JP2013154053A - 移乗機 - Google Patents

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Abstract

【課題】より被介助者の不快感を軽減した移乗機を提供する。
【解決手段】本発明にかかる移乗機1は、支持台10と、支持台10に連結され、被介助者を保持するためのアーム部11と、支持台10に対してアーム部11を昇降させる駆動部12と、アーム部11に対し、下方への外力がかかっている場合には駆動部12からの駆動力をアーム部11に伝達し、上方への外力がかかっている場合には駆動部12からの駆動力をアーム部11に伝達しない伝達切替部13と、駆動部12とは別に、アーム部11と支持台10との間に設けられ、アーム部11の自重の少なくとも一部を負担する反力発生部14と、を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、移乗機に関し、特に移乗機の昇降機構に関する。
自立歩行が困難な被介助者を、例えばベッドから車椅子に移乗させたり、ベッドから便座に移動したりする場合に利用する動力付き移乗機が開発されている。
一般に、移乗機は、被介助者を保持する保持部と、保持部に連結されたアーム部とを有し、保持部により被介助者を保持しながら、アーム部を駆動させて被介助者を移動させる。
例えば、被介助者を車椅子からベッドに移動させる場合、まず、被介助者を保持部により保持し、アーム部を稼働させて、保持部を上昇させ、被介助者を移動させる。そして、ベッドの位置まで被介助者を移動させた後、アーム部を稼働させて保持部を下降させ、被介助者をベッドに下ろす。
アーム部の昇降動作は、一般に手元のスイッチの操作により行われる。アーム部の下降動作の際、スイッチの操作が適切に行われなかった場合には、アーム部が必要以上に下降することにより、保持部が被介助者の大腿部に到達してしまい、不快感を与える恐れがある。
特許文献1には、アーム部を傾かせる駆動源と、駆動源からの駆動力をアーム部に伝達する伝達機構とを有する移乗機が記載されている。伝達機構は、駆動部と、被駆動部と、駆動部と被駆動部とを連結する連結軸とを有する。駆動部は、台車側に設けられ、被駆動部は、保持部側に設けられる。そして、駆動部に対して被駆動部が被介助者に近づく方向で接触可能であると共に、駆動部と被駆動部とが互いに離れることができるように構成されている。
特開20011−104033号公報
特許文献1に記載の技術では、駆動部と被駆動部とが互いに離れることができるように構成されている。よって、保持部が被介助者の大腿部に到達した場合、下降方向の駆動力は伝達されず、駆動力により被介助者の大腿部を圧迫することを防ぐことが可能である。しかしながら、特許文献1に記載の技術では、被介助者の大腿部に保持部の自重がかかってしまい、被介助者に不快感を与える恐れがあった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、より被介助者の不快感を軽減した移乗機を提供することを目的とする。
本発明にかかる移乗機は、支持台と、支持台に連結され、被介助者を保持するためのアーム部と、支持台に対してアーム部を昇降させる駆動部と、アーム部に対し、下方への外力がかかっている場合には駆動部からの駆動力をアーム部に伝達し、上方への外力がかかっている場合には駆動部からの駆動力をアーム部に伝達しない伝達切替部と、駆動部とは別に、アーム部と支持台との間に設けられ、アーム部の自重の少なくとも一部を負担する反力発生部と、を有するものである。
これにより、被介助者を移乗機から下ろす際に、アーム部が必要以上に下降し、被介助者の大腿部に接触した場合であっても、被介助者の大腿部にアーム部の自重全部が掛ることがなく、不快感を軽減することができる。
本発明にかかる移乗機において、駆動部は、アーム部を上下方向に昇降させるものであることが望ましい。
これにより、アーム部を駆動させるために必要な駆動力が、アーム部の昇降動作により変化することがない。
反力発生部は、より好ましくは、支持台に対して傾斜して設けられており、反力発生部の反力における鉛直成分は、アーム部の自重における鉛直成分と等しい大きさで逆方向に生じることが望ましい。
