JP2009119215A - 起立・着座補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者の起立、着座の一方または両方を肘掛と座面双方からバランスよく補助できる機構を有する起立・着座補助装置の開発を目的とする。
【解決手段】本発明は起立・着座補助装置である。本発明の特徴としては使用者の体重を座面１１と肘掛１７に分散させ支持することで起立、着座の一方または両方を補助することができる。肘掛１７はスライドし間隔を調節することができる。座面１１は前部の軸２３を中心に回転し、傾斜角度を変えることができる。また座面１１と肘掛１７はばね９により接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、起立・着座補助装置に関する。

従来、脇から支え上げて立ち上がらせる車椅子が報告されている（特許文献１参照）。また、座面が変形し、起立を補助する椅子が報告されている（特許文献２参照）。
特開２０００−１４００２９号公報 特開２００５−１３７６３９号公報

特許文献１は図１２のような形状になっている。これは使用者を脇から支え上げて起立を補助する。しかし、使用者は脇だけに力を受けることになるため負担が大きい。また特許文献２では図１３のように肘掛２８と座面２９が動くが、脇から支えることを狙ったものではない。つまり、あくまで肘掛として存在する肘掛２８が座面２９とともに変動しているのみで、使用者は装置からの補助を受けることなく自らの腕の力で起立せざるをえない。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、使用者の起立、着座の一方または両方を肘掛と座面双方からバランスよく補助できる機構を備えることを目的とする。

請求項１に記載の発明は肘掛および座面を有し、使用者の体重を肘掛と座面に分散させ支持することで起立、着座の一方または両方を補助する起立・着座補助装置である。

請求項２に記載の発明は請求項１に記載した起立・着座補助装置において、スライドする肘掛を有する起立・着座補助装置である。

請求項３に記載の発明は請求項２に記載した起立・着座補助装置において、前部を中心に回転し傾斜角度を変えることができる座面を有し、座面後部と肘掛がばねにより接続されている起立・着座補助装置である。

請求項１に記載の発明によれば起立・着座補助時に座面と肘掛に体重を分散させ支持することで、局部的に大きな負担がかかるのを防ぐことができる。

請求項２に記載の発明によれば請求項１に記載した起立・着座補助装置の効果に加え以下の効果が得られる。肘掛をスライドさせ間隔を変化させることで、使用者にとって最適な位置で支持することができる。

請求項３に記載の発明によれば請求項２に記載した起立・着座補助装置の効果に加え以下の効果が得られる。座面と肘掛の間にばねを入れることで体重を適度に分散させ支持することができる。座面の傾斜角を変化させることで起立、着座の一方または両方を補助することができる。

以下、起立・着座補助装置にかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１はその形態の斜視図であり、図２、３、４はそれぞれ正面図、上面図、側面図である。起立・着座補助装置は、図１〜４に示すように、座席部２４、駆動部２５、土台２６から構成されている。これらについて説明する。

座席部２４は、図１〜４でみられる部品のうち、背もたれ８、バネ９、座面１１、軸１２、キャスター１５、肘掛１７、肘掛レール１９、ジョイント２０、回転軸２３、金具２７からなっている。座面１１は金属の骨組みに板を取り付けたものである。背もたれ８は金属の骨組みに板を取り付けたものである。ジョイント２０は金属の骨組みに板を取り付けたものである。

図５に示すようにジョイント２０は背もたれ８と組み合わされており、間にばね９が置かれている。一般に使用者の腰から脇の下までの距離には個人差があるが、ばね９を入れることで使用者の体格差による腰から脇の下までの距離の変化をばね９の収縮により調整することが可能となる。ジョイント２０は背もたれ８に対し上下方向の直線運動のみできるようになっている。ジョイント２０は回転軸１２により座面１１に接続されている。図１のように座面１１は回転軸１２と平行な回転軸２３により土台１０に接続されている。肘掛レール１９は図５のように背もたれ８に接続されている。起立時、駆動部の動力により背もたれ８が上昇すると、背もたれ８はばね９を押し縮める。ばね９の弾性力がジョイント２０にかかる下方向の力と等しくなるとばね９はジョイント２０を押し上げる

一般に肘掛として適当な位置と脇の下を支持するのに適した位置は同じではなく、使用者の体格によっても異なる。そのため図６に示すように２本の肘掛１７は肘掛レール１９を介して間隔が調整できるように取り付けられている。肘掛１７は装置起動前に手動にて動かすことができ、使用者の体躯に合わせて位置を調整することができる。この機能により通常着座時に肘掛けとして用いる肘掛１７を、装置起動時には脇下に寄せ支持に使用できる。肘掛の位置を調節することで起立・着座補助時に支持に最適な位置での補助が可能となり、また、椅子として用いる際の快適性も向上する。本発明では座面１１と肘掛１７により下半身と上半身を同時に支持することで使用者を安定した姿勢に保ち、転倒を防ぐことができる。

