JP5463305B2 - 制動装置および車椅子 - Google Patents

Description

本発明は、使用者の乗降に応じて自動的に車椅子に制動をかける制動装置およびそれを備えた車椅子に関する。

従来の車椅子には手動のブレーキが設けられている。このブレーキでは、使用者が車椅子に座ろうとしたり、着座状態から立ち上がろうとしたりするときに、その都度、ブレーキの操作をすることが必要となる。そのため、使用者が勘違いなどでブレーキをかけ忘れることがある。ブレーキのかけ忘れは、転倒などにより使用者の骨折や怪我などにつながることから、安全上、極めて重要な問題である。

例えば、ブレーキがかかっていない状態で、使用者が着座状態から立ち上がろうとしたり、車椅子に移乗しようとしたりしたとする。そのとき、車椅子は使用者の意図に反して、使用者の動作に応じて移動してしまうので、使用者が転倒して、骨折したり怪我をしたりする可能性がある。そのため、従来から、使用者が着座状態から立ち上がったときに自動的にブレーキがかかり、着座したときにブレーキが解除される技術が多数、提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００４−１６４０６号公報 特開２００７−２８３０８２号公報

しかし、特許文献１の技術では、ブレーキ自体のコストは安価であるが、ブレーキを既存の車椅子に対して設置することができないという問題があった。また、特許文献２の技術では、ブレーキを既存の車椅子に対して設置することは可能であるが、装置が大型であり、車椅子を折り畳むことができないという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、折り畳み可能な状態で既存の車椅子に設置可能な制動装置およびそれを備えた車椅子を提供することにある。

本発明による第１の制動装置は、座部と、座部の両側に設けられた一対の車輪と、座部および一対の車輪を支持する本体フレームとを備えた車椅子に制動をかける装置である。ここで、車椅子において、本体フレームは、一対の車輪を支持する２本のサイドパイプと、各サイドパイプに１本ずつ接合され、かつ車椅子の前方から後方に延在すると共に所定の間隙を介して互いに対向する２本のボトムパイプとを有している。
この制動装置は、固定部と、ブロック状の第１回動部と、板形状の第２回動部とを備えている。固定部は、フレームと、フレームに連結されたおさえ板とを有し、おさえ板によってボトムパイプを挟み込むことによりボトムパイプに着脱可能に固定される。第１回動部は、フレームに回動可能に支持される。
以下では、サイドパイプの延在方向をｘ軸方向とし、ｘ軸方向のうち車椅子の前方側をｘ軸正方向とし、車輪の回転軸方向をｙ軸方向とし、ｘ軸方向およびｙ軸方向に垂直な方向をｚ軸方向とし、ｚ軸方向のうち車椅子の接地面側をｚ軸負方向とする。
第２回動部は、第１回動部内の部位であって、かつ第１回動部のうち固定部に支持された第１部位との位置関係でｘ軸正方向に位置する第２部位に回動可能に支持される。
この制動装置は、さらに、センサ部、制動部および弾性部を備えている。センサ部は、第１回動部のうち、第２部位との位置関係でｘ軸正方向に位置する第３部位に固定された機械部品であって、かつ座部の下降に伴って座部によって押し下げられることにより第１回動部を、第１部位を支点として、第２部位が下方に変位するように回動させ、さらに、座部の上昇に伴って第１回動部によって押し上げられるようになっている。
制動部は、フレーム内の部位であって、かつフレームのうち第１部位との関係でｙ軸方向に位置すると共に第１回動部を支持する第４部位との位置関係でｘ軸正方向およびｚ軸負方向に位置する第５部位に回動可能に支持されると共に、第２回動部内の部位であって、かつ第２回動部のうち第２部位との関係でｙ軸方向に位置すると共に第１回動部に支持された第６部位との位置関係でｘ軸正方向およびｚ軸負方向に位置する第７部位に回動可能に支持されている。制動部は、さらに、センサ部の変位に応じた第１回動部および第２回動部の回動に伴って車輪に当接したり、車輪から離れたりするようになっている。弾性部は、フレームのうち、第４部位と第５部位との間の位置の第８部位と、制動部のうち、フレームに支持された部位とは異なる第９部位に連結されている。弾性部は、さらに、制動部を車輪に当接する方向に付勢するようになっている。
第５部位、第８部位および第９部位を線分で結ぶことにより形成される第１三角形のうち第５部位の位置の第１内角が、座部の下降や上昇に伴うセンサ部の変位に応じて第１回動部および第２回動部が回動するときに、常に、第５部位および第８部位を結ぶ線分を基準として第８部位から第９部位方向に向かう回転方向を正としたときに０°より大きく、＋１８０°よりも小さくなっている。

本発明による第１の車椅子は、座部と、座部の両側に設けられた一対の車輪と、座部および一対の車輪を支持する本体フレームと、制動装置とを備えたものである。この車椅子に搭載された制動装置は、上記の第１の制動装置と同一の構成要素を有している。

本発明による第１の制動装置および第１の車椅子では、座部の下降に伴ってセンサ部が座部によって押し下げられると、第１回動部が第１部位を中心として回動すると共に、第１回動部の回動が第２回動部を介して制動部に伝達される。その結果、制動部が第５部位を中心として回動し、車輪から離れる。また、座部が上昇すると、センサ部が座部の上昇分だけ変位可能な状態となり、センサ部に固定された第１回動部と、第１回動部に回動可能に支持された第２回動部も変位可能となる。これにより、第１回動部および第２回動部が弾性部による付勢力によって回動し、第１回動部および第２回動部の回動に伴って、センサ部が押し上げられると共に、制動部が車輪に当接する。このように、本発明では、てこの原理と付勢力を利用して、座部の下降または上昇に応じて車輪に自動的に制動がかけられたり、車輪にかけられた制動が自動的に解除されたりする。

ここで、本発明による第１の制動装置および第１の車椅子において、第５部位、第８部位および第９部位を線分で結ぶことにより三角形が形成されている場合に、この三角形のうち第５部位に対応する第１内角が、センサ部の変位に応じて第１回動部および第２回動部が回動したときに、常に、０°より大きく、１８０°よりも小さくなっていることが好ましい。このようになっている場合には、センサ部を大きく変位させた場合であっても、制動部を弾性部によって車輪に当接する方向に付勢する状態（つまり、制動装置が正常に機能する状態）を維持することができる。

また、本発明による第１の制動装置および第１の車椅子において、第２部位は、第１部位と第３部位との間に位置していることが好ましい。このようになっている場合には、力点である第３部位と、作用点である第２部位と、支点である第１部位が、この順に並ぶことになる。これにより、例えば、センサ部が下方へ変位し、センサ部から第３部位に、下方への変位に対応する小さな力が加えられると、その力は第２部位で大きな力となり、その大きな力が弾性部の付勢力に反して、第２回動部を介して制動部を変位させることができる。

本発明による第１の制動装置および第１の車椅子では、例えば、固定部、第１回動部、第２回動部、制動部および弾性部によるトグル機構を利用して、センサ部８８および制動部８９を制御することが可能である。例えば、第１部位、第２部位および第７部位を線分で結ぶことにより三角形が形成されており、その三角形のうち第２部位に対応する第２内角が０°より大きく１８０°未満となっているときは、トグル機構が、センサ部を上方に付勢すると共に、制動部を車輪側に付勢するようになっている。また、第２内角が１８０°よりも大きく３６０°よりも小さくなっているときは、トグル機構が、センサ部を下方に付勢すると共に、制動部を車輪側に付勢するようになっている。つまり、トグル機構は、制動部を車輪側に付勢しつつ、第２内角の大きさが１８０°となるときを境にして、その境の前後で、センサ部の付勢方向を変化させている。ここで、センサ部の付勢方向が下方となっているときは、センサ部は、実質的に機能していないことになる。従って、トグル機構は、センサ部の下方への変位量が所定の大きさを超えると、センサ部の機能を停止させる機能停止機能を備えているとも言える。

第２内角が常に９０°よりも大きくなっている場合には、センサ部を下方に、最大でも９０°よりも小さな角度に相当する変位量だけ押し下げるだけで、第２内角が１８０°を超えるようになる。従って、第２内角が常に９０°よりも大きくなっている場合には、第２内角が９０°よりも小さくなることがある場合よりも、トグル機構の動作に必要なセンサ部のストロークが短くなるので、トグル機構の動作に必要な力が少なくて済む。

