。これによると、中心Ｏから台座５４の径外側に向かう方向に沿って、第１壁部７４２と第２壁部７４３とが互いに平行となる。台座回転部材７４の形状について言い換えると、台座回転部材７４は、中心Ｏから台座５４の径外側に向かう方向に直交する断面が、コ字状に形成されていることとなる。
【００８０】
リンク部材７６は、ワイヤ７２の端部に摺動自在に連結される第１片７６１と、台座回転部材７４の底部７４１の端部に摺動自在に連結される第２片７６２と、を有すると共に、第１片７６１と第２片７６２とが一体的に形成された略Ｌ字状の部材である。そして、このリンク部材７６は、略Ｌ字状の角部（即ち第１片７６１と第２片７６２との境界部）において、ピン７８によってカップ体２２に回転自在に取り付けられている。
【００８１】
なお、リンク部材７６の第２片７６２は、台座回転部材７４の第１壁部７４２と第２壁部７４３との間に配置されている。
【００８２】
また、リンク部材７６の第２片７６２の先端には、台座回転部材７４の第１壁部７４２または第２壁部７４３に当接したときに、第２片７６２と第１壁部７４２または第２壁部７４３と間に生じうる摺動抵抗を軽減するために、ローラ７６３が設けられている。
【００８３】
回転片８０は、長手状（棒状）のものであり、基端部が回転片固定ピン８２によってハブ２４に固定されている。そして、この回転片固定ピン８２を支点として回転自在に構成されている。なお、回転片固定ピン８２は台座回転部材７４の径外側に配置されており、回転片８０の支点として作用する回転片固定ピン８２が配置される位置が、本発明の「所定位置」に相当する。
【００８４】
径外プレート８４は、内挿体５０と略同心となるように第１ギヤ４２の径外側に配置された板状のプレートであり、第２ギヤ４４が固定的に取り付けられた軸基材３４の一方の端部とは異なる他方に端部において、プレート固定ボルト８６によって固定的に取り付けられている。
【００８５】
また、この径外プレート８４は、径外側の辺８４２が中心Ｏを中心とする略真円の仮想の円弧Ｃ１に沿った扇状の部材である。ここで、レバー１２は中心Ｏを揺動中心としてＸ方向およびＹ方向に揺動するので、レバー１２の揺動に伴って回転片８０も中心Ｏを回転中心としてＸ方向およびＹ方向（即ち周方向）に移動する。したがって、径外プレート８４の径外側の辺８４２が中心Ｏを中心とする略真円の仮想の円弧Ｃ１に沿って形成されていることにより、レバー１２の揺動に伴って回転片８０がＸ方向またはＹ方向に移動するに際して、径外プレート８４の径外側の辺８４２と回転片固定ピン８２との距離が一定となる。
【００８６】
なお、回転片８０および径外プレート８４は、それぞれ、単独で、本発明の「回転部材」および「固定部材」に相当する。また、回転片８０と径外プレート８４との組み合わせが、本発明の「力伝達中立切替部材」に相当する。さらに、径外プレート８４の径外側の辺８４２は、本発明の「当接部」に相当する。
【００８７】
コイルバネ８８は、台座回転部材７４ひいては台座５４（図４参照）を、Ｙ方向側に向けて常に付勢している。このコイルバネ８８は、一方の端部がハブ２４に固定して取り付けられており、他方の端部が台座回転部材７４の第１壁部７４２に固定して取り付けられている。このコイルバネ８８は、台座回転部材７４を、ハブ２４ひいては内挿体５０に対してＹ方向に向けて常に付勢しているので、台座５４ひいてはローラ５６が、内挿体５０に対してＹ方向に向けて常に付勢されることとなる。その結果、ローラ５６がＹ方向側の最大径部５０１ａ（図５〜図７参照）の近傍に配置されることとなり、ひいては、力伝達機構４０が第１の態様に保持されることとなる。このコイルバネ８８は、本発明の「力伝達駆動保持部材」に相当し、台座５４に対するコイルバネ８８による付勢力が本発明の「保持力」に相当する。
【００８８】
なお、コイルバネ８８は、台座回転部材７４を、ハブ２４ひいては内挿体５０に対してＹ方向に向けて常に付勢することに限られず、ハブ２４ひいては内挿体５０に対してＸ方向に向けて常に付勢するものであっても良い。このとき、ローラ５６がＸ方向側の最大径部５０１ｂ（図５〜図７参照）の近傍に配置されることとなり、ひいては、力伝達機構４０が第２の態様に保持されることとなる。
【００８９】
また、本実施形態では、台座回転部材７４を、コイルバネ８８によって内挿体５０に対してＹ方向に向けて常に付勢しているが、台座回転部材７４を内挿体５０に対してＹ方向に向けて常に付勢できる弾性部材であればコイルバネに限られない。
【００９０】
ここで、台座回転部材７４と、回転片８０と、径外プレート８４との間における、紙面前後方向の位置関係について説明する。
【００９１】
台座回転部材７４は、レバー１２がＹ方向に揺動したとしても径外プレート８４と当接することがないよう（第２壁部７４３と径外プレート８４とが当接することもない）、紙面前後方向において径外プレート８４よりも奥側に配置されている。
【００９２】
一方、回転片８０は、紙面前後方向における厚みが台座回転部材７４および径外プレート８４よりも厚くなっている。そして、回転片８０が、回転片固定ピン８２を支点として時計周りに回転すると台座回転部材７４の第２壁部７４３に当接する。また、レバー１２がＹ方向に揺動ひいては回転片８０がＹ方向に周回すると、回転片８０と径外プレート８４とが当接する。
【００９３】
なお、径外プレート８４は、紙面前後方向においてコイルバネ８８よりも手前側に配置されている。
【００９４】
