車輪駆動装置および車椅子
【課題】 切替操作部の回転位置により把握される力伝達機構の態様表示の補正作業を容易に行うことが可能な車輪駆動装置および車椅子を提供する。
【解決手段】 把持部１２１を有するレバー１２を備える。レバー１２と車輪との間に力伝達機構４０を備える。レバー１２を揺動させたとき、力伝達機構４０が第１の態様であれば車輪に対してＸ方向に回転力を付与すると共にＹ方向に遊転する。第２の態様であればＹ方向に回転力を付与すると共にＸ方向に遊転する。切替部材７２は、切替操作部７４の回転操作に伴って回転することによって力伝達機構４０の態様を切り替える。力伝達機構４０の態様は、切替操作部７４の回転位置によって把握できる。切替部材７２は、第１の切替部材７２１と第２の切替部材７２２とを含み、これらは、軸心７２０を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結固定される。
【解決手段】 把持部１２１を有するレバー１２を備える。レバー１２と車輪との間に力伝達機構４０を備える。レバー１２を揺動させたとき、力伝達機構４０が第１の態様であれば車輪に対してＸ方向に回転力を付与すると共にＹ方向に遊転する。第２の態様であればＹ方向に回転力を付与すると共にＸ方向に遊転する。切替部材７２は、切替操作部７４の回転操作に伴って回転することによって力伝達機構４０の態様を切り替える。力伝達機構４０の態様は、切替操作部７４の回転位置によって把握できる。切替部材７２は、第１の切替部材７２１と第２の切替部材７２２とを含み、これらは、軸心７２０を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪の回転によって走行する移動体に用いられ、当該車輪に対してレバーを揺動させることによって当該車輪を回転させることが可能な車輪駆動装置、および、この車輪駆動装置を備える車椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】
この明細書において、移動体の一例として車椅子を採用し、以下、車輪駆動装置が車椅子に用いられた場合について説明する。
【０００３】
近年、車椅子に代表される移動体を、レバー操作によって移動させることができるようにとの要望が高まってきている。車輪を回転させるためのレバーが設けられた車椅子の従来例が、例えば特許文献１に記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載の車椅子は、レバーを揺動させたときに車輪に対して第１の方向または第２の方向に回転力を付与する力伝達機構を、レバーと車輪との間（即ち、レバーの基端部）に備えている。
【０００５】
力伝達機構は第１の態様と第２の態様とに切り替え可能に構成されており、第１の態様である場合には、レバーの揺動によって車輪に対して第１の方向に回転力が付与される。一方、第２の態様である場合には、レバーの揺動によって車輪に対して第２の方向に回転力が付与される。
【０００６】
また、この車椅子は、力伝達機構の態様を切り替えるための切替部材およびこの切替部材を操作するための切替操作部を有している。この切替操作部を操作することによって力伝達機構の態様が切り替えられると、車輪に対して付与される回転力の方向、即ち、車椅子の走行方向が切り替えられる。
【０００７】
さらに、この車椅子は、力伝達機構がいずれの態様であるか（力伝達機構の態様表示）を、切替操作部の回転位置によって把握可能に構成されている。従って、力伝達機構の態様と、切替操作部の回転位置により把握される力伝達機構の態様表示と、を一致させるための補正作業が必要となる。
【０００８】
なお、切替部材は、レバーの先端部（基端部とは反対側の端部）から基端部まで延在しており、レバーの先端部に設けられた切替操作部によって、切替部材の軸心を回転中心として回転自在に構成されている。そして、切替部材が回転すると、レバーの揺動に伴って車輪に対して付与される回転力の方向が切り替えられる。
【０００９】
【特許文献１】特許第３６８９１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、切替部材は、切替操作部を操作することによって回転し、これに伴って力伝達機構の態様を切り替えるものである。即ち、切替部材は、切替操作部および力伝達機構のいずれにも連結されていることとなる。従って、力伝達機構の態様と切替操作部の近傍における表示とを一致させるための補正作業は困難を極めるといった課題がある。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、力伝達機構の態様と、切替操作部の回転位置により把握される力伝達機構の態様表示と、を一致させるための補正作業を容易に行うことが可能な車輪駆動装置および車椅子を提供することを目的とする。
【００１２】
なお、本発明を適用できる移動体は、電気的駆動手段を伴うことなく例えば手動で車輪を回転させる非電動式の移動体であって、自走式の車椅子の他、例えば自転車に代表される非電動式の二輪車、非電動式の三輪車およびこれらを模した玩具等が考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明において、以下の特徴は単独で、若しくは、適宜組合わされて備えられている。
【００１４】
前記課題を解決するための本発明に係る車輪駆動装置は、車輪の回転によって走行する移動体に用いられ、前記車輪の略中心から当該車輪の径外側に向けて延在して設けられると共に、当該車輪に対して揺動させることによって当該車輪を回転させることが可能な車輪駆動装置であって、一方の端部に把持部を有するレバーと、前記レバーと当該レバーが設けられる車輪との間に配置され、少なくとも第１の態様または第２の態様に切り替え可能であると共に、前記移動体に設けられた場合において、前記レバーが揺動したとき、前記第１の態様である場合には、前記車輪に対して一方向に回転力を付与すると共に当該一方向とは反対の他方向に遊転する一方、前記第２の態様である場合には、前記車輪に対して前記他方向に回転力を付与すると共に前記一方向に遊転する力伝達機構と、前記レバーに沿って設けられる軸状のものであって、軸心を回転中心として回転したときに前記力伝達機構の態様を切り替える切替部材、および、前記把持部近傍に設けられ、当該切替部材を回転させるための切替操作部、を有する力伝達態様切替機構と、を備えると共に、前記力伝達機構がいずれの態様であるかを、前記切替操作部の回転位置によって把握可能に構成されており、前記切替部材が、前記切替操作部側に配置される第１の切替部材と、前記力伝達機構側に配置される第２の切替部材と、を少なくとも含み、前記第１の切替部材および前記第２の切替部材が、軸心を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結可能な連結部材によって互いに連結固定されていることを特徴とする。
【００１５】
前記課題を解決するための本発明に係る車椅子は、座部を有するフレームに回転自在に支持され、前記座部を挟む両側に少なくとも一つずつ配置される複数の車輪と、前記複数の車輪のうち少なくとも一つの車輪に揺動自在に設けられ、当該車輪の略中心から当該車輪の径外側に向けて延在すると共に、当該車輪の径外側の端部に把持部を有するレバーと、前記レバーと当該レバーが設けられた車輪との間に配置され、少なくとも第１の態様または第２の態様に切り替え可能であると共に、前記レバーが揺動したとき、前記第１の態様である場合には、前記車輪に対して一方向に回転力を付与すると共に当該一方向とは反対の他方向に遊転する一方、前記第２の態様である場合には、前記車輪に対して前記他方向に回転力を付与すると共に前記一方向に遊転する力伝達機構と、前記レバーに沿って設けられる軸状のものであって、軸心を回転中心として回転したときに前記力伝達機構の態様を切り替える切替部材、および、前記把持部近傍に設けられ、当該切替部材を回転させるための切替操作部、を有する力伝達態様切替機構と、を備えると共に、前記力伝達機構がいずれの態様であるかを、前記切替操作部の回転位置によって把握可能に構成されており、前記切替部材が、前記切替操作部側に配置される第１の切替部材と、前記力伝達機構側に配置される第２の切替部材と、を少なくとも含み、前記第１の切替部材および前記第２の切替部材が、軸心を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結可能な連結部材によって互いに連結固定されていることを特徴とする。
【００１６】
上記構成の車輪駆動装置または車椅子によれば、力伝達機構の態様を切り替える切替部材は、レバーに沿って設けられている。この切替部材は、切替操作部の回転に伴って回転することによって、力伝達機構の態様を切り替える。力伝達機構の態様は、切替操作部の回転位置によって把握可能に構成されている。従って、力伝達機構の態様と切替操作部の回転位置により把握される力伝達機構の態様表示とを一致させるための補正作業が必要となることから、切替部材は、切替操作部側に配置される第１の態様切替部材と、力伝達機構側に配置される第２の態様切替部材と、を含んでいる。そして、第１の態様切替部材および第２の態様切替部材は、軸心を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結可能な連結部材によって互いに連結固定されている。
【００１７】
本発明に係る車輪駆動装置または車椅子において、前記第１の切替部材に連結される側とは反対側の前記第２の切替部材の端部には傘歯車が設けられており、前記力伝達機構が、略円形の中空部を有する略円形の外側レースと、前記外側レースの中空部に配置され、前記レバーに固定される略円形の内側レースと、前記傘歯車に螺合する切欠部が周方向に形成された台座、当該台座に載置され且つ前記外側レースと前記内側レースとの間に配置されると共にいずれも略同じ径の複数のローラ、前記台座から立設すると共に互いに隣接するローラとの間に配置されて各ローラを支持する支持部材、および、前記複数のローラのそれぞれに対して前記外側レースおよび前記内側レースのいずれかに向けて付勢する弾性部材を有する楔締要素と、を備え、前記内側レースには、前記内側レースの外周面から前記外側レースの内周面までの距離が前記ローラの直径よりも小さい狭小部、および、前記内側レースの外周面から前記外側レースの内周面までの距離が前記ローラの直径よりも大きい広大部、がそれぞれ複数形成されていると共に、一つの広大部を挟む二つの狭小部の間には、前記ローラが一つずつ配置されており、前記切替部材が前記切替操作部によって軸心を回転中心として回転したとき、前記傘歯車によって前記台座が周方向に回転することに伴って前記ローラが前記一つの狭小部を挟む前記二つの広大部の間を移動することによって、前記力伝達機構が第１の態様と第２の態様との間で切り替わることが好ましい。
【００１８】
上記構成によれば、レバーを揺動させると内側レースが回転する。また、ローラは、台座に載置されており、広大部を挟む二つの狭小部の間に一つずつ配置されている。広大部と外側レースとの距離はローラの直径よりも大きく、狭小部と外側レースとの距離はローラの直径よりも小さい。従って、二つの狭小部のうち一方の狭小部の近傍にローラが配置されているとき、他方の狭小部に向けてレバーを揺動させると、楔締め効果によって内側レースと外側レースとが連結状態となる。一方、ローラが配置されている側の狭小部に向けてレバーを揺動させると、内側レースと外側レースとが非連結状態となり、内側レースが外側レースに対して遊転する。このローラの位置は、台座の切欠部と螺合する傘歯車を回転させることによって切り替えることができる。なお、傘歯車は、第１の切替部材に連結される側とは反対側の第２の切替部材の端部には設けられている。
【００１９】
本発明に係る車輪駆動装置または車椅子において、前記レバーが湾曲状に延在しており、前記第１の切替部材は、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一である直線状の非撓曲部材であると共に、前記第２の切替部材は、一方の端部が前記非撓曲部材に固定されると共に湾曲可能な撓曲部材であることが好ましい。
【００２０】
本発明に係る車輪駆動装置または車椅子において、前記非撓曲部材は、少なくとも一方の端部が角状に形成されており、前記切替操作部には、角状に形成された前記非撓曲部材の一方の端部が嵌入される角穴が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１および請求項５に記載の発明によれば、切替部材が、切替操作部側に配置される第１の態様切替部材と、力伝達機構側に配置される第２の態様切替部材と、を含んでおり、第１の態様切替部材および第２の態様切替部材のいずれも任意の回転角度において両者を連結することができる。従って、力伝達機構の態様と、切替操作部の回転位置によって把握できる力伝達機構の態様とを一致させるための補正作業を容易に行うことが可能となり、作業性の向上を図ることができる。
【００２２】
請求項２および請求項６に記載の発明によれば、内側レースと外側レースとが非連結状態であるとき、内側レースと外側レースとの距離がローラの直径よりも大きいことから、レバーを揺動させても、内側レースが外側レースに対して無段で遊転する。これにより、レバーを把持する手に衝撃が加わることがない。また、傘歯車が切替部材の端部に設けられているので、レバーの把持部に近傍に備えられた切替操作部を回転させることによって、力伝達機構の態様を切り替えることができる。即ち、レバーを把持しつつ力伝達機構の態様を切り替えることができるので、車椅子の着座者等、移動体の利用者に肉体的な負担を強いることなく、移動体の移動方向の切り替えを行うことができる。
【００２３】
請求項３および請求項７に記載の発明によれば、レバーが湾曲状に延在しているので、レバーに沿って設けられる切替部材を直線状のものにすることができない。従って、切替部材は、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一である直線状の非撓曲部材と、一方の端部が前記非撓曲部材に固定されると共に湾曲可能な撓曲部材と、を含んでいる。これにより、力伝達機構の態様を切り替えるための切替部材のフレキシブル性を維持しつつ、レバーの先端部における切替部材の回転角度とレバーの基端部における切替部材の回転角度との間の位相差を小さくすることができる。その結果、移動体の利用者が望む方向に効率良く移動体を走行させることが可能となる。
【００２４】
請求項４および請求項８に記載の発明によれば、切替操作部に形成された角穴に非撓曲部材の一方の端部を嵌入することによって、切替操作部の回転に伴って非撓曲部材ひいては切替部材を回転させることができる。これにより、切替操作部と切替部材とを容易に連結させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る車輪駆動装置、および、この車輪駆動装置が取り付けられた車椅子の好適な実施形態の例について、各図を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、車椅子が前進する場合における車輪の回転方向をＸ方向、車椅子が後退する場合における車輪の回転方向をＹ方向と称する。なお、Ｘ方向は本発明の「一方向」に相当し、Ｙ方向は本発明の「他方向」に相当する。
【００２６】
図１は、本発明に係る車輪駆動装置の一例を示す外観斜視図である。
【００２７】
この車輪駆動装置１０は、車輪の回転によって走行する例えば車椅子に用いられ、車椅子に取り付けられた場合に車輪に対して揺動自在となる手動式のレバー１２と、回転部２０と、固定部３０と、力伝達機構４０と、力伝達態様切替機構７０とを備えている。
