(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023144660
(43)【公開日】2023-10-11
(54)【発明の名称】車椅子アタッチメント
(51)【国際特許分類】
A61G 5/04 20130101AFI20231003BHJP
A61G 5/02 20060101ALI20231003BHJP
A61G 5/10 20060101ALI20231003BHJP
【ＦＩ】
A61G5/04 711
A61G5/02 701
A61G5/10 703
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022051753
(22)【出願日】2022-03-28
(71)【出願人】
【識別番号】504237050
【氏名又は名称】独立行政法人国立高等専門学校機構
(74)【代理人】
【識別番号】100080160
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 憲一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100149205
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 泰央
(72)【発明者】
【氏名】永田 正伸
(57)【要約】
【課題】既存の手動式の車椅子に後付け装着可能にして同車椅子を電動式仕様にして走行利便性を図ることは勿論、装着対応できる車椅子の種類を拡張して汎用性を高めた車椅子アタッチメントを提供する。
【解決手段】上面の左右部で車椅子の一対の後輪を載置する車輪載置部を有した平板状の基体プレートと、一対の車輪載置部同士の間の中心部分で車輪載置部と平行に伸延する仮想中心線上の前後部で駆動回転可能に保持される２つの球体輪と、仮想中心線に直交する仮想直交線上で回転可能に保持されると共に２つの球体輪よりも左右外側に配置され、２つの球体輪よりも小さい２つの補助球体輪と、によりなることとした。
【選択図】図１
【解決手段】上面の左右部で車椅子の一対の後輪を載置する車輪載置部を有した平板状の基体プレートと、一対の車輪載置部同士の間の中心部分で車輪載置部と平行に伸延する仮想中心線上の前後部で駆動回転可能に保持される２つの球体輪と、仮想中心線に直交する仮想直交線上で回転可能に保持されると共に２つの球体輪よりも左右外側に配置され、２つの球体輪よりも小さい２つの補助球体輪と、によりなることとした。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面の左右部で車椅子の一対の後輪を載置する車輪載置部を有した平板状の基体プレートと、
前記基体プレートの平面視において、
一対の前記車輪載置部同士の間の中心部分で各前記車輪載置部と平行に伸延する仮想中心線上の前後部で駆動回転可能に保持される２つの球体輪と、
前記仮想中心線に直交する仮想直交線上で回転可能に保持されると共に２つの前記球体輪よりも左右外側に配置され、２つの前記球体輪よりも小さい２つの補助球体輪と、により構成され、
２つの前記球体輪の球中心を一対の前記車輪載置部の高さ位置より上方配置したことを特徴とする車椅子アタッチメント。
前記基体プレートの平面視において、
一対の前記車輪載置部同士の間の中心部分で各前記車輪載置部と平行に伸延する仮想中心線上の前後部で駆動回転可能に保持される２つの球体輪と、
前記仮想中心線に直交する仮想直交線上で回転可能に保持されると共に２つの前記球体輪よりも左右外側に配置され、２つの前記球体輪よりも小さい２つの補助球体輪と、により構成され、
２つの前記球体輪の球中心を一対の前記車輪載置部の高さ位置より上方配置したことを特徴とする車椅子アタッチメント。
【請求項2】
２つの前記球体輪はそれぞれ前記仮想直交線に線対称で配置されると共に２つの前記補助球体輪はそれぞれ前記仮想中心線に線対称で配置され、一対の前記車輪載置部に一対の前記後輪を載置した際に前記基体プレートに掛かる前記車椅子重量の重心が前記仮想中心線と前記仮想直交線の交差部分又はその近傍に配置されることを特徴とする請求項１に記載の車椅子アタッチメント。
【請求項3】
２つの前記補助球体輪は、それぞれサスペンションを介して前記保持がされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車椅子アタッチメント。
【請求項4】
一対の前記車輪載置部に載置される一対の前記後輪の後側面部に当接して移動を規制する後退ストッパを備えることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の車椅子アタッチメント。
【請求項5】
一対の前記後輪の前側面部に当接して一対の前記後退ストッパとともに前記後輪を挟持する前進ストッパを備え、一対の前記前進ストッパは、前記基体プレート上における左右位置を調節可能に構成したことを特徴とする請求項４に記載の車椅子アタッチメント。
【請求項6】
前記基体プレートにおける一対の前記車輪載置部は、前方から後方へかけて下方傾斜する傾斜面部に形成したことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の車椅子アタッチメント。
【請求項7】
一対の前記球体輪はそれぞれ、前記基体プレート上で立設した内部中空の一対の方形筐体の内側で保持されるものであって、
前記方形筐体は、内部で前記球体輪の球面に当接して前記球体輪を支持するボールキャスタを複数備え、前記基体プレート上における突設高さを前記車椅子に干渉しない高さにしたことを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の車椅子アタッチメント。
前記方形筐体は、内部で前記球体輪の球面に当接して前記球体輪を支持するボールキャスタを複数備え、前記基体プレート上における突設高さを前記車椅子に干渉しない高さにしたことを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の車椅子アタッチメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、手動式の車椅子に後付け装着して同車椅子を電動式仕様にすることができる車椅子アタッチメントに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、手動式の車椅子は、搭乗者が左右一対の後輪外側でそれぞれ連結したハンドリムを手で回転操作したり、又は介助者が手押しハンドルを押し操作したりすることにより、人力で前後左右へ移動できるように構成している。
【0003】
かかる手動式の車椅子は、例えば、坂道を移動したり進行方向の切り返しをしたりする場合や、搭乗者や介助者などの車椅子利用者が非力であったりする場合には、自由な移動が制限されて走行利便性が低下する問題があった。
【0004】
このような問題に対し、既存の手動式の車椅子に後付けして同車椅子を電動式仕様にし、駆動輪の駆動力で移動させる車椅子アタッチメントが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【0005】
例えば、特許文献１には、上面に車椅子の一対の後輪を車輪載置部を有した方形箱型状の筐体と、筐体内の四隅に配置され、筐体底部で球面を露出させ、それぞれ全方位回転駆動する４つの球体輪と、で構成した車椅子アタッチメントが開示されている。
【0006】
また、特許文献２には、上面に一対の車輪載置部を有した略平板状の基体プレートと、基体プレートの左右外側に設けた左右一対の駆動輪と、で構成した車椅子アタッチメントが開示されている。
【0007】
これらの車椅子アタッチメントによれば、後輪を載置固定した車椅子を任意の方向へスムーズに転換すると共に電力駆動させて車椅子の走行利便性を向上させることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開２０１０－１７３５７０号公報
【特許文献2】特開２０１１－８７７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、上記従来の車椅子タッチメントは、いずれもその構造上、車椅子への装着時の作業性に乏しかったり、種々のサイズの車椅子に適応できず汎用性に乏しいなどの問題があった。
【0010】
すなわち、特許文献１の車椅子アタッチメントによれば、筐体内部に４つの球体輪を配置する構造上、地上面からの筐体上面までの高さ、すなわち、車輪載置部までの高さが必然的に高くなってしまう。
【0011】
このため、アタッチメント装着時には車椅子の後輪の車輪載置部への乗り上げが困難となって車椅子利用者の作業性が悪化するばかりか、アタッチメント装着後には車椅子の車高を不用意に高くしてしまい走行姿勢を不安定にして搭乗者の安全性に問題があった。
【0012】
また、基本的に、手動式の車椅子には、身体の大きさや障害程度など、搭乗者の身体的特徴に合わせて大、中、小のサイズがある。すなわち、車椅子は、これら種々のサイズごとに車幅、すなわち一対の後輪同士の離間距離が異なるものが多々存在する。
【0013】
特許文献２に係る車椅子アタッチメントによれば、車椅子の後輪をすくい上げるように地上面から低い位置で車輪載置部を形成しているため車椅子の乗り上げ作業を容易に行うことができるが、基体プレートの左右外側に設けた一対の駆動輪によりその内側の一対の車輪載置部同士の間隔幅が自ずと限定されることとなる。
