JP5846832B2

JP5846832B2 - 車椅子

Info

Publication number: JP5846832B2
Application number: JP2011220443A
Authority: JP
Inventors: 守和西平; 須藤　稔; 稔須藤; 省斎藤
Original assignee: 有限会社さいとう工房
Priority date: 2011-10-04
Filing date: 2011-10-04
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2031-10-04
Also published as: JP2013078488A

Description

本発明は、車椅子に関する。

利用者の姿勢を維持したまま、舗装されていない道や前後左右に傾斜のある道を通行する車椅子が求められている。特許文献１には、左右にそれぞれ設けたＹ字形ローラにより左右方向の傾斜に対して手動車椅子の姿勢を保持する自走化用電動走行車が開示されている。

特開２００７−１３５６７０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、１つのＹ字形ローラにつき３つの車輪が必要なため、部品点数が増大し製造コストやメンテナンスコストが大きくなるという問題点がある。また、Ｙ字形ローラは、接地する車輪が変わるときに振動が起こりやすいという問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、地形が変化しても、接地する車輪を変えずに姿勢を調整する車椅子を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る車椅子は、利用者の体を支える座面を有する座席と、前記座席の左側の所定位置および右側の所定位置の各々から地面に向かってそれぞれ延び、当該座席の荷重を受けるレールであって、前記座面との角度を維持しながら当該座席を自身の長手方向に沿って移動可能にする２本のレールと、前記２本のレールのそれぞれの荷重を受けてそれぞれ前記地面に接し、回転可能に設けられた２つの駆動輪と、前記２本のレールを橋渡しするようにそれぞれ連結された２本の連結部材と、前記２本のレールとの連結点を頂点とし前記２本のレールが対応する２辺となる平行四辺形の対角線の長さを変化させる駆動部とを有するリンク機構と、前記リンク機構の前記駆動部を駆動させて前記２本のレールの長手方向が重力方向に近付くように前記２本のレールの相対位置を変えることにより、当該２本のレールによって荷重が支えられる前記座面の左右方向の前記地面に対する姿勢を調整する姿勢調整手段と、を具備することを特徴とする。

また、好ましくは、前記駆動輪の前方に配置される前輪と、前記駆動輪の回転軸に平行で、当該駆動輪の回転軸よりも前方、且つ、前記前輪の回転軸よりも後方に位置し、前記前輪を回転可能に支持する軸が設けられ、前記レールに固定されたプレートと、を有するとよい。

また、好ましくは、前記プレートに設けられ、前記前輪を回転可能に支持する前記軸を中心とする円弧に沿って伸びた形状を有する長穴と、前記駆動輪のハブに設けられ当該駆動輪の回転軸に平行な方向に沿って伸び、前記長穴を通って前記プレートを貫通するボルトと、前記ボルトに固定され、前記ハブとともに前記プレートを挟むことで、当該プレートの姿勢を制限するナットと、を有し、前記ボルトが前記長穴の上側および下側の端に当たることにより、前記前輪の前記軸を中心にした回転が止まるとよい。

本発明に係る車椅子を用いることにより、地形が変化しても、接地する車輪を変えずに姿勢を調整することができる。

本発明の一実施形態に係る車椅子９の側面図である。姿勢調整機構４０の構成を説明するための図である。接地面Ｇが右に傾斜しているときの車椅子９の姿勢を説明する図である。接地面Ｇが左に傾斜しているときの車椅子９の姿勢を説明する図である。前輪接地機構の構成を説明するための図である。前輪５が縁石Ｓを乗り上げる様子を示した図である。前輪５が乗り越えた縁石Ｓを駆動輪１が乗り上げる様子を示した図である。利用者が車椅子９に乗った状態の一例を示す側面図である。車輪間距離を拡げたときの車椅子９の状態を示す側面図である。座面姿勢調節機構を動かしたときの車椅子９の状態を示す側面図である。ヘッドレスト７の一例を示す図である。変形例における制御を説明するブロック図である。

