JP4040860B2

JP4040860B2 - Anti-vibration mount for wheelchair

Info

Publication number: JP4040860B2
Application number: JP2001325595A
Authority: JP
Inventors: 浩樹誉田; 勝利荒谷; 芳英西口
Original assignee: Delta Tooling Co Ltd
Current assignee: Delta Tooling Co Ltd
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2021-10-23
Also published as: JP2003126159A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通所サービス用送迎車や、個人用の車椅子が搭乗可能な介護車等に取り付けられ、車椅子に着座した老人や障害者等の乗り心地を改善する車椅子用除振架台に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車、列車等に乗車すると、通常、ウレタン等のクッション材が設けられたシートに着座するため、姿勢がある程度保持され、振動も吸収される。
【０００３】
一方、老人や障害者等の通所サービスにおいては、ワンボックスカー等の自動車による送迎が一般的となっており、一度に数名の老人や障害者を迎えに行くため、最初に乗車した人は、数十分から１時間余りも車椅子に着座したままで、施設へ搬送されることが多い。これは、通所サービス用送迎車のみならず、介護車、タクシー、バス、旅客列車等に車椅子を乗せた場合にも同様のことが言える。
【０００４】
しかしながら、車椅子をそのまま自動車に乗せると、振動の吸収は、車椅子のタイヤによる振動吸収と、クッション等を敷いた場合のクッションの振動吸収性に頼るしかないのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
今後、一層の高齢化社会と自動車事故等による障害者の増加により、車椅子での移動が増大することが予想され、自動車等に乗せた車椅子の乗り心地を改善するための要望が増大している。
【０００６】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、小さく薄いレイアウトで大きな負荷質量を支持することができるとともに、使い勝手のよいソフトな乗り心地の車椅子用除振架台を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、車体フロアに固定される下部フレームと、該下部フレームにリンク機構を介して上下動自在に取り付けられた上部フレームとを備えた車椅子用除振架台であって、上記上部及び下部フレームとの間に第１及び第２弾性構造体を設け、上記第１弾性構造体が正のばね定数を有する一方、上記第２弾性構造体を、上記下部フレームに固定された固定ブロックと上記上部フレームに固定された可動ブロックを有する磁気ばねで構成し、該磁気ばねの平衡点では、上記固定及び可動ブロックのマグネットの同一磁極が直交する一方、上記可動ブロックが上記固定ブロックに対し上下動すると、上記固定及び可動ブロックの異なる磁極が直交するように設定して負のばね定数を持つ磁気ばねとし、上記除振架台の有効可動範囲において、上記第１弾性構造体が持つ正のばね定数を上記第２弾性構造体の負のばね定数で低く設定することにより人体の共振周波数を上記除振架台の共振周波数から外すようにしたことを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項２に記載の発明は、上記上部フレームに車椅子のガイド溝を形成し、該ガイド溝に車椅子から見て前方に上昇する傾斜部を設け、上記上部フレーム上の車椅子の固定位置において、車椅子を後方に傾斜させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、上記上部フレームを上記下部フレームに対しロックするロック機構を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、上記上部フレームの天突きあるいは底突き防止用ダンパーユニットを設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１及び図２は、本発明にかかる車椅子用除振架台Ｍを示しており、通所サービス用送迎車や、個人用の車椅子が搭乗可能な介護車等に取り付けられ、車椅子に着座した老人や障害者等の乗り心地を改善するためのものである。
【００１３】
図１及び図２に示されるように、除振架台Ｍは、架台本体２と、架台本体２をカバーするＦＲＰ製カバー４と、載置された車椅子を固定する複数（例えば、４本）のベルト６と、車椅子の乗降口に設けられた可倒式スロープ８とを備えている。
【００１４】
架台本体２は、図３に示されるように、車体（図示せず）に固定される下部フレーム１０と下部フレーム１０に対し上下動自在に取り付けられた上部フレーム１２とを有し、その両側の各々には、リンク機構１４と、前後に所定距離離間した二つのコイルスプリング１６と、二つのコイルスプリング１６の間に配置されたマグネットユニット１８が設けられている。また、下部フレーム１０の後端部（スロープ８が設けられている側）両側の各々には底突き防止用ストッパラバー２０が設けられ、その後方には天突き防止用ストッパラバー２１（図４参照）が設けられる一方、下部フレーム１０の前端部（スロープ８の反対側）には、所定距離離間した二つの底突き防止用ストッパラバー２２と、このストッパラバー２２の外側にそれぞれ一つの天突き防止用ストッパラバー２４が設けられている。さらに、上部フレーム１２の略中央部には、ダンパーユニット２６が設けられており、ダンパーユニット２６の前方には、ロック機構２８が設けられている。
