2024-152488 乗用電動移動体

(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】P2024152488

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】乗用電動移動体

(51)【国際特許分類】

   A61G 5/04 20130101AFI20241018BHJP

   B62M 6/65 20100101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

A61G5/04 710

B62M6/65

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023066714

(22)【出願日】2023-04-14

(71)【出願人】

【識別番号】517221310

【氏名又は名称】コアレスモータ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091306

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 友一

(74)【代理人】

【識別番号】100174609

【弁理士】

【氏名又は名称】関 博

(72)【発明者】

【氏名】白木 学

(72)【発明者】

【氏名】山口 真也

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ギアユニットをモータに内蔵させる回転電気機械をアッセンブリして、外輪の幅方向への回転電気機械の突出部を減らした電動車椅子を提供する。
【解決手段】座面と、座面の支持構造物と、支持構造物の少なくとも両側面に固定軸を介して設けられた外輪１０４とを備え、各外輪の中央部に回転電気機械１０８を備えている。この回転電気機械の駆動によって外輪が回転する。回転電気機械は円筒状のコアレスモータの円筒内側にギアユニットを内蔵しており、コアレスモータのケーシングの幅と前記外輪の幅との差が５ｃｍ以内であるから電動車椅子の座面下方や外方へ回転電気機械が飛び出すことがなく、小型、省スペース化が図れる。加えてコアレスモータの使用は鉄心が無いので電動車椅子の軽量化が図れる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

座面と、該座面の支持構造物と、該支持構造物の少なくとも両側面に固定軸を介して設けられた外輪とを備え、
各外輪の中央部に回転電気機械を備え、該回転電気機械は外輪部に繋がるホイールにそのケーシングが固着されることによって該回転電気機械の駆動によって前記外輪が回転し、該回転電気機械は円筒状のコアレスモータの円筒内側にギアユニットを内蔵しており、
該円筒状モータは前記固定軸側から外方に向けて同心円上に順次、インナーヨーク、円筒状コイル体、アウターヨークが配置され、該インナーヨークと該アウターヨークのいずれか又は両方に前記円筒状コイル体に対向させつつ間隙を持って永久磁石を配し、
前記円筒状コイル体はＵ、Ｖ、Ｗ相から成り、
前記ギアユニットと共に前記円筒状モータを前記ケーシングに内蔵させ、
前記固定軸は前記コアレスモータのロータ中央に設けた環状体の孔部を貫通し、該環状体は前記ロータの回転によって回転し、該環状体の外周には歯車溝が有り、
前記ギアユニットにはインターナルギアと該インターナルギアの内歯に小径部分の歯が噛合う複数のプラネタリギアとを備え、
該プラネタリギアは前記小径部分とは別に同軸上の大径部分にも歯車溝が形成されており、
前記環状体の歯車溝に噛合うように前記プラネタリギアの大径部分の歯が位置し、
こうして前記ロータの回転により前記環状体に噛合った前記プラネタリギアが回転することにより前記インターナルギアが回転し、該インターナルギアの回転により、該インターナルギアに固定されたケーシングを回転させ、該ケーシングが孔部に嵌め込み固定された外輪を回転させ、
少なくとも前記各プラネタリギアの大径部分の歯面にグリースが塗布されていて、グリースジャケットはブラケットの前記大径部分側に位置し、前記大径部分の歯面外周に沿うように円弧上の内壁を備え、前記各プラネタリギアの平面部の大半を覆うように配置されることを特徴とする乗用電動移動体。

【請求項2】

前記インターナルギアの少なくとも歯の部分は樹脂で形成し、残部は金属製とすることを特徴とする請求項１の乗用電動移動体。

【請求項3】

前記プラネタリギアの前記小径部分の歯と前記大径部分の歯の間の軸上に第１の軸受け部が配置され、該第１の軸受け部は前記コアレスモータの内部構造物に固定されて前記プラネタリギアを支持し、
前記環状体の歯車溝に噛合うように前記プラネタリギアの大径部分の歯が位置し、前記各プラネタリギアの軸の前記大径部分側の先端がブラケットの孔部を貫通するように該ブラケットを備え、該ブラケットはモータケーシングの底面部に固定され、前記各孔において第２の軸受け部により前記軸先端が回転可能に位置決めされていることを特徴とする請求項１の乗用電動移動体。

【請求項4】

前記回転電気機械は移動体の外側に前記プラネタリギアの大径部分が位置し、内側に該プラネタリギアの小径部分と前記インターナルギアが位置し、前記外側の面は前記外輪の外側面と実質的に面一であり、前記内側のケーシング突出は前記外輪の内側から５ｃｍ以内となる請求項１乃至３いずれかの乗用電動移動体。

