JP2009507582A - 身体障害者用の車両 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は運動能力に制限のある身体障害者用の車両の自由度を高めること。
【解決手段】本発明による車両はシートを備えることができるが、立った状態でも使用することができる。本発明の目的は、かかる車両の使用の自由度を高めることである。本発明による車両には、１つの可動の前輪と２つの後輪が備わっている。後輪はそれぞれフレームの車輪懸架部に個別に保持する。さらに、各後輪に対して別個に制御可能なステアリング駆動手段を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、運動能力に制限のある身体障害者のための車両に関する。かかる車両にはシートを備えることもできるが、しかるべく設計すれば立った状態でも使用することができる。

かかる車両には通常、３つ又は４つの車輪が備わっている。それら車輪を連接させてしばしば電気駆動することで、移動の範囲を広げることができる。また、しばしば電気制御手段も備えられており、重度の身体障害者が使用することも可能である。

しかし周知の車両では移動の可能性が限られており、方向転換は、最小曲線半径を守った時のみ可能である。

従って本発明の目的は、身体障害者用の車両の自由度を高めることである。

本発明によれば、この目的は請求項１の特徴を備えた車両により達成される。本発明の有利な実施形態と更なる展開例は、従属請求項に記載する特徴により達成することができる。

本発明により、身体障害者用の車両は非常に限られた空間において操作できるようになる。さらに、車両の長手軸に垂直な方向に移動すること、そして車両の軸回りに回転することが可能となる。軸回りに回転する場合、本発明による車両は最小半径に固執することなく回転するため、回転に必要な空間は車両の外法だけで決まる。

このため、本発明による車両は前輪１つと後輪２つの全部で少なくとも３つの可動車輪を備えるよう設計する。よって後輪については車輪懸架部によりフレームに個々に保持し、後輪それぞれに別個に制御可能なステアリング駆動手段を備える。そのため、後輪は方向や角度を異ならせて個別に且つ互いに独立して枢動することができる。

これにより、後輪は少なくとも９０°、可能であれば最大１８０°まで枢動できるようにすべきである。

有益なことに、後輪は個別に駆動できるようにもされている。駆動手段は、同様に個別に起動できる電気的ホイールハブモータとすることができる。こうすることで、必要であれば異なる回転方向に後輪を駆動することができる。

ただし、電気的に駆動及び制御できる別のステアリング駆動手段を前輪に備えてもよい。

より単純な実施形態では、フォークに保持した前輪を、フォークに接続したステアリングロッドに手動で連接させるようにしてもよい。

ステアリングロッドに又は車両の別の位置に、制御に有用な追加の要素を設けてもよい。

少なくとも１つ、好ましくは２つの回転角度センサを備え、これを使用して車両を制御することもできる。回転角度センサは、前輪の枢動角度に関する信号を提供する。２つのステアリング駆動手段を作動させると共に後輪を駆動するべく、電子制御手段によってこの信号を使用することができる。

更なる回転角度センサ又は別の適切なセンサを使用して、走行速度及び／又は後輪駆動手段の回転方向を制御することができる。これらは、例えばステアリングロッドの枢動の影響を受けることがある。このようにフォークの長手軸に平行にステアリングロッドが枢動すると、後輪の駆動手段のそれぞれの回転方向に影響するが、枢動角度に依っては回転速度、ひいては走行速度にも影響する。

本発明による車両は、４つの可動車輪を備えていてもよい。この場合、後輪と類似した形態で前輪を懸架し、駆動及び操作する。よって、このように制御し得る２つの前輪に対して２つのステアリング駆動手段を備え得る。

さらに、切換スイッチを備えてもよいが、これは好ましくはステアリングロッドに設置する。かかる切換スイッチを用いた電子制御により、所定の走行モードを選択することができる。後輪は互いに平行となるように枢動することができる。前輪を適切に位置させることで、車両はその長手軸に垂直な方向に走行することが可能であるが、これは車両の回転又は曲線状の走行が不可能である狭い廊下で必要となる。

別の形態では、ある選択走行モードで車両がその軸回りに回転することが可能となる。このため、後輪は所定の角度でそれぞれ互いに向かい合うように斜めに枢動し、それに応じて後輪の駆動手段の回転方向を選択することができる。この際駆動手段は反対の回転方向に操作されるが、後輪は同一方向に回転する。

通常の曲線走行のように後輪を共に動かすよう後輪のステアリング駆動手段を作動させる通常動作も可能である。この場合、後輪は各車輪が最適な曲線半径に従いながら、それぞれの曲線半径に依った異なる角度で互いに独立して外側を向くこととなる。

本発明を、一例として以下に説明する。

図１に示す本発明による身体障害者用車両の一例には、可動の前輪１と２つの可動の後輪２及び３が存在する。フォーク９が前輪を保持しており、ステアリングロッド８がこのフォーク９を前輪１と共に枢動することができる。ステアリングロッド８とフォーク９は、カルダン・ジョイント１１に接続している。ジョイントについては、適切なホモシネティック・ジョイントを使用することができる。これにより、フォーク９の軸に平行にステアリングロッド８を枢動させることで、概説部分で説明したように車両の付加的な制御を行うことができる。

