JP2016007519A - 足漕ぎ走行装置及びそれを用いた車椅子。 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の足漕ぎ車椅子は健常な下肢で障害のある下肢をリハビリテーションするものであるが、この機能を上肢のリハビリテーションにも拡張、また既に車椅子を所持している場合、車椅子に足漕ぎ走行の機能を付加したいという要望がある。【解決手段】 ペダルによる足漕ぎの動力を駆動輪に伝え、又足漕ぎの動力を手漕ぎハンドルに伝える駆動手段と、操舵ハンドルによる操舵手段を持った足漕ぎ走行装置を簡単な操作で車椅子に着脱できるようにする。【選択図】図１

Description

本発明は、車椅子の足漕ぎ走行装置とそれを用いた車椅子に関し、特に運動機能障害がある上肢と下肢のリハビリテーションに有用なものに関する。

身体障害者、特に下肢に運動機能障害のある人の移動用として、広く車椅子が用いられているが、モーター等の動力源を用いるものを除き、介助者が搭乗者を乗せた車椅子を走行移動させるか又は搭乗者自身が主輪を手で回し走行移動する方法が主流である。一方で、特許文献１には、車椅子に自転車用ペダルを取り付け、駆動輪との間のベルトやチェーン等の動力伝達手段を介して駆動輪を回転させることにより、車椅子を走行させ、下肢麻痺患者の健常足でペダルを漕ぐことにより、反対側のペダルに固定された麻痺足を動かし、自力で麻痺足のリハビリテーションを行う足漕ぎ車椅子が開示されている。

これは足こぎ車椅子の動力伝達手段が競走用自転車のように、ペダルが回れば駆動輪が回り、逆に駆動輪が回ればペダルが回される構造となっていて、ペダルの足漕ぎによって走り出した車椅子はその慣性力によってペダルを回転させるので、健常足による片足漕ぎとなっても足漕ぎ運動を継続でき、リハビリテーションの効果が認められている。

その反面、介護者が障害者を乗せた足漕ぎ車椅子を走行させた場合、ペダルと駆動輪が直結されているため、逆に駆動輪からペダルが強制的に回転させられ、ペダルに固定された麻痺足に無理な運動を強いるという問題があった。

また、介護の実態から見ると、この自力によるリハビリテーションの効果は、下肢障害者のみならず上肢障害者にも適用されるべきものであり、健常上肢による麻痺上肢，健常下肢による麻痺下肢、又健常下肢による麻痺上肢、健常上肢による麻痺下肢への多様性のあるリハビリテーション用の車椅子の出現が要望されているとともに、在来の車椅子に前記の機能を付与することができれば、リハビリテーション用の装置の普及に資するところが大きいと考えられる。

特開２０１２−２２３５２７号公報

発明が解決しようとする課題

従って、本発明の課題は、次に述べる各課題を満足させる足漕ぎ走行装置と、それを車椅子に連結し得る構造を提供することにある。

障害者自身が自力で走行移動でき、自ら操舵できるようにするともに、従来の健常下肢による麻痺下肢へのリハビリテーションに加え、健常な上肢（手、腕）による麻痺上肢へのリハビリテーション、さらに健常下肢から麻痺上肢へ、又は健常上肢から麻痺下肢へのリハビリテーションができるようにする。

上記の機能を有する足こぎ走行装置は一般の車椅子に簡単な操作で着脱できるようにして、多種類の車椅子のサイズに合わせて着脱の接続点を調整できるようにする。

介護者による走行移動の時は、障害者による駆動手段と駆動輪との連繋を切り離すことができるようにする。

障害者自身が操作する際の便宜を考慮して、操舵ハンドルは操舵動作を確実、便利にするように形状や配置の位置を設定し、随時、走行を停止させるブレーキ機能を付与する。

課題を解決するための手段

本発明は、前記課題に鑑み、従来の足漕ぎ車椅子の駆動輪を駆動するための手段として、足で操作するペダルの他に、手で操作するハンドルを付加し、両者を連動させる機構を設けることを検討した結果なされたものである。

