JP7032720B1 - 車椅子 - Google Patents

Abstract

【課題】走行操作が容易であり、横転リスクを軽減することができる車椅子を提供する。【解決手段】一対の主車輪と、一対の主車輪の間に設けられた座席部と、座席部の後方に設けられた補助車輪とを備え、主車輪は、円周方向の直交方向に回転する複数の小型タイヤが円周に沿って配置されたタイヤを有する。一対の主車輪の間隔は、座席部の前方に行くにしたがい狭くなっている。【選択図】図５

Description

本発明は車椅子に関する。

従来、競技用の車椅子として、車体フレーム、ケージ、左右一対の主車輪、フロントフォーク、主ハンドル、前輪及びトラックレバーを備え、左右の主車輪は、ケージの両側に配置され、車体フレームは、ケージから前方に延び、フロントフォークは、車体フレームの前端部に操舵可能に設けられ、前輪は、フロントフォークの下端部に支持され、主ハンドルは、フロントフォークの上端部に取付けら、トラックレバーは、前輪の操舵角を設定し、車体フレーム上には、車幅方向に延びる肘置きが設けられ、肘置きは、トラックレバーの近傍に設けられるものが知られている（特許文献１参照）。

また、車椅子用タイヤとして、ホイールに対して直角方向に回転可能な小型のゴムタイヤを複数個設けることにより、前後方向の移動に加えて、左右方向へ移動することを可能としたものが知られている（特許文献２参照）。

特開２０１９－０６３０１７号公報 意匠登録第１５６６１４２号公報

しかしながら、従来の車椅子は、走行操作に熟練を必要とし、走行時に車椅子が横転する等のリスクがあった。

本発明の目的は、走行操作が容易であり、横転リスクを軽減することができる車椅子を提供することにある。

本発明による車椅子は、一対の主車輪と、前記一対の主車輪の間に設けられた座席部と、前記座席部の後方に設けられた補助車輪とを備え、前記主車輪は、円周方向の直交方向に回転する複数の小型タイヤが円周に沿って配置されたタイヤを有する車椅子であって、前記一対の主車輪の間隔は、前記座席部の前方に行くにしたがい狭くなっていることを特徴とする。

本発明による車椅子は、一対の主車輪と、前記一対の主車輪の間に設けられた座席部と、前記座席部の前方に設けられた補助車輪とを備え、前記主車輪は、円周方向の直交方向に回転する複数の小型タイヤが円周に沿って配置されたタイヤを有する車椅子であって、前記一対の主車輪の間隔は、前記座席部の前方に行くにしたがい広くなっていることを特徴とする。

上述した車椅子において、前記車椅子の進行方向に対する前記一対の主車輪の傾きの角度と前記車椅子の縦方向推進力又は横方向推進力との関係を示すグラフに基づき、前記車椅子の縦方向推進力又は横方向推進力が所定の推進力となるように前記一対の主車輪の傾きの角度が決定されていることが望ましい。

以上の通り、本発明によれば、一対の主車輪と、一対の主車輪の間に設けられた座席部と、座席部の後方に設けられた補助車輪とを備え、主車輪は、円周方向の直交方向に回転する複数の小型タイヤが円周に沿って配置されたタイヤを有する車椅子であって、一対の主車輪の間隔は、座席部の前方に行くにしたがい狭くなっているので、走行操作が容易であり、横転リスクを軽減することができる車椅子を提供することができる。

また、本発明によれば、一対の主車輪と、一対の主車輪の間に設けられた座席部と、座席部の前方に設けられた補助車輪とを備え、主車輪は、円周方向の直交方向に回転する複数の小型タイヤが円周に沿って配置されたタイヤを有する車椅子であって、一対の主車輪の間隔は、座席部の前方に行くにしたがい広くなっているので、走行操作が容易であり、横転リスクを軽減することができる車椅子を提供することができる。