１．実施形態
本発明の一実施形態に係る車椅子９の構成について、図を参照しながら説明する。
１−１．全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る車椅子９の側面図である。この車椅子９は、電動車椅子として構成され、一対の駆動輪１には図示しないモータの動力が伝達されるようになっている。図示しないが、車椅子９に着席した利用者が操作する操作ボックスが設けられており、操作ボックスの操作子を操作することにより、車椅子９は前進、後進、左右への旋回、姿勢の調整など任意の動きができるようになっている。以下、図において、車椅子９の右方向を＋ｘ、前方向を＋ｙ、上方向を＋ｚとするｘｙｚ右手系座標空間を用いて説明する。以下の図に示す座標記号のうち、内側が白い円の中に黒い円を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表している。空間においてｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。同様に、ｙ、ｚ成分についても、＋ｙ方向、−ｙ方向、＋ｚ方向、−ｚ方向を定義する。なお、車椅子９を旋回させるときは、左右の駆動輪１への回転量に差を持たせて旋回させるようになっている。

駆動輪１は、左右に間隔をあけて１つずつ設けられており、それぞれタイヤ１０、ハブ１１およびプレート１２を有する。タイヤ１０はハブ１１の外周に設けられており、その半径はｒ１［ｍ］である。ハブ１１はモータを有しており、図１が示すｙｚ平面上の点Ｐ１で示される軸を中心にタイヤ１０を回転させる。プレート１２は、ｙｚ平面上の点Ｐ１と異なる点Ｐ４で示される軸によってハブ１１と連結されており、ハブ１１に対してこの軸を中心に回転するように構成されている。プレート１２には、例えばボルトなどによりレール４４が固定されている。レール４４は、棒状の部材であり左右一対にそれぞれ設けられている。したがって、各駆動輪１は、同じ側のレール４４の荷重を受けてそれぞれ地面に接し、回転可能に設けられている。なお、レール４４には、後述する姿勢調整機構４０が取り付けられているが図１において省略する。

左右一対のレール４４には、バックサポートフレーム４２が、外側すなわち右のレール４４Ｒには右側から、左のレール４４Ｌには左側からそれぞれ取り付けられている。バックサポートフレーム４２は、レール４４に沿って移動可能に構成されている。図１に示した状態において、レール４４はｚ軸に平行になっているので、この場合、バックサポートフレーム４２は上下に移動可能である。左右一対のバックサポートフレーム４２には布が張られ、この布により利用者の背部が支持される。左右一対のバックサポートフレーム４２からはそれぞれアームサポート４３が前方に伸びている。アームサポート４３は、その利用者の前腕部を支持する部材である。

バックサポートフレーム４２には、アームサポート４３よりも下の位置から前方に向かって板材が突出しており、この板材には軸受けとなる穴が設けられている。シートフレーム４１は、左右一対に設けられた棒状の部材であって、それぞれの一端がこの穴の中心である点Ｐ６を中心に回転可能なようにバックサポートフレーム４２に支持されている。つまり、シートフレーム４１は、前後方向に傾斜可能に設けられている。左右一対のシートフレーム４１の間には例えば布製のシート４が張られ、このシート４の上に利用者が座る。したがって、シート４は、左右一対の駆動輪１の間にある空間の上に配置されている。シート４の左右それぞれの端辺は、左右のシートフレーム４１のそれぞれによってその前後方向の傾斜角が決まる。なお、シート４は、布製に限られず、シートフレーム４１により支持されていればどのような材質で製造されてもよい。

上述したとおり、バックサポートフレーム４２にシートフレーム４１が設けられ、シートフレーム４１によってシート４が形成されるので、レール４４は、シート４の左右側面から地面に向かって延びている。そして、バックサポートフレーム４２がレール４４に沿って移動可能に構成されているため、レール４４は、シート４の荷重がかかる位置を長手方向に移動可能にする。ここで、座面とは、シート４が利用者の体を支える面であって、その利用者の体とシート４とが接している面をいう。座面は、利用者が座ることによってシート４に形成され、地面に対して平行な姿勢、すなわち、水平な姿勢に近づくほど、利用者がシート４から滑り落ち難くなる。

上述した操作ボックスの操作子に対する利用者の操作を受けて、図示しない駆動機構によりバックサポートフレーム４２が、レール４４に沿って−ｚ方向に移動すると、シート４は２つの駆動輪１の間にある空間に移動し接地面Ｇまで移動する。つまり車椅子９は、シート４を接地させる座椅子の状態に変形する。これにより、利用者の乗り降りの負担が軽減される。なお、バックサポートフレーム４２に対する点Ｐ６の位置は上述した位置に限られないが、利用者が座ったときの股関節の位置にあると、シート４などの姿勢を変化させた時の利用者の負担が軽減されるので望ましい。また、バックサポートフレーム４２の上方には、利用者の頭部を支持するヘッドレスト（図示せず）を設けてもよい。