さらに、本実施形態の車輪駆動装置１０は、回転部２０と固定部３０とを互いに連結させることによって固定部３０に対する回転部２０の回転を制限するための退避保持板バネ９０を備えている。この退避保持板バネ９０には、軸基材３４の他方の端部に形成された凹部３４１に係合する湾曲部９０１が形成されており、この湾曲部９０１と凹部３４１とが係合したときに、回転部２０と固定部３０とが互いに連結される。このようにして回転部２０と固定部３０とが互いに連結されると、車輪に対するレバー１２の揺動が制限（即ち車輪に対するレバー１２の揺動が禁止）された状態で保持される。なお、退避保持板バネ９０は、板バネ固定ボルト９２によってハブ２４に固定的に取り付けられている。
【００９５】
次に、力伝達切替機構７０の作用について説明する。なお、本実施形態における力伝達切替機構７０は、釦式の操作部１２２を押圧操作することによって力伝達機構４０の態様が切り替えられる能動的な機能と、車輪に対してレバー１２を揺動させたときに力伝達機構４０の態様が切り替えられる受動的な機能と、を有する。
【００９６】
先ずは、力伝達機構４０の能動的な機能について、図８および図９を参照しつつ説明する。図９は、図８と同様に、回転部２０、固定部３０、力伝達機構４０および力伝達切替機構７０を含む平面図の一例である。
【００９７】
なお、図８は、力伝達機構４０が第１の態様にあるときを示す図であるのに対し、図９は、力伝達機構４０が第２の態様にあるときを示す図である。また、図８では、釦式の操作部１２２（図１参照）が押圧されておらず、図９では、釦式の操作部１２２が押圧されている。
【００９８】
図８に示すように、釦式の操作部１２２（図１参照）が押圧されていないとき、リンク部材７６の第２片７６２は、台座回転部材７４の第１壁部７４２と第２壁部７４３との間に位置している。このとき、第２片７６２は、第１壁部７４２および第２壁部７４３のいずれに対しても負荷を与えていない。なお、ローラ５６は、Ｙ方向側の最大径部５０１ａ（図５〜図７参照）に位置している。
【００９９】
そして、釦式の操作部１２２（図１参照）が押圧されると、図９に示されるように、釦式の操作部１２２の押圧方向（図８に図示される方向）にワイヤ７２が移動し、これに伴ってリンク部材７６がピン７８を支点として時計周りに回転する。このとき、第２片７６２が第１壁部７４２に対して負荷を与え、その結果、台座回転部材７４が内挿体５０に対して反時計周りに周回する。これにより、台座５４が内挿体５０に対して反時計周りに周回し、これに伴ってローラ５６も内挿体５０に対して反時計周りに周回する。そして、ローラ５６がＸ方向側の最大径部５０１ｂまで周回移動すると、力伝達機構４０が第２の態様となる。
【０１００】
このようにして、釦式の操作部１２２を押圧してレバー１２の長手方向（釦式の操作部１２２の押圧方向）に沿って押し込まれると釦式の操作部１２２が押圧位置に変位し（この押し込まれた押圧位置が、本発明の「第２の位置」に相当する）、力伝達切替機構７０によって、コイルバネ８８により第１の態様に保持される力伝達機構４０が、第１の態様から第２の態様に切り替えられる。
【０１０１】
第２の態様に切り替えられた力伝達機構４０は、釦式の操作部１２２（図１参照）を押圧している限りにおいては第２の態様に保持されるものの、釦式の操作部１２２から指を離す等して押圧を解除すると、台座回転部材７４が中心Ｏを回転中心として時計周りに回転する。これは、台座回転部材７４ひいては台座５４が、コイルバネ８８によって内挿体５０に対してＹ方向側に向けて付勢されているからである。その結果、力伝達機構４０は、コイルバネ８８によって再び第１の態様に切り替えられ、釦式の操作部１２２が押圧されない限り、第１の態様に保持されることとなる。
【０１０２】
そして、台座回転部材７４が内挿体５０に対して時計周りに周回すると、第１壁部７４２が第２片７６２に対して負荷を与え、その結果、リンク部材７６がピン７８を支点として反時計周りに回転する。すると、釦式の操作部１２２の押圧方向とは反対の方向にワイヤ７２が移動し、釦式の操作部１２２（図１参照）は、押圧される前の位置に戻る（即ち、図８の態様に戻る）。
【０１０３】
このようにして、力伝達機構４０の態様（第１の態様または第２の態様）を、釦式の操作部１２２の押圧操作を行うといった着座者の意思により能動的に切り替えることができる。
【０１０４】
なお、釦式の操作部１２２から指を離す等して押圧を解除したとき、コイルバネ８８により台座回転部材７４が内挿体５０に対してＹ方向に向けて付勢されることによって、力伝達切替機構７０を介して、操作部１２２が押圧位置から突出位置に戻るものの、釦式の操作部１２２が押圧位置から突出位置にスムーズに戻るように、操作部の近傍にコイルバネ等の付勢部材が設けられていることが好ましい。
【０１０５】
このように釦式の操作部１２２（図１参照）は、押圧していないときは、力伝達切替機構７０を介して、コイルバネ８８によって、常に押圧方向とは反対の方向に負荷が与えられている。このとき、釦式の操作部１２２は、レバー１２（図１参照）の端部から突出した突出位置にある。
【０１０６】
次いで、力伝達機構４０の受動的な機能について、図１０〜図１３を参照しつつ説明する。図１０〜図１３は、いずれも、回転部２０、固定部３０、力伝達機構４０および力伝達切替機構７０を含む平面図の一例であって、車輪に対してレバーを揺動させた場合における力伝達切替機構７０の作用を示す図である。なお、レバー１２は、基端部側の一部のみを図示している。また、図面上に図示されるＺは、本実施形態の車輪駆動装置１０が車椅子に用いられた場合に、当該車椅子の車輪が地面に設置した状態での鉛直上方である。