【００２８】
レバー１２は、湾曲状に延在しており、端部に把持部１２１を有している。このレバー１２が湾曲状に形成されているのは、審美性の観点、および、例えば車椅子の着座者が把持部１２１を把持しやすくする観点からである。
【００２９】
回転部２０は、車輪駆動装置１０が車椅子に取り付けられた場合において、レバー１２の揺動に伴って車椅子に対して回転する部分であり、カップ体２２と、ハブ２４とを有している。
【００３０】
カップ体２２は、レバー１２の端部（より詳しくは、把持部１２１とは反対側の端部）に固定して取り付けられており、盆状または椀状に形成された略円形の部材である。ハブ２４は、中央部に略円形の円板部が形成された長手部材であって、一方の端部がＴ字状に形成されている。そして、円板部がカップ体２２の中心部に配置されるようにして、両端部がカップ体２２と一体的に取り付けられている。
【００３１】
固定部３０は、車輪駆動装置１０が車椅子に取り付けられた場合において、レバー１２の揺動に伴って回転しない部分、即ち、Ｘ方向またはＹ方向についての回転が制限されるようにして車椅子に固定される部分であり、軸部材３２と、制限部材３４とを有している。
【００３２】
軸部材３２は、後述する車椅子の車輪を貫通して車椅子のフレームに固定される。制限部材３４は、回転部２０が回転したときにハブ２４と当接することによって、回転部２０の回転範囲、即ちレバー１２の揺動範囲を制限するための部材である。
【００３３】
力伝達機構４０は、カップ体２２の盆状または椀状に形成された凹部に収納される。言い換えれば、レバー１２と、後述する車椅子の車輪との間に配置される。この力伝達機構４０は、第１の態様、第２の態様および第３の態様のうちいずれかの態様に切替可能となっている。
【００３４】
車輪駆動装置１０が車椅子に取り付けられた場合において、力伝達機構４０が第１の態様または第２の態様である場合には、レバー１２を揺動させることによって車輪に対していずれかの方向に回転力を付与することができる。第３の態様である場合には、レバー１２を揺動させても車輪に対して遊転し、いずれの方向にも回転力を付与することができない（即ち第３の態様は「中立」となる）。なお、第１の態様、第２の態様および第３の態様についての詳細は後述する。
【００３５】
力伝達機構４０は、第１ギヤ４２、第２ギヤ４４、第３ギヤ４６、第４ギヤ４８、内側レース５０および楔締要素５２を備えている。なお、第１ギヤ４２は本発明の「外側レース」に相当する。
【００３６】
力伝達機構４０の構成について、図１および図２を参照しつつ説明する。図２は、力伝達機構４０の一例を示す正面図である。
【００３７】
第１ギヤ４２は、略円形の中空部４２１を有しており、制限部材３４（図１参照）に固定して取り付けられる第２ギヤ４４（図１参照）と螺合するように配置されている。また、第３ギヤ４６が、第２ギヤ４４と同心であって且つ第２ギヤ４４と一体的に重ね合わせて配置されている。さらに、第４ギヤ４８（図１参照）が、第１ギヤ４２と同心であって且つ第３ギヤ４６と螺合するように配置されている。この第４ギヤ４８は、後述する車輪に固定される。
【００３８】
これにより、第１ギヤ４２が回転するとこれに螺合する第２ギヤ４４が回転する。そして、第２ギヤ４４が回転するとこれと一体的である第３ギヤ４６が回転する。さらに、第３ギヤ４６が回転するとこれに螺合する第４ギヤ４８が回転する。第４ギヤ４８は車輪に固定されているので、第１ギヤ４２が回転すると、この回転力が、第２ギヤ４４、第３ギヤ４６および第４ギヤ４８を介して車輪に伝達される。
【００３９】
第１ギヤ４２の中空部４２１には楔締要素５２および内側レース５０が配置される。より具体的には、第１ギヤ４２の径内側に楔締要素５２が配置され、さらにこの楔締要素５２の径内側に内側レース５０が配置される。即ち、楔締要素５２は、第１ギヤ４２と内側レース５０との間に配置されることとなる。
【００４０】
また、内側レース５０の中心Ｏには、軸部材３２が、内側レース５０に対して回転自在に貫通している。ここで、内側レース５０は、ハブ２４の円板部と同心であって且つハブ２４と一体的に固定して取り付けられているので、レバー１２を揺動させると、ハブ２４の回転に伴って回転する。
【００４１】
一方、軸部材３２は車椅子のフレームに固定される。即ち、車輪駆動装置１０が車椅子に取り付けられた場合、レバー１２を揺動させると、内側レース５０が軸部材３２に対して回転することとなる。
【００４２】
ここで、内側レース５０の形状について、図３を参照しつつ説明する。図３は、内側レース５０周辺の一例を示す外観斜視図である。
【００４３】
内側レース５０は、多角形に形成された板状の部材である。この多角形の角部は、中心Ｏから外周までの距離が最も大きい最大径部５０１となっている。これにより、多角形の角部の数と最大径部５０１の数とは同じとなる。
【００４４】
一の最大径部５０１と、この一の最大径部５０１に隣接する他の最大径部５０１との間には、中心Ｏ側に凹む弧が形成されている。これにより、一の最大径部５０１と、この一の最大径部５０１に隣接する他の最大径部５０１との間には、中心Ｏから外周までの距離が最も小さい最小径部５０２が形成されることとなる。なお、最大径部５０１は本発明の「狭小部」に相当し、最小径部５０２は本発明の「広大部」に相当する。
【００４５】
なお、ハブ２４の円板部近傍には、後述するワイヤ７２２に連結された傘歯車７６が配置されている。
【００４６】
次に、楔締要素５２の構成について、図４を参照しつつ説明する。図４は、楔締要素５２の一例を示す外観斜視図である。
【００４７】
楔締要素５２は、台座５４、複数のローラ５６、複数の支持柱５８および複数の弾性部材６０から構成されている。なお、支持柱５８は本発明の「支持部材」に相当する。
【００４８】
台座５４は、中空部５４２を有する略円形の形状をしており、外周面の一部には、傘歯車７６と螺合する切欠部５４１が外周面に沿って形成されている。
【００４９】
この台座５４には、いずれも略同じ直径ｒである円柱形の複数のローラ５６が、中空部５４２の周囲に配列して載置されている。より具体的には、楔締要素５２の径内側に内側レース５０が配置された場合に、一の最大径部５０１と、この一の最大径部５０１に隣接する他の最大径部５０１との間にローラ５６が一つずつ配置されるように、台座５４に配列して載置される。
【００５０】
また、台座５４からは、ローラ５６が載置される側に向けて支持柱５８が立設している。支持柱５８は、互いに隣接する各ローラ５６の間（即ち、一のローラと他のローラとの間）に一つずつ立設されており、各ローラ５６を支持している。さらに、互いに隣接する各ローラ５６の間には、各ローラ５６を、台座５４の径内側に向けて付勢する弾性部材６０としての板バネが配置されている。
【００５１】
なお、台座５４の径内側には内側レース５０が配置されるので、本実施形態の「台座５４の径内側に向けて」は、本発明の「内側レースに向けて」と同じ意味である。
【００５２】
次に、力伝達機構４０の作用について、図５〜７を参照しつつ説明する。図５は、図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構４０が第１の態様の場合を示す図である。図６は、図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構４０が第２の態様の場合を示す図である。図７は、図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構４０が第３の態様の場合を示す図である。
【００５３】
なお、図５〜７に図示されるように、内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離は、最大径部５０１から第１ギヤ４２の内周面までの距離σが最も小さく、最小径部５０２から第１ギヤ４２の内周面までの距離ξが最も大きい。また、最大径部５０１から第１ギヤ４２の内周面までの距離σはローラ５６の直径ｒよりも小さく、最小径部５０２から第１ギヤ４２の内周面までの距離ξはローラ５６の直径ｒよりも大きい。
【００５４】
図５に示す第１の態様では、Ｘ方向側最大径部５０１ａと、このＸ方向側最大径部５０１ａに隣接するＹ方向側最大径部５０１ｂとの間に配置されているローラ５６が、Ｙ方向側最大径部５０１ｂ近傍に配置されている。
【００５５】
力伝達機構４０が第１の態様の場合において、レバー１２（図１参照）をＸ方向に向けて揺動させると、これに伴って内側レース５０がＸ方向に回転する。このとき、ローラ５６の楔締め効果により、Ｘ方向について内側レース５０と第１ギヤ４２とが連結状態となり、内側レース５０および第１ギヤ４２が一体となってＸ方向に回転する。ここで、ローラ５６の楔締め効果が発揮されて内側レース５０と第１ギヤ４２とが連結状態となるのは、最小径部５０２からＹ方向側最大径部５０１ｂにかけて、内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離が次第に小さくなっているからである。これにより、内側レース５０の回転力が各ギヤ４２，４４，４６，４８を介して後述する車輪に伝達される。
【００５６】
一方、レバー１２（図１参照）をＹ方向に向けて揺動させると、ハブ２４および内側レース５０が第１ギヤ４２に対して遊転（即ち空転）する。即ち、Ｙ方向について内側レース５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となる。Ｙ方向側最大径部５０１ｂから最小径部５０２にかけて、内側レース５０の外周面と第１ギヤ４２の外周面との距離が次第に大きくなっているために、楔締め効果が発揮されないからである。
【００５７】
図６に示す第２の態様では、Ｘ方向側最大径部５０１ａと、このＸ方向側最大径部５０１ａに隣接するＹ方向側最大径部５０１ｂとの間に配置されているローラ５６が、Ｘ方向側最大径部５０１ａ近傍に配置されている。
【００５８】
力伝達機構４０が第２の態様の場合において、レバー１２（図１参照）をＹ方向に向けて揺動させると、これに伴って内側レース５０がＹ方向に回転する。このとき、ローラ５６の楔締め効果により、Ｙ方向について内側レース５０と第１ギヤ４２とが連結状態となり、内側レース５０および第１ギヤ４２が一体となってＹ方向に回転する。ここで、ローラ５６の楔締め効果が発揮されて内側レース５０と第１ギヤ４２とが連結状態となるのは、最小径部５０２からＸ方向側最大径部５０１ａにかけて、内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離が次第に小さくなっているからである。これにより、内側レース５０の回転力が各ギヤ４２，４４，４６，４８を介して後述する車輪に伝達される。
【００５９】
一方、レバー１２（図１参照）をＸ方向に向けて揺動させると、ハブ２４および内側レース５０が第１ギヤ４２に対して遊転する。即ち、Ｘ方向について内側レース５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となる。Ｘ方向側最大径部５０１ａから最小径部５０２にかけて、内側レース５０の外周面と第１ギヤ４２の外周面との距離が次第に大きくなっているために、楔締め効果が発揮されないからである。
【００６０】
図７に示す第３の態様では、Ｘ方向側最大径部５０１ａと、このＸ方向側最大径部５０１ａに隣接するＹ方向側最大径部５０１ｂとの間に配置されているローラ５６が、最小径部５０２付近に配置されている。
【００６１】
力伝達機構４０が第３の態様の場合において、レバー１２（図１参照）をＸ方向およびＹ方向のいずれに向けて揺動させても、ハブ２４および内側レース５０が第１ギヤ４２に対して遊転する。即ち、Ｘ方向およびＹ方向のいずれについても、内側レース５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となる。最小径部５０２から第１ギヤ４２の内周面までの距離ξがローラ５６の直径ｒよりも大きいために、楔締め効果が発揮されないからである。
【００６２】
また、内側レース５０が第１ギヤ４２に対して遊転するとき、内側レース５０と第１ギヤ４２との間には間隙が形成されているので、内側レース５０が第１ギヤ４２に対して無段で遊転する。即ち、レバー１２を揺動させたときに、ラチェットタイプの場合のような衝撃を受けることがない。
【００６３】
ここで、内側レース５０と第１ギヤ４２とが非連結状態であるとき、レバー１２を揺動させても衝撃を受けないのは、各ローラ５６が、弾性部材６０によって台座５４の径内側に向けて付勢されているからである。即ち、内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離がローラ５６の直径よりも大きい部位にローラ５６が配置されているとき、内側レース５０が回転したとしても、弾性部材６０の付勢作用によってローラ５６と第１ギヤ４２との間に間隙が発生し、第１ギヤ４２まで伝達される内側レース５０の回転に伴って発生する衝撃を軽減することができるからである。
【００６４】
なお、各ローラ５６の配置位置（即ち力伝達機構４０の態様）については、台座５４（図４参照）を周方向に回転させることによって切り替えることができる。この台座５４を周方向に回転させる（即ち力伝達機構４０の態様を切り替える）ための力伝達態様切替機構７０について、図８を参照しつつ説明する。図８は、力伝達態様切替機構７０の一例を示す分解斜視図である。
【００６５】
力伝達態様切替機構７０は、切替部材７２、切替操作部７４、前述の傘歯車７６および連結部材７８を有している。
【００６６】
切替部材７２は、軸状のものであって、レバー１２に沿って設けられている（図１参照）。具体的には、レバー１２の長手方向に沿って図示しない貫通孔が形成されており、この貫通孔の内部に切替部材７２が配置されている。この切替部材７２が軸心７２０を回転中心として回転したとき、傘歯車７６を介して台座５４（図４参照）が周方向に回転し、これにより力伝達機構４０（図１参照）の態様が切り替えられる。また、この切替部材７２は、一方の端部が切替操作部７４に連結固定される非撓曲部材７２１と、一方の端部が非撓曲部材７２１の他方の端部に連結されるワイヤ７２２とから構成されている。このワイヤ７２２の他方の端部には傘歯車７６が一体的に固定されている。なお、このワイヤ７２２は、本発明の「撓曲部材」に相当する。
【００６７】
非撓曲部材７２１は、例えば棒状の鋼材で構成されており、撓むことがない直線状の部材である。そして、軸心７２０を回転中心として回転したときに、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一となる。
【００６８】
ここで、「一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一」とは、軸心７２０を回転中心として回転したときの捩れ角（一方の端部の回転角と他方の端部の回転角との差）が実質的に同じであることを意味する。
【００６９】
なお、「実質的に同一」としたのは、非撓曲部材７２１がたとえ鋼材であったとしても、軸心７２０を回転中心として回転したときの捩れ角が物理的に完全に０度とは言い切れないからである。従って、非撓曲部材７２１が、軸心７２０を回転中心として回転したときの捩れ角が例えば１度未満である等、０度に極めて近ければ良い。
【００７０】
ワイヤ７２２は、湾曲可能な部材（即ちフレキシブルに撓む撓曲部材）である。ただし、非撓曲部材７２１のように、軸心７２０を回転中心として回転したときに、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一であること（即ち捩れ角が極めて小さいこと）が好ましい。本実施形態においては、この捩れ角が、５度以内となっている。