レール４４の後方（−ｙ方向）には支持部材４６が設けられている。この支持部材４６にはリンク３１が連結されている。リンク３１の上端には、ｙｚ平面を回転可能なようにリンク３４がボルト止めされている。また、リンク３１の下端には、ｙｚ平面を回転可能なようにリンク３２がボルト止めされている。リンク３３は、リンク３１に対向するようにリンク３４およびリンク３２にそれぞれボルト止めされている。これらのリンク３１〜３４を含んで構成されるリンク機構３は４節のリンク機構である。

リンク機構３のリンク３３にはヨーク２１の一端が支持されており、このヨーク２１の他端には後輪２の車軸を受ける軸受けが設けられている。この軸受けを介してヨーク２１には後輪２が取り付けられている。このように取り付けられた後輪２は、駆動輪１の後方に配置される。なお、この後輪２の半径はｒ２［ｍ］である。

ハブ１１には、前方に向かって延びる板材５０が設けられている。この板材５０には、ヨーク５１の一端が連結されており、ヨーク５１の他端には前輪５の車軸を受ける軸受けが設けられている。つまり、この板材５０は、駆動輪１と前輪５とを連結する連結部材である。この前輪５の半径はｒ５［ｍ］である。また、図１に示す点Ｐ５は、前輪５の回転軸が通る点である。ヨーク５１には、利用者の足底部を支持する部材としてフットサポート４５が設けられている。

１−２．姿勢調整機構
図２は、姿勢調整機構４０の構成を説明するための図である。図２には、姿勢調整機構４０、レール４４および駆動輪１などのｘ方向およびｚ方向の配置が示されている。なお、図２において、フットサポート４５、支持部材４６、リンク機構３、後輪２、ヨーク２１、前輪５、およびヨーク５１を省略する。

図２に示すように、レール４４の長手方向はｚ軸に平行になっている。姿勢調整機構４０は、アクチュエータ４００、およびリンク４０１、リンク４０２を有する。リンク４０１は、その両端がそれぞれ左右一対のレール４４にボルト止めされている。レール４４とリンク４０１の端部とはｘｚ平面上の点Ｐ４０１を通るｙ方向に伸びたボルトによりつながれている。リンク４０１は、レール４４に対してこの点Ｐ４０１を中心としてｘｚ平面を回転可能なように構成されている。

また、リンク４０２は、リンク４０１の下方（−ｚ方向）に配置されており、その両端がそれぞれ左右一対のレール４４にボルト止めされている。レール４４とリンク４０２の端部とはｘｚ平面上の点Ｐ４０２を通るｙ方向に伸びたボルトによりつながれている。リンク４０２は、レール４４に対してこの点Ｐ４０２を中心としてｘｚ平面を回転可能なように構成されている。

アクチュエータ４００は、電磁力によりシリンダーの中空に収められたピストンを移動させることで全長が伸縮するアクチュエータである。アクチュエータ４００は、レール４４およびリンク４０１、リンク４０２で形成される平行四辺形のうち、１つの対角線に沿って対向する２つの頂点を連結しており、伸縮することによってこの平行四辺形の形を変形させて、左右一対のレール４４の位置を調整する。アクチュエータ４００は、上述した操作ボックスの操作子に対する利用者の操作に応じて駆動する。

図３は、接地面Ｇが右に傾斜しているときの車椅子９の姿勢を説明する図である。図３に示すようにアクチュエータ４００が伸びると、アクチュエータ４００の両端がそれぞれ接続する点においてレール４４とリンク４０１との角度、およびレール４４とリンク４０２との角度がいずれも鋭角になる。そのため、利用者から見て左側のレール４４（以下、レール４４Ｌという）は、右側のレール４４（以下、レール４４Ｒという）よりも＋ｚ方向に配置される。

接地面Ｇが右に傾斜している状態とは図３に示すように、利用者にとって右側（＋ｘ方向）が低く、左側（−ｘ方向）が高くなるように傾斜している状態をいう。このとき、この傾斜角に応じてアクチュエータ４００が伸びることで、レール４４Ｌがレール４４Ｒよりも高い位置（＋ｚ方向）に配置される。つまり、アクチュエータ４００、リンク４０１およびリンク４０２は、レール４４Ｒの下端がレール４４Ｌの下端よりもシート４から遠くなるように、これらを駆動させる。アクチュエータ４００を伸ばす程度を調整することで、例えば、左右の駆動輪１は、いずれも重力方向に沿って接地面Ｇに接地する。レール４４は、プレート１２を介して駆動輪１のハブ１１に対して平行に支持されているので、駆動輪１が重力方向に沿って立つと、レール４４も重力方向に沿った姿勢となる。したがって、左右一対のレール４４にそれぞれ取り付けられたバックサポートフレーム４２も重力方向に沿った姿勢となり、シートフレーム４１を介して支持されるシート４によって形成される座面はその左右方向に関して水平な姿勢を維持することとなる。

