JP2011087728A

JP2011087728A - 車椅子電動化装置

Info

Publication number: JP2011087728A
Application number: JP2009242920A
Authority: JP
Inventors: Shiro Mano; 士朗間野; Masashi Miyawaki; 征史宮脇; Kazuo Kawada; 和男川田
Original assignee: Hiroshima University NUC; OM Ltd
Current assignee: Hiroshima University NUC; OM Ltd
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2011-05-06
Anticipated expiration: 2029-10-22
Also published as: JP5425587B2

Abstract

【課題】手動車椅子に対して簡便に取付け可能であって容易に電動化可能とする装置を提供することにある。
【解決手段】手動車椅子Ｋの後輪をすくい上げて載置する略平板状の基体１０１と、車軸が一直線上にあり基体１０１の左右に設けられた一対の電動車輪１０２と、基体１０１下面の後方に設けられた補助輪１０３と、を有する電動化装置１００であって、基体１０１に手動車椅子Ｋの両後輪を固定する後輪載置孔１１２ｈを設け、単体では前記車軸より前方に重心があり、後輪載置孔１１２ｈにより両後輪を固定した際には当該両後輪の中心が前記車軸と補助輪との間に位置するようにしたことを特徴とする電動化装置１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、手動車椅子を簡便に電動化できる車椅子電動化装置に関する。

従来、足の不自由な者の移動のために、手動車椅子が広く使われている。手動車椅子は、利用者が手動車椅子の後輪に付設されたハンドリムを回して、または介護者が手押しハンドルを持ち押すことにより移動する。

このような手動車椅子は、利用者や介護者が非力な場合には、移動の自由度が小さくなり、不便であるという問題を有している。

そこで、このような問題点を解消するものとして電動車椅子も存在する。しかしながら、電動車椅子は高価であること、また、今まで使用していた手動車椅子を廃棄しなければならず、車椅子の利用者にとって経済的な負担も大きくなるという不都合が生じる。

このような不都合をなくすべく、手動車椅子に取り付けて電動化できる動力化装置（特許文献１）および補助駆動装置（特許文献２）がそれぞれ提案されている。

上記動力化装置（特許文献１）は、手動車椅子のシートを上部に有するフレーム本体の内部に対し、モータを取り付けた板部材を取り外し可能に取付け、上記モータの駆動力を手動車椅子の後輪の外周部に直接伝達することにより、電動化を実現する。

また、上記補助駆動装置（特許文献２）は、手動車椅子のフレーム本体の下部における各自立歩行サイドリングの間に、駆動輪とそれを駆動するモータとを備えた補助フレーム部をバネによりフレーム本体の下部に取付け、駆動輪がバネによって走行面に付勢しながらモータにより駆動され、電動化を実現している。

しかしながら、従来の技術では、取付けが煩雑であるという問題点があった。たとえば、特許文献１の装置では、たすき構造などにより剛性が強化されたフレーム本体の複雑なパイプ構造内に、モータを取り付けた板部材を装着するため、取付けに手間取る。また、特許文献２の装置では、比較的重い後輪側の複雑なパイプ構造を有するフレーム本体を裏返すなどして、補助フレーム部を取り付ける必要があり、取付けが簡便でない。

特開平１１−２６７１５７特開２００２−３０１１１３

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、手動車椅子に対して簡便に取付け可能であって容易に電動化可能とする装置を提供することにある。

請求項１に記載の車椅子電動化装置は、手動車椅子の後輪をすくい上げて載置する略平板状の基体と、車軸が一直線上にあり基体の左右に設けられた一対の電動車輪と、基体下面の後方に設けられた補助輪と、を有する車椅子電動化装置であって、基体に手動車椅子の両後輪を固定する固定部を設け、単体では前記車軸より前方に重心があり、前記固定部により前記両後輪を固定した際には当該両後輪の中心が前記車軸と前記補助輪との間に位置するようにしたことを特徴とする。