ところで、上述したようなトグル機構が設けられている場合には、第２内角が１８０°を超えたときに、制動部が車輪から離れた位置で停止するように、第１回動部および第２回動部の回動を停止させる停止機構が設けられていることが好ましい。このようにした場合には、第２内角が１８０°を超えると、センサ部が所定の位置で固定されると共に、制動部が車輪から離れた位置で固定される。これにより、センサ部を大きく押し下げ、第２内角が１８０°を超えるようにすることで、制動装置の機能を無効にすることができる。また、その逆に、センサ部を大きく押し上げ、第２内角が１８０°を下回るようにすることで、制動装置の機能を有効にすることができる。また、センサ部を大きく押し下げ、第２内角が１８０°を超えるようにしておくことで、弾性部が制動装置に取り付けられたままの状態で、制動装置を車椅子に取り付けることもできる。この場合には、制動部と車輪とのクリアランス（車輪が自由に回転するために必要な隙間）を確認しつつ、制動装置を車椅子に取り付けることができる。

本発明による第２の制動装置は、座部と、座部の両側に設けられた一対の車輪と、座部および一対の車輪を支持する本体フレームとを備えた車椅子に制動をかける装置である。この制動装置は、変換部、制動部および弾性部を備えている。変換部は、座部の下降に伴って座部によって押し下げられたときに、その押し下げによる下方への変位を、回転動作を利用して車椅子の前方向への変位に変換するようになっている。制動部は、変換部による、車椅子の前方向への変位を利用して、車椅子の前方向へ変位することにより車輪にかけられた制動を解除するようになっている。弾性部は、制動部が車椅子の前方向へ変位したときに、制動部の、車椅子の前方向への変位量を減少させる方向に付勢する付勢エネルギーを蓄積するようになっている。
制動部は、座部が上昇したときには、付勢エネルギーを利用して、車椅子の前方向への変位量を減少させる方向に変位し、車輪に当接したときに前記車輪に制動をかけるようになっている。変換部は、ブロック状の第１回動部および板形状の第２回動部を有している。第１回動部は、本体フレームに回動可能に固定され、下方への変位を、本体フレームに回動可能に固定された部分を支点として所定の方向に回転させる第１回転動作に変換するようになっている。第２回動部は、第１部品と回動可能に固定されると共に制動部とも回動可能に固定され、制動部を第１回転動作の回転方向とは反対方向に回転させる力を制動部に与えるようになっている。制動部は、本体フレームに回動可能に固定され、本体フレームに回動可能に固定された部分を支点として、第２部品からの力を、第１回転動作の回転方向とは反対方向に回転させる第２回転動作に変換し、第２回転動作に含まれる、車椅子の前方向への変位成分によって、車椅子の前方向へ変位することにより車輪にかけられた制動を解除するようになっている。

本発明による第２の車椅子は、座部と、座部の両側に設けられた一対の車輪と、座部および一対の車輪を支持する本体フレームと、制動装置とを備えたものである。この車椅子に搭載された制動装置は、上記の第２の制動装置と同一の構成要素を有している。

本発明による第２の制動装置および第２の車椅子では、座部の下降に伴って制動装置が座部によって押し下げられると、回転動作を利用して車輪にかけられた制動が解除される。また、座部が上昇し、座部の上昇量が所定の大きさを超えたときに、付勢エネルギーを利用して車輪に制動がかけられる。このように、本発明では、てこの原理と付勢エネルギーを利用して、座部の下降または上昇に応じて車輪に自動的に制動がかけられたり、車輪にかけられた制動が自動的に解除されたりする。

ここで、本発明による第２の制動装置および第２の車椅子において、回転動作が、センサ部の下方への変位を、所定の方向に回転させる第１回転動作に変換すると共に、第１回転動作を当該第１回転動作の回転方向とは反対方向に回転させる第２回転動作に変換する動作となっていることが好ましい。回転動作がこのようになっている場合には、制動装置に対してトグル機構を設けることが可能となる。これにより、制動装置の機能を無効にしたり、有効にしたりすることが可能となる。また、車輪への制動を解除したままの状態で、制動装置を車椅子に取り付けることも可能となる。この場合には、制動部と車輪とのクリアランス（車輪が自由に回転するために必要な隙間）を確認しつつ、制動装置を車椅子に取り付けることが可能となる。

本発明による第１および第２の制動装置ならびに第１および第２の車椅子によれば、てこの原理と付勢力（または付勢エネルギー）を利用して、座部の下降または上昇に応じて、車輪にかけられた制動を自動的に解除したり、車輪に自動的に制動をかけたりすることができるようにしたので、使用者が手動ブレーキをかけ忘れた場合であっても、使用者が転倒して、骨折したり怪我をしたりする可能性をなくすることができる。また、てこの原理と付勢力（または付勢エネルギー）が利用されていることから、座部のわずかな下降または上昇を利用して、車輪にかけられた制動を自動的に解除したり、車輪に自動的に制動をかけたりすることが可能である。これにより、既存の車椅子に対して第１の制動装置を取り付けるだけで、車輪に自動的に制動をかけることができ、既存の車椅子に特別な加工を施したり、特別な部品を使用したりする必要がない。また、機械的な原理しか利用されていないので、装置を小型化することができ、第１の制動装置を車椅子に取り付けた状態で、車椅子を折り畳むことが可能である。以上のことから、本発明では、折り畳み可能な状態で既存の車椅子に第１の制動装置を設置することが可能である。

本発明の一実施の形態に係る自動ブレーキを備えた車椅子の外観図である。 図１の車椅子を背後から見たときの外観図である。 図１の自動ブレーキの斜視図である。 図３の自動ブレーキの、図３とは異なる方向からの斜視図である。 図３の自動ブレーキの正面図である。 図３の自動ブレーキの動作の模式図である。 図３の自動ブレーキを解除したときの自動ブレーキの斜視図である。 図７の自動ブレーキの、図８とは異なる方向からの斜視図である。 図３の自動ブレーキに使用されているネジの側面図および断面図である。 一変形例に係る自動ブレーキの動作の模式図である。

以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．実施の形態（図１〜図９）
制動部が時計回りに回動したときに車輪の制動が解除される例
２．変形例（図１０）
制動部が反時計回りに回動したときに車輪の制動が解除される例

＜１．実施の形態＞
図１は、本発明の一実施の形態に係る自動ブレーキ８０（制動装置）が取り付けられた車椅子１の概略構成を表したものである。図２（Ａ），（Ｂ）は、車椅子１を背後から見たときの概略構成を表したものである。図２（Ａ）は車椅子１を展開したとき（使用時の状態）の背面図であり、図２（Ｂ）は車椅子１を折り畳んだとき（収納時の状態）の背面図である。なお、図２（Ａ），（Ｂ）には、車椅子１の主要な骨組みが示されている。図３〜図７は、車椅子１のうち自動ブレーキ８０およびその近傍の構成の一例を拡大して表したものである。図３、図６は自動ブレーキ８０を車椅子１の内側から見たときの斜視図であり、図４、図７は自動ブレーキ８０を車椅子１の外側から見たときの斜視図である。図５は、自動ブレーキ８０を車椅子１の正面方向から見たときの平面図である。また、図３〜図５は、後述の各θ₂（図８（Ａ））が１８０°未満となっているときの自動ブレーキ８０の斜視図であり、図６、図７は、後述の角θ₂（図８（Ｃ））が１８０°を超えているときの自動ブレーキ８０の斜視図である。図８（Ａ）〜（Ｃ）は、自動ブレーキ８０の動作を模式的に表したものである。図８（Ａ），（Ｂ）は、後述の角θ₂（図８（Ａ））が１８０°未満となっているときの自動ブレーキ８０の動作を模式的に表したものであり、図８（Ｃ）は、後述の角θ₂（図８（Ａ））が１８０°を超えているときの自動ブレーキ８０の動作を模式的に表したものである。なお、図１ないし図８（Ａ）〜（Ｃ）は、模式的に表したものであり、実際の寸法や形状と同一であるとは限らない。

この車椅子１は、従前の車椅子に対して、自動ブレーキ８０を脱着可能に取り付けたものである。この車椅子１は、例えば、図１に示したように、本体フレーム１０、車輪２０、シート３０、アームレスト４０、フットレスト５０、グリップ６０、手動ブレーキ７０および自動ブレーキ８０を備えている。ここで、本体フレーム１０、車輪２０、シート３０、アームレスト４０、フットレスト５０、グリップ６０および手動ブレーキ７０が、従前の車椅子の構成要素に相当するものであり、この従前の車椅子の構成要素に対して、自動ブレーキ８０が追加されている。以下では、まず、従前の車椅子の構成要素について説明し、その後に、自動ブレーキ８０について説明する。

