JP2019063019A - 競技用車椅子 - Google Patents

Abstract

【課題】ケージ内の空気が滞留しにくい競技用車椅子を提供する。【解決手段】競技用車椅子１０は、車体フレーム、ケージ１２、左右一対の主車輪１３、フロントフォーク、主ハンドル、前輪及び揺動レバーを備える。ケージ１２は、シート２１を備える。左右の主車輪１３は、ケージ１２の両側に配置される。車体フレームは、ケージ１２から前方に延びる。フロントフォークは、車体フレームの前端部に操舵可能に設けられる。前輪は、フロントフォークの下端部に支持される。主ハンドルは、フロントフォークの上端部に取付けられる。トラックレバーは、前輪の操舵角を設定する。ケージ１２内の最下部には通気口１２ｈが設けられている。【選択図】図８

Description

本発明は、競技用車椅子に関する。

従来、競技用車椅子は、速度を上げるために車両の軽量化がされ、空気抵抗を受けないようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１８０４１９号公報

特許文献１では、例えば、競技用車椅子をマラソン競技で使用する際、長時間乗車することになり、ケージ内の空気が滞留してケージ内の温度が上昇することがある。そこで、ケージ内の空気が滞留しにくいケージ構造が求められる。
本発明の目的は、ケージ内の空気が滞留しにくい競技用車椅子を提供することにある。

本発明は、着座部（２１）を備えるケージ（１２）と、前記ケージ（１２）の両側に配置された左右一対の主車輪（１３）と、前記ケージ（１２）から前方に延びる車体フレーム（１１）と、前記車体フレーム（１１）の前端部に操舵可能に設けられたフロントフォーク（１４）と、フロントフォーク（１４）の下端部に支持された前輪（１７）と、前記フロントフォーク（１４）の上端部に取付けられた主ハンドル（１６）と、前記前輪（１７）の操舵角を設定する揺動レバー（４３）とを備える競技用車椅子において、前記ケージ（１２）内の最下部に通気口（１２ｈ）が設けられていることを特徴とする。

上記発明において、前記通気口（１２ｈ）は、複数設けられるようにしても良い。
また、上記発明において、前記通気口（１２ｈ）は、上面視で前記左右の主車輪（１３）と前記ケージ（１２）とを接続する軸（４８）よりも後方に配置されていても良い。

また、上記発明において、前記ケージ（１２）は、底壁（１２ｃ）から立ち上げられた縦壁（１２ｇ）を有する段部（１２ｆ）を備え、前記通気口（１２ｈ）は、前記縦壁（１２ｇ）に設けられていても良い。

本発明は、ケージの上部は、走行風により空気が滞留しにくいが、ケージの下部では走行風が届きにくく、空気が滞留しやすいため、ケージ内の最下部に通気口が設けることで、より効果的にケージ内の空気を滞留しにくくすることができる。これにより、ケージ内の温度上昇を抑えることができる。

上記発明において、通気口は、複数設けられるので、走行中において、ケージ内のより多くの空気をケージ外部へ排出することができる。
また、上記発明において、通気口は、上面視で左右の主車輪とケージとを接続する軸よりも後方に配置されているので、ケージ内のより広い範囲の空気をケージ外に排出することができる。

また、上記発明において、ケージは、底壁から立ち上げられた縦壁を有する段部を備え、通気口は、縦壁に設けられているので、縦壁を底壁から突出しないようにすることで、ケージの空気抵抗の増加を抑えつつケージ内の空気を通気口から排出することができる。

本発明に係る競技用車椅子を示す斜視図である。 競技用車椅子を示す左側面図である。 競技用車椅子を示す平面図である。 フロントフォーク及びその周囲を示す説明図であり、図４（Ａ）はフロントフォーク及びその周囲を示す斜視図、図４（Ｂ）はフロントフォーク及びその周囲を示す右側面図、図４（Ｃ）はフロントフォーク及びその周囲を示す平面図である。 肘置きを示す説明図であり、図５（Ａ）は肘置き及びその周囲を示す斜視図、図５（Ｂ）は肘置き及びその周囲を示す平面図、図５（Ｃ）は肘置きと競技者の腕との位置関係を示す斜視図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 ケージを示す説明図であり、図７（Ａ）はケージを示す左側面図、図７（Ｂ）はケージの通気口を示す斜視図である。 ケージの通気口を示す説明図であり、図８（Ａ）はケージの通気口を示す背面図、図８（Ｂ）はケージの通気口を示す平面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、説明中、前後左右及び上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号ＦＲは車体前方を示し、符号ＵＰは車体上方を示し、符号ＬＨは車体左方を示している。
図１は、本発明に係る競技用車椅子１０を示す斜視図、図２は、競技用車椅子１０を示す左側面図である。
図１及び図２に示すように、競技用車椅子１０は、トラック競技やロードレースなどに使用され、車体フレーム１１、ケージ１２、左右一対の主車輪１３、フロントフォーク１４、主ハンドル１６及び前輪１７を備える。
車体フレーム１１は、中空で車体前後方向に延びるフレーム本体１１ａと、フレーム本体１１ａの前端部に一体に設けられたヘッドパイプ１１ｂとを備え、フレーム本体１１ａの後端部に一体にケージ１２が設けられている。

