JP2010057605A - 歩行補助器の自動ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】下り坂の加速による事故を防ぐため、または上り坂で使用者の安全を保護することができる歩行補助器の自動ブレーキ装置の提供。
【解決手段】本体２の両側下部に設けられた後輪４を回転できるように支える固定円板１０、後輪４の内側に同心円上に設けられた高速ギア２０と低速ギア３０、固定円板１０の外面に集まるように設置されるブレーキドラム４０、ブレーキドラム４０の中央に築設される第１ギア５０、ブレーキドラム４０の一方の側に後進が防止されるようにワンウェイクラッチＣが設けられ第１ギア５０と噛み合う第２ギア６０、固定円板１０の内側に回転できるように設置され、第２ギア５０、６０を高速ギア２０と低速ギア３０に選択的に噛み合わせる調節ノブ７０、ブレーキドラム４０にスプリングＳ１の付勢力を受けるように内蔵され第１ギア５０の一体として回転する一組の制動板８０を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、体が不自由な患者や老人などが歩行する際の補助器具として使用する歩行補助器に関するもので、詳しくは下り坂の加速による事故を防止し、上り坂で使用者の安全を保護するための歩行補助器の自動ブレーキ装置に関する。

一般的に歩行補助器は、患者と老人そして、体が不自由な障害者などが歩行するときに補助するものであり、この歩行補助器は軽い歩行運動や、他の場所に移動するとき体を支えて移動できるようにしている。

従来、歩行補助器には多様なものがあったが、通常、手を使って押したり引いたりして運行できる操作ハンドル部と、前記操作ハンドル部の下側に設けられ、スチールパイプを曲げることによって形成された本体と、前記本体の下に備えられた前輪と後輪で構成されていた。

また、既存の歩行補助器は前記操作ハンドル部にレバーを設置し、前記後輪を制動できるブレーキ装置が前記レバーと連結されており、使用者は操作ハンドル部に設置されたレバーの操作で歩行補助器を制動していた。

しかし、従来の歩行補助器においては、平坦な場所での動作には問題はないが、傾斜のある下り坂での動作の際には、突発的に使用者の体重が歩行補助器にかかったり、歩行補助器の速度が急に増加することがあるが、体が不自由な患者や老人では、操作ハンドル部のレバーでブレーキをかけることが難しいため、事故を起こすことがあった。

また、従来の歩行補助器には本質的に後進を防止する機能が欠けており、特に傾斜がある上り坂での歩行時、歩行補助器が傾斜路により後進して事故を起こすことがあるため、結果的に上り坂での使用者の安全を保護することができないものであった。

一方、歩行補助器を利用する使用者は体が不自由な患者や老人または障害者であるため、このような歩行補助器は単純歩行の補助的な役割を果たすだけではなく、使用者の健康増進のために筋力を鍛える機能を備えていることが望ましいが、従来の歩行補助器は単に歩行の補助器具として使用されるだけで、運動についてははまったく配慮されていなかった。

本発明は、前記のような従来の欠点を解消するためになされたもので、適宜、低速または高速で自動的にブレーキがかかるようにし、下り坂による加速事故を未然に防ぎ、歩行補助器の後進を防止し、上り坂での使用者の安全を保護できるようにした歩行補助器の自動ブレーキ装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、適宜、一定速度を維持できると同時に運動効果を与えて使用者の腕と脚の筋力を鍛えるようにした歩行補助器の自動ブレーキ装置を提供することである。

前述の課題を解決するため、本発明は歩行補助器本体の後方両側下に後輪を回転できるように支える固定円板を設けて、前記後輪の内面に高速ギアと低速ギアを同心円上に設けて、前記固定円板の外面にブレーキドラムを設け、前記ブレーキドラムの中央に第１ギアを設け、前記ブレーキドラムの一方の側に第１ギアと噛み合う第２ギアを後進が妨げられるようにワンウェイクラッチを設け、前記固定円板の内面に、第２ギアを高速ギアまたは低速ギアと選択的に噛み合わせる調節ノブを回転自在に設け、前記ブレーキドラムにスプリングの付勢力を受けて第１ギアと一体に回転する一組の制動板を内蔵し、下り坂でも一定速度以上に増加すると遠心力により一組の制動板が自動的にブレーキドラムの内壁に接触されブレーキがかかるようにしたことを特徴としている。