【0014】
すなわち、一対の駆動輪を基体プレートの左右外側に設ける構造上、載置可能な車椅子の車幅の種類が一対の駆動輪の離間幅により決定されることとなり、各車輪載置部のスペースの自由度が少なくなって装着対応できる車椅子の種類が必然的に限定されてしまって汎用性に乏しいという問題があった。
【0015】
仮に載置される車椅子について想定される最大車幅に合わせて車輪載置部を形成すべく一対の駆動輪同士の離間幅を拡張すると装置の全体幅が大型化してしまい、アタッチメント自体が車椅子の導線に干渉するなどの問題が生じる虞がある。特に、この理は、駆動輪を全方位回転駆動する球体輪にした場合には顕著となる。
【0016】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、既存の手動式の車椅子に後付け装着可能にして同車椅子を電動式仕様にして走行利便性を図ることは勿論、種々の車幅を有した車椅子に装着対応して汎用性を高めた車椅子アタッチメントを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0017】
上記従来の課題を解決するために、本発明では、（１）上面の左右部で車椅子の一対の後輪を載置する車輪載置部を有した平板状の基体プレートと、前記基体プレートの平面視において、一対の前記車輪載置部同士の間の中心部分で各前記車輪載置部と平行に伸延する仮想中心線上の前後部で駆動回転可能に保持される２つの球体輪と、前記仮想中心線に直交する仮想直交線上で回転可能に保持されると共に２つの前記球体輪よりも左右外側に配置され、２つの前記球体輪よりも小さい２つの補助球体輪と、により構成され、２つの前記球体輪の球中心を一対の前記車輪載置部の高さ位置より上方配置したことを特徴とする車椅子アタッチメント。
【0018】
また、本発明に係る車椅子アタッチメントは、以下（２）～（６）の点で特徴を有する。
（２）２つの前記球体輪はそれぞれ前記仮想直交線に線対称で配置されると共に２つの前記補助球体輪はそれぞれ前記仮想中心線に線対称で配置され、一対の前記車輪載置部に一対の前記後輪を載置した際に前記基体プレートに掛かる前記車椅子重量の重心が前記仮想中心線と前記仮想直交線の交差部分又はその近傍に配置されること。
（３）２つの前記補助球体輪は、それぞれサスペンションを介して前記保持がされること。
（４）一対の前記車輪載置部に載置される一対の前記後輪の後側面部に当接して移動を規制する後退ストッパを備えること。
（５）一対の前記後輪の前側面部に当接して一対の前記後退ストッパとともに前記後輪を挟持する前進ストッパを備え、一対の前記前進ストッパは、前記基体プレート上における左右位置を調節可能に構成したこと。
（６）前記基体プレートにおける一対の前記車輪載置部は、前方から後方へかけて下方傾斜する傾斜面部に形成したこと。
（７）一対の前記球体輪はそれぞれ、前記基体プレート上で立設した内部中空の一対の方形筐体の内側で保持されるものであって、前記方形筐体は、内部で前記球体輪の球面に当接して前記球体輪を支持するボールキャスタを複数備え、前記基体プレート上における突設高さを前記車椅子に干渉しない高さにしたこと。
（２）２つの前記球体輪はそれぞれ前記仮想直交線に線対称で配置されると共に２つの前記補助球体輪はそれぞれ前記仮想中心線に線対称で配置され、一対の前記車輪載置部に一対の前記後輪を載置した際に前記基体プレートに掛かる前記車椅子重量の重心が前記仮想中心線と前記仮想直交線の交差部分又はその近傍に配置されること。
（３）２つの前記補助球体輪は、それぞれサスペンションを介して前記保持がされること。
（４）一対の前記車輪載置部に載置される一対の前記後輪の後側面部に当接して移動を規制する後退ストッパを備えること。
（５）一対の前記後輪の前側面部に当接して一対の前記後退ストッパとともに前記後輪を挟持する前進ストッパを備え、一対の前記前進ストッパは、前記基体プレート上における左右位置を調節可能に構成したこと。
（６）前記基体プレートにおける一対の前記車輪載置部は、前方から後方へかけて下方傾斜する傾斜面部に形成したこと。
（７）一対の前記球体輪はそれぞれ、前記基体プレート上で立設した内部中空の一対の方形筐体の内側で保持されるものであって、前記方形筐体は、内部で前記球体輪の球面に当接して前記球体輪を支持するボールキャスタを複数備え、前記基体プレート上における突設高さを前記車椅子に干渉しない高さにしたこと。
【発明の効果】
【0019】
本発明に係る車椅子アタッチメントによれば、上面の左右部で車椅子の一対の後輪を載置する車輪載置部を有した平板状の基体プレートと、前記基体プレートの平面視において、一対の前記車輪載置部同士の間の中心部分で各前記車輪載置部と平行に伸延する仮想中心線上の前後部で駆動回転可能に保持される２つの球体輪と、前記仮想中心線に直交する仮想直交線上で回転可能に保持されると共に２つの前記球体輪よりも左右外側に配置され、２つの前記球体輪よりも小さい２つの補助球体輪と、により構成され、２つの前記球体輪の球中心を一対の前記車輪載置部の高さ位置より上方配置したこととしたため、既存の手動式の車椅子に後付け装着可能にして同車椅子を電動式仕様にでき、平面視で全方向に走行駆動させて走行利便性を向上することができ、種々の車幅を有した車椅子に装着対応して汎用性を高めることができる効果がある。
【0020】
すなわち、基盤上の限られたスペースを有効活用して、２つの球体輪を基体プレートで前後に配置する構成としたためその分左右側に形成される車輪載置部を可及的幅広いスペースで形成でき、アタッチメントの装着可能な車椅子の種類を広げることができる。しかも、アタッチメントそのものをコンパクト化することができ、装着後の車椅子が走行する際にアタッチメントが導線に干渉することを可及的防止することができる効果がある。
【0021】
また、２つの球体輪が、それぞれの球中心を一対の車輪載置部より上方配置した構成としているため、２つの球体輪の安定した駆動力の実現を図りつつ、車輪載置部を可及的に地上面に近接させた低い位置に保持させて車椅子の後輪の乗り上げを行いやすくできる。
【0022】
さらに、アタッチメントの車椅子への装着後には、駆動回転する２つの球体輪と２つの補助球体輪との合計４つの球体輪を支点にして、車椅子の下方を４点支持するため、車椅子の重量負荷を各球体輪を支点として分散させつつ、平面視で全方位へ走行することができ、走行安定性を向上させることができる効果がある。
【0023】
また、請求項２に係る発明によれば、２つの前記球体輪はそれぞれ前記仮想直交線に線対称で配置されると共に２つの前記補助球体輪はそれぞれ前記仮想中心線に線対称で配置され、一対の前記車輪載置部に一対の前記後輪を載置した際に前記基体プレートに掛かる前記車椅子重量の重心が前記仮想中心線と前記仮想直交線の交差部分又はその近傍に配置されることとしたため、地上面における各球体輪を支点とした４点支持によるアタッチメントの姿勢を安定化させつつ、車椅子の重量負荷を各球体輪へ略均等に分散させることができ、走行安定性をより向上させることができる効果がある。
【0024】
また、請求項３に係る発明によれば、２つの前記補助球体輪は、それぞれサスペンションを介して前記保持がされることとしたため、走行する地上面に不陸や傾きがあっても、駆動回転する２つの球体輪と共にサスペンションを介して２つの補助球体輪を常時接地させた状態にすることができる。
【0025】
したがって、４つの球体輪の全てを常時接地させた４点支持状態を安定して実現し、走行時のガタツキを防止して安定した走行姿勢を保持でき、走行安定性をより向上させることができる効果がある。
【0026】
また、請求項４に係る発明によれば、一対の前記車輪載置部に載置される一対の前記後輪の後側面部に当接して移動を規制する後退ストッパを備えることとしたため、車輪載置部に載置された後輪にブレーキをかけて基体プレート上に固定して制動することができ、車椅子の装着姿勢を安定化することができる効果がある。
【0027】
また、請求項５に係る発明によれば、一対の前記後輪の前側面部に当接して一対の前記後退ストッパとともに前記後輪を挟持する前進ストッパを備え、一対の前記前進ストッパは、前記基体プレート上における左右位置を調節可能に構成したため、後退ストッパと前進ストッパとの間で車輪載置部に載置された後輪の載置固定状態をより堅実とすることができる効果がある。
【0028】
また、装着する車椅子の大きさ、すなわち、車幅に合わせて前進ストッパの後輪への当接位置を調節できるため、車椅子の車幅にあわせて後輪の載置固定状態を堅実にすることができる効果がある。
【0029】
また、請求項６に係る発明によれば、前記基体プレートにおける一対の前記車輪載置部は、前方から後方へかけて下方傾斜する傾斜面部に形成したため、車輪載置部へ車椅子を乗り上げた際には、後輪が車輪載置部の前方から後方へ向かって自然と後転することとなるため、乗り上げ作業をアシストできる効果がある。
【0030】
さらに、後退ストッパを設けた態様においては、車輪載置部で後転する後輪が後退ストッパに突き当たり係合して規制停止するため、車輪載置部における後輪の位置決めを容易に行うことができる効果がある。
【0031】
