JP2006296632A

JP2006296632A - 車椅子

Info

Publication number: JP2006296632A
Application number: JP2005120831A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kawabuchi; 靖河渕; Mamoru Ouchi; 守大内; Kazuhide Nishiguchi; 和秀西口
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2006-11-02

Abstract

【課題】着座者が、車椅子に着座しつつ容易に段差部を乗り越えることができると共に車輪から受ける衝撃を緩和させる車椅子を提供する。
【解決手段】座部１２を支持するフレーム１４と、座部１２の両側に一つずつ配置され、フレーム１４に対して回転自在な複数の主車輪２０とを含む車椅子１０に関する。各主車輪２０が、径内方向に弾性変形し、かつ外周面に弾性ゴム２４が被覆された環状の外輪２２と、この外輪２２の径内側に設けられた内輪２６と、外輪２２と内輪２６との間に設けられ、弾性変形可能な板バネ２８とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、座部を支持するフレームと、前記座部の両側に少なくとも一つずつ配置され、前記フレームに対して回転自在な複数の車輪とを含む車椅子に関し、とくに段差部を容易に乗り越えることができると共に着座者が受ける衝撃を緩和させる車椅子に関する。

車椅子は、一般的に、電動式の車椅子と自走式の車椅子とがあり、いずれの車椅子も、フレームに対して回転自在な車輪を、座部の両側に備えている。この車輪は、空気が充填されたゴム製のチューブが金属製の車輪本体部に外嵌されたものが一般的である（例えば特許文献１参照）。このゴム製のチューブによって、車椅子の走行時における衝撃が緩和されている。

更に、自走式の車椅子においては、近年、車輪を回転駆動させるためのレバーが設けられた車椅子が開示されている（例えば特許文献２参照）。この車椅子は、着座者が自らの手でレバーを前後方向に移動させることによって、車椅子の走行が可能に構成されている。

特開２００２−２１９１４６号公報特開２００１−２２４６３４号公報

しかし、特許文献１に記載の車椅子の車輪のように、金属製の車輪本体部に空気が充填されたゴム製のチューブが外嵌されていると、車椅子が段差部を乗り越えるとき、車輪の径内方向に作用する負荷を、車輪が段差部から受けることとなる。

このとき、空気が充填されたゴム製のチューブには、車椅子の進行方向とは反対方向の反発力が生じ、この反発力は、車椅子に対して進行方向とは反対方向に作用する。従って、着座者は、車椅子に着座しつつ段差部を乗り越えることが困難であると共に、この反発力によって衝撃を受けるといった課題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、着座者が、車椅子に着座しつつ容易に段差部を乗り越えることができると共に車輪から受ける衝撃を緩和させる車椅子を提供することを目的とする。

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。前記課題を解決するための本発明に係る車椅子は、座部を少なくとも支持するフレームと、前記座部の両側に少なくとも一つずつ配置され、前記フレームに対して回転自在な複数の車輪とを含む車椅子であって、前記各車輪が、径内方向に弾性変形し、かつ少なくとも外周面に弾性部材が被覆された環状の外輪と、前記外輪の径内側に設けられた内輪と、前記外輪と前記内輪との間に設けられ、前記外輪の径内方向の変形を緩衝させる緩衝部材とを有することを特徴とする。

これによれば、車椅子が段差部を乗り越えるときに、外輪が径内方向に弾性変形すると共に、この外輪の径内方向の変形が緩衝部材によって緩衝させられる。

本発明に係る車椅子において、前記複数の車輪のうち少なくとも一つの車輪に支持され、当該車輪の略中心部を支点として当該車輪の回転方向に移動させることが可能なレバーを更に含んでいても良い。このとき、前記レバーと当該車輪との間に設けられ、当該車輪の回転方向のうちいずれか一方向に前記レバーを移動させたとき、当該車輪に対して回転力を付与する力伝達機構を更に含むことが好ましい。

請求項１の発明によれば、車椅子が段差部を乗り越えるときに、外輪が径内方向に弾性変形するので、着座者は、車椅子に着座しつつ段差部を容易に乗り越えることが可能になると共に車輪から受ける衝撃も緩和される。更に、外輪の径内方向の変形が緩衝部材によって緩衝させられるので、外輪が弾性限を超えて変形することもない。

請求項２の発明によれば、着座者がレバーを移動させると、車輪が、力伝達機構を介してその略中心部を支点として回転する。従って、レバーが設けられていない従来の自走式の車椅子と比較して、車輪に対して大きな回転力を付与することができる。その結果、着座者が、車輪を、段差部に対して勢いよく衝突させることなく、車椅子を段差部に乗り上げることができるという更なる効果を奏する。

