JP2011156044A - Front wheel caster for wheelchair and wheelchair - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車椅子用前輪キャスター及び車椅子に関するものである。 The present invention relates to a wheelchair front wheel caster and a wheelchair.
舵取りとして前輪に自在キャスターを使用している車椅子の屋外の走行は大きく分けて二つの問題がある。
一つは蛇行し直進性が悪いこと。二つにはわずかな段差でも、乗り越えが困難であること。
従来技術を図13、図14、図15−a、図15−b、図16−a、図16−b、図16−c、図16−d、図17−a、図17−b、図17−c、図17−d、図17−e、図17−f、図18−a、図18−b、図18−c、図18−d、図19−a及び図19−bにより説明する。
There are two main problems in the outdoor running of wheelchairs that use a free caster on the front wheels for steering.
One is meandering and poor straightness. Secondly, it is difficult to get over even a small level difference.
FIGS. 13, 14, 15-a, 15-b, 16-a, 16-b, 16-c, 16-d, 17-a, 17-b, FIG. 17-c, 17-d, 17-e, 17-f, 18-a, 18-b, 18-c, 18-d, 19-a and 19-b To do.
図13は従来技術の車椅子30の前輪キャスター120取付図である。該前輪キャスター120は図13の車椅子30の側部肘掛から下がるフレ−ム30aにキャスター軸130を固定されている。キャスター車輪140はキャスター軸130を中心に水平面を自由に旋回できる
FIG. 13 is a mounting diagram of the
図14は図13のE部拡大図であり、前記前輪キャスター120の構造図である。
直径D2のキャスター車輪140は、キャスター軸130と水平距離L4の偏心がある。ゴム又は樹脂のタイヤのキャスター車輪140はキャスター軸130を中心に水平面を自由に旋回できる
FIG. 14 is an enlarged view of a portion E in FIG. 13, and is a structural diagram of the
The
自走式、及び介護用の車椅子のキャスター車輪直径D2は130mm(5in)〜180mm(7in)である。キャスター車輪直径D2に対する、キャスター車輪の偏心L4の比、偏心率E2はおよそ0.3である。
キャスターメーカーA社のキャスター車輪直径100から200の間の偏心率E2は0.27〜0.33であり、キャスターメーカーB社のキャスター車輪直径100から200の間の偏心率Eは0.28〜0.35であった。
The caster wheel diameter D2 of the self-propelled and nursing wheelchairs is 130 mm (5 in) to 180 mm (7 in). The ratio of the eccentric L4 of the caster wheel to the caster wheel diameter D2 and the eccentricity E2 are approximately 0.3.
The eccentricity E2 between the
[直進性が悪いことについて] [About bad straightness]
図14のように、キャスター軸130とキャスター車輪140の走行面の接地点P3とに、偏心による水平距離L4があるので、前記キャスター軸130が車椅子の移動により動くと、前記キャスター車輪140は前記キャスター軸130の進行方向に合わせ首を振り、追随する。
As shown in FIG. 14, since there is a horizontal distance L4 due to eccentricity between the
図18−aは後輪40l,40r及び前記キャスター車輪140l,140rの直進状態を示す、図18−bは前記後輪40l,40r及び前記キャスター車輪140l,140rの旋回状態を示す。前記後輪40l,40r及び前記キャスター車輪140l,140rの4輪が同時に走行面に接地できる平面であれば、図18−a、図18−bのように車椅子は直進及び旋回も蛇行なく走行できる。
18A shows a straight traveling state of the
しかし、一般歩道の走行では、路面の凸凹や小刻みな斜面の変化の繰り返しによって、前記キャスター車輪140が進行方向とは異なる方向に首振りし、車椅子に前進の力を与えるだけでは車椅子は進行方向からそれて蛇行してしまう。
However, when traveling on a general sidewalk, the
直進性が悪く、蛇行する原因は主に2つある。 There are two main causes of meandering because of poor straightness.
一つには、キャスター車輪が走行方向と無関係に自由に旋回できる状態が発生するからである。 One reason is that a state occurs in which the caster wheels can freely turn regardless of the traveling direction.
図15−a及び図15−bにて説明する。
キャスター車輪140l,140rが進行方向と異なる方向に首振りするのは、左右の前輪キャスター120l,120rが独立で自由に旋回できる構造であり、そして、前記後輪40l,40r及び前記前輪キャスター120l,120rの取り付け高さが固定されており、図15−a及び図15−bに示すように前記キャスター車輪140rの一輪だけ浮いているか、逆に走行面が凹んでいると、該キャスター車輪140rが走行方向と無関係に自由に旋回できる状態になるからである。そして該キャスター車輪140rが、再度接地した斜面に進行方向の直角断面に傾きがあると、該キャスター車輪140rは傾きに応じて、首を振り、蛇行のはじめとなるのである。
This will be described with reference to FIGS. 15-a and 15-b.
