JP2016067569A - 安全走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車椅子等において坂を登るときに利用者が動作を止めると後退してしまう。従来の後退防止装置は容易に操作することができない。また、旋回時に小回りができない。【解決手段】本発明の走行安全装置は、駆動輪に装着される係合歯部材と、アームレスト近傍に設けられた揺動爪部材と、前記揺動爪部材の上方に配される操作レバーを備え、前記操作レバーにより前記揺動爪部材を揺動させて前記係合歯部材と前記揺動爪部材の係合状態を変化させることにより、坂を登るときの後退を防止する。さらに操作レバーにより駆動輪を制動することができる。また、本発明の走行安全装置は、差動歯車におけるデフケースとともに回転する係合歯と、前記係合歯に対して配される揺動爪を有し、左右の駆動輪の車軸に接続し、旋回性に優れる。【選択図】図１

Description

本発明は、車椅子、歩行補助車、ベビーカー、カート等の手動で走行する小型の車における安全走行装置に関する。

通常の自走式の車椅子は、利用者が坂（傾斜面）を登るときに疲労、急病などのトラブルにより手を離すなどして走行を止めると、坂で後退して事故を起こすおそれがある。歩行補助車、ベビーカー、カート等の手動で走行する小型の車においても同様である。

そこで自走式の車椅子においては、一方向クラッチまたはラチェット機構を用いて坂道での逆走を防止するものがある。

特開２０１３−９４６３６

しかしながら、この車椅子では一方向クラッチまたはラチェット機構のスイッチがアームレストの下方にあり、利用者はスイッチを操作するためには下方に腕を伸ばしたり身体を前傾させる必要があった。このことは無理な姿勢をとることができない高齢者や身障者には困難を強いる場合もあった。

さらに、左右両輪それぞれに対して一方向クラッチまたはラチェット機構を配する車椅子で旋回する場合、小回りができないという問題があった。

第１発明の安全走行装置は、車椅子において、駆動輪の内側または外側に配される係合歯部材と、アームレスト近傍に設けられた揺動中心軸によって揺動可能に支持される揺動爪部材と、前記アームレスト近傍に設けられた操作レバーを備え、前記操作レバーを操作することにより、前記揺動爪部材が、前記揺動中心軸を中心に揺動することにより、前記係合歯部材と係合する状態、または前記係合が解除される状態に変化するものである。
第２発明の安全走行装置は、第１発明の安全走行装置において、前記操作レバーの操作により駆動輪を制動するものである。
第３発明の安全走行装置は、ピニオンギア支持部及び１対の車軸挿入孔を有するデフケースと、前記ピニオンギア支持部に回転自在に支持されたピニオンギアと、前記ピニオンギアに噛合する１対のサイドギアと、前記デフケースとともに回転する係合歯部材と、揺動中心軸によって揺動可能に支持される揺動爪部材とを備え、前記揺動爪部材が、前記揺動中心軸を中心に揺動することにより、前記係合歯部材と係合する状態、または前記係合が解除される状態に変化するものである。

第１発明によれば、安全走行装置の操作レバーがアームレスト近傍に配備されているので、利用者は無理な姿勢を強いられることなく、容易に坂を登るときの後退を防止することができる。
第２発明によれば、容易に坂を登るときの後退を防止できるとともに、駆動輪を制動する（ブレーキをかける）ことができる。
第３の発明によれば、ラチェット機構により坂を登るときの後退を防止するともに、小回りができ旋回性を向上させることができる。

