JPH06501413A - 特に車椅子のための推進機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 特に車椅子のための推進機構 本発明は、それ専用ではないが、特に、直線往復運動を連続した回転運動に変換 できる身障者用車椅子を推進することを目的とする推進機構に関する。

現在、このような車椅子を外部の補助なしに動がすためには、通常、各車輪に平 行に配置された地面とは接触していない外付金１１．１ングによって車輪を直接 駆動することが必要である。このことは、例えば屋内のような限定された移動範 囲では十分であるか、公共通路上をより長い距離移動するには非常に疲労するも のである。操縦輪を連続して押したりす匹）たつすることによりチェーンによっ て変換された運動を発生する推進機構がまた知られている。しかしながらこれら の動きは非常に不便であった。

特に国際公開番号Ｗ０８５１０３２６９、米国特許第５．００７．６５５号（Ｕ Ｓ−Ａ−５００７６５５）　オヨび米国特許４．４５３．７２９号（ＵＳ−Ａ− ４４５３７２９）に開示されているように、車台のいずれかの側に取り付けられ た軸の回りをその底部に向かって枢動するレバーにより推進力を発生する車椅子 がまた知られている。

本発明の目的は両方向のレバー移動で遂行される単一速度に調整された連続的な 前進を可能にする従来技術において述へたタイプの機構を提供することにある。

本発明は、車輪に装着され車台を備え、その座席は座席の下のスタブ車軸によっ て車台に装着された２つの駆動および負荷支承車輪上に配置され、２つのキャス タは車椅子の前部に配置され、各負荷支承車輪はそれ自体が座席の下部分にヒン ジ止めされるレバーにその一端部をヒンジ止めされた駆動機構により回転され、 レバーに沿って駆動機構のヒンジ止め点を移動することにより作動する速度変更 手段を備えた特に車椅子のための推進機構であって、駆動機構は、各車輪の軸に 、内歯と外歯とを有する２つの歯車と、駆動機構の頂部付近および底部付近で歯 車の一組の外歯とそれぞれ係合する２つのラックを備え、歯車は車輪（２）を回 転させるハブ（９，１９）と交互に固定されることを特徴とした推進機構を提供 する。

かくして、各車輪はレバーの振子動の方向に関係なく一定方向へ駆動される。

本発明のその他の特徴および利点は、非制限的な例示として単に示す後述する説 明から明らかであり、そして図面を参照すると、そこにおいて、 図１は車椅子の側面図であり、 図２は車椅子の正面図であり、 図３は駆動機構を示す図であり、 図４は本発明の機構を内包した箱の断面図であり、図５は駆動機構の変形例を示 す図であり、図６は図５の線Ｖｌ−Ｖｌにおける断面図であり、図７は車輪の駆 動方向を反転するための機構を示す図であり、図８および９は速度変更機構を示 す図であり、図１０は一つの特殊な実施例におけるチルター（ｔｉｌｔｅｒ）を 示す図からなり、そして 図１１は偏移軸を有する実施例を示す図である。

図１は本発明の移動機構を設けられた車椅子の側面図である。

周知手段におけるように、車椅子はその上に座席を固定された車体１を備えてい る。２つの車輪２がスタブ車軸を介して車体の両側にそれぞれ一つづ装着される 。車輪２は負荷支承車輪であり、かつ駆動車輪である。車椅子の安定性のために ２つのキャスタ５が車椅子の前部に装着され、実質的に垂直な軸の回りで旋回で き、そして図２においてそれらは明確化のために示されていない。

本発明によれば、箱またはケース３が車輪２の各々の軸上に装着されそしてその 車輪２のための駆動機構を内包している。駆動機構は、紬６の回りで車体に順に ヒンジ止めされるレバー４に結合されたヒンジ７によりその前端部で、その底部 に、各側に枢動自在に装着される。車椅子はレバー４を後述する方法で（矢印Ａ およびＢの方向に）引っ張ったり押したりすることにより前進させられる。

第１実施例において、往復運動は車輪を一方向（時計方向または反時計方向）に のみ駆動する。この方向はシステムの構成により決定される。しかしながら、第 ２実施例においては、それは使用者により選定可能である。

図３に示す２つの「駆動」車輪を有する車椅子の一例において、各車輪２は、駆 動車輪を貫通したハブに山歯付き歯車１０および２０を備え、この歯車は部分的 に示されているだけである。