The
二つには、キャスター車輪が進行方向直角断面の傾斜に倣うからである。 Second, the caster wheel follows the inclination of the cross section perpendicular to the traveling direction.
進行方向への直角断面が水平でなく片側に傾斜している場合も蛇行する。
図16−a及び図16−bについて説明する。図16−bにおいて、前輪キャスター120のキャスター車輪140は紙面表側に下がる傾斜を持つ上り坂を進んでいる。
車椅子30の重量をキャスター軸130が受けて、進行方向(上り坂)の直角断面の傾斜(図16−bの紙面手前に下がる)に倣おうとして発生する、キャスター車輪140の接地点P3を中心として半径L4の位置に発生する、キャスター軸を回そうとする力M3aによって、キャスター車輪140は時計回り方向に舵取りし、蛇行が始まる。
蛇行を防ぐには、自走式の車椅子の場合は、人力で駆動する後輪40のハンドリングに蛇行と逆方向に舵取りする力M4aを与え、M3aとM4aの力を相殺する。介護者用車椅子では、図13の押し手150に時計回りの力が伝わるので、押し手に逆回しの力を与えて蛇行を防ぐ。
It also meanders when the cross section perpendicular to the direction of travel is not horizontal but inclined to one side.
FIG. 16A and FIG. 16B will be described. In FIG. 16-b, the
The
In order to prevent meandering, in the case of a self-propelled wheelchair, a force M4a for steering in the opposite direction to meandering is given to the handling of the
図16−c及び図16−dについて説明する。図16−dにおいて、前輪キャスター120のキャスター車輪140は紙面表側に下がる傾斜を持つ下り坂を進んでいる。
車椅子30の重量をキャスター軸130が受けて、進行方向(下り坂)の直角断面の傾斜(図16−dの紙面手前に下がる)に倣おうとして発生する、キャスター車輪140の接地点P3を中心として半径L4の位置に発生する、キャスター軸を回そうとする力M3cによって、キャスター車輪140は時計回り方向に舵取りし、蛇行が始まる。
蛇行を防ぐには、自走式の車椅子の場合は、人力で駆動する後輪40のハンドリングに蛇行と逆方向に舵取りする力M4aを与え、M3aとM4aの力を相殺する。介護者用車椅子では、図13の押し手150に時計回りの力が伝わるので、押し手に逆回しの力を与えて蛇行を防ぐ。
16-c and 16-d will be described. In FIG. 16-d, the
The
In order to prevent meandering, in the case of a self-propelled wheelchair, a force M4a for steering in the opposite direction to meandering is given to the handling of the
[わずかな段差でも、乗り越えが困難であることについて]
主な原因は二つである。
[It is difficult to get over even with a small step]
There are two main causes.
一つには身近にある段差に比べ、車輪径が小さいためである。 For one thing, the wheel diameter is smaller than the steps that are close.
図17−bはキャスター車輪140の直径D2 180mmの前輪キャスター120が段差23mmを乗り越えようと、車椅子の前進に連れて、キャスター車輪がわずかに浮き上がった図である。
このときのキャスター車輪140が段差に接触する角度K7は42度になり、上り勾配8.9/10に相当する坂を上る力が一時的に必要となる。自走式では車椅子に勢いをつければ、乗り越えられないことはない高さであるが、車椅子の重心が段差に比べだいぶ高いところにあるので、搭乗者が放り出される危険性がある。介護者用の車椅子は前記前輪キャスター120を持ち上げて乗り越えなければ危険である。
FIG. 17B is a diagram in which the caster wheel is slightly lifted as the wheelchair advances so that the
At this time, the angle K7 at which the
図17−b、図17−c、及び図17−dについて説明する。図17−bはキャスター車輪140直径D2 180mmの前輪キャスター120が段差23mmを乗り越始の図であり、図17−cは乗り越え途中の図であり、図17−dは乗り越え終了近くの図である。図17−b、図17−c、及び図17−dについていえることは、K7>K8>K9ということで、キャスター車輪140が段差に始めに接触する角度が最大で、キャスター車輪140の段差乗り越えの程度に応じて、キャスター車輪140が段差に接触する角度が減って、段差を乗り越え終わったときには0度になる。つまり、段差乗り越えは、乗り越え始めに最大抵抗があるということであり、このとき最大の力が必要ということである。
17B, FIG. 17C, and FIG. 17D will be described. FIG. 17B is a diagram of the
図17−eは段差46mmである、これは乗り越えられない。車輪直径D2 180mmのキャスター車輪140が接触する角度K10は61度になり、上り勾配1.8/10に相当する。
図17−fは段差11.5mmである、これは乗り越え容易である。車輪直径D2 180mmのキャスター車輪140が接触する角度K11は31度になり、上り勾配6/10に相当する。
FIG. 17-e shows a step of 46 mm, which cannot be overcome. The angle K10 at which the
FIG. 17-f shows a step of 11.5 mm, which is easy to get over. An angle K11 at which the
