JPH0793B2 - 車椅子のバックストップ機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、坂道の途中でブレーキ
をかけないでハンドリムから手を離しても、キャスター
は車椅子の進行方向を向いたままで、その位置にぴたり
と止まるバックストップの機能を持った、上り坂・勾配
を上りやすくした車椅子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車椅子を繰って上り坂・勾配を上る時、
一気に上り切れない場合、どうしても途中で休憩しなけ
ればならない。その方法として、ブレーキをかけるか、
或いはハンドリムを強く握ったまま休憩していた。前者
の場合、ブレーキを外した瞬間、ハンドリムを素早く握
らなければ車椅子はバックしてしまう。余程巧くブレー
キ操作をしない限り、キャスターは車椅子の進行方向の
反対を向いてしまう。それを、また進行方向に向け直す
には強い筋力が必要であり、この方法は危険であるので
実際には使用しない。後者の場合は休憩にはならない。
従って、坂道の途中で休憩する方法はないということが
できる。換言すれば、一気に上り切る腕力がなければ、
その坂道を上ることができないといっても過言ではな
い。

【０００３】しかしながら、その坂道の途中までは上る
ことができる（だんだん腕がだるくなってきて、ハンド
リムに力を加えることができなくなるけれども、ちょっ
と腕を休めると、すぐ回復してまた力を加えることがで
きる）という身体障害者が多数存在する。その人達は、
坂道の途中で休憩することができれば、坂道を上って行
くことができる。特に、老人や握力の弱い身体障害者に
とって、ちょっとした上り坂・勾配に出会うと、「も
う、これ以上進むことができない」と進行を諦めていた
のが現実である。しかし、途中で何回も何回も休憩すれ
ば、少しずつではあるが上り坂・勾配を上って行くこと
ができるのである。そこで、坂道の途中でブレーキをか
けないでハンドリムから手を離しても、キャスターは車
椅子の進行方向を向いたままで、その位置にぴたりと止
まるバックストップの機能が必要となる。

【０００４】本発明者は、特許第１１９６３５１号（車
椅子のバックストップ機構）と特許第１５９６６６１号
（車椅子の二段変速装置と二段変速・バックストップ装
置）で特許を受けているけれども、実用化には到ってい
ない。特許１１９６３５１号は、クラッチレバー部とホ
イールハブ部をケーブルワイヤで連結したものであり、
バックストップの機能は抜群である。しかし、車椅子に
搭載する装置として、二つの部分から構成されるという
のは基本的な欠陥であり、二つの合わせた部分の機構も
複雑である。クラッチレバー部の取り付け場所は、どう
してもアームレストの前あたりになる。この部分はブレ
ーキの取り付け場所でもあり、何かと邪魔になり嫌がら
れる。また、身体障害者が操作するクラッチレバーとし
ては、圧縮コイルばねを圧縮しながらスライドさせるた
め、どうしてもきつくなり適当ではない。

【０００５】特許第１５９６６６１号の車椅子の二段変
速・バックストップ装置に付いて述べる。この装置も、
クラッチレバー部とホイールハブ部をケーブルワイヤで
連結したものである。ホイールハブの中で減速されるた
め、ハンドリムに加える力が少なくてすむ上、バックス
トップの機能は抜群である。しかし、車椅子に搭載する
装置として、二つの部分から構成されているというのは
基本的な欠陥であり、二つの合わせた部分の機構も複雑
過ぎるし、ホイールハブの重量も大きくなりがちであ
る。クラッチレバー部の取り付け場所は、どうしてもア
ームレストの前あたりになる。この部分はブレーキの取
り付け場所でもあり、何かと邪魔になり嫌がられる。ま
た、身体障害者が操作するクラッチレバーとしては、圧
縮コイルばねを圧縮しながらスライドさせるため、どう
してもきつくなり適当ではない。

【０００６】他のバックストップ機構としては、ハンド
リムと大車輪の中心を偏心させ、その間に、ウォームと
ウォームホイールを他の多くの機能と共に介在させたも
のがあるが、本発明とは基本的に違う別個の発明であ
る。特開昭５０ー６９７４０号公報（車椅子）と実開昭
６３ー１０２４３２号公報（水平及び斜面両用の手動式
車椅子）