すなわち、請求項１にかかる発明は、車椅子を引き入れる際には先端（前方が）地面につき円滑な導入（装着）が可能であると共に、導入後には基体が起き上がって安定的に後輪を固定し、代替後輪である電動車輪により簡便に電動化可能となる。

なお、基体の左右に設けられた一対の電動車輪は、手動車椅子の両後輪の外側にあってもよく、内側に位置するようにしても良いものとする。また、電動車輪は車輪部とモータ部とバッテリ部とにより構成する態様を挙げることができるが、これに限定されず、電動で動く車輪であれば特に限定されない。また、別々に駆動制御することにより小回りも実現できる。車椅子後輪のような大輪でなく前輪程度の大きさとすれば、装置全体を小型軽量化することができる。補助輪は基体中心線の後端に一つ設ける態様であってもよく、基体中心線から等距離に左右一つずつ設ける態様であっても良い。また、補助輪は手動車椅子前輪と同様に首振り自在である態様を挙げることができる。なお、両後輪の中心が車軸と補助輪との間に位置するとは、両後輪の車軸を基体に垂直投影した位置が電動車輪の車軸線と補助輪との間に位置することを意味する。これにより、手動車椅子の後輪が電動車輪より後ろに移動したときに重心移動が生じ基体が水平となる。

請求項２に記載の車椅子電動化装置は、手動車椅子の後輪をすくい上げて載置する略平板状の基体と、車軸が一直線上にあり基体の左右に設けられた一対の補助輪と、基体下面の後方に設けられた電動車輪と、を有する車椅子電動化装置であって、基体に手動車椅子の両後輪を固定する固定部を設け、単体では前記車軸より前方に重心があり、前記固定部により前記両後輪を固定した際には当該両後輪の中心が前記車軸と前記電動車輪との間に位置するようにしたことを特徴とする。

すなわち、請求項２にかかる発明は、車椅子を引き入れる際には先端（前方が）地面につき円滑な導入（装着）が可能であると共に、導入後には基体が起き上がって安定的に後輪を固定し、代替後輪である電動車輪により簡便に電動化可能となる。

なお、基体の左右に設けられた一対の補助輪は、手動車椅子の両後輪の外側にあってもよく、内側に位置するようにしても良いものとする。また、電動車輪は車輪部とモータ部とバッテリ部とにより構成する態様を挙げることができるが、これに限定されず、電動で動く車輪であれば特に限定されない。また、別々に駆動制御することにより小回りも実現できる。車椅子後輪のような大輪でなく前輪程度の大きさとすれば、装置全体を小型軽量化することができる。電動車輪は基体中心線の後端に一つ設ける態様であってもよく、基体中心線から等距離に左右一つずつ設ける態様であっても良い。なお、一つ設ける場合には電動で首振り自在とし、方向転換をするようにする。なお、両後輪の中心が車軸と電動車輪との間に位置するとは、両後輪の車軸を基体に垂直投影した位置が補助輪の車軸線と電動車輪との間に位置することを意味する。これにより、手動車椅子の後輪が補助輪より後ろに移動したときに重心移動が生じ基体が水平となる。

また、請求項３に記載の車椅子電動化装置は、請求項１または２に記載の車椅子電動化装置において、固定部が、基体の左右に設けられた窪みないし孔であることを特徴とする。

すなわち、請求項３にかかる発明は、簡便に後輪を固定でき、かつ、装置全体を軽量化することができる。なお、窪みないし孔の形状は限定されないが、後輪の車輪幅の位置に設ける縦長の窪みないし孔とすれば、速やかに後輪を導入ないし固定可能となる。

また、請求項４に記載の車椅子電動化装置は、請求項１、２または３に記載の車椅子電動化装置において、基体下面前方の接地部分に滑り止めを施したことを特徴とする。

すなわち、請求項４にかかる発明は、装置がすべって後ずさりするようなことがなく、円滑に装置を車椅子の下にくぐらせることが可能となる。なお、滑り止めは、ゴムシートを貼付する態様であっても良く、表面を荒らすような加工処理であっても良く、接地面との間の摩擦力が大きくなるものであれば特に限定されない。