（ａ）第一の実施例の安全走行装置を有する車椅子の側面図、（ｂ）第一の実施例の安全走行装置を有する車椅子における駆動輪周辺の構成の概観図、（ｃ）第一の実施例の安全走行装置周辺の拡大図、（ｄ）操作レバーを下方に下げるときの第一の実施例の安全走行装置を有する車椅子の側面図、（ｅ）操作レバーを下方に下げるときの第一の実施例の安全走行装置周辺の拡大図、（ｆ）操作レバーをさらに下方に下げるときの第一の実施例の安全走行装置を有する車椅子の側面図、（ｇ）操作レバーをさらに下方に下げるときの第一の実施例の安全走行装置周辺の拡大図である。 第一の実施例の安全走行装置を有する車椅子の上面図、（ａ）停止時、（ｂ）９０度程度の旋回時、（ｃ）１８０度の旋回時である。 第二の実施例の安全走行装置を有する車椅子の上面図である。 第二の実施例の安全走行装置、（ａ）正面図、（ｂ）側面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）左右の車軸が同方向に回転する場合の第二の実施例の安全走行装置の正面図、（d）ピニオンギアの上面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）左右の車軸が逆方向に回転する場合の第二の実施例の安全走行装置の正面図、（d）ピニオンギアの上面図である。 旋回時の第二の実施例の安全走行装置を有する車椅子の上面図である。 旋回時の車椅子の上面図、（ａ）通常の坂道後退防止用のラチェット機構を有さない車椅子、（ｂ）左右の駆動輪それぞれについてラチェット機構を有する坂道後退防止型の車椅子である。

以下、本発明の具体的な実施例について図面を参照しながら説明する。

第一の実施例に係わる安全走行装置を説明する。

図１（ａ）に本実施例の安全走行装置を有する車椅子を示す。自走式の車椅子１００は、バックレスト（背もたれ）１０１、シート（座面）１０２、アームレスト１０３、フットレスト１０４、駆動輪１０５、ハンドリム１０６、車軸１０７、キャスター（前輪）１０８を有する。安全走行装置はラチェット機構の係合歯部材１０９、揺動爪部材１１０と操作レバー１１１を有し、アームレスト１０３近傍に揺動爪部材１１０を備え、アームレスト１０３近傍の揺動爪部材１１０の上方に操作レバー１１１を備える。

図１（ｂ）に本実施例の安全走行装置を有する車椅子における駆動輪周辺の構成を示す。駆動輪周辺に、駆動輪１０５、ハンドリム１０６、車軸１０７、係合歯部材１０９を備える。駆動輪１０５の外側にハンドリム１０６、駆動輪１０５の内側に係合歯部材１０９を備える。

図１（ｃ）に安全走行装置周辺の拡大図を示す。

係合歯部材１０９は円盤状であり駆動輪１０５の内側に装着される。係合歯部材１０９は駆動輪１０５と共に回転する。係合歯部材１０９の外周面には係合歯１１４が設けられている。係合歯１１４は係合歯部材１０９の周方向に沿って複数形成されており、その歯面は傾斜面１１５と規制面１１６からなる。係合歯１１４の形状はせん断応力を考慮して決定される。

揺動爪部材１１０は先端部１１８に先端前面１１７を有し、揺動中心軸１１９を中心に揺動する。揺動爪部材１１０の形状（長さ、断面形状など）は座屈と曲げ応力を考慮して決定される。

係合歯部材１０９と揺動爪部材１１０の材料は金属、例えばステンレス（SUS304など）、アルミ合金、アルミ、チタン、カーボンなどがある。また、プラスティックを用いることもできる。

操作レバー１１１は操作レバー支持軸１２１に支持され上下方向に回動でき、下方に向けて凸部１２２を有する。操作レバー１１１の本体の材料として金属（ステンレス、アルミ合金、アルミ、チタン、カーボンなど）またはプラスティックなどがある。凸部１２２にはゴムまたはプラスティックを用いることができる。さらに操作レバー１１１の本体の構造を中空パイプにすれば軽量化できる。

図１（ｃ）に示す状態では、揺動爪部材１１０が係合歯部材１０９と係合している。揺動爪部材１１０の先端部１１８は係合歯部材１０９の係合歯１１４に係合している。具体的には、揺動爪部材１１０の先端前面１１７が係合歯１１４の規制面１１６に当接している。

この状態において、駆動輪１０５とともに係合歯部材１０９が図中矢印１１２方向に回転する場合には、揺動爪部材１１０は傾斜面１１５に沿って滑り、隣接する傾斜面１１５に摺接する。したがって、揺動爪部材１１０が係合歯部材１０９に摺接した状態で駆動輪１０５が回転する。

一方、駆動輪１０５とともに係合歯部材１０９が図中矢印１１３方向に回転しようとする場合には、揺動爪部材１１０の先端前面１１７は係合歯部材１０９の規制面１１６に当接する。したがって、揺動爪部材１１０は係合歯部材１０９に押圧され、係合歯部材１０９は動かず、駆動輪１０５が回転しない。この状態をラチェット機構オン状態と定義する。