［従前の車椅子］
本体フレーム１０は、車椅子１の骨格をなすものであり、例えば、バックパイプ１１、アームパイプ１２、ボトムパイプ１３、サイドパイプ１４、クロスパイプ１５およびフットパイプ１６を含んで構成されている。これらのパイプは、例えば、金属製のパイプによって形成されている。

バックパイプ１１は、背もたれに相当するバックシート３１（後述）を保持するものである。バックパイプ１１は、例えば、アームパイプ１２に接合されており、車椅子１の後方に延在すると共に、所定の間隙を介して互いに対向する２本のパイプによって形成されている。この２本のパイプの先端には、看護師や付添人などの、使用者を介護する人が車椅子１を操作する際に使用するグリップ６０が付設されている。なお、グリップ６０は、例えば、自転車などに使われる把手などと同様の形状となっており、例えば、プラスチックなどによって形成されている。

アームパイプ１２は、車椅子１の使用者が車椅子１に座ったときに腕を置くためのアームレスト４０を支持するものである。アームパイプ１２は、例えば、バックパイプ１１およびボトムパイプ１３に接合されている。アームパイプ１２は、車椅子１の使用者が車椅子１に座る際の着座面を構成するボトムシート３２（後述）と、ボトムシート３２の両脇に設けられた後輪２２（後述）との間に配置されている。アームパイプ１２は、例えば、Ｕ字型に屈曲したパイプを含んで構成されている。このとき、Ｕ字型のパイプの先端がボトムパイプ１３に接合されており、Ｕ字型のパイプとボトムパイプ１３とによって形成された開口の全部または一部を塞ぐようにして、サイドシート３３（後述）が付設されている。

ボトムパイプ１３は、着座時にクロスパイプ１５を支持するものである。ボトムパイプ１３は、例えば、バックパイプ１１、アームパイプ１２、サイドパイプ１４およびフットパイプ１６に接合されており、ボトムシート３２の両脇に配置されている。ボトムパイプ１３は、例えば、車椅子１の前方から後方に延在すると共に所定の間隙を介して互いに対向する２本の水平パイプと、この２本の水平パイプに接続されると共に着座時にクロスパイプ１５を支持するフック（図示せず）とを含んで構成されている。

サイドパイプ１４は、車輪２０を支持するものである。サイドパイプ１４には、例えば、ボトムパイプ１３が接合されており、かつクロスパイプ１５が回動可能に連結されている。サイドパイプ１４は、上から見たときに、ボトムシート３２と、ボトムシート３２の両脇に設けられた後輪２２（後述）との間に配置されており、かつアームパイプ１２の下方に配置されている。サイドパイプ１４は、例えば、車輪２０と連結されるボス（図示せず）と、このボスを支持するパイプとを含んで構成されている。

クロスパイプ１５は、ボトムシート３２を支持するものであり、車椅子１を折り畳む機構も備えている。クロスパイプ１５は、例えば、図２（Ａ）に示したように、ボトムシート３２を支持する２本の水平パイプ１５Ａと、車椅子１を折り畳む機構を担う一組の斜めパイプ１５Ｂとを有している。２本の水平パイプ１５Ａは、例えば、車椅子１の前方から後方に延在すると共に所定の間隙を介して互いに対向配置されている。一組の斜めパイプ１５Ｂのうちの一本については、例えば、一端が右側の水平パイプに接続され、他端が左側のサイドパイプ１４に接続されている。また、一組の斜めパイプ１５Ｂのうちの残りの一本については、例えば、一端が左側の水平パイプに接続され、他端が右側のサイドパイプ１４に接続されている。一組の斜めパイプ１５Ｂは、例えば、図２（Ａ）に示したように、中央部分に設けられた回転機構１５Ｃと、サイドパイプ１４側の端部に設けられた回転機構１５Ｄとによって、車椅子１の幅を広げたり狭めたりすることができるようになっている。なお、斜めパイプ１５Ｂの組数は、通常は２つであるが、必要に応じて調整可能である。

フットパイプ１６は、車椅子１の使用者が車椅子１に座ったときに足を置くためのフットレスト５０を支持するものである。フットパイプ１６は、例えば、ボトムパイプ１３に接合されており、車椅子１の前方に延在すると共に、所定の間隙を介して互いに対向する２本のパイプによって形成されている。この２本のパイプの先端には、フットレスト５０が付設されている。なお、フットレスト５０は、例えば、自転車などに使われるペダルなどと類似した形状となっており、例えば、プラスチックなどによって形成されている。フットレスト５０は、車椅子１の使用者が車椅子１から降りる際に車椅子１の両脇に移動させることが可能なように、フットパイプ１６の中心軸を中心として回転可能な構造となっていてもよい。

車輪２０は、例えば、図１に示したように、前輪２１および後輪２２を含んでいる。前輪２１は、車椅子１の走行を補助すると共に、車椅子１が前傾するのを防止するものである。前輪２１は、例えば、サイドパイプ１４に対して、回転可能に連結されており、後輪２２の径よりも小さな径を有する円板を含んで構成されている。後輪２２は、車椅子１を走行させるものであり、例えば、図１、図２（Ａ），（Ｂ）に示したように、タイヤ２２ａ、車軸２２ｂ、スポーク２２ｃ、ハンドリム２２ｄおよびハブ２２ｅを含んで構成されている。

タイヤ２２ａは、例えば、環状のリム（図示せず）の外周面を囲む帯状の構造となっており、路面や地面の上を転がる踏面（トレッド）を形成するものである。タイヤ２２ａは、例えば、ゴムによって形成されている。車軸２２ｂは、後輪２２の回転軸をなすものであり、ハブ２２ｅに対して、回転可能に連結されている。車軸２２ｂは、例えば、棒状の金属によって形成されている。スポーク２２ｃは、タイヤ２２ａを装着するリムを支持するものであり、ハブ２２ｅおよびリムに連結されると共に、ハブ２２ｅとリムとの間に配置されている。スポーク２２ｃは、例えば、細い金属によって形成されており、車軸２２ｂを中心とする放射線と平行な方向に延在している。ハンドリム２２ｄは、車椅子１の使用者が後輪２２を駆動する際に手で操作するものである。ハンドリム２２ｄは、例えば、リムよりも一回り小さな径を有する環状のプラスチックなどによって形成されている。ハンドリム２２ｄは、例えば、リムなどに連結されている。ハブ２２ｅは、後輪２２の回転を制御するものである。ハブ２２ｅは、車軸２２ｂに対して回転可能に連結されている。ハブ２２ｅは、例えば、車軸２２ｂを中心軸とする円柱状の形状となっており、その外周面にスポーク２２ｃが連結されている。

シート３０は、車椅子１の使用者が車椅子１に座った際に使用者の体をソフトに支えるものである。シート３０は、例えば、すでに上述されたバックシート３１、ボトムシート３２およびサイドシート３３を含んでいる。なお、ボトムシート３２は、本発明の「座部」の一具体例に相当する。

バックシート３１は、車椅子１の使用者の背中を支持するものであり、例えば、バックパイプ１１のうちグリップ６０の連結された２本のパイプに連結されている。ボトムシート３２は、車椅子１の使用者の臀部を支持するものであり、例えば、クロスパイプ１５の水平パイプ１５Ａに連結されている。サイドシート３３は、車椅子１の使用者の衣服などが後輪２２に絡まるのを防止するものであり、例えば、サイドパイプ１４に連結されている。

手動ブレーキ７０は、使用者の操作により車椅子１に制動をかけるものであり、双方の後輪２２に対して１つずつ設けられている。手動ブレーキ７０は、例えば、図３に示したように、使用者が操作するグリップ７１と、手動ブレーキ７０をボトムパイプ１３に固定する固定部７２と、後輪２２に制動をかけるブレーキフィン７３とを有している。ブレーキフィン７３は、グリップ７１の動作に応じて動作するようになっており、例えば、グリップ７１が車椅子１の前方に倒れると後輪２２に接触し、グリップ７１が車椅子１の後方に倒れると後輪２２から離れるようになっている。

［自動ブレーキ８０］
次に、自動ブレーキ８０について説明する。自動ブレーキ８０は、使用者の乗降に応じて自動的に車椅子１に制動をかけるものであり、双方の後輪２２に対して１つずつ設けられている。自動ブレーキ８０は、従前の車椅子に対して脱着可能に構成されたものであり、例えば、図３に示したように、ボトムパイプ１３に取り付けられている。自動ブレーキ８０は、全て機械部品で構成されており、例えば、図３、図４に示したように、フレーム８１、おさえ板８２、おさえ板８３、フレーム延長部８４、回動部８５、回動部８６、回動部延長部８７、センサ部８８、制動部８９および弾性部９０を含んで構成されている。