【請求項5】

前記座面と前記外輪とを繋ぎ前記支持構造物を折り曲げて乗用移動体を折り畳んだ後の折畳み状態の乗用移動体の幅から、各外輪の前記ケーシングの突出長さが変わらず、かつ、折り曲げ後も前記ケーシングが前記ホイールに嵌ったままの状態であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかの乗用電動移動体。

【請求項6】

前記円筒状コイル体はＵ、Ｖ、Ｗ各相の線材を編み込んだものであることを特徴とする請求項１乃至５いずれかの乗用電動移動体。

【請求項7】

座面と、該座面の支持構造物と、該支持構造物の少なくとも両側面に固定軸を介して設けられた外輪とを備え、
各外輪の中央部に回転電気機械を備え、該回転電気機械は外輪部に繋がるホイールにそのケーシングが固着されることによって該回転電気機械の駆動によって前記外輪が回転し、該回転電気機械は円筒状のコアレスモータの円筒内側にギアユニットを内蔵しており、
該円筒状モータは前記固定軸側から外方に向けて同心円上に順次、インナーヨーク、円筒状コイル体、アウターヨークが配置され、該インナーヨークと該アウターヨークのいずれか又は両方に前記円筒状コイル体に対向させつつ間隙を持って永久磁石を配し、
前記円筒状コイル体はＵ、Ｖ、Ｗ相から成り、
前記ギアユニットと共に前記円筒状モータをケーシングに内蔵させ、
前記固定軸は前記コアレスモータのロータ中央に設けた環状体の孔部を貫通し、該環状体は前記ロータの回転によって回転し、該環状体の外周には歯車溝が有り、
前記ギアユニットが複数のギアで構成されると共に該ギアの一部は前記環状体の歯車溝に噛合うように位置し、こうして前記ロータの回転により前記環状体に噛合った前記ギアが回転することにより前記ケーシングを回転させ、該ケーシングが孔部に嵌め込み固定された外輪を回転させ、
前記ギアユニットの各ギアの歯面にグリースが塗布されていて、該ギアユニットの大半を覆うようにグリースジャケットを設けることを特徴とする乗用電動移動体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電動車椅子やシニアカー等に代表される乗用電動移動体に関する。

【背景技術】

【0002】

車椅子は電動化が進んでいるが、電動化に不可欠なモータの設置場所が座面との関係で制約されている。そこでモータの小型化が求められてきた。モータの回転を車輪に伝えるには回転を調整するギアが欠かせず、ギアユニットとモータを足した容積の確保が課題であった。

【0003】

電動車向けのモータには設置スペースを考えて車輪のホイールにモータを組み込んだインホイールタイプが知られている。しかしインホイールタイプであってもギアユニットとモータが組み合わされると、軸方向へのモータハウジング（回転電気機械のケーシング）がはみ出してしまう。

【0004】

特許文献１の図１～３等や特許文献２の図８、図１２等からわかるようにモータハウジングは車椅子の座面側に大きく食み出してしまう。電動車椅子の場合、座面下のスペースを減らすことになるし、折り畳む場合にも突出部が増えてしまう。

【0005】

そこで本発明者は、モータ内部にギアユニットを内蔵する構成を発明し、車輪の幅に略等しくなるような回転電気機械を作ることを試みた。これは上記先行技術文献ではコアドモータで鉄心が内蔵されているので着想できなかったことである。

【0006】

しかしながら車椅子の外輪の範囲にモータケーシングを嵌め込む為には限られたケーシングスペースの中ではパーツの形状や配置の工夫を要する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０２１－１９４０３７号公報

【特許文献2】特開２００４－２４６９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記従来の問題点に着目し、ギアユニットをモータに内蔵させる回転電気機械をアッセンブリして、電動車椅子の外輪の幅方向への回転電気機械の突出部を減らすことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の乗用電動移動体は、座面と、座面の支持構造物と、支持構造物の少なくとも両側面に固定軸を介して設けられた外輪とを備えている。各外輪の中央部に回転電気機械を備え、回転電気機械は外輪部に繋がるホイールにそのケーシングが固着されることによって回転電気機械の駆動によって前記外輪が回転する。

【0010】

回転電気機械は円筒状のコアレスモータの円筒内側にギアユニットを内蔵しており、円筒状モータは固定軸側から外方に向けて同心円上に順次、インナーヨーク、円筒状コイル体、アウターヨークが配置され、インナーヨークとアウターヨークのいずれか又は両方に円筒状コイル体に対向させつつ間隙を持って永久磁石を配している。

【0011】

円筒状コイル体はU、V、W相から成る。
ギアユニットと共に円筒状モータをケーシングに内蔵させる。
固定軸はコアレスモータのロータ中央に設けた環状体の孔部を貫通し、環状体はロータの回転によって回転し、環状体の外周には歯車溝が有る。

