JP4352361B2 - 歩行補助電動車椅子 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
高齢、疾病等によって歩行能力が低下している者の歩行を補助する電動歩行器として、また、これらの者が乗車し運転して自走する電動車椅子として使用することができる歩行補助電動車椅子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高齢者等の歩行補助機器としては、手押し式の四輪車（いわゆるシルバーカー）が知られている。手押し式の四輪車は、モータ等の駆動装置を搭載しておらず、純粋に人力で押すものであるため、歩行困難な者に対しては支えが充分でない場合があり、また、上り勾配では歩行者の負担が大きくなるという問題があった。そこで、電動モータ等の駆動装置を搭載し、コントローラによって登坂、降坂等による走行抵抗の変化にかかわらず、走行速度を一定に制御することにより、歩行者の負担を軽減するようにした電動式歩行器が提案されている（実開平５−２１９３８号等参照）。
【０００３】
また、電動モータ等の駆動装置を搭載したものとしては、高齢者等の介助される者を乗せて、介助する者が後方から追従しながら操縦するようにした介助型電動車椅子がある。
【０００４】
一方、歩行器能障害者等が乗車して自走するタイプの車両としては、電動車椅子がある。電動車椅子は、一般に、左右２個の電動モータによって駆動される駆動車輪および自在車輪を備え、ジョイスティック等を用いて左右のモータを差動制御することにより操舵を行うようになっており、また、サーボモータ等によって強制的に操舵される操舵車輪を備えたものもある。さらに、高齢者等が乗車して自身で運転するタイプの車両として、後輪を電動モータによって駆動し、ハンドル操作によって前輪を操舵するようにした電動車両がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電動式車両では、それぞれの使用目的に応じて機能が限定されているため、実際の使用状況において不便な点が少なくなかった。すなわち、上記電動式歩行器は、主に歩行補助の目的で使用され、使用者が乗車し、運転して自走することができない。上記介助型電動車椅子は、主に介助者の負担を軽減するものであり、乗車した者が自身で運転して自走することができない。また、上記電動車椅子および電動車両では、潜在的歩行能力を有している者に対して、歩行補助の目的で使用することができない。
【０００６】
そこで、実際の使用状況におけるこれらの不便を解消して、例えば、疾病、高齢等によって歩行能力が低下している者が、補助されながら自分の脚で歩行するための歩行器として使用することができ、疲労した場合には、乗車し、運転して自走可能な移動手段として使用することができる電動式車両が望まれる。
【０００７】
また、例えば、慢性呼吸不全による心肺機能の低下のために在宅酸素療法を受けている患者が外出時に携行する酸素ボンベの搭載については、上記従来の電動式車両では全く考慮されていなかった。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、高齢、疾病等によって歩行能力が低下している者の歩行を補助する電動歩行器として、また、これらの者が運転して自走する電動車椅子として使用することができ、さらに、在宅酸素療法用の酸素ボンベを搭載することができる歩行補助電動車椅子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】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る歩行補助電動車椅子は、駆動車輪および操舵車輪と、前記駆動車輪を駆動する駆動装置と、運転シートと、該運転シートから操作可能で前記操舵車輪および前記駆動装置を制御する自走ハンドルと、車体後部に設けられて後方から操作可能で前記操舵車輪および前記駆動装置を制御する歩行ハンドルとを備え、
前記歩行ハンドルは、車体後方から操作可能な歩行位置と折畳んだ自走位置とに切換可能であり、前記駆動装置は、前記歩行ハンドルが歩行位置にあるとき、該歩行ハンドルによってのみ制御可能で、自走位置にあるとき、前記自走ハンドルによってのみ制御可能であることを特徴とする。
【００１０】
このように構成したことにより、使用者は、歩行ハンドルを歩行位置にし、車両後方から歩行ハンドルを操作して操舵車輪および駆動装置を制御することによって、追従しながら歩行することができ、また、歩行ハンドルを自走位置にし、運転シートに着座して自走ハンドルを操作することによって、操舵車輪および駆動装置を制御し、乗車して自走することができる。
