| 【発明の名称】 |
電動車両の駆動ユニット |
| 【発明者】 |
【氏名】菅野 信之
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| 【要約】 |
【課題】軽量コンパクトで特に電源オフ時の車両移動が容易な電動車両の駆動ユニットを提供する。
【解決手段】モータ出力軸５７ａと一体に回転するサンギヤ５８ａと、該サンギヤ５８ａに噛合する遊星ギヤ５８ｂと、該遊星ギヤ５８ｂに噛合するリングギヤ５８ｃとを有し、モータ５７の回転により遊星ギヤ５８ｂを支持するアームプレート５８ｄが所定の減速比で回転するように構成された遊星ギヤ機構５８を備えた電動車両の駆動ユニット５４において、上記リングギヤ５８ｃをハウジング６３に対して相対回転可能に支持すると共に、該リングギヤ５８ｃの相対回転を阻止し又は許容する切替機構６５を設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 モータ出力軸と一体に回転するサンギヤと、該サンギヤに噛合する遊星ギヤと、該遊星ギヤに噛合するリングギヤとを有し、モータの回転により遊星ギヤを支持するアームプレートが所定の減速比で回転するように構成された遊星ギヤ機構を備えた電動車両の駆動ユニットにおいて、上記リングギヤをハウジングに対して相対回転可能に支持すると共に、該リングギヤの相対回転を阻止し又は許容する切替機構を設けたことを特徴とする電動車両の駆動ユニット。
【請求項２】 請求項１において、上記アームプレートの軸芯に出力軸を接続し、該出力軸に形成された出力ギヤでホイールの内周に固着されたホイールギヤを回転駆動するように構成するとともに、上記モータ軸及び出力軸を同軸配置したことを特徴とする電動車両の駆動ユニット。
【請求項３】 請求項１において、上記遊星ギヤ機構が左，右の車輪のそれぞれに配設されており、車体フレームに装着された１つの操作機構と、該１つの操作機構による動作を上記左，右の遊星ギヤ機構の両方の切替機構に同時に伝達する伝達系とを備え、上記操作機構の操作に応じて上記左，右の切替機構がリングギヤの相対回転を阻止し又は許容することを特徴とする電動車両の駆動ユニット。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータにより走行するようにした電動車両、例えば介助型電動車椅子の駆動ユニットに関し、詳細には電動モータの電源オフ状態での車両取り回しを軽くできるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、車椅子に電動モータを搭載して、車椅子乗員によるジョイスティック操作によって走行する自走式の車椅子や、乗員によりハンドルリムに加えられる人力を検出して該人力を電動モータにより補助する電動補助式の車椅子が開発されている。
【０００３】また従来から、介助用として左右のバックパイプ上部にそれぞれハンドルグリップが設けられた介助型の車椅子がある。この介助型の車椅子に電動モータを搭載し、介助用のハンドルに加えられる力を検出し、該検出値に応じて人力を補助する電動車両も提案されている（特開平６−３０４２０７号公報）。
【０００４】ところで上記電動補助式の車椅子の場合、電動モータの回転を適宜減速して後輪を回転駆動することとなるが、そのための減速機構として、例えば遊星ギヤ機構が採用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記遊星ギヤ機構を備えた場合、電動モータの電源をオフして人力で車椅子を移動させる場合、駆動モータや減速機構等が抵抗となり、軽く移動することはできない。この場合の取り回し性を改善するために、遊星ギヤ機構と後輪との間に何らかのクラッチ機構を設けるのが一般的であるしかし上記クラッチ機構を設けた場合、構造の複雑化，駆動ユニットの大型化を招き、またコスト増大の問題が生じる。
【０００６】特に今後、高齢者が高齢者を介護する時代が予想され、そこで使用される車椅子も介護する側にとって優れた機能を有するものが求められている。つまり、軽量コンパクトで取り扱いが容易であり、かつコスト面においても低価格な電動車椅子が求められている。
【０００７】本発明は上記従来の状況に鑑みてなされたものであり、軽量コンパクトで特に電源オフ時の車両移動が容易な電動車両の駆動ユニットを提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、モータ出力軸と一体に回転するサンギヤと、該サンギヤに噛合する遊星ギヤと、該遊星ギヤに噛合するリングギヤとを有し、モータの回転により遊星ギヤを支持するアームプレートが所定の減速比で回転するように構成された遊星ギヤ機構を備えた電動車両の駆動ユニットにおいて、上記リングギヤをハウジングに対して相対回転可能に支持すると共に、該リングギヤの相対回転を阻止し又は許容する切替機構を設けたことを特徴としている。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１において、上記アームプレートの軸芯に出力軸を接続し、該出力軸に形成された出力ギヤでホイールの内周に固着されたホイールギヤを回転駆動するように構成するとともに、上記モータ軸及び出力軸を同軸配置したことを特徴としている。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１において、上記遊星ギヤ機構が左，右の車輪のそれぞれに配設されており、車体フレームに装着された１つの操作機構と、該操作機構による動作を上記左，右の遊星ギヤ機構の両方の切替機構に同時に伝達する伝達系とを備え、上記操作機構の操作に応じて上記左，右の切替機構がリングギヤの相対回転を阻止し又は許容することを特徴としている。
