JP2009297451A - 身障者用車椅子 - Google Patents

Abstract

【課題】身障者用車椅子によって自活精神を旺盛とし、機能回復を促進させること。
【解決手段】左右の足で漕げる足用走行レバーをラチェット付きスプロケットを介して駆動輪の駆動軸に連結すると共にラチェットにより前記駆動軸を一方向に回転駆動させるようにした足用走行駆動系と、手で前後方向に漕げる手用走行レバーをラチェット、スプロケット等を収納したギヤボックスを介して駆動輪の駆動軸に連結すると共にギヤボックス内のラチェットにより手用走行レバーの前後方向への往復運動を一方向の回転に変えて前記駆動軸を一方向に回転駆動させるようにした手用走行駆動系と、車椅子を直進或いは旋回させるための直進・旋回切換手段とを備えた身障者用車椅子である。
【選択図】図１

Description

本発明は、手又は足による自走式の身障者用車椅子に関するものである。

近年、わが国では、少子化と高齢化現象が著しい。この現象は、身体に障害を持った老人等が増え、それを介護する若い人が少なくなっていくことを意味している。このような現象の対策として、障害を持った老人等のリハビリや自活能力を向上させ、介護する若い人たちの手をできるだけ煩わせないようにする車椅子が望まれている。

最近の車椅子として、自走式の車椅子（例えば、特許文献１参照）や、電池を搭載した電動式車椅子（例えば、特許文献２参照）が多く利用されている。
特開平６−９０９８１号公報 特開平７−１９４６５７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、簡易な機能を使って前進、後進及び旋回が可能であり、介助者や介護者の世話なしに自らがその場所まで移動でき、且つ、移動中にもリハビリをする効果が得られるものであり、この結果、自活精神が旺盛となり、機能回復の促進が期待できる身障者用車椅子を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するために本発明は、左右の足で漕げる足用走行レバーをラチェット付きスプロケットを介して駆動輪の駆動軸に連結すると共にラチェットにより前記駆動軸を一方向に回転駆動させるようにした足用走行駆動系と、手で前後方向に漕げる手用走行レバーをラチェット、スプロケット等を収納したギヤボックスを介して駆動輪の駆動軸に連結すると共にギヤボックス内のラチェットにより手用走行レバーの前後方向への往復運動を一方向の回転に変えて前記駆動軸を一方向に回転駆動させるようにした手用走行駆動系と、車椅子を直進或いは旋回させるための直進・旋回切換手段とを備えており、前記直進・旋回切換手段は、前記足用走行レバー又は手用走行レバーと前記ラチェットとで発生させた一方向の回転力により回転する駆動軸とこの回転力を受けて回転する左右の駆動輪との間に設けられる左右の摩擦クラッチと、摩擦クラッチの接合又は開放操作を搭乗者の頭部や肩など体の一部を左右に傾けて操作できるようにしたクラッチ操作板と、クラッチ操作板の操作により左右の摩擦クラッチのいずれか一方を開放するクラッチ操作治具と、摩擦クラッチが開放された方の駆動軸にブレーキをかけるブレーキシューとを備えていることを特徴としている。

このような構成とすることで、足用走行レバー又は手用走行レバーのいずれか一方の漕ぎ操作を行なうことによりラチェットの働きによって駆動輪を一方向に回転させて車椅子を一方向に走行させることができるものであり、さらに、搭乗者の頭部や肩など体の一部を左右に傾けてクラッチ操作板を操作できるので、手足の機能が最低一箇所でも残っていれば、その機能を使って直進（前進、後進）及び左右の旋回が可能となる。従って、従来は介助者等の世話になっていた人でも、本発明の身障者用車椅子に乗って介助者等の手助けなく自力で移動できるようになる。しかも、体を左右に傾けてクラッチ操作板を操作して車椅子を左右いずれかに旋回させることができる機能を持っているので、機能が残っている部分と一緒にマヒして使用できない部分も動かすことが可能なので、マヒしている手足を添えて動かすことができるなど、マヒした部分のリハビリにも活用でき、結果、マヒしている機能の回復と介護される側の自活能力を向上させることが十分に期待できる。

また、スプロケットの回転変換に使用されるラチェットは逆回転がフリーであるため、急な下り坂で駆動輪が惰性走行する可能性があるが、本発明の身障者用車椅子ではこれを防ぐため、前記足用走行レバー又は手用走行レバーと前記ラチェットとで発生させた一方向の回転力を駆動軸から駆動輪に伝達する機構の中間部にウォームギヤを配置し、下り坂において発生する惰性走行をウォームギヤの逆回転しない特性を利用して制動させるようにしたことを特徴としている。

このような構成とすることで、駆動軸と駆動輪との伝達機構の途中に逆回転しない特性を有するウォームギヤを配置することによって下り坂での惰性走行を確実に防止できるようになり、安全性が向上する。

本発明に係る身障者用車椅子は、自分でその場所まで移動でき、且つ、移動中にもリハビリをしていることになり、結果、自活精神が旺盛となり、機能回復の促進効果を期待できるものである。