図１は本発明の第１実施形態による車椅子を示す図（その１）である。 図２は本発明の第１実施形態による車椅子を示す図（その２）である。 図３は本発明の第１実施形態による車椅子を示す図（その３）である。 図４は本発明の第１実施形態による車椅子を示す図（その４）である。 図５は本発明の第１実施形態による車椅子における主車輪と補助車輪と座席部との位置関係を示す図である。 図６は本発明の第１実施形態による車椅子における角度θ１と縦方向推進力及び横方向推進力との関係を示すグラフである。 図７は本発明の第２実施形態による車椅子を示す図（その１）である。 図７は本発明の第２実施形態による車椅子を示す図（その２）である。 図９は本発明の第２実施形態による車椅子を示す図（その３）である。 図１０は本発明の第２実施形態による車椅子における主車輪と補助車輪と座席部との位置関係を示す図である。 図１１は本発明の第２実施形態による車椅子における角度θ２と縦方向推進力及び縦方向推進力との関係を示すグラフである。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による車椅子について図１乃至図５を用いて説明する。

（車椅子の全体の構造）
本実施形態の車椅子の全体の構造について図１及び図２を用いて説明する。図１（ａ）は本実施形態の車椅子を前から見た斜視図であり、図１（ｂ）は本実施形態の車椅子を後ろから見た斜視図であり、図２（ａ）は本実施形態の車椅子の正面図であり、図２（ｂ）は本実施形態の車椅子の右側面図であり、図２（ｃ）は本実施形態の車椅子の上面図である。

車椅子１０は、車椅子の全体構造を支えるための車体フレーム１２に、左右一対の主車輪１４、１６と、補助車輪１８と、座席部２０とが取り付けられている。

本実施形態の車椅子１０は、車椅子１０の進行方向側、すなわち座席部２０の前方に左右一対の主車輪１４、１６が位置し、車椅子１０の進行方向と反対側、すなわち座席部２０の後方に補助車輪１８が位置する、いわゆる前２輪型の車椅子１０である。

車体フレーム１２は、左右一対の主フレーム１２ａ、１２ｂを有している。左右一対の主フレーム１２ａ、１２ｂは、その中間位置で結合フレーム１２ｃにより結合されている。主フレーム１２ａ、１２ｂと結合フレーム１２ｃとで堅固な三角形状フレームを構成する。

主フレーム１２ａの一端には主車輪１４が回転可能に取り付けられ、主フレーム１２ｂの一端には主車輪１６が回転可能に取り付けられている。

主車輪１４は、地面に接触する円形のタイヤ１４ａと、タイヤ１４ａの外側に設けられた円形のハンドリム１４ｂにより構成されている。主車輪１４の中央には、主フレーム１２ａの一端と回転可能に結合された回転部１４ｃが設けられている。ハンドリム１４ｂはスポーク１４ｄにより回転部１４ｃに固定されている。

主車輪１６は、地面に接触する円形のタイヤ１６ａと、タイヤ１６ａの外側に設けられた円形のハンドリム１６ｂにより構成されている。主車輪１６の中央には、主フレーム１２ａの一端と回転可能に結合された回転部１６ｃが設けられている。ハンドリム１６ｂはスポーク１６ｄにより回転部１６ｃに固定されている。

利用者がハンドリム１４ｂ、１６ｂを掴んで回すことにより、主車輪１４、１６のタイヤ１４ａ、１６ａを回転させて、車椅子１０を操縦する。

本実施形態における左右一対の主車輪１４、１６は、従来の車椅子のように互いに平行ではなく、車椅子１０の進行方向に向かって間隔が狭くなるように主フレーム１２ａ、１２ｂの一端に取り付けられている。

主フレーム１２ａの他端と主フレーム１２ｂの他端とは結合されて、ひとつの補助車輪１８を回転可能に支持している。

補助車輪１８は、車椅子１０の進行方向と平行になるように主フレーム１２ａ、１２ｂの他端に取り付けられている。

車椅子１０の左右一対の主車輪１４、１６と補助車輪１８とは、それぞれ、主フレーム１２ａ、１２ｂと結合フレーム１２ｃとで構成される堅固な三角形状フレームの頂点に回転可能に取り付けられている。堅固な三角形状フレームの頂点に回転可能に取り付けられた主車輪１４、１６のタイヤ１４ａ、１６ａと補助車輪１８とが地面に接触して、車椅子１０全体を支えている。