【0012】

ギアユニットにはインターナルギアとインターナルギアの内歯に小径部分の歯が噛合う複数のプラネタリギアとを備え、プラネタリギアは小径部分とは別に同軸上の大径部分にも歯車溝が形成されており、更に、環状体の歯車溝に噛合うようにプラネタリギアの大径部分の歯が位置している。

【0013】

こうしてロータの回転により環状体に噛合ったプラネタリギアが回転することによりインターナルギアが回転し、インターナルギアの回転により、インターナルギアに固定されたケーシングを回転させ、ケーシングが孔部に嵌め込み固定された外輪を回転させる。

【0014】

更に、少なくとも各プラネタリギアの大径部分の歯面にグリースが塗布されていて、グリースジャケットはブラケットの大径部分側に位置し、大径部分の歯面外周に沿うように円弧上の内壁を備え、各プラネタリギアの平面部の大半を覆うように配置される。

【0015】

尚、前記ギアユニットの構成は前記のプラネタリギアとインターナルギアの配置に拘らず、例えば次の態様でも良い。すなわち、座面と、該座面の支持構造物と、該支持構造物の少なくとも両側面に固定軸を介して設けられた外輪とを備え、各外輪の中央部に回転電気機械を備え、該回転電気機械は外輪部に繋がるホイールにそのケーシングが固着されることによって該回転電気機械の駆動によって前記外輪が回転し、該回転電気機械は円筒状のコアレスモータの円筒内側にギアユニットを内蔵しており、該円筒状モータは前記固定軸側から外方に向けて同心円上に順次、インナーヨーク、円筒状コイル体、アウターヨークが配置され、該インナーヨークと該アウターヨークのいずれか又は両方に前記円筒状コイル体に対向させつつ間隙を持って永久磁石を配し、前記円筒状コイル体はU、V、W相から成り、前記ギアユニットと共に前記円筒状モータをケーシングに内蔵させ、前記固定軸は前記コアレスモータのロータ中央に設けた環状体の孔部を貫通し、該環状体は前記ロータの回転によって回転し、該環状体の外周には歯車溝が有り、前記ギアユニットが複数のギアで構成されると共に該ギアの一部は前記環状体の歯車溝に噛合うように位置し、こうして前記ロータの回転により前記環状体に噛合った前記ギアが回転することにより前記ケーシングを回転させ、該ケーシングが孔部に嵌め込み固定された外輪を回転させ、前記ギアユニットの各ギアの歯面にグリースが塗布されていて、該ギアユニットの大半を覆うようにグリースジャケットを設けることを特徴とする。

【0016】

以上の構成に加えて、次の各構成の採用が望ましい。
インターナルギアの少なくとも歯の部分は樹脂で形成し、残部は金属製とすること。
プラネタリギアの前記小径部分の歯と大径部分の歯の間の軸上に第1の軸受け部が配置され、第1の軸受け部はコアレスモータの内部構造物に固定されてプラネタリギアを支持し、環状体の歯車溝に噛合うようにプラネタリギアの大径部分の歯が位置し、各プラネタリギアの軸の大径部分側の先端がブラケットの孔部を貫通するようにブラケットを備え、ブラケットはモータケーシングの底面部に固定され、各孔において第２の軸受け部により軸先端が回転可能に位置決めされていること。

【0017】

回転電気機械のケーシングの軸方向長さの外輪の幅からの突出長さが夫々５ｃｍ以内になること。
回転電気機械は移動体の外側にプラネタリギアの大径部分が位置し、内側にブラナタリギアの小径部分とインターナルギアが位置し、外側の面は外輪の外側面と実質的に面一であり、前記内側のケーシング突出は外輪の内側から５ｃｍ以内とすること。

【0018】

座面と外輪とを繋ぎ支持構造物を折り曲げて乗用移動体を折り畳んだ後の折畳み状態の乗用移動体の幅から、各外輪のケーシングの突出長さが変わらず、かつ、折り曲げ後もケーシングがホイールに嵌ったままの状態であること。
座面と外輪とを繋ぎ支持構造物を折り曲げて乗用移動体を折り畳んだ後の折畳み状態の乗用移動体の幅から、各外輪のケーシングの突出長さが５ｃｍ以内に納まり、かつ、折り曲げ後もケーシングが前記ホイールに嵌ったままの状態であること。

【0019】

座面と外輪とを繋ぎ支持構造物を折り曲げて乗用移動体を折り畳んだ後の折畳み状態の乗用移動体において座面を支えるフレームよりも内側に回転電気機械のケーシングが突出していないこと。
円筒状コイル体はＵ，Ｖ，Ｗ各相の線材を編み込んだものであること。
線材がリッツ線であること。

