JP2014004126A - 車椅子及びベッド - Google Patents

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将平 塚田
Toru Nakamura
徹 中村
Hideo Kawakami
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Abstract

【課題】背ボトムとの回転中心位置が一点となり、調整が容易なリンク機構を持つ構成であり、背上げ時に使用者に違和感を与えない車椅子を提供することを目的とする。
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明の車椅子は、背ボトムと腰ボトムを持つ車椅子であって、腰ボトムに固定される腰ボトムリンクと、背ボトムに固定される背ボトムリンクと、腰ボトムリンクと背ボトムリンクに回転自在に設置される複数の従動リンクとを備え、腰ボトムリンクの延長線と背ボトムリンクの延長線とが交わる点である回転中心位置を中心に、背ボトムリンクが回転するリンク機構を持ったことを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明は、リクライニング機能を有する車椅子及びベッドに関する。
障害者自らが移動したり、身体能力の低下した高齢者や病人を移動させたりするために、様々な車椅子が存在する。その中に、車椅子の背ボトムが上がったり下がったりするリクライニング機構を有する車椅子がある。
図8に従来の車椅子1を示す。従来の車椅子1は、軸22を中心に背ボトム20が回転し、背ボトム20が上がったり下がったりする(例えば、特許文献1参照)。
また、図9に従来のベッド2を示す。従来のベッド2は、背ボトム3がアクチュエータ23によって背上げされる。このとき、摺動部5及びリンク6、7、8、9によって、図10に示す位置を回転中心として、背ボトム3が動作する(例えば、特許文献2参照)。
特開2003−62015号公報 特開2003−299698号公報
しかしながら、従来の車椅子では、車椅子の使用者の腰の回転中心位置と背ボトムの回転中心位置がずれることがあるため、背ボトムが回転するにつれて、使用者の背中と背ボトム位置がずれていく場合がある。この場合、使用者は、その背中を腰側に向けて引っ張られたり、腹圧が増加したりすることがある。
ここで、従来のベッドのリンク機構を車椅子の背ボトムのヒンジ部に応用することにより、車椅子の使用者が受ける違和感は軽減できる。だが、この場合でも、回転するにつれ回転中心が少しずつずれていくため、このズレは完全に取り除くことはできない。また、車椅子には使用者の体型によって回転中心位置を微調整する機構が求められるが、従来のベッドのリンク機構では回転中心位置が一意に定まっておらず、回転中心位置も特定が難しいため、微調整を行うのが難しい。
本発明は、これら従来の課題を解決するものであり、回転中心位置が一意に定まり、調整が容易なリンク機構を持った車椅子及びベッドを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の車椅子は、背ボトムと腰ボトムを備える車椅子であって、前記腰ボトムに固定された腰ボトムリンクと、前記背ボトムに固定された背ボトムリンクと、前記腰ボトムリンク及び前記背ボトムリンクに回転自在に設置されたリンク機構と、を備え、前記リンク機構は、前記腰ボトムリンクの延長線及び前記背ボトムリンクの延長線が交わる点である回転中心を中心に、前記背ボトムリンクが回転するリンク機構であることを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明のベッドは、背ボトムと腰ボトムを備えたベッドであって、前記腰ボトムに固定された腰ボトムリンクと、前記背ボトムに固定された背ボトムリンクと、前記腰ボトムリンク及び前記背ボトムリンクに回転自在に設置されたリンク機構と、を備え、前記リンク機構は、前記腰ボトムリンクの延長線及び前記背ボトムリンクの延長線が交わる点である回転中心を中心に、前記背ボトムリンクが回転するリンク機構であることを特徴とする。