本発明によれば、ほぼ水平に延びる細長い箱状の水平部と、前記水平部の前端に連なり縦方向に延びる立ち上がり部と、前記水平部の後端に連なる駆動輪支持部とを有するベースフレームと、
前記駆動輪支持部に取り付けられた駆動輪と、
前記立ち上がり部の前方に取り付けられた操舵輪軸支持部と、
前記操舵輪軸支持部に回動自在に取り付けられ、上端に操舵ハンドルを有し、下端に操舵輪を有する操舵輪軸と、
前記立ち上がり部のほぼ中央に、前記ベースフレームに直交する方向に取りつけられたペダル軸と、
前記ペダル軸の両端に取り付けられたペダルクランクを介して取り付けられた一対のペダルと、
前記立ち上がり部の上方に取り付けられた手漕ぎフレームと、
前記手漕ぎフレームのほぼ上端に、前記ベースフレームと直交する方向に取り付けられた手漕ぎ軸と、
前記手漕ぎ軸の両端に取り付けられた一対の手漕ぎハンドルと、
前記ペダル軸と前記手漕ぎ軸の少なくとも一方の回転力を、前記ペダル軸と前記手漕ぎ軸の他方と、前記駆動輪の少なくとも一つに伝達するための、回転力伝達手段を有することを特徴とする足漕ぎ走行装置が得られる。

また、本発明によれば、前記ベースフレームに、車椅子のフレームを着脱するための着脱手段を有し、前記着脱手段には、前記ベースフレームを前駆車椅子のフレームに取り付ける高さを調整するための高さ調整機構が設けられていることを特徴とする、前記の足漕ぎ走行装置が得られる。

また、本発明によれば、前記駆動輪に、ブレーキ装置が取り付けられ、前記ブレーキ装置が、前記操舵ハンドルに取り付けられたレバーにより操作されることを特徴とする、前記の足漕ぎ走行装置が得られる。

また、本発明によれば、前記手漕ぎフレームが、前記ペダル軸を遥動軸として、前後に遥動可能に取り付けられ、前記立ち上がり部に前記手漕ぎフレームの位置を固定するための固定手段が設けられていることを特徴とする前記の足漕ぎ走行装置が得られる。

また、本発明によれば、前記の足漕ぎ走行装置を取り付けたことを特徴とする車椅子が得られる。

本発明による足漕ぎ走行装置は、足漕ぎ用のペダルに加えて、手漕ぎ用のハンドルを備えているので、足漕ぎ用のペダルにより、手漕ぎ用のハンドルと駆動輪の少なくともいずれかを作動させることが可能で、手漕ぎ用のハンドルにより、足漕ぎ用のペダルと駆動輪の少なくともいずれかを作動させることが可能である。さらに本発明の足漕ぎ走行装置には、操舵機能を加え、さらに在来の車椅子に、着脱可能に連結できる機能を加えることができるので、障害者は、車椅子に着座した状態で走行、操舵できる。

そして、本発明の足漕ぎ走行装置を、在来の車椅子に連結する際は、車椅子の適当なフレームに取り付けることになるが、当該フレームの高さや、車椅子の横幅は機種により異なるので、それに合わせて車椅子と足漕ぎ走行装置との、連結位置を調整できる連結装置を設ける必要がある。この時、障害者を乗せた車椅子の重量が、この連結部に負荷されるように、車椅子の前部が僅かに浮き上がるように調整する。

さらに、本発明の足漕ぎ走行装置には、前記のように手漕ぎ用のハンドルが備えられているが、手漕ぎ用のハンドルは、ベースフレームの立ち上がり部の上方に接合された手漕ぎフレームに取り付けられ、障害者の搭乗の際の身体の動きに支障がないように、ペダル軸を中心として、前後に遥動可能となっている。操舵用のハンドルは、やはり操作性向上のため、自転車のように搭乗者の前中央に配置する。

本発明の足漕ぎ装置は、このような構造で、ペダル軸と手漕ぎ軸と駆動輪との間に回転力伝達手段を設けることにより、足または手の力によって走行可能であるとともに、足漕ぎの運動と手漕ぎの回転運動を連結して下肢同士、上肢同士のリハビリテーションに加え、上肢、下肢連動のリハビリテーションを可能とする。