ケージ１２の上部は開放され、ケージ１２の内部には競技者が着座するシート２１が設けられている。主車輪１３は、ケージ１２の左右両側に配置され、主車輪１３の上端側が下端部側に対して車幅方向内側に倒れるように所定角度傾けられてケージ１２の両側部に回転可能に支持されている。左右の主車輪１３には、競技者が主車輪１３に駆動力を付与する際に回すリング状のハンドリム２３が取付けられている。
フロントフォーク１４は、ヘッドパイプ１１ｂに左右操舵可能に支持され、フロントフォーク１４の上端部に主ハンドル１６が設けられ、フロントフォーク１４の下端部に車軸２５を介して前輪１７が回転可能に支持されている。
図２に示すように、競技者２７は、ケージ１２のシート２１（図１参照）に前かがみの姿勢で座り、両手で主ハンドル１６を握る。

図３は、競技用車椅子１０を示す平面図である。
車体フレーム１１には、押圧操作を行うことにより予め設定した舵角に前輪１７を傾けてその状態を維持する操舵角設定機構３１と、操舵角設定機構３１の後方に配置された肘置き３２とが設けられている。
フロントフォーク１４は、一側部（右側部）から側方に突出する副ハンドル１４ｄが一体に設けられている。
操舵角設定機構３１は、ダンパーリンク４１、連結アーム４２、トラックレバー４３及び左右一対の押圧操作部４４を備える。

副ハンドル１４ｄは、ダンパーリンク４１を介して連結アーム４２に連結されている。ダンパーリンク４１は、車体フレーム１１の一側方（右側方）に配置され、ダンパーリンク４１の両端部は、副ハンドル１４ｄ及び連結アーム４２に揺動可能に連結されている。
連結アーム４２は、車体フレーム１１から一側方（右側方）に突出し、車体フレーム１１の内部では、前後方向に延びるトラックレバー４３に連結される。
トラックレバー４３は、車体フレーム１１側に設けられた揺動軸４６に左右揺動可能に支持され、トラックレバー４３の後端部に左右一対の押圧操作部４４が設けられる。左右の押圧操作部４４は、車体フレーム１１内から車体フレーム１１の外部に突出し、競技者によって押圧可能となっている。

例えば、競技用車椅子１０でトラックを走行する場合、一方の押圧操作部４４を押圧して、トラックレバー４３を前後方向に延びるようにしておけば、その状態はフリクション機構（不図示）によって保たれ、前輪１７の操舵角が直進方向に設定される。従って、競技者が主ハンドル１６から手を離した状態でも、トラックの直線コースに沿って走行することが可能になる。このため、競技者は、直線コースに沿った走行中に主車輪１３を回すことに専念することができる。

また、左右一側（例えば、左側）の押圧操作部４４を押圧してトラックレバー４３の後端側を左右他側（右側）に揺動させると、その状態はフリクション機構（不図示）によって保たれる。トラックレバー４３の揺動は、連結アーム４２、ダンパーリンク４１及び副ハンドル１４ｄを介してフロントフォーク１４に伝達され、前輪１７の操舵角が左右一側（左側）に設定される。これにより、競技者が主ハンドル１６から手を離した状態でも、トラックのコーナーに沿って走行することができ、競技者は、コーナーに沿った走行中に主車輪１３を回すことに専念することができる。
主ハンドル１６を操作した際には、ダンパーリンク４１が、軸方向に所定荷重を越える荷重を加えたときに伸縮することにより、フロントフォーク１４を介して前輪１７を左右に操舵することが可能である。

