JP3057353B2 - 車椅子のキャスタ角の調整構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車椅子のキャスタ
輪から構成される前輪のキャスタ角の調整構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来、車椅子の前輪は、キャ
スタ輪から構成されており、車軸が斜めに延びるフォー
クに支持され、フォークの上部には、上方へ延びるキャ
スタ軸（車両のキングピン軸に対応する）が固着され、
キャスタ軸が、軸受を介在させて、フレームの前部に連
結されるヘッドパイプに回動自在に保持されていた。

【０００３】そして、従来のヘッドパイプは、通常、フ
レームに溶接固定されていた。そのため、使用者の体格
や好みに応じて、例えば、シートの交差を後下がりにし
ようとすると、フレームの後部が下がって、フレームの
前部に固定されたヘッドパイプが後方へ傾き、キャスタ
角（キャスタ軸の軸方向と鉛直方向との角度）が０°か
ら変化して数°になる場合が生ずる。

【０００４】このようにキャスタ角が鉛直方向からずれ
ると、前輪が３６０°自由に回転できることを阻害し
て、車椅子の方向転換を行ない難くし、好ましくない。

【０００５】そこで、シートの傾斜角度を調整しようと
しても、キャスタ角を鉛直方向に調整できるようにする
ために、従来では、ヘッドパイプの角度をフレームに対
して調整できるような、つぎのような構造としていた。

【０００６】すなわち、ヘッドパイプを複数のクランプ
で保持するとともに、それらのクランプを、フレームに
溶接した取付板にねじ止めするように構成し、そのねじ
止め穴を長穴形状にして、適当な位置で、クランプを取
付坂にねじ止めする構造であった。

【０００７】しかし、従来の構造では、当初に適正な位
置にねじ止めしておいても、前輪が障害物に当たる等し
た場合、取付板にねじ止めしていたクランプの位置が変
わり、ヘッドパイプの軸方向、すなわち、キャスタ軸の
軸方向が、鉛直方向からずれ、前輪の３６０°の自由回
転を阻害してしまう場合を招いていた。

【０００８】本発明は、上述の課題を解決するものであ
り、フレームに固定されたヘッドパイプの軸方向が変化
しても、キャスタ軸の軸方向の向きを鉛直方向に接近さ
せるように容易に調整でき、さらに、前輪が障害物等と
干渉してもキャスタ角がくるい難い車椅子のキャスタ角
の調整構造を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るキャスタ角
の調整構造は、前輪を支持するフォークの上部にキャス
タ軸が固着され、該キャスタ軸が、軸受を介して、車椅
子のフレームに固定されたヘッドパイプに保持されて、
前記キャスタ軸の軸方向の向きを調整可能な車椅子のキ
ャスタ角の調整構造であって、前記フレームの下端に、
第１固定手段を使用して前記ヘッドパイプの上部を挿入
固定可能な断面円形の挿入孔が、形成され、前記軸受と
前記ヘッドパイプの下端の内周面との間に、略円筒状の
スリーブが、配設され、前記ヘッドパイプの下端に、第
２固定手段を使用して前記スリーブを嵌合固定可能と
し、かつ、前記ヘッドパイプにおける前記挿入孔に挿入
される部位の軸方向に対して軸方向を交差させた断面円
形の嵌合孔が、形成され、前記スリーブの内周側に、前
記軸受を嵌合させ、かつ、前記スリーブにおける前記嵌
合孔に挿入される部位の外周面の軸方向に対して交差さ
せて、前記キャスタ軸と軸方向を同軸とした組付孔が、
形成されていることを特徴とする。

【００１０】前記スリーブには、前記ヘッドパイプの下
端から突出する鍔部を形成し、該鍔部に前記スリーブ回
動用の係止面を形成することが望ましい。

【００１１】さらに、前記スリーブの組付孔の軸方向と
前記スリーブにおける前記嵌合孔に挿入される部位の外
周面の軸方向との交差角と、前記ヘッドパイプの嵌合孔
の軸方向と前記ヘッドパイプにおける前記挿入孔に挿入
される部位の軸方向との交差角と、は、等しくすること
が望ましい。