【００１５】
図４に示されるように、リンク機構１４は、上端部が上部フレーム１２に枢着された第１リンク３０と、第１リンク３０の略中央部に枢着された後端部を有する第２リンク３２と、第１リンク３０の下端部に枢着された下端部を有する第３リンク３４とを備えている。また、第２リンク３２は略Ｖ字状の形状を呈し、その中間部は下部フレーム１０に固定されたブラケット３６に枢着されており、第３リンク３４の上端部も同様に、下部フレーム１０に固定されたブラケット３８に枢着されている。なお、第２リンク３２の前端部には天突き防止用ストッパラバー２１と当接する当接部３２ａが形成されている。
【００１６】
リンク機構１４はさらに、上端部が上部フレーム１２に枢着された第４リンク４０と、第４リンク４０の下端部に枢着された後端部を有する第５リンク４２とを備えている。第５リンク４２は略Ｖ字状の形状を呈し、その中間部は下部フレーム１０に固定されたブラケット４４に枢着されており、第５リンク４２の前端部には天突き防止用ストッパラバー２４と当接する当接部４２ａが形成されている。
【００１７】
リンク機構１４はまた、前後に延びるロッド４６を備えており、ロッド４６の後端部は第１リンク３０と第２リンク３２との枢着部に枢着される一方、ロッド４６の前端部は第４リンク４０と第５リンク４２との枢着部に枢着されている。
【００１８】
図５及び図６に示されるように、ダンパーユニット２６は、下部フレーム１０に固定された略Ｕ字状のブラケット４７に両端部が枢着された略Ｕ字状のダンパー保持部材４８と、ダンパー保持部材４８に取り付けられた複数のダンパー５０，５２と、上部フレーム１２に固定された略Ｕ字状のブラケット５４に両端部が枢着された略Ｕ字状の第１当接部材５６と、第１当接部材５６に二つのロッド５８を介して取り付けられた第２当接部材６０とを備えている。また、二つのロッド５８はダンパー保持部材４８に固定された摺動ブロック６２に摺動自在に保持されている。なお、複数のダンパー５０，５２のうち、ダンパー５０は天突き防止用ダンパーで、ダンパー５２は底突き防止用ダンパーである。
【００１９】
図７及び図８に示されるように、マグネットユニット１８は、下部フレーム１０に固定された固定ブロック６４と、上部フレーム１２にＬ字状ブラケット６６を介して取り付けられた可動ブロック６８とを備えている。
【００２０】
固定ブロック６４は、下部フレーム１０に固定された下部プレート７０と、対向する一対のアウタマグネット構造体７２とともに下部プレート７０に一体的に取り付けられた上部ブラケット７４とを備えている。アウタマグネット構造体７２の各々は、内側にＮ極が形成され外側にＳ極が形成された上部マグネット７６と、内側にＳ極が形成され外側にＮ極が形成された下部マグネット７８とからなり、上部及び下部マグネット７６，７８はインナプレート８０とアウタプレート８２とにより挟持されている。
【００２１】
一方、可動ブロック６８は、上側にＮ極が形成され下側にＳ極が形成されたマグネット８４を有するインナマグネット構造体を構成しており、マグネット８４の周囲の側面には半球状凹部８６が形成され、この半球状凹部８６には、アウタマグネット構造体７２のインナプレート８０と当接するボール８８が回動自在に収容されている。
【００２２】
図９は、固定ブロック６４と可動ブロック６８とにより構成される磁気ばねの磁気回路を示しており、固定ブロック６４の両側に設けられた同一磁極が対向する二対のマグネット７６，７８の間のスペースを可動ブロック６８のマグネット８４が上下動する構成で、下部プレート７０と上部ブラケット７４とアウタプレート８２によりヨークを構成している。
【００２３】
また、図９は、車椅子に人が着座した場合の平衡点を示しており、この位置では、可動ブロック６８のマグネット８４は、固定ブロック６４の二対のマグネット７６，７８に対し同一磁極が対向している。なお、この位置から上部フレーム１２に取り付けられた可動ブロック６８が固定ブロック６４に対し上方あるいは下方のいずれに移動しても、可動ブロック６８のマグネット８４に形成された磁極は、固定ブロック６４の上部あるいは下部マグネット７６，７８の異なる磁極と直交することになるので、負の特性を呈することとなる。
【００２４】
図１０に示されるように、ロック機構２８は、下部フレーム１０に固定された二つのブラケット９０に両端が回動自在に取り付けられた回転軸９２と、この回転軸９２に固定されたセクタギヤ９４と第１アーム９６と、第１アーム９６の後端部に下端部が枢着された第２アーム９８とを備えており、第２アーム９８の上端部は上部フレーム１２に固定されたブラケット１００に枢着されている。セクタギヤ９４の歯面は、ブラケット９０に回動自在に取り付けられたロックギヤ１０２の歯面と対向しており、ロックギヤ１０２の歯面はスプリング１０４の弾性力によりセクタギヤ９４の歯面に向かって付勢されている。
【００２５】
ロック機構２８はさらに、ブラケット９０に上端部が枢着された第３アーム１０６と、第３アーム１０６の下端部に後端部が枢着された第４アーム１０８と、第４アーム１０８の中間部に下端部が枢着された第５アーム１１０と、第４アーム１０８の前端部に下端部が枢着された第６アーム１１２とを備えている。また、第５アーム１１０の上端部は下部フレーム１０に固定されたブラケット１１４に枢着されており、第６アーム１１２の中間部は下部フレーム１０に固定されたブラケット１１６に枢着されている。
【００２６】