なお、フレーム８１、おさえ板８２、おさえ板８３およびフレーム延長部８４が、本発明の「固定部」の一具体例に相当する。回動部８５および回動部延長部８７が、本発明の「第１回動部」の一具体例に相当する。回動部８６が、本発明の「第２回動部」の一具体例に相当する。

フレーム８１は、おさえ板８３、フレーム延長部８４および回動部８５を取り付けるものであり、例えば、板状となっている。フレーム８１は、例えば、図４に示したように、切り欠き８１Ａを有している。切り欠き８１Ａは、制動部８９が後輪２２に当接しているときに後述のネジ８５Ｂを収容するとともに、フレーム延長部８４と制動部８９とのなす角θ₁（図８（Ａ）〜（Ｃ）参照）が、常に、１８０°以上とならないように（つまり、０°よりも大きく１８０°よりも小さくなるように）回動部８５の回動を規制するものである。これにより、センサ部８８を大きく変位させた場合であっても、制動部８９を弾性部９０によって後輪２２に当接する方向に付勢する状態（つまり、自動ブレーキ８０が正常に機能する状態）を維持することができる。なお、ネジ８５Ｂの位置によっては、切り欠き８１Ａを省略することが可能である。

おさえ板８２，８３は、フレーム８１をボトムパイプ１３に固定するものである。おさえ板８２は、図３〜図５に示したように、Ｕ字形状となっており、例えば、１枚の板をＵ字形状に折り曲げることにより形成されたものである。おさえ板８２のギャップ（Ｕ字形状のギャップ）は、既存の車椅子のボトムパイプ１３の直径として採り得る最大値と、おさえ板８３の厚さとの和よりも大きくなっている。従って、自動ブレーキ８０を既存の車椅子に取り付ける際に、ボトムパイプ１３およびおさえ板８３を互いに重ね合わせた状態で、おさえ板８２のギャップ内に配置すると共に、ボトムパイプ１３をおさえ板８２の両端部のうち一方の端部に当接した場合には、おさえ板８２の両端部のうちボトムパイプ１３と非接触の端部とおさえ板８３との間には、所定のクリアランスが得られる。このクリアランスが、例えば図５に示した雄ネジ８３Ａの挿通量を規定することになる。

おさえ板８２の両端部のうち一方の端部には、開口（図示せず）が設けられている。この開口は、雄ネジ８２を嵌め込むことが可能となっており、この開口には雄ネジ８２が嵌め込まれている。ここで、おさえ板８２のギャップ内には、ボトムパイプ１３およびおさえ板８３が互いに重ね合わされた状態で配置されており、おさえ板８３の裏面に雄ネジ８２の先端が当接している。雄ネジ８２の先端は、所定の圧力でおさえ板８３の裏面を押圧している。従って、ボトムパイプ１３およびおさえ板８３は、おさえ板８２のギャップ内に、雄ネジ８２によって固定されている。

一方、おさえ板８３は、図４、図５に示したように、板状となっている。おさえ板８３は、例えば、側面に開口（図示せず）を有している。この開口は、図３に示したネジ８３Ｂを嵌め込むことが可能となっている。この開口には、フレーム８１を介してネジ８３Ｂが嵌め込まれており、おさえ板８３はネジ８３Ａによってフレーム８１に固定されている。なお、おさえ板８３は、フレーム８１と一体に形成されていてもよい。

おさえ板８３は、さらに、例えば、図４、図５に示したように、上面に帯状の凹部８３Ｃを有している。凹部８３Ｃは、何らかの衝撃などにより、フレーム８１がボトムパイプ１３から脱落したり、ボトムパイプ１３とフレーム８１との位置関係がずれたりするのを防止するものである。具体的には、凹部８３Ｃは、おさえ板８３の上面にボトムパイプ１３を配置したときに、ボトムパイプ１３が凹部８３Ｃに嵌り込み、凹部８３Ｃの延在方向と直交する方向に変位しないようにするものである。従って、例えば、図５に示したように、おさえ板８２のギャップ内にボトムパイプ１３とおさえ板８３を配置し、おさえ板８２の開口に雄ネジ８３Ａを挿通して、おさえ板８２，８３およびボトムパイプ１３を互いに固定したときに、凹部８３Ｃにボトムパイプ１３を嵌め込むことにより、おさえ板８２，８３（またはフレーム８１）の、ボトムパイプ１３に対するがたつきをなくすることができる。なお、凹部８３Ｃは、必要に応じて省略することも可能である。

フレーム延長部８４は、図３〜図５に示したように、細長い板形状となっている。フレーム延長部８４の一端がフレーム８１に固定され、フレーム延長部８４の他端が制動部８９に回動可能に支持されている。例えば、フレーム延長部８４の一端がネジ８４Ａによってフレーム８１に固定され、フレーム延長部８４の他端がネジ８９Ａによって制動部８９を回動可能に支持している。フレーム延長部８４は、フレーム８１のうち回動部８５を支持する部位とは異なる部位に固定されている。また、フレーム延長部８４は、制動部８９のうち回動部８６を支持する部位とは異なる部位に固定されている。なお、フレーム延長部８４のうち制動部８９を支持する部位が、本発明の「第５部位」の一具体例に相当し、図８（Ａ）〜（Ｃ）においてＥで表される部位に相当する。また、フレーム８１のうち回動部８５を支持する部位が、本発明の「第４部位」の一具体例に相当する。

ここで、フレーム８１とフレーム延長部８４とのなす角θ₃（図８（Ａ）〜（Ｃ）参照）は、９０°よりも大きく、１８０°よりも小さくなっていることが好ましい。角θ₃が９０°よりも大きく、１８０°よりも小さくなっていることにより、制動部８９がフレーム８１との関係で、車椅子１の前方に配置されることになり、フレーム８１を車椅子１の前方だけでなく、それ以外の部分（例えば、車椅子１の中央部分または後方）にも配置することが可能となる。また、フレーム延長部８４は、制動部８９を手動ブレーキ７０のブレーキフィン７３よりも下側に配置することの可能な程度の長さとなっていることが好ましい。フレーム延長部８４の長さがそのようになっている場合には、後輪２２と手動ブレーキ７０との間に隙間がほとんど無いときでも、自動ブレーキ８０を既存の車椅子に設置することが可能となる。

回動部８５は、例えば、ブロック状の形状となっている。回動部８５は、フレーム８１に回動可能に支持されたものである。具体的には、図３に示したように、回動部８５は、フレーム８１のうちフレーム延長部８４が固定されている部位とは異なる部位に回動可能に支持されたものである。例えば、回動部８５は、フレーム８１のうちフレーム延長部８４が固定されている部位とは異なる部位に、ネジ８５Ａによって回動可能に支持されたものである。なお、回動部８５のうちフレーム８１に支持された部位が、本発明の「第１部位」の一具体例に相当し、図８（Ａ）〜（Ｃ）においてＡで表される部位に相当する。

図９（Ａ）は、ネジ８５Ａの構成の一例を表したものである。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示した機構の断面構成の一例を表したものである。ネジ８５Ａは、回動部８５をフレーム８１に対して回動可能に支持するものである。ネジ８５Ａは、例えば、図９（Ｂ）に示したように、キャップスクリュー８５−１を有している。キャップスクリュー８５−１には、例えば、スプリングターン８５−２、ワッシャー８５−３、スペーサ８５−４およびワッシャー８５−３がこの順に挿通されており、キャップスクリュー８５−１の先端が若干、ワッシャー８５−３からはみ出している。キャップスクリュー８５−１の先端は、フレーム８１に設けられた凹部８１Ｃにねじ込まれており、キャップスクリュー８５−１がフレーム８１に固定されている。回動部８５には、スペーサ８５−４の直径よりも大きく、ワッシャー８５−３の直径よりも小さな直径を有する貫通孔８５Ｃが設けられている。従って、スペーサ８５−４を回動部８５の貫通孔８５Ｃに挿通した状態で、スペーサ８５−４を回動部８５と一緒にキャップスクリュー８５−１に挿通し、さらに、キャップスクリュー８５−１をフレーム８１に固定することにより、回動部８５がフレーム８１に対して回動可能に支持される。