【００１２】

【発明の効果】本発明のキャスタ角の調整構造では、フ
レームに固定されたヘッドパイプとキャスタ軸との間
に、所定の外周面の軸方向に対して内周側のキャスタ軸
と同軸した組付孔の軸方向を交差させたスリーブが介在
され、また、ヘッドパイプのスリーブを固定する嵌合孔
も、その軸方向を、ヘッドパイプのフレームに挿入固定
される部位の軸方向に対して交差させている。

【００１３】そのため、使用者の体格や好みでシート等
を変化させようとして、ヘッドパイプのフレーム挿入部
位の軸方向を変化させても、第１・第２固定手段の固定
解除により、ヘッドパイプとスリーブとをそれぞれ所定
方向に回転させれば、挿入孔や嵌合孔が断面円形であっ
て、容易に回転させることができ、その結果、スリーブ
における組付孔と所定の外周面との相互の軸方向の交差
と、ヘッドパイプにおける嵌合孔とヘッドパイプのフレ
ーム挿入部位との相互の軸方向の交差と、の２つの交差
角のそれぞれの前後左右への回転調整により、キャスタ
軸を鉛直方向に接近させて配置することができ、その
後、第１・第２固定手段で各部品を固定すれば良い。

【００１４】そして、スリーブは、第２固定手段の固定
により、ヘッドパイプの嵌合孔内で固定され、また、ヘ
ッドパイプの上部は、第１固定手段の固定により、フレ
ームの挿入孔内で固定されることとなる。そのため、キ
ャスタ輪としての前輪が障害物と干渉等しても、ヘッド
パイプの嵌合孔内で固定されたスリーブ自体が回転し難
く、かつ、フレームの挿入孔内で固定されたヘッドパイ
プ自体も回転し難くなって、キャスタ角がくるわない。

【００１５】したがって、本発明のキャスタ角の調整構
造では、フレームに固定されたヘッドパイプのフレーム
挿入部位の軸方向が変化しても、スリーブとヘッドパイ
プとの回転調整で、キャスタ軸の軸方向を鉛直方向に接
近させるように容易に調整できて、座り易くするシート
の角度調整に便利となり、さらに、前輪が障害物等と干
渉してもキャスタ角がくるい難い。

【００１６】そして、スリーブに、ヘッドパイプの下端
から突出する鍔部を形成し、鍔部にスリーブ回動用の係
止面を形成した場合には、第２固定手段の固定を解除し
た後、係止面にスパナ・レンチ等を当てて、スリーブの
回動調整することができ、キャスタ角の調整作業を簡便
に行なうことができる。

【００１７】さらに、スリーブの組付孔の軸方向とスリ
ーブの嵌合孔挿入部位の外周面の軸方向との交差角と、
ヘッドパイプの嵌合孔の軸方向とヘッドパイプのフレー
ム挿入部位の軸方向との交差角と、を、等しくすれば、
つぎのような作用・効果を得ることができる。

【００１８】すなわち、フレームの挿入孔の軸方向が鉛
直方向に配置されることとなっても、スリーブにおける
組付孔と嵌合孔挿入部位の外周面との相互の軸方向の交
差と、ヘッドパイプにおける嵌合孔とヘッドパイプのフ
レーム挿入部位との相互の軸方向の交差と、を相互に反
対側への交差とするように、スリーブとヘッドパイプと
を回転させれば、２つの交差角を相殺することができ、
キャスタ軸の軸方向を鉛直方向に配置することができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００２０】実施形態の車椅子Ｃは、図１に示すよう
に、フレーム１が、左右に、上横フレーム２、下横フレ
ーム３、上下横フレーム２・３の後端を連結する後フレ
ーム４、及び、上下横フレーム２・３の前端を連結する
前フレーム６、をそれぞれ配設させるとともに、シート
を設けるために、左右の下横フレーム３から延びる図示
しないシートフレームを配設させて、構成されている。
５は、左右のそれぞれに配設されて、上横フレーム２と
後フレーム４とを連結する肘当てフレームである。