【0020】

ところで、一般論として、鉄心を備えるコアドモータは鉄心による重さと鉄の渦電流損が問題になる。渦電流損は発熱を伴う。そこで鉄心を使わないコアレスモータが期待される。コアレスモータのコイルを円筒状に形成するとき、作り易さや強度の観点から銅板が採用されてきた（例えば米国特許第６９５８５６４号明細書、特開２００７－２８２４８７号公報参照）。しかし新たに銅の渦電流損が課題になる。そこで銅板に代えて線材でコイル体を形成することが考えられた。しかし銅線にしても渦電流損は無視できず、その対策として本発明者等はリッツ線の採用が課題を解決することを見出した。尚、線材により円筒状コイル体を成形する際にはＵ，Ｖ，Ｗ各相を編み込んで均質化することが望ましく、その編み方の例として本発明者は先に特許第６９８９２０４号公報、特許第６９４８７４８号公報等の手法を編み出している。尚、リッツ線は細線の束なので仮に発熱しても熱拡散し易く、過度な発熱を回避できる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば乗用電動移動体の外輪の幅方向への回転電気機械が突出部を減らすことができるので、乗用電動移動体をコンパクトにでき、更に折り畳んでも回転電気機械が邪魔にならなくなる。加えてグリースの枯渇防止と静音化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の乗用電動移動体例となる電動車椅子の側面図。

【図2】図１の電動車椅子を上面から見た概念図。

【図3】図１例示電動車椅子の外輪部分の説明断面図。

【図4】図１例示の電動車椅子の制御ブロック図。

【図5】図４のブロックを用いた制御回路図。

【図6】図１図示の電動車椅子を折り畳んだ様子の説明図。

【図7】本発明の乗用電動電動車椅子に適用する回転電気機械の実施例において、ケーシングの蓋を外しインナー側のグリースジャケットの配置の様子を説明する斜視図。

【図8】図７例示のグリースジャケットを表側から見た斜視図。

【図9】図７例示のグリースジャケットを裏側から見た斜視図。

【図10】図７例示の状態からグリースジャケットの嵌り方を示した斜視図。

【図11】図１０図示の状態の平面図。

【図12】図７例示の状態でブラケットを追加した斜視図。

【図13】図７例示の回転電気機械の外観を示す斜視図。

【図14】図１３図示の側断面図。

【図15】図７例示の回転電気機械においてアウター側のグリースジャケットの配置の様子を説明する斜視図。

【図16】図１５例示のグリースジャケットを裏側から見た斜視図。

【図17】図１５例示のグリースジャケットを表側から見た斜視図。

【図18】図１５例示の状態からグリースジャケットの嵌り方を示した斜視図。

【図19】図１８図示の状態の平面図。

【図20】図７例示の回転電気機械の外観を図１３とは逆側から見た斜視図。

【図21】本発明の乗用電動電動車椅子に適用する回転電気機械の実施例において、ケーシング内へのプラネタリギアの支持を説明する断面図。

【図22】図２１例示の回転電気機械のアセンブリ状態を説明する断面図。

【図23】図２１例示の回転電気機械に用いているプラネタリギアの外観図。

【図24】図２１例示の回転電気機械のプラネタリギアの組み込みを説明する分解図。

【図25】本発明の乗用電動電動車椅子に適用する回転電気機械の実施例において、アセンブリ状態を説明する断面図。

【図26】図２５例示の回転電気機械に用いるインターナルギアの斜視図。

【図27】図２６例示のインターナルギアの側断面図。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
（電動車椅子の例）
図１に電動車椅子を示す。本例では回転電気機械を組み込んだ動輪が車椅子の座面の両側面に配置された２動輪式を示しているが、動輪の数には限定されない。

【0024】

図１は電動車椅子１０の側面図である。電動車椅子１０は、椅子型の矩形ボックス状に枠組みされ、介護者が乗ることが出来るように布張りされる車椅子本体１０１を形成している。車椅子１０の側面から見て、車椅子本体１０１の後方縦パイプ１０２の上部には、手押しハンドル１０３が伸びて介助者が手で押すことが出来るように構成されている。そして、この下端部には大径の後部車輪となる外輪１０４が取り付けられ、外輪１０４の外側面に設けられたハンドリム１０５により、手でこいでも外輪１０４の回転により移動ができるものとなっている。また、前方縦パイプ１０６の下端には小径のキャスタ１０７が配備されて方向転換できるようになっている。

【0025】

このような車椅子１０の外輪１０４の軸部は外輪１０４と軸受で支持されており、回転電気機械１０８により駆動される。外輪１０４の軸部は回転電気機械１０８の固定軸２（図３参照）であり、固定軸２は座面下の位置で車椅子本体に固定されている。そして、このような電動車椅子を駆動操作するために、アームレスト１０９に操作桿１１０を取り付け、この操作により前後左右に駆動するようにしている。

