JP4411119B2 - 車椅子用車輪及びこれを用いた車椅子 - Google Patents

Description

本発明は、ハブ及びスポークを有さない車椅子用車輪及びこれを用いた車椅子に関するものである。

車椅子に使用される車輪としては、タイヤ部がスポークによってハブに繋がり、このハブが車椅子用フレームに接続される構成のものが一般的であるが、最近ではハブやスポークを有さない車輪（以下、中抜きの車輪と称することがある）を車椅子の駆動輪に用いたものが提案されている。

図１４はこの中抜きの車輪を用いた車椅子６０の一例を表す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）及び（ｃ）はその斜視図である。駆動輪７１はタイヤ５３とその内周に取り付けられたレール部７２と３つのプーリー７３とを備え、このプーリー７３が車椅子のフレーム６５にそれぞれ接続されており、タイヤ５３が回転するとレール部７２が回転するのに対し、プーリー７３はフレーム６５に対して位置が固定され、レール部７２上を移動することとなる（従来例(1)）（例えば特許文献１〜３参照）。尚図中、６１は座面シート、５６はハンドリム、５２は小型キャスター、７０は荷物籠である。

また中抜きの車輪を用いた車椅子の他の例として、図１５［（ａ）は中抜きの駆動輪７９を用いた他の例の車椅子７７を表す側面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線断面図］に示す様に、車椅子フレームの取付パイプ７８にコロ７６を接続し、このコロ７６が筒状のタイヤ７５内を走行する様にしたものも提案されている（従来例(2)）（例えば特許文献４参照）。

これらの車椅子６０，７７によれば、駆動輪７１，７９にスポークがないから、座面シート６１の真下に設けられた荷物籠７０等への荷物の出し入れが容易である等の利点がある。
特開２０００−３４２６３２号公報（図１，２，５，６） 実開昭６２−６６６２９号公報 特開昭４７−３２５５０号公報 ＤＥ ３８１９９２５ Ａ１のＦＩＧ．１〜３

ところで上記従来例(1),(2)の車椅子６０，７７に乗って土や砂の地面を走行するときには、プーリー７３が砂等を咬んでレール部７２及びプーリー７３を痛めたり（従来例(1)の場合）、また筒状タイヤ７５のスリット部７５ａから砂等が入って同じくコロ７６が該砂等を咬み、コロ７６及びタイヤ７５内壁を痛めたりする（従来例(2)の場合）という懸念がある。

そこで本発明は上記の様な事情に鑑みてなされたものであって、ハブやスポークを有さない車輪において、砂等を咬み込んで車輪を痛めるという虞が少なく、円滑な走行が実現できる車椅子用車輪を提供すること、及びこの車椅子用車輪を用いた車椅子を提供することを目的とする。

本発明に係る車椅子用車輪は、タイヤ内周に取り付けられ、該タイヤ内周に沿った円周状の無限軌道となっているレール部（１２）と、車椅子本体フレーム（６５）に取り付けられ、前記レール部（１２）の周方向の回転を許容する状態で該レール部（１２）を支持する複数の支持部とを備え、
前記支持部として、ブロック部（２１，３１）を有し、且つ該ブロック部（２１，３１）が、その少なくともレール部対向位置におけるレール回転前後壁にシール部材（２３）を備えると共に、多数のボール（１５）と、このボール（１５）が一列となって走行するブロック内無限軌道路（１６）とを備えるものであり、前記ブロック内無限軌道路（１６）が、前記レール部（１２）に対向した負荷ボール転送溝（１８）と、この負荷ボール転送溝（１８）と並行して設けられた無負荷ボール逃げ孔（１９）と、これら転送溝（１８）と逃げ孔（１９）を連通させて前記ボール（１５）の走行方向を転換させる方向転換路（２９）とから構成されており、これら負荷ボール転送溝（１８）、無負荷ボール逃げ孔（１９）、方向転換路（２９）を前記ボール（１５）が循環走行してなり、
前記レール部（１２）には、ボール走行面（１２ａ）が形成されており、
前記負荷ボール転送溝（１８）と前記ボール走行面（１２ａ）の間を前記ボール（１５）が走行することにより、前記レール部（１２）が前記ブロック部（２１，３１）に沿って回転するものであり、
また前記複数の支持部のうち少なくとも最も上側の支持部（１４，３２）が、弾性部材（２６）を介して前記車椅子本体フレームに取り付けられ、前記レール部（１２）の径方向に相対変位可能となるものであることを特徴とする。