各駆動車輪の同じ側に装着された歯車１０および２０は、内歯１７および１８と 外歯１３および１４とを有する。歯１３および１４の組は頂部ラック１１および 底部ラック１２とそれぞれ噛み合う。２部（ｔｗｏ−ｐａｒｔ）ハブ９，１９に は、少なくとも２つの、自転車に使用されるフリーホイール機構におけるような ラチェット機構１５および１６が設けられる。各車輪２は、車椅子につき合計４ つの部品で作成される２つのフリーホイール式歯車１０および２０を有する。歯 車１０および２０の各々はそれぞれのラック１１および１２により駆動される。

しかしながら、ラック１１と歯車１０との間の接続点は、ラック１２と歯車２０ との間の接続点かに歯車の底部部分にあるのに対して、歯車の頂部部分にある。

２つのラックは、例えば、図１に示されるような共通のフレーム３に装着されて 、共に締着される。

図３において、ラック組立体が方向Ａに移動するとき、歯車１０と共作動する１ つまたは複数の爪１５歯車１０の内歯１７の組に係合しそして車輪を回転させる ハブ１９を駆動し、それにより車輪を時計方向へ回転させる。同時に、ラック１ ２は、１つまたは複数の爪１６が歯車２０の内歯１８の組の傾斜部の影響を受け て引っ込んで歯車２０を反時計方向に駆動する。１つまたは複数の爪は戻しばね （参照番号なし）により取り付けられている。

方向Ａにおける行程の終わりで、ランクは反対方向Ｂに動き、そして、そのとき 、爪１６は対応する内歯１８と係合し、それによりハブ９．１９を依然として時 計方向に駆動する一方、爪１５は駆動されない。その結果、ラックの移動方向に 関係なく、車輪は同一方向に回転し続ける。

図１１に示される変形例においてはランクはもはや車輪を直接駆動しておらず、 そして駆動機構の軸は偏移されている。歯車１０および２０と反転機構とは、駆 動車輪の軸上に配置された中間軸７０に装着され、例えば、この中間軸７０は一 組のスプロケット７１および７２とチェーン７３とにより駆動車輪２に連結され る。この実施例では、速度変更手段を省略できかつ、例えば、自転車用の多段変 速ギヤチェンジ機構と置き換えることができる。

図４は車輪の一側に装着された２つの歯車１０および２０とラック１１および１ ２との組の一実施例を通る縦断面図であり、図３に関して持続されている一方、 新しい参照番号２１および２２が２つの案内部に付されており、それらはまずラ ック上の歯車により発生される背分力（ｒａｄｉａｌ　ｆｏｒｃｅｓ）を吸収す るように作用し、かくしてボールベアリングに装着されたディスク２３によって 横断方向の案内を提供する。ディスク２３とラック１２との間の空隙は、作動時 の歯車であることを示している。参照番号２４は組立体の箱または保護カバーを 示す。

この装置を用いて、車輪は、自転車のフリーホイール機構に適用されるように、 ラックが駆動される方向に回転している限りラックを駆動することを除き、自由 に回転できる。これに対し、本実施例では、車輪は、そのときラックが係合され るので、反対方向には回転できない。このことは、例えば、上り坂に行ったとき に、車椅子は操作ハンドルが放されていても後ろ向きには転がらないので、有利 である。しかしながら、ある状況では、この利点は大きな不利ともなる。もちろ ん、車椅子は、レバー４の一方を作動する一方、他方のレバーを動かさないこと により、操縦される。

かくして、図５．６．７、および１０に示されるような第２実施例において、使 用者はある動きをレバー４で依然として遂行している間も随意に車輪の回転方向 を逆にすることができる。

説明の重複を避けるために、歯車２０が必要な変更を加えて同一であるので、歯 車１０のみが述べられている。歯車１０の内歯１７の組は前記実施例とは異なり 符号２５で対称である。図３の爪１５は、ヘッド２７および２８を有しそして部 品１９の内側で軸２９の回りにヒンジ止めされた１つまたは複数の双ヘッド爪（ ｔｗｏ−ｈｅａｄｅｄ　ｐａｗｌ）　２６により置き換えられる。