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は本発明の請求項１に対応する実施形態を示す概略斜視図であり、図２はその概略側面図である。図３は足用走行レバーの固定方法及び緊急時のブレーキ操作機構の説明図であり、図４は足側又は手側のラチェットを利用した駆動機構を説明するための概要斜視図であり、図５は足側又は手側のラチェットを利用した足及び手で駆動する機構を示す平面図である。

本実施形態の車椅子は身障者用に使用されるものであり、足用走行駆動系と、手用走行駆動系と、車椅子を直進或いは旋回させる直進・旋回切換手段とで、主体が構成されている。以下、順に説明する。

＜足用走行駆動系の機構の説明＞ 足用走行駆動系は、図４、図５に示すように、搭乗者１の左右の足１ｂ（図２）で漕げる足用走行レバー４ａ，４ｂと、これらと一体のラチェット４ｃ，４ｄによって発生する回転力を、これらをセットした足用スプロケット４（手用走行レバー軸３に対し空回り）から後部駆動軸２１ｂの足用側駆動軸スプロケット１２に伝えるチェーン７ａ等からなり、足用走行レバー４ａ，４ｂを左右の足１ｂにより図４のＢａ、及び、Ｂｂ方向に踏み込むように押すと、チェーン７ａを矢印Ｇ１方向に走らせて後部の左右の駆動輪６ａ,６ｂを回転させるようにした構成とする。また、足用走行レバー４ａ,４ｂとラチェット４ｃ，４ｄは、踏み込んだ後はバネの力でリターンするようにしてあり、これにより、足用スプロケット４を連続して前方向に回転させるようにしている。尚、駆動は、（１）両足を交互に使う方法、（２）両足を一緒に使う方法、（３）片方だけを使う方法の３通りで、任意に行うことができる。

＜手用走行駆動系の機構の説明＞ 一方、手用走行駆動系は、図２のように搭乗者１が手１ａで手用走行レバー２を握って前後方向に漕ぐような往復運動を行なうことで、手用走行レバー軸３に固定の手側スプロケット５ａ，５ｂからチェーン７ｂ，７ｃを用いギヤボックス２４内のスプロケット１３，１４に伝える。そして、スプロケット１３，１４にセットしたラチェット１３ａ，１４ａ及び平ギヤ１５，１６、これらの回転を後部駆動軸２１ｂに伝えるスプロケット１７、チェーン７ｄ等からなり、手用走行レバー２より駆動輪６ａ,６ｂを回転させるようにした構成とする。

具体的には、図５に示すように、手用走行レバー軸３に対して一対の手側スプロケット５ａ、５ｂが同軸上に並べて取り付けられており、手用走行レバー２と手用走行レバー軸３と手側スプロケット５ａ，５ｂとは一体で、同じ働きをする。即ち、手用走行レバー２をボート漕き（矢印Ａ１，Ａ２方向）のように前後に反復運動させると、２つの手側スプロケット５ａ，５ｂが図５の矢印Ｅ１，Ｅ２方向に反復回転する。そして、この反復回転を一方向の回転に変換するため、ラチェット１３ａ及び１４ａやスプロケット１３,１４,１７等を組み合わせたギヤボックス２４が利用される。

＜ギヤボックス内の機構と手用走行レバーによる回転方向の説明＞ ギヤボックス２４による駆動伝達の原理は、手用走行レバー２で発生する反復回転を、ギヤボックス２４内のラチェット１３ａ,１４ａ、スプロケット１３,１４,１７、平ギヤ１５,１６、軸１９,２０等を使って一方向の回転に変換させるものである。ここではラチェット１３ａは後方向（図５の矢印Ｈ２方向）に回転フリーとされ、ラチェット１４ａは前方向（図５の矢印Ｈ１方向）に回転フリーとなるようにセットされているものとする。なお前輪のキャスター２５（図２）は、一般の車椅子と同様に、回転フリー及び方向変換フリーであるものとする。

先ず、前進の場合を説明する。手用走行レバー２を前方に押すと、図５に示す手用走行レバー軸３が前方向（矢印Ｅ１）に回転し、これと一体の２つの手側スプロケット５ａ，５ｂも同じ方向に回転して２つのチェーン７ｂ，７ｃを前方向（矢印Ｇ１）に走行させ、ギヤボックス２４内の２つのスプロケット１３及び１４を前方向に回転させる。今、スプロケット１３及び１４にセットしたラチェット１３ａの回転伝達方向を矢印Ｈ２方向、ラチェット１４ａの回転伝達方向を矢印Ｈ１方向にセットすると、スプロケット１３は軸２０に対し空転し、スプロケット１４は軸１９と共に矢印Ｊ方向に回転する。そして、この回転はスプロケット１７からチェーン７ｄを経て後部駆動軸２１ｂを前進方向（矢印Ｌｂ方向）に回転させる。このとき、ギヤボックス２４内の軸１９の矢印Ｊ方向の回転は平ギヤ１５及び１６から軸２０を矢印Ｋ方向に回転させるが、この回転はラチェット１３ａの関係でスプロケット１３には伝わらない。

