ウインチ装置および車椅子乗降補助装置
【課題】簡単な構成で牽引部材の弛みを解消できるウインチ装置およびそれを備えた車椅子乗降補助装置を提供する。
【解決手段】ウインチ装置１は、牽引部材２と、牽引部材２を巻取りおよび繰出し可能なドラム３と、ドラム３を回転可能なモータ４と、ドラム３とモータ４との間に設けられ、ドラム３とモータ４とを接続し、牽引部材２の繰出し方向Ｄ２にドラム３が回転する際には係合状態となり、牽引部材２の巻取り方向Ｄ１にドラム３が回転する際には係合状態が解除可能となるラチェット機構５と、ドラム３を牽引部材２の巻取り方向Ｄ１に付勢する回転力付勢手段６とを備えている。
【解決手段】ウインチ装置１は、牽引部材２と、牽引部材２を巻取りおよび繰出し可能なドラム３と、ドラム３を回転可能なモータ４と、ドラム３とモータ４との間に設けられ、ドラム３とモータ４とを接続し、牽引部材２の繰出し方向Ｄ２にドラム３が回転する際には係合状態となり、牽引部材２の巻取り方向Ｄ１にドラム３が回転する際には係合状態が解除可能となるラチェット機構５と、ドラム３を牽引部材２の巻取り方向Ｄ１に付勢する回転力付勢手段６とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウインチ装置および車椅子乗降補助装置に関し、特に、牽引部材を巻取り可能なウインチ装置およびそれを備えた車椅子乗降補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、牽引部材を巻取り可能なウインチ装置は、たとえば車椅子を車両へ乗降する際に用いられている。車椅子の車両への乗降に用いられるウインチ装置として、スロープを介して車両の後部から車椅子を車両へ乗降する装置が提案されている。このウインチ装置では、ウインチ装置のドラムに備えられた牽引部材（ベルト）が車椅子に取り付けられる。この状態でドラムを回転させることにより、ベルトの巻取りおよび繰出しによってスロープを介して車両へ車椅子が乗降される。
【０００３】
この種の車椅子を車両へ乗降する装置として、たとえば特開２００９−２１３７３４号公報に車椅子引き上げ装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１３７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記公報に記載された車椅子引き上げ装置において、車椅子引き上げ装置を用いてスロープ上を移動して車両内へ車椅子を引き上げる際に、介助者が車椅子引き上げ装置のベルトの巻取り速度よりも速い速度で車椅子を押し上げると、ベルトが巻き取られる前に車椅子が押し上げられるためにベルトに弛みが生じてしまう。この状態で介助者が車椅子を支える力を緩めた場合には、ベルトの弛みの量だけ車椅子が下方へ移動することとなり、車椅子の乗車者に負担をかけることになる。
【０００６】
また、車椅子引き上げ装置を用いてスロープ上を移動して車両外へ車椅子を引き下げる際には、介助者が車椅子を保持したり、車椅子が障害物と接触した場合等に、車椅子引き上げ装置のベルトの繰出し速度よりも車椅子が実際に下方に降下する速度の方が遅くなり、やはりベルトに弛みが生じてしまう。この状態で介助者が車椅子の保持を解除したり、車椅子と障害物との接触が解除されると、ベルトの弛みの量だけ車椅子が下方へ移動することとなり、上述の場合と同様に車椅子の乗車者に負担をかけることになる。
【０００７】
ベルトの弛みを解消するために、たとえばベルトの巻取り量とドラムの回転量とを検知して、その差を判定および制御してベルトの弛みを解消する電気的な制御機構を取り付けることが考えられる。しかしながら、このような電気的な制御機構を取り付けると装置の構成が複雑になってしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で牽引部材の弛みを解消できるウインチ装置およびそれを備えた車椅子乗降補助装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のウインチ装置は、牽引部材と、牽引部材を巻取りおよび繰出し可能なドラムと、ドラムを回転可能なモータと、ドラムとモータとの間に設けられ、ドラムとモータとを接続し、牽引部材の繰出し方向にドラムが回転する際には係合状態となり、牽引部材の巻取り方向にドラムが回転する際には係合状態が解除可能となるラチェット機構と、ドラムを牽引部材の巻取り方向に付勢する回転力付勢手段とを備えている。
【００１０】
本発明のウインチ装置によれば、ドラムとモータとがラチェット機構によって接続されているため、ラチェット機構の係合状態と係合解除状態とを利用してモータの回転をドラムへ選択的に伝達することができる。ここで、回転力付勢手段がドラムを牽引部材の巻取り方向に付勢するため、ラチェット機構の係合が解除された状態で、回転力付勢手段がドラムを牽引部材の巻取り方向に回転させることができる。
【００１１】
そのため、ラチェット機構の係合が保持された状態でモータの回転によってドラムから繰出された牽引部材を、ラチェット機構の係合が解除された状態で回転力付勢手段によりドラムに巻き取ることができる。したがって、モータの回転によってドラムから繰出された牽引部材に弛みが生じた際に、牽引部材の弛みを解消できる。
【００１２】
上記のウインチ装置において好ましくは、ドラムとモータとの間に介在し、モータの駆動力をドラムに伝達する動力伝達機構をさらに備えている。動力伝達機構は、外輪と、外輪と接続された内輪とを含んでいる。外輪と内輪のうちの一方はドラムに接続され、他方はモータに接続されている。ラチェット機構は、ラチェットギヤ部と、ラチェットギヤ部と係脱可能な爪と、爪をラチェットギヤ部との係合方向に付勢する爪付勢部材とを含んでいる。外輪および内輪のいずれか一方にラチェットギヤ部が設けられ、他方に爪および爪付勢部材が設けられている。ラチェットギヤ部と爪とは、モータの駆動力が爪を介してラチェットギヤ部へ伝達され、繰出し方向への爪に対するラチェットギヤ部の相対的な回転が抑制されるように係合し、回転力付勢手段によるラチェットギヤ部の牽引部材の巻取り方向への回転により係合が解除される。
【００１３】
これにより、外輪と内輪とでモータの駆動力をドラムに伝達するため、外輪の内側に内輪が配置されることにより装置を小型化できる。また、ラチェット機構は、ラチェットギヤ部と、ラチェットギヤ部と係脱可能な爪と、爪をラチェットギヤ部との係合方向に付勢する爪付勢部材とを含んでいるため、ラチェットギヤ部と爪とが正確に係脱可能である。また、ラチェットギヤ部と爪とは、繰出し方向への爪に対するラチェットギヤ部の相対的な回転が抑制されるように係合し、回転力付勢手段によるラチェットギヤ部の牽引部材の巻取り方向への回転により係合が解除されるため、回転力付勢手段によってドラムを牽引部材の巻取り方向に正確に回転させることができる。
【００１４】
上記のウインチ装置において好ましくは、外輪は外周に外歯列を有し、かつ内周に爪を収容する凹部を有し、内輪の外周にラチェットギヤ部が設けられ、モータの駆動力が外歯列を介して外輪に伝達され、外輪から内輪を介してドラムに伝達され、回転力付勢手段によって内輪が外輪に対して相対的に回転する際に、爪とラチェットギヤ部との係合が解除され、爪が凹部に収容されて、ドラムを巻取り方向に回転させるように内輪が回転する。
【００１５】
これにより、外輪の凹部に爪が収容されて、ラチェットギヤ部が設けられた内輪が回転力付勢手段によって回転するため、内輪に接続されたドラムを巻取り方向にスムーズに回転させることができる。
【００１６】
本発明の車椅子乗降補助装置は、車椅子を車両へ乗降させる車椅子乗降補助装置であって、車椅子を車両に対して昇降させるためのスロープと、上記のいずれかのウインチ装置とを備えている。ウインチ装置のモータの回転駆動によって車椅子がスロープを昇降する際に、回転力付勢手段によるドラムの回転によってラチェット機構の係合が解除され、牽引部材の弛みがドラムに巻き取られる。
【００１７】
本発明の車椅子乗降補助装置によれば、ウインチ装置のモータの回転駆動によって車椅子がスロープを昇降する際に、回転力付勢手段によるドラムの回転によってラチェット機構の係合が解除され、牽引部材の弛みがドラムに巻き取られるため、牽引部材の弛みを解消できる。そのため、牽引部材の弛みの量だけ車椅子が下方へ移動することによって車椅子の乗車者に負担をかけることを防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構成で牽引部材の弛みを解消できるウインチ装置およびそれを備えた車椅子乗降補助装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態における車椅子乗降補助装置が配置された車両の概略図である。