また、請求項７に係る発明によれば、一対の前記球体輪はそれぞれ、前記基体プレート上で立設した内部中空の一対の方形筐体の内側で保持されるものであって、前記方形筐体は、内部で前記球体輪の球面に当接して前記球体輪を支持するボールキャスタを複数備え、前記基体プレート上における突設高さを前記車椅子に干渉しない高さにしたため、装着時の車椅子の乗り上げ操作を速やかに行うことができる効果がある。また、球体輪をそれぞれに対応した方形筐体で保持する構成としているため、構造をシンプル化して部材コスト等を可及的低減化することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明に係る車椅子アタッチメントを装着した状態の車椅子を示す斜視図である。
【図2】本発明に係る車椅子アタッチメントの構成を示す上方斜視図である。
【図3】本発明に係る車椅子アタッチメントの構成を示す平面図である。
【図4】本発明に係る車椅子アタッチメントの構成を示す模式的側面図である。
【図5】本発明に係る車椅子アタッチメントの前進ストッパの左右調節態様を示す模式的平面図である。
【図6】本発明に係る車椅子アタッチメントの球体輪、補助球体輪、車輪載置部の相対的位置関係を示す模式的平面図である。
【図7】本発明に係る車椅子アタッチメントの球体輪の構成を示す説明図である。
【図8】本発明に係る車椅子アタッチメントの球体輪の構成を示す説明図である。
【図9】本発明に係る車椅子アタッチメントの電気的構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
本発明の要旨は、上面の左右部で車椅子の一対の後輪を載置する車輪載置部を有した平板状の基体プレートと、前記基体プレートの平面視において、一対の前記車輪載置部同士の間の中心部分で各前記車輪載置部と平行に伸延する仮想中心線上の前後部で駆動回転可能に保持される２つの球体輪と、前記仮想中心線に直交する仮想直交線上で回転可能に保持されると共に２つの前記球体輪よりも左右外側に配置され、２つの前記球体輪よりも小さい２つの補助球体輪と、により構成され、２つの前記球体輪の球中心を一対の前記車輪載置部の高さ位置より上方配置したことを特徴とする車椅子アタッチメントを提供することにある。
【0034】
２つの前記球体輪はそれぞれ前記仮想直交線に線対称で配置されると共に２つの前記補助球体輪はそれぞれ前記仮想中心線に線対称で配置され、一対の前記車輪載置部に一対の前記後輪を載置した際に前記基体プレートに掛かる前記車椅子重量の重心が前記仮想中心線と前記仮想直交線の交差部分又はその近傍に配置されることに特徴を有する。
【0035】
また、２つの前記補助球体輪は、それぞれサスペンションを介して前記保持がされることに特徴を有する。
【0036】
また、一対の前記車輪載置部に載置される一対の前記後輪の後側面部に当接して移動を規制する後退ストッパを備えることに特徴を有する。
【0037】
また、一対の前記後輪の前側面部に当接して一対の前記後退ストッパとともに前記後輪を挟持する前進ストッパを備え、一対の前記前進ストッパは、前記基体プレート上における左右位置を調節可能に構成したことに特徴を有する。
【0038】
また、前記基体プレートにおける一対の前記車輪載置部は、前方から後方へかけて下方傾斜する傾斜面部に形成したことに特徴を有する。
【0039】
また、一対の前記球体輪はそれぞれ、前記基体プレート上で立設した内部中空の一対の方形筐体の内側で保持されるものであって、前記方形筐体は、内部で前記球体輪の球面に当接して前記球体輪を支持するボールキャスタを複数備え、前記基体プレート上における突設高さを前記車椅子に干渉しない高さにしたことに特徴を有する。
【0040】
以下、本発明に係る車椅子アタッチメントの実施例について説明する。図１は車椅子アタッチメントを装着した状態の車椅子を示す斜視図、図２椅子アタッチメントの構成を示す上方斜視図、図３は車椅子アタッチメントの構成を示す平面図、図４は車椅子アタッチメントの構成を示す模式的側面図、図５（ａ）及び図５（ｂ）は車椅子アタッチメントの前進ストッパの左右調節態様を示す模式的平面図、図６（ａ）及び図６（ｂ）は車椅子アタッチメントの球体輪、補助球体輪、車輪載置部の相対的位置関係を示す模式的平面図、図７（ａ）～図８（ｂ）は車椅子アタッチメントの球体輪の構成を示す説明図、図９は車椅子アタッチメントの電気的構成を示す説明図である。なお、以下において、特に方向視を定めない限り、車椅子アタッチメントの進行方向を基準に前側（符号Ｆ）、後側（符号Ｂ）、左側（符号Ｌ）、右側（符号Ｒ）として説明する。
【0041】
［１．車椅子アタッチメントの概略的説明］
本実施例に係る車椅子アタッチメントＡは、概略的には、図１に示すように、上面の左右部で車椅子Ｗの一対の後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを載置する車輪載置部２Ｌ、２Ｒを有した平板状の基体プレート１と、基体プレート１において左右一対の車輪載置部２Ｌ、２Ｒ同士の間の中央前後部で駆動回転可能に保持した前後一対の球体輪３Ｆ、３Ｂと、基体プレート１において左右一対の車輪載置部２Ｌ、２Ｒよりも左右外側部でそれぞれ回転可能に保持した左右一対の補助球体輪４Ｌ、４Ｒと、を備えて構成している。
本実施例に係る車椅子アタッチメントＡは、概略的には、図１に示すように、上面の左右部で車椅子Ｗの一対の後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを載置する車輪載置部２Ｌ、２Ｒを有した平板状の基体プレート１と、基体プレート１において左右一対の車輪載置部２Ｌ、２Ｒ同士の間の中央前後部で駆動回転可能に保持した前後一対の球体輪３Ｆ、３Ｂと、基体プレート１において左右一対の車輪載置部２Ｌ、２Ｒよりも左右外側部でそれぞれ回転可能に保持した左右一対の補助球体輪４Ｌ、４Ｒと、を備えて構成している。
【0042】
本アタッチメントＡは、図２に示すように全体外観凸状の駆動台車とし、図３に示すように凸状の中央突出部に相当する基体プレート１の幅方向中央部を球体輪３Ｆ、３Ｂなどの動力源を密集配置した動力源配置領域１１にする共に、凸状の左右フランジ部に相当する基体プレート１の幅方向左右部を可及的広くした車輪載置部２Ｌ、２Ｒを形成する車輪積載領域１０Ｌ、１０Ｒにして構成している。
【0043】
本アタッチメントＡが装着される手動式の車椅子Ｗは、例えば道路などの屋外や建築物などの屋内やなど車椅子Ｗの利用場所での搭乗者の利便性を配慮した搭乗者の上半身の可動範囲を確保する人間工学的寸法や車椅子Ｗの前後進や方向転換などの基本動作寸法で設計されたものである。
【0044】
このような車椅子Ｗは、例えばJIS規格（JIS T9201）や国際標準化機構（ISO 7193、7176/5）などの規格標準で定められた寸法に則り作製されたものや、それ以外の特殊仕様の寸法で作製されたものも含む。
【0045】
すなわち、本アタッチメントＡは、こうした人間工学的寸法や基本動作寸法により作製された車椅子Ｗが有する本来的な搭乗者の利便性を損なうことなく、車椅子Ｗについて種々ある車幅のうち少なくとも最大幅以上の幅、且つ装着後に各施設での導線に干渉しない幅で構成している。
【0046】
本アタッチメントＡを装着した車椅子Ｗは、中央の動力源配置領域１１を跨いだ状態で左右側の車輪載置部２Ｌ、２Ｒにそれぞれ後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを載置固定すると共に、前輪Ｗ２Ｌ、Ｗ２Ｒを地上面に接地させ、前後一対の球体輪３Ｆ、３Ｂと左右一対の補助球体輪４Ｌ、４Ｒにより下方支持されながら電動で走行する。
【0047】
なお、詳細については後述するが、球体輪３Ｆ、３Ｂは、球体輪３Ｆ、３Ｂの球面に圧接されると共に同球体輪３Ｆ、３Ｂを中心に直角に配置された２つの駆動ローラ３０、３１により駆動回転する。
【0048】
すなわち、アタッチメントＡの車椅子Ｗへの装着後には、２つの球体輪３Ｆ、３Ｂと２つの補助球体輪４Ｌ、４Ｒとの合計４つの球体輪を支点にして、車椅子Ｗを下方から４点支持するため、車椅子Ｗの重量負荷を各球体輪３Ｆ～４Ｒを支点として分散させつつ、平面視で全方位へ走行することができ、走行安定性を図ることができる。
【0049】
このように本発明の車椅子アタッチメントＡは、既存の手動式の車椅子Ｗに後付け対応して同車椅子Ｗを電動式仕様へ簡易に変更できるだけでなく、適応できる車幅を拡張して車椅子Ｗへの汎用性と車椅子利用者の利便性を向上でき、方向転換操作をすることなく平面視で任意の方向、すなわち全方位へ走行できる画期的発明である。
【0050】
［２．車椅子アタッチメントの具体的構成］
以下、本アタッチメントＡの具体的構成について説明する。基体プレート１は、平面視矩形の扁平薄板状であって、例えば金属や硬質樹脂などの剛性素材で形成している。基体プレート１は少なくとも車椅子Ｗの車幅以上となる幅で形成しており、その寸法は例えば横幅760mm～800mm、前後長さ460～500mmである。
以下、本アタッチメントＡの具体的構成について説明する。基体プレート１は、平面視矩形の扁平薄板状であって、例えば金属や硬質樹脂などの剛性素材で形成している。基体プレート１は少なくとも車椅子Ｗの車幅以上となる幅で形成しており、その寸法は例えば横幅760mm～800mm、前後長さ460～500mmである。
【0051】
基体プレート１の所定位置には、図３に示すように、球体輪３Ｆ、３Ｂや補助球体輪４Ｌ、４Ｒをそれぞれ回転可能に挿入配置するための球体輪配置孔が複数貫通して形成されている。なお、基体プレート１の角部はＲ面取りされている。
【0052】
基体プレート１において、一対の車輪載置部２Ｌ、２Ｒの各左右幅（車輪積載領域１０Ｌ、１０Ｒの各幅）は、図３に示すように、一対の球体輪３Ｆ、３Ｂが配置される動力源配置領域１１の左右幅と略同じかそれ以下となるようにしている。
【0053】