ロック機構２８はまた、第６アーム１１２の上端部が枢着された後端部を有する第７アーム１１８と、下部フレーム１０に固定されたロックレバー保持部材１２０に枢着されたロックレバー１２２とを備えている。ロックレバー１２２のロックレバー保持部材１２０との枢着部近傍には突設部が形成されており、この突設部に第７アーム１１８の前端部は枢着されている。また、ロックレバー１２２には、ロックピン１２４が摺動自在に取り付けられており、ロックレバー保持部材１２０には、ロックピン１２４が嵌入するロック溝１２０ａとロック解除溝１２０ｂが形成されている。
【００２７】
上記構成の車椅子用除振架台Ｍの作用を以下説明する。
まず、車椅子を載置していない場合や車椅子の乗降時等においては、図１０（ａ）に示されるように、ロックレバー１２２は引き上げられ、ロックピン１２４がロックレバー保持部材１２０のロック溝１２０ａに嵌入していることから、セクタギヤ９４とロックギヤ１０２とが噛合し、上部フレーム１２は下部フレーム１０に対しロックされている。
【００２８】
すなわち、第７アーム１１８がロックレバー１２２により後方に押圧されることで、第３アーム１０６と第５アーム１１０と第６アーム１１６はいずれも時計方向に回転する。その結果、ロックギヤ１０２は、第５アーム１１０のカム状上端部によりセクタギヤ９４に向かって押圧されるので、ロックギヤ１０２の歯面とセクタギヤ９４の歯面が噛合し、上部フレーム１２は下部フレーム１０に対し静止状態に保持される。
【００２９】
一方、車椅子を除振架台Ｍに載置し、車椅子をベルト６により除振架台Ｍに固定した後、ロックピン１２４を外方に摺動させ、さらにロックレバー１２２を反時計方向に回転して、ロックピン１２４をロックレバー保持部材１２０のロック解除溝１２０ｂに嵌入させると、図１０（ｂ）に示されるように、上述したロック時とは逆に、第７アーム１１８及び第４アーム１０８を介して第３アーム１０６と第５アーム１１０と第６アーム１１６はいずれも反時計方向に回転する。その結果、第５アーム１１０のカム状上端部によるロックギヤ１０２のセクタギヤ９４に対する押圧が解除されるとともに、第４アーム１０８がロックギヤ１０２の下端部を後方に押圧し、ロックギヤ１０２の歯面とセクタギヤ９４の歯面との噛合が解除されて、上部フレーム１２は下部フレーム１０に対し上下動自在となる。
【００３０】
なお、車椅子を除振架台Ｍに載置する場合、下部フレーム１０に枢着されたスロープ８をまず下げて、車椅子の車輪を除振架台Ｍのガイド溝９（図１及び図２参照）に対し位置決めし、車椅子を自走あるいは介助者により前方に所定距離走行させる。ガイド溝９の所定の位置で車椅子のブレーキ（ストッパ）をかけるとともに、スロープ８を上げてロック部材（図示せず）によりロックすることで簡易的な脱落防止が行われ、さらにベルト６で車椅子を上部フレーム１２に固定する。なお、ガイド溝９には、前方に向かって上昇する傾斜部が形成されており（図１及び図２参照）、車椅子が固定される所定の位置では、車椅子は後方に傾斜する構成となっているので（傾斜角：約９度）、車両のブレ−キング等による着座者の前ずれが防止される。なお、車椅子の乗り入れが容易となるように、ガイド溝９の開口部は若干広がっており、乗り入れ口には滑り止めが取り付けられている。
【００３１】
この状態で車両を走行させると、車体を介して振動が車椅子に入力されるが、車椅子は除振架台Ｍに載置されていることから、除振架台Ｍの除振機能により入力振動が効果的に吸収され、車椅子の乗り心地が改善する。
【００３２】
ここで、除振架台Ｍの除振機能について、図１１乃至図１２のグラフを参照して説明する。
【００３３】
図１１は複数のコイルスプリング１６の静特性を示しており、大きな荷重を小ストロークで支承するために、ばね定数を高く設定している。しかしながら、除振架台Ｍ全体のばね定数を高く設定すると、振動特性において、人体との共振付近に共振周波数が合致し、着座者に不快や害を及ぼす虞がある。
【００３４】
そこで、図１２に示されるように、除振架台Ｍの両側に設けられたマグネットユニット１８を負の静特性を有する構成に設定することで、図１３に示されるように、除振架台Ｍの有効可動範囲において、ばね定数を寝かせることにより人体と除振架台Ｍの共振周波数を外すことが可能となる。すなわち、小さく薄いレイアウトで、大きな負荷質量を支持し、ソフトなばね定数を有する除振装置が可能となる。
【００３５】
図１４は、車椅子を車体に直接載置した場合（防振なしの状態）と、車椅子を本発明にかかる除振架台Ｍに載置した場合の動（振動）特性を示しており、同図から分かるように、除振架台Ｍを用いることにより車椅子の振動伝達率が低減する。
【００３６】
なお、コイルスプリング１６やマグネットユニット１８等からなる弾性構造体の除振範囲を超える衝撃荷重等の入力があった場合には、天突きあるいは底突き構造体が作動して衝撃入力を吸収する。
【００３７】
さらに詳述すると、走行路に形成された窪み等によるフロアの下方への衝撃変位によって弾性構造体の弾性範囲を超えて下部フレーム１０が上部フレーム１２より離反すると、図４（ａ）に示されるように、第２及び第５アーム３２，４２が反時計方向に回転し、第２及び第５アーム３２，４２に形成された当接部３２ａ，４２ａが対応する天突き防止用ストッパラバー２１，２４にそれぞれ衝突する。同時に、図５に示されるように、ダンパーユニット２６のダンパー保持部材４８が下部フレーム１０とともに下降することから、天突き防止用ダンパー５０が第２当接部材６０に衝突し、衝撃荷重が効果的に吸収される。
【００３８】