主フレーム１２ａ、１２ｂと結合フレーム１２ｃとで構成された三角形状フレーム上に、座席部２０を支持するための左右一対の座席部支持フレーム１２ｄ、１２ｅが結合されている。座席部支持フレーム１２ｄ、１２ｅはコの字形状をしており、その端部がそれぞれ主フレーム１２ａ、１２ｂに結合している。左右一対の座席部支持フレーム１２ｄ、１２ｅ上に、座席部２０が固定されている。

座席部２０は、利用者のお尻を支えるための座面部２０ａと、利用者の背中を支えるための背もたれ部２０ｂとにより構成されている。座面部２０ａと背もたれ部２０ｂは、座席部２０に座る利用者のお尻や背中にフィットするように内側に湾曲している。

（主車輪のタイヤの詳細構造）
主車輪１４、１６のタイヤ１４ａ、１６ａの詳細構造を図３に示す。図３（ａ）はタイヤの部分的拡大図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。

主車輪１４、１６のタイヤ１４ａ、１６ａは、円周方向に対して直交方向に取り付けられた回転可能な小型タイヤである小型ゴムタイヤ２２を多数、例えば、５６個、円周に沿って配置された車椅子用タイヤである。

図３（ａ）に示すように、主車輪１４、１６のタイヤ１４ａ、１６ａの全周にわたって小型ゴムタイヤ２２がベアリング２４を介して設けられている。

図３（ｂ）に示すように、小型ゴムタイヤ２２は、中央の回転部２６と、回転部２６の周囲に設けられたタイヤゴム部２８により構成されている。タイヤゴム部２８は回転部２６を中心として、図３（ｂ）の右方向にも左方向にも回転可能である。

従来の車椅子のタイヤは、基本的に前後方向へ移動するためのものであったが、本実施形態の主車輪１４、１６のタイヤ１４ａ、１６ａは、全周にわたる多数の小型ゴムタイヤ２２により構成されているので、タイヤ１４ａ、１６ａに対する前後方向の移動に加えて、複数の小型ゴムタイヤ２２による左右方向へ移動を可能としている。

これにより、利用者は、主車輪１４、１６のハンドリム１４ｂ、１６ｂを掴んで回すことにより、主車輪１４、１６のタイヤ１４ａ、１６ａを回転させて、車椅子１０を、前後左右の各方向、さらには斜め方向へ動かすことができる。

本実施形態の車椅子は、全方向に対して動くため、従来の車椅子のように横向きの力が加わって転倒する危険性を大幅に軽減することができる。

また、本実施形態の車椅子は、利用者による車椅子の操作により、対向者を真横に少しかわすなどの細かい操作も可能であり、医療の場面のみならず、スポーツ競技の場面でも活用が期待できる。

更に、本実施形態の車椅子のタイヤは、複数の小型ゴムタイヤにより構成されているため、路面から受ける傷などによるタイヤの不具合に対して部分的な交換が可能である。

（利用者による車椅子の操作）
本実施形態の車椅子を利用者が操作する状態について図４を用いて説明する。図４（ａ）は、車椅子１０の進行方向側から利用者による操作の状況を示す図であり、図４（ｂ）は、車椅子１０の進行方向の反対側から利用者による操作の状況を示す図である。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、利用者が、左右の手で、一対の主車輪１４、１６のハンドリム１４ｂ、１６ｂを掴んで前方に回すことにより、主車輪１４、１６のタイヤ１４ａ、１６ａを前方に回転させて、車椅子１０を進行方向に前進させることができる。

また、利用者が、左右の手で、一対の主車輪１４、１６のハンドリム１４ｂ、１６ｂを掴んで後方に回すことにより、主車輪１４、１６のタイヤ１４ａ、１６ａを後方に回転させて、車椅子１０を後退させることができる。