【0026】

この電動車椅子１０を上面から見ると図２のようになっている。座面１２４の両脇に外輪１０４（１０４Ｌ、１０４Ｒ）が位置し、その各外輪の中央に外輪と略同じ幅の回転電気機械１０８Ｌ，１０８Ｒが取り付けられている。尚、手押しハンドル１０３の先端には介助者用グリップ１２５（１２５Ｌ，１２５Ｒ）が取り付けられている。

【0027】

この回転電気機械１０８がコアレスモータにギアユニットを内蔵したものとなり、具体的には図１３になるが、本発明で採用するコアレスモータに注目して図３を用いて説明する。尚、図３はギアユニット内蔵のコアレスモータを説明するが、ギアユニットの内容は省略している。

【0028】

外輪１０４のホイール７の中央部に回転電気機械１０８のケーシング１が嵌め込まれて固定されている。よって回転電気機械１０８の回転が外輪１０４を回転させる。ケーシング１には中央に固定軸２が貫通している。固定軸２はケーシング１に対して軸受支持されており、よってケーシング１は固定軸２に対して回動自在になる。ケーシング１内部にはギアユニット１１６が位置し、これを囲うようにコアレスモータのインナーヨーク１１３が円筒状に位置している。アウターヨーク１１４には直接又は間接に永久磁石１１２が一体に設けられている。永久磁石１１２はインナーヨーク１１３側に設けても良く、インナーヨーク１１３とアウターヨーク１１４の両方に設けられていても良い。永久磁石１１２とは間隙を持って非回転の円筒状コイル体１１１が配置され、円筒状コイル体１１１はコイル体支持部１１５によって固定軸に固定されている。円筒状コイル体１１１は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の三相からなる線材により形成されている。円筒状コイル体１１１を成形する際にはＵ，Ｖ，Ｗ各相を編み込んで均質化することが望ましく、その編み方の例として本発明者は先に特許第６９８９２０４号公報、特許第６９４８７４８号公報等の手法を編み出している。尚、リッツ線は細線の束なので仮に発熱しても熱拡散し易く、過度な発熱を回避できる。円筒状コイル体１１１の外側にはアウターヨーク１１４が円筒状に配置され、従って、固定軸２の同心円状にインナーヨーク１１３，円筒状コイル体１１１，永久磁石１１２、アウターヨーク１１４が順次配置されている。インナーヨーク１１３、アウターヨーク１１４、永久磁石１１２はロータを構成し、回転をギアユニット１１６へ伝えることになる。

【0029】

ケーシング１はギアユニット１１６を介して回転し、外輪１０４の孔部に挿入されて外輪側面部のホイール７に固定されているが、コアレスモータのインナーヨーク１１３の内側にギアユニット１３が嵌め込まれている分、外輪１０４からギアユニット１１６が突出することが抑制され、実質的に回転電気機械のケーシング１の軸方向長さが外輪１０４とほぼ等しくなる。本例ではケーシング１の軸方向長さと外輪厚さの差は５ｃｍ以内になる。尚、コアレスモータは鉄心が無い分、軽量になるから、車椅子利用者にとっての操作性向上は勿論のこと、介助する人にとっては運搬が楽になる。

【0030】

この例では左右の駆動輪となる外輪１０４それぞれの中心軸が回転電気機械１０８の固定軸２を兼ねており、その外輪の真ん中に回転電気機械１０８を組み込んだインホイールモータを用いている。つまり左右の回転電気機械１０８Ｌと回転電気機械１０８Ｒが互いに独立に設けられている。そして、操作桿１１０と介助者用グリップ１２５とは操作切替を可能としている。

【0031】

介助者用グリップ１２５Ｌと１２５Ｒとはそれぞれが軸方向（前後方向）に可動するので、例えば、介助者用グリップ１２５Ｌよりも介助者用グリップ１２５Ｒの軸方向への押す動作量（可動量）が多ければ車椅子を右方向に回転するような走行が楽に可能になる。このように介助者が左右の介助者用グリップ１２５を操作することによって、電動車椅子の直進、左折、右折、回転が容易に達成することができる。なお、操作桿１１０は一つのハウジングに設けられており、その操作は左方向や右方向への進行を決めることができる。このような構成で、本発明では介助者用グリップ１２５の押し引き動作を、操作桿１１０の操作から切り離されて、ハンドル操作している介助者ができるようにしている。

【0032】

図４は、操作桿１１０と介助者用グリップ１２５と、モータドライブ１２８（モータを駆動制御する装置）との関係図である。モータドライブ１２８Ｌ、Ｒは左右車輪に取り付けられる回転電気機械１０８Ｌ、Ｒを制御する。モータドライブ１２８Ｌ、Ｒの駆動は、操作桿１１０内の操作桿／介助者用グリップ切替手段（以下、単に切替手段と記す）１２７によって、操作桿１１０か介助者用グリップ１２５Ｌ、１２５Ｒかのいずれかの指示でなされる。切替手段１２７は操作桿ハウジング内の制御装置１２６内に含まれる。