これにより、基体プレート１上における各車輪載置部２Ｌ、２Ｒの左右幅を可及的拡張化して車椅子Ｗの車幅に可及的広く対応することができ、アタッチメントをさらにコンパクト化できる。
【0054】
また、図２及び図３に示すように、基体プレート１の車輪積載領域１０Ｌ、１０Ｒの長手方向の後部、すなわち車輪載置部２Ｌ、２Ｒの後方位置にはそれぞれ、給電用のバッテリー９と、球体輪３Ｆ、３Ｂの回転駆動を制御する制御部６と、が配設されている。
【0055】
具体的には、車輪積載領域１０Ｌ、１０Ｒの長手において、前方側から約2/3領域部分に車輪載置部２Ｌ、２Ｒを形成し、後方側から約1/3領域部分に重量物である制御部６及びバッテリー９を設けている。なお、図３中、符号１３はアタッチメント持ち運び用の逆Ｕ字状の取っ手である。
【0056】
一対の車輪載置部２Ｌ、２Ｒは、図２に示すように、平面視で基体プレート１上面で互いに左右対称にそれぞれ前後方向に長尺伸延する長方形領域部分として形成している。かかる車輪載置部２Ｌ、２Ｒの前端部、すなわち基体プレート１の前端の上側角部は面取りして、車椅子Ｗの後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを乗り入れ易くしている。
【0057】
また、各車輪載置部２Ｌ、２Ｒは、図４に示すように、前方から後方へかけて下方傾斜する傾斜面部に形成している。基体プレート１に保持した前後一対の球体輪３Ｆ、３Ｂのうち、基体プレート１を基準に、後方球体輪３Ｂを前方球体輪３Ｆよりも高い位置で支持することにより、側面視で基体プレート１全体を下方傾斜させて車輪載置部２Ｌ、２Ｒを傾斜面部に形成している。
【0058】
具体的には、後方球体輪３Ｂは、図４に示すように、基体プレート１上面において、所定厚みを有した板状の嵩上スペーサー１２を後述する後方側の方形筐体５Ｂと基体プレート１との間に介在させて同方形筐体５Ｂに保持されることにより、球中心ＳＢを前方球体輪３Ｆの球中心ＳＦよりも高い位置に保持している。
【0059】
これにより、球体輪３Ｆ底面から露出する後方球体輪３Ｂの支持部分が前方球体輪３Ｆの支持部分よりも短くなって基体プレート１の前後端同士の間で高低差（水平地上面からの高さの差）を形成し、結果、アタッチメントＡ全体の車高が前端部から後端部に行く程低くなり、基体プレート１の姿勢が前方から後方に向かって傾斜する。
【0060】
なお、水平地上面を基準に、図４に示すように、基体プレート１の前端高さｈ１は9～11mm、基体プレート１の後端高さｈ２は6～9mmとし、傾斜角度は0.3～0.6°（好ましくは0.4～0.5°）としている。また、このような車輪載置部２Ｌ、２Ｒの傾斜は、他の態様として例えば基体プレート１上で漸次傾斜する薄板を載置固定するなどして形成することもできる。
【0061】
これにより、車輪載置部２Ｌ、２Ｒへ車椅子Ｗを乗り上げた際には、後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒが車輪載置部２Ｌ、２Ｒの前方から後方へ向かって自然と後転することとなるため、乗り上げ作業をアシストすることができる。
【0062】
このような、車輪載置部２Ｌ、２Ｒの四側方には、図３に示すように、同車輪載置部２Ｌ、２Ｒに乗り上げ載置された後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの動きを規制する後輪規制部材が設けられている。
【0063】
すなわち、複数の後輪規制部材は、図３、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、基体プレート１において、車輪載置部２Ｌ、２Ｒ後端で立設する後退ストッパ２０Ｌ、２０Ｒと、車輪載置部２Ｌ、２Ｒ前端で立設する前進ストッパ２１Ｌ、２１Ｒと、車輪載置部２Ｌ、２Ｒ左右両端で対面して立設する内外側ガイド２２Ｌ、２２Ｒ、２３Ｌ、２３Ｒと、により構成し、それぞれ車輪載置部２Ｌ、２Ｒの四側壁部をなしている。
【0064】
【0065】
これにより、後退ストッパ２０Ｌ、２０ＲのＬ字垂直部の上端部が車輪載置部２Ｌ、２Ｒに載置される車椅子Ｗの後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの後側面部に当接して後退することを規制可能としている。また、車椅子Ｗの後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを車輪載置部２Ｌ、２Ｒに載置した際に、車椅子Ｗの前後中心（車軸）を車椅子アタッチメントＡの前後中心に位置合わせすることができる。
【0066】
また、内外側ガイド２２Ｌ、２２Ｒ、２３Ｌ、２３Ｒは、図３～図５（ｂ）に示すように、平面視へ字状に折り曲げた帯板部材であって、車輪載置部２Ｌ、２Ｒ前端の後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒが乗り上げるための進入口２ａＬ、２ａＲを前方拡開させるようにそれぞれ車輪載置部２Ｌ、２Ｒの前後方向に沿って伸延して基体プレート１の左右部に配設している。
【0067】
具体的には、内外側ガイド２２Ｌ、２２Ｒ、２３Ｌ、２３Ｒは、図３～図５（ｂ）に示すように、平面視において、へ字状長辺部同士を対面させると共に、へ字状短辺部を前方へ向かって互いに外方傾斜するように配置している。
【0068】
なお、外側ガイド２３Ｌ、２３Ｒの高さは、車輪載置部２Ｌ、２Ｒに載置された車椅子Ｗの後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの外側に付設したハンドリムに干渉しない高さとし、例えば20mmとしている。
【0069】
これにより、車椅子Ｗの後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを進入口２ａＬ、２ａＲから車輪載置部２Ｌ、２Ｒへ受け入れやすくし、車輪載置部２Ｌ、２Ｒに乗り上げ載置された後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの内外側面にへ字状長辺部を対面させ、車椅子アタッチメントＡの走行時における後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの左右方向への不用意な移動を規制することができる。
【0070】
基本的に、車輪載置部２Ｌ、２Ｒ上における後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの左右方向への移動規制は、左右一対の内側ガイド２２Ｌ、２２Ｒのみで行う。
【0071】
この左右一対の内側ガイド２２Ｌ、２２Ｒはそれぞれ、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの内側面に近接面対向するように、本アタッチメントＡが装着される車椅子Ｗの車幅、すなわち、後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒ同士の内幅に合わせて、基体プレート１上で左右方向に立設位置を調節可能に構成している。つまり、車輪載置部２Ｌ、２Ｒの幅は、後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒ同士の内幅に合わせた内側ガイド２２Ｌ、２２Ｒの立設位置の調節に伴って拡幅縮小する。
【0072】
これにより、車椅子Ｗの後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを車輪載置部２Ｌ、２Ｒに載置する際に車椅子Ｗの車幅中心を車椅子アタッチメントＡの左右中心に位置合わせすることができ、載置後には車椅子Ｗの左右方向の不用意な位置ズレを防止できる。
【0073】
なお、符号２２ａＬ、２２ａＲは、基体プレート１上面で内側ガイド２２Ｌ、２２Ｒをボルトを介して立設固定するために左右方向に一定間隔で複数貫通形成したガイド位置調節孔である。
【0074】
これらの内側ガイド２２Ｌ、２２Ｒの下端部には、ガイド位置調節孔２２ａＬ、２２ａＲに挿入した状態で基体プレート１に吸着する磁性体（磁石）が付設されており、内側ガイド２２Ｌ、２２Ｒを基体プレート１上でより安定して立設固定できるようしている。
【0075】
また、左右一対の外側ガイド２３Ｌ、２３Ｒはそれぞれ、車幅（外幅）を最大幅とする車椅子に適合する離間距離を保持して基体プレート１上に設けられる。かかる左右一対の外側ガイド２３Ｌ、２３Ｒ同士の離間距離は、例えば600mm～700である。
【0076】
前進ストッパ２１Ｌ、２１Ｒは、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、基体プレート１の前端部で立設する枢軸２１ａＬ、２１ａＲと、同枢軸２１ａＬ、２１ａＲを中心にレバー２１ｂＬ、２１ｂＲを介して回転すると共に、車輪載置部２Ｌ、２Ｒ前端の進入口２ａＬ、２ａＲを開閉させる矩形板状の係合プレート２１ｃＬ、２１ｃＲと、により構成している。
【0077】
係合プレート２１ｃＬ、２１ｃＲは、レバー２１ｂＬ、２１ｂＲのロック操作により枢軸２１ａＬ、２１ａＲを中心に回転して車輪載置部２Ｌ、２Ｒ前端の進入口２ａＬ、２ａＲを塞ぐように車輪載置部２Ｌ、２Ｒの幅方向に平行となる。
【0078】
このように、車椅子Ｗの車椅子アタッチメントＡの装着時には、枢軸２１ａＬ、２１ａＲを中心にレバー２１ｂＬ、２１ｂＲを開放操作して係合プレート２１ｃＬ、２１ｃＲを開放変位させ、車輪載置部２Ｌ、２Ｒ前端の進入口２ａＬ、２ａＲを開放する。