更に、利用者が、左右の手で、主車輪１４、１６のハンドリム１４ｂ、１６ｂを掴んで、ハンドリム１４ｂ、１６ｂの一方を前方に回転させ、他方を回転させない又は後方に回転させることにより、車椅子１０の進行方向を曲げたり、車椅子１０をその場で回転させたりすることができる。

（主車輪と補助車輪と座席部との位置関係）
本実施形態の車椅子１０における主車輪１４、１６と補助車輪１８と座席部２０との位置関係について図５を用いて説明する。図５は車椅子１０を上方から見た場合の主車輪１４、１６と補助車輪１８と座席部２０との位置関係を示す図である。

主車輪１４、１６の中心と補助車輪１８の中心とを結ぶと、図５における一点鎖線の三角形となる。すなわち、図５に示す一点鎖線の三角形の各頂点に主車輪１４、１６の中心と補助車輪１８の中心が位置している。

左右一対の主車輪１４、１６は、従来の車椅子のように互いに平行ではなく、例えば、図５に示すように、車椅子１０の進行方向に対して内側に同一の角度θ１傾いている。その結果、主車輪１４、１６の間隔は、座席部２０の前方に行くにしたがい狭くなっている。

主車輪１４、１６の中心と補助車輪１８の中心とを結ぶ三角形は２等辺三角形となる。この２等辺三角形の高さは、補助車輪１８の取り付け位置により決定される。補助車輪１８を主車輪１４、１６からどのくらい離れた位置に取り付けるかは、車椅子１０の安定性を考慮して決定する。主車輪１４、１６と補助車輪１８との距離が長くなるほど、車椅子１０の安定性は向上する。

座席部２０の重心位置は、基本的に一点鎖線の三角形の内側に位置し、座席部２０の全体は、一点鎖線の三角形にほぼ包含されている。座席部２０は、図５に示す位置から前後左右に移動してもよいが、少なくとも、その重心位置が二点鎖線の三角形の内側に位置することが望ましい。これにより、車椅子１０の走行時の安定性が確保される。座席部２０の重心位置が二点鎖線の三角形から外れると、車椅子１０がその外れた方向に倒れるリスクが高くなる。

（主車輪の傾きの角度）
左右一対の主車輪１４、１６は、図５に示すように、車椅子１０の進行方向に対して内側に角度θ１傾いている。主車輪１４、１６が車椅子１０の進行方向に対して角度θ１だけ傾いていることにより、利用者が主車輪１４，１６を漕いだ力が、車椅子１０の前方への推進力である縦方向推進力と、車椅子１０の側方への推進力である横方向推進力に分散される。

角度θ１が０度の場合（主車輪１４、１６が傾いていない場合）には、利用者が主車輪１４，１６を漕いだ力が全て（１００％）縦方向推進力となる。しかし、角度θ１が０度でないと、その角度θ１に応じて、縦方向推進力と横方向推進力とに分散される。

本願発明等が様々な角度θ１の車椅子を制作して実験した結果、一対の主車輪１４、１６の傾きの角度θ１が１０度から４５度の範囲内にある時、前方方向への推進が問題なく行われ、座面位置の自由度も確保しやすいことがわかった。

また、本願発明等が様々な角度θ１の車椅子を制作して実験した結果、一対の主車輪１４、１６の傾きの角度θ１が４５度から８０度の範囲内にある時、横方向への推進が問題なく行われ、座面位置の自由度も確保しやすいことがわかった。

図６は、角度θ１と縦方向推進力及び横方向推進力との関係を示すグラフである。

例えば、角度θ１が１５度の場合、縦方向推進力は、角度θ１が０度の場合の縦方向推進力を１として、その９６％となり、横方向推進力は、角度θ１が９０度の場合の横方向推進力を１として、その２５％となる。また、角度θ１が３０度の場合、縦方向推進力は８７％となり、横方向推進力は５０％となる。角度θ１が４５度の場合、縦方向推進力は７０％となり、横方向推進力は７０％となる。