以下、本発明に係る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、車椅子が前進する方向をＸ方向、車椅子が後退する方向をＹ方向と称する。

図１は、本発明に係る車椅子の一例を示す外観斜視図である。

この車椅子１０は、着座者が着座可能な座部１２と、車椅子１０の骨格をなすフレーム１４とを備えている。

座部１２の両側には、フレーム１４に対して回転自在な二つの主車輪２０が設けられている。更に、この二つの主車輪２０のそれぞれに対応する二つのレバー３０が、主車輪２０に対して座部１２の反対側に設けられている。

レバー３０は、対応する主車輪２０を、この主車輪２０の略中心部を支点として回転させるためのものであり、カップ体３２および後述する力伝達機構３４（図３参照）を介して主車輪２０に支持されている。

なお、レバー３０は主車輪２０の径外側まで延在しており、着座者が、レバー３０を、主車輪２０の略中心部を中心としてＸ方向とＹ方向とに移動（揺動と称することもできる）させることが可能となっている。

更に、この車椅子１０は、従来の一般的な車椅子に見られる背もたれ部１６およびキャスター１８をも備えている。

なお、座部１２および背もたれ部１６は、フレーム１４に支持されている。

ここで、主車輪２０の構成について、図２を参照しつつ説明する。図２は、本発明に係る車椅子１０を構成する主車輪２０の一例を示す外観斜視図である。

主車輪２０は、金属製の外輪２２と、この外輪２２の径内側に設けられた内輪２６と、外輪２２と内輪２６との間に設けられた金属製の緩衝部材２８とを有している。

外輪２２は、金属製の板状部材を環状に形成したものであって、径内方向に弾性変形可能となっている。

更に、外輪２２の外周面には非金属製の弾性部材２４が被覆されている。非金属製の弾性部材２４とは、例えば弾性ゴムまたはウレタン等が該当するが、本実施形態では弾性ゴムを用いている。これにより、外輪２２の外周面にはゴム層が形成されていることとなる。

このように、外輪２２の外周面に弾性部材２４が被覆されることによって、外輪２２の外周面と路面との間にグリップ力が作用する。なお、グリップ力を更に高めるために、弾性部材２４の外周面に溝が形成されていることが多い。

内輪２６は、これの外周面に対して径内方向の負荷が作用しても、径内方向に弾性変形しない金属製の塑性体である。

金属製の緩衝部材２８は、外輪２２の内周面（即ち内輪２６の外周面）に沿って周方向に略等間隔で複数個設けられている。本実施形態では、緩衝部材２８として板バネ２８を用いている（以下、「緩衝部材２８」を「板バネ２８」と称する。）。

各板バネ２８は、外輪２２の内周面および内輪２６の外周面に、例えば溶接によって固定されている。これにより、外輪２２と内輪２６とが同心となるように、外輪２２と内輪２６と板バネ２８とが一体的に構成される。

ただし、外輪２２の内周面および内輪２６の外周面に対する各板バネ２８の固定は、溶接による固定に限られるものではなく、外輪２２の内周面または内輪２６の外周面に孔を形成し、この孔に各板バネ２８を嵌め込む構成であっても良い。

次に、力伝達機構３４の構成について図３を参照しつつ説明する。図３（ａ）は、力伝達機構３４の正面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示されるＡ部の詳細図である。

ただし、力伝達機構３４は、図３に示されるものに限られず、２ウェイクラッチまたはラチェット式であっても良い。即ち、以下に説明する力伝達機構３４は一例である。

図３（ａ）に示すように、力伝達機構３４は、カップ体３２（図１参照）に固定されたハブ３６と、このハブ３６の略中央部に固定された内側レース３８と、この内側レース３８の外側に配置された第１駆動ギヤ５０とを含んでいる。なお、カップ体３２とレバー３０とは一体的に構成されている。

図３（ｂ）に示すように、内側レース３８には、大径角部４０ａ，４０ｂおよび最小径部４２が交互に形成されている。内側レース３８の外周面と第１駆動ギヤ５０の内周面との間の距離は、大径角部４０ａ，４０ｂが形成された部位における距離σ１が最も小さく、最小径部４２が形成された部位における距離σ２が最も大きい。

内側レース３８と第１駆動ギヤ５０との間には複数個のローラ４４が配置されている。各ローラ４４の外径ｒは、距離σ１よりも大きく、かつ距離σ２よりも小さい。なお、各ローラ４４は、着座者によって、Ｘ方向側の大径角部４０ａとＹ方向側の大径角部４０ｂとの間の任意の位置に配置可能に構成されている。

各ローラ４４の間には支持部材４６が配置されている。各ローラ４４の両側には押さえバネ４８が配置されている。この押さえバネ４８は、各ローラ４４を内側レース３８の側に向けて付勢している。