一方、走行路に形成された突起物等によるフロアの上方への衝撃変位によって弾性構造体の弾性範囲を超えて下部フレーム１０が上部フレーム１２に接近すると、下部フレーム１０に取り付けられた底突き防止用ストッパラバー２０，２２が上部フレーム１２に衝突する。同時に、図６に示されるように、ダンパーユニット２６のダンパー保持部材４８が下部フレーム１０とともに上昇することから、底突き防止用ダンパー５２が第１当接部材５６に衝突し、衝撃荷重が効果的に吸収される。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明のうちで請求項１に記載の発明によれば、第２弾性構造体を負のばね定数を持つ磁気ばねで構成し、第１弾性構造体が持つ正のばね定数を第２弾性構造体の負のばね定数で寝かせたので、小さく薄いレイアウトで大きな負荷質量を支持することができるとともに、ソフトな乗り心地を提供することができる。
【００４０】
また、第２弾性構造体を下部フレームに固定された固定ブロックと上部フレームに固定された可動ブロックで構成し、磁気ばねの平衡点では、固定及び可動ブロックのマグネットの同一磁極が直交する一方、可動ブロックが固定ブロックに対し上下動すると、固定及び可動ブロックの異なる磁極が直交するようにしたので、負のばね定数を付与することができる。
【００４１】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、上部フレーム上の車椅子の固定位置において、車椅子を後方に所定の角度傾斜させるようにしたので、ブレ−キング等による前ずれを防止することができ、乗り心地が向上する。
【００４２】
また、請求項３に記載の発明によれば、上部フレームを下部フレームに対しロックするロック機構を設けたので、必要に応じ（車椅子の乗降時等）上部フレームをロックすることができ、使い勝手が向上する。
【００４３】
また、請求項４に記載の発明によれば、上部フレームの天突きあるいは底突き防止用ダンパーユニットを設けたので、衝撃荷重が入力されても効果的に吸収することができ、乗り心地が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる車椅子用除振架台の斜視図である。
【図２】図１の除振架台の別の斜視図である。
【図３】図１の除振架台からカバーを取り外した場合の斜視図である。
【図４】図１の除振架台に設けられたリンク機構の側面図であり、（ａ）は上死点を、（ｂ）は下死点を示している。
【図５】図１の除振架台に設けられたダンパーユニットの側面図と平面図であり、特に上死点を示している。
【図６】図１の除振架台に設けられたダンパーユニットの側面図と平面図であり、特に下死点を示している。
【図７】図１の除振架台に設けられたマグネットユニットの側面図であり、（ａ）は上死点を、（ｂ）は下死点を示している。
【図８】図７のマグネットユニットの分解斜視図である。
【図９】図７のマグネットユニットの磁気回路を示す図である。
【図１０】図１の除振架台に設けられたロック機構の側面図であり、（ａ）はロック状態を、（ｂ）はロックを解除した状態を示している。
【図１１】図１の除振架台に設けられたコイルスプリングの静特性を示すグラフである。
【図１２】図１の除振架台に設けられたマグネットユニットの静特性を示すグラフである。
【図１３】コイルスプリングの静特性とマグネットユニットの静特性を重畳した静特性を示すグラフである。
【図１４】図１の除振架台を設けた場合と設けない場合の動特性を示すグラフである。
【符号の説明】
２架台本体、４カバー、６ベルト、８スロープ、
９ガイド溝、１０下部フレーム、１２上部フレーム、
１４リンク機構、１６コイルスプリング、
１８マグネットユニット、２０，２２底突き防止用ストッパラバー、
２１，２４天突き防止用ストッパラバー、２６ダンパーユニット、
２８ロック機構、３０，３２，３４，４０，４２リンク、
３２ａ，４２ａ当接部、４６，５８ロッド、
４８ダンパー保持部材、５０，５２ダンパー、
５６，６０当接部材、６２摺動ブロック、６４固定ブロック、
６８可動ブロック、７０下部プレート、
７２アウタマグネット構造体、７６上部マグネット、
７８下部マグネット、８０インナプレート、８２アウタプレート、
８４マグネット、８６凹部、８８ボール、９２回転軸、
９４セクタギヤ、
９６，９８，１０６，１０８，１１０，１１２，１１８アーム、
１０２ロックギヤ、１０４スプリング、
１２０ロックレバー保持部材、１２２ロックレバー、
１２４ロックピン、Ｍ除振架台[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wheelchair vibration isolation mount that is attached to a commuter service pickup vehicle, a nursing care vehicle on which a personal wheelchair can be mounted, and the like and improves the ride quality of elderly people and disabled persons sitting on the wheelchair.
[0002]
[Prior art]
When riding on an automobile, a train or the like, the seat is usually seated on a seat provided with a cushion material such as urethane, so that the posture is maintained to some extent and vibrations are also absorbed.