本発明によれば、回転中心位置が一意に定まり、調整が容易なリンク機構を持った車椅子及びベッドを提供することができる。
本発明の実施の形態1の車椅子の側面図 (a)本発明の実施の形態1のリンク機構のフラット姿勢時の側面図、(b)本発明の実施の形態1のリンク機構のフラット姿勢時と椅子姿勢時の中間の位置の側面図、(c)本発明の実施の形態1のリンク機構の椅子姿勢時の側面図 本発明の実施の形態1のリンク機構のフラット姿勢時と椅子姿勢時の中間の位置の寸法を表す側面図 本発明の実施の形態1の調整機構の側面図 (a)本発明の実施の形態1のリンク機構の位置調整後のフラット姿勢時の側面図、(b)本発明の実施の形態1のリンク機構の位置調整後の椅子姿勢時の側面図 (a)本発明の実施の形態2のリンク機構のフラット姿勢時の側面図、(b)本発明の実施の形態2のリンク機構のフラット姿勢時と椅子姿勢時の中間の位置の側面図、(c)本発明の実施の形態2のリンク機構の椅子姿勢時の側面図 本発明の実施の形態2のリンク機構の椅子姿勢時の寸法を表す側面図 従来の車椅子の側面図 従来のベッドの側面図 従来のベッドの仮想回転中心位置と大転子位置を示す図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、同じ構成要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は理解し易くするために、それぞれの主な構成要素を模式的に示している。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における車椅子10の側面図である。
車椅子10は、マットレス19を乗せるための背ボトム13と、腰ボトム12と、脚ボトム14と、背ボトム13と腰ボトム12を繋ぐリンク機構11と、手押しハンドル17と、背ボトム13に回転自在に設けられたアームレスト18と、腰ボトム12が固定される車椅子基台部15と、車椅子基台部15に固定されるキャスター16とで構成されている。なお、本実施の形態1において、図1に示すように、リンク機構11は背ボトム13及び腰ボトム12から突出することになる。だが、本実施の形態1では、車椅子基台部15にリンク機構11のための空間を設けているため、リンク機構11は、手押しハンドル17を押す介護者などの邪魔にはならない。
図2(a),(b),(c)、図3は、本発明の実施の形態1におけるリンク機構11を説明するための図である。図2(a)は、リンク機構11のフラット姿勢時の側面図であり、図2(b)は、リンク機構11のフラット姿勢時と椅子姿勢時の中間の位置の側面図であり、図2(c)は、リンク機構11の椅子姿勢時の側面図であり、図3は、リンク機構11のフラット姿勢時と椅子姿勢時の中間の位置の寸法を表す側面図である。図2(a),(b),(c)、図3を用いて、本実施の形態1のリンク機構11について説明する。
本実施の形態1のリンク機構11は、腰ボトム12に垂直に固定される腰ボトムリンク111と、背ボトム13に垂直に固定される背ボトムリンク112と、第1従動リンク113と、第2従動リンク114と、第3従動リンク115と、第4従動リンク116とから構成される。
腰ボトムリンク111の腰ボトム12に近い側の第1軸121に第1従動リンク113が回転自在に設置され、腰ボトムリンク111の腰ボトム12から遠い側の第2軸122に第2従動リンク114が回転自在に設置される。また第2従動リンク114の他端の第3軸123には回転自在に第3従動リンク115が設置される。第1従動リンク113と第3従動リンク115は、第4軸124により互いに回転自在に設置される。また第1従動リンク113の他端の第5軸125には第4従動リンク116が回転自在に設置される。背ボトムリンク112の背ボトム13に近い側の第6軸126に第3従動リンク115の他端が回転自在に設置され、背ボトムリンク112の背ボトム13から遠い側の第7軸127に第4従動リンク116の他端が回転自在に設置される。
各々の軸間距離は以下の(式1)を満たす必要がある。
Figure 2014004126