【０１０７】
図１０は、回転部２０、固定部３０、力伝達機構４０および力伝達切替機構７０を含む平面図の一例であって、力伝達機構４０が第１の態様にあるときを示す図である。このとき、力伝達機構４０が第１の態様となるのは、上述したとおり、台座回転部材７４ひいては台座５４（図４参照）が、コイルバネ８８によってＹ方向側に向けて常に付勢されているからである。なお、図１０に図示されるレバー１２の位置を第１の位置とする。
【０１０８】
図１０に図示されるように、レバー１２が第１の位置にあるとき、回転片８０と径外プレート８４との間には一定の距離があり、互いに当接していない。
【０１０９】
図１１は、回転部２０、固定部３０、力伝達機構４０および力伝達切替機構７０を含む平面図の一例であって、車輪に対してレバー１２を揺動させることによって、レバー１２の位置が、第１の位置よりもＹ方向側に移動（周回）した図である。このときのレバー１２の位置を第２の位置とする。なお、このとき、力伝達機構４０は第１の態様のままである。
【０１１０】
車輪に対してレバー１２をＹ方向に揺動させると、回転部２０が固定部３０に対して時計回り（Ｙ方向）に周回する。
【０１１１】
ここで、径外プレート８４は、固定部３０としての軸基材３４に固定的に取り付けられているため、車輪に対してレバー１２を揺動させたとしても、当該レバー１２の揺動に伴って周回することなく、周方向における位置が不変である。
【０１１２】
一方、車輪に対してレバー１２を揺動させると、回転片８０、台座回転部材７４、楔締要素５２および内挿体５０は、当該レバー１２の揺動に伴って周回する。
【０１１３】
したがって、レバー１２が第１の位置にあるときは、回転片８０と径外プレート８４とは互いに当接していなかったものの、レバー１２が第２の位置に移動すると、回転片８０の先端（回転片固定ピン８２によって固定される基端側とは反対側の端部）と径外プレート８４とが互いに当接する。なお、このとき、回転片８０の先端と台座回転部材７４の第２壁部７４３との間には一定の距離があり、互いに当接していない。
【０１１４】
図１２は、回転部２０、固定部３０、力伝達機構４０および力伝達切替機構７０を含む平面図の一例であって、車輪に対してレバー１２をさらに揺動させることによって、レバー１２の位置が、第２の位置よりもＹ方向側に移動（周回）した図である。このときのレバー１２の位置を第３の位置とする。なお、レバー１２が第３の位置に至ったときに、後述するとおり力伝達機構４０が第３の態様となるので、この第３の位置が、本発明の「特定の位置」に相当する。
【０１１５】
車輪に対してレバー１２を揺動させて当該レバー１２の位置が第３の位置になったとしても、周方向における径外プレート８４の位置が不変であるから、回転片８０は、回転片固定ピン８２を支点とする時計回りの負荷が径外プレート８４から付与されることとなり、回転片固定ピン８２を支点として時計回りに回転する。そして、回転片８０の先端が台座回転部材７４の第２壁部７４３に当接し、当該台座回転部材７４は、回転片８０を介して径外プレート８４から負荷（回転力）が付与されることとなる。これにより、台座回転部材７４が内挿体５０に対して反時計周りに周回する。
【０１１６】
なお、車輪に対してレバー１２をさらに揺動させることによってレバー１２の位置が第２の位置よりもＹ方向側に移動（周回）したときに、回転片８０を介して径外プレート８４から台座回転部材７４に対して付与される反時計周りの負荷（回転力）が、本発明の「対抗力」に相当する。
【０１１７】
このように、台座回転部材７４が内挿体５０に対して反時計周りに周回することによって台座５４が内挿体５０に対して反時計周りに周回し、その結果、ローラ５６が最大径部５０１の近傍から最小径部５０２（いずれも図５〜図７参照）の近傍に配置され、力伝達機構４０が第３の態様となる。
【０１１８】
図１３は、回転部２０、固定部３０、力伝達機構４０および力伝達切替機構７０を含む平面図の一例であって、車輪に対してレバー１２をさらに揺動させることによって、レバー１２の位置が、第３の位置よりもＹ方向側に移動（周回）した図である。このときのレバー１２の位置を第４の位置とする。
【０１１９】
ここで、径外プレート８４は、上述したとおり、径外側の辺８４２が、中心Ｏを中心とする略真円の仮想の円弧Ｃ１（図８参照）に沿っている。したがって、台座回転部材７４は、回転片８０と径外プレート８４とが当接して、回転片８０の先端が径外プレート８４の径外側の辺８４２に沿ったのちは、さらにレバー１２をＹ方向に向けて揺動させたとしても、回転片８０を介して径外プレート８４からさらなる負荷が付与されることはない。
【０１２０】
詳述すると、回転片８０と径外プレート８４とが当接して回転片８０の先端が径外プレート８４の径外側の辺８４２に沿ったのちは、その後にレバー１２が揺動したとしても、回転片８０の先端が径外プレート８４の径外側の辺８４２に沿って摺動しながら移動するのみであり、回転片８０が回転片固定ピン８２を支点としてそれ以上回転することはない。その結果、レバー１２が、第３の位置を越えてさらにＹ方向側に揺動したとしても、力伝達機構４０が第３の態様に維持されることとなる。
【０１２１】
なお、本実施形態では、回転片８０の先端と径外プレート８４の径外側の辺８４２との間の摺動抵抗を軽減するために、回転片８０の先端にローラ８０１が設けられている。
【０１２２】
