專利名稱：電動輪椅的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動輪椅，特別涉及一種設置有可控制一驅動裝置的控制部的輪椅。
按現有電動輪椅的椅架是由管架構成，而將動力傳達至驅動輪的驅動裝置配置于管架間的空間內(例如日本專利公報特開平8-150179號、美國專利第5,161,630及第5,186,269號所揭示者)。
按上述公知例的電動輪椅構造，管架的構成考慮其做為椅架的耐荷重性，另一方面，驅動裝置的設計須考慮其驅動時的旋轉力矩。于是將具有一定強度設計的管架及驅動裝置組裝一起，構成電動輪椅的輪椅本體。結果導致輪椅形體及重量皆增大，以致使用不便。
本發明旨在解決上述公知電動輪椅的缺點，提供一種小型輕量化而容易操作使用的電動輪椅。
按本發明電動輪椅，將動力傳達至驅動輪的驅動裝置設于上述構成椅架的兩側架上，上述驅動裝置具有做為筐體的外殼，且此外殼構成側架的一部分。按此構成的電動輪椅，因其驅動裝置的外殼為側架的一部分，故可省略其構造而達成小型化、輕量化，電動輪椅也因小型輕量化而容易操作使用。
按上述的電動輪椅，其驅動裝置可將馬達、減速器、及上述支承驅動輪輪軸的軸承，與通過該輪軸的旋轉中心的軸線呈同心配置。按此構成的第2實施例的電動輪椅，使驅動部單元U形成為精簡的構造。驅動裝置不會妨礙其他構件，且可適用為側架10的一部分。
另外，按上述第2實施例的電動輪椅，按此構成的第2實施例的電動輪椅，驅動裝置為上述的同心配置，可形成精簡的構成，因此，驅動部單元不會妨礙到其他構件，而且適用作為椅架的一部分。
又，按上述的電動輪椅，外殼的沿椅寬方向的厚度的中心與該側架的于除去此外殼后的同方向的厚度的中心可配置為大致相同位置。
按此構成的第3實施例的電動輪椅，因驅動裝置的重心與施加于側架的荷重方向大約相同，遂僅需最小限度的強度。再者，因外殼的向輪椅內方的突出量甚少，因此在構成為折疊式電動輪椅的場合，不妨礙折疊動作。
另外，按上述第2實施例的電動輪椅，由于外殼可為連結于該側架的背桿的下端部。按此構成的第4實施例的電動輪椅，由于外殼直接固定于乘員體重負荷最多的背桿上，而能增高輪椅耐荷重性。而且，因可增加驅動輪與從動輪(腳輪)間的輪軸間距離，而能確保電動輪椅的穩定性。還因輪椅的全部重量的大部分所集中的輪軸可配置于背桿側面的中心線上，而使背桿所受的彎矩也小，因而所需的要求強度也較小，而易使輪椅達成輕小型化。
按上述第4實施例的電動輪椅，外殼連結于上述側架的背桿的下端部與其他桿部之間而受到三點支持，其中兩點也可與背桿連結。按此構成的第5實施例的電動輪椅，外殼直接而堅固地固定于容易確保強度的背桿上，故能防止驅動輪的扭曲，及增進輪椅的耐荷重性。且因無須其他不必要的固定構件，也可達成輪椅的輕量化。
按上述第5實施例的電動輪椅，由于外殼也可連結于該背桿下端部所設的兩點支持用的安裝部。按此構成的第6實施例的電動輪椅，由于使用該安裝部而能達成與外殼間的強固連結，在須應驅動輪之輪徑而調整背桿的長度(例如切斷)時，也無礙其連結。
第一圖為本發明電動輪椅的一實施例的側視圖。
第二圖為第一圖的電動輪椅的后視圖。
第三圖為該電動輪椅的驅動部單元的側視圖。
第四圖為該驅動部單元的剖視圖。
第五圖為該電動輪椅的電氣控制系統的電路圖。
第六圖為本發明應用于驅動輪輪徑為22”的電動輪椅的側視圖。
以下參照附圖
就本發明的實施例加以說明。
第一圖為本發明的第一實施例的電動輪椅的側視圖，第二圖為其后視圖。該電動輪椅的構成為，以看護者推壓于輪椅本體1(倚架)而產生的驅動力，作為輔助動力而施加于左右一對驅動輪2，以驅使該驅動輪2旋轉的構造。
上述一對驅動輪2通過各自對應而設的作為驅動裝置的驅動部單元U，安裝于輪椅本體1的后方兩側部。另外，上述輪椅本體1的前方兩側部則安裝有腳輪3。
上述輪椅本體1構成有左右一對的由金屬管形成的側架10。該側架10又由立設于輪椅本體1后部的背桿11；以后端部連結背桿11的向前延伸的扶手桿12；自扶手桿12前端向斜下方延伸的前桿13；連結上述背桿11與前桿13的座椅桿14；自前桿13前端向斜下方延伸的腳桿15；配置于座椅桿14下方的于車體前方與腳桿15連結的基桿16；及架設于上述座椅桿14與基桿16間的自座椅桿14前端部附近向下延伸的腳輪架17所構成。另外，驅動部單元U被支持固定于上述背桿11下端部所設的安裝部11c與基桿16之間，此支持固定的構造將在下面說明。
