JP2016202512A

JP2016202512A - 車椅子

Info

Publication number: JP2016202512A
Application number: JP2015087095A
Authority: JP
Inventors: 源三郎奥田; Genzaburo Okuda; 浩一市原; Koichi Ichihara
Original assignee: Okudaya Giken KK
Current assignee: Okudaya Giken KK
Priority date: 2015-04-21
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2016-12-08
Anticipated expiration: 2035-04-21
Also published as: JP6427827B2

Abstract

【課題】障害者や高齢者等の力の弱い人でも、段差を容易に乗り越えることができる車椅子を提供しようとする。
【解決手段】機体フレーム２に、使用者が座るシート部５と、左右一対の前輪３・３と、左右一対の後輪４・４とからなる走行部を備えた車椅子１であって、液圧シリンダ１１の先端に補助輪１７を設け、該液圧シリンダ１１を前後回動可能に機体フレーム２に支持し、該液圧シリンダ１１の前回動位置での伸縮により前輪３を段差７上に載置し、液圧シリンダ１１の後回動位置での伸縮により後輪４を段差７上に乗り上げ操作可能とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、力の弱い車椅子を利用する障害者や病人や高齢者や幼児等でも容易に段差を乗り越えることができる車椅子の技術に関する。

従来から、前輪キャスタと主車輪との間に上下回動可能な補助車輪を設け、該補助車輪を下方に下げて係止してその高さを保持し、前輪キャスタを浮かせた状態で前進して前輪キャスタを段差部上に位置させて、補助車輪を上昇させ前輪キャスタを段差上に位置させる。この状態で車椅子を前進させて段差上に乗り上げるようにした技術が公知となっている（特許文献１参照）。

また、前輪を上下方向に配置した前輪伸縮用油圧シリンダにより支持して、該前輪伸縮用油圧シリンダを伸縮させることにより車椅子の前後傾斜を調整可能とするとともに、段差を乗り越える時には、補助キャスタを段差に載せて前輪伸縮用油圧シリンダを縮小させ、介助者が車椅子を押して乗り越えるようにしていた（特許文献２参照）。

しかし、特許文献１の技術では、手動で補助車輪を押し下げなければならず、主車輪も手で回さなければならないため、段差を乗り越えるには、ある程度の腕力が必要となっていた。また、特許文献２の技術は、介助者が手元操作ハンドルを操作して前輪伸縮用油圧シリンダを伸縮させなければならず、介助者が必要であった。そして、前輪を支持する油圧シリンダには常に荷重がかかっているために、液漏れが発生しやすく、周囲を汚す可能性があり、メンテナンスの回数も多くなっていた。また、バネによるアシストやブレーキ作動は介助者がペダル操作しなければならず、車椅子の使用者は一人で段差を乗り越えることや傾斜操作やアシスト操作やブレーキ操作はできない構成となっていた。

特許第４１４７５６９号公報特開２００５−７１２５号公報

そこで、本発明は、段差を乗り越えるときには前輪を段差に載せるように補助輪を液圧シリンダにより伸縮させ、前輪を段差上面に載せた後は、液圧シリンダの伸縮方向を後方に切り換えて、液圧シリンダを伸長させることで、車椅子を押して段差を乗り上げるようにできるとともに、液圧シリンダはアームレスト近傍に配置したポンプレバーにより加圧できるようにする車椅子を提供しようとする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、機体フレームに、使用者が座るシート部と、左右一対の前輪と、左右一対の後輪とからなる走行部を備えた車椅子であって、液圧シリンダの先端に補助輪を設け、該液圧シリンダを前後回動可能に機体フレームに支持し、該液圧シリンダの前回動位置での伸縮により前輪を段差上に載置し、液圧シリンダの後回動位置での伸縮により後輪を段差上に乗り上げ操作可能とするものである。

請求項２においては、前記シート部の側部に前記液圧シリンダに圧液を送液する液圧ポンプの操作手段が配置されるものである。
請求項３においては、前記液圧シリンダのピストンロッドにはラックが伸縮方向と平行に取り付けられ、該ラックは液圧シリンダの後回動位置で後輪の車軸に連動連結されるピニオンに歯合可能に構成されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、液圧シリンダの位置を切り換えるだけで、前輪の昇降および車椅子の前進アシストに利用できるようになり、液圧ポンプの操作手段の操作により、容易に液圧シリンダを伸長させることができ、前輪を段差部の高さに合わせて上昇させて上面に載せ、液圧シリンダの伸縮方向を切り換えて、伸長させることにより、前進のアシストを行い容易に段差に乗り上げることができる。