このように、力伝達機構４０は、レバー１２が例えば第１の位置や第２の位置のように第３の位置よりもＸ方向側にあるときは第１の態様となり、レバー１２が第３の位置になったときに第１の態様から第３の態様に切り替えられる。そして、レバー１２が第３の位置よりもＹ方向側にあるときは、当該第３の態様が維持されることとなる。
【０１２３】
したがって、車椅子の着座者がレバー１２をＸ方向に向けて揺動するに際しては、第３の位置に至るまでは、車輪に対して回転力が付与されることなく車輪に対してレバー１２が空転し、第３の位置からさらにＸ方向に向けて揺動するするときに、車輪に対して回転力が付与されることとなる。また、車椅子の着座者がレバー１２をＹ方向に向けて揺動するに際しては、レバー１２の位置に拘らず、車輪に対してレバー１２が空転することとなる。
【０１２４】
ところで、図１３に図示されるように、レバー１２が第４の位置にあるとき、退避保持板バネ９０に形成された湾曲部９０１と軸基材３４の凹部３４１とが係合する。これにより、回転部２０と固定部３０とが互いに連結され、車輪に対するレバー１２の揺動が制限（禁止）される。
【０１２５】
したがって、本実施形態の車輪駆動装置１０が車椅子に用いられたとき、車椅子の着座者が例えば疲れたとき等には、レバー１２を第４の位置に配置させることによって、レバー１２を把持し続ける必要がなくなる。
【０１２６】
また、着座者以外の第三者（例えば介護者）によって車椅子が移動される場合には、レバー１２を第４の位置に配置すると力伝達機構４０が第３の態様となり、車輪ひいては車椅子の本体にレバー１２を固定した状態で、第三者による車椅子の移動が可能となる。
【０１２７】
なお、本実施形態では、レバー１２が第４の位置にあるとき、レバー１２を、Ｙ方向に向けてそれ以上揺動させることができないので、この第４の位置が、レバー１２を揺動できるＹ方向における終端となる。
【０１２８】
一方、レバー１２を揺動できるＸ方向における終端は、軸基材３４の他方の端部とハブ２４に形成された受止部２４１とが当接したときである。
【０１２９】
このように、レバー１２は、一定の定められた範囲内でのみ、車輪に対してＸ方向およびＹ方向に揺動可能となる。
【０１３０】
さらに、本実施形態の車輪駆動装置１０では、径外プレート８４をプレート固定ボルト８６によって軸基材３４に固定的に取り付けるためのプレート固定ボルト取付孔８４１が形成されている。このプレート固定ボルト取付孔８４１は、中心Ｏを中心とする略真円の仮想の円弧Ｃ２（図８参照）に沿っている。したがって、レバー１２の揺動に伴って回転片８０がＸ方向またはＹ方向に移動するに際して、プレート固定ボルト取付孔８４１と回転片固定ピン８２との距離が一定となる。
【０１３１】
これにより、径外プレート８４が配置される位置を、中心Ｏを中心とする略真円の仮想の円弧Ｃ２に沿って変更することができる。このように、回転片８０と径外プレート８４とが当接する際におけるレバー１２の位置を変更することができるので、力伝達機構４０が第１の態様と第３の態様との間で切り替えられるレバー１２の位置を、車椅子の着座者の体格にあわせて変更することが可能となる。
【０１３２】
なお、釦式の操作部１２２の押圧操作を行うことによって力伝達機構４０が第３の態様となっているときは、レバー１２をＹ方向に揺動させたとしても、回転片８０と第２壁部７４３とが当接することがない。回転片８０と第２壁部７４３とが当接することに先だって退避保持板バネ９０に形成された湾曲部９０１と軸基材３４の凹部３４１とが係合するからである。即ち、釦式の操作部１２２の押圧操作を行うことによって力伝達機構４０が第３の態様となっているときは回転片８０と第２壁部７４３とが互いに当接することがないので、レバー１２の位置に拘らず、力伝達機構４０が常に第３の態様となる。
【０１３３】
次に、上述の車輪駆動装置１０を、車椅子に取り付ける方法について、図１４を参照しつつ説明する。図１４は、車輪駆動装置１０、車椅子の車輪１０２およびフレーム１０６の一例を示す外観斜視図である。なお、図１４では、車輪１０２が一つのみ図示されているが、車輪１０２は、座部１０４（図１５参照）を挟む両側に少なくとも一つずつ配置されているのが一般的であるから、車輪駆動装置１０は、座部１０４を挟む両側に配置される各車輪に対応して二つの車輪駆動装置１０が設けられるのが一般的である。
【０１３４】
車輪駆動装置１０を車椅子に取り付けるとき、先ず、軸部材３２を、車輪１０２の中央部に形成された貫通孔１０２１に貫通させる。なお、車輪１０２の中央部には、この車輪１０２と同心となるように第４ギヤ４８が取り付けられているので、軸部材３２は、貫通孔１０２１および第４ギヤ４８の中央部に形成された貫通孔４８１の両方に貫通させる。
【０１３５】
貫通孔４８１，１０２１を貫通した軸部材３２は、フレーム１０６に支持される。より具体的には、フレーム１０６に固定された固定プレート１１２に、軸部材固定部１１４によって軸部材３２が固定される。
【０１３６】
なお、「軸部材固定部１１４によって軸部材３２が固定される。」とは、軸部材３２の軸心を中心とする方向への回転が制限されることを意味する。
【０１３７】
また、貫通孔１０２１の内側には軸受が設けられているので、車輪１０２は、軸部材３２に回転自在に支持されることとなる。即ち、車輪１０２は、軸部材３２を介してフレーム１０６に回転自在に支持される。
【０１３８】
さらに、軸部材固定部１１４には、軸部材３２を誘導するための軸部材誘導孔１１６が形成されている。例えば、軸部材３２を多角柱とし、軸部材誘導孔１１６の内側を、軸部材３２に対応する多角孔とすることによって、軸部材３２を、軸部材誘導孔１１６に容易に導くことが可能となる。
