JP2014094136A - 補助ブレーキおよびこの補助ブレーキを備えた車椅子 - Google Patents

Abstract

【課題】座部から立ち上がるときに、補助ブレーキを自動的に起動させる車椅子において、補助ブレーキが小型で設置スペースが少なくて良く、さらには補助ブレーキが軽量かつ安価であり、加えて、起動している補助ブレーキを強制的に解除して空の状態で容易に他の場所に移動することができる車椅子を提供する。
【解決手段】利用者が座部から立ち上るときにタイヤに制動力を付与する補助ブレーキであって、揺動アーム部材とカム部材１４と、揺動アーム部材とカム部材１４との間を連結するワイヤー部材と、を少なくとも備え、利用者が座っていない場合に、揺動アーム部材からワイヤー部材、ワイヤー部材からカム部材１４に伝達された力によりタイヤ４の回転が阻止されることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、補助ブレーキおよびこの補助ブレーキを備えた車椅子に関し、詳しくは、車椅子の座部に座っている利用者が、例えば、手動ブレーキをかけ忘れた状態から立ち上がった場合などに、自動的に制動力を発揮させる補助ブレーキおよびこの補助ブレーキを備えた車椅子に関する。

歩行が困難な人のための移動手段として、車椅子が広く使用されている。この車椅子は、利用者が着座するための座部と、利用者などから押す力を受けて回転するタイヤとを備えている。

ところで、このような車椅子では、利用者が座部に座ろうとしたとき、あるいは座部から立ち上がろうとしたときにタイヤが回転してしまうと、利用者が転倒してしまうなどの不都合が生じるおそれがある。このため、車椅子には、タイヤの回転を阻止する手動ブレーキが具備されている。

この手動ブレーキは、利用者あるいは介助者などがレバーを手動で操作することにより、タイヤに対する制動力が発揮される。あるいは、レバーを手動で操作することにより、制動力が起動された状態から解除されたりする。

ところが、車椅子の利用者は、病人、高齢者などが多いために、手動ブレーキを掛け忘れたまま、次の動作に移ってしまうことがある。
そこで、例えば特許文献１、特許文献２などには、例えば、手動ブレーキを掛け忘れた状態から利用者が座ろうとしたときなどに、タイヤに対し制動力を自動的に発揮させる、いわゆる補助ブレーキが搭載された車椅子が提案されている。

例えば、特許文献１の車椅子では、補助ブレーキの機構としてドラム式のブレーキが開示されている。
しかしながら、ドラム式の補助ブレーキは大型であることから設置スペースの確保が困難であり、また重量増となり、さらにはコスト高になるという不具合があった。

また、特許文献２に開示された車椅子では、利用者が座部に座っていないと補助ブレーキが常に起動したままであるので、利用者が座っていない空の車椅子を、他の場所に移動することが困難で、使い勝手が悪いという問題があった。

特開２０１１−６７５３６号公報 特開２００６−２０４６０６号公報

本発明は、このような実情に鑑み、小型で設置スペースが少なくて良く、さらには軽量かつ安価に形成できる補助ブレーキを提供することを目的としている。
また、本発明は、利用者が座っていない空の状態であるとしても、補助ブレーキの制動状態を無効にして、他の場所に容易に移動させることができる、補助ブレーキを備えた車椅子を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本発明に係る補助ブレーキは、
利用者が座部から立ち上がるときにタイヤに制動力を付与する補助ブレーキであって、
前記座部の下面に接離自在に配置され、前記座部に利用者が座っている場合と、前記座部に利用者が座っていない場合とにより異なる方向に揺動する揺動アーム部材と、
前記座部に利用者が座っていない場合の前記揺動アーム部材の姿勢に基いて前記タイヤの周面に食い込む姿勢となり、このときの姿勢により前記タイヤの回転を阻止するとともに、
前記座部に利用者が座っている場合の前記揺動アーム部材の姿勢に基いて前記タイヤの周面から離反する姿勢となり、このときの姿勢により前記タイヤの回転を許容するカム部材と、
前記揺動アーム部材と前記カム部材との間を連結するワイヤー部材と、を少なくとも備え、
前記座部に前記利用者が座っていない場合に、前記揺動アーム部材から前記ワイヤー部材、および前記ワイヤー部材から前記カム部材に伝達された力により前記タイヤの回転が阻止されることを特徴としている。