本発明による歩行補助器の自動ブレーキ装置は一定速度以上から自動的にブレーキがかかるため下り坂の加速による事故を未然に防ぐことができ、また調節ノブの高速および低速状態では歩行補助器の後進が防止されるため、上り坂で使用者の安全を保護することができ、そして一定速度を維持できるように同時に付随的に運動効果を得ることができるため、使用者の腕と脚の筋力を鍛えることができる。

以下、添付された図面により本発明の技術的構成を詳細に説明する。

本発明による歩行補助器Ｗの自動ブレーキ装置は、図１〜図９ｂに示されているように、操作ハンドル部１と本体２および前、後輪３４を備え、前記本体２の両側下部に後輪４を回転可能に支持する固定円板１０；前記後輪４の内面に同心円上の高速ギア２０と低速ギア３０；前記固定円板１０の外面に集まるように設置されるブレーキドラム４０；前記ブレーキドラム４０の中央に設けられる第１ギア５０；前記ブレーキドラム４０の一方の側に後進が妨げられるようにワンウェイクラッチＣが設けられ、第１ギア５０と噛み合う第２ギア６０；前記固定円板１０の内面に回転できるように設けられ、第２ギア５０６０を高速ギア２０または低速ギア３０と選択的に噛み合う調節ノブ７０；前記ブレーキドラム４０にスプリングＳ１の付勢力を受けるように内蔵され第１ギア５０と一体に回転する一組の制動板８０を含んで構成されていることを、その技術的特徴とする。

ここで、前記歩行補助器Ｗは、図１に示される大きさの、使用者の手でブレーキを操作できる操作ハンドル部１と、歩行補助器Ｗの基本型である本体２と、前記本体Ｗの下部に連結された前輪３と後輪４を備えて歩行補助器Ｗを移動できるようにしている。

図１に示すように、前記歩行補助器Ｗの操作ハンドル部１には、歩行時、後輪４を制動できるようにブレーキレバー１ａが備えられる。

図１に示すように、前記歩行補助器Ｗの本体２には、保管時、本体２を容易に畳むことができるように折りたたみ材２ａが備えられ、また本体２には歩行時に点滴を携帯できるように点滴固定棒２ｂが備えられる。前記本体２には使用者が楽に休めるようにいすが備えられており、また本体２には使用者が携帯用品などを保管できるようにバッグも備えられている。

図１に示すように、前記前輪３には、本体２の前方下部に１個が設置され、前記後輪４は図１のように本体２の後方両側下部にそれぞれ２個が設置される。前記後輪４には操作ハンドル部１のブレーキレバー１ａと連結されるブレーキ材４ａが設置される。

前記固定円板１０は本体２の後方下部に設けられ、両側後輪４を回転可能に支持するもので、このような固定円板１０の一方の側では図３、４のように高速、中立、低速状態に対応づけられた３個の係止孔１１が互いに間隔をおいて形成され、また固定円板１０の一方の側ではブレーキドラム４０の集合を案内する案内長孔１２が形成される。前記固定円板１０の外側中央部には後輪４を回転できるように抑える軸１３が備えられ、前記後輪４は軸１３にかかった状態で固定円板１０を巻くため、高速ギア２０、低速ギア３０、ブレーキドラム４０、第１ギア５０、第２ギア６０は外部に露出されない。

図３、５に示すように、前記高速ギア２０と低速ギア３０は後輪４の内面中央部と端部とに同心円上にそれぞれ設置されるもので、このような高速ギア２０は第１ギア５０の回転速度を選択的に増加させ、低速ギア３０は第２ギア６０の回転速度を選択的に増加させる。図示されたように前記高速ギア２０と低速ギア３０は、第２ギア５０６０より大きい直径で形成され、このような高速ギア２０と低速ギア３０の直径が、第２ギア５０６０より大きいほど回転速度が増加する。