このようにラチェット機構オン状態で坂を登る場合には、係合歯部材１０９と揺動爪部材１１０が係合するので、駆動輪１０５は前進走行する方向（実線矢印１１２）には回転するが、後退走行する方向（点線矢印１１３）には回転しない[図１（ａ）]。したがって、この状態で坂を登れば、利用者が動作を止めた場合等に車椅子が後退することを防止できる。

次に、アームレスト近傍の操作レバー１１１を操作する場合について説明する。図１（ｄ）に、本実施例の安全走行装置を有する車椅子においてアームレスト近傍の操作レバー１１１を操作する（下方に下げる）場合を示す。図１（ｅ）に安全走行装置周辺の拡大図を示す。

操作レバー１１１を、前述の揺動爪部材１１０が係合歯部材１０９と係合している状態（ラチェット機構オン状態）から、下方（図中黒矢印１２３の方向）に下げると、操作レバー１１１が揺動爪部材１１０の後端部１２０を下方に押す（図中白矢印１２４）。その結果、揺動爪部材１１０は、揺動中心軸１１９を中心に図中左方向に回動され、揺動爪部材１１０の先端部１１８が上方に動くので（図中白矢印１２５）、揺動爪部材１１０は係合歯部材１０９から離反した状態になる。

したがって、揺動爪部材１１０と係合歯部材１０９との係合が解除されるので、駆動輪１０５は矢印１１２の方向にも矢印１１３の方向にも回転できる。この状態をラチェット機構オフ状態と定義する。

このようにラチェット機構オフ状態では、駆動輪１０５は前進走行する方向（実線矢印１１２）にも後退走行する方向（実線矢印１１３）にも回転するので、平地で通常通りに自由に走行できる。

図１（ｆ）に、本実施例の安全走行装置を有する車椅子において、さらに操作レバーを下げる場合を示す。図１（ｇ）に安全走行装置周辺の拡大図を示す。

操作レバー１１１を、揺動爪部材１１０と係合歯部材１０９との係合が解除される状態（ラチェット機構オフ状態）から、さらに下方（黒矢印１１６の方向）に下げると、ラチェット機構オフ状態のままで、操作レバー１１１の凸部１２２が駆動輪１０５のタイヤに接して押圧する（図中白矢印１２７）。その結果、駆動輪１０５が制動されブレーキが働く。この状態をブレーキ状態と定義する。

このように操作レバー１１１を、さらに下方（黒矢印１１６の方向）に下げれば、車椅子の走行時にブレーキをかけて減速、停止をすることができる。

本実施例では、操作レバー１１１に設けた凸部１２２を駆動輪１０５のタイヤに押圧して駆動輪１０５を制動する機構を説明したが、操作レバー１１１とブレーキをワイヤやシャフトなどで連結して操作レバー１１１を用いてブレーキを操作して駆動輪１０５を制動してもよい。このとき、ブレーキにはバンドブレーキ、カンチブレーキ、ディスクブレーキなどを用いることができる。

以上のように、本実施例の安全走行装置を有する車椅子では、アームレスト近傍の操作レバーを操作することにより、坂を登るときの後退を防止することができ、駆動輪を制動する（ブレーキをかける）こともできる。

ここで、操作レバー１１１は操作レバー支持軸１２１に支持され上下方向に回動でき、ラチェット機構オン状態、ラチェット機構オフ状態、ブレーキ状態それぞれの位置で保持することができる。さらに、操作レバーを押圧するなどの所定の条件により保持状態を解除することができる。例えば、操作レバー支持軸１２１に係止歯部（凹部）と爪部（凸部）からなるラチェット機構を配し、爪部にばね等の弾性体を装着することにより、前記それぞれの位置で保持でき保持状態を解除できる。または、複動づめ等の機構を用いることによって同様の動作は可能になる。

本実施例では、操作レバーを下方に押し下げることにより、ラチェット機構オン状態からラチェット状態オフに変化させたが、揺動爪部材の先端部にワイヤなどを係止して操作レバーを上方に上げれば、揺動爪部材の先端部が上方に牽引され係止歯部材と揺動爪部材の係合を解除でき、ラチェット機構オン状態からラチェット状態オフに変化させることができる。

