JP3084267B2

JP3084267B2 - 電動車椅子

Info

Publication number: JP3084267B2
Application number: JP10140578A
Authority: JP
Inventors: 正行上手; 光生堀; 政善鈴木; 哲也西平; 守和西平
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 2000-09-04
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: JPH11313856A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車椅子の向きを静
止回転（軸を固定したコマのような回転）可能にした例
えば高齢者等の身体的な軽度障害者に好適な電動車椅子
に係り、特に、家庭用エレベ−タ等のような狭い空間で
壁面等と非干渉で１８０°回転させることを容易に行え
るようにした電動車椅子に関する。

【０００２】

【従来の技術】老齢化社会を迎えつつある今日、新築さ
れる家屋は、高齢者が居住し易いように隣接する部屋間
の境界等に、できるだけ段差が無いように工夫したり、
また、家庭用エレベ−タを設置して各階間を歩いて登り
降りしないで済むように工夫したりすることが多くなる
傾向にある。

【０００３】一方、高齢者には、多少歩行することが可
能であっても、現在位置からかなり離れた目的位置まで
は、歩行して移動することが困難であるという人も多
い。特に、このような老齢者による各階間の歩行移動
は、実質的に不可能である。

【０００４】こうした状況下にあって、高齢者等の身体
的な軽度障害者が利用しやすい室内用電動車椅子が要請
されるようになった。なお、一般的に普及している電動
車椅子の多くは、身体的な重度障害者を対象としたもの
であり、大型で小回り走行できない構造のものになって
いる。

【０００５】また、例えば、日本義肢装具学会誌Ｖｏ
ｌ．９，Ｎｏ．２（１９９３）には、株式会社ユニカム
が開発した電動車椅子で、一対の動輪と、この動輪の前
後に夫々配置するキャスタとを、有するものが開示され
ている。

【０００６】また、これと原理的に同様構成のものが特
開平８−１９１８６２号公報に開示されている。この公
報に開示されている車椅子の提案目的は、小型でかつ小
回りができ、また手動用と電動用との使い分けを可能に
した、室内用として好適な車椅子の提供にある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単に、
所謂中央動輪構造の採用並びに回転中心の重心整合によ
り車椅子の向きを静止位置で１８０°回転可能にしただ
けでは、例えば、家庭用エレベ−タ等のような間口半間
程度の狭い空間で壁面等と非干渉で１８０°回転させて
方向転換することは、容易なことではない。

【０００８】本発明は、前記問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、家庭用エレベ−
タ等のような狭い空間で壁面等と非干渉で有人状態のま
ま１８０°回転させることを容易に行えるようにした例
えば高齢者等の身体的な軽度障害者に好適な室内用電動
車椅子を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１に記
載の発明は、一対の動輪と、該動輪の前後にそれぞれ配
置されるキャスタとを車体フレームに取り付け、左右動
輪の逆回転により静止回転可能とされた台車機構と、該
台車機構に搭載されかつ背もたれ並びに肘掛けアームを
有する座席と、該座席の足下に配置されかつその先端が
当該車椅子全長の前端を規定する足載せ台とを備えた電
動車椅子において、前記足載せ台の長さを利用者の足の
サイズよりも十分短めに設定すると共に、前記台車機構
の静止回転時における回転中心位置（Ｘ１）を、当該車
椅子全長の後端（Ｙ１）と足載せ台に載る利用者の足の
前方突き出しが想定されるつま先部（Ｙ２）との略中央
位置（Ｌ１）に一致させた、電動車椅子にある。

【００１０】そして、この出願の請求項１に記載の発明
によれば、足載せ台の長さを利用者の足のサイズよりも
十分短めに設定したことにより、無人状態における車体
全長は、つま先が突き出さない分だけ、有人状態におけ
る実質全長よりも短く設定されるから、収容に便利であ
る。また、台車機構の静止回転時における回転中心位置
（Ｘ１）を、当該車椅子全長の後端（Ｙ１）と足載せ台
に載る利用者の足の前方突き出しが想定されるつま先部
（Ｙ２）との略中央位置（Ｌ１）に一致させた、ことに
より、有人状態時にあっても、略最小半径で静止回転さ
せつつ方向転換可能となる。このため、単に、車椅子の
向きを静止位置で１８０°回転可能にしただけの構成の
ものと比較して、家庭用エレベ−タ等のような狭い空間
で壁面等と非干渉で１８０°回転可能となる理想に近い
最小回転半径で回れる電動車椅子を容易に実現できるこ
ととなる。

