JP2558605B2 - 車椅子用車輪 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車椅子用車輪に係り、特
に電動車椅子に用いて階段を安全かつ確実に下がり上が
りできる車輪の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、老人や身障者等のために電動車椅
子が提供されているが、最近ではこれを一歩進めて階段
を上がり下がりできる車椅子も提供され始めている。こ
の種の車椅子は、例えば図１２に示すように、椅子１を
設けた本体３の前後に軸支させた駆動用の回転軸（図示
せず）の両端に各々プーリ５、７を固定し、車椅子本体
３の両側においてこれらプーリ５、７に硬質ゴム性のベ
ルト９をループ状に掛け渡してギャタビラを形成してな
り、階段１１を下り上りする場合には、図示しないモー
タ等から駆動回転軸やプーリ５、７を介してベルト９を
回転させるとともに、補助プーリ１３やベルト９に所定
の間隔で多数形成した突起１５を階段１１の各段鼻１７
に係止させながらベルト９を移動させる構成を有してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構成の車椅子では、車椅子本体３の両側にプーリ５、
７やベルト９等で形成したギャタビラによって階段１１
を下り上りするものであるし、補助プーリ１３やベルト
９の突起１５を階段１１の各段鼻１７に係止させながら
移動するから、人が乗って荷重の加わった場合、階段１
１を安全かつ確実に下り上りさせには改善するべき点が
多い。

【０００４】そのため、従来の車椅子では、たとえ電動
手段によって自動的に階段１１を下り上りできると言っ
ても、安全を確保する観点から、本体３の椅子１に設け
たハンドルアーム１９を介助者が押したり引いて下り上
りさせる必要があり、場合によっては介助者にかなりの
力を必要とする難点がある。本発明はこのような従来の
欠点を解決するためになされたもので、人が乗っても階
段を安全かつ確実に下り上りさせることが容易な車椅子
用の車輪の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、車椅子の本体に支持された回転軸の
両側に取付けられる車椅子用車輪であり、その回転軸の
両側から放射状に突出する複数の支持部と、これら各支
持部の先端間を連結する連結部と、大径の大円柱部とこ
れに連続する小径の小円柱部を縦断面凸状に一体的に突
出成形させた硬質ゴム材からなる弾力性トレッド体とを
有し、このトレッド体が、隣合うそれら連結部間に挟ま
れるように個々の連結部にそれら大円柱部および小円柱
部を貫通させて全て方向を揃えて軸支されるとともに、
移動面に当接するトレッド体の小円柱部が前進方向へ突
出するように上記回転軸に取付けられる車椅子用車輪を
特徴としている。

【０００６】また、本発明は、上記トレッド体には上記
大円柱部から小円柱部にかけて窪み曲面を設けると良
い。さらに、本発明は、上記連結部との間で静止力に抗
して回転可能に上記トレッド体を軸支すると良い。

【０００７】

【作用】このような手段を備えた本発明では、連結部に
軸支された複数のトレッド体が回転軸の周りに環状に配
置されて車輪を形成するうえ、各トレッド体には大円柱
部と小円柱部の間に段部が形成され、その段部が階段の
段鼻を係止するように捉えながら回転移動可能となって
階段を上下移動できる。また、上記トレッド体の大円柱
部から小円柱部にかけて窪み曲面を設けた構成では、階
段に対してトレッド体がスムースに動き、階段の鼻段を
傷つけ難い。さらに、静止力に抗して回転可能に上記ト
レッド体を軸支した構成では、車輪の進行又は後退方向
を変更する際に上記トレッド体が回転して曲り易い。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１および図２において、後述する車椅子の基台
の回転軸２１ａ、２１ｂの両端に固定された円盤状の支
持板２３の外周からは、各々等角度で例えば９本の支持
棒２５が放射状かつ等長で突出している。各支持棒２５
は、後述する連結棒２７の支持部として機能するもので
あり、支持板２３とともに硬い材料で成形されている。
支持棒２５は支持板２３と一体的に鋼鉄等で成形されて
いてもよいし、支持板２３とは別個に形成してそれに溶
接又ははめ込み等によって固定しても良い。

【０００９】各支持棒２５の先端には、図３に示すよう
に、支持板２３の外周に沿った凹溝２９が形成されてい
る。各支持棒２３の凹溝２９には、図１および図２のよ
うに隣合う連結棒２７が渡すように係止されており、こ
れら支持棒２５の先端と連結棒２７の両端が例えば溶
接、接着剤、又は隣合う連結棒２７の先端面間を介して
支持棒２５にねじ（図示せず）をねじ込むことによって
強固に固定され、各支持棒２５の先端を連結している。
すなわち、連結棒２７は連結部として機能している。各
連結棒２７には、天然ゴム、人工ゴム、その他ゴム性を
有する合成樹脂等の硬質ゴム材から成形された弾力性ト
レッド体３１が圧入するようにして１個ずつ軸支されて
いる。なお、実際にはトレッド体３１を軸支した連結棒
２５を隣合う各支持棒２５間に渡して固定方法が採用さ
れる。