二つには、段差に当たった瞬間に段差の面又は角に合わせて、前記キャスター車輪140が首を振ることがあるからである。
The second reason is that the
図14に示すように、該キャスター車輪140はキャスター軸130とL4の偏心がある。この偏心L4により該キャスター車輪130はキャスター軸の進む方向に首を振って追随できるが、ある段差以上になるできなくなってしまうのである。
As shown in FIG. 14, the
図17−aにおいて、前記キャスター軸130の軸心の直下で前記キャスター車輪140と接触点P4で接触する段差Tがあったとき、該キャスター車輪140が段差に衝突しこれを乗り越えようと該キャスター車輪140の重心が段差に移動しようとしたとき、キャスター車輪140の走行面との接地点P3はなくなる。
該キャスター車輪140の接触点はP4だけになり、キャスター軸120と接触点P4との水平距離は0になり、該キャスター車輪140の進行方向への追随する能力は0になる。
ちなみに該キャスター車輪140の車輪径D2が180mmのとき、上記接触点P4で接触する段差は約23mmである。
In FIG. 17-a, when there is a step T that is in contact with the
The contact point of the
Incidentally, when the wheel diameter D2 of the
図18−c及び図18−dは後輪40l,40r及キャスター車輪140l,140rの直進状態を示す。
図18−cの上半分の図は前記キャスター車輪140lが車椅子の進行方向への追随する能力を維持しながら、進行方向に角度K12を持った段差Tの障害物lに衝突しようとする図である。そして、図18−cの下半分の図は該キャスター車輪140rが車椅子の進行方向への追随する能力を失い(該キャスター車輪140rが走行面から離れたとき起こる)、首を振った状態で進行方向に直角な、段差Tの障害物rに衝突しようとする図である。
18-c and 18-d show the straight traveling state of the
The upper half of FIG. 18-c is a view in which the caster wheel 140l tries to collide with the obstacle l of the step T having an angle K12 in the traveling direction while maintaining the ability to follow the traveling direction of the wheelchair. is there. The lower half of FIG. 18-c loses the ability of the
図18−dは上述の前記キャスター車輪140lと140rが、障害物lと障害物rとにそれぞれ衝突し、曲げる力を受けて前記前輪キャスター120が首を振り、前進できなくなった図である。
FIG. 18D is a view in which the above-mentioned
図19−aと図19−bはマンション外廊下の雨水排水溝にはまった前輪キャスターの図である。前輪キャスター120は溝の上で、片側のキャスター車輪140だけ浮いていると勝手に旋回し、浅く狭い溝でもはまりやすい。溝は勢いをつけて渡れないので、浅くてもキャスター車輪直径の1/2以上の溝幅があると、通過が困難になる。
図に示してある溝の大きさは、幅L3約120mm深さH1約30mmである。キャスター車輪120の車輪直径D2 180mmのとき、キャスター車輪120と溝の角との接触角K13は41度で上り勾配9/10に相当し、越えられぬ溝の大きさである。
FIG. 19A and FIG. 19B are views of a front wheel caster fitted in a rainwater drainage groove in an apartment corridor. The
The size of the groove shown in the drawing is a width L3 of about 120 mm and a depth H1 of about 30 mm. When the wheel diameter D2 of the
直進性の向上と段差乗り越え能力を向上させた、前輪用キャスターを具備した車椅子を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a wheelchair equipped with a front wheel caster with improved straightness and ability to ride over a step.
所定の回転軸を中心に回転するキャスター車輪と、前記回転軸を中心に回転する補助車輪ア−ムと、該補助車輪ア−ムは端部に更に回転軸を有し、該回転軸を中心に回転する前記キャスター車輪より小さな径を有する補助車輪と、前記補助車輪を走行面に付勢するためのバネ部材とからなる構成とし、キャスター車輪の偏心量を小さくし、該キャスター車輪の径を大きくしたことを特徴とする前輪キャスターを具備した車椅子。 A caster wheel that rotates about a predetermined rotation axis, an auxiliary wheel arm that rotates about the rotation axis, and the auxiliary wheel arm further has a rotation shaft at an end, and the rotation axis is the center. The auxiliary wheel having a smaller diameter than the caster wheel that rotates in turn, and a spring member for biasing the auxiliary wheel to the running surface, the eccentric amount of the caster wheel is reduced, and the diameter of the caster wheel is reduced. A wheelchair equipped with a front wheel caster, which is characterized by being enlarged.
