JP2008086691A - 電動車椅子の機能及び機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 狭い場所で方向変換できる電動車椅子の提供。
【解決手段】 座面を回転させることにより方向変換することができる電動車椅子、及び前記座面を回転させる手段が、座面の裏側に固定された内歯車にかみ合わせて、中心棒に取り付けられた小歯車駆動用モーターにより駆動する小歯車を設置し、小歯車駆動用モーターを駆動させることにより小歯車とかみ合わされている内歯車を回転させることにより、座面を回転させることによるものである電動車椅子。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電動車椅子機能及び機構に関するものである。

電動車椅子は健常者であっても時として事故による負傷から回復するために使用することを余儀なくされることもある移動手段である。又、障害をもつ人の場合にあっても自立するための移動手段として用いられるものである。いずれにしても、その重要性は広く認識されている。従来から、使用上の安全性の向上など目指して多くの改良がなされ、便利な移動手段である。電動式車椅子を必要とする人、電動式車椅子を使用する人にとっては便利であるというものの、その機能は安全性などを重視したものであり、必要とする機能を有していないことが指摘されることがあり、その点では限定的であり、新たな機能が要求されている点で注目される。又、必要とする機能は確かに有するものの、それを達成させるうえで高度な制御技術を駆使することとなり、高額な商品となってしまい、実用的でないものがあり、それらの高級機能を有するものは操作性が複雑で、使用に困難をきたすという結果にもなりかねない。
本発明者らは、電動車椅子に関し、従来有していない機能について、又有している場合であっても、利用者の立場からみて、医学的側面から分析し、本当に必要な機能を、医学的側面から見て合理的な状態で実現させることを目指して、新規な電動式車椅子及び実用的な機構の開発を目指している。

健常者ができることが当たり前と思っている動作の中に、車椅子利用者はそのような動作ができず、又はできても時間を要するなどのことがあり、不便を感じさせ、ときには絶望感に落ちいり、そのことが自立の妨げとなっていることがある。

現在の電動車椅子では狭い場所で方向転換することができない。電動車椅子の利用者がエレベータなどを利用しようとして乗り込む場合には、前を向いて進入する。エレベータから出ていくときには、進入した向きと同じ向きで出て行くことになり、この場合には後ろ向きで出て行かざるを得ない。当然のことながら、利用者は自分の後ろについて十分に把握できないので、不安である。最近の交通機関の駅などでは、入口の扉と出口の扉が反対側に設置されており、侵入した向きと同じ向きででていくことができるようになっているものの、電動車椅子が方向転換できないという点では、本質的な解決とはなっていない。
電動式車椅子が方向変換を行う場合には、車の走行と同様に前進とバックを組み合わせて行われてきた。方向変換には比較的広範囲の移動と場所を必要とする。この他の方法として、電動車椅子ごと走行する操作を行って回転することは可能である。電動車椅子による回転の場合には、回転ジョイスティックを操作して、キャスターにより回転指示を出して行われる（特許文献1、特許文献２）。この場合には、走行する操作を利用するために回転半径は大きくなり、エレベータ内などの限られた狭い場所内にあっては、回転はできず、結局前記のような進入してきた場合と同じ向きで、出て行かなければならないこととなる。

以上のことから、狭い場所において利用者が自分の意志で方向変換できる電動車椅子の開発が望まれてきた。
特開２０００−４２０４６号公報、特許３５５２５４２号明細書 特開２０００１−１０４３９６号公報

本発明は、狭い場所で方向変換できる電動車椅子を提供することである。

本発明者は鋭意前記課題について検討し、以下のように座面のみが回転する手段を設けることにより前記課題を解決して、本発明を完成させた。
座面のみが回転する手段は以下の通りである。
座面の裏側に内歯車を固定する。内歯車にかみ合わせて、中心棒に取り付けられた小歯車駆動用モーターにより駆動する小歯車を設置する。電動車椅子利用者が電動車椅子を回転する必要を感じたときには、小歯車駆動用モーターを駆動させることにより小歯車とかみ合わされている内歯車を回転させることとなり、内歯車の回転に応じて内歯車に固定されている座面が回転する。中心棒と座面裏側はスラスト軸受を介在させる。又、座面を上下方向に昇降させたいときには中心棒にラックを取り付け、ラックにピニオンをかみあせてピニオンを駆動するモーターによりラックを上下に移動させることができる。

本発明によれば、座面裏側に取り付けた座面回転機構により、座面を回転させることができるので、この機構を有する電動車椅子は狭い場所であっても電動車椅子の方向を任意の方向に方向転換をすることができる。

本発明の電動車椅子の構造を、図面を用いて説明する。
図１は本発明の電動車椅子の全体を示す図である。
座面６は、背面５とヒンジにより結合している。
座面の両側部分は横板部分３により形成されている。この部分は電動椅子利用者が両側から外側に向かって振り落とされないように支えているものである。従来の電動車椅子のようにフレームにより組み立て、フレームにより電動椅子利用者が外側に降り落とされない構造とすれば、横板部分を設ける必要はない。
電動車椅子利用者から見て右側の肘掛４には、ジョイスティック１が、同じく左側の肘掛には椅子の回転及び上下方向の動きを指示する椅子スイッチ２が設置されている。ジョイスティック１は左右の動力輪のモーターの回転数を制御して電動車椅子の進行方向を制御する。椅子スイッチ２には、椅子を回転させるためのモーターを駆動させるためのスイッチ、椅子の上下動を行うことが必要であれば、そのためのモーターを作動させるためのスイッチ、動力輪を上下することが必要であれば、そのためのスイッチも設けることができる。左右の肘掛４はフレームとして設置することができる。
動力輪７が左右に設けられており、動力ボックス１０内に収納されている別々に設置されているモーター（図示せず）により駆動され、これにより電動車椅子は動かすことができる。動力輪は車椅子の横幅の内側及び座面の内側に設置されている状態で記載されているが、従来の電動車椅子ように車椅子の横幅の外側、及び座面の外側に配置することもできる。
また、補助輪を安定用アームの先に前方に２輪、後方に２輪設置している。これも従来の電動車椅子に設置されているように車輪を左右２輪として設置することができる。
フットレスト９が設置されており、電動車椅子利用者は、この部分に足を乗せて安定して電動車椅子を利用することができる。

