JP2000070310A - 前輪駆動・後輪操舵の電動歩行車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直進・旋回走行時の安定性の確保が図れる前
輪駆動・後輪操舵の電動歩行車を提供する。 【解決手段】 例えば、右旋回をする場合には、コント
ローラの操作量に応じたステアリングモータ８の回転量
及び回転方向に基づき、操舵機構９を介して後輪６ａ，
６ｂをそれぞれ左方向（図１の矢印方向）に所定量だけ
確実に操舵する。即ち、モータ８の回転量及び回転方向
がウォーム歯車対１０の出力軸１０ａの回転量及び回転
方向に変換され、出力軸１０ａに直結された第１ブラケ
ット１１が同図の矢印方向に所定量回転すると、後輪６
ａは、ステアリングリンク１３ａを介して車軸アーム１
５ａに固着された第２ブラケット１６ａが同図の矢印方
向に回転するに従って同方向に所定量操舵され、また、
後輪６ｂは、ステアリングリンク１３ｂを介して車軸ア
ーム１５ｂに固着された第２ブラケット１６ｂが同図の
矢印方向に回転するに従って同方向に所定量操舵され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高齢者や身障者に
適した電動歩行車に関し、特に走行時での安定性を向上
させた前輪駆動・後輪操舵の電動歩行車に関する。

【０００２】

【従来の技術】足腰の弱い或いは足腰に障害のある高齢
者や身障者に適した電動歩行車としては、車椅子を電動
車としたもの、或いは、起立姿勢で運転できるようにし
た、特開平１０−５７４２５に開示されているものがあ
る。このうち起立姿勢で運転できるようにしたものは、
高齢者や身障者の活性化が図れるという利点から最近注
目を集めている。このような電動走行車１００は、図
３，４に示すように、前方フレーム１０１に一対のバッ
テリ１０２ａ，１０２ｂが載置され、これらバッテリ１
０２ａ，１０２ｂが、コントローラ１０３を介して前輪
１０４ａ，１０４ｂを駆動する電動モータ１０５ａ，１
０５ｂにそれぞれ接続され、高齢者や身障者等の乗員１
０６がコントローラ１０３を操作することにより電動モ
ータ１０５ａ，１０５ｂの回転速度及び回転方向が制御
されるようになっており、また、図４に詳細に示すよう
に、左右のサイドフレーム１０７ａ，１０７ｂの後端に
は短管１０８ａ，１０８ｂがそれぞれ固着され、これら
短管１０８ａ，１０８ｂにそれぞれ固着されたステアリ
ングフォーク１０９ａに後輪１１０ａが、また、ステア
リングフォーク１０９ｂに後輪１１０ｂが取り付けられ
て所謂キャスタをなしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高齢者
や身障者に適した電動歩行車として図３，４に示したよ
うな前輪を駆動し、後輪がキャスタをなすような従来構
造のもの、或いは、その説明は割愛したが、後輪を駆動
し、前輪がキャスタをなす従来構造のものは、走行時の
安定性に問題があり、特に、傾斜や段差のある路面の走
行時に安定性に欠けるという不具合があり、当該歩行車
を操縦する乗員の意図通りの走行が困難であった。更
に、旋回走行時の場合においても、従来のキャスタをな
す構造のものは、安定性に欠けるところがあり、当該電
動歩行車の使用対象者が高齢者や身障者であることか
ら、走行時の安定性の確保は極めて重要なものとなって
いた。

【０００４】本発明の目的は、直進・旋回走行時の安定
性の確保が図れる前輪駆動・後輪操舵の電動歩行車を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る前輪駆動・後輪操舵の電動歩行車は、
高齢者や身障者等が、着座姿勢で、或いは起立姿勢で運
転するのに適した四輪を有する電動歩行車であり、前輪
を、例えば一次電池や二次電池、燃料電池等の化学電
池、或いは太陽電池等の物理電池（以下、単にバッテリ
ーという）から供給される動力源で第１電動モータを駆
動するとともに、後輪を、第１電動モータ用のバッテリ
ーを動力源として、又は、これとは別の車載されたバッ
テリーを動力源として第２電動モータを駆動して操舵で
きるようにしたものであり、これにより、後輪が強制的
に乗員の意図通りに操舵されるようになるので、直進・
旋回走行時の安定性が確保される。ところで、上記第１
電動モータは、左右前輪のそれぞれを駆動するように、
左前輪用に１基、右前輪用に１基とする方が好ましい。