この様に本発明では、車椅子本体フレームに取り付けられたブロック部がレール部上を周方向に移動することにより、タイヤの回転に伴ってレール部が回転できる様になっており、このときブロック部には上記シール部材が設けられているから、ブロック内無限軌道路内に砂等が入り難く、従ってボールとレール部の上記対向路部分との間等に砂等を咬んでこれらを傷めるという懸念が少ない。

とは言え例えば上記従来例(2)において筒状タイヤ７５のスリット部７５ａ全体にシール部材を配置すれば、砂等の侵入を防止することも可能であるが、この様に広い範囲にシール部材を配置すると、摩擦抵抗が高くなり過ぎ、車椅子を手で漕ぐときに非常に大きな力を必要とし、使用者への負担が大きすぎて実用に耐えない。

これに対して本発明ではブロック部の移動方向前後壁におけるレール部対向位置においてシール部材がレール部に対して摺擦されるだけであるから、さほど大きな摩擦抵抗とはならず、この摩擦抵抗によっては使用者に殆ど負担を強いることはない。

上記ブロック部の数としてはいくつであっても良い。使用者が乗ったときの車椅子本体の荷重（以下、使用者・車椅子本体荷重と称することがある）はブロック部のボールが受けて支えることになるので、ボールの大きさや数、またボールとレール部とが対向する長さ（ブロック内無限軌道路におけるレール部との対向部分）に対する使用者・車椅子本体荷重を勘案してブロック部の数を決定すると良い。またブロック部として、ボールとレール部とが対向する長さの長いもの（ブロック部がレール部の周方向に長いものとなる）を用いれば、１つのブロック部が受け得る荷重が大きくなるので、ブロック部の数を少なくすることもできる。この様にブロック部の数が少ない程、レール部を摺擦するシール部材の総和が少なくなり、より一層摩擦抵抗が小さいものとなる。

尤も使用者・車椅子本体荷重は一般的にはせいぜい１００kg程度であるから、ブロック部を１つ、或いは２つ用いた車椅子用車輪であっても、ブロック部としてそれ程長いものが必要となることはない。

また車椅子本体フレームとレール部に介在させるものとしては上記ブロック部のみに限るものではなく、ブロック部とは異なる構成のものを介在させても良いが、少なくとも車輪の最下側に位置するものには上記ブロック部を用いることが好ましい。即ち本発明においては、前記車椅子本体フレームに取り付けられ、前記レール部をこのレール部の周方向の移動を許容する状態で支持する複数の支持部を備え、これら支持部のうち少なくとも最下側に位置する支持部が、前記ブロック部により構成されていることが好ましい。

車椅子用車輪における上の位置は地面から遠いので砂等の咬み込みの虞はあまりないが、下の位置は砂等の咬み込み虞の高い箇所であるので、この様な下に位置する支持部、即ち最下側の支持部として、上述の如く砂等の咬み込みの虞の少ないブロック部を配置するのが良いのである。

ところで車椅子用車輪の上記支持部として１つだけ用いたものの場合には（尚当該支持部は上記ブロック部となる）、円周状のレール部を１箇所で支持して車椅子本体フレームに取り付けるという構成となるので、レール部及びこれに取り付けられたタイヤに対して、横側に倒れる方向（車椅子の左右方向）に力が加わったとき、この力に対する抵抗力が、車輪の上下２点に支持部を設けた場合等に比べて弱い。また車輪の捩れ方向に力が加わった場合の抵抗力も考慮すると、車輪の３点（或いは４点以上）に支持部を設けるのが好ましい（但しこの３点（４点以上）は極端に集合させない）。