続いて、手用走行レバー２を手前方向に引くと手用走行レバー軸３が後方向（矢印Ｅ２）に回転し、これと一体の２つの手側スプロケット５ａ，５ｂも同じ方向に回転して２つのチェーン７ｂ，７ｃを共に後方向（矢印Ｇ２）に走行させ、ギヤボックス２４内の２つのスプロケット１３，１４も後方向に回転する。このとき、スプロケット１３，１４に取り付けたラチェット１３ａ，１４ａの回転伝達方向を前述のように矢印Ｈ２方向及びＨ１方向にセットしているため、スプロケット１３は軸２０と共に矢印Ｋ方向に回転するがスプロケット１４はラチェット１４ａの関係で空転する。一方、スプロケット１７の軸１９はスプロケット１３、軸２０（矢印Ｋ方向に回転）、平ギヤ１５,１６からの回転によって前進方向（Ｊ方向）に回転し、チェーン７ｄを経て後部駆動軸２１ｂを前進方向（Ｌｂ方向）に回転させる。このような原理によって手用走行レバー２の往復運動で後部駆動軸２１ｂは前進方向に回転することになる。

以上のように、手用走行レバー２を前後に漕ぐ力をすべて駆動輪６ａ,６ｂの前進移動に変換できるようになる。

なお、図６は他の実施形態であり、前記図５に示す手用走行レバー軸３の手側スプロケット５ａ，５ｂとスプロケット１３,１４をレバーにした場合の分解図である。つまり、手用走行駆動系統のスプロケット５ａ，５ｂ：１３,１４は手用走行レバー２の円弧回転と同じような動作であるため、円形のスプロケットではなく、図６（ａ）（ｂ）に示すレバー状のものでも使用できるものである。これにより、車椅子の軽量化に有効となる。

又、前記図４及び図５においては、ギヤボックス２４内のギヤ構成と往復運動を一方向（前進）の回転力に変換させる機構を示しているが、ラチェット１３ａ及び１４ａを逆に向きにセットすると、手用走行レバー２の往復運動でギヤボックス２４内の回転伝達が逆になり、後部駆動軸２１ｂが逆回転して後進することになる。つまり、２つのスプロケット１３及び１４に設けられるラチェット１３ａ及び１４ａを逆方向に切換えると、スプロケット１７は前記の場合と逆方向に回転し、これにより駆動輪６ａ,６ｂが逆回転して車椅子を後進させることができるようになる。このようなラチェット１３ａ及び１４ａの方向切換え方法は市販のラチェット工具などに応用されているものであるため、説明は省略する。

以上のように、本車椅子においては、運動機能が低下してきた老人や、手足等に障害を持つ身障者であっても、手足の機能が最低一箇所でも残っていれば、その機能を使って前進、後進及び旋回が可能となる。従来は介護者の世話になっていた人でも、自力で移動できるようになり、介助者等の手助けなく散歩や談話室、診察室等への移動が可能となり、自活精神が旺盛となり、機能回復の促進が期待できる。そのうえ介助者等の負担を軽減できるため、今後、介護施設などで大きな役割を果たすものと期待できる。例えば、医療機関や介護施設などでリハビリを兼ねた移動装置として利用できる可能性があり、介護者や看護師の補充が間に合わず、身障者などの介護に十分対応できない現場で大きな役割を担うものである。

＜手用走行レバーの高さ調整、座席の前後調整の説明＞ 手用走行レバー２を高さ調整するために、例えば図４に示すように、手用走行レバー２の高さをカメラ用三脚の高さ調整ネジのような高さ調整ネジ２６を利用して、搭乗者１の体形に合わせて調整できるようにしている。

さらに、座席６７を搭乗者１の足の長さに合わせて前後にシフトできるようにしている。例えば図２に示す座席６７を自動車などで使用されているシフト式の座席位置調整装置８を利用して、床部４７に対して座席６７を前後にシフトさせることが可能である。

＜緊急停止装置の説明＞ 図３は緊急停止装置１０の一例を示している。例えば、手用走行レバー２で走行中において、緊急停止を要する場合には、手用走行レバー２を図３の矢印Ａ２の後方向（搭乗者から見て手前）に強く引くと、手用走行レバー２が制動レバー４４に接触して、制動レバー４４を軸４３回りに矢印Ｃ方向に倒し、このとき制動力伝達ワイヤー４５を矢印Ｄ方向に引くようになる。この制動力伝達ワイヤー４５は図１及び図２に示す後部の介助者用ハンドル２８に設けたブレーキ２９のワイヤーと連結されており、手用走行レバー２を強く引くことでブレーキがかかり緊急停止させることができる。

又、手用走行レバー２を使用する場合において、レバー固定ピン４１をロックプレート１１の前端側（搭乗者から見て前方）のピン穴４２にセットしておけば、レバー固定ピン４１が手用走行レバー２の押しすぎを防ぐストッパーになり、搭乗者の前のめりを防ぐ効果が得られる。又、手用走行レバー２を使用しない場合は、レバー固定ピン４１によって手用走行レバー２のレバー部をロックプレート１１に固定できるので、手用走行レバー２を動かない手摺として利用できるようなる。