図４は、接地面Ｇが左に傾斜しているときの車椅子９の姿勢を説明する図である。この場合、アクチュエータ４００は縮んでいるので、アクチュエータ４００の両端がそれぞれ接続する点において、レール４４とリンク４０１との角度、およびレール４４とリンク４０２との角度は、いずれも鈍角になる。そのため、利用者から見て左側のレール４４Ｌは、右側のレール４４Ｒよりも−ｚ方向に配置される。

接地面Ｇが左に傾斜している状態とは図４に示すように、利用者にとって右側（＋ｘ方向）が高く、左側（−ｘ方向）が低くなるように傾斜している状態をいう。このとき、この傾斜角に応じてアクチュエータ４００が縮むことで、レール４４Ｌがレール４４Ｒよりも低い位置に配置される。つまり、アクチュエータ４００、リンク４０１およびリンク４０２は、レール４４Ｌの下端がレール４４Ｒの下端よりもシート４から遠くなるように、これらを駆動させる。アクチュエータ４００を縮める程度を調整することで、例えば、左右の駆動輪１は、いずれも重力方向に沿って接地面Ｇに接地する。その結果、レール４４およびバックサポートフレーム４２も重力方向に沿った姿勢となり、シートフレーム４１を介して支持されるシート４によって形成される座面はその左右方向に関して水平な姿勢を維持することとなる。

この姿勢調整機構４０によって各レール４４の下端のシート４に対する距離を調整することで、利用者と車椅子９とを合わせた重心の位置を車椅子９が転倒し難くなるように調整することができる。つまり、姿勢調整機構４０の上述した機能により、各駆動輪１が地面に接する接地点のいずれかが回転中心とならないように、これら接地点の間にあるいずれかの位置に上記の重心を移動させることができる。

１−３．前輪接地機構
図５は、図２に示した矢視Ｖ−Ｖからプレート１２、ハブ１１、タイヤ１０を見た図であり、前輪接地機構の構成を説明するための図である。図５における二点鎖線で示した図形は、レール４４、後輪２およびリンク機構３のｙｚ平面上の位置を示したものである。３本のボルト１２０は、それぞれレール４４をプレート１２に固定する。シャフト１２１は、点Ｐ４を通りｘ軸に沿って伸びる棒状の部材であり、ｙｚ平面の点Ｐ４を中心にしてプレート１２がハブ１１に対して回転可能なようにハブ１１とプレート１２とを連結する。

２本のボルト１１０は、ハブ１１に設けられたボルトである。このボルト１１０は、ハブ１１からｘ軸方向に沿って伸びており、プレート１２に設けられた長穴１２２を通ってプレート１２を貫通している。この長穴１２２は、ｙｚ平面の点Ｐ４を中心とする円弧に沿って伸びた形状を有する。ボルト１１０にはプラスチック製のワッシャがプレート１２を＋ｘ方向および−ｘ方向の両側から挟むように通されており、プレート１２から見てハブ１１の反対側に突出したボルトにナットが締結されている。このナットがワッシャを介してプレート１２をｘ軸方向に沿って挟むため、プレート１２のｘ軸方向のブレが抑制される。

なお、ボルト１１０の数は２本に限られず、１本であってもよいし、３本以上であってもよい。ボルト１１０は、２本以上であることが望ましく、これらのボルト１１０とｙｚ平面においてシャフト１２１とが一直線上に並ばないことが望ましい。ボルト１１０とシャフト１２１とが一直線上に並ぶと、その直線を軸としてプレート１２が回転する可能性があるためである。また、ワッシャの材質はプラスチックに限られないが、摩擦の低いプラスチック製のワッシャを用いることにより、シャフト１２１を中心としたプレート１２の回転が滑らかになる。