【図２】本発明の一実施の形態におけるウインチ装置の概略部分断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う概略部分断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う概略部分断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う概略部分断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態におけるウインチ装置においてラチェット機構の係合が解除された状態を示す概略部分断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態における車椅子乗降補助装置によって車椅子が車両へ乗降される様子を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。本実施の形態では、本発明が適用される一例として、ウインチ装置が車椅子を車両へ乗降させる場合について説明する。
【００２１】
最初に本発明の一実施の形態の車椅子乗降補助装置が車両に配置された様子について説明する。
【００２２】
図１を参照して、車両（自動車）３０は、後部ドア３１と、後部ドア３１によって開閉される後部３２とを有している。図１では後部ドア３１が開いて後部３２が車両３０の外に開放された状態が示されている。
【００２３】
車椅子乗降補助装置１００は、車椅子２０を車両３０へ乗降させるためのものである。車椅子乗降補助装置１００は、２個のウインチ装置１と、スロープ１０１とを主に有している。なお、本実施の形態では、車椅子２０を車両３０へ乗降させる際に左右の安定性を向上するためウインチ装置１が２個設けられているが、ウインチ装置１の個数は１つであってもよい。
【００２４】
２個のウインチ装置１は、車椅子２０の左右方向に互いに間隔を空けて後部３２に設けられている。ウインチ装置１は、後部３２において、たとえば車両３０のフロア上に配置されている。２個のウインチ装置１からそれぞれの牽引部材２が繰出されており、それぞれの牽引部材２の先端に設けられたそれぞれのフック２ａが車椅子２０の左右のフレーム２１にそれぞれ係止されている。
【００２５】
スロープ１０１は車椅子２０を車両３０に対して昇降させるためのものである。スロープ１０１は後部３２につながるように設けられている。スロープ１０１は車両３０の外の地面に向かって下方に傾斜するように設けられている。車椅子２０は、車両３０に対してスロープ１０１を挟んで車両３０の外の地面に載置されている。スロープ１０１は、複数の板で構成されていてもよい。またスロープ１０１は折り畳み可能であってもよい。またスロープ１０１は電動で伸縮可能に構成されていてもよい。
【００２６】
たとえば、図１に示される状態から２個のウインチ装置１によってそれぞれの牽引部材２が巻き取られることで車椅子２０はスロープ１０１上を上昇して車両３０内の後部３２に引き上げられる。車椅子２０は、後部３２において、たとえば車両の図示しない後部シートが折り畳まれて空いた空間に載置される。
【００２７】
次に、本発明の一実施の形態のウインチ装置の構成について説明する。
図２〜図５を参照して、ウインチ装置１は、牽引部材２と、ドラム３と、モータ４と、ラチェット機構５と、回転力付勢手段６と、動力伝達機構１０と、ケーシング５０と、送りギヤ５１と、クラッチ５２と、ドラムロック用ラチェットギヤ５３と、中間ギヤ５４と、モータ軸ギヤ５５とを主に有している。なお図３では牽引部材２は図示されていない。
【００２８】
図２および図３を参照して、牽引部材２は、一方端がドラム３に接続され、一方端と反対側の他方端が被牽引物に接続可能に構成されている。牽引部材２はドラム３に巻き取られるように設けられている。牽引部材２は、たとえば被牽引物を牽引可能なベルト、ロープおよびワイヤなどが適用され得る。
【００２９】
ドラム３は、牽引部材２を巻取りおよび繰出し可能に設けられている。ドラム３は円筒形状の胴部分を有している。ドラム３は牽引部材２をこの胴部分に巻取り可能に構成されている。モータ４は、ドラム３を回転可能に設けられている。モータ４は、モータの駆動力によりドラム３を回転させるように構成されている。
【００３０】
動力伝達機構１０は、ドラム３とモータ４との間に介在しており、モータ４の駆動力をドラム３に伝達するように設けられている。動力伝達機構１０は、外輪１１と、内輪１２とを有している。内輪１２は、外輪１１の内周側に配置されており、外輪１１と接続されている。外輪１１と内輪１２とは互いに同軸上に回転軸が位置するように配置されているが、これに限定されず、ギヤなどを介して互いに同軸上に回転軸が位置するように配置されていなくてもよい。
【００３１】
外輪１１は、送りギヤ５１などを介してモータ４と接続されている。外輪１１は、モータ４と直接的に接続されていてもよく、またたとえばギヤなどを介して間接的に接続されていてもよい。内輪１２は、ドラム３に接続されている。内輪１２はドラム３に直接的に接続されていてもよく、またたとえばギヤなどを介して間接的に接続されていてもよい。
【００３２】
また、上記では外輪１１がモータ４に接続され、内輪１２がドラム３に接続されているが、これに限定されず、外輪１１がドラム３に接続され、内輪１２がモータ４に接続されていてもよい。つまり、外輪１１と内輪１２のうちの一方はドラム３に接続され、他方はモータ４に接続されていればよい。
【００３３】
ラチェット機構５は、ドラム３とモータ４との間に設けられ、ドラム３とモータ４とを接続している。ラチェット機構５はドラム３とモータ４とを直接的に接続していてもよく、また動力伝達機構１０などを介して間接的に接続していてもよい。ラチェット機構５は、一方向への回転を許容し、反対側の他方向への回転を制限するように構成されている。具体的には、牽引部材２の巻取り方向Ｄ１への回転を許容し、繰出し方向Ｄ２への回転を制限するように構成されている。
【００３４】
ラチェット機構５は、ラチェットギヤ部５ａと、爪５ｂと、爪付勢部材５ｃとを有している。ラチェットギヤ部５ａと、爪５ｂと、爪付勢部材５ｃとはそれぞれ３個ずつ設けられているが、これに限定されず、それぞれの個数は単数であっても複数であってもよい。ラチェットギヤ部５ａの歯は、繰出し方向Ｄ２に向かって傾いている。爪５ｂは、ラチェットギヤ部５ａと係脱可能に設けられている。爪５ｂは、ラチェットギヤ部５ａの歯と繰出し方向Ｄ２に係合するように形成されている。爪付勢部材５ｃは、爪５ｂをラチェットギヤ部５ａとの係合方向に付勢するよう設けられている。爪付勢部材５ｃは、たとえばバネ、スプリングなどが適用され得る。
【００３５】
ラチェットギヤ部５ａは内輪１２の外周に設けられている。外輪１１の内周に爪５ｂを収容する凹部１１ｂが設けられている。爪５ｂは、凹部１１ｂの内外に入出するように回動可能に外輪１１に設けられている。爪付勢部材５ｃは、外輪１１の内周と爪５ｂとの間に配置され、爪５ｂを内輪１２に向かって付勢するように外輪１１に設けられている。
【００３６】
また、上記では外輪１１に爪５ｂおよび爪付勢部材５ｃが設けられ、内輪１２にラチェットギヤ部５ａが設けられているが、これに限定されず、外輪１１にラチェットギヤ部５ａが設けられ、内輪１２に爪５ｂおよび爪付勢部材５ｃが設けられていてもよい。つまり、外輪１１および内輪１２のいずれか一方にラチェットギヤ部５ａが設けられ、他方に爪５ｂおよび爪付勢部材５ｃが設けられていればよい。
【００３７】
回転力付勢手段６は、ドラム３を牽引部材２の巻取り方向Ｄ１に付勢するように設けられている。回転力付勢手段６は、ドラム３とケーシング５０とに接続され付勢力によってドラム３を巻取り方向Ｄ１に付勢するように構成されている。回転力付勢手段６は、たとえばゼンマイが適用され得る。
【００３８】
外輪１１は外周に外歯列１１ａを有している。外輪１１は外歯列１１ａが送りギヤ５１の歯と噛み合って巻取り方向Ｄ１および繰出し方向Ｄ２に回転可能に設けられている。外輪１１に設けられた爪５ｂと内輪１２に設けられたラチェットギヤ部５ａとが係合することで内輪１２は巻取り方向Ｄ１および繰出し方向Ｄ２に回転可能に設けられている。
