JP4195238B2 - Front wheel drive wheelchair - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用者自身の足踏み動作によって、あるいはモータによって、あるいは足踏み動作とモータを協調させた駆動機構によって駆動力を得ることができる小型の前輪駆動式車椅子に関するものであり、特に、段差乗り越えが容易でかつ超信地旋回が可能で、家屋内、施設内、路上などバリアフリーに使用できる小型の前輪駆動式車椅子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近、下肢運動障害者の新しい移動手段として後輪駆動式の足踏み車椅子が出現してきている。発明者らの研究(患者10名による走行実験)によれば、足踏み車椅子は、ほとんど起立・歩行が不可能な脳卒中片麻痺患者でも、外観上健常者と変わることなく、両足踏みで高速長距離走行が可能であることが判明している。また、足踏み車椅子において、座椅子が360度回転できる方式のものも出現しており、車椅子に対する移乗動作が容易となり、日常生活空間が広がった、より高度なバリアフリーが実現し、QOLの向上に繋がることが確認された。
ところで、これまでの足踏み車椅子は、後輪駆動型であり操舵装置は前部キャスタと連結して取り付けられていた。
【0003】
しかしながら、上記の構成を有する足踏み式車椅子では、以下のような不都合がある。
1)前輪が径の小さいキャスタ−輪であるため、小さな段差でも乗り越えられず、径の大きな後輪で乗り越えるため、後ろ向きに後退して段差を乗り越えなければならなかった。
2)前輪であるキャスター輪に操舵装置を付けた足踏み式車椅子では、足踏み走行での旋回半径が、手動式車椅子の旋回半径よりも大きく、狭い空間での使用に困難をきたす事があった。
3)これまでの足踏み式車椅子では、本体前方の左右いずれかに操舵部材(ステアリングホイール)が固定的に取り付けてあるため、容易に左右の位置を交換することは困難であった。そのため、右麻痺や左麻痺に共有の操舵部材を供給することができず、それぞれ専用の車椅子を製造せざるを得ない状態であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、前輪駆動式車椅子において、駆動輪を前輪とし、後輪を操舵車輪もしくはキャスターとすることによって、多少の段差は前進走行で乗り越えられるようにし、かつ、その場での360度旋回すなわち超信地旋回を可能とし、さらに車椅子を小型化できる前輪駆動式車椅子を提供し、上記問題点を解決することを目的とする。また必要に応じて駆動方式として、人力、モータ方式のいずれにも適用できる前輪駆動式車椅子を提供することにある。
本発明は、本体枠に前後車輪を取り付け、前記前輪に駆動力を付与した走行可能な前輪駆動式車椅子において、前記車椅子の前輪は径の大きい駆動輪とし、後輪は径の小さい操舵車輪あるいはキャスター輪として前部に左右のいずれかに取り付けた操舵部材(ステアリング部材)によって操舵される操舵装置を配したことを特徴としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明が採用した技術解決手段は、
車椅子の本体枠と、前記本体枠に取り付けたキャスタからなる後輪と、前記本体枠に取り付けられ前記後輪よりも大径の左右前輪と、前記左右の前輪に付与する駆動力に差をつけ、左右前輪に速度差を生じさせる差動機構と、前記後輪を操舵する操舵装置と、前記左右前輪のうち、少なくとも一方側の前輪に乗用者自身の足踏み動作によって駆動力を付与することができる駆動機構とを備え、前記操舵装置は、後輪に取り付けたプーリと、本体枠に配置した操舵プーリと、操舵プーリに取り付け本体枠の前方に立設した操舵軸と、操舵軸に取り付けた操舵部材と、前記各プーリに掛け渡された無端帯とを有し、操舵部材で後輪を操舵できるようにするとともに、前進走行で段差を乗り越えることができ、超信地旋回が可能な前輪駆動式車椅子である。
また、前記操舵装置の操舵部材は、車椅子の前部に配置したことを特徴とする前輪駆動式車椅子である。
また、前記操舵部材は、車椅子の左右いずれにも着脱できるようにしたことを特徴とする前輪駆動式車椅子である。
【0006】
【実施の形態】
以下本発明に係る前輪駆動式車椅子を図面を参照して説明すると、図1は本実施形態の第1実施形態である前輪駆動式車椅子の側面図、図2は同平面図である。
図1、図2において、1は車椅子の本体枠であり、本体枠1の車輪支持部には駆動輪としての左右前輪2および後輪3が取り付けられている。本体枠1には乗用者自身によって足踏み操作できるペダル4が公知の自転車ペダルのように取り付けられ,前記ペダル4の回転軸には駆動プーリ4aが配置されている。また左右前輪は本体枠1に適宜軸受を介して回転自在に取り付けられ、一方の前輪の車軸7には従動プーリ6が取り付けられ、前記駆動プーリ4aと前記従動プーリ6との間に無端帯(ワイヤ、チェーン、歯付ベルトなど)が掛け回され、前記ペダル4を踏むことにより、少なくとも一方の前輪2に駆動力を付与できる構成となっている。
【0007】