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、上述したバックストップ機構において、二つの部
分から構成されているのを、ホイールハブの中にまと
め、簡単な機構にし、重量を減少させ、軽く切り換えで
きるようにして、使いやすいバックストップ機構を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のバックストップ機構は、ベアリング付一方
向クラッチを組み込んだハウジングを車椅子のフレーム
に取り付け、ハウジングにハブ軸を嵌め込み、ハブ軸に
はベアリングを組み込んだホイールハブを嵌め込み、円
筒ボルトをハブ軸にねじ込んでホイールハブのベアリン
グを止め、ホイールハブと円筒ボルトの側面に、片側を
開放した長径穴を開け、互いに噛み合う爪の一方を円筒
ボルトに設け、他の一方の円筒形の爪には、ホイールハ
ブの長径穴に嵌まり込むピンを設けたスライダを回転自
由にして嵌め込み、且つ切り換えハンドルを設けたスラ
イディングシャフトを取り付け、ハブ軸の中にばねを設
けて、スライディングシャフトを車椅子の内側に引っ張
ることによって構成される。また、ホイールハブに開け
た穴に嵌まり込む切り換えレバーを取り付けたピンを円
筒ボルトに設け、切り換えレバーを遠心方向に押し出す
ようにばねを円筒ボルトに嵌め込み、円筒ボルトの側面
に張ったＬ字形の溝を切ったガイドプレートに、切り換
えレバーを通すことによって構成される切り換え方法も
有力である。ベアリング付一方向クラッチの所には、ベ
アリングと一方向クラッチを別々に組み込んでも同じ効
果が得られる。また、左右のベアリング付一方向クラッ
チは同じ方向に働くように組み込まなくてはならない。

【０００９】

【作用】上記構成を有するバツクストップ機構は、ホイ
ールハブが独立自由の時と、ホイールハブとハブ軸が一
体になった時の二段に切り換えることができる。ここ
で、ホイールハブが反時計回りに回転すると前進する、
と設定して説明する。ホイールハブが独立自由の時、ホ
イールハブに組み込まれたベアリングによって、ホイー
ルハブは回転自由であり、車椅子は反時計・時計回りに
自由に動き、普通の車椅子と全く同じ機能を発揮する。
切り換えて、ホイールハブとハブ軸が一体になった時、
ハンドリムを反時計回りに回転させると、ホイールハブ
に組み込まれたベアリングは働かないで、ホイールハブ
の反時計回りの回転はハブ軸の反時計回りの回転とな
る。この時、一方向クラッチの噛み込みは外れ、ハブ軸
は一方向クラッチのベアリングに支持されて反時計回り
に回転している。次に、ホイールハブに時計回りの力が
加わると、一方向クラッチは噛み込み、ホイールハブは
時計回りには回転しない。車椅子は反時計回りには進
み、時計回りには進まない。前進するけれども、バック
はしないということになる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明に係る車椅子のバックストップ
機構の第１の実施例を示す左側のホイールハブ部の縦断
面図である。図１において、ベアリング付一方向クラッ
チ１を組み込んだハウジング２を車椅子のフレームに取
り付け、中空のハブ軸３をベアリング付一方向クラッチ
１に嵌め込んで、ハブ軸３の片側に止め金具４を丸小ね
じ５で取り付ける。大きな一方向クラッチの噛み込み容
量を得るために、ハブ軸３の片側は太くしてピン６で固
定している。次に、玉軸受７、８を組み込んだホイール
ハブ９をハブ軸３に嵌め込み，円筒ボルト１０をハブ軸
３にねじ込んで玉軸受８を止める。ホイールハブ９と円
筒ボルト１０の側面に、片側を開放した長径穴を開け、
互いに噛み合う爪の一方を円筒ボルト１０に設ける。他
のもう一方の円筒形の爪１１には、スライディングシャ
フト１２を取り付ける。スライディングシャフト１２に
は、ホイールハブ９の長径穴に嵌まり込むピン１３を設
けたスライダ１４を回転自由にして嵌め込んで円筒ボル
ト１０から抜け出ないように止め輪１５で止め、切り換
えハンドル１６を取り付け、ボルト１７を植え込み、円
筒ボルト１０の中を通してハブ軸３の中の引張コイルば
ね１８と連結する。引張コイルばね１８の他の先端は、
スラストベアリング１９を組み込み、止め金具４の穴の
中を通したキャップ２０と連結する。説明の終わりに、
右側の円筒ボルト１０には左ねじを使用すると緩む心配
がない。

