JP2005047367A

JP2005047367A - 車輪駆動装置

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Publication number: JP2005047367A
Application number: JP2003281077A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Matsui; 裕美松井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】車椅子やミニカー等の方向変換操作をスムーズに行なうことができる車輪駆動装置を提供すること。
【解決手段】車椅子１やミニカーに用いられる車輪駆動装置２である。座部５と背もたれ部６とを備えた車体フレーム８と、車体フレーム８の下部に取り付けた複数の車輪に対して前進方向或いは後退方向の駆動力を与えると共に車輪の方向変換を行なうための操作杆４を備えており、この操作杆４は後輪１１以外の前輪１２の車軸１２ａに取り付けられると共に、前輪１２の車軸１２ａを後輪１１の車軸１１ａに対して左右方向に方向変換可能に連結する回動軸７と、方向変換した前輪１２の車軸１２ａを元に戻す方向にバネ力を付与する復帰バネ９とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪に前進或いは後退方向の駆動力を与えると共に車輪の方向変換を行なうための車椅子やミニカー等に適用される車輪駆動装置に関するものである。

近年、老人や身体障害者に対する介護がますます重要な環境になりつつあるが、とくに足腰の不自由な障害者にとっては移動手段の確保が重要である。

従来から一般的に使用されている車椅子は、人の手による手動式のものが多用されている。このような従来の車椅子は、主として三輪車構成、或いは四輪車になっており、従来は後輪に設けた補助ハンドルを手で廻して車椅子の走行方向を変える仕組みとなっている。

ところが、後輪は車体フレームの後部下方に設けられていて、車椅子利用者の体重の大部分がかかっているため、補助ハンドルによる方向変換操作に大きな力を必要とし、殊に手が不自由な場合は操作が困難となる。例えば、移送時の運転操作において車椅子利用者を載せた後輪の重量は数十ｋｇ程度にもなるので走行方向を変えるハンドル操作が重くなり、軽快な操作ができないのみならず、重量に負けて操作誤りを起こすと事故につながる可能性もあり、操作性および安全機能については全く考慮されていないのが現状である。
実開平６−５６１７号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、車椅子やミニカー等の方向変換操作をスムーズに行なうことができる車輪駆動装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明は、車椅子１やミニカーに用いられる車輪駆動装置２であって、座部５と背もたれ部６とを備えた車体フレーム８と、車体フレーム８の下部に取り付けた複数の車輪に対して前進方向或いは後退方向の駆動力を与えると共に車輪の方向変換を行なうための操作杆４を備えており、この操作杆４は後輪１１以外の前輪１２の車軸１２ａに取り付けられると共に、前輪１２の車軸１２ａを後輪１１の車軸１１ａに対して左右方向に方向変換可能に連結する回動軸７と、方向変換した前輪１２の車軸１２ａを元に戻す方向にバネ力を付与する復帰バネ９とを備えてなることを特徴としている。

このような構成とすることで、方向変換時においては、操作杆４によって前輪１２のみの方向変換が行なわれる。このとき、前輪１２は、座部５寄りに位置しており、車椅子利用者の体重は後輪１１に大きくかかり、前輪１２には大きくかからないため、操作杆４による方向変換操作に大きな力を必要としなくなり、殊に手が不自由な場合の切り返しハンドル操作も容易となる。結果、従来と比較して車椅子１の方向変換操作をスムーズに行なうことができるものであり、小さい労力と軽快な操作性で安全に路上移送できるものである。さらに、復帰バネ９により前輪１２を元の方向に引き戻すためのバネ力が与えられるので、前輪１２の方向変換時のぐらつきを防止することができる。

また、上記車輪は、、少なくとも左右一対の後輪１１と左右一対の前輪１２とを備えると共に、後輪１１の車軸１１ａと前輪１２の車軸１２ａとが連結手段を介して連結されており、上記操作杆４は、車椅子利用者が前後方向に回動操作を行なって前輪１２又は足側車輪１３の少なくとも一方を駆動させる分離可能な左右複数のラチェットレバーと、足側車輪１３を駆動させる左右一対のラチェットペダル４Ｃとで構成され、各ラチェットレバーは、前輪１２の車軸１２ａに連結される手側ラチェットレバー４Ａと、足側車輪１３の車軸１３ａに連結される足側ラチェットレバー４Ｂとで構成されていると共に、手側ラチェットレバー４Ａと足側ラチェットレバー４Ｂとが連結バー１０を介して着脱自在に連結されていることを特徴とするのが好ましい。この場合、連結バー１０をつなぐことによって手側ラチェットレバー４Ａ又は足側ラチェットレバー４Ｂのいずれか一方の漕ぎ操作だけで前輪１２と足側車輪１３の両方を駆動させることができると共に前輪１２と足側車輪１３の両方を同方向に方向変換させることができ、操作性が向上すると共にスピートアップを図ることができる。一方、連結バー１０を切り離すことで乗り降りする際に連結バー１０が邪魔にならず、乗り降り性が良くなる。また、六輪車の場合は体重が六輪に分散されることで、操作杆４の操作が一層容易になると共に、走行の安定性が増し、車椅子１だけでなく、ミニカーとしても最適に使用できるものとなり、ミニカーの場合は外部から操作杆４が見えないようにすることで見栄えが良くなり、若者からお年よりまで抵抗なく使用できる構造となる。