【００１０】このトレッド体３１は、図４に示すよう
に、偏平で大径（例えば外形１５ｃｍ前後）の大円柱部
３３とこれから一体的に突出する偏平で小径（例えば外
形７〜８ｃｍ前後）の小円柱部３５を有して縦断面凸状
（縦方向の厚み１５ｃｍ前後）に成形されており、外周
が大円柱部３３から小円柱部３５にかけて段部３１ａと
なるとともにこれに続く窪み曲面となっている。トレッ
ド体３１は、隣合う各支持棒２５間のほぼ全長に渡る長
さを有し、図１のように大円柱部３３および小円柱部３
５の中心部を上述した連結棒２７が圧入されるととも
に、隣合う各支持棒２５間又は連結棒２７にはめて各支
持棒２５近傍に配置した図しない固定板間に挟むように
して貫通され、全て同一方向に向けて連結棒２７に支持
されて車輪が形成されている。

【００１１】そのため、トレッド体３１は、隣合う各支
持棒２５間で移動し難くなっているうえ、連結棒２７に
対して回転し難くなっており、強い力を加えればその静
止力に抗して回転可能になっている。このような本発明
の車輪は、後述するように車椅子に使用されたとき、屋
内や屋外における階段、床、道路面その他の移動面３７
に接する各トレッド体３１の小円柱部３５が当該車椅子
の前進方向へ突出するように上記回転軸２１ａ、２１ｂ
に取付けられる。

【００１２】次に、このような本発明の車輪を用いた車
椅子の一例を説明する。図５および図６はその車椅子を
示す概略正面図および概略平面図である。なお、図５で
は本体である基台の一部を破断して示し、図６では椅子
部分を除去して示している。図５および図６において、
途中でくの字状に屈曲して角度αで下方向へ拡開する基
台３９において前後方向に沿った両側面には、やはりく
の字状の側板４１が固定されており、その基台３９自
体、側板４１又はこれらに固定された図示しない軸支部
材に前後の回転軸２１ａ、２１ｂが回転可能に軸支固定
されるとともに外部へ突出している。

【００１３】基台３９には、その回転軸２１ａ、２１ｂ
の回転駆動源である一対の例えば直流モータ４３と、こ
れらモータ４３からの回転数を減速する一対の減速器４
５と、モータ４３の電源である電源電池４７と、これら
モータ４３、減速器４５その他を切換え制御する切換器
４９その他が固定されている。なお、図５および図６に
おいて符号５０は切換器４９を操作するスイッチ付きの
レバーであり、符号５２は椅子である。なお、モータ４
３については、使用環境下で交流電源の供給を受けるこ
とが可能であれば、交流モータを用いることも可能であ
る。

【００１４】各減速器４５からは回転駆動軸が側板４１
に当らないように貫通突出しており、先端に２枚の歯車
５１が各々固定されており、この歯車５１と上述した前
後の回転軸２１ａ、２１ｂの両先端部近傍に固定された
歯車５３との間で回転力を伝える例えばチェーン５５が
掛け渡され、モータ４３の回転力が回転軸２１ａ、２１
ｂに伝達されるようになっている。前後の回転軸２１
ａ、２１ｂの両先端部には、上述した本発明の車輪の支
持板２３が溶接、ねじ止めその他従来公知の手法によっ
て固定されている。なお、上述した図１や図２の移動面
３７に接するトレッド体３１の小円柱部３５が当該車椅
子の前進方向へ突出するように固定される点は上述した
通りである。

【００１５】そして、切換器４９を操作して回転軸２１
ａ、２１ｂを進行方向へ回転するように正転させれば車
椅子が前進し、切換器４９を操作して後退方向へ回転す
るように回転軸２１ａ、２１ｂを逆転させれば車椅子が
後退するし、切換器４９を操作して一方のモータ４３か
らの回転駆動力の伝達を切れば、回転駆動力の伝達を切
った側の車輪の回転が停止するとともに回転しない側へ
車椅子自体が曲がりながら進行又は後退する。その際、
本発明の車輪において、トレッド体３１が連結棒２７に
対して静止力に抗して回転可能になっているから、車椅
子自体が曲がる際にそのトレッド体３１が連結棒２７に
対して回転できるため、その方向の変更を容易にしてい
る。もっとも、トレッド体３１が連結棒２７に対して弱
い力で簡単に回転可能になっていると、直線的に前進又
は後退する際に車椅子自体が横方向へずれる心配がある
から、ある程度強い力をトレッド体３１に加えないと回
転しないようにする方が好ましい。