【００７１】
非撓曲部材７２１の他方の端部とワイヤ７２２の一方の端部とは、軸心７２０を回転中心とする回転方向（α方向およびβ方向）について、任意の角度で連結可能な連結部材７８によって互いに連結固定されている。即ち、非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とを連結するに際し、非撓曲部材７２１およびワイヤ７２２のいずれもが任意の角度において、両者を連結することができる。換言すれば、非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とを連結するに際し、レバー１２の長手方向を回転中心とする回転方向における回転角に制限を受けることなく、両者を連結することができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、軸心７２０を回転中心とする回転方向と、レバー１２の長手方向（即ちレバー１２が延在する方向）を回転中心とする回転方向と、は実質的に同じ方向である。
【００７３】
ここで、非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とを連結する方法について、図９を参照しつつ説明する。図９は、図８に図示されるＢ部詳細である。
【００７４】
非撓曲部材７２１の他方の端部には、雄ネジが形成されている。一方、ワイヤ７２２の一方の端部には、非撓曲部材７２１の他方の端部に形成された雄ネジと螺合する長ナット７８１が固定して取り付けられている。そして、非撓曲部材７２１の他方の端部を、当該非撓曲部材７２１の他方の端部に形成された雄ネジに螺合する短ナット７８２に貫通螺合させたのち、長ナット７８１に螺合させる。その後、短ナット７８２を長ナット７８１側に向けて締め付ける。これにより、ワイヤ７２２に対する非撓曲部材７２１の回転が制限され、非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とが連結固定される。非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とが連結固定されるのは、長ナット７８１と短ナット７８２とが互いに接する面における摩擦力の作用によるものと考えられる。
【００７５】
図８に戻り、切替操作部７４は、レバー１２の把持部１２１近傍（より具体的には把持部１２１よりもさらにレバー１２の端部側）に備えられている（図１参照）。この切替操作部７４は、α方向およびβ方向に回転自在となっている。
【００７６】
また、切替操作部７４は、操作本体部７４１と、この操作本体部７４１に一体的に固定される頭部７４２と、を有している。操作本体部７４１には、操作本体部７４１をα方向およびβ方向に容易に回転させることができるように、摘み部が形成されている。頭部７４２には、非撓曲部材７２１が固定して取り付けられている。
【００７７】
ここで、切替部材７２と切替操作部７４（頭部７４２）との固定方法について、図１０を参照しつつ説明する。図１０は、切替操作部７４の頭部７４２と非撓曲部材７２１との固定方法を示す斜視図である。
【００７８】
頭部７４２は、図１０に図示されるように、非撓曲部材７２１が固定される側の略中央に、非撓曲部材７２１を嵌入できる略正方形の嵌入孔７４５が形成されている。この嵌入孔７４５は、嵌入枠７４６によって形成されている。嵌入枠７４６は、放射状に伸びるリブ７４７によって支持されている。なお、嵌入孔７４５は本発明の「角穴」に相当する。
【００７９】
一方、非撓曲部材７２１は、長手方向に対して略垂直に横切る断面が略円形の部材である。ただし、嵌入孔７４５に嵌入される側の端部は、嵌入孔７４５に圧入可能であるよう、嵌入孔７４５とほぼ同じ寸法で同形状（略正方形）に形成されている。そして、非撓曲部材７２１の一方の端部が、頭部７４２の嵌入孔７４５に嵌入される。このようにして、非撓曲部材７２１と切替操作部７４とが一体的に構成される。
【００８０】
なお、本実施形態では、図１１に図示されるように、切替操作部７４の回転位置によって、力伝達機構４０の態様がいずれの態様であるかを把握できるように構成されている。図１１は、切替操作部７４の平面図（図１および図８において紙面上方から視た図）であって、力伝達機構４０が第３の態様を示す図である（即ち切替操作部７４が中立位置である）。
【００８１】
操作本体部７４１には、頭部７４２の周囲に、「前」および「後」が表示されている。そして、操作本体部７４１を、中立位置から「前」の方向に向けて所定角度（本実施形態では４５度）回転させると力伝達機構４０が第１の態様となり、前進可能となる。また、操作本体部７４１を、中立位置から「後」の方向に向けて所定角度（本実施形態では４５度）回転させると力伝達機構４０の態様が第２の態様となり、後退可能となる。
【００８２】
なお、図１１に図示される態様によれば、「前」および「後」が操作本体部７４１に表示されているため、操作本体部７４１の回転に伴って「前」および「後」の表示も回転する。ただし、この態様に限られず、「前」および「後」の表示に対して操作本体部７４１が回転するようにしても良い。即ち、力伝達機構４０が第１の態様であるときには操作本体部７４１の指示部（例えば摘み部）が「前」を指し、力伝達機構４０が第２の態様であるときには操作本体部７４１の指示部が「後」を指すようにしても良い。切替操作部７４の回転位置によって力伝達機構４０の態様を把握できれば、その態様は特定の態様に限定されるものではない。
【００８３】
次に、力伝達態様切替機構７０の作用について、図５〜８を参照しつつ説明する。
【００８４】
図８において、操作本体部７４１をα方向またはβ方向に回転させると、これに伴って頭部７４２が同じ方向に回転する。この頭部７４２の回転に伴って、非撓曲部材７２１、ワイヤ７２２および傘歯車７６が、頭部７４２と同じ方向に回転する。
【００８５】
傘歯車７６は、前述のとおり、台座５４（図４参照）に形成された切欠部５４１（図４参照）と螺合するように配置されているので、傘歯車７６の回転に伴って、台座５４が周方向（即ちＸ方向またはＹ方向）に移動する。これにより、ローラ５６（図５〜７参照）が内側レース５０に対して移動する（より具体的にはＸ方向側最大径部５０１ａとＹ方向側最大径部５０１ｂとの間を移動する）。このように、操作本体部７４１をα方向またはβ方向に回転させることによって、力伝達機構４０の態様を、第１の態様、第２の態様および第３の態様のいずれかの態様にすることができる。
【００８６】
なお、本実施形態において、傘歯車７６の歯数および台座５４の切欠部５４１（図４参照）は、操作本体部７４１を、中立位置から「前」または「後」に向けたα方向またはβ方向に４５度回転させたとき（即ち傘歯車７６が４５度回転したとき）に台座５４（図４参照）が概ね１３度回転するように形成されている。ただし、操作本体部７４１の回転角度と台座５４の回転角度との関係についてはこれに限られるものではない。
【００８７】
ところで、この車輪駆動装置１０は、力伝達機構４０の態様と操作本体部７４１の回転方向における位置とを一致させる必要がある。即ち、力伝達機構４０が第３の態様であれば、操作本体部７４１の回転方向における位置を中立の位置とする必要がある。本実施形態では、非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とを連結するに際し、レバー１２の長手方向（軸心７２０）を回転中心とする回転方向における回転角に制限を受けることなく、連結部材７８によって両者を連結することができる。これにより、力伝達機構４０の態様と、操作本体部７４１の回転方向における回転位置とを一致させるための補正作業が容易となる。
【００８８】
より具体的には、力伝達機構４０を中立態様である第３の態様となるように台座５４を調整した上で、台座５４に形成された切欠部５４１に傘歯車７６を螺合させる。また、操作本体部７４１の回転方向における回転位置が中立位置となるように、操作本体部７４１をα方向またはβ方向に回転させる。この状態において、非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とを連結部材７８によって連結する。これにより、力伝達機構４０の態様と、操作本体部７４１の回転方向における回転位置から把握できる力伝達機構４０の態様と、が一致することとなる。
【００８９】
なお、操作本体部７４１に表示されている「前」および「後」は、「前」の表示位置と「後」の表示位置との角度が、力伝達機構４０が第１の態様から第２の態様に切り替わるまでに必要な傘歯車７６（即ち切替部材７２）の回転角と一致するように表示されている。また、「前」と「後」との中間が中立となっている。
【００９０】
次に、上述の車輪駆動装置１０を、車椅子に取り付ける方法について、図１２を参照しつつ説明する。図１２は、車輪駆動装置１０、車椅子の車輪１０２およびフレーム１０６の一例を示す外観斜視図である。
【００９１】
車輪駆動装置１０を車椅子に取り付けるとき、先ず、軸部材３２を、車輪１０２の中央部に形成された貫通孔１０２１に貫通させる。なお、車輪１０２の中央部には、この車輪１０２と同心となるように第４ギヤ４８が取り付けられているので、軸部材３２は、貫通孔１０２１および第４ギヤ４８の中央部に形成された貫通孔４８１の両方に貫通させる。
【００９２】
貫通孔４８１，１０２１を貫通して軸部材３２は、フレーム１０６に支持される。より具体的には、フレーム１０６に固定された固定プレート１１２に、軸部材固定部１１４によって軸部材３２が固定される。
【００９３】
なお、「軸部材固定部１１４によって軸部材３２が固定される。」とは、軸部材３２の軸心を中心とする方向への回転が制限されることを意味する。
【００９４】
また、貫通孔１０２１の内側には軸受が設けられているので、車輪１０２は、軸部材３２に回転自在に支持されることとなる。即ち、車輪１０２は、軸部材３２を介してフレーム１０６に回転自在に支持される。
【００９５】
さらに、軸部材固定部１１４には、軸部材３２を誘導するための軸部材誘導孔１１６が形成されている。例えば、軸部材３２を多角柱とし、軸部材誘導孔１１６の内側を、軸部材３２に対応する多角孔とすることによって、軸部材３２を、軸部材誘導孔１１６に容易に導くことが可能となる。
【００９６】
このように、軸部材３２を貫通孔４８１，１０２１に貫通させてフレーム１０６に支持させるだけで、車輪駆動装置１０を車椅子に容易に取り付けることが可能となる。このようにして車輪駆動装置１０が取り付けられた車椅子を、図１３に示す。図１３は、車輪駆動装置１０が取り付けられた車椅子の一例を示す外観斜視図である。
【００９７】
なお、この車椅子１００は、一般的な車椅子と同様に、背もたれ部１０８およびキャスター１１０をも備えている。
【００９８】
車輪駆動装置１０は、車輪１０２の略中心からこの車輪１０２の径外側に向けて延在し、且つ車椅子１００に対して揺動自在に設けられている。着座者が、この車輪駆動装置１０のレバー１２を揺動させることによって、車椅子１００を、Ｘ方向またはＹ方向に移動させることが可能となる。
【００９９】
より具体的には、力伝達機構４０が第１の態様であるとき、着座者がレバー１２をＸ方向に揺動させると車輪１０２がＸ方向に回転して車椅子１００が前進する。一方、レバー１２をＹ方向に揺動させても、遊転するのみである。
【０１００】
また、力伝達機構４０が第２の態様であるとき、着座者がレバー１２をＹ方向に揺動させると車輪１０２がＹ方向に回転して車椅子１００が後退する。一方、レバー１２をＸ方向に揺動させても、遊転するのみである。
【０１０１】
さらに、力伝達機構４０が第３の態様であるとき、着座者がレバー１２をＸ方向およびＹ方向のいずれに揺動させても車輪１０２は前進も後退もすることなく、レバー１２が遊転するのみである。
【０１０２】
以上のように、本実施形態の車輪駆動装置１０は、車輪１０２の回転によって走行する車椅子１００に用いられる。そして、車輪１０２の略中心から当該車輪１０２の径外側に向けて延在して設けられると共に、当該車輪１０２に対して揺動させることによって当該車輪１０２を回転させることが可能なものである。このように、車輪駆動装置１０によって当該車輪１０２が回転することによって車椅子１００が走行する。
【０１０３】
また、この車輪駆動装置１０は、一方の端部に把持部１２１を有するレバー１２と、レバー１２と当該レバー１２が設けられる車輪１０２との間に配置され、第１の態様（図５参照）または第２の態様（図６参照）に切り替え可能であると共に、車椅子１００に設けられた場合において、レバー１２が揺動したとき、第１の態様である場合には、車輪１０２に対してＸ方向に回転力を付与すると共にＹ方向に遊転する一方、第２の態様である場合には、車輪に対してＹ方向に回転力を付与すると共にＸ方向に遊転する力伝達機構４０と、レバー１２に沿って設けられる軸状のものであって、軸心７２０を回転中心として回転したときに力伝達機構４０の態様を切り替える切替部材７２、および、把持部１２１近傍に設けられ、当該切替部材７２を回転させるための切替操作部７４、を有する力伝達態様切替機構７０と、を備えると共に、力伝達機構４０がいずれの態様であるかを、切替操作部７４の回転位置によって把握可能に構成されており、切替部材７２が、切替操作部７４側に配置される非撓曲部材７２１と、力伝達機構側に配置されるワイヤ７２２と、を少なくとも含み、非撓曲部材７２１およびワイヤ７２２が、軸心７２０を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結可能な連結部材によって互いに連結固定されている。
【０１０４】
従って、力伝達機構４０の態様と、切替操作部７４の回転位置によって把握できる力伝達機構４０の態様とを一致させるための補正作業を容易に行うことが可能となり、作業性の向上を図ることができる。
【０１０５】
また、非撓曲部材７２１に連結される側とは反対側のワイヤ７２２の端部には傘歯車７６が設けられており、力伝達機構４０が、略円形の中空部４２１を有する第１ギヤ４２と、この第１ギヤ４２の中空部４２１に配置され、レバー１２に固定される略円形の内側レース５０と、傘歯車７６に螺合する切欠部５４１が周方向に形成された台座５４、この台座５４に載置され且つ第１ギヤ４２と内側レース５０との間に配置されると共にいずれも略同じ径の複数のローラ５６、台座５４から立設すると共に互いに隣接するローラ５６との間に配置されて各ローラ５６を支持する支持柱５８、および、複数のローラ５６のそれぞれに対して第１ギヤ４２または内側レース５０に向けて付勢する弾性部材６０を有する楔締要素５２と、を備え、内側レース５０には、内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離がローラ５６の直径ｒよりも小さい最大径部５０１、および、内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離がローラ５６の直径ｒよりも大きい最小径部５０２、がそれぞれ複数形成されていると共に、一つの最小径部５０２を挟む二つの最大径部５０１の間には、ローラ５６が一つずつ配置されており、切替部材７２が切替操作部７４によって軸心７２０を回転中心として回転したとき、傘歯車７６によって台座５４が周方向に回転することに伴ってローラ５６が一つの最小径部５０２を挟む二つの最大径部５０１の間を移動することによって、力伝達機構４０が第１の態様と第２の態様との間で切り替わる。
【０１０６】