上述輪椅本體1，通過一對中間樞接一起的樞動自如的X形交叉桿18、19，連結于左右一對側架10間。由這些交叉桿18、19構成可折疊而縮小輪椅寬度。另外，背桿11具有上桿11a連結下桿11b的構造，且可通過由拔出其連結部所設的銷37，而將把手34連同上桿11a按第一圖所示的反時鐘方向樞動，進行折疊縮小。
在上述座椅桿14的左右之間張設有一可供人員乘坐的座墊41(請見第二圖)，也在上述背桿11的左右之間張設有一可供乘員靠背的背墊42。又，上述腳桿15的下端部安裝有一可供乘員放腳的踏板31。復于上述背桿11的上部設有可供看護人員握持用的把手34，施加于把手34上的推壓力量可由一未予圖示的檢知手段(例如日本專利特開平8-47114號專利案所揭示者)而檢知，驅動部單元U將應此推壓力量所產生的驅動力做為輔助動力而施加于一對驅動輪2上。另外，上述背桿11安裝有剎車柄35，本實施例為驅動輪2直徑為16”的例，在此場合，剎車柄35安裝于背桿11上及配置于車體后方，在驅動輪2直徑為22”的場合，則剎車柄35安裝于座椅桿14上及配置于車體前方。
乘員靠置手臂的扶手32覆蓋扶手桿12，而靠螺絲固定于背桿11及前桿13上。扶手32不只是靠置手臂用的構件，其內部形成的空間S又可收容電池33。電池33如第三圖所示自扶手32后方插入至一定位置時，電池33的電極33t便自動抵接于扶手32內部所設成的接觸端子(未予圖示)，而接觸端子連接電線C3。
在一對側架10的各自的背桿11與前桿13之間設有薄鋁板制的側擋4，以防止位于座墊41(如第二圖所示)上的乘員的衣服等掉出椅外。側擋4通過螺絲固定于背桿11、扶手桿12、前桿13與座椅桿14之上。各側擋4設有控制部外殼7，而控制部外殼7收容有用以控制驅動部單元U動作的控制回路等。
上述控制部外殼7由鋁材模制的設有平面開口部的淺底容器，在以控制部外殼7的開口部的開口周緣面抵于側擋4時，可由螺絲固定于側擋4，再者，控制部外殼7的側面突設有復數條可促進內藏的控制回路冷卻用的翼71。
控制部外殼7由電線C1·C3·及C4而分別接續于把手34、電池33及驅動部單元U，又，左右一對的控制部外殼7之間由跨接線Cm而接續。
下面詳細說明驅動部單元U的構造。第三及第四圖分別為驅動部單元U的側視圖及剖視圖。
如第三圖所示，驅動部單元U的做為收容驅動裝置的筐體的外殼51的一部分形成為顎部51c。且顎部51c的上部兩個部位固定于背桿11下端部所設的安裝部11c上。因此驅動部單元U的外殼51與背桿11，一起成為椅體的支柱，且構成為側架10的一部分。并且，顎部51c的下部一個部位固定于基桿16上，而使外殼51被三點支持。
驅動部單元U的內部的驅動裝置如第四圖所示，其外殼51設有一馬達52、一接受馬達52的驅動力的兩段減速構造的減速器53、一通過該減速器53而將馬達52的驅動力輸出的輸出部54、及一將驅動輪2的輪軸21予以旋轉自如地支承的軸承55。軸承54與輪軸21的旋轉中心的軸線L呈同軸心配置。馬達52為薄形平盤狀，并與驅動輪2的輪軸21設于同一軸線L上。
減速器53面向馬達52而與輪軸21設于同一軸線L上。該減速機53為，于馬達52的軸52a所連結的太陽齒輪53a的周圍配置有復數個行星齒輪53b，各行星齒輪53b內接環形齒輪53c的行星齒輪式減速器。
由于馬達52、減速器53及軸承54與通過輪軸21的旋轉中心的軸線L為同軸心配置，而使驅動部單元U形成為精簡的構造，即使外殼51用作側架10的一部分，也不會妨礙周邊構件，且也易于安裝。
驅動部單元U的輸出部54在出力軸54a的一端部一體形成有一圓板形的法蘭部54b，該法蘭部54b與各行星齒輪53b的支軸53d連結，可使輸出軸54a與減速機53的各行星齒輪53b一體旋轉。此輸出部54與輪軸21設于同一軸線L上。
該軸承55如圖所示為復列式滾珠軸承，此軸承55也與輪軸21設于同一軸線L上。
輪軸21與輸出軸54a設于同一軸線L上，且通過軸承55而旋轉自如地支于外殼51上。此輪軸21的前端嵌合于驅動輪2的輪轂22處，驅動輪2由輪軸21前端部所設的公螺紋21a及其螺合的螺帽N1，而裝卸自如地安裝于輪軸21上。