回動部８５は、例えば、図４に示したように、当該回動部８５の回動を規制するネジ８５Ｂを有している。ネジ８５Ｂは、フレーム延長部８４と制動部とのなす角θ₁（図８（Ａ）〜（Ｃ）参照）が１８０°以上とならないように回動部８５，８６の回動を規制するものである。なお、角θ₁が、本発明の「第１内角」の一具体例に相当する。さらに、ネジ８５Ｂは、図６、図７に示したように、回動部８５と回動部８６とのなす角θ₂（図８（Ｃ）参照）が１８０°を超えたときに、制動部８９が車輪２２から離れた位置で停止するように、回動部８５，８６の回動を規制するものである。従って、ネジ８５Ｂは、本発明の「停止機構」の一具体例に相当する。ネジ８５Ｂは、回動部８５とは異なる部位に設けられていてもよい。なお、角θ₂が、本発明の「第２内角」の一具体例に相当する。

回動部８６は、図３〜図５に示したように、細長い板形状となっている。回動部８６は、回動部８５および制動部８９に回動可能に支持されたものである。具体的には、図３に示したように、回動部８６は、回動部８５のうちフレーム８１に支持された部位とは異なる部位に回動可能に支持されたものである。例えば、回動部８６は、回動部８５のうちフレーム８１に支持された部位とは異なる部位に、ネジ８６Ａによって回動可能に支持されたものである。また、回動部８６は、制動部８９のうちフレーム延長部８４に支持された部位とは異なる部位に回動可能に支持されたものである。例えば、回動部８６は、制動部８９のうちフレーム延長部８４に支持された部位とは異なる部位に、ネジ８９Ｂによって回動可能に支持されたものである。回動部８６の一端が回動部８５に回動可能に支持され、回動部８６の他端が制動部８９に回動可能に支持されている。例えば、回動部８６の一端がネジ８６Ａによって回動部８５に回動可能に支持され、回動部８６の他端がネジ８９Ｂによって制動部８９に回動可能に支持されている。

回動部８６のうち回動部８５に支持された部位（または回動部８５のうち回動部８６を支持する部位）は、回動部６５のうちフレーム８１に支持された部位との関係で、制動部８９側に配置されていることが好ましい。なお、回動部８６のうち回動部８５に支持された部位（または回動部８５のうち回動部８６を支持する部位）が、回動部６５のうちフレーム８１に支持された部位との関係で、制動部８９とは反対側に配置されていてもよい。なお、回動部８６のうち回動部８５に支持された部位が、本発明の「第６部位」の一具体例に相当する。回動部８６のうち制動部８９に支持された部位が、本発明の「第７部位」の一具体例に相当し、図８（Ａ）〜（Ｃ）においてＦで表される部位に相当する。回動部８５のうち回動部８６を支持する部位が、本発明の「第２部位」の一具体例に相当し、図８（Ａ）〜（Ｃ）においてＢで表される部位に相当する。

回動部８６は、フレーム延長部８４と同様、制動部８９を手動ブレーキ７０のブレーキフィン７３よりも下側に配置することの可能な程度の長さとなっていることが好ましい。回動部８６の長さがそのようになっている場合には、後輪２２と手動ブレーキ７０との間に隙間がほとんど無いときでも、自動ブレーキ８０を既存の車椅子に設置することが可能となる。また、回動部８５のうち回動部８６を支持する部位は、回動部８５のうちフレーム８１に支持された部位との関係において、図３に示したように、フレーム延長部８４側に配置されていることが好ましい。なお、図示しないが、回動部８５のうち回動部８６を支持する部位が、回動部８５のうちフレーム８１に支持された部位との関係において、フレーム延長部８４とは反対側に配置されていてもよい。

回動部延長部８７は、回動部８５に固定されたものである。なお、回動部延長部８７は、回動部８５とともに一体に形成されたものであってもよい。回動部延長部８７は、回動部８５のうち、フレーム８１に支持された部位よりも、回動部８６を支持する部位に近接して固定されている。回動部延長部８７は、図３、図４に示したように、細長い棒形状となっている。回動部延長部８７の一端がフレーム８１に固定され、回動部延長部８７の他端はセンサ部８８に固定されている。回動部８６のうち回動部８５に支持された部位は、回動部延長部８７のうちセンサ部８８が固定されている部位と、回動部６５のうちフレーム８１に支持された部位との間に配置されている。また、回動部延長部８７のうちセンサ部８８が固定されている部位は、回動部６５のうちフレーム８１に支持された部位との関係で、制動部８９側に配置されていることが好ましい。なお、回動部延長部８７のうちセンサ部８８が固定されている部位が、回動部６５のうちフレーム８１に支持された部位との関係で、制動部８９とは反対側に配置されていてもよい。これら３つの部位は、すべて、一本の直線状に配置されていることが好ましい。なお、回動部延長部８７のうちセンサ部８８を固定する部位が、本発明の「第３部位」の一具体例に相当し、図８（Ａ）〜（Ｃ）においてＣで表される部位に相当する。

制動部８９は、後輪２２に制動をかけるものである。制動部８９は、例えば、Ｌ字型となっており、例えば、１枚の板を折り曲げることにより形成されたものである。なお、制動部８９は、ブロック状となっていてもよい。制動部８９は、フレーム延長部８４および回動部８６と回動可能に支持されている。ここで、制動部８９のうちフレーム延長部８４に支持された部位は、制動部８９のうち回動部８６と回動可能に支持された部位よりも上方に位置している。そのため、制動部８９は、制動部８９を車椅子１の内側から見たときに、制動部８９のうちフレーム延長部８４に支持された部位を回動中心軸として、時計回りに回動するようになっている。

弾性部９０は、後輪２２に当接する方向に付勢する力（付勢力）を制動部８９に与えるものである。弾性部９０の付勢力は、制動部８９が車輪２２に当接する方向を向いている。弾性部９０は、例えば、バネなどによって形成されている。弾性部９０の一端は、制動部８９のうちフレーム延長部８４に支持された部位との関係で、制動部８９のうち回動部８６寄りの部位に連結されており、例えば、ネジ８９Ｂに連結されている。また、弾性部９０の他端は、フレーム延長部８４のうち制動部８９を支持する部位とは異なる部位に連結されている。具体的には、弾性部９０の他端は、フレーム延長部８４のうち制動部８９を支持する部位との関係で、フレーム８１寄りに連結されている。例えば、弾性部９０の他端は、フレーム延長部８４において、制動部８９を支持する部位と、フレーム８１に支持された部位との中間部分に連結されている。なお、フレーム延長部８４のうち弾性部９０を固定する部位が、本発明の「第８部位」の一具体例に相当し、図８（Ａ）〜（Ｃ）においてＧで表される部位に相当する。制動部８９のうち弾性部９０を固定する部位が、本発明の「第９部位」の一具体例に相当し、図８（Ａ）〜（Ｃ）においてＨで表される部位に相当する。

センサ部８８は、使用者が車椅子１のシート３０に腰掛けたり、シート３０から立ち上がったりしたときに、ボトムシート３２に生じる変位を検知するものである。センサ部８８は、機械的なセンサであり、電気、磁気、光を使用しておらず、また、使用者がシート３０に腰掛けたときの圧力を油圧に変換するなどのエネルギー変換を使用していない。センサ部８８は、例えば、図３に示したように、棒状となっており、ボトムシート３２と接する部分に丸みを有している。センサ部８８の一端が回動部延長部８７の一端に連結されており、センサ部８８の他端がボトムシート３２の裏面側に向いている。

センサ部８８は、図２（Ａ）に示したように、ボトムシート３２の直下に配置されている。センサ部８８は、例えば、使用者がシート３０に腰掛けていないときに、所定の間隙を介してボトムシート３２と対向配置されている。なお、センサ部８８は、使用者がシート３０に腰掛けていないときに、ボトムシート３２の裏面に接していてもよい。センサ部８８は、使用者がシート３０に腰掛けていないときに、制動部８９による後輪２２の制動が解除されることのない位置に配置されている。さらに、センサ部８８は、使用者がシート３０の所定の位置に腰掛けるなどして、ボトムシート３２が降下したときに、ボトムシート３２によって押し下げられる位置に配置されている。また、センサ部８８は、ボトムシート３２によって所定の位置まで押し下げられることにより、制動部８９による後輪２２の制動が解除される位置に配置されている。

ここで、センサ部８８は、上から見たときに、ボトムシート３２の中央部分または後方部分に配置されていることが好ましい。そのようにした場合には、使用者がボトムシート３２の前方部分に腰掛けているときや、使用者がシート３０からずり落ちてボトムシート３２の前方部分でのけ反った状態となってしまったときなどに、センサ部８８が使用者を検知できず、制動部８９によって後輪２２に制動がかかった状態となる。従って、そのようなときには、使用者の転倒事故を防止することができる。

