JPH0160258B2 - - Google Patents

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JPH0160258B2
JPH0160258B2 JP58187613A JP18761383A JPH0160258B2 JP H0160258 B2 JPH0160258 B2 JP H0160258B2 JP 58187613 A JP58187613 A JP 58187613A JP 18761383 A JP18761383 A JP 18761383A JP H0160258 B2 JPH0160258 B2 JP H0160258B2
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JP
Japan
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wheel
hub
change
wheelchair
sliding
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JP58187613A
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Mitsuyoshi Yamaguchi
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Individual
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Publication of JPH0160258B2 publication Critical patent/JPH0160258B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

この発明は、車いすを使用しなければ日常生活
を送ることができない身体障害者に、減速するこ
とによつて大きな推進力の得られる車いすを提供
し、握力・筋力の弱い人や握力の全くないけい髄
損傷者には、ハンドリムに加え得る筋力が小さく
ても減速することによつて車いすの推進力を大き
くし、同時に車いすの進行方向に対して後輪は逆
回転しなくなるバツクストツプの機能を兼備する
ことによつて、行動半径の拡大を制退する上り
坂・勾配を上りやすくした車いすに関するもので
ある。 両腕の健全な人にとつて、屋内で車いすを繰る
ことは、何でもないことである。しかしながら、
いつたん屋外に出ると勾配の大きなスロープや上
り坂等に出合うことは避けることができない。鍛
練された若い男性ならば全力を出し切つて上り切
ることができるかもしれないが、相当苦しい。こ
のような場合、自転車の変速と同じ考え方に基ず
いて減速すればスピードは落ちるけれども比較的
楽に上ることができる。女性や老人にとつては、
減速すると同時に上り坂の途中でハンドリムから
手を離しても、車いすはその位置にぴたりと止る
バツクストツプの機能があれば、休憩しながら上
つていくことができる。握力の全くないけい髄損
傷者にとつて上り坂・勾配の問題は深刻である。
握力がなくても、ハンドリムに摩擦係数の大きな
物質を取り付けたり、凹凸を作つたり、突起を取
り付けたりして、手の掌でハンドリムを押え付け
るようにして繰れば屋内では自由に車いすを繰る
ことができるけれども、滑つたりするので推進力
は小さい。屋外での玄関のちよとした上り坂や、
建物と建物を結ぶほんのささいな勾配でも上るこ
とができない。途中まで上つても上り切る腕力は
なく、ハンドリムを支える腕が疲労してきてやが
てバツクしてしまう。上り坂の途中でキヤスター
が車いすの進行方向に対して反対の方向を向いて
しまうと、それを元に戻して上るという腕力はも
うない。坂道の途中でブレーキをかけて休憩すれ
ばよいと思われるかもしれないが、ブレーキを外
した瞬間、車いすはバツクしてしまうのでこの方
法は難しくて危険である。行動半径は小さく、ご
く限られた狭い範囲で生活しているのが現状であ
る。電動車いすは常に整備と充電を必要とし、残
存機能を使用しないため、残存機能の硬縮化・退
化を招く危険性があるばかりでなく、運動になら
ないので消化器系統を悪くする恐れもある。従つ
て、整形外科医や理学療法士は電動車いすの使用
をあまり勧めないのである。 そこで、この発明は上記の問題点を解決するた
めになされたものであり、図面はこの発明の実施
態様を示すものである。以下、図面に従つてこの
発明の構成を説明する。 第3図は車いすの二段変速・バツクストツプ装
置の左側ホイールハブ部の縦断面図である。車い
すのフレームをハブ軸ブラケツト1に上下から差
し込んで平行ピンと溶接で以つてハブ軸ブラケツ
ト1とフレームを固定する。車いすのフレーム側
を支えるニードルベアリング2を組み込みスポー
クホールを開けたホイールハブ3を、ハブ軸4に
切つた太陽歯車がホイールハブ3の中に入るよう
にしてハブ軸4にはめ込む。ニードルベアリング
2が回転する所よりも細くなつているハブ軸4を
ハブ軸ブラケツト1にはめ込んでナツト5で締結
し、更にハブ軸ブラケツト1とハブ軸4の間に平
行ピン6をかち込んで固定する。ニードルベアリ
ング2はハブ軸4に切つた太陽歯車とハブ軸ブラ
ケツト1の間で回転することになる。ホイールハ
ブ3には数ケ所の突起を設けてねじを切り、スポ
ークホールと数ケ所のピン7のはまり込む穴を開
けたホイールハブ3の一部をねじで締結してホイ
ールハブ3は完成する。車いすのフレーム側のホ
イールハブ3の中の側面には数個の歯車軸8をし
まりばめのはめあいによつてかち込み、歯車軸8
の先端をかしめて固定する。歯車軸8には含油軸
受9を組み込んだ遊星歯車10をはめ込み、歯車
軸8の固定を確実にするために固定リング11を
しまりばめのはめあいによつてかち込む。ホイー
ルハブ3が回転すると遊星歯車10はハブ軸4に
切つた太陽歯車の回りを自転しながらホイールハ
ブ3と共に公転する。ニードルベアリング付一方
向クラツチ12を組み込んだハウジング13とニ
ードルベアリング14を組み込んだインプツトホ
イール15をハブ軸4にはめ込んでリングナツト
16で締結する。ハブ軸4に切つた太陽歯車とリ
ングナツト16を締結し終えたハブ軸4の間には
ハウジング13・インプツトホイール15が軽く
回転するようクリアランスを設けなければならな
い。ハウジング13にはチエンジホイール17が
スライドしてかみ合う歯を切る。インプツトホイ
ール15の側面には数個のスライデイングピン1
8のスライドする穴を開け、ハンドリム19に溶
接した数本のプレート状のスポーク20を溶接
し、ボールベアリング21の溝を切つてボールベ
アリング21を入れて車いすの外側のホイールハ
ブ3の側面を支持する。ホイールハブ3の中をス
ライドして回転力を伝達するチエンジホイール1
7には遊星歯車10とハウジング13にかみ合う
内かみ合いの歯を切り、遊星歯車10の回つてい
る反対側のホイールハブ3の中の側面に開けた穴
にはまり込んでいるピン7をしまりばめのはめあ
いによつてかち込む。チエンジホイール17を支
持しているのはインプツトホイール15に開けた
穴の中をスライドするスライデイングピン18で
あり、スライデイングピン18をチエンジホイー
ル17にしまりばめのはめあいによつてかち込み
先端をかしめて固定を確実にして、回転力の伝達
とスライデイングに耐えるようにする。ホイール
ハブ3の外に出て来たスライデイングピン18に
はスライデイングホイール22をねじで締結す
る。スライデイングホイール22を保護するた
め、スライデイングホイール22がハンドリム1
9の内側に入るようプレート状のスポーク20と
ハンドリム19の取り付け方法に付いては工夫す
る。スライデイングホイール22にはスラスト玉
軸受23を組み込み、ケーブルワイヤ24のワイ
ヤを固定したワイヤホルダー25をスライデイン
グホイール22・スラスト玉軸受23にはめ込ん
で、ワイヤホルダー25にはワイヤキヤツプ26
をねじで締結する。そうすることによつて、スラ
イデイングホイール22が回転してもワイヤホル
ダー25・ワイヤキヤツプ26は回転しない。中
ぐりを施したハブ軸4の中に、先端にばね座27
をはめ込んだワイヤホルダー25を入れてスライ
ドするようにし、車いすのフレームの内側に出て
いる中ぐりを施したハブ軸4をねじで切つてアジ
ヤスター28をねじ込み、アジヤスター28とば
ね座27の間に圧縮コイルばね29を入れる。ア
