JP4334121B2 - 車椅子 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、病身者、障害者等のために着座状態で走行可能な車椅子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の車椅子の前側2輪には、転向用車輪として垂直回転軸を中心に自在に回転可能な旋回式のキャスタが用いられるのが通常である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
これにより、進行方向の変更が容易になるが、次のような欠点を伴う。即ち、キャスタの自在性のために走行開始時の方向が不定であり、直進及び後退させようとするまでに車椅子がふらつく。自在性によりキャスタが転向している場合、狭い道路及び路面が荒れているところではスムーズに走行できない。段差を乗り越え易くするためにキャスタを大きくしようとすると、転向時の横幅、即ち旋回半径がおのずと広がり、ふらつきがさらに増大する。
【0004】
一方、車輪の直進方向に対して直交方向へ回転する複数個の非旋回式の回転体が車輪の周囲に配列され、車輪の横幅を広げることなく、斜めに走行することができる転向用回転体付きサイドワインド式車輪も周知であり、例えば特開平11−227404には、車輪の外周円に沿った回転軸に直進方向と直角方向に回転するローラ状回転体が配列され、各回転体間に緩衝部材が配置された車輪が開示されている。この場合、回転体の直径に対応した幅で隣合う回転体の前後端間に隙間が必然的に生じるために、その隙間に石等が挟まるのを防止する緩衝部材を介在させている。したがって、回転体との摩擦抵抗を生じたり、その非回転によりスムーズな回転ができない等の点で改良の余地が残される。
【0005】
本発明は、このような点に鑑みて、走行を安定に行わせ得る非旋回式の回転体付き車輪を備えた車椅子を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この目的を達成するために、請求項1により、両側に回転体付き車輪を備えた車椅子において、直進方向に対して直交方向へ回転するように車輪の周囲に複数個の回転体を配列し、各回転体が、車軸を中心とする半径方向に対して交差する回転軸線を中心に回転自在に支持され、各回転体は、その先端部の直径が基端部の直径よりも小さくして周面により車輪外周円の円弧を形成する形状に形成され、先端部が隣合う回転体の基端部に近接し得るように、各回転体の先端部が基端部に形成された凹部に部分的に侵入していることを特徴とする。
【0007】
回転体は、半径方向に対して交差する回転軸線上に回転自在に支持され、直径が基端部から先端部に向けて徐々に小さくなるか、或は一旦大きくなった後に小さくなって周面で車輪外周円を形成する。小さな直径の先端部が大きな直径の基端部の凹部に部分的に侵入し、隣同士の回転体は近接する。車輪の回転で前進或は後退すると共に、車輪に斜め或は横方向の荷重が作用すると、回転体もその側の直交方向へ回転し、車椅子は斜め或は横方向に走行する。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1乃至図5を基に本発明の実施の形態による車椅子を説明する。この図3に示す車椅子の4輪のうち前輪には回転体付き車輪9が転向用として取付けられている。この車輪9は、図1及び図2に示すように、道路の歩道車道間等の段差を容易に乗り越え得る程度に大きな直径を有し、中心部に車軸1を備えたリム2の周囲に、車輪9の直進方向に対して直交方向へ回転する複数個の同一形状の回転体10を配列して構成されている。
【0009】
各回転体10が、車軸1の回転軸線Oを中心とする半径R1の方向に対してその半径円と同一面状で直交方向からずれ角度の斜めに交差する回転軸線X1上に位置する回転軸26に回転自在に支持されている。各回転体10の直径は、半径R1に沿った基端部11から先端部12に向けて1/2より僅かに小さくなるように連続的に小さく変化し、かつ周面19が車輪9の車輪外周円C1への回転位置でその円弧を形成し、したがって各回転体10は半紡錘形状に形成されている。
【0010】
また、先端部12が隣合う回転体10の基端部11に形成された円錐面状の凹部25の外周側半分に部分的に侵入して、車輪外周円C1に回転した周面19が例えば1〜5mm程度の隙間19aで隣合う回転体10の基端部11に近接し得るようになっている。
【0011】
さらに、リム2の周面には軸受アーム20の基端部が取付けられ、凹部25のリム2側の周壁25a及びリム2側の周面19間の隙間27に侵入し、さらに先端部12間の隙間に侵入して隣合う回転軸26に対して直交方向へ順に曲げられている。これにより、軸受アーム20の途中位置21で回転軸26の基部側端部を支持し、先端位置22で回転軸26の先端側端部を支持している。
【0012】