図３、４に示すように、前記ブレーキドラム４０は固定円板１０の外面に設置されるもので、このようなブレーキドラム４０には固定円板１０の案内長孔１２にかかる案内棒４１が備えられる。このとき、前記ブレーキドラム４０の一端は図３、４のように固定円板１０にスプリングの弾力を受けるように軸４２で回転できるように連結し、ブレーキドラム４０の他端には案内長孔１２がかかる案内棒４１が固定される。

図３、４、８に示すように、前記第１ギア５０はブレーキドラム４０の中央部に回転できるように築設されるもので、このような第１ギア５０は高速ギア２０に選択的に噛み合い制動板８０の回転速度を増加させる。前記第１ギア５０には図８のようなブレーキドラム４０に内蔵され一組の制動板８０を支える回転板５１が一体に備わり、前記回転板５１の中央部には後述するアイドルギア９０を支える指示軸５２が一体に備えられる。

図３、４、８に示すように、前記第２ギア６０はブレーキドラム４０の一方の側に後進が妨げられるようにワンウェイクラッチＣが築設され第１ギア５０と噛み合うもので、このような第２ギア６０は低速ギア３０で選択的に噛み合い制動板８０の回転速度を増加させる。

一方、前記ワンウェイクラッチＣは逆回転を防止するもので、このようなワンウェイクラッチＣは後輪４が前進する一方向だけに第２ギア６０を回転させる。それにより、前記第２ギア６０はワンウェイクラッチＣにより後輪４が後進する方向に回転しないため、結果的に、第２ギア５０６０が高速、低速ギア２０３０に選択的にそれぞれ噛み合った状態では後輪４の後進が妨げられる。

前記調節ノブ７０の固定円板１０の外面に回転できるように設置し、第２ギア５０６０を高速ギア２０と低速ギア３０に選択的に噛み合うもので、このような調節ノブ７０には図４でのようにブレーキドラム４０の案内棒４１を高速、中立、低速位置に移動させるカムホーム７１が備わり、調節ノブ７０にはスプリングＳ２の弾力を受けながら高速、中立、低速状態に対応づけられた３個の係止孔１１に選択的に係合されるボール７２が備えられる。前記調節ノブ７０は、その中央部が固定円板１０にボルト締結を通じて回転できるように組み立てられる。

前記調節ノブ７０は図２ａのように円形で形成されその外周面には高速、中立、低速を表す文字が表示され、前記固定円板１０の内面適所には図２ａのように使用者が調節ノブ７０の高速、中立、低速位置を容易に調節できるように矢印が表示される。

それにより、前記調節ノブ７０を回転させ高速が表示された場所を固定円板１０に表示された矢印とお互いに一致させると図６ｂのように第１ギア５０は高速ギア２０に噛み合い、スプリングＳ２の弾力を受けるボール７２は該当係止孔１１に‘カチッ’とかかる。一方、前記調節ノブ７０を回転させ中立が表示された場所を固定円板１０に表示された矢印とお互いに一致させると、図６ａに示すように、第２ギア５０６０と高速、低速ギア２０３０はお互いに離隔され、そして前記調節ノブ７０を回転させ低速が表示させた場所を固定円板１０に表示された矢印とお互いに一致させると、図６ｃに示すように、第２ギア６０は低速ギア３０に噛み合う。

図７、８、９ａ、９ｂに示すように前記一組の制動板８０は、ブレーキドラム４０にスプリングＳ１の付勢力を受けるように内蔵され第１ギア５０と一体で回転するもので、このような一組の制動板８０はおおよそ半円形状で形成され、その一端が第１ギア５０の回転板５１に回転できるようにボルト８１締結を通じて片心された状態でそれぞれつながり、制動板８０の外面は摩擦が大きい材質でなされ、ブレーキドラム４０の内壁と細かい距離をおいて離隔するブレーキパッド８２が付けられる。