本発明の前輪用キャスター50は、バネ部材1,2で前記補助車輪90を走行面に付勢しているので、キャスター車輪70が走行面から離れた時の勝手な旋回を防ぎ、また、走行面の傾斜の変化による影響の首振りを小さくできるので特段に直進性を向上させることができる。そして、前記キャスター車輪70の偏心L1を小さくし、キャスター車輪の旋回範囲が小さくなる分、車輪径を大きくできるので、車輪径を300mm余にすることができ、段差乗り越え能力は向上する。また、車輪径を大きくしたので、空気圧タイヤを装備することができ、段差乗り越え能力はさらに向上する。
The
本発明の実施例1と実施例2について図面を使って詳細に説明する。
本発明の実施例1を図1、図2−a、図2−b、図3、図5−a、図5−b、図6−a、図6−b、図6−c、図6−d、図7−a、図7−b、図7−c、図7−d、図7−e、図7−f、図9−a、図9−b、図9−c、図10、図11及び図12より説明する。 The first embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1, 2-a, 2-b, 3, 5-a, 5-b, 6-a, 6-b, 6-c, 6 -D, Figure 7-a, Figure 7-b, Figure 7-c, Figure 7-d, Figure 7-e, Figure 7-f, Figure 9-a, Figure 9-b, Figure 9-c, Figure 10 11 and 12 will be described.
図1は本発明の実施例1の全体構成図であり、一般的な機能、性能を有する車椅子に本発明実施例1の車椅子用前輪キャスター50を具備したものである。
前記前輪キャスター50は図1の車椅子30の側部肘掛から下がるフレ−ム30aにキャスター軸60を固定されている。キャスター車輪70及び補助車輪90はキャスター軸60を中心に水平面を自由に旋回できる
FIG. 1 is an overall configuration diagram of
In the
図2−aは車椅子直進時の後輪40l,40r、キャスター車輪70l,70r及び補助車輪90l,90rの直進状態図であり、図2−bは車椅子旋回時の後輪40l,40r、キャスター車輪70l,70r及び補助車輪90l,90rの旋回の状態図である。図3は図1のB部拡大図であり、本発明実施例1の車椅子用前輪キャスター50の全体図である。
FIG. 2A is a diagram showing the straight traveling state of the
図10は図3のC矢視拡大図であり、図11は図3のD矢視拡大図である。図12はキャスター車輪回転軸部及び補助車輪回転軸部の断面図である。
[実施例1の構成について説明する]
FIG. 10 is an enlarged view taken along arrow C in FIG. 3, and FIG. 11 is an enlarged view taken along arrow D in FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view of the caster wheel rotating shaft portion and the auxiliary wheel rotating shaft portion.
[Description of Configuration of Example 1]
前輪キャスター50は図1の車椅子30の側部肘掛から下がるフレ−ム30aに固定されたキャスター軸60と、図12に示すように、該キャスター軸60のフォ−ク部60aの端部にある回転軸70aを中心に回転するゴム又は樹脂のタイヤのキャスター車輪70と、回転軸70aを中心に回転自由な補助車輪ア−ム80と、該補助車輪ア−ム80の端部にある回転軸90aと、該回転軸90aを中心に回転し、前記キャスター車輪70より小さな直径を有する補助車輪90と、該補助車輪90を走行面に付勢するためのバネ部材1,2と、前記キャスター軸のフォ−ク部60a側のバネ部材引っ掛けピン3,4と、前記補助車輪ア−ム80の移動範囲を制限するストッパ−5,6とよりなる構成である。前記補助車輪90は図3に示すように、キャスター車輪70の回転軸70a より水平距離でL2の偏心位置にある。
The
[実施例1の機能について説明する]
図2−aは後輪40及び前輪キャスター50の直進状態を示す、図2−bは該後輪40及び該前輪用キャスター50の旋回状態を示す。機能の向上は先行技術との比較で後述するが、前記前輪キャスター50を装備した車椅子は前述の直進方向の性能向上と同様に、旋回性能も向上している。
[Functions of the first embodiment will be described]
FIG. 2A shows a straight traveling state of the
図3について説明する。図に示す前輪キャスター50は、キャスター軸60とキャスター車輪70の回転中心と水平距離L1の偏心がある。本発明ではキャスター車輪の旋回範囲を小さくし、その分キャスター車輪の直径を大きくした。キャスター車輪直径D1に対する偏心L1の比、偏心率E1は0.15以下(偏心0を含む)とした。このため、キャスター車輪直径D1を300mm余にすることができた。
With reference to FIG. The
キャスター車輪70の回転軸70aに回転自由に取付けられた補助車輪ア−ム80の端部の回転軸90aを中心に回転する補助車輪90はバネ部材1,2によって常に走行面に付勢されているので、キャスター車輪70が走行面から離れても、車椅子の進行方向にキャスター車輪70を追随させることができる。
The
先行技術との比較を図で説明する。 Comparison with the prior art will be described with reference to the drawings.