また、クラッチ装置をとりつけることで、ペダル軸と駆動軸と駆動輪との間の回転力伝達手段は、必要に応じて相互に切り離すことが可能で、手漕ぎハンドルまたはペダルのみで走行することも、両方の力で走行することも可能であり、回転力を駆動輪に伝達させない状態で、上肢同士、下肢同士、上肢と下肢相互のリハビリテーション運動も可能である。回転力伝達手段には、例えばプーリーとベルトの組み合わせ、ローラーチェーンとスプロケットの組み合わせのように、一般的な機械要素が使用可能である。

さらに、本発明の手漕ぎ走行装置は、走行を随時停止させるブレーキ装置を駆動輪に装着して、その操作のためのブレーキレバーを操舵ハンドル上に装着する。ブレーキ装置とブレーキレバーの間には、やはり一般的に用いられている、ボーデンワイヤーなどが使用できる。

発明の効果

脳卒中等による上肢や下肢の麻痺のリハビリテーションの効果は広く実証されているが、通院や介護の困難性、医療費の負担等により必要なリハビリテーションを受けられないケースが多いのが現状である。本発明の足漕ぎ走行装置と車椅子を用いることにより、健常な上肢、下肢で麻痺した上肢、下肢を自力でリハビリテーションできる効果がある。

本発明の足漕ぎ走行装置は、これを一般の車椅子に簡単な操作で着脱できるので、一般的な車椅子としての機能と自力走行によるリハビリテーションの機能を使い分けでき、それぞれの特徴を活かした使用方法を選べる効果があり、また、この足漕ぎ走行機構はペダルと駆動輪が直結することが可能で、片足漕ぎであっても、走行する車椅子の慣性により、ペダルが回され、軽く走行を継続出来る利点がある。

また、既に一般の車椅子を持っている場合、足漕ぎ専用の車椅子を別途に購入する必要がなく、より経費も少なく、また置き場所も狭くて済む。

本発明に係る足漕ぎ走行装置の一例を示す図、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は側面図。 可変手漕ぎハンドルの例を示す斜視図。 本発明に係る足漕ぎ走行装置の連結装置の一例を示す図、図２（ａ）は平面図。図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は側面図。

次に、具体的な図に基づいて、本発明を実施するための最良の形態ついて説明する。

図１は、本発明に係る足漕ぎ走行装置の一例を示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は側面図である。破線で示したのは、別途に準備した従来型の車椅子であり、本発明の足漕ぎ走行装置を取り付けた状態を示すために表示したものである。

図１に示したように、本発明に係る足漕ぎ走行装置は、水平に延びる細長い箱状の水平部１ａと、その前端に連なり縦方向に延びる立ち上がり部１ｂと、後端に連なる駆動輪支持部１ｃにより形成されたベースフレーム１を有し、立ち上がり部１ｂにペダル軸２を回転自在に取り付け、ベースフレーム１の駆動輪支持部１ｃに駆動軸３を回転自在に取り付け、ペダル軸２と駆動輪３６とを回転力伝達手段４を介して連結し、回転力伝達手段４には、図示していないクラッチにより、連結を接続、切断できる機能を付与する。

さらにベースフレーム１の立ち上がり部１ｂに内接し、ペダル軸２を中心として、角筒状の手漕ぎフレーム５を揺動自在に取り付け、その手漕ぎフレーム５の上方に、手漕ぎ軸６を回転自在に取り付け、ペダル軸２と手こぎ軸６の間を回転力伝達手段４により連結し、回転力伝達手段４には、ここでも連結を接続、切断できるクラッチ機能を持たせる。

足漕ぎ走行装置と車椅子との連結部の床面からの高さ、及び車椅子の横幅は、機種により異なるので、使用する車椅子に合わせて調整できる連結装置１０を、ベースフレーム１の上に設ける、この時搭乗者を乗せた車椅子の重量が、この連結部に負荷されるように、車椅子の前部が僅かに浮き上がるように調整する。

ペダル軸２の両端にペダルクランク７を取り付け、手漕ぎ軸６の両端には、一対の手漕ぎハンドル８を取り付けるか、または、手漕ぎハンドルと可変手こぎハンドル９を着脱自在に取り付けることができる。図２は、本発明の足漕ぎ走行装置に係る、可変手漕ぎハンドルの例を示す斜視図である。図２（ａ）はクランク状のハンドル、図２（ｂ）は円盤状のハンドルの例である。

