JP2023177376A - 車椅子およびそれに用いるブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車椅子に設けたドラム式ブレーキ装置において、走行時の制動に用いる走行ブレーキ機構とパーキング時の車輪固定に用いる駐車ブレーキ機構の双方の組立・調整を容易にする。【解決手段】車椅子１０の大車輪３７にカップ状のドラム２１２を付設する。ドラムの内周側に接近及び退避可能にブレーキシューを配設する。走行ブレーキ機構１３０は、フレーム２０の把持部２２に配設したブレーキレバー１０２と、一端がブレーキシューを駆動するブレーキレバーに他端が作動カムレバー２４０に接続されたワイヤー１３２と、ワイヤーの作動カムレバー側端部に巻回された復帰ばね１３６を有する。駐車ブレーキ機構１４０は、踏板部３０２と、踏板部から大車輪の中心部に延在し、回動可能なアーム３１０と、一端がアーム前端部に他端が作動カムレバーにそれぞれ回動可能に接続された、位置調整ばね１４２を有する。【選択図】 図２Ａ

Description

本発明は、車椅子およびそれに用いるブレーキ装置に係り、特に介助者が被介助者を着座させて走行する場合に好適な車椅子およびそれに用いるブレーキ装置に関する。

車椅子には、使用者が着座したまま、自分で車椅子を運転する車椅子と、主として、着座した車椅子の背面で介助者が車椅子を運転するものがある。使用者が自分で運転する自走式タイプでは、運転時に車輪を制動するため、ブレーキハンドルが使用者の手の届く範囲に取り付けられ、走行や駐車を制動する。

一方、介助者も運転可能な車椅子では、車椅子のフレームの上部後端に設けた把持部(グリップ部)を介助者が把持して運転方向と速度を決める。この把持部には、車椅子の運行速度を制御するために、ワイヤ式の走行ブレーキの入力部が取り付けられるのが一般的である。そして、介助者も運転可能な車椅子では、介助者がいないときに車椅子が暴走しないように駐車ブレーキが付設される。このような介助者も運転可能な車椅子の制動装置の従来例が、特許文献１～５に記載されている。

特許文献１には、車体への取付けが容易で確実な制動力を得るために、車椅子のブレーキ装置が、回転型摩擦ブレーキと構造上一体に、ブレーキペダルを含む足踏みブレーキ機構を有することが開示されている。このブレーキ機構は１ユニット化されており、１ユニットが車椅子の駆動部、より詳しくは車輪の回転部に取り付けられている。

特許文献２には、車椅子のドラムブレーキに、制動ブレーキ(走行用ブレーキ)と、駐車ブレーキの２つの機能を持たせ、被介助者が単独で車椅子に搭乗しても、制動と駐車の双方が可能なになることが開示されている。具体的には、車椅子の主車輪を制動するドラムブレーキが、後部フレームの上端の把持部に併設されたブレーキハンドルからワイヤーによって第１レバーに接続されて、介助者が操作することを可能にしている。それとともに、被介助者がドラムブレーキで主車輪の制動と駐車を可能にするためのブレーキレバーを別途設け、このブレーキレバーにドラムブレーキに設けた第２レバーを接続している。

特許文献３には、車椅子のような手押し車のブレーキ装置の部品点数を減らして、製造コストの低減と軽量化を図ることが開示されている。具体的には、車輪の外周を押圧するブレーキ部が突設されたブレーキ杆を車体に回動自在に設ける。ブレーキ杆を回動してブレーキ部を車輪の外周に押圧し、手押し車の速度を制御する制動ブレーキ部と、ブレーキ杆を回動して係止し、ブレーキ部を車輪の外周部に常時押圧する駐車ブレーキ部とを、一体化している。

特許文献４では、車椅子等の車両の足踏み式のパーキングブレーキを軽く操作することができるようにするために、車体の後縁下部に設けたペダル板を有するペダル杆を、リンクを介してブレーキ片を有する回動杆に接続し、ブレーキ片と回動杆のなす角度を１００～１７０度に設定している。

また特許文献５では、走行時用制動機構とパーキング用の車軸固定機構を一体化した車椅子用ブレーキを提供するために、ワイヤーで駆動するいわゆるバンド型のドラムブレーキを走行時用制動機構として車輪の車軸に取り付けている。ドラムの内側には、パーキング用の車軸固定用ブレーキシューが取り付けられたブレーキシュー取り付け部材が一対配置され、この取り付け部材は端部で回動可能に相互接続されている。接続端とは反対側におけるブレーキシュー取り付け部材の回動量または開き量を規制する第２ばねが配置されている。第２ばねのばね力に抗してブレーキシュー取り付け部材を回動または開かせると、ブレーキシューはドラム内面に当接する。そのために、第２作動部材が設けられている。

特開２０００－２７２５７３号公報 特開２００４－１３６０８４号公報 特開平２－１４４２５９号公報 実開平５－３７６３８公報 特開２００８－２８９５９１号公報

上記特許文献１に記載のブレーキ装置においては、既存の走行ブレーキを利用して、それに駐車ブレーキを付加する構成となっている。既存の走行ブレーキは、家庭用自転車の後輪に多用されるバンドブレーキであり、走行用ワイヤーで動かすことができるバンドの可動側端部を、てこ式の部材(ペダル)の傾動でも動くようにペダルを配置している。この公報に記載のブレーキ装置では１つのブレーキ部品で走行ブレーキと駐車ブレーキを兼用することができる利点はあるが、走行ブレーキと駐車ブレーキを共に適切に作用させるためには、それぞれの相対位置関係を厳重に設定する必要がある。

走行ブレーキについては、経年変化によりワイヤー長が変化する等でブレーキの利き具合が変化しても、自転車の場合と同様にワイヤ長を調整することで、ブレーキ効果の最適化が可能である。しかしながら、駐車ブレーキにおいては、ただ単にブレーキを作動させればよいものではなく、ロック状態を保持するおよびロック状態をそれほど大きくない力で解除する必要があることから、その取付け位置を精密に設定している。そのため、取付位置を変化させて調整することが困難である。駐車ブレーキについても、簡単な構成で位置決めを容易にし、かつロック及びその解除を容易にすることが求められる。

特許文献２には介助者が使用する走行ブレーキの他に、車椅子の使用者が使用可能な走行ブレーキ兼駐車ブレーキからなるブレーキ機構を設けることが記載されている。使用者が使用するブレーキ機構では、普段走行ブレーキとして用いているブレーキを、その構成のまま極限状態になったとき、すなわち車椅子の回転が停止した状態でロック穴にピン状部材を保持して、駐車ブレーキとしている。

ブレーキ性能を確実に発揮するためには、ブレーキシューが取り付けられるブレーキ部品とロック穴の位置関係を精密に規定する必要がある。組立許容誤差が小さくなり、ワイヤーや革バンド等の係止部の位置変化や誤差を生じやすい部品を、ブレーキが含む場合には、組立に多大な時間を必要とする。また、ブレーキ部品の経年変化等によりブレーキシューの利きが変化して移動量を調整させざるを得なくなると、精密に位置決め固定されているので、その場合も再調整に多大な時間と労力を必要とする。

特許文献３、４には、車輪の外周面にブレーキシューを当接させ、ブレーキシューの移動をワイヤーに連接された制動レバーで制御する(走行ブレーキ)とともに、カムやリンク機構によりブレーキシューを移動可能にして駐車ブレーキとしている。駐車ブレーキ作用時のブレーキシューの移動量は設計上一意的に定まっているので、駐車ブレーキの組立時の位置決めの困難さはないが、車輪の空気圧等の変化により車輪が回動する虞れも生じる。これを回避するために、ブレーキシューの移動量を大きくする、すなわち車輪の内側に入るようにすると、ロック解除に多大の力を要したり車輪に多大な力が加わったりする。

特許文献５には、車椅子の車軸にドラムを設け、ドラムの内外にブレーキシューを当接させることで、走行ブレーキと駐車ブレーキを一体化している。この車椅子用ブレーキでは、ブレーキシューを２種類配設する必要があり、車椅子用ブレーキがコンパクトにはなるけれども構造が複雑になり、部品点数が増加するとともに保守性に欠ける。

本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は介助者が支援する車椅子の車軸に設けたブレーキ装置において、介助者が使用可能な走行ブレーキと踏板式の駐車ブレーキを一体化するとともに、ブレーキ装置の組立及び保守を容易にすることである。本発明の他の目的は、簡単な構成で上記目的を達成することにある。本発明のさらに他の目的は、車椅子に設けたドラム式ブレーキ装置において、走行時の制動に用いる走行ブレーキとパーキング時の車輪固定に用いる駐車ブレーキの双方の組立・調整を容易にすることにある。そして本発明では、これら目的の少なくともいずれかを達成することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の特徴は、被介助者が着座可能な座席およびこの座席の背面側に形成され介助者が把持可能な把持部を有するフレームと、このフレームの左右両側に配設された１対の車輪と、１対の前記車輪の少なくともいずれかの車軸部に設けられ、当該車輪を制動するブレーキ手段とを備えた車椅子において、前記ブレーキ手段は、制動対象の車輪に対して、走行時に制動力を付与する走行ブレーキと、駐車時に前記車輪の回動を防止する駐車ブレーキとを有し、前記走行ブレーキの走行ブレーキ機構と前記駐車ブレーキの駐車ブレーキ機構を、前記駐車ブレーキ機構と前記走行ブレーキ機構のそれぞれの端部にわたって配設した接続機構で接続して一体化するとともに、前記接続機構に位置調整ばねを設けたことにある。