このような構成の本発明によれば、小型で軽量かつ安価な補助ブレーキを構成することができる。
また、本発明に係る車椅子では、前記カム部材は、前記タイヤの回転が阻止されていない補助ブレーキの非制動状態において、その先端部が前記タイヤに対して周方向前方あるいは後方に向いた姿勢で前記タイヤの周面に配置され、
前記ワイヤー部材から前記カム部材に伝達された力に基いて、前記カム部材が前記タイヤに制動力を付与する場合には、当該カム部材の先端部が前記タイヤに対して食い込む方向に姿勢が変換されることが好ましい。

このような姿勢でカム部材が配置されていれば、カム部材によりタイヤに対し十分な制動力を付与することができるので、車椅子が移動してしまうという不具合を、確実に防止することができる。

また、本発明に係る車椅子は、上記いずれかに記載の補助ブレーキが具備されているとともに、この補助ブレーキに、強制解除手段が接続されていることを特徴としている。
このように、補助ブレーキに強制解除手段が接続された車椅子であれば、制動状態にある補助ブレーキを強制的に解除することができる。これにより、空の車椅子を他の場所に容易に移動させることが可能となる。

本発明に係る補助ブレーキによれば、構成が容易であることから重量増になることがなく、さらには安価に構成することができる。
また、本発明に係る補助ブレーキによれば、カム部材の先端部がタイヤに対して予め周方向前方あるいは後方に向いた姿勢に配置され、タイヤが前進あるいは後進しようと回転した場合には、カム部材の先端部がタイヤの周面に一段と強く食い込む姿勢となるように姿勢を変換するので、確実に制動力を発揮することができる。

また、本発明に係る補助ブレーキを備えた車椅子では、補助ブレーキに強制解除手段が接続されているので、補助ブレーキが起動している空の車椅子であっても、その補助ブレーキを強制解除手段で解除して、他の場所に容易に移動させることできる。

図１は、本発明の一実施例に係る補助ブレーキが具備された車椅子の概略を示す斜視図である。 図２（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の一実施例に係る補助ブレーキの構成要素である揺動アーム部材と座部との関係を示したもので、図２（Ａ）は座部に利用者が座っていない場合の座部と揺動アーム部材とを示し、図２（Ｂ）は座部に利用者が座っている場合の座部と揺動アーム部材とを示した図である。 図３（Ａ）、（Ｂ）は補助ブレーキの構成要素であるカム部材が配置された車椅子のタイヤ近傍を示す概略図で、図３（Ａ）はカム部材によるブレーキがＯＮの状態、図３（Ｂ）はカム部材によるブレーキがＯＦＦの状態である。 図４は本発明の一実施例に係る車椅子に具備された強制解除手段の一部を示した図である。 図５（Ａ）は図４に示した強制解除手段のペダルが踏力で押し下げられた状態にあり、この状態から座部に利用者が座った場合の状態を示し、図５（Ｂ）は、さらにペダルが踏み込まれた結果、ペダルの下側突起が水平方向部材から離反した状態を示し、図５（Ｃ）はペダルから足を離したときにペダルに作用する付勢手段によりペダルが元の状態に戻った状態を示す概略図である。 図６（Ａ）、（Ｂ）は図３（Ａ）、（Ｂ）に示したカム部材の他の設置状態を示す概略図であり、図６（Ａ）はブレーキがＯＮの図３（Ａ）相当図、図６（Ｂ）はブレーキがＯＦＦの図３（Ｂ）相当図である。

以下に、本発明の一実施例に係る車椅子を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る補助ブレーキが具備された車椅子の斜視図である。
なお、本明細書において、特に説明がない場合において「前後」あるいは「左右」とは、車椅子に座った利用者の視点で規定している。すなわち、座部に座った利用者の腹側が「前」、背中側が「後」、左手側が「左」、右手側が「右」であるとする。また、「上下」とは、重力が作用する方向と同一である。また、前進とは車椅子に座った人が前方に進む方向であり、後進とは車椅子に座った人が後方に後退してしまう方向をいう。