センサ部８８の感度の調整は、センサ部８８の位置および向きを調整することによって可能である。例えば、センサ部８８の向きを上方にシフトさせたとする。この場合には、センサ部８８の先端とボトムシート３２の裏面との間隙が狭くなったり、センサ部８８がボトムシート３２を押し上げる量が多くなったりするので、センサ部８８の感度を上げることができる。一方、例えば、センサ部８８の向きを下方にシフトさせたとする。この場合には、センサ部８８の先端とボトムシート３２の裏面との間隙が広くなったり、センサ部８８がボトムシート３２を押し上げる量が少なくなったりするので、センサ部８８の感度を下げることができる。

ところで、本実施の形態の自動ブレーキ８０では、回動部６５のうちフレーム８１に支持された部位が、てこの原理における支点(fulcrum) として機能している。また、回動部延長部８７のうちセンサ部８８が固定されている部位が、てこの原理における力点(point of effort)としての役割を有している。さらに、回動部８６のうち回動部８５に支持された部位が、てこの原理における作用点(point of load)として機能している。つまり、本実施の形態の自動ブレーキ８０は、力点、作用点および支点がこの順に並んだ「てこの原理」を利用して、後輪２２にかけられた制動を解除するようになっている。力点、作用点および支点がこの順に並んでいる場合には、センサ部と連結された力点に、センサ部の下方への変位に対応する小さな力が加えられると、その力は作用点で大きな力となり、その大きな力が弾性部９０の付勢力に反して制動部８９を変位させることができる。

自動ブレーキ８０は、ボトムシート３２の下降に伴ってセンサ部８８がボトムシート３２によって押し下げられたときに、その押し下げによる下方への変位を、回動部８５，８６および制動部８９の回転動作を利用して横方向への変位に変換し、制動部８９を後輪２２から離すようになっている。具体的には、回動部８５は、センサ部８８の下方への変位を受けて、回動部８５自身が回転することにより、センサ部８８の下方への変位を第１回転動作に変換するようになっている。回動部８６は、回動部８５の第１回転動作を受けて、制動部８９を第１回転動作の回転方向とは反対方向に回転させる力を制動部８９に与えるようになっている。制動部８９は、回動部８６からの力を受けて、制動部８９自身が回転することにより、回動部８６からの力を、第１回転動作の回転方向とは反対方向に回転させる第２回転動作に変換するようになっている。つまり、回動部８５，８６および制動部８９は、センサ部８８の下方への変位を、所定の方向に回転させる第１回転動作に変換すると共に、第１回転動作を当該第１回転動作の回転方向とは反対方向に回転させる第２回転動作に変換するようになっている。このとき、第２回転動作には横方向へ変位する成分が含まれているので、制動部８９が第２回転動作をすることにより、横方向へ変位するようになり、後輪２２から離れるようになっている。

また、自動ブレーキ８０は、弾性部９０の付勢力（付勢エネルギー）を利用して、後輪２２に制動をかけるようになっている。具体的には、自動ブレーキ８０は、まず、ボトムシート３２の下降に伴ってセンサ部８８がボトムシート３２によって押し下げられたときに、センサ部８８の下方への変位を制動部８９の横方向への変位に変換すると同時に、制動部８９の横方向への変位量を減少させる方向に付勢する付勢エネルギーを弾性部９０に蓄積するようになっている。そして、自動ブレーキ８０は、ボトムシート３２が上昇し始めたときに、弾性部９０に蓄積した付勢エネルギーを利用して制動部８９を後輪２２側に変位させると共に、回動部８５，８６および制動部８９の回転動作を利用してセンサ部８８を上方に変位させるようになっている。自動ブレーキ８０は、ボトムシート３２がさらに上昇し、その上昇量が所定の大きさを超えたときに、弾性部９０に蓄積した付勢エネルギーを利用して制動部８９を後輪２２に当接させ、それによって後輪２２に制動をかけるようになっている。

さらに、自動ブレーキ８０は、回動部８５、回動部８６、制動部８９および弾性部９０によるトグル機構を利用して、センサ部８８および制動部８９を制御するようになっている。例えば、図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、回動部８５と回動部８６とのなす角θ₂が０°より大きく１８０°未満となっているときは、トグル機構が、センサ部８８をボトムシート３２が配置されている方向に付勢すると共に、制動部８９を後輪２２側に付勢している。また、例えば、図８（Ｃ）に示したように、回動部８５と回動部８６とのなす角θ₂が１８０°よりも大きく３６０°よりも小さくなっているときは、トグル機構が、センサ部８８をボトムシート３２が配置されている方向とは反対方向に付勢すると共に、制動部８９を後輪２２側に付勢している。つまり、トグル機構は、制動部８９を後輪２２側に付勢しつつ、角θ₂の大きさが１８０°となるときを境にして、その境の前後で、センサ部８８の付勢方向を変化させている。ここで、センサ部８８の付勢方向が、ボトムシート３２が配置されている方向とは反対方向となっているときは、センサ部８８は、実質的に機能していないことになる。従って、トグル機構は、センサ部８８の下方への変位量が所定の大きさを超えると、センサ部８８の機能を停止させる機能停止機能を備えているとも言える。

回動部延長部８７と回動部８６とのなす角θ₄は、１８０°−θ₂となり、鋭角となっている。そのため、角θ₂が常に９０°よりも大きくなっている場合には、センサ部８８をボトムシート３２が配置されている方向とは反対側に、最大でも９０°よりも小さな角度に相当する変位量だけ押し下げるだけで、例えば、図８（Ｃ）に示したように、角θ₂が１８０°を超えるようになる。従って、角θ₂が常に９０°よりも大きくなっている場合には、角θ₂が９０°よりも小さくなることがある場合よりも、トグル機構の動作に必要なセンサ部８８のストロークが短くなるので、トグル機構の動作に必要な力が少なくて済む。

ところで、上述したようなトグル機構が設けられている場合には、角θ₂が１８０°を超えたときに、制動部８９が後輪２２から離れた位置で停止するように、回動部８５および回動部８６の回動を停止させる停止機構が設けられていることが好ましい。本実施の形態では、この停止機構として、上述したように、ネジ８５Ｂが設けられている。これにより、角θ₂が１８０°を超えると、センサ部８８が所定の位置で固定されると共に、制動部８９が後輪２２から離れた位置で固定される。その結果、センサ部８８を大きく押し下げ、角θ₂が１８０°を超えるようにすることで、自動ブレーキ８０の機能を無効にすることができる。また、その逆に、センサ部８８を大きく押し上げ、角θ₂が１８０°を下回るようにすることで、自動ブレーキ８０の機能を有効にすることができる。また、センサ部８８を大きく押し下げ、角θ₂が１８０°を超えるようにしておくことで、弾性部９０が自動ブレーキ８０に取り付けられたままの状態で、自動ブレーキ８０を既存の車椅子に取り付けることもできる。この場合には、制動部８９と後輪２２とのクリアランス（後輪２２が自由に回転するために必要な隙間）を確認しつつ、自動ブレーキ８０を既存の車椅子に取り付けることができる。

次に、本実施の形態の自動ブレーキ８０およびそれを備えた車椅子１の作用・効果について説明する。

本実施の形態では、ボトムシート３２の下降に伴ってセンサ部８８がボトムシート３２によって押し下げられたときに、その押し下げによる下方への変位が、回動部８５，８６および制動部８９の回転動作を利用して横方向への変位に変換され、制動部８９が後輪２２から離れる。その後、ボトムシート３２が上昇し始めたときに、弾性部９０に蓄積した付勢エネルギーを利用して制動部８９が後輪２２側に変位すると共に、回動部８５，８６および制動部８９の回転動作を利用してセンサ部８８が上方に変位する。その後、ボトムシート３２がさらに上昇し、その上昇量が所定の大きさを超えたときに、弾性部９０４に蓄積した付勢エネルギーを利用して、制動部８９が後輪２２に当接し、それによって後輪２２に制動がかけられる。

ところで、本実施の形態では、自動ブレーキ８０によって、使用者の乗降に応じて自動的に車椅子１に制動がかけられる。具体的には、ボトムシート３２の下降に伴ってセンサ部８８がボトムシート３２によって押し下げられると、回動部８５，８６および制動部８９の回転動作を利用して後輪２２にかけられた制動が解除される。また、ボトムシート３２が上昇し始めると、弾性部９０に蓄積した付勢エネルギーを利用して後輪２２に制動がかけられる。このように、ボトムシート３２の下降または上昇に応じて後輪２２に自動的に制動がかけられたり、後輪２２にかけられた制動が自動的に解除されたりする。これにより、使用者が手動ブレーキ７０をかけ忘れた場合であっても、使用者が転倒して、骨折したり怪我をしたりする可能性をなくすることができる。