本発明に係る車輪駆動装置にあっては、方向変換時においては、操作杆によって前輪のみの方向変換が行なわれるので、方向変換操作に大きな力を必要としなくなり、小さい労力と軽快な操作性で安全に路上移送が可能となる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

図１は本発明の車椅子１の一例を示し、図２はその車輪駆動装置２を示している。なお図２に示す車輪駆動装置２は車椅子１には限定されず、例えば電動式のミニカーにも適用可能である。以下においては、車椅子１の車輪駆動装置２について説明する。

本実施形態の車輪駆動装置２は、車体フレーム８の後部の左右両側に取り付けられる一対の後輪１１と、中央部の左右両側に取り付けられる前輪１２と、前方部の左右両側に取り付けられる足側車輪１３とを備えた六輪車で構成されている。背もたれ部６の両側に後輪１１，１１、座部５の両側に前輪１２，１２がそれぞれ配置されている。なお図１の例では足乗せ部を省略しているが、座部５の前方下部に足乗せ部を取り付けてもよい。また背もたれ部６はリクライニング機構を備えているのが望ましい。なお本例では、後輪１１と前輪１２と足側車輪１３とはそれぞれ大型車輪としている。

前輪１２の車軸１２ａ及び足側車輪１３の車軸１３ａには、それぞれ、操作杆４が取り付けられている。操作杆４は、前輪１２及び足側車輪１３に対して前進方向或いは後退方向の駆動力を与えると共に前輪１２及び足側車輪１３の方向変換を行なうためのものである。本例の操作杆４は、車椅子利用者が前後方向に回動操作を行なって前輪１２を駆動させる手側ラチェットレバー４Ａと、足側車輪１３を駆動させる足側ラチェットレバー４Ｂとラチェットペダル４Ｃとで構成されている。手側ラチェットレバー４Ａは、ラチェット機構３を介して前輪１２の車軸１２ａに連結され、足側ラチェットレバー４Ｂ及びラチェットペダル４Ｃは、ラチェット機構３を介して足側車輪１３の車軸１３ａにそれぞれ連結されている。足側ラチェットレバー４Ｂは、ラチェット機構３を介して足側車輪１３の車軸１３ａに連結されている。ここで、足側ラチェットレバー４Ｂが不要な場合があり、この場合は車軸１３ａから取り外し可能とするのが望ましい。

ここで、上記ラチェット機構３は、図３、図４に示すように、手側ラチェットレバー４Ａ（又は足側ラチェットレバー４Ｂ、ラチェットペダル４Ｃも同様）に取り付けた爪ステー１５と、車軸１２ａに取り付けたラチェットギア１６とを備えている。爪ステー１５の後部の係止凹所１９には、スプリング１７によって押し上げられたボールベアリング１８が係止しており、切替スイッチ１４（図５（ａ））によって爪ステー１５を軸ピン２０を中心として一方向（図４の実線方向イ）で回転させて保持すると、爪ステー１５の一方のラチェット爪１５ｂが矢印方向ロに前進してラチェットギア１６と噛み合った状態となり、この状態で手側ラチェットレバー４Ａを矢印方向ｂで示す前後方向に漕ぐと、ラチェットギア１６は矢印方向ニのみに回転し、矢印方向ハには空回りするようになり、車軸１２ａは一方向のみに回転でき、車椅子１は前進走行できるようになる。

上記ラチェット機構３に設けられる切替スイッチ１４（図５（ａ））は、ラチェット機構３の回転方向、つまり車軸１２ａの回転方向を切り替えるためのものである。つまり、切替スイッチ１４によって爪ステー１５を図４の破線方向ホに回転させると、爪ステー１５の他方のラチェット爪１５ａが矢印方向ヘに前進してラチェットギア１６と噛み合った状態となり、この状態で手側ラチェットレバー４Ａを矢印方向ｂに漕ぐと、ラチェットギア１６は矢印方向ハに回転し、矢印方向ニには空回りするようになり、車軸１２ａは逆方向のみに回転できるようになる。つまり、切替スイッチ１４を切り替えるだけで、車椅子１を前進させたり後進させたりすることが可能となる。