しかし仮に複数の支持部を分散させて車椅子本体フレームに完全固定する様に取り付けた場合には、以下に述べる様な支障が生じることがある。

つまり使用者が車椅子を漕ぐときの負担軽減の目的で、車椅子自身の重量として軽量化の要請があり、この為にレール部としても、重くなりがちな太く丈夫なものは敬遠される。従って強度の点を多少犠牲にして軽いレール部を採用することとなるが、この軽いレール部では、車椅子に使用者が乗ると、上方に取り付けた上記支持部１１がレール部１２を下方に引き下げ（矢印Ｂ）、本来真円のレール部１２を変形させてしまう場合がある（図９の（ａ）：使用者が乗っていない状態（無負荷状態）の車椅子用車輪を表す模式側面図、図９の（ｂ）：使用者が乗った状態の車椅子用車輪を表す模式側面図）。一方で、変形したレール部１２には真円に戻ろうとする力が生じているので、上記上方に取り付けた支持部１１に対して、レール部径方向における外側に向かう力（矢印Ａ）が常に加わっており、この為に支持部１１とレール部１２の対向路面１２ａとが強く押し付け合って、走行が妨げられる様になる。殊に上方に取り付けた支持部１１として上記ブロック部を採用した場合には、本来ではブロック部のブロック部内無限軌道路とレール部１２の曲率が同じであるところ、レール部１２の変形の為に、ブロック部内無限軌道路との間に歪みを生じ（ブロック部内無限軌道路の曲率半径Ｒ₁＜変形後のレール部１２の曲率半径Ｒ₂）、この為にブロック部内無限軌道路内でのボール１５の走行が妨げられるということも加わる（図１０：ブロック部のボールの走行が妨げられる機構を説明する為の図）。その結果、ブロック部（支持部１１）がレール部１２上を円滑に移動できなくなり、車椅子のスムーズな走行に支障が出る。

そこで本発明において、前記支持部のうち少なくとも最も上側の支持部が、前記車椅子本体フレームに対して前記レール部の径方向に相対変位可能になる様に取り付けられたものとすることが好ましい。

上述の様にレール部上方側は使用者が座ることに基づくレール部の形状変位の影響を受け易いが、上記の如くこの上側位置の支持部をレール部径方向に相対変位可能に取り付けることで、上側位置の支持部とレール部対向部分との押し付け合う力が軽減され、支持部の走行にあまり支障が出ない様になる。更に支持部として上記ブロック部を採用した場合には、上側位置の支持部をレール部径方向に相対変位可能に取り付けることにより、レール部の変形が軽減（或いは防止）され、ブロック部内無限軌道路に対して殆ど（或いは全く）歪みが生じず、ブロック部内のボールの円滑な走行が実現できる。

上記支持部を本体フレームに対してレール部径方向に相対変位可能になる様に取り付ける態様としては、前記支持部と前記車椅子本体フレームとの間に、支持部の変位に応じて弾性変形する弾性部材を介在させる態様が挙げられる。

次に上述の図９に示す下方のブロック部２１，３１に関して述べると、これらブロック部２１，３１には下側（地面側）に向かう力が加わるが（矢印Ｃ）、地面がこれを受け止めているので、ブロック部２１，３１におけるボールには上記の如く押し付け合う力は作用していないと考えられる。しかし上記の如くレール部１２の変形によりブロック部２１，３１同士の相対位置関係に歪みが生じ、レール部１２上でのブロック部２１，３１の移動に支障が出る場合がある。しかしこの支障はブロック部２１，３１を十分に近づけて配置することにより、レール部１２が変形してもこの影響が殆ど問題のないレベルとなる。

即ち本発明において、前記車椅子本体フレームに固定された２つ以上の前記ブロック部を有し、これらブロック部が、前記レール部の下方側に位置し、且つ前記レール部の円周の中心から角度１２０°で開いた範囲内に配置されることが好ましい。前述の様に下方側に位置する支持部にブロック部を採用することにより、砂等の咬み込みの懸念が殆どなくなり、更にこの際、上述の様に本体フレームに固定された支持部（例えばブロック部）を上記角度１２０°の範囲内に配置する様にすることで、支持部はレール部の歪みの影響を殆ど受けることがなくなって、円滑な車椅子の走行が期待できる。

ところで車椅子の走行時においては雑音が大きいことが敬遠される。そこで本発明者らは更に検討を加え、以下の如く音の問題についても対処した発明をなした。

上記ブロック部の多数のボールは一列に並んでブロック内無限軌道路を走行することになるが、このときブロック内無限軌道路１６のレール部対向路部分では、図１１［ブロック部のボールの様子を説明する為の断面図］に示す様にレール部１２の路面１２ａにボール１５が接触し、レール部１２の移動（矢印Ｄ）に伴ってボール１５が回転して（矢印Ｆ）走行しており、従って隣り合うボール１５同士はその接触箇所では反対方向に擦れる様になっている。これが騒音（雑音）の発生原因の１つとなっている。

そこで本発明における好ましい態様は、前記ボール同士の間に、該ボール（以下、主ボールと称することがある）よりも表面摩擦抵抗の小さい合成樹脂製の補助ボールを介在させたものである。この表面摩擦抵抗の小さい補助ボールは、レール部路面に対するグリップ力に劣るが、該補助ボールが滑る様になって、隣り合うボールの摩擦による騒音（雑音）が低減される。