水平な接地面Ｇの前方（＋ｙ方向）に段差がないときには、図５（ａ）に示すように、駆動輪１の中心軸に相当する点Ｐ１とプレート１２の回転中心に相当する点Ｐ４とを結ぶｙｚ平面上の直線が、例えば水平になっている。

一方、接地面Ｇの前方に接地面Ｇよりも高い地面Ｇ₁があるときには、図５（ｂ）に示すように、前輪５が地面Ｇ₁に乗り上げるのに伴ってプレート１２がハブ１１に対して点Ｐ４を中心として時計回りに回転する。ここで図５（ｂ）に示した後輪２と駆動輪１とが接地面Ｇに接地しており、リンク機構３が図５（ａ）に示した状態から伸縮していないため、接地面Ｇに対するレール４４の姿勢は図５（ａ）に示した状態から変化していない。したがって、接地面Ｇに対するプレート１２の姿勢も変化していない。そして、前輪５が地面Ｇ₁の上に乗り上げているので、板材５０を介して前輪５に繋がっているハブ１１の接地面Ｇに対する姿勢は地面Ｇ₁の位置に応じて変化する。この場合、ハブ１１はプレート１２に対して点Ｐ４を中心として反時計回りに回転する。これにより、車椅子９は、駆動輪１と後輪２とが設置する接地面Ｇの前方に、接地面Ｇよりも高い地面Ｇ₁があるとき、レール４４の姿勢を変えることなく、前輪５を駆動輪１や後輪２よりも高い位置に持ち上げるので、駆動輪１、後輪２および前輪５のいずれもが接地する。なお、ハブ１１のこの回転は、ボルト１１０が長穴１２２の下側の端に当たることにより止まる。

また、接地面Ｇの前方に接地面Ｇよりも低い地面Ｇ₂があるときには、図５（ｃ）に示すように、前輪５が地面Ｇ₂に降りるのに伴ってハブ１１はプレート１２に対して点Ｐ４を中心として時計回りに回転する。その結果、車椅子９は、駆動輪１と後輪２とが設置する接地面Ｇの前方に、接地面Ｇよりも低い地面Ｇ₂があるとき、レール４４の姿勢を変えることなく、前輪５が駆動輪１や後輪２よりも低い位置に下がるので、駆動輪１、後輪２および前輪５のいずれもが接地する。なお、ハブ１１のこの回転は、ボルト１１０が長穴１２２の上側の端に当たることにより止まる。

つまり、シャフト１２１は、駆動輪１の回転軸（図５に示す点Ｐ１を通るｘ軸方向に平行な軸）と異なり且つ当該回転軸に平行な軸（図５に示す点Ｐ４を通るｘ軸方向に平行な軸）を中心に回転可能なように、プレート１２を駆動輪１に対して支持する。

図６は、前輪５が縁石Ｓを乗り上げる様子を示した図である。駆動輪１および後輪２の位置が変化しないとレール４４の前後方向の傾きも変化しない。そのとき、車椅子９の前方に縁石Ｓがあると前輪５がこの縁石Ｓを乗り上げることとなる。上述したように、駆動輪１と前輪５とは、それぞれの回転中心と異なる位置に回転中心を有するプレート１２によって支持されている。したがって、前輪５が縁石Ｓを乗り上げても駆動輪１が浮き上がることがない。

また、図７は、前輪５が乗り越えた縁石Ｓを駆動輪１が乗り上げる様子を示した図である。このような場合でも、駆動輪１と前輪５とは、点Ｐ４を支点としてプレート１２により支持されているので、駆動輪１は、前輪５および後輪２を接地させたまま縁石Ｓを乗り上げることができる。

なお、ｙ成分に関して点Ｐ４は、点Ｐ１と前輪５の回転軸である点Ｐ５との間に配置されていることが望ましい。すなわち、点Ｐ４は、点Ｐ１より前方、且つ点Ｐ５より後方にあることが望ましい。これにより点Ｐ４は、レール４４の荷重を受けて、この荷重を駆動輪１および前輪５の各接地点に分散させることができる。また、これにより、駆動輪１および前輪５の各接地点を結ぶ線は、点Ｐ４を回転中心として回転し、シート４に対して前後に傾斜可能となる。この場合、プレート１２は、駆動輪１の回転軸に平行な軸であって、この駆動輪１の回転軸よりも前方、且つ、前輪５の回転軸よりも後方に位置する軸であるシャフト１２１を中心に、前輪５と駆動輪１とを連結する板材５０に対してレール４４を回転可能に支持する。また、点Ｐ４を中心としてプレート１２を回転可能に支持する機構を左右のハブ１１にそれぞれ独立して有しているため、車椅子９は、例えば縁石などの障害物のために前後左右に段差があっても、シート４の姿勢を変えることなく左右の駆動輪１、後輪２および前輪５をそれぞれ接地させながら移動することができる。