【００１１】
【発明の作用効果】請求項１の発明によれば、切替機構により上記リングギヤをハウジングに対して相対回転不能にすると、電動モータの回転が、サンギヤ，遊星ギヤ，及びリングギヤによって設定された減速比でもって減速されてアームプレートから出力され、該出力により車輪が駆動される。
【００１２】一方、切替機構によりリングギヤをハウジングに対して回転可能に切り替えると、遊星ギヤ機構はオフ状態のクラッチとして機能する。
【００１３】即ち、上記リングギヤを回転可能とした状態で車両を人力で移動させると、車輪の回転によりアームプレートが回転する。このときサンギヤはモータの磁気の負荷により回転抵抗が大きいため、遊星ギヤはアームプレートの回転に伴ってサンギヤに噛合した状態で自転しながらサンギヤ上を回転し、車輪の回転はリングギヤに伝達されることとなる。しかしリングギヤは回転自在となっているので、結局車輪とモータ軸とが切り離された状態となり、いわゆるオフ状態のクラッチとして機能する。
【００１４】このように本発明では、専用のクラッチ機構が不要であり、構造の簡素化，部品点数の削減，駆動ユニットの軽量コンパクト化を図ることができる。
【００１５】請求項２の発明によれば、モータ軸と出力軸とを同軸をなすように配置したので、軸，軸受等の部品点数を削減でき、軸剛性を高めることができる。また遊星ギヤをモータと出力軸を支持する軸受で支持でき、軸方向寸法を小さく構成できる。
【００１６】請求項３の発明によれば、１つの操作機構の操作に応じて左，右の切替機構が左，右のリングギヤの相対回転を阻止又は許容するので、左，右輪に遊星ギヤ機構を備えている場合でも、簡単な操作でクラッチオフ状態にでき、車両を押して移動する場合の操作が楽である。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１〜図２６は本発明の一実施形態を説明するための図である。図において、１は本実施形態の介助型電動車椅子であり、該車椅子１のフレーム２は、左，右サイドフレーム３，３を連結フレーム４で折り畳み可能に連結した概略構造を有し、上記左，右サイドフレーム３，３の後部間には門形状のバーハンドル５が架け渡してかつ着脱可能に装着され、該左，右サイドフレーム３，３の各前部にはフートレスト６がフートブラケット１２ごと着脱可能に装着されている。
【００１８】上記左，右サイドフレーム３，３は、左，右対称形をなしており、側面視Ｌ字形状のシートパイプ７の略水平に延びる横辺部７ａの後端に上下方向に延びるバックパイプ８を接続し、上記横辺部７ａの前端から下方に屈曲して延びる縦辺部７ｂの下端部と上記バックパイプ８の下部とを斜め後上方に傾斜して延び、横断面縦長の長円状をなす補強パイプ９で接続した概略構造を有する。上記横辺部７ａと縦辺部７ｂと間の屈曲部は円弧状になっており、該車椅子を折り畳んだ際に把持し易くなっている。
【００１９】上記横辺部７ａの上面にはブラケット７ｃ，７ｃが間隔を開けて固定され、該ブラケット７ｃ，７ｃの上面にはシートアンカ１０が搭載されており、シート布１１の着座部１１ａの左，右縁が左，右のシートアンカ１０，１０間に架け渡されて支持されている。このシート布１１の背もたれ部１１ｂの上部左，右縁部は上記バックパイプ８の上部８ａ，８ａ間に架け渡されて支持されている。
【００２０】上記シートアンカ１０は上記横辺部７ａに上下に重なるように配置されている。また上記左，右フレーム３，３同士は上記連結フレーム４により折り畳み可能に連結されている。具体的には、上記左，右の補強パイプ９の内側面にはブラケット９ａ，９ａに挿入された支持ボルトにより上記連結フレーム４の支持パイプ４ａ，４ａが回転可能に支持されている。該各支持パイプ４ａ，４ａには前後２組の連結リンク４ｂ，４ｂの下端が固着されている。該連結リンク４ｂ，４ｂの上端部は向かい側の上記シートアンカ１０，１０に固着されており、さらに前後それぞれの組の連結リンク４ｂ，４ｂ同士は中央ピン４ｃで回動可能に連結されている。
【００２１】また上記連結リンク４ｂの中央ピン４ｃより上側部分と上記シートパイプ７の横辺部７ａに固定されたブラケット７ｄとは中間リンク４ｄにより回動可能に連結されている。これによりこの車椅子１を車幅方向に折り畳み可能となっており、また上記中間リンク４ｄが該車椅子を使用時の状態に保持するようになっている。
【００２２】さらにまた上記前側の連結リンク４ｂ，４ｂ用の中央ピン４ｃには支持リング６９が取り付けられている。この支持リングは組紐のような紐体をリング状にしたものであり、後述するように取り外されたバーハンドル５を折り畳まれた車椅子内に収容する際に該バーハンドル５の脚部２０を支持するためのものである。
【００２３】上述のように本実施形態では、シートパイプ７の縦辺部７ｂの下部とバックパイプ８の下部８ｂとを横断面縦長楕円状で後方斜め上方に延びる補強パイプ９で接続したので、該シートパイプ７，バックパイプ８及び補強パイプ９により車両側方から見て大略三角形状の部材構成となる点、及び横断面縦長の補強パイプ９単体の曲げ荷重に対する断面係数が大きい点から、重量増加をそれほど招くことなくフレーム剛性を高めることができる。