このように構成された車椅子の車輪9の動作は次の通りである。車椅子が図4の進行位置P1で車輪9の直進方向Aへ押されると、回転体10は回転することなく直進する。進行位置P2で右へ曲がろうとする力を加えると、進行力が直交方向に分解されたベクトル分力に応じて、車輪9はその車軸1を中心に回転すると共に、回転体10も回転軸26を中心に回転して接地している回転体10が回転軸26を中心に右へ回転し始める。図4及び図5でハッチングで示すように、車輪9の回転位置により2個の回転体10が回転する場合、右側の車輪9の負荷が通常重いことにより、右側では前寄りの2個の回転体10(図5A)、左側(図5B)では後寄りの2個になる可能性がある。進行位置P3では直線進行に近ずき、回転体10の回転は止まろうとする。以後、回転体10は回転することなく直進する。
【0013】
回転体10の全部の周面19はほぼ連続した車輪外周円C1を形成し得、また回転体10の前後端間の隙間はそれぞれの回転動作が干渉しない程度に僅かであるために、その隙間に石等が挟まるのが回避され、スムーズな走行が保証される。
【0014】
同様に後退も可能でり、回転体10の非旋回により車輪9の横幅を広げることなく、360度の全方向に走行することができる。回転体10の周面19が充分な直径の車輪9の外周に連続するために、路面の段差等を容易に引っ掛かりを生じることなく乗り越えることができる。
【0015】
尚、車椅子の両側の前輪を大きな車輪にして後輪にこのような転向用の回転体付き車輪を採用することもできる。また、電動式の車椅子に回転体付き車輪を採用することもでき、この場合、前輪のキャスタ部を本考案の車輪にすることでスム−ズな走行、旋回が可能となる。
【0016】
図6は回転体の別の支持構造を示すもので、前述の回転軸26に代えて、回転体30の回転軸線X1上の基端部31及び先端部に、同図Aに示すように、ボール32を受ける凹曲面33aを有する軸受ボルト33(同図B)がねじ込まれている。この凹曲面は、ボール32に回転自在に係合する回転体30の回転凹部として機能する。一方、リム2に取付けられた軸受アーム35の先端位置及び途中位置にはボール32を受ける凹曲面35aが形成されている(同図C)。これにより、軸受アーム35が、回転体30の先端部と隣合う回転体30の凹部間の隙間に侵入すると共に、先端位置で回転体30の先端側の回転凹部をボール32を介して回転自在に支持し、途中位置で隣合う回転体30の基端部31の凹部側の回転凹部を回転自在に支持する。
【0017】
また、回転体はその後端部が半径R1方向に一致することなく途中で一致して一旦大きくなった後に小さくなって半紡錘よりも長い形状に構成して、回転体の外周に円状の溝を形成して回転可能に支持することが考えられる。さらに、回転体は先端部の直径が基端部の直径の1/2よりも大きく設定して、路面の荒れに対しても接地面を増やして安定度を高めることもできる。
【0018】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、キャスターのように進行方向へ旋回することを要さずに、車両の進行方向を前後斜めに自在に転向することができるだけでなく、段差を容易に乗り越え得るように車輪の直径を大きくした場合でも各回転体の隙間を互いに干渉しない程度に僅かにすることができる。
【0019】
請求項2の発明によれば、隙間が殆どない隣接する各回転体を見栄え良く、回転自在に支持できる。請求項3の発明によれば、回転体付き車輪が、通常の車椅子と同様に前輪に採用され、操舵姓を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による転向用回転体付き車輪の要部断面図である。
【図2】同転向用回転体付き車輪の斜視図である。
【図3】同転向用回転体付き車輪を採用した車椅子の斜視図である。
【図4】同車椅子の進行状態を説明する図である。
【図5】同転向用回転体付き車輪の動作を説明する図である。
【図6】別の実施の形態による回転体の支持構造を示す面である。
【符号の説明】
2 リム
9 車輪
10、30 回転体
11、31 回転体の基端部
12 回転体の先端部
19 回転体の周面
20、35 軸受アーム
26 回転軸
27 隙間
Claims (3)
- 両側に回転体付き車輪を備えた車椅子において、
直進方向に対して直交方向へ回転するように車輪の周囲に複数個の回転体を配列し、
前記各回転体が、車軸を中心とする半径方向に対して交差する回転軸線を中心に回転自在に支持され、
前記各回転体は、その先端部の直径が基端部の直径よりも小さくして周面により前記車輪外周円の円弧を形成する形状に形成され、
前記先端部が隣合う前記回転体の前記基端部に近接し得るように、前記各回転体の前記先端部が前記基端部に形成された凹部に部分的に侵入していることを特徴とする車椅子。 - 各回転体が、その直径を基端部から先端部に向けて連続的に小さくする半紡錘形状であり、
リムに基端部が取付けられ、かつ前記回転体の先端部と隣合う前記回転体の凹部間の隙間に侵入している軸受アームの途中位置で前記回転体の回転軸線上の前記凹部側を支持し、先端位置で前記回転軸の回転軸線上の先端側を支持することを特徴とする請求項1記載の車椅子。 - 転向用車輪が両側の前輪であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車椅子。
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