図１に示したように、本実施例の一実施例に係る車椅子１は、例えば、病人、高齢者、身体障害者などの利用者が座る座部２と、車体を構成する縦横に配置された複数のパイプ状のフレーム３と、移動手段として機能する走行用の後のタイヤ４と、進行方向を決定する前のタイヤ５とを有している。

座部２は、車椅子１の前後方向に延びる左右一対のフレーム部３、３間に構成されている。実際の座部２は布材などにより構成され、この布材を保持する左右一対のフレーム３、３などは、収納時には互いに近づくように折り畳むことができる。また座部２の両側には、肘掛けや手摺などとして使用する肘掛部２ｂが具備されている。

左右一対の後のタイヤ４、４は、移動のための主要素であり、前のタイヤ５、５に比べて大径に形成されている。
後のタイヤ４は、ゴム製のチューブを支持する金属製のリム部４ｂと、金属製のスポーク部４ｃと、前進時などに手動で操作する環状のハンドリム部４ｄを有しており、このハンドリム部４ｄは、リム部４ｂに固定されている。

このような車椅子１では、座部２に座っている利用者が、左右のハンドリム部４ｄの一方あるいは両方を握って前後いずれかの方向に送り操作を行うことにより、タイヤ４を回転させ、所定の方向に移動することができる。

一方、図１に示したように、座部２の後方側には、一対のハンドル部６、６が設けられている。ハンドル部６に、例えば、介助者などからの力が付与されることによっても、走行のための駆動力を得ることができる。

また、このような車椅子１には、停車している時に車体が移動してしまうことが無いように、特には、図３（Ａ）、（Ｂ）などに矢印Ｂで示したように、タイヤ４が後進方向に回転してしまうことがないように、公知の手動ブレーキ８が肘掛け部２ｂの外側に設けられている。手動ブレーキ８は、レバー８ａを手動操作することにより、押圧バー８ｂを介してタイヤ４に制動力を付与するものである。

このような手動ブレーキ８が起動されれば、後のタイヤ４が回転不能になるので、停車時などに車椅子１が前後方向に動いてしまうことはない。
一方、本実施例の車椅子１には、手動ブレーキ８の他に、図２（Ａ）、（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）などに示した補助ブレーキ１０が具備されている。この補助ブレーキ１０は、例えば、利用者が座部２から立ち上がろうとしたときなどに、自動的にタイヤ４が制動状態になるブレーキであり、この補助ブレーキの駆動により、仮に手動ブレーキの操作を忘れたまま立ち上がろうとしたときであっても、利用者の安全を確保することができる。この補助ブレーキ１０は、手動ブレーキ８が選択的に任意に行われるのに対し、自動的に起動するものである。

以下に、補助ブレーキ１０の構成について説明する。
補助ブレーキ１０は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示したように、座部２の下面に配置された入力部としての揺動アーム部材１２と、図３（Ａ）、（Ｂ）に示したように、タイヤ４の周面に配置された出力部としてのカム部材１４と、図４に示したように、揺動アーム部材１２とカム部材１４との間を接続する力伝達部としてのワイヤー部材１６などにより構成されている。

ワイヤー部材１６は、揺動アーム部材１２の他端と、カム部材１４を一体的に支持する板状部材３９との間に配設されている。
なお、図２（Ａ）は、利用者が座部２に座っていないときの、座部２と揺動アーム部材１２との関係を示し、図２（Ｂ）は利用者が座部２に座っているときの、座部２と揺動アーム部材１２との関係を示したものである。

入力部としての揺動アーム部材１２の先端部には、摩擦力を軽減するローラ１８が設置されている。
また、揺動アーム部材１２には、図示しない付勢手段が具備されており、この付勢手段の付勢力により揺動アーム部材１２は、回転軸１５を支点として、常時、矢印Ｆ方向へ回動する力を受けている。