【００２４】また横断面縦長であって車両側方から見た時他の部材より幅寸法が大きく、かつ後方斜め上方に延びる形状に設定された補強パイプ９によりシートパイプ７の前部とバックパイプ８とを連結したので、該補強パイプ９がデザイン上のアクセントとなり、意匠効果が高まる。
【００２５】また左，右のシートパイプ７の縦辺部７ｂには支持ブロック１３を介して該縦辺部７ｂの外側に略平行に位置するようにキャスタ取り付けパイプ１４が配置固定されている。そしてこのキャスタ取り付けパイプ１４の下端部により二股状のキャスタブラケット１６が該キャスタ取り付けパイプ１４の軸回りに回動可能に支持されており、該キャスタブラケット１６によりキャスタ（前輪）１５が軸支されている。
【００２６】上記支持ブロック１３は上記キャスタ取り付けパイプ１４が貫通固定された外側ブロック１３ａと上記縦辺部７ｂが挟持固定された２分割式の内側ブロック１３ｂ，１３ｃとからなる。この内側ブロック１３ｂ，１３ｃは縦辺部７ｂを貫通するボルト１３ｄにより締め付け固定されている。またこの内側ブロック１３ｂ，１３ｃに上記外側ブロック１３ａがボルト１３ｅにより締め付け固定されている。
【００２７】そして上記キャスタ取り付けパイプ１４によりフートレスト６がフートブラケット１２を介して支持されている。このフートレスト６は、Ｕ字状のパイプ６ａ上に樹脂製のフートプレート６ｂを固定したものであり、該フートプレート６ｂの基部６ｃの支持孔６ｄに挿通された支持パイプ１２ａにより該プレート６ｂが水平をなす使用時位置と垂直をなす起立時位置との間で回動可能に支持されている。なお、フートレスト６を使用時位置に回動させるとストッパ６ｅが上記支持パイプ１２ａを支持するメインパイプ１２ｂの下端部に当接して該フートレスト６を使用時位置に保持する。
【００２８】また、上記支持孔６ｄの中央部上面には板ばね１７がばね挿入孔６ｆから挿入されて配設されている。この板ばね１７は上記支持パイプ１２ａの上面とに当接して該支持パイプ１２ａを下方に押圧付勢している。これにより上記支持パイプ１２ａは常時上記支持孔６ｄの下面に圧接しており、フートレスト６のガタツキが防止されている。
【００２９】上記フートブラケット１２は、上記キャスタ取り付けパイプ１４の上端部に向けて後方斜め上方に傾斜して延びる上記メインパイプ１２ｂが同軸をなすようにボルト１２ｈにより結合された傾斜部材１２ｃと該傾斜部材１２ｃの下部が貫通固定された下辺部材１２ｄとからなる大略Ｌ字状をなしている。また上記メインパイプ１２ｂの上端部にはクサビ１２ｉが形成されており、該クサビ１２ｉにより上記ボルト１２ｈで締め付けた際の結合強度が高められる。なお、上記下辺部材１２ｄは車両側方から見たとき、上述の補強パイプ９をそのまま延長した如き外観を呈するように形状及び配置位置が設定されており、これにより外観の向上が図られている。
【００３０】上記傾斜部材１２ｃの上端部に設けられた樹脂製の回動ピン１２ｅが上記キャスタ取り付けパイプ１４に挿入されて回転軸となっており、また下辺部材１２ｄの後端に形成された当接凹部１２ｆが上記キャスタ取り付けパイプ１４の前面に摺接可能となって下部支持点となっている。このようにしてフートブラケット１２とフートレスト６が共にフレームに対し着脱可能となっている。
【００３１】また上記下辺部材１２ｄ貫通孔１２ｇにはロックレバー１８が回動可能に配設されており、該ロックレバー１８の先端の係止爪１８ａはフートレスト６を使用時位置に回動させたとき係止ロッド１４ａに係止することにより該フートレスト６を使用時位置にロック可能となっている。上記係止ロッド１４ａは上記キャスタ取り付けパイプ１４と平行に配設され、その上端部は水平方向に折り曲げられてキャスタ取り付けパイプ１４に貫通され、ナット締め固定されている。また下端部はキャスタ取り付けパイプ１４の下端部に溶接固定されたブラケット１４ｂにナット締め固定されている。
【００３２】また上記ロックレバー１８は付勢ばね１９ａにより押圧ピン１９ｂを介してロック方向に付勢されている。上記ロックレバー１８を手で外側に回転させるとロックが外れフットレスト６がフートブラケット１２ごと外方に回動可能となり、かつ上方に取り外すことができる。
【００３３】上記バーハンドル５は丸パイプからなる左，右の脚部２０，２０と、該両脚部の上端同士を接続する操作部２１とからなる門形状をなしており、この操作部２１は左右端部から車幅方向中央に向かって斜め上方に延び全体としてハの字状をなしている。また上記バーハンドル５は高さ調整可能でかつフレーム２から着脱可能となっている。上記左，右の脚部２０の下端部は左，右のサイドフレーム３，３に装着されたテレスコピック式伸縮機構２２の内筒２３の上端部に着脱可能となっている。この伸縮機構２２は、上記サイドフレーム３に固定された外筒２４内に内筒２３を伸縮可能に挿入し、かつ所定伸縮長さに固定可能に構成された直線状のものである。
【００３４】上記外筒２４の下端はシートパイプ７の横辺部７ａの後端付近にブラケット２４ａを介して固定され、上部はバックパイプ８の途中部分にロック機構２５を介して固定されており、側方から見て該シートパイプ７，バックパイプ８及び外筒２４により該外筒２４を斜辺とする直角三角形が形成されている。このようにして外筒２４が車体フレームの補強部材として機能している。上記ロック機構２５は、上記外筒２４に嵌合されかつバックパイプ８にボルト２８で固定されたロックブロック２６に、ロックレバー２７が回動ピン２７ａにより回動可能に装着された構造となっている。上記ロックレバー２７の回動ピン２７ａの周囲にはカム２７ｂが形成されており、該カム２７ｂと上記内筒２３との間にはホルダ２７ｃが介在されている。また、内筒２３の外周下部には係止溝２３ａが所定のピッチごとに凹設されており、該係止溝２３ａにはボール２６ａがばね２６ｄにより付勢されて係止可能となっており、これにより伸縮機構２２のガタが無くされているとともに伸縮操作時の節度感が確保されている。