そしてこの特徴において、前記走行ブレーキ機構は、走行中の制動力を可変に保持する復帰ばねを有し、前記接続機構が有する前記位置調整ばねは、前記駐車ブレーキ機構のロック及びロック解除を支援することが好ましい。

また、前記ブレーキ手段は前記車軸に取り付ける円筒形状のドラムを有し、このドラムでは内周側に接近及び退避可能にブレーキシューが配設されており、前記走行ブレーキ機構は、前記フレームの前記把持部に配設したブレーキレバーと、一端側が前記ブレーキレバー側に接続され他端側が前記ブレーキシューを駆動する作動カムレバーに接続されたワイヤー部材を有し、前記復帰ばねは、前記ワイヤー部材の前記作動カムレバー側端部に巻回されており、前記駐車ブレーキ機構は、介助者が足で操作可能な踏板部と、この踏板部から車輪の中心部に延在し、長手方向中間部において回動可能に前記フレームに固定されたアームを有し、前記位置調整ばねの一端は、前記アームの端部に回動可能に接続され、前記位置調整ばねの他端は、接続金具を介して前記作動カムレバーに回動可能に接続されており、前記アームの回動中心と前記位置調整ばねの両接続端の３点のなす角が、この車椅子の非駐車時には下に凸であり、車椅子を駐車させる時には上に凸になって駐車状態を維持することが望ましい。

さらに、上記特徴において、前記車輪の車軸に円筒形状のドラムを付設し、このドラムの内周側に接近及び退避可能にブレーキシューを配設し、前記走行ブレーキ機構は、前記フレームの把持部に配設したブレーキレバーと、一端側が前記ブレーキレバー側に接続され、他端側が前記ブレーキシューを駆動する作動カムレバーに接続されたワイヤー部材と、前記ワイヤー部材の前記作動カムレバー側端部に巻回された前記復帰ばねとを有し、前記駐車ブレーキ機構は、介助者が足で操作可能な踏板部と、この踏板部を含み車椅子の前後方向に延在するとともに長手方向中間部の回動軸周りに回動可能なアームとを有し、前記接続機構が有する前記位置調整ばねの一端は、前記アームの端部に回動可能に接続され、前記位置調整ばねの他端は前記作動カムレバーに回動可能に接続しており、さらに、前記アームの前記回動軸にカム－ラチェット機構を配設して、前記駐車ブレーキ機構のロック及びロック解除を切り替えることが好ましく、また前記接続機構は、前記作動カムレバーの側面に当接しながら作動カムレバーに沿って移動可能なローラと、このローラを回転可能に保持するローラ支持板とを含み、前記位置調整ばねの他端を前記ローラ支持板に回動可能に接続することで、前記位置調整ばねの他端が前記作動カムレバーに対して回動可能に接続されることが望ましい。

上記目的を達成する本発明の他の特徴は、車椅子に用いるブレーキ装置において、制動対象の車輪に対して、走行時に制動力を付与する走行ブレーキと、駐車時に前記車輪の回動を防止する駐車ブレーキとを有し、前記走行ブレーキの走行ブレーキ機構と前記駐車ブレーキの駐車ブレーキ機構を、前記駐車ブレーキ機構と前記走行ブレーキ機構のそれぞれの端部にわたって配設した接続機構で接続して一体化するとともに、前記接続機構が位置調整ばねを含むことにある。

そしてこの特徴において、前記走行ブレーキ機構は、車椅子のフレームの後端部の介助者用把持部に配設したブレーキレバーと、一端側が前記ブレーキレバーに接続され、他端側がブレーキシューを駆動する作動カムレバーに接続金具を介して接続されたワイヤー部材と、前記ワイヤー部材の前記作動カムレバー側端部に巻回された復帰ばねとを有し、前記駐車ブレーキは、介助者が足で操作可能な踏板部と、この踏板部を含み車椅子の前後方向に延在するとともに長手方向中間部の回動軸周りに回動可能なアームとを有し、前記接続機構は、前記接続金具と、一端が前記アームの前端側に回動可能に接続され、他端が前記作動カムレバーに前記接続金具を介して回動可能に接続された前記位置調整ばねとを備え、前記アームの回動中心と前記位置調整ばねの両接続端の３点のなす角が、この車椅子が非駐車時には下に凸であり、車椅子を駐車させる時には上に凸になって駐車状態を維持すること好ましい。

また、前記走行ブレーキ機構は、車椅子のフレームの後端部の介助者が把持可能な把持部に配設したブレーキレバーと、一端側が前記ブレーキレバーに接続され、他端側がブレーキシューを駆動する作動カムレバーに接続金具を介して接続されたワイヤー部材と、前記ワイヤー部材の前記作動カムレバー側端部に巻回された復帰ばねとを有し、前記駐車ブレーキ機構は、介助者が足で操作可能な踏板部と、この踏板部を含み車椅子の前後方向に延在するとともに長手方向中間部に設けた回動軸周りに回動可能なアームとを有し、前記接続機構が有する前記位置調整ばねの一端は、前記アームの端部に回動可能に接続され、前記位置調整ばねの他端は前記作動カムレバーに回動可能に接続しており、さらに、前記アームの前記回動軸にカム－ラチェット機構を配設して、前記駐車ブレーキ機構のロック及びロック解除を切り替えることが好ましい。また、前記接続機構は、前記作動カムレバーの側面に当接しながら作動カムレバーに沿って移動可能なローラと、このローラを回転可能に保持するローラ支持板とを含み、前記位置調整ばねの他端を前記ローラ支持板に回動可能に接続することで、前記位置調整ばねの他端が前記作動カムレバーに対して回動可能に接続されることが望ましい。

さらに、前記カム－ラチェット機構は、前記アームの回動中心周りに外径が周方向に変化するカム板と、このカム板に噛み合い可能なラチェット板と、前記ラチェット板の側面を押圧する押圧バネを有し、前記カム板と前記ラチェット板とが係合または係合解除することにより、前記アームの回動を固定保持するまたは前記アームの固定保持を解除するものであることが望ましい。

本発明によれば、車椅子の車軸部に設けたドラムに当接するブレーキシューを、ワイヤーに接続されたブレーキレバーで操作可能にして走行ブレーキとして作用させるとともに、踏板を含む回動可能な回動アームの一端側に位置調整ばねを設け、このばねを走行ブレーキに連接して駐車ブレーキとしている。これにより、駐車ブレーキの位置決めの尤度が高まり、駐車ブレーキの初期組立に要する時間及び労力を低減できる。また、ワイヤーの伸びやブレーキシューの摩耗や伸び等により走行ブレーキの調整が必要になった場合にも、位置調整ばねが走行ブレーキの位置変化量を吸収できるので、走行ブレーキの再位置決め等が不要になる。さらに、位置調整ばねが変位するだけで、回動アームのロック及びロック解除が可能になる。

本発明に係る車椅子の一実施例の後面視斜視図である。 図１に示した車椅子の主要部の模式側面図である。 図２Ａに示した車椅子が有するブレーキ装置の主要部の模式後面図である。 図２Ａ、２Ｂに示したブレーキ装置が有するドラムブレーキの模式断面図である。 図１に示した車椅子が有する走行ブレーキ機構の一実施例の模式図を示す。 図４に示した走行ブレーキの動作状態および非動作状態を説明する模式図である。 図１に示した車椅子が有する駐車ブレーキ機構の一実施例の模式図を示す。 図５に示した駐車ブレーキのロック状態の模式図である。 図１に示した車椅子のロック機能を説明する図である。 本発明に係る車椅子の他の実施例の主要部の模式側面図である。 図９に示した車椅子が有するブレーキ装置の主要部の模式側面図である。 図１０に示した駐車ブレーキの動作状態およびロック解除状態を説明する図である。 図１０に示した駐車ブレーキの動作状態の移り変わりを説明する図である。 図１０に示した駐車ブレーキの動作状態の移り変わりを説明する図である。 本発明に係る駐車ブレーキ機構の他の実施例の主要部を示す図である。

以下、本発明に係る車椅子１０の一実施例を、図面を用いて説明する。図１は、車椅子１０の一実施例の斜視図であり、後方から見た図である。図２Ａは、大車輪３７の左側の車軸４０を軸方向中間部で切断して左右方向最外側部分を除いた、車椅子１０の主要部の側面図である。図２Ｂは、車椅子１０の主要部の後面図である。

なお以下の説明では、車両のトランクルーム等に収納可能な折り畳み式の車椅子１０を例にとり説明するが、車椅子１０は折り畳み式に限るものではない。また、図面の明瞭さのために、ハンドリムや使用者が使用可能なブレーキ装置は図示を省略しているが、それらは付属されていてもよいことは言うまでもない。ただし、本発明では、使用者の他に介助者がこの車椅子１０の操作をできるように、介助者専用のブレーキ装置を備える。

車椅子１０の後部には、使用者がこの車椅子１０を操作するために、把持部２２が設けられている。把持部２２は、車椅子１０のフレーム２０の上端部及び後端部を形成する。フレーム２０では、その上側部分である上フレーム２０ａの前後方向中間部に、使用者の腕を乗せることができるアームレスト(肘掛け)２１が形成されている。