また本発明においては、前記ボール同士の間に、該ボール（主ボール）の直径よりも小さい直径の補助ボールを介在させたものであることが好ましい。この様に径の小さい補助ボールであれば、レール部路面に対する負荷が殆どなく（例えばレール部路面に対して浮き上がる様に位置する）、従って補助ボール１７は主ボール１５とは逆方向に回転でき（図１２［低雑音化対策を施したブロック部のボールの様子を説明する為の図］の矢印Ｇ）、従って補助ボール１７と主ボール１５の接触箇所は反対方向に擦れるということが起きず、上記雑音発生を低減できる。但し補助ボールがあまりに小さ過ぎると、大きい主ボールの曲面の隙間に嵌り込んで却って抵抗となることから、補助ボールの大きさとしては、主ボールの大きさの９０〜９５％程度とすることが推奨される。

尚雑音が小さくなるとは言え、上記の如く補助ボール１７はレール部路面１２ａに対して浮く様にして位置するものもあり、車椅子本体の荷重を補助ボール１７が受けて支えることを期待できないので、ブロック部が支えることのできる荷重量としても小さいものとなってしまう。しかしながらブロック部は使用者・車椅子本体荷重を支え得る程度であれば良いので、それ程大荷重のものを支える訳ではないから、殆ど支障はない。

加えて本発明においては、主ボールの直径よりも小さい直径の前記補助ボールが、主ボールよりも表面摩擦抵抗の小さい合成樹脂製であることが好ましい。即ち補助ボールとして上述の２つの要件を満足したものを用いれば、より一層雑音を低減できる。

更に本発明においては、前記ブロック内無限軌道路の路面部分が、該路面におけるボールに対する表面摩擦抵抗がレール部走行面におけるボールに対する表面摩擦抵抗よりも小さい合成樹脂製素材により構成されていることが好ましい。

上記雑音の発生は、ブロック内無限軌道路を上記主ボールが走行するときに、ブロック内無限軌道路の路面とボールとが摺擦することも原因として考えられる。しかし上記の如く表面摩擦抵抗の小さい合成樹脂製の路面とすることにより、主ボールの滑りが良くなり、雑音が低減される。

また本発明に係る車椅子は、上記車椅子用車輪を備えたことを特徴とする。本発明の車椅子は、上述の様に砂等を咬み込む虞の少ない車椅子用車輪を用いているから、円滑な走行が実現できる。

本発明に係る車椅子用車輪は、ハブやスポークを有さない車輪でありながらも、砂等の咬み込みによりレール部等を痛めるといった懸念が少なく、円滑な走行が実現できる。また本発明に係る車椅子はこの車椅子用車輪を用いているから、円滑な走行が実現できると共に、例えば座面シート下に設けられた荷物籠への荷物の出し入れが容易である等の利点を有する。

以下に本発明に係る車椅子用車輪及び車椅子に関して、例を示す図面を参照しつつ具体的に説明するが、本発明はもとより図示例に限定される訳ではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

＜実施形態１＞
図１は本発明の実施形態１に係る車椅子１０を示す模式側面図である。尚ハンドリムの図示を省略している。また図２はこの車椅子１０の駆動輪１３に設けられたブロック部２１（３１）とレール部１２を示す一部断面斜視図、図３はこのブロック部２１（３１）とレール部１２の移動方向横断面図、図４はブロック部２１（３１）とレール部１２の移動方向断面図である。図５は移動部１４の取付構造を説明する為の図である。尚図１４，９と同じ構成部分については同一の符号を付して重複説明を避ける。

車椅子１０の駆動輪（車椅子用車輪）１３は、ゴム製のタイヤ５３と、このタイヤ５３の内周に取り付けられる金属（例えばアルミニウム）製のレール部１２と、３つの支持部（ブロック部２１，３１、移動部１４）とから構成されている。これら支持部のうち移動部１４は駆動輪１３の上方に配置され、後述する様に、車椅子本体フレーム６５に対してレール部１２の径方向に相対変位可能に取り付けられている。支持部のうちのブロック部２１，３１は、駆動輪１３における下方側に、レール部１２の中心Ｓから１２０°（θ）開いて配置されており、これらブロック部２１，３１は溶接により車椅子本体フレーム６５に固定されている。