これにより、アームの位置によらず、より均一な反力を発生させることができる。
本発明にかかる移乗機は、伝達切替部における駆動力の伝達の切り替えを検出して、外部に対し報知する報知部を更に有することが好ましい。
これにより、アーム部を操作している操作者の被介助者に対し、駆動力が切り替わったことを即座に報知することができる。
本発明にかかる技術によれば、被介助者の不快感を低減した移乗機を提供することができる。
本実施の形態にかかる移乗機の概要を示す図である。 本実施の形態にかかる移乗機に被介助者が載る場合を示す図である。 本実施の形態にかかる移乗機から、被介助者をベッド等に下ろす場合を示す図である。 本実施の形態にかかる移乗機の詳細を示す図である。 本実施の形態にかかる駆動部の詳細を示す図である。 本実施の形態にかかる駆動力発生部の一例を示す断面図である。 本実施の形態にかかる移乗機における、アーム部と駆動部と反力発生部との動作原理を示す図である。 ガススプリングにより、アーム部に対して発生する反力を示す図である。 ガススプリングにより生じる鉛直上方の力を示すグラフである。 本実施の形態にかかる駆動力発生部の異なる一例を示す断面図である。
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、自立歩行が困難な被介助者をベッドから車椅子に移乗したり、自立歩行が困難な被介助者を乗せたまま、トイレ等に移動したりするための移乗機に適用したものである。
本実施の形態にかかる移乗機は、被介助者を移乗機に乗降させる際の、移乗機のアーム部が、被介助者の身体に押しつけられることにより発生する不快感を低減するためのものである。
図1は、本実施の形態にかかる移乗機の概要を示す図である。本実施の形態にかかる移乗機1は、支持台10と、アーム部11と、駆動部12と、伝達切替部13と、反力発生部14とを有する。
支持台10は、支持台本体100と、支持台本体100の底面の前後に設けられた車輪101及び102とを有する。
アーム部11は、ガイド115を介して支持台10の支持台本体100に連結され、被介助者を保持するものである。アーム部11は、被介助者に接触し、被介助者を保持するための保持具111と、保持具111に連結された第1リンク114と、保持具111と第1リンク114とを連結するチルト軸116と、第1リンク114とガイド115とを連結するスイング軸117とを有する。
保持具111は、チルト軸116を介して第1リンク114と回転自在に連結されている。第1リンク114は、スイング軸117を介してガイド115と回転自在に連結されている。保持具111は、板状の形状であり、被介助者との接触面はクッション部材で覆われていることが望ましい。
駆動部12は、アーム部11を駆動し、支持台10に対してアーム部11を昇降させる。
伝達切替部13は、アーム部11に対して、下方への外力がかかっている場合には駆動部12からの駆動力をアーム部11に伝達し、上方への外力がかかっている場合には駆動部12からの駆動力をアーム部11に伝達しないものである。これにより、外部からアーム部11に対して上方への外力がかかった場合、アーム部11には駆動部12から駆動力が伝達されず、よって、アーム部11の上方への移動が拘束されないため、外力によりアーム部11が上昇する。
反力発生部14は、駆動部12とは別に、アーム部11と支持台10との間に設けられ、アーム部11の自重の少なくとも一部を負担するものである。これにより、駆動部12の駆動力に関係なく、アーム部11の自重の一部に対して、常に上方へ反力が発生している。
本実施の形態にかかる移乗機1について更に説明する。図2は、本実施の形態にかかる移乗機1に被介助者が載る場合を示す図である。図2(a)は、被介助者を移乗機に移す前の状態を示す図である。被介助者はベッド等に腰かけた状態であり、被介助者の足は、移乗機1の支持台本体100に載せている。図2(a)の状態から、アーム部11を下降させ、被介助者の体を保持するのに最適な高さにする。アーム部11の高さについては、図示しないスイッチ等により、被介助者本人が操作するか、又は被介助者を介助する介助者が操作する。