【００３９】
ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとは、モータ４の駆動力が爪５ｂを介してラチェットギヤ部５ａへ伝達され、ドラム３の繰出し方向Ｄ２へのラチェットギヤ部５ａの相対的な回転が抑制されるように係合し、回転力付勢手段６によるラチェットギヤ部５ａの牽引部材２の巻取り方向Ｄ１への回転により係合が解除されるように構成されている。
【００４０】
本実施の形態のウインチ装置１は、モータ４の駆動力が外歯列１１ａを介して外輪１１に伝達され、外輪１１から内輪１２を介してドラム３に伝達され、回転力付勢手段６によって内輪１２が外輪１１に相対して回転する際に、爪５ｂとラチェットギヤ部５ａとの係合が解除され、爪５ｂが凹部１１ｂに収容されて、ドラム３を巻取り方向Ｄ１に回転させるように内輪１２が回転するように構成されている。
【００４１】
図４および図５を参照して、送りギヤ５１はクラッチ５２を介して中間ギヤ５４に接続されている。中間ギヤ５４はモータ軸ギヤ５５に接続されている。モータ軸ギヤ５５はモータ４の回転軸に接続されている。ケーシング５０は中間ギヤ５４を収容する中間ギヤ収容部５０ａとモータ４を収容するモータ収容部５０ｂとを有している。
【００４２】
モータ４は回転軸を回転運動させることにより駆動力を発生するように構成されている。モータ４は回転軸を回転可能にケーシング５０に支持されている。モータ軸ギヤ５５はモータ４の回転軸の回転方向に回転可能に回転軸に支持されている。モータ軸ギヤ５５の外周には歯が設けられている。中間ギヤ５４の外周には歯が設けられている。中間ギヤ５４は、中間ギヤ５４の歯とモータ軸ギヤ５５の歯とが噛み合って回転可能に設けられている。中間ギヤ５４と送りギヤ５１との間にはクラッチ５２が設けられている。クラッチ５２によって中間ギヤ５４の回転が送りギヤ５１に伝達される。送りギヤ５１の外周には歯が設けられている。送りギヤ５１は、送りギヤ５１の歯と外輪１１の外歯列１１ａとが噛み合って回転可能に設けられている。
【００４３】
このように、本実施の形態のウインチ装置１は、モータ４の駆動力がモータ軸ギヤ５５、中間ギヤ５４、クラッチ５２および送りギヤ５１を経由して、外輪１１に伝達されるように構成されている。
【００４４】
また、図３に示されるようにドラムロック用ラチェットギヤ５３が設けられている。ドラムロック用ラチェットギヤ５３は、ドラム３の回転をロックするためのものである。ドラムロック用ラチェットギヤ５３は、ドラム３と接続されている。ドラムロック用ラチェットギヤ５３は、図示しないラチェットレバーと係合可能に設けられている。ドラムロック用ラチェットギヤ５３が図示しないラチェットレバーと係合することでドラム３は繰出し方向Ｄ２に回転しないようにロックされる。これにより、ドラム３を繰出し方向Ｄ２に回転させないようにドラム３をロックすることで、牽引部材２が繰出さないようにドラム３に保持される。
【００４５】
上述のウインチ装置１を備えることによって、本発明の一実施の形態の車椅子乗降補助装置１００は、図１に示すようにウインチ装置１でスロープ１０１上を昇降させて車椅子２０を車両３０へ乗降させるように構成されている。車椅子乗降補助装置１００は、ウインチ装置１のモータ４の回転駆動によって車椅子２０がスロープ１０１を昇降する際に、回転力付勢手段６によるドラム３の回転によってラチェット機構５の係合が解除され、牽引部材２の弛みがドラム３に巻き取られるように構成されている。
【００４６】
次に、本発明の一実施の形態のウインチ装置の動作について説明する。
まずラチェット機構５が係合している状態での牽引部材２の巻取りおよび繰出し動作について説明する。ラチェット機構５が係合している状態では、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとが係合している。図２および図３を参照して、モータ４の駆動力が外輪１１に伝達される。外輪１１に設けられた爪５ｂと内輪１２に設けられたラチェットギヤ部５ａとが係合することにより、モータ４の駆動力が外輪１１から内輪１２に伝達される。外輪１１と内輪１２とが一体となって回転する。その結果、内輪１２に接続されたドラム３が巻取り方向Ｄ１および繰出し方向Ｄ２に回転する。
【００４７】
牽引部材２が巻き取られる場合は、モータ４の駆動力によって外輪１１が巻取り方向Ｄ１に回転することにより、内輪１２に接続されたドラム３が巻取り方向Ｄ１に回転して牽引部材２が巻き取られる。一方、牽引部材２が繰出される場合は、モータ４の駆動力によって外輪１１が繰出し方向Ｄ２に回転することにより、内輪１２に接続されたドラム３が繰出し方向Ｄ２に回転して牽引部材２が繰出される。
【００４８】
続いて、図６を参照して、ラチェット機構５の係合が解除された状態の牽引部材２の巻取り動作について説明する。ラチェット機構５の係合が解除された状態では、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとの係合が解除されている。ラチェット機構５の係合が解除された状態では、爪５ｂが凹部１１ｂに収容されており、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとは係合していない。ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとの係合が解除されているため、外輪１１が回転していてもモータ４の駆動力は外輪１１から内輪１２に伝達されない。したがって、モータ４の駆動力が内輪１２に接続されたドラム３に伝達されないため、モータ４の駆動力によってドラム３は回転しない。
【００４９】
一方、ドラム３は回転力付勢手段６によって巻取り方向Ｄ１に付勢されている。そのため、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとの係合が解除された状態では、回転力付勢手段６の付勢力によってドラム３が巻取り方向Ｄ１に回転する。これによりドラム３に牽引部材２が巻き取られる。なお、回転力付勢手段６がドラム３を巻取り方向Ｄ１に付勢しているため、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとの係合が解除された状態でドラム３が繰出し方向Ｄ２へ回転することは制限されている。
【００５０】
次に、図７を参照して、本発明の一実施の形態のウインチ装置を備えた車椅子乗降補助装置の動作について説明する。
【００５１】
まず、車椅子２０が引き上げられる場合について説明する。この場合は牽引部材２が巻き取られる場合に該当する。ウインチ装置１がスロープ１０１上を上昇させて後部３２へ車椅子２０を引き上げる際には、牽引部材２は車椅子２０および乗車者６０の重量によって下方に引っ張られる。つまり、ドラム３を回転させるモータ４の駆動力と、車椅子２０および乗車者６０の重量とによって牽引部材２には張力が発生する。
【００５２】
この張力によって図２に示すようにラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとは噛み合って係合する。そのため、モータ４の駆動力によって外輪１１が巻取り方向Ｄ１に回転することにより、内輪１２に接続されたドラム３が巻取り方向Ｄ１に回転して牽引部材２が巻き取られる。この状態では牽引部材２には弛みは生じない。
【００５３】
一方、ウインチ装置１を使用しつつ介助者が牽引部材２の巻取り速度よりも速い速度で車椅子２０を押し上げた場合には、牽引部材２が巻き取られる前に車椅子２０が押し上げられるために牽引部材２に弛みが生じる。
【００５４】
続いて、車椅子２０が引き下げられる場合について説明する。この場合は牽引部材２が繰出される場合に該当する。ウインチ装置１がスロープ１０１上を下降させて後部３２から車椅子２０を引き下げる際にも、牽引部材２は車椅子２０および乗車者６０の重量によって下方に引っ張られる。つまり、この場合もドラム３を回転させるモータ４の駆動力と、車椅子２０および乗車者６０の重量とによって牽引部材２には張力が発生する。
【００５５】
そしてこの張力によって図２に示すようにラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとは噛み合って係合する。そのため、モータ４の駆動力によって外輪１１が繰出し方向Ｄ２に回転することにより、内輪１２に接続されたドラム３が繰出し方向Ｄ２に回転して牽引部材２が繰出される。この状態では牽引部材２には弛みは生じない。