【0033】

介助者が介助者用グリップ１２５の操作でモータドライブ１２８Ｌ、Ｒを操作するには、切替手段１２７を介してモータドライブ１２８Ｌ、Ｒへ指令することになる。介助者がグリップ操作を行う場合には、切替手段１２７でグリップを選択することによって可能になる。従って、切替手段１２７でグリップを選択し、左右の介助者用グリップ１２５Ｌ、１２５Ｒのグリップ部材を同時に前方に押すことにより、上りスロープの移動に際しては回転電気機械１０８Ｌ、Ｒが加速され、下りスロープの移動時には減速されるのである。また、左右の押し引きで左旋回、右旋回も自在となる。各モータドライブ１２８Ｌ，Ｒと操作桿１１０とは、補機１３０（バッテリー及びリレー回路等）を介して接続されている。本例では２４ボルトのバッテリーを用いている。このように、左右の介助者用グリップが独立操作可能となっており、この操作が切替手段１２７で簡単に操作可能となっているため、取り扱いが非常に便利なものとなっている。

【0034】

図４に示した切替の仕組みを図５の回路図で説明する。図４に示したように、操作桿ハウジング（制御装置１２６）には主電源のＯＮ／ＯＦＦスイッチと切替手段１２７と、高速／低速の切替スイッチとを備えており、操作桿１１０は左旋回、右旋回の動作指令を発するために、図中に便宜上、符号１１０Ｌ、１１０Ｒで示している。図５の右端に列記された記号は接続端子を意味しており、それぞれ、内容は次の通りである。上部の二つのスイッチは夫々上側が操作桿１１０Ｌ，１１０Ｒ、下側が介助者用グリップ１２５Ｌ、１２５Ｒである。端端子のＬ５Ｖ、Ｒ５Ｖは、制御用電源入力（５Ｖ）である。ＬＳＶ＿Ｏ、ＲＳＶ＿Ｏは、モータ回転数制御電圧出力である。ＳＧＮＤは、制御用グランドである。ＬＨ＿Ｌ、ＲＨ＿Ｌは、高速／低速運転切替信号出力であり、操作桿／介助者用グリップの切替とは独立している。ＬＨ＿Ｌ，ＲＨ＿Ｌは、高速／低速切替スイッチがＯＦＦで５Ｖになり高速走行となり、高速／低速切替スイッチをＯＮにするとＳＧＮＤに繋がって０Ｖ（ゼロボルト）になるから低速走行になる。主電源の端子はＰＷＯとＰＧＮＤになる。

【0035】

操作桿／介助者用グリップ切替スイッチが１１０Ｌ、１１０Ｒに入った状態であれば回路図の線を辿ればわかるように１１０ＬはＬ５Ｖ、ＳＧＮＤ、ＬＳＶ＿Ｏと繋がり、１１０ＲはＲ５Ｖ、ＳＧＮＤ、ＲＳＶ＿Ｏと繋がる。そして切替スイッチが介助者用グリップの１２５Ｌ，１２５Ｒに入った状態になれば、１２５ＬはＬＧＳＶ＿Ｉに繋がっているからＬＧＳＶ＿ＩがＬＳＯ＿Ｖに繋がることになり、１２５ＲはＲＧＳＶ＿Ｉに繋がっているからＲＧＳＶ＿ＩがＲＳＶ＿Ｏに繋がることになる。グリップ側端子ＬＧＨｉはＬ５Ｖに、同じくＲＧＨｉはＲ５Ｖに接続し、グリップ側端子ＬＧＬｏ、ＲＧＬｏは夫々ＳＧＮＤに接続することになる。

【0036】

Ｌ５Ｖ、ＬＳＶ_Ｏ、ＳＧＮＤ、ＬＨ_Ｌは、モータドライバー（Ｌ）に接続されてモータ（Ｌ）を動作する。同様にＲ５Ｖ、ＲＳＶ_Ｏ、ＳＧＮＤ、ＲＨ_Ｌはモータドライバー（Ｒ）に接続されてモータ（Ｒ）を動作する。介助者用グリップ１２５Ｌ、１２５Ｒは夫々ＬＧＨｉ、ＬＧＳＶ_Ｉ、ＬＧＬｏと、ＲＧＨｉ、ＲＧＳＶ_Ｉ、ＲＧＬｏを具備している。 こうして介助者用グリップの操作は操作桿の操作に置き換わることになる。尚、高速／低速切替にてＬＨ＿ＬとＲＨ＿ＬかＳＧＮＤに繋がる。