【０１３９】
このように、軸部材３２を貫通孔４８１，１０２１に貫通させてフレーム１０６に支持させるだけで、車輪駆動装置１０を車椅子に容易に取り付けることが可能となる。このようにして車輪駆動装置１０が取り付けられた車椅子を、図１５に示す。図１５は、車輪駆動装置１０が取り付けられた車椅子の一例を示す外観斜視図である。
【０１４０】
なお、この車椅子１００は、一般的な車椅子と同様に、背もたれ部１０８およびキャスター１１０をも備えている。
【０１４１】
車輪駆動装置１０は、車輪１０２の略中心からこの車輪１０２の径外側に向けて延在し、且つ車椅子１００に対して揺動自在に設けられている。着座者が、この車輪駆動装置１０のレバー１２をＸ方向またはＹ方向に揺動させることによって、車椅子１００を前進または後退させることが可能となる。
【０１４２】
より具体的には、釦式の操作部１２２が押圧されていないとき、力伝達機構４０（図１参照）が第１の態様（図５に図示される態様）となるので、着座者がレバー１２をＸ方向に揺動させると車輪１０２がＸ方向に回転して車椅子１００が前進する。一方、レバー１２をＹ方向に揺動させても、空転するのみである。
【０１４３】
また、着座者が、例えば親指で釦式の操作部１２２を押圧した状態（力伝達機構４０が図６に図示される第２の態様の状態）でレバー１２をＹ方向に揺動させると、車輪１０２がＹ方向に回転して車椅子１００が後退する。一方、レバー１２をＸ方向に揺動させても、空転するのみである。
【０１４４】
なお、着座者が例えば親指で押圧した釦式の操作部１２２が半押状態であると、力伝達機構４０（図１参照）が第３の態様（図７に図示される態様）となる。従って、着座者がレバー１２をＸ方向およびＹ方向のいずれに揺動させても、車輪１０２は前進も後退もすることなく、レバー１２が車輪１０２に対して空転するのみである。
【０１４５】
以上のように、本実施形態の車輪駆動装置１０は、車輪１０２の回転によって移動（走行）する例えば車椅子１００に用いられたときに、車輪１０２を回転させることが可能であり、車椅子１００に用いられたときに、車輪１０２の略中央から径外側に向けて延在し且つ当該車輪１０２に対して一定の範囲内で揺動自在となるレバー１２と、車椅子に用いられたときに、レバー１２と車輪１０２との間に配置され、当該レバー１２がＸ方向に揺動したときに当該車輪１０２に対してＸ方向に回転力を付与する一方でＹ方向に空転する第１の態様、または、当該レバー１２がＸ方向およびＹ方向のいずれに揺動したときであっても当該車輪１０２に対して空転する第３の態様、となりうる力伝達機構４０と、力伝達機構４０の態様を、第１の態様と第３の態様との間で切り替え可能な力伝達切替機構７０と、を備え、力伝達切替機構７０は、力伝達機構４０の態様を、レバー１２が一定の範囲内の第３の位置に至ると、第１の態様と第３の態様との間で切り替える。また、この力伝達切替機構７０は、レバー１２が第３の位置よりもＸ方向側にあるときは第１の態様に保持する一方、レバー１２が第３の位置よりもＹ方向側にあるときは第３の態様に保持する。
【０１４６】
これによれば、レバー１２を揺動させたときに、力伝達機構４０を介して車輪１０２に回転力を付与することが可能となる。力伝達機構４０は、第１の態様または第３の態様となりうる。第１の態様は、レバー１２をＸ方向に揺動したときに、車輪１０２に対してＸ方向に回転力を付与する一方、Ｙ方向には空転する態様である。第３の態様は、レバー１２をＸ方向およびＹ方向のいずれに揺動したときであっても、車輪１０２に対して空転する態様である。この力伝達機構４０は、力伝達切替機構７０によって、第１の態様と第３の態様との間で切り替え可能となっている。この力伝達切替機構７０は、レバー１２の位置が一定の範囲内の第３の位置に至ると、力伝達機構４０の態様を、第１の態様と第３の態様との間で切り替え、レバー１２が第３の位置よりもＸ方向側にあるときは第１の態様に保持する一方、レバー１２が第３の位置よりもＹ方向側にあるときは第３の態様に保持する。
【０１４７】
したがって、レバー１２が第３の位置よりもＹ方向側にあるときは力伝達機構４０が第３の態様に保持されるので、第３の位置よりもＹ方向側にあるレバー１２をＸ方向に向けて揺動させるときは車輪１０２に対してレバー１２が空転する。そして、レバー１２が第３の位置になったときに力伝達機構４０が第１の態様となり、車輪１０２に対して回転力が付与される。これにより、着座者に過大な負荷を与えることなく、レバー１２の揺動操作を開始することが可能となる。しかも、レバー１２を第３の位置よりもＹ方向の所定位置からＸ方向に向けて揺動するに際しては、レバー１２の空転を利用して、レバー１２が第３の位置に至るまでレバー１２を勢いよく揺動させることができる。これにより、レバー１２が第３の位置に至ったのちもレバー１２の勢いを利用して容易に揺動させることが可能となる。さらに、揺動操作が容易な位置（例えば第２の位置）にレバー１２があったとしても、当該位置からレバー１２をＸ方向に向けて揺動を開始する際には、当初から相当の揺動力が必要となる。しかし、このような場合であっても、レバー１２を一旦Ｙ方向に向けて揺動することによって、レバー１２の勢いを利用してレバー１２を容易に揺動させることが可能となる。
【０１４８】