【００５６】
一方、ウインチ装置１を使用しつつ介助者が車椅子２０を保持したり、車椅子２０が障害物と接触した場合には、牽引部材２の繰出し（送り出し）速度よりも車椅子２０が実際に下方に降下する速度の方が遅いために、牽引部材２に弛みが生じる。
【００５７】
車椅子２０が引き上げられる場合および車椅子２０が引き下げられる場合の両方の場合とも、上述のように牽引部材２に弛みが生じることがある。この場合、牽引部材２の弛みによって牽引部材２には上記の張力が発生しない。この張力が発生しない状態では、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとが係合を保持するように力が作用しないので、回転力付勢手段６の牽引部材２を付勢する力がラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとが係合を保持するように作用する力よりも大きくなる。
【００５８】
この結果、回転力付勢手段６の付勢力によってラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとの係合が解除される。そして回転力付勢手段６がドラム３を回転させることにより牽引部材２の弛みが巻き取られる。牽引部材２の弛みが巻き取られると再びラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとは係合する。その結果、再び上記の張力が発生するため、回転力付勢手段６によってドラム３が回転する状態は終了する。
【００５９】
したがって、牽引部材２の弛みを回転力付勢手段６によって巻き取ることにより、牽引部材２の弛みが解消される。これにより、牽引部材２が弛んで車椅子２０が下方に移動することによって車椅子２０の乗車者６０に負担をかけることが抑制される。そのため、安全性が向上する。また使い勝手が向上する。
【００６０】
次に、本発明の一実施の形態の作用効果について説明する。
本発明の一実施の形態のウインチ装置１によれば、ドラム３とモータ４とがラチェット機構５によって接続されているため、ラチェット機構５の係合状態と係合解除状態とを利用してモータ４の回転をドラム３へ選択的に伝達することができる。ここで、回転力付勢手段６がドラム３を牽引部材２の巻取り方向に付勢するため、ラチェット機構５の係合が解除された状態で、回転力付勢手段６がドラム３を牽引部材２の巻取り方向に回転させることができる。
【００６１】
そのため、ラチェット機構５の係合が保持された状態でモータ４の回転によってドラム３から繰出された牽引部材２を、ラチェット機構５の係合が解除された状態で回転力付勢手段６によりドラムに巻き取ることができる。したがって、モータ４の回転によってドラム３から繰出された牽引部材２に弛みが生じた際に、牽引部材２の弛みを解消できる。
【００６２】
また、本発明の一実施の形態のウインチ装置１によれば、外輪１１と内輪１２とでモータ４の駆動力をドラム３に伝達するため、外輪１１の内側に内輪１２が配置されることにより装置を小型化できる。また、ラチェット機構５は、ラチェットギヤ部５ａと、ラチェットギヤ部５ａと係脱可能な爪５ｂと、爪５ｂをラチェットギヤ部５ａとの係合方向に付勢する爪付勢部材５ｃとを含んでいるため、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとが正確に係脱可能である。また、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとは、繰出し方向Ｄ２への爪５ｂに対するラチェットギヤ部５ａの相対的な回転が抑制されるように係合し、回転力付勢手段６によるラチェットギヤ部５ａの牽引部材２の巻取り方向Ｄ１への回転により係合が解除されるため、回転力付勢手段６によってドラム３を牽引部材２の巻取り方向Ｄ１に正確に回転させることができる。
【００６３】
また、本発明の一実施の形態のウインチ装置１によれば、外輪１１の凹部１１ｂに爪５ｂが収容されて、ラチェットギヤ部５ａが設けられた内輪１２が回転力付勢手段６によって回転するため、内輪１２に接続されたドラム３を巻取り方向Ｄ１にスムーズに回転させることができる。
【００６４】
本発明の一実施の形態の車椅子乗降補助装置１００によれば、ウインチ装置１のモータ４の回転駆動によって車椅子２０がスロープ１０１を昇降する際に、回転力付勢手段６によるドラム３の回転によってラチェット機構５の係合が解除され、牽引部材２の弛みがドラム３に巻き取られるため、牽引部材２の弛みを解消できる。そのため、牽引部材２の弛みの量だけ車椅子が下方へ移動することによって車椅子２０の乗車者６０に負担をかけることを防止できる。
【００６５】
なお、上記ではウインチ装置が車椅子に接続された場合について説明したが、これに限定されず、ウインチ装置は台車などに接続されていてもよい。また、上記では車椅子乗降補助装置が車両に配置された場合について説明したが、これに限定されず、車椅子乗降補助装置は建物の入口などに配置されていてもよい。また、車椅子乗降補助装置は、介護用の装置および施設などに配置されていてもよい。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、牽引部材を巻取り可能なウインチ装置およびそれを備えた車椅子乗降補助装置に特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００６８】
１ ウインチ装置、２ 牽引部材、２ａ フック、３ ドラム、４ モータ、５ ラチェット機構、５ａ ラチェットギヤ部、５ｂ 爪、５ｃ 爪付勢部材、６ 回転力付勢手段、１０ 動力伝達機構、１１ 外輪、１１ａ 外歯列、１１ｂ 凹部、１２ 内輪、２０ 車椅子、２１ フレーム、３０ 車両、３１ 後部ドア、３２ 後部、５０ ケーシング、５０ａ 中間ギヤ収容部、５０ｂ モータ収容部、５１ 送りギヤ、５２ クラッチ、５３ ドラムロック用ラチェットギヤ、５４ 中間ギヤ、５５ モータ軸ギヤ、６０ 乗車者、１００ 車椅子乗降補助装置、１０１ スロープ、Ｄ１ 巻取り方向、Ｄ２ 繰出し方向。
【技術分野】
【０００１】
本発明はウインチ装置および車椅子乗降補助装置に関し、特に、牽引部材を巻取り可能なウインチ装置およびそれを備えた車椅子乗降補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、牽引部材を巻取り可能なウインチ装置は、たとえば車椅子を車両へ乗降する際に用いられている。車椅子の車両への乗降に用いられるウインチ装置として、スロープを介して車両の後部から車椅子を車両へ乗降する装置が提案されている。このウインチ装置では、ウインチ装置のドラムに備えられた牽引部材（ベルト）が車椅子に取り付けられる。この状態でドラムを回転させることにより、ベルトの巻取りおよび繰出しによってスロープを介して車両へ車椅子が乗降される。
【０００３】
この種の車椅子を車両へ乗降する装置として、たとえば特開２００９−２１３７３４号公報に車椅子引き上げ装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１３７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記公報に記載された車椅子引き上げ装置において、車椅子引き上げ装置を用いてスロープ上を移動して車両内へ車椅子を引き上げる際に、介助者が車椅子引き上げ装置のベルトの巻取り速度よりも速い速度で車椅子を押し上げると、ベルトが巻き取られる前に車椅子が押し上げられるためにベルトに弛みが生じてしまう。この状態で介助者が車椅子を支える力を緩めた場合には、ベルトの弛みの量だけ車椅子が下方へ移動することとなり、車椅子の乗車者に負担をかけることになる。
【０００６】
また、車椅子引き上げ装置を用いてスロープ上を移動して車両外へ車椅子を引き下げる際には、介助者が車椅子を保持したり、車椅子が障害物と接触した場合等に、車椅子引き上げ装置のベルトの繰出し速度よりも車椅子が実際に下方に降下する速度の方が遅くなり、やはりベルトに弛みが生じてしまう。この状態で介助者が車椅子の保持を解除したり、車椅子と障害物との接触が解除されると、ベルトの弛みの量だけ車椅子が下方へ移動することとなり、上述の場合と同様に車椅子の乗車者に負担をかけることになる。
【０００７】