【0079】
また、車輪載置部２Ｌ、２Ｒに後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒが乗り上げた後は、枢軸２１ａＬ、２１ａＲを中心レバー２１ｂＬ、２１ｂＲをにロック操作して係合プレート２１ｃＬ、２１ｃＲを閉塞変位させ、係合プレート２１ｃＬ、２１ｃＲで車輪載置部２Ｌ、２Ｒ前端の進入口２ａＬ、２ａＲを閉塞すると共に係合プレート２１ｃＬ、２１ｃＲの上端部を車輪載置部２Ｌ、２Ｒ内の後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの前側面部に圧接係合する。
【0080】
すなわち、車輪載置部２Ｌ、２Ｒに載置された後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒは、図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、前進ストッパ２１Ｌ、２１Ｒと後退スッパ２０Ｌ、２０Ｒとの間において、後側面部（後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの下方後側面部）を後退ストッパ２０Ｌ、２０Ｒに圧接係合させると共に前側面部（後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの下方前側面部）を前進ストッパ２１Ｌ、２１Ｒに圧接係合させた状態で、両ストッパ２１Ｌ、２１Ｒ、２０Ｌ、２０Ｒにより前後両側から挟持固定される。
【0081】
これにより、車椅子アタッチメントＡの走行時における後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの前後方向への不用意な移動を規制して制動し、車椅子Ｗのアタッチメント装着姿勢を安定化させることができる。
【0082】
また、前進ストッパ２１Ｌ、２１Ｒは、前述の内側ガイド２２Ｌ、２２Ｒと同様、基体プレート１上における左右位置を調節可能に構成している。
【0083】
すなわち、前進ストッパ２１Ｌ、２１Ｒは、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、車椅子Ｗの後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒ同士の離間幅に合わせ、基体プレート１上でロック状態の係合プレート２１ｃＬ、２１ｃＲが後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの前側面部に対面して位置するように、枢軸２１ａＬ、２１ａＲの立設位置を左右方向に調節可能に構成している。
【0084】
なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）中、符号２１ｄＬ、２１ｄＲは、基体プレート１上面の前端で前進ストッパ２１Ｌ、２１Ｒをボルトを介して立設固定するために左右方向に一定間隔で複数貫通形成したストッパ位置調節孔である。
【0085】
ここで、本発明に特筆すべき点は、上述のように左右側で車輪載置部２Ｌ、２Ｒを形成した基体プレート１において、走行駆動源となる２つの球体輪３Ｆ、３Ｂと、２つの球体輪よりも小さい２つの補助球体輪４Ｌ、４Ｒと、の相対的位置関係にある。
【0086】
すなわち、図１～図３に示すように、基体プレート１の平面視において、２つの球体輪３Ｆ、３Ｂは、一対の車輪載置部２Ｌ、２Ｒ同士の間の中心を通ると共に各車輪載置部２Ｌ、２Ｒに平行に伸延する仮想中心線Ｃ１（図３中、破線鎖線で示す。）上の前後部で駆動回転可能に保持され、２つの補助球体輪４Ｌ、４Ｒは仮想中心線Ｃ１に直交する仮想直交線Ｃ２（図３中、一点鎖線で示す。）上で回転可能に保持されると共に２つの球体輪３Ｆ、３Ｂよりも左右外側に配置されている。
【0087】
特に、２つの球体輪３Ｆ、３Ｂはそれぞれ仮想直交線Ｃ２に線対称で配置されると共に２つの補助球体輪４Ｌ、４Ｒはそれぞれ仮想中心線Ｃ１に線対称で配置されている。
【0088】
また、各車輪載置部２Ｌ、２Ｒにそれぞれ後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを載置した際に基体プレート１に掛かる車椅子Ｗ重量の重心が仮想中心線Ｃ１と仮想直交線Ｃ２の交差部分Ｉ又はその近傍に配置される。仮想中心線Ｃ１と仮想直交線Ｃ２の交差部分Ｉは、図３に示すように、平面視で基体プレート１の中心１０Ｃよりも前方寄りに偏心して配置している。
【0089】
特に、車輪載置部２Ｌ、２Ｒに載置された車椅子Ｗの後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの車軸は、仮想直交線Ｃ２上、又は仮想直交線Ｃ２に平行な軸に沿って配置されることとなる。
【0090】
このようにして、車椅子Ｗを載置固定した本アタッチメントＡの地上面での姿勢を、各球体輪３Ｆ～４Ｒを支点とした４点支持で安定化させ、車椅子Ｗの重量負荷を各球体輪３Ｆ～４Ｒへ略均等に分散して走行安定性を向上させている。
【0091】
なお、前後一対の球体輪３Ｆ、３Ｂ同士の離間距離（球中心ＳＦ、ＳＢ同士の間の距離）と左右一対の補助球体輪４Ｌ、４Ｒ同士の離間距離（球中心ＳＬ、ＳＲ同士の間の距離）は、基体プレート１上に載置固定された車椅子Ｗを安定して走行できる距離であれば特に限定されない。例えば、球体輪３Ｆ、３Ｂ同士の離間距離は270～290mm、補助球体輪４Ｌ、４Ｒ同士の離間距離は710mm～730mmとすることが好ましい。
【0092】
すなわち、図５（ａ）に示すように、仮想中心線Ｃ１に沿って配置される２つの球体輪３Ｆ、３Ｂ同士の離間距離ｄ１（図中、縦破線矢印で示す。）と仮想直交線Ｃ２に沿って配置される２つの補助球体輪４Ｌ、４Ｒ同士の離間距離ｄ２（図中、横破線矢印で示す。）の関係は、ｄ１：ｄ２＝1.0：2.0～3.0、より好ましくはｄ１：ｄ２＝1.0：2.4～2.8とすることで、車椅子アタッチメントＡを装着した車椅子Ｗの姿勢が安定する。
【0093】
また、２つの球体輪３Ｆ、３Ｂと２つの補助球体輪４Ｌ、４Ｒとは、それぞれの地上面との接地支点同士を通る仮想平面を形成するように基体プレート１底面から下方突出によって、基体プレート１を地上面から一定高さに支持するように構成している。
【0094】
また、２つの球体輪３Ｆ、３Ｂは、図４に示すように、それぞれの球中心ＳＦ、ＳＢを一対の車輪載置部２Ｌ、２Ｒ（基体プレート１）の高さ位置（上面）より上方に配置して基体プレート１に保持されている。
【0095】
また、２つの補助球体輪４Ｌ、４Ｒは、図４に示すように、後述するサスペンション４０Ｌ、４０Ｒを介して、それぞれの球中心ＳＬ、ＳＲを一対の車輪載置部２Ｌ、２Ｒ（基体プレート１）の高さ位置又は下方に配置して保持されている。
【0096】
これにより、２つの球体輪３Ｆ、３Ｂの安定した駆動力の実現する駆動部材を連設させつつも、車輪載置部２Ｌ、２Ｒを可及的に地上面に近接させた低い位置に保持させることができ、車椅子Ｗの後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの乗り上げを行い易くしている。
【0097】
球体輪３Ｆ、３Ｂはそれぞれ、図２～図４に示すように、基体プレート１上の前後で立設した内部中空の一対の方形筐体５Ｆ、５Ｂの内側で保持されている。かかる球体輪３Ｆ、３Ｂは、同径同大であって、例えばポリカーボネイトやウレタンゴムなどの樹脂製の真球体で構成している。
【0098】
なお、球体輪３Ｆ、３Ｂのサイズは、図４に示すように、各球体輪３Ｆ、３Ｂを基体プレート１に装着した際に基体プレート１上での設置面積が広くなりすぎないように例えば100mm以下とし、可及的省スペース化を図っている。
【0099】
【0100】
各方形筐体５Ｆ、５Ｂはそれぞれ、図３及び図６（ａ）に示すように、略立方体の箱型部材であって、内側空間で球体輪３Ｆ、３Ｂの球面に当接して球体輪３Ｆ、３Ｂの姿勢を支持するボールキャスタ５０を複数備えている。
【0101】
各ボールキャスタ５０は、球体輪３Ｆ、３Ｂに対し、平面視で球中心ＳＦ、ＳＢに周方向で一定間隔を隔てて３つ配置すると共に側面視で球体輪３Ｆ、３Ｂの上半球面部に当接して球体輪３Ｆ、３Ｂを方形筐体５Ｆ、５Ｂ内部に保持している。
【0102】
方形筐体５Ｆ、５Ｂは、図７（ａ）、図７（ｂ）、及び図８（ｂ）に示すように、平面視で正方形の四隅に配置され、基体プレート１上で立設する４本の支柱５１と、同４本の支柱５１の上端を覆う正方形板状の天板５２と、天板５２の底面からブラケット５３を介して回転可能に垂設支持された複数のボールキャスタ５０と、を備えて構成している。
【0103】
方形筐体５Ｆ、５Ｂの基体プレート１上における突設高さは、その左右側の車輪載置部２Ｌ、２Ｒに後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒが載置された状態で、車椅子Ｗの車軸などに干渉しない高さとしている。
【0104】
複数のブラケット５３は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、側面視へ字状に折り曲げた薄板部材であって、へ字長辺部の基端部で天板５２に垂設されると共にへ字短辺部の先端部にボールキャスタ５０を回転可能に連設している。
【0105】
すなわち、３つのブラケット５３が、図６に示すように基端部で天板５２の底面に固定すると共に、先端部を平面視で球体輪３Ｆ、３Ｂの球中心ＳＦ、ＳＢに向けて放射状に配置されている。なお、各ブラケット５３先端のボールキャスタ５０は方形状のホルダ部材５０ａにより回転可能に保持されている。