レール部１２は、タイヤ５３の内周に沿った真円となっており、後述するブロック部２１，３１の主ボール１５の走行面（レール部対向路面１２ａ）と、移動部１４のコロ２４の走行面１２ｂが形成されている。

上記ブロック部２１，３１は図２〜４に示す様に、多数のボール１５，１７と、これらのボール１５，１７が一列となって走行することのできるブロック内無限軌道路１６を備えており、該ブロック内無限軌道路１６はレール部１２の対向路面１２ａに対向した負荷ボール転送溝１８と、この負荷ボール転送溝１８と並行して設けられた無負荷ボール逃げ孔１９、及びこれら転送溝１８と逃げ孔１９を連通させて、ボールの走行方向を転換させる方向転換路２９から構成されており、ボール１５，１７が負荷ボール転送溝１８−方向転換路２９−無負荷ボール逃げ孔１９−方向転換路２９−負荷ボール転送溝１８と循環して走行することにより、ブロック部２１，３１がレール部１２に対して移動可能となって、レール部１２が回転できる様になっている。

ブロック内無限軌道路１６は１つのブロック部に４レーン設けられており、これら各レーンは図３に示す様にレール部１２に対して斜め右上，斜め右下，斜め左上，斜め左下に配置されている。当該各レーンの負荷ボール転送溝１８に主ボール１５が位置することで、ブロック部２１，３１がレール部１２を上下左右方向から支持することとなり、上下左右に力が加わってもブロック部２１，３１がレール部１２から外れない様になっている。

上記ボールは主ボール１５と補助ボール１７から構成され、主ボール１５は金属製（例えばステンレス鋼（例えばＳＵＳ４４０）製）であり、上記の如くブロック内無限軌道路１６を走行してブロック部２１，３１に対するレール部１２の回転を担うものである。一方補助ボール１７は、主ボール１５よりも表面摩擦抵抗の小さい合成樹脂製（例えばポリアセタール製）であって、主ボール１５よりも表面摩擦抵抗が小さく、またその直径は主ボールの直径の９５％となっている。これら主ボール１５と補助ボール１７は互い違いに配置されている（図４，１２）。

ブロック内無限軌道路１６を形作るブロック部本体２２は、ボール１５，１７に対して表面摩擦抵抗の小さい合成樹脂製（例えばポリアセタール製）であり、従って主ボール１５に対するブロック内無限軌道路１６の路面の表面摩擦抵抗がレール部対向路面（レール部走行面）１２ａの表面摩擦抵抗よりも小さいものとなっている。

またブロック部２１，３１の移動方向前後壁には、レール部路面１２ａに対して滑らかに摺擦できる素材（例えばＮＢＲ（ブタジエン−アクリロニトリルゴム））からなるシール部材２３が設けられている。図２，４に示す様に、このシール部材２３はレール部１２に接触する位置まで配置されており、特にレール部対向位置２３ａは裾広がりに分厚くなっている。

次に上記移動部１４について説明する。図５は、図１に示す車椅子１０の移動部１４付近を後側から見た要部説明図である。

移動部１４は２つのコロ２４を有し、これらコロ２４がレール部１２を挟む様にして支持している。コロ２４を取り付けた接続台２５は、レール部１２径方向（矢印Ｊ）に配置されたコイルバネ（弾性部材）２６を介してフレーム取付台２７に接続され、このフレーム取付台２７が車椅子本体フレーム６５に溶接により固定されている。尚図５中、２８はコイルバネ２６に通された支軸である。

次に実施形態１の車椅子１０を使用したときの状態について述べる。

駆動輪１３の下方に位置するブロック部２１，３１には上述の様にシール部材２３が備えられているから、車椅子１０の走行時、レール部１２が回転してブロック部２１，３１がレール部上を移動するときに（但しブロック部２１，３１は車椅子本体に対して固定された位置となっている）、上記シール部材２３が路面１２ａ上から砂等をかき分ける様にして除き、ブロック部２１，３１とレール部１２の対向路面１２ａとの間に砂等を咬むことが殆どなくなる。従ってレール部１２やブロック部２１，３１を痛める虞が小さい。尚移動部１４にはシール部材が備えられていないが、上方に位置するから砂等を咬む懸念は殆どない。従って車椅子の円滑な走行が可能となる。