【００１６】次に、上述した本発明の車輪の動作を説明
する。なお、車椅子の前輪および後輪として用いても同
様の動作であるので、１個の車輪の動作を説明する。例
えば、図７に示すように、車輪において下側に位置する
トレッド体３１の大円柱部３３外周が階段５７の踏み板
（段板）５９ａ上に当接し、後側（図中右側）のトレッ
ド体３１の段部３１ａが踏み板５９ａより一段上の段鼻
６１ｂに当接又は近傍にある状態で車輪が前進（図７中
反時計方向）回転すると、図８および図９に示すよう
に、下側に位置するトレッド体３１の段部３１ａが踏み
板５９ａ先端の段鼻６１ａに収まるように移動する。

【００１７】さらに前進回転すると、トレッド体３１の
段部３１ａが踏み板５９ａの先端の段鼻６１ａに当接し
て係止するとともに、車輪に回転によって下側に位置す
ることになったトレッド体３１の外周が１段下の踏み板
５９ｃに当接し、１段下りた状態で図７と同様の状態に
移動する。その後、これを繰返して階段５７を下ること
ができる。しかも、各踏み板５９ａから下の踏み板５９
ｃに下りるときには、トレッド体３１の段部３１ａが段
鼻６１ａに収まるように移動して当接係止されるから、
１段毎にトレッド体３１が段鼻６１ａ……を捉えて下
り、車輪が階段５７を滑り落ちることがない。

【００１８】なお、上述した図７〜図９に示す階段５７
より低いけ込み高ｔ（図８参照）を有する階段５７につ
いても、同様にトレッド体３１が段鼻６１ａ……を捉え
て下るので、車輪が階段５７を滑り落ちることがない。
また、図１０に示すように、階段５７の段鼻６１ａがト
レッド体３１間に位置するような状態から、車輪を前進
回転させても、トレッド体３１が弾性を有するから、段
鼻６１ａ……がトレッド体３１の段部３１ａに収まり易
く、階段５７を滑り落ちることがない。もっとも、トレ
ッド体３１間すなわち支持棒２５、両連結棒２７の固定
部分の外周を上述した弾性体で覆えば、段鼻６１ａがそ
れら固定部分を当接しながら移動する際に振動を生じさ
せず、トレッド体３１の段部３１ａにスムースに収める
ことが可能である。

【００１９】そして、図７の状態から車輪を後退回転さ
せると、逆に図９から図８を経て図７の順にトレッド体
３１の段部３１ａが段鼻６１ａを捉えながら移動して１
段ずつ階段５７を上がる。さらに、図１１に示すよう
に、トレッド体３１の大円柱部３３外周がけ込み板６３
に当接してトレッド体３１の段部３１ａが段鼻６１ａを
捉え難い状態になっていても、トレッド体３１が弾性を
有しているから、大円柱部３３がけ込み板６３に当接し
て多少縮みながら時計方向に回転し、結局次のトレッド
体３１の段部３１ａが段鼻６１ａに当接して上がること
になる。

【００２０】このように本発明の車椅子用車輪は、車椅
子本体の回転軸２１ａ、２１ｂに固定した支持板２３の
外周から放射状に延びる各支持棒２５間を、大円柱部３
３とこれから一体的に突出する小円柱部３５を有するト
レッド体３１を圧入軸支した連結棒２５で連結固定して
なるから、トレッド体３１に形成される段部３１ａが階
段５７の各段鼻６１ａ……に係止してこれ捉えて下った
り上がり、車輪が安定して下り上がりして階段５７を滑
り落ちることがない。そのため、この車輪を車椅子に用
いてモータ４３等の駆動源を用いて回転駆動すれば、大
人が椅子に乗ったままでも安定かつ確実に階段５７を自
動昇降できる。

【００２１】また、各トレッド体３１の大円柱部３３か
ら小円柱部３５にかけて窪み曲面を設けると、階段５７
の各段鼻６１ａ……の損傷を抑えてスムースにトレッド
体３１の段部３１ａで各段鼻６１ａ……を捉えることが
できる。さらに、連結棒２５との間で静止力に抗して回
転可能にトレッド体３１を軸支させれば、車輪の不要な
横移動を生じさせないうえ、本発明の車輪を固定した車
椅子の移動方向を変更する場合に、トレッド体３１が連
結棒２５に対して回転するから、方向変更に際して大き
な力や駆動力を必要とせず、しかも容易に方向変更でき
る。