上記(式1)において距離A〜Gは、図3に示すように、第1軸121と第2軸122との距離が距離Aであり、第1軸121と第4軸124との距離が距離Bであり、第2軸122と第3軸123との距離が距離Cであり、第4軸124と第3軸123との距離が距離Dであり、第4軸124と第6軸126との距離が距離Eであり、第4軸124と第5軸125との距離が距離Fであり、第5軸125と第7軸127との距離が距離Gであり、第6軸126と第7軸127との距離が距離Hである。
本実施の形態1の車椅子10は、このように構成されたリンク機構11を用いることにより、仮想回転中心100を中心に背ボトム13を回転させることができる。ここで、第1軸121から仮想回転中心100までの距離Iは、距離Eと常に等しい。
以下、リンク機構11によって仮想回転中心100が作られる理由について説明する。
図3に示すように、距離Aと距離Dが等しく、距離Bと距離Cが等しいことより、第1軸121と第2軸122と第3軸123と第4軸124で作られる四角形は、常に平行四辺形となる。同様の理由から、第4軸124と第5軸125と第6軸126と第7軸127で作られる四角形は、平行四辺形となる。ここで、第3軸123、第4軸124、第6軸126は一直線上(第3従動リンク115上)であるため、腰ボトムリンク111と第3従動リンク115は、常に平行となる。また、第1軸121、第4軸124、第5軸125は一直線上(第1従動リンク113上)であるため、背ボトムリンク112と第1従動リンク113は、常に平行となる。
仮想回転中心100は、腰ボトムリンク111と背ボトムリンク112を延長した交点である。そのため、図3では、仮想回転中心100、第1軸121、第4軸124、第6軸126で作られる四角形は平行四辺形であり、仮想回転中心100と第1軸121との距離Iは距離Eに等しく、回転中心14と第6軸126との距離Jは距離Bに等しい。そのため、第6軸126の軌跡は、仮想回転中心100を中心として半径Bの円弧となる。また、同様に、仮想回転中心100と第6軸126を結ぶ線の延長線上にある第7軸127の軌跡は、仮想回転中心100を中心とする半径(F+B)の円弧となる。このように、本実施の形態1のリンク機構11の構成を用いることにより、背ボトム13は、仮想回転中心100を中心として回転が可能となる。
図2(a)から図2(b)、図2(c)のように回転するにつれ、腰ボトム12と背ボトム13は離れて隙間が形成されるが、ボトムに設けられたマットレス19に伸縮性を持たせることにより、その隙間を埋めることができる。そのため、本実施の形態1のリンク機構11を用いた場合でも、背ボトム13と腰ボトム12との隙間への挟み込みのリスクを小さくすることができる。
本実施の形態1の車椅子20では、回転時には腰ボトム12(第1軸121)を固定しており、第7軸127を駆動部(図示せず)で移動させることにより、仮想回転中心100を中心に背ボトム13を回転させている。
なお、背ボトムリンク112は、必ずしも背ボトム13に対して垂直に取り付けられていなくてもよい。例えば、背ボトムリンク112が背ボトム13に対して垂直である場合、腰ボトム12と背ボトム13が水平のときに、リンク同士の干渉回避のため、リンク部の肩幅方向(図2の紙面垂直方向)の厚みが厚くなる。それに対し、背ボトムリンク112が背ボトム13に対して垂直でない場合、腰ボムリンク111及び第3従動リンク115及び第4従動リンク116の干渉と、背ボトムリンク112及び第1従動リンク113及び第2従動リンク114の干渉とを回避でき、肩幅方向の厚さを薄くできる。
図4は、腰ボトム12と腰ボトムリンク111の固定部の要部拡大図である。図4を用いて、仮想回転中心100の調整方法について述べる。
本実施の形態1の車椅子10では、調整は、使用者が購入時に設定することを想定し、通常使う際は調整しないものを想定している。ただし、本実施の形態1の車椅子10は、長期使用によって使用者の体型が変化した際には、変化した体型に対して再度調整を行うことによって、体型変化により生じた背中のずれや腹圧の増加を抑制することが可能である。
