JP2000514680A - 転倒防止機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 乗物のための転倒防止機構であり、ストラットを備え、このストラットは、収縮位置からの回動により能動的に展開して、車輪を地面と接触させて乗物の転倒を抑制するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】 転倒防止機構 技術分野 本発明は展開自在な転倒防止機構に関し、特に車椅子型の輸送手段の転倒を防 ぐ展開自在な転倒防止機構に関する。 発明の背景 人員その他の輸送のための輸送手段は、適切な可動性を達成するため固有の安 定性が犠牲にされた設計に起因するか、またはその使用の特性に起因するかの何 れかによって安定性が欠如することがある。この種の輸送手段の多くは、衝突、 機械的故障、急転回、急勾配、または機構では補償できない路面の凹凸との遭遇 の何れかに起因して特に転倒の影響を受け易い。実際に、一人乗りの乗物は、甚 だしく激しい路面の凹凸に出会うと転倒することがある。このような状況下では 、輸送手段の搭乗員や貨物を保護し、搭乗員が路面や硬い障害物へ向かって投げ 出されて傷つくことのないようにせねばならない。保護をしなければ、比較的に 重いことがある乗物が転倒するか、または慣性により硬い障害物に向けて、また は搭乗員の上へ駆られると、外傷や衝突により搭乗員がこれまた負傷を被り得る 。乗物の搭乗員を負傷から保護し、乗物を損傷から保護するためには、乗物の転 倒を抑制するようにせねばならない。 急停止や急加速の状況下で転倒を防止するために車椅子に採用されている一つ の方法は、前部車軸の前方または後部車軸の後方にローラまたは車輪を配置する ことを含む。固定されたローラまたは車輪の目的は、乗物が前方または後方へ転 倒する場合に、地面に接触させて転動させることにより、乗物の転倒を抑制する ことである。乗物のフレームの前方へ延伸した固定車輪の存在は、地面との間隔 の縮小により乗物の操縦性を制限し、乗物が凹凸地形や障害物を越える能力を制 約してしまう。制約された操縦性は、乗物が車椅子である場合に特に不都合であ る。同様な制約は、乗物の後方傾斜を抑制するように後部車軸の後方に配置され た固定車輪によっても強いられる。 後方転倒を防止するために車椅子に適用された他の転倒防止機構は、車椅子の 下部担体の下方のばね張力関節支持体上で後部車軸の後方に取り付けられた一対 の車輪を含む。 発明の概要 本発明の一実施態様によれば、乗物用転倒防止機構が与えられる。この転倒防 止機構は、収縮位置から展開位置への軸回りの移動を可能とするように取り付け られたストラットを有する。車輪がストラットの端部に取り付けられている。こ の転倒防止機構は、ストラットを収縮位置から展開位置へ回動させるアクチュエ ータも有する。 本発明の他の実施態様によれば、この転倒防止機構は、車輪を地面へ接触させ る係合機構を有し得る。更に、この転倒防止機構は、地面との接触に関して質量 中心のモーメントを検出する検出器と、アクチュエータを駆動するために検出器 と交信する制御器とを有し得る。検出器は、インクリノメータ(inclinometer)と し得る。車輪を地面へ接触させる係合機構は、ストラット内のスリーブへ収容さ れたアームとし得る。 本明細書に説明された転倒防止機構は、乗物の転倒を抑制するように車輪を展 開させる能力を与えるので有利である。本発明の更なる利点は、転倒防止機構が 収縮しており、展開していないときに、乗物の操縦性を妨げない転倒防止機構を 与えることである。本発明の他の目的と利点とは、部分的には明らかであり、部 分的には以下に説明される。 図面の簡単な説明 本発明は、次の添付図面と共に以下の説明を参照することにより一層に容易に 理解されよう。 図１は、本発明の実施例を採用する車椅子型乗物の側面図であり、二つの転倒 防止機構を収縮状態で示す図である。 