また、本実施の形態では、自動ブレーキ８０には、てこの原理と付勢力が利用されていることから、ボトムシート３２のわずかな下降または上昇を利用して後輪２２にかけられた制動を解除したり、後輪２２に制動をかけたりすることが可能である。これにより、既存の車椅子に対して自動ブレーキ８０を取り付けるだけで、後輪２２に自動的に制動をかけることができ、既存の車椅子に特別な加工を施したり、特別な部品を使用したりする必要がない。

また、本実施の形態では、自動ブレーキ８０には機械的な原理しか利用されていないので、装置を小型化することができ、自動ブレーキ８０を車椅子１に取り付けた状態で、車椅子１を折り畳むことが可能である。また、本実施の形態では、自動ブレーキ８０は全て機械部品で構成されており、使用者の乗降を検知するセンサ部８８においても、機械的なセンサとなっている。これにより、自動ブレーキ８０自体のコストを安くすることができる。

さらに、本実施の形態では、自動ブレーキ８０は、トグル機構を利用して、センサ部８８および制動部８９を制御するようになっている。そのため、回動部８５と回動部８６とのなす角θ₂が常に９０°よりも大きくなっている場合には、角θ₂が９０°よりも小さくなることがある場合よりも、トグル機構の動作に必要なセンサ部８８のストロークが短くなり、トグル機構の動作に必要な力が少なくて済む。その結果、ボトムシート３２の直下に設けられたセンサ部８８によるボトムシート３２の突き上げも小さくなるので、使用者は、車椅子１に座ったときに、センサ部８８によるボトムシート３２の突き上げ感をほとんど感じなくなる。

以上のことから、本実施の形態では、折り畳み可能な状態で既存の車椅子に自動ブレーキ８０を設置することが可能である。

また、本実施の形態において、センサ部８８が、上から見たときに、ボトムシート３２の中央部分または後方部分に配置されている場合には、使用者が何らかの原因でシート３０からずり落ちてボトムシート３２の前方部分でのけ反った状態となってしまったときには、使用者がシート３０からずり落ちた時点で、車椅子１の移動が停止する。従って、そのようなときにも、使用者の転倒事故を防止することができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。

例えば、上記実施の形態では、制動部８９のうちフレーム延長部８４に支持された部位が、制動部８９のうち回動部８６と回動可能に支持された部位よりも上方に位置していたが、例えば、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、制動部８９のうち回動部８６と回動可能に支持された部位よりも下方に位置していてもよい。このようにした場合には、制動部８９は、制動部８９を車椅子１の内側から見たときに、制動部８９のうちフレーム延長部８４に支持された部位を回動中心軸として、反時計回りに回動するようになっている。

なお、図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、自動ブレーキ８０の動作の一変形例を模式的に表したものである。図１０（Ａ），（Ｂ）は、角θ₂が１８０°未満となっているときの自動ブレーキ８０の動作の一変形例を模式的に表したものであり、図１０（Ｃ）は、角θ₂が１８０°を超えているときの自動ブレーキ８０の動作の一変形例を模式的に表したものである。図１０（Ａ）〜（Ｃ）から、自動ブレーキ８０の動作は、図８（Ａ）〜（Ｃ）と実質的に同一であることがわかる。

また、上記実施の形態では、自動ブレーキ８０はボトムパイプ１３に固定されていたが、他のパイプに固定されていてもよい。また、上記実施の形態では、センサ部８８が棒状となっていたが、ボトムシート３２と接触する部分に、ボトムシート３２との接触面積を拡大する何らかの部材が設けられていてもよい。また、上記実施の形態では、自動ブレーキ８０が手動ブレーキ７０とは別体で構成されていたが、必要に応じて、手動ブレーキ７０と一体に構成されていてもよい。

１…車椅子、１０…本体フレーム、１１…バックパイプ、１２…アームパイプ、１３…ボトムパイプ、１４…サイドパイプ、１５…クロスパイプ、１５Ａ…水平パイプ、１５Ｂ…斜めパイプ、１５Ｃ，１５Ｄ…回転機構、１６…フットパイプ、２０…車輪、２１…前輪、２２…後輪、２２ａ…タイヤ、２２ｂ…車軸、２２ｃ…スポーク、２２ｄ…ハンドリム、２２ｅ…ハブ、３０…シート、３１…バックシート、３２…ボトムシート、３３…サイドシート、４０…アームレスト、５０…フットレスト、６０，７１…グリップ、７０…手動ブレーキ、７２，８７Ａ，８１Ｄ，８３Ｆ…固定部、７３…ブレーキフィン、８０…自動ブレーキ、８１…フレーム、８１Ａ…切り欠き、８１Ｃ，８３Ｃ…凹部、８２，８３…おさえ板、８３Ａ…雄ネジ、８３Ｂ，８４Ａ，８５Ａ，８５Ｂ，８６Ａ，８７Ａ，８９Ａ，８９Ｂ，９０Ａ…ネジ、８４…フレーム延長部、８５，８６…回動部、８５Ｃ…貫通孔、８５−１…キャップスクリュー、８５−２…スプリングターン、８５−３…ワッシャー、８５−４…スペーサ、８７…回動部延長部、８８…センサ部、８９…制動部、Ａ…第１部位、Ｂ…第２部位、Ｃ…第３部位、Ｅ…第５部位、Ｆ…第７部位、Ｇ…第８部位、Ｈ…第９部位。

Claims (7)