一方、図２（Ｂ）に矢印で示したように、座部２に利用者が座って座部２に荷重が作用すると、座部２が下方に押し下げられ、これに伴って、揺動アーム部材１２のローラ１８が下方向に押し下げられる。すると、座部２を介して揺動アーム部材１２に伝達された力は、揺動アーム部材１２に取り付けられたワイヤー部材１６などを介して、図３（Ａ）、（Ｂ）に示したタイヤ４に伝達される構成となっている。

このような補助ブレーキ１０では、利用者が図２（Ａ）のように座部２に座っていないとき、出力部としてのカム部材１４は、図３（Ａ）に示したようにタイヤ４に食い込むように配置される。これにより、タイヤ４がカム部材１４の先端部１４ｂから制動力を受けてブレーキがかかった状態（ＯＮ）となる。

一方、この補助ブレーキ１０では、利用者が図２（Ｂ）のように座部２に座っているとき、揺動アーム部材１２のローラ１８が下方に押し下げられ、その力がワイヤー部材１６に伝達され、さらにワイヤー部材１６を介して出力部としてのカム部材１４を支持する板状部材３９に伝達される。この力により、図３（Ｂ）に示したように、カム部材１４がタイヤ４から離反する。これにより、補助ブレーキ１０が非制動状態（ＯＦＦ）となる。

すなわち、図２（Ａ）および図３（Ａ）では補助ブレーキ１０がＯＮ、図２（Ｂ）および図３（Ｂ）では補助ブレーキ１０がＯＦＦである。
なお、この補助ブレーキ１０の揺動アーム部材１２の基本的な力の伝達機構に関しては、先に出願された特許文献１に詳述されている。

上述したように、補助ブレーキ１０は、利用者が座部２から立ち上がることで、左右の後のタイヤ４に同時に制動力が発揮される。したがって、このような補助ブレーキ１０が車椅子１に具備されていれば、仮に利用者が座部２に座った状態から立ち上がろうとしたときに、手動ブレーキ８による制動の有無に係わらず、制動力を左右同時に発揮させることができる。

よって、特に、病人や高齢者などの利用者が手動ブレーキ８を掛け忘れた状態で座部２から立ち上がろうとしたときに、転倒してしまうなどの不具合を極力防止することができる。

さらに、本実施例では、補助ブレーキ１０を構成する主な部材は、揺動アーム部材１２とワイヤー部材１６とカム部材１４であるので、小型であり、部品点数も少なくなることから、設置スペースが少なくて良い。また、軽量で安価に製作することができる。

ここで、このような補助ブレーキ１０を備えた車椅子では、補助ブレーキ１０が起動した状態では、タイヤ４の回転がロックされているので、車椅子の移動に際しては、不都合が生じている。

そこで、本実施例の車椅子１では、補助ブレーキ１０が起動した状態から、補助ブレーキ１０の起動を強制的に解除する強制解除手段が具備されている。
この強制解除手段は、介助者などの手による操作ではなく、足によるペダル操作で行われることが好ましい。

図４および図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、強制解除手段の力の伝達機構の一例を示したものである。この強制解除手段の力の伝達機構は、揺動アーム部材１２とカム部材１４との間に配置される。また、Ｌ字状のブラケット部材３２は、車椅子１のフレームに固定される。

Ｌ字状のブラケット部材３２の高さ方向の略中央部には、水平方向部材３４が、回転軸３４ａを支点として回動自在に取り付けられている。また、Ｌ字状のブラケット部材３２の水平方向に延びる底辺部には、ワイヤー部材１６を挿通するための孔を備えたガイド部３２ａが立設されている。

また、水平方向部材３４の先端部には、タイヤ４を押圧するカム部材１４を、タイヤ４に対して垂直あるいは略接線方向に回動させるワイヤー部材３８の一端３８ａを固定する係止部３４ｃが設けられている。