本実施例では、操作レバーは揺動爪部材の上方に配されたが、アームレストの近傍で揺動爪部材を操作できる位置に配されればよく、操作レバーを操作して揺動爪部材が揺動中心軸を中心に揺動することにより、前記係合歯部材と係合する状態、または前記係合が解除される状態に変化すればよい。

本実施例の安全走行装置はアームレスト近傍に配備されているので、利用者は無理な姿勢を強いられることなく、容易に坂を登るときの後退を防止することができ、駆動輪を制動する（ブレーキをかける）こともできる。

ここでラチェット機構のトルクについて説明する。回転運動におけるトルク（Ｎ）は物体に作用する力（Ｆ）と回転軸から力（Ｆ）が作用する点までの距離（ｒ）との積である。

従来のラチェット機構を用いた車椅子の安全走行装置（坂道後退防止装置など）は車椅子にコンパクトに収容するために小型化されている。この結果、ｒが小さくなるので、ラチェット機構の動作に必要なトルク値を得るためには大きな力（Ｆ）を必要とする。

一方、本実施例の安全走行装置におけるラチェット機構では、駆動輪１０５の半径とほぼ同等までｒを大きくできるので、ラチェット機構の動作に必要なトルク値を得るために必要な力（Ｆ）を低減することができる。
本実施例の安全走行装置では、大きなｒを有するラチェット機構をアームレスト１０３近傍のスペース、例えばアームレスト１０３と駆動輪の間１０５の間のスペースを有効活用して収容することを特徴とする。

本実施例の安全走行装置を有する車椅子における坂での旋回（方向転換）動作を説明する。図２（ａ）に本実施例の安全走行装置を有する車椅子の上面図を示す。

自走式の車椅子２００は、バックレスト（背もたれ）２０１、シート（座面）２０２、アームレスト２０３、フットレスト２０４、駆動輪２０５（左が２０５ａ、右が２０５ｂ）、ハンドリム２０６、車軸２０７（左が２０７ａ、右が２０７ｂ）、キャスター（前輪）２０８を有する。安全走行装置はラチェット機構の係合歯部材２０９、揺動爪部材２１０と操作レバー２１１（左が２１１ａ、右が２１１ｂ）を有する。また、操作レバー２１１は駆動輪２０５を制動するための凸部２１２（左が２１２ａ、右が２１２ｂ）を有する。車椅子２００は坂を登る方向（矢印２１３）に向いている。

車椅子を右回りで１８０度旋回して方向転換する場合を説明する。まず、左の操作レバー２１１ａを下方に押し込み、左の凸部２１２ａを左の駆動輪２０５ａのタイヤに押圧させる。その結果、左の駆動輪１０５ａが制動されブレーキが働くので、左の駆動輪１０５ａが固定される。

一方、右の駆動輪１０５ｂに対しては安全走行装置をラチェット機構オフ状態にする。この結果、右の駆動輪１０５ｂは重力により坂を後退する。したがって、車椅子は左の駆動輪１０５ａを支点にして右回りで９０度程度旋回する［図２（ｂ）］。

次に、右の操作レバー２１１ｂを下方に押し込み、右の凸部２１２ｂを右の駆動輪２０５ｂのタイヤに押圧させる。その結果、右の駆動輪１０５ｂが制動されブレーキが働くので、右の駆動輪１０５ｂが固定される。

一方、左の駆動輪１０５ａに対しては安全走行装置をラチェット機構オフ状態にする。この結果、左の駆動輪１０５ａは重力により下り坂の方向に回転する。したがって、車椅子は右の駆動輪１０５ｂを支点にして旋回する。［図２（ｃ）］。

このように、車椅子２００は坂を登る方向から下る方向へ方向転換することができる。また、左回りで方向転換する場合には左右の操作レバー２１１の操作を反対にすれば、同様に方向転換できる。

本実施例において、係合歯部材１０９は駆動輪１０５の内側に装着されたが、駆動輪１０５の外側に装着されてもよい。また、駆動輪１０５に直接装着されなくても、駆動輪１０５の内側または外側に備えられればよい。