このように、角度θ１が大きくなると、縦方向推進力が小さくなり、車椅子１０の前方への推進力が弱くなる。しかし、角度θ１が大きくなると、横方向推進力が生じるので、利用者が左右の主車輪１４、１６の操作バランスを変えると車椅子１０の進行方向を容易に変更することができるようになる。車椅子を横方向に容易に動かしたい利用者に対しては角度θ１を大きくすればよく、車椅子の前方向への進行を優先したい利用者に対しては角度θ１を小さくすればよい。

したがって、本実施形態によれば、図６のグラフに基づいて、車椅子の縦方向推進力又は横方向推進力が所定の推進力となるように角度θ１を決定して、車椅子の利用者の身体状況や要望に応じた車椅子を提供することができる。

本願発明等が様々な角度θ１の車椅子を制作して実験した結果、車椅子の縦方向推進力に対する所定の推進力が、角度θ１が０度の場合の縦方向推進力を１として、その５０％から９０％の範囲内（角度θ１が６０度から２５度の範囲内）であることが望ましい。

また、本願発明等が様々な角度θ１の車椅子を制作して実験した結果、車椅子の横方向推進力に対する所定の推進力は、角度θ１が９０度の場合の横方向推進力を１として、その１０％から５０％の範囲内（角度θ１が５度から３０度の範囲内）であることが望ましい。

更に。本願発明等が様々な角度θ１の車椅子を制作して実験した結果、一対の主車輪の傾きの角度θ１が１０度から４５度の範囲内であることが望ましい。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による車椅子について図７乃至図１１を用いて説明する。

（車椅子の全体の構造）
本実施形態の車椅子の全体の構造について図７及び図８を用いて説明する。図７（ａ）は本実施形態の車椅子を前から見た斜視図であり、図７（ｂ）は本実施形態の車椅子を後ろから見た斜視図であり、図８（ａ）は本実施形態の車椅子の正面図であり、図８（ｂ）は本実施形態の車椅子の右側面図であり、図８（ｃ）は本実施形態の車椅子の上面図である。

車椅子３０は、車椅子の全体構造を支えるための車体フレーム３２に、左右一対の主車輪３４、３６と、補助車輪３８と、座席部４０とが取り付けられている。

本実施形態の車椅子３０は、車椅子３０の進行方向と反対側に左右一対の主車輪３４、３６が位置し、車椅子３０の進行方向に補助車輪３８が位置する、いわゆる後２輪型の車椅子３０である。

車体フレーム３２は、左右一対の主フレーム３２ａ、３２ｂを有している。左右一対の主フレーム３２ａ、３２ｂは、その中間位置で結合フレーム３２ｃにより結合されている。主フレーム３２ａ、３２ｂと結合フレーム３２ｃとで堅固な三角形状フレームを構成する。

主フレーム３２ａの一端には主車輪３４が回転可能に取り付けられ、主フレーム３２ｂの一端には主車輪３６が回転可能に取り付けられている。

主車輪３４は、地面に接触する円形のタイヤ３４ａと、タイヤ３４ａの外側に設けられた円形のハンドリム３４ｂにより構成されている。主車輪３４の中央には、主フレーム３２ａの一端と回転可能に結合された回転部３４ｃが設けられている。ハンドリム３４ｂはスポーク３４ｄにより回転部３４ｃに固定されている。

主車輪３６は、地面に接触する円形のタイヤ３６ａと、タイヤ３６ａの外側に設けられた円形のハンドリム３６ｂにより構成されている。主車輪３６の中央には、主フレーム３２ａの一端と回転可能に結合された回転部３６ｃが設けられている。ハンドリム３６ｂはスポーク３６ｄにより回転部３６ｃに固定されている。

主車輪３４、３６のタイヤ３４ａ、３６ａは、円周方向に対して直交方向に取り付けられた回転可能な小型ゴムタイヤ４２を多数、例えば、５６個、円周に沿って配置された車椅子用タイヤである。