【００１１】
請求項２に係る歩行補助電動車椅子は、上記請求項１の構成において、前記操舵車輪と自走ハンドルと歩行ハンドルとは、リンク機構を介して互いに連結されていることを特徴とする。
【００１２】
このように構成したことにより、操舵車輪は、リンク機構を介して自走ハンドルおよび歩行ハンドルによって操舵される。
【００１５】
請求項３に係る歩行補助電動車椅子は、上記請求項１又は２の構成において、前記歩行ハンドルによる制御時には、前記自走ハンドルによる制御時よりも最高速度が低く制限されることを特徴とする。
【００１６】
このように構成したことにより、電動歩行器として使用する場合は、電動車椅子として使用する場合よりも最高速度が低く制限される。
【００１９】
また、請求項４に係る歩行補助電動車椅子は、上記請求項１乃至３のいずれかの構成において、酸素療法用の酸素ボンベを搭載したことを特徴とする。
【００２０】
このように構成したことにより、慢性呼吸不全患者等の使用者が適宜、酸素吸入を行うことができる。
【００２１】
【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詳細に説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態の歩行補助電動車椅子１は、車体２を左右２つの前輪３および後輪４で支持する４輪車であり、車体２の略中央部に運転シート５が配置され、車体２の前部に自走ハンドル６が設けられ、また、車体２の後部に歩行ハンドル７が設けられている。車体２は、構造材であるシャシ８およびシャシ８を覆うボディカウル９から構成されており、図３に示すように、シャシ８の前部には、前輪３を操舵するためのステアリングリンク機構10が配置され、後部には、後輪４を駆動するための駆動装置11が配置され、また、中央部の運転シート５の下方には、バッテリ12および各機器を電気的に制御するためのコントローラＣが配置されている。
【００２２】
ステアリングリンク機構10は、左右の前輪２をそれぞれ支持するナックル13，14から前方へ延びるタイロッドアーム15，16をタイロッド17で互いに連結し、一方のナックル13のタイロッドアーム15から一体的に延びるナックルアーム18を、運転シート５の前方に立設された自走ハンドル６のコラムシャフト19の基端部から延びるステアリングアーム20に、ステアリングロッド21を介して連結した構造となっており、自走ハンドル６を回動させることにより、ステアリング機構10を介して前輪３を操舵できるようになっている。
【００２３】
自走ハンドル６は、コラムシャフト19の先端部に、水平方向に延びるループ状の一部を切り欠いた形状のハンドルバー22およびコントロールボックス23が取付けられている。図４に示すように、コントロールボックス23には、ハンドルバー22のグリップ部25に対向させてクランク状に折曲されたアクセルレバー26が設けられている。ハンドルバー22にはブレーキレバー27が取付けられている。コントロールボックス23の詳細については後述する。
【００２４】
ステアリング機構10のステアリングアーム20からサブアーム28が一体的に延ばされて、その先端部にロッド29の一端が連結されており、ロッド29の他端は、シャシ８の後部まで延ばされて、車体後部に立設された歩行ハンドル７のコラムシャフト30の基端部から延びるステアリングアーム31に連結されている。これにより、歩行ハンドル７を回動させると、ロッド29によって自走ハンドル６が回動して、前輪３が操舵されるようになっている。歩行ハンドル７には、自走ハンドル６と同様に、グリップ部32A を有するハンドルバー32およびコントロールボックス33が設けられており、それぞれにブレーキレバー34およびアクセルレバー35が設けられている。
【００２５】
なお、図示のものでは、自走ハンドル６および歩行ハンドル７のアクセルレバー26，35およびブレーキレバー27，34は、それぞれ右側および左側に配置されているが、これらは必要に応じて左右いずれの側に設けてもよく、また、両側に設けることもできる。また、自走ハンドル６および歩行ハンドル７のハンドルバー22，32は、ループ状の一部を切り欠いた形状としているが、その他の形状であってもよく、例えば切欠のないループ状とすることもできる。
【００２６】