それにより、平常時平地で歩行補助器Ｗが徐行中や小さい加速度で移動する場合にはスプリングＳ１の付勢力により制動板８０のブレーキパッド８２は図９ａのようにブレーキドラム４０の内壁と離隔された状態を維持するためブレーキがかからない。しかし傾斜がある下り坂には一組の制動板８０が一定速度以上の大きい加速度で回転する場合に遠心力により一組の制動板８０が図９ｂのように８１を軸に同時に外側に広がり、これにより結果的にブレーキパッド８２がブレーキドラム４０の内壁に密着するため下り坂には自動的にブレーキがかかるようになる。

図７、８、９ａ、９ｂに示す実施例によると、前記一組の制動板８０の間の中央にはアイドルギア９０が噛み合った状態でかかるものを特徴とする。前記制動板８０の一端内側には図示されたようにアイドルギア９０と噛み合う鋸が形成される。

前記アイドルギア９０は第１ギア５０の指示軸５２に築設され第１ギア５０と一体に回転するもので、このようなアイドルギア９０は一組の制動板８０とブレーキドラム４０の内壁の間の感覚を一定に維持させる役割をし、またアイドルギア９０は遠心力発生時、一組の制動板８０が同時に外側に広がるようにする役割を果たす。

このように構成された本発明の全体的な作動関係を、添付した図面により詳しく説明すると次のようになる。

図６ａに示すように、調節ノブ７０を回転させ中立が表示された場所を固定円板１０に表示された矢印とお互いに一致させると、第２ギア５０６０と高速、低速ギア２０３０はお互いに離隔され、この状態では後輪４が固定円板１０の軸１３を中心に単純に前進方向と後進方向に自由自在に回転するため、このように調節ノブ７０の中立には従来のように使用者が歩行補助器Ｗを前後に押して引きながら歩行することができる。スプリングＳ２の弾力を受ける断続ボール７２は中央に配置された断続孔１１にかかった状態を維持するようになる。

次に、調節ノブ７０の中立状態での調節ノブ７０を回転させ高速が表示された場所を固定円板１０に表示された矢印とお互いに一致させると、図６ｂのようにブレーキドラム４０の案内棒４１は、回転する調節ノブ７０のカムホーム７１により図示されたように高速位置に移動するようになり、スプリングＳ２の弾力を受けるボール７２は図６ｂのように左側に配置された断続孔１１に‘カチッ’とかかるようになり、またこれと同時にブレーキドラム４０に築設された第１ギア５０は図６ｂで図示されたように高速ギア２０に噛み合った状態を維持するようになる。

図６ｂに示すように、調節ノブ７０の高速状態では第１ギア５０が高速ギア２０に噛み合い、また第１ギア５０には、後輪４の後進を防止するワンウェイクラッチＣを築設した第２ギア６０が噛み合うため、このような高速状態から後輪４に前進する方向だけ回転が可能で、後進する逆方向への回転は防止される。

このように調節ノブ７０の高速状態から使用者が歩行補助器Ｗを前に前進させると前輪３と後輪４は前進する方向に回転するようになり、これと同時に後輪４に付いた高速ギア２０と低速ギア３０が同時に駆動するようになり、高速ギア２０に噛み合った第１ギア５０が同時に反対方向に高速ギア２０より大きい回転数で回転するため、結果的に第１ギア５０につながった一組の制動板８０は増速された大きい回転数で同時に回転するようになる。

このような調節ノブ７０の高速状態から使用者が平地から歩行補助器Ｗを前に徐々に押したり、小さい速度で移動させる場合には、スプリングＳ１の付勢力を受ける制動板８０のブレーキパッド８２が、図９ａに示すように、ブレーキドラム４０の内壁と離隔された状態を維持するため、結果的に一定速度以下からはブレーキがかからない。