【００３５】上記伸縮機構２２を所要の長さに伸縮させ、上記ロックレバー２７を図１７に実線で示す位置に回動させると上記カム２７ｂがホルダ２７ｃを押圧し、これにより内筒２３即ちバーハンドル５が所望高さ位置に固定される。なお上記ロックレバー２７を図１７に実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に反時計回りに９０度回動させると上記ロックが解除され、内筒２３の高さ位置が調整可能となる。
【００３６】また上記バーハンドル５の脚部２０の下端部と上記伸縮機構２２の内筒２３の上端部との間には着脱機構２９が設けられている。この着脱機構２９は、以下の構造になっている。内筒２３の上端開口に溶接等で固着されたボス部材２３ｂにジョイントロッド２３ｃが螺挿されナット２３ｄでロックされている。また上記脚部２０の下端部にはハンドルカバー３０が固着され、該ハンドルカバー３０にはロックレバー３１が回動ピン３１ａ回りに回動可能に装着されている。
【００３７】上記ロックレバー３１の回動ピン回りにはカム３１ｂが形成されており、該カム３１ｂは上記ジョイントロッド２３ｃを直接圧接可能となっている。また上記ジョイントロッド２３ｃの外周面には係止溝２３ｄが凹設されており、該係止溝２３ｄには上記ハンドルカバー３０内に配置されたボール３０ａがばね３０ｂにより付勢されて係止可能となっており、これにより着脱操作時のガタが吸収されるとともに節度感が確保されている。
【００３８】上記ロックレバー３１を図１８に実線で示す位置に回動させると上記カム３1ｂがジョイントロッド２３ｃに圧接し、バーハンドル５がフレーム２に装着される。また上記ロックレバー３１を図１８に実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に時計回りに９０度回動させると上記ロックが解除され、バーハンドル５が取り外し可能となる。
【００３９】上記バーハンドル５の操作部２１は、１本の内部パイプ３２と１組の外部部材３３とを相対変位可能に組み合わせ、この相対変位を電気信号変換器により電気信号に変換して検出するように構成されている。上記内部パイプ３２は１本の金属パイプを中央が高くなるアーチ状に、つまりその左，右部分が左，右端部から車幅方向中央に向かって斜め上方に延び全体としてハの字状をなすように僅かに屈曲させたものであり、その左，右端部に上記左，右の脚部２０，２０の上端がハンドルブラケット２０ａを介してボルト２０ｂにより締め付け固定されている。
【００４０】また上記外部部材３３は、上記内部パイプ３２の車幅方向中央部分を隙間を開けて囲むハンドルカバー３４と、該ハンドルカバー３４の左，右両端に設けられた軸受部材（ガイド）３５ａに支持され、上記内部パイプ３２の左，右部分を隙間を開けて囲む左，右パイプ３５，３５とを備えている。
【００４１】上記軸受部材３５ａは前後方向に長い長円状のガイド孔３５ｂを有し、該ガイド孔３５ｂ内に上記内部パイプ３２が挿通されている。これにより、外部部材３３は上記ガイド孔３５ｂの長軸方向(前後方向)には移動可能であるが、上記ガイド孔３５ｂの短軸方向の移動は規制されている。
【００４２】上記左，右パイプ３５，３５にはゴム筒等からなるグリップ３６，３６が装着されており、該グリップ３６，３６は上述のハの字状をなしている。これにより介助者が該バーンハンドル５を操作するために手を延ばしてグリップ３６，３６を把持したときの手のひらの傾斜角度がグリップ３６の傾斜角度によく一致し、操作し易いようになっている。また上記左，右パイプ３５，３５の車幅方向外端部から上記内部パイプ３２と脚部２０との接続部分を囲むようにジャバラカバー３７が装着されている。
【００４３】上記ハンドルカバー３４は上部カバー３４ａと下部カバー３４ｂとの上下二分割構造となっており、該上部，下部カバー３４ａ，３４ｂは、締め付けボルト３２ｂで締めあげることにより一体的に結合されており、また左，右パイプ３５，３５の中央側端部にボルト３２ａで固定されている。
【００４４】上部カバー３４ａ内には前後方向に延びる２本のガイドパイプ３８，３８が車幅方向中心線を対称軸とする位置に所要の間隔を開けて配置されている。この両ガイドパイプ３８，３８は、上部カバー３４ａの外部から螺挿されたボルト３８ａ，３８ａにより該上部カバー３４ａに固定されている。
【００４５】そして上記両ガイドパイプ３８，３８によりガイドプレート３９のガイド筒部３９ａ，３９ａが前後方向に相対移動（摺動）可能に支持されている。また上記ガイド筒部３９ａと上部カバー３４ａの後側壁３４ｅの内面との間には付勢ばね４０が介在されている。ここで上記筒部３９ａの内径と上記ガイドパイプ３８との間に比較的大きな隙間が設けられている。
【００４６】そして上記ガイドプレート３９には上記内部パイプ３２を跨ぐように固定フランジ部３９ｂが形成されており、該ガイドプレート３９は上記固定フランジ部３９ｂ及び内部パイプ３２を貫通するように挿入されたボルト３８ｂ，ナット３８ｃにより該内部パイプ３２に固定されている。