競技者が前傾姿勢をとったときには、競技者の両肘を肘置き３２に載せることができる。肘置き３２は、その横断面が流線形に形成されている（図２参照）。
ケージ１２は、左右の側壁１２ａ、前壁１２ｂ、後壁１２ｃ及び底壁１２ｄから一体に形成され、左右の側壁１２ａには車幅方向に延びる筒部材４８が貫通するように取付けられている。左右の側壁１２ａのそれぞれの上縁部には、左右の主車輪１３の上部を上方から覆って主車輪１３への競技者の干渉を防ぐ車輪覆い部１２ｅが一体に形成されている。
筒部材４８は、両端部に左右の主車輪１３の車軸（不図示）がそれぞれ支持されている。筒部材４８の後方のケージ１２にはシート２１が配置されている。

図４は、フロントフォーク１４及びその周囲を示す説明図である。
図４（Ａ）はフロントフォーク１４及びその周囲を示す斜視図、図４（Ｂ）はフロントフォーク１４及びその周囲を示す右側面図、図４（Ｃ）はフロントフォーク１４及びその周囲を示す平面図である。
図４（Ａ）に示すように、フロントフォーク１４は、前輪１７を支持する左右一対のフォークレッグ１４ａと、左右のフォークレッグ１４ａを車幅方向に接続するブリッジ１４ｂと、ブリッジ１４ｂから後方斜め上方に延びるフォークステム１４ｃとを備える。
ブリッジ１４ｂの一側部（右側部）には、車幅方向外側に突出するように一体に副ハンドル１４ｄが形成されている。副ハンドル１４ｄは、上下に扁平（詳しくは、横断面が流線形）に形成され、副ハンドル１４ｄにダンパーリンク４１の前端部が自在継手５１を介して揺動可能に連結されている。
フォークステム１４ｃは、ヘッドパイプ１１ｂに回動可能に支持される部分であり、フォークステム１４ｃの上端部に主ハンドル１６が取付けられている。

図４（Ｂ）に示すように、副ハンドル１４ｄは、断面流線形で、側面視にて長手方向が前後に水平に延びているため、車椅子走行時の副ハンドル１４ｄの空気抵抗をより小さくすることができる。
フロントフォーク１４の左右のフォークレッグ１４ａのそれぞれの下端部には、水平に形成された水平部１４ｅを備える。水平部１４ｅは、フォークレッグ１４ａの下面１４ｆと下端面１４ｇとに亘って形成される面取りに相当する部分である。このように、水平部１４ｅを形成することで、水平部１４ｅに沿って走行風を流すことができ、また、車両前方に面する下端面１４ｇの面積を小さくすることができ、車椅子走行時の空気抵抗をより小さくできるとともに、フロントフォーク１４の軽量化が図れる。

図４（Ｃ）に示すように、副ハンドル１４ｄは、上下に貫通する長穴１４ｈが開けられている。自在継手５１の下部に備えるボルトが長穴１４ｈに通され、ボルトの先端部にナットがねじ結合されることで、副ハンドル１４ｄに自在継手５１が取付けられる。
長穴１４ｈは、連結アーム４２（図３参照）に連結されたダンパーリンク４１の後端部側を揺動させてダンパーリンク４１の副ハンドル１４ｄへの連結位置（自在継手５１）を調整するための部分であり、ほぼ車幅方向に延びる円弧状に形成されている。長穴１４ｈは、連結アーム４２とダンパーリンク４１との連結部を中心とする円弧状に形成されている。
ダンパーリンク４１の副ハンドル１４ｄへの連結位置を調整することで、トラックレバー４３（図３参照）を左右に揺動させたときの前輪１７（図４（Ａ）参照）の操舵角変化量を変更することができる。自在継手５１をブリッジ１４ｂ側に近づけた場合には、前輪１７の操舵角変化量が大きくなり、自在継手５１をブリッジ１４ｂから遠ざけた場合には、前輪１７の操舵角変化量が小さくなる。

図５は、肘置き３２を示す説明図である。
図５（Ａ）は肘置き３２及びその周囲を示す斜視図、図５（Ｂ）は肘置き３２及びその周囲を示す平面図、図５（Ｃ）は肘置き３２と競技者の腕との位置関係を示す斜視図である。
図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、操舵角設定機構３１の後方のフレーム本体１１ａに肘置き３２が設けられている。肘置き３２は、図５（Ｂ）に示すように、平面視では押圧操作部４４の後方に配置されている。また、肘置き３２及び押圧操作部４４よりも前方には主ハンドル１６が配置されている。
肘置き３２は、車幅方向に長い矩形に形成され、矩形の車幅方向両端部の４つの角部には円弧からなる丸み加工が施されている。