しかし、調節ノブ７０の高速状態から傾斜がある下り坂を歩行する時や、突発的に使用者の体重が歩行補助器Ｗにかかったりして急速に後輪４の速度が増加すると、一組の制動板８０も同時に一定速度以上の大きい回転数で回転し、この場合、遠心力により一組の制動板８０が、図９ｂに示すようにボルト８１を軸に同時に外側に広がり、これにより結果的にブレーキパッド８２がブレーキドラム４０の内壁に密着するため下り坂からの歩行時、高速から自動的にブレーキがかかる。

一方、調節ノブ７０の中立状態から調節ノブ７０を回転させ低速が表示された場所を固定円板１０に表示された矢印とお互いに一致させると、図６ｃに示すように、ブレーキドラム４０の案内棒４１は、回転する調節ノブ７０のカムホーム７１により図示されたように低速位置に移動するようになり、スプリングＳ２の弾力を受ける断続ボール７２は図６ｃのように右側に配置された断続孔１１に‘カチッ’とかかる。また、図６ｃに示すように、これと同時に第１ギア５０に噛み合った第２ギア６０は低速ギア３０に噛み合った状態を維持するようになる。

図６ｃに示すように、調節ノブ７０の低速状態では第２ギア６０が低速ギア３０に噛み合い、また第２ギア６０で述べたように後輪４の後進を防止するワンウェイクラッチＣが築設され第１ギア５０に噛み合うため、このような低速状態から後輪４は前進する方向だけ回転が可能で、後進する逆方向での回転は防止される。

このように調節ノブ７０の低速状態から使用者が歩行補助器Ｗを前に前進させると前輪３と後輪４は、前進する方向に回転するようになり、これと同時に後輪４が付いた高速ギア２０と低速ギア３０が同時に駆動するようになり、低速ギア３０に噛み合った第２ギア６０が同じ方向に同時に低速ギア３０より大きい回転数で回転するため、結果的に第２ギア６０に噛み合った第１ギア５０が反対方向に回転し、これと同時に第１ギア３０に連結された一組の制動板８０が増速された大きい回転数で回転するようになる。

このような調節ノブ７０の低速状態から使用者が平地で歩行補助器Ｗを前に徐々に押したり、小さい速度で移動させる場合には、スプリングＳ１の付勢力を受ける制動板８０のブレーキパッド８２が、図９ａに示すように、ブレーキドラム４０の内壁と離隔された状態を維持するため結果的に一定速度以下ではブレーキがかからない。

しかし、調節ノブ７０の低速状態から傾斜がある下り坂を歩行時、突発的な状況や使用者の体重が歩行補助器Ｗにかかり急速に後輪４の速度が増加すると一組の制動板８０も同時に一定速度以上の大きい回転数で回転するようになり、このように一組の制動板８０が一定速度以上の大きい加速度で回転する場合には遠心力により一組の制動板８０が図９ｂのようにボルト８１を軸へ同時に外側に広がり、これにより結果的にブレーキパッド８２がブレーキドラム４０の内壁に密着するため下り坂での歩行時、低速から自動的にブレーキがかかるようになる。

調節ノブ７０を調節し高速および低速でそれぞれ自動的にブレーキがかかるようにした理由は、患者の健康状態により、下り坂から歩行補助器Ｗをより安全に使用するもので、たとえば重症患者の場合には傾斜度が小さい下り坂での歩行時、低速から自動的にブレーキがかかるようにするのが好ましく、軽症患者の場合には比較的傾斜度が大きい下り坂での歩行時、高速からブレーキが自動的にかかるようにするのが好ましい。

そのため、本発明によると調節ノブ７０の高速または低速状態から後輪４が一定速度以上に加速されると遠心力により一組の制動板８０が、図９ｂに示すように、一緒に作動し、自動的にブレーキをかけるため、特に傾斜度がある下り坂では加速による事故を未然に防ぐことができる。