[0003]
On the other hand, in the day care service for elderly people and persons with disabilities, pick-up by a car such as a one-box car is common, and in order to pick up several elderly people and persons with disabilities at once, In many cases, it is transported to a facility while sitting in a wheelchair for tens of minutes to over an hour. The same can be said of the case where a wheelchair is placed on a care vehicle, a taxi, a bus, a passenger train, etc. as well as a shuttle bus for commuting service.
[0004]
However, when a wheelchair is put on a car as it is, the current situation is that the vibration absorption depends on the vibration absorption by the wheelchair tire and the vibration absorption of the cushion when the cushion is laid.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the future, due to a further aging society and an increase in the number of persons with disabilities due to automobile accidents, etc., it is expected that movement in wheelchairs will increase, and there is an increasing demand for improving the comfort of wheelchairs on cars. .
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is capable of supporting a large load mass with a small and thin layout and is easy to use and has a soft ride comfort for wheelchairs. The purpose is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present invention includes a lower frame fixed to a vehicle body floor, and an upper frame attached to the lower frame through a link mechanism so as to be movable up and down. The first and second elastic structures are provided between the upper and lower frames, and the first elastic structure has a positive spring constant. (2) An elastic structure is constituted by a magnetic spring having a fixed block fixed to the lower frame and a movable block fixed to the upper frame, and at the equilibrium point of the magnetic spring, the magnets of the fixed and movable blocks are the same. while magnetic pole is perpendicular, when the movable block is vertically moved with respect to the fixed block, having a negative spring constant set so as different magnetic poles of the fixed and movable blocks are orthogonal And air spring, in the effective movement range of the vibration damping mount, the human body of the resonant frequency by the positive spring constant with the first elastic structure is set low in the negative spring constant of the second elastic structure It is characterized by being removed from the resonance frequency of the vibration isolation frame.
[0009]
Furthermore, the invention according to claim 2 is provided such that a guide groove for a wheelchair is formed in the upper frame, and an inclined portion that rises forward as viewed from the wheelchair is provided in the guide groove, so that the wheelchair is fixed on the upper frame. The wheelchair is inclined backwards.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a lock mechanism for locking the upper frame with respect to the lower frame.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a damper unit for preventing the top or bottom of the upper frame from being hit.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a wheelchair vibration isolation rack M according to the present invention. An elderly person seated in a wheelchair attached to a service vehicle or a care vehicle on which a personal wheelchair can be boarded. It is intended to improve the ride quality for people with disabilities.
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, the vibration isolation frame M includes a frame body 2, an FRP cover 4 that covers the frame body 2, and a plurality (for example, four) of fixed wheelchairs. A belt 6 and a retractable slope 8 provided at the entrance of the wheelchair are provided.
[0014]
As shown in FIG. 3, the gantry body 2 includes a lower frame 10 fixed to a vehicle body (not shown) and an upper frame 12 attached to the lower frame 10 so as to be movable up and down. Each is provided with a link mechanism 14, two coil springs 16 separated by a predetermined distance in the front-rear direction, and a magnet unit 18 disposed between the two coil springs 16. Also, bottom impact prevention stopper rubbers 20 are provided on both sides of the rear end of the lower frame 10 (the side on which the slope 8 is provided), and the rear impact prevention stopper rubber 21 (see FIG. 4). ) Are provided at the front end (opposite side of the slope 8) of the lower frame 10, and two bottom-prevention stopper rubbers 22 spaced apart from each other by a predetermined distance and one top-prevention prevention each outside the stopper rubber 22. A stopper rubber 24 is provided. Further, a damper unit 26 is provided at a substantially central portion of the upper frame 12, and a lock mechanism 28 is provided in front of the damper unit 26.
[0015]
As shown in FIG. 4, the link mechanism 14 includes a first link 30 having an upper end pivotally attached to the upper frame 12, and a second end having a rear end pivotally attached to a substantially central portion of the first link 30. A link 32 and a third link 34 having a lower end pivotally attached to the lower end of the first link 30 are provided. The second link 32 has a substantially V-shape, and an intermediate portion thereof is pivotally attached to a bracket 36 fixed to the lower frame 10. Similarly, the upper end portion of the third link 34 is also lower frame 10. It is pivotally attached to a bracket 38 fixed to the frame. An abutting portion 32 a that abuts against the stopper rubber 21 for preventing a collision is formed at the front end portion of the second link 32.
[0016]
The link mechanism 14 further includes a fourth link 40 whose upper end is pivotally attached to the upper frame 12 and a fifth link 42 having a rear end pivotally attached to the lower end of the fourth link 40. The fifth link 42 has a substantially V-shaped shape, and an intermediate portion thereof is pivotally attached to a bracket 44 fixed to the lower frame 10, and a stopper rubber 24 for preventing clash at the front end portion of the fifth link 42. An abutting portion 42a that abuts is formed.
[0017]
The link mechanism 14 also includes a rod 46 extending in the front-rear direction, and the rear end portion of the rod 46 is pivotally attached to the pivot portion of the first link 30 and the second link 32, while the front end portion of the rod 46 is The fourth link 40 and the fifth link 42 are pivotally attached to each other.