[直進性の向上について] [Improvement of straightness]
一つには、キャスター車輪70が走行方向と異なる方向に旋回できないようにした。
For one thing, the
図3に示すように、前輪用キャスター50は、前記補助車輪90がバネ圧を受けて、走行面に常に接しているので、前記キャスター車輪70が走行面から浮いた時の勝手な旋回を防ぐことができる。
As shown in FIG. 3, the
図5−a図及び5−bは凸凹面を走行するキャスター車輪70l,70rと補助車輪90l,90rの状態を示す図である。
図5−aにおいて、左側のキャスター車輪70lが凸部に乗り上げたため、右側のキャスター車輪70rは走行面から離れてしまった。しかし、補助車輪90rが走行面に接地しているので キャスター車輪70rは進行方向を維持し、勝手な旋回はしない。
FIGS. 5A and 5B are views showing the state of the
In FIG. 5A, since the left caster wheel 70l has climbed on the convex portion, the
図5−bにおいて、左側のキャスター車輪70lは平らな走行面にあるが、右側のキャスター車輪70rと補助車輪90rの走行面が凹んでおり、右側のキャスター車輪70rが凹み面から離れてしまった。しかし、補助車輪90rが凹み面に接地しているので キャスター車輪70rは進行方向を維持し、勝手な旋回はしない。
In FIG. 5B, the left caster wheel 70l is on a flat traveling surface, but the traveling surfaces of the
二つには、キャスター車輪の進行方向直角断面の傾斜に倣う力に対抗する力を発生させ、蛇行を防ぐ。 Second, it generates a force that counteracts the force following the inclination of the cross section perpendicular to the traveling direction of the caster wheel to prevent meandering.
図6−a及び図6−bにて説明する。図6−bにおいて、前輪キャスター50のキャスター車輪70は紙面表側に下がる傾斜を持つ上り坂を進んでいる。
車椅子30の重量をキャスター軸60が受けて、進行方向(上り坂)の直角断面の傾斜(図6−bの紙面手前に下がる)に倣おうとして発生する、キャスター車輪70の接地点P1を中心として半径L1の位置に発生する、キャスター軸を回そうとする力M1aを受ける。しかし、該キャスター軸からL2の距離にある走行面にバネで加圧された前記補助車輪90が、前記キャスター軸を時計回りに回そうとするM1aの力に対抗して、前記キャスター車輪の走行面の接地点P1を中心として反時計回りの回されまいとする力を半径L2−L1の位置P2にM2aを発生させ、お互いの力を相殺させ、蛇行を防ぐ。L1はキャスター車輪直径の15%以下であり、L2−L1はキャスター車輪直径の60%程度なのでM2aは最大でもM1aの1/4の力を発生させればよい。
This will be described with reference to FIGS. In FIG. 6B, the
The weight of the
図6−c及び図6−dにて説明する。図6−dにおいて、前輪キャスター50のキャスター車輪70は紙面表側に下がる傾斜を持つ下り坂を進んでいる。
車椅子30の重量をキャスター軸60が受けて、進行方向(下り坂)の直角断面の傾斜(図6−cの紙面手前に下がる)に倣おうとして発生する、キャスター車輪70の接地点P1を中心として半径L1の位置に発生する、キャスター軸を回そうとする力M1cを受ける。しかし、該キャスター軸からL2の距離にある走行面にバネで加圧された前記補助車輪90が、前記キャスター軸を時計回りに回そうとするM1cの力に対抗して、前記キャスター車輪の走行面の接地点P1を中心として反時計回りの回されまいとする力を半径L2−L1の位置P2にM2cを発生させ、お互いの力を相殺させ、蛇行を防ぐ。L1はキャスター車輪直径の15%以下であり、L2−L1はキャスター車輪直径の60%程度なのでM2cは最大でもM1cの1/4の力を発生させればよい。
This will be described with reference to FIGS. 6C and 6D. In FIG. 6-d, the
The weight of the
[段差乗り越え能力向上ついて] [About the ability to climb over steps]
一つには車輪径を大きくした。 For one thing, the wheel diameter was increased.