図５（Ｃ）に示すように、競技者が両手で主ハンドル１６を握った状態では、競技者２７の左右の腕２７ａ、詳しくは左右の肘２７ｂは、肘置き３２の上方に位置する。従って、競技者がこのような前傾姿勢をとったときに肘２７ｂを肘置き３２に置くことができる。肘置き３２に肘を置くことで、競技者の姿勢を安定させることができ、また、前傾姿勢をとることで、競技者の空気抵抗を低減することができる。また、肘置き３２の角部に丸み加工を施すことで、主ハンドル１６や押圧操作部４４等を操作し易くすることができる。なお、肘置き３２を断面流線形としたが、これに限らず、肘置き３２を平板状としても良い。また、肘置き３２の車幅方向両端部の角部に丸み加工を施したが、これに限らず、４５°等の面取りを施しても良い。

図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
主車輪１３は、ケージ１２側の筒部材４８に車軸５５及び軸受５６を介して回転可能に支持されたホイール５７と、ホイール５７の外周部に装着されたタイヤ５８とからなる。
ホイール５７は、表側の面５７ａが円錐状に膨出した円錐膨出部５７ｂと、円錐膨出部５７ｂの外周部に一体に形成された環状板部５７ｃとから構成されている。
円錐膨出部５７ｂは、円錐状の円錐面５７ｄを備え、円錐面５７ｄの頂点は、車軸５５の延長線上に有る。円錐膨出部５７ｂの頂点には、ボルト挿通穴と、ボルト６１の頭部全体を収容する凹部とが形成され、凹部及びボルト挿通穴に通されたボルト６１によりホイール５７が車軸５５側に回転可能に取付けられる。

環状板部５７ｃには、複数のステー６３によってハンドリム２３が取付けられている。
円錐膨出部５７ｂの円錐面５７ｄの外径Ｄ１は、ハンドリム２３の内径Ｄ２よりも小さく、円錐面５７ｄは、ハンドリム２３よりも半径方向内側に形成されている。
また、円錐面５７ｄは、ハンドリム２３の最も外側の最外側面２３ａよりもケージ１２側に位置する。
このように、円錐面５７ｄを、ハンドリム２３の半径方向内側で且つハンドリム２３の最外側面２３ａよりもケージ１２側に設けることで、円錐面５７ｄが、ハンドリム２３による乱流発生を抑制し、ハンドリム２３の周辺の空気流を整流する。これにより、車椅子走行時のホイール５７の空気抵抗を低減することができる。

図７は、ケージ１２を示す説明図である。
図７（Ａ）はケージ１２を示す左側面図、図７（Ｂ）はケージ１２の通気口１２ｈを示す斜視図である。
図７（Ａ）に示すように、ケージ１２の底壁１２ｄには、筒部材４８よりも後方に、前側よりも後側が高くなった段部１２ｆが形成されている。
図７（Ｂ）に示すように、底壁１２ｄの段部１２ｆは、車幅方向に延びる縦壁１２ｇを備え、縦壁１２ｇに複数の通気口１２ｈが開けられている。縦壁１２ｇの下縁からは前方に段部前方底壁１２ｊが延び、縦壁１２ｇの上縁からは後方に段部後方底壁１２ｋが延びている。段部前方底壁１２ｊ及び段部後方底壁１２ｋは、底壁１２ｄの一部を構成する。
通気口１２ｈは、車椅子走行時に、ケージ１２内の空気をケージ１２の後方へ排出する部分である。

図７（Ａ），（Ｂ）に示したように、ケージ１２は、底壁１２ｄから立ち上げられた縦壁１２ｇを有する段部１２ｆを備え、通気口１２ｈは、縦壁１２ｇに設けられている。この構成によれば、縦壁１２ｇを底壁１２ｄから突出しないようにすることで、ケージ１２の空気抵抗の増加を抑えつつケージ１２内の空気を通気口１２ｈから排出することができる。