本発明の車椅子の全体構成を示す斜視図。同じく側面図。折れ曲がり機構を示す側面図。液圧回路図。車椅子が段差部を乗り越える動作を示す図。他の実施形態の車椅子の側面図。同じく車椅子が段差部を乗り越える動作を示す図。液圧モータでアシストする実施形態の側面図。液圧モータでアシストする液圧回路図。

図１、図２を参照して、車椅子１の全体的な構成について説明する。
以下の説明においては、図２に示した矢印Ｆの方向を車椅子１の進行方向、つまり前方向として、前後左右方向を規定するものとする。

車椅子１は、機体フレーム２と、障害者や高齢者等の使用者が座るシート部５と、左右一対の前輪３・３と後輪４・４とからなる走行部を備える。前記機体フレーム２は左右のサイドフレーム２ａ・２ａと、左右のサイドフレーム２ａ・２ａを連結する連結フレーム２ｂからなる。左右の前記サイドフレーム２ａ・２ａの前下部には、フットレスト６・６が配置され、その後部に前輪３・３が配置される。前輪３はキャスタ輪で構成され、方向転換を容易としている。左右の後輪４・４は、機体フレーム２のサイドフレーム２ａ・２ａの後部両側に配置され、前記前輪３・３よりも大径に構成している。前記シート部５は、柔軟な布等で構成され、左右のサイドフレーム２ａ・２ａ間に張設される。

機体フレーム２は、鋼管を折り曲げ溶接して枠状に構成しており、サイドフレーム２ａ・２ａの前下部に前輪３・３を支持している。サイドフレーム２ａ・２ａの後部に後輪４・４の車軸４ａ・４ａを回転自在に支持している。サイドフレーム２ａ・２ａの上部はアームレスト４ｄ・４ｄとし、サイドフレーム２ａ・２ａの後上部からさらに上後方にグリップ２ｃ・２ｃを延設して介護者または補助者が握って、走行の補助ができるようにしている。サイドフレーム２ａ・２ａの後下部から下後方へ転倒防止体８・８が突設され、後方へ転倒することを防止している。

前記機体フレーム２の左右中央下部に、液圧シリンダ１１が配置され、液圧シリンダ１１のピストンロッド１１ａ先端に補助輪１７が回転自在に支持される。液圧シリンダ１１のボトム側が前記車軸４ａに前後回転可能に支持され、切換レバー１３により液圧シリンダ１１を前後回動可能とし、固定レバー１４により液圧シリンダ１１を前位置と後位置で固定可能としている。つまり、液圧シリンダ１１のボトム側には、支持体１２が伸縮方向に対して直交方向に突設され、該支持体１２が車軸４ａに回転自在に支持される。該支持体１２には固定孔１２ａ・１２ｂが車軸４ａを中心として同一半径上に設けられ、前記固定孔１２ａ・１２ｂには固定ピン１５の一端が挿入可能に配置され、該固定ピン１５は機体フレーム２に左右摺動自在に支持され、該固定ピン１５の他端は固定レバー１４と連結される。また、支持体１２からはアームレスト２ｄ近傍位置へ切換レバー１３が延設されている。

前記固定レバー１４は長手方向中途部が機体フレーム２に支持軸１６を介して左右回動自在に支持されており、固定レバー１４の上部は機体フレーム２に設けたレバーガイド１８にガイドされてロック位置と解除位置に保持可能に構成している。つまり、固定レバー１４を操作して、固定ピン１５を固定孔１２ｂに挿入して固定すると、液圧シリンダ１１が上下方向で、補助輪１７が前輪３と後輪４の間に位置するように固定できる。そして、固定ピン１５を解除状態として切換レバー１３の操作で液圧シリンダ１１を後方へ回動して、固定ピン１５を固定孔１２ａに挿入することで、液圧シリンダ１１は傾斜位置となり、ピストンロッド１１ａの先端が後輪４よりも後方の位置で固定することができる。