チルター（ｔｉｌｔｅｒ）　３０がまた軸２９に装着されており、そしてそれは ２つの突起部３１および３２と２つのばね（図示なし）とを有し、２つの突起部 ３１および３２は図６に示されるように横方向に偏移されている。車輪と同軸状 の円形リング３５が、突起部３１または突起部３２と接合することになるように 軸方向に移動可能なロッド３６に固着される。リング３５が突起部３１に対応す るとき、爪２６のヘッド２７はそのとき歯車１０の内歯の組と接合して時計方向 に駆動することになる。リングが突起部３２に対応するとき、爪２６のヘッド２ ８はそのとき歯の組と接合して反時計方向へ回動させる。実際には、ロッド３６ は２つのリング３５を有しく各歯車に１づつ）、そしてこのロッドは、車輪２を 支持するスタブ車１［１１３７の軸に形成された孔に沿ってスライドする。

例示として、図７は、ハブがいかにしてロッド３６およびその２つのリング３５ の制御と共に実行されるのかを示している。

ロッドはスタブ車軸３７に沿って自由にスライドする。溝付きのベルト車または 滑車幅３８が自転車のプレー牛ケーブルのようなケーブル３９を受容しそしてこ のケーブルは滑車幅の溝に位置４０で固定される。車輪２には、ロッド３７に放 射方向へ固定された鋲４２を駆動する２つの）ｔ−り４１が設けられる。ケーブ ルの一端を引くと滑車幅３８を回転させ、フォーク４１が鋲４２およびロッド３ ６をその２つのリング３５と共に移動および駆動する。

１つまたは複数の双ヘッド爪の代わりに、図１０に示されるようにチルター３０ の反対に装着された２つの爪を有することが可能である。図１０ａはチルター３ ０の斜視図であり、図１０ｂはチルターの下側から見た図であり、そして図１０ ｃはそこを通る縦断面図である。

図１０ａでは、ハブ１０に取り付けられた軸２９の穴２９ａによって前述したよ うに装着されたチルターを見ることができ、そしてそれは、歯車１０と歯車２０ と共作動する歯車２７ａおよび２８ａと共作動する４つの爪２７および２８を担 持する。チルター３０の底面は、その中でリング３５がスライドする螺旋溝を有 する（図６参照）。各歯車は複数のチルターと組み込まれる。

２つのチルターは、各歯車に１つづつ、単一部品として組み合わされ、そのとき ４つの爪（各歯車に２つづつの反対方向に向けられた爪）を担持しそして両歯車 に対して１つのリング３５だけである。いくつかの同様な組立体が、単一リング ３５と共作動するハブ１９の周縁の回りに配置され得る。

反転は図２に示されるチルト用ハンドル８から制御され得る。

これらのハンドルの一方はいずれかの側に有りそして車台１に符号６の位置でヒ ンジ止めされたレバー４を作動するように作用する。安全性の目的のために、ブ レーキレバー４８をロック４９（図１参照）の固定ブレーキ位置（パーキングブ レーキ）に係合させて、ハンドル８をチルトできるようにリンクすることも可能 である。同様なことが前進運動に戻すのに適用される。

「前進運動」位置と「後退運動」位置との間には中立点が存在し、そこにおいて 全ての爪は解放されており、それにより車椅子はそのとき、チルターが螺旋状カ ム４０に関して中央に配置された単一部品であるときに適用されるので、通常の 車椅子となる。

車椅子の使用を改善するために、駆動機構の構造の機能としてレバー４の同じ移 動量でより大きなまたはより小さな移動距離を得るような速度変更手段を有する のか好ましい。

このような結果を得るには、レバー４に沿って調節自在なヒンジ点で十分である 。ヒンジ点７が固定点６からより遠くに離れると、レバー４の所定の移動でより 大きな移動距離が車椅子により達成される。

実施可能な一つの例が図８から９に示されている。車台のいずれかの側では、レ バー４に沿ってスライドするスライダ５１にヒンジ点７が装着される。滑車幅は 各レバーに装着される。一方の側では、滑車幅５２は単一溝を有するのに対し、 他方の側では、滑車幅５３は固定可能である。ケーブル６０は閉鎖ループを構成 するように両滑車輪上を通る。ケーブルの２つの端部は、例えば、右側のスライ ダ５１に固定される。ケーブルは左側のスライダを通ってそこで固定される。一 方のレバーから他方へ行くために、ケーブルは各撚線のためのチャネル５４を通 り抜ける。これらのチャネルはレバー４に固定される。戻りベルト車５３（図９ 参照）は軸５５を有し、軸５５は、スラストワッシャ５６がレバー４に固着され て、その一端部をレノ＜−４に固着されかつ他端部にねし山を付けられており、 そして単一フランジ５７を有する滑車幅が紬５５に自由に回転するように装着さ れ、ハンドルを備えたナツト５９が軸５のねじ山付き端部にねじ込まれている。