【００２１】そして、左右の後フレーム４に車軸取付ブ
ラケット７が固定されて、各車軸取付ブラケット７に大
径の後輪８が取り付けられている。

【００２２】また、各前フレーム６の下方には、それぞ
れ、小径のキャスタ輪としての前輪１９が配置されてい
る。

【００２３】各前輪１９は、図１・２に示すように、水
平方向に配置される車軸２０を備え、車軸２０は、図示
しない玉軸受を配置させて、前輪１９を回動自在に支持
している。そして、各車軸２０は、二又状のフォーク１
８に支持され、フォーク１８の上面には、上方へ延びる
キャスタ軸１５が、ナット１７止めされて固着されてい
る。なお、キャスタ軸１５は、それぞれ、本体１５ａの
下端部に、ナット１７と螺合する雄ねじ部１５ｂを備え
るとともに、本体１５ａの上端部に、後述するナット１
６と螺合する雄ねじ部１５ｃを備えている。

【００２４】各キャスタ軸１５の外周面には、円環状の
玉軸受１４が配設されている。実施形態の場合、玉軸受
１４は、それぞれアウタケース１４ｂ・１４ｆ・インナ
ケース１４ｃ・１４ｇ・転動体１４ｄ・１４ｈを備えた
上部玉軸受１４ａと下部玉軸受１４ｅとの２つが使用さ
れ、ナット１６の雄ねじ部１５ｃへの螺合により、後述
するスリーブ１３を共締めして、それぞれのインナケー
ス１４ｃ・１４ｇがキャスタ軸１５に固定されている。

【００２５】そして、玉軸受１４ａ・１４ｅのアウタケ
ース１４ｂ・１４ｆには、略円筒状のスリーブ１３が締
り嵌めで外嵌固定されている。スリーブ１３は、内周側
に組付孔２３を備え、組付孔２３は、図２〜４に示すよ
うに、その軸方向Ｘ１を、スリーブ１３における後述す
るヘッドパイプ１０の嵌合孔１０ｃに挿入される本体１
３ａの外周面の軸方向Ｘ０と、３°の交差角αを有する
ように、交差して穿設されている。実施形態の場合、組
付孔２３は、上方から順に、大径の上部孔２３ａ、小径
の中間孔２３ｂ、大径の下部孔２３ｃ、から構成され、
上部孔２３ａと下部孔２３ｃとに玉軸受１４ａ・１４ｅ
のアウタケース１４ｂ・１４ｆが嵌合固定されている。
そして、組付孔２３は、玉軸受１４ａ・１４ｅを介し
て、キャスタ軸１５と同軸に配置されることとなる。ま
た、スリーブ１３の下端には、六角板状の鍔部１３ｂが
形成されている。なお、実施形態の場合、鍔部１３ｂの
外周面の６つの平面が、スリーブ１３を回動させる際に
利用する係止面１３ｃとなる。

【００２６】一方、左右の前フレーム６の下端には、図
１・２に示すように、それぞれ、断面円形の挿入孔６ａ
が形成され、挿入孔６ａには、ヘッドパイプ１０の上部
（小径部）１０ａが挿入されている。また、挿入孔６ａ
の外周側には、締付時に挿入孔６ａを縮径させてヘッド
パイプ上部１０ａを固定可能な第１固定手段としての第
１クランプ９が配設されている。第１クランプ９は、断
面略Ｕ字形の本体９ａと、本体９ａに螺合して、締付時
に、本体９ａの内周面を縮径するねじ９ｂと、から構成
されている。なお、挿入孔６ａの周縁には、ねじ９ｂの
締付時に、挿入孔６ａを容易に縮径できるように、割り
溝６ｂが設けられている。

【００２７】ヘッドパイプ１０は、図１・２・５・６に
示すように、上部側の円筒形の小径部１０ａと、下部側
の円筒形の大径部１０ｂと、から構成され、大径部１０
ｂの内周側に、スリーブ１３を嵌合させる断面円形の嵌
合孔１０ｃが形成されている。そして、嵌合孔１０ｃの
周囲には、第２固定手段としての第２クランプ１１での
締付時に、嵌合孔１０ｃを縮径させてスリーブ１３を固
定し易いように、割り溝１０ｄが形成されている。さら
に、大径部１０ｂの外周面には、第２クランプ１１の配
置が容易なように、凹溝１０ｅが形成されている。