【００２２】ところで、本発明の車椅子用車輪では、各
トレッド体３１において大円柱部３３から小円柱部３５
にかけて段部３１ａで階段５７の各段鼻６１ａ……を捉
えることに特徴があるから、それら大円柱部３３と小円
柱部３５はある程度の寸法差が必要であり、段差１セン
チ程度では本発明の達成が困難であり、例えば数セン
チ、好ましくは３〜４センチ程度は必要である。そし
て、上述した本発明の実施例では、車椅子本体の回転軸
２１ａ、２１ｂに固定した支持板２３の外周に各支持棒
２５を介して９個のトレッド体３１を環状に配置した構
成であったが、車輪の直径に応じてトレッド体３１の個
数は任意であるが、通常のけ込み高を有する種々の階段
について使用可能にするためには、８〜１２個程度が好
ましいと思われる。

【００２３】さらに、本発明の車輪では支持板２３を省
略し、車椅子本体の回転軸２１ａ、２１ｂから直接各支
持棒２５を突出させても良く、支持棒２５は厳密な棒状
に限らず細長い板状であっても良い。さらにまた、上述
した実施例の説明では階段を下がり上がりする例を説明
したが、平坦面を移動する場合も可能であることは言う
までもない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、連結部に
軸支された複数のトレッド体が車椅子本体の回転軸の周
りに環状に配置されて車輪を形成し、トレッド体には大
円柱部と小円柱部の間に段部が形成され、トレッド体の
段部が階段の段鼻を係止するように捉えながら移動可能
となり、階段を安全、確実かつゆっくり下り上りさせる
ことができる。そのため、この車輪を車椅子の車輪とし
て用いると、人が乗っても階段を安全かつ確実に昇降さ
せることができる。また、上記トレッド体の大円柱部か
ら小円柱部にかけて窪み曲面を設けた構成では、車椅子
を一層スムースに昇降させることができるうえ、階段の
鼻段を傷つけ難い利点がある。さらに、静止力に抗して
回転可能に上記トレッド体を軸支した構成では、車椅子
の車輪として用いると、車椅子の方向変更に大きな力や
駆動力を必要とせず、例えば階段や床自体又はこれらに
敷かれた敷物の移動面を損傷し難くなる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車椅子用車輪に係る一実施例を示す断
面図である。

【図２】図１の車椅子用車輪の正面図である。

【図３】図１の車椅子用車輪における支持柱と連結棒の
組合せ状態を示す概略斜視図である。

【図４】図１の車椅子用車輪のトレット片を示す斜視図
である。

【図５】本発明の車輪を用いた車椅子を示す概略正面図
である。

【図６】本発明の車輪を用いた図５の車椅子を示す概略
上面図である。

【図７】本発明の車椅子用車輪の動作を説明する図であ
る。

【図８】本発明の車椅子用車輪の動作を説明する図であ
る。

【図９】本発明の車椅子用車輪の動作を説明する図であ
る。

【図１０】本発明の車椅子用車輪の動作を説明する図で
ある。

【図１１】本発明の車椅子用車輪の動作を説明する図で
ある。

【図１２】従来の車椅子を説明する概略図である。

【符号の説明】

１、５２ 椅子 ３ 車椅子本体 ５、７ 駆動プーリ ９ ベルト １１ 階段 １３ 補助プーリ １５ 突起 １７、６１ａ、６１ｂ 段鼻 １９ ハンドルアーム ２１ａ、２１ｂ 回転軸 ２３ 支持板 ２５ 支持棒（支持部） ２７ 連結棒（連結部） ２９ 凹溝 ３１ トレッド体 ３１ａ 段部 ３３ 大円柱部 ３５ 小円柱部 ３７ 移動面 ３９ 基台（本体） ４１ 側板 ４３ モータ ４５ 減速器 ４７ 電源電池 ４９ 切換器 ５１、５３ 歯車 ５５ チェーン ５７ 階段 ５９ａ、５９ｂ、５９ｃ 踏み板（段板） ６３ け込み板

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車椅子本体に支持された回転軸の両側に
   取付けられる車椅子用車輪において、 前記回転軸の両側から放射状に突出する複数の支持部
   と、 これら各支持部の先端間を連結する連結部と、 大径の大円柱部とこれに連続する小径の小円柱部を縦断
   面凸状に一体的に突出成形させ硬質ゴム材からなる弾力
   性トレッド体であって、隣合う前記連結部間に挟まれる
   ように個々の前記連結部に前記大円柱部および小円柱部
   を貫通させるとともに全て方向を揃えて軸支されたトレ
   ッド体と、 を具備し、移動面に当接する前記トレッド体の小円柱部
   が前進方向へ突出するように前記回転軸に取付けられる
   車椅子用車輪。
2. 【請求項２】 前記トレッド体は、大円柱部から小円柱
   部にかけて窪み曲面状に形成された請求項１記載の車椅
   子用車輪。
3. 【請求項３】 前記トレッド体は、前記連結部との間で
   静止力に抗して回転可能に軸支された請求項１又は２記
   載の車椅子用車輪。