本例の緊急停止装置１０は、足用走行レバー４ａ,４ｂ側に設けてもよい。この場合、足用走行レバー４ａ,４ｂを通常よりも強く踏み込んだときに制動レバー４４を倒してブレーキがかかるようにすれば、足用走行レバー４ａ,４ｂによって緊急停止させることができる。又、足用走行レバー４ａ,４ｂを使用しない場合には、足用走行レバー４ａ,４ｂをレバー固定ピン４１で固定すれば、足用走行レバー４ａ,４ｂを足置きとして利用できるようになる。

＜車椅子の暴走を防ぐ機構の説明＞ 前記図３の緊急停止装置１０を用いて、手用走行レバー２を手前に強く引くことによって静止させることができるので、急な下り坂で暴走する危険性はないが、より安全性を確保するために、ウォームギヤ３３ａ,３３ｂを使用して危険性の対策を図るのが望ましい。

図７は、本発明の請求項２に対応する実施形態であり、後部駆動軸２１ｂにウォームギヤ３３ａ,３３ｂを連結して車椅子の暴走を防ぐようにするための機構図を示し、図８はウォームギヤ駆動機構部の側面（図７のＸ−Ｘ’の矢視面）を示している。

前述したように足用走行レバー４ａ,４ｂ又は手用走行レバー２と、ラチェット４ｄ又は１３ａ,１４ａとで発生させた一方向の回転力は、後部駆動軸２１ｂから駆動輪６ａ,６ｂの車輪軸２１ａ,２１ｃに伝達する機構となっており、この伝達機構の途中にウォームギヤ３３ａ及び３３ｂを配置することによって、下り坂において発生する惰性走行をウォームギヤ３３ａ及び３３ｂの逆回転しない特性を利用して制動させるようにしたものである。

ウオームギヤ３３ａ,３３ｂの機能を具体的に説明する。図７に示すように、足用スプロケット４とスプロケット３１ａとがチェーン７ａで連結されており、このスプロケット３１ａのウォームホイールギヤ３２ｂが後部駆動軸２１ｂに固定したウォームギヤ３３ａと噛み合っている。一方、手用走行駆動系のギヤボックス２４内のスプロケット１７とスプロケット３１ｂとがチェーン７ｄで連結されており、このスプロケット３１ｂのウォームホイールギヤ３２ｂが後部駆動軸２１ｂに固定したウォームギヤ３３ｂと噛み合っている。図８、図１０の矢印Ｎｂ,Ｍｂは噛み合う方向を示す。ここで、機械的には、ウォームホイールギヤ３２ｂからウォームギヤ３３ａ又は３３ｂへの回転伝達はできるが、ウォームギヤ３３ａ又は３３ｂからウォームホイールギヤ３２ｂへの回転伝達はできない。この原理を利用すると、下り坂における後部駆動軸２１ｂの逆回転をウォームギヤ３３ｂを利用して防止できるようになる。つまり、ウォームホイールギヤ３２ｂのスプロケット３１ａ又は３１ｂを回転させるチェーン７ａ又は７ｄの走行力は、前進方向Ｇ１（矢印Ｍａ,Ｍｂ）への回転力を与えるのみであり、逆にウォームギヤ３３ａ又は３３ｂからウォームホイールギヤ３２ｂ側に伝えられることはないことから、下り坂で自走（惰性走行）してしまうという自走現象を確実に防ぐことができるものである。

ところで上記のようなウォームギヤ３３ａ,３３ｂを利用して惰性走行を防止する機構において、図７、図８に示すようにチェーン７ａ,７ｄが９０度捻れていることがあり、チェーン７ａ,７ｄの耐久性低下につながる。

そこで、これらのチェーン７ａ,７ｄの捻れを防止する対策として、図９のように、ベベルギヤ（傘歯車）３５ａ,３５ｂを用いれば捻れを容易に解決することができる。つまり、足用スプロケット４とこれと平行に配置されるスプロケット３４ａとの間に足用走行駆動系のチェーン７ａを捻れのない状態で巻きかけると共にこのスプロケット３４ａをベベルギヤ３５ａを介してウォームギヤ３３ａに連結する。又、手用走行駆動系の場合も同様にして、ギヤボックス２４内のスプロケット１７とこれに平行に配置されるスプロケット３４ｂとの間に手用走行駆動系のチェーン７ｄを捻れのない状態で巻きかけると共にこのスプロケット３４ｂをベベルギヤ３５ｂを介してウォームギヤ３３ｂに連結する。これにより、ウォームギヤ３３ａ,３３ｂを回転させるチェーン７ａ,７ｄの走行力は、前進方向（図９のＯａ,Ｌａ方向、Ｏｂ,Ｌｂ方向）への回転力を与えるのみとなり、チェーン７ａ,７ｄの捻れを防止しながら、下り坂での自走現象をより確実に防ぐことができるようになる。