また、本発明によると、調節ノブ７０の高速または低速状態では第２ギア６０を後輪４が前進する一方向だけ回転させるワンウェイクラッチＣに歩行補助器Ｗの後進が防止されるため、特に傾斜度がある上り坂での走行時、使用者の安全を保護することができる。

また、本発明によると歩行補助器Ｗの使用時に一定速度以上から自動的にブレーキが作動するため、力強く押しても歩行補助器Ｗの速度は増加せず、相当な筋力が要求されるため使用者が運動効果を発揮することができるため、付随的に使用者の腕と脚の筋力を鍛えることができる。

本発明の自動ブレーキ装置の設置状態を示す歩行補助器の図である。 本発明の自動ブレーキ装置の設置状態を示す歩行補助器の後輪の図である。 本発明の自動ブレーキ装置の設置状態を示す歩行補助器の後輪の図である。 本発明の自動ブレーキ装置の高速ギアおよび低速ギアと、第１ギアおよび第２ギアの分解図である。 本発明の自動ブレーキ装置の要部の分解斜視図である。 本発明の自動ブレーキ装置の高速ギアと低速ギアの分解図である。 本発明の自動ブレーキ装置の第２ギア作動状態を示す断面図である。 本発明の自動ブレーキ装置の第２ギア作動状態を示す断面図である。 本発明の自動ブレーキ装置の第２ギア作動状態を示す断面図である。 本発明の自動ブレーキ装置のブレーキドラムの結合状態を示す図である。 図７の分解図である。 本発明の自動ブレーキ装置の制動板の作動状態図である。 本発明の自動ブレーキ装置の制動板の作動状態図である。

符号の説明

１ 操作ハンドル部
２ 本体
３ 前輪
４ 後輪
１０ 固定円板
１１ 係止孔
１２ 案内長孔
２０ 高速ギア
３０ 低速ギア
４０ ブレーキドラム
４１ 案内棒
５０ 第１ギア
６０ 第２ギア
７０ 調節ノブ
７１ カムホーム
７２ ボール
８０ 制動板
９０ アイドルギア
Ｗ 歩行補助器

Claims (3)

1. 操作ハンドル部（１）の本体（２）および前、後輪（３）（４）を備える歩行補助器（Ｗ）において、前記本体（２）の両側下部の後輪（４）を回転できるように支える固定円板（１０）；前記後輪（４）の内面に同心円上の高速ギア（２０）と低速ギア（３０）；前記固定円板（１０）の外面に設けられるブレーキドラム（４０）；前記ブレーキドラム（４０）の中央に設けられる第１ギア（５０）；前記ブレーキドラム（４０）の一方の側に後進が防げられるようにワンウェイクラッチ（Ｃ）が設けられた、第１ギア（５０）と噛み合う第２ギア（６０）；前記固定円板（１０）の内面に、回転自在に設けられ、第２ギア（５０）（６０）を高速ギア（２０）または低速ギア（３０）と選択的に噛み合う調節ノブ（７０）；前記ブレーキドラム（４０）にスプリング（Ｓ１）の付勢力を受けるように内蔵され、第１ギア（５０）と一体に回転する一組の制動板（８０）を含む歩行補助器の自動ブレーキ装置。
2. 前記固定円板（１０）には高速、中立または低速状態に対応づけられた３つの係止孔（１１）およびブレーキドラム（４０）を案内する案内長孔（１２）がそれぞれ形成され、前記ブレーキドラム（４０）には案内長孔（１２）にかかる案内棒（４１）が備えられ、前記調節ノブ（７０）には案内棒（４１）を高速、中立、低速位置に移動させるカムホーム（７１）およびスプリング（Ｓ２）の弾力を受けて３つの係止孔（１１）のいずれかに選択的に係合される断続ボール（７２）が備えられてなることを特徴とする請求項１記載の歩行補助器の自動ブレーキ装置。
3. 前記一組の制動板（８０）の間に、アイドルギア（９０）が当該制動板と噛み合った状態で挟持されることを特徴とする請求項１記載の歩行補助器の自動ブレーキ装置。

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