前記固定レバー１４の上部はシート部５の側部まで延設され、前記切換レバー１３もシート部５の側部まで上方に延設される。こうして、切換レバー１３および固定レバー１４はアームレスト２ｄ近傍まで延設されて、座りながら容易に操作できるようにしている。なお、切換レバー１３および固定レバー１４は左右一側に配置しても左右に振り分けて配置してもよく、限定するものではない。また、液圧シリンダ１１の配置位置も左右中央に限定するものではなく、左右一側または左右両側に配置してもよい。

前記液圧シリンダ１１のピストンロッド１１ａの先端には、図３に示すように、折れ曲がり機構２０を介して補助輪１７が回転自在に支持されている。折れ曲がり機構２０は、枢支軸２１とバネ２２とを有し、ピストンロッド１１ａの先端の車軸４ａ側に枢支軸２１を設けて補助輪１７の支持部１７ａを支持し、支持部１７ａがピストンロッド１１ａの延長上に位置するようにバネ２２によって付勢する構成としている。なお、ピストンロッド１１ａの先端にゴム等で構成した滑り止め２３を取り付けておくことが好ましい。なお、折れ曲がり機構１６を設ける代わりに補助輪回転停止機構を設ける構成であってもよい。または、補助輪１７を着脱可能に構成することもできる。

また、機体フレーム２のサイドフレーム２ａには液圧ポンプ３０が配置され、該液圧ポンプ３０から液圧を液圧シリンダ１１に送液することにより伸長可能としている。該液圧ポンプ３０は操作手段となる加圧レバー３１と連結されて、該加圧レバー３１を往復回動することにより作動液を加圧して液圧シリンダ１１に圧送できるようにしている。加圧レバー３１はアームレスト２ｄ近傍に配置されて、容易に操作できるようにしている。

液圧回路を図４より説明する。前記液圧ポンプ３０はチェックバルブ３２を介して作動液タンク３４と接続され、また、チェックバルブ３３、切換バルブ３５を介して液圧シリンダ１１と接続されている。切換バルブ３５は伸長位置と、縮小位置を有しており、昇降切換レバー３９を操作することにより切り換えられる。昇降切換レバー３９はアームレスト２ｄ近傍に配置され容易に操作できるようにしている。液圧シリンダ１１はバネにより縮小方向に付勢されている。前記液圧ポンプ３０はバネにより伸長方向に付勢されている。なお、前記バネはシリンダ内またはピストンロッドに配置することができ、配置位置は限定するものではない。前記液圧ポンプ３０とチェックバルブ３２・３３との間にはリリーフバルブ３７が配置されて、設定圧以上の液圧となると作動液タンク３４に戻すようにしている。また、切換バルブ３５から作動液タンク３４への戻り液路には可変絞り３８が設けられ、液圧シリンダ１１の縮小速度を変更可能としている。また、チェックバルブ３２と切換バルブ３５との間には蓄圧室３６を設けて吐出圧を安定させるようにすることもできる。

このような構成において、段差７を乗り越えるときの動作を図５より説明する。
図５（ａ）に示すように、車椅子１が段差７に近づくと、使用者は加圧レバー３１を往復回動して液圧ポンプ３０を作動させポンピングし、図５（ｂ）のように、液圧シリンダ１１に送液して伸長させると後輪４の車軸４ａを中心に回動して前輪３側が持ち上げられる。前輪３の下端が段差７の上面よりも高くなるとポンピングを停止し、図５（ｃ）のように、補助輪１７と後輪４により支えて車椅子１を前進させて前輪３を段差７上方に位置させる。

次に、昇降切換レバー３９を操作して切換バルブ３５を切り換えて液圧シリンダ１１を縮小させ、前輪３を段差７上に載せる。低い段差７の場合には、後輪４・４を手動で回動することで乗り上げることができる。しかし、腕の力が弱い障害者や高齢者等の場合や、段差７が高くなると、手の操作で乗り越えることができない場合がある。このような場合、固定レバー１４を解除位置に操作して、切換レバー１３を回動し、図５（ｄ）のように、液圧シリンダ１１を後方に回動して傾斜位置とし、固定レバー１４を回動して固定ピン１５を固定孔１２ａに挿入して液圧シリンダ１１を機体フレーム２に固定する。