[0018]
As shown in FIGS. 5 and 6, the damper unit 26 includes a substantially U-shaped damper holding member 48 having both ends pivotally attached to a substantially U-shaped bracket 47 fixed to the lower frame 10, and a damper. A plurality of dampers 50 and 52 attached to the holding member 48; a substantially U-shaped first abutting member 56 having both ends pivotally attached to a substantially U-shaped bracket 54 fixed to the upper frame 12; And a second contact member 60 attached to the first contact member 56 via two rods 58. The two rods 58 are slidably held by a sliding block 62 fixed to the damper holding member 48. Of the plurality of dampers 50, 52, the damper 50 is a bumper preventing damper, and the damper 52 is a bottom bumper preventing damper.
[0019]
As shown in FIGS. 7 and 8, the magnet unit 18 includes a fixed block 64 fixed to the lower frame 10 and a movable block 68 attached to the upper frame 12 via an L-shaped bracket 66. Yes.
[0020]
The fixed block 64 includes a lower plate 70 fixed to the lower frame 10 and an upper bracket 74 integrally attached to the lower plate 70 together with a pair of opposed outer magnet structures 72. Each of the outer magnet structures 72 includes an upper magnet 76 having an N pole formed on the inner side and an S pole formed on the outer side, and a lower magnet 78 having an S pole formed on the inner side and an N pole formed on the outer side. The upper and lower magnets 76 and 78 are sandwiched between the inner plate 80 and the outer plate 82.
[0021]
On the other hand, the movable block 68 constitutes an inner magnet structure having a magnet 84 in which an N pole is formed on the upper side and an S pole is formed on the lower side. A hemispherical recess 86 is formed on the side surface around the magnet 84. The formed hemispherical recess 86 accommodates a ball 88 that is in contact with the inner plate 80 of the outer magnet structure 72 so as to be rotatable.
[0022]
FIG. 9 shows a magnetic circuit of a magnetic spring composed of a fixed block 64 and a movable block 68. Between the two pairs of magnets 76 and 78, the same magnetic poles provided on both sides of the fixed block 64 face each other. The magnet 84 of the movable block 68 moves up and down in the space, and the lower plate 70, the upper bracket 74, and the outer plate 82 constitute a yoke.
[0023]
FIG. 9 shows an equilibrium point when a person is seated in a wheelchair. At this position, the magnet 84 of the movable block 68 is opposed to the two pairs of magnets 76 and 78 of the fixed block 64. is doing. Note that, even if the movable block 68 attached to the upper frame 12 moves upward or downward with respect to the fixed block 64 from this position, the magnetic pole formed on the magnet 84 of the movable block 68 remains on the upper side of the fixed block 64. Or since it will be orthogonal to the different magnetic poles of the lower magnets 76 and 78, it will exhibit negative characteristics.
[0024]
As shown in FIG. 10, the lock mechanism 28 includes a rotating shaft 92 that is rotatably attached to two brackets 90 fixed to the lower frame 10, and a sector gear 94 fixed to the rotating shaft 92. The first arm 96 includes a second arm 98 having a lower end pivotally attached to the rear end of the first arm 96, and the upper end of the second arm 98 is attached to the bracket 100 fixed to the upper frame 12. It is pivotally attached. The tooth surface of the sector gear 94 faces the tooth surface of the lock gear 102 rotatably attached to the bracket 90, and the tooth surface of the lock gear 102 is biased toward the tooth surface of the sector gear 94 by the elastic force of the spring 104. Has been.
[0025]
The locking mechanism 28 further includes a third arm 106 whose upper end is pivotally attached to the bracket 90, a fourth arm 108 whose rear end is pivotally attached to the lower end of the third arm 106, and an intermediate between the fourth arm 108. And a sixth arm 112 having a lower end pivotally attached to the front end of the fourth arm 108. Further, the upper end portion of the fifth arm 110 is pivotally attached to a bracket 114 fixed to the lower frame 10, and the intermediate portion of the sixth arm 112 is pivotally attached to a bracket 116 fixed to the lower frame 10.
[0026]
The lock mechanism 28 also includes a seventh arm 118 having a rear end portion on which the upper end portion of the sixth arm 112 is pivotally attached, and a lock lever 122 pivotally attached to a lock lever holding member 120 fixed to the lower frame 10. It has. A projecting portion is formed in the vicinity of the pivot joint portion of the lock lever 122 with the lock lever holding member 120, and the front end portion of the seventh arm 118 is pivoted to the projecting portion. A lock pin 124 is slidably attached to the lock lever 122, and a lock groove 120 a and a lock release groove 120 b into which the lock pin 124 is fitted are formed in the lock lever holding member 120.
[0027]
The operation of the wheelchair vibration isolation rack M having the above-described configuration will be described below.
First, when the wheelchair is not placed or when getting in and out of the wheelchair, as shown in FIG. 10A, the lock lever 122 is pulled up and the lock pin 124 is locked into the lock groove 120a of the lock lever holding member 120. Therefore, the sector gear 94 and the lock gear 102 are engaged with each other, and the upper frame 12 is locked to the lower frame 10.