１−４．座面姿勢調節機構
図８は、利用者が車椅子９に乗った状態の一例を示す側面図である。図８に示す状態において、レール４４は、接地面Ｇに対して垂直な姿勢となっている。このとき、駆動輪１の接地点を点Ｐ１０とし、後輪２の接地点を点Ｐ２０とすると、駆動輪１と後輪２との間の距離（以下、車輪間距離という）は、点Ｐ１０と点Ｐ２０との間の距離となる。図８におけるこの距離はｋ８［ｍ］である。そして、この状態において、レール４４に取り付けられたバックサポートフレーム４２とシートフレーム４１とが成す角度は、α［°］である。

図９は、車輪間距離を拡げたときの車椅子９の状態を示す側面図である。図示しない駆動装置などによりリンク機構３の所定部位に力が加えられると、これによってリンク機構３が変形し、車輪間距離は、図８に示したｋ８［ｍ］よりも長いｋ９［ｍ］になる（ｋ９＞ｋ８）。リンク機構３の変形に伴って、レール４４は後ろに傾く。このとき、バックサポートフレーム４２とシートフレーム４１とが成す角度を、図８に示したα［°］に保つと、利用者は、背部と大腿部との角度を保ったままの姿勢で後傾する。

図１０は、車輪間距離を拡げるとともに座面姿勢調節機構を動かしたときの車椅子９の状態を示す側面図である。座面姿勢調節機構とは、ｙｚ平面上の点Ｐ６を中心にバックサポートフレーム４２に対してシートフレーム４１を回転させる機構である。この座面姿勢調節機構は、図示しないが、例えば、バックサポートフレーム４２の背面に取り付けられたシリンダーの中空に沿ってシートフレーム４１に連結したピストンを移動させることにより、バックサポートフレーム４２に対してシートフレーム４１を回転させる。

車輪間距離がｋ８［ｍ］よりも拡げられたときに座面姿勢調節機構がシートフレーム４１を前傾させると、バックサポートフレーム４２とシートフレーム４１とが成す角度は、図８に示したα［°］よりも大きいβ［°］となる（β＞α）。β［°］を調節することにより、車椅子９は、利用者の大腿部の接地面Ｇに対する姿勢を変えずに背部のみを後傾させる。すなわち、車椅子９は、リンク機構３に加えて座面姿勢調節機構を有しているので、図９に示したティルト状態に変形可能であるとともに、図１０に示したリクライニング状態に変形することも可能である。

２．変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
（変形例１）上述の実施形態において、ヘッドレストの詳細について説明しなかったが、以下に示す構成のヘッドレスト７を用いてもよい。図１１は、ヘッドレスト７の一例を示す図である。ヘッドレスト７は、支持板７１、アタッチメント７２、およびクッション７３とを有する。支持板７１の右側端からは右支持柱７１Ｒが、左側端からは左支持柱７１Ｌがそれぞれ下方に向かって伸びている。右支持柱７１Ｒは、右側のバックサポートフレーム４２に取り付けられ、左支持柱７１Ｌは、左側のバックサポートフレーム４２に取り付けられている。したがって、支持板７１は、左右一対のバックサポートフレーム４２に対して固定されている。図１１に示す支持板７１の面Ｆ１には、接着性の繊維が貼られている。ここで、接着性の繊維とは、例えば面ファスナーである。

アタッチメント７２は、左右一対の部材である。右側のアタッチメント７２をアタッチメント７２Ｒといい、左側のアタッチメント７２をアタッチメント７２Ｌという。各アタッチメント７２は、接着性の繊維が片側の面に貼りつけられた板金であり、その片側の面を外側にして折り曲げられた形状を有する。図１１に示すアタッチメント７２の面Ｆ２および面Ｆ３には、接着性の繊維が貼られている。アタッチメント７２は、外力を受けると上記の折り曲げ角度が変化してその外力を吸収する。外力を吸収する程度は、アタッチメント７２の材質の剛性に応じて決まる。クッション７３は、綿やスポンジなどの緩衝材を備えた部材である。クッション７３の前面側の面Ｆ５は、利用者の後頭部を支える。クッション７３の背面側の面Ｆ４には、接着性の繊維が貼られている。