フレーム２０は、上フレーム２０ａと、上フレーム２０ａに後部で接続する縦フレーム２０ｂと、縦フレーム２０ｂの下端と接続し、前後方向に延びる下フレーム２０ｃを含む。これらは、ほぼ左右同一形状の１対の左枠部２４、右枠部２５を形成し、一端が左、右枠部２４、２５のいずれかの底面に回動可能に固定された複数の座面部材２７、２８を付設する。なお軽量化のために、フレーム２０には、中空のアルミパイプを用いることが多い。

異なる枠部２４、２５に一端(下端)が固定された座面部材２７、２８の丸棒部材２７ａ、２８ａ同士を長手方向中間部で互いに交差させ、交差部３０に軸部材３１を配設する。軸部材３１は、左右の枠部２４、２５を連結している。丸棒部材２７ａ、２８ａの他端側は、車椅子１０の前後方向に連結部材２７ｂ、２８ｂで連結され、後述する布製の覆い部材４３の取付け部を形成する。覆い部材４３は、使用者が着座する座面を形成する(図２Ｂ参照)。軸部材３１を中心に丸棒部材２７ａ、２８ａを回動させることにより、左、右枠部２４、２５は互いに接近または離反し、これにより車椅子１０は折り畳まれ、または伸展する。

左、右枠部２４、２５の前端部であって下部には、下方に延びる垂直部材３３が形成されており、垂直部材３３には、キャスタ式の小車輪３５が取り付けられる。小車輪３５は、鉛直軸周りに回動可能であるとともに、地面に沿って回動自在である。左右の枠部２４、２５の小車輪３５の取付位置近傍であって車椅子１０の左右方向の内側には、使用者の足を乗せる使用者用の踏板(ステップ)４５が折り畳み可能に設けられている。

左、右の枠部２４、２５の後部下方であって左、右の枠部２４、２５の外側には（左右両側に）、車椅子１０の大車輪３７が取り付けられている。大車輪３７は、本図ではハンドリムがない状態で示されているが、ハンドリムを有するものであってもよい。左、右枠部２４、２５の後部上端部の把持部(グリップ)２２には、詳細を後述するブレーキ装置１００のブレーキレバー１０２が取り付けられている。左、右枠部２４、２５の側面部、背面部および底面部には、使用者を包み込むように、覆い部材（カバー）４１、４２、４３が配設され、被介助者が着座可能な座席が構成されている。側面部の覆い部材４１のみは、車椅子１０の折り畳みにより形が変形しないので、硬質で軽量な、例えば木製やアルミ製、プラスチック製の板等を使用する。背面部および底面部は、車椅子１０の折り畳みによりその形状が変化するので、覆い部材４２、４３には触感に優れる布等を用いる。

図３ないし図９をも用いて、本発明に係るブレーキ装置１００の一実施例を説明する。ブレーキ装置１００は、使用者(被介助者)が搭乗した状態で車椅子１０を走行中に、坂道等で車椅子１０が急加速するのを防止するために、介助者が介助者用のブレーキレバー１０２を把持して操作する走行ブレーキ１１０と、車椅子を駐車（パーキング)して固定するための駐車ブレーキ１２０を含む。本発明では、走行ブレーキ１１０と駐車ブレーキ１２０は、後述するように同じブレーキシュー２１０とドラム２１２を使用している。同一のブレーキシュー２１０を作動させるため、走行ブレーキ１１０は、ドラム２１２とブレーキシュー２１０部を除く走行ブレーキ機構１３０を、駐車ブレーキ１２０は同様にドラム２１２とブレーキシュー２１０部を除く駐車ブレーキ機構１４０を、それぞれ有する。

図２Ａ、２Ｂに示すブレーキ装置１００の主要部は、車椅子１０の大車輪３７の車軸４０（車軸部）に取り付けられる。図２Ａ、２Ｂでは、理解を容易にするために、大車輪３７の一部を省略している。車軸４０には、サーボブレーキとも呼ばれるドラムブレーキ２００が取り付けられる。なお、ブレーキはサーボブレーキに限るものではなく、バンドブレーキもほぼ同様に使用できる。

図３に、ドラムブレーキ２００の概略図を示す。カップ型（円筒形状）に形成されたドラム（ケーシング）２１２内（内周側）に、２つ割れ形状であって、一端部がアンカーピン２１４で連結された一対のブレーキシュー２１０、２１０が収容されている。ドラム２１２の内面にはライニング２１６が設けられており、このライニング２１６の内面に一対のブレーキシュー２１０、２１０が対向している。

ブレーキシュー２１０の連結端とは反対端は、ドラム２１２の周方向に間隙ｃがあいており、その間隙ｃには、支軸２１８がドラム２１２に回動可能に固定された作動カム２２０が配設されている。作動カム２２０は、例えば長円形のような半径方向長さが角度位置により異なる形状である。作動カム２２０が支軸２１８とともに回転することにより、一対のブレーキシュー２１０、２１０間の間隙ｃを変化させ、それにより、ライニング２１６に対向するブレーキシュー２１０をライニング２１６に近づけるまたは遠ざける、すなわち、ドラムの内周側に接近及び退避可能な状態でブレーキシューが配設されている。

ブレーキシュー２１０をライニング２１６に接触するまで近づけると、ブレーキシュー２１０とライニング２１６間で摩擦が生じ、接触の程度に応じて、大車輪３７とともに回転するドラム２１２の回転速度を減少させるまたは停止させる。一対のブレーキシュー２１０、２１０間を複数のばね２２２が接続しており、ドラムブレーキ２００のブレーキ動作を解除する際に、早期に解除するもしくは早期に元の状態に復帰するのを支援する。

支軸２１８はドラム２１２の側面を貫通して突出しており、この突出部に作動カムレバー２４０が取り付けられている。作動カムレバー２４０は、作動カム２２０と同期して回動する。作動カムレバー２４０は、接続金具１４４に連結されている。接続金具１４４には、走行ブレーキ機構１３０が有するワイヤー１３２が接続されるとともに、駐車ブレーキ機構１４０が有する位置調整ばね１４２が接続されている。したがって、作動カムレバー２４０をワイヤー１３２が駆動するか、位置調整ばね１４２が駆動するかで、ドラムブレーキ２００を、走行ブレーキ１１０として機能させるか、駐車ブレーキ１２０として機能させるかが切り替えられる。

なお、位置調整ばね１４２や接続金具１４４、作動カムレバー２４０は、走行ブレーキ機構１３０と駐車ブレーキ機構１４０を接続する接続機構を構成する。この接続機構により走行ブレーキ機構１３０と駐車ブレーキ機構１４０の両機構は一体化される。ここで、一体化とは、両機構が独立して動作するだけではなく、関連して動作することが可能になることを意味する。

図４および図５を用いて、走行時に制動力を付与する走行ブレーキ１１０について以下に説明する。図４は、車椅子１０の走行ブレーキ機構１３０の模式図を示し、走行ブレーキを動作させない状態である。図５は、ブレーキレバー１０２を操作して、走行ブレーキ１１０を動作させた状態の模式図である。走行ブレーキ１１０も駐車ブレーキ１２０も同一のブレーキ手段であるドラムブレーキ２００を用いているので、走行ブレーキ１１０から共通のブレーキ手段であるドラムブレーキ２００の部分を除いた部分を走行ブレーキ機構１３０としている。走行ブレーキ１１０は、家庭用自転車の後輪に用いられるものとほぼ同一の機構・構成である。

車椅子１０のフレーム２０の後部上端（背面側）に設けられる把持部２２には、自転車で用いるのと同様の開閉式のブレーキレバー１０２が取り付けられている。ブレーキレバー１０２の一端には、ワイヤー１３２が取り付けられている。ワイヤー１３２には、プラスチックの被覆内に素線１３８が移動可能に収容されている。介助者がブレーキレバー１０２を開閉するごとに、ワイヤー１３２の素線１３８が介助者側へ延び、または車椅子側に退避する。ワイヤー１３２の長手方向中間部であってプラスチック被覆の終端点には金属金具の固定部１３４が設けられている。固定部１３４は、ドラムブレーキ２００の外表面から半径方向外側に延在する固定板２２４に固定されている。したがって、フレキシブルなワイヤー１３２はこの固定部１３４で位置決めされている。

固定部１３４よりも先端側のワイヤー１３２の部分は、被覆のない素線１３８だけの状態であり、この部分に復帰ばね１３６が巻回されている。復帰ばね１３６が巻回された部分よりもさらに先端に位置するワイヤー１３２の部分には、接続金具１４４に形成された長穴１７６に嵌合するワイヤー取付け具１７４（ワイヤー部材）が設けられている。ワイヤー取付け具１７４は、一端がドラムブレーキ２００の支軸２１８に係合する作動カムレバー２４０の他端部にも係合する。上述した通り、作動カムレバー２４０は、支軸２１８の回動と同期して回動するので、ブレーキレバー１０２が操作されるとワイヤー１３２の素線１３８が移動し、ワイヤー取付け具１７４も移動して、ワイヤー取付け具１７４が嵌合する作動カムレバー２４０を動かす。作動カムレバー２４０は、回動しかできないので、ワイヤー取付け具１７４は作動カムレバー２４０の動きに応じた回動運動をする。