図８（ｂ）に示すように、主車輪３４、３６のタイヤ３４ａ、３６ａの全周にわたって小型ゴムタイヤ４２がベアリング４４を介して設けられている。

利用者がハンドリム３４ｂ、３６ｂを掴んで回すことにより、主車輪３４、３６のタイヤ３４ａ、３６ａを回転させて、車椅子３０を操縦する。

本実施形態における左右一対の主車輪３４、３６は、従来の車椅子のように互いに平行ではなく、車椅子３０の進行方向に向かって間隔が広くなるように主フレーム３２ａ、３２ｂの一端に取り付けられている。

主フレーム３２ａの他端と主フレーム３２ｂの他端とは結合されて、ひとつの補助車輪３８を回転可能に支持している。

補助車輪３８は、車椅子３０の進行方向と平行になるように主フレーム３２ａ、３２ｂの他端に取り付けられている。

車椅子３０の左右一対の主車輪３４、３６と補助車輪３８とは、それぞれ、主フレーム３２ａ、３２ｂと結合フレーム３２ｃとで構成される堅固な三角形状フレームの頂点に回転可能に取り付けられている。堅固な三角形状フレームの頂点に回転可能に取り付けられた主車輪３４、３６のタイヤ３４ａ、３６ａと補助車輪３８とが地面に接触して、車椅子３０全体を支えている。

主フレーム３２ａ、３２ｂと結合フレーム３２ｃとで構成された三角形状フレーム上に、座席部４０を支持するための左右一対の座席部支持フレーム３２ｄ、３２ｅが結合されている。座席部支持フレーム３２ｄ、３２ｅはコの字形状をしており、その端部がそれぞれ主フレーム３２ａ、３２ｂに結合している。左右一対の座席部支持フレーム３２ｄ、３２ｅ上に、座席部４０が固定されている。

座席部４０は、利用者のお尻を支えるための座面部４０ａと、利用者の背中を支えるための背もたれ部４０ｂとにより構成されている。座面部４０ａと背もたれ部４０ｂは、座席部４０に座る利用者のお尻や背中にフィットするように内側に湾曲している。

（利用者による車椅子の操作）
本実施形態の車椅子を利用者が操作する状態について図９を用いて説明する。図９（ａ）は、車椅子３０の進行方向側から利用者による操作の状況を示す図であり、図９（ｂ）は、車椅子３０の進行方向の反対側から利用者による操作の状況を示す図である。

図９（ａ）、（ｂ）に示すように、利用者が、左右の手で、一対の主車輪３４、３６のハンドリム３４ｂ、３６ｂを掴んで前方に回すことにより、主車輪３４、３６のタイヤ３４ａ、３６ａを前方に回転させて、車椅子３０を進行方向に前進させることができる。

また、利用者が、左右の手で、一対の主車輪３４、３６のハンドリム３４ｂ、３６ｂを掴んで後方に回すことにより、主車輪３４、３６のタイヤ３４ａ、３６ａを後方に回転させて、車椅子３０を後退させることができる。

更に、利用者が、左右の手で、主車輪３４、３６のハンドリム３４ｂ、３６ｂを掴んで、ハンドリム３４ｂ、３６ｂの一方を前方に回転させ、他方を回転させない又は後方に回転させることにより、車椅子３０の進行方向を曲げたり、車椅子３０をその場で回転させたりすることができる。

（主車輪と補助車輪と座席部との位置関係）
本実施形態の車椅子３０における主車輪３４、３６と補助車輪３８と座席部４０との位置関係について図１０を用いて説明する。図１０は車椅子３０を上方から見た場合の主車輪３４、３６と補助車輪３８と座席部４０との位置関係を示す図である。

主車輪３４、３６の中心と補助車輪３８の中心とを結ぶと、図１０における一点鎖線の三角形となる。すなわち、図１０に示す一点鎖線の三角形の各頂点に主車輪３４、３６の中心と補助車輪３８の中心が位置している。