また、力伝達機構４０が、略円形の中空部４２１を有する第１ギヤ４２と、第１ギヤ４２の中空部４２１に配置され、レバー１２に固定される多角形の内挿体５０と、内挿体５０の中心Ｏを回転中心とする周方向に回転可能な台座５４、当該台座５４に載置され且つ第１ギヤ４２と内挿体５０との間に配置されると共にいずれも略同じ径の複数のローラ５６、台座５４から立設すると共に互いに隣接するローラ５６との間に配置されて各ローラ５６を支持する支持柱５８、および、複数のローラ５６のそれぞれに対して第１ギヤ４２または内挿体５０に向けて付勢するコイルバネ８８、を有する楔締要素５２と、を備え、第１ギヤ４２が、内挿体５０の外周から第１ギヤ４２の内周までの距離がローラ５６の直径ｒよりも小さい最大径部５０１、および、当該内挿体５０の外周から第１ギヤ４２の内周までの距離がローラ５６の直径ｒよりも大きい最小径部５０２、がそれぞれ複数形成される多角形に形成され、複数の最大径部５０１のうちＹ方向側の最大径部５０１ａと当該最大径部５０１ａに隣接するＸ方向側の最大径部５０１ｂとの間には、ローラ５６が一つずつ配置されており、コイルバネ８８は、ローラ５６がＹ方向側の最大径部５０１ａの近傍に配置されるように、台座５４をＹ方向に向けて付勢する付勢力を当該台座５４に対して付与し、回転片８０ひいては径外プレート８４は、Ｙ方向に向けて揺動するレバー１２が第３の位置に至ると、ローラ５６が最小径部５０２の近傍に配置されるように、内挿体５０の中心Ｏを回転中心としてＸ方向に台座５４を回転させる回転力を、不勢力に対抗する対抗力として台座５４に対して付与している。
【０１４９】
これによれば、レバー１２を揺動させると内挿体５０が回転する。ここで、最大径部５０１では、内挿体５０の外周から第１ギヤ４２の内周までの距離σがローラ５６の直径ｒよりも小さく、最小径部５０２では、内挿体５０の外周から第１ギヤ４２の内周までの距離ξがローラ５６の直径ｒよりも大きい。また、ローラがＹ方向側の最大径部５０１ａの近傍に配置されているとき、力伝達機構４０が第１の態様となる。一方、ローラ５６が最小径部５０２の近傍に配置されているとき、力伝達機構４０が第３の態様となる。詳述すると、Ｙ方向側の最大径部５０１ａの近傍にローラ５６が配置されているときにＸ方向に向けてレバーを揺動させると、これに伴って内挿体がＸ方向に回転する。このとき、楔締め効果（ローラが内挿体と外挿体との間に噛みこまれた効果）により、内挿体と外挿体とが連結状態となる。一方、Ｙ方向側の最大径部５０１ａの近傍にローラ５６が配置されているときにＹ方向に向けてレバー１２を揺動させると、内挿体５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となり、内挿体５０が第１ギヤ４２に対して空転する。また、最小径部５０２の近傍にローラ５６が配置されているときにＸ方向およびＹ方向のいずれに向けてレバー１２を揺動させたとしても、内挿体５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となり、内挿体５０が第１ギヤ４２に対して空転する。ここで、内挿体５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となるのは、ローラ５６が内挿体５０に向けて付勢されていればローラ５６と第１ギヤとの間に間隙が生じ、ローラ５６が第１ギヤに向けて付勢されていればローラ５６と内挿体５０との間に間隙が生じるからである。また、台座５４は、ローラ５６がＹ方向側の最大径部５０１ａの近傍に配置されるようにＹ方向に向けてコイルバネ８８によって付勢されている。これにより、力伝達機構４０には、常に第１の態様に保持されるように保持力が付与されることとなる。そして、レバー１２を第３の位置よりも前方の位置（例えば第１の位置や第２の位置）から後方（例えば第４の位置）に向けて揺動することによって当該レバー１２が第３の位置となったときに、ローラ５６が最小径部５０２の近傍に配置されるように、台座５４に対して対抗力が付与される。これにより、車椅子の着座者は、駆動態様の変更のみを目的とする操作を行うことなく、車椅子を走行させることを目的とするレバー１２の揺動操作を行うのみで、力伝達機構４０の態様が切り替わる。
【０１５０】
また、力伝達切替機構７０が、台座５４の径外側に配置されて当該台座５４と伴に周方向に回転する台座回転部材７４をさらに有する。また、力伝達機構４０の態様を切り替える部材としては、車輪１０２に対してレバー１２が揺動するに際して当該レバー１２の揺動に伴って周方向に移動し、台座回転部材７４よりも外側に配置される回転片固定ピン８２を支点として時計周りおよび反時計周りに回転自在であると共に、回転片固定ピン８２を支点として時計周りに回転したときに台座回転部材７４と当接する長手状の回転片８０と、車輪１０２に対してレバー１２が揺動するに際して、当該レバー１２の揺動に伴って周方向に移動することなく当該車輪１０２側に固定される径外プレート８４と、を有している。径外プレート８４は、レバー１２がＹ方向に揺動するに際して回転片８０と当接する径外側の辺８４２を有すると共に、Ｙ方向に揺動するレバー１２が第３の位置に至ると、回転片８０と当接することによって当該回転片８０を、回転片固定ピン８２を支点として時計周りに回転させ、さらに、回転片８０と台座回転部材７４とを当接させることによって、台座５４に対して回転力を付与するものである。また、回転片８０の径外側の辺８４２は、レバー１２の揺動に伴って回転片８０が周方向に移動するに際して回転片固定ピン８２からの距離が略一定となるように形成されている。
【０１５１】