また、本体枠1後方には少なくとも1個の後輪3が取り付けられ、この後輪はキャスタ3として構成されている。一個のキャスタ3の回転軸にはプーリ10が取り付けられ、また本体枠1には操舵プーリ8aおよび中間プーリ8bが図2に示すように本体枠1の下方に配置され、これらのプーリには無端帯9が巻回されている。操舵プーリ8aには本体枠1の前方に立設される操舵軸8cが取り付けられ、この操舵軸8cには操舵部材(レバーまたはハンドル型のステアリングメンバー)8が取り付けられている。この操舵軸8cは前記操舵プーリ8aと中間プーリ8bとに着脱できる構成(たとえば操舵軸の下端を操舵プーリあるいは中間プーリに形成した嵌合穴に挿入嵌合できる方式等)となっており、乗用者の選択により、左右の何れの手でも操舵部材を操舵できるようになっている。
なお、図2において10aはテンションプーリであり、また後輪3は左右2輪として示されているが、後輪を一つとし、三輪型とすることも可能である。
【0008】
図2において、乗用者はペダル4を脚で漕ぎ駆動力を発生する。その駆動力は無端帯(駆動ワイヤ)5を経て従動プーリ6、前輪の車軸7と伝えられ、片側の前輪2を駆動する。また、操舵操作は操舵部材8により行われ、無端帯(操舵ワイヤ)9、プーリ10を経て片側後輪3に伝えられ、後輪の向き(操舵角度)を変化させる。操舵部材8は、乗用者の使い勝手により左右どちらにでも取り付けて使用される。
【0009】
次に図3を参照して第2実施形態を説明する。
第2実施形態は、左右前輪が各車軸7に取り付けられ、この各車軸7の連結部に公知の差動機構12を配置し、この差動機構12に回転力を伝達する従動プーリ12aを設け、この従動プーリ12aとペダル軸に設けた駆動プーリ4aとを連結した点、後輪が左右2輪となり、左右の後輪の中間にプーリ10および操舵角分配機構11が配置され、中間プーリ10の動きによって左右後輪3が同時に操舵できるようにした点が特徴である。なお差動機構12と従動プーリ12aとの組付け機構、操舵角分配機構は適宜種々の機構を設計時において採用することが可能である。
【0010】
図3において、乗用者はペダル4を脚で漕ぎ駆動力を発生する。その駆動力は無端帯(駆動ワイヤ)5を経て従動プーリ12a、差動機構12、各車軸7と伝えられ、左右前輪2を駆動する。また、操舵操作は操舵部材8により行われ、無端帯(操舵ワイヤ)9、中間プーリ10、操舵角分配機構11を経て、両側後輪3の操舵角度を変化させる。操舵部材8は、左右どちら側にも配置することができる。
【0011】
次に図4を参照して第3実施形態を説明する。
第3実施形態は、左右の後輪をキャスタで構成してフリー状態とし、前左右前輪で操舵および駆動を行うようにした点に特徴がある。図4において左右前輪が左右車軸7に取り付けられ、この車軸の連結部に公知の駆動力分配機構を配置しこの駆動力分配機構に回転力を伝達する従動プーリを設け、この従動プーリとペダル軸に設けた駆動プーリとを無端帯で連結する。また、操舵操作は操舵部材8により行われ、無端帯(操舵ワイヤ)9がプーリ14を介して駆動力分配機構13に連結され、操舵部材8を操作することで左右前輪への伝達駆動力を変え、操舵ができるようになっている。なお駆動力分配機構は設計時において種々の機構を採用することが可能である。
【0012】
図4において、乗用者はペダル4を脚で漕ぎ駆動力を発生する。その駆動力は無端帯(駆動ワイヤ)5を経て駆動力分配機構13、左右車軸7と伝えられ、両側の前輪2を駆動する。また、操舵操作は操舵部材8により行われ、無端帯(操舵ワイヤ)9を経て駆動力分配機構13へ伝えられ、左右車軸の駆動力ならびに速度を分配して操舵を行う。このとき両側後輪3はキャスタとなる。
【0013】
以上、本実施形態の一例を説明したが、駆動方式として足踏み式の代わりに、ペダルの車軸にモータ等を取り付けたモータ駆動方式とすることができる。また駆動機構および操舵機構は無端帯を使用した機構を採用しているがこれらの機構に変えてギヤ式等種々の方式を採用することも可能である。操舵角分配機構、駆動力分配機構は本発明の機能を達成できるものであれば、公知の適宜機構を採用することができる。
また、本発明はその精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。また、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。
【0014】
【発明の効果】
以上詳細に述べたごとく本発明によれば、径の大きい前輪を駆動輪とすることにより、多少の段差は前進走行によって乗り越えることができ、後輪を操舵輪もしくはキャスターとすることにより超信地旋回ができる。また、本体のサイズも小型化できる。そのため、これまでの発明者らの足踏み車椅子の特徴である、高速長距離移動ができること、回転座椅子採用により移乗動作が容易なことなどに加え、本発明の特徴が加わることにより、家屋や比較的狭い通路の各種施設、および戸外での使用も可能となり、生活空間の広がりが期待でき、より広範囲のバリアフリーの具現化とQOLの向上を図ることができる、また駆動方式をモータ式に変えることにより、自走式の車椅子とすることもできるなどの優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本説明に関わる簡略化した足踏み式車椅子の側面図である。