【００４７】このようにして上記外部部材３３は内部パイプ３２により軸直角方向（前後方向）にのみ相対移動可能に支持され、かつ上記付勢ばね４０により後側に位置するように付勢されている。このとき上部カバー３４ａの前側壁３４ｆ内面が上記ガイド筒部３９ａの前端面に当接して該外部部材３３の後端位置が規制されている。さらに上記軸受部材３５ａの長円状のガイド孔３５ｂによって内部パイプ３２が支持されており、このガイド孔３５ｂにより外部部材３３の相対移動が前後方向に規制されている。また上述のように、ガイドパイプ３８と筒部３９ａとの隙間が比較的大きく設定されていることから、例えば右側のグリップ３６のみを押した場合には、外部部材３３は左側の軸受部材３５ａを支点にして右側ほど前方に傾斜状態に揺動する。
【００４８】そして上記上部カバー３４ａの天壁内面には、下方に突設されたボス部３４ｃを介してセンサ等の電気部品を支持する基板４１がボルト締め固定されており、該基板４１の下面に直動型ポテンショメータからなるセンサ４２が取り付けられている。そしてこのセンサ４２に対向するように検出ニードル４３ａが配置されている。この検出ニードル４３ａは上記ガイドプレート３９のセンサフランジ部３９ｃに螺挿された調整ボルト４３の先端部に形成されたものであり、該調整ボルト４３のねじ込み量を調整することによりセンサ４２の初期検出値を調整可能になっている。なお、４４は上記上部カバー３４ａに形成された上記調整ボルト４３のねじ込み量調整孔３４ｄを開閉するグロメットである。
【００４９】上記外部部材３３の左，右グリップ３６，３６を押すとセンサ４２が前方に相対移動して検出値が変化し、これに応じた補助力が発生する。このとき、例えば右グリップ３６のみを押した場合には、外部部材３３は斜めに傾斜して揺動し、上記センサ４２の移動量、すなわち相対変位量は上記左，右グリップ３６，３６の両方を押した時より小さくなる。その結果、旋回操作時には補助力が直進時より小さくなり、操作性が向上する。
【００５０】また上記上部カバー３４ａには電源スイッチ７０ａ，後進スイッチ７０ｂ，速度調整器７０ｃ，及び後述するクラッチ機能の切り替えを行う切替スイッチ７０ｄが配設され，さらに電源表示器７１ａ，充電要否表示器７１ｂが配設されている。これらの各電気部品は上記基板４１の上面に集中配置されている。
【００５１】また上記下部カバー３４ｂの下側壁にはレバーホルダ３４ｇが一体形成されており、該レバーホルダ３４ｇによりブレーキレバー４４が支持ボルト４４ａにより回動可能に支持されている。上記ブレーキレバー４４に接続されたブレーキケーブル４５は上記ハンドルカバー３４内の上記各電気部品に接続された給電用，信号取り出し用等のワイヤハーネス４６と纏められて右側の脚部２０に沿うように配策され、後述する左，右の駆動ユニット５４に接続されている。従って上記ブレーキレバー４４を操作すると左，右後輪が同時に制動される。なお上記ワイヤハーネス４６は、上記バーハンドル５の内部を通るように配索しても良い。
【００５２】このように本実施形態では、バーハンドル５を車体の左右のサイドフレーム３の後部（後フレーム）から上方に延びて門形状をなすものとし、さらに高さ調整可能としたので、介助する人に合わせてバーハンドル５の高さを調整しこの状態で門形状の操作部（上辺部）２１を把持して車椅子１を押すことにより取り回しが容易となり、車椅子１の操作性を向上できる。
【００５３】また、バーハンドル５を着脱可能としたので、バーハンドル５を門形状にしながら支障無く車椅子１全体を折り畳みできる。またハンドル収容部を車体に設けたので、折り畳み時に取り外したバーハンドル５をすっきり収容可能できかつバーハンドル５が行方不明になることがない。
【００５４】車椅子折り畳み時の操作を図２４〜２６に基づいて説明する。車椅子１を折り畳む場合には、まず着脱機構２９のロックハンドル３１を図１８に示す位置から時計回りに９０度回動させる。するとカム３１ｂによるロックが解除され、この状態で脚部２０を上方に引き抜いてバーハンドル５を取り外す。またフートレスト６を上方に回動させるとともに、連結リンク４ｂ，４ｂを支持パイプ４ａを中心に上方に回動させる。これにより左右のモータ５７が当接する位置まで車椅子１が折り畳まれる。そして上記取り外したバーハンドル５を、折り畳まれた車椅子１内に、一方の脚部２０が前側に位置し、他方の脚部２０が後側に位置するように収容する。このとき、前側の脚部２０については、その下端部を、上記支持リング６９で吊り下げるように支持し、後側の脚部２０については上記折り畳まれたシート布１１の背もたれ部１１ｂ内に挿入し支持する。
【００５５】またバーハンドル５にブレーキレバー４４を装着したので、バーハンドル５を取り外した場合でも該バーハンドル５はブレーキケーブル４５により車体に繋がっており、従ってバーハンドル５を取り外した際にバーハンドル５が行方不明になるといったことはない。
【００５６】上記フレーム２の左，右側部にはアームレスト４７が配設されている。このアームレスト４７は僅かに斜め前方に起立する脚部４７ａと、該脚部４７ａの上端から略水平に後方に延びるアーム部４７ｂと、該アーム部４７ｂ上に配置されたカバー４７ｃとを有する。
【００５７】上記アーム部４７ｂの後端部には下方に凸の円弧状をなす支持ブラケット４７ｄが接続固定されており、該支持ブラケット４７ｄの後端部が上記伸縮機構２２のロックブロック２６により回動可能にかつ車幅方向に所定ストロークだけ移動可能に支持されている。