【0106】
これにより、球体輪３Ｆ、３Ｂが地上面として凹凸面を走行した際には、各ブラケット５３をサスペンションとして機能させて、各ブラケット５３が弾性変形して不陸対応し、球体輪３Ｆ、３Ｂを常時地上面に接地状態にすることができる。なお、なお、各ブラケット５３は、地上面の凹面に対応するべく球体輪３Ｆ、３Ｂを常時下方付勢するように配置してもよい。
【0107】
また、球体輪３Ｆ、３Ｂは、球中心ＳＦ、ＳＢに向けて互いに直角方向から球面に圧接して縦回転する２つの駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂにより、前後左右へ回転するように構成している。
【0108】
駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂは、仮想中心線Ｃ１上に配置されると共に球体輪３Ｆ、３Ｂ前後一側のいずれかに圧接する前後進駆動ローラ３０Ｆ、３０Ｂと、仮想直交線Ｃ２と平行な軸に沿って配置される共に球体輪３Ｆ、３Ｂ左右一側のいずかに圧接する左右進駆動ローラ３１Ｆ、３１Ｂと、で構成している。
【0109】
各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂは、図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図８（ｂ）に示すように、方形筐体５Ｆ、５Ｂにおいて、隣接する支柱５１、５１同士の間から方形筐体５Ｆ、５Ｂ内部に配置した球体輪３Ｆ、３Ｂに向けて内方突出している。
【0110】
【0111】
すなわち、駆動モータは、前後進駆動ローラ３０Ｆ、３０Ｂを前後転動させる前後進駆動モータ３４Ｆ、３４Ｂと、左右進駆動ローラ３１Ｆ、３１Ｂを前後転動させる左右進駆動モータ３５Ｆ、３５Ｂと、で構成している。
【0112】
かかる構成の各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂはそれぞれ、図３、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、圧着付勢機構８により各球体輪３Ｆ、３Ｂの球中心ＳＦ、ＳＢに向けて常時押圧付勢されることで、ローラ面を球体輪３Ｆ、３Ｂの球面に常時圧接している。
【0113】
圧着付勢機構８は、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、方形筐体５Ｆ、５Ｂの側面部に対向して配設され、上面で駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂを球体輪３Ｆ、３Ｂに向けて滑動させるブラケットレール８０と、ブラケットレール８０上の駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂを球体輪３Ｆ、３Ｂに向けて押圧付勢する付勢バネ８１と、で構成している。
【0114】
ブラケットレール８０は、図７（ｂ）に示すように、Ｌ字帯板状部材であって、駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂを連設した駆動モータ３４Ｆ、３５Ｆ、３４Ｂ、３５Ｂを球体輪３Ｆ、３Ｂの方向へ案内する水平レール溝部８０ａと、水平レール溝部８０ａの基端で立ち上げ形成した垂直壁部８０ｂと、を有している。
【0115】
【0116】
これにより、付勢バネ８１が、ブラケットレール８０の水平レール溝部８０ａ上で駆動モータ３４Ｆ、３５Ｆ、３４Ｂ、３５Ｂごと各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂを各球体輪３Ｆ、３Ｂに向けて常時押圧付勢し、各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂのローラ面が球体輪３Ｆ、３Ｂの球面に常時圧接することを可能としている。
【0117】
また、駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂと共に球体輪３Ｆ、３Ｂを間に介在して各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂに対向する位置には、図３、図５（ａ）～図８（ｂ）に示すように、球体輪３Ｆ、３Ｂに当接して球体輪３Ｆ、３Ｂを回転するを受ける球体受３２Ｆ、３３Ｆ、３２Ｂ、３３Ｂが配設されている。
【0118】
なお、各球体受３２Ｆ、３３Ｆ、３２Ｂ、３３Ｂは、ホルダ部材３２ａＦ、３３ａＦ、３２ａＢ、３３ａＢに回転可能に保持されたボールキャスタ３２ｂＦ、３３ｂＦ、３２ｂＢ、３３ｂＢで構成しているが、球体輪３Ｆ、３Ｂに接触した状態で同球体輪３Ｆ、３Ｂを保持して滑動できるものであれば特に限定されることはない。
【0119】
また、各球体受３２Ｆ、３３Ｆ、３２Ｂ、３３Ｂは、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、方形筐体５Ｆ、５Ｂの隣接する支柱５１、５１同士の間に架設した帯板３２ｃＦ、３３ｃＦ、３２ｃＢ、３３ｃＢにより、方形筐体５Ｆ、５Ｂ内部で突出支持される。
【0120】
すなわち、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂと球体受３２Ｆ、３３Ｆ、３２Ｂ、３３Ｂとは、球中心ＳＦ、ＳＢを通り仮想中心線Ｃ１と仮想直交線Ｃ２に平行な球体輪３Ｆ、３Ｂの水平直径Ｃ３、Ｃ４（図７（ｂ）及び図８（ｂ）中、それぞれ点線で示す。）上にそれぞれ配置されると共に球体輪３Ｆ、３Ｂの球面部に当接して、間に球体輪３Ｆ、３Ｂを保持する。
【0121】
換言すれば、各球体輪３Ｆ、３Ｂは、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、球中心ＳＦ、ＳＢに直角方向で配置した２つの駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂと、各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂに対してそれぞれ球中心ＳＦ、ＳＢに点対称で配置した２つの球体受３２Ｆ、３３Ｆ、３２Ｂ、３３Ｂと、により左右方向、及び前後方向の四方から４点接触状態で挟圧支持されるように構成している。
【0122】
このように、基体プレート１上で前後一対の球体輪３Ｆ、３Ｂを保持する構造として、全体を覆うハウジング構造ではなく、４つの支柱５１と天板５２とからなる建屋構造を採用したことで、基体プレート１上における支持部材の設置スペースを可及的省スペース化している。
【0123】
その結果、基体プレート１上において、幅方向中央の動力源配置領域１１で前後方向に駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂや駆動モータ３４Ｆ、３５Ｆ、３４Ｂ、３５Ｂなどの駆動部材を密集して配設することができると共に、車輪載置部２Ｌ、２Ｒを拡幅化でき、アタッチメント全体をコンパクト化できる。
【0124】
【0125】
かかる左右一対の補助球体輪４Ｌ、４Ｒはそれぞれ、図４に示すように、内部中空の方形状のホルダ部材４ａＬ、４ａＲに回転可能に保持されると共に、サスペンション４０Ｌ、４０Ｒを介して球面を下方に向けて基体プレート１に保持されている。
【0126】
サスペンション４０Ｌ、４０Ｒは、図４に示すように、基体プレート１上で突設した方形台座４１Ｌ、４１Ｒと、方形台座４１Ｌ、４１Ｒの上面に基端を固定して水平方向に伸延すると共に自由先端で補助球体輪４Ｌ、４Ｒを垂設した方形帯板状の支持プレート４２Ｌ、４２Ｒと、で構成している。
【0127】
すなわち、補助球体輪４Ｌ、４Ｒは、前後の球体輪３Ｆ、３Ｂと同様、水平地上面に接地するように基端を方形台座４１Ｌ、４１Ｒに固定した支持プレート４２Ｌ、４２Ｒの自由端で片持ち支持されて基体プレート１の下方に露出して基体プレート１を下方支持されている。
【0128】
これにより、４つの球体輪の全てを常時接地させた４点支持状態を安定して実現し、走行時のガタツキを防止して安定した走行姿勢を保持できる。
【0129】
すなわち、地上面が水平面でなく凹凸面であった場合には、サスペンション４０Ｌ、４０Ｒが弾性変形して不陸対応することができる。なお、サスペンション４０Ｌ、４０Ｒは、前述の球体輪３Ｆ、３Ｂと同様、凹面に対応するべく補助球体輪４Ｌ、４Ｒをやや常時下方付勢するように構成してもよい。
【0130】
また、一対の補助球体輪４Ｌ、４Ｒは、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、仮想中心線Ｃ１に平行な軸に沿って基体プレート１における前後位置を調節可能に構成している。具体的には、各補助球体輪４Ｌ、４Ｒは、基体プレート１上で、それぞれサスペンション４０Ｌ、４０Ｒごと仮想中心線Ｃ１に平行な軸に沿って前後位置を調節可能にすることにより、仮想直交線Ｃ２の前後位置を変位させるように構成している。
【0131】
なお、基体プレート１に貫通形成した補助球体輪４Ｌ、４Ｒ用の球体輪配置孔４３Ｌ、４３Ｒは図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように平面視で長手を仮想中心線Ｃ１と平行に伸延形成した細長孔とし、同細長孔内で各補助球体輪４Ｌ、４Ｒの前後位置の調節に対応可能としている。
【0132】