図３（ａ）に戻って、第１駆動ギヤ５０には第２駆動ギヤ（図示せず）が係合しており、更に第３駆動ギヤ５２が、これの側面と第２駆動ギヤの側面とが重なりかつ固定して配置されている。この第３駆動ギヤ５２には第４駆動ギヤ（図示せず）が係合しており、この第４駆動ギヤは、内輪２６の凹面２７（図２参照）に固定されている。

ここで、力伝達機構３４の作用について、図３（ｂ）を参照しつつ説明する。

各ローラ４４が最小径部４２の近傍に配置されているとき、着座者が、Ｘ方向およびＹ方向のいずれの方向にレバー３０を移動させても、ハブ３６および内側レース３８が第１駆動ギヤ５０に対して空転する。距離σ２が各ローラ４４の外径より大きいからである。

各ローラ４４がＸ方向側の大径角部４０ａの近傍に配置されているとき、着座者が、Ｘ方向にレバー３０を移動させても、ハブ３６および内側レース３８が第１駆動ギヤ５０に対して空転する。Ｘ方向側の大径角部４０ａから最小径部４２にかけて、内側レース３８の外周面と第１駆動ギヤ５０の外周面との距離が次第に大きくなっているからである。

一方、Ｙ方向にレバー３０を移動させると、ローラ４４の楔締め効果により、ハブ３６、内側レース３８および第１駆動ギヤ５０が一体となってＹ方向に回転する。最小径部４２からＹ方向側の大径角部４０ｂにかけて、内側レース３８の外周面と第１駆動ギヤ５０の外周面と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３８の回転力が第２〜第４駆動ギヤを介して主車輪２０に伝達されて、主車輪２０が、レバー３０の回転方向と同じＹ方向に回転する。

各ローラ４４がＹ方向側の大径角部４０ｂの近傍に配置されているときは、各ローラ４４がＸ方向側の大径角部４０ａに配置されている場合と動作が逆になるものの、同様の作用を奏する。

即ち、着座者が、Ｘ方向にレバー３０を移動させると、ハブ３６、内側レース３８および第１駆動ギヤ５０が一体となってＸ方向に回転し、Ｙ方向にレバー３０を移動させると、ハブ３６および内側レース３８が第１駆動ギヤ５０に対して空転する。

なお、各ローラ４４の配置位置については、着座者が、レバー３０に設けられた操作部３１（図１または図４参照）を操作することによって決めることができる。

また、ハブ３６および内側レース３８が第１駆動ギヤ５０に対して空転するとき、内側レース３８と第１駆動ギヤ５０との間に間隙が形成されているので、内側レース３８が第１駆動ギヤ５０に対して無段で空転する。即ち、着座者が、ラチェットタイプのような衝撃を受けることがない。

次に、車椅子１０が段差部を乗り上げる場合の作用について図４を参照しつつ説明する。なお、図４は、主車輪２０が第１路面５４と第２路面５６との間に形成されている段差部５８を乗り上げるために、主車輪２０と段差部５８とが衝突した場合の主車輪２０の態様を示した図である。なお、便宜上、図４では、座部１２、フレーム１４、背もたれ部１６およびキャスター１８を図示していない。

車椅子１０が第１路面５４と第２路面５６との間に形成された段差部５８を乗り上げるとき、先ず、主車輪２０と段差部５８とが衝突または当接する。このとき、外輪２２に対して径内方向への負荷が作用し、外輪２２が径内方向に弾性変形する。

更に、外輪２２の衝突部位２３に最も近い板バネ２８ａ，２８ｂに対しては曲げ応力が作用し、板バネ２８ａ，２８ｂが曲げの方向に弾性変形する。外輪２２に対して作用した負荷は、外輪２２および板バネ２８ａ，２８ｂが弾性変形することによって吸収される。

ここで、外輪２２および板バネ２８ａ，２８ｂは、約５００Ｎの負荷が外輪２２の外周面から径内方向に向けて作用したときに弾性変形するように構成されている。これは、一般的な体型をした着座者の体重のうち、主車輪２０に対して作用する負荷を考慮したものである。ただし、３５０〜６５０Ｎのように一定の幅を持たせて構成されていることが好ましい。

車椅子１０が段差部５８を乗り上げたのちは、外輪２２に対して作用している負荷が取り除かれるので、元の形、即ち環状の外輪２２に戻る。これに伴って、板バネ２８ａ，２８ｂの形状も元に戻る。