【0037】

このような介助者用グリップ１２５は、介助者を必要とする電動車としての車椅子の左右ハンドル１０３（図１参照）に取り付けることにより、介助者の操作運転を助けることになる。また、介助者用グリップ１２５を左右の車両ハンドル１０３に取り付け、車輪に取り付けられるモータＬ、Ｒを独立操作可能であるため利便性が増すとともに、切替手段１２７（図４、５参照）にて操作する人を簡単に介助者側に切り替えることができる。 尚、 斯かる操作機構は電動車椅子だけでなく、介助者と必要とする車両、例えばベビーカーなどにも適用できる。

【0038】

以上により、本例によれば、ケーシング１はギアユニット１１６を介して回転し、外輪１０４の孔部に挿入されて外輪側面部のホイール７に固定されているが、コアレスモータのインナーヨーク１１３の内側にギアユニット１１６が嵌め込まれている分、外輪１０４からギアユニット１１６が突出することが抑制され、実質的に回転電気機械のケーシング１の軸方向長さが外輪１０４とほぼ等しくなる。本例ではケーシング１の軸方向長さと外輪厚さの差は５ｃｍ以内になる。尚、コアレスモータは鉄心が無い分、軽量になるから、車椅子利用者にとっての操作性向上は勿論のこと、介助する人にとっては運搬が楽になる。

【0039】

以上による電動車椅子を座面にて折り畳んだ状態を図６に示す。固定軸２を車椅子本体に付ける部分１３１以外つまりケーシングはフレーム１０２よりも内側には出ていない。

【0040】

（回転電気機械の工夫１；グリースジャケット）
図７は本発明に適用する回転電気機械の一例であり、ケーシング１（モータとギアユニットとを覆うハウジングで、後述するように電動移動体の動輪のホイール中央部の孔に嵌め込まれる回転部。以下、同じ）の蓋を外した状態を示している。符号２は固定軸、符号４はプラネタリギアで、本例ではプラネタリギアを３つ用いている。これらプラネタリギア４の平面部の大半を塞ぐようにグリースジャケット３が配置されている。

【0041】

このグリースジャケット３は樹脂製で、表面が図８、裏側が図９のように成形されている。つまり、グリースジャケット３はプラネタリギア４の大径部分の歯面外周の円弧に沿う形で円弧上の内壁３２が形成され、更に補強の為に外壁３１が形成された二重壁構造になっている。

【0042】

本例ではプラネタリギア４の大径部分の歯面外周の円弧と内壁３２との間隔は２ｍｍ以内に設定している。
このグリースジャケット３は、図１０、図１１のように組み込まれる。そして図７に見るようにプラネタリギア４の平面部の殆ど（実質、固定軸２や各プラネタリギア４の回転軸及びネジ穴を除く、殆ど）を覆うように蓋の如く設置される。

【0043】

このグリースジャケット３を取り付け後、図１２のステータアッセンブリの如くブラケット５でプラネタリギア４を抑え、かつ位置決めする。これにケーシング１の蓋をすれば図１３、図１４のモータアッセンブリ状態になる。
図２３に見るように、プラネタリギア４は大径部分４１と小径部分４２を備え、大径部分４１はモータのロータ中央に設けた環状体８の歯に噛合うように配置している（図１１、１２、１４参照）。環状体８は固定軸２を貫通するように孔を設けてあるが、固定軸２とは固着されておらず、よって回転自在となり、ロータの一部として回転する。また、小径部分４２の歯はインターナルギア６の内歯に噛み合わさっている（図１８参照）。

【0044】

図１５は、図７とは逆側から見た図で、インナー側のグリースジャケット９を示している。グリースジャケット９は図１６，図１７に示すようにプラネタリギア４の小径部分４２の歯面外周に沿った円弧上の内壁９２と補強用の外壁９１で形成されている。

【0045】

グリースジャケット９は図１８，図１９に示すようにケーシング１に嵌め込まれる。本例では小径部分４２の歯面外周の円弧と内壁９２との間隔は２ｍｍ以内に設定している。そしてアウター側と同様に固定軸２の貫通部など必要不可欠な個所を除いて大部分を塞いでおり、加えて小径部分４２に至るプラネタリギア４の軸部分も軸に沿うようにして覆っている。
図２０は図１３とは逆側から見ている。

【0046】

以上の構成により、どのように動作するかを説明する。コアレスモータの固定軸２上に設けたギアユニット１１６は円筒状のコアレスモータのロータの内側に納まっている（図１０及び後述の図１８参照）。固定軸２の一部がロータ中央に設けた環状体８の孔部を貫通し、環状体８はロータの回転によって回転し、環状体８の外周には歯車溝が有り、プラネタリギア４の大径部分４１にロータの回転を伝える。

【0047】

インターナルギア６の内歯に３個のプラネタリギア４の小径部分の歯が噛合っており、プラネタリギア４の回転によってインターナルギア６が回転する。
インターナルギア６はケーシング１に固定されているのでケーシング１が回転する。するとケーシング１が固定されているホイール７も回転するから外輪が動くことになる。
本例によれば、ギアユニット部のグリースの枯渇が防げるという効果がある。尚、蓋による静音化という副次的効果もある。