図3に示すように、キャスター車輪70の直径D1に対するキャスター軸60とキャスター車輪の偏心L1の比E1を0.15以下と小さくし、キャスター軸を中心としたキャスター車輪の旋回範囲を小さくした分、キャスター車輪直径D1を大きくできるので、該キャスター車輪70の直径を300mm余にすることできた。
As shown in FIG. 3, the ratio E1 of the
図7−a及び図7−bは従来技術のキャスター車輪では危険を伴った段差23mmの乗り越えの図である。
図7−aは直径300mmキャスター車輪70が段差に接触した図である。このときの接触する角度K1は32度、上り勾配は6.3/10である。
この接触角及び上り勾配は図17−aに示す、従来技術180mmのキャスター車輪が11.5mm段差に接触する角度K7の31度、上り勾配6/10とほぼ同水準になっており、段差乗り越えが容易になったといえる。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing how a conventional caster wheel gets over a step of 23 mm with danger.
FIG. 7A is a view in which a
This contact angle and ascending slope are approximately the same level as the ascending slope 6/10, 31 degrees of the angle K7 at which the caster wheel of the conventional 180 mm contact with the 11.5 mm step shown in FIG. Can be said to be easier.
図7−eは段差46mmの乗り越えの図である。
図7−eは直径300mmキャスター車輪70が段差に接触した図である。このときの接触する角度K3は46度、上り勾配は10.4/10である。
この接触角及び上り勾配は図17−bに示す、従来技術180mmのキャスター車輪が23mm段差に接触する角度K7の42度、上り勾配9/10に近くなっており、段差乗り越え能力が向上したといえる。
FIG. 7E is a view of getting over a step of 46 mm.
FIG. 7E is a view in which a
The contact angle and the ascending slope are as shown in FIG. 17-b, where the conventional 180 mm caster wheel contacts the 23 mm step, which is an angle K7 of 42 degrees, and the ascending slope is 9/10. I can say that.
図7−fは段差11.5mmの乗り越えの図である。
図7−fは直径300mmキャスター車輪70が段差に接触した図である。このときの接触する角度K4は22.6度、上り勾配は4.2/10である。問題なしに乗り越えられる。
FIG. 7-f is a diagram of overcoming the step of 11.5 mm.
FIG. 7F is a view in which a
二つには、キャスター車輪が段差乗り越え中でも、キャスター車輪に進行方向を維持する能力を持たせた。 Secondly, the caster wheels have the ability to maintain the direction of travel even when the caster wheels get over the step.
図7−b、図7−c及び図7−dは段差乗り越えの各段階を示している。従来技術の前輪キャスター120では、ある段差以上になると進行方向へキャスター車輪130を追随させる能力を失ってしまうが、図7−b、図7−c及び図7−dに示す前輪キャスター50では、キャスター車輪70が段差に接触した段階から、段差に乗り上げるまでの間、補助車輪90が常に走行面に接地しているので、キャスター車輪が段差を乗り越える間、前輪キャスターが進行方向へ追随する能力を維持している。
7-b, 7-c and 7-d show each step of stepping over the step. In the
図19−aと図19−bに示す従来技術では、前輪キャスター120が溝の上で、片側のキャスター車輪140だけ浮くと勝手に旋回し、浅く狭い溝でもはまりやすい。溝は勢いをつけて渡れないので、浅くてもキャスター車輪直径の1/2以上の溝幅があると、通過が困難であった。
図9−a、図9−b及び図9−cはがキャスター車輪がマンション外廊下の雨水排水溝を乗り越えていく各段階の図である。
図9−aにおいては、キャスター車輪70が雨水排水溝の手前の角の上にある。図9−bにおいては、直径300mmキャスター車輪70が雨水排水溝の両側の角に乗った状態である。このとき、奥側の角と直径300mmキャスター車輪70との接触角は23.5度で上り勾配4.4/10ある。これは図6−aの23mmの段差を乗り越える時の上り勾配6.3/10より十分に小さいので容易に乗り越えられる。図9−cにおいては、キャスター車輪70が雨水排水溝乗り越え終わり、補助車輪90が雨水排水溝に残っている状態である。キャスター車輪70が更に前進すれば補助車輪90は問題なく雨水排水溝から引き上げられる。キャスター車輪70は、以上のように雨水排水溝を容易に乗り越えられるだけでなく、補助車輪90が常に接地しているので車椅子30の進行方向へ常に追随する能力を持っている。
In the prior art shown in FIGS. 19A and 19B, when the
FIG. 9A, FIG. 9B, and FIG. 9C are diagrams of each stage in which the caster wheels get over the rainwater drainage in the corridor outer corridor.
In FIG. 9A, the
[実施例2の構成について説明する] [Description of Configuration of Example 2]
図4において説明する。本実施例2は実施例1に比べ本実施例2の前輪キャスター100のキャスター車輪110が空気圧タイヤを装備していることだけ異なる。
[実施例2の機能について説明する]
This will be described with reference to FIG. The second embodiment differs from the first embodiment only in that the
[Functions of Example 2 will be described]
本実施例2は実施例1に比べ機能は全く同じである。 The function of the second embodiment is completely the same as that of the first embodiment.