1. 座部と、前記座部の両側に設けられた一対の車輪と、前記座部および前記一対の車輪を支持する本体フレームとを備えた車椅子に制動をかける制動装置であって、
   前記本体フレームは、前記一対の車輪を支持する２本のサイドパイプと、各前記サイドパイプに１本ずつ接合され、かつ前記車椅子の前方から後方に延在すると共に所定の間隙を介して互いに対向する２本のボトムパイプとを有し、
   当該制動装置は、
   フレームと、前記フレームに連結されたおさえ板とを有し、前記おさえ板によって前記ボトムパイプを挟み込むことにより前記ボトムパイプに着脱可能に固定される固定部と、
   前記フレームに回動可能に支持されたブロック状の第１回動部と、
   前記サイドパイプの延在方向をｘ軸方向、前記ｘ軸方向のうち前記車椅子の前方側をｘ軸正方向、前記車輪の回転軸方向をｙ軸方向、前記ｘ軸方向および前記ｙ軸方向に垂直な方向をｚ軸方向、前記ｚ軸方向のうち前記車椅子の接地面側をｚ軸負方向とすると、
   前記第１回動部内の部位であって、かつ前記第１回動部のうち前記固定部に支持された第１部位との位置関係で前記ｘ軸正方向に位置する第２部位に回動可能に支持された板形状の第２回動部と、
   前記第１回動部のうち、前記第２部位との位置関係で前記ｘ軸正方向に位置する第３部位に固定された機械部品であって、かつ前記座部の下降に伴って前記座部によって押し下げられることにより前記第１回動部を、前記第１部位を支点として、前記第２部位が下方に変位するように回動させ、さらに、前記座部の上昇に伴って前記第１回動部によって押し上げられるセンサ部と、
   前記フレーム内の部位であって、かつ前記フレームのうち前記第１部位との関係で前記ｙ軸方向に位置すると共に前記第１回動部を支持する第４部位との位置関係で前記ｘ軸正方向および前記ｚ軸負方向に位置する第５部位に回動可能に支持されると共に、前記第２回動部内の部位であって、かつ前記第２回動部のうち前記第２部位との関係で前記ｙ軸方向に位置すると共に前記第１回動部に支持された第６部位との位置関係で前記ｘ軸正方向および前記ｚ軸負方向に位置する第７部位に回動可能に支持され、かつ、前記センサ部の変位に応じた前記第１回動部および前記第２回動部の回動に伴って前記車輪に当接したり、前記車輪から離れたりする制動部と、
   前記フレームのうち、前記第４部位と前記第５部位との間の位置の第８部位と、前記制動部のうち、前記フレームに支持された部位とは異なる第９部位に連結され、かつ前記制動部を前記車輪に当接する方向に付勢する弾性部と
   を備え、
   前記第５部位、前記第８部位および前記第９部位を線分で結ぶことにより形成される第１三角形のうち前記第５部位の位置の第１内角が、前記座部の下降や上昇に伴う前記センサ部の変位に応じて前記第１回動部および前記第２回動部が回動するときに、常に、前記第５部位および前記第８部位を結ぶ線分を基準として前記第８部位から前記第９部位方向に向かう回転方向を正としたときに０°より大きく、＋１８０°よりも小さくなっている
   制動装置。
2. 前記第１部位、前記第２部位および前記第７部位を線分で結ぶことにより形成される第２三角形のうち前記第２部位の位置の第２内角が、前記第１部位および前記第２部位を結ぶ線分を基準として前記第１部位から前記第７部位方向に向かう回転方向を正としたときに＋９０°よりも大きくなっている
   請求項１に記載の制動装置。
3. 前記固定部、前記第１回動部、前記第２回動部、前記制動部および前記弾性部は、前記第１部位、前記第２部位および前記第７部位を線分で結ぶことにより形成される第２三角形のうち前記第２部位の位置の第２内角が、前記第１部位および前記第２部位を結ぶ線分を基準として前記第１部位から前記第７部位方向に向かう回転方向を正としたときに＋１８０°未満となっているときは、前記センサ部を前記座部が配置されている方向に付勢し、前記第２内角が前記第１部位および前記第２部位を結ぶ線分を基準として前記第１部位から前記第７部位方向に向かう回転方向を正としたときに＋１８０°を超えると、前記センサ部の付勢方向を、前記座部が配置されている方向から、前記座部が配置されている方向とは反対方向に変えるようになっている
   請求項１または請求項２に記載の制動装置。
4. 前記第２内角が＋１８０°を超えたときに、前記第２内角がより大きくなる方向に前記第１回動部が回動するのを停止させる、機械部品からなる停止機構をさらに備えた
   請求項３に記載の制動装置。
5. 座部と、前記座部の両側に設けられた一対の車輪と、前記座部および前記一対の車輪を支持する本体フレームとを備えた車椅子に制動をかける制動装置であって、
   前記座部の下降に伴って前記座部によって押し下げられたときに、その押し下げによる下方への変位を、回転動作を利用して前記車椅子の前方向への変位に変換する変換部と、
   前記変換部による、前記車椅子の前方向への変位を利用して、前記車椅子の前方向へ変位することにより前記車輪にかけられた制動を解除する制動部と、
   前記制動部が前記車椅子の前方向へ変位したときに、前記制動部の、前記車椅子の前方向への変位量を減少させる方向に付勢する付勢エネルギーを蓄積する弾性部と
   を備え、
   前記制動部は、前記座部が上昇したときには、前記付勢エネルギーを利用して、前記車椅子の前方向への変位量を減少させる方向に変位し、前記車輪に当接したときに前記車輪に制動をかけ、
   前記変換部は、ブロック状の第１回動部および板形状の第２回動部を有し、
   前記第１回動部は、前記本体フレームに回動可能に固定され、前記下方への変位を、前記本体フレームに回動可能に固定された部分を支点として所定の方向に回転させる第１回転動作に変換し、
   前記第２回動部は、前記第１部品と回動可能に固定されると共に前記制動部とも回動可能に固定され、前記制動部を前記第１回転動作の回転方向とは反対方向に回転させる力を前記制動部に与え、
   前記制動部は、前記本体フレームに回動可能に固定され、前記本体フレームに回動可能に固定された部分を支点として、前記第２部品からの力を、前記第１回転動作の回転方向とは反対方向に回転させる第２回転動作に変換し、前記第２回転動作に含まれる、前記車椅子の前方向への変位成分によって、前記車椅子の前方向へ変位することにより前記車輪にかけられた制動を解除する
   制動装置。
6. 座部と、
   前記座部の両側に設けられた一対の車輪と、
   前記車輪の近傍に設けられた制動装置と、
   前記座部、前記一対の車輪および前記駆動装置を支持する本体フレームと
   を備え、
   前記本体フレームは、前記一対の車輪を支持する２本のサイドパイプと、各前記サイドパイプに１本ずつ接合され、かつ前記車椅子の前方から後方に延在すると共に所定の間隙を介して互いに対向する２本のボトムパイプとを有し、
   当該制動装置は、
   フレームと、前記フレームに連結されたおさえ板とを有し、前記おさえ板によって前記ボトムパイプを挟み込むことにより前記ボトムパイプに着脱可能に固定される固定部と、
   前記フレームに回動可能に支持されたブロック状の第１回動部と、
   前記サイドパイプの延在方向をｘ軸方向、前記ｘ軸方向のうち前記車椅子の前方側をｘ軸正方向、前記車輪の回転軸方向をｙ軸方向、前記ｘ軸方向および前記ｙ軸方向に垂直な方向をｚ軸方向、前記ｚ軸方向のうち前記車椅子の接地面側をｚ軸負方向とすると、
   前記第１回動部内の部位であって、かつ前記第１回動部のうち前記固定部に支持された第１部位との位置関係で前記ｘ軸正方向に位置する第２部位に回動可能に支持された板形状の第２回動部と、
   前記第１回動部のうち、前記第２部位との位置関係で前記ｘ軸正方向に位置する第３部位に固定された機械部品であって、かつ前記座部の下降に伴って前記座部によって押し下げられることにより前記第１回動部を、前記第１部位を支点として、前記第２部位が下方に変位するように回動させ、さらに、前記座部の上昇に伴って前記第１回動部によって押し上げられるセンサ部と、
   前記フレーム内の部位であって、かつ前記フレームのうち前記第１部位との関係で前記ｙ軸方向に位置すると共に前記第１回動部を支持する第４部位との位置関係で前記ｘ軸正方向および前記ｚ軸負方向に位置する第５部位に回動可能に支持されると共に、前記第２回動部内の部位であって、かつ前記第２回動部のうち前記第２部位との関係で前記ｙ軸方向に位置すると共に前記第１回動部に支持された第６部位との位置関係で前記ｘ軸正方向および前記ｚ軸負方向に位置する第７部位に回動可能に支持され、かつ、前記センサ部の変位に応じた前記第１回動部および前記第２回動部の回動に伴って前記車輪に当接したり、前記車輪から離れたりする制動部と、
   前記フレームのうち、前記第４部位と前記第５部位との間の位置の第８部位と、前記制動部のうち、前記フレームに支持された部位とは異なる第９部位に連結され、かつ前記制動部を前記車輪に当接する方向に付勢する弾性部と
   を有し、
   前記第５部位、前記第８部位および前記第９部位を線分で結ぶことにより形成される第１三角形のうち前記第５部位の位置の第１内角が、前記座部の下降や上昇に伴う前記センサ部の変位に応じて前記第１回動部および前記第２回動部が回動するときに、常に、前記第５部位および前記第８部位を結ぶ線分を基準として前記第８部位から前記第９部位方向に向かう回転方向を正としたときに０°より大きく、＋１８０°よりも小さくなっている
   車椅子。
7. 座部と、
   前記座部の両側に設けられた一対の車輪と、
   前記車輪の近傍に設けられた制動装置と、
   前記座部、前記一対の車輪および前記駆動装置を支持する本体フレームと
   を備え、
   前記制動装置は、
   前記座部の下降に伴って前記座部によって押し下げられたときに、その押し下げによる下方への変位を、回転動作を利用して前記車椅子の前方向への変位に変換する変換部と、
   前記変換部による、前記車椅子の前方向への変位を利用して、前記車椅子の前方向へ変位することにより前記車輪にかけられた制動を解除する制動部と、
   前記制動部が前記車椅子の前方向へ変位したときに、前記制動部の、前記車椅子の前方向への変位量を減少させる方向に付勢する付勢エネルギーを蓄積する弾性部と
   を備え、
   前記制動部は、前記座部が上昇したときには、前記付勢エネルギーを利用して、前記車椅子の前方向への変位量を減少させる方向に変位し、前記車輪に当接したときに前記車輪に制動をかけ、
   前記変換部は、ブロック状の第１回動部および板形状の第２回動部を有し、
   前記第１回動部は、前記本体フレームに回動可能に固定され、前記下方への変位を、前記本体フレームに回動可能に固定された部分を支点として所定の方向に回転させる第１回転動作に変換し、
   前記第２回動部は、前記第１部品と回動可能に固定されると共に前記制動部とも回動可能に固定され、前記制動部を前記第１回転動作の回転方向とは反対方向に回転させる力を前記制動部に与え、
   前記制動部は、前記本体フレームに回動可能に固定され、前記本体フレームに回動可能に固定された部分を支点として、前記第２部品からの力を、前記第１回転動作の回転方向とは反対方向に回転させる第２回転動作に変換し、前記第２回転動作に含まれる、前記車椅子の前方向への変位成分によって、前記車椅子の前方向へ変位することにより前記車輪にかけられた制動を解除する
   車椅子。

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