【００１１】図２は円筒ボルト１０の爪と円筒形の爪１
１の噛み合いの状態を示した展開図である。図１と図２
で作用を説明する。図２において、円筒ボルト１０の爪
は円筒ボルト１０に設けられておりハブ軸３と一体で、
円筒形の爪１１は切り換えハンドル１６と一体である。
円筒ボルト１０の爪と円筒形の爪１１は山と山で噛み合
っており、間隔はスモールエルである。図１において、
ホイールハブ９は独立自由であり、組み込まれた玉軸受
７，８に支持されて回転自由で、車椅子は前後自由に動
き、普通の車椅子と全く同じ機能を発揮する。

【００１２】次に、図２において、切り換えハンドル１
６を少し時計回りに回転させると、円筒形の爪１１も少
し時計回りに回転して、円筒ボルト１０の爪と山と山で
噛み合っていたものが、谷と谷で噛み合うようになり、
間隔はスモールエル・ダッシュになる。図１において、
そうすると、スライディングシャフト１２は引張コイル
ばね１８によって車椅子の内側に引っ張られ、スライダ
１４もスライドしてピン１３は、まずホイールハブ９の
側面にあたり、ハンドリムを少し反時計回りに回転させ
ると、ホイールハブ９の側面の長径穴に合って嵌まり込
んで、ホイールハブ９とハブ軸３が一体となる。ピン１
３、スライダ１４はスモールエルー（マイナス）スモー
ルエル・ダッシュだけスライドすることになる。ハンド
リムを反時計回りに回転させると、ベアリング付一方向
クラッチ１の噛み込みは外れて、ホイールハブ９，ハブ
軸３も反時計回りに回転して車椅子は前進する。この
時、玉軸受７，８は働かないで、ハブ軸３はベアリング
付一方向クラッチ１のベアリングに支持されて回転して
いる。

【００１３】車椅子が坂道の途中にある時、ハンドリム
から手を離すと、ホイールハブ９は時計回りに回転しよ
うとするけれども、ベアリング付一方向クラッチ１は噛
み込み、回転しない。ハンドリムを時計回りに回転させ
ようとしても、ベアリング付一方向クラッチ１は噛み込
み、回転しない。ホイールハブ９は反時計回りには回転
するけれども、時計回りには回転することができない。
前進するけれども、バックはしないということになる。
切り換える時機の問題であるけれども、屋外に出れば切
り換えるというのも一つの方法であり、上り坂・勾配の
所に来れば、その都度切り換えてもよい。次に、図２に
おいて、切り換えハンドル１６を時計回りに回転させる
と、円筒形の爪１１は円筒ボルト１０の爪に沿って上が
って、爪の山と山で噛み合うようになる。図２では爪の
数が２個であるので、切り換えハンドル１６を半回転さ
せると一回切り換わることになる。図１において、そう
すると、ピン１３はスライドしてホイールハブ９の長径
穴より抜け出て、ホイールハブ９とハブ軸３は別々にな
り、ホイールハブ９は再び回転自由となる。

【００１４】図３も本発明に係る車椅子のバックストッ
プ機構の第２の実施例を示す左側のホイールハブ部の縦
断面図である。図１と比較して、ハブ軸２１はベアリン
グ付一方向クラッチ１の噛み込み容量そのままの太さの
ものを使用しており、ニードルベアリング２２、２３を
組み込み，止め輪２４で止めたホイールハブ２５をハブ
軸２１に嵌め込み、円筒ボルト２６をハブ軸２１にねじ
込んでニードルベアリング２３を止める。他の手段と作
用の記述に付いては図１、図２に準ずるので省略する。

【００１５】図４も本発明に係る車椅子のバックストッ
プ機構の第３の実施例を示す左側のホイールハブ部の縦
断面図とＢーＢ線における部分平面図である。図５は図
４の右側面図である。図４において、ベアリング付一方
向クラッチ１を組み込んだハウジング２を車椅子のフレ
ームに取り付け、中空のハブ軸２７をベアリング付一方
向クラッチ１に嵌め込んで、ハブ軸２７の片側に止め金
具２８を丸小ねじ２９で取り付ける。大きな一方向クラ
ッチの噛み込み容量を得るために、ハブ軸２７の片側は
太くしてピン６で固定している。次に、玉軸受７、８を
組み込んだホイールハブ３０をハブ軸２７に嵌め込み、
円筒ボルト３１をハブ軸２７にねじ込んで玉軸受８を止
める。ホイールハブ３０に開けた穴に嵌まり込む、切り
換えレバー３２を取り付けたピン３３を、円筒ボルト３
１に設けたコアーピン３４にスライドするようにして嵌
め込み、同じく円筒ボルト３１に設けたコアーピン３５
に、ねじりコイルばね３６を差し込んで両サイドを割り
ピン３７で止め、切り換えレバー３２を遠心方向に押し
出すようにする。円筒ボルト３１の側面に張ったＬ字形
の溝を切ったガイドプレート３８に、切り換えレバー３
２を通すことによって構成される。説明の終わりに、右
側の円筒ボルト３１には左ねじを使用すると緩む心配が
ない。