【００１１】この出願の請求項２に記載の発明は、車椅
子全長の後端（Ｙ１）は介添者用ハンドルの後端にて規
定される請求項１に記載の電動車椅子にある。

【００１２】そして、この出願の請求項２に記載の発明
によれば、電動並びに手動の切り替えが可能な車椅子に
あっても、コンパクト収容並びに狭小空間での方向転換
が可能となる。

【００１３】この出願の請求項３に記載の発明は、キャ
スタは車体フレームに堅固に取り付けられる一方、動輪
はリンク部材を介して車体フレームに揺動可能に取り付
けられる請求項１に記載の電動車椅子にある。

【００１４】そして、この出願の請求項３に記載の発明
によれば、以上のコンパクト収容並びに最小半径回転に
加えて、動輪とキャスタとが独立して上下動するため、
キャスタが段差に乗り上げた場合にも、走行に支障を来
さない利点がある。

【００１５】

【発明の実施形態】以下、本発明にかかる電動車椅子の
好ましい実施形態について、図面に基づいて詳細に説明
する。

【００１６】図１は本発明にかかる電動車椅子の一実施
形態の外観を示す斜視図、図２は図１の電動車椅子の側
面図、図３は図１の電動車椅子おける回転中心及び回転
半径を示す摸式図である。それらの図において、１は動
輪、２は前部キャスタ、３は後部キャスタ、４は座席、
５は背もたれ、６は肘掛けア−ム、７は足載せ台、８は
介添者用ハンドル、９は車体フレ−ム、１０はリンク部
材、１１は操作部、１２は操作レバ−、１３はバッテリ
−、１４はモ−タ、１５は足載せ台支持材である。

【００１７】この電動車椅子は、車体フレ−ム９には、
リンク部材１０を介在して一対の動輪１を取り付け、ま
た、この各動輪１の前後に、各一対の前部キャスタ２及
び後部キャスタ３を取り付けている。これにより、左右
の動輪を等速逆回転させることによって、両動輪１の回
転中心間を結ぶ線上の略中間位置を回転中心として、車
椅子の向きを静止位置で１８０°回転可能な台車機構を
構成している。

【００１８】加えて、図３に示されるように、車体フレ
−ム９の後端（本実施形態では介添者用ハンドル８の後
端）Ｙ１と、足載せ台７に載る利用者Ａの足Ａ１の前方
突き出しが想定されるつま先部Ｙ２との間の距離絶対値
｜Ｙ１−Ｙ２｜（実質全長）を、１／２に分けたその間
の略中央位置Ｌ１に、車椅子の回転中心Ｘ１が一致され
るように選定している。この選定は、車椅子の後端部側
へ座席４を移動配置させる等の処置で、足載せ台７に載
る利用者Ａの足Ａ１の前方突き出しが想定されるつま先
部のことを考慮していなかった従来の場合の回転中心Ｘ
２が存在する位置Ｌ２よりも、車椅子の回転中心Ｘ１を
相対的に車椅子の前端部側へΔＬ分移動させたことにな
る。このように、前記の略中央位置Ｌ１に、車椅子の回
転中心Ｘ１を一致させることにより、この回転中心Ｘ１
を中心にして、車椅子の大きさに応じて予測される車椅
子の最小回転半径で描くことができる円Ｃ１内に、足載
せ台７に載る利用者Ａの足Ａ１の前方突き出しが想定さ
れるつま先部まで納めることができる。