図５（ａ）は前押し式と引き寄せ式の一方を選択できる場合の一例を示し、図５（ｂ）は前押し式と引き寄せ式の両方の機能を兼ね備えた場合の一例を示している。

先ず図５（ａ）の場合は、ラチェットボックス１００内の前押し用のラチェット機構３Ａは車軸１２ａに連結され、ラチェット機構３Ａのレバー受け口９０ａに手側ラチェットレバー４Ａの下端部を嵌め込んで抜け止めする。図５（ａ）中の８０は押さえバーである。そして、手側ラチェットレバー４Ａを前方Ｍに押したときは車軸１２ａが一方向に回転し、手側ラチェットレバー４Ａを手前Ｎに引き寄せたときは空回り状態となるように設定することで、手側ラチェットレバー４Ａを前方に押す力を利用して車椅子１を前進させることができる。一方、引き寄せ式に設定する場合は、上記手側ラチェットレバー４Ａを引き寄せ用のラチェット機構３Ｂのレバー受け口９０ｂに嵌め込む。このとき引き寄せ用のラチェット機構３Ｂは車軸１２ａではなく、断面角型の回転軸２１に支持され、この回転軸２１がラチェット機構３Ｂ内のギアに取り付けられており、ラチェット機構３Ｂの回転力が左右一対の反転用ギア２２、２３を介して車軸１２ａに伝達される。これにより、手側ラチェットレバー４Ａを手前Ｎに引っ張ると車軸１２ａが一方向に回転し、手側ラチェットレバー４Ａを前方Ｍに押したときは回転軸２１が空回り状態となることで、手側ラチェットレバー４Ａを手前に引っ張る力を利用して車椅子１を前進させることができる。この引き寄せ式においては、車椅子１の背もたれ部６を手側ラチェットレバー４Ａを漕ぐ際に体が寝る手前位まで後方に倒れるまでリクライニングできるようにするのが望ましい。この場合、楽に且つ効率よく手側ラチェットレバー４Ａを漕ぐことができるようになる。このように、２種類のラチェット機構３Ａ，３Ｂのいずれか一方に手側ラチェットレバー４Ａを着脱自在に取り付けるだけで、前押し式と引き寄せ式とを自由に選択できる構造となる。

一方、図５（ｂ）は前押し式と引き寄せ式の両方の機能を兼ね備えた場合であり、左右の前輪１２にそれぞれラチェットボックス１００を配置し、手側ラチェットレバー４Ａを左右一対のレバー部４ａ，４ｂで構成し、一方のレバー部４ａの下端部を片側の前輪１２に設けたラチェットボックス１００内の前押し用のラチェット機構３Ａに連結し、他方のレバー部４ｂの下端部を、もう片側の前輪１２に設けたラチェットボックス１００内の引き寄せ用のラチェット機構３Ｂに連結し、両レバー部４ａ，４ｂの上端部を握り棒１０１の両端部に設けた連結部１０１ａ，１０１ｂにそれぞれ連結してある。つまり、両ラチェット機構３Ａ，３Ｂは軸芯がずれているが、レバー部４ａ，４ｂの各上端部を握り棒１０１の両端部に設けた段差状の連結部１０１ａ，１０１ｂに連結することで、１本の握り棒１０１に対して２本のレバー部４ａ，４ｂを連結できるようになっている。そして、握り棒１０１を手で握って前方Ｍ（図５（ａ））に押したときは、前押し用のラチェット機構３Ａの働きによって回転軸２１が一方向に回転し、車椅子１を前進させることができ、その後、手側ラチェットレバー４Ａを手前Ｎ（図５（ｂ））に引っ張ると引き寄せ用のラチェット機構３Ｂの働きによって回転軸２１が一方向に回転し、車椅子１を前進させることができる。つまり、手側ラチェットレバー４Ａを前押しの力と手前に引き寄せる力の両方の力で車椅子１を前進させることができ、走行のスピードアップを図ることができる。