上記構成によれば、レバー１２を揺動させると内側レース５０が回転する。また、ローラ５６は、台座５４に載置されており、最小径部５０２を挟む二つの最大径部５０１の間に一つずつ配置されている。最小径部５０２と第１ギヤ４２との距離はローラ５６の直径ｒよりも大きく、最小径部５０２と第１ギヤ４２との距離はローラ５６の直径ｒよりも小さい。従って、二つの最大径部５０１のうちＹ方向側最大径部５０１ｂの近傍にローラ５６が配置されているとき、Ｘ方向に向けてレバーを揺動させると、楔締め効果によって内側レース５０と第１ギヤ４２とが連結状態となる。一方、Ｙ方向に向けてレバーを揺動させると、内側レースと第１ギヤ４２とが非連結状態となり、内側レース５０が第１ギヤ４２に対して遊転する。このローラ５６の位置は、台座５４の切欠部５４１と螺合する傘歯車７６を回転させることによって切り替えることができる。なお、傘歯車７６は、ワイヤ７２２ひいては切替部材７２の端部に設けられている。
【０１０７】
従って、内側レース５０と第１ギヤ４２とが非連結状態であるとき、内側レース５０と第１ギヤ４２との距離がローラ５６の直径ｒよりも大きいことから、レバー１２を揺動させても、内側レース５０が第１ギヤ４２に対して無段で遊転する。これにより、レバー１２を把持する手に衝撃が加わることがない。また、傘歯車７６が切替部材７２の端部に設けられているので、レバー１２の把持部１２１に近傍に備えられた切替操作部７４を回転させることによって、力伝達機構４０の態様を切り替えることができる。即ち、レバー１２を把持しつつ力伝達機構４０の態様を切り替えることができるので、車椅子の着座者に肉体的な負担を強いることなく、車椅子の移動方向の切り替えを行うことができる。
【０１０８】
また、レバー１２が湾曲状に延在しており、非撓曲部材７２１は、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一である直線状の鋼製の管材であると共に、ワイヤ７２２は、一方の端部が非撓曲部材７２１に固定されると共に湾曲可能な部材である。
【０１０９】
従って、力伝達機構４０の態様を切り替えるための切替部材７２のフレキシブル性を維持しつつ、レバー１２の先端部における切替部材７２の回転角度とレバーの基端部における切替部材７２の回転角度との間の位相差を小さくすることができる。その結果、車椅子１００の利用者が望む方向に効率良く移動体を走行させることが可能となる。
【０１１０】
ここで、「レバー１２の先端部」とは、把持部１２１が形成された側の端部を意味し、「レバー１２の基端部」とは、力伝達機構４０が配置される側の端部を意味する。
【０１１１】
また、非撓曲部材７２１は、一方の端部が角状（より詳しくは、非撓曲部材７２１の長手方向に対して略垂直に横切る断面が略正方形）に形成されており、切替操作部７４には、角状に形成された非撓曲部材７２１の一方の端部が嵌入される嵌入孔７４５が形成されている。なお、非撓曲部材７２１の一方の端部は、嵌入孔７４５に圧入可能であるよう、嵌入孔７４５とほぼ同じ寸法で同形状（略正方形）に形成されている。
【０１１２】
従って、切替操作部７４に形成された嵌入孔７４５に非撓曲部材７２１の一方の端部を嵌入することによって、切替操作部７４の回転に伴って非撓曲部材７２１ひいては切替部材７２を回転させることができる。これにより、切替操作部７４と切替部材７２とを容易に連結させることが可能となる。
【０１１３】
さらに、切替操作部７４に形成された嵌入孔７４５の形状は、非撓曲部材７２１の一方の端部の形状に対応している。即ち、非撓曲部材７２１の一方の端部の形状が正方形であれば、嵌入孔７４５も、非撓曲部材７２１の一方の端部と略同じ寸法の正方形であることを意味する。「略同じ寸法」とは、非撓曲部材７２１の一方の端部を嵌入孔７４５に嵌入できる程度に同じ寸法であることを意味する。
【０１１４】
なお、本発明は、上記の好ましい実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が可能である。
【０１１５】
例えば、上述の実施形態において、楔締要素５２の弾性部材６０は、ローラ５６を、台座５４の径内側（即ち内側レース５０）に向けて付勢しているが、これに限られず、台座５４の径外側（即ち第１ギヤ４２）に向けて付勢する態様であっても良い。内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離がローラ５６の直径よりも大きい部位（例えば最小径部５０２周辺）にローラ５６が配置されているとき、ローラ５６と第１ギヤ４２または内側レース５０との間に間隙が発生すれば良い。この間隙により、第１ギヤ４２まで伝達される内側レース５０の回転に伴って発生する衝撃を軽減できるからである。
【０１１６】
また、上述の実施形態において、撓曲部材としてワイヤ７２２が用いられているが、切替操作部７４における回転角が傘歯車７６に効率良く伝達できれば、ワイヤ７２２に限られるものではない。ただし、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角との位相差が小さい部材であることが好ましい。
【０１１７】
また、上述の実施形態において、この車椅子１００は、全体の骨格をなすフレーム１０６に、着座可能な座部１０４が支持されている。この座部１０４の挟む両側には、フレーム１０６に対して回転自在な車輪１０２が一つずつ配置されている。ただし、車輪１０２の数はこれに限られず、例えば座部１０４を挟む両側に二つずつの車輪が一対となって配置されていても良い。
【０１１８】
また、上述の実施形態において、非撓曲部材７２１は、長手方向に対して略垂直に横切る断面が略円形の部材であり、嵌入孔７４５に嵌入される側の端部が、嵌入孔７４５に圧入可能であるように嵌入孔７４５とほぼ同じ寸法で同形状（略正方形）に形成されているが、必ずしもこれに限られない。例えば、長手方向に対して略垂直に横切る断面形状が全長に亘って略正方形であっても良い。
【０１１９】
また、上述の実施形態において、車椅子１００は、一つの車輪１０２に対して車輪駆動装置１０が一つずつ設けられているが、これに限られず、いずれか一方の車輪１０２についてのみ車輪駆動装置１０が設けられていても良い。この場合、座部１０４を挟む両側の車輪１０２を連結することによって、車輪駆動装置１０が設けられた側の車輪１０２を駆動輪、他の車輪１０２を従動輪とすることが好ましい。これにより、座部１０４を挟む両側の車輪１０２のうちいずれか一方の車輪１０２についてのみ車輪駆動装置１０を設けた場合であっても、車椅子１００を前進または後退させることが可能となる。
【０１２０】
また、上述の実施形態において、「レバー１２」は、車輪１０２を回転させるといった機能は同じであるものの、一般的に「アーム」や「ハンドル」と称される場合もある。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明に係る車輪駆動装置の一例を示す外観斜視図である。
【図２】力伝達機構の一例を示す正面図である。
【図３】内側レース周辺の一例を示す外観斜視図である。
【図４】楔締要素の一例を示す外観斜視図である。
【図５】図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構が第１の態様の場合を示す図である。
【図６】図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構が第２の態様の場合を示す図である。
【図７】図７は、図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構が第３の態様の場合を示す図である。
【図８】力伝達態様切替機構の一例を示す分解斜視図である。
【図９】図８に図示されるＢ部詳細である。
【図１０】切替操作部の頭部と非撓曲部材との固定方法を示す斜視図である。
【図１１】切替操作部の平面図であって、力伝達機構が第３の態様を示す図である。
【図１２】車輪駆動装置、車椅子の車輪およびフレームの一例を示す外観斜視図である。
【図１３】車輪駆動装置が取り付けられた車椅子の一例を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０ 車輪駆動装置
１２ レバー
４０ 力伝達機構
４２ 第１ギヤ（外側レース）
５０ 内側レース
５２ 楔締要素
５４ 台座
５６ ローラ
５８ 支持柱（支持部材）
６０ 弾性部材
７０ 力伝達態様切替機構
７２ 切替部材
７４ 切替操作部
７６ 傘歯車
７８ 連結部材
１２１ 把持部
５０１ 最大径部（狭小部）
５０２ 最小径部（広大部）
５４１ 切欠部
７２０ 切替部材の軸心
７２１ 非撓曲部材
７２２ ワイヤ（撓曲部材）
７４５ 嵌入孔（角穴）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪の回転によって走行する移動体に用いられ、当該車輪に対してレバーを揺動させることによって当該車輪を回転させることが可能な車輪駆動装置、および、この車輪駆動装置を備える車椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】
この明細書において、移動体の一例として車椅子を採用し、以下、車輪駆動装置が車椅子に用いられた場合について説明する。
【０００３】
近年、車椅子に代表される移動体を、レバー操作によって移動させることができるようにとの要望が高まってきている。車輪を回転させるためのレバーが設けられた車椅子の従来例が、例えば特許文献１に記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載の車椅子は、レバーを揺動させたときに車輪に対して第１の方向または第２の方向に回転力を付与する力伝達機構を、レバーと車輪との間（即ち、レバーの基端部）に備えている。
【０００５】
力伝達機構は第１の態様と第２の態様とに切り替え可能に構成されており、第１の態様である場合には、レバーの揺動によって車輪に対して第１の方向に回転力が付与される。一方、第２の態様である場合には、レバーの揺動によって車輪に対して第２の方向に回転力が付与される。
【０００６】
また、この車椅子は、力伝達機構の態様を切り替えるための切替部材およびこの切替部材を操作するための切替操作部を有している。この切替操作部を操作することによって力伝達機構の態様が切り替えられると、車輪に対して付与される回転力の方向、即ち、車椅子の走行方向が切り替えられる。
【０００７】
さらに、この車椅子は、力伝達機構がいずれの態様であるか（力伝達機構の態様表示）を、切替操作部の回転位置によって把握可能に構成されている。従って、力伝達機構の態様と、切替操作部の回転位置により把握される力伝達機構の態様表示と、を一致させるための補正作業が必要となる。
【０００８】
なお、切替部材は、レバーの先端部（基端部とは反対側の端部）から基端部まで延在しており、レバーの先端部に設けられた切替操作部によって、切替部材の軸心を回転中心として回転自在に構成されている。そして、切替部材が回転すると、レバーの揺動に伴って車輪に対して付与される回転力の方向が切り替えられる。
【０００９】
【特許文献１】特許第３６８９１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、切替部材は、切替操作部を操作することによって回転し、これに伴って力伝達機構の態様を切り替えるものである。即ち、切替部材は、切替操作部および力伝達機構のいずれにも連結されていることとなる。従って、力伝達機構の態様と切替操作部の近傍における表示とを一致させるための補正作業は困難を極めるといった課題がある。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、力伝達機構の態様と、切替操作部の回転位置により把握される力伝達機構の態様表示と、を一致させるための補正作業を容易に行うことが可能な車輪駆動装置および車椅子を提供することを目的とする。
【００１２】
なお、本発明を適用できる移動体は、電気的駆動手段を伴うことなく例えば手動で車輪を回転させる非電動式の移動体であって、自走式の車椅子の他、例えば自転車に代表される非電動式の二輪車、非電動式の三輪車およびこれらを模した玩具等が考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明において、以下の特徴は単独で、若しくは、適宜組合わされて備えられている。
【００１４】
前記課題を解決するための本発明に係る車輪駆動装置は、車輪の回転によって走行する移動体に用いられ、前記車輪の略中心から当該車輪の径外側に向けて延在して設けられると共に、当該車輪に対して揺動させることによって当該車輪を回転させることが可能な車輪駆動装置であって、一方の端部に把持部を有するレバーと、前記レバーと当該レバーが設けられる車輪との間に配置され、少なくとも第１の態様または第２の態様に切り替え可能であると共に、前記移動体に設けられた場合において、前記レバーが揺動したとき、前記第１の態様である場合には、前記車輪に対して一方向に回転力を付与すると共に当該一方向とは反対の他方向に遊転する一方、前記第２の態様である場合には、前記車輪に対して前記他方向に回転力を付与すると共に前記一方向に遊転する力伝達機構と、前記レバーに沿って設けられる軸状のものであって、軸心を回転中心として回転したときに前記力伝達機構の態様を切り替える切替部材、および、前記把持部近傍に設けられ、当該切替部材を回転させるための切替操作部、を有する力伝達態様切替機構と、を備えると共に、前記力伝達機構がいずれの態様であるかを、前記切替操作部の回転位置によって把握可能に構成されており、前記切替部材が、前記切替操作部側に配置される第１の切替部材と、前記力伝達機構側に配置される第２の切替部材と、を少なくとも含み、前記第１の切替部材および前記第２の切替部材が、軸心を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結可能な連結部材によって互いに連結固定されていることを特徴とする。
【００１５】
前記課題を解決するための本発明に係る車椅子は、座部を有するフレームに回転自在に支持され、前記座部を挟む両側に少なくとも一つずつ配置される複数の車輪と、前記複数の車輪のうち少なくとも一つの車輪に揺動自在に設けられ、当該車輪の略中心から当該車輪の径外側に向けて延在すると共に、当該車輪の径外側の端部に把持部を有するレバーと、前記レバーと当該レバーが設けられた車輪との間に配置され、少なくとも第１の態様または第２の態様に切り替え可能であると共に、前記レバーが揺動したとき、前記第１の態様である場合には、前記車輪に対して一方向に回転力を付与すると共に当該一方向とは反対の他方向に遊転する一方、前記第２の態様である場合には、前記車輪に対して前記他方向に回転力を付与すると共に前記一方向に遊転する力伝達機構と、前記レバーに沿って設けられる軸状のものであって、軸心を回転中心として回転したときに前記力伝達機構の態様を切り替える切替部材、および、前記把持部近傍に設けられ、当該切替部材を回転させるための切替操作部、を有する力伝達態様切替機構と、を備えると共に、前記力伝達機構がいずれの態様であるかを、前記切替操作部の回転位置によって把握可能に構成されており、前記切替部材が、前記切替操作部側に配置される第１の切替部材と、前記力伝達機構側に配置される第２の切替部材と、を少なくとも含み、前記第１の切替部材および前記第２の切替部材が、軸心を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結可能な連結部材によって互いに連結固定されていることを特徴とする。
【００１６】