これによれば、回転片８０の径外側の辺８４２が、レバー１２の揺動に伴って回転片８０が周方向に移動するに際して、回転片８０の支点となる回転片固定ピン８２からの距離が略一定となるように形成されている。したがって、レバー１２を第３の位置よりも前方から後方に向けて揺動し、レバー１２が第３の位置となったときに台座５４が回転することによってローラ５６が最小径部５０２の近傍に配置されるものの、レバー１２が第３の位置を越えてさらに後方側に位置したとしても、台座５４がそれ以上（即ち、ローラ５６が他の最大径部５０１ｂの近傍に配置されるまで）回転することがない。これにより、レバー１２が、第３の位置よりも前方側にあるときは力伝達機構４０が第１の態様となる一方、第３の位置よりも後方側にあるときは力伝達機構４０が第３の態様となる。
【０１５２】
また、力伝達機構４０の態様を切り替える部材としては、径外プレート８４を車輪１０２側に固定的に取り付けるプレート固定ボルト８６をさらに有すると共に、径外プレート８４には、プレート固定ボルト８６によって車輪１０２側に取り付けられるためのプレート固定ボルト取付孔８４１が形成されており、このプレート固定ボルト取付孔８４１が、レバー１２の揺動に伴って回転片８０が周方向に移動するに際して回転片固定ピン８２からの距離が略一定となるように形成されている。
【０１５３】
したがって、プレート固定ボルト８６によって径外プレート８４の取付位置を変更することで、第３の位置を、Ｘ方向またはＹ方向に自在に変更することができる。このように、プレート固定ボルト８６によって径外プレート８４の取付位置を変更するだけで、車椅子の着座者の体格に応じて、第３の位置（第１の態様と第３の態様との間で切り替わるレバー１２の位置）を、Ｘ方向またはＹ方向に容易に変更することができる。これにより、煩雑な作業を伴うことなく、着座者がレバー１２の揺動操作を行うに際して、過大な負荷を与える虞が軽減される。
【０１５４】
なお、本発明は、上記の好ましい実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が可能である。
【０１５５】
例えば、上述の実施形態において、レバー１２がＹ方向に揺動したときに、回転片８０と径外プレート８４とが当接し、さらに、回転片８０が第２壁部７４３に当接することによって台座回転部材７４が反時計周りに周回しているが、これに限られない。例えば、レバー１２がＹ方向に揺動したときに、リンク部材７６の第２片７６２と径外プレート８４とが当接し、これにより第２片７６２がピン７８を支点として時計回りに回転し、その結果として第２片７６２と第１壁部７４２とが当接することによって台座回転部材７４が反時計周りに周回する態様であっても良い。このとき、レバー１２をさらにＹ方向に向けて揺動したとしても、第２片７６２の先端と回転片８０の径外側の辺８４２とが摺動することによって第２片７６２がそれ以上回転することがないようにした方が好ましい。これにより、ローラ５６が他の最大径部５０１ｂの近傍に配置されるまで台座５４が回転されることを防止できる。
【０１５６】
また、上述の実施形態において、レバー１２が第３の位置よりもＸ方向側にあるときは力伝達機構４０が第１の態様となり、レバー１２が第３の位置よりもＹ方向側にあるときは力伝達機構４０が第３の態様となるが、これに限られない。例えば、レバー１２が第３の位置よりもＸ方向側にあるときは力伝達機構４０が第３の態様となり、レバー１２が第３の位置よりもＹ方向側にあるときは力伝達機構４０が第２の態様となっても良い。このような態様は、例えば、レバー１２がＹ方向に揺動したときに、回転片８０と径外プレート８４とが当接し、これにより、時計回りに回転する回転片８０が第１片７６１に当接する構成とすることで実現できる。回転片８０が第１片７６１に当接すると、第２片７６２が第２壁部７４３に当接し、台座回転部材７４を時計周りに周回させることが可能となるからである。なお、レバー１２がＹ方向に揺動して回転片８０と径外プレート８４とが当接したときに、時計回りに回転する回転片８０が第１片７６１に当接する構成に代えて、回転片８０と第２壁部７４３との間に第２の回転片を配置しても良い。このとき、レバー１２がＹ方向に揺動して回転片８０と径外プレート８４とが当接し、これにより、時計回りに回転する回転片８０が第２の回転片８０に当接して当該回転片８０が反時計周りに回転し、その結果として、回転片８０と台座回転部材７４とが当接する態様であっても良い。このような構成であっても、台座回転部材７４が時計周りに周回するからである。
【０１５７】
また、上述の実施形態において、コイルバネ８８は、台座回転部材７４をＹ方向側に付勢することによって力伝達機構４０が第１の態様に保持されるように構成されているが、これに限られず、台座回転部材７４をＸ方向側に付勢することによって力伝達機構４０が第２の態様に保持されるようにしても良い。このとき、力伝達機構４０は、常には第２の態様に保持され、釦式の操作部１２２が押圧されたときに、力伝達切替機構７０によって、第２の態様から第１の態様に切り替えられる。ただし、車椅子等の移動体が後退する頻度よりも前進する頻度の方が明らかに高い場合であれば、力伝達機構４０が第１の態様に保持されるようにした方が良い。
【０１５８】