ケーブル６０は、フランジ付き滑車幅５７とベル形状のカッ寸−５８との間でベ ルト車上を通る。ナツト５９が緩められると、そのとき滑車幅はケーブルと共に 自由に回転する。ナツト５９が締め付けられると、そのとき組立体全体は共にロ ックされそしてケーブルは最早動くことができない。

操作は次のように行われる。

１）速度を上げるため、すなわち、レバー４の一往復行程中に移動される距離を 増加するためには、 レバー４は矢印Ａの方向・＼押され、 ナツト５９は緩められ、 レバー４はより大きなまたはより少ない範囲へと矢印Ｂの方向へ戻され、それに よりスライダ５１にレバーを上げさせ、そして スライダ５１が適所に配置されるとナツト５９は締め付けられる。

２）速度を下げるためには、逆の手順が適用される。

上述した実施例において、組立体３および歯車は車輪の外側にある。全体の幅を 縮小するために、それらを車椅子と車輪との間に配置することも有効である。自 転車用チェーンを支持体上に張るように用いてラック１１および１２を実行する ことも可能である。

ＦＩＧ、５　ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、８ ＦＩＧ、１０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．車輪（２，５）に装着された車台を備え、その座席はその下のスタブ車軸に よって車台（１）に装着された２つの駆動および負荷支承車輪上に配置され、２ つのキャスタ（５）は車椅子の前部に配置され、各負荷支承車輪（２）は車台（ １）の下方部分にヒンジ止め（６）されたレバー（４）にその一端部をヒンジ止 め（７）された駆動機構（３）により回転され、レバー（４）に沿って駆動機構 （３）のヒンジ止め点を移動することにより作動する速度変更手段を備えた、特 に車椅子のための推進機構であって、駆動機構（３）は、各車輪（２）の軸に、 内歯と外歯とを有する２つの歯車（１０，２０）と、それぞれ駆動機構（３）の 頂部付近と底部付近で歯車（１０，２０）の外歯の組（１３，１４）と係合する ２つのラック（１１，１２）とを備え、歯車（１０，２０）は車輪（２，５）の ハブ（９，１９）と交互に固着されることを特徴とする推進機構。 ２．各歯車（１０，２０）に、つのヘッド（２７，２８）を有しかつ２つのばね によって取り付けられた少なくとも２つの爪（２６）を備え、２つのラック（１ １，１２）の一方をレバー（４）の一方または他方の移動方向においては作用さ せないように、爪は車輪（２）のハブ（１９）の内側にヒンジ止めされたチルタ （３０）に装着されることを特徴とする請求項１記載の推進機構。 ３．ハブ（１９）の内側にヒンジ止めされたチルタ（３０）に装着される２つの 反対方向に指向された爪を備え、爪（１５，１６，２７，２８）の傾斜は車輪を 歯車の一方へ、次いで他方へと連続して固定することを特徴とする請求項１記載 の推進機構。 ４．少なくとも１つの爪（２６）と２つの突起部（３１，３２）を有するチルタ （３０）とを備え、回転方向を反転するために、ロッド（３６）がディスク（３ ５）を２つの突起部（３１，３２）の一方に接合させることを特徴とする請求項 ２記載の推進機構。 ５．チルタ（３０）は２組の爪（２７，２８，２７ａ，２８ａ）を有しかつその 底部に螺旋状のカム（４０）を備え、ロッド（３６）は前記カムの中間の中央中 立部分を通過することを特徴とする請求項２記載の推進機構。 ６．ヒンジ止め点（７）は、単一の制御によって速度変化を遂行するように、ケ ーブル（６０）により共に結合されるスライダ（５１）によって移動されること を特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の推進機構。 ７．車椅子の車輪（２）と共に回転させられる中間軸（７０）に装着されること を特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の推進機構。