上記構成の車輪駆動装置または車椅子によれば、力伝達機構の態様を切り替える切替部材は、レバーに沿って設けられている。この切替部材は、切替操作部の回転に伴って回転することによって、力伝達機構の態様を切り替える。力伝達機構の態様は、切替操作部の回転位置によって把握可能に構成されている。従って、力伝達機構の態様と切替操作部の回転位置により把握される力伝達機構の態様表示とを一致させるための補正作業が必要となることから、切替部材は、切替操作部側に配置される第１の態様切替部材と、力伝達機構側に配置される第２の態様切替部材と、を含んでいる。そして、第１の態様切替部材および第２の態様切替部材は、軸心を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結可能な連結部材によって互いに連結固定されている。
【００１７】
本発明に係る車輪駆動装置または車椅子において、前記第１の切替部材に連結される側とは反対側の前記第２の切替部材の端部には傘歯車が設けられており、前記力伝達機構が、略円形の中空部を有する略円形の外側レースと、前記外側レースの中空部に配置され、前記レバーに固定される略円形の内側レースと、前記傘歯車に螺合する切欠部が周方向に形成された台座、当該台座に載置され且つ前記外側レースと前記内側レースとの間に配置されると共にいずれも略同じ径の複数のローラ、前記台座から立設すると共に互いに隣接するローラとの間に配置されて各ローラを支持する支持部材、および、前記複数のローラのそれぞれに対して前記外側レースおよび前記内側レースのいずれかに向けて付勢する弾性部材を有する楔締要素と、を備え、前記内側レースには、前記内側レースの外周面から前記外側レースの内周面までの距離が前記ローラの直径よりも小さい狭小部、および、前記内側レースの外周面から前記外側レースの内周面までの距離が前記ローラの直径よりも大きい広大部、がそれぞれ複数形成されていると共に、一つの広大部を挟む二つの狭小部の間には、前記ローラが一つずつ配置されており、前記切替部材が前記切替操作部によって軸心を回転中心として回転したとき、前記傘歯車によって前記台座が周方向に回転することに伴って前記ローラが前記一つの狭小部を挟む前記二つの広大部の間を移動することによって、前記力伝達機構が第１の態様と第２の態様との間で切り替わることが好ましい。
【００１８】
上記構成によれば、レバーを揺動させると内側レースが回転する。また、ローラは、台座に載置されており、広大部を挟む二つの狭小部の間に一つずつ配置されている。広大部と外側レースとの距離はローラの直径よりも大きく、狭小部と外側レースとの距離はローラの直径よりも小さい。従って、二つの狭小部のうち一方の狭小部の近傍にローラが配置されているとき、他方の狭小部に向けてレバーを揺動させると、楔締め効果によって内側レースと外側レースとが連結状態となる。一方、ローラが配置されている側の狭小部に向けてレバーを揺動させると、内側レースと外側レースとが非連結状態となり、内側レースが外側レースに対して遊転する。このローラの位置は、台座の切欠部と螺合する傘歯車を回転させることによって切り替えることができる。なお、傘歯車は、第１の切替部材に連結される側とは反対側の第２の切替部材の端部には設けられている。
【００１９】
本発明に係る車輪駆動装置または車椅子において、前記レバーが湾曲状に延在しており、前記第１の切替部材は、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一である直線状の非撓曲部材であると共に、前記第２の切替部材は、一方の端部が前記非撓曲部材に固定されると共に湾曲可能な撓曲部材であることが好ましい。
【００２０】
本発明に係る車輪駆動装置または車椅子において、前記非撓曲部材は、少なくとも一方の端部が角状に形成されており、前記切替操作部には、角状に形成された前記非撓曲部材の一方の端部が嵌入される角穴が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１および請求項５に記載の発明によれば、切替部材が、切替操作部側に配置される第１の態様切替部材と、力伝達機構側に配置される第２の態様切替部材と、を含んでおり、第１の態様切替部材および第２の態様切替部材のいずれも任意の回転角度において両者を連結することができる。従って、力伝達機構の態様と、切替操作部の回転位置によって把握できる力伝達機構の態様とを一致させるための補正作業を容易に行うことが可能となり、作業性の向上を図ることができる。
【００２２】
請求項２および請求項６に記載の発明によれば、内側レースと外側レースとが非連結状態であるとき、内側レースと外側レースとの距離がローラの直径よりも大きいことから、レバーを揺動させても、内側レースが外側レースに対して無段で遊転する。これにより、レバーを把持する手に衝撃が加わることがない。また、傘歯車が切替部材の端部に設けられているので、レバーの把持部に近傍に備えられた切替操作部を回転させることによって、力伝達機構の態様を切り替えることができる。即ち、レバーを把持しつつ力伝達機構の態様を切り替えることができるので、車椅子の着座者等、移動体の利用者に肉体的な負担を強いることなく、移動体の移動方向の切り替えを行うことができる。
【００２３】
請求項３および請求項７に記載の発明によれば、レバーが湾曲状に延在しているので、レバーに沿って設けられる切替部材を直線状のものにすることができない。従って、切替部材は、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一である直線状の非撓曲部材と、一方の端部が前記非撓曲部材に固定されると共に湾曲可能な撓曲部材と、を含んでいる。これにより、力伝達機構の態様を切り替えるための切替部材のフレキシブル性を維持しつつ、レバーの先端部における切替部材の回転角度とレバーの基端部における切替部材の回転角度との間の位相差を小さくすることができる。その結果、移動体の利用者が望む方向に効率良く移動体を走行させることが可能となる。
【００２４】
請求項４および請求項８に記載の発明によれば、切替操作部に形成された角穴に非撓曲部材の一方の端部を嵌入することによって、切替操作部の回転に伴って非撓曲部材ひいては切替部材を回転させることができる。これにより、切替操作部と切替部材とを容易に連結させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る車輪駆動装置、および、この車輪駆動装置が取り付けられた車椅子の好適な実施形態の例について、各図を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、車椅子が前進する場合における車輪の回転方向をＸ方向、車椅子が後退する場合における車輪の回転方向をＹ方向と称する。なお、Ｘ方向は本発明の「一方向」に相当し、Ｙ方向は本発明の「他方向」に相当する。
【００２６】
図１は、本発明に係る車輪駆動装置の一例を示す外観斜視図である。
【００２７】
この車輪駆動装置１０は、車輪の回転によって走行する例えば車椅子に用いられ、車椅子に取り付けられた場合に車輪に対して揺動自在となる手動式のレバー１２と、回転部２０と、固定部３０と、力伝達機構４０と、力伝達態様切替機構７０とを備えている。
【００２８】
レバー１２は、湾曲状に延在しており、端部に把持部１２１を有している。このレバー１２が湾曲状に形成されているのは、審美性の観点、および、例えば車椅子の着座者が把持部１２１を把持しやすくする観点からである。
【００２９】
回転部２０は、車輪駆動装置１０が車椅子に取り付けられた場合において、レバー１２の揺動に伴って車椅子に対して回転する部分であり、カップ体２２と、ハブ２４とを有している。
【００３０】
カップ体２２は、レバー１２の端部（より詳しくは、把持部１２１とは反対側の端部）に固定して取り付けられており、盆状または椀状に形成された略円形の部材である。ハブ２４は、中央部に略円形の円板部が形成された長手部材であって、一方の端部がＴ字状に形成されている。そして、円板部がカップ体２２の中心部に配置されるようにして、両端部がカップ体２２と一体的に取り付けられている。
【００３１】
固定部３０は、車輪駆動装置１０が車椅子に取り付けられた場合において、レバー１２の揺動に伴って回転しない部分、即ち、Ｘ方向またはＹ方向についての回転が制限されるようにして車椅子に固定される部分であり、軸部材３２と、制限部材３４とを有している。
【００３２】
軸部材３２は、後述する車椅子の車輪を貫通して車椅子のフレームに固定される。制限部材３４は、回転部２０が回転したときにハブ２４と当接することによって、回転部２０の回転範囲、即ちレバー１２の揺動範囲を制限するための部材である。
【００３３】
力伝達機構４０は、カップ体２２の盆状または椀状に形成された凹部に収納される。言い換えれば、レバー１２と、後述する車椅子の車輪との間に配置される。この力伝達機構４０は、第１の態様、第２の態様および第３の態様のうちいずれかの態様に切替可能となっている。
【００３４】
車輪駆動装置１０が車椅子に取り付けられた場合において、力伝達機構４０が第１の態様または第２の態様である場合には、レバー１２を揺動させることによって車輪に対していずれかの方向に回転力を付与することができる。第３の態様である場合には、レバー１２を揺動させても車輪に対して遊転し、いずれの方向にも回転力を付与することができない（即ち第３の態様は「中立」となる）。なお、第１の態様、第２の態様および第３の態様についての詳細は後述する。
【００３５】
力伝達機構４０は、第１ギヤ４２、第２ギヤ４４、第３ギヤ４６、第４ギヤ４８、内側レース５０および楔締要素５２を備えている。なお、第１ギヤ４２は本発明の「外側レース」に相当する。
【００３６】
力伝達機構４０の構成について、図１および図２を参照しつつ説明する。図２は、力伝達機構４０の一例を示す正面図である。
【００３７】
第１ギヤ４２は、略円形の中空部４２１を有しており、制限部材３４（図１参照）に固定して取り付けられる第２ギヤ４４（図１参照）と螺合するように配置されている。また、第３ギヤ４６が、第２ギヤ４４と同心であって且つ第２ギヤ４４と一体的に重ね合わせて配置されている。さらに、第４ギヤ４８（図１参照）が、第１ギヤ４２と同心であって且つ第３ギヤ４６と螺合するように配置されている。この第４ギヤ４８は、後述する車輪に固定される。
【００３８】
これにより、第１ギヤ４２が回転するとこれに螺合する第２ギヤ４４が回転する。そして、第２ギヤ４４が回転するとこれと一体的である第３ギヤ４６が回転する。さらに、第３ギヤ４６が回転するとこれに螺合する第４ギヤ４８が回転する。第４ギヤ４８は車輪に固定されているので、第１ギヤ４２が回転すると、この回転力が、第２ギヤ４４、第３ギヤ４６および第４ギヤ４８を介して車輪に伝達される。
【００３９】
第１ギヤ４２の中空部４２１には楔締要素５２および内側レース５０が配置される。より具体的には、第１ギヤ４２の径内側に楔締要素５２が配置され、さらにこの楔締要素５２の径内側に内側レース５０が配置される。即ち、楔締要素５２は、第１ギヤ４２と内側レース５０との間に配置されることとなる。
【００４０】
また、内側レース５０の中心Ｏには、軸部材３２が、内側レース５０に対して回転自在に貫通している。ここで、内側レース５０は、ハブ２４の円板部と同心であって且つハブ２４と一体的に固定して取り付けられているので、レバー１２を揺動させると、ハブ２４の回転に伴って回転する。
【００４１】
一方、軸部材３２は車椅子のフレームに固定される。即ち、車輪駆動装置１０が車椅子に取り付けられた場合、レバー１２を揺動させると、内側レース５０が軸部材３２に対して回転することとなる。
【００４２】
ここで、内側レース５０の形状について、図３を参照しつつ説明する。図３は、内側レース５０周辺の一例を示す外観斜視図である。
【００４３】
内側レース５０は、多角形に形成された板状の部材である。この多角形の角部は、中心Ｏから外周までの距離が最も大きい最大径部５０１となっている。これにより、多角形の角部の数と最大径部５０１の数とは同じとなる。
【００４４】
一の最大径部５０１と、この一の最大径部５０１に隣接する他の最大径部５０１との間には、中心Ｏ側に凹む弧が形成されている。これにより、一の最大径部５０１と、この一の最大径部５０１に隣接する他の最大径部５０１との間には、中心Ｏから外周までの距離が最も小さい最小径部５０２が形成されることとなる。なお、最大径部５０１は本発明の「狭小部」に相当し、最小径部５０２は本発明の「広大部」に相当する。
【００４５】
なお、ハブ２４の円板部近傍には、後述するワイヤ７２２に連結された傘歯車７６が配置されている。
【００４６】
次に、楔締要素５２の構成について、図４を参照しつつ説明する。図４は、楔締要素５２の一例を示す外観斜視図である。
【００４７】
楔締要素５２は、台座５４、複数のローラ５６、複数の支持柱５８および複数の弾性部材６０から構成されている。なお、支持柱５８は本発明の「支持部材」に相当する。
【００４８】
台座５４は、中空部５４２を有する略円形の形状をしており、外周面の一部には、傘歯車７６と螺合する切欠部５４１が外周面に沿って形成されている。
【００４９】
この台座５４には、いずれも略同じ直径ｒである円柱形の複数のローラ５６が、中空部５４２の周囲に配列して載置されている。より具体的には、楔締要素５２の径内側に内側レース５０が配置された場合に、一の最大径部５０１と、この一の最大径部５０１に隣接する他の最大径部５０１との間にローラ５６が一つずつ配置されるように、台座５４に配列して載置される。
【００５０】
また、台座５４からは、ローラ５６が載置される側に向けて支持柱５８が立設している。支持柱５８は、互いに隣接する各ローラ５６の間（即ち、一のローラと他のローラとの間）に一つずつ立設されており、各ローラ５６を支持している。さらに、互いに隣接する各ローラ５６の間には、各ローラ５６を、台座５４の径内側に向けて付勢する弾性部材６０としての板バネが配置されている。
【００５１】
なお、台座５４の径内側には内側レース５０が配置されるので、本実施形態の「台座５４の径内側に向けて」は、本発明の「内側レースに向けて」と同じ意味である。
【００５２】
次に、力伝達機構４０の作用について、図５〜７を参照しつつ説明する。図５は、図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構４０が第１の態様の場合を示す図である。図６は、図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構４０が第２の態様の場合を示す図である。図７は、図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構４０が第３の態様の場合を示す図である。
【００５３】
なお、図５〜７に図示されるように、内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離は、最大径部５０１から第１ギヤ４２の内周面までの距離σが最も小さく、最小径部５０２から第１ギヤ４２の内周面までの距離ξが最も大きい。また、最大径部５０１から第１ギヤ４２の内周面までの距離σはローラ５６の直径ｒよりも小さく、最小径部５０２から第１ギヤ４２の内周面までの距離ξはローラ５６の直径ｒよりも大きい。
【００５４】
図５に示す第１の態様では、Ｘ方向側最大径部５０１ａと、このＸ方向側最大径部５０１ａに隣接するＹ方向側最大径部５０１ｂとの間に配置されているローラ５６が、Ｙ方向側最大径部５０１ｂ近傍に配置されている。
【００５５】
力伝達機構４０が第１の態様の場合において、レバー１２（図１参照）をＸ方向に向けて揺動させると、これに伴って内側レース５０がＸ方向に回転する。このとき、ローラ５６の楔締め効果により、Ｘ方向について内側レース５０と第１ギヤ４２とが連結状態となり、内側レース５０および第１ギヤ４２が一体となってＸ方向に回転する。ここで、ローラ５６の楔締め効果が発揮されて内側レース５０と第１ギヤ４２とが連結状態となるのは、最小径部５０２からＹ方向側最大径部５０１ｂにかけて、内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離が次第に小さくなっているからである。これにより、内側レース５０の回転力が各ギヤ４２，４４，４６，４８を介して後述する車輪に伝達される。