また、請求項５に記載の車椅子電動化装置は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の車椅子電動化装置において、基体形状をコ字状ないしＣ字状として中心から後端まで切り欠いた形状としたことを特徴とする。

すなわち、請求項５にかかる発明は、重心設計が容易となり、また、装置全体を軽量化することが可能となる。なお、中心から後端まで切り欠いた形状とは、平板の中心から後端まで切り欠いて、略コ字状ないし略Ｃ字状となることをいう。

また、請求項６に記載の車椅子電動化装置は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の車椅子電動化装置において、手動車椅子の肘掛け近傍で操作可能な、電動車輪を制御する制御ボックスを備えたことを特徴とする。

また、請求項６にかかる発明は、手元で電動車輪の駆動が可能となる。なお、制御ボックスは操作ボックスと言い換えることもできる。有線制御であっても無線制御であってもよい。使用の態様によっては、ジョイスティック様のコントローラであってもよい。肘掛け近傍に位置させる態様も特に限定されず、基体からアームが立ち上がるような態様でも良いし、面ファスナーで肘掛けに制御ボックスを直接固定する態様であっても良い。

本発明によれば、手動車椅子に対して簡便に取付け可能であって容易に電動化する装置を提供することができる。より具体的には、本発明（請求項１および請求項２）によれば、車椅子を引き入れる際には先端（前方が）地面につき円滑な導入（装着）が可能であると共に、導入後には基体が起き上がって安定的に後輪を固定し、代替後輪である電動車輪により簡便に電動化可能となる。また、本発明（請求項３）によれば、簡便に後輪を固定でき、かつ、装置全体を軽量化することができる。また、本発明（請求項４）によれば、装置がすべって後ずさりするようなことがなく、円滑に装置を車椅子の下にくぐらせることが可能となる。また、本発明（請求項５）によれば、重心設計が容易となり、また、装置全体を軽量化することが可能となる。また、本発明（請求項６）によれば、手元で電動車輪の駆動が可能となる。

本発明の車椅子電動化装置の一実施の形態を示した平面図である。本発明の車椅子電動化装置を用いて手動車椅子を電動化する前後の様子を示した模式図である。基体の内側に電動車輪を設けた車椅子電動化装置の例を示した平面図である。補助輪が前、電動車輪がその後ろについた車椅子電動化装置の例を示した側面模式図である。

以下、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の車椅子電動化装置の一実施の形態を示した平面図である。なお、図では、手動車椅子の前輪、後輪およびハンドリムも補助的に示している。図２は、本発明の車椅子電動化装置を用いて手動車椅子を電動化する前後の様子を示した模式図である。

図示したように、電動化装置１００は、平板状の基体１０１に、左右一対の電動車輪１０２と補助輪１０３とが取り付けられた構成であり、コントローラ１０４により駆動制御される。

基体１０１は、前板部１１１、側板部１１２（左側板部１１２Ｌ、右側板部１１２Ｒ）とからなり、これらでコ字状を形成して重心を前よりに位置させるように構成している。これにより、電動車輪１０２の車軸との位置関係に基づき、手動車椅子Ｋを乗せない場合には、電動化装置１００は、前のめりの姿勢となり、前板部１１１先端が接地する。この姿勢によって、手動車椅子Ｋを後退させれば自然に電動化装置１００に乗り上げるので円滑な導入（車椅子載置）が可能となる。また、前板部１１１の先端裏側すなわち接地面には、ゴムシート１１３が貼着してあり手動車椅子Ｋを引き上げるときの滑り止めとなるようにしている。