左右一対の主車輪３４、３６は、従来の車椅子のように互いに平行ではなく、例えば、図１０に示すように、車椅子３０の進行方向に対して外側に同一の角度θ２傾いている。その結果、主車輪３４、３６の間隔は、座席部２０の前方に行くにしたがい広くなっている。

主車輪３４、３６の中心と補助車輪３８の中心とを結ぶ三角形は２等辺三角形となる。この２等辺三角形の高さは、補助車輪３８の取り付け位置により決定される。補助車輪３８を主車輪３４、３６からどのくらい離れた位置に取り付けるかは、車椅子３０の安定性を考慮して決定する。主車輪３４、３６と補助車輪３８との距離が長くなるほど、車椅子３０の安定性は向上する。

座席部４０の重心位置は、基本的に一点鎖線の三角形の内側に位置し、座席部４０の全体は、一点鎖線の三角形にほぼ包含されている。座席部４０は、図１０に示す位置から前後左右に移動してもよいが、少なくとも、その重心位置が二点鎖線の三角形の内側に位置することが望ましい。これにより、車椅子３０の走行時の安定性が確保される。座席部４０の重心位置が二点鎖線の三角形から外れると、車椅子３０がその外れた方向に倒れるリスクが高くなる。

（主車輪の傾きの角度）
左右一対の主車輪３４、３６は、図１０に示すように、車椅子３０の進行方向に対して内側に角度θ２傾いている。主車輪３４、３６が車椅子３０の進行方向に対して角度θ２だけ傾いていることにより、利用者が主車輪３４，３６を漕いだ力が、車椅子３０の前方への推進力である縦方向推進力と、車椅子３０の側方への推進力である横方向推進力に分散される。

角度θ２が０度の場合（主車輪３４、３６が傾いていない場合）には、利用者が主車輪３４，３６を漕いだ力が全て（１００％）縦方向推進力となる。しかし、角度θ２が０度でないと、その角度θ２に応じて、縦方向推進力と横方向推進力とに分散される。

本願発明等が様々な角度θ２の車椅子を制作して実験した結果、一対の主車輪３４、３６の傾きの角度θ２が１０度から４５度の範囲内にある時、前方方向への推進が問題なく行われ、座面位置の自由度も確保しやすいことがわかった。

また、本願発明等が様々な角度θ２の車椅子を制作して実験した結果、一対の主車輪３４、３６の傾きの角度θ２が４５度から８０度の範囲内にある時、横方向への推進が問題なく行われ、座面位置の自由度も確保しやすいことがわかった。

図１１は、角度θ２と縦方向推進力及び横方向推進力との関係を示すグラフである。

例えば、角度θ２が１５度の場合、縦方向推進力は、角度θ２が０度の場合の縦方向推進力を１として、その９６％となり、横方向推進力は、角度θ２が９０度の場合の横方向推進力を１として、その２５％となる。また、角度θ２が３０度の場合、縦方向推進力は８７％となり、横方向推進力は５０％となる。角度θ２が４５度の場合、縦方向推進力は７０％となり、横方向推進力は７０％となる。

このように、角度θ２が大きくなると、縦方向推進力が小さくなり、車椅子３０の前方への推進力が弱くなる。しかし、角度θ２が大きくなると、横方向推進力が生じるので、利用者が左右の主車輪３４、３６の操作バランスを変えると車椅子３０の進行方向を容易に変更することができるようになる。車椅子を横方向に容易に動かしたい利用者に対しては角度θ２を大きくすればよく、車椅子の前方向への進行を優先したい利用者に対しては角度θ２を小さくすればよい。

したがって、本実施形態によれば、図１１のグラフに基づいて、車椅子の縦方向推進力又は横方向推進力が所定の推進力となるように角度θ２を決定して、車椅子の利用者の身体状況や要望に応じた車椅子を提供することができる。