【００５６】
一方、レバー１２（図１参照）をＹ方向に向けて揺動させると、ハブ２４および内側レース５０が第１ギヤ４２に対して遊転（即ち空転）する。即ち、Ｙ方向について内側レース５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となる。Ｙ方向側最大径部５０１ｂから最小径部５０２にかけて、内側レース５０の外周面と第１ギヤ４２の外周面との距離が次第に大きくなっているために、楔締め効果が発揮されないからである。
【００５７】
図６に示す第２の態様では、Ｘ方向側最大径部５０１ａと、このＸ方向側最大径部５０１ａに隣接するＹ方向側最大径部５０１ｂとの間に配置されているローラ５６が、Ｘ方向側最大径部５０１ａ近傍に配置されている。
【００５８】
力伝達機構４０が第２の態様の場合において、レバー１２（図１参照）をＹ方向に向けて揺動させると、これに伴って内側レース５０がＹ方向に回転する。このとき、ローラ５６の楔締め効果により、Ｙ方向について内側レース５０と第１ギヤ４２とが連結状態となり、内側レース５０および第１ギヤ４２が一体となってＹ方向に回転する。ここで、ローラ５６の楔締め効果が発揮されて内側レース５０と第１ギヤ４２とが連結状態となるのは、最小径部５０２からＸ方向側最大径部５０１ａにかけて、内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離が次第に小さくなっているからである。これにより、内側レース５０の回転力が各ギヤ４２，４４，４６，４８を介して後述する車輪に伝達される。
【００５９】
一方、レバー１２（図１参照）をＸ方向に向けて揺動させると、ハブ２４および内側レース５０が第１ギヤ４２に対して遊転する。即ち、Ｘ方向について内側レース５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となる。Ｘ方向側最大径部５０１ａから最小径部５０２にかけて、内側レース５０の外周面と第１ギヤ４２の外周面との距離が次第に大きくなっているために、楔締め効果が発揮されないからである。
【００６０】
図７に示す第３の態様では、Ｘ方向側最大径部５０１ａと、このＸ方向側最大径部５０１ａに隣接するＹ方向側最大径部５０１ｂとの間に配置されているローラ５６が、最小径部５０２付近に配置されている。
【００６１】
力伝達機構４０が第３の態様の場合において、レバー１２（図１参照）をＸ方向およびＹ方向のいずれに向けて揺動させても、ハブ２４および内側レース５０が第１ギヤ４２に対して遊転する。即ち、Ｘ方向およびＹ方向のいずれについても、内側レース５０と第１ギヤ４２とが非連結状態となる。最小径部５０２から第１ギヤ４２の内周面までの距離ξがローラ５６の直径ｒよりも大きいために、楔締め効果が発揮されないからである。
【００６２】
また、内側レース５０が第１ギヤ４２に対して遊転するとき、内側レース５０と第１ギヤ４２との間には間隙が形成されているので、内側レース５０が第１ギヤ４２に対して無段で遊転する。即ち、レバー１２を揺動させたときに、ラチェットタイプの場合のような衝撃を受けることがない。
【００６３】
ここで、内側レース５０と第１ギヤ４２とが非連結状態であるとき、レバー１２を揺動させても衝撃を受けないのは、各ローラ５６が、弾性部材６０によって台座５４の径内側に向けて付勢されているからである。即ち、内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離がローラ５６の直径よりも大きい部位にローラ５６が配置されているとき、内側レース５０が回転したとしても、弾性部材６０の付勢作用によってローラ５６と第１ギヤ４２との間に間隙が発生し、第１ギヤ４２まで伝達される内側レース５０の回転に伴って発生する衝撃を軽減することができるからである。
【００６４】
なお、各ローラ５６の配置位置（即ち力伝達機構４０の態様）については、台座５４（図４参照）を周方向に回転させることによって切り替えることができる。この台座５４を周方向に回転させる（即ち力伝達機構４０の態様を切り替える）ための力伝達態様切替機構７０について、図８を参照しつつ説明する。図８は、力伝達態様切替機構７０の一例を示す分解斜視図である。
【００６５】
力伝達態様切替機構７０は、切替部材７２、切替操作部７４、前述の傘歯車７６および連結部材７８を有している。
【００６６】
切替部材７２は、軸状のものであって、レバー１２に沿って設けられている（図１参照）。具体的には、レバー１２の長手方向に沿って図示しない貫通孔が形成されており、この貫通孔の内部に切替部材７２が配置されている。この切替部材７２が軸心７２０を回転中心として回転したとき、傘歯車７６を介して台座５４（図４参照）が周方向に回転し、これにより力伝達機構４０（図１参照）の態様が切り替えられる。また、この切替部材７２は、一方の端部が切替操作部７４に連結固定される非撓曲部材７２１と、一方の端部が非撓曲部材７２１の他方の端部に連結されるワイヤ７２２とから構成されている。このワイヤ７２２の他方の端部には傘歯車７６が一体的に固定されている。なお、このワイヤ７２２は、本発明の「撓曲部材」に相当する。
【００６７】
非撓曲部材７２１は、例えば棒状の鋼材で構成されており、撓むことがない直線状の部材である。そして、軸心７２０を回転中心として回転したときに、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一となる。
【００６８】
ここで、「一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一」とは、軸心７２０を回転中心として回転したときの捩れ角（一方の端部の回転角と他方の端部の回転角との差）が実質的に同じであることを意味する。
【００６９】
なお、「実質的に同一」としたのは、非撓曲部材７２１がたとえ鋼材であったとしても、軸心７２０を回転中心として回転したときの捩れ角が物理的に完全に０度とは言い切れないからである。従って、非撓曲部材７２１が、軸心７２０を回転中心として回転したときの捩れ角が例えば１度未満である等、０度に極めて近ければ良い。
【００７０】
ワイヤ７２２は、湾曲可能な部材（即ちフレキシブルに撓む撓曲部材）である。ただし、非撓曲部材７２１のように、軸心７２０を回転中心として回転したときに、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一であること（即ち捩れ角が極めて小さいこと）が好ましい。本実施形態においては、この捩れ角が、５度以内となっている。
【００７１】
非撓曲部材７２１の他方の端部とワイヤ７２２の一方の端部とは、軸心７２０を回転中心とする回転方向（α方向およびβ方向）について、任意の角度で連結可能な連結部材７８によって互いに連結固定されている。即ち、非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とを連結するに際し、非撓曲部材７２１およびワイヤ７２２のいずれもが任意の角度において、両者を連結することができる。換言すれば、非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とを連結するに際し、レバー１２の長手方向を回転中心とする回転方向における回転角に制限を受けることなく、両者を連結することができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、軸心７２０を回転中心とする回転方向と、レバー１２の長手方向（即ちレバー１２が延在する方向）を回転中心とする回転方向と、は実質的に同じ方向である。
【００７３】
ここで、非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とを連結する方法について、図９を参照しつつ説明する。図９は、図８に図示されるＢ部詳細である。
【００７４】
非撓曲部材７２１の他方の端部には、雄ネジが形成されている。一方、ワイヤ７２２の一方の端部には、非撓曲部材７２１の他方の端部に形成された雄ネジと螺合する長ナット７８１が固定して取り付けられている。そして、非撓曲部材７２１の他方の端部を、当該非撓曲部材７２１の他方の端部に形成された雄ネジに螺合する短ナット７８２に貫通螺合させたのち、長ナット７８１に螺合させる。その後、短ナット７８２を長ナット７８１側に向けて締め付ける。これにより、ワイヤ７２２に対する非撓曲部材７２１の回転が制限され、非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とが連結固定される。非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とが連結固定されるのは、長ナット７８１と短ナット７８２とが互いに接する面における摩擦力の作用によるものと考えられる。
【００７５】
図８に戻り、切替操作部７４は、レバー１２の把持部１２１近傍（より具体的には把持部１２１よりもさらにレバー１２の端部側）に備えられている（図１参照）。この切替操作部７４は、α方向およびβ方向に回転自在となっている。
【００７６】
また、切替操作部７４は、操作本体部７４１と、この操作本体部７４１に一体的に固定される頭部７４２と、を有している。操作本体部７４１には、操作本体部７４１をα方向およびβ方向に容易に回転させることができるように、摘み部が形成されている。頭部７４２には、非撓曲部材７２１が固定して取り付けられている。
【００７７】
ここで、切替部材７２と切替操作部７４（頭部７４２）との固定方法について、図１０を参照しつつ説明する。図１０は、切替操作部７４の頭部７４２と非撓曲部材７２１との固定方法を示す斜視図である。
【００７８】
頭部７４２は、図１０に図示されるように、非撓曲部材７２１が固定される側の略中央に、非撓曲部材７２１を嵌入できる略正方形の嵌入孔７４５が形成されている。この嵌入孔７４５は、嵌入枠７４６によって形成されている。嵌入枠７４６は、放射状に伸びるリブ７４７によって支持されている。なお、嵌入孔７４５は本発明の「角穴」に相当する。
【００７９】
一方、非撓曲部材７２１は、長手方向に対して略垂直に横切る断面が略円形の部材である。ただし、嵌入孔７４５に嵌入される側の端部は、嵌入孔７４５に圧入可能であるよう、嵌入孔７４５とほぼ同じ寸法で同形状（略正方形）に形成されている。そして、非撓曲部材７２１の一方の端部が、頭部７４２の嵌入孔７４５に嵌入される。このようにして、非撓曲部材７２１と切替操作部７４とが一体的に構成される。
【００８０】
なお、本実施形態では、図１１に図示されるように、切替操作部７４の回転位置によって、力伝達機構４０の態様がいずれの態様であるかを把握できるように構成されている。図１１は、切替操作部７４の平面図（図１および図８において紙面上方から視た図）であって、力伝達機構４０が第３の態様を示す図である（即ち切替操作部７４が中立位置である）。
【００８１】
操作本体部７４１には、頭部７４２の周囲に、「前」および「後」が表示されている。そして、操作本体部７４１を、中立位置から「前」の方向に向けて所定角度（本実施形態では４５度）回転させると力伝達機構４０が第１の態様となり、前進可能となる。また、操作本体部７４１を、中立位置から「後」の方向に向けて所定角度（本実施形態では４５度）回転させると力伝達機構４０の態様が第２の態様となり、後退可能となる。
【００８２】
なお、図１１に図示される態様によれば、「前」および「後」が操作本体部７４１に表示されているため、操作本体部７４１の回転に伴って「前」および「後」の表示も回転する。ただし、この態様に限られず、「前」および「後」の表示に対して操作本体部７４１が回転するようにしても良い。即ち、力伝達機構４０が第１の態様であるときには操作本体部７４１の指示部（例えば摘み部）が「前」を指し、力伝達機構４０が第２の態様であるときには操作本体部７４１の指示部が「後」を指すようにしても良い。切替操作部７４の回転位置によって力伝達機構４０の態様を把握できれば、その態様は特定の態様に限定されるものではない。
【００８３】
次に、力伝達態様切替機構７０の作用について、図５〜８を参照しつつ説明する。
【００８４】
図８において、操作本体部７４１をα方向またはβ方向に回転させると、これに伴って頭部７４２が同じ方向に回転する。この頭部７４２の回転に伴って、非撓曲部材７２１、ワイヤ７２２および傘歯車７６が、頭部７４２と同じ方向に回転する。
【００８５】
傘歯車７６は、前述のとおり、台座５４（図４参照）に形成された切欠部５４１（図４参照）と螺合するように配置されているので、傘歯車７６の回転に伴って、台座５４が周方向（即ちＸ方向またはＹ方向）に移動する。これにより、ローラ５６（図５〜７参照）が内側レース５０に対して移動する（より具体的にはＸ方向側最大径部５０１ａとＹ方向側最大径部５０１ｂとの間を移動する）。このように、操作本体部７４１をα方向またはβ方向に回転させることによって、力伝達機構４０の態様を、第１の態様、第２の態様および第３の態様のいずれかの態様にすることができる。
【００８６】
なお、本実施形態において、傘歯車７６の歯数および台座５４の切欠部５４１（図４参照）は、操作本体部７４１を、中立位置から「前」または「後」に向けたα方向またはβ方向に４５度回転させたとき（即ち傘歯車７６が４５度回転したとき）に台座５４（図４参照）が概ね１３度回転するように形成されている。ただし、操作本体部７４１の回転角度と台座５４の回転角度との関係についてはこれに限られるものではない。
【００８７】
ところで、この車輪駆動装置１０は、力伝達機構４０の態様と操作本体部７４１の回転方向における位置とを一致させる必要がある。即ち、力伝達機構４０が第３の態様であれば、操作本体部７４１の回転方向における位置を中立の位置とする必要がある。本実施形態では、非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とを連結するに際し、レバー１２の長手方向（軸心７２０）を回転中心とする回転方向における回転角に制限を受けることなく、連結部材７８によって両者を連結することができる。これにより、力伝達機構４０の態様と、操作本体部７４１の回転方向における回転位置とを一致させるための補正作業が容易となる。
【００８８】
より具体的には、力伝達機構４０を中立態様である第３の態様となるように台座５４を調整した上で、台座５４に形成された切欠部５４１に傘歯車７６を螺合させる。また、操作本体部７４１の回転方向における回転位置が中立位置となるように、操作本体部７４１をα方向またはβ方向に回転させる。この状態において、非撓曲部材７２１とワイヤ７２２とを連結部材７８によって連結する。これにより、力伝達機構４０の態様と、操作本体部７４１の回転方向における回転位置から把握できる力伝達機構４０の態様と、が一致することとなる。
【００８９】
なお、操作本体部７４１に表示されている「前」および「後」は、「前」の表示位置と「後」の表示位置との角度が、力伝達機構４０が第１の態様から第２の態様に切り替わるまでに必要な傘歯車７６（即ち切替部材７２）の回転角と一致するように表示されている。また、「前」と「後」との中間が中立となっている。
【００９０】
次に、上述の車輪駆動装置１０を、車椅子に取り付ける方法について、図１２を参照しつつ説明する。図１２は、車輪駆動装置１０、車椅子の車輪１０２およびフレーム１０６の一例を示す外観斜視図である。