図2を用いて説明したように、本実施の形態1での車椅子10は、腰ボトム12に対して背ボトム13が回転していくため、腰ボトム12に対して使用者の座る位置は、ほぼ一定となる。そのため、使用者の大転子の身長方向での位置は、使用者によらず一意に定まり、仮想回転中心100の調整は、鉛直方向のみ行えばよい。前述のように、回転中心は腰ボトムリンク111の延長線上にあるため、あらかじめ腰ボトム12に対して腰ボトムリンク111を垂直かつ使用者の大転子の真下の位置に配置されるように設計し、鉛直方向のみ調整できる調整機構を設置すればよい。ここで、使用者の大転子とは、使用者の大腿骨頚の上外側に突出した部分であり、例えば、大転子につく中臀筋により使用者の大腿骨が外転される。
具体的な調整方法としては、腰ボトムリンク111に長穴を空けておき、ねじ131を2個使って腰ボトムリンク111を腰ボトム12に固定して調整する方法がある。なお、ねじ131の緩みによる腰ボトムリンク111のずれを抑制するために、腰ボトム12に設置された腰ボトムめねじ部132に腰ボトムリンク固定ねじ133とナット134を通し、腰ボトムリンク111の下方より腰ボトムリンク固定ねじ133で腰ボトムリンク111を固定してもよい。
図4(a)は、リンク機構11の位置調整後のフラット姿勢時の側面図であり、図4(b)は、リンク機構11の位置調整後の椅子姿勢時の側面図である。
図2(a)(c)に対して、図4(a)(b)は、リンク機構11の位置を腰ボトム12に対して鉛直下向きに移動させた図である。これより、図4(a)(b)は図2(a)(c)に比べ、回転中心100の位置が鉛直下向きに移動していることがわかる。つまり、大転子が下にある使用者(例えば、痩せている使用者)であれば、図4(a)(b)のように、第1軸121及び第6軸126を腰ボトム12及び背ボトム13から離れた位置に配置して調整することによって、使用者の大転子位置とリンク機構11の回転中心100の位置を一致させることができる。
以上の説明は、車椅子10を用いて説明した。だが、本実施の形態1のリンク機構11は、背ボトムと腰ボトムの間のリンク機構として有用であるので、例えば、ベッドの腰ボトムと背ボトムとの間のリンク機構として利用可能である。
(実施の形態2)
図6(a)は本発明の実施の形態2のフラット姿勢時の側面図であり、図6(b)は本発明の実施の形態2のフラット姿勢時と椅子姿勢時の中間の位置の側面図であり、図6(c)は本発明の実施の形態2の椅子姿勢時の側面図であり、図7は本発明の実施の形態2の椅子姿勢時の寸法を表す側面図である。
以下、本実施の形態2が実施の形態1と異なる点について、図面を参照しながら説明する。
図6に示すように、本発明の実施の形態2の車椅子は、前述の実施の形態1のリンク機構11をリンク機構21に置き換えたものである。すなわち、本実施の形態2の車椅子は、リンク機構21によって、仮想回転中心200を中心に背ボトム13が回転する機構である。
本実施の形態2のリンク機構21は、腰ボトム12に垂直に固定される腰ボトムリンク211と、背ボトム13に垂直に固定される背ボトムリンク212と、第1従動リンク213と、第2従動リンク214と、第3従動リンク215と、第4従動リンク216と、第5従動リンク217と、第6従動リンク218とを備える。
腰ボトムリンク211の腰ボトム12に近い側の第1軸221に第1従動リンク213が回転自在に設置され、腰ボトム12から遠い側の第2軸222に第2従動リンク214が回転自在に設置される。また背ボトムリンク212の背ボトム13に近い側の第3軸223に第3従動リンク215が回転自在に設置され、背ボトム13から遠い側の第4軸224に第4従動リンク216が回転自在に設置される。第1従動リンク213の他端の第5軸225には第3従動リンク215の他端が回転自在に設置され、第2従動リンク214の他端の第6軸226には第4従動リンク216の他端が回転自在に設置される。また第1従動リンク213の第1軸221と第5軸225の間にある第7軸227には第5従動リンク217が回転自在に設置され、第2従動リンク214の第2軸222と第6軸226の間にある第8軸228には第5従動リンク217の他端が回転自在に設置される。また、第3従動リンク215の第3軸223と第5軸225の間にある第9軸229には第6従動リンク218が回転自在に設置され、第4従動リンク216の第4軸224と第6軸226の間にある第10軸230には第6従動リンク218が回転自在に設置されている。