また、上述の実施形態において、釦式の操作部１２２を押圧すると、当該操作部１２２が押圧される方向に沿ってワイヤ７２が移動し、これに伴って台座回転部材７４が、内挿体５０の略中心を回転中心として反時計周りに回転するが、これに限られない。例えば、操作部１２２とワイヤ７２との間にリンク部材を設け、操作部１２２を押圧したときに、当該操作部１２２が押圧される方向と反対の方向に沿ってワイヤ７２が移動する構成であっても良い。このとき、力伝達機構４０が第１の態様に保持される構成であれば、操作部１２２を押圧したときに力伝達機構４０が第２の態様となる一方、力伝達機構４０が第２の態様に保持される構成であれば、操作部１２２を押圧したときに力伝達機構４０が第１の態様となる。
【０１５９】
また、上述の実施形態において、楔締要素５２の板バネ６０は、ローラ５６を、台座５４の径内側（即ち内挿体５０）に向けて付勢しているが、これに限られず、台座５４の径外側（即ち第１ギヤ４２）に向けて付勢する態様であっても良い。内挿体５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離がローラ５６の直径よりも大きい部位（例えば最小径部５０２周辺）にローラ５６が配置されているとき、ローラ５６と第１ギヤ４２または内挿体５０との間に間隙が発生すれば良い。この間隙により、第１ギヤ４２まで伝達される内挿体５０の回転に伴って発生する衝撃を軽減できるからである。
【０１６０】
また、上述の実施形態において、この車椅子１００は、全体の骨格をなすフレーム１０６に、着座可能な座部１０４が支持されている。この座部１０４の挟む両側には、フレーム１０６に対して回転自在な車輪１０２が一つずつ配置されている。ただし、車輪１０２の数はこれに限られず、例えば座部１０４を挟む両側に二つずつの車輪が一対となって配置されていても良い。
【０１６１】
また、上述の実施形態において、車椅子１００は、一つの車輪１０２に対して車輪駆動装置１０が一つずつ設けられているが、これに限られず、いずれか一方の車輪１０２についてのみ車輪駆動装置１０が設けられていても良い。この場合、座部１０４を挟む両側の車輪１０２を連結することによって、車輪駆動装置１０が設けられた側の車輪１０２を駆動輪、他の車輪１０２を従動輪とすることが好ましい。これにより、座部１０４を挟む両側の車輪１０２のうちいずれか一方の車輪１０２についてのみ車輪駆動装置１０を設けた場合であっても、車椅子１００を前進または後退させることが可能となる。
【０１６２】
また、上述の実施形態において、「レバー１２」は、車輪１０２を回転させるといった機能は同じであるものの、一般的に「アーム」や「ハンドル」と称される場合もある。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】本発明に係る車輪駆動装置の一例を示す外観斜視図である。
【図２】力伝達機構の一例を示す正面図である。
【図３】ハブに固定して取り付けられた内挿体の一例を示す外観斜視図である。
【図４】楔締要素の一例を示す外観斜視図である。
【図５】図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構が第１の態様にあるときを示す図である。
【図６】図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構が第２の態様にあるときを示す図である。
【図７】図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構が第３の態様にあるときを示す図である。
【図８】回転部、固定部、力伝達機構および力伝達切替機構を含む平面図の一例であって、力伝達機構が第１の態様にあるときを示す図である。
【図９】回転部、固定部、力伝達機構および力伝達切替機構を含む平面図の一例であって、力伝達機構が第２の態様にあるときを示す図である。
【図１０】回転部、固定部、力伝達機構および力伝達切替機構を含む平面図の一例であって、レバーが第１の位置にあるときを示す図である。
【図１１】回転部、固定部、力伝達機構および力伝達切替機構を含む平面図の一例であって、レバーが第２の位置にあるときを示す図である。
【図１２】回転部、固定部、力伝達機構および力伝達切替機構を含む平面図の一例であって、レバーが第３の位置にあるときを示す図である。
【図１３】回転部、固定部、力伝達機構および力伝達切替機構を含む平面図の一例であって、レバーが第４の位置にあるときを示す図である。
【図１４】車輪駆動装置、車椅子の車輪およびフレームの一例を示す外観斜視図である。
【図１５】車輪駆動装置が取り付けられた車椅子の一例を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
【０１６４】
１０  車輪駆動装置
１２  レバー
４０  力伝達機構
４２  第１ギヤ（外挿体）
５０  内挿体
５２  楔締要素
５４  台座
５６  ローラ
５８  支持柱
６０  板バネ（弾性部材）
７０  力伝達切替機構
７４  台座回転部材
８０  回転片（回転部材）
８４  径外プレート（固定部材）
８６  プレート固定ボルト（取付部材）
８８  コイルバネ（力伝達駆動保持部材）
１００  車椅子
１０２  車輪
４２１  中空部
５０１ａ  Ｙ方向側の最大径部（一の最大径部）
５０１ｂ  Ｘ方向側の最大径部（他の最大径部）
５０２  最小径部
５４２  中空部
【図１】
2009162370.tif 000003
【図２】
2009162370.tif 000004
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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