【０００６】本発明の前輪駆動・後輪操舵の電動歩行車
に係る操舵機構で、特に簡便なものとして、後輪車軸に
平行に配設された第２電動モータの出力軸に係合し、こ
の出力軸の回転を当該出力軸に垂直な軸の廻りの回転に
変換する減速部、例えばウォーム歯車対や傘歯車対の出
力軸に直結された第１ブラケットと、この第１ブラケッ
トの、上記減速部の出力軸より前方位置に配設される継
手によって回動自在にそれぞれ取り付けられた一対のス
テアリングリンクと、一端にステアリングリンクのうち
の一方を、例えば継手によって回動自在に取り付け、他
端が後輪の車軸アームの一方に固着された第２ブラケッ
トと、一端にステアリングリンクのうちの他方を、例え
ば継手によって回動自在に取り付け、他端が後輪の車軸
アームの他方に固着された第３ブラケットとを備えてな
るもので、乗員の意図通りに、即ち、例えば傾斜や段差
のある路面を直進走行する場合には、第２電動モータに
より、強制的に後輪車軸アームの軸に軸着された後輪が
直進方向に維持される一方、左右に旋回する場合には、
第２電動モータが作動して後輪が左又は右に確実に操舵
されるので、安定した旋回が行える。ところで、上述し
た操舵機構の形態とは異なるもので、上記第１ブラケッ
トに配設される継手につき、上記減速部の出力軸より後
方位置に配設されるようにしたものであってもよいこと
はもちろんである。尚、上記前方位置の「前方」とは、
当該電動歩行車の進行方向を指し、また、上記後方位置
の「後方」とは、当該電動歩行車の後退方向を指す。上
記第１ブラケットに配設される継手やステアリングリン
クと第２，３ブラケットと間の継手は、ボールジョイン
トによるものが一般的であると考えられるが、これに限
ることはなく、自在継手（フック継手）等であってもよ
い。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例を図１
及び２を参照して説明する。本実施の形態に係る前輪駆
動・後輪操舵の電動歩行車１は、図１に示すように、車
体の前部上方で、左右の前輪２ａ，２ｂ間に位置すると
ころにバッテリー３が載置され、このバッテリー３に前
輪２ａ，２ｂに対応する駆動モータ（第１電動モータ）
４ａ，４ｂが接続され、そして、この駆動モータ４ａ，
４ｂが減速機５ａ，５ｂを介して前輪２ａ，２ｂの各車
軸にそれぞれ取り付けられており、高齢者や身障者等の
乗員がコントローラ（図示せず）を操作することにより
駆動モータ４ａ，４ｂの回転速度及び回転方向を制御で
き、これにより、電動歩行車１を前進させたり、後退さ
せたりできるとともに、その速度を調節できる。

【０００８】また、本電動歩行車１は、図１及び２に示
すように、車体の後部下方で、しかも、左右の後輪６
ａ，６ｂ間に位置するところで、且つ、後輪６ａ，６ｂ
の各車軸７ａ，７ｂに平行にステアリングモータ（第２
電動モータ）８が載置されており、このステアリングモ
ータ８により操舵機構９を介して後輪６ａ，６ｂを左右
に操舵できるようになっている。上記操舵機構９は、上
記バッテリー３に接続するステアリングモータ８の出力
軸に係合し、この出力軸の回転を当該出力軸に垂直な軸
の廻りの回転に変換するウォーム歯車対（減速部）１０
の出力軸１０ａに直結された第１ブラケット１１と、こ
の第１ブラケット１１の、ウォーム歯車対１０の出力軸
１０ａより前方位置に配設されるボールジョイント（継
手）１２によって回動自在にそれぞれ取り付けられたス
テアリングリンク１３ａ，１３ｂと、一端にステアリン
グリンク１３ａをボールジョイント（継手）１４によっ
て回動自在に取り付ける一方、他端が後輪６ａの車軸ア
ーム１５ａに固着された第２ブラケット１６ａと、一端
にステアリングリンク１３ｂをボールジョイント（継
手）１４によって回動自在に取り付ける一方、他端が後
輪６ｂの車軸アーム１５ｂに固着された第３ブラケット
１６ｂとを備えてなるものであり、乗員がコントローラ
を操作することによりステアリングモータ８の回転量及
び回転方向が制御され、後輪６ａ，６ｂが操舵される。

【０００９】ところで、本電動歩行車１は、高齢者や身
障者の乗員が起立姿勢で運転できる構造の電動車であ
り、その車体構造自体は、上述した図３の車体構造とほ
ぼ同一である。したがって、本電動歩行車１に対する車
体構造は図示しないが、その構造を、図３を参考にしな
がら概説すると、当該車体の側断面は、略Ｕ字型フレー
ム形状をなしており、その底面フレームには、乗員が起
立姿勢で搭乗できるようにフロアパネルが固着され、そ
して、その前方フレーム側には、上記バッテリー３及び
前輪２ａ，２ｂが配設されるとともに、当該前方フレー
ムの上端部に把持部が形成されており、また、その後方
フレーム側には、上記後輪６ａ，６ｂが配設されるとと
もに、当該後方フレームの上端部には、乗員の尻や腰を
支持する尻・腰受け部が取り付けられており、高齢者や
身障者が歩行代わりに使用できるような構造となってい
る。