【００１９】このため、車椅子の向きを静止位置で１８
０°回転可能にしただけの構成のものと比較して、実質
的に車椅子の最小回転半径を小さくできる。なお、従来
の回転中心Ｘ２を中心として、車椅子の大きさに応じて
予測される円Ｃ２を描くと、足載せ台７及びこれに載る
利用者Ａの足Ａ１のつま先部が円Ｃ２の外に出てしま
う。このはみ出しを解消するためには、実質的に車椅子
の最小回転半径を大きくしなければならない。

【００２０】よって、本実施形態によれば、実質的に車
椅子の最小回転半径を小さくできるので、家庭用エレベ
−タ等のような狭い空間で壁面等と非干渉で１８０°回
転可能となるように電動車椅子を小型化したいという要
請に容易に対処できる。これに対し、従来のこの種の電
動車椅子は、実質的に車椅子の最小回転半径を大きくし
てしまうので、更に小型化したいという要請に対処でき
ない。

【００２１】また、座席４の取り付け位置をやや後方へ
位置変更するだけで、足載せ台７に載る利用者Ａの足Ａ
１のつま先部までが、車椅子の大きさに応じて予測され
る車椅子の最小回転半径で描く円内に納めることがで
き、所望の小型電動車椅子を容易に製作できるようにな
る。前述の如く、本実施形態の構成であれば、家庭用エ
レベ−タ等のような狭い空間で壁面等と非干渉で１８０
°回転させることを容易に行える。また、足載せ台７
は、座席４の下部から斜め下前方に延出するように取り
付けられた足載せ台支持材１５の先端部に設けられ、足
載せ面が座席４の下部側へ引き込み配置している。この
ため、車椅子全体をコンパクトにでき、また、利用者Ａ
の足Ａ１の側面に足載せ台支持材１５が存在するので、
車椅子が回転した時や、狭い通路を通る時に物に利用者
の足が当たるのを防止するプロテクタ−として足載せ台
支持材１５が機能することになる。

【００２２】また、本実施形態の台車機構は、一対の動
輪１と、この動輪１の前後に夫々配置する前部キャスタ
２及び後部キャスタ３とを有してなるので、理想に近い
最小回転半径で回れる電動車椅子であることに加えて、
動輪１の前後に夫々配置するキャスタ２，３何れか一方
が段差に乗り上げたときでも、動輪が常に接地するの
で、走行不能になる事態を容易に回避できることにな
る。

【００２３】次に、本実施形態に適用した段差乗越えの
構成について説明する。図４，図５は段差乗り越えの原
理を説明するための概略構成図であり、同図に示される
ように、動輪１は、リンク部材１０を介して車体フレ−
ム９に取り付けられ、また、リンク部材１０は、一端部
が車体フレ−ム９の前方側に揺動自在に連結されておま
た、前部キャスタ２及び後部キャスタ３は前記したよう
に車体フレ−ム９に取り付けられている。

【００２４】このような構成において、動輪１を前進方
向（図４の右方向）に回転駆動させると、リンク部材１
０には、その長手方向に沿って斜め上方に押し上げる力
Ｆが作用するので、車体フレ−ム（車椅子）９はリンク
部材１０の前進方向の分力ｆ１によって前進されるよう
になる。

【００２５】他方、動輪１を後退方向に回転駆動させた
際には、リンク部材１０は斜め下方にひっぱられるよう
になり、これにより車体フレ−ム９はリンク部材１０の
後退方向の分力によって後退されるようになる。

【００２６】車椅子が前進している際に、前部キャスタ
２が例えばこのキャスタ直径の１／２の高さの段差に当
接すると、前部キャスタ２の前進が阻害される。この状
態において、動輪１が引き続き前進駆動されると、前部
キャスタ２の前進が阻害されているので、動輪１の前進
力によりリンク部材１０に加わる斜め上方向の力Ｆに基
づく上方向の分力ｆ２により、車体フレ−ム９は後部キ
ャスタ３を中心として図４の反時計方向に回動される。

【００２７】このため、前部キャスタ２は、動輪１によ
る前進方向の分力ｆ１を受けて段差に当接されたまま、
動輪１による上方向の分力ｆ２を受けて段差に沿って上
方に持ち上げられ、段差乗り越えが達成される。