なおチェーン７ａ,７ｂの捻れを防ぐ他の方法として、上記ベベルギヤ３５ａ,３５ｂに代えて例えば、柔軟性のあるＶ型プーリーベルトやゴム質のキャタピラ（商標名）などを利用する方法、或いは、ウォームホイールギヤとウォームギヤの２つのギヤ角度を小さくする方法等も考えられる。

本実施形態では、安全面において、車椅子に使っているラチェット１３ａ及び１４ａは逆回転がフリーのため、急な下り坂では暴走する可能性があるが、本発明ではこれを防ぐために、後部駆動軸２１ｂの手前にウォームギヤを設けて安全性に配慮している。

＜足用又は手用走行駆動の切換機構部の説明＞ 後部駆動軸２１ｂには、図５の破線で示す部分に手用足用走行駆動の切換機構部２２が設けられている。この切換機構部２２は、足用走行レバー４ａ,４ｂの駆動力で走行するか、手用走行レバー２の駆動力で走行するかを決めるものであり、その詳細を図１５及び図１６に示す。図１５において、後部駆動軸２１ｂには、足用側駆動軸スプロケット１２又は手用側駆動軸スプロケット１８のいずれか一方に接合できるスライド型爪クラッチ７１ａ及び７１ｂが駆動軸キー７２ｂを介して連結されている。足用側駆動軸スプロケット１２には、スライド型爪クラッチ７１ａと噛み合い可能な固定型爪クラッチ７０ａが設けられており、手用側駆動軸スプロケット１８には、スライド型爪クラッチ７１ｂと噛み合い可能な固定型爪クラッチ７０ｂが設けられている。これらスライド型爪クラッチ７１ａ及び７１ｂは、駆動軸キー７２ｂによって後部駆動軸２１ｂに対して回り止めされていて一体に回転する構造となっている。

前記スライド型爪クラッチ７１ａ,７１ｂは、図１８（ａ）に示すように、１つの嵌合孔９１と複数の爪部９２とを備えたものであり、又、固定型爪クラッチ７０ａ,７０ｂは、図１８（ｂ）に示すように、１つの嵌合孔９３と複数の爪部９４とを備えたものである。これら爪クラッチ７１ａ,７１ｂ：７０ａ,７０ｂの接合離脱は、手・足切換操作レバー７３を用いて行なう。手・足切換操作レバー７３は図１９（ｂ）に示すように、表示盤８４に設けたＵ型のシフト溝８６に沿って左右いずれかにシフト操作される。以下、具体的に説明する。

先ず、足用走行駆動にする場合は、図１６（ａ）に示すように、手・足切換操作レバー７３を左側（Ｔ１方向〉にシフトさせると、スライド型爪クラッチ７１ａが左側に移動して固定型爪クラッチ７０ａと接合され、これにより、足用側駆動軸スプロケット１２の回転駆動力が、爪クラッチ７１ａ,７０ａ及び駆動軸キー７２ｂを介して、後部駆動軸２１ｂに伝達されて、後部駆動軸２１ｂは足用走行状態となる。

手用走行駆動に切り換える場合は、図１６（ｂ）に示すように、手・足切換操作レバー７３を右側（Ｔ２方向）にシフトさせると、スライド型爪クラッチ７１ｂが右側に移動して固定型爪クラッチ７０ｂと接合され、これにより、手用側駆動軸スプロケット１８の回転駆動力が、爪クラッチ７１ｂ,７０ｂ及び駆動軸キー７２ｂを介して、後部駆動軸２１ｂに伝達されて、後部駆動軸２１ｂは足用走行状態となる。

このように、手・足切換操作レバー７３の左右いずれかのシフト操作によって、車椅子を足用走行レバー４ａ,４ｂで駆動するか、手用走行レバー２で駆動するかが決められる。なお、この選択は搭乗者自身で行なってもよいし、搭乗者の機能状況から介助者や介護者によって行われてもよい。また、図１８に示す爪クラッチ７１ａ,７１ｂ：７０ａ,７０ｂを用いたことで、両スプロケット１２又は１８の回転が後部駆動軸２１ｂに確実に伝わることになり、安全性を高めるうえで最適となる。

＜直進・旋回切換手段の機構の説明＞ 図５において、駆動輪６ａ,６ｂの車輪軸２１ａ,２１ｃ上には破線で示した直進・旋回切換手段２３ａ,２３ｂが設けられている。

本実施形態の直進・旋回切換手段２３ａ,２３ｂは、左右の駆動輪６ａ,６ｂのうちの一方を回転駆動状態とし他方を停止させることで、車椅子を左右いずれかに旋回させたり、或いは、両方を回転駆動状態にして直進させたりするものである。

左右の直進・旋回切換手段２３ａ,２３ｂは同じ構造をしており、以下、図１１〜図１５、図１７を参照して、右側の直進・旋回切換手段２３ｂを説明する。

図１１、図１２に示すように、搭乗者１の背後には、クラッチ操作板５０が配置されている。クラッチ操作板５０の下端部は回転軸５１により回転自在に支持されている。図１３、図１４中の４８はクラッチ操作板５０と回転軸５１とを回り止めするための嵌合キーである。尚、クラッチ操作板５０は回転軸５１を支持する回転軸ホルダー４９ａ,４９ｂ間で図１３の矢印Ｒ１、Ｒ２で示す前後方向に移動調整可能とされており、床部４７に対して座席６７を前後にシフトさせる際に、クラッチ操作板５０も一緒にシフトできるようにしてある。