接続金具１４４には、駐車ブレーキ機構１４０の位置調整ばね１４２も取り付けられている。そのため、位置調整ばね１４２とワイヤー１３２の素線１３８が動いたときに、それらが接続金具１４４部で互いに干渉することがないように、接続金具１４４及び作動カムレバー２４０には折れ曲がり部１８２、１８４が形成されている。折れ曲がり部１８２、１８４は、一例が図２Ｂの後面図に示されるように、車椅子１０の左右幅方向の段差として形成される。

走行ブレーキ１１０が作動していない図４の状態では、ワイヤー１３２の素線１３８は、最も延びた状態にあり、復帰ばね１３６は許容範囲内で最大に延びている。すなわち、ドラムブレーキ２００では、一対のブレーキシュー２１０、２１０がライニング２１６から最も離れた位置にある。そのとき、作動カム２２０が配置される部分の間隙ｃは最小になる。

この状態から、ブレーキレバー１０２を操作して、走行ブレーキ１１０を作動させると、ワイヤー１３２の素線１３８は上方に移動させられる。それとともに、ドラムブレーキ２００が有する作動カムレバー２４０に、ワイヤー取付け具１７４を介して固定されたワイヤー１３２の素線１３８は、作動カムレバー２４０を回動させ、図５では上方に回動させる。ブレーキレバー１０２の操作量はアナログ量で可変であるから、作動カムレバー２４０の回動量も可変であり、復帰ばね１３６の収縮量も可変である。

すなわち、ブレーキシュー２１０がライニング２１６に当接して生じるブレーキ力が可変に生じる。このことから、走行ブレーキ１１０のブレーキ力（制動力）を設定する際には、接続金具１４４にワイヤー取付け具１７４を取り付け、その際、ワイヤー取付け具１７４に取り付けるワイヤー１３２の素線１３８の位置でワイヤー長だけを調節すればよいことが分かる。したがって、走行ブレーキ１１０の調節は、自転車の場合と同様な方法で、容易に実行できる。

図６～図７を用いて、車椅子１０の駐車ブレーキ１２０について説明する。図６は、駐車ブレーキ１２０の左側面図であり、駐車ブレーキ１２０を非動作にした場合の模式図である。図７は、駐車ブレーキ１２０が有する踏板部３０２を、例えば介助者が足で踏み込んで(押し下げて)、ロック状態にした状態を示す。踏板部３０２は介助者によって操作可能である。

駐車ブレーキ１２０は、ドラムブレーキ２００を走行ブレーキ１１０と共用する。この共用部分を除いたのが、駐車ブレーキ機構１４０である。駐車ブレーキ機構１４０は、一端側を接続金具１４４に回動可能に固定された位置調整ばね１４２を有する。接続金具１４４は、走行ブレーキ１１０が有するワイヤー取付け具１７４を介して間接的にドラムブレーキ２００の作動カムレバー２４０に接続されている。位置調整ばね１４２の他端側は、アーム３１０の前側アーム部材３１０ａの端部（前端側）に、取付け具１４６を用いて回動可能に固定されている。

アーム３１０は、踏板部３０２から大車輪３７の中心部向かって延在し、長手方向中間部において回動可能にフレーム２０に固定されている。すなわち、前側に位置し、長さが短い前側アーム部材３１０ａと後ろ側に位置し長さが長い後ろ側アーム部材３１０ｂを有する。各アーム部材３１０ａ、３１０ｂの一方端は、車軸４０を囲むように「く」の字形に組み合わされてアーム３１０を形成し、アーム３１０の長手方向中間部において、回動軸１７０に嵌合される。そして、各アーム部材３１０ａ、３１０ｂは、互いの相対位置を変えないままで回動軸１７０周りに回動可能である。後ろ側アーム部材３１０ｂの端部には、車椅子１０の左右方向に所定幅広がる踏板部３０２が形成されている。アーム部材３１０ａ、３１０ｂは図２Ｂから分かるように、大車輪３７とフレーム２０間の空間で動く必要があるので、幅の狭い板等で構成されるが、その幅では介助者が踏みつけるのが困難となるので、踏板部３０２は、左右に広がった板を用いる。なお、左右の大車輪３７の双方にそれぞれ駐車ブレーキ１２０を設ける場合には、左右の踏板部３０２を一体化してもよい。例えば左右の踏板部３０２の端部を蝶番で一体化して中央で折れ曲がる構成としてもよい。その場合、１回、踏板部３０２を踏みつけるだけで、左右両輪を駐車モードにすることができる。

後ろ側アーム部材３１０ｂの長手方向中間部と、車椅子１０の縦フレーム２０ｂに取り付けた取付板１４８との間に、補助ばね１６０の両端部がばね取付け具１６２、１６４で取り付けられている。補助ばね１６０は、走行ブレーキ１１０を作動させたときに、駐車ブレーキ機構１４０が動くのを抑制する、および駐車ブレーキ１２０を解除するときの解除動作を補助する。

図６に示した駐車ブレーキの非作動状態から踏板部３０２を踏んで踏板部３０２を下方に移動させた、図７の状態では、前側アーム部材３１０ａの端部に取り付けた位置調整ばね１４２が伸縮しながら、最終的に位置調整ばね１４２の一端が位置調整ばね取付け具１７２を用いて取り付けられた接続金具１４４を上方に押し出す。そして、接続金具１４４にワイヤー取付け具１７４を介して接続された作動カムレバー２４０を、極限まで回動させる。これにより、ドラムブレーキ２００では、ブレーキシュー２１０がライニング２１６に密着当接し、車椅子１０の車軸４０の回転を完全に阻止する。

ところで、後ろ側アーム部材３１０ｂをある程度踏み込めば、駐車ブレーキ１２０は作動しはじめるが、踏板部３０２に荷重を加え続けて所定位置(最大踏み込み位置)まで踏み込まないと、位置調整ばね１４２および補助ばね１６０のばね力により、駐車ブレーキ１２０は、すぐに非作動の状態に戻る。図７の状態になるまで踏板部３０２をさらに踏み込むと、荷重を加え続けなくとも駐車ブレーキ１２０が元に戻ることはない。この違いを、図８を用いて説明する。

図８は、位置調整ばね１４２と前側アーム部材３１０ａの相対位置関係を示す図であり。図８（ａ）は図６に対応する駐車ブレーキ１２０が非作動の状態を示し、図８（ｂ）は図７に対応する駐車ブレーキ１２０が作動してロックしている状態を示す。位置調整ばね１４２の両端の点、すなわち位置調整ばね取付け具１７２の中心と取付け具１４６の回転中心、それと前側アーム部材３１０ａの後ろ側アーム部材３１０ｂとの接続点である回動軸１７０の中心のなす角が、図８（ａ）では下に凸（非駐車時）であり、図８（ｂ）では上に凸（駐車時）である。

換言すれば、それら３点の間のなす角θ（位置調整ばね１４２の両接続端と前側アーム部材３１０ａの回動中心なす角θ）が、図８（ａ）では１８０°未満であり、図８（ｂ）では１８０°を超えている。図８（ａ）の状態からθが１８０°を超えない程度に大きくすると、位置調整ばね１４２および補助ばね１６０のばね力が作用して、前側アーム部材３１０ａを上面側で位置調整ばね１４２側へ近づけようとする。一方、図８（ｂ）の状態では、位置調整ばね１４２のばね力は、前側アーム部材３１０ａの下面側を位置調整ばね１４２側へ近づけようとするので、ロック状態が維持される。

ロック解除の場合には、上記角度関係が逆転するように、踏板部３０２の裏面側から足などで上向きに押すことにより、アーム３１０に力を加える。踏板部３０２の裏面側は肉厚をその他の部分より薄くしている。駐車ブレーキ１２０のロックを解除して、再度走行する場合に、履物等をこの増大した空間に挿入して足で踏板部３０２を持ち上げる。一旦、上記角度関係が逆転すると、その後は位置調整ばね１４２等の力も加わってロック解除が推進される。これにより、他の手段や援助を必要とすることなく、容易にロック解除できる。

以上説明したように本発明の実施例によれば、同一のドラムブレーキ２００を用いることで、走行ブレーキ１１０と駐車ブレーキ１２０の構造を簡素化し、低コストでブレーキ装置１００を実現できる。しかしながら、ドラムブレーキ２００を走行ブレーキ１１０と駐車ブレーキ１２０で共用するようにしたので、従来考慮されなかった新たな課題も出現している。

第１点目は、走行ブレーキ１１０と駐車ブレーキ１２０の干渉である。走行ブレーキ１１０の作動中に、駐車ブレーキ１２０が作動することは望ましくない。しかしながら、同一のドラムブレーキに走行ブレーキ機構１３０と駐車ブレーキ機構１４０の両機構が接続されているので、互いの動作が相手に対して影響することはやむを得ない。この不具合を解消するため、図７等で示したように補助ばね１６０を設けている。補助ばね１６０は、先端に踏板部３０２が形成されたアーム３１０が非作動側に戻るように、アーム３１０を常時付勢している。つまり、補助ばね１６０のばね力は、ブレーキレバー１０２からワイヤー１３２を介して加わる介助者の握力がアーム３１０に加える力を、減殺する。これにより、走行ブレーキ１１０の作動中に、駐車ブレーキ１２０が作動することが回避される。