そして、図５（ｅ）のように、車椅子１の後輪４が段差７に当接するまで前進させ、昇降切換レバー３９を操作して切換バルブ３５を伸長位置に切り換えて、加圧レバー３１を往復回動して液圧シリンダ１１を伸長させる。液圧シリンダ１１のピストンロッド１１ａの先端が地面に当たると、図５（ｆ）のように、折れ曲がり機構１６で補助輪１７は上方に折り曲げられ、滑り止め２３が接地して、液圧シリンダ１１の更なる伸長により車椅子１を前方へ押す。この液圧シリンダ１１の押し上げ動作により後輪４が段差７上へ乗り上げることができる。こうして、大きな力を必要とせずに段差７を乗り越えることができる。段差７上に乗ると、固定レバー１４及び切換レバー１３を操作して液圧シリンダ１１を元の状態に戻す。
なお、車椅子１を後進させながら段差７を乗り越えることもできる。この場合、液圧シリンダ１１が上下方向位置で、補助輪１７の回転を停止できるように構成し、停止させた状態で液圧シリンダ１１を伸長させることで、後輪４を段差７上へ押し上げる。このようにして、段差７を乗り越えるときは、液圧シリンダ１１の前後切換操作をする必要がないため、操作が簡単となる。

以上のように、機体フレーム２に、使用者が座るシート部５と、左右一対の前輪３・３と、左右一対の後輪４・４とからなる走行部を備えた車椅子１であって、液圧シリンダ１１の先端に補助輪１７を設け、該液圧シリンダ１１を前後回動可能に機体フレーム２に支持し、該液圧シリンダ１１の前回動位置での伸縮により前輪３を段差７上に載置し、液圧シリンダ１１の後回動位置での伸縮により後輪４を段差７上に乗り上げ操作可能とするので、液圧シリンダ１１の位置を切り換えて液圧シリンダ１１を伸縮させるだけで、力の弱い障害者や高齢者でも容易に段差７を乗り越えることができるようになる。

また、前記シート部５の側部に前記液圧シリンダ１１に圧液を送液する液圧ポンプ３０の操作手段となる加圧レバー３１が配置されるので、力の弱い障害者や高齢者は座ったままで容易に加圧レバー３１を操作して、段差７を乗り上げることができる。

また、車椅子１の前輪３を段差７の上に載せてから、液圧シリンダ１１により後輪４を駆動させるように構成することもできる。
即ち、図６に示すように、液圧シリンダ１１は前輪３と後輪４の間で上下方向に機体フレーム２に取り付けられ、液圧シリンダ１１の基部（上部）は前後回転可能に取り付けられる。液圧シリンダ１１の上部から回動レバー４１が上方に突設されて、液圧シリンダ１１を前後回動操作可能とされる。液圧シリンダ１１のシリンダの前面（または後面）には固定用ステー４２が前方に突設され、該固定用ステー４２に固定孔が開口される。また、機体フレーム２にもステー４３が固設され、該ステー４３に固定孔４３ａ・４３ｂが開口され、固定用ステー４２の固定孔と、ステー４３の固定孔４３ａ・４３ｂは、液圧シリンダ１１が上下方向位置と傾斜位置でそれぞれ合致するように開口され、ピン４６（またはボルト）を挿通させることで前記何れかの回動位置で固定可能としている。但し、液圧シリンダ１１の前後位置の固定構成は、ピンとピン孔に限定するものではなく、回動レバー４１を固定したり、回動軸を固定したりすることもでき限定するものではない。

前記液圧シリンダ１１のピストンロッド１１ａの先端には補助輪１７が回転自在に取り付けられ、ピストンロッド１１ａの後面にはラック４４が平行に取り付けられる。一方、後輪４の車軸４ａにはピニオン４５が固定され、該ピニオン４５には液圧シリンダ１１が後回動位置で前記ラック４４と歯合可能に配置される。

このような構成において、段差７を乗り越える場合には、まず、図７（ａ）に示すように、車椅子１の前輪３を段差７に位置させた状態で、液圧シリンダ１１を伸長させて、図７（ｂ）に示すように、前輪３の下端が段差７の上面の高さとなる位置まで上昇させる。そして、図７（ｃ）に示すように、補助輪１７が段差７に当接するまで前進させ、液圧シリンダ１１を縮小して、前輪３を段差７の上面に載せ、図７（ｄ）に示すように、後輪４が段差７に当接するまで前進させる。次に、図７（ｅ）に示すように、ピン４６を抜いて液圧シリンダ１１を後方に回動してピン４６をステー４３の固定孔４３ｂに差し変えて、液圧シリンダ１１を傾斜位置で固定する。そして、図７（ｆ）に示すように、液圧シリンダ１１を伸長させると、ラック４４が摺動すると同時にピニオン４５が回転され、後輪４が前進回転して段差７に乗り上げることができる。

