JP6881880B1 - 偏芯軸車輪（キャスター）補助デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】両手が使えないなどの四肢機能障害（特に左右上下肢の機能差）を有す車いす使用者では、自走型車いすを駆動しにくい。【解決手段】車いすのキャスターを直進させやすく、ある程度の回旋性も確保するために、伸縮素材を使用し、キャスターに直進方向性をもたらした。方法１として伸縮素材を直接的、キャスターとフレームに巻く。構造上、方法１を用いることが出来ない場合、方法2として、キャスター（車軸）に伸縮素材を取り付けるためのアダプターを付け、アダプターとフレームに伸縮素材をつけるもの。【選択図】図１１

Description

本発明は、主に、車いす駆動や移動を補助するためのデバイスに関するものである。

外傷や骨折、脳卒中や脳性麻痺、難病など、四肢の運動障害によって、車いす駆動がうまく出来ないケースが存在する。特に上肢や下肢の左右機能の差により、駆動力が弱い、または力があっても上手に前進出来ない場面が散見される。

偏芯軸車輪（以下、キャスタ−）を装備した車いす類や運搬用台車類において、方向性を固定（ロック）解除することにより、方向転換を容易にし、傾斜面や凹凸面でも容易に直進行できるようにするといったものは、今までも存在した。（日本国特許庁 特開平１１−３２１２０９）しかし、キャスターを固定してしまうことで、車いす駆動においては逆に、取り回ししにくくなることもあった。

2019年8月21〜23日に実施した、「リハ工学カンファレンスinさっぽろ」においては、演題番号3-1-4「車いす用直進補助キャスターデバイスの試用」のタイトルで、同デバイスに関する学術発表を、私、佐藤義文（札幌渓仁会リハビリテーション病院所属）が実施している（http://www.resja.or.jp/conf-34/images/2019programs.pdf）。より、簡便で有効的なデバイスを模索し、実証結果を交えて、報告している。

実生活では、日常生活で直進行だけすることはまれで、左右方向性の微調整をしながら、車いすを駆動、移動することのほうが多い。 車いす利用者によっては、手動駆動（以下、自走）を諦め、電動車いすを選択することもあるが、自走型に比べ、電動車いすはコストも高く、適宜、バッテリー充電も必要となる。また故障した際の修理も、自走型に比べ、費用的に高価になってしまう。自走型車いすでも、四肢の機能障害が最重度でなければ使用出来るよう、「片手（ワンハンド）駆動方法の選択肢（機種や方法）の拡大」「小児や非麻痺側も上肢機能（筋力や関節可動域）が十分ではないケースでも駆動しやすく」という視点から、キャスター補助デバイスを工夫、考案した。

車いすのキャスターを直進させやすく、しかし、ある程度の回旋性も確保するために、伸縮性のゴムなどのような伸縮素材を使用し、キャスターに直進方向性をもたらすこととした。 現在、市販の車いすのキャスター構造は、「タイヤハウス（タイヤ上部）に余裕があるもの/ないもの」「キャスターの取り付け位置（以下、主軸）が車いすのフレームから独立しているもの/フレームに組み込まれているもの」など、種類は様々であるが、大半は以下、2つの構造で、伸縮素材のデバイス装着が可能である。 パターン1．伸縮素材を直接的に巻き、キャスターに直進性を与えるもの。（タイヤハウスに余裕があり、キャスター主軸が独立している場合）（図１、２、３、４） パターン２．キャスター部に伸縮素材を取り付けるためのアダプターを付け、アダプターとフレームに伸縮素材をつけて、キャスターに直進性を与えるもの。（タイヤハウスに余裕があってもキャスター主軸がフレーム一体型で固定しにくい場合、或いはタイヤハウスに余裕がなく、直接伸縮素材を取り付けられない場合）（図５、６、７、８） いずれの方法も、伸縮素材を用い、キャスターを進行方向に緩徐に固定するものであり、車いす使用者の駆動能力や使用環境に応じて、伸縮素材の張力を増減し、使用者が使いやすいように調整しながら、使用する。