ここで各々の軸間距離は以下の(式2)を満たす。
Figure 2014004126
上記(式2)において、第1軸221と第2軸222との距離を距離Aとし、第3軸223と第4軸224との距離を距離Bとし、第1軸221と第5軸225との距離を距離Cとし、第2軸222と第6軸226との距離を距離Dとし、第3軸223と第5軸225との距離を距離Eとし、第4軸224と第6軸226との距離を距離Fとし、第7軸227と第8軸228との距離を距離Gとし、第9軸229と第10軸230との距離を距離Hとし、第1軸221と第7軸227との距離を距離Iとし、第2軸222と第8軸228との距離を距離Jとし、第3軸223と第9軸229との距離を距離Kとし、第4軸224と第10軸230との距離を距離Lとする。
本実施の形態2の車椅子において、リンク機構21は仮想回転中心200を中心に背ボトム13を回転させる際に、第1軸221から仮想回転中心200までの距離は、以下の(式3)で与えられる。
Figure 2014004126
以下、リンク機構21によって仮想回転中心200が作られる理由について説明する。
距離Aと距離Gが等しく、距離Iと距離Jが等しいことより、第1従動リンク213と第2従動リンク214は、常に平行になる。同様に、距離Bと距離Hが等しく、距離Kと距離Lが等しいことより、第3従動リンク215と第4従動リンク216は、常に平行になる。ここで、距離C及び距離Dの比と距離E及び距離Fの比が等しいことより、第1軸221及び第3軸223及び第5軸225で作られる三角形と、第2軸222及び第4軸224及び第6軸226で作られる三角形とは、相似比がC:Dの三角形となる。よって、第1軸221及び第3軸223を結んだ直線と、第2軸222及び第4軸224を結んだ直線とは、常に平行であり、その比はC:Dとなる。このような関係から、仮想回転中心200及び第1軸221及び第3軸223で作られる三角形と、仮想回転中心200及び第2軸222及び第4軸224で作られる三角形は、相似比がC:Dの相似関係となる。すなわち、仮想回転中心200と第1軸221との距離は背ボトムリンク212の位置によらず一定となるため、背ボトムリンク212は、仮想回転中心200を中心として回転する。本実施の形態2のリンク機構21は、前述の実施の形態1のリンク機構11よりも、長さの短い構成(占有体積の小さい構成)で同じ機能を実現できる。
なお、リンク機構21において、第7軸227と第9軸229は、第5軸225と一致していてもよい。
なお、前述の実施の形態1と同様に、本実施の形態2のリンク機構21は、ベッドの腰ボトムと背ボトムの間のリンク機構にも利用可能である。
本発明にかかる車椅子は、リクライニング時にユーザの腹圧をあげず、ユーザの背中と背ボトムが互いにずれない車椅子として有用である。
1,10 車椅子
11,21 リンク機構
12 腰ボトム
13 背ボトム
14 脚ボトム
15 車椅子基台部
16 キャスター
17 手押しハンドル
18 アームレスト
19 マットレス
100,200 仮想回転中心
111,211 腰ボトムリンク
112,212 背ボトムリンク
113,213 第1従動リンク
114,214 第2従動リンク
115,215 第3従動リンク
116,216 第4従動リンク
121,221 第1軸
122,222 第2軸
123,223 第3軸
124,224 第4軸
125,225 第5軸
126,226 第6軸
127,227 第7軸
131 ねじ
132 腰ボトムめねじ部
133 腰ボトムリンク固定ねじ
134 ナット
217 第5従動リンク
218 第6従動リンク
228 第8軸
229 第9軸
230 第10軸

Claims (7)

  1. 背ボトムと腰ボトムを備える車椅子であって、
    前記腰ボトムに固定された腰ボトムリンクと、
    前記背ボトムに固定された背ボトムリンクと、