ベルトの弛みを解消するために、たとえばベルトの巻取り量とドラムの回転量とを検知して、その差を判定および制御してベルトの弛みを解消する電気的な制御機構を取り付けることが考えられる。しかしながら、このような電気的な制御機構を取り付けると装置の構成が複雑になってしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で牽引部材の弛みを解消できるウインチ装置およびそれを備えた車椅子乗降補助装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のウインチ装置は、牽引部材と、牽引部材を巻取りおよび繰出し可能なドラムと、ドラムを回転可能なモータと、ドラムとモータとの間に設けられ、ドラムとモータとを接続し、牽引部材の繰出し方向にドラムが回転する際には係合状態となり、牽引部材の巻取り方向にドラムが回転する際には係合状態が解除可能となるラチェット機構と、ドラムを牽引部材の巻取り方向に付勢する回転力付勢手段とを備えている。
【００１０】
本発明のウインチ装置によれば、ドラムとモータとがラチェット機構によって接続されているため、ラチェット機構の係合状態と係合解除状態とを利用してモータの回転をドラムへ選択的に伝達することができる。ここで、回転力付勢手段がドラムを牽引部材の巻取り方向に付勢するため、ラチェット機構の係合が解除された状態で、回転力付勢手段がドラムを牽引部材の巻取り方向に回転させることができる。
【００１１】
そのため、ラチェット機構の係合が保持された状態でモータの回転によってドラムから繰出された牽引部材を、ラチェット機構の係合が解除された状態で回転力付勢手段によりドラムに巻き取ることができる。したがって、モータの回転によってドラムから繰出された牽引部材に弛みが生じた際に、牽引部材の弛みを解消できる。
【００１２】
上記のウインチ装置において好ましくは、ドラムとモータとの間に介在し、モータの駆動力をドラムに伝達する動力伝達機構をさらに備えている。動力伝達機構は、外輪と、外輪と接続された内輪とを含んでいる。外輪と内輪のうちの一方はドラムに接続され、他方はモータに接続されている。ラチェット機構は、ラチェットギヤ部と、ラチェットギヤ部と係脱可能な爪と、爪をラチェットギヤ部との係合方向に付勢する爪付勢部材とを含んでいる。外輪および内輪のいずれか一方にラチェットギヤ部が設けられ、他方に爪および爪付勢部材が設けられている。ラチェットギヤ部と爪とは、モータの駆動力が爪を介してラチェットギヤ部へ伝達され、繰出し方向への爪に対するラチェットギヤ部の相対的な回転が抑制されるように係合し、回転力付勢手段によるラチェットギヤ部の牽引部材の巻取り方向への回転により係合が解除される。
【００１３】
これにより、外輪と内輪とでモータの駆動力をドラムに伝達するため、外輪の内側に内輪が配置されることにより装置を小型化できる。また、ラチェット機構は、ラチェットギヤ部と、ラチェットギヤ部と係脱可能な爪と、爪をラチェットギヤ部との係合方向に付勢する爪付勢部材とを含んでいるため、ラチェットギヤ部と爪とが正確に係脱可能である。また、ラチェットギヤ部と爪とは、繰出し方向への爪に対するラチェットギヤ部の相対的な回転が抑制されるように係合し、回転力付勢手段によるラチェットギヤ部の牽引部材の巻取り方向への回転により係合が解除されるため、回転力付勢手段によってドラムを牽引部材の巻取り方向に正確に回転させることができる。
【００１４】
上記のウインチ装置において好ましくは、外輪は外周に外歯列を有し、かつ内周に爪を収容する凹部を有し、内輪の外周にラチェットギヤ部が設けられ、モータの駆動力が外歯列を介して外輪に伝達され、外輪から内輪を介してドラムに伝達され、回転力付勢手段によって内輪が外輪に対して相対的に回転する際に、爪とラチェットギヤ部との係合が解除され、爪が凹部に収容されて、ドラムを巻取り方向に回転させるように内輪が回転する。
【００１５】
これにより、外輪の凹部に爪が収容されて、ラチェットギヤ部が設けられた内輪が回転力付勢手段によって回転するため、内輪に接続されたドラムを巻取り方向にスムーズに回転させることができる。
【００１６】
本発明の車椅子乗降補助装置は、車椅子を車両へ乗降させる車椅子乗降補助装置であって、車椅子を車両に対して昇降させるためのスロープと、上記のいずれかのウインチ装置とを備えている。ウインチ装置のモータの回転駆動によって車椅子がスロープを昇降する際に、回転力付勢手段によるドラムの回転によってラチェット機構の係合が解除され、牽引部材の弛みがドラムに巻き取られる。
【００１７】
本発明の車椅子乗降補助装置によれば、ウインチ装置のモータの回転駆動によって車椅子がスロープを昇降する際に、回転力付勢手段によるドラムの回転によってラチェット機構の係合が解除され、牽引部材の弛みがドラムに巻き取られるため、牽引部材の弛みを解消できる。そのため、牽引部材の弛みの量だけ車椅子が下方へ移動することによって車椅子の乗車者に負担をかけることを防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構成で牽引部材の弛みを解消できるウインチ装置およびそれを備えた車椅子乗降補助装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態における車椅子乗降補助装置が配置された車両の概略図である。
【図２】本発明の一実施の形態におけるウインチ装置の概略部分断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う概略部分断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う概略部分断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う概略部分断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態におけるウインチ装置においてラチェット機構の係合が解除された状態を示す概略部分断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態における車椅子乗降補助装置によって車椅子が車両へ乗降される様子を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。本実施の形態では、本発明が適用される一例として、ウインチ装置が車椅子を車両へ乗降させる場合について説明する。
【００２１】
最初に本発明の一実施の形態の車椅子乗降補助装置が車両に配置された様子について説明する。
【００２２】
図１を参照して、車両（自動車）３０は、後部ドア３１と、後部ドア３１によって開閉される後部３２とを有している。図１では後部ドア３１が開いて後部３２が車両３０の外に開放された状態が示されている。
【００２３】
車椅子乗降補助装置１００は、車椅子２０を車両３０へ乗降させるためのものである。車椅子乗降補助装置１００は、２個のウインチ装置１と、スロープ１０１とを主に有している。なお、本実施の形態では、車椅子２０を車両３０へ乗降させる際に左右の安定性を向上するためウインチ装置１が２個設けられているが、ウインチ装置１の個数は１つであってもよい。
【００２４】
２個のウインチ装置１は、車椅子２０の左右方向に互いに間隔を空けて後部３２に設けられている。ウインチ装置１は、後部３２において、たとえば車両３０のフロア上に配置されている。２個のウインチ装置１からそれぞれの牽引部材２が繰出されており、それぞれの牽引部材２の先端に設けられたそれぞれのフック２ａが車椅子２０の左右のフレーム２１にそれぞれ係止されている。
【００２５】
スロープ１０１は車椅子２０を車両３０に対して昇降させるためのものである。スロープ１０１は後部３２につながるように設けられている。スロープ１０１は車両３０の外の地面に向かって下方に傾斜するように設けられている。車椅子２０は、車両３０に対してスロープ１０１を挟んで車両３０の外の地面に載置されている。スロープ１０１は、複数の板で構成されていてもよい。またスロープ１０１は折り畳み可能であってもよい。またスロープ１０１は電動で伸縮可能に構成されていてもよい。
【００２６】
たとえば、図１に示される状態から２個のウインチ装置１によってそれぞれの牽引部材２が巻き取られることで車椅子２０はスロープ１０１上を上昇して車両３０内の後部３２に引き上げられる。車椅子２０は、後部３２において、たとえば車両の図示しない後部シートが折り畳まれて空いた空間に載置される。
【００２７】
次に、本発明の一実施の形態のウインチ装置の構成について説明する。