図２は、図１の車椅子型乗物の側面図であり、一つの転倒防止機構が前向き状 態へ部分的に展開した状態で示す図である。 図３は、図１の車椅子型乗物の側面図であり、一つの転倒防止機構が前向き状 態へ部分的に展開且つ部分的に延伸した状態で示す図である。 図４は、図１の車椅子型乗物の側面図であり、一つの転倒防止機構が前向き状 態へ完全に展開且つ完全に延伸した状態で示す図である。 図５は、図１の車椅子型乗物の前方斜視図であり、一つの転倒防止機構が前向 き状態へ完全に展開且つ完全に延伸した状態で示す図である。 図６は、図１の車椅子型乗物の側面図であり、一つの転倒防止機構が後向き状 態へ部分的に展開且つ部分的に延伸した状態で示す図である。 図７は、図１の車椅子型乗物の側面図であり、一つの転倒防止機構が後向き状 態へ完全に展開且つ完全に延伸した状態で示す図である。 図８は、本発明の他の実施例を採用する車椅子型乗物の底部より見た斜視図で あり、一つの転倒防止機構が前向き状態へ部分的に展開且つ部分的に延伸した状 態で示す図である。 好適実施例の詳細な説明 ここで図１乃至４を参照すると、全体的に符号１０で示される車椅子型乗物の 側面図が前方転倒動作の漸進的段階で示されている。このような乗物の一例は、 Kamen等らの発明による米国特許出願第０８／２５０,６９３号(出願日１９９４ 年５月２７日)に説明されている。特に図１を参照すると、乗物１０は、この乗 物１０を地面に接触させる一対の横方向配置車輪１２上に支持されて示されてい る。本発明の目的であるこの転倒防止機構は、全体的に符号６で示される前向き 転倒防止体と、全体的に符号８で示される後向き転倒防止体との各々に実施され ている。好適実施例においては、二つの前向き転倒防止体６と二つの後向き転倒 防止体８が乗物１０へ取り付けられている。代替的実施例においては、より多く のまたはより少ない転倒防止体を設け得る。転倒防止体６のストラット１４およ び転倒防止体８のストラット１６は、乗物１０の移動方向に平行なベクトル成分 を有する方向へ軸回りに回動可能なように乗物１０へ取り付けられている。好適 実施例においては、転倒防止体６のストラット１４および転倒防止体８のストラ ット１６は、乗物１０の移動方向に直角な方向へも回動可能なように乗物１０へ 取り付けられている。本発明の目的と添付の請求項との範囲内で転倒防止体６は 乗物の移動方向の完全に側方の方向に作動可能とし得る。 図１において、ストラット１４および１６は、乗物１０の前方へも後方へも伸 長していない収縮位置で示されている。この収縮位置は例示としてのみ実質的に 垂直として示されており、図示の位置の前方または後方の何れへも傾けてもよい 。好適実施例においては、乗物１０の切迫した転倒が検知され、この転倒が乗物 １０上の利用可能な手段による他の方法で補償できないならば、ストラット１４ がアクチュエータ２２および２４により能動的に展開される。例として、アクチ ュエータ２２および２４には、ばね（図示せず）内に蓄えられた動力を利用して もよいし、乗物１０の転倒に先立ちストラット１４を回動させるために当技術分 野で公知の手段を利用してもよい。当技術分野で公知の一つの手段、例えば乗物 １０に関する車輪１２の回動、或いは地面との接触点１３に関する質量中心のモ ーメントを検出するインクリノメータまたは他の検出器により、傾斜の検知が達 成される。検出された傾斜に応答して、マイクロプロセッサのような制御器がア クチュエータ２２または２４を駆動させてストラット１４または１６を展開させ る。車輪１８または２０がストラット１４へアクチュエータ２２および２４に対 して離間した側で取り付けられ、車輪１２の前方の点で地面との接触がなされる ときは、その接触は車輪１８によりなされ、車輪１２の後方の点で地面との接触 がなされるときは、その接触は車輪２０によりなされるようにされている。 ここで図２を参照すると、乗物１０が前方傾斜の初期段階で示されている。