アーム部11を下降する操作の際、図2(b)に示すように、アーム部11が下がり過ぎてしまうことがある。この場合、被介助者の大腿部が、保持具111とベッドとの間で圧迫されることにより、被介助者に不快感を与える恐れがある。
図3は、本実施の形態にかかる移乗機1から、被介助者をベッド等に下ろす場合を示す図である。図3(a)に示すように、被介助者は移乗機1に乗ったまま、ベッド付近まで移動する。そして、図3(b)に示すように、アーム部11を下降して、被介助者をベッドに座らせる。この際も、図2(b)の場合と同様に、アーム部11を下降しすぎてしまう場合があり、被介助者の大腿部が保持具111とベッドとの間で圧迫されることにより、不快感を与える恐れがある。
本実施の形態にかかる移乗機1では、被介助者の大腿部が保持具111に接触して、アーム部11に上方への外力が生じると、伝達切替部13により、駆動部12からの駆動力がアーム部11に伝達されない。そのため、被介助者の大腿部を圧迫することを抑制できる。
更に、反力発生部14により、アーム部11の自重の一部に対して常に上方への反力が働いている。そのため、被介助者の大腿部に保持具111が接触したとしても、大腿部に作用するアーム部11の自重が小さく、被介助者の大腿部を圧迫することを更に抑制することができる。よって、被介助者の不快感を低減することができる。
また、反力発生部14により、アーム部11の自重の一部に対して常に上方への反力が働いているので、アーム部11を上昇させる際の駆動力が小さくて済み、被介助者の大腿部に保持具111が接触しても、小さな力で保持具111を上昇させることができる。また、駆動部12を小型化することもできる。
ちなみに、本実施の形態にかかる移乗機1は、図示を省略するが、伝達切替部13における駆動力の伝達の切り替えを検出して、介助者又は被介助者に対し報知する報知部を有することが望ましい。これにより、アーム部11を操作している介助者又は被介助者に対し、駆動力が切り替わったことを即座に報知することができる。
本実施の形態にかかる移乗機1について、さらに詳細に説明する。図4は、本実施の形態にかかる移乗機1の詳細を示す図である。
支持台本体100には、駆動部12が搭載され、後述するガイド115のレール115bが設けられる支持部100aが立設されている。
アーム部11は、保持具111と、チルト軸用アクチュエータ112と、スイング軸用アクチュエータ113と、第1リンク114と、ガイド115と、第1チルト軸116と、第1スイング軸117aと、第2スイング軸117bと、第2リンク118と、第2チルト軸119と、支持軸120と、を有する。
保持具111は、第1リンク114の一端と第1チルト軸116を介して回転自在に連結され、更にチルト軸用アクチュエータ112の一端と第2チルト軸119を介して回転自在に連結されている。
第1リンク114は、緩やかに湾曲しており、略L字形状に形成されている。第1のリンク114の一端は二股に分岐している。第1リンク114における二股の一端は保持具111と第1チルト軸116を介して回転自在に連結され、二股に分岐した他端は、チルト軸用アクチュエータ112の他端と支持軸120を介して回転自在に連結されている。そして、第1リンク114の他端は、第2リンク118の水平部118aの他端と第1スイング軸117aを介して回転自在に連結されている。
チルト軸用アクチュエータ112は、一端が保持具111と第2チルト軸119を介して回転自在に連結され、他端が第1リンク114における二股の他端と支持軸120を介して回転自在に連結されている。チルト軸用アクチュエータ112を伸縮させることにより、第1チルト軸116を中心として保持具111を回転させることで、被介助者の胸部の角度に合うように保持具111の角度を調整することができる。
スイング軸用アクチュエータ113は、一端が第1リンク114における二股の他端と支持軸120を介して回転自在に連結され、他端が第2リンク118の水平部118aの一端と第2スイング軸117bを介して回転自在に連結されている。スイング軸用アクチュエータ113を伸縮させることにより、第1スイング軸117aを中心として第1リンク114を回転させることにより、被介助者の胸部の高さ位置に合わせてアーム部11の角度を調整することができる。