如上所述，因驅動部單元U的外殼51為側架10的一部分，故不僅使外殼51成為承受轉矩的構件，也成為可承受上述構成椅架的側架10一部分的荷重的構件。按此構成的電動輪椅，因其驅動裝置的外殼可兼做為側架的構成要件，故不但能減少構件所需占有空間及達成小型輕量化，還具有其他種種優點。例如，由于外殼51直接固定于乘員體重負荷最多的背桿11上，而能增高輪椅耐荷重性。并且，因外殼51直接固定于椅體最后部的背桿11上，可增加驅動輪2與從動輪3(腳輪)間的輪軸間距離，而能確保電動輪椅的穩定性。還因與背桿11的連結，而使驅動裝置所受的彎矩可與背桿一起支承，更因背桿11較其他桿部容易確保強度，而利于承擔負荷。另外，因外殼51與背桿11位于同一中心線CL上，即使輪椅的全部重量的大半部分施加于輪軸21上時，如第一圖所示，于側面對背桿11所施加的彎矩也小，因而對背桿11的強度要求只要最小限度便足夠。
又，如第四圖所示，驅動部單元U的收容于外殼51之內的部分的厚度(沿倚寬方向)的中心位置與背桿11(或側架10)的同方向的中心位置大致相同。因此，驅動部單元U的重心與側架10的荷重方向大致相同，故使外殼51的要求強度只要為最小限度便足夠，可達成輪椅的輕量化。另外，由于外殼51的向輪椅內方的突出量很少，在折疊(沿倚寬方向)輪椅時，不妨礙折疊動作。
第五圖為表示電氣系統的電路圖。輪椅右側所設的控制部外殼7(圖的右側)內的回路由控制回路701、電源回路702及驅動回路703所構成。再者，控制部外殼7外面設有接續電源回路702的開關704、電池剩余電量指示燈705，及五個接頭706～710。把手34通過電線C1及接頭706而接續控制回路701，充電器36通過電線C2及接頭707而接續電源回路702，電池33通過電線C3及接頭708而接續電源回路702，驅動部單元U內通過電線C4及接頭709而接續驅動回路703。但充電器36在一般未使用時并未接續，僅在充電時才接續。控制回路701、電源回路702與驅動回路703互相接續，再者，控制回路701與電源回路702接續于接頭710。
另一方面，電動輪椅的左側所設的控制部外殼7(圖的左側)內只設有驅動回路703。控制部外殼7外面設有四個接頭706.708.709.710。把手34通過接頭706而接續于接頭710，電池33通過接頭708而接續于接頭710，驅動部單元U內通過接頭709而接續驅動回路703。驅動回路703接續于接頭710。左右控制部外殼7通過跨接線Cm做為各接頭710對應端子的集中配線的接續，而使左右控制部外殼7相互接續。
上述電動輪椅實施例以驅動輪2直徑為16”者為例，若采用其他直徑的驅動輪也可構成相同的輪椅構造。
第六圖表示驅動輪直徑為22”的電動輪椅的側視圖。圖中，構件與第一圖相同或相當者采用相同符號并省略其說明。與第一圖相比較，顯見其驅動部單元U為配合輪徑而升高安裝位置，第六圖所示背桿11也比第一圖所示背桿11短，因此，只要調整背桿11的長度(如切斷)便能將驅動部單元U支持固定于配合輪徑的位置。
再者，上述各實施例所舉折疊式電動輪椅為以后輪為驅動輪的后輪驅動式輪椅，但本發明也可適用于前輪驅動式電動輪椅。例如，將第一圖中的腳輪17架調整為適當長度，而直接連結該驅動部單元U的外殼51，而將后輪當作腳輪，便可得到以外殼51構成為側架10的一部分的前輪驅動式電動輪椅。
權利要求
1.一種電動輪椅，將動力傳達至驅動輪的驅動裝置設于倚架的兩側架上，其特征在于上述驅動裝置具有做為筐體的外殼，且此外殼構成為側架的一部分。
2.根據權利要求1所述的電動輪椅，其中，該驅動裝置將馬達、減速器及該驅動輪輪軸的軸承等同心配置于輪軸的中心線上。
3.根據權利要求2所述的電動輪椅，其中，該外殼的沿椅寬方向的厚度的中心與側架的除去外殼后的沿同方向的厚度的中心配置為大約相同。
4.根據權利要求2所述的電動輪椅，其中，該外殼連結于上述側架的背桿的下端部。
5.根據權利要求4所述的電動輪椅，其中，該外殼連結于上述側架的背桿的下端部與其他桿部之間，受到三點支持，且其中兩點連結于上述背桿。
6.根據權利要求5所述的電動輪椅，其中，該外殼連結于上述背桿的下端部所設的兩點支持用安裝部。
全文摘要
本發明的電動輪椅,是構成一種將動力傳達至驅動輪的驅動裝置兼做為側架的構成要件的電動輪椅。
文檔編號A61G5/00GK1189321SQ97125390
公開日1998年8月5日 申請日期1997年12月12日 優先權日1997年12月12日
發明者竹澤善則 申請人:日商·拿布果股份有限公司