【００２８】前述の原理構成とした本実施形態の具体的
な構成を図６の要部側面図、図７の要部正面図に基づい
て説明する。同図に示されるように、車体フレ−ム９
は、前方フレ−ム９Ａ、中央フレ−ム９Ｂ及び後方フレ
−ム９Ｃからなっている。前方フレ−ム９Ａと後方フレ
−ム９Ｃは、夫々パイプを湾曲させた構成のもので、各
パイプの下方に向いた先端部に前部キャスタ２と後部キ
ャスタ３とを取り付けている。また、中央フレ−ム９Ｂ
は、板材を溶接して箱状に形成してあり、この中央フレ
−ム９Ｂに前方フレ−ム９Ａと後方フレ−ム９Ｃとを溶
接して、それらを一体に連結している。

【００２９】前方フレ−ム９Ａは、水平方向に伸びる支
持パイプ９ａを備えており、この支持パイプ９ａの両側
にブラケット９ｂを取り付けて、このブラケット９ｂに
リンク部材１０を揺動自在に連結している。

【００３０】リンク部材１０は、中央部分を水平に配置
すると共に、その両端部を斜め下方に向けて湾曲させた
パイプ１０ａと、このパイプの水平部分に連結した２つ
のブラケット１０ｂとを備えており、このリンク部材１
０のブラケット１０ｂと、前方フレ−ム９Ａのブラケッ
ト９ｂとを、ピン１６によって連結することにより、リ
ンク部材１０のピン１６（連結点Ｐ）を中心として揺動
自在に車体フレ−ム９に連結している。

【００３１】パイプ１０ａの両端部には、夫々減速機１
７のハウジングを固定し、各減速機１７のハウジング
は、パイプ１８によって連結している。また、各減速機
１７の出力軸１９に動輪１を夫々取り付けると共に、不
図示の入力軸に夫々モ−タ１４を連結している。このた
め、モ−タ１４を正逆何れかに回転させることにより、
減速機１７及び出力軸１９を介して各動輪１を正逆何れ
かに回転駆動させることができる。

【００３２】また、各減速機１７の上部には、夫々バッ
テリ−１３を搭載しており、各バッテリ−１３からモ−
タ１４へ給電できるようにすると共に、各バッテリ−１
３の重量が各動輪１に加わるようにしている。

【００３３】また、前方フレ−ム９Ａの下部に湾曲させ
たパイプ９ｃを設けており、このパイプ９ｃと支持パイ
プ９ａとの中央部に、略鉛直下方に向けて取り付けた連
結部２０を座席取り付け用パイプ２１に挿入し、その状
態で不図示の連結ピンによって両者を一体に連結できる
ようにしている。

【００３４】また、肘掛けア−ム６には、操作部１１が
設けられ、この操作部１１の操作レバ−１２を操作する
ことにより、モ−タ１４を駆動制御できるようになって
いる。更に、本実施形態では、車体フレ−ム９とリン
ク部材１０との間に、引張りばね２２を張設し、この引
張りばね２２により、リンク部材１０を上記連結点Ｐを
中心として図４の反時計方向に回動させることにより、
動輪１を強く床面に接触させるようにしている。これに
より、動輪１と床面との間の摩擦力を増大させて、前進
力や後退力を増大できるようにしている。

【００３５】より具体的には、リンク部材１０のパイプ
１０ａの水平部分の中央部にブラケット１０ｃを取り付
けており、このブラケット１０ｃの両側と、座席取り付
け用パイプ２１に取り付けたブラケット２１ａの両側と
の間に２本の引張りばね２２を張設している。

【００３６】この構成で、引張りばね２２の引張り力を
強くすると、動輪１を強く床面に接触させることができ
るが、その反面、特に空車時に、前部キャスタ２が床面
から大きく浮き上がってしまい、利用者の乗車が困難と
なる。