駆動装置11は、電磁ブレーキを組み込んだ電動モータ11A および差動装置11B からなり、コントローラＣによってバッテリ12からの給電を制御することにより、電動モータ11A を回転させて差動装置11B を介して後輪を駆動し、給電を停止してモータ発電による制動を行い、また、適宜、電磁ブレーキを作動させて制動を行うようになっている。
【００２７】
コントローラＣは、マイクロコンピュータを内蔵しており、所定のプログラムに従い、自走ハンドル６または歩行ハンドル７のコントロールボックス23，33の操作に基づいて電動モータ（電磁ブレーキ）への給電を制御し、また、バッテリ12の電圧に基づいてバッテリ12の充電状態を監視するようになっている。なお、バッテリ12の充電は、レギュレータを内蔵した充電器（図示せず）が車載されており、巻取り式コード（図示せず）を介して家庭用コンセントから行えるようになっている。
【００２８】
自走ハンドル６のコントロールボックス23およびその操作に基づくコントローラＣによる駆動装置11の制御について説明する。コントロールボックス23には、図４に示すように、最高速度設定ノブ36、前後進切換ノブ37および液晶標示板38が設けられている。最高速度設定ノブ36によって最高速度を数段階（例えば、低速２km／h 、中速４km／h 、高速６km／h の３段階）に設定することができ、その設定速度の範囲内において、アクセルレバー26の押し加減によって走行速度を調整することができ、アクセルレバー26を放すと、自動的に電磁ブレーキが作動して適度な制動力が発生して停止する。
【００２９】
前後進切換ノブ37によって前進または後進を選択することができる。なお、後進を選択した場合には、最高速度設定ノブ36の選択位置にかかわらず、最高速度は所定の低速度（例えば２km／h 程度）に制限される。最高速度設定ノブ36による各設定速度は、必要に応じて変化させられるようにしてもよい。
【００３０】
ブレーキレバー27は、前輪３および後輪４の少なくとも一方に設けられたブレーキ装置（図示せず）およびコントローラＣと連動しており、ブレーキレバー27を握ることによって、駆動装置11の電動モータ11A を停止させるともに、ブレーキ装置を作動させるようになっている。また、コントロールボックス23には、液晶表示器38が設けられており、バッテリ残量、満充電、速度、走行距離、時計、ストップウオッチ、使用者の体内酸素飽和度および脈拍等を適宜表示できるようになっている。
【００３１】
次に、歩行ハンドル７のコントロールボックス33およびその操作に基づくコントローラＣによる駆動装置11の制御について説明する。コントロールボックス33は、上記自走用ハンドル８のコントロールボックス23と同様、最高速度設定ノブ39、前後進切換ノブ40、アクセルレバー35およびブレーキレバー34によって、運転できるようになっている。ただし、コントロールボックス33では、歩行能力が低下している使用者のための歩行補助を考慮して、最高速度設定ノブ39で低速を選択することによって、後進を含めて最高速度を充分低く（例えば１km／h 程度に）制限できるようになっている。また、液晶表示器によって、上記コントロールボックス23と同様、バッテリ残量等の各種情報を適宜表示できるようになっている。
【００３２】
歩行ハンドル７では、ハンドルバー32が図１に示す後方から操作可能な水平位置（歩行位置）と図６に示す折畳んだ下方自走位置（自走位置）とを回動可能となっており、ハンドルバー32の回動位置に連動して、コントロールボックス23，33とコントローラＣとの接続が切り換わり、歩行位置では、歩行ハンドル７のコントロールボックス33によってのみ操作可能となり、自走位置では、自走用ハンドル８のコントロールボックス23によってのみ操作可能となる。また、ハンドルバー32には、これを歩行位置および自走位置に保持するためのロック機構（図示せず）が設けられており、ロック機構を解除することによって回動位置の切換が可能となる。
【００３３】
ボディカウル９は、前輪３および後輪４の上部をそれぞれ覆うフェンダ部9a，9b、自走ハンドル６のコラムシャフト19の前方に設けられたウインドシールド部9c、並びに、運転シート５の下部に配置されてバッテリ12、コントローラＣおよび駆動装置11等の機器を覆うカバー部9d等を合成樹脂等で一体的に形成したものである。カバー部9dの両側部の後輪４のフェンダ部9bの上部には、酸素ボンベ42を装着することができる。酸素ボンベ42は、車体８に着脱可能に取付けられた半割円筒状のブラケット43に挿入されて、ゴムバンド44によって着脱可能に保持されている。なお、酸素ボンベ42は、車両の安定性を考慮してカバー部9bの両側部に設けられているが、必要に応じて片側のみに設けてもよく、また、車両の重心を低くするため、できるだけ車体下部に装着することが望ましい。酸素ボンベ42は、慢性呼吸不全患者等のための在宅酸素療法用システムを構成するものであって、カニューラ等の必要な付属機器（図示せず）については、ボディカウル９のカバー部9dの後部等に設けられた収容スペースに収容されている。ボディカウル９の前部には、前照灯45および荷かご46が取付けられ、運転シート５のシートバック側部には、跳上げ式の肘掛47けおよび携帯電話ホルダ48が取付けられている。