以上のように、本実施形態の車椅子１０は、座部１２を支持するフレーム１４と、座部１２の両側に一つずつ配置され、フレーム１４に対して回転自在な二つの主車輪２０とを含む車椅子であって、この各主車輪２０が、径内方向に弾性変形し、かつ外周面に弾性ゴム２４が被覆された環状の外輪２２と、この外輪２２の径内側に設けられた内輪２６と、外輪２２と内輪２６との間に設けられ、弾性変形可能な板バネ２８とを有している。

これによれば、車椅子１０が段差部５８を乗り越えるときに、外輪２２が径内方向に弾性変形すると共に、この外輪２２の径内方向の変形が板バネ２８，２８ｂによって緩衝させられる。従って、着座者が、車椅子１０に着座しつつ段差部５８を容易に乗り越えることが可能になると共に主車輪２０から受ける衝撃も緩和される。更に、外輪２２の径内方向の変形が板バネ２８，２８ｂによって緩衝させられるので、外輪２２が弾性限を超えて変形することもない。

また、座部１２の両側に配置された車輪には、それぞれ、主車輪２０の略中心部を支点としてＸ方向およびＹ方向に移動させることが可能なレバー３０が支持されている。レバー３０と主車輪２０との間には、Ｘ方向およびＹ方向のいずれか一方向にレバーを移動させたとき、主車輪２０に対して回転力を付与する力伝達機構３４が設けられている。

これによれば、着座者がレバー３０を移動させると、主車輪２０が、力伝達機構３４を介してその略中心部を支点として回転する。従って、レバー３０が設けられていない従来の自走式の車椅子と比較して、主車輪２０に対して大きな回転力を付与することができる。その結果、着座者が、主車輪２０を、段差部５８に対して勢いよく衝突させることなく、車椅子１０を段差部５８に乗り上げることができる。よって、外輪２２と段差部５８とを勢いよく衝突させることによって生じる衝撃も発生しない。

また、着座者が、ハブ３６および内側レース３８が第１駆動ギヤ５０に対して空転する方向（レバー３０が主車輪２０に対して空転する方向）にレバー３０を移動させるとき、内側レース３８が第１駆動ギヤ５０に対して無段で空転する。従って、着座者が力伝達機構３４から受ける衝撃が極めて小さくなる。その結果、着座者が車椅子１０を走行させることによって生じる疲労が軽減される。

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。

例えば、上述の実施形態において、車椅子１０は、座部１２の両側に一つずつ（計２つ）主車輪２０が配置されているが、これに限られず、例えば車椅子１０の両側に２つずつの車輪が一対となって配置されていても良い。

また、上述の実施形態において、一つの主車輪２０に対して力伝達機構３４が一つずつ配置されているが、これに限られず、いずれか一方の主車輪２０についてのみ力伝達機構３４が配置されていても良い。この場合、力伝達機構３４が配置された主車輪が駆動輪、他方の主車輪が従動輪となる。更にこの場合において、二つの主車輪を連結しても良い。

また、上述の実施形態において、金属製の緩衝部材２８として板バネ２８を用いているが、これに限られず、例えばコイルバネであっても良い。即ち、外輪２２と段差部５８とが衝突したときに、外輪２２が弾性限を超えて径内方向に変形することがなく、かつ外輪２２が段差部５８から受ける負荷を吸収できる範囲で変形するものであれば良い。

本発明に係る車椅子の一例を示す外観斜視図である。本発明に係る車椅子を構成する主車輪の一例を示す外観斜視図である。（ａ）が、力伝達機構の正面図であり、（ｂ）が、（ａ）に示されるＡ部の詳細図である。主車輪と段差部とが衝突した場合の主車輪の態様を示した図である。

符号の説明

１０車椅子
１２座部
１４フレーム
２０主車輪（車輪）
２２外輪
２４弾性ゴム（弾性部材）
２６内輪
２８板バネ（緩衝部材）
３０レバー
３４力伝達機構
５８段差部

Claims

座部を少なくとも支持するフレームと、前記座部の両側に少なくとも一つずつ配置され、前記フレームに対して回転自在な複数の車輪とを含む車椅子であって、
前記各車輪が、径内方向に弾性変形し、かつ少なくとも外周面に弾性部材が被覆された環状の外輪と、前記外輪の径内側に設けられた内輪と、前記外輪と前記内輪との間に設けられ、前記外輪の径内方向の変形を緩衝させる緩衝部材と、を有する車椅子。
前記複数の車輪のうち少なくとも一つの車輪に支持され、当該車輪の略中心部を支点として当該車輪の回転方向に移動させることが可能なレバーと、
前記レバーと当該車輪との間に設けられ、当該車輪の回転方向のうちいずれか一方向に前記レバーを移動させたとき、当該車輪に対して回転力を付与する力伝達機構と、を更に含む車椅子。