[0028]
That is, when the seventh arm 118 is pressed backward by the lock lever 122, the third arm 106, the fifth arm 110, and the sixth arm 116 rotate in the clockwise direction. As a result, the lock gear 102 is pressed toward the sector gear 94 by the cam-shaped upper end of the fifth arm 110, so that the tooth surface of the lock gear 102 meshes with the tooth surface of the sector gear 94, and the upper frame 12 contacts the lower frame 10. In contrast, it is held stationary.
[0029]
On the other hand, after the wheelchair is placed on the vibration isolation frame M, the wheelchair is fixed to the vibration isolation frame M with the belt 6, the lock pin 124 is slid outward, and the lock lever 122 is further rotated counterclockwise. When the lock pin 124 is fitted into the lock release groove 120b of the lock lever holding member 120, as shown in FIG. 10B, the seventh arm 118 and the fourth arm 108 are moved in the opposite direction to the above-described locking state. Accordingly, the third arm 106, the fifth arm 110, and the sixth arm 116 all rotate counterclockwise. As a result, the pressing of the lock gear 102 against the sector gear 94 by the cam-shaped upper end of the fifth arm 110 is released, and the fourth arm 108 presses the lower end of the lock gear 102 rearward, so that the tooth surface of the lock gear 102 and the sector gear 94 The mesh with the tooth surface is released, and the upper frame 12 can move up and down with respect to the lower frame 10.
[0030]
When the wheelchair is placed on the vibration isolation frame M, the slope 8 pivotally attached to the lower frame 10 is first lowered, and the wheelchair wheel is inserted into the guide groove 9 of the vibration isolation frame M (see FIGS. 1 and 2). Then, the wheelchair is moved by a predetermined distance forward by a self-runner or an assistant. A brake (stopper) of the wheelchair is applied at a predetermined position of the guide groove 9 and the slope 8 is raised and locked by a lock member (not shown) to prevent the wheelchair from dropping. Fix to the upper frame 12. The guide groove 9 is formed with an inclined portion that rises forward (see FIGS. 1 and 2), and the wheelchair is inclined backward at a predetermined position where the wheelchair is fixed. (Inclination angle: about 9 degrees), the forward displacement of the seated person due to vehicle braking or the like is prevented. Note that the opening of the guide groove 9 is slightly widened so that the wheelchair can be easily entered, and a slip stopper is attached to the entrance.
[0031]
When the vehicle is run in this state, vibrations are input to the wheelchair through the vehicle body. However, since the wheelchair is placed on the vibration isolation mount M, the input vibration is effective by the vibration isolation function of the vibration isolation mount M. Is absorbed, improving the ride comfort of the wheelchair.
[0032]
Here, the vibration isolation function of the vibration isolation rack M will be described with reference to the graphs of FIGS.
[0033]
FIG. 11 shows the static characteristics of the plurality of coil springs 16, and the spring constant is set high in order to support a large load with a small stroke. However, if the spring constant of the entire vibration isolation frame M is set high, the resonance frequency matches the resonance with the human body in the vibration characteristics, which may cause discomfort and harm to the seated person.
[0034]
Therefore, as shown in FIG. 12, by setting the magnet units 18 provided on both sides of the vibration isolation mount M to a configuration having negative static characteristics, as shown in FIG. In the effective movable range, the resonance frequency of the human body and the vibration isolation frame M can be removed by laying the spring constant. That is, it is possible to provide a vibration isolator that supports a large load mass and has a soft spring constant with a small and thin layout.
[0035]
FIG. 14 shows dynamic (vibration) characteristics when the wheelchair is placed directly on the vehicle body (without vibration isolation) and when the wheelchair is placed on the vibration isolation frame M according to the present invention. As can be seen, the vibration transmission rate of the wheelchair is reduced by using the vibration isolation mount M.
[0036]
When an impact load or the like exceeding the vibration isolation range of the elastic structure including the coil spring 16 and the magnet unit 18 is input, the top butt or bottom butt structure is activated to absorb the shock input.
[0037]
More specifically, FIG. 4A shows that when the lower frame 10 is separated from the upper frame 12 beyond the elastic range of the elastic structure due to an impact displacement downward of the floor due to a depression or the like formed in the traveling path. As described above, the second and fifth arms 32 and 42 rotate counterclockwise, and the contact portions 32a and 42a formed on the second and fifth arms 32 and 42 correspond to the anti-clash stopper rubbers 21, 24 collide with each other. At the same time, as shown in FIG. 5, the damper holding member 48 of the damper unit 26 is lowered together with the lower frame 10, so that the collision preventing damper 50 collides with the second contact member 60 and the impact load is effective. To be absorbed.
[0038]
On the other hand, when the lower frame 10 approaches the upper frame 12 beyond the elastic range of the elastic structure due to the impact displacement upward of the floor due to protrusions or the like formed on the traveling path, bottom bottom prevention attached to the lower frame 10 is prevented. The stopper rubbers 20, 22 collide with the upper frame 12. At the same time, as shown in FIG. 6, the damper holding member 48 of the damper unit 26 rises together with the lower frame 10, so that the bottom bump preventing damper 52 collides with the first abutting member 56, and the impact load is effective. To be absorbed.
[0039]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
According to the first aspect of the present invention, the second elastic structure is formed of a magnetic spring having a negative spring constant, and the positive spring constant of the first elastic structure is the second elastic structure. Since the body is laid with a negative spring constant, a large load mass can be supported with a small and thin layout, and a soft riding comfort can be provided.