【0048】

（回転電気機械の工夫２；2点支持）
図２１及び図２２は本発明に適用する回転電気機械の一例であり、ケーシング１の内部の部品配置を示している。回転電気機械の工夫１で既出の記載は省略する。

【0049】

プラネタリギアの小径部分４２はインターナルギア６の内歯に噛み合うように配置され、大径部分４１はコアレスモータのロータ中央に突出して形成された環状体８の外周の歯に噛み合うように配置されている。このプラネタリギア４の外観は図２３の通りになる。本例では歯面がヘリカルギアになっている。

【0050】

ケーシング１内にはモータの土台部１２０が形成されており、その上に大径部分４１が納まるように配置される。符号１２１、１２２は軸受け部（本例ではベアリング使用）である。

【0051】

組み立ての様子を図２４で説明すると、インターナルギア６（図２４には現れていない）を備えたケーシング７内に３つのプラネタリギア４の小径部分４２をケーシング内部の土台部１２０の各孔１２３を夫々貫通させてインターナルギア６の内歯に噛み合うように配置される。そしてプラネタリギア４の大径部分４２側はグリースジャケット３を介してブラケット５で抑えられる。ブラケット５はケーシング１の底部に固定される。このブラケット５の孔５１にプラネタリギア４の大径部分４１側の軸端が貫通する際に、各孔５１の内側の軸受け部１２２を介在させることになり、ここがプラネタリギア４の一方の支持点となる。

【0052】

本例ではプラネタリギア４は大径部分４１と小径部分４２の間の軸上に軸受け部１２１を備えており、この軸受け部１２１の外形は孔１２３に篏合し密接されるので、ここがプラネタリギア４のもう一方の支持点となる。尚、このように支持点がプラネタリギア４の軸方向の少なくとも２点以上に存在すれば、各軸受け部設置の仕方や数は問わない。すなわち２点で支持すれば軸方向のブレが抑制される。

【0053】

プラネタリギア４の大径部分４１はモータのロータ中央に設けた環状体８の歯に噛合うように配置しており、環状体８は固定軸２を貫通するように孔を設けてあるが、固定軸２とは固着されておらず、よって回転自在となり、ロータの一部として回転する。

【0054】

以上の構成により、どのように動作するかを説明する。コアレスモータの固定軸２上に設けたギアユニット１１６は円筒状のコアレスモータのロータの内側に納まっている。固定軸２の一部がロータ中央に設けた環状体８の孔部を貫通し、環状体８はロータの回転によって回転し、環状体８の外周には歯車溝が有り、プラネタリギア４の大径部分４１にロータの回転を伝える。

【0055】

インターナルギア６の内歯に３個のプラネタリギア４の小径部分の歯が噛合っており、プラネタリギア４の回転によってインターナルギア６が回転する。
各プラネタリギア４は２点で支持しているので精度良く位置出しされ、組み立ても容易であるし稼働中のロータへの接触による故障も防げる。

【0056】

（回転電気機械の工夫３：インターナルギアの樹脂化）
図２５は本発明に適用する回転電気機械の一例であり、内部構造を説明する部分断面図であり、図２６、図２７はこの回転電気機械に組み込むインターナルギアの説明をする図になる。回転電気機械の工夫１、２で既出の記載は省略する。

【0057】

インターナルギア６は樹脂製（本例では繊維強化プラスチック）の内歯形成環６１と金属製（本例では鋼製）フランジ６２とを取付穴６４を介して螺旋６３により締結している。
プラネタリギア４の大径部分４１はモータのロータ中央に設けた環状体８の歯に噛合うように配置しており、環状体８は固定軸２を貫通するように孔を設けてあるが、固定軸２とは固着されておらず、よって回転自在となり、ロータの一部として回転する。

【0058】

以上の構成により、インターナルギア６の内歯が樹脂製なので金属歯との噛合い時に金属製の軋み音の発生が樹脂の靭性によって抑制され、こうして静音化が図れる。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本発明によれば電動車椅子利用者及び介助者の負担が軽減される。そして本発明は電動車椅子に限らず電動自転車、いわゆるシニアカー等、広く社会展開ができる。

【符号の説明】

【0060】

１…ケーシング、２…固定軸、３…グリースジャケット、４…プラネタリギア、５…ブラケット、６…インターナルギア、７…ホイール、８…ロータの一部の環状体、９…グリースジャケット、１０…車椅子、３１…外壁、３２…内壁、４１…大径部分、４２…小径部分、９１…外壁、９２…内壁、１０４…外輪、１０８…回転電気機械、１１１…円筒状コイル体、１１２…永久磁石、１１３…インナーヨーク、１１４…アウターヨーク、１１６…ギアユニット。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】