アタッチメント７２の面Ｆ２を支持板７１の面Ｆ１に接着し、アタッチメント７２の面Ｆ３をクッション７３の面Ｆ４に接着することで、クッション７３は、支持板７１に固定される。アタッチメント７２は、図１１に示す矢印Ｄｃ方向に回転させることで、面Ｆ２に対する面Ｆ３の傾きの方向や角度を変化させる。また、アタッチメント７２Ｒとアタッチメント７２Ｌの距離は自由に変えることができるので、利用者は、各アタッチメント７２の面Ｆ３の間隔を自由に設定することができる。面Ｆ１と面Ｆ２、および面Ｆ３と面Ｆ４とは、脱着可能になっているので、利用者は、障害の部位や体圧のかかる方向に応じてクッション７３の姿勢を自由に決めることができる。

（変形例２）上述の実施形態において、リンク機構３および姿勢調整機構４０には４節のリンクを用いたが、リンク機構３および姿勢調整機構４０には、４節以上の節を有するリンクを用いてもよい。また、上述の実施形態において、リンク機構３は、擬似直線運動をするリンクを用いたが、直線運動（厳正直線運動）をするリンクを用いてもよい。例えば、この様なリンクとしてポースリエ（Ｐｅａｕｃｅｌｌｉｅｒ）の機構やブリカード（Ｂｒｉｃａｒｄ）の機構などを用いてもよい。

また、リンク機構３や姿勢調整機構４０には、他の運動伝達機構を用いてもよい。例えば、スライダ・クランク機構や、ワイヤ、チェーン、ロープによる運動伝達機構等を用いてもよい。要は、リンク機構３は、駆動輪１と後輪２との距離を変化させることができればよく、姿勢調整機構４０は、左右一対のレール４４の一方の下端を、他方の下端よりもシート４から遠くなるように移動させることができればよい。

（変形例３）上述の実施形態において、リンク機構３が変形することにより、駆動輪１と後輪２との距離が大きいときはこの距離が小さいときに比べて後傾の度合いが強くなるようにレール４４の後傾姿勢を調整していたが、他の機構により、この調整を行わせてもよい。

例えば、車椅子９に、駆動輪１と後輪２との距離の測定部を設け、モータによって傾斜するレール４４の傾斜角をこの測定部の測定結果に応じて制御してもよい。ここで駆動輪１と後輪２との距離とレール４４の後傾の度合いとは比例関係であってもよいし、他の関数によって表される関係であってもよく、また、連続関数によって表される関係であってもよいし、離散関数によって表される関係であってもよい。後傾の度合いが離散的に変化するように制御する場合には、距離と後傾の度合いを対応付けたテーブルを制御装置のＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの記憶装置に記憶させておき、これを参照することにより上述の制御を行ってもよい。

（変形例４）上述の実施形態において、姿勢調整機構４０のアクチュエータ４００は、上述した操作ボックスの操作子に対する利用者の操作を受けて、接地面Ｇの傾斜角に応じて伸縮することで、左右のレール４４の位置を調整し、各駆動輪１を重力方向に沿って接地面Ｇに接地させていたが、姿勢調整機構４０は自動で制御されてもよい。例えば、車椅子９は、接地面Ｇの傾斜角を測定する測定部８１と、この測定部８１による測定結果に応じて姿勢調整機構４０を制御する制御部８２とを有していてもよい。

この場合、測定部８１は、光ファイバジャイロ、リング・レーザ・ジャイロ等のジャイロセンサを備えており、基板の角速度を測定することにより、車椅子９の姿勢の変化を検知する。接地面Ｇに沿って駆動輪１、後輪２、および前輪５が転がるので、接地面Ｇの傾斜角の変化は、車椅子９の姿勢の変化に現れる。したがって車椅子９の姿勢の変化を検知することによって、測定部８１は、接地面Ｇの傾斜角を測定する。

図１２は、この変形例における制御を説明するブロック図である。制御部８２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有しており、測定部８１による測定結果に応じてアクチュエータ４００に供給する電流を調整することで、その伸縮を制御してもよい。同様に、座面姿勢調節機構によるシートフレーム４１の傾斜角の調節も、上記の測定部８１による測定結果に応じて制御部８２が制御してもよい。