図７に示すように背もたれ８にキャスター１５が取り付けられている。キャスター１５は駆動部に含まれる支柱レール１８に接しており、背もたれ８が駆動部に対し支柱レール１８に沿った方向のみに運動するよう拘束している。

駆動部２５は、図１〜４での板７、モータ６、ウォームギア５、ウォームホイール４、アイドラースプロケット１を２個、スプロケット３を２個、チェーン２を２本、キャスター１４を８個、軸１６が２本、支柱レール１８が２本から構成されている。板７には地面と垂直になるよう支柱レール１８が固定されており、支柱レール１８と板７に支えられて、図１に示すような動力部２５がある。

図８は駆動部の動力伝達系を示す図である。軸１６は支柱レール１８の上下に取り付けられている。図８に示すように、上部に取り付けられた軸１６は左右の軸端にアイドラースプロケット１が取り付けられている。下部に取り付けられた軸１６には左右の先端近くにスプロケット３、中央にウォームホイール４がそれぞれ平行キーで軸に固定されている。ウォームホイール４はモータ軸に取り付けられたウォームギア５とかみ合い、モータ６からの動力を下部の軸１６に伝達する。チェーン２は上部のアイドラースプロケット１と下部のスプロケット３の間に繋げられ、図５の（ａ）および（ｂ）のようにチェーン２は背もたれ８に接続されている。これにより、モータ６の動力をチェーン２を介して肘掛部１７に伝達する。

図１に示すように、土台部２６は、土台１０、レール１３から構成されている。

図９は駆動部の板７と土台１０のレール１３との接続を示す図である。図９に示すように、板７の四方にキャスター１４が裏表にそれぞれ４個ずつ固定されている。これらのキャスター１４を上下から挟みこむように、Ｌ字型のレール１３が土台に取り付けてある（２×２＝４本）。これにより駆動部の動きを地面に平行の並進運動（図９矢印方向）のみに限定している。

図１に示すように座面１１は土台１０と軸２３を介して接続されていて、図１０のように軸２３を中心として回転して傾く。
駆動部２５と土台１０はレール１３を介して図４、図９のように接続されている。図１０のように駆動部は土台に対して前後方向にのみ動くことができる。
図１と図１０（１）〜（６）に示すように、駆動部２５が背もたれ８を持ち上げると、ばね９の力によりジョイント２０が上昇する。ジョイント２０が上昇すると座面１１が軸２３を中心に上方向に回転する。これにより座面を傾斜させ起立・着座時における座った姿勢から直立姿勢までの間の膝および腰の動作を補助することができる。座面１１が回転することによりジョイント２０が前方に移動する。ジョイント２０と背もたれ８、駆動部２５の水平方向の相対位置は固定されているので、ジョイント２０が前方に動くことで駆動部２５が前方に移動する。
図１に示すように、座面１１が水平になった時、金具２７が土台１０に接触し座面１１がそれ以上土台１０の内側に回転しないように支持する。

次に、この起立・着座補助装置の動きについて説明する。
まず図６に示すように手動で肘掛１７を脇の下までもってくる。
次にスイッチ（図示しない）を入れる。すると、図８のモータ６が動く。図８のような接続により、モータ６からウォームギア５に力を伝え、ウォームギア５とかみ合っているウォームホイール４に力を伝える。ウォームホイール４と同軸のスプロケット３からチェーン２に力を伝える。チェーン２は図５で示されている背もたれ８に接続されていて、背もたれ８を上に持ち上げる。