図２〜図５を参照して、ウインチ装置１は、牽引部材２と、ドラム３と、モータ４と、ラチェット機構５と、回転力付勢手段６と、動力伝達機構１０と、ケーシング５０と、送りギヤ５１と、クラッチ５２と、ドラムロック用ラチェットギヤ５３と、中間ギヤ５４と、モータ軸ギヤ５５とを主に有している。なお図３では牽引部材２は図示されていない。
【００２８】
図２および図３を参照して、牽引部材２は、一方端がドラム３に接続され、一方端と反対側の他方端が被牽引物に接続可能に構成されている。牽引部材２はドラム３に巻き取られるように設けられている。牽引部材２は、たとえば被牽引物を牽引可能なベルト、ロープおよびワイヤなどが適用され得る。
【００２９】
ドラム３は、牽引部材２を巻取りおよび繰出し可能に設けられている。ドラム３は円筒形状の胴部分を有している。ドラム３は牽引部材２をこの胴部分に巻取り可能に構成されている。モータ４は、ドラム３を回転可能に設けられている。モータ４は、モータの駆動力によりドラム３を回転させるように構成されている。
【００３０】
動力伝達機構１０は、ドラム３とモータ４との間に介在しており、モータ４の駆動力をドラム３に伝達するように設けられている。動力伝達機構１０は、外輪１１と、内輪１２とを有している。内輪１２は、外輪１１の内周側に配置されており、外輪１１と接続されている。外輪１１と内輪１２とは互いに同軸上に回転軸が位置するように配置されているが、これに限定されず、ギヤなどを介して互いに同軸上に回転軸が位置するように配置されていなくてもよい。
【００３１】
外輪１１は、送りギヤ５１などを介してモータ４と接続されている。外輪１１は、モータ４と直接的に接続されていてもよく、またたとえばギヤなどを介して間接的に接続されていてもよい。内輪１２は、ドラム３に接続されている。内輪１２はドラム３に直接的に接続されていてもよく、またたとえばギヤなどを介して間接的に接続されていてもよい。
【００３２】
また、上記では外輪１１がモータ４に接続され、内輪１２がドラム３に接続されているが、これに限定されず、外輪１１がドラム３に接続され、内輪１２がモータ４に接続されていてもよい。つまり、外輪１１と内輪１２のうちの一方はドラム３に接続され、他方はモータ４に接続されていればよい。
【００３３】
ラチェット機構５は、ドラム３とモータ４との間に設けられ、ドラム３とモータ４とを接続している。ラチェット機構５はドラム３とモータ４とを直接的に接続していてもよく、また動力伝達機構１０などを介して間接的に接続していてもよい。ラチェット機構５は、一方向への回転を許容し、反対側の他方向への回転を制限するように構成されている。具体的には、牽引部材２の巻取り方向Ｄ１への回転を許容し、繰出し方向Ｄ２への回転を制限するように構成されている。
【００３４】
ラチェット機構５は、ラチェットギヤ部５ａと、爪５ｂと、爪付勢部材５ｃとを有している。ラチェットギヤ部５ａと、爪５ｂと、爪付勢部材５ｃとはそれぞれ３個ずつ設けられているが、これに限定されず、それぞれの個数は単数であっても複数であってもよい。ラチェットギヤ部５ａの歯は、繰出し方向Ｄ２に向かって傾いている。爪５ｂは、ラチェットギヤ部５ａと係脱可能に設けられている。爪５ｂは、ラチェットギヤ部５ａの歯と繰出し方向Ｄ２に係合するように形成されている。爪付勢部材５ｃは、爪５ｂをラチェットギヤ部５ａとの係合方向に付勢するよう設けられている。爪付勢部材５ｃは、たとえばバネ、スプリングなどが適用され得る。
【００３５】
ラチェットギヤ部５ａは内輪１２の外周に設けられている。外輪１１の内周に爪５ｂを収容する凹部１１ｂが設けられている。爪５ｂは、凹部１１ｂの内外に入出するように回動可能に外輪１１に設けられている。爪付勢部材５ｃは、外輪１１の内周と爪５ｂとの間に配置され、爪５ｂを内輪１２に向かって付勢するように外輪１１に設けられている。
【００３６】
また、上記では外輪１１に爪５ｂおよび爪付勢部材５ｃが設けられ、内輪１２にラチェットギヤ部５ａが設けられているが、これに限定されず、外輪１１にラチェットギヤ部５ａが設けられ、内輪１２に爪５ｂおよび爪付勢部材５ｃが設けられていてもよい。つまり、外輪１１および内輪１２のいずれか一方にラチェットギヤ部５ａが設けられ、他方に爪５ｂおよび爪付勢部材５ｃが設けられていればよい。
【００３７】
回転力付勢手段６は、ドラム３を牽引部材２の巻取り方向Ｄ１に付勢するように設けられている。回転力付勢手段６は、ドラム３とケーシング５０とに接続され付勢力によってドラム３を巻取り方向Ｄ１に付勢するように構成されている。回転力付勢手段６は、たとえばゼンマイが適用され得る。
【００３８】
外輪１１は外周に外歯列１１ａを有している。外輪１１は外歯列１１ａが送りギヤ５１の歯と噛み合って巻取り方向Ｄ１および繰出し方向Ｄ２に回転可能に設けられている。外輪１１に設けられた爪５ｂと内輪１２に設けられたラチェットギヤ部５ａとが係合することで内輪１２は巻取り方向Ｄ１および繰出し方向Ｄ２に回転可能に設けられている。
【００３９】
ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとは、モータ４の駆動力が爪５ｂを介してラチェットギヤ部５ａへ伝達され、ドラム３の繰出し方向Ｄ２へのラチェットギヤ部５ａの相対的な回転が抑制されるように係合し、回転力付勢手段６によるラチェットギヤ部５ａの牽引部材２の巻取り方向Ｄ１への回転により係合が解除されるように構成されている。
【００４０】
本実施の形態のウインチ装置１は、モータ４の駆動力が外歯列１１ａを介して外輪１１に伝達され、外輪１１から内輪１２を介してドラム３に伝達され、回転力付勢手段６によって内輪１２が外輪１１に相対して回転する際に、爪５ｂとラチェットギヤ部５ａとの係合が解除され、爪５ｂが凹部１１ｂに収容されて、ドラム３を巻取り方向Ｄ１に回転させるように内輪１２が回転するように構成されている。
【００４１】
図４および図５を参照して、送りギヤ５１はクラッチ５２を介して中間ギヤ５４に接続されている。中間ギヤ５４はモータ軸ギヤ５５に接続されている。モータ軸ギヤ５５はモータ４の回転軸に接続されている。ケーシング５０は中間ギヤ５４を収容する中間ギヤ収容部５０ａとモータ４を収容するモータ収容部５０ｂとを有している。
【００４２】
モータ４は回転軸を回転運動させることにより駆動力を発生するように構成されている。モータ４は回転軸を回転可能にケーシング５０に支持されている。モータ軸ギヤ５５はモータ４の回転軸の回転方向に回転可能に回転軸に支持されている。モータ軸ギヤ５５の外周には歯が設けられている。中間ギヤ５４の外周には歯が設けられている。中間ギヤ５４は、中間ギヤ５４の歯とモータ軸ギヤ５５の歯とが噛み合って回転可能に設けられている。中間ギヤ５４と送りギヤ５１との間にはクラッチ５２が設けられている。クラッチ５２によって中間ギヤ５４の回転が送りギヤ５１に伝達される。送りギヤ５１の外周には歯が設けられている。送りギヤ５１は、送りギヤ５１の歯と外輪１１の外歯列１１ａとが噛み合って回転可能に設けられている。
【００４３】
このように、本実施の形態のウインチ装置１は、モータ４の駆動力がモータ軸ギヤ５５、中間ギヤ５４、クラッチ５２および送りギヤ５１を経由して、外輪１１に伝達されるように構成されている。
【００４４】
また、図３に示されるようにドラムロック用ラチェットギヤ５３が設けられている。ドラムロック用ラチェットギヤ５３は、ドラム３の回転をロックするためのものである。ドラムロック用ラチェットギヤ５３は、ドラム３と接続されている。ドラムロック用ラチェットギヤ５３は、図示しないラチェットレバーと係合可能に設けられている。ドラムロック用ラチェットギヤ５３が図示しないラチェットレバーと係合することでドラム３は繰出し方向Ｄ２に回転しないようにロックされる。これにより、ドラム３を繰出し方向Ｄ２に回転させないようにドラム３をロックすることで、牽引部材２が繰出さないようにドラム３に保持される。
【００４５】
上述のウインチ装置１を備えることによって、本発明の一実施の形態の車椅子乗降補助装置１００は、図１に示すようにウインチ装置１でスロープ１０１上を昇降させて車椅子２０を車両３０へ乗降させるように構成されている。車椅子乗降補助装置１００は、ウインチ装置１のモータ４の回転駆動によって車椅子２０がスロープ１０１を昇降する際に、回転力付勢手段６によるドラム３の回転によってラチェット機構５の係合が解除され、牽引部材２の弛みがドラム３に巻き取られるように構成されている。
【００４６】
次に、本発明の一実施の形態のウインチ装置の動作について説明する。