これにより、装着される車椅子Ｗの車軸位置、すなわち、後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの車輪径に応じて仮想直交線Ｃ２の位置を変更でき、車椅子Ｗの本アタッチメントＡの装着姿勢を安定化することができる。
【0133】
［３．車椅子アタッチメントの電気的構成］
次に、制御部６における本アタッチメントＡの走行移動制御を行うための電気的構成について説明する。
次に、制御部６における本アタッチメントＡの走行移動制御を行うための電気的構成について説明する。
【0134】
制御部６は、図９に示すように、前後一対の球体輪３Ｆ、３Ｂをそれぞれ駆動回転させる前後進駆動ローラ３０Ｆ、３０Ｂ及び左右進駆動ローラ３１Ｆ、３１Ｂの各駆動モータ３４Ｆ、３４Ｂ、３５Ｆ、３５Ｂと、給電用のバッテリー９と、進行方向や走行スピード、電源ＯＮ・ＯＦＦなどの走行に必要な走行指示情報を入力するための入力端末７とに、電気的に接続している。
【0135】
制御部６は、ＣＰＵ（中央演算装置）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、で構成している。
【0136】
ＲＯＭには各球体輪３Ｆ、３Ｂの回転方向や駆動力（トルク）の調整を行うための稼働制御情報が格納されており、ＲＡＭは入力端末７から入力された走行指示情報を一時的に格納する記憶領域として機能する。
【0137】
ＣＰＵには、ＲＯＭに格納された稼働制御情報とＲＡＭに格納された走行指示情報とを参照しつつ、各球体輪３Ｆ、３Ｂを同期連動させて本アタッチメントＡを任意の方向へ移動・停止走行するためのプログラムが格納されている。
【0138】
入力端末７は、車椅子Ｗの搭乗者や介助者が操作可能であれば、例えばジョイステックや操作専用のアプリケーションがインストールされたスマートフォンであってもよい。また、入力端末７と制御部６との接続方式は、例えばコードなどを用いた有線方式や電波を用いた無線方式の別を問わない。
【0139】
また、制御部６は、図９に示すように、前後進駆動モータ３４Ｆ、３４Ｂの制御を介して、前後進駆動ローラ３０Ｆ、３０Ｂを同一スピード、同一回転量及び同期連動させることにより、前後方の球体輪３Ｆ、３Ｂをそれぞれ同一スピード、同一回転量、前後同一方向で同期連動させる。
【0140】
また、制御部６は、図９に示すように、左右進駆動モータ３５Ｆ、３５Ｂの制御を介して、左右進駆動ローラ３１Ｆ、３１Ｂを同スピード及び同回転量で同期連動させることにより、前後方の球体輪３Ｆ、３Ｂをそれぞれ同一スピード、同一回転量、左右同一方向で同期連動させる。
【0141】
すなわち、前後方の球体輪３Ｆ、３Ｂは、制御部６により、左右前後斜めなどの全方位動作を同期して行うように制御される。
【0142】
このような構成の制御部６は、車椅子利用者が操作する入力端末７からの前後進や方向転換などの走行指示情報を受け取ると、走行指示情報に応じて球体輪３Ｆ、３Ｂの回転方向及び回転スピードを算出する。
【0143】
次に、制御部６は、算出した回転方向等に対応して駆動モータ３４Ｆ、３５Ｆ、３４Ｂ、３５Ｂを選択して各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂの回転を制御する。この際、状況に応じて駆動モータ３４Ｆ、３５Ｆ、３４Ｂ、３５Ｂのトルク制御を行う。
【0144】
また、制御部６は、球体輪３Ｆ、３Ｂの回転と車椅子Ｗ及び本アタッチメントＡの運動との間の関係を予め算出し、車椅子利用者により指示された移動速度を目標値とするＰＩＤ制御を行うこともできる。
【0145】
［４．車椅子アタッチメントの車椅子への装着及び走行移動制御］
次に、車椅子アタッチメントの車椅子への装着及び走行移動制御について説明する。まず、搭乗者又は介助者などの車椅子利用者は、車椅子アタッチメントＡに載置する車椅子Ｗの後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの同士の車幅（内幅）に合わせて、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示したように、内側ガイド２２Ｌ、２２Ｒと前進ストッパ２１Ｌ、２１Ｒの左右位置を調節しておく。
次に、車椅子アタッチメントの車椅子への装着及び走行移動制御について説明する。まず、搭乗者又は介助者などの車椅子利用者は、車椅子アタッチメントＡに載置する車椅子Ｗの後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの同士の車幅（内幅）に合わせて、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示したように、内側ガイド２２Ｌ、２２Ｒと前進ストッパ２１Ｌ、２１Ｒの左右位置を調節しておく。
【0146】
次いで、車椅子アタッチメントＡを地上面に接地させて、ブレーキ状態とする。この車椅子アタッチメントＡのブレーキ状態は、入力端末７を介して電源ＯＮにして制御部６で各球体輪３Ｆ、３Ｂのスピードをゼロに設定することにより実現する。
【0147】
具体的には、図９で示したように、制御部６により駆動モータ３４Ｆ、３５Ｆ、３４Ｂ、３５Ｂの回転を停止制御し、電磁力を利用して各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂの回転軸を固定した電磁ブレーキにより、各球体輪３Ｆ、３Ｂに制動摩擦力を付与して車椅子アタッチメントＡのブレーキ状態を実現する。
【0148】
これにより、球体輪３Ｆ、３Ｂに直接摺動させるブレーキシューなどの物理的なブレーキ機構を搭載する必要がなくなり、基体プレート１を省スペース化して車椅子アタッチメントＡをコンパクト化することができる。
【0149】
なお、バッテリー９からの各駆動モータ３４Ｆ、３５Ｆ、３４Ｂ、３５Ｂへの給電を停止させて制御ＯＦＦ状態した場合であっても、球体輪３Ｆ、３Ｂと各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂとの間のギア比を大きくすることで、球体輪３Ｆ、３Ｂ側から各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂへの回転負荷を大きくして制動することも可能である。
【0150】
このようにして入力端末７を介してブレーキ状態とした車椅子アタッチメントＡに、車椅子利用者は、車椅子Ｗを後退させて各後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを地上面から基体プレート１上の各車輪載置部２Ｌ、２Ｒへ乗り上げ、後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを前進ストッパ２１Ｌ、２１Ｒと後退ストッパ２０Ｌ、２０Ｒとの間に固定するアタッチメント装着作業を行う。
【0151】
具体的には、左右調節した内側ガイド２２Ｌ、２２Ｒの位置を目安に、車椅子Ｗの後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを左右位置を合わせつつ、後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの後側面部が後退ストッパ２０Ｌ、２０Ｒの上端部に突き当たるまで後退させる。
【0152】
かかる状態で、車椅子Ｗの車軸ＷＳを仮想直交線Ｃ２又はその近傍の平行な軸に沿って配置される。すなわち、一対の車輪載置部２Ｌ、２Ｒに一対の後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを載置した際には、基体プレート１に掛かる車椅子重量の重心が仮想中心線Ｃ１と仮想直交線Ｃ２の交差部分又はその近傍に配置される。
【0153】
このようにして、車輪載置部２Ｌ、２Ｒへの後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの適切な位置への位置決めを行ったあと、最終的に車椅子Ｗにブレーキをかけて後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを不動状態とし、図１に示したように後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの車輪載置部２Ｌ、２Ｒへの載置固定を行った車椅子Ｗへの車椅子アタッチメントＡの装着が完了する。
【0154】
なお、より安定した載置固定状態を実現するべく、レバー２１ｂＬ、２１ｂＲのロック操作により前進ストッパ２１Ｌ、２１Ｒで車輪載置部２Ｌ、２Ｒ前端の進入口２ａＬ、２ａＲを開放状態から閉塞状態とし、図４～図５（ｂ）に示したように、後退ストッパ２０Ｌ、２０Ｒと前進ストッパ２１Ｌ、２１Ｒの間で後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒを前後側から挟持固定することとしてもよい。
【0155】
具体的には、レバー２１ｂＬ、２１ｂＲをロック操作して枢軸２１ａＬ、２１ａＲを中心に係合プレート２１ｃＬ、２１ｃＲで閉塞変位させ、車輪載置部２Ｌ、２Ｒ前端の進入口２ａＬ、２ａＲを閉塞しつつ同係合プレート２１ｃＬ、２１ｃＲの上端部を後輪Ｗ１Ｌ、Ｗ１Ｒの前側面部に圧接係合させる。
【0156】
次いで、車椅子利用者が、入力端末７で所望とする進行方向及び走行スピードの指示操作を行い、この走行情報を受けた制御部６が球体輪３Ｆ、３Ｂを駆動回転させて車椅子Ｗごと車椅子アタッチメントＡを所望の進行方向とスピードで走行させる。