前記クラッチ操作板５０の回転軸５１よりも上部の両サイドには、左右一対の頭部用操作レバー５３、左右一対の肩部用操作レバー５４、左右一対の胸部用操作レバー５５がそれぞれ取り付けられており、搭乗者１が体を左右に傾けるといずれかのレバー５３〜５５が左右いずれかに押されてクラッチ操作板５０を回転軸５１を中心にして図１１の矢印Ｐａ又はＰｂ方向に回転操作できるようになっている。

クラッチ操作板５０の回転軸５１よりも下方には、クラッチ操作板５０の回転操作によって左右に移動するクラッチ作動ロッド５２が突出しており、このクラッチ作動ロッド５２には、図１１の左右方向（矢印Ｑａ,Ｑｂ）にスライド自在な左右一対のクラッチ伝達バー６４ａ,６４ｂがそれぞれ連結されており、これにより、クラッチ操作板５０の回転力が、クラッチ作動ロッド５２を介して左右の両クラッチ伝達バー６４ａ,６４ｂにそれぞれ伝達されるようになっている。左側のクラッチ伝達バー６４ａの先端部には、ブレーキシュー６６ａを備えたクラッチ操作治具６５ａが取り付けられており、右側のクラッチ伝達バー６４ｂの先端部には、ブレーキシュー６６ｂを備えたクラッチ操作治具６５ｂが取り付けられている。

以下、右側のクラッチ操作治具６５ｂに関連するクラッチ伝達機構を図１５を参照して説明する。なお、左側のクラッチ伝達機構も同じ構造である。

図１５において、クラッチカバー７４の一端部７４ａには後部駆動軸２１ｂが貫通しており、他端部７４ｂには駆動輪６ｂの車輪軸２１ｃが貫通している。クラッチカバー７４の一端部７４ｂには固定型摩擦クラッチ７５が接合されている。クラッチカバー７４の内側には、バネ支持部７４ｃが突設されている。

クラッチカバー７４の内部には、後部駆動軸２１ｂに駆動軸キー７２ｃを介して連結されるスライド型摩擦クラッチ７７が収納されていると共に、車輪軸２１ｃに取り付けられた固定型摩擦クラッチ７５が収納されている。スライド型摩擦クラッチ７７の外周には摩擦クラッチ用バネ７８ｂが装着されている。両摩擦クラッチ７５,７７の対向する面には、それぞれ、摩擦クラッチ板７６ｂ,７６ｂが取り付けられている。固定型摩擦クラッチ７５の鍔部７５ｂには、前記右側のクラッチ操作治具６５ｂに設けたブレーキシュー６６ｂが接触・離反可能とされる。

両摩擦クラッチ７５,７７の接合又は開放の操作は、以下の２つの系統で行われる。１つは搭乗者自身が体を使ってクラッチ操作板５０を操作する場合であり、もう一つは介助者が摩擦クラッチ手動開放レバー８０ａ,８０ｂを操作して車椅子を移動させる場合である。

上記のように、本車椅子は、搭乗者自身が体を左右に傾けて左右いずれかに旋回させることができる機能を有しているので、機能が残っている部分と一緒にマヒして使用できない部分も動かすことが可能なので、マヒしている手足を添えて動かすことができるなど、マヒした部分のリハビリにも活用でき、結果、マヒしている機能の回復と介護される側の自活能力を向上させることが十分に期待できる。又、自分でその場所まで移動でき、移動中にもリハビリをしていることになり、二重の効果が期待できるものである。

＜搭乗者自身がクラッチ操作板を操作してクラッチの接合・開放を行う場合＞ 搭乗者が頭部や肩など上半身を左右に傾けて、例えば、図１１に示す頭部用操作レバー５３によってクラッチ操作板５０を右に回転させると、右側のクラッチ伝達バー６４ｂ及びクラッチ操作治具６５ｂが左方向（図１５の矢印Ｑａ）に移動する。このとき、クラッチ操作治具６５ｂがスライド型摩擦クラッチ７７を左方向（図１５の矢印Ｓ１）に移動させることで、摩擦クラッチ板７６ｂ,７６ｂが離反し（図１５の状態）、これにより、後部駆動軸２１ｂと車輪軸２１ｃとが分離して右側の駆動輪６ｂは回転フリーとなり、また同時に、クラッチ操作治具６５ｂのブレーキシュー６６ｂが固定型摩擦クラッチ７５の鍔部７５ｂに圧接することで、右側の駆動輪６ｂにブレーキがかかる。このとき、左側のクラッチ操作治具６５ａ（図１１）は、右側のクラッチ操作治具６５ｂと左右対称的な動きをするので、駆動輪６ａにはブレーキがかからず、左側の駆動輪６ａのみが回転し続けることで、車椅子は右旋回する。