まずラチェット機構５が係合している状態での牽引部材２の巻取りおよび繰出し動作について説明する。ラチェット機構５が係合している状態では、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとが係合している。図２および図３を参照して、モータ４の駆動力が外輪１１に伝達される。外輪１１に設けられた爪５ｂと内輪１２に設けられたラチェットギヤ部５ａとが係合することにより、モータ４の駆動力が外輪１１から内輪１２に伝達される。外輪１１と内輪１２とが一体となって回転する。その結果、内輪１２に接続されたドラム３が巻取り方向Ｄ１および繰出し方向Ｄ２に回転する。
【００４７】
牽引部材２が巻き取られる場合は、モータ４の駆動力によって外輪１１が巻取り方向Ｄ１に回転することにより、内輪１２に接続されたドラム３が巻取り方向Ｄ１に回転して牽引部材２が巻き取られる。一方、牽引部材２が繰出される場合は、モータ４の駆動力によって外輪１１が繰出し方向Ｄ２に回転することにより、内輪１２に接続されたドラム３が繰出し方向Ｄ２に回転して牽引部材２が繰出される。
【００４８】
続いて、図６を参照して、ラチェット機構５の係合が解除された状態の牽引部材２の巻取り動作について説明する。ラチェット機構５の係合が解除された状態では、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとの係合が解除されている。ラチェット機構５の係合が解除された状態では、爪５ｂが凹部１１ｂに収容されており、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとは係合していない。ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとの係合が解除されているため、外輪１１が回転していてもモータ４の駆動力は外輪１１から内輪１２に伝達されない。したがって、モータ４の駆動力が内輪１２に接続されたドラム３に伝達されないため、モータ４の駆動力によってドラム３は回転しない。
【００４９】
一方、ドラム３は回転力付勢手段６によって巻取り方向Ｄ１に付勢されている。そのため、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとの係合が解除された状態では、回転力付勢手段６の付勢力によってドラム３が巻取り方向Ｄ１に回転する。これによりドラム３に牽引部材２が巻き取られる。なお、回転力付勢手段６がドラム３を巻取り方向Ｄ１に付勢しているため、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとの係合が解除された状態でドラム３が繰出し方向Ｄ２へ回転することは制限されている。
【００５０】
次に、図７を参照して、本発明の一実施の形態のウインチ装置を備えた車椅子乗降補助装置の動作について説明する。
【００５１】
まず、車椅子２０が引き上げられる場合について説明する。この場合は牽引部材２が巻き取られる場合に該当する。ウインチ装置１がスロープ１０１上を上昇させて後部３２へ車椅子２０を引き上げる際には、牽引部材２は車椅子２０および乗車者６０の重量によって下方に引っ張られる。つまり、ドラム３を回転させるモータ４の駆動力と、車椅子２０および乗車者６０の重量とによって牽引部材２には張力が発生する。
【００５２】
この張力によって図２に示すようにラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとは噛み合って係合する。そのため、モータ４の駆動力によって外輪１１が巻取り方向Ｄ１に回転することにより、内輪１２に接続されたドラム３が巻取り方向Ｄ１に回転して牽引部材２が巻き取られる。この状態では牽引部材２には弛みは生じない。
【００５３】
一方、ウインチ装置１を使用しつつ介助者が牽引部材２の巻取り速度よりも速い速度で車椅子２０を押し上げた場合には、牽引部材２が巻き取られる前に車椅子２０が押し上げられるために牽引部材２に弛みが生じる。
【００５４】
続いて、車椅子２０が引き下げられる場合について説明する。この場合は牽引部材２が繰出される場合に該当する。ウインチ装置１がスロープ１０１上を下降させて後部３２から車椅子２０を引き下げる際にも、牽引部材２は車椅子２０および乗車者６０の重量によって下方に引っ張られる。つまり、この場合もドラム３を回転させるモータ４の駆動力と、車椅子２０および乗車者６０の重量とによって牽引部材２には張力が発生する。
【００５５】
そしてこの張力によって図２に示すようにラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとは噛み合って係合する。そのため、モータ４の駆動力によって外輪１１が繰出し方向Ｄ２に回転することにより、内輪１２に接続されたドラム３が繰出し方向Ｄ２に回転して牽引部材２が繰出される。この状態では牽引部材２には弛みは生じない。
【００５６】
一方、ウインチ装置１を使用しつつ介助者が車椅子２０を保持したり、車椅子２０が障害物と接触した場合には、牽引部材２の繰出し（送り出し）速度よりも車椅子２０が実際に下方に降下する速度の方が遅いために、牽引部材２に弛みが生じる。
【００５７】
車椅子２０が引き上げられる場合および車椅子２０が引き下げられる場合の両方の場合とも、上述のように牽引部材２に弛みが生じることがある。この場合、牽引部材２の弛みによって牽引部材２には上記の張力が発生しない。この張力が発生しない状態では、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとが係合を保持するように力が作用しないので、回転力付勢手段６の牽引部材２を付勢する力がラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとが係合を保持するように作用する力よりも大きくなる。
【００５８】
この結果、回転力付勢手段６の付勢力によってラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとの係合が解除される。そして回転力付勢手段６がドラム３を回転させることにより牽引部材２の弛みが巻き取られる。牽引部材２の弛みが巻き取られると再びラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとは係合する。その結果、再び上記の張力が発生するため、回転力付勢手段６によってドラム３が回転する状態は終了する。
【００５９】
したがって、牽引部材２の弛みを回転力付勢手段６によって巻き取ることにより、牽引部材２の弛みが解消される。これにより、牽引部材２が弛んで車椅子２０が下方に移動することによって車椅子２０の乗車者６０に負担をかけることが抑制される。そのため、安全性が向上する。また使い勝手が向上する。
【００６０】
次に、本発明の一実施の形態の作用効果について説明する。
本発明の一実施の形態のウインチ装置１によれば、ドラム３とモータ４とがラチェット機構５によって接続されているため、ラチェット機構５の係合状態と係合解除状態とを利用してモータ４の回転をドラム３へ選択的に伝達することができる。ここで、回転力付勢手段６がドラム３を牽引部材２の巻取り方向に付勢するため、ラチェット機構５の係合が解除された状態で、回転力付勢手段６がドラム３を牽引部材２の巻取り方向に回転させることができる。
【００６１】
そのため、ラチェット機構５の係合が保持された状態でモータ４の回転によってドラム３から繰出された牽引部材２を、ラチェット機構５の係合が解除された状態で回転力付勢手段６によりドラムに巻き取ることができる。したがって、モータ４の回転によってドラム３から繰出された牽引部材２に弛みが生じた際に、牽引部材２の弛みを解消できる。
【００６２】
また、本発明の一実施の形態のウインチ装置１によれば、外輪１１と内輪１２とでモータ４の駆動力をドラム３に伝達するため、外輪１１の内側に内輪１２が配置されることにより装置を小型化できる。また、ラチェット機構５は、ラチェットギヤ部５ａと、ラチェットギヤ部５ａと係脱可能な爪５ｂと、爪５ｂをラチェットギヤ部５ａとの係合方向に付勢する爪付勢部材５ｃとを含んでいるため、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとが正確に係脱可能である。また、ラチェットギヤ部５ａと爪５ｂとは、繰出し方向Ｄ２への爪５ｂに対するラチェットギヤ部５ａの相対的な回転が抑制されるように係合し、回転力付勢手段６によるラチェットギヤ部５ａの牽引部材２の巻取り方向Ｄ１への回転により係合が解除されるため、回転力付勢手段６によってドラム３を牽引部材２の巻取り方向Ｄ１に正確に回転させることができる。