ジヤスター28は圧縮コイルばね29の圧縮強さ
を調節するためのものであり、圧縮コイルばね2
9は遊星歯車10にかみ合つているチエンジホイ
ール17を元の位置に戻して、ピン7をホイール
ハブ3に開けた穴にはまり込ませる役目をする。
ケーブルワイヤ24のワイヤをばね座27・圧縮
コイルばね29・アジヤスター28の中を通して
車いすのフレームの内側に取り出して、ワイヤに
ケーブルを差し込む。ケーブルはアジヤスター2
8に開けた穴で止まる。 第4図は車いすの二段変速・バツクストツプ装
置の左側のホイールハブ部の部分縦断面図で、け
い髄損傷者のために特殊なプレート状の突起30
をハンドリム19に取り付けたものである。この
プレート状の突起30を手の掌で押え付けるよう
にして繰る。 第2図は車いすの二段変速装置の左側のホイー
ルハブ部の縦断面図である。第3図と比較して、
ニードルベアリング付一方向クラツチ12を組み
込んだハウジング13をハブ軸4にはめ込む変り
に、チエンジホイール17にブツシユ31を組み
込んでハブ軸4を軸としてスライドさせる。構成
の説明は第3図に準ずるので省略する。 第1図は車いすのアームレストの下に取り付け
た場合の車いすの左側のチエンジレバー部の左側
面図、正面図、右側面図である。アームレストの
下部のフレームに、フレームと同じ直径のパイプ
32をねじで締結する。パイプ32にはチエンジ
レバー33の植込ボルトのスライドする溝を切
り、溝の先端はチエンジレバー33が上を向くよ
うに直角に曲げ、溝のもう一方はチエンジレバー
33が下を向くように直角に曲げる。そうするこ
とによつて、車いすを繰る時チエンジレバー33
が邪魔にならない。パイプ32の後方先端にはア
ジヤスター34をねり込んでナツトで締結・調節
したアジヤスターホルダー35をはめ込み、アジ
ヤスター34・アジヤスターホルダー35にケー
ブルワイヤ24を通し、ケーブルはアジヤスター
34で止まるようにする。パイプ32の中にはパ
イプ32の中をスライドするスライダ36と圧縮
コイルばね29を圧縮するだけの力のある引張コ
イルばね37とスライダ38を連結して入れる。
スライダ36にはパイプ32に切つた溝を通して
チエンジレバー33の植込ボルトをねじ込み、ス
ライダ38にはケーブルワイヤ24のワイヤをね
じで締結する。アジヤスター34は引張コイルば
ね37の引張強さを調節するためのものである。
第1図と第2図を以つて車いすの二段変速装置と
し、第1図と第3図を以つて車いすの二段変速・
バツクストツプ装置とする。 続いて、この発明の機能に付いて説明する。第
1図に於て、チエンジレバー33が図面の位置に
ある時、第2図・第3図に於て、ハンドリム19
の回転はプレート状のスポーク20を経てインプ
ツトホイール15に伝達される。インプツトホイ
ール15が回転するとスライデイングホイール2
2・チエンジホイール17が回転してピン7を経
てホイールハブ3に回転力は伝達される。この
時、ボールベアリング21はベアリングの役目を
なさないで、ホイールハブ3はニードルベアリン
グ2とニードルベアリング14に支持されて回転
する。ハンドリム19の回転はそのままホイール
ハブ3に伝達され、ハンドリム19とホイールハ
ブ3の回転比は同じであり、遊星歯車10はハブ
軸4に切つた太陽歯車の回りを自転しながらホイ
ールハブ3と共に回転し、ホイールハブ3は回転
自由である。第1図に於て、チエンジレバー33
をスライドさせて想像線の所にはめ込むと、スラ
イダ38は引張コイルばね37に引つ張られてス
ライドしてケーブルワイヤ24を引つ張る。第2
図・第3図に於て、そうすると、圧縮コイルばね
29を圧縮しながらスライデイングホイール2
2・チエンジホイール17はスライドして、ピン
7はホイールハブ3より抜け出て、チエンジホイ
ール17は遊星歯車10にかみ合う。チエンジホ
イール17が遊星歯車10に突き当つてかみ合わ
ない時は、チエンジホイール17にはまだ引張コ
イルばね37の力が働いているのでハンドリム1
9を少し回転するとかみ合う。ハンドリム19・
インプツトホイール15の回転はチエンジホイー
ル17の回転となり遊星歯車10を経てホイール
ハブ3へと伝達される。ホイールハブ3はニード
ルベアリング2とボールベアリング21に支持さ
れて回転し、インプツトホイール15はニードル
ベアリング14に支持されて回転する。図面に使
つた歯数で減速比を試算してみると表のようにな
る。モジユールは1.0とする。
This invention provides a wheelchair that can obtain a large propulsion force by slowing down the body for physically disabled people who cannot carry out daily activities without using a wheelchair, and provides a wheelchair for people with weak grip strength and muscle strength or no grip strength at all. For people with spinal cord injuries, it has a backstop function that increases the propulsion force of the wheelchair by decelerating even if the muscle force that can be applied to the handrims is small, and at the same time prevents the rear wheels from rotating in the opposite direction in the direction of movement of the wheelchair. This relates to a wheelchair that makes it easier to climb uphills and gradients by preventing the expansion of the radius of movement. For a person with both healthy arms, maneuvering a wheelchair indoors is trivial. however,
Once you go outdoors, you cannot avoid encountering steep slopes or uphill slopes. A well-trained young man might be able to give his all and make it to the top, but it's quite painful. In such a case, if you slow down based on the same concept as changing gears on a bicycle, you will be able to speed up relatively easily, although your speed will drop. For women and the elderly,
If the wheelchair has a backstop function that allows it to stop exactly in that position even if you let go of the handrims in the middle of climbing while decelerating, you can continue climbing while taking a break. Uphill and slope problems are serious for people with spinal cord injuries who have no grip strength.