【００２８】また、嵌合孔１０ｃは、その軸方向Ｙ１
を、小径部１０ａの外周面の軸方向Ｙ０と３°の交差角
βを有するように、交差して穿設されている。

【００２９】第２クランプ１１は、断面略Ｕ字形の本体
１１ａと、本体１１ａに螺合して、締付時に、本体１１
ａの内周面を縮径するねじ１１ｂと、から構成されてい
る。また、第２クランプ１１には、車椅子Ｃの前方下部
に配置されるステップ１２を固定するための図示しない
ねじ孔が形成されている。

【００３０】そして、この実施形態の車椅子Ｃでは、シ
ートの角度を調整する場合には、前フレーム６の挿入孔
６ａに挿入させるヘッドパイプ小径部１０ａの長さで調
整するか、あるいは、後輪８を支持している車軸取付ブ
ラケット７の後フレーム４の取付位置を上下に移動させ
て調整することとなる。

【００３１】その際、左右の前フレーム６の挿入孔６ａ
とともに各ヘッドパイプ小径部１０ａの軸方向Ｙ０が、
前方へ６°傾斜した場合には、図７に示すように、左右
の第１クランプ９の締め付けを緩めて各ヘッドパイプ１
０を回転させ、嵌合孔１０ｃの軸方向Ｙ１をヘッドパイ
プ小径部１０ａの軸方向Ｙ０より後方へ３°傾斜させ
て、左右の第１クランプ９を締め付ける。また、左右の
第２クランプ１１を緩めるとともに、鍔部１３ｂの相互
に平行となる係止面１３ｃ・１３ｃにスパナ等を嵌めて
スリーブ１３を回転させ、組付孔２３の軸方向Ｘ１をス
リーブ本体１３ａの軸方向Ｘ０より後方へ３°傾斜さ
せ、第２クランプ１１を締め付ける。

【００３２】このように調整すれば、左右のキャスタ軸
１５の軸方向Ｖは、鉛直方向となるため、左右の前輪１
９は、キャスタ軸１５を中心として、３６０°の回転が
支障無く行なえ、車椅子Ｃの方向転換を阻害することが
無い。

【００３３】上記操作を逆にすれば、左右の前フレーム
６の挿入孔６ａとともに各ヘッドパイプ小径部１０ａの
軸方向Ｙ０が、後方へ６°傾斜した場合でも対処するこ
とができることとなる。

【００３４】また、シート調整により、左右の前フレー
ム６の挿入孔６ａとともに各ヘッドパイプ小径部１０ａ
の軸方向Ｙ０が、鉛直方向となった場合には、左右のそ
れぞれの第１・２クランプ９・１１の締付解除・締付を
行ない、左右のヘッドパイプ１０とスリーブ１３とを回
転させ、図８に示すように、各嵌合孔１０ｃの軸方向Ｙ
１をヘッドパイプ小径部１０ａの軸方向Ｙ０より後方へ
３°傾斜させ、各組付孔２３の軸方向Ｘ１をスリーブ１
３の軸方向Ｘ０より前方へ３°傾斜させれば、左右のキ
ャスタ軸１５の軸方向Ｖを鉛直方向にすることができ
る。勿論、この場合、上記と逆に、各嵌合孔１０ｃの軸
方向Ｙ１をヘッドパイプ小径部１０ａの軸方向Ｙ０より
前方へ３°傾斜させ、各組付孔２３の軸方向Ｘ１をスリ
ーブ１３の軸方向Ｘ０より後方へ３°傾斜させても良
い。