【００９１】
車輪駆動装置１０を車椅子に取り付けるとき、先ず、軸部材３２を、車輪１０２の中央部に形成された貫通孔１０２１に貫通させる。なお、車輪１０２の中央部には、この車輪１０２と同心となるように第４ギヤ４８が取り付けられているので、軸部材３２は、貫通孔１０２１および第４ギヤ４８の中央部に形成された貫通孔４８１の両方に貫通させる。
【００９２】
貫通孔４８１，１０２１を貫通して軸部材３２は、フレーム１０６に支持される。より具体的には、フレーム１０６に固定された固定プレート１１２に、軸部材固定部１１４によって軸部材３２が固定される。
【００９３】
なお、「軸部材固定部１１４によって軸部材３２が固定される。」とは、軸部材３２の軸心を中心とする方向への回転が制限されることを意味する。
【００９４】
また、貫通孔１０２１の内側には軸受が設けられているので、車輪１０２は、軸部材３２に回転自在に支持されることとなる。即ち、車輪１０２は、軸部材３２を介してフレーム１０６に回転自在に支持される。
【００９５】
さらに、軸部材固定部１１４には、軸部材３２を誘導するための軸部材誘導孔１１６が形成されている。例えば、軸部材３２を多角柱とし、軸部材誘導孔１１６の内側を、軸部材３２に対応する多角孔とすることによって、軸部材３２を、軸部材誘導孔１１６に容易に導くことが可能となる。
【００９６】
このように、軸部材３２を貫通孔４８１，１０２１に貫通させてフレーム１０６に支持させるだけで、車輪駆動装置１０を車椅子に容易に取り付けることが可能となる。このようにして車輪駆動装置１０が取り付けられた車椅子を、図１３に示す。図１３は、車輪駆動装置１０が取り付けられた車椅子の一例を示す外観斜視図である。
【００９７】
なお、この車椅子１００は、一般的な車椅子と同様に、背もたれ部１０８およびキャスター１１０をも備えている。
【００９８】
車輪駆動装置１０は、車輪１０２の略中心からこの車輪１０２の径外側に向けて延在し、且つ車椅子１００に対して揺動自在に設けられている。着座者が、この車輪駆動装置１０のレバー１２を揺動させることによって、車椅子１００を、Ｘ方向またはＹ方向に移動させることが可能となる。
【００９９】
より具体的には、力伝達機構４０が第１の態様であるとき、着座者がレバー１２をＸ方向に揺動させると車輪１０２がＸ方向に回転して車椅子１００が前進する。一方、レバー１２をＹ方向に揺動させても、遊転するのみである。
【０１００】
また、力伝達機構４０が第２の態様であるとき、着座者がレバー１２をＹ方向に揺動させると車輪１０２がＹ方向に回転して車椅子１００が後退する。一方、レバー１２をＸ方向に揺動させても、遊転するのみである。
【０１０１】
さらに、力伝達機構４０が第３の態様であるとき、着座者がレバー１２をＸ方向およびＹ方向のいずれに揺動させても車輪１０２は前進も後退もすることなく、レバー１２が遊転するのみである。
【０１０２】
以上のように、本実施形態の車輪駆動装置１０は、車輪１０２の回転によって走行する車椅子１００に用いられる。そして、車輪１０２の略中心から当該車輪１０２の径外側に向けて延在して設けられると共に、当該車輪１０２に対して揺動させることによって当該車輪１０２を回転させることが可能なものである。このように、車輪駆動装置１０によって当該車輪１０２が回転することによって車椅子１００が走行する。
【０１０３】
また、この車輪駆動装置１０は、一方の端部に把持部１２１を有するレバー１２と、レバー１２と当該レバー１２が設けられる車輪１０２との間に配置され、第１の態様（図５参照）または第２の態様（図６参照）に切り替え可能であると共に、車椅子１００に設けられた場合において、レバー１２が揺動したとき、第１の態様である場合には、車輪１０２に対してＸ方向に回転力を付与すると共にＹ方向に遊転する一方、第２の態様である場合には、車輪に対してＹ方向に回転力を付与すると共にＸ方向に遊転する力伝達機構４０と、レバー１２に沿って設けられる軸状のものであって、軸心７２０を回転中心として回転したときに力伝達機構４０の態様を切り替える切替部材７２、および、把持部１２１近傍に設けられ、当該切替部材７２を回転させるための切替操作部７４、を有する力伝達態様切替機構７０と、を備えると共に、力伝達機構４０がいずれの態様であるかを、切替操作部７４の回転位置によって把握可能に構成されており、切替部材７２が、切替操作部７４側に配置される非撓曲部材７２１と、力伝達機構側に配置されるワイヤ７２２と、を少なくとも含み、非撓曲部材７２１およびワイヤ７２２が、軸心７２０を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結可能な連結部材によって互いに連結固定されている。
【０１０４】
従って、力伝達機構４０の態様と、切替操作部７４の回転位置によって把握できる力伝達機構４０の態様とを一致させるための補正作業を容易に行うことが可能となり、作業性の向上を図ることができる。
【０１０５】
また、非撓曲部材７２１に連結される側とは反対側のワイヤ７２２の端部には傘歯車７６が設けられており、力伝達機構４０が、略円形の中空部４２１を有する第１ギヤ４２と、この第１ギヤ４２の中空部４２１に配置され、レバー１２に固定される略円形の内側レース５０と、傘歯車７６に螺合する切欠部５４１が周方向に形成された台座５４、この台座５４に載置され且つ第１ギヤ４２と内側レース５０との間に配置されると共にいずれも略同じ径の複数のローラ５６、台座５４から立設すると共に互いに隣接するローラ５６との間に配置されて各ローラ５６を支持する支持柱５８、および、複数のローラ５６のそれぞれに対して第１ギヤ４２または内側レース５０に向けて付勢する弾性部材６０を有する楔締要素５２と、を備え、内側レース５０には、内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離がローラ５６の直径ｒよりも小さい最大径部５０１、および、内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離がローラ５６の直径ｒよりも大きい最小径部５０２、がそれぞれ複数形成されていると共に、一つの最小径部５０２を挟む二つの最大径部５０１の間には、ローラ５６が一つずつ配置されており、切替部材７２が切替操作部７４によって軸心７２０を回転中心として回転したとき、傘歯車７６によって台座５４が周方向に回転することに伴ってローラ５６が一つの最小径部５０２を挟む二つの最大径部５０１の間を移動することによって、力伝達機構４０が第１の態様と第２の態様との間で切り替わる。
【０１０６】
上記構成によれば、レバー１２を揺動させると内側レース５０が回転する。また、ローラ５６は、台座５４に載置されており、最小径部５０２を挟む二つの最大径部５０１の間に一つずつ配置されている。最小径部５０２と第１ギヤ４２との距離はローラ５６の直径ｒよりも大きく、最小径部５０２と第１ギヤ４２との距離はローラ５６の直径ｒよりも小さい。従って、二つの最大径部５０１のうちＹ方向側最大径部５０１ｂの近傍にローラ５６が配置されているとき、Ｘ方向に向けてレバーを揺動させると、楔締め効果によって内側レース５０と第１ギヤ４２とが連結状態となる。一方、Ｙ方向に向けてレバーを揺動させると、内側レースと第１ギヤ４２とが非連結状態となり、内側レース５０が第１ギヤ４２に対して遊転する。このローラ５６の位置は、台座５４の切欠部５４１と螺合する傘歯車７６を回転させることによって切り替えることができる。なお、傘歯車７６は、ワイヤ７２２ひいては切替部材７２の端部に設けられている。
【０１０７】
従って、内側レース５０と第１ギヤ４２とが非連結状態であるとき、内側レース５０と第１ギヤ４２との距離がローラ５６の直径ｒよりも大きいことから、レバー１２を揺動させても、内側レース５０が第１ギヤ４２に対して無段で遊転する。これにより、レバー１２を把持する手に衝撃が加わることがない。また、傘歯車７６が切替部材７２の端部に設けられているので、レバー１２の把持部１２１に近傍に備えられた切替操作部７４を回転させることによって、力伝達機構４０の態様を切り替えることができる。即ち、レバー１２を把持しつつ力伝達機構４０の態様を切り替えることができるので、車椅子の着座者に肉体的な負担を強いることなく、車椅子の移動方向の切り替えを行うことができる。
【０１０８】
また、レバー１２が湾曲状に延在しており、非撓曲部材７２１は、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一である直線状の鋼製の管材であると共に、ワイヤ７２２は、一方の端部が非撓曲部材７２１に固定されると共に湾曲可能な部材である。
【０１０９】
従って、力伝達機構４０の態様を切り替えるための切替部材７２のフレキシブル性を維持しつつ、レバー１２の先端部における切替部材７２の回転角度とレバーの基端部における切替部材７２の回転角度との間の位相差を小さくすることができる。その結果、車椅子１００の利用者が望む方向に効率良く移動体を走行させることが可能となる。
【０１１０】
ここで、「レバー１２の先端部」とは、把持部１２１が形成された側の端部を意味し、「レバー１２の基端部」とは、力伝達機構４０が配置される側の端部を意味する。
【０１１１】
また、非撓曲部材７２１は、一方の端部が角状（より詳しくは、非撓曲部材７２１の長手方向に対して略垂直に横切る断面が略正方形）に形成されており、切替操作部７４には、角状に形成された非撓曲部材７２１の一方の端部が嵌入される嵌入孔７４５が形成されている。なお、非撓曲部材７２１の一方の端部は、嵌入孔７４５に圧入可能であるよう、嵌入孔７４５とほぼ同じ寸法で同形状（略正方形）に形成されている。
【０１１２】
従って、切替操作部７４に形成された嵌入孔７４５に非撓曲部材７２１の一方の端部を嵌入することによって、切替操作部７４の回転に伴って非撓曲部材７２１ひいては切替部材７２を回転させることができる。これにより、切替操作部７４と切替部材７２とを容易に連結させることが可能となる。
【０１１３】
さらに、切替操作部７４に形成された嵌入孔７４５の形状は、非撓曲部材７２１の一方の端部の形状に対応している。即ち、非撓曲部材７２１の一方の端部の形状が正方形であれば、嵌入孔７４５も、非撓曲部材７２１の一方の端部と略同じ寸法の正方形であることを意味する。「略同じ寸法」とは、非撓曲部材７２１の一方の端部を嵌入孔７４５に嵌入できる程度に同じ寸法であることを意味する。
【０１１４】
なお、本発明は、上記の好ましい実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が可能である。
【０１１５】
例えば、上述の実施形態において、楔締要素５２の弾性部材６０は、ローラ５６を、台座５４の径内側（即ち内側レース５０）に向けて付勢しているが、これに限られず、台座５４の径外側（即ち第１ギヤ４２）に向けて付勢する態様であっても良い。内側レース５０の外周面から第１ギヤ４２の内周面までの距離がローラ５６の直径よりも大きい部位（例えば最小径部５０２周辺）にローラ５６が配置されているとき、ローラ５６と第１ギヤ４２または内側レース５０との間に間隙が発生すれば良い。この間隙により、第１ギヤ４２まで伝達される内側レース５０の回転に伴って発生する衝撃を軽減できるからである。
【０１１６】
また、上述の実施形態において、撓曲部材としてワイヤ７２２が用いられているが、切替操作部７４における回転角が傘歯車７６に効率良く伝達できれば、ワイヤ７２２に限られるものではない。ただし、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角との位相差が小さい部材であることが好ましい。
【０１１７】
また、上述の実施形態において、この車椅子１００は、全体の骨格をなすフレーム１０６に、着座可能な座部１０４が支持されている。この座部１０４の挟む両側には、フレーム１０６に対して回転自在な車輪１０２が一つずつ配置されている。ただし、車輪１０２の数はこれに限られず、例えば座部１０４を挟む両側に二つずつの車輪が一対となって配置されていても良い。
【０１１８】
また、上述の実施形態において、非撓曲部材７２１は、長手方向に対して略垂直に横切る断面が略円形の部材であり、嵌入孔７４５に嵌入される側の端部が、嵌入孔７４５に圧入可能であるように嵌入孔７４５とほぼ同じ寸法で同形状（略正方形）に形成されているが、必ずしもこれに限られない。例えば、長手方向に対して略垂直に横切る断面形状が全長に亘って略正方形であっても良い。
【０１１９】
また、上述の実施形態において、車椅子１００は、一つの車輪１０２に対して車輪駆動装置１０が一つずつ設けられているが、これに限られず、いずれか一方の車輪１０２についてのみ車輪駆動装置１０が設けられていても良い。この場合、座部１０４を挟む両側の車輪１０２を連結することによって、車輪駆動装置１０が設けられた側の車輪１０２を駆動輪、他の車輪１０２を従動輪とすることが好ましい。これにより、座部１０４を挟む両側の車輪１０２のうちいずれか一方の車輪１０２についてのみ車輪駆動装置１０を設けた場合であっても、車椅子１００を前進または後退させることが可能となる。
【０１２０】
また、上述の実施形態において、「レバー１２」は、車輪１０２を回転させるといった機能は同じであるものの、一般的に「アーム」や「ハンドル」と称される場合もある。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明に係る車輪駆動装置の一例を示す外観斜視図である。
【図２】力伝達機構の一例を示す正面図である。
【図３】内側レース周辺の一例を示す外観斜視図である。
【図４】楔締要素の一例を示す外観斜視図である。
【図５】図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構が第１の態様の場合を示す図である。
【図６】図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構が第２の態様の場合を示す図である。
【図７】図７は、図２に図示されるＡ部の詳細図であって、力伝達機構が第３の態様の場合を示す図である。
【図８】力伝達態様切替機構の一例を示す分解斜視図である。
【図９】図８に図示されるＢ部詳細である。
【図１０】切替操作部の頭部と非撓曲部材との固定方法を示す斜視図である。
【図１１】切替操作部の平面図であって、力伝達機構が第３の態様を示す図である。
【図１２】車輪駆動装置、車椅子の車輪およびフレームの一例を示す外観斜視図である。
【図１３】車輪駆動装置が取り付けられた車椅子の一例を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０ 車輪駆動装置
１２ レバー
４０ 力伝達機構
４２ 第１ギヤ（外側レース）
５０ 内側レース
５２ 楔締要素
５４ 台座
５６ ローラ
５８ 支持柱（支持部材）
６０ 弾性部材
７０ 力伝達態様切替機構
７２ 切替部材
７４ 切替操作部
７６ 傘歯車
７８ 連結部材
１２１ 把持部
５０１ 最大径部（狭小部）
５０２ 最小径部（広大部）
５４１ 切欠部
７２０ 切替部材の軸心
７２１ 非撓曲部材
７２２ ワイヤ（撓曲部材）
７４５ 嵌入孔（角穴）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の回転によって走行する移動体に用いられ、前記車輪の略中心から当該車輪の径外側に向けて延在して設けられると共に、当該車輪に対して揺動させることによって当該車輪を回転させることが可能な車輪駆動装置であって、
一方の端部に把持部を有するレバーと、