Even if you don't have enough grip strength, you can use the wheelchair freely indoors by attaching materials with a high coefficient of friction to the handrims, creating unevenness, or attaching protrusions to the handrims so that you can press down on the handrims with the palms of your hands. Although it can be turned, the propulsion force is small because it slips. The steep uphill slope of the outdoor entrance,
I can't climb even the slightest slope between buildings. Even if you get halfway up, you don't have the strength to climb all the way up, and the arms that support the hand rims get tired and eventually give out. If the caster turns in the opposite direction to the direction the wheelchair is traveling while going uphill, the person no longer has the physical strength to turn it back on and go uphill. You might think that it would be a good idea to apply the brakes and take a break halfway up the slope, but this method is difficult and dangerous because the moment the brakes are released, the wheelchair will start to roll back. Currently, their radius of movement is small and they live within a very limited and narrow area. Electric wheelchairs require constant maintenance and charging, and because they do not use their remaining functions, there is a risk of stiffening and deterioration of the remaining functions, and since they do not provide exercise, there is also a risk of worsening the digestive system. Therefore, orthopedic surgeons and physical therapists do not recommend the use of electric wheelchairs. Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and the drawings show embodiments of the present invention. The configuration of the present invention will be explained below with reference to the drawings. FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the left wheel hub of the two-stage transmission/backstop device for the wheelchair. The frame of the wheelchair is inserted into the hub axle bracket 1 from above and below, and the hub axle bracket 1 and the frame are fixed with parallel pins and welding. A wheel hub 3 incorporating a needle bearing 2 that supports the frame side of the wheelchair and having spoke holes opened is fitted into the hub axle 4 so that a sun gear cut into the hub axle 4 is inserted into the wheel hub 3. Insert the hub axle 4, which is thinner than the part where the needle bearing 2 rotates, into the hub axle bracket 1, tighten it with a nut 5, and then insert a parallel pin 6 between the hub axle bracket 1 and the hub axle 4 to fix it. do. The needle bearing 2 rotates between the sun gear cut into the hub axle 4 and the hub axle bracket 1. The wheel hub 3 is provided with several protrusions and threaded, and a portion of the wheel hub 3 with spoke holes and holes into which several pins 7 are fitted is fastened with screws to complete the wheel hub 3. Several gear shafts 8 are fitted into the side surfaces of the wheel hub 3 on the side of the wheelchair frame with a tight fit.
Secure by caulking the tip. A planetary gear 10 incorporating an oil-impregnated bearing 9 is fitted into the gear shaft 8, and a fixing ring 11 is fitted with an interference fit to securely fix the gear shaft 8. When the wheel hub 3 rotates, the planetary gear 10 revolves together with the wheel hub 3 while rotating around the sun gear cut into the hub shaft 4. A housing 13 incorporating a one-way clutch 12 with a needle bearing and an input wheel 15 incorporating a needle bearing 14 are fitted into the hub shaft 4 and fastened with a ring nut 16. A clearance must be provided between the sun gear cut on the hub axle 4 and the hub axle 4 to which the ring nut 16 has been fastened so that the housing 13 and input wheel 15 can rotate lightly. A change wheel 17 slides on the housing 13 and cuts teeth that engage with the housing 13. There are several sliding pins 1 on the side of the input wheel 15.