車両のフレーム１０には、後輪２及び３の車輪懸架部６及び７と、後輪２及び３の各々に対するステアリング駆動手段４及び５を設ける。本例のステアリング駆動手段４及び５は車両の長手軸に対して横方向に配置すると共に、図示しない電子制御手段によって作動される電気的線形駆動手段として設計する。この駆動手段は後輪懸架部６及び７後方のシャフト２’及び３’と係合しており、これらを介して後輪２及び３を動かし枢動が行われることとなる。それらの間に歯車伝動手段を設ければ、必要なトルクを提供することができる。

後輪２及び３の駆動手段は、同様に制御される電気的ホイールハブモータとする。

本例では、２つの電子エネルギー蓄積部１２とステップ面１３をフレーム１０に固定する。フレーム１０にはシートも固定できるが、ここでは示さない。この場合、入れ子形状にステアリングロッド８を設計することで、座った状態だけでなく立った状態でも人間工学的に車両を使用することができ、有利である。

図２は、車両の長手軸に垂直な方向に走行する走行モードへ切換えた際に、ステアリング駆動手段４及び５によってどのように後輪２及び３の枢動が行われるかを示している。後輪２及び３は、それぞれ互いに平行となるまで反対方向に枢動する。このためには、後輪２及び３それぞれが少なくとも９０°枢動できることが必要である。前輪１が後輪２及び３に平行に内側を向いても、車両の長手軸に垂直な方向への走行が可能である。

図３では、本発明による車両の別の可能な走行モードを説明する。ステアリング駆動手段４及び５のそれぞれが後輪２及び３を同じ角度ではあるが反対方向に枢動させることで、後輪２及び３は少なくともほぼ共通した半径をとることになる。前輪を適切に動かすことで、車両は軸回りに移動することができるため、回転には車両の対角線の長さに対応する直径を有する空間が必要なだけである。

図２及び図３による走行モードでは、後輪２及び３は反対の回転方向に駆動されるが、後輪２及び３は実は同じ方向に回転する。

図４に示す車両では、車両を斜め方向へ走行させる走行モードに設定されている。後輪２及び３と前輪１が互いに平行となるように枢動すると、車両は斜め方向に走行することができる。それによって、車両の長手軸は走行方向に斜めに傾いた角度に位置される。

本発明による通常走行モードの車両の一例を示す図である。 車両軸に垂直な進行方向への走行モードに対する、図１の車両を示す図である。 車両軸回りに回転する走行モードに対する、図１の車両を示す図である。 回転走行モードにおける車両の位置を推定させうる概略平面図である。 車両の長手軸に対して斜め方向に走行する、図１の車両を示す図である。 斜め方向に走行する位置を推定させる概略平面図である。

符号の説明

１ 前輪
２、３ 後輪
４、５ ステアリング駆動手段
８ ステアリングロッド
９ フォーク
１０ フレーム
１１ カルダン・ジョイント

Claims (15)

1. 少なくとも１つの可動の前輪と２つの後輪とを備えた身体障害者用車両であって、
   前記２つの後輪（２、３）をそれぞれ個別に車輪懸架部によりフレーム（１０）に保持し、各後輪（２、３）に対して別個の制御可能なステアリング駆動手段（４、５）を設けること、
   を特徴とする車両。
2. 前記後輪（２、３）それぞれに駆動手段を備えること、を特徴とする請求項１に記載の車両。
3. 前記駆動手段がホイールハブ駆動手段であること、を特徴とする請求項１又は２に記載の車両。
4. 前記前輪（１）をフォーク（９）に保持し、前記フォーク（９）に接続したステアリングロッド（８）によって前記前輪（１）を操作すること、を特徴とする先行する請求項のうちの一項に記載の車両。
5. 前記ステアリングロッド（８）に少なくとも１つの回転角度センサを設けること、を特徴とする先行する請求項のうちの一項に記載の車両。
6. 電子制御手段を備えること、を特徴とする先行する請求項のうちの一項に記載の車両。
7. 前記回転角度センサ、前記ステアリング駆動手段（４、５）、及び／又は前記後輪（２、３９の駆動手段を前記電子制御手段に接続すること、
   を特徴とする先行する請求項のうちの一項に記載の車両。
8. 前記後輪（２、３）を操作するべく、所定の走行モードを選択するための切換スイッチを備えること、を特徴とする先行する請求項のうちの一項に記載の車両。
9. カルダン・ジョイント又はホモシネティック・ジョイント（１１）により前記ステアリングロッド（８）を前記フォーク（９）に接続すること、を特徴とする先行する請求項のうちの一項に記載の車両。
10. 前記ステアリング駆動手段（４、５）がリニアモータであること、を特徴とする先行する請求項のうちの一項に記載の車両。
11. 前記ステアリング駆動手段（４、５）にスピンドル駆動手段又はラック駆動手段を備えること、を特徴とする先行する請求項のうちの一項に記載の車両。
12. 前記ステアリングロッド（８）が、２つの端部取付部の間で前記フォーク（９）の軸に平行に枢動可能であること、を特徴とする先行する請求項のうちの一項に記載の車両。
13. 前記後輪（２、３）が少なくとも９０°枢動できること、を特徴とする先行する請求項のうちの一項に記載の車両。
14. 前記前輪（１）にも制御可能なステアリング駆動手段を備えること、を特徴とする先行する請求項のうちの一項に記載の車両。
15. ステアリング駆動手段によってそれぞれ個別に枢動できる２つの可動の前輪を備えること、を特徴とする先行する請求項のうちの一項に記載の車両。

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