側板部１１２には縦長の長方形形状の後輪載置孔１１２ｈを設け、電動化装置１００が後輪をすくい上げた後にこれを落とし込み安定的に固定するようにしている。なお、手動車椅子Ｋの後輪間隔の違いに幅広く対応するため、後輪載置孔１１２ｈの短辺にはある程度広めにしておく。また、後輪載置孔１１２ｈの長辺は、手動車椅子Ｋの後輪は落とし込み、ハンドリムは短辺に接触しない長さとする。ハンドリムは通常金属製であり、後輪はゴム製であるので、摩擦係数の大きなゴム部分のみが後輪載置孔１１２ｈ前後の短辺に接触するようにして、より安定的に固定するためである。また、ハンドリムが短辺に接触して載置される態様であると、路面の凹凸を拾い、乗り心地が悪くなり、この点からも、後輪のみが接触する長さとする。

なお、使用の態様によっては、この後輪載置孔１１２ｈは短辺が地面に向かって狭くなるようにして後輪の接触面積をより広く確保するようにしても良いし、ゴムなどの摩擦係数の大きな素材でコーティングするようにしても良い。これにより、手動車椅子Ｋがより安定的に固定される。また、短辺間隔（長辺長さ）が調整できるアジャスタを設けるようにしても良い。これにより、ハンドリムが接触しない間隔に簡便に調整可能となる。

電動車輪１０２は、基体１０１の左右両側に車軸が揃うように設置され、車輪部１２１と、モータ１２２と、バッテリ１２３とから構成される。電動車輪１０２は、手元のコントローラ１０４により駆動制御され、たとえば左側の電動車輪１０２Ｌを順方向に、右側の電動車輪１０２Ｒを逆方向に回転させて、手動車椅子Ｋを電動で小回り可能にしている。

電動化装置１００は、手動車椅子Ｋをすくい上げるように載置するため必然的に高さが制限される。すなわち、車輪部１２１の直径は、１５ｃｍ〜４０ｃｍ程度であることが好ましい。なお、車輪部１２１が小さければ、駆動に必要なトルクも小さくてすみ、モータ１２２も小型化でき、バッテリ１２３の容量も小さくできるので、車輪部１２１は小径であることが好ましい。なお、バッテリ１２３は、電動化装置１００の用途に応じて様々な容量のものが使えるが、図示しない着脱機構により容易に交換できスペアバッテリにより実質的な長時間駆動も実現可能としている。なお、このバッテリ１２３は、充電式電池として家庭用電源を用いて充電可能に構成してもよい。

なお、後輪載置孔１１２ｈ（の中心）は、車輪部１２１の車軸より後ろに位置するようにし、安定的に手動車椅子Ｋを保持するようにしている。

補助輪１０３は、車輪部１２１の後方であって基体１０１の裏面後端にそれぞれ設けられている。補助輪１０３は鉛直方向を軸として自由に回動し（首振り）、電動化装置１００の円滑な小回りを実現すると共に、手動車椅子Ｋが電動化装置１００に乗り上げたときに接地し、電動化装置１００の姿勢（基体１０１の姿勢）を略平行に保つ役割を担う。

コントローラ１０４は、面ファスナーにより手動車椅子Ｋの手すりに貼り付けられる。コントローラ１０４の操作形式ないし態様は特に限定されないが、ジョイスティックによる直感的な操作を実現するようにしても良い。

電動化装置１００の手動車椅子Ｋへの装着の様子について説明する。まず、手動車椅子Ｋの後方に電動化装置１００を位置させる。このとき、前板部１１１と手動車椅子Ｋの後輪とが対向する向きにする。すなわち、手動車椅子Ｋと電動化装置１００の向きとを揃える。このとき、電動化装置１００は前板部１１１が接地している。

手動車椅子Ｋの持ち手を持ち、操作者が手動車椅子Ｋを後退させる。場合によっては、手動車椅子Ｋの利用者が車椅子に乗ったままハンドリムを操作して後退しても良い。手動車椅子Ｋの後輪が前板部１１１を踏みそのまま乗り上げる。このとき、ゴムシート１１３の摩擦力により電動化装置１００はすべらず手動車椅子Ｋの乗り上げを許可する。