Drill a sliding hole 8, weld several plate-like spokes 20 welded to the hand rim 19, cut a groove for the ball bearing 21, insert the ball bearing 21, and support the side of the wheel hub 3 on the outside of the wheelchair. do. Change wheel 1 that slides inside the wheel hub 3 to transmit rotational force
For 7, cut the internal meshing teeth that mesh with the planetary gear 10 and the housing 13, and tightly fit the pin 7 that fits into the hole drilled in the side of the wheel hub 3 on the opposite side where the planetary gear 10 rotates. Push it into place. What supports the change wheel 17 is a sliding pin 18 that slides in a hole drilled in the input wheel 15. The sliding pin 18 is inserted into the change wheel 17 with a tight fit and the tip is inserted into the change wheel 17. caulk to ensure fixation and withstand rotational force transmission and sliding. A sliding wheel 22 is fastened to the sliding pin 18 that has come out of the wheel hub 3 with a screw. In order to protect the sliding wheel 22, the sliding wheel 22 is attached to the hand rim 1.
The method of attaching the plate-like spokes 20 and the hand rim 19 will be devised so that they fit inside the spokes 9. A thrust ball bearing 23 is installed in the sliding wheel 22, a wire holder 25 to which the wire of the cable wire 24 is fixed is fitted into the sliding wheel 22 and the thrust ball bearing 23, and a wire cap 26 is installed in the wire holder 25.
Fasten with screws. By doing so, even if the sliding wheel 22 rotates, the wire holder 25 and wire cap 26 do not rotate. A spring seat 27 is placed at the tip of the bored hub axle 4.
Insert the wire holder 25 fitted with the wire holder 25 so that it slides, cut the bored hub axle 4 protruding from the inside of the wheelchair frame with a screw, screw in the adjuster star 28, and insert the wire holder 25 between the adjuster star 28 and the spring seat 27. Insert the compression coil spring 29. The adjuster star 28 is for adjusting the compression strength of the compression coil spring 29.
9 serves to return the change wheel 17 meshed with the planetary gear 10 to its original position and to fit the pin 7 into the hole made in the wheel hub 3.
The wire of the cable wire 24 is passed through the spring seat 27, the compression coil spring 29, and the adjuster star 28, taken out inside the frame of the wheelchair, and the cable is inserted into the wire. Cable is Ajia Star 2
It stops at the hole drilled at 8. Figure 4 is a partial longitudinal cross-sectional view of the left wheel hub of the two-speed transmission/backstop device for a wheelchair, which has a special plate-shaped protrusion 30 for people with spinal cord injuries.
is attached to the hand rim 19. This plate-shaped protrusion 30 is pressed down with the palm of the hand and rotated. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the left wheel hub portion of the two-stage transmission for the wheelchair. Comparing with Figure 3,
Instead of fitting the housing 13 incorporating the one-way clutch 12 with a needle bearing into the hub axle 4, a bush 31 is incorporated into the change wheel 17 and slid around the hub axle 4 as an axis. The explanation of the configuration is similar to that shown in FIG. 3, so it will be omitted. FIG. 1 is a left side view, a front view, and a right side view of the change lever section on the left side of the wheelchair when it is attached under the armrest of the wheelchair. A pipe 32 having the same diameter as the frame is fastened to the lower frame of the armrest with screws. Cut a groove in the pipe 32 in which the stud bolt of the change lever 33 slides, bend the tip of the groove at a right angle so that the change lever 33 faces upward, and bend the other end of the groove at a right angle so that the change lever 33 points downward. bend to By doing so, when turning the wheelchair, the change lever 33
does not get in the way. An adjuster star 34 is screwed into the rear end of the pipe 32, and an adjuster star holder 35 fastened and adjusted with a nut is fitted, a cable wire 24 is passed through the adjuster star 34 and the adjuster star holder 35, and the cable is stopped at the adjuster star 34. A slider 36 sliding in the pipe 32 and a tension coil spring 37 having enough force to compress the compression coil spring 29 and a slider 38 are connected and inserted into the pipe 32.
A stud bolt of the change lever 33 is screwed into the slider 36 through a groove cut in the pipe 32, and a wire of the cable wire 24 is fastened to the slider 38 with a screw. The adjuster star 34 is for adjusting the tensile strength of the tension coil spring 37.
Figures 1 and 2 represent a two-speed transmission for a wheelchair, and Figures 1 and 3 represent a two-speed transmission for a wheelchair.
It is used as a backstop device. Next, the functions of this invention will be explained. In FIG. 1, when the change lever 33 is in the position shown in the drawing, in FIGS. 2 and 3, the hand rim 19 is
The rotation is transmitted to the input wheel 15 via the plate-like spokes 20. When the input wheel 15 rotates, the sliding wheel 2
2. The change wheel 17 rotates and the rotational force is transmitted to the wheel hub 3 via the pin 7. At this time, the ball bearing 21 does not serve as a bearing, and the wheel hub 3 rotates while being supported by the needle bearing 2 and the needle bearing 14. The rotation of the hand rim 19 is directly transmitted to the wheel hub 3, the rotation ratio of the hand rim 19 and the wheel hub 3 is the same, and the planetary gear 10 rotates together with the wheel hub 3 while rotating around the sun gear cut into the hub shaft 4. However, the wheel hub 3 is free to rotate. In FIG. 1, the change lever 33
When the slider 38 is slid and fitted into the imaginary line, the slider 38 is pulled by the tension coil spring 37 and slides to pull the cable wire 24. Second
In Figure 3, the sliding wheel 2 is compressed while compressing the compression coil spring 29.