【００３４】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
【００３５】
歩行補助電動車椅子１を電動歩行器として使用する場合には、図５に示すように、ロック手段（図示せず）を解除し、歩行ハンドル７のハンドルバー32を歩行位置へ回動させてロックする。これにより、歩行ハンドル７のコントロールボックス33によってのみ操作が可能となる。最高速度設定ノブ39で所望の最高速度を設定し、前後進切換ノブ40によって前後進を選択する。ハンドルバー32のグリップ部32A を後方から把持し、アクセルレバー35を押して、歩行補助電動車椅子１を前進または後進をさせ、ハンドルバー32で身体を支えながらこれに追従して歩行する。ハンドルバー32を操作することにより、ロッド29、ステアリングロッド21およびリンク機構10を介して前輪３を操舵することができ、自由に旋回することができる。このとき、駆動装置11には、差動装置11B が組込まれているので、円滑に旋回することができる。アクセルレバー35を放せば、減速して停止し、さらに、ブレーキレバー34を握ることによって大きな制動力を得ることができる。上り勾配では、歩行補助電動車椅子１の駆動力によって牽引され、降り勾配では、適宜、モータブレーキおよび電磁ブレーキが作動して、その制動力によって支えられるので、歩行能力が低下している者でも、無理なく歩行を続けることができる。
【００３６】
なお、この使用態様では、運転シート５に介助される者を乗せて、介助する者が歩行ハンドル７を操作することにより、介助型電動車椅子として使用することもできる。
【００３７】
歩行補助電動車椅子１を自走式の電動車椅子として使用する場合には、歩行ハンドル７のロック手段を解除し、図６に示すように、ハンドルバー32を自走位置へ回動させてロックする。これにより、自走ハンドル６のコントロールボックス23によってのみ操作が可能となる。運転シート５に腰掛け、最高速度設定ノブ36で所望の最高速度を設定し、前後進切換ノブ37によって前後進を選択する。ハンドルバー22のグリップ部25を把持してアクセルレバー26を押して走行する。ハンドルバー22を操作することにより、ステアリングロッド21およびリンク機構10を介して前輪３を操舵することができ、自由に旋回することができる。駆動装置11には、差動装置11B が組込まれているので、円滑に旋回することができる。アクセルレバー26を放せば、減速して停止し、さらに、ブレーキレバー27を握ることによって大きな制動力を得ることができる。下り勾配では、適宜モータブレーキおよび電磁ブレーキを作動させて速度を調整することができ、無理なく降坂するととができる。
【００３８】
また、慢性呼吸不全による心肺機能低下のために在宅酸素療法を受けている患者等が使用する場合には、酸素ボンベ42およびその付属機器を搭載することができる。この場合、各種センサをコントロールボックス23、33の液晶表示器38に接続して、体内酸素飽和度、脈拍等の使用者の身体の状態を適宜監視できるようにするとよい。
【００３９】
このように、歩行補助電動車椅子１は、電動歩行器および電動車椅子の両方として使用することができるので、疾病、高齢等によって歩行能力が低下しているが潜在的な歩行能力を有している者が使用する場合には、例えば、外出する際、はじめは電動歩行器として使用して、補助されながら自分の脚で歩行し、途中で疲労した場合には、電動車椅子に切り換え、乗車して運転することにより、無理なく帰宅することができる。
【００４０】
そして、本発明に係る歩行補助電動車椅子１によれば、心肺機能の低下、下肢神経系機能低下、高齢、障害等によって歩行能力が低下している者が、無理なく歩行することができ、また、適宜、乗車し、運転して自走することができるので、従来は電動車椅子や介助者付き車椅子に頼らざるを得なかったこれらの者の多くが自分の脚で歩行することが可能となり、日常生活における行動範囲の拡大および生活の質（ＱＯＬ）の向上を図ることができる。