前 方傾斜に応答して、アクチュエータ２２が、実質的に前方回動でストラット１４ を推進させることにより、ストラット１４の展開を開始させる状態で示されてい る。乗物１０の更なる傾斜は、ストラット１４の更なる前方展開と共に図３に示 されている。更に伸長自在部材３０は、ストラット１４内に収納された係合機構 （図示せず）によりスリーブ３２から突出している。スリーブ３２からの伸長自 在部材３０の突出は、例えば、ばね（図示せず）に蓄えられた動力の利用による 同心部材の突出について当技術分野で公知の手段により達成される。伸長自在部 材３０の突出は、車輪１８の地面との接触を与えて、乗物１０が連続的に転動し て、転倒を抑制するようにさせる。車輪１８が地面と接触した後も、ストラット １４は前方へ連続的に回動し得る。好適実施例においては、複数の伸長部材３０ および３４が図４に示すように連続的に突出する。更に図４を参照すると、スト ラット１４が完全に展開し、更なる前方回動が停止体３６により抑制される状態 で示されている。更に、伸長自在部材３０および３４は、乗物１０の更なる転倒 が防止されるように完全に突出した状態で示されている。図５を参照すると、完 全に突出した伸長自在部材３０および３４に沿ったストラット１４の完全に展開 した状態が前方から視た図で示されている。 ここで図６を参照すると、乗物１０が後方へ転倒して、ストラット１６が後方 展開の過程にあり、且つ伸長自在部材４０が車輪２０を地面へ接触させて車輪２ ０の転動を開始させるように突出した状態で示されている。伸長自在部材４０の 突出は、車輪２０の地面との接触を与えて、乗物１０が連続的に転動して転倒を 抑制するようにさせる。乗物１０の転倒に応答するアクチュエータ２４の駆動は 、図１乃至５を参照して行われたストラット１４に関する説明に類似した方式で なされる。図７においては、ストラット１６が完全に展開されて、更なる回動が 停止体４２により抑制される状態で示されている。図８は、車椅子型乗物１０に 備えらた本発明の他の実施例を図示し、ストラット１４、伸長自在部材４０およ び車輪２０を示す。 本発明の上述の実施例は単なる例示を意図しており、幾多の変形例及び変更例 が当業者には明白である。そのような変形例及び変更例は、添付の請求の範囲で 規定される本発明の目的の範囲内にあることが意図されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンブロギ、ロバート アメリカ合衆国、ニュー・ハンプシャー州 03104、マンチェスター、サガモアー・ ストリート 156 (72)発明者 ランゲンフェルド、クリストファー・シー アメリカ合衆国、ニュー・ハンプシャー州 03063、ナシュア、ダンロッギン・ロー ド ４ (72)発明者 スミス、スタンレイ・ビー・ザ・サード アメリカ合衆国、ニュー・ハンプシャー州 03242、ヘンカー、クレイニー・ヒル・ ロード 15

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．地面との接触点と質量中心とを有する乗物のための転倒防止機構であって、 (a.) 収縮位置から展開位置へ軸回りに移動自在に取り付けられたストラット と、 (b.) 前記ストラットの端部へ取り付けられた車輪と、 (c.) 前記ストラットを前記収縮位置から前記展開位置へ回動させるアクチュ エータとを備える転倒防止機構。 ２．前記車輪を地面と接触させる係合機構を更に備える請求項１記載の転倒防止 機構。 ３．(a.)前記地面との接触に関する質量中心のモーメントを検出する検出器と、 (b.) 前記検出器と交信し、前記アクチュエータを駆動する制御器とを更に備 える請求項１記載の転倒防止機構。 ４．前記係合機構が、前記ストラットへ連結された伸長自在部材により与えられ ている請求項２記載の転倒防止機構。 ５．前記伸長自在部材が、前記ストラット内のスリーブに収容されたアームであ る請求項２記載の転倒防止機構。 ６．前記検出器が、インクリノメータである請求項３記載の転倒防止機構。