2. The change wheel 17 slides, the pin 7 comes out of the wheel hub 3, and the change wheel 17 meshes with the planetary gear 10. When the change wheel 17 hits the planetary gear 10 and does not engage, the force of the tension coil spring 37 is still acting on the change wheel 17, so the hand rim 1
Turn 9 a little and it will engage. hand rim 19・
The rotation of the input wheel 15 becomes the rotation of the change wheel 17 and is transmitted to the wheel hub 3 via the planetary gear 10. The wheel hub 3 is supported by a needle bearing 2 and a ball bearing 21 and rotates, and the input wheel 15 is supported by a needle bearing 14 and rotated. If you try to calculate the reduction ratio using the number of teeth used in the drawing, you will get the following table. The module is 1.0.

【表】 第2図ではハンドリム19を1.47回転するとホ
イールハブ3は1回転し、第3図ではハンドリム
19を1.50回転するとホイールハブ3は1回転す
る。第1図に於て、チエンジレバー33を想像線
の所より外すとチエンジレバー33は圧縮コイル
ばね29の力によつて元の位置に戻り、第2図・
第3図に於ても圧縮コイルばね29の力によつて
スライデイングホイール22・チエンジホイール
17はスライドしてピン7はホイールハブ3には
まり込んで、再びハンドリム19とホイールハブ
3の回転比は同じになる。ピン7がホイールハブ
3にはまり込まない時はハンドリム19を少し回
転するとはまり込む。これが二段変速である。 第2図に於ては、チエンジホイール17はブツ
シユ31に支持されて回転するのでホイールハブ
3は回転自由であるけれども、第3図ではチエン
ジホイール17がスライドすると遊星歯車10に
かみ合うと同時に、ニードルベアリング付一方向
クラツチ12を組み込んだハウジング13にもか
み合う。車いすが前進するホイールハブ3の反時
計回りの時にはニードルベアリング付一方向クラ
ツチ12はかみ込まないけれども、車いすがバツ
クする時計回りの力が少しでもホイールハブ3に
働くとニードルベアリング付一方向クラツチ12
はかみ込むのでホイールハブ3は時計回りには回
転しない。上り坂・勾配ではいつでも後輪に時計
回りの力が働いているけれども車いすはバツクし
ない。これがバツクストツプである。 両腕の健全な人にとつて、屋内で車いすを繰る
ということは何でもないことである。しかしなが
ら、いつたん屋外に出ると勾配の大きな上り坂や
スロープ等に出合うことは避けることができな
い。住居や施設の所在地が坂道の多い所にあつた
り、あの坂を越えなければ目的地に行くことがで
きないため迂回しているということは日常茶飯で
ある。このような地理的環境に在る者にとつて、
上り坂×勾配の問題は深刻である。ハンドリム1
9を強く握つて相当大きな筋力を加えなければ車
いすは進まないし、急激な腕力の使用は疲労が激
しく息切れがする。屋内で車いすを繰る時はハン
ドリム19と後輪の回転比を同じにして繰り、屋
外では必要に応じて減速すれば比較的楽に上り
坂・勾配を上つていくことができる。第2図に於
ける設計例の試算では1.47倍の推進力の得られる
車いすとなる。 握力の全くないけい髄損傷者でも第4図に示し
たように、ハンドリム19に取り付けた特殊なプ
レート状の突起30を手の掌で押え付けるように
すれば、前腕や上腕は動くので車いすを繰ること
は可能である。車いすのかじ取りに付いては、手
の掌でブレーキレバーを押すとブレーキのかかる
方式のブレーキを採用し、回りたい方向のブレー
キを半ブレーキとして使用し、反対側を繰れば、
直角に回ることもできるし、Uターンもする。坂
道を下る時には両サイドのブレーキを半ブレーキ
として使用し、押え加減によつてかじ取りを行え
ばよい。屋内で車いすを繰る時はハンドリム19
と後輪の回転比を同じにしても自由に車いすを繰
ることができる。このように残存機能を使用して
車いすを繰るということは、残存機能の硬縮化・
退化を防ぐという意味で非常に大切なことであ
る。残存機能は鍛練・強化されるばかりでなく、
運動になるので呼吸、循環、消化器系統が良くな
り、身体に非常に良い。 上り坂が長かつたり、勾配が大きくて一気に上
り切れない場合、チエンジレバー33を操作して
変速・バツプストツプの機能を有するようにする
と、上り坂・勾配の途中でハンドリム19から手
の掌を離しても、キヤスターは車いすの進行方向
を向いたままでその位置にぴたりと止まる。この
状態だとスタートが非常にたやすく、休憩しなが
ら上り坂・勾配を上つていくことができるので疲
労が少なく、瞬時のブレーキ操作を必要としない
ので安全である。第3図に於ける設計例の試算で
は、1.50倍の推進力が得られる車いすとなり、バ
ツクストツプの機能を兼備するので登はん能力は
飛躍的に増大し、大低の上り坂・勾配を上り切る
ことができる。この効果はけい髄損傷者ばかりで
なく、女性や老人、車いすを使用するあらゆる身
体障害者に適用できる。この発明により、行動半
径の拡大を制限する上り坂・勾配の問題点を解決
したといつても過言でない。
[Table] In Fig. 2, when the hand rim 19 rotates 1.47 times, the wheel hub 3 rotates once, and in Fig. 3, when the hand rim 19 rotates 1.50 times, the wheel hub 3 rotates once. In FIG. 1, when the change lever 33 is removed from the imaginary line, the change lever 33 returns to its original position by the force of the compression coil spring 29, and as shown in FIG.