[段差乗り越え能力向上ついて] [About the ability to climb over steps]
実施例2の前輪キャスター100は段差乗り越え能力が実施例1より向上しているので説明する。
The
図8−a、図8−b、図8−c、及び図8−dにより説明する。図8−aはキャスター車輪110が23mmの段差接触する図である。これは実施例1と変わりはない。図8−bは段差乗り越え始めた図である。キャスター車輪が前進し、キャスター車輪は接地したまま、キャスター車輪の空気タイヤに段差の角が徐々に喰いこんでくる。図8−cは段差の上にキャスター車輪110が受け持っている全重量を乗せ終わり、キャスター車輪110が走行面から浮き上がった図である。図8−dはキャスター車輪110が乗りあがった状態である。補助車輪が段差に乗っていないが、キャスター車輪110が更に前進すれば補助車輪は用意に段差上に乗り上げる。キャスター車輪110が段差を降りて更に進めば、補助車輪も難なく平地面に降りることができる。
実施例1のゴムや樹脂のタイヤを使用したキャスター車輪は先行技術の説明で記述したように、段差の乗り越えはじめに最大の力が必要なのに対し、空気圧タイヤを使用したキャスター車輪は空気圧タイヤが段差の角に当たって凹み、最初は小さな抵抗から、段差にのりあげるまでの抵抗を分散するので段差乗り越えにより小さな力で乗り越えることができる。
This will be described with reference to FIGS. 8-a, 8-b, 8-c, and 8-d. FIG. 8A is a diagram in which the
As described in the description of the prior art, the caster wheel using the rubber or resin tire of Example 1 requires the maximum force at the beginning of the step, whereas the caster wheel using the pneumatic tire has the step of the pneumatic tire. It dents at the corner and distributes the resistance from the first small resistance to climbing up the step, so you can get over with a small force by overcoming the step.
1 バネ部材
2 バネ部材
3 バネ部材引っ掛けピン
4 バネ部材引っ掛けピン
5 ストッパ−ピン
6 ストッパ−ピン
30 車椅子
40 後輪
50 前輪キャスター
60 キャスター軸
70 キャスター車輪
80 補助車輪ア−ム
90 補助車輪
100 前輪キャスター
110 キャスター車輪
120 前輪キャスター
130 キャスター軸
140 キャスター車輪
150 押し手
D1 キャスター車輪直径
D2 キャスター車輪直径
E1 キャスター車輪直径D1に対する、キャスター車輪の偏心L1の比率
E2 キャスター車輪直径D2に対する、キャスター車輪L4の比率
H1 マンション外廊下の雨水排水溝の深さ
K1 キャスター車輪と段差との接触角
K2 キャスター車輪と段差との接触角
K3 キャスター車輪と段差との接触角
K4 キャスター車輪と段差との接触角
K5 キャスター車輪とマンション外廊下雨水排水溝の奥側の角との接触角
K6 キャスター車輪と段差との接触角
K7 キャスター車輪と段差との接触角
K8 キャスター車輪と段差との接触角
K9 キャスター車輪と段差との接触角
K10 キャスター車輪と段差との接触角
K11 キャスター車輪と段差との接触角
K12 進行方向に傾きを持った障害物の角度
K13 キャスター車輪とマンション外廊下雨水排水溝の奥側の角との接触角
L1 キャスター車輪の偏心量
L2 補助車輪の偏心量
L3 マンション外廊下雨水排水溝の幅
L4 キャスター車輪の偏心量
M1a 車椅子の重量をキャスター軸が受けて、進行方向(上り坂)の直角断面の傾斜(図6−bの紙面手前に下がる)に倣おうとして発生する、キャスター車輪の走行面との接地点を中心として半径L1の位置に発生する、キャスター軸を回そうとする力
M2a 上記キャスター軸を回そうとする力M1aに抗して、走行面に加圧された補助車輪がキャスター車輪の走行面との接地点を中心として半径L2−L1の位置に発生する、回されまいとする力
M1c 車椅子の重量をキャスター軸が受けて、進行方向(下り坂)の直角断面の傾斜(図6−dの紙面手前に下がる)に倣おうとして発生する、キャスター車輪の走行面との接地点を中心として半径L1の位置に発生する、キャスター軸を回そうとする力
M2c 上記キャスター軸を回そうとする力M1cに抗して、走行面に加圧された補助車輪がキャスター車輪の走行面との接地点を中心として半径L2−L1の位置に発生する、回されまいとする力
M3a 車椅子の重量をキャスター軸が受けて、進行方向(上り坂)の直角断面の傾斜(図16−bの紙面手前に下がる)に倣おうとして発生する、キャスター車輪の走行面との接地点を中心として半径L4の位置に発生する、キャスター軸を回そうとする力
M4a 上記キャスター軸を回そうとする力M3aに抗して、人力でこれを戻そうとする力。
M3c 車椅子の重量をキャスター軸が受けて、進行方向(下り坂)の直角断面の傾斜(図16−dの紙面手前に下がる)に倣おうとして発生する、キャスター車輪の走行面との接地点を中心として半径L4の位置に発生する、キャスター軸を回そうとする力
M4c 上記キャスター軸を回そうとする力M3cに抗して、人力でこれを戻そうとする力。
P1 キャスター車輪と走行面との接地点
P2 補助車輪と走行面との接地点
P3 キャスター車輪と走行面との接地点
P4 キャスター車輪と段差の接触点
T キャスター軸130の直下であるP4点で、キャスター車輪140の外周と接触する段差。ちなみに、キャスター車輪140の車輪直径が180mmのとき、キャスター軸直下で車輪と接触する段差Tは約23mmである。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spring member 2 Spring member 3 Spring member hook pin 4 Spring member hook pin 5 Stopper pin 6 Stopper pin 30 Wheelchair 40 Rear wheel 50 Front wheel caster 60 Caster shaft 70 Caster wheel 80 Auxiliary wheel arm 90 Auxiliary wheel 100 Front wheel caster 110 caster wheel 120 front caster 130 caster shaft 140 caster wheel 150 pusher D1 caster wheel diameter D2 caster wheel diameter E1 ratio of caster wheel eccentricity L1 to caster wheel diameter D1 ratio E2 ratio of caster wheel L4 to caster wheel diameter D2 H1 Depth of rainwater drainage in the corridor outside the apartment K1 Contact angle between caster wheel and step K2 Contact angle between caster wheel and step K3 Contact angle between caster wheel and step K4 Contact between caster wheel and step Corner K5 Contact angle between the caster wheel and the rear corner of the rainwater drainage in the apartment corridor K6 Contact