又、搭乗者がクラッチ操作板５０を左に回転させると、前記右に回転させた場合とは逆の動作となるため、車椅子は左旋回する。

更に、搭乗者が体をもとに戻すとクラッチ操作板５０が中立位置に戻り、図１７（ａ）に示すように、右のクラッチ操作治具６５ｂは矢印Ｓ２に移動し、摩擦クラッチ用バネ７８ｂによって摩擦クラッチ板７６ｂ,７６ｂが接合されて、後部駆動軸２１ｂと車輪軸２１ｃとがつながる。このとき左のクラッチ操作治具６５ａも同じ動きをして、後部駆動軸２１ｂと車輪軸２１ａとがつながるようになり、これにより車椅子は直進する。

しかして、搭乗者１の頭部や肩など体の一部を左右に傾けるだけでクラッチ操作板５０を操作して車椅子を左右いずれかに旋回、或いは直進できるようになる。

なお、図１１に示す頭部用操作レバー５３は締め付けネジ６３を緩めて頭部用操作板部６１を上下に調整することで高さ調整が可能となっている。同様にして、肩部用操作レバー５４、胸部用操作レバー５５の位置も左右に調整可能となっている。

さらに、頭部用操作レバー５３は不要のときは図１２の矢印５７から後方位置５６まで回転させるようにしている。同様にして、肩部用操作レバー５４、胸部用操作レバー５５も使用しないときは、搭乗者の邪魔にならないように背後に回転させるようにするのが望ましい。

＜介助者等がクラッチの接合・開放を行う場合＞ 本車椅子は、介助者や介護者による移動も考えられるため、駆動輪６ａ，６ｂをそれぞれ回転フリーにする必要がある。本車椅子の後部には、図１９に示すような左右の摩擦クラッチ手動開放レバー８０ａ,８０ｂを備えており、クラッチカバー７４Ａ,７４に設けたＵ型のシフト溝８７に沿って両手動開放レバー８０ａ,８０ｂを個別にシフト操作することで、車椅子を直進させたり、左右に旋回させることが可能となる。ここでは、右側の摩擦クラッチ手動開放レバー８０ｂについて具体的に説明するが、左側も同じ動きをする。

右側の摩擦クラッチ手動開放レバー８０ｂが、図１７（ａ）の矢印Ｕ２方向にシフトしている場合は、摩擦クラッチ用バネ７８ｂによって摩擦クラッチ板７６ｂ,７６ｂが互いに接合され、後部駆動軸２１ｂと右側の駆動輪６ｂとが連結された状態となる。つまり、駆動輪６ｂは後部駆動軸２１ｂによって回転が拘束された状態となる。

介助者が右側の摩擦クラッチ手動開放レバー８０ｂを、図１７（ｂ）の矢印Ｕ１方向にシフトさせると、摩擦クラッチ板７６ｂ,７６ｂが開放され、右側の駆動輪６ｂのみが回転フリーな状態となる。なお、左側の摩擦クラッチ手動開放レバー８０ａも同じ機構のため同様に操作して左側の駆動輪６ａのみを回転フリーにすることができる。

従って、介助者が左右の摩擦クラッチ手動開放レバー８０ｂによって右側の駆動輪６ｂのみをフリーにすることで、車椅子を左旋回させることができ、左側の摩擦クラッチ手動開放レバー８０ａによって左側の駆動輪６ａのみをフリーにすることで、車椅子を右旋回させることができる。更に、左右両方の摩擦クラッチ手動開放レバー８０ａ,８０ｂによって左右両方の駆動輪６ａ,６ｂをフリーにすることで、車椅子を直進（前進、後退）させることができる。結果、従来の手押し式車椅子と同じ動きをもたせることができる。

このように、介助者等が移動させる場合も、摩擦クラッチ等の駆動機構を切り離すなどの考慮されているため、容易に手押し走行ができ、従来の車椅子に近い取り扱いが期待できるものである。さらに、重量、価格面では、本発明の車椅子はリハビリを兼ねたものであり、比較的軽量に設計することが可能で、部材に市販品が多いため低価格で製作できることが期待できる。

なお、前記実施形態では、前輪をキャスターとし、後輪を駆動輪とした構造を例示したが、勿論これに限らず、例えば後輪をキャスターとし、前輪を駆動輪とする構造も可能である。