第2リンク118は、水平部118aと、鉛直部118bとを有する。水平部118aの一端は、スイング軸用アクチュエータ113の他端と第2スイング軸117bを介して回転自在に連結され、他端は第1リンク114の他端と第1スイング軸117aを介して回転自在に連結されている。また、後述する駆動部12の有するロッド121と連結され、ロッド121が上下動することにより、アーム部11が上下動する。
鉛直部118bには、アーム部11を上下動させるためのガイド115が連結されている。ガイド115は、摺動部材115aとレール115bとを有する。つまり、ガイド115は並進機構である。摺動部材115aは、レール115bに沿って移動する。この摺動部材115aは、第2リンク118の鉛直部118bに連結されている。
レール115bは、上下方向に配置されている。レール115bは、支持台本体100から立設する支持部100aに連結されている。これにより、アーム部11の上下動を規定することができる。
駆動部12は、駆動力発生部30の有するモータ301からの駆動力により、アーム部11を上下動させる。図5は駆動部12の詳細を示す図である。駆動部12は、駆動力発生部30から伝達された回転運動を、直動運動(並進運動)に変換し、アーム部11に伝達する。駆動部12は、ロッド121と、ボールねじ122と、シリンダ123と、ボールねじユニット124と、ベアリングユニット125と、ウォームホイール126と、ウォームギア127とを有する。また、駆動部12の内部に、伝達切替部13としてのワンウェイクラッチ128が設けられている。これらのロッド121、ボールねじ122、ボールねじユニット124、ベアリングユニット125、ウォームホイール126、ウォームギア127及びワンウェイクラッチ128等は、シリンダ123に搭載されている。
駆動部12は、駆動力発生部30からの駆動力を、ウォームギア127を介してウォームホイール126に伝達する。ウォームホイール126は、ワンウェイクラッチ128を介してボールねじ122と接続されている。このボールねじ122は、ベアリングユニット125により支持されている。
ボールねじ122は、ボールねじユニット124と螺合されており、ボールねじ122が回転することにより、ボールねじユニット124が上下動する。
ボールねじユニット124はロッド121を保持し、ボールねじユニット124が上下動するとロッド121に接続された第2リンク118が上下動し、アーム部11が上下に昇降する。このように、モータ301の回転運動を直動運動に変換する。
伝達切替部13としてのワンウェイクラッチ128について説明する。ボールねじ122は、ワンウェイクラッチ128を介してウォームホイール126と接続されている。ワンウェイクラッチ128は、ボールねじユニット124に対して上方に所定の大きさ以上の外力がかかると、フリー回転するように設けられている。つまり、ワンウェイクラッチ128は、ボールねじユニット124に対して上方に所定の大きさ以上の外力がかかると、ボールねじ122とウォームホイール126との接続を遮断する。これにより、アーム部11に対して上方に所定の大きさ以上の外力がかかる場合には、ウォームホイール126の回転がボールねじ122に伝達されない。なお、ボールねじ122とウォームホイール126との接続が遮断される外力の大きさは、適宜、設定される。
一方、ワンウェイクラッチ128は、ボールねじユニット124に対して下方に外力がかかると、ボールねじ122とウォームホイール126とを接続する。これにより、アーム部11に対して下方に外力がかかる場合には、ウォームホイール126の回転がボールねじ122に伝達される。なお、ワンウェイクラッチ128としては、一般的なワンウェイクラッチを用いることができる。
図6は、駆動力発生部30の一例を示す断面図である。図6(a)は、ボールねじ122の中心軸を通る断面図を示す。図6(b)は、図6(a)のA−A矢視断面図を示す。駆動力発生部30は、減速機300と、モータ301とを有する。モータ301により発生した駆動力は、減速機300により増幅され、ウォームギア127に伝達される。