上記手側ラチェットレバー４Ａの上部は、図１に示すように、連結バー１０を介して足側ラチェットレバー４Ｂの上部に連結されている。連結バー１０の後部は手側ラチェットレバー４Ａに回動自在に連結され、連結バー１０の前部は足側ラチェットレバー４Ｂに回動自在に連結されている。本例では、連結バー１０の前部側に切り離し部１０ａを設け、この切り離し部１０ａを着脱可能に連結してある。これにより、車椅子利用者が乗り降りする際に連結バー１０が邪魔にならず、スムーズに乗り降りができるようになる。また、連結バー１０を用いて手側ラチェットレバー４Ａと足側ラチェットレバー４Ｂを連結することで、手側ラチェットレバー４Ａの回動操作時に連結バー１０を介して足側ラチェットレバー４Ｂが回動することにより、前輪１２と足側車輪１３の両方で車椅子１の駆動及びその方向変換がスムーズに行なわれる構造となっている。

さらに、手側ラチェットレバー４Ａの高さを調節可能とするのが望ましい。例えば、図１（ｂ）に示す着脱可能な回転部２４をネジ等で長さ調整可能とする方法が考えられる。このようにすることで、座る人の座高の高さに応じてハンドル部２５の高さを調整でき、楽に漕げるようになる。

ここで、上記手側ラチェットレバー４Ａのハンドル部２５は、図１（ａ）に示すように、座部５の上方に配置されている。ここではハンドル部２５は横長の１本のバーで形成されており、左に曲がりたいときはハンドル部２５の右側の端部だけを前後に回動させることで、図２の破線で示すように、前輪１２及び足側車輪１３がそれぞれ右に曲がり、逆に、右に曲がりたいときはハンドル部２５の左側の端部だけを前後に回動させることで、前輪１２及び足側車輪１３が図２とは逆の左に曲がるようになっている。

上記ハンドル部２５の他の例として、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、左側ハンドル部２５ａと右側ハンドル部２５ｂとに分離可能にすると共に、連結キャップ２６を介して着脱可能に連結してもよいものであり、この場合、図１（ｃ）に示すように、連結キャップ２６を右側（或いは左側）にずらせることで、右側ハンドル部２５ｂと左側ハンドル部２５ａとが分離状態となり、さらに、右側ハンドル部２５ｂ及び左側ハンドル部２５ａを回転部２４を介して外側に廻すことができるようにしている。ここにおいて、左に曲がりたいときは右側ハンドル部２５ｂだけを前後に回動させることで、図２の破線で示すように、前輪１２及び足側車輪１３がそれぞれ右に曲がり、逆に、右に曲がりたいときは左側ハンドル部２５ａだけを前後に回動させることで、前輪１２及び足側車輪１３が図２とは逆の左に曲がるようになっている。

また、上記手側ラチェットレバー４Ａの動きは、ラチェットペダル４Ｃについても同様である。つまり、両足を左右のラチェットペダル４Ｃに乗せて、左足と右足を同時に前方に押し出す動作を行なう。このとき、ラチェットペダル４Ｃを手前に引き寄せるためのバネ（図示せず）を設けておき、ラチェットペダル４Ｃを足で前方に押した後で足の力を抜くと、バネによってラチェットペダル４Ｃが元の位置に戻るようにする。これにより、足だけで足側車輪１３の駆動が可能となる。また、左に曲がりたいときは右足だけを押し出すようにし、逆に、右に曲がりたいときは左足だけを前方に押し出すようにすることで方向変換が可能となるので、足だけで車輪の方向変換が可能となり、手が疲れたり、或いは手が不自由な人の場合に使い易くなる。

車体フレーム８は、後輪１１の車軸１１ａを支持するフレーム後部８ａと、前輪１２及び足側車輪１３の各車軸１２ａ，１３ａを支持するフレーム前部８ｂとを備えている。前輪１２の車軸１２ａには上述したラチェット機構３を介して手側ラチェットレバー４Ａが取り付けられている。

車体フレーム８の先端寄りには、上方に向かって垂直な回動軸７が突設されている。この回動軸７は、フレーム前部８ｂと足側車輪１３とを連結する連結手段であるＸ型フレーム２８の中心部に設けた軸受け部２７に回動自在に嵌め込まれており、手側ラチェットレバー４Ａによって前輪１２の車軸１２ａが図２の破線で示すように進行方向に向かって左側に方向変換したときには、Ｘ型フレーム２８が回動軸７を中心に左向きに方向変換することで、足側車輪１３の車軸１３ａも図２の破線で示すように同方向に追随して方向変換できるようになっている。従って、ラチェットレバー或いはラチェットペダル４Ｃによって方向変換操作が行なわれたときは、後輪１１は方向変換せず、前輪１２と足側車輪１３とがフレーム前部８ｂと一緒に方向変換できるようになっている。