In FIG. 3, the sliding wheel 22 and change wheel 17 slide due to the force of the compression coil spring 29, and the pin 7 fits into the wheel hub 3, and the rotation ratio between the hand rim 19 and the wheel hub 3 is changed again. It will be the same. If the pin 7 does not fit into the wheel hub 3, rotate the hand rim 19 a little and it will fit into the wheel hub 3. This is a two-speed transmission. In FIG. 2, the change wheel 17 is supported by the bush 31 and rotates, so the wheel hub 3 is free to rotate, but in FIG. It also engages with a housing 13 incorporating a one-way clutch 12 with a bearing. When the wheel hub 3 moves counterclockwise as the wheelchair moves forward, the one-way clutch 12 with a needle bearing does not engage, but if even a slight clockwise force that causes the wheelchair to move backwards acts on the wheel hub 3, the one-way clutch 12 with a needle bearing engages.
Since the wheel hub 3 is jammed, the wheel hub 3 does not rotate clockwise. Even though there is always a clockwise force acting on the rear wheels when going uphill or on a gradient, the wheelchair does not move back. This is the backstop. For people with both healthy arms, maneuvering around in a wheelchair indoors is trivial. However, once you go outdoors, you cannot avoid encountering steep uphill slopes or slopes. It is common for people to take detours because their residences and facilities are located in areas with many slopes, and they cannot reach their destination without climbing those slopes. For those who live in such a geographical environment,
The problem of uphill and slope is serious. hand rim 1
The wheelchair won't move unless you grip 9 tightly and apply a considerable amount of muscle strength, and using your arms too quickly can cause fatigue and shortness of breath. When rolling the wheelchair indoors, the rotation ratio of the hand rims 19 and the rear wheels should be the same, and outdoors, by decelerating as necessary, the wheelchair can move uphill and gradients relatively easily. According to the calculations for the design example shown in Figure 2, the wheelchair can obtain 1.47 times the propulsion force. Even a person with spinal cord injury who has no grip strength can move the wheelchair by pressing the special plate-shaped protrusion 30 attached to the hand rim 19 with the palm of the hand, as shown in Figure 4, since the forearm and upper arm can move. It is possible to repeat. To steer the wheelchair, we use a brake system that applies the brakes by pressing the brake lever with the palm of your hand.The brake in the direction you want to turn is used as a half brake, and if you turn the other side,
It can turn at right angles and even make U-turns. When going down a slope, the brakes on both sides can be used as half brakes, and steering can be done by controlling the pressure. Handrim 19 when rolling the wheelchair indoors
The wheelchair can be rotated freely even if the rotation ratio of the rear wheels is the same. Using the remaining functions to move the wheelchair in this way means that the remaining functions become stiff and
This is extremely important in terms of preventing degeneration. Residual functions are not only trained and strengthened, but also
Exercise improves your breathing, circulation, and digestive system, which is very good for your body. If the uphill slope is long or the slope is so large that you cannot climb it all at once, you can operate the change lever 33 to have the gear change/bump stop function, so that you can take your palm off the hand rim 19 in the middle of the uphill/gradient. However, the casters stop exactly in that position, still facing the direction the wheelchair is traveling. In this state, it is very easy to start, you can climb hills and slopes while resting, which reduces fatigue, and you do not need to apply the brakes instantaneously, so it is safe. According to the trial calculations for the design example in Figure 3, the wheelchair will be able to obtain 1.50 times the propulsion force, and since it also has a backstop function, the climbing ability will be dramatically increased, and it will be able to climb up large and low slopes and slopes. Can be cut. This effect can be applied not only to people with spinal cord injuries, but also to women, the elderly, and all kinds of disabled people who use wheelchairs. It is no exaggeration to say that this invention has solved the problem of uphill slopes and gradients that limit the expansion of the radius of action.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は車いすのアームレストの下に取り付け
た場合の車いすの左側のチエンジレバー部の左側
面図、正面図、右側面図。第2図は車いすの二段
変速装置の左側のホイールハブ部の縦断面図。第
3図は車いすの二段変速・バツクストツプ装置の
左側のホイールハブ部の縦断面図。第4図は車い
すの二段変速・バツクストツプ装置の左側のホイ
ールハブ部の部分縦断面図で、けい髄損傷者のた
めに特殊なプレート状の突起30をハンドリム1
9に取り付けたものである。 1……ハブ軸ブラケツト、2……ニードルベア
リング、3……ホイールハブ、4……ハブ軸、5
……ナツト、6……平行ピン、7……ピン、8…
…歯車軸、9……含油軸受、10……遊星歯車、
11……固定リング、12……ニードルベアリン
グ付一方向クラツチ、13……ハウジング、14
……ニードルベアリング、15……インプツトホ
イール、16……リングナツト、17……チエン
ジホイール、18……スライデイングピン、19
……ハンドリム、20……プレート状のスポー
ク、21……ボールベアリング、22……スライ
デイングホイール、23……スラスト玉軸受、2
4……ケーブルワイヤ、25……ワイヤホルダ
ー、26……ワイヤキヤツプ、27……ばね座、
28……アジヤスター、29……圧縮コイルば
ね、30……プレート状の突起、31……ブツシ
ユ、32……パイプ、33……チエンジレバー、
34……アジヤスター、35……アジヤスターホ
ルダー、36……スライダ、37……引張コイル
ばね、38……スライダ。
Figure 1 shows a left side view, a front view, and a right side view of the change lever section on the left side of the wheelchair when it is attached under the armrest of the wheelchair. FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the left wheel hub of a two-stage transmission for a wheelchair. FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the left wheel hub of the two-speed transmission/backstop device of the wheelchair. Figure 4 is a partial longitudinal cross-sectional view of the left wheel hub of the two-speed transmission/backstop device for a wheelchair.