図4に示す移乗機1は、反力発生部14としてのガススプリング(以下、反力発生部14と同一の符号を付する。)を備えている。ガススプリング14は、支持台本体100に対して(即ち、地面に対して)傾斜した角度で、一端が第2リンク118の鉛直部118bと回転自在に連結され、他端が支持台本体100と回転自在に連結されている。ガススプリング14は、第2リンク118の鉛直部118bに作用する、アーム部11の自重による鉛直成分の少なくとも一部を負担するように(但し、本実施の形態ではアーム部11の自重による鉛直成分の全て、即ち、アーム部の自重における鉛直成分と略等しい大きさで)、鉛直上方に反力を生じる。なお、本実施の形態においてはガススプリング14を反力発生部として用いたが、他の弾性体でもよい。反力発生部14について詳しくは後述する。
図7は、本実施の形態にかかる移乗機1を示す図である。図7(a)に示すように、例えば保持具111の点Pに鉛直上方への外力をかけた場合、図7(b)に示すように、アーム部11は鉛直上方に外力をかけた分だけ上昇して停止する。
これは、ワンウェイクラッチ128により、ボールねじ122とウォームホイール126との接続が遮断され、さらに、ガススプリング14により、アーム部11の自重による鉛直成分が負担されるからである。
以上のように、本実施の形態にかかる移乗機1は、アーム部11に上方への外力がかかった場合に、より小さい外力であっても、アーム部11を上昇させることができる機構とすることができる。
ここで、反力発生部14について更に説明する。反力発生部14は、アーム部11の自重に対して反力を発生するものである。具体的には、ガススプリング、ばね等の弾性体や、反力を発生させるものであれば、磁石等を利用したものであってもよい。なお、反力発生部14の弾性係数等は、適宜、アーム部11の自重による鉛直成分によって設定される。
また、反力発生部14は、一端が第2リンク118と回転自在に連結され、他端が支持台本体100と回転自在に連結されたものであって、支持台本体100に対して傾斜して設けられることが望ましい。これにより、反力発生部14は、アーム部11の上下動に基づいて、支持台本体100との連結部を中心に回転する。
図8は、ガススプリング14により、アーム部11に対して生じる反力を示す図である。図8(a)の場合、アーム部11は、アーム部11が上下に可動な範囲のうちの、低い位置にある。この場合、ガススプリング14が第2リンク118の鉛直部118bに連結された点である点Oには、ガススプリング14と平行な向きに、Fsの力が生じ、鉛直上方には、Fvの力が生じる。
図8(b)の場合、アーム部11は、アーム部11が上下に可動な範囲のうちの、高い位置にある。ガススプリング14が第2リンク118の鉛直部118bに連結された点である点O′には、ガススプリング14と平行な向きに、Fs′の力が生じ、鉛直上方には、Fv′の力が生じる。
図8(a)、及び図8(b)に示すように、ガススプリング14により、鉛直上方に生じる力であるFvとFv'とは、ほぼ同じ大きさになる。すなわち、アーム部11が低い位置にある場合、ガススプリング14が縮むことにより、ガススプリング14と平行な向きに生じる力は大きくなるが、ガススプリング14の傾きが小さいので、ガススプリング14と平行な向きに生じる力の鉛直成分は、当該力に対して割合が小さい。
これに対し、アーム部11が高い位置にある場合、ガススプリング14が伸びることにより、ガススプリング14と平行な向きに生じる力は、アーム部11が低い位置にある場合に比べて小さくなるが、ガススプリング14の傾きが、鉛直方向に対して平行に近くなるため、ガススプリング14と平行な向きに生じる力の鉛直成分は、当該力に対して割合が大きい。したがって、ガススプリング14を支持台本体100に対して傾けて設けることにより、ガススプリングの反力と傾きとにより、アーム部11の自重に対して、ほぼ一定の反力を生じさせることができる。
図9は、ガススプリング14により生じる反力の鉛直成分Fvを示すグラフである。ストロークの長さを基準として、鉛直上方の力Fvを示している。
図9のグラフにより示されるように、ガススプリング14は、アーム部11に対して、鉛直上方にほぼ一定の力を発生する。