またブロック部２１，３１は、主ボール１５同士の間に小型で樹脂製の補助ボール１７を介在したものとなっているから、隣接するボール同士の擦れ合いにより生じる音鳴り（雑音）が軽減される。更にブロック内無限軌道路１６の路面は主ボール１５に対する表面摩擦抵抗が小さいから、負荷ボール転送溝１８等のブロック内無限軌道路１６に対して主ボール１５や補助ボール１７が滑らかに摺擦し、ブロック部２１，３１の移動に伴う音鳴り（雑音）が一層小さくなる。

加えて車椅子１０に使用者が乗ることにより本体フレーム６５が変形し、移動部１４に接続されたフレーム取付台２７を押し下げる方向（図５に示す矢印Ｈ）に力が加わるが、移動部１４と本体フレーム６５に介在するコイルバネ２６が矢印Ｊ方向に伸縮することにより、上記押し下げる力（矢印Ｈ）を吸収し、従って移動部１４に対して上下方向の無理な力がかからず、また上記押し下げる力によるレール部１２の変形もあまり生じない。その結果、駆動輪１３の円滑な回転が実現され得る。

２つのブロック部２１，３１は上記の如く複数のボール１５，１７がブロック内無限軌道路１６を走行する構成である為、該ブロック部２１，３１がレール部１２に対して密着する様に移動することになる。従って仮に２つのブロック部２１，３１が離れて位置していると、レール部１２の僅かな変形によってブロック部２１，３１が互いに抵抗となり、レール部１２上のブロック部２１，３１の移動が損なわれる懸念がある。しかし上述の如くこれらブロック部２１，３１はレール部１２の中心Ｓから１２０°（θ）開いた近い位置であるから、上記レール部１２の僅かな変形による悪影響を受ける虞が小さい。よって車椅子の円滑な走行が実現できる。

なおブロック部２１，３１、移動部１４の位置について付言すると、前述の従来例(1)ではプーリー７３がレール部７２の内側を走行する構成であるから、レール部７２からプーリー７３が外れない為には、レール部７２を内側から押し付ける様にして複数箇所にプーリー７３を設ける必要があった。しかし本実施形態１のブロック部２１，３１は、上記の如くレール部１２を掴む様に上下左右から支持しているから、レール部１２を内側から押さえつける様な配置にする必要はなく、配置の自由度が高い。尚ブロック部２１，３１の様にレール部１２を掴む構成とすれば、１つのブロック部だけを支持部として用いた車輪としても良い。

＜実施形態２＞
図６は本発明の実施形態２に係る車椅子２０を示す模式側面図である。尚図１〜５と同じ構成部分については同一の符号を付して重複説明を避ける。またハンドリムは省略して図示している。

上記実施形態１では上方に位置する支持部として、レール部１２を支える機能のみを有する移動部１４を用いたが、本実施形態２では上記ブロック部２１，３１と同じ構成のブロック部３２を用いたものである。尚他の構成は実施形態１と同様である。

このブロック部３２は上記実施形態１の移動部１４と同様にコイルバネ２６を介して本体フレーム６５に取り付けられている。従って車椅子２０に使用者が乗って本体フレーム６５が変形しても、コイルバネ２６によりこの変形が吸収され、ブロック部３２の走行不良を殆ど招かない。

＜実施形態３＞
図７は本発明の実施形態３に係る車椅子３０を示す斜視図であり、図８は図７のブロック３３取付け部分を示した部分拡大図である。尚図１〜５と同じ構成部分については同一の符号を付して重複説明を避ける。またハンドリムは省略して図示している。

本実施形態３も実施形態２と同じく全ての支持部にブロック部を採用したものである。そして本体フレーム６５に対する支持部の取付位置としては、上記実施形態２と同じく３箇所であるが、各ブロック部３３として、あたかも図２，３に示す１つのブロック部２１が２つ、レール部３４を挟んで対面する様に配置されたものを用いている。尚上側のブロック部３３は上記実施形態１，２と同様にコイルバネ２６を介して本体フレーム６５に取り付ける。

この様に実施形態３では、ブロック部３３がレール部３４を左右方向から挟んだ構成であるから、ブロック部３３がレール部３４をより一層しっかりと掴むことができる。加えてブロック部のレール部走行方向長さが同じであれば、実施形態１のブロック部２１，３１の様にブロック内無限軌道路１６を４レーン備えたものに比べて、ブロック内無限軌道路１６を８レーン備えたブロック部３３の方が支持し得る荷重も大きいものとなる。従って同様に荷重を支えるものとして、ブロック部３３のレール部走行方向長さの短いものを用いることができる。