図１０と、図１１を用いてスイッチを入れた後の起立・着座補助装置の動作を説明する。ただし、図１１はジョイント２０とばね９の位置関係のみを表している。図１０中と図１１中の（１）〜（６）は以下の（１）〜（６）における状態と対応している。なお、以下の説明は起立補助時のものであり着座時はこの逆順となる。
（１）スイッチを入れる前は、座面１１は地面に対して平行である。図１１（１）のように、ジョイント２０とばね９は離れている。
（２）スイッチを入れると、図１０の（２）のように背もたれ８及び背もたれ８と連結された肘掛１７が上昇する。この動作は図１１の（２）のようにジョイント２０とばね９が接触するまで続く。
（３）背もたれ８と肘掛１７がさらに上昇すると、図１１の（３）のようにばね９が縮み始める。肘掛１７は使用者の脇の下に入り体を支える。このとき、座面１１には一部力が伝わるが、まだ動かない。
（４）背もたれ８がさらに上昇し、座面１１がジョイント２０を介してばね９を押し下げる力とばね９の弾性力が釣り合うと、本装置は起立の補助を始める。このとき体重の一部は座面１１、ジョイント２０を介してばね９に支えられており、脇にかかる力と分散される。使用者の体重を８０ｋｇ前後と想定し、２つのばね９で座面にかかる力３０〜４０ｋｇを支えられるよう、ばね係数と長さを設定した。
（５）背もたれ８、肘掛１７がさらに上昇するとジョイント２０が押し上げられる。ジョイント２０は座面１１と連結されており、図１０（５）のように座面１１は軸２３を中心に回転を始め、同時に背もたれ８が前方に移動する。
（６）背もたれ８、肘掛１７がさらに上昇し、座面１１も使用者が立ち上がれるのに十分なだけ回転したとき使用者はスイッチを切る。使用者が起立しようとするとばね９がジョイント２０を押し上げ、背もたれ８が使用者を前方に押しだし起立の補助となる。この後使用者が肘掛の間隔を広げると上半身の支持がなくなり使用者は起立姿勢となる。

図８の機構を用いればモータの起動のみで背もたれの高さが決まるため、モータ６にリバーシブルなものを用いることで、図１０の行程を逆に進むことが可能である。この場合、まず座面１１に体重をかけてばね９を縮め、脇の下に肘掛１７がくる段階、図１０の（６）にあたる形状に手動で変形させてから、スイッチを押す必要がある。（１）の段階になったところで肘掛の位置を元に戻せば、起立状態から着座まで緩やかに行うことができる。

以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、肘掛１７、座面１１が力を分散する、より使用者の負担を軽減することのできる起立・着座補助装置ができる。

なお、体重を分散させる機構として上記のばねの代わりに空気圧や油圧を利用したばね、または弾性のあるゴムを用いてもよい。動力を持つ機械式ジャッキ、空気圧ジャッキ、油圧ジャッキ、ボールスクリュー直動機構を用い、圧力センサー等により制御を行っても同様の機能が得られる。
背もたれを上下させる機構としてはモータとチェーンを用いる以外に機械式ジャッキ、空気圧ジャッキ、油圧ジャッキ、ボールスクリュー直動機構等を用いてもよい。また上方からクレーン等で吊り上げる機構でもよい。
肘掛の移動法としては手動ではなく電動、空気圧駆動、油圧駆動等の動力を有してもよい。またばねや空気圧、油圧により左右から胴を押さえる機構でもよい。
脇を支持する方法として、脇を支持する機構は座面と体重を分散させることができれば必ずしも肘掛の役割を果たしていなくてもよい。下から脇を押し上げるのではなくベルトや支持材などにより上半身を吊り上げる構造でもよい。
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。

起立・着座補助装置全体の斜視図である。 起立・着座補助装置の正面図である。 起立・着座補助装置の上面図である。 起立・着座補助装置の側面図である。 座面と背もたれの周辺の構造を示す図である。 肘掛の変形を示す図である。 背もたれと支柱のつながりを示す図である 駆動部の、動力系のみの図である。 土台のレールと、駆動部の板の接続部の図である。 スイッチを押した後の全体の動きを表した図である。 図１０におけるばねとジョイントの位置関係を示す図である。 座面と肘掛が変形し、起立を補助する椅子の図である。 脇から支え上げて立ち上がらせる車椅子の図である。

符号の説明

１‥‥アイドラースプロケット、２‥‥チェーン、３‥‥スプロケット、４‥‥ウォームホイール、５‥‥ウォームギア、６‥‥モータ、７‥‥板、８‥‥背もたれ、９‥‥ばね、１０‥‥土台、１１‥‥座面、１２‥‥軸、１３‥‥レール、１４‥‥キャスター、１５‥‥キャスター、１６‥‥軸、１７‥‥肘掛、１８‥‥支柱レール、１９‥‥肘掛レール、２０‥‥ジョイント、２３‥‥回転軸、２４‥‥座席部、２５‥‥駆動部、２６‥‥土台部、２７‥‥金具、２８‥‥肘掛、２９‥‥座面

Claims (3)

1. 肘掛および座面を有し、使用者の体重を肘掛と座面に分散させ支持することで起立、着座の一方または両方を補助する起立・着座補助装置。
2. 請求項１に記載の起立・着座補助装置において、肘掛がスライド機能を有し、肘掛の間隔を変更できる起立・着座補助装置。
3. 請求項２に記載した起立・着座補助装置において、前部を中心に回転し傾斜角度を変えることができる座面を有し、座面と肘掛がばねにより接続されている起立・着座補助装置。

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