【００５８】詳細には、ロックブロック２６の軸受孔２６ｂに支持軸４８が回転方向及び軸方向に摺動可能に挿入され、該支持軸４８の外方突出部に上記支持ブラケット４７ｄがナット４８ａにより締め付け固定されている。また支持軸４８の車幅方向内側部分はロックブロック２６に形成された収容孔２６ｃ内に位置している。そして該支持軸４８の内側端部にはストッパリング４８ｂが勘合装着され、また２つの係止溝４８ｃ，４８ｄが上記ストロークに対応した間隔を開けて凹設されている。この係止溝４８ｃ，４８ｄにはばねで内方に付勢されたボール４８ｅが選択的に係止可能となっている。
【００５９】上記アームレスト４７は車幅方向外側に引っ張ると外側に移動し、上記ストッパリング４８ｂが上記収容孔２６ｃの底面に当接するとともに、係止溝４８ｃにボール４８ｅがばねの付勢力により節度感をもって係止する。アームレスト４７は車幅方向内側に押し込むと内側に移動し、係止溝４８ｄにボール４８ｅが節度感をもって係止する。このとき支持軸４８がロックブロック２６の内側に突出することはない。
【００６０】また上記脚部４７ａの下端部は上記シートパイプ７の横辺部７ａに係脱可能に支持されている。詳細には、上記横辺部７ａには丸棒状の支持ピン７ｅが車幅方向に突出するように固定されており、該支持ピン７ｅに上記脚部４７ａの下端に固着された円筒状の係止パイプ４７ｅが係脱可能となっている。この係止パイプ４７ｅの下側面でかつ車幅方向内側には切欠４７ｆが形成されている。
【００６１】上記アームレスト４７全体を上述のストロークだけ車幅方向外側に引き出すと上記係止パイプ４７ｅと上記支持ピン７ｅとの係止が切欠４７ｆ分だけ外れ、これにより該アームレスト４７を上記支持軸４８回りに回動させることができる。
【００６２】このように、アームレスト４７のアーム部４７ｂの後端の支持ブラケット４７ｄをバックパイプ８上のロックブロック２６の軸回りに回動自在にかつ車幅方向に移動可能に支持し、脚部４７ａの下端をシートパイプ７により着脱可能に支持したので、乗降時にはアームレスト４７を支持ブラケット４７ｄを中心に上方に回動させることにより、シート側方が開放され、乗降時の障害物が無くなり、乗降性を向上できる。
【００６３】この場合に、アームレスト４７全体を車幅方向外側に移動させた後に回動させるようにしたので、通常使用時のアームレストの幅方向位置を過大にすることなく回動時のアームレストの車体フレームとの干渉を防止でき。
【００６４】また円筒状の係止パイプ４７ｅに切欠４７ｆを形成したので、アームレスト４７を元の状態に戻す場合、まず該切欠４７ｆ部分が上記支持ピン７ｅに当接し、この状態でアームレスト全体を車幅方向内側に押し込むだけでよく、操作が容易である。
【００６５】このように本実施形態では，バーハンドルを門形状にするとともに、内部パイプ(固定部）３２と、該パイプ３２に対して相対変位可能な外部部材（可動部）３３とからなる二重構造とし、上記固定部と可動部との間の相対変位を検出するセンサ（変位検出手段）４２を配置したので、簡単な構造で操作力を確実に検出できる。
【００６６】また外部部材３３を内部パイプ３２の上辺部に沿うように形成したので、門形状のバーハンドル５の外部部材３３のどこを押しても相対変位の検出が可能であり、例えば片手でも簡単に操作することができる。
【００６７】さらにまた外部部材３３の相対変位量を検出する方式であり、該外部部材３３の初期位置への付勢力の設定如何によっては極軽い操作力でもって該外部部材３３を相対変位させるように構成することが可能であり、従って介助者の意志通りの補助力を発生させることが可能であり、操作性を大きく向上できる。
【００６８】また、センサ４２を中央部に配置するとともに、上記外部部材３３を前後方向に移動させる軸受部材２５ａを上記センサ４２の左右に設けたので、例えば旋回時において外部部材３３の左右何れかの端を押した時の相対変位検出量は外部部材３３の中央部を押した時の相対変位量より小さくなり、従って旋回時には補助力が小さくなり、旋回操作が容易となる。
【００６９】また、車幅方向中央部にセンサ４２を配置するとともに外部部材３３の左右にグリップ（把持部）３６を設けたので、直進時には左右のグリップ３６，３６を概ね同じ力で押すことにより上述の中央部を押した場合の相対変位量が得られ、所要の補助力が確実に得られ、操作性が良好である。
【００７０】また、左右のグリップ３６，３６を左右端部から車幅方向中央に向かって斜め上方に延び全体としてハの字状をなすように形成したので、このグリップ３６，３６の傾斜角度が両手を延ばして該グリップ３６，３６を把持しようとする手のひらの傾斜角度によく一致し、操作性がより一層向上する。
【００７１】また、バーハンドル５を押すことによって得られる相対変位量により駆動モータ５７を前進方向に制御し、後進スイッチ（第１操作子）７０ｂをオンしたとき駆動モータ５７を後進方向に制御するようにしたので、操作性が良好である。即ち、例えば上述のウイリー操作をしたような場合に後退方向に相対変位を検出するといったことがなく、後退する意志がないにもかかわらずモータが逆方向に作動してしまうといった問題を回避できる。また後進時には後進スイッチ７０ｂを操作するだけで済むので、操作が容易である。
【００７２】さらにまた、後進用スイッチ７０ｂ，電源スイッチ７０ａ，速度調整機器７０ｃ等の操作子と、電源表示７１ａ，充電要否表示７１ｂ等を行う表示器とを上記バーハンドル５の外部部材３３の車幅方向中央部に集中配置したので、操作子の操作性及び表示器の視認性を向上できる。また電気部品を中央部に集中配置したので、組立性を向上できる。