また、上記の測定部８１は、接地面Ｇの傾斜角を測定するのではなく、車椅子９が受けている加速度の方向と大きさを測定してもよい。この場合、測定部８１は、静電容量型加速度センサやピエゾ抵抗型加速度センサ等を備えており、ｘ，ｙ，ｚの３軸方向の加速度を測定する。制御部８２は、測定部８１が測定した加速度の方向と大きさに応じて車椅子９の姿勢を安定させるように、姿勢調整機構４０または座面姿勢調節機構を制御すればよい。

（変形例５）上述の実施形態において、座面姿勢調節機構は、バックサポートフレーム４２に対して左右一対のシートフレーム４１を同じ傾斜角で傾斜させていたが、左右別々に傾斜させてもよい。例えば障害の部位によって利用者の体圧がかかりやすい部位は異なるので、シート４を左右対称の姿勢にすると却って利用者に負担がかかる場合がある。左右のシートフレーム４１をそれぞれ独立して傾斜させることで、車椅子９は、利用者の負担を軽減する乗車姿勢を実現する。

（変形例６）上述の実施形態において、車椅子９は電動車椅子として構成されたが、手動車椅子として構成してもよい。この場合には駆動輪１には利用者の腕から回転力が与えられる。すなわち、車椅子９は、力を受けて回転する一対の駆動輪を備えていればよい。また、手動車椅子として構成した場合にも、車椅子９を旋回させるときは、左右の駆動輪１への回転量に差を持たせて旋回させるようにすればよい。

１…駆動輪、１０…タイヤ、１１…ハブ、１１０…ボルト、１２…プレート、１２０…ボルト、１２１…シャフト、１２２…長穴、２…後輪、２１…ヨーク、３…リンク機構、３１…リンク、３２…リンク、３３…リンク、３４…リンク、４…シート、４０…姿勢調整機構、４００…アクチュエータ、４０１…リンク、４０２…リンク、４１…シートフレーム、４２…バックサポートフレーム、４３…アームサポート、４４，４４Ｌ，４４Ｒ…レール、４５…フットサポート、４６…支持部材、５…前輪、５０…板材、５１…ヨーク、７…ヘッドレスト、７１…支持板、７１Ｌ…左支持柱、７１Ｒ…右支持柱、７２，７２Ｌ，７２Ｒ…アタッチメント、７３…クッション、８１…測定部、８２…制御部、９…車椅子、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５…面、Ｇ…接地面

Claims

利用者の体を支える座面と、当該座面を支持するフレームとを有する座席と、
前記フレームに取り付けられ当該フレームから地面に向かってそれぞれ延び、前記座席の左右でそれぞれ当該座席の荷重を受ける２本のレールであって、当該座席を当該各レールの前記地面に向かって延びる方向に沿って移動可能にする２本のレールと、
前記２本のレールのそれぞれの荷重を受けてそれぞれ前記地面に接し、回転可能に設けられた２つの駆動輪と、
前記２本のレールを橋渡しするようにそれぞれ連結された２本のリンクと、前記２本のレールと当該２本のリンクとの連結点を頂点とする平行四辺形であって前記２本のレールが対向する２辺となる平行四辺形の対角線の長さを変化させる駆動部とを有するリンク機構と、
前記リンク機構の前記駆動部を駆動させて前記２つの駆動輪が重力方向に沿うように前記２本のレールの相対位置を変えることにより、当該２本のレールによって荷重が支えられる前記座面の左右方向の前記地面に対する姿勢を調整する姿勢調整機構と、
を具備することを特徴とする車椅子。
前記駆動輪の前方に配置される前輪と、
前記駆動輪の回転軸に平行で、当該駆動輪の回転軸よりも前方、且つ、前記前輪の回転軸よりも後方に位置し、前記前輪を回転可能に支持する軸が設けられ、前記レールに固定されたプレートと、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の車椅子。
前記プレートに設けられ、前記前輪を回転可能に支持する前記軸を中心とする円弧に沿って伸びた形状を有する長穴と、
前記駆動輪のハブに設けられ当該駆動輪の回転軸に平行な方向に沿って伸び、前記長穴を通って前記プレートを貫通するボルトと、
前記ボルトに固定され、前記ハブとともに前記プレートを挟むことで、当該プレートの姿勢を制限するナットと、を有し、
前記ボルトが前記長穴の上側および下側の端に当たることにより、前記前輪の前記軸を中心にした回転が止まる
ことを特徴とする請求項２に記載の車椅子。