It is attached to 9. 1... Hub axle bracket, 2... Needle bearing, 3... Wheel hub, 4... Hub axle, 5
...Natsuto, 6...Parallel pin, 7...Pin, 8...
... Gear shaft, 9 ... Oil-impregnated bearing, 10 ... Planetary gear,
11...Fixing ring, 12...One-way clutch with needle bearing, 13...Housing, 14
... Needle bearing, 15 ... Input wheel, 16 ... Ring nut, 17 ... Change wheel, 18 ... Sliding pin, 19
... Hand rim, 20 ... Plate-shaped spoke, 21 ... Ball bearing, 22 ... Sliding wheel, 23 ... Thrust ball bearing, 2
4... Cable wire, 25... Wire holder, 26... Wire cap, 27... Spring seat,
28... Adjuster star, 29... Compression coil spring, 30... Plate-shaped protrusion, 31... Bush, 32... Pipe, 33... Change lever,
34...Adjustment star, 35...Adjustment star holder, 36...Slider, 37...Tension coil spring, 38...Slider.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ハブ軸4を軸とするニードルベアリング14
と車いすの外側のホイールハブ3の側面を支持す
るボールベアリング21を組み込んだインプツト
ホイール15の側面に開けた穴の中をスライドす
るスライデイングピン18の一方をチエンジホイ
ール17に植え込み、他のもう一方をホイールハ
ブ3の外のスライデイングホイール22にねじで
締結して連結し、ハブ軸4を軸とするニードルベ
アリング2を組み込んだ車いすのフレーム側のホ
イールハブ3の中の側面に遊星歯車10の歯車軸
8を固定し、ハブ軸4に切つた太陽歯車の回りを
自転しながらホイールハブ3と共に公転する遊星
歯車10にスライデイングホイール22をスライ
ドさせてチエンジホイール17をかみ合せて、イ
ンプツトホイール15とプレート状のスポーク2
0で連結されたハンドリム19の回転に対して、
ニードルベアリング2とボールベアリング21に
支持されて回転するホイールハブ3の回転比を変
え、チエンジホイール17がスライドしない時は
チエンジホイール17に植え込まれたピン7が車
いすの外側のホイールハブ3の中の側面に開けた
穴の中にはまり込んでチエンジホイール17とホ
イールハブ3が一体となり、ニードルベアリング
2とニードルベアリング14に支持されて回転す
るホイールハブ3とハンドリム19の回転比が同
じになる車いすの二段変速装置。 2 中ぐりを施したハブ軸4の中に入れた圧縮コ
イルばね29の中を通してスライデイングホイー
ル22の中心を引つ張るケーブルワイヤ24と圧
縮コイルばね29を圧縮するだけの力のある引張
コイルばね37を連結し、引張コイルばね37の
引つ張つた状態を持続することによつて、スライ
デイングホイール22・チエンジホイール17を
スライドさせて変速の機能を有するようにし、引
張コイルばね37を引つ張らない時は圧縮コイル
ばね29の力によつて、スライデイングホイール
22・チエンジホイール17を元の位置に戻すこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の車い
すの二段変速装置。 3 ハブ軸4を軸とするニードルベアリング14
と車いすの外側のホイールハブ3の側面を支持す
るボールベアリング21を組み込んだインプツト
ホイール15の側面に開けた穴の中をスライドす
るスライデイングピン18の一方をチエンジホイ
ール17に植え込み、他のもう一方をホイールハ
ブ3の外のスライデイングホイール22にねじで
締結して連結し、ハブ軸4を軸とするニードルベ
アリング2を組み込んだ車いすのフレーム側のホ
イールハブ3の中の側面に遊星歯車10の歯車軸
8を固定し、ハブ軸4に切つた太陽歯車の回りを
自転しながらホイールハブ3と共に公転する遊星
歯車10とハブ軸4を軸とするニードルベアリン
グ付一方向クラツチ12を車いすがバツクしよう
とする時にかみ込むように組み込んだハウジング
13に、スライデイングホイール22をスライド
させてチエンジホイール17をかみ合せて、イン
プツトホイール15とプレート状のスポーク20
で連結されたハンドリム19の回転に対して、ニ
ードルベアリング2とボールベアリング21に支
持されて回転するホイールハブ3の回転比を変え
ると同時に車いすの進行方行に対して逆回転しな
いバツクストツプの機能を有するようにし、チエ
ンジホイール17がスライドしない時はチエンジ
ホイール17に植え込まれたピン7が車いすの外
側のホイールハブ3の側面に開けた穴の中にはま
り込んでチエンジホイール17とホイールハブ3
が一体となり、ニードルベアリング2とニードル
ベアリング14に支持されて前後回転自由となる
ホイールハブ3とハンドリム19の回転比が同じ
になる車いすの二段変速・バツクストツプ装置。 4 中ぐりを施したハブ軸4の中に入れた圧縮コ
イルばね29の中を通してスライデイングホイー
ル22の中心を引つ張るケーブルワイヤ24と圧
縮コイルばね29を圧縮するだけの力のある引張
コイルばね37を連結し、引張コイルばね37の
引つ張つた状態を持続することによつて、スライ
デイングホイール22・チエンジホイール17を
スライドさせて変速・バツクストツプの機能を有
するようにし、引張コイルばね37を引つ張らな
い時は圧縮コイルばね29の力によつて、スライ
デイングホイール22・チエンジホイール17を
元の位置に戻すことを特徴とする特許請求の範囲
第3項記載の車いすの二段変速・バツクストツプ
装置。
[Claims] 1. Needle bearing 14 having hub shaft 4 as its axis
One side of the sliding pin 18 is inserted into the change wheel 17, and the other is inserted into the change wheel 17. One end is connected to the sliding wheel 22 outside the wheel hub 3 with a screw, and a planetary gear 10 is attached to the side surface inside the wheel hub 3 on the wheelchair frame side in which the needle bearing 2 with the hub axle 4 as the axis is incorporated. The gear shaft 8 is fixed, and the sliding wheel 22 is slid onto the planetary gear 10, which rotates around the sun gear cut on the hub shaft 4 and revolves together with the wheel hub 3, and the change wheel 17 is engaged with the input. Wheel 15 and plate-shaped spokes 2
Regarding the rotation of the hand rim 19 connected at 0,