さらに、フレーム後部８ａと回動軸７との間には、引っ張りバネからなる復帰バネ９が架け渡されている。復帰バネ９の一端はフレーム後部８ａに引掛けられ、復帰バネ９の他端は回動軸７の外周部に設けたフックに引っ掛けられている。復帰バネ９は、前輪１２が一方向に方向変換したときに回動軸７の外周部に巻き付いて前輪１２を元の方向に引き戻すためのバネ力を与えることで、前輪１２の方向変換時のぐらつきを防止する働きをする。

なお、図２の例では、前輪１２と足側車輪１３とが独立して設けられているが、例えばクローラーベルトを前輪１２と足側車輪１３とに外嵌して一体に回転させる構造とすることも可能である。このことは以下の各実施形態においても同様である。

さらに、図２の例では、前輪１２の車軸１２ａと足側車輪１３の車軸１３ａとの間にＸ型フレーム２８を配置しているが、例えば、足側車輪１３を省略して、後輪１１の車軸１１ａと前輪１２の車軸１２ａとをＸ型フレーム２８で連結すると共に、車体フレーム８の回動軸７を車体フレーム８の中間位置に配置し、Ｘ型フレーム２８の中心部を回動軸７に連結した構造とすることも可能である。

ここにおいて、ラチェットレバーは、後輪１１には設けられず、前輪１２及び足側車輪１３のみに設けられているため、ラチェットレバーによって前輪１２及び足側車輪１３のみが回転して方向変換が行なわれる。このとき、前輪１２は、座部５の前方寄りの左右両側に位置しており、足側車輪１３は更に前方に位置しているため、車椅子利用者の体重が前輪１２及び足側車輪１３には大きくかからなくなると共に、体重が六輪に分散されるため、ラチェットレバーによる方向変換操作に大きな力を必要としなくなり、殊に手が不自由な場合の切り返しハンドル操作も容易となる。結果、従来と比較して車椅子１の方向変換操作をスムーズに行なうことができるものであり、小さい労力と軽快な操作性で安全に路上移送できると共に、小さな段差やジャリ道や長い登り坂でもレバー操作で簡単に走行できるものである。

また本例では、連結バー１０を介して手側ラチェットレバー４Ａと足側ラチェットレバー４Ｂとを連結しているため、手側ラチェットレバー４Ａのみの操作で、足側ラチェットレバー４Ｂを駆動させて、前輪１２と足側車輪１３とを同時に回転させることができ、一層楽に走行できるようになる。また連結バー１０を着脱させることで、乗り降りする際に連結バー１０を持ち上げればよく、乗った後で連結バー１０を降ろして足側ラチェットレバー４Ｂに連結可能となる。

しかも、ラチェット機構３は、切替スイッチ１つで前進、後進の選択が自由にできると共に、ラチェット機構３は選択した方向以外には進まないため、例えば、前進にセットした場合は、車椅子１を無理矢理バックさせようとしてもブレーキがかかり、例えば、坂道を上る時には、ラチェット機構３を働かせて安全に上ることができる。このため、坂道で車輪が下がることを気にしながら必死で漕ぐ必要がなく、いつもゆったりとした気持ちで漕ぐことができるようになる。従って、坂道でも自由に小休止することができ、身体への負担も軽減できるという利点もある。一方、リハビリにも最適に使用できる。例えば、障害者が車椅子１の後方に立ち、手側ラチェットレバー４Ａを前進方向にセットし、障害者自ら車椅子１を前方に押しながら歩くのである。歩き疲れたら、車椅子１に乗り、手側ラチェットレバー４Ａを手や足で動かす。これにより、訓練ができ、自然と手や足の力がついてくるようになり、体力が衰えるのを防止することができる。とくに、手に筋肉をつけたい場合は前押し式にセットし、一方、全身、特にお腹に力を入れて漕ぎたい場合は引き寄せ式にセットしてリハビリを行なうことができる。

また本例のような六輪車の場合は、車椅子１だけでなく、ミニカーとして最適に使用できるものであり、特にミニカーのボデーを本発明の車輪駆動装置２に取り付けることで、走行の安定性が増すと共に、外部から操作杆４が見えないようにすることで見栄えが良くなり、若者からお年よりまで抵抗なく使用できる構造となる。このことは以下の各実施形態においても同様である。