図２において、９ａ，９ｂは可変手漕ぎハンドル、３８ａ、３８ｂは把持部、３９ａ、３９ｂは手漕ぎ軸、４０ａ、４０ｂは把持部挿入穴である。可変手こぎハンドル９ａ、９ｂは、把持部３８ａ、３８ｂの、把持部挿入穴４０ａ、４０ｂへの取付位置を変えることで、回転半径を変えて回転トルク及び上肢の運動範囲を調節するものであり、麻痺上肢の左、右に対応して手漕ぎハンドルと可変手漕ぎハンドルを入れ替へることができるようになっている。

ベースフレーム１の立ち上がり部１ｂの前面に、縦に操舵輪軸支持部１３を設け、操舵輪軸支持部１３に操舵輪軸１１を回転自在に取り付け、操舵輪軸１１の下端には、操舵輪１２を取り付け、操舵輪軸１１の上端にユニバーサルジョイント等の自在継手１４を介して操舵ハンドル軸１５を連結し、操舵ハンドル軸は手漕ぎフレームに回転及び摺動自在に取り付け、操舵ハンドル軸の上端に操舵ハンドル１６を取り付ける。

搭乗者の乗降時に、手漕ぎハンドル９や操舵ハンドル１６が乗降を妨げないように、手漕ぎフレーム５をペダル軸２を中心として、一定角度搖動し、操舵ハンドル１６を前後に移動できるようにする必要があり、そのためベースフレーム１の立ち上がり部１ｂにペダル軸を中心とする円弧状の長穴を設け、手漕ぎフレームを長穴に沿って揺動し、手漕ぎフレーム固定ノブ１８によりネジを締め付け、固定できるようにする。

次に本発明に係る足漕ぎ走行装置を、既存の車椅子に連結する連結装置について説明する。図３は、本発明に係る足漕ぎ走行装置の連結装置の一例を示す図で、図３（ａ）は平面図。図３（ｂ）は正面図、図３（ｃ）は側面図である。連結装置１０のベースフレーム１への取り付け位置は、搭乗者の体格に合わせて変更移動できるようにする、又この時搭乗者を乗せた車椅子の重量がこの連結部に掛るよう車椅子の前部が僅かに浮き上がるように調整するのは前述の通りである。

図３に示したように、連結装置１０は、底板１９を有する外筒２０と外筒２０に内接して上下動する内筒２１、及び接続バー２８を主体として構成され、外筒２０には調整板２２を取り付け、外筒２０を貫通するレバー軸２３に昇降レバー２４及び作動レバー２５を固定し作動レバー２５の先端に配置されたピン２６を、内筒２１に設けられた長穴に係合し、昇降レバー２４の上下運動で内筒２１を上下させる機構を作り、昇降レバー２４はインデックスプランジャ２７を介して調節板２２に設けた穴により調節固定されるので、内筒２１の上に設置された接続バー２８の高さが調節される。

管状の接続バー２８は、予め車椅子のフレーム底部にある横パイプ及び縦パイプに差し入れておくもので、一端に第一の取付金具２９と他端に第二の取付金具３０を有し、接続バーの中央にＶ字切り込み３３を設け、また第一の取付金具２９と第二の取付金具３０との距離を調節する距離調節部３７を設け、車椅子のフレーム底部にある横パイプ及び縦パイプに差し入れ、接続バー２８の第２取付金具側にパイプ押えレバー３１を取り付けて車椅子の横パイプを押える。

内筒２１の上端に接続ボルト３２を縦に取り付け、又、接続バー２８の中央にＶ字切り込み３３を設けてあるので、足漕ぎ走行装置を車椅子前面から挿入すれば内筒上の接続ボルト３２はＶ字切り込み３３に結合し、接続ノブ３４により固定出来る。

脳卒中等の後遺症は一般に上肢、下肢とも左右いずれか一方に現れるものであり、いずれも症状の進行を阻止し回復する手段としてリハビリテーションが有効であることは周知であり、健常な下肢の力で障害（麻痺）のある下肢を動かしリハビリテーションする足漕ぎ車椅子の利用効果はすでに実証されている。