第二の実施例に係わる安全走行装置を説明する。

図３に本実施例の安全走行装置を有する車椅子の上面図を示す。自走式の車椅子３００は、バックレスト（背もたれ）３０１、シート（座面）３０２、アームレスト３０３、フットレスト３０４、駆動輪３０５、ハンドリム３０６、車軸３０７（左が３０７ａ、右が３０７ｂ）を有する。本実施例の安全走行装置３０８により左右の車軸３０７ａ、３０７ｂを接続する。

図４（ａ）に本実施例の安全走行装置の正面図を示す。本実施例の安全走行装置は、差動歯車４０１と揺動爪部材４０２により構成される。

差動歯車４０１において、デフケース４０４は１対の車軸挿入孔とピニオンギア支持部を有し、リングギア４０３が一体的に固着されている。デフケース４０４内のピニオンギア支持部にピニオンギア４０６が回転自在に支持される。
ピニオンギアには、１対のサイドギア（左）４０５ａとサイドギア（右）４０５ｂが噛合する。デフケース４０４の車軸挿入孔を通してサイドギア（左）４０５ａには車軸（左）４０７ａ、サイドギア（右）４０５ｂには車軸（右）４０７ｂが繋がっている。リングギア４０３とサイドギア４０７ａ、４０７ｂは同じ軸に通してあるだけで連動はしない。

図４（ｂ）に、本実施例の安全走行装置の側面図[図４（ａ）におけるＡ−矢視図]を示す。リングギア４０３の外周部に係合歯部材４０８が配されており、係合歯部材４０８と揺動爪部材４０２がラチェット機構を形成する。

係合歯部材４０８はリングギア４０３の外周部に装着され、係合歯部材４０８はリングギア４０３と共に回転する。係合歯部材４０８の外周面には係合歯４０９が設けられている。係合歯４０９は、係合歯部材４０８の周方向に沿って複数形成されており、その歯面は傾斜面４１０と規制面４１１からなる。係合歯４０９の形状はせん断応力を考慮して決定される。

揺動爪部材４０２は先端部４１３に先端前面４１４を有し、揺動中心軸４１２を中心に揺動する。揺動爪部材４０２の形状（長さ、断面形状など）は座屈と曲げ応力を考慮して決定される。

係合歯部材４０８と揺動爪部材４０２の材料は金属、例えばステンレス（SUS304など）、アルミ合金、アルミ、チタン、カーボンなどがある。また、プラスティックを用いることもできる。

図４（ｂ）において揺動爪部材４０２を実線で示す状態では、揺動爪部材４０２が係合歯部材４０８と係合している。揺動爪部材４０２の先端部４１３は係合歯部材４０８の係合歯４０９に係合している。具体的には、揺動爪部材４０２の先端前面４１４が係合歯４０９の規制面４１１に当接している。

この状態において、リングギア４０３とともに係合歯部材４０８が図中矢印４１６方向に回転する場合には、揺動爪部材４０２は傾斜面４１０に沿って滑り、隣接する傾斜面４１０に摺接する。したがって、揺動爪部材４０２が係合歯部材４０８に摺接した状態でリングギア４０３が回転する。

一方、リングギア４０３とともに係合歯部材４０８が図中矢印４１７方向に回転しようとする場合には、揺動爪部材４０２の先端前面４１４は係合歯部材４０８の規制面４１１に当接する。したがって、揺動爪部材４０２は係合歯部材４０８に押圧され、係合歯部材４０８は動かず、リングギア４０３は回転しない。この状態をラチェット機構オン状態と定義する。

ラチェット機構オン状態で坂を登る場合には、係合歯部材４０８と揺動爪部材４０２が係合する。したがって、リングギア４０３が図中矢印４１６方向に回転する場合には、左右両方の車軸４０５ａ、４０５ｂとともに左右両方の駆動輪が前進走行する方向に回転する。リングギア４０３は図中矢印４１７方向に回転できないので、左右両方の車軸４０５ａ、４０５ｂとともに左右両方の駆動輪は後退走行する方向には回転しない。