図６は、車体フレーム８を、後輪１１の車軸１１ａを支持するフレーム後部８ａと、前輪１２及び足側車輪１３の各車軸１２ａ，１３ａを支持するフレーム前部８ｂとを備えると共に、フレーム前部８ｂに、前輪１２の車軸１２ａを軸支する後側の回動軸７と、足側車輪１３の車軸１３ａを軸支する前側の回動軸７と、第１回動軸７と第２回動軸７とに噛み合う中間ギア２９の軸２９ａとをそれぞれ設けたものである。中間ギア２９は、後側の回動軸７に同心状に一体に取り付けたギア３０と、前側の回動軸７に同心状に一体に取り付けたギア３１とにそれぞれ噛み合っており、前輪１２の車軸１２ａが一方向に方向変換したとき、ギア３０が一方向に回転し、中間ギア２９を介してギア３１がギア３０と同方向に回転することで、足側車輪１３の車軸１３ａが前輪１２と同じ方向に方向変換する構造となる。これにより、手側ラチェットレバー４Ａによって前輪１２の車軸１２ａの方向を変えると、足側車輪１３の車軸１３ａも前輪１２の車軸１２ａと同方向に方向変換することとなり、手側ラチェットレバー４Ａの操作だけで前輪１２と足側車輪１３の両方の方向変換が可能となる。つまり、手側ラチェットレバー４Ａの漕ぎ操作を行なう場合或いは足側ラチェットレバー４Ｂで漕ぎ操作を行なう場合のいずれにおいても、中間ギア２９の働きによって前輪１２と足側車輪１３とが同方向に方向変換することで、方向変換をよりスムーズに行なうことができると同時にスピードアップを図ることができる。

図７は、車体フレーム８のフレーム前部８ｂに設けた回動軸７に前輪１２の車軸１２ａが回転可能に取り付けられている。復帰バネ９は前記実施形態と同様である。一方、フレーム前部８ｂの先端両サイドには足側車輪１３の車軸１３ａが取り付けられ、この足側車輪１３の車軸１３ａにラチェットペダル４Ｃが取り付けられている。本例では手側ラチェットレバー４Ａのみで前輪１２の向きを変換でき、足側車輪１３は足側ラチェットレバー４Ｂ或いはラチェットペダル４Ｃのみで向きを変換できる構造となっている。本例は車椅子だけでなく、六輪車ミニカーの車輪駆動装置２としても適している。

図８は、前座席が左右２つ設けられ、その後方に横長の後部座席３９及び背もたれ部４０が設けられた場合の一例を示している。本例の車輪は、２つの後輪１１と、２つの前輪１２及び１つの中間前輪１２と、２つの足側車輪１３及び１つの中間補助輪とを備えた八輪車構造となっている。なお本例では、後輪１１と前輪１２、中間前輪１２をそれぞれ大型車輪とし、足側車輪１３を小型車輪としている。また、２つの前座席５の両外側には、それぞれ、前輪１２の車軸１２ａを回転させるための左右一対の手側ラチェットレバー４Ａが設けられていると共に、一方の前座席５には左右一対のラチェットペダル４Ｃが設けられている。なお、手側ラチェットレバー４Ａ及びラチェットペダル４Ｃの構造及び駆動操作の方法は前記実施形態と同様である。本例では、２つの前座席５と、横長の後部座席３９とを備えているので、例えば、被介護人（車椅子利用者）が一方の前座席５に座り、介護人が他方の前座席５に座り、家族が後部座席３９に分かれて座ることで、介護人や家族が被介護人と行動を共にでき、しかも介護人にかかる負担を軽くして介護人自身の健康を維持できるようになる。しかも介護人や家族を同伴できるので、自宅から病院やリハビリ施設だけでなく、近距離の外出・散策・ショッピング、さらに遠距離の観光地や遊園地にも簡単且つ容易に移動させることができ、また走行時は介護人や家族が座ることで、被介護人と同じ眼高位置での対話を楽しむこともでき、そのうえ被介護人と介護人とが協力しあって一層楽な走行を実現できるものである。また、２つの前座席５を左右に隣接して設けたので、車椅子１の横幅が広くなって安定性が向上すると共に、公園、ホール等の広い施設向きとなる。さらに本例において後部座席３９を前座席５と分離可能に連結してもよく、さらに、２つの前座席５を分離可能に連結してもよい。なお、分離可能に連結する仕組みは特に問わない。例えばボルト等で締結したり、連結用金具を用いて取り外し可能に連結する方法が考えられる。さらに図８に示すように、Ｘ型リンクアーム３２を介して互いに折り畳み可能とした場合、前座席５及び後部座席３９はそれぞれ折り畳み可能なシートで形成することで、使用しない時はＸ型リンクアーム３２を折り畳むことで、車椅子１を小さく折り畳んで運搬や収納を容易にすることができる。例えば、自動車に乗せて目的地まで搬送し、目的地で降ろして組み立てることで、介護人が座って安全にしかも気軽に同行できることとなり、自動車による遠出も可能となる。

なお図８の場合は、左右２つの前座席５を隣接配置したが、１つの前座席５と１つの後部座席３９とを備えたものでもよい。この場合、車椅子１全体の横幅がスリムとなり、狭い道路向きとなる。