男女２０名の健常者にて、「キャスターデバイス無し」「キャスターデバイスあり（駆動側）」「キャスターデバイスあり（非駆動側）」の３パターン、コースは「3m直進、180度右回り、3m直進」「3m直進、180度左回り、3m直進」の2パターン、計６パターンの車いす右手右足駆動時間を測定。測定結果から最大値、最小値を除いた１８データを比較した。（図９） Student法などを用いた統計学的比較では、キャスターの細工有無で駆動スピードに有意差を認めなかったが、右手右足駆動の右(時計)周りのコースでは、デバイス使用が非使用時に比べ、統計学的有意なスピード向上があり、車いすの進行方向の微調整も容易との感想が被検者より得られた。（図１０） なお、被検者身長168.8±9.8cm、体重62.7±6.3kgとばらつきはあったが、体格差による車いす駆動スピードへの影響はみられず、統計上も有意な傾向は認めなかった。その他、実際に患者さんに試用した場合、デバイスを使用することで、側方方向の傾斜や不整地走行での直進性補助効果はあった。しかし、それよりも、前進しすぎた際の後退動作（片手後方駆動）においては、デバイスなしの緩徐な方向転換に比べ、デバイスありでは急速かつ回転半径の小さい方向転換と後進が出来、微力で省スペースでの方向修正が容易となり、結果、片手車いす駆動における方向修正を容易に実現することが出来た。※例えば右手駆動で左方向転換はしやすいが、右方向転換をしようとしても、車いすは左方向に向いてしまいやすく、前進しても後退しても、駆動方向を右に向けることは難しい。デバイスを付けることで、「前進＋緩徐に左偏移」「後退＋急速な右方向偏移」を組み合わせながら、容易な車いす駆動（行きたい方向への推進）が可能になった。
現在の日本国内で個人が車いすを常用する際、身体障がい者であれば、身体障がい者手帳で車いす給付の申請をするが、所得状況より、電動を含む特殊な車いすになるほど、自己負担金が発生する。本デバイスの使用により、身体障がい者の金銭的負担軽減や、補助となる公的資金額の軽減につながる。また、介護保険対象者では介護保険サービスの枠で車いすをレンタルすることが多く、汎用既製品をより使いやすくする一手段にもなり、使用者の利便性の向上に寄与できる。

直接、伸縮素材を取り付けている途中の状態（タイヤハウスに余裕があり、キャスター主軸が独立している場合） 直接、伸縮素材2枚を取り付けた状態（タイヤハウスに余裕があり、キャスター主軸が独立している場合） 直接、伸縮素材2枚を取り付けた状態の写真（タイヤハウスに余裕があり、キャスター主軸が独立している場合） 直接取り付ける場合の伸縮素材（２枚を貼り合わせて、面ファスナーを取り付けたものの展開図） 取り付け前のキャスター（直接、伸縮素材の取り付けが出来ない場合） キャスター部に伸縮素材を取り付けるためのアダプターを付けた状態（直接、伸縮素材の取り付けが出来ない場合） アダプターに伸縮素材を着け、車いすフレームとに装着した状態（直接、伸縮素材の取り付けが出来ない場合） アダプターの模式図 健常者対象試験で用いたコース図（2パターン） 車いす試走、６パターンの結果のグラフ デバイスを使用している患者さんの写真

伸縮素材については、加工のしやすさと耐久性から、ネオプレーン素材を使用した。更に耐久性の高いものも検討したが、材料費が高くなるため、まずはネオプレーン素材を選択した。 着脱、調整を容易にするため、ネオプレーン素材に直接、面ファスナーを縫い付けた。 キャスター部に伸縮素材を取り付けるためのアダプターは、プラスチック素材で作成した。今後、耐久性や調整、製作のしやすさなどから、金属で作成することも一方法である。

リウマチ疾患による四肢機能障害例、脳卒中片麻痺例、脳性麻痺児例（図１１）等に試用し、車いす自走が容易になった。

車いすの機種別に、適合表を作成する。制作はハンドメイドでも可能。福祉機器販売店、レンタル対応店、病院売店などでの販売も出来るが、ある程度の受容（受注個数）があれば、車いす製造販売業者と販売チャンネルも含んだ、生産、販売方法も考えていく。

Claims (1)

1. 車いすの偏芯軸車輪（２２）（以下、キャスター（２２）とする）に装置する補助デバイスであって、前記キャスター（２２）のフォーク（１１）の上部フェンダー（２１）の幅に納まる幅で、適宜な長さの帯状ストレッチバンドの端部にキャスター用ストレッチバンド面ファスナー（８）を設置したキャスター用ストレッチバンド（５）を、前記キャスター（２２）の車輪（１２）と前記フェンダー（２１）との間隙に挿入し、前記キャスター用ストレッチバンド面ファスナー（８）によりリング形状を形成させ、さらに前記キャスター用ストレッチバンド（５）と同等のフレーム用ストレッチバンド（６）を、前記キャスター用ストレッチバンド（５）でリング形状に形成させたリングに鎖状にクロスさせる形に挿環、又は、挿環接続させ、車いすが直進時に前記車輪（１２）と平行する近傍の車いす横フレーム（２）に前記フレーム用ストレッチバンド（６）のフレーム用ストレッチバンド面ファスナー（９）により勘合リング係止し、それぞれのリングが適宜張力になるようにそれぞれの前記面ファスナー（８）・（９）により調整できるようにしたことを特徴とするキャスター補助デバイス。

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