そのまま後退し、後輪が車輪部１２１の車軸高さを超えると、電動化装置１００の重心移動により前板部１１１が浮き、補助輪１０３が接地し、基体１０１が水平の姿勢となる。なお、これに先立ち、後輪が後輪載置孔１１２ｈにさしかかったとき手動車椅子Ｋの重さにより後輪が後輪載置孔１１２ｈに引き込まれるように案内され、そのまま、左右それぞれの後輪が孔の前後の短辺に接触し、固定される。

以上の構成であるので、電動化装置１００によれば、手動車椅子に簡便に取付け可能であってこれを容易に電動化することができる。

なお、上記は一実施の形態であり、種々の態様を採用することができる。たとえば、基体１０１の内側に電動車輪１０２を設けるようにしても良い。図３は、基体の内側に電動車輪を設けた車椅子電動化装置の例を示した平面図である。図示したように、内側に電動車輪１０２があると車椅子電動化装置１００がコンパクトになる。

このほか、電動車輪１０２と補助輪１０３との位置関係を反対にすることもできる。図４は、補助輪が前、電動車輪がその後ろについた車椅子電動化装置の例を示した側面模式図である。この場合は、手動車椅子の後輪をすくい上げる関係から、補助輪１０３の径をある程度大きくする必要がある。また、手動車椅子を載置する前には前のめりの姿勢とするため、必要に応じて、適宜前板部１１１を重くするようにする。

このほか、たとえば、基体１０１はコ字状でなく、Ｃ字状やＵ字状であってもよい。また、手動車椅子Ｋの後輪を固定するのは孔でなく窪みであってもよい。また、車輪の重みがかかるとこれに連動して車輪を両側からアームないしバーが車輪を挟む機構であっても良い。

本発明は、たとえば、長時間の使用とはならない状況下であって、床面が比較的平滑な百貨店やスーパー、図書館、美術館などに備えることにより、簡便かつ効率的な実用が実現できる。また、これらの場所では、適宜誘導線を床面に描画し、これを電動化装置が検知して車椅子を誘導するようにしてもよい。

１００電動化装置
１０１基体
１０２電動車輪（１０２Ｌ：左側電動車輪、１０２Ｒ：右側電動車輪）
１０３補助輪
１０４コントローラ
１１１前板部
１１２側板部（１１２Ｌ：左側板部、１１２Ｒ：右側板部）
１１２ｈ後輪載置孔
１１３ゴムシート
１２１車輪部
１２２モータ
１２３バッテリ

Claims

手動車椅子の後輪をすくい上げて載置する略平板状の基体と、
車軸が一直線上にあり基体の左右に設けられた一対の電動車輪と、
基体下面の後方に設けられた補助輪と、
を有する車椅子電動化装置であって、
基体に手動車椅子の両後輪を固定する固定部を設け、
単体では前記車軸より前方に重心があり、前記固定部により前記両後輪を固定した際には当該両後輪の中心が前記車軸と前記補助輪との間に位置するようにしたことを特徴とする車椅子電動化装置。
手動車椅子の後輪をすくい上げて載置する略平板状の基体と、
車軸が一直線上にあり基体の左右に設けられた一対の補助輪と、
基体下面の後方に設けられた電動車輪と、
を有する車椅子電動化装置であって、
基体に手動車椅子の両後輪を固定する固定部を設け、
単体では前記車軸より前方に重心があり、前記固定部により前記両後輪を固定した際には当該両後輪の中心が前記車軸と前記電動車輪との間に位置するようにしたことを特徴とする車椅子電動化装置。
固定部は、基体の左右に設けられた窪みないし孔であることを特徴とする請求項１または２に記載の車椅子電動化装置。
基体下面前方の接地部分に滑り止めを施したことを特徴とする請求項１、２または３に記載の車椅子電動化装置。
基体形状をコ字状ないしＣ字状として中心から後端まで切り欠いた形状としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の車椅子電動化装置。
手動車椅子の肘掛け近傍で操作可能な、電動車輪を制御する制御ボックスを備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の車椅子電動化装置。