以上のように、前記液圧シリンダ１１のピストンロッド１１ａにはラック４４が伸縮方向と平行に取り付けられ、該ラック４４は液圧シリンダ１１の後回動位置で後輪４の車軸４ａに連動連結されるピニオン４５に歯合可能に構成されるので、前輪３を上昇させて段差７に載せた後に、液圧シリンダ１１の位置を切り換えて、液圧シリンダ１１を伸長させることで、後輪４を回転させて、前進をアシストして段差７に乗り上げることができ、力の弱い使用者であっても容易に段差７に乗り上げることが可能となる。

また、図８に示すように、前記液圧シリンダ１１を前輪３の前方に配置し、液圧モータ４７で後輪を回動して段差７に乗り上げられるようにすることもできる。つまり、液圧シリンダ１１は上下方向に固定され、加圧レバー３１を操作することで前輪３を持ち上げることができる。また、車軸４ａにピニオン４５を固定し、機体フレーム２には液圧モータ４７を固定して、該液圧モータ４７の出力軸に歯車４８を固定して、該歯車４８は前記ピニオン４５と歯合させる。そして、図９に示すように、前記液圧ポンプ３０からの圧液を切り換える切換バルブ３５には更に液圧モータ４７へ送液するポートが設けられる。こうして、前記同様に、液圧シリンダ１１を伸長させて前記前輪３を段差７に載せた状態から切換バルブ３５を切り換えて、液圧ポンプ３０から液圧モータ４７へ送液するようにし、加圧レバー３１の操作で液圧ポンプ３０から液圧モータ４７へ圧液を送液して作動し、後輪４を回転駆動して、段差７を乗り越えられるようにする。切換バルブ３５は液圧シリンダ１１側へ送液するように切り換えた状態では、液圧モータ４７は回転自在とし、後輪４は自由に回転できるようにしている。

こうして、段差７を乗り越えるときには容易にアシストすることができ、また、坂道等を登るときにも容易にアシストできるようになる。
なお、前記液圧シリンダ１１、液圧モータ４７は、他の実施形態の場合左右両側に配置する。或いは、左右一側に配置して左右の後輪４・４を連動機構を介して連結する。
また、前記液圧ポンプ３０はピストン型に限定するものではなく、歯車型やベーン型で構成することも可能であり、限定するものではない。また、前記作動液は水や油やアルコール等の液体であり、限定するものではないが、水やアルコールとすることで漏れても周囲を汚すことがなく、少量であれば蒸発し、外観を悪くすることがない。また、水の場合補充が簡単に行える。また、液圧の代わりに空圧とすることもできる。この場合、液漏れの心配がなくなる。また、液圧ポンプ３０をなくし液圧シリンダ１１の代わりに電動シリンダ、液圧モータ４７の代わりに電動モータとすることもできる。この場合、配管をなくすことができる。

１車椅子
２機体フレーム
３前輪
４後輪
７段差
１１液圧シリンダ
１７補助輪

Claims

機体フレームに、使用者が座るシート部と、左右一対の前輪と、左右一対の後輪とからなる走行部を備えた車椅子であって、液圧シリンダの先端に補助輪を設け、該液圧シリンダを前後回動可能に機体フレームに支持し、該液圧シリンダの前回動位置での伸縮により前輪を段差上に載置し、液圧シリンダの後回動位置での伸縮により後輪を段差上に乗り上げ操作可能とすることを特徴とする車椅子。
前記シート部の側部に前記液圧シリンダに圧液を送液する液圧ポンプの操作手段が配置されることを特徴とする請求項１に記載の車椅子。
前記液圧シリンダのピストンロッドにはラックが伸縮方向と平行に取り付けられ、該ラックは液圧シリンダの後回動位置で後輪の車軸に連動連結されるピニオンに歯合可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の車椅子。