The rotation ratio of the wheel hub 3 that rotates supported by the needle bearing 2 and the ball bearing 21 is changed, and when the change wheel 17 does not slide, the pin 7 embedded in the change wheel 17 is inserted into the wheel hub 3 on the outside of the wheelchair. A wheelchair in which a change wheel 17 and a wheel hub 3 are integrated into a hole drilled in the side of the wheel, and the rotation ratio of the wheel hub 3 and hand rim 19, which rotate while being supported by a needle bearing 2 and a needle bearing 14, is the same. Two-speed transmission. 2 Cable wire 24 that pulls the center of the sliding wheel 22 through the compression coil spring 29 placed in the bored hub axle 4 and a tension coil spring with enough force to compress the compression coil spring 29. By connecting the tension coil spring 37 and maintaining the tensioned state of the tension coil spring 37, the sliding wheel 22 and the change wheel 17 can be slid to have a speed change function, and the tension coil spring 37 is pulled. 2. The two-stage transmission system for a wheelchair according to claim 1, wherein the sliding wheel 22 and change wheel 17 are returned to their original positions by the force of a compression coil spring 29 when they are not tensioned. 3 Needle bearing 14 centered around hub axle 4
One side of the sliding pin 18 is inserted into the change wheel 17, and the other is inserted into the change wheel 17. One end is connected to the sliding wheel 22 outside the wheel hub 3 with a screw, and a planetary gear 10 is attached to the side surface inside the wheel hub 3 on the wheelchair frame side in which the needle bearing 2 with the hub axle 4 as the axis is incorporated. The wheelchair is moved back through a planetary gear 10 which rotates around a sun gear cut on the hub axle 4 and revolves together with the wheel hub 3, and a one-way clutch 12 with a needle bearing that has the hub axle 4 as its axis. The input wheel 15 and the plate-like spokes 20 are assembled by sliding the sliding wheel 22 into the housing 13 that is assembled so as to engage the change wheel 17.
The wheel hub 3, which rotates while being supported by the needle bearing 2 and the ball bearing 21, changes the rotation ratio with respect to the rotation of the hand rim 19 connected to the hand rim 19, and at the same time has a backstop function that does not rotate in the opposite direction with respect to the direction of travel of the wheelchair. When the change wheel 17 does not slide, the pin 7 inserted into the change wheel 17 fits into the hole made in the side of the wheel hub 3 on the outside of the wheelchair, and the change wheel 17 and the wheel hub 3 are held together.
This is a two-stage speed change/backstop device for a wheelchair in which the wheel hub 3 and the hand rim 19 have the same rotation ratio and are supported by the needle bearings 2 and 14 and can freely rotate forward and backward. 4 Cable wire 24 that pulls the center of the sliding wheel 22 through the compression coil spring 29 placed in the bored hub axle 4 and a tension coil spring with enough force to compress the compression coil spring 29. By connecting the tension coil springs 37 and maintaining the tensioned state of the tension coil springs 37, the sliding wheel 22 and the change wheel 17 can be slid to have the functions of speed change and backstop. A two-speed gear shift system for a wheelchair according to claim 3, characterized in that when not being pulled, the sliding wheel 22 and the change wheel 17 are returned to their original positions by the force of the compression coil spring 29. Backstop device.
JP58187613A 1983-10-05 1983-10-05 Two-step gearbox and two-step speed variable back stop apparatus of wheelchair Granted JPS6077756A (en)

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JPS6077756A JPS6077756A (en) 1985-05-02
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5964044A (en) * 1982-10-04 1984-04-11 山口 光義 Two-step speed changing apparatus and two-step speed changi-ng back stop apparatus of wheelchair

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5964044A (en) * 1982-10-04 1984-04-11 山口 光義 Two-step speed changing apparatus and two-step speed changi-ng back stop apparatus of wheelchair

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