ちなみに、駐車ブレーキ１２０を作動させても、接続金具１４４に設けた長穴１７６をワイヤー取付け具１７４が移動するだけで、ワイヤー１３２がブレーキレバー１０２を開かせることはない。これは、ワイヤー１３２の素線１３８と被覆間の摩擦が大きいこととブレーキレバー１０２を把持状態にするのに相当の力を要するためである。そのため、ワイヤー１３２の素線１３８が固定部１３４から延在する長さは、ブレーキレバー１０２を開放した状態とほとんど変わらず、図７に一部を示すように、固定部１３４とワイヤー取付け具１７４間で、より正確には復帰ばね１３６の配設区間で屈曲する。

第２点目は、走行ブレーキ１１０と駐車ブレーキ１２０がドラムブレーキ２００を共用した結果、走行ブレーキ機構１３０と駐車ブレーキ機構１４０の両機構を、車椅子１０上に設ける尤度が減少した、言い換えれば、両機構（走行ブレーキ機構１３０、駐車ブレーキ機構１４０）を車椅子１０上に精度よく位置決めする必要が生じていることである。別々のブレーキ装置であれば、車椅子１０上に任意に設けることができるが、両機構（走行ブレーキ機構１３０、駐車ブレーキ機構１４０）は間接的に連結しており、また、車椅子１０は２個の大車輪３７を有し、それぞれにブレーキ装置１００を設けるのが大部分であるから、組立に多大な工数を要する。

一般に、走行ブレーキ１１０は、自転車の後輪ブレーキと同様の構成であるから、その位置決め設定も自転車の場合と同様に行う。その後、駐車ブレーキ１２０を、走行ブレーキ１１０の位置決めされた位置に応じて、精密に位置決めする。そして、一旦、駐車ブレーキ１２０を位置決めしたら、再度、走行ブレーキ１１０を動作させて走行ブレーキ１１０の位置決めをやり直し、次いで駐車ブレーキ１２０の位置決めをするという作業を繰り返す。

本発明では、この走行ブレーキ１１０と駐車ブレーキ１２０の繰り返し位置決め手順を省くために、位置調整ばね１４２を設け、位置調整ばね１４２のばね力で位置決め誤差を吸収するようにしている。車椅子１０では、左右の大車輪３７、３７におけるアーム３１０、３１０の許容取付け誤差またはアーム３１０、３１０相互の間の許容取付け誤差、ドラムブレーキ２００の周方向許容取付け誤差等に起因して、組立時にアーム３１０と作動カムレバー２４０間に、累積組立誤差が生じる。この累積組立誤差は、左右のブレーキ装置１００で異なる値である。本発明の位置調整ばね１４２は、その動作力が３００Ｎ程度であり、累積許容誤差を容易に吸収可能であるから、組立許容誤差範囲内で組み立てれば調整が必要ない。その結果、１度の組立でブレーキ装置１００の本来の効果を達成できる。これにより、作業工数が大幅に改善される。

本実施例によれば、制動部であるドラムブレーキを共用した簡単な構成の、走行ブレーキと駐車ブレーキを有するブレーキ装置を車椅子に設けることが可能になる。これにより、車椅子の組立工数を低減するとともに、低廉化が可能になる。

また、位置調整ばねを有する接続機構を、走行ブレーキ機構と駐車ブレーキ機構の接続部に設けたので、駐車ブレーキのロック解除の際にドラムブレーキを最大作動範囲にしたまま、足踏み式のアームの作動範囲を拡大できる。これにより、駐車ブレーキの確実なロックとロック解除を実現できる。

本発明に係る車椅子１０の他の実施例を、図９以下を用いて説明する。図９は、車椅子１０の主要部の側面図であり、図２Ａと同様の図である。図９では、図面を見やすくするため、スポーク等の一部の部品の図示を省略している。また、上記実施例と同一部品または同一動作をする部品には、同一符号を付している。

図１０（ａ）は、車椅子１０が有するブレーキ装置１００の車椅子１０への取付け状態を示す模式側面図であり、図１０(ｂ)はＡ－Ａ部の矢視図である。また、図１０(ｃ)は、カム－ラチェット機構の拡大図である。本実施例の車椅子１０は、カム－ラチェット機構を用いてより確実に駐車ブレーキ１２０のロックおよびロック解除を実行するとともに、作動カムレバー２４０をローラ２８８を介して駆動するようにした点を特徴としている。なお、車椅子１０の後面図は、図１に示したものと同様である。

図９、図１０（ａ）の側面図に示すように、ブレーキ装置１００が有する走行ブレーキ１１０は、図２Ａに示した実施例の走行ブレーキ１１０と同一であるので、ここでは駐車ブレーキについてのみ説明する。上記実施例と同様に、アーム３１０は折れ曲がった形状に形成されており、車椅子１０の後部に直線状に延びる後ろ側アーム部材３１０ｂの端部には介助者が足で踏み押すことができる踏板部３０２が形成されている。アーム３１０の前部を構成する前側アーム部材３１０ａは、車椅子１０の前側に直線状に延びており、その先端には、位置調整ばね１４２の一端部が取付け具１４６を用いて取り付けられている。アーム３１０の中間部を構成する中間アーム部材３１０ｃは、アーム３１０を折れ曲がった形状にして踏板部３０２を所定位置に設定可能にする。それとともに、第１のストッパ３１２の位置を位置決めする。第１のストッパ３１２については、詳細を後述する。

前側アーム部材３１０ａと中間アーム部材３１０ｃの長手方向の境界付近で、アーム３１０は、取付板１４８に固定した回動軸１７０周りに回動可能に固定保持される。回動軸１７０には、アーム３１０と同期して、アームの回動中心周りに、外径が周方向に変化するカム板２６０が取り付けられている。なお、カム板２６０とアーム３１０は一体ものであってもよい。図１０(ｃ)に示すように、カム板２６０は円板の外周の一部を取り去った形状に形成されている。

カム板２６０の外周側には、ラチェット板２５４が配設されている。ラチェット板２５４は、爪２７４が一端側に形成された細長い板である。ラチェット板２５４において、爪２７４が形成された部分の反対側の側面は半円筒面に形成されており、第１のストッパ３１２の当接面２７０を形成する。ラチェット板２５４の内部であってこの当接面２７０の近傍に、長穴２７２が形成されている。長穴２７２は、取付板１４８に固定されたピン部材２５６に嵌合する。

ラチェット板２５４に形成された爪２７４が、カム板２６０に係止するようにラチェット板２５４の側面(トーションばね当接面)２７８は、トーションばね（押圧バネ）２５２で押圧されている。トーションばねは、針金を1重または２重程度丸めて、その両端部を直線状に伸ばした形状であり、一端側はある程度の長さラチェット板２５４に当接するように配設される。トーションばね２５２の他端部（ばね端部（固定側）２４８）は、取付板１４８に固定される。

踏板部３０２または後ろ側アーム３００ｂが踏み降ろされるにしたがって、カム板２６０は、図１０(ｃ)において右側に回転する。図１０(ｃ)では図示していないトーションばね２５２(図１０(ａ)参照)がラチェット板２５４を押圧するので、ラチェット板２５４はカム板２６０の外周部に当接する。まだ踏板部３０２を踏み降ろさない初期状態では、切り欠き部である第１の噛み合い部２３２へラチェット板２５４の爪２７４が嵌り込む。そして、ラチェット板２５４の爪２７４の背中側である当接面２７６が、カム板２６０の第１の噛み合い部２３２を区切る当接面２３０に当接して安定した噛合い状態を保持する。なお、第１の噛み合い部２３２の当接面２３０の反対面は平面状に形成されているので、爪２７４の内側の面と密着して噛み合い、カム板２６０、延いてはアーム３１０の逆転が防止される。

踏板部３０２を踏み降ろすと、ラチェット板２５４の当接面２７６が、カム板２６０の当接面２３０を滑って移動する。この滑って移動するのを阻害しないように、カム板２６０の当接面２３０は平面ではなく、滑らかな曲面に形成されている。さらに踏板部３０２が踏み込まれると、ラチェット板２５４の爪２７４は、カム板２６０の切り欠かれていない外周部である遷移部２３４の外周表面を移動した後、カム板２６０の切り欠かれた第２の噛み合い部２３６に嵌り込む。

第２の噛み合い部２３６の周方向端部には、カム板２６０の最大径よりも外径側に延びた、板状の第２のストッパ２６２が配設されている。第２のストッパ２６２の当接面２３８に爪２７４の当接面２７６が当接すると、後述の理由により踏板部３０２の負荷が急激に増加するので、カム板２６０とラチェット板２５４の爪２７４は、この第２の噛み合い部２３６で安定して噛み合う。なお、この場合も、第２の噛み合い部２３６において第２のストッパ２６２が配設された面と反対面は、半径方向に広がる平面状に形成されているので、カム板２６０とラチェット板２５４の爪２７４は安定した噛合いを維持し、カム板２６０、延いてはアーム３１０がひとりでに逆転することはない。

アーム３１０の長手方向中間部にある前側アーム部材３１０ａの部分と、取付板１４８との間に、補助ばね１６０が配設されている。補助ばね１６０は、アーム３１０の踏板部３０２が踏み降ろされると、常にアーム３１０を元の方向に逆回転させようとする力を発生する。ただし、この逆回転力は、カム板２６０とラチェット板２５４の爪２７４が、第１、第２の噛み合い部２３２、２３６で噛合っているのを解除するほどの力ではない。