図９は、車椅子１が足側車輪１３を持たいない四輪車で構成されている場合を示している。図９では、フレーム後部８ａに軸受け部３８を形成し、フレーム前部８ｂの下面から突出する回動軸７を該軸受け部３８に回転自在に嵌合させていると共に、回動軸７の後側に連結手段であるＶ型フレーム３３を配置し、Ｖ型フレーム３３の中心部を回動軸７に連結し、Ｖ型フレーム３３の両先端部を前輪１２の車軸１２ａに連結している。

図１０は、四輪車構造において、平面視四角板形状のフレーム後部８ａの両側に後輪１１の車軸１１ａをそれぞれ取り付けている。また前輪１２の車軸１２ａから回動軸７’を突出させて、この回動軸７’にフレーム前部８ｂに設けた軸孔を貫通させ、ボルト３７で締結固定している。さらに回動軸７’には、復帰バネ９を連結するリング体３４が固定され、回動軸７’の回転と共にリング体３４が回転することで、復帰バネ９が回転するリング体３４の環状溝３５に沿って巻き付けられることで、前記実施形態と同様、前輪１２を元の方向に引き戻すためのバネ力を与えて、前輪１２の方向変換時のぐらつきを防止できるようになっている。本例の四輪構造は四輪式ミニカーにより適したものである。

図１１は、上記図５（ｂ）で説明した前押し式と引き寄せ式の両方を兼ねるラチェットボックス１００を前輪１２に適用した場合を示している。なお本例では、座部５や後輪１１の図示を省略している。本例の手側ラチェットレバー４Ａのハンドル部２５にはブレーキレバー３６をそれぞれ設けると共に、左右２つで１組の前輪１２にそれぞれプレーキパッド１４をそれぞれ取り付けてある。先ず手側ラチェットレバー４Ａを使用する場合は、ラチェットボックス１００を前押し式と引き寄せ式の組み合わせにセットする。このセットの仕方は図５の実施形態で説明した通りである。この場合において、手側ラチェットレバー４Ａを前後に漕ぐと、手側ラチェットレバー４Ａを前押しの力と手前に引き寄せる力の両方の力で前輪１２を回転させることができ、走行のスピードアップを図ることができる。一方、ラチェットペダル４Ｃを使用する場合は、ラチェットボックス１００を前押し式と前押し式の組み合わせにセットする。この場合、左右のラチェットペダル４Ｃを交互に前後に漕ぐと、一方のラチェットペダル４Ｃの前押しの力と他方のラチェットペダル４Ｃの前押しの力とが交互に前輪１２に伝わり、走行のスピードアップを図ることができる。また本例の前輪構造は、車椅子１及びミニカーのいずれにも適用可能である。

図１２は更に他の実施形態の説明図である。前記図５（ｂ）においては手側ラチェットレバー４Ａの両端部を左右の前輪にそれぞれ設けた前押し式ラチェット機構３Ａと引き寄せ式ラチェット機構３Ｂとを混合配置したラチェットボックス１００にそれぞれ連結した場合を説明したが、図１２の例では、片方の前輪に上記前押し式ラチェット機構３Ａと引き寄せ式ラチェット機構３Ｂとを混合したラチェットボックス１００を取り付け、これに手側ラチェットレバー４Ａを連結している。つまり、本例の手側ラチェットレバー４Ａは、水平杆１５１を介して二股状のレバー１５２、１５３に分かれた片手グリップ１５０からなり、一方のレバー１５３が前押し式ラチェット機構３Ａを介して前輪の車軸１２ａに連結されており、他方のレバー１５２が引き寄せ式ラチェット機構３Ｂを介して車軸１２ａとは別の平行な回転軸２１に連結されている。そして、片手グリップ１５０を矢印Ｍで示す前方に押し出すと、前押し式ラチェット機構３Ａを介して前輪が前進方向に回転し、その後、片手グリップ１５０を矢印Ｎで示す方向に引き寄せると、引き寄せ式ラチェット機構３Ｂ、大型伝動ギア２２と小型伝導ギア２３とを介して、前輪が前進方向に回転する。このように、片手グリップ１５０を片手で前後に漕ぐ動作でラチェット機構を空回りさせることなく、前輪１２を同方向に回転させることができ、片手だけで回転スピードをあげることができる。