【００１０】次に、本電動歩行車１の直進及び旋回走行
時の動作を図面を参照しつつ説明する。直進走行時の場
合には、ステアリングモータ８により強制的に後輪６
ａ，６ｂが直進方向に維持されるので、乗員は、駆動モ
ータ４ａ，４ｂの回転速度及び回転方向を制御すべくそ
のコントローラを操作して、思い通りのスピードで直進
或いは後退走行することができる。旋回走行時の場合に
は、ステアリングモータ８の回転速度及び回転方向を制
御するためのコントローラ操作を要する。例えば、右旋
回する場合には、コントローラを操作して右旋回の指示
をすると、その操作量に応じたステアリングモータ８の
回転量及び回転方向に基づき、操舵機構９を介して後輪
６ａ，６ｂをそれぞれ左方向（図１の矢印方向）に所定
量だけ確実に操舵する。即ち、ステアリングモータ８の
回転量及び回転方向がウォーム歯車対１０の出力軸１０
ａの回転量及び回転方向に変換され、出力軸１０ａに直
結された第１ブラケット１１が同図の矢印方向に所定量
回転すると、後輪６ａは、ステアリングリンク１３ａを
介して車軸アーム１５ａに固着された第２ブラケット１
６ａが同図の矢印方向に回転するに従って同方向に所定
量操舵され、また、後輪６ｂは、ステアリングリンク１
３ｂを介して車軸アーム１５ｂに固着された第２ブラケ
ット１６ｂが同図の矢印方向に回転するに従って同方向
に所定量操舵される。

【００１１】この場合、後輪６ａ及び後輪６ｂの操舵
量、即ち操舵角は、後輪６ｂの方が後輪６ａの方より大
きいが、後輪６ｂの操舵量に対応する旋回半径は、後輪
６ａのそれより小さく、且つ、両者の旋回中心は前輪２
ａ，２ｂの車軸の延長線上で一致するように設定されて
おり、両者は同心円を描く。これにより、旋回中心の廻
りに左右の後輪６ａ及び後輪６ｂが横すべりすることな
く滑らかに旋回できるようになっていることはもちろん
である（アッカーマンの原理）。

【００１２】ところで、本電動歩行車１において、上述
のような右旋回する場合に、後輪６ａ，６ｂの操舵に伴
って前輪２ａ，２ｂの回転速度に差が生ずるような制御
が行われるようにすると、即ち、その操舵量を検知する
ことにより、前輪２ａの回転速度が増速され、前輪２ｂ
の回転速度が減速される制御が行われるようにすると、
急峻な右旋回ができるので機能面での向上が図れて好ま
しい。

【００１３】

【発明の効果】本発明の前輪駆動・後輪操舵の電動歩行
車によれば、直進・旋回走行時の安定性の確保が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態に係る電動歩行車の足廻り部の
平面図である。

【図２】 図１のＡ矢視図である。

【図３】 従来の電動歩行車の側断面図である。

【図４】 図３の電動歩行車の後部の斜視図である。

【符号の説明】 １ 本電動歩行車 ４ａ，４ｂ 駆動モータ（第１電動モータ） ６ａ，６ｂ 後輪 ７ａ，７ｂ 車軸 ８ ステアリングモータ（第２電動モー
タ） ９ 操舵機構 １０ ウォーム歯車対（減速部） １０ａ 出力軸 １１ 第１ブラケット １２，１４ ボールジョイント（継手） １３ａ，１３ｂ ステアリングリンク １５ａ，１５ｂ 車軸アーム １６ａ 第２ブラケット １６ｂ 第３ブラケット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高齢者や身障者に適した四輪を有する電
   動歩行車であって、前輪を第１電動モータで駆動すると
   ともに、後輪を第２電動モータで操舵することを特徴と
   する前輪駆動・後輪操舵の電動歩行車。
2. 【請求項２】 前記第２電動モータで作動する操舵機構
   は、前記後輪車軸に平行に配設された前記第２電動モー
   タの出力軸に係合し、該出力軸の回転をこの出力軸に垂
   直な軸の廻りの回転に変換する減速部の出力軸に直結さ
   れた第１ブラケットと、該第１ブラケットの、前記減速
   部の出力軸より前方位置に配設される継手によって回動
   自在にそれぞれ取り付けられた一対のステアリングリン
   クと、一端に前記ステアリングリンクのうちの一方を回
   動自在に取り付け、他端が前記後輪の車軸アームの一方
   に固着された第２ブラケットと、一端に前記ステアリン
   グリンクのうちの他方を回動自在に取り付け、他端が前
   記後輪の車軸アームの他方に固着された第３ブラケット
   とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の前輪駆動
   ・後輪操舵の電動歩行車。