【００１６】図４、図５において、作用を説明する。図
５において、切り換えレバー３２はガイドプレート３８
のＬ字形（Ｌは左に倒れた形になっている）の縦棒の所
に止まっており、図４において、この状態のピン３３は
円筒ボルト３１に収まっている。ホイールハブ３０は独
立自由であり、組み込まれた玉軸受７，８に支持されて
回転自由で、車椅子は前後自由に動き、普通の車椅子と
全く同じ機能を発揮する。

【００１７】次に、図５において、切り換えレバー３２
をガイドプレート３８のＬ字形の縦棒の所から外して横
に回して離すと、ねじりコイルばね３６の力によってピ
ン３３はスライドして、まずホイールハブ３０の裏面に
あたる。そうして、ハンドリムを少し回転させると、ピ
ン３３はホイールハブ３０に開けた穴に合って嵌まり込
んで、ホイールハブ３０とハブ軸２７が一体となる。ハ
ンドリムを反時計回りに回転させると、ベアリング付一
方向クラッチ１の噛み込みは外れて、ホイールハブ３
０、ハブ軸２７も反時計回りに回転して車椅子は前進す
る。この時、玉軸受７、８は働かないで、ハブ軸２７は
ベアリング付一方向クラッチ１のベアリングに支持され
て回転している。車椅子が坂道の途中にある時、ハンド
リムから手を離すと、ホイールハブ３０は時計回りに回
転しようとするけれども、ベアリング付一方向クラッチ
１は噛み込み、回転しない。ハンドリムを時計回りに回
転させようとしても、ベアリング付一方向クラッチ１は
噛み込み、回転しない。ホイールハブ３０は反時計回り
には回転するけれども、時計回りには回転することがで
きない。前進するけれども、バックはしないということ
になる。次に、図５において、切り換えレバー３２を少
し押さえながら横に回すと（Ｌ字形の縦棒の所にもって
くると），図４において、ねじりコイルばね３６を押さ
えながら、ピン３３はホイールハブ３０の穴より抜け出
て円筒ボルト３１に収まる。そうすると、ホイールハブ
３０とハブ軸２７は別々になり、ホイールハブ３０は再
び回転自由となる。

【００１８】図６も本発明に係る車椅子のバックストッ
プ機構の第４の実施例を示す左側のホイールハブ部の縦
断面図とＣーＣ線における部分平面図である。図７は図
６の右側面図である。図５、図６と比較して、ハブ軸３
９はベアリング付一方向クラッチ１の噛み込み容量その
ままの太さのものを使用しており、ニードルベアリング
２２、２３を組み込み，止め輪２４で止めたホイールハ
ブ４０をハブ軸３９に嵌め込み、円筒ボルト４１をハブ
軸３９にねじ込んでニードルベアリング２３を止める。
他の手段と作用の記述に付いては図４、図５に準ずるの
で省略する。

【００１９】

【発明の効果】本発明は車椅子を使用する身体障害者
が、行動半径を大きくすることができるようにと願って
なされたものであり、行動半径の拡大を制限する障害の
一つである、上り坂・勾配を上りやすくしたものであ
る。発明の効果に付いて以下に説明する。通常の場合、
この車椅子の大車輪は回転自由であり、普通の車椅子と
全く同じ機能を発揮するけれども、坂道を上る時だけ、
車椅子にバックストップの機能を持たせることができ
る。坂道が長かったり、勾配か大きくて一気に上り切れ
ない場合、坂道の途中でブレーキをかけなでハンドリム
から手を離しても、キャスターは車椅子の進行方向を向
いたままで、その位置にぴたりと止まり、腕がだるくな
っても休憩することができる。この状態だと、腕の疲労
が回復しての再スタートがたやすく、何回も何回も休憩
しながら坂道を上っていくことができる。身体の疲労も
少ない。また、坂道の途中での瞬時のブレーキ操作を必
要としないので安全である。特に、住居や施設の所在地
が坂道の多い地理的環境にある者にとって、本発明は効
果的である。