【0157】
例えば、車椅子Ｗを前進させる場合には、アタッチメントＡにおいて、入力端末７からの前進走行情報を受信した制御部６が、各球体輪３Ｆ、３Ｂをそれぞれ同期連動して前方回転させるように、左右進駆動ローラ３１Ｆ、３１Ｂを停止させると共に前後進駆動ローラ３０Ｆ、３０Ｂを同期連動して相対的に後方回転させる。
【0158】
また、車椅子Ｗを右斜め後退させる場合には、本アタッチメントＡにおいて、入力端末７からの右斜後退走行情報を受信した制御部６が、各球体輪３Ｆ、３Ｂをそれぞれ同期連動して右斜め後転させるように、左右進駆動３１Ｆ、３１Ｂを相対的に左回転させると共に前後進駆動ローラ３０Ｆ、３０Ｂを相対的に前回転させる。
【0159】
すなわち、球体輪３Ｆ、３Ｂは、それぞれ同期回転駆動する各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂの駆動回転力をそれぞれベクトル加算した方向に駆動回転される。
【0160】
その結果、球体輪３Ｆ、３Ｂの回転方向は、斜めの回転軸に沿う方向になる。このような球体輪３Ｆ、３Ｂの回転により、アタッチメントＡには右斜め後退方向への推力が加えられることとなる。
【0161】
なお、本アタッチメントＡは、従動輪である車椅子Ｗの前輪Ｗ２Ｌ、Ｗ２Ｒと地上面との間の摩擦力の影響を受け、本アタッチメントＡ及び車椅子Ｗが同前輪Ｗ２Ｌ、Ｗ２Ｒを中心に不用意に旋回することを回避するトルク制御を行う。
【0162】
すなわち、各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂをそれぞれ回転駆動する駆動モータ３４Ｆ、３５Ｆ、３４Ｂ、３５Ｂのトルク制御を行い、球体輪３Ｆ、３Ｂを駆動回転させることにより前輪Ｗ２Ｌ、Ｗ２Ｒと地上面との間の摩擦力を打ち消した本アタッチメントＡの走行を可能としている。
【0163】
このように、制御部６により、車椅子Ｗの移動方向に応じた球体輪３Ｆ、３Ｂの速度制御を行うことで、全方向駆動を可能としている。また、制御部６は、軌道のズレに応じて各駆動ローラ３０Ｆ、３１Ｆ、３０Ｂ、３１Ｂをそれぞれ回転駆動する駆動モータ３４Ｆ、３５Ｆ、３４Ｂ、３５Ｂのトルク制御を行う。なお、トルク制御は速度制御のマイナーループに含まれ、速度制御を行うことで自動的にトルクが調整される。
【0164】
すなわち、本アタッチメントＡは、各球体輪３Ｆ、３Ｂの回転方向及び回転速度を、制御部６により各球体輪３Ｆ、３Ｂに直角方向で圧着する前後進駆動ローラ３０Ｆ、３０Ｂ及び左右進駆動ローラ３１Ｆ、３１Ｂの相対的な回転方向と回転速度を駆動制御することにより、車椅子利用者が所望とする車椅子Ｗの進行方向や走行スピードを実現する。
【0165】
このように本車椅子アタッチメントＡは、車椅子Ｗに装着されて制御部６により駆動制御され、車椅子Ｗの姿勢を安定させながら同車椅子Ｗを平面視で全方位に走行移動させることができる。
【0166】
以上説明してきたように、本発明によれば、上面の左右部で車椅子の一対の後輪を載置する車輪載置部を有した平板状の基体プレートと、前記基体プレートの平面視において、一対の前記車輪載置部同士の間の中心部分で各前記車輪載置部と平行に伸延する仮想中心線上の前後部で駆動回転可能に保持される２つの球体輪と、前記仮想中心線に直交する仮想直交線上で回転可能に保持されると共に２つの前記球体輪よりも左右外側に配置され、２つの前記球体輪よりも小さい２つの補助球体輪と、により構成され、２つの前記球体輪の球中心を一対の前記車輪載置部の高さ位置より上方配置したこととしたため、既存の手動式の車椅子に後付け装着可能にして同車椅子を電動式仕様にでき、平面視で全方向に走行駆動させて走行利便性を向上することができ、種々の車幅を有した車椅子に装着対応して汎用性を高めることができる効果がある。
【0167】
すなわち、基盤上の限られたスペースを有効活用して、２つの球体輪を基体プレートで前後に配置する構成としたためその分左右側に形成される車輪載置部を可及的幅広いスペースで形成でき、アタッチメントの装着可能な車椅子の種類を広げることができる。しかも、アタッチメントそのものをコンパクト化することができ、装着後の車椅子が走行する際にアタッチメントが導線に干渉することを可及的防止することができる効果がある。
【0168】
また、２つの球体輪が、それぞれの球中心を一対の車輪載置部より上方配置した構成としているため、２つの球体輪の安定した駆動力の実現を図りつつ、車輪載置部を可及的に地上面に近接させた低い位置に保持させて車椅子の後輪の乗り上げを行いやすくできる効果がある。
【0169】
さらに、アタッチメントの車椅子への装着後には、駆動回転する２つの球体輪と２つの補助球体輪との合計４つの球体輪を支点にして、車椅子の下方を４点支持するため、車椅子の重量負荷を各球体輪を支点として分散させつつ、平面視で全方位へ走行することができ、走行安定性を向上させることができる効果がある。
【0170】
また、２つの前記球体輪はそれぞれ前記仮想直交線に線対称で配置されると共に２つの前記補助球体輪はそれぞれ前記仮想中心線に線対称で配置され、一対の前記車輪載置部に一対の前記後輪を載置した際に前記基体プレートに掛かる前記車椅子重量の重心が前記仮想中心線と前記仮想直交線の交差部分又はその近傍に配置されることとしたため、地上面における各球体輪を支点とした４点支持によるアタッチメントの姿勢を安定化させつつ、車椅子の重量負荷を各球体輪へ略均等に分散させることができ、走行安定性をより向上させることができる効果がある。
【0171】
また、２つの前記補助球体輪は、それぞれサスペンションを介して前記保持がされることとしたため、走行する地上面に不陸や傾きがあっても、駆動回転する２つの球体輪と共にサスペンションを介して２つの補助球体輪を常時接地させた状態にすることができる。
【0172】
したがって、４つの球体輪の全てを常時接地させた４点支持状態を安定して実現し、走行時のガタツキを防止して安定した走行姿勢を保持でき、走行安定性をより向上させることができる効果がある。
【0173】
また、一対の前記車輪載置部に載置される一対の前記後輪の後側面部に当接して移動を規制する後退ストッパを備えることとしたため、車輪載置部に載置された後輪にブレーキをかけて基体プレート上に固定して制動することができ、車椅子の装着姿勢を安定化することができる効果がある。
【0174】
また、一対の前記後輪の前側面部に当接して一対の前記後退ストッパとともに前記後輪を挟持する前進ストッパを備え、一対の前記前進ストッパは、前記基体プレート上における左右位置を調節可能に構成したため、後退ストッパと前進ストッパとの間で車輪載置部に載置された後輪の載置固定状態をより堅実にすることができる効果がある。
【0175】
また、装着する車椅子の大きさ、すなわち、車幅に合わせて前進ストッパの後輪への当接位置を調節できるため、車椅子の車幅にあわせて後輪の載置固定状態を堅実にすることができる効果がある。
【0176】
また、前記基体プレートにおける一対の前記車輪載置部は、前方から後方へかけて下方傾斜する傾斜面部で形成したため、車輪載置部へ車椅子を乗り上げた際には、後輪が車輪載置部の前方から後方へ向かって自然と後転することとなるため、乗り上げ作業をアシストできる効果がある。
【0177】
さらに、後退ストッパを設けた態様においては、車輪載置部で後転する後輪が後退ストッパに突き当たり係合して規制停止するため、車輪載置部における後輪の位置決めを容易に行うことができる効果がある。
【0178】
また、一対の前記球体輪はそれぞれ、前記基体プレート上で立設した内部中空の一対の方形筐体の内側で保持されるものであって、前記方形筐体は、内部で前記球体輪の球面に当接して前記球体輪を支持するボールキャスタを複数備え、前記基体プレート上における突設高さを前記車椅子に干渉しない高さにしたため、装着時の車椅子の乗り上げ操作を速やかに行うことができる効果がある。また、球体輪をそれぞれに対応した方形筐体で保持する構成としているため、構造をシンプル化して部材コスト等を可及的低減化することができる効果がある。
【0179】
すなわち、本発明によれば、既存の手動式の車椅子に後付け装着可能にして同車椅子を電動式仕様にして走行利便性を図ることは勿論、装着対応できる車椅子の種類を拡張して汎用性を高めた車椅子アタッチメントを提供することができる。
【符号の説明】
【0180】
Ａ 車椅子アタッチメント、Ｃ１ 仮想中心線、Ｃ２ 仮想直交線、ＳＦ（ＳＢ） 球中心、ＳＬ（ＳＲ） 球中心、１ 基体プレート、１０Ｌ（１０Ｒ）車輪積載領域、１１ 動力源配置領域、１２ 嵩上スペーサー、２Ｌ（２Ｒ） 車輪載置部、２０Ｌ（２０Ｒ） 後退ストッパ、２１Ｌ（２１Ｒ） 前進ストッパ、２２Ｌ（２２Ｒ） 内側ガイド、２３Ｌ（２３Ｒ） 外側ガイド、３Ｆ（３Ｂ） 球体輪、３０Ｆ（３０Ｂ） 前後進駆動ローラ、３１Ｆ（３１Ｂ） 左右進駆動ローラ、３２Ｆ（３２Ｂ） 球体受、３３Ｆ（３３Ｂ） 球体受、３４Ｆ（３４Ｂ） 前後進駆動モータ、３５Ｆ（３５Ｂ） 左右進駆動モータ、４Ｌ（４Ｒ） 補助球体輪、４０Ｌ（４０Ｒ） サスペンション、４１Ｌ（４１Ｒ） 方形台座、４２Ｌ（４２Ｒ） 支持プレート、５Ｆ（５Ｂ） 方形筐体、５０ ボールキャスタ、５１ 支柱、５２ 天板、５３ ブラケット、６ 制御部、７ 入力端末、８ 圧着付勢機構、８０ ブラケットレール、８０ａ 水平レール溝部、８０ｂ 垂直壁部、８１ 付勢バネ、９ バッテリー
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】