【００３５】そして、シート調整により、左右の前フレ
ーム６の挿入孔６ａとともに各ヘッドパイプ小径部１０
ａの軸方向Ｙ０が、鉛直方向から６°未満で前方若しく
は後方に傾斜した場合には、左右のそれぞれの第１・２
クランプ９・１１の締付解除・締付を行ない、左右のヘ
ッドパイプ１０とスリーブ１３とを回転させ、各嵌合孔
１０ｃの軸方向Ｙ１をヘッドパイプ小径部１０ａの軸方
向Ｙ０より後方若しくは前方へ所定角度傾斜させ、各組
付孔２３の軸方向Ｘ１をスリーブ１３の軸方向Ｘ０より
前方若しくは後方へ所定角度傾斜させれば、左右のキャ
スタ軸１５の軸方向Ｖを鉛直方向にすることができる。
その際、軸方向Ｘ０・Ｘ１相互と軸方向Ｙ０・Ｙ１相互
とが交差している２つのスリーブ１３とヘッドパイプ１
０とを利用しているため、スリーブ１３とヘッドパイプ
１０との回動調整を適切に行なえば、ヘッドパイプ１０
の軸方向Ｙ０が鉛直方向から±６°の範囲内にあれば、
キャスタ軸１５の軸方向Ｖを鉛直方向に接近配置させる
ことができる。

【００３６】したがって、実施形態の調整構造では、前
フレーム６に固定されたヘッドパイプ上部（小径部）１
０ａの軸方向Ｙ０が変化しても、スリーブ１３とヘッド
パイプ１０との回転調整で、キャスタ軸１５の軸方向Ｖ
を鉛直方向に調整できて、座り易くするシートの角度調
整を便利に行なうことができる。そして、この角度調整
は、部品を交換することなく、無段階でできるため、一
層、シートの角度調整が便利となる。

【００３７】さらに、スリーブ１３は、ヘッドパイプ１
０の下端の嵌合孔１０ｃを縮径可能な第２クランプ１１
を締め付けることにより、ヘッドパイプ１０の嵌合孔１
０ｃ内に固定され、また、ヘッドパイプ１０の上部（小
径部）１０ａは、前フレーム６の挿入孔６ａを縮径可能
な第１クランプ９を締め付けることにより、前フレーム
６の挿入孔６ａ内に固定されることとなる。そのため、
キャスタ輪としての前輪１９が障害物と干渉等しても、
ヘッドパイプ１０の嵌合孔１０ｃ内で固定されたスリー
ブ１３自体が回転し難く、かつ、前フレーム６の挿入孔
６ａ内で固定されたヘッドパイプ１０自体も回転し難く
なって、キャスタ角がくるわない。

【００３８】さらにまた、実施形態では、スリーブ１３
に、ヘッドパイプ１０の下端から突出する鍔部１３ｂを
形成し、鍔部１３ｂにスリーブ回動用の係止面１３ｃを
形成しているため、第２クランプ１１の締付を解除した
後、係止面１３ｃにスパナ・レンチ等を当てて、スリー
ブ１３の回動調整することができ、キャスタ角の調整作
業を簡便に行なうことができる。

【００３９】そしてさらに、実施形態のように、スリー
ブ１３の組付孔２３の軸方向Ｘ１とスリーブ本体１３ａ
の外周面の軸方向Ｘ０との交差角αと、ヘッドパイプ１
０の嵌合孔１０ｃの軸方向Ｙ１とヘッドパイプ小径部１
０ａの軸方向Ｙ０との交差角βと、を、等しくすれば、
前フレーム６の挿入孔６ａの軸方向（Ｙ０と一致する）
が鉛直方向に配置されることとなっても、軸方向Ｘ１・
Ｙ１を例えば前後方向で逆に配置させて、キャスタ軸１
５の軸方向Ｖを鉛直方向に配置することができることと
なって、キャスタ軸１５を鉛直方向に配置させる精度を
向上させることができる。

【００４０】なお、実施形態では、軸方向Ｘ０・Ｘ１の
相互の交差角αや軸方向Ｙ０・Ｙ１の相互の交差角βを
３°とした場合を示したが、これらの交差角α・βは３
°に限定されるものではなく、それぞれ、３°を超えて
も３°未満としても良い。