取付板１４８の上部であって図１０（ａ）で左側(車椅子１０の前側方向)には、Ｌ字状のローラ支持部材２８０（ローラ支持板）が支軸２９２周りに回動可能に取り付けられている。図１０(ｂ)に示すように、ローラ支持部材２８０は１対で形成されており、少なくとも一方のローラ支持部材２８０は、その長手方向中間部に折れ曲がり部２９４が形成されており、他の部品との干渉を避けるとともに、一対のローラ支持部材２８０、２８０間にローラ２８８を回転保持可能になっている。すなわち、Ｌ字に形成されたローラ支持部材の曲がり角近傍に設けた支軸２８４にローラ２８８が回動（回転）可能に嵌合され、支軸２９２の端部は締結具２８６で締結されている。ローラ支持部材２８０の短辺側端部には、位置調整ばね１４２の一端が、位置調整ばね取付け具１７２を用いて回動可能に取り付けられている。ローラ２８８は、位置調整ばね１４２のばね力により、ドラムブレーキ２００の作動カムレバー２４０の側面に当接させられる。これにより、踏板部３０２が踏み降ろされると、それに伴い位置調整ばね１４２がローラ２８８を押し上げ、ローラ２８８は上方及び作動カムレバー２４０の根元側へ移動する。ローラ２８８のこの動作により、作動カムレバー２４０が回動し、ドラムブレーキ２００が作動する。

図１１を用いて、駐車ブレーキ１２０の動作状態を説明する。図１１は、ブレーキ装置１００の側面図であり、同図(ａ)は駐車ブレーキ１２０を動作させている状態を示す図であり、同図(ｂ)は駐車ブレーキ１２０を解除する状態を示す図である。これら両図において、ドラムブレーキ２００の作動カムレバー２４０は、許容作動限界まで変位しており、これ以上の変位は不可能である。

一方、アーム３００は駐車ブレーキ１２０が作動している同図(ａ)の状態でもまだ踏み降ろす余裕があり、踏板部３０２をさらに踏み降ろすことが可能である(同図(ｂ)参照)。そこで、カム板２６０とラチェット板２５４が第２の噛み合い部２３６で噛み合っている（係合している）駐車ブレーキ１２０を用いた駐車状態から、その噛合いが解除する駐車解除（係合解除）の状態に移行するために、さらに踏板部３０２を踏み降ろす。すると、位置調整ばね１４２は上端側を作動カムレバー２４０によって抑えられるので、上端側は移動できないが、下端側はアーム３００の移動に伴い上方に移動し、３００Ｎ程度の大きな圧縮力を発生する。この圧縮力に抗して踏板部３０２を踏み降ろすことで、カム－ラチェット機構ではラチェット板２５４がカム板２６０から遠ざかり、第２の噛み合い部２３６の噛み合いが解除する。圧縮力が大きいので踏板部３０２の踏み降ろす力を継続するのは困難である。また、補助ばね１６０の伸びも増し、復元力を増大させるので、第２の噛み合い部２３６でのラチェット板２５４とカム板２６０噛み合いが解除すると、速やかに第１の噛み合い部２３２でのラチェット板２５４とカム板２６０噛み合いに移行する。

この移行の状態を、図１２Ａ、図１２Ｂを用いて説明する。図１２Ａ、図１２Ｂは、カム－ラチェット機構のみを模式的に示した図である。同図(ａ)は、駐車ブレーキ１２０を動作させない非動作の状態を示す。すなわち、車椅子１０が自由に移動できる状態から、今まさに駐車ブレーキ１２０を作動させようとしている状態を示す。駐車ブレーキ１２０を作動させない非動作の状態では、カム板２６０の第１の噛み合い部２３２にラチェット板２５４の爪２７４が嵌り込んでいる。補助ばね１６０の復元力が大きい場合は、爪２７４の内面と第１の噛み合い部２３２のほぼ半径方向に広がる平面が当接する。この図１２Ａ(ａ)では第１の当接面２３０と爪２７４の当接面２７６が当接している。

このとき、ラチェット板２５４の長穴２７２側の側面は、アームに設けた第１のストッパ３１２に当接している。そのため、ラチェット板２５４の長穴２７２は、最も第１のストッパ３１２に近いところで、ピン部材２５６に嵌合している。トーションばね２５２は、ピン部材２５６近傍及びやや爪２７４に近い側を分布して押圧するので、ラチェット板２５４にはカム板２６０に近づく方向の力が加わる。

踏板部３０２の踏み降ろしが始まると、ラチェット板２５４の爪２７４は、カム板２６０の外周面をなぞって相対的に移動する。すなわちカム板２６０は回転し、それに伴い爪２７４の先端は、カム板２６０の外径方向に移動する。第１の当接面２３０が滑らかな曲面に形成されているので、爪２７４の先端は飛び跳ね現象等を起こすことなく、第１の噛み合い部２３２から遷移部２３４を経て第２の噛み合い部２３６に嵌り込み、カム板２６０の第２の噛み合い部２３６のほぼ径方向を向いた壁面と噛み合う。この状態が図１２Ａ（ｂ）であり、駐車ブレーキ１２０が作動して固定された場合である。この状態は安定な状態なので、駐車ブレーキ１２０はアーム３００に外力が加わらない限り駐車ブレーキ１２０はロックされ、この状態を維持する。

駐車ブレーキのロック状態を解除するためには、さらに踏板部３０２を踏み込む必要がある。図１２Ａ（ｃ）に示すように、踏板部３０２がさらに踏み込まれ始めると、カム板２６０がさらに回転し、ラチェット板２５４の最前面である当接面２７６がカム板２６０から外径方向に延びる第２のストッパ２６２の当接面２３８に当接する。そしてカム板２６０の回動に従って、図１２(ｄ)に示すように、第２のストッパ２６２がラチェット板２５４の爪２７４の先端を外径方向に押し出す。爪２７４が第２のストッパ２６２に当接しながら外径方向に押し出されるときは、ラチェット板２５４はピン部材２５６周りのその場での回動だけでは第２のストッパ２６２と干渉するので、長穴２７２内で移動してこの干渉を回避する。このときトーションばね２５２は全体的にラチェット板の爪の反対側を押圧するので、ラチェット板２５４はカム板２６０から離れた位置を保持する(図１３Ｂ（ｅ）参照)。

駐車ブレーキ１２０のロックが解除されたので、介護者は踏板部３０２に加えた力を解放する。アーム３００は補助ばね１６０および位置調整ばね１４２の力で急速に元の状態に復元する。踏板部３０２への負荷を取りやめたほぼ直後の図１２Ｂ（ｅ）の状態からアーム３００は左回転する。アーム３００が所定角度だけ左回転すると、長穴２７２を利用して後方（図では右下）に移動されたラチェット板２５４は、中間アーム部材３００ｃに設けた第１のストッパ３１２に下端部の当接面２７０当接する（図１２Ｂ（ｆ）参照）。

そしてアーム３００の復元状態への回動、すなわちカム板２６０の左回りの回動が続くと、図１２Ｂ（ｇ）に示すように、ラチェット板２５４の当接面２７０が第１のストッパ３１２に押されて、長穴２７２を利用して、ラチェット板２５４を前方（図では左上）へ押し出す。最終的にアーム３００が元の位置に戻ると、図１２Ｂ（ｈ）に示すように、ラチェット板２５４の爪２７４がカム板２６０に形成した第１の噛み合い部２３２に嵌り込み、初期状態に戻る。このとき、ラチェット板２５４では、長穴２７２におけるピン部材２５６の位置が、最も後ろ側（図で右下）に位置する。図１２Ａ（ｃ）～図１２Ｂ（ｈ）の動作を経ることで、駐車ブレーキ１２０のロックは解除される。

上記実施例では、カム－ラチェット機構の一例として、カム軸をラチェット板が噛み合う角度まで回転させて(前進側に)ラチェット爪をカム板に係止させてロック状態にする。そして、ロック解除の場合にはこの係止状態から、さらにカム軸を前進側に所定角度以上回動させてロックを外している。このように構成するとカム板とラチェット爪の係止状態を確実にかつ早期に実現できる。

ただし、この場合ロック解除にはロックさせる以上の大きな力が必要となっている。車椅子１０の駐車ブレーキ１２０には、常時位置調整ばね１４２の力が作用している。位置調整ばね１４２のばね力は上述した通り３００Ｎ程度であるから、車椅子１０のロックは確実になるが、駐車ブレーキのロック及びロック解除にはかなりの力を要する。そこで、ロック解除時に要する力を低減したカム－ラチェット機構の例を、以下に説明する。

本発明に係るカム－ラチェット機構の他の実施例を、図１３に示す。図１３(ａ)は、カム-ラチェット機構を動作させない状態、すなわち車椅子１０の走行状態時等を示す図である。走行状態であるので、駐車ブレーキ１２０は作動させない。図１３(ｂ)は、車椅子１０の走行を止め、車椅子１０を駐車させるために踏板(図１３（ｂ）では図示を省略したがアーム３１０の延長上にある)を踏んだ状態を示す図である。図１３(ｃ)は、駐車ブレーキ１２０をロック状態に保持した場合を示す図である。

カム-ラチェット機構は、先端部に踏板部が形成されたアーム３１０（３１０ｆ）を有する。アーム３１０は回動軸１７０に取り付けられ、回動自在となっている。アーム３１０の他端側である前側アーム部材３１０ｅの先端部には、取付け具１４６を用いて位置調整ばね１４２が取り付けられている。前側アーム部材３１０ｅは、位置調整ばね１４２を取り付ける際に、他の部材と干渉しないよう、折れ目３４２、３４４で折れ曲がった構造になっている。アーム３１０の長手方向中間部であって、回動軸１７０への取り付け部分には、カム板部２６０ｂが形成されている。図１０に示した実施例ではカム板２６０とアーム３１０は別体であったが、本実施例では部品点数の削減の目的から同一の鋼板から切り出している。