このように、ラチェット機構オン状態では、駆動輪は前進走行する方向には回転するが、後退走行する方向には回転しない。したがって、この状態で坂を登れば、利用者が動作を止めた場合等に車椅子が後退することを防止できる。

揺動爪部材４０２が揺動中心軸４１２を中心に左方向に回動され、図４（ｂ）において揺動爪部材４０２を点線で示す状態になると、揺動爪部材４０２は係合歯部材４０８から離反した状態になる。

したがって、揺動爪部材４０２と係合歯部材４０８との係合が解除されるので、リングギアは図中矢印４１６の方向にも矢印４１７の方向にも回転でき、左右両方の車軸４０５ａ、４０５ｂとともに左右両方の駆動輪も両方向に回転する。この状態をラチェット機構オフ状態と定義する。

このようにラチェット機構オフ状態では、駆動輪は前進走行する方向にも後退走行する方向にも回転するので、平地で通常通りに自由に走行できる。

ラチェット機構オフ状態とオン状態とを切り替えるには、車椅子に装着された操作レバーに連結されたワイヤにより、バネ、ゴムなどの弾性体を備えた揺動爪を揺動させる機構を用いることができる。

例えば、図４（ｂ）において、揺動爪の先端部４１３にワイヤを連結するとともに先端部４１３にバネを備えれば、操作レバーを操作して、係合歯４０９と揺動爪４０２が係合した状態で先端部４１３をワイヤにより牽引したとき、揺動爪４０２が支持軸４１２を中心に回動して係合歯４０９と揺動爪４０２との係合が解除される。一方、操作レバーを元に戻してワイヤの張力を消失させれば、バネの付勢力によって揺動爪４０２は回動して元の位置に戻り係合歯４０９と揺動爪４０２が係合する。

ここではワイヤとバネを用いて揺動爪を揺動せる機構を説明したが、シャフトを利用して力を伝達して揺動爪を揺動する機構でもよく、電気的制御で揺動爪を揺動する機構でもよく、レバーやスイッチ等の操作により揺動爪を揺動できる機構であればよい。

次に本実施例の安全走行装置の動作を説明する。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に本実施例の安全走行装置において左右の車軸が同方向に回転する場合の動作形態を示す。図５（d）にピニオンギアの上面図と、ピニオンギアにサイドギアから伝達される回転の方向を示す。

差動歯車５０１において、車軸（左）５０７ａ、車軸（右）５０７ｂを同方向に回転させる[図５（ａ）]。この結果、サイドギア（左）５０５ａとサイドギア（右）５０５ｂは同方向に回転する[図５（ｂ）下図]。

したがって、ピニオンギア５０６に対してサイドギア（左）５０５ａから伝達する回転（方向５１０ａ）と、サイドギア（右）５０５ｂから伝達する回転（方向５１０ｂ）は、ピニオンギア５０６に対して逆方向の回転を与えるので、ピニオンギア５０６は回転しない[図５（ｄ）]。

ピニオンギア５０６が回転しないので、ピニオンギア５０６が固定されているデフケース５０４ごと車軸（左）５０７ａ、車軸（右）５０７ｂと同方向に回転してリングギア５０２も回転する（矢印５１１）[図５（ｃ）]。

このように、左右の車軸５０７ａ、５０７ｂを同方向に回転する場合、リングギア５０３も回転する。

リングギア５０３の外周部に配された係合歯部材に揺動爪部材５０２が係合している（ラチェット機構オン）場合、図４（ｂ）に示すようにリングギア５０３は一方向（矢印４０９）に回転するが、逆方向には（矢印４１７）回転しない。

このように、ラチェット機構オンの場合に左右の駆動輪すなわち車軸５０７ａ、５０７ｂを同方向に回転させる場合、前進方向（坂を登る方向）に回転するが、後退方向には回転しない。

図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、本実施例の安全走行装置において左右の車軸が逆方向に回転する場合の動作形態を示す。図６（d）にピニオンギアの上面図と、ピニオンギアにサイドギアから伝達する回転の方向を示す。

差動歯車６０１において、車軸（左）６０７ａ、車軸（右）６０７ｂを逆方向に回転させる[図６（ａ）]。この結果、サイドギア（左）６０５ａ、サイドギア（右）６０５ｂはそれぞれ逆方向に回転する[図６（ｂ）]。