【００４１】また、実施形態では、第１・２固定手段と
して、クランプ９・１１を例示したが、固定手段は、ね
じ手段でも良く、例えば、前フレーム６の挿入孔６ａの
周縁に、挿入孔６ａと直交するように、ねじ孔を設け、
そのねじ孔に螺合するねじをヘッドパイプ１０の小径部
１０ａの外周面に当接させ、前フレーム挿入孔６ａ内で
ヘッドパイプ１０を固定させたり、同様に、ヘッドパイ
プ大径部１０ｂに嵌合孔１０ｃと直交するようにねじ孔
を設け、そのねじ孔に螺合するねじをスリーブ本体１３
ａに当接させて、嵌合孔１０ｃ内でスリーブ１３を固定
するようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の車椅子の側面図である。

【図２】同実施形態のキャスタ軸付近の分解側面図であ
る。

【図３】同実施形態のスリーブの側面図である。

【図４】同スリーブの底面図であり、第３図のIV方向か
ら見た図である。

【図５】同実施形態のヘッドパイプの側面図である。

【図６】同ヘッドパイプの底面図であり、第５図のVI方
向から見た図である。

【図７】同実施形態のキャスタ角を調整した状態を示す
側面図である。

【図８】同実施形態のキャスタ角をさらに調整した状態
を示す側面図である。

【符号の説明】

６…前フレーム、 ６ａ…挿入孔、 ９…（第１固定手段）第１クランプ、 １０…ヘッドパイプ、 １０ａ…（挿入孔挿入部位）小径部、 １０ｃ…嵌合孔、 １１…（第２固定手段）第２クランプ、 １３…スリーブ、 １３ａ…（嵌合孔挿入部位）本体、 １４…軸受、 １５…キャスタ軸、 １８…フォーク、 １９…前輪、 ２３…組付孔、 Ｘ０…（スリーブ外周面）軸方向、 Ｘ１…（組付孔）軸方向、 Ｙ０…（ヘッドパイプ上部）軸方向、 Ｙ１…（嵌合孔）軸方向、 Ｖ…（キャスタ軸）軸方向、 Ｃ…車椅子。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪を支持するフォークの上部にキャス
   タ軸が固着され、該キャスタ軸が、軸受を介して、車椅
   子のフレームに固定されたヘッドパイプに保持されて、
   前記キャスタ軸の軸方向の向きを調整可能な車椅子のキ
   ャスタ角の調整構造であって、 前記フレームの下端に、第１固定手段を使用して前記ヘ
   ッドパイプの上部を挿入固定可能な断面円形の挿入孔
   が、形成され、 前記軸受と前記ヘッドパイプの下端の内周面との間に、
   略円筒状のスリーブが、配設され、 前記ヘッドパイプの下端に、第２固定手段を使用して前
   記スリーブを嵌合固定可能とし、かつ、前記ヘッドパイ
   プにおける前記挿入孔に挿入される部位の軸方向に対し
   て軸方向を交差させた断面円形の嵌合孔が、形成され、 前記スリーブの内周側に、前記軸受を嵌合させ、かつ、
   前記スリーブにおける前記嵌合孔に挿入される部位の外
   周面の軸方向に対して交差させて、前記キャスタ軸と軸
   方向を同軸とした組付孔が、形成されていることを特徴
   とする車椅子のキャスタ角の調整構造。
2. 【請求項２】 前記スリーブに、前記ヘッドパイプの下
   端から突出する鍔部が形成され、該鍔部に前記スリーブ
   回動用の係止面が形成されていることを特徴とする請求
   項１記載の車椅子のキャスタ角の調整構造。
3. 【請求項３】 前記スリーブの組付孔の軸方向と前記ス
   リーブにおける前記嵌合孔に挿入される部位の外周面の
   軸方向との交差角と、前記ヘッドパイプの嵌合孔の軸方
   向と前記ヘッドパイプにおける前記挿入孔に挿入される
   部位の軸方向との交差角と、が等しいことを特徴とする
   請求項１若しくは請求項２記載の車椅子のキャスタ角の
   調整構造。