図２には、座面６を回転運動させるための手段が記載されている。座面６の裏側に内歯車２４を取り付けておき、これに小歯車２５を噛み合わせておき、小歯車２５を小歯車駆動用モーター２６により回転させると、それに応じて外側の内歯車２４を動かして座面を回転させる。前記小歯車駆動用モーター２６は中心棒２７に固定する。又、座面を上下動させたいときには、中心棒２７をラック２１として用いることにより、座面を上下に昇降できる手段を設置することができる。
座面下部にラック２１を取り付ける。これにピニオン２３をかみ合わせ、ピニオン２３を駆動するモーター２２を固定して取り付ける。ピニオンを駆動するモーター２２によりピニオン２３を回転させ、ピニオン２３にかみ合わされているラック２１を上下させ、その結果、座面を上下することができる。
図３は、図２よりさらに詳細な座面を回転運動させるための手段を示した図である。座面６の裏側に内歯車２４を取り付ける。内歯車２４に小歯車２５をかみ合わせる。小歯車２５を小歯車駆動用モーター２６により回転させると、それに応じて外側の内歯車２４が動いて座面を回転させることができる。座面とラックの間にはスラスト軸受２８を介在させる。２９は小歯車モーターホルダである。

上記の説明では、ジョイスティック１及び椅子スイッチ２を個別に設置した場合について説明した。従来のジョイスティック１の機能及び椅子スイッチ２の機能を合わせて、ジョイスティック１に集約して、動力輪のモーター３１、３２、座面を回転させるためのモーター２６及び座面を上下させるためのモーター２２の各制御を行うことができる。そのためには、ジョイスティック内に２配線を組み込んで、ジョイステイック１により動力輪のモーターを駆動する回路と座面を上下させるためのモーター及び座面を回転させるためのモーターを制御する回路を切り替えてることにより、各制御を行うことができる。ジョイステイックの切り替えとスイッチ機構３０を用いることにより、一方の回路が働いているときには、他の回路が働かないようにして制御するものである（図４）。ジョイステイック１は制御回路３１により、動力輪のモーター３１、３２及び座面を回転させるためのモーター２６及び座面を上下させるためのモーター２２が結ばれている。

また、ジョイスティックは確実に操作する必要があるので、ジョイステイックが動くことができる範囲を定めるガイド３６を設ける（図５）。ジョイスティックは接点が銅板になっている。このようにすると、どの角度でも触れてしまうので、全方向（３６０°）に自由に動き、誤作動を伴う結果になりかねない。このような誤作動を改善するために、ガイド３６を設置してジョイスティックの可動範囲を一定とする。この場合にジョイスティックの可動範囲の自由度は減少するものの誤作動は少なくなり事故を未然に防止することができる。電動車椅子利用者はスティック３７を上手く操作できないような場合であっても、ガイドにそって確実に動かすことができる。
また、スティック３７には電動車椅子利用者の手を固定できる手段（差し込むことにより握ることができる形状のプロテクター又はテープによる固定手段）を取り付けて置くことにより電動車椅子利用者のジョイスティックの操作性を向上させることができる。

本発明の電動車椅子の全体を示す図である。 座面を回転させる手段を示す図である。 座面を回転させる手段の詳細を示す図である ジョイスティックの機能を示す配線図である。 ジョイステイックにガイドを設けることを示す図である。

符号の説明

１：ジョイスティック
２：椅子スイッチ
３：横板部分
４：右側肘掛
５：背面部
６：座面
７：動力輪
８：安定用アーム
９：フットレスト
１０：動力ボックス
２１：ラック
２２：ピニオンを駆動するモーター
２３：ピニオン
２４：内歯車
２５：小歯車
２６：小歯車を駆動するモーター
２７：中心棒
２８：スラスト軸受
２９：小歯車モーターホルダー
３０：スイッチ
３１：制御配線
３２：動力輪駆動モーター
３３：動力輪駆動モーター
３４：ホイール
３５：バッテリ
３６：ジョイスティックガイド
３７：スティック

Claims (5)

1. 回転する座面を有することを特徴とする電動車椅子。
2. 前記回転する手段が座面の裏側に配置された歯車及びこれとかみ合わされる、回転する歯車により構成することを特徴とする請求項１記載の電動車椅子。
3. 前記回転する歯車を駆動するモーターの駆動制御と電動車椅子動力輪のモーターの駆動制御をジョイステック操作の切り替えて行うことを特徴とする請求項１又は２記載の電動車椅子。
4. 前記ジョイステック操作による切り替えを、固定されたガイドにしたがって行うことを特徴とする請求項３記載の電動車椅子。
5. 前記ジョイステック操作をスチィックに取り付けられた補助具を介して行うことを請求項３又は４記載の電動車椅子。

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