またブロック部３３は、その頭部３３ａ（個々のブロック部２１の架け渡し部分）がレール部３４から離れて構成されているから、例えばタイヤ５３の空気入れバルブ３６がレール部３４の内周面に突出していても、この空気入れバルブ３６をブロック部３３が跨ぐ様にして走行させることができる。

実施形態３では、レール部３４が取付支柱３５を介してタイヤ５３に取り付けられており、タイヤ５３内面から少し離れてレール３４が位置している。この様なレール部３４の取付態様としても良い。

なおブロック部としては図２〜４に示すものの他、例えば特開平５−２６２３６号公報や特開平７−３３２３６２号公報に示される様な移動ブロック（転がり案内装置）を用いても良い。とは言えこれら公報に示される移動ブロックは、レール部（軌道レール）が固定されており、これに対して移動ブロックが移動するものであるのに対し、本発明では動かないブロック部に対してレール部が回転するものであり、ブロックの構造は同じでも車椅子全体の構成として著しく相違するものである。従ってこれら公報の開示内容では車椅子用車輪への適用が容易に想到できるものではないが、本発明者らは発想を転換し、移動ブロックを固定し、レール部の方を回転させるという新たな発想に基づいて、車椅子用車輪への適用を想起したものである。

しかも上記公報に記載の転がり案内装置は、元来、移動ブロックが大荷重のものを支えてレール部上を移動する場合について開発されたものであり、従ってレール部は非常に強度のある構成となっており、容易に変形することはない。これに対して車椅子に適用する場合には、使用者の漕ぐときの負荷を低減する為、また使用者を車椅子ごと補助者が持ち上げるときの負荷を軽減する為に、レール部等の各部品には軽量であることが求められ、よってレール部の強度を多少犠牲にして軽いものとせざるを得ない。このために使用者が車椅子に乗ると、前述の如くレール部が変形することがあり、少しの変形によりレール部上を移動ブロックが円滑に走行できないということが生じる。しかし例えば実施形態１〜３の様に上側の移動部１４やブロック部３２を、コイルバネ２６等の弾性部材を介して接続することにより、レール部変形による不具合が解消される。

また上記実施形態１では移動部１４として、レール部１２を２つのコロ２４により上下方向から挟む構成のものを示したが、図１３［車椅子用車輪に取り付けられた移動部の他の例について、（ａ）はこれを後側から見た図で、（ｂ）はこれを上側から見た図］に示す様にレール部１２をコロ２４により左右方向から挟む構成としても良い。

加えて上記実施形態１〜３では車椅子本体フレーム６５に対して支持部（ブロック部，移動部）を３箇所取り付け、この支持部に対してレール部１２が回転する構成のものを示したが、支持部が１箇所，２箇所或いは４箇所以上取り付けられた構成のものとしても良い。

また上記実施形態ではブロック部本体２２の素材（ブロック内無限軌道路１６の路面部分の素材）や補助ボール１７の材料としてポリアセタールを用いたが、これに限るものではなく、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン），ナイロン６６，アクリル等でこれらを構成しても良い。その他ブロック部本体２２の素材としてＳＵＳ４４０を用いても良い。またレール部１２の素材として、ＳＣＭ４３５（クロムモリブデン鋼鋼材）やＳＵＪ２（高炭素クロム軸受鋼鋼材）を用いても良い。

上記実施形態ではシール部材２３の素材としてＮＢＲを例示したが、これに限るものではなく、Ｈ−ＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）やシリコーンゴム等でシール部材２３を構成しても良い。

本発明の実施形態１に係る車椅子を示す模式側面図である。 実施形態１の車椅子の駆動輪に設けられたブロック部とレール部を示す一部断面斜視図である。 実施形態１におけるブロック部とレール部の移動方向横断面図である。 実施形態１におけるブロック部とレール部の移動方向断面図である。 実施形態１における移動部の取付構造を説明する為の図である。 本発明の実施形態２に係る車椅子を示す模式側面図である。 本発明の実施形態３に係る車椅子を示す斜視図である。 図７におけるブロック取付け部分の拡大図である。 （ａ）は使用者が乗っていない状態（無負荷状態）の車椅子用車輪を表す模式側面図、（ｂ）は使用者が乗った状態の車椅子用車輪を表す模式側面図である。 ブロック部のボールの走行が妨げられる機構を説明する為の図である。 ブロック部のボールの様子を説明する為の断面図である。 低雑音化対策を施したブロック部のボールの様子を説明する為の図である。 車椅子用車輪に取り付けられた移動部の他の例について、（ａ）はこれを後側から見た図で、（ｂ）はこれを上側から見た図である。 ハブやスポークを有さない駆動輪を用いた車椅子の一例を表す図である。 （ａ）はハブやスポークを有さない駆動輪を用いた車椅子の他の例を表す側面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線断面図である。