【図2】片側前輪を駆動輪、片側後輪とした場合の足踏み式車椅子の機構平面図である。
【図3】両側前輪を駆動輪、両側後輪とした足踏み式車椅子の機構平面図である。
【図4】両側前輪を差動式駆動輪、両側後輪をキャスタとした足踏み式車椅子の機構平面図である。
【符号の説明】
1 本体枠
2 前輪
3 後輪
4 ペダル
5 無端帯
6 従動プーリ
7 車軸
8 操舵部材
9 無端帯
10 プーリ
11 操舵角分配機構
12 差動機構
13 駆動力分配機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a small front wheel drive wheelchair that can obtain a driving force by a stepping motion of the passenger himself, by a motor, or by a driving mechanism in which the stepping motion and the motor are coordinated. The present invention relates to a small front wheel drive wheelchair that can be used in a barrier-free manner such as in a house, in a facility, or on the road.
[0002]
[Prior art]
Recently, rear wheel drive type stepping wheelchairs have emerged as a new means of movement for people with lower limb movement disorders. According to the study by the inventors (running experiment with 10 patients), the foot-operated wheelchair is high-speed and long-distance by stepping on both feet without changing from a healthy person even in stroke hemiplegic patients who are almost unable to stand and walk It has been found that traveling is possible. In addition, some stepping wheelchairs that allow the seat chair to rotate 360 degrees have also appeared, making it easier to transfer to the wheelchair, expanding the daily living space, realizing a more advanced barrier-free, and improving QOL. It was confirmed that it leads to.
By the way, the conventional stepping wheelchair is a rear wheel drive type, and the steering device is connected to the front caster.
[0003]
However, the foot-operated wheelchair having the above configuration has the following disadvantages.
1) Because the front wheel is a caster wheel with a small diameter, it was not possible to get over even with a small step, and to get over with a rear wheel with a large diameter, it was necessary to retreat backward and get over the step.
2) In a foot-operated wheelchair in which a steering device is attached to a caster wheel which is a front wheel, the turning radius in stepping is larger than the turning radius of a manual wheelchair, which sometimes makes it difficult to use in a narrow space.