本発明の一実施形態の車椅子の使用状態を説明する斜視図である。 同上の車椅子の使用状態を説明する概略側面図である。 同上の手用走行レバー（又は足用走行レバー）の固定方法及びブレーキ機能部分を説明する斜視図である。 同上の足側又は手側のラチェットを利用した駆動機構を説明する概略斜視図である。 同上の足側又は手側のラチェットを利用した足及び手で駆動する機構を説明する概略平面図である。 （ａ）（ｂ）は同上のスプロケットをレバー状にした場合の説明図である。 同上の後部駆動軸の手前にウォームギヤを用いることで車椅子の暴走を防ぐようにした機構の説明図である。 図７のＸ−Ｘ’から見た側面図である。 同上のウォームギヤを用いた場合のチェーンの捻れを防ぐためにベベルギヤを利用した場合を説明する機構図である。 図９のＹ−Ｙ’から見た側面図である。 同上のクラッチ操作板の動作を説明する背面図である。 同上のクラッチ操作板と座席位置の調整機構を説明するための側面図である。 同上の座席のスライドとクラッチ操作板の回転力伝達機構部の側面図である。 図１３のＺ−Ｚ’から見た側面図である。 同上の直進・旋回切換手段、及び、手・足切換操作レバーの説明図である。 同上の足用又は手用の走行駆動を選択する爪クラッチ切換操作説明図であり、（ａ）は足用走行駆動を選択した場合を示し、（ｂ）は手用走行駆動を選択した場合を示す図である。 同上の後部駆動軸と駆動輪の接続又は開放状態を示す摩擦クラッチの操作説明図であり、（ａ）は摩擦クラッチを接続した場合、（ｂ）は摩擦クラッチを開放した場合を示す図である。 （ａ）（ｂ）は同上の後部駆動軸のスプロケットに固定する爪クラッチを説明する側面図、正面図である。 （ａ）（ｃ）は左右の摩擦クラッチ手動開放レバーの説明図、（ｂ）は手・足切換操作レバーの説明図である。

符号の説明

１ 搭乗者
２ 手用走行レバー
４ａ,4ｂ 足用走行レバー
４,１２ 足用スプロケット
４ｄ 足側ラチェット
５ａ,５ｂ,１３,１４,１７,１８ 手側スプロケット
６ａ,6ｂ 駆動輪
７ａ,７ｂ,７ｃ,７ｄ チェーン
８ 座席位置調整装置
１０ 緊急停止装置
１１ ロックプレート
１３ａ,１４ａ 手側ラチェット
１５,１６ 平ギヤ
１９,２０ 軸
２１ｂ 駆動軸
２１ａ,２１ｃ 車輪軸
２２ 切換機構部
２３ａ,２３ｂ 直進・旋回切換手段
２４ ギヤボックス
２５ キャスター
２５ｂ 後輪
２５ａ 前輪
２８ 介助者用ハンドル
２９ ブレーキ
３２ｂ ウォームホイールギヤ
３３ａ,３３ｂ ウォームギヤ
３４ａ,３４ｂ スプロケット
３５ａ,３５ｂ ベベルギヤ
４１ レバー固定ピン
４２ ピン穴
４３ 軸
４４ 制動レバー
４５ 制動力伝達ワイヤー
５０ クラッチ操作板
５１ 回転軸
５２ クラッチ作動ロッド
５３,５４,５５ クラッチ操作板操作レバー
６３ ネジ
６１ 操作板部
６４ａ,６４ｂ クラッチ伝達バー
６５ａ,６５ｂ クラッチ操作治具
６６ａ,６６ｂ ブレーキシュー
６７ 座席
７０ａ,７０ｂ 固定型爪クラッチ
７１ａ,７１ｂ スライド型爪クラッチ
７２ｂ,７２ｃ 駆動軸キー
７３ 手・足切換操作レバー
７４,７４Ａ クラッチカバー
７５ 固定型摩擦クラッチ
７６ｂ 摩擦クラッチ板
７７ スライド型摩擦クラッチ
７８ｂ 摩擦クラッチ用バネ
８０ａ,８０ｂ 摩擦クラッチ手動開放レバー
８４ 表示盤
８６,８７ シフト溝
Ａ１ 前方向
Ｇ１ 前進方向

Claims (2)

1. 左右の足で漕げる足用走行レバーをラチェット付きスプロケットを介して駆動輪の駆動軸に連結すると共にラチェットにより前記駆動軸を一方向に回転駆動させるようにした足用走行駆動系と、手で前後方向に漕げる手用走行レバーをラチェット、スプロケット等を収納したギヤボックスを介して駆動輪の駆動軸に連結すると共にギヤボックス内のラチェットにより手用走行レバーの前後方向への往復運動を一方向の回転に変えて前記駆動軸を一方向に回転駆動させるようにした手用走行駆動系と、車椅子を直進或いは旋回させるための直進・旋回切換手段とを備えており、前記直進・旋回切換手段は、前記足用走行レバー又は手用走行レバーと前記ラチェットとで発生させた一方向の回転力により回転する駆動軸とこの回転力を受けて回転する左右の駆動輪との間に設けられる左右の摩擦クラッチと、摩擦クラッチの接合又は開放操作を搭乗者の頭部や肩など体の一部を左右に傾けて操作できるようにしたクラッチ操作板と、クラッチ操作板の操作により左右の摩擦クラッチのいずれか一方を開放するクラッチ操作治具と、摩擦クラッチが開放された方の駆動軸にブレーキをかけるブレーキシューとを備えていることを特徴とする身障者用車椅子。
2. 前記請求項１の足用走行レバー又は手用走行レバーとラチェットとで発生させた一方向の回転力を駆動軸から駆動輪に伝達する機構の中間部にウォームギヤを配置し、下り坂において発生する惰性走行をウォームギヤの逆回転しない特性を利用して制動させるようにしたことを特徴とする身障者用車椅子。
   

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