【００６３】
また、本発明の一実施の形態のウインチ装置１によれば、外輪１１の凹部１１ｂに爪５ｂが収容されて、ラチェットギヤ部５ａが設けられた内輪１２が回転力付勢手段６によって回転するため、内輪１２に接続されたドラム３を巻取り方向Ｄ１にスムーズに回転させることができる。
【００６４】
本発明の一実施の形態の車椅子乗降補助装置１００によれば、ウインチ装置１のモータ４の回転駆動によって車椅子２０がスロープ１０１を昇降する際に、回転力付勢手段６によるドラム３の回転によってラチェット機構５の係合が解除され、牽引部材２の弛みがドラム３に巻き取られるため、牽引部材２の弛みを解消できる。そのため、牽引部材２の弛みの量だけ車椅子が下方へ移動することによって車椅子２０の乗車者６０に負担をかけることを防止できる。
【００６５】
なお、上記ではウインチ装置が車椅子に接続された場合について説明したが、これに限定されず、ウインチ装置は台車などに接続されていてもよい。また、上記では車椅子乗降補助装置が車両に配置された場合について説明したが、これに限定されず、車椅子乗降補助装置は建物の入口などに配置されていてもよい。また、車椅子乗降補助装置は、介護用の装置および施設などに配置されていてもよい。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、牽引部材を巻取り可能なウインチ装置およびそれを備えた車椅子乗降補助装置に特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００６８】
１ ウインチ装置、２ 牽引部材、２ａ フック、３ ドラム、４ モータ、５ ラチェット機構、５ａ ラチェットギヤ部、５ｂ 爪、５ｃ 爪付勢部材、６ 回転力付勢手段、１０ 動力伝達機構、１１ 外輪、１１ａ 外歯列、１１ｂ 凹部、１２ 内輪、２０ 車椅子、２１ フレーム、３０ 車両、３１ 後部ドア、３２ 後部、５０ ケーシング、５０ａ 中間ギヤ収容部、５０ｂ モータ収容部、５１ 送りギヤ、５２ クラッチ、５３ ドラムロック用ラチェットギヤ、５４ 中間ギヤ、５５ モータ軸ギヤ、６０ 乗車者、１００ 車椅子乗降補助装置、１０１ スロープ、Ｄ１ 巻取り方向、Ｄ２ 繰出し方向。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
牽引部材と、
前記牽引部材を巻取りおよび繰出し可能なドラムと、
前記ドラムを回転可能なモータと、
前記ドラムと前記モータとの間に設けられ、前記ドラムと前記モータとを接続し、前記牽引部材の繰出し方向に前記ドラムが回転する際には係合状態となり、前記牽引部材の巻取り方向に前記ドラムが回転する際には係合状態が解除可能となるラチェット機構と、
前記ドラムを前記牽引部材の前記巻取り方向に付勢する回転力付勢手段とを備えた、ウインチ装置。
【請求項２】
前記ドラムと前記モータとの間に介在し、前記モータの駆動力を前記ドラムに伝達する動力伝達機構をさらに備え、
前記動力伝達機構は、外輪と、前記外輪と接続された内輪とを含み、
前記外輪と前記内輪のうちの一方は前記ドラムに接続され、他方は前記モータに接続され、
前記ラチェット機構は、ラチェットギヤ部と、前記ラチェットギヤ部と係脱可能な爪と、前記爪を前記ラチェットギヤ部との係合方向に付勢する爪付勢部材とを含み、
前記外輪および前記内輪のいずれか一方に前記ラチェットギヤ部が設けられ、他方に前記爪および前記爪付勢部材が設けられ、
前記ラチェットギヤ部と前記爪とは、
前記モータの駆動力が前記爪を介して前記ラチェットギヤ部へ伝達され、前記繰出し方向への前記爪に対する前記ラチェットギヤ部の相対的な回転が抑制されるように係合し、
前記回転力付勢部材による前記ラチェットギヤ部の前記牽引部材の前記巻取り方向への回転により係合が解除されるように構成されている、請求項１に記載のウインチ装置。
【請求項３】
前記外輪は外周に外歯列を有し、かつ内周に前記爪を収容する凹部を有し、
前記内輪の外周に前記ラチェットギヤ部が設けられ、
前記モータの駆動力が前記外歯列を介して前記外輪に伝達され、前記外輪から前記内輪を介して前記ドラムに伝達され、
前記回転力付勢部材によって前記内輪が前記外輪に対して相対的に回転する際に、
前記爪と前記ラチェットギヤ部との係合が解除され、前記爪が前記凹部に収容されて、前記ドラムを前記巻取り方向に回転させるように前記内輪が回転するように構成されている、請求項２に記載のウインチ装置。
【請求項４】
車椅子を車両へ乗降させる車椅子乗降補助装置であって、
前記車椅子を前記車両に対して昇降させるためのスロープと、
請求項１〜３のいずれかに記載のウインチ装置とを備え、
前記ウインチ装置の前記モータの回転駆動によって前記車椅子が前記スロープを昇降する際に、前記回転力付勢部材による前記ドラムの回転によって前記ラチェット機構の係合が解除され、前記牽引部材の弛みが前記ドラムに巻き取られるよう構成されている、車椅子乗降補助装置。
【請求項１】
牽引部材と、
前記牽引部材を巻取りおよび繰出し可能なドラムと、
前記ドラムを回転可能なモータと、
前記ドラムと前記モータとの間に設けられ、前記ドラムと前記モータとを接続し、前記牽引部材の繰出し方向に前記ドラムが回転する際には係合状態となり、前記牽引部材の巻取り方向に前記ドラムが回転する際には係合状態が解除可能となるラチェット機構と、
前記ドラムを前記牽引部材の前記巻取り方向に付勢する回転力付勢手段とを備えた、ウインチ装置。
【請求項２】
前記ドラムと前記モータとの間に介在し、前記モータの駆動力を前記ドラムに伝達する動力伝達機構をさらに備え、
前記動力伝達機構は、外輪と、前記外輪と接続された内輪とを含み、
前記外輪と前記内輪のうちの一方は前記ドラムに接続され、他方は前記モータに接続され、
前記ラチェット機構は、ラチェットギヤ部と、前記ラチェットギヤ部と係脱可能な爪と、前記爪を前記ラチェットギヤ部との係合方向に付勢する爪付勢部材とを含み、
前記外輪および前記内輪のいずれか一方に前記ラチェットギヤ部が設けられ、他方に前記爪および前記爪付勢部材が設けられ、
前記ラチェットギヤ部と前記爪とは、
前記モータの駆動力が前記爪を介して前記ラチェットギヤ部へ伝達され、前記繰出し方向への前記爪に対する前記ラチェットギヤ部の相対的な回転が抑制されるように係合し、
前記回転力付勢部材による前記ラチェットギヤ部の前記牽引部材の前記巻取り方向への回転により係合が解除されるように構成されている、請求項１に記載のウインチ装置。
【請求項３】
前記外輪は外周に外歯列を有し、かつ内周に前記爪を収容する凹部を有し、
前記内輪の外周に前記ラチェットギヤ部が設けられ、
前記モータの駆動力が前記外歯列を介して前記外輪に伝達され、前記外輪から前記内輪を介して前記ドラムに伝達され、
前記回転力付勢部材によって前記内輪が前記外輪に対して相対的に回転する際に、
前記爪と前記ラチェットギヤ部との係合が解除され、前記爪が前記凹部に収容されて、前記ドラムを前記巻取り方向に回転させるように前記内輪が回転するように構成されている、請求項２に記載のウインチ装置。
【請求項４】
車椅子を車両へ乗降させる車椅子乗降補助装置であって、
前記車椅子を前記車両に対して昇降させるためのスロープと、
請求項１〜３のいずれかに記載のウインチ装置とを備え、
前記ウインチ装置の前記モータの回転駆動によって前記車椅子が前記スロープを昇降する際に、前記回転力付勢部材による前記ドラムの回転によって前記ラチェット機構の係合が解除され、前記牽引部材の弛みが前記ドラムに巻き取られるよう構成されている、車椅子乗降補助装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−９６８５７（Ｐ２０１２−９６８５７Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４３６６４（Ｐ２０１０−２４３６６４）
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（３９００００９９６）株式会社ハイレックスコーポレーション (362)
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（３９００００９９６）株式会社ハイレックスコーポレーション (362)
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