したがって、ピニオンギア６０６に対してサイドギア（左）６０５ａから伝達する回転（方向６１０ａ）と、サイドギア（右）６０５ｂから伝達する回転（方向６１０ｂ）は、ピニオンギア６０６に対して同方向の回転を与えるので、ピニオンギア５０６は回転する[図６（ｄ）]。ピニオンギア６０６が回転するので、ピニオンギア６０６が固定されているデフケース６０４もリングギア６０２も回転しない [図６（ｃ）]。

このように、左右の車軸６０７ａ、６０７ｂを逆方向に回転する場合、リングギア６０３は回転しない。したがって、リングギア６０３の外周部に配された係合歯部材に揺動爪部材６０２が係合している場合（ラチェット機構オン状態）であっても、左右の車軸６０７ａ、６０７ｂの回転方向が逆方向であれば駆動輪を自在に回転できる。

以上のように、ラチェット機構オン状態で車軸５０７ａ、５０７ｂすなわち左右の駆動輪を逆方向に回転させる場合、ラチェット機構の影響を受けることなく自在に回転することができる。

本実施例の安全走行装置を有する車椅子の旋回について説明する。

図７に本実施例の安全走行装置を有する車椅子の旋回の形態を示す上面図を示す。比較のために、図８（ａ）に通常の車椅子（坂道後退防止用のラチェット機構なし）の旋回の形態を示す上面図、図８（ｂ）に左右の駆動輪それぞれについてラチェット機構を有する坂道後退防止型の車椅子の旋回の形態を示す上面図を示す。

通常の車椅子（坂道後退防止用のラチェット機構なし）８００では、図８（ａ）に示すように、左右の駆動輪８０５ａ、８０５ｂを逆方向に回転させることにより旋回できる。このとき最小旋回半径Ｒｍｉｎを零（０）にすることができ、すなわち小回りがきく。反面、当然のことながら、坂を登るときの後退を防止することはできない。

左右の駆動輪それぞれにラチェット機構を有する車椅子８１０では、坂道を登るときにラチェット機構８１８ａ，８１８ｂの効果により後退を防止できる。

しかしながら、この車椅子で坂道の途中で方向転換する場合、左右のラチェット機構８１８ａ，８１８ｂがオン状態のままで、駆動輪８１５ａ，８１５ｂを坂を下る方向に回転させることができない。したがって、通常の車椅子（上述）のように左右の駆動輪８１５ａ，８１５ｂを逆方向に回転させることにより旋回することができない。

そこで、一方の駆動輪８１５ａに対してラチェット機構８１８ａをオン状態にしたままで、他方の駆動輪８１５ｂに対してラチェット機構８１８ｂを解除してオフ状態にして、他方の駆動輪８１５ｂのみを坂を下る方向に回転させて旋回する [図８（ｂ）]。この結果、最小旋回半径Ｒｍｉｎは駆動輪８１５ａと８１５ｂの間の距離になるので小回りができない。

このように、左右の駆動輪にラチェット機構を有する車椅子では、坂道での後退を防止できる反面、通常の車椅子と比較して小回りできないという問題を有している。さらに旋回時にラチェット機構を操作する必要があり、操作が複雑になるので危険をともなう。

また、この車椅子での旋回については、左右両方のラチェット機構を解除した上で、一方の駆動輪をブレーキで停止させた状態で他方の駆動輪のみを逆方向に回転させて旋回する方法も考えられる。しかしながら、左右のラチェット機構を完全に解除するので、旋回時に坂を登るときの後退を防止することができず危険をともなう。

本実施例の安全走行装置を用いれば、前述のようにラチェット機構オン状態のままで、左右の駆動輪７０５ａ、７０５ｂをそれぞれ逆方向に自在に回転することができる。したがって、図７に示すように、左右の駆動輪７０５ａ、７０５ｂを逆方向に回転させることにより、最小旋回半径Ｒｍｉｎが零（０）で旋回できる。