カム板２６０の近傍には、ラチェット板２５４ｂが配設されている。ラチェット板２５４ｂは、先端部に爪２７４ｂを有する平板であり、平板の内側に長穴２７２が形成されている。ラチェット板２５４ｂは、取付板１４８に固定されたピン部材２５６に遊嵌している。ラチェット板２５４ｂの右上部には穴２４７が形成されており、トーションばね２５２の一端が貫挿されている。トーションばね２５２の他端部（ばね端部(固定側)）２４８は、取付板１４８に形成された穴に挿入されて固定されている。

ラチェット板２５４ｂとカム板部２６０ｂの双方の近傍に、ストッパ３４０が配置されている。ストッパ３４０は、くの字形に折れ曲がった形状をしており、取付板１４８に固定して設けた支軸に折れ曲がり部が回動可能に取り付けられている。折れ曲がった形状のストッパ３４０の一方側（図では右側）にあるラチェット板ストッパ３３４は、ラチェット板２５４ｂに当接し、他方側（図では左側）にあるカム板部ストッパ３３６は、カム板部２６０ｂに当接可能になっている。カム板部ストッパ３３６の先端には、カム板部２６０ｂに当接したときの衝撃を緩和する当接部３３８が形成されている。

カム板部２６０ｂは、ほぼ円形の外周部と、円形の一部を切り取った切り欠き形状部分と、突起部３２２とから構成される。具体的には、円周から所定半径距離だけ突起した突起部３２２と、突起部３２２から時計回り方向に形成された、大径部から小径部へ周方向に遷移する遷移部３２４と、遷移部３２４の端部であってラチェット板２５４ｂが係止可能な係止部３２６と、係止部３２６を端部として右回りに大径部から小径部へ周方向に遷移する遷移部３２８と、遷移部３２８の周方向端部であって、駐車ブレーキ１２０が非作動時にラチェット板２５４ｂの爪２７４ｂが保持される保持部３３０を有する。

このように構成したカム－ラチェット機構の動作を以下に説明する。車椅子１０を非駐車状態、すなわち介助者が車椅子１０を押して移動することができる場合には、アーム３１０の踏板部が上方にあり、いつでも駐車ブレーキ１２０を作動させることができる。この時、ストッパ３４０のカム板部ストッパ３３６の先端部にある当接部３３８が、カム板部２６０ｂの突起部３２２に当接するので、ラチェット板２５４ｂはストッパ３４０のラチェット板ストッパ３３４に当接しながら、長穴２７２に嵌合するピン部材２５６を長穴２７２の上端に位置させる。逆に言えば、ラチェット板２５４ｂは、最下側に位置させられる。

なお、ラチェット板２５４ｂの上端に形成した穴２４７に一端が挿入されたトーションばね２５２の他端部（ばね端部(固定側)）２４８が、取付板１４８に形成した穴に挿入されている。トーションばね２５２は、ラチェット板２５４ｂの爪２７４ｂが保持部３３０に当接するようにラチェット板２５４ｂにばね力を加える。これにより、ラチェット板２５４ｂのラチェット爪２７４ｂは、カム板部２６０ｂとアーム３１０ｆの境界に形成された保持部３３０に安定して保持される。

この状態から、アーム３１０の先端の、図示しない踏板部を踏み込むと、アーム３１０は下方へ回動し、それと共にラチェット爪２７４ｂは、トーションばね２５２のばね力でカム板部２６０ｂの外周を当接しながら移動し、アーム３１０の回動角が所定角以上になると係止部３２６を越えて、カム板部２６０ｂに係止する(図１３(ｂ)の状態)。この時カム板部２６０ｂの突起部３２２がラチェット板２５４ｂの側面にほぼ当接する。長穴２７２におけるピン部材２５６の位置は上端位置である。

ラチェット爪２７４ｂがカム板部２６０ｂの係止部３２６に係止したので、踏板部の踏み込みを止めると、アーム３１０は、前側アーム部材３１０ｅの先端部に取り付けた位置調整ばね１４２のばね力で、戻り方向に回転、すなわち左回転する。このアーム３１０の逆戻りにより、長穴２７２のピン部材２５６との遊嵌の範囲内で、ラチェット板２５４ｂは係止部３２６の回動とともに上方へ移動する(図１３(ｃ)の状態)。この状態は、駐車ブレーキ１２０による車椅子１０のロック状態である。

駐車ブレーキ１２０のロックを解除するためには、アーム３１０の踏板部をさらに踏み込むのは従来と同じであるが、その際最初の踏み込み範囲(走行状態から駐車ブレーキ１２０を作動させるためにする踏み込み)以下の僅かな踏み込みだけで、ロックが解除する。これは以下の理由による。踏板部をさらに踏み込むと、係止部３２６からラチェット爪２７４ｂが離れていき、その際、突起部３２２がラチェット板２５４ｂの側面部を衝撃的に押す。これによりカム板部２６０ｂの外周をなぞっていたラチェット爪２７４ｂがカム板部２６０ｂから半径方向外側に押し出され、カム板部２６０ｂとラチェット爪２７４ｂの当接が解除される。この時、ストッパ３４０は、突起部３２２に当接してラチェット板２５４ｂを下方に移動させるよう右回転する。

ラチェット板２５４ｂの制限がなくなったので、アーム３１０は自由に回動することが可能になる。つまり、アーム３１０の踏板部の踏み込みを止めると、アーム３１０は位置調整ばね１４２のばね力で自在に左回転する。所定角度まで回動すると、カム板部２６０ｂから離れていたラチェット板の爪２７４ｂがアーム３１０の保持部３３０近傍に位置する。それと共に、ストッパ３４０の先端の当接部３３８がカム板部２６０ｂの外周および突起部３２２に当接して、ストッパを支軸３３２周りに右回転してラチェット板２５４ｂの上方への移動を阻止する。この一連の動作を終えると、カム－ラチェット機構は、図１３(ａ)の状態に戻る。

本実施例によれば、走行モードから駐車モードに変えるために、各モードに変化するアームの踏み込み位置を限界とする範囲をアーム可動範囲とするだけで、駐車ブレーキを作動及び作動解除できる。そのため、駐車ブレーキを解除するためのさらなるアームの踏み込み可動範囲を必要とせず、アームの踏み込み限界位置を下方に、駐車モード非動作時のアーム位置(初期位置)をかなり低い位置に設定できる。また、位置調整ばねのばね力をロック解除に利用するので、踏み込み力を低減することも可能である。

また、駐車ブレーキにカム－ラチェット機構を用いた上記各実施例のブレーキ装置では、走行ブレーキと駐車ブレーキとでドラムブレーキを共用し、それらを位置調整ばねを含む接続機構で接続しているので、確実に駐車ブレーキをロック及びロック解除できる。さらに、組立誤差や製作誤差を位置調整ばねで吸収できるので、組立に要する工数が低減する。

なお、上記各実施例では、ドラムブレーキとして市販の自転車用ドラムブレーキを用いている。そのため、ドラムブレーキに追加工することなく本実施例で示した車椅子およびブレーキ装置を実現できる。しかし、ドラムブレーキの一部に追加工することが可能な場合等には、作動カムレバーに、直接回動可能に位置調整ばねを取り付けることも可能である。その場合、部品点数が減るとともに、組立が容易になる。なお、この場合でも接続機構は位置調整ばねを含む。

また、上記各実施例において、車椅子は折り畳み式車椅子であってもよい。折り畳み式車椅子であっても、その取り付けに制限がない上に、制動部を共用化した分、軽量化が可能であり、車両のトランクルームへ収容しての移動も容易である。さらにまた、上記各実施例では車椅子の片側にだけドラムブレーキを搭載する例を示しているが、車椅子の大車輪の双方にドラムブレーキを設けるようにしてもよいし、その場合両ドラムブレーキを１個の操作手段(踏板部)で操作できるようにしてもよい。