[0040]
Further , the second elastic structure is composed of a fixed block fixed to the lower frame and a movable block fixed to the upper frame, and at the equilibrium point of the magnetic spring, the same magnetic pole of the magnet of the fixed and movable block is orthogonal, When the movable block moves up and down relative to the fixed block, the different magnetic poles of the fixed and movable blocks are orthogonal to each other, so that a negative spring constant can be given.
[0041]
Furthermore, according to the invention described in claim 2 , since the wheelchair is inclined backward at a predetermined angle at the fixed position of the wheelchair on the upper frame, it is possible to prevent a forward shift due to breaking or the like. , Improve ride comfort.
[0042]
Further, according to the invention described in claim 3 , since the lock mechanism for locking the upper frame with respect to the lower frame is provided, the upper frame can be locked as needed (when getting on and off the wheelchair, etc.). improves.
[0043]
In addition, according to the invention of claim 4 , since the damper unit for preventing the top or bottom of the upper frame is provided, it is possible to absorb effectively even if an impact load is input, and the riding comfort is improved. To do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a wheelchair vibration isolator according to the present invention.
FIG. 2 is another perspective view of the vibration isolation frame of FIG. 1;
3 is a perspective view when a cover is removed from the vibration isolation rack of FIG. 1. FIG.
4A and 4B are side views of a link mechanism provided in the vibration isolation frame shown in FIG. 1, wherein FIG. 4A shows a top dead center and FIG. 4B shows a bottom dead center.
FIGS. 5A and 5B are a side view and a plan view of a damper unit provided in the vibration isolation frame of FIG. 1, and particularly show a top dead center.
FIG. 6 is a side view and a plan view of a damper unit provided on the vibration isolation frame of FIG. 1, and particularly shows a bottom dead center.
7 is a side view of a magnet unit provided on the vibration isolation frame of FIG. 1. FIG. 7A shows a top dead center and FIG. 7B shows a bottom dead center.
8 is an exploded perspective view of the magnet unit of FIG.
9 is a diagram showing a magnetic circuit of the magnet unit of FIG. 7;
FIGS. 10A and 10B are side views of a lock mechanism provided in the vibration isolation rack of FIG. 1, in which FIG. 10A shows a locked state and FIG. 10B shows a unlocked state;
FIG. 11 is a graph showing static characteristics of a coil spring provided on the vibration isolation frame of FIG. 1;
12 is a graph showing the static characteristics of a magnet unit provided on the vibration isolation rack of FIG. 1. FIG.
FIG. 13 is a graph showing a static characteristic in which a static characteristic of a coil spring and a static characteristic of a magnet unit are superimposed.
14 is a graph showing dynamic characteristics with and without the vibration isolation frame of FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
2 Base body, 4 Cover, 6 Belt, 8 Slope,
9 guide groove, 10 lower frame, 12 upper frame,
14 link mechanism, 16 coil spring,
18 Magnet unit, 20, 22 Stopper rubber for preventing bottom impact,
21 and 24 Stopper rubber for preventing clash, 26 Damper unit,
28 lock mechanism 30, 32, 34, 40, 42 link,
32a, 42a contact part, 46, 58 rod,
48 damper holding member, 50,52 damper,
56, 60 contact member, 62 sliding block, 64 fixed block,
68 movable block, 70 lower plate,
72 outer magnet structure, 76 upper magnet,
78 Lower magnet, 80 Inner plate, 82 Outer plate,
84 magnet, 86 recess, 88 ball, 92 rotating shaft,
94 sector gear,
96, 98, 106, 108, 110, 112, 118 arms,
102 lock gear, 104 spring,
120 lock lever holding member, 122 lock lever,
124 Lock pin, M Vibration isolation stand

Claims

A wheelchair vibration isolator comprising a lower frame fixed to a vehicle body floor, and an upper frame attached to the lower frame via a link mechanism so as to be movable up and down,
First and second elastic structures are provided between the upper and lower frames, and the first elastic structure has a positive spring constant, while the second elastic structure is fixed to the lower frame. The magnetic block includes a fixed block and a movable block fixed to the upper frame. At the equilibrium point of the magnetic spring, the same magnetic poles of the magnets of the fixed and movable blocks are orthogonal to each other, while the movable block is the fixed block. When vertical movement with respect to, and set as different magnetic poles of the fixed and movable block is orthogonal to the magnetic spring having a negative spring constant, in the effective movement range of the vibration damping mount, the first elastic structure has By setting the positive spring constant to a low value with the negative spring constant of the second elastic structure, the resonance frequency of the human body is removed from the resonance frequency of the vibration isolation frame. Vibration isolation frame for a wheelchair to be butterflies.

A wheelchair guide groove is formed in the upper frame, and an inclined portion that rises forward when viewed from the wheelchair is provided in the guide groove. Item 1. A vibration isolator for a wheelchair according to item 1 .

The anti-vibration stand for a wheelchair according to claim 1 or 2 , further comprising a lock mechanism for locking the upper frame with respect to the lower frame.

The anti-vibration stand for a wheelchair according to any one of claims 1 to 3 , wherein a damper unit for preventing the top or bottom of the upper frame is provided.