図８は、ケージ１２の通気口１２ｈを示す説明図である。
図８（Ａ）はケージ１２の通気口１２ｈを示す背面図、図８（Ｂ）はケージ１２の通気口１２ｈを示す平面図である。
図８（Ａ）は競技用車椅子１０を示す背面図、図８（Ｂ）はケージ１２及びその周囲を示す平面図である。
図８（Ａ）に示すように、ケージ１２の底壁１２ｄには車両前後方向に貫通するように複数の通気口１２ｈが開けられている。通気口１２ｈが開けられた縦壁１２ｇは、背面視で底壁１２ｄ（詳しくは、段部前方底壁１２ｊ）の輪郭よりも内側に形成されている。従って、通気口１２ｈを形成するにあたって、ケージ１２の外表面から突出する突出物を形成することがないので、ケージ１２の空気抵抗を小さくすることができる。

図８（Ｂ）に示すように、複数の通気口１２ｈは、平面視で筒部材４８とシート２１との間に配置され、且つシート２１よりも低い位置、即ちケージ１２内の最下部に設けられる。従って、競技者が通気口１２ｈを塞ぎにくいため、車椅子走行時における通気口１２ｈによる通気量を容易に確保することができる。また、ケージ１２内の最下部に通気口１２ｈを形成することで、ケージ１２内のより広い範囲の空気を排出することができ、ケージ１２内の空気の停滞を効果的に抑制することができる。

以上の図３及び図８に示したように、競技用車椅子１０は、車体フレーム１１、ケージ１２、左右一対の主車輪１３、フロントフォーク１４、主ハンドル１６、前輪１７及び揺動レバーとしてのトラックレバー４３を備える。
ケージ１２は、着座部としてのシート２１を備える。左右の主車輪１３は、ケージ１２の両側に配置される。車体フレーム１１は、ケージ１２から前方に延びる。フロントフォーク１４は、車体フレーム１１の前端部に操舵可能に設けられる。前輪１７は、フロントフォーク１４の下端部に支持される。主ハンドル１６は、フロントフォーク１４の上端部に取付けられる。トラックレバー４３は、前輪１７の操舵角を設定する。
ケージ１２内の最下部には通気口１２ｈが設けられている。この構成によれば、ケージ１２の内側上部は、走行風により空気が滞留しにくいが、ケージ１２の内側下部では走行風が届きにくく、空気が滞留しやすいため、ケージ１２内の最下部に通気口１２ｈを設けることで、より効果的にケージ１２内の空気を滞留しにくくすることができる。これにより、ケージ１２内の温度上昇を抑えることができる。

図７及び図８に示したように、通気口１２ｈは、複数設けられるので、走行中において、ケージ１２内のより多くの空気をケージ外部へ排出することができ、ケージ１２内の温度上昇をより一層抑えることができる。
また、図８（Ｂ）に示したように、通気口１２ｈは、上面視で左右の主車輪１３とケージ１２とを接続する軸としての筒部材４８よりも後方に配置されているので、通気口１２ｈをケージ１２内のより後側に配置することができる。これにより、ケージ１２内のより広い範囲の空気をケージ１２外に排出することができ、ケージ１２内の温度上昇を効果的に抑えることができる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。

１０ 競技用車椅子
１１ 車体フレーム
１２ ケージ
１２ｄ 底壁
１２ｆ 段部
１２ｇ 縦壁
１２ｈ 通気口
１３ 主車輪
１４ フロントフォーク
１６ 主ハンドル
１７ 前輪
２１ シート（着座部）
４３ トラックレバー（揺動レバー）
４８ 筒部材（軸）

Claims (4)

1. 着座部（２１）を備えるケージ（１２）と、前記ケージ（１２）の両側に配置された左右一対の主車輪（１３）と、前記ケージ（１２）から前方に延びる車体フレーム（１１）と、前記車体フレーム（１１）の前端部に操舵可能に設けられたフロントフォーク（１４）と、フロントフォーク（１４）の下端部に支持された前輪（１７）と、前記フロントフォーク（１４）の上端部に取付けられた主ハンドル（１６）と、前記前輪（１７）の操舵角を設定する揺動レバー（４３）とを備える競技用車椅子において、
   前記ケージ（１２）内の最下部に通気口（１２ｈ）が設けられていることを特徴とする競技用車椅子。
2. 前記通気口（１２ｈ）は、複数設けられることを特徴とする請求項１に記載の競技用車椅子。
3. 前記通気口（１２ｈ）は、上面視で前記左右の主車輪（１３）と前記ケージ（１２）とを接続する軸（４８）よりも後方に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の競技用車椅子。
4. 前記ケージ（１２）は、底壁（１２ｄ）から立ち上げられた縦壁（１２ｇ）を有する段部（１２ｆ）を備え、前記通気口（１２ｈ）は、前記縦壁（１２ｇ）に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の競技用車椅子。

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