【００２０】屋内の平坦な所ならなんとか車椅子を繰る
ことができるけれども、屋外に出ると上り坂・勾配に出
会うことは避けることができない。普通の車椅子では上
り坂・勾配を上ることは難しいので、行動半径を拡大す
るために、電動車椅子を選択する場合がある。しかし、
身体障害者の残存機能を使用して車椅子を繰るというこ
とは、残存機能の硬縮化・退化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。従って、本発明の車椅子の出
現により、電動車椅子を選択する場合が少なくなる。

【００２１】本発明者が先に特許を得ている車椅子のバ
ックストップ機構（特許第１１９６３５１号、特許第１
５９６６６１号）では、クラッチレバー部とホイールハ
ブ部をケーブルワイヤで連結していたけれども、本発明
ではホイールハブの中にまとめて、機構を簡単にし、重
量を減少させ、軽く切り換えできるようにして、使いや
すい車椅子のバックストップ機構を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施例を示す左側のホイー
ルハブ部の縦断面図

【図２】爪と爪の噛み合いの状態を示した展開図

【図３】本発明に係る第２の実施例を示す左側のホイー
ルハブ部の縦断面図

【図４】本発明に係る第３の実施例を示す左側のホイー
ルハブ部の縦断面図

【図５】図４の右側面図

【図６】本発明に係る第４の実施例を示す左側のホイー
ルハブ部の縦断面図

【図７】図６の右側面図

【符号の説明】

１ ベアリング付一方向クラッチ ２ ハウジング ３ ハブ軸 ４ 止め金具 ５ 丸小ねじ ６ ピン ７ 玉軸受 ８ 玉軸受 ９ ホイールハブ １０ 円筒ボルト １１ 円筒形の爪 １２ スライディングシャフト １３ ピン １４ スライダ １５ 止め輪 １６ 切り換えハンドル １７ ボルト １８ 引張コイルばね １９ スラストベアリング ２０ キャップ ２１ ハブ軸 ２２ ニードルベアリング ２３ ニードルベアリング ２４ 止め輪 ２５ ホイールハブ ２６ 円筒ボルト ２７ ハブ軸 ２８ 止め金具 ２９ 丸小ねじ ３０ ホイールハブ ３１ 円筒ボルト ３２ 切り換えレバー ３３ ピン ３４ コアーピン ３５ コアーピン ３６ ねじりコイルばね ３７ 割りピン ３８ ガイドプレート ３９ ハブ軸 ４０ ホイールハブ ４１ 円筒ボルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベアリング付一方向クラッチを組み込ん
   だハウジングを車椅子のフレームに取り付け、ハウジン
   グにハブ軸を嵌め込み、ハブ軸にはベアリングを組ん込
   んだホイールハブを嵌め込み、円筒ボルトをハブ軸にね
   じ込んでホイールハブのベアリングを止め、円筒ボルト
   とホイールハブの間にクラッチを介在させることを特徴
   とする車椅子のバックストップ機構。
2. 【請求項２】 ホイールハブと円筒ボルトの側面に、片
   側を開放した長径穴を開け、互いに噛み合う爪の一方を
   円筒ボルトに設け、他の一方の円筒形の爪には、ホイー
   ルハブの長径穴に嵌まり込むピンを設けたスライダを回
   転自由にして嵌め込み、且つ切り換えハンドルを設けた
   スライディングシャフトを取り付け、ハブ軸の中にばね
   を設けて、スライディングシャフトを車椅子の内側に引
   っ張ることを特徴とする請求項１の車椅子のバックスト
   ップ機構。
3. 【請求項３】 ホイールハブに開けた穴に嵌まり込む切
   り換えレバーを取り付けたピンを円筒ボルトに設け、切
   り換えレバーを遠心方向に押し出すようにばねを円筒ボ
   ルトに嵌め込み、円筒ボルトの側面に張ったＬ字形の溝
   を切ったガイドプレートに、切り換えレバーを通すこと
   を特徴とする請求項１の車椅子のバックストップ機構。