本実施の形態にかかる移乗機1は、アーム部11に対して上方への外力がかかった場合、モータ301の駆動力を伝達しない伝達切替部13と、モータ301の駆動力によらずにアーム部11の自重に対して反力を発生させることが可能な反力発生部14とを有する。伝達切替部13により、移乗機1を昇降させる際、操作ミスにより、アーム部11が過度に下げられた場合であっても、被介助者に保持具111が接触してアーム部11に対して上方に所定の大きさ以上の外力がかかると、モータ301の駆動力をアーム部11に伝達しないので、保持具111が被介助者に強く押し付けられることがなく、被介助者の不快感を低減できる。
さらに、反力発生部14により、駆動部12とは別に、アーム部11の位置に関わらず、アーム部11の自重に対する反力を発生させているため、アーム部11の自重よりも小さな力で、アーム部11を上昇させることができる。そのため、保持具111が被介助者に接触しても、小さな力で保持具111を上方に押し上げて、保持具111の被介助者への接触を解除することができる。
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
例えば、駆動力発生部30は、図10に示す構成でも同様に実施できる。図6の場合と同じように、駆動力発生部30は減速機300及びモータ301を有するが、さらに、トルクダイオード129と、ウォームギア127及びウォームホイール126に換えて平歯車302及び平歯車400とを有する点が異なる。
モータ301からの駆動力は、減速機300により増幅される。減速機300は、トルクダイオード129に接続されている。トルクダイオード129は、一般的なトルクダイオードと同様に、モータ301からの駆動力は駆動部12側に伝達するが、駆動部12側からの回転力は駆動力発生部30側に伝達しないものである。トルクダイオード129は、平歯車302に接続される。平歯車302は、平歯車400に回転運動を伝達する。
1 移乗機
10 支持台
11 アーム部
12 駆動部
13 伝達切替部
14 反力発生部(ガススプリング)
30 駆動力発生部
100 支持台本体
100a 支持部
101 車輪
102 車輪
111 保持具
112 チルト軸用アクチュエータ
113 スイング軸用アクチュエータ
114 第1リンク
115 ガイド
115a 摺動部材
115b レール
116 第1チルト軸
117a 第1スイング軸
117b 第2スイング軸
118 第2リンク
118a 水平部
118b 鉛直部
119 第2チルト軸
120 支持軸
121 ロッド
122 ボールねじ
123 シリンダ
124 ボールねじユニット
125 ベアリングユニット
126 ウォームホイール
127 ウォームギア
128 ワンウェイクラッチ
129 トルクダイオード
300 減速機
301 モータ
302 平歯車
400 平歯車

Claims (4)

  1. 支持台と、
    前記支持台に連結され、被介助者を保持するためのアーム部と、
    前記支持台に対して前記アーム部を昇降させる駆動部と、
    前記アーム部に対し、下方への外力がかかっている場合には前記駆動部からの駆動力を前記アーム部に伝達し、上方への外力がかかっている場合には前記駆動部からの駆動力を前記アーム部に伝達しない伝達切替部と、
    前記駆動部とは別に、前記アーム部と前記支持台との間に設けられ、前記アーム部の自重の少なくとも一部を負担する反力発生部と、
    を有する移乗機。
  2. 前記駆動部は、前記アーム部を上下方向に昇降させる請求項1に記載の移乗機。
  3. 前記反力発生部は、前記支持台に対して傾斜して設けられており、
    前記反力発生部の反力における鉛直成分は、前記アーム部の自重における鉛直成分と等しい大きさで逆方向に生じる、請求項1又は2記載の移乗機。
  4. 前記伝達切替部における駆動力の伝達の切り替えを検出して、外部に対し報知する報知部を更に有する請求項1乃至3のうちいずれか1項記載の移乗機。
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