さらに上記図１２に示す片手グリップ１５０による前押し式と引き寄せ式の混合構造を八輪車に応用した例を図１３に示す。図１３は片手グリップ１５０（図１１）を左右の前輪１２、１２にそれぞれ取り付けてあり、両手で片手グリップ１５０を独立して操作できるようになっている。さらに図１３の例では、前輪１２の車軸１２ａと回転軸２１とが大型伝動ギア２２と小型伝導ギア２３とを介して連結されていると共に、大型伝導ギア２３は足側車輪１３の車軸１３ａに設けた小型伝導ギア２０３に噛み合っている。さらにこの小型伝導ギア２０３は回転軸１３ｂに設けた大型伝導ギア２０６に噛み合っていると共に、この大型伝導ギア２０６は足側車輪１３の更に前方の第２足側車輪２００の車軸２０１に設けた小型伝導ギア２０４に噛み合っている。これにより、上記片手グリップ１５０（図１１）を操作して前輪１２を回転させると、その回転力は伝導ギア２３、２２、２０３、２０６、２０４によって足側車輪１３と第２足側車輪２００に伝わり、後輪１１以外のすべての車輪が同方向に回転できるようになる。さらに図１２では、中間ギア２９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄを、車体フレーム８に設けた後輪１１以外の上記各軸１２ａ、２１、１３ａ、１３ｂ、２０１にそれぞれ取り付けているので、上記片手グリップ１５０（図１１）を操作して前輪１２を左右いずれかに方向変換させると、中間ギア２９と２９ｂと２９ｄとが同方向に回転して後輪１１以外のすべての車軸１２ａ、１３ａ、２０１が同方向に方向変換されることとなる。この結果、特にミニカーとして使用する場合の駆動力を高めてスピードアップを容易に図ることができると共に、方向変換の操作も片手操作で容易且つスムーズに行なうことができる構造となる。

また上記図１１、図１２のようにスピードアップを図ることができる構造であれば、例えば、ミニカーの天井に風力発電装置を取り付ければ、風力発電装置から得られる電力によって補助駆動力として用いたり、さらにランプの電源等に使用できる構造となる。もちろん、風力発電装置の種類は特に問わず、任意のものを適宜選択使用自在である。また、風力発電装置以外に、ソーラーパネルをミニカー或いは車椅子の天井に取り付けたり、さらに燃料電池を搭載したりすることも適宜可能である。

本発明の一実施形態の車椅子の車輪駆動装置を示す斜視図である。同上の車輪駆動装置の平面図である。同上のラチェット機構の正面断面図である。上のラチェット機構の側面断面図である。（ａ）は同上のラチェットボックスの斜視図、（ｂ）他の例の正面図である。他の実施形態の車体フレームの平面図である。更に他の実施形態の車体フレームの平面図である。更に他の実施形態の車椅子の斜視図である。更に他の実施形態の車体フレームの平面図である。（ａ）は更に他の実施形態の車体フレームの平面図、（ｂ）は正面図である。更に他の実施形態の車体フレームの斜視図である。更に他の実施形態の斜視図である。更に他の実施形態の平面図である。

符号の説明

１車椅子
２車輪駆動装置
４操作杆
４Ａ手側ラチェットレバー
４Ｂ足側ラチェットレバー
４Ｃラチェットペダル
５座部
６背もたれ部
７回動軸
８車体フレーム
８ａフレーム後部
８ｂフレーム前部
９復帰バネ
１０連結バー
１１後輪
１１ａ車軸
１２前輪
１２ａ車軸
１３足側車輪
１３ａ車軸

Claims

車椅子やミニカーに用いられる車輪駆動装置であって、座部と背もたれ部とを備えた車体フレームと、車体フレームの下部に取り付けた複数の車輪に対して前進方向或いは後退方向の駆動力を与えると共に車輪の方向変換を行なうための操作杆を備えており、この操作杆は後輪以外の前輪の車軸に取り付けられると共に、前輪の車軸を後輪の車軸に対して左右方向に方向変換可能に連結する回動軸と、方向変換した前輪の車軸を元に戻す方向にバネ力を付与する復帰バネとを備えてなることを特徴とする車輪駆動装置。
上記車輪は、少なくとも左右一対の後輪と左右一対の前輪とを備えると共に、後輪の車軸と前輪の車軸とが連結手段を介して連結されており、上記操作杆は、車椅子利用者が前後方向に回動操作を行なって前輪又は足側車輪の少なくとも一方を駆動させる分離可能な左右複数のラチェットレバーと、足側車輪を駆動させる左右一対のラチェットペダルとで構成され、各ラチェットレバーは、前輪の車軸に連結される手側ラチェットレバーと、足側車輪の車軸に連結される足側ラチェットレバーとで構成されていると共に、手側ラチェットレバーと足側ラチェットレバーとが連結バーを介して着脱自在に連結されていることを特徴とする請求項１記載の車輪駆動装置。