既に一般の車椅子を持っている場合、新たに足漕ぎ車椅子を購入するより、持っている一般の車椅子に簡単な操作で連結して、足漕ぎ車椅子の機能を付与する本発明の車椅子の足漕ぎ走行装置を利用すれば、経済的負担が軽減できる他に一般の車椅子と足漕ぎ車椅子の両方の機能を満足出来、家庭内での保管場所も取らない。

リハビリテーションが必要と分かっていても通院や介護施設への通所が困難な障害者は多く、本発明の車椅子の足漕ぎ走行装置の出現を期待しているので、大きな波及効果が期待される。

以上に説明したように、本発明によれば、既存の車椅子に取り付けることで、上肢及び下肢の運動機能障害のリハビリテーションに極めて有用な足漕ぎ走行装置を提供できる。なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る、各種変形、修正を含む、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれることは勿論である。

１ ベースフレーム １ａ 水平部
１ｂ 立ち上がり部 １ｃ 駆動輪支持部
２ ペダル軸 ３ 駆動軸
４ 回転力伝達手段 ５ 手漕ぎフレーム
６ 手漕ぎ軸 ７ ペダルクランク
８ 手漕ぎハンドル ９，９ａ，９ｂ 可変手漕ぎハンドル
１０ 連結装置 １１ 操舵輪軸
１２ 操舵輪 １３ 操舵輪軸支持部
１４ 自在継手 １５ 操舵ハンドル軸
１６ 操舵ハンドル １７ ブレーキ装置
１８ 手漕ぎフレーム固定ノブ １９ 底板
２０ 外筒 ２１ 内筒
２２ 調整板 ２３ レバー軸
２４ 昇降レバー ２５ 作動レバー
２６ ピン ２７ インデックスプランジャー
２８ 接続バー ２９ 第一の取付金具
３０ 第二の取付金具 ３１ パイプ押えレバー
３２ 接続ボルト ３３ Ｖ字切り込み
３４ 接続ノブ ３５ クラッチレバー
３６ 駆動輪 ３７ 距離調節部
３８ａ，３８ｂ 把持部 ３９ａ，３９ｂ 手漕ぎ軸
４０ａ，４０ｂ 把持部挿入穴

Claims (5)

1. ほぼ水平に延びる細長い箱状の水平部と、前記水平部の前端に連なり縦方向に延びる立ち上がり部と、前記水平部の後端に連なる駆動輪支持部とを有するベースフレームと、
   前記駆動輪指示部に取り付けられた駆動輪と、
   前記立ち上がり部の前方に取り付けられた操舵輪軸支持部と、
   前記操舵輪軸支持部に回動自在に取り付けられ、上端に操舵ハンドルを有し、下端に操舵輪を有する操舵輪軸と、
   前記立ち上がり部のほぼ中央に、前記ベースフレームに直交する方向に取りつけられたペダル軸と、
   前記ペダル軸の両端に取り付けられたペダルクランクを介して取り付けられた一対のペダルと、
   前記立ち上がり部の上方に取り付けられた手漕ぎフレームと、
   前記手漕ぎフレームのほぼ上端に、前記ベースフレームと直交する方向に取り付けられた手漕ぎ軸と、
   前記手こぎ軸の両端に取り付けられた一対の手漕ぎハンドルと、
   前記ペダル軸と前記手漕ぎ軸の少なくとも一方の回転力を、前記ペダル軸と前記手漕ぎ軸の他方と、前記駆動輪の少なくとも一つに伝達するための、回転力伝達手段を有することを特徴とする足漕ぎ走行装置。
2. 前記ベースフレームに、車椅子のフレームを着脱するための着脱手段を有し、前記着脱手段には、前記ベースフレームを前駆車椅子のフレームに取り付ける高さを調整するための高さ調整機構が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の足漕ぎ走行装置。
3. 前記駆動輪に、ブレーキ装置が取り付けられ、前記ブレーキ装置が、前記操舵ハンドルに取り付けられたレバーにより操作されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の足漕ぎ走行装置。
4. 前記手漕ぎフレームは、前記ペダル軸を遥動軸として、前後に遥動可能に取り付けられ、前記立ち上がり部に前記手漕ぎフレームの位置を固定するための固定手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の足漕ぎ走行装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の足漕ぎ走行装置を取り付けたことを特徴とする車椅子。

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