さらに、水平方向部材３４の長さ方向の略中間部には、図２（Ａ）、（Ｂ）に示した揺動アーム部材１２に一端１２ａが固定されたワイヤー部材１６の他端１６ｂを固定するワイヤー係止部３４ｂが設けられている。この水平方向部材３４のワイヤー係止部３４ｂには、ガイド部３２ａの孔に挿通された、ワイヤー部材１６の他端１６ｂが取り付けられている。

なお、ワイヤー部材３８の他端３８ｂは、図３に示したカム部材１４を支持する板状部材３９に取り付けられている。
図４に示した水平方向部材３４には、足を踏み込んで操作されるペダル３６が係止可能に配置されている。なお、ペダル３６には、図示しない付勢手段が具備され、その付勢力によりペダル３６は、下面側突起３６ｂが形成されていない先端側（矢印Ｇを付した側）が上方を向くように常時付勢されている。

そして、この付勢手段により上方位置にあるペダル３６の先端側が、例えば、介助者の足により矢印Ｇ方向に押し下げられると、ペダル３６の下面側突起３６ｂが、水平方向部材３４を、回転軸３４ａを支点として矢印Ｇ方向に回動するように押圧する。これによりワイヤー部材３８が矢印Ｇ方向に引っ張られることになる。

このようにワイヤー部材３８が矢印Ｇ方向に引っ張られることにより、図３（Ａ）のように制動位置にあったカム部材１４に力が伝達され、その結果、カム部材１４の先端部１４ａをタイヤ４から離反させ、図３（Ｂ）のように非制動位置とすることができる。

なお、図４および図５に示した強制解除手段の力の伝達機構では、ペダル３６の押下げ動作に連動してペダル３６の下面側突起３６ｂは、一旦最下点まで下がりその後少し上昇する。したがって、このように下面側突起３６ｂが最下点から少し上昇した位置にある状態から、矢印Ｇ方向と反対方向にペダル３６が付勢手段で引っ張られていてもペダル３６は元の位置に戻ることができない。すなわち、図５（Ａ）の位置から図４の位置に戻ることができない。このようにしてブレーキ解除状態（ＯＦＦ状態）を維持することができる。

また、図１に示したように空の車椅子１の座部２に利用者が座った場合には、座部２側では、図２（Ａ）から図２（Ｂ）のようになり、利用者の荷重による力の伝達は、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）のようになる。

すなわち、先ず、図５（Ａ）のように、ワイヤー部材１６が矢印のように引っ張られることにより、水平方向部材３４がワイヤー部材１６と同様に下方向に引っ張られることとなる。これにより、水平方向部材３４と、ペダル３６の下面側突起３６ｂとの間に隙間ができる（図５（Ｂ）の状態）。この図５（Ｂ）の状態になれば、ペダル３６を上方に引っ張っていた図示しない付勢手段の付勢力により、ペダル３６は、図５（Ｂ）の状態から矢印Ｇ方向と反対方向に引っ張られ、図５（Ｃ）の状態になる。このような力の伝達により、カム部材１４からなるブレーキは、図３（Ｂ）のようにＯＦＦとなる。

以上のように、本実施例では、補助ブレーキ１０が上述したような押下げ機構を有することから、ペダル３６を踏み込む操作を行うことにより、補助ブレーキ１０の制動力を強制的に解除することができる。また、補助ブレーキ１０の制動力を強制的に解除した状態であれば、タイヤ４を自由に回転させながら車椅子１を移動させることができる。したがって、車椅子１の移動が容易となる。

上述したように、本発明では、補助ブレーキ１０の構成要素としてカム部材１４を採用し、このカム部材１４の先端部１４ａがタイヤ４に食いつくことでブレーキングを行っているので、確実にタイヤ４をロックすることができる。すなわち、従来例のように補助ブレーキとしてドラムブレーキを採用した場合には、左右のタイヤ４、４に利きの誤差が生じる虞があり、このように左右のタイヤにブレーキの利きの誤差が生じた場合には、車椅子１が回転してしまい、却って危ない状態を招来してしまうことになる。その点、本発明のように、カム部材１４であれば、短いストロークで左右のタイヤ４、４に同じ利きのブレーキ力を確実、かつ同時にかけることが可能となる。