    前記腰ボトムリンク及び前記背ボトムリンクに回転自在に設置されたリンク機構と、を備え、
    前記リンク機構は、前記腰ボトムリンクの延長線及び前記背ボトムリンクの延長線が交わる点である回転中心を中心に、前記背ボトムリンクが回転するリンク機構である、
    車椅子。
  2. 前記腰ボトムリンクは、前記腰ボトム側の第1軸及び第2軸で他のリンクと接続され、
    前記背ボトムリンクは、前記背ボトム側の第3軸及び第4軸で他のリンクと接続され、
    前記第1軸に回転自在に取り付けられた第1従動リンクと、
    前記第3軸に回転自在に取り付けられた第2従動リンクと、を更に備え、
    前記第1従動リンクは、前記背ボトムリンクと平行であり、
    前期第2従動リンクは、前記腰ボトムリンクと平行である、
    請求項1に記載の車椅子。
  3. 前記リンク機構は、前記背ボトムリンク、前記腰ボトムリンク、前記第1従動リンク、前記第2従動リンク、第3従動リンク及び第4従動リンクの6つのリンクで構成され、
    前記腰ボトムリンクには、前記第1従動リンク及び前記第2従属リンクが回転自在に設置され、
    前記背ボトムリンクには、前記第3従動リンク及び前記第4従動リンクが回転自在に設置され、
    前記第1従動リンクには、前記第3従動リンク及び前記第4従動リンクが回転自在に設置され、
    前記第2従動リンクには、前記第3従動リンクが回転自在に設置された、
    請求項2に記載の車椅子。
  4. 前記腰ボトムリンクは、前記腰ボトム側の第1軸及び第2軸で他のリンクと接続され、
    前記背ボトムリンクは、前記背ボトム側の第3軸及び第4軸で他のリンクと接続され、
    前記回転中心及び前記第1軸及び前記第3軸で形成される三角形と、前記回転中心及び前記第2軸及び前記第4軸で形成される三角形とが、相似の関係である、
    請求項1に記載の車椅子。
  5. 前記リンク機構は、前記背ボトムリンク、前記腰ボトムリンク、第1従動リンク、第2従動リンク、第3従動リンク、第4従動リンク、第5従動リンク及び第6従動リンクの8つのリンクで構成され、
    前記腰ボトムリンクには、前記第1従動リンク及び前記第2従動リンクが回転自在に設置され、
    前記背ボトムリンクには、前記第3従動リンク及び前記第4従動リンクが回転自在に設置され、
    前記第1従動リンクには、前記第3従動リンク及び前記第5従動リンクが回転自在に設置され、
    前記第2従動リンクには、前記第4従動リンク及び前記第5従動リンクが回転自在に設置され、
    前記第6従動リンクには、前記第3従動リンク及び前記第4従動リンクが回転自在に設置された、
    請求項4に記載の車椅子。
  6. 前記腰ボトムリンクは前記腰ボトムに対して垂直に取り付けられ、前記背ボトムリンクは前記背ボトムに対して垂直に取り付けられた、
    請求項1〜5のいずれか1項に記載の車椅子。
  7. 背ボトムと腰ボトムを備えたベッドであって、
    前記腰ボトムに固定された腰ボトムリンクと、
    前記背ボトムに固定された背ボトムリンクと、
    前記腰ボトムリンク及び前記背ボトムリンクに回転自在に設置されたリンク機構と、を備え、
    前記リンク機構は、前記腰ボトムリンクの延長線及び前記背ボトムリンクの延長線が交わる点である回転中心を中心に、前記背ボトムリンクが回転するリンク機構である、
    ベッド。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016077328A (ja) * 2014-10-10 2016-05-16 株式会社オリバー 膝上げ式多機能チェア

Cited By (1)

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JP2016077328A (ja) * 2014-10-10 2016-05-16 株式会社オリバー 膝上げ式多機能チェア

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