このように、本実施例の安全走行装置を用いれば、ラチェット機構により坂を登るときの後退を防止するともに、小回りができ旋回性を向上させることができる。

本実施例においては、差動歯車におけるデフケース内のリングギアに設けた係止歯部材と、揺動爪部材から形成されるラチェット機構を用いたが、リングギアを用いなくても同様の効果を奏することができる。例えば、リングギアを用いずにデフケースの外周部の回転方向に係止歯部材を設けて、この係止歯部材と係合できる位置に揺動爪部材を配置すればよい。

このように、係止歯部材がデフケースとともに回転でき、係止歯部材が揺動爪部材と係合する状態と係合を解除される状態に変化できればよい。

本実施例においては、ラチェット機構を用いたが、ワンウェイクラッチ等を用いても、駆動輪の逆回転（坂を登るときの後退）を防止でき、同様の効果を奏する。

本実施例においては安全走行装置を車椅子に用いる場合を説明したが、歩行補助車、ベビーカー、カート等の手動で走行する小型の車に用いても同様の効果を奏することができる。

１０１、１０２
１００、２００、３００、７００、８００、８１０ 車椅子
１０１、２０１、３０１、７０１、８０１、８１１ バックレスト（背もたれ）
１０２、２０２、３０２、７０２、８０２、８１２ シート（座面）
１０３、２０３、３０３、７０３、８０３、８１３ アームレスト
１０４、２０４、３０４、７０４、８０４、８１４ フットレスト
１０５、２０５、３０５、７０５、８０５、８１５ 駆動輪
１０６、２０６、３０６、７０６、８０６、８１６ ハンドリム
１０７、２０７、３０７、７０７、８０７、８１７ 車軸
１０８、２０８ キャスター（前輪）
１０９ 係合歯部材
１１０ 揺動爪部材
１１１、２１１ 操作レバー
１１４ 係合歯
１１５ 係合歯の傾斜面
１１６ 係合歯の規制面
１１７ 揺動爪部材の先端前面
１１８ 揺動爪部材の先端部
１１９ 揺動爪部材の揺動中心軸
１２０ 揺動爪部材の後端部
１２１ 操作レバー支持軸
１２２、２１２、８１８ 操作レバーの凸部
１１２、１１３ 回転方向（矢印）
１２３、１２４、１２６、１２７ 操作レバー、揺動爪部材、操作レバーの凸部の動作方向（矢印）
２１３ 坂を登る方向（矢印）
３０８ 第二の実施例の走行安全装置
４０１、５０１，６０１ 差動歯車
４０２、５０２，６０２ 揺動爪部材
４０３、５０３，６０３ リングギア
４０４、５０４，６０４ デフケース
４０５、５０５，６０５ サイドギア
４０６、５０６，６０６ ピニオンギア
４０７、５０７，６０７ 車軸
４０８ 係合歯部材
４０９ 係合歯
４１０ 係合歯の傾斜面
４１１ 係合歯の規制面
４１２ 揺動爪部材の揺動中心軸
４１３ 揺動爪部材の先端部
４１４ 揺動爪部材の先端前面
４１５ 揺動爪部材の後端部
４１６、４１７、５０８、５０９、６０８、６０９ 回転方向（矢印）
５１０、６１０ ピニオンギアに回転が伝達される方向（矢印）

Claims (3)

1. 車椅子において、駆動輪の内側または外側に配される係合歯部材と、アームレスト近傍に設けられた揺動中心軸によって揺動可能に支持される揺動爪部材と、前記アームレスト近傍に設けられた操作レバーを備え、
   前記操作レバーを操作することにより、前記揺動爪部材が、前記揺動中心軸を中心に揺動することにより、前記係合歯部材と係合する状態、または前記係合が解除される状態に変化する安全走行装置。
2. 前記操作レバーの操作により駆動輪を制動する請求項１に記載の安全走行装置。
3. ピニオンギア支持部及び１対の車軸挿入孔を有するデフケースと、前記ピニオンギア支持部に回転自在に支持されたピニオンギアと、前記ピニオンギアに噛合する１対のサイドギアと、前記デフケースとともに回転する係合歯部材と、
   揺動中心軸によって揺動可能に支持される揺動爪部材とを備え、
   前記揺動爪部材が、前記揺動中心軸を中心に揺動することにより、前記係合歯部材と係合する状態、または前記係合が解除される状態に変化する安全走行装置。