【００３７】これを防止するため、車体フレ−ム９とリ
ンク部材１０との間に、別のばね手段２３を設けてお
り、このばね手段２３は、引張りばね２２により動輪１
が強く床面に接触することを許容しながら、前部キャス
タ２が床面から大きく浮き上がってしまうのを防止でき
るようになっている。

【００３８】ばね手段２３は、図８，図９に示されるよ
うに、車体フレ−ム９側に連結される第１ブラケット２
４と、リンク部材１０側に連結される第２ブラケット２
５とを備えている。リンク部材１０側の第２ブラケット
２５は、平板の両側部分を折り曲げて、夫々折り曲げ部
２５ａを形成しており、各折り曲げ部２５ａから先端側
（図８，図９の上側）に向けてスリット２５ｂを形成し
ている。

【００３９】他方の第１ブラケット２４は、平板状に形
成してあり、その先端側（図８，図９の下側）は、第２
ブラケット２５の折り曲げ部２５ａの間隔に一致させた
幅狭部２４ａとして、また、反対側の基端側は、それよ
りも幅の広い幅広部２４ｂとして形成している。また、
幅狭部２４ａを第２ブラケット２５の折り曲げ部２５ａ
間に摺動自在に配置すると共に、幅広部２４ｂを第２ブ
ラケット２５のスリット部２５ｂに摺動自在に係合させ
ている。

【００４０】更に、第２ブラケット２５の折り曲げ部２
５ａ間にピン２６を取り付けると共に、他方の第１ブラ
ケット２４に孔２４ｃを穿設し、これらのピン２６と孔
２４ｃとの間に引張りばね２７を張設することにより、
第１，２のブラケット２４，２５を近接させて、通常
は、幅狭部２４ａと幅広部２４ｂとの段部２４ｄを、上
記スリット部２５ｂの端部に当接させるようにしてい
る。

【００４１】また、図６に示されるように、第２ブラケ
ット２５は、リンク部材１０にピン２８によって揺動自
在に連結しているが、他方の第１ブラケット２４は、こ
れに設けたピン２９を中央フレ−ム９Ｂに形成した長孔
３０に係合させることにより、中央フレ−ム９Ｂに対し
て車椅子の前後方向に変位自在に、かつ揺動自在に連結
している。

【００４２】一方、上記ばね手段２３の引張りばね２７
の引張り力は、上記引張りばね２２の引張り力よりも大
きく設定してあり、これにより、上記引張りばね２２が
リンク部材１０を上記連結点Ｐを中心として図６の反時
計方向に回動させようとするのに抗して、リンク部材１
０を時計方向に回動させる。

【００４３】また、上記ばね手段２３の引張りばね２７
が縮む際には、第２ブラケット２５に設けたピン２８
は、上記長孔３０の前端面（図６の位置）に当接してお
り、この状態でリンク部材１０を時計方向に回動させる
と、やがて上記幅狭部２４ａと幅広部２４ｂとの段部２
４ｄがスリット部２５ｂの端部に当接するので、リンク
部材１０の時計方向の回動が停止される。この状態で
は、後部キャスタ３と動輪１とが床面に接触し、前部キ
ャスタ２は僅かに床面から浮上した状態になっている。

【００４４】このように車体フレ−ム９にリンク部材１
０が連結されているため、前部キャスタ２が段差に突き
当たった際、前部キャスタ２に動輪１が近づき、上記連
結点Ｐが持上がるように作用されて、前部キャスタ２が
持上がり、動輪１の前進力により、前部キャスタ２が段
差の上面に着地し、車椅子前進時の段差乗り越えが達成
される。また、車椅子の後退時も前記と同様の原理で段
差乗り越えが可能に構成することができる。

【００４５】よって、本実施形態の電動車椅子の構成で
あれば、多少歩行することが可能であっても、現在位置
からかなり離れた目的位置までは、歩行して移動するこ
とが困難であるという高齢者等の身体的な軽度障害者に
好適な室内用電動車椅子を提供できる。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、足載せ台の長さを利用者の足のサイズより
も十分短めに設定したことにより、つま先が突き出さな
い分だけ、無人状態における車体全長は有人状態におけ
る実質全長よりも短く設定されるから、収容に便利であ
る。