【００７３】上記左，右サイドフレーム３のバックパイプ８の下部８ｂにブラケット８ｃを介して後輪４９が装着されている。この後輪４９は、筒状のハブ部５０ａとリング状のリム部５０ｃとを円盤状のディスク部５０ｂで一体的に結合してなるアルミニウム合金一体鋳造製のホイルー５０と、上記リム部５０ｃに装着されたタイヤ５１とを備えている。そして上記ハブ部５０ａが軸受５２，５２を介して車軸５３で軸支され、該車軸５３は上記ブラケット８ｃにナット５３ａで締め付け固定されている。
【００７４】また上記ホイール５０の車幅方向内側には駆動ユニット５４，及びコントロールユニット５５を取り付けるためのユニットケース５６が配置されている。このユニットケース５６のボス部５６ａ部分が上記ホイール５０のハブ部５０ａと上記ブラケット８ｃとの間に車軸に一体形成された車軸ボス部５６ｂを介して挟持固定されている。なお、６２は上記コントロールユニット５５の配置室５６ｃを着脱可能に覆うカバーである。
【００７５】ここで上記コントロールユニット５５は、上述のバーハンドル５において検出された可動部と固定部との相対変位量に応じた補助力が得られるように上記駆動モータ５７を制御する補助力制御手段として、また上記後進用スイッチ７０ｂがオンされたと上記駆動モータ５７を後進方向に制御する手段として機能する。
【００７６】また上記ユニットケース５６の外周部のホイール５０側端部には傘部５６ｄが筒状に形成されており、該傘部５６ｄ内に上記ディスク部５０ｂの内面に筒状に形成された挿入部５０ｄが挿入され、さらに該挿入部５０ｄの基部の外周面には凹溝５０ｅが環状に凹設されている。これにより雨水等の内部侵入を防止するラビリンス構造が構成されている。
【００７７】上記駆動ユニット５４は、電動モータ５７の出力軸５７ａに遊星ギヤ機構５８を連結し、該遊星ギヤ機構５８に連結された出力軸５９の出力ギヤ５９ａを上記ディスク部５０ｂの内端面に固定され内周歯を有するリング状のホイールギヤ６０に噛合させた構造となっている。なお、上記出力軸５９の両端部は軸受６１ａ，６１ｂを介して上記ユニットケース５６により軸支されている。また上記モータ５７の出力軸側端部にはモータ支持ケース６３が勘合装着されており、該モータ支持ケース６３が上記ユニットケース５６にボルト締め固定されている。
【００７８】上記遊星ギヤ機構５８は、上記ユニットケース５６と上記モータ支持ケース６３とで形成されたギヤ室６４内に配置され、上記モータ出力軸５７ａと嵌合したサンギヤ５８ａと、該サンギヤ５８ａに噛合しかつ該サンギヤ５８ａの周囲を回転可能に配置された３個の遊星ギヤ５８ｂと、該遊星ギヤ５８ｂに噛合する内周歯を有するリングギヤ５８ｃとを備えている。
【００７９】上記遊星ギヤ５８ｂは、モータ軸線の回りに回転可能にかつ上記出力軸５９側に配置された円盤状のアームプレート５８ｄとモータ側に配置されたリング状のアームプレート５８ｅとにより回転自在に支持されている。またアームプレート５８ｄの軸芯に上記出力軸５９がスプライン勘合している。このようにして遊星ギヤ機構５８と出力軸５９は同一直線上に配置されており、またアームプレート５８ｄの回転が出力軸５９からホイール５０に伝達される。
【００８０】上記リングギヤ５８ｃは、上記ユニットケース５６とモータ支持ケース６３の両方に渡るように配置されている。そしてこのリングギヤ５８ｃは上記両ケース５６，６３により回転可能に支持されており、かつ該リングギヤ５８ｃの回転を阻止する切替機構６５が設けられている。
【００８１】上記切替機構６５は、上記リングギヤ５８ｃの外周面に一定間隔を開けて係止凹部５８ｆを複数凹設し、上記モータ支持ケース６３にピン６６を上記係止凹部５８ｆに係脱できるよう進退可能に配置し、該ピン６６をばね６７で係止方向に付勢し、さらに該ピン６６をワイヤケーブル６８で係止解除方向に移動可能に構成されている。
【００８２】なお、上記ワイヤケーブル６８は上記ハンドルカバー３４に設けられた切替スイッチ７０ｄに接続されており、該切替７０ｄを通常位置に回動させると上記ピン６６が係止凹部５８ｆに係止し、モータ回転が所定の減速比で減速されてホイール５０に伝達される。一方、切替スイッチ７０ｄを押し歩き時位置に回動させると上記ピン６６の係止凹部５８ｆとの係止が解除され、後輪４９とモータ５７とが切り離され、電源をオフして車椅子を押して移動させる場合の取り扱いが容易となる。
【００８３】この点をさらに詳述する。切替機構６５により上記リングギヤ５８ｃをハウジングに対して相対回転不能にすると、電動モータ５７の回転が、サンギヤ５７ａ，遊星ギヤ５８ｂ，及びリングギヤ５８ｃによって設定された減速比でもって減速されてアームプレート５８ｄから出力され、該出力により後輪４９が駆動される。
【００８４】一方、切替機構６５によりリングギヤ５８ｃをハウジングに対して回転可能に切り替えると、遊星ギヤ機構５８はオフ状態のクラッチとして機能する。即ち、上記リングギヤ５８ｃを回転可能とした状態で車両を人力で移動させると、後輪４９の回転によりアームプレート５８ｄが回転する。このときサンギヤ５８ａはモータ５７の磁気の負荷により回転しないため、遊星ギヤ５６ｂはアームプレート５８ｄの回転に伴ってサンギヤ５８ａに噛合した状態で自転しながらサンギヤ５８ａ上を回転し、後輪４９のの回転はリングギヤ５８ｃに伝達されることとなる。しかしリングギヤ５８ｃは回転自在となっているので、リングギヤ５８ｃが回転するのみで結局後輪４９とモータ５７とが切り離された状態となり、いわゆるオフ状態のクラッチとして機能する。
【００８５】このように本実施形態では専用のクラッチ機構が不要であり、構造の簡素化，部品点数の削減，駆動ユニット５４の軽量コンパクト化を図ることができる。