3) In the conventional foot-operated wheelchair, since the steering member (steering wheel) is fixedly attached to either the left or right of the front of the main body, it is difficult to easily exchange the left and right positions. Therefore, a common steering member cannot be supplied to right paralysis and left paralysis, and a dedicated wheelchair must be manufactured.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in the present invention, in the front wheel drive wheelchair, the driving wheel is the front wheel and the rear wheel is the steering wheel or caster, so that some steps can be overcome by forward traveling and 360 degrees on the spot. An object of the present invention is to provide a front-wheel-drive wheelchair that can turn, that is, super-revolution, and further reduce the size of the wheelchair, and solve the above problems. It is another object of the present invention to provide a front wheel drive wheelchair that can be applied to both human power and motor systems as a drive system as required.
The present invention relates to a travelable front wheel drive wheelchair in which front and rear wheels are attached to a main body frame and a driving force is applied to the front wheel, the front wheel of the wheelchair is a drive wheel having a large diameter, and the rear wheel is a steering wheel having a small diameter or As a caster wheel, a steering device that is steered by a steering member (steering member) attached to either the left or right is disposed as a caster wheel.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the technical solution means adopted by the present invention is:
A difference is made in the driving force applied to the main body frame of the wheelchair, the rear wheel made of casters attached to the main body frame, the left and right front wheels attached to the main body frame and having a larger diameter than the rear wheel, and the left and right front wheels. A driving mechanism for applying a driving force to the front wheel on at least one of the left and right front wheels by a stepping operation of the passenger himself / herself, a differential mechanism that generates a speed difference between the left and right front wheels, a steering device that steers the rear wheels, and A steering mechanism mounted on the rear wheel, a steering pulley disposed on the main body frame, a steering shaft installed on the steering pulley and standing in front of the main body frame, and attached to the steering shaft. A front wheel that has a steering member and an endless belt that spans the pulleys, and that can steer the rear wheel with the steering member, and that can step over a step in forward travel, and that can make a super turn. Driving wheelchair A.
Further, the steering member of the steering device is a front wheel drive wheelchair characterized by being arranged at a front portion of the wheelchair .
The steering member is a front wheel drive wheelchair characterized in that it can be attached to and detached from either the left or right side of the wheelchair .
[0006]
Embodiment
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a front wheel drive wheelchair according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a front wheel drive wheelchair which is a first embodiment of the present embodiment, and FIG.
1 and 2,
[0007]
Further, at least one
In FIG. 2, 10a is a tension pulley, and the
[0008]
In FIG. 2, a passenger generates a driving force by rowing the
[0009]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, left and right front wheels are attached to each
[0010]
In FIG. 3, the passenger rowes the
[0011]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.
The third embodiment is characterized in that the left and right rear wheels are constituted by casters to be in a free state, and the front and right front wheels are steered and driven. In FIG. 4, the left and right front wheels are attached to the left and
[0012]
In FIG. 4, the passenger rowes the
[0013]
As described above, an example of the present embodiment has been described. However, instead of the stepping type, a motor driving type in which a motor or the like is attached to the axle of the pedal can be used as the driving type. Further, the drive mechanism and the steering mechanism employ a mechanism using an endless belt, but it is possible to adopt various systems such as a gear type in place of these mechanisms. As the steering angle distribution mechanism and the driving force distribution mechanism, a known appropriate mechanism can be adopted as long as the function of the present invention can be achieved.
In addition, the present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. Moreover, the above-mentioned Example is only an illustration in all the points, and must not be interpreted limitedly.
[0014]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, by using the front wheel having a large diameter as the driving wheel, some steps can be overcome by forward traveling, and by using the rear wheel as a steering wheel or a caster, You can turn. In addition, the size of the main body can be reduced. Therefore, in addition to the features of the stepping wheelchairs of the present inventors, such as being able to move at high speeds and long distances, and being easy to transfer by adopting a swivel chair, the features of the present invention can be added to Various facilities with relatively narrow passages and outdoor use are also possible, which can be expected to expand the living space, can realize a wider range of barrier-free and improve QOL, and the drive system is motorized By changing it, it is possible to achieve excellent effects such as a self-propelled wheelchair.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a simplified stepping wheelchair according to the present description.
FIG. 2 is a plan view of a mechanism of a foot-operated wheelchair when a front wheel on one side is a driving wheel and a rear wheel on one side.
FIG. 3 is a plan view of a mechanism of a foot-operated wheelchair in which both front wheels are driving wheels and both rear wheels.
FIG. 4 is a plan view of a mechanism of a foot-operated wheelchair in which both front wheels are differential drive wheels and both rear wheels are casters.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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