本願発明等が様々な角度θ２の車椅子を制作して実験した結果、車椅子の縦方向推進力に対する所定の推進力が、角度θ２が０度の場合の縦方向推進力を１として、その５０％から９０％の範囲内（角度θ２が６０度から２５度の範囲内）であることが望ましい。

また、本願発明等が様々な角度θ２の車椅子を制作して実験した結果、車椅子の横方向推進力に対する所定の推進力は、角度θ２が９０度の場合の横方向推進力を１として、その１０％から５０％の範囲内（角度θ２が５度から３０度の範囲内）であることが望ましい。

更に。本願発明等が様々な角度θ２の車椅子を制作して実験した結果、一対の主車輪の傾きの角度θ２が１０度から４５度の範囲内であることが望ましい。

［変形実施形態］
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。

上述した第１実施形態では、左右一対の主車輪１４、１６は地面に対して垂直であったが、車椅子１０の上方に向かって間隔が狭くなるように地面に対して傾いていてもよい。すなわち、車椅子１０を正面から見たとき、主車輪１４、１６の上部が内側に傾いて八の字状になるように、主車輪１４、１６のキャンパー角をマイナスとしてもよい。これにより、主車輪１４、１６が利用者側に傾くので、利用者が左右の手で主車輪１４、１６を操作しやすくなる。

また、上述した第２実施形態では、左右一対の主車輪３４、３６は地面に対して垂直であったが、車椅子３の上方に向かって間隔が狭くなるように地面に対して傾いていてもよい。すなわち、車椅子３０を正面から見たとき、主車輪３４、３６の上部が内側に傾いて八の字状になるように、主車輪３４、３６のキャンパー角をマイナスとしてもよい。これにより、主車輪３４、３６が利用者側に傾くので、利用者が左右の手で主車輪３４、３６を操作しやすくなる。

更に、上述した実施形態では、一対の主車輪とひとつの補助車輪とで車椅子を支えたが、補助車輪は、ふたつでもよく、またはそれ以上であってもよい。

なお、上記実施形態における表記、表現、態様等は、一例であり、これに限定されるものではない。

１０…車椅子
１２…車体フレーム
１２ａ、１２ｂ…主フレーム
１２ｃ…結合フレーム
１２ｄ、１２ｅ…座席部支持フレーム
１４、１６…主車輪
１４ａ、１６ａ…タイヤ
１４ｂ、１６ｂ…ハンドリム
１４ｃ、１６ｃ…回転部
１４ｄ、１６ｄ…スポーク
１８…補助車輪
２０…座席部
２０ａ…座面部
２０ｂ…背もたれ部
２２…小型ゴムタイヤ
２４…ベアリング
２６…回転部
２８…タイヤゴム部
３０…車椅子
３２…車体フレーム
３２ａ、３２ｂ…主フレーム
３２ｃ…結合フレーム
３２ｄ、３２ｅ…座席部支持フレーム
３４、３６…主車輪
３４ａ、３６ａ…タイヤ
３４ｂ、３６ｂ…ハンドリム
３４ｃ、３６ｃ…回転部
３４ｄ、３６ｄ…スポーク
３８…補助車輪
４０…座席部
４０ａ…座面部
４０ｂ…背もたれ部
４２…小型ゴムタイヤ
４４…ベアリング

Claims (2)

1. 一対の主車輪と、前記一対の主車輪の間に設けられた座席部と、前記座席部の前方に設けられた補助車輪とを備え、前記主車輪は、円周方向の直交方向に回転する複数の小型タイヤが円周に沿って配置されたタイヤを有する車椅子であって、
   前記一対の主車輪の間隔は、前記座席部の前方に行くにしたがい広くなっている
   ことを特徴とする車椅子。
2. 請求項１記載の車椅子において、
   前記車椅子の進行方向に対する前記一対の主車輪の傾きの角度と前記車椅子の縦方向推進力又は横方向推進力との関係を示すグラフに基づき、前記車椅子の縦方向推進力又は横方向推進力が所定の推進力となるように前記一対の主車輪の傾きの角度が決定されている
   ことを特徴とする車椅子。

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