【００８６】またモータ軸５７ａと出力軸５９とを同軸をなすように配置したので、軸，軸受等の部品点数を削減でき、軸剛性を高めることができる。また遊星ギヤ５８ｂをモータ５７と出力軸５９を支持する軸受で支持でき、軸方向寸法を小さく構成できる。
【００８７】図２７〜図３０は請求項３の発明の一実施形態を説明するための図であり、本実施形態は上記切替機構６５を切替え操作するための機構の例である。
【００８８】上記切替機構６５を切替え操作するための機構は、左側のバックパイプ８のシートパイプ７接続部部分に車両後方から装着された１つの操作機構８１と、該操作機構８１の動作を上記左，右の切替機構６５，６５の両方に同時に伝達する左，右のワイヤケーブル８２ａ，８２ｂからなる伝達系８２によって構成されている。
【００８９】上記操作機構８１は、上記バックパイプ８に固定されたブラケット８３と、該ブラケット８３によって上下方向に摺動自在に支持された操作ロッド８４と、該操作ロッド８４にピン８５で回動可能に連結された操作レバー８６とを備えている。
【００９０】上記ブラケット８３は横断面Ｕ字状の把持部８３ａと、前方に向けて開口する箱状の収容部８３ｂとを一体形成したものである。該ブラケット８３は、上記把持部８３ａを上記バックパイプ８に後方から前方に向けて嵌合させ、ボルト８７ａを軸直角方向に挿入し、ナット８７ｂを螺着することによりバックパイプ８に締め付け固定されている。なお、本実施形態では、上記ボルト８７ａにはシートベルト固定用ボルトが兼用されている。
【００９１】上記操作ロッド８４は上記収容部８３ｂの天壁内面に厚肉に形成されたボス部８３ｃにより上下摺動自在に支持されている。また該操作ロッド８４の下端部には連結プレート８８が接続固定されており、該連結プレート８８と上記ボス部８３ｃとの間には付勢ばね８９が介在されている。これにより上記操作ロッド８４は下方に付勢されており、その結果、レバー８６の位置により操作ロッド８４は図２８に実線で示す走行時位置又は二点鎖線で示す手動時位置に保持される。
【００９２】上記連結プレート８８には、上述の左，右のワイヤケーブル８２ａ，８２ｂのインナケーブル８２ｃが接続されており、それぞれのアウタケーブル８２ｄは長さ調節金具８２ｅにより上記収容部８３ｂの底壁にナットにより締め付け固定されており、アウタケーブル８２ｄの実質的長さが調節可能になっている。
【００９３】上記操作レバー８６は収容部８３ｂの天壁に形成された２つのリブ８３ｄ，８３ｄに挟まれるように配置されており、また走行時当接面８６ａ，手動時当接面８６ｂが略直角をなすように形成されている。そのため操作レバー８６は上記連結ピン８５回りに回動可能になっており、かつ何れかの当接面８６ａ，８６ｂが収容部８３ｂの天壁上面に当接した状態に保持される。
【００９４】そして上記手動時当接面８６ｂから連結ピン８５までの寸法ｈ２が走行時当接面８６ａから連結ピン８５までの寸法ｈ１より大きく設定されており、操作レバー８６を回動させることにより上記寸法ｈ２とｈ１との差の分だけ操作ロッド８４が昇降し、この昇降量がワイヤケーブル８２ａ，８２ｂにより切替機構６５，６５に伝達される。
【００９５】通常の走行時には、操作レバー８６を図２８の走行時位置に回動させる。すると収容部８３ｂの天壁面から連結ピン８５までの寸法はｈ１と小さくなり、これにより操作ロッド８４が下降し、該下降動作が連結プレート８８からワイヤケーブル８２ａ，８２ｂを介して切替機構６５，６５に伝達され、該機構において上述のようにピン６６が係止凹部５８ｆに係止し、モータ回転が所定の減速比で減速されて後輪４９に伝達される。
【００９６】一方、車椅子１を押して移動させる場合には、上記操作レバー８６を手動時位置に回動させる。すると収容部８３ｂの天壁面から連結ピン８５までの寸法はｈ２と大きくなり、これにより操作ロッド８４が上昇し、該上昇動作が連結プレート８８からワイヤケーブル８２ａ，８２ｂを介して切替機構６５，６５に伝達され、該機構において上述のようにピン６６の係止凹部５８ｆとの係止が解除され、後輪４９とモータ５７とが切り離され、電源をオフして車椅子を押して移動させる場合の取り扱いが容易となる。
【００９７】このように本実施形態では、１つの操作レバー８６を回動操作することにより左，右の切替機構６５を同時に切り替え操作でき、構造が簡単で配置スペースが小さくて済むとともに、切替操作が非常に簡単容易である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００１００７６
【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年７月１９日（２０００．７．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８７６１９
【弁理士】
【氏名又は名称】下市 努
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３１４４５３（Ｐ２００１−３１４４５３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月１３日（２００１．１１．１３） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２１９５３８（Ｐ２０００−２１９５３８） |
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