１０…車椅子、２０…フレーム、２０ａ…上フレーム、２０ｂ…縦フレーム、２０ｃ…下フレーム、２１…アームレスト(肘掛け)、２２…把持部(グリップ)、２４…左枠部、２５…右枠部、２７…座面部材、２７ａ…丸棒部材、２７ｂ…連結部材、２８…座面部材、２８ａ…丸棒部材、２８ｂ…連結部材、３０…交差部、３１…軸部材、３３…垂直部材、３５…小車輪、３７…大車輪、４０…車軸、４１～４３…覆い部材、４５…踏板(ステップ)、１００…ブレーキ装置、１０２…ブレーキレバー、１１０…走行ブレーキ、１２０…駐車ブレーキ、１３０…走行ブレーキ機構、１３２…ワイヤー、１３４…固定部、１３６…復帰ばね、１３８…（ワイヤー）素線、１４０…駐車ブレーキ機構、１４２…位置調整ばね、１４４…接続金具、１４６…取付け具、１４８…取付板、１６０…補助ばね、１６２、１６４…ばね取付け具、１７０…回動軸、１７２…位置調整ばね取付け具、１７４…ワイヤー取付け具、１７６…長穴、１８２、１８４…折れ曲がり部、２００…ドラムブレーキ、２１０…ブレーキシュー、２１２…ドラム(ケーシング)、２１４…アンカーピン、２１６…ライニング、２１８…支軸、２２０…作動カム、２２２…ばね、２２４…固定板、２３０…(第１の)当接面、２３２…（第１の）噛み合い部、２３４…遷移部、２３６…(第２の)噛合い部、２３８…(第２の)当接面、２４０…作動カムレバー、２４２…ローラ当接面、２４６…ばね端部(押圧側)、２４８…他端部（ばね端部(固定側)）、２５２…トーションばね、２５４、２５４ｂ…ラチェット板、２５６…ピン部材、２６０…カム板、２６０ｂ…カム板部、２６２…(第２の)ストッパ、２７０…(アーム側)当接面、２７２…長穴、２７４、２７４ｂ…(ラチェット)爪、２７６…(ストッパ側)当接面、２７８…(トーションばね)当接面、２８０…ローラ支持部材、２８４…支軸、２８６…締結具(ナット)、２８８…ローラ、２９２…支軸、２９２ｂ…（支軸用）穴、２９４…折れ曲がり部、３０２…踏板部、３１０…アーム、３１０ａ…（前側）アーム部材、３１０ｂ…（後ろ側）アーム部材、３１０ｃ…(中間)アーム部材、３１０ｅ…（前側）アーム部材、３１０ｆ…(後ろ側)アーム部材、３１２…(第１の)ストッパ、３２２…突起部、３２４…遷移部、３２６…係止部、３２８…遷移部、３３０…保持部、３３２…支軸、３３４…(ラチェット板)ストッパ、３３６…（カム板部）ストッパ、３３８…(カム板部)当接部、３４０…ストッパ、３４２、３４４…折れ目、ｃ…間隙、θ…角度

Claims (11)

1. 被介助者が着座可能な座席およびこの座席の背面側に形成され介助者が把持可能な把持部を有するフレームと、このフレームの左右両側に配設された１対の車輪と、１対の前記車輪の少なくともいずれかの車軸部に設けられ、当該車輪を制動するブレーキ装置とを備えた車椅子において、
   前記ブレーキ装置は、制動対象の車輪に対して、走行時に制動力を付与する走行ブレーキと、駐車時に前記車輪の回動を防止する駐車ブレーキとを有し、前記走行ブレーキの走行ブレーキ機構と前記駐車ブレーキの駐車ブレーキ機構を、前記駐車ブレーキ機構と前記走行ブレーキ機構のそれぞれの端部にわたって配設した接続機構で接続して一体化するとともに、前記接続機構に位置調整ばねを設けたことを特徴とする車椅子。
2. 前記走行ブレーキ機構は、走行中の制動力を可変に保持する復帰ばねを有し、前記接続機構が有する前記位置調整ばねは、前記駐車ブレーキ機構のロック及びロック解除を支援することを特徴とする請求項１に記載の車椅子。
3. 前記ブレーキ装置は前記車軸部に取り付ける円筒形状のドラムを有し、このドラムでは内周側に接近及び退避可能にブレーキシューが配設されており、
   前記走行ブレーキ機構は、前記フレームの前記把持部に配設したブレーキレバーと、一端側が前記ブレーキレバー側に接続され他端側が前記ブレーキシューを駆動する作動カムレバーに接続されたワイヤー部材を有し、前記復帰ばねは、前記ワイヤー部材の前記作動カムレバー側の端部に巻回されており、
   前記駐車ブレーキ機構は、介助者が足で操作可能な踏板部と、この踏板部から車輪の中心部に延在し、長手方向中間部において回動可能に前記フレームに固定されたアームを有し、前記位置調整ばねの一端は、前記アームの端部に回動可能に接続され、前記位置調整ばねの他端は、接続金具を介して前記作動カムレバーに回動可能に接続されており、前記アームの回動中心と前記位置調整ばねの両接続端の３点のなす角が、この車椅子の非駐車時には下に凸であり、車椅子を駐車させる時には上に凸になって駐車状態を維持することを特徴とする請求項２に記載の車椅子。
4. 前記車輪の車軸に円筒形状のドラムを付設し、このドラムの内周側に接近及び退避可能にブレーキシューを配設し、
   前記走行ブレーキ機構は、前記フレームの把持部に配設したブレーキレバーと、一端側が前記ブレーキレバー側に接続され、他端側が前記ブレーキシューを駆動する作動カムレバーに接続されたワイヤー部材と、前記ワイヤー部材の前記作動カムレバー側の端部に巻回された前記復帰ばねとを有し、
   前記駐車ブレーキ機構は、介助者が足で操作可能な踏板部と、この踏板部を含み車椅子の前後方向に延在するとともに長手方向中間部の回動軸周りに回動可能なアームとを有し、
   前記接続機構が有する前記位置調整ばねの一端は、前記アームの端部に回動可能に接続され、前記位置調整ばねの他端は前記作動カムレバーに回動可能に接続しており、
   さらに、前記アームの前記回動軸にカム－ラチェット機構を配設して、前記駐車ブレーキ機構のロック及びロック解除を切り替えることを可能にしたこと特徴とする請求項２に記載の車椅子。
5. 前記接続機構は、前記作動カムレバーの側面に当接しながら作動カムレバーに沿って移動可能なローラと、このローラを回転可能に保持するローラ支持板とを含み、前記位置調整ばねの他端を前記ローラ支持板に回動可能に接続することで、前記位置調整ばねの他端が前記作動カムレバーに対して回動可能に接続されることを特徴とする請求項４に記載の車椅子。
6. 前記カム－ラチェット機構は、前記アームの回動中心周りに、外径が周方向に変化するカム板と、このカム板に噛み合い可能なラチェット板と、前記ラチェット板の側面を押圧する押圧バネを備え、前記カム－ラチェット機構は、前記アームの回動を固定保持する及びその固定保持を解除することを可能にしたことを特徴とする請求項５に記載の車椅子。
7. 車椅子に用いるブレーキ装置において、
   制動対象の車輪に対して、走行時に制動力を付与する走行ブレーキと、駐車時に前記車輪の回動を防止する駐車ブレーキとを有し、前記走行ブレーキの走行ブレーキ機構と前記駐車ブレーキの駐車ブレーキ機構を、前記駐車ブレーキ機構と前記走行ブレーキ機構のそれぞれの端部にわたって配設した接続機構で接続して一体化するとともに、前記接続機構が位置調整ばねを含むことを特徴とする車椅子に用いるブレーキ装置。
8. 前記走行ブレーキ機構は、車椅子のフレームの後端部の介助者が把持可能な把持部に配設したブレーキレバーと、一端側が前記ブレーキレバーに接続され、他端側がブレーキシューを駆動する作動カムレバーに接続金具を介して接続されたワイヤー部材と、前記ワイヤー部材の前記作動カムレバー側の端部に巻回された復帰ばねとを有し、
   前記駐車ブレーキは、介助者が足で操作可能な踏板部と、この踏板部を含み車椅子の前後方向に延在するとともに長手方向中間部の回動軸周りに回動可能なアームとを有し、
   前記接続機構は、前記接続金具と、一端が前記アームの前端側に回動可能に接続され、他端が前記作動カムレバーに前記接続金具を介して回動可能に接続された前記位置調整ばねとを備え、
   前記アームの回動中心と前記位置調整ばねの両接続端の３点のなす角が、この車椅子が非駐車時には下に凸であり、車椅子を駐車させる時には上に凸になって駐車状態を維持することを特徴とする請求項７に記載の車椅子に用いるブレーキ装置。
9. 前記走行ブレーキ機構は、車椅子のフレームの後端部の介助者用把持部に配設したブレーキレバーと、一端側が前記ブレーキレバーに接続され、他端側がブレーキシューを駆動する作動カムレバーに接続金具を介して接続されたワイヤー部材と、前記ワイヤー部材の前記作動カムレバー側の端部に巻回された復帰ばねとを有し、
   前記駐車ブレーキ機構は、介助者が足で操作可能な踏板部と、この踏板部を含み車椅子の前後方向に延在するとともに長手方向中間部に設けた回動軸周りに回動可能なアームとを有し、
   前記接続機構が有する前記位置調整ばねの一端は、前記アームの端部に回動可能に接続され、前記位置調整ばねの他端は前記作動カムレバーに回動可能に接続しており、
   さらに、前記アームの前記回動軸にカム－ラチェット機構を配設して、前記駐車ブレーキ機構のロック及びロック解除を切り替えることを可能にしたことを特徴とする請求項７に記載の車椅子に用いるブレーキ装置。
10. 前記接続機構は、前記作動カムレバーの側面に当接しながら作動カムレバーに沿って移動可能なローラと、このローラを回転可能に保持するローラ支持板とを含み、前記位置調整ばねの他端を前記ローラ支持板に回動可能に接続することで、前記位置調整ばねの他端が前記作動カムレバーに対して回動可能に接続されることを特徴とする請求項９に記載の車椅子に用いるブレーキ装置。
11. 前記カム－ラチェット機構は、前記アームの回動中心周りに外径が周方向に変化するカム板と、このカム板に噛み合い可能なラチェット板と、前記ラチェット板の側面を押圧する押圧バネを有し、前記カム板と前記ラチェット板とが係合または係合解除することにより、前記アームの回動を固定保持するまたは前記アームの固定保持を解除するものであることを特徴とする請求項１０に記載の車椅子に用いるブレーキ装置。