前記レバーと当該レバーが設けられる車輪との間に配置され、少なくとも第１の態様または第２の態様に切り替え可能であると共に、前記移動体に設けられた場合において、前記レバーが揺動したとき、前記第１の態様である場合には、前記車輪に対して一方向に回転力を付与すると共に当該一方向とは反対の他方向に遊転する一方、前記第２の態様である場合には、前記車輪に対して前記他方向に回転力を付与すると共に前記一方向に遊転する力伝達機構と、
前記レバーに沿って設けられる軸状のものであって、軸心を回転中心として回転したときに前記力伝達機構の態様を切り替える切替部材、および、前記把持部近傍に設けられ、当該切替部材を回転させるための切替操作部、を有する力伝達態様切替機構と、
を備えると共に、
前記力伝達機構がいずれの態様であるかを、前記切替操作部の回転位置によって把握可能に構成されており、
前記切替部材が、前記切替操作部側に配置される第１の切替部材と、前記力伝達機構側に配置される第２の切替部材と、を少なくとも含み、
前記第１の切替部材および前記第２の切替部材が、軸心を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結可能な連結部材によって互いに連結固定されていることを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項２】
前記第１の切替部材に連結される側とは反対側の前記第２の切替部材の端部には傘歯車が設けられており、
前記力伝達機構が、
略円形の中空部を有する略円形の外側レースと、
前記外側レースの中空部に配置され、前記レバーに固定される略円形の内側レースと、
前記傘歯車に螺合する切欠部が周方向に形成された台座、当該台座に載置され且つ前記外側レースと前記内側レースとの間に配置されると共にいずれも略同じ径の複数のローラ、前記台座から立設すると共に互いに隣接するローラとの間に配置されて各ローラを支持する支持部材、および、前記複数のローラのそれぞれに対して前記外側レースおよび前記内側レースのいずれかに向けて付勢する弾性部材を有する楔締要素と、を備え、
前記内側レースには、前記内側レースの外周面から前記外側レースの内周面までの距離が前記ローラの直径よりも小さい狭小部、および、前記内側レースの外周面から前記外側レースの内周面までの距離が前記ローラの直径よりも大きい広大部、がそれぞれ複数形成されていると共に、
一つの広大部を挟む二つの狭小部の間には、前記ローラが一つずつ配置されており、
前記切替部材が前記切替操作部によって軸心を回転中心として回転したとき、前記傘歯車によって前記台座が周方向に回転することに伴って前記ローラが前記一つの狭小部を挟む前記二つの広大部の間を移動することによって、前記力伝達機構が第１の態様と第２の態様との間で切り替わることを特徴とする請求項１に記載の車輪駆動装置。
【請求項３】
前記レバーが湾曲状に延在しており、
前記第１の切替部材は、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一である直線状の非撓曲部材であると共に、
前記第２の切替部材は、一方の端部が前記非撓曲部材に固定されると共に湾曲可能な撓曲部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の車輪駆動装置。
【請求項４】
前記非撓曲部材は、少なくとも一方の端部が角状に形成されており、
前記切替操作部には、角状に形成された前記非撓曲部材の一方の端部が嵌入される角穴が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の車輪駆動装置。
【請求項５】
座部を有するフレームに回転自在に支持され、前記座部を挟む両側に少なくとも一つずつ配置される複数の車輪と、
前記複数の車輪のうち少なくとも一つの車輪に揺動自在に設けられ、当該車輪の略中心から当該車輪の径外側に向けて延在すると共に、当該車輪の径外側の端部に把持部を有するレバーと、
前記レバーと当該レバーが設けられた車輪との間に配置され、少なくとも第１の態様または第２の態様に切り替え可能であると共に、前記レバーが揺動したとき、前記第１の態様である場合には、前記車輪に対して一方向に回転力を付与すると共に当該一方向とは反対の他方向に遊転する一方、前記第２の態様である場合には、前記車輪に対して前記他方向に回転力を付与すると共に前記一方向に遊転する力伝達機構と、
前記レバーに沿って設けられる軸状のものであって、軸心を回転中心として回転したときに前記力伝達機構の態様を切り替える切替部材、および、前記把持部近傍に設けられ、当該切替部材を回転させるための切替操作部、を有する力伝達態様切替機構と、
を備えると共に、
前記力伝達機構がいずれの態様であるかを、前記切替操作部の回転位置によって把握可能に構成されており、
前記切替部材が、前記切替操作部側に配置される第１の切替部材と、前記力伝達機構側に配置される第２の切替部材と、を少なくとも含み、
前記第１の切替部材および前記第２の切替部材が、軸心を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結可能な連結部材によって互いに連結固定されていることを特徴とする車椅子。
【請求項６】
前記第１の切替部材に連結される側とは反対側の前記第２の切替部材の端部には傘歯車が設けられており、
前記力伝達機構が、
略円形の中空部を有する略円形の外側レースと、
前記外側レースの中空部に配置され、前記レバーに固定される略円形の内側レースと、
前記傘歯車に螺合する切欠部が周方向に形成された台座、当該台座に載置され且つ前記外側レースと前記内側レースとの間に配置されると共にいずれも略同じ径の複数のローラ、前記台座から立設すると共に互いに隣接するローラとの間に配置されて各ローラを支持する支持部材、および、前記複数のローラのそれぞれに対して前記外側レースおよび前記内側レースのいずれかに向けて付勢する弾性部材を有する楔締要素と、を備え、
前記内側レースには、前記内側レースの外周面から前記外側レースの内周面までの距離が前記ローラの直径よりも小さい狭小部、および、前記内側レースの外周面から前記外側レースの内周面までの距離が前記ローラの直径よりも大きい広大部、がそれぞれ複数形成されていると共に、
一つの広大部を挟む二つの狭小部の間には、前記ローラが一つずつ配置されており、
前記切替部材が前記切替操作部によって軸心を回転中心として回転したとき、前記傘歯車によって前記台座が周方向に回転することに伴って前記ローラが前記一つの狭小部を挟む前記二つの広大部の間を移動することによって、前記力伝達機構が第１の態様と第２の態様との間で切り替わることを特徴とする請求項５に記載の車椅子。
【請求項７】
前記レバーが湾曲状に延在しており、
前記第１の切替部材は、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一である直線状の非撓曲部材であると共に、
前記第２の切替部材は、一方の端部が前記非撓曲部材に固定されると共に湾曲可能な撓曲部材であることを特徴とする請求項５または６に記載の車椅子。
【請求項８】
前記非撓曲部材は、少なくとも一方の端部が角状に形成されており、
前記切替操作部には、角状に形成された前記非撓曲部材の一方の端部が嵌入される角穴が形成されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載の車椅子。
【請求項１】
車輪の回転によって走行する移動体に用いられ、前記車輪の略中心から当該車輪の径外側に向けて延在して設けられると共に、当該車輪に対して揺動させることによって当該車輪を回転させることが可能な車輪駆動装置であって、
一方の端部に把持部を有するレバーと、
前記レバーと当該レバーが設けられる車輪との間に配置され、少なくとも第１の態様または第２の態様に切り替え可能であると共に、前記移動体に設けられた場合において、前記レバーが揺動したとき、前記第１の態様である場合には、前記車輪に対して一方向に回転力を付与すると共に当該一方向とは反対の他方向に遊転する一方、前記第２の態様である場合には、前記車輪に対して前記他方向に回転力を付与すると共に前記一方向に遊転する力伝達機構と、
前記レバーに沿って設けられる軸状のものであって、軸心を回転中心として回転したときに前記力伝達機構の態様を切り替える切替部材、および、前記把持部近傍に設けられ、当該切替部材を回転させるための切替操作部、を有する力伝達態様切替機構と、
を備えると共に、
前記力伝達機構がいずれの態様であるかを、前記切替操作部の回転位置によって把握可能に構成されており、
前記切替部材が、前記切替操作部側に配置される第１の切替部材と、前記力伝達機構側に配置される第２の切替部材と、を少なくとも含み、
前記第１の切替部材および前記第２の切替部材が、軸心を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結可能な連結部材によって互いに連結固定されていることを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項２】
前記第１の切替部材に連結される側とは反対側の前記第２の切替部材の端部には傘歯車が設けられており、
前記力伝達機構が、
略円形の中空部を有する略円形の外側レースと、
前記外側レースの中空部に配置され、前記レバーに固定される略円形の内側レースと、
前記傘歯車に螺合する切欠部が周方向に形成された台座、当該台座に載置され且つ前記外側レースと前記内側レースとの間に配置されると共にいずれも略同じ径の複数のローラ、前記台座から立設すると共に互いに隣接するローラとの間に配置されて各ローラを支持する支持部材、および、前記複数のローラのそれぞれに対して前記外側レースおよび前記内側レースのいずれかに向けて付勢する弾性部材を有する楔締要素と、を備え、
前記内側レースには、前記内側レースの外周面から前記外側レースの内周面までの距離が前記ローラの直径よりも小さい狭小部、および、前記内側レースの外周面から前記外側レースの内周面までの距離が前記ローラの直径よりも大きい広大部、がそれぞれ複数形成されていると共に、
一つの広大部を挟む二つの狭小部の間には、前記ローラが一つずつ配置されており、
前記切替部材が前記切替操作部によって軸心を回転中心として回転したとき、前記傘歯車によって前記台座が周方向に回転することに伴って前記ローラが前記一つの狭小部を挟む前記二つの広大部の間を移動することによって、前記力伝達機構が第１の態様と第２の態様との間で切り替わることを特徴とする請求項１に記載の車輪駆動装置。
【請求項３】
前記レバーが湾曲状に延在しており、
前記第１の切替部材は、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一である直線状の非撓曲部材であると共に、
前記第２の切替部材は、一方の端部が前記非撓曲部材に固定されると共に湾曲可能な撓曲部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の車輪駆動装置。
【請求項４】
前記非撓曲部材は、少なくとも一方の端部が角状に形成されており、
前記切替操作部には、角状に形成された前記非撓曲部材の一方の端部が嵌入される角穴が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の車輪駆動装置。
【請求項５】
座部を有するフレームに回転自在に支持され、前記座部を挟む両側に少なくとも一つずつ配置される複数の車輪と、
前記複数の車輪のうち少なくとも一つの車輪に揺動自在に設けられ、当該車輪の略中心から当該車輪の径外側に向けて延在すると共に、当該車輪の径外側の端部に把持部を有するレバーと、
前記レバーと当該レバーが設けられた車輪との間に配置され、少なくとも第１の態様または第２の態様に切り替え可能であると共に、前記レバーが揺動したとき、前記第１の態様である場合には、前記車輪に対して一方向に回転力を付与すると共に当該一方向とは反対の他方向に遊転する一方、前記第２の態様である場合には、前記車輪に対して前記他方向に回転力を付与すると共に前記一方向に遊転する力伝達機構と、
前記レバーに沿って設けられる軸状のものであって、軸心を回転中心として回転したときに前記力伝達機構の態様を切り替える切替部材、および、前記把持部近傍に設けられ、当該切替部材を回転させるための切替操作部、を有する力伝達態様切替機構と、
を備えると共に、
前記力伝達機構がいずれの態様であるかを、前記切替操作部の回転位置によって把握可能に構成されており、
前記切替部材が、前記切替操作部側に配置される第１の切替部材と、前記力伝達機構側に配置される第２の切替部材と、を少なくとも含み、
前記第１の切替部材および前記第２の切替部材が、軸心を回転中心とする回転方向について任意の角度で連結可能な連結部材によって互いに連結固定されていることを特徴とする車椅子。
【請求項６】
前記第１の切替部材に連結される側とは反対側の前記第２の切替部材の端部には傘歯車が設けられており、
前記力伝達機構が、
略円形の中空部を有する略円形の外側レースと、
前記外側レースの中空部に配置され、前記レバーに固定される略円形の内側レースと、
前記傘歯車に螺合する切欠部が周方向に形成された台座、当該台座に載置され且つ前記外側レースと前記内側レースとの間に配置されると共にいずれも略同じ径の複数のローラ、前記台座から立設すると共に互いに隣接するローラとの間に配置されて各ローラを支持する支持部材、および、前記複数のローラのそれぞれに対して前記外側レースおよび前記内側レースのいずれかに向けて付勢する弾性部材を有する楔締要素と、を備え、
前記内側レースには、前記内側レースの外周面から前記外側レースの内周面までの距離が前記ローラの直径よりも小さい狭小部、および、前記内側レースの外周面から前記外側レースの内周面までの距離が前記ローラの直径よりも大きい広大部、がそれぞれ複数形成されていると共に、
一つの広大部を挟む二つの狭小部の間には、前記ローラが一つずつ配置されており、
前記切替部材が前記切替操作部によって軸心を回転中心として回転したとき、前記傘歯車によって前記台座が周方向に回転することに伴って前記ローラが前記一つの狭小部を挟む前記二つの広大部の間を移動することによって、前記力伝達機構が第１の態様と第２の態様との間で切り替わることを特徴とする請求項５に記載の車椅子。
【請求項７】
前記レバーが湾曲状に延在しており、
前記第１の切替部材は、一方の端部の回転角と他方の端部の回転角とが実質的に同一である直線状の非撓曲部材であると共に、
前記第２の切替部材は、一方の端部が前記非撓曲部材に固定されると共に湾曲可能な撓曲部材であることを特徴とする請求項５または６に記載の車椅子。
【請求項８】
前記非撓曲部材は、少なくとも一方の端部が角状に形成されており、
前記切替操作部には、角状に形成された前記非撓曲部材の一方の端部が嵌入される角穴が形成されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載の車椅子。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−３６０１７（Ｐ２００８−３６０１７Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１２２４５（Ｐ２００６−２１２２４５）
【出願日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【出願人】（５０５３２０３９９）アバンテ株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【出願人】（５０５３２０３９９）アバンテ株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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