angle between the caster wheel and the step K7 Contact angle between the caster wheel and the step K8 Contact angle between the caster wheel and the step K9 Castor wheel Contact angle K10 between the caster wheel and the step K11 Contact angle K12 between the caster wheel and the step K12 Angle of the obstacle with an inclination in the traveling direction K13 Contact angle L1 Eccentric amount of caster wheel L2 Eccentric amount of auxiliary wheel L3 Width of condominium corridor rainwater drainage groove L4 Eccentric amount of caster wheel M1a The weight of the wheelchair is received by the caster shaft, and the traveling direction (uphill) The ground contact point with the traveling surface of the caster wheel, which occurs when following the inclination of the right-angled section (down to the front of the page in FIG. 6B), is The force M2a that tries to turn the caster shaft generated at the position of the radius L1 as the auxiliary wheel pressed against the running surface against the force M1a that tries to turn the caster shaft A force M1c that is not to be rotated generated at a position of radius L2-L1 centered on the ground contact point. The wheelchair shaft receives the weight of the wheelchair, and the inclination of the perpendicular section in the traveling direction (downhill) (paper surface of FIG. 6-d). The force M2c that attempts to rotate the caster shaft and that occurs at the position of the radius L1 centering on the ground contact point with the traveling surface of the caster wheel. The force M1c that attempts to rotate the caster shaft Against this, the auxiliary wheel pressurized on the running surface is generated at the position of radius L2-L1 centering on the ground contact point with the running surface of the caster wheel. When the star axis is received, the radius L4 is centered on the ground contact point with the traveling surface of the caster wheel, which is generated following the inclination of the cross section perpendicular to the traveling direction (uphill) (down to the front of FIG. 16B). Force M4a which tries to turn the caster shaft generated at the position A force which tries to return this force against the force M3a which tries to turn the caster shaft.
M3c The weight of the wheelchair is received by the caster shaft, and the ground contact point with the traveling surface of the caster wheel, which is generated by following the inclination of the right-angled cross section in the traveling direction (downhill) (down to the front of the page in FIG. 16-d). Force M4c that attempts to turn the caster shaft at the position of radius L4 as the center Force that attempts to return this force against the force M3c that attempts to rotate the caster shaft.
P1 Grounding point between the caster wheel and the traveling surface P2 Grounding point between the auxiliary wheel and the traveling surface P3 Grounding point between the caster wheel and the traveling surface P4 Contact point between the caster wheel and the step T At the point P4 immediately below the
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010018537A JP2011156044A (en) | 2010-01-29 | 2010-01-29 | Front wheel caster for wheelchair and wheelchair |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4914946B1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-04-11 | 正文 曽木 | Step assist device |
JP2013184045A (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Secoh Giken Inc | Electric vehicle |
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2010
- 2010-01-29 JP JP2010018537A patent/JP2011156044A/en active Pending
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