【００４７】また、台車機構の静止回転時における回転
中心位置（Ｘ１）を、車体全長の後端（Ｙ１）と足載せ
台に載る利用者の足の前方突き出しが想定されるつま先
部（Ｙ２）との略中央位置（Ｌ１）に一致させた、こと
により、有人状態時にあっては、実質全長の１／２の位
置を中心として回転することから、略最小半径で静止回
転させつつ方向転換可能となる。

【００４８】このため、単に、車椅子の向きを静止位置
で１８０°回転可能にしただけの構成のものと比較し
て、家庭用エレベ−タ等のような狭い空間で壁面等と非
干渉で１８０°回転可能となる理想に近い最小回転半径
で回れる電動車椅子を容易に実現できることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる電動車椅子の一実施形態の外観
を示す斜視図である。

【図２】図１の電動車椅子の側面図である。

【図３】図１の電動車椅子おける回転中心及び回転半径
を示す摸式図である。

【図４】図１の電動車椅子の段差乗り越え構成の原理説
明図である。

【図５】図１の電動車椅子の段差乗り越え構成の原理説
明図である。

【図６】図１の電動車椅子の段差乗り越えの要部を示す
側面図である。

【図７】図１の電動車椅子の段差乗り越えの要部を示す
正面図である。

【図８】ばね手段の詳細説明図である。

【図９】ばね手段の詳細説明図である。

【符号の説明】

１動輪２前部キャスタ３後部キャスタ４座席５背もたれ６肘掛けア−ム７足載せ台８介添者用ハンドル９車体フレ−ム１０リンク部材１０ａ第１リンク部材１０ｂ第２リンク部材１１操作部１２操作レバ− １３バッテリ− １４モ−タ１５足載せ台支持材Ａ利用者Ａ１利用者の足Ｃ１本発明の車椅子が有人状態時にＸ１を中
心として最小回転半径で描くことができる円Ｃ２無人状態時にＸ２を中心として最小回転
半径で描くことができる円Ｌ１本発明による各動輪の中心点間を結ぶ線
上位置Ｌ２従来における各動輪の中心点間を結ぶ線
上位置Ｘ１本発明による車椅子の回転中心Ｘ２従来における車椅子の回転中心Ｙ１介添者用ハンドルの後端Ｙ２つま先部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木政善東京都江東区亀戸２丁目６番35号株式会社ユニカム内 (72)発明者西平哲也東京都江東区亀戸２丁目６番35号株式会社ユニカム内 (72)発明者西平守和東京都江東区亀戸２丁目６番35号株式会社ユニカム内 (56)参考文献特開昭58−63575（ＪＰ，Ａ) 実開平５−11925（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−63575（ＪＰ，Ｕ) 実開平４−50029（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61G 5/02 - 5/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の動輪と、該動輪の前後にそれぞれ
配置されるキャスタとを車体フレームに取り付け、左右
動輪の逆回転により静止回転可能とされた台車機構と、
該台車機構に搭載されかつ背もたれ並びに肘掛けアーム
を有する座席と、該座席の足下に配置されかつその先端
が当該車椅子全長の前端を規定する足載せ台とを備えた
電動車椅子において、前記足載せ台の長さを利用者の足のサイズよりも十分短
めに設定すると共に、前記台車機構の静止回転時におけ
る回転中心位置（Ｘ１）を、当該車椅子全長の後端（Ｙ
１）と足載せ台に載る利用者の足の前方突き出しが想定
されるつま先部（Ｙ２）との略中央位置（Ｌ１）に一致
させた、電動車椅子。
【請求項２】車椅子全長の後端（Ｙ１）は介添者用ハ
ンドルの後端にて規定される請求項１に記載の電動車椅
子。
【請求項３】キャスタは車体フレームに堅固に取り付
けられる一方、動輪はリンク部材を介して車体フレーム
に揺動可能に取り付けられる請求項１に記載の電動車椅
子。