符号の説明

１０，２０，３０ 車椅子
１２ レール部
１２ａ 対向路面（主ボール走行面）
１２ｂ コロ走行面
１３ 駆動輪（車椅子用車輪）
１４ 移動部
１５ 主ボール
１６ ブロック内無限軌道路
１７ 補助ボール
１８ 負荷ボール転送溝
１９ 無負荷ボール逃げ孔
２１，３１，３３ ブロック部
２２ ブロック部本体
２３ シール部材
２３ａ シール部材レール部対向位置
２４ コロ
２５ 接続台
２６ コイルバネ
２７ フレーム取付台
２８ 支軸
２９ 方向転換路
５３ タイヤ
６５ 車椅子本体フレーム

Claims (8)

1. 車椅子用の車輪であって、
   タイヤ内周に取り付けられ、該タイヤ内周に沿った円周状の無限軌道となっているレール部（１２）と、
   車椅子本体フレーム（６５）に取り付けられ、前記レール部（１２）の周方向の回転を許容する状態で該レール部（１２）を支持する複数の支持部とを備え、
   前記支持部として、ブロック部（２１，３１）を有し、
   且つ該ブロック部（２１，３１）は、その少なくともレール部対向位置におけるレール回転前後壁にシール部材（２３）を備えると共に、多数のボール（１５）と、このボール（１５）が一列となって走行するブロック内無限軌道路（１６）とを備えるものであり、
   前記ブロック内無限軌道路（１６）が、前記レール部（１２）に対向した負荷ボール転送溝（１８）と、この負荷ボール転送溝（１８）と並行して設けられた無負荷ボール逃げ孔（１９）と、これら転送溝（１８）と逃げ孔（１９）を連通させて前記ボール（１５）の走行方向を転換させる方向転換路（２９）とから構成されており、これら負荷ボール転送溝（１８）、無負荷ボール逃げ孔（１９）、方向転換路（２９）を前記ボール（１５）が循環走行してなり、
   前記レール部（１２）には、ボール走行面（１２ａ）が形成されており、
   前記負荷ボール転送溝（１８）と前記ボール走行面（１２ａ）の間を前記ボール（１５）が走行することにより、前記レール部（１２）が前記ブロック部（２１，３１）に沿って回転するものであり、
   また前記複数の支持部のうち少なくとも最も上側の支持部（１４，３２）が、弾性部材（２６）を介して前記車椅子本体フレームに取り付けられ、前記レール部（１２）の径方向に相対変位可能となるものであることを特徴とする車椅子用車輪。
2. 前記複数の支持部のうち少なくとも最下側に位置する支持部が、前記ブロック部（２１）により構成されている請求項１に記載の車椅子用車輪。
3. 前記車椅子本体フレーム（６５）に固定された２つ以上の前記ブロック部（２１，３１）を有する場合であって、
   これらブロック部（２１，３１）は、前記レール部（１２）の下方側に位置し、且つ前記レール部の円周の中心から角度１２０°で開いた範囲内に配置される請求項１または２に記載の車椅子用車輪。
4. 前記ボール（１５）同士の間に、該ボール（１５）よりも表面摩擦抵抗の小さい合成樹脂製の補助ボール（１７）を介在させたものである請求項１〜３のいずれかに記載の車椅子用車輪。
5. 前記ボール（１５）同士の間に、該ボール（１５）の直径よりも小さい直径の補助ボール（１７）を介在させたものである請求項１〜３のいずれかに記載の車椅子用車輪。
6. 前記補助ボール（１７）が、前記ボール（１５）よりも表面摩擦抵抗の小さい合成樹脂製である請求項５に記載の車椅子用車輪。
7. 前記ブロック内無限軌道路（１６）の路面部分は、該路面のボール（１５）に対する表面摩擦抵抗が、レール部（１２）の走行面（１２ａ）のボール（１５）に対する表面摩擦抵抗よりも小さい合成樹脂製素材により構成されている請求項１〜６のいずれかに記載の車椅子用車輪。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の車椅子用車輪を備えたことを特徴とする車椅子。

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