【００４１】
なお、上記実施形態では、一例として図示のリンク機構によって前輪３（操舵車輪）と自走ハンドル６と歩行ハンドル７とを互いに連動させるようにしたものについて説明しているが、本発明は、これに限らず、他の形式のリンク機構あるいは、その他の機械的、電気的な伝動手段を用いて、これらを連動させることもできる。
【００４２】
また、上記実施形態では、歩行ハンドル７のハンドルバー32を上下方向に回動させることによって、歩行ハンドル７または自走ハンドル６による操作を選択的に切り換えるようにしているが、他の実施形態として、歩行ハンドル７および自走ハンドル６を着脱可能な１つのハンドルとし、このハンドルを運転シート５から操作可能な自走取付位置または車両後方から操作可能な歩行取付位置に選択的に装着することにより、その装着位置に応じて電動車椅子または電動歩行器として使用できるようにすることもできる。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に係る歩行補助電動車椅子によれば、歩行ハンドルを歩行位置にし、歩行ハンドルを操作することによって、電動歩行器として使用することができ、また、歩行ハンドルを自走位置にし、運転シートに着座して自走ハンドルを操作することによって、電動車椅子として自走することができる。その結果、疾病、高齢等によって歩行能力が低下している者が、無理なく歩行することができ、また、適宜、乗車し、運転して自走することができるので、従来は電動車椅子や介助者付き車椅子に頼らざるを得なかったこれらの者の多くが自分の脚で歩行することが可能となり、日常生活における行動範囲の拡大および生活の質（ＱＯＬ）の向上を図ることができるという優れた効果を奏する。
【００４４】
請求項２に係る歩行補助電動車椅子によれば、自走ハンドルおよび歩行ハンドルによってリンク機構を介して操舵車輪を操舵することができる。
【００４６】
請求項３に係る歩行補助電動車椅子によれば、電動歩行器として使用する場合は、電動車椅子として使用する場合よりも最高速度を低く制限することができ、無理なく歩行することができる。
【００４８】
また、請求項４に係る歩行補助電動車椅子によれば、酸素療法用の酸素ボンベを搭載したことにより、慢性呼吸不全患者等の使用者が適宜、酸素吸入を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る歩行補助電動車椅子の側面図である。
【図２】図１の装置の平面図である。
【図３】図１の装置のボディカウルを取り外した状態の平面図である。
【図４】図１の装置の走行ハンドルを拡大して示す平面図である。
【図５】図１の装置を電動歩行器として使用している状態を示す図である。
【図６】図１の装置を電動車椅子として使用している状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 歩行補助電動車椅子
２ 車体
３ 前輪（操舵車輪）
４ 後輪（駆動車輪）
５ 運転シート
６ 自走ハンドル
７ 歩行ハンドル
10 ステアリングリンク機構（リンク機構）
11 駆動装置
28 サブアーム（リンク機構）
29 ロッド（リンク機構）
31 ステアリングアーム（リンク機構）
42 酸素ボンベ

Claims (4)

1. 駆動車輪および操舵車輪と、前記駆動車輪を駆動する駆動装置と、運転シートと、該運転シートから操作可能で前記操舵車輪および前記駆動装置を制御する自走ハンドルと、車体後部に設けられて後方から操作可能で前記操舵車輪および前記駆動装置を制御する歩行ハンドルとを備え、
   前記歩行ハンドルは、車体後方から操作可能な歩行位置と折畳んだ自走位置とに切換可能であり、前記駆動装置は、前記歩行ハンドルが歩行位置にあるとき、該歩行ハンドルによってのみ制御可能で、自走位置にあるとき、前記自走ハンドルによってのみ制御可能であることを特徴とする歩行補助電動車椅子。
2. 前記操舵車輪と自走ハンドルと歩行ハンドルとは、リンク機構を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の歩行補助電動車椅子。
3. 前記歩行ハンドルによる制御時には、前記自走ハンドルによる制御時よりも最高速度が低く制限されることを特徴とする請求項１又は２に記載の歩行補助電動車椅子。
4. 酸素療法用の酸素ボンベを搭載したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の歩行補助電動車椅子。

Images