以上、本発明の一実施例に係る車椅子について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されない。
例えば、上記実施例では、カム部材１４の設置位置を、タイヤ４の後方側で、タイヤ４の最高位置より若干低い位置を押圧するように設置しているが、カム部材１４の設置位置は何ら限定されず、利用者や介助者が通常の使用において触れにくい、タイヤ４の下半分の高さ位置などであっても良い。さらにはタイヤ４の前方側であっても良い。

また、強制解除手段は、上記実施例の構成に何ら限定されない。
さらに、カム部材１４のタイヤ４に対する姿勢は、上記実施例に限定されない。例えば、図６（Ａ）、（Ｂ）のように設置しても良い。

この図６（Ａ）は、ブレーキＯＮの状態であり図３（Ａ）に相当し、図６（Ｂ）は、ブレーキＯＦＦの状態であり図３（Ｂ）に相当している。また、カム部材１４の設置位置は、タイヤ４の最も高い位置より若干後側を押圧する位置である。

図６（Ａ）では、図３（Ａ）に比べてカム部材１４の回動中心と先端部１４ａを結ぶ直線がタイヤ４の後進方向に傾いている。
図６（Ａ）の状態であれば、タイヤ４が図６（Ａ）の姿勢から矢印Ｂで示す後進方向に回転しようとすると、カム部材１４の先端部１４ａは、さらにタイヤ４に食い込む方向に回動する力が働く。したがって、図６（Ａ）、（Ｂ）の場合は、図３（Ａ）、（Ｂ）の場合より、確実なブレーキ力を得ることができる。

このように設定すれば、タイヤ４が例えば、上り坂などで後進してしまうという不安を確実に取り除くことができ、十分な制動力を確保することができる。

１ 車椅子
２ 座部
２ｂ 肘掛け部
３ パイプ状のフレーム
４ 後のタイヤ
４ｂ リム部
４ｃ スポーク部
４ｄ ハンドリム部
５ 前のタイヤ
６ ハンドル部
８ 手動ブレーキ
８ａ レバー
８ｂ 押圧バー
１０ 補助ブレーキ
１２ 揺動アーム部材
１４ カム部材
１４ａ 先端部
１６ ワイヤー部材
１８ ローラ
３０ 強制解除手段
３４ 水平方向部材
３６ ペダル
３８ ワイヤー部材

Claims (3)

1. 利用者が座部から立ち上がるときにタイヤに制動力を付与する補助ブレーキであって、
   前記座部の下面に接離自在に配置され、前記座部に利用者が座っている場合と、前記座部に利用者が座っていない場合とにより異なる方向に揺動する揺動アーム部材と、
   前記座部に利用者が座っていない場合の前記揺動アーム部材の姿勢に基いて前記タイヤの周面に食い込む姿勢となり、このときの姿勢により前記タイヤの回転を阻止するとともに、
   前記座部に利用者が座っている場合の前記揺動アーム部材の姿勢に基いて前記タイヤの周面から離反する姿勢となり、このときの姿勢により前記タイヤの回転を許容するカム部材と、
   前記揺動アーム部材と前記カム部材との間を連結するワイヤー部材と、を少なくとも備え、
   前記座部に前記利用者が座っていない場合に、前記揺動アーム部材から前記ワイヤー部材、および前記ワイヤー部材から前記カム部材に伝達された力により前記タイヤの回転が阻止されることを特徴とする補助ブレーキ。
2. 前記カム部材は、前記タイヤの回転が阻止されていない補助ブレーキの非制動状態において、その先端部が前記タイヤに対して周方向前方あるいは後方に向いた姿勢で前記タイヤの周面に配置され、
   前記ワイヤー部材から前記カム部材に伝達された力に基いて、前記カム部材が前記タイヤに制動力を付与する場合には、当該カム部材の先端部が前記タイヤに対して食い込む方向に姿勢が変換されることを特徴とする請求項１に記載の補助ブレーキ。
3. 請求項１または２に記載の補助ブレーキが具備されているとともに、この補助ブレーキに、強制解除手段が接続されていることを特徴とする車椅子。

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