JPH10234783A - 車椅子に適する段差走行型車輪装置およびその車輪装置を装備した車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造により、少ない衝撃のもとに容易
に段差の乗り上げ走行を行うことができる車椅子に好適
な車輪装置および車両を提供すること。 【解決手段】 先端に望ましくは小車輪１１がある短い
上部作動腕７と長い下部受動腕８とを上部作動腕７が前
位となる状態に共に前向きに突出させたてこ型扛重体９
を脚輸１に近い前方に枢着し、下部受動腕８先端部が力
点で、上部作動腕７の先端部（小車輪１１）を作用点と
する「てこ」の利用のもとに車台の推進力を強力な扛重
力に変換して車台を持ち上げつつ、脚輪１を段差の途中
まで乗り上げさせ、引き続く推進力により脚輪１を容易
に段差に乗り上げることができるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、段差のある路面の
走行に適する車輪装置およびこの車輪装置を備えた車両
に関するものであり、車両としては、例えば車椅子，病
弱者移送車，乳母車，買物用ハンドカート，荷物運搬用
手押し台車等が該当する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の車輪装置としては、例え
ば特開平２−２７９４６１公報に記載されているよう
に、長い前部アームと短い後部アームとがあるアーチ状
車輪取付体を車軸により主輪の斜め上方に搖動可能に枢
止すると共に、各アームの先端に副輪を設け、階段を登
る場合に、前部アームの副輪と短い後部アームの副輪と
を階段面において順次に接触転動させつつ、両副輪が階
段踏面へ乗り上げた後、主輪を階段踏面へ乗り上げるよ
うにした先行技術がある。

【０００３】また車椅子の車輪構造は、主輪として後方
の大車輪と、縦軸のもとに旋回機能をもつ自在小車輪と
を備え、前位小車輪による段差への乗り上げが困難であ
る関係上、大車輪が先位となる後向きに走行するのが普
通である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平２−２７９
４６１公報に記載の技術は、階段を登る場合もしくは階
段と同程度の段差を乗り越える場合に適応するための副
輪を付設したものであって、段差が比較的低い例えば階
段の１／３程度あるいは主輪の半径よりも少し高い程度
の段差部分の乗り上げに当たっては、主輪だけで段差を
乗り越える必要があり、副輪が全然機能しない関係上、
使用目的が階段と平地とに限定される。

【０００５】また、車椅子においては、前位の小車輪に
よる段差への乗り上げが困難であるから、大車輪が先位
となる後向きに走行するのが普通であるが、後方走行は
前向き走行に比較して使用頻度が少なく、しかもハンド
リムに対する操作方向が利き方向とは反対な引き勝手で
あり、かつ上半身の向きを変えて後方を確認する必要が
ある等、身体が不自由な上に不慣れな操車が要求され、
従って使用者の身体的負担および安全確保のための精神
的負担が大きい。

【０００６】そこで本発明の目的は、階段に比較して低
い段差部分を比較的弱い操作力のもとに、乗り上げて容
易に走行することができる車輪装置を提供することにあ
り、また他の目的は、車椅子，病弱者移送車，乳母車，
ハンドカート，手押し台車等に適する車輪装置および車
両を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、一つの発明は脚輪の前方に車台の進行方向の推進力
により車台を上昇させる扛重機構を特設するのであっ
て、キャスター型の脚輪の前位に設ける段差乗り上げ機
構として、脚輪用軸受の前位に前部軸受を設けてこれに
短い上部作動腕と長い下部受動腕とが前向きに突出する
てこ型扛重体を揺動可能に枢着すると共に、上部作動腕
の前端が下部受動腕の前端よりも前方に突出する位置に
設け、更に扛重体には上部作動腕の前端が下部受動腕の
前端よりも前方に突出する位置が保たれる付勢手段を付
設したことを主要部とし、なお上部作動腕の先端および
／または下部受動腕の先端には小車輪を付設するのがよ
い。

【０００８】またもう一つの発明は、脚輪の軸受の前位
に前部軸受を設けてこの前部軸受には、放射状に突出す
る３本の腕がある三股扛重体を脚輪の前位において遊回
可能に枢着すると共に、各腕の先端には小車輪を設け、
かつ三股扛重体には位置規制用の付勢手段を付設して、
小車輪の１個が常時前方の斜め下向き位置で、他の１個
が後方の斜め下向き位置となる傾向を付与し、更に側面
から見て後方の小車輪の下端面が脚輪の前方斜め下向き
の周面と一致する構成とする。

【０００９】発明の作用については、てこ型扛重体を採
択した型式において、平坦路面の走行に当っては通常の
キャスターと同様に走行し、比較的低い例えば脚輪の直
径の１／３程度の高さの段差を乗り越える場合、先ず前
向きに突出した長い下部受動腕の先端が段差の竪面に衝
触し、てこ型扛重体は前方へ俯回（図面において反時計
方向に旋回）し、上部作動腕の先端は段差の頂面に圧接
した状態のもとに、「てこ」の原理により車台は浮き上
がり、引き続く車台の推進に従い、下部受動腕の先端が
段差の角部に達する時点において脚輪が段差の角部に乗
り上がり、以後脚輪による走行状態となり、扛重体は付
勢手段により復元する。

【００１０】上部作動腕の先端および／または下部受動
腕の先端に小車輪を付設した場合には、段差部分とこれ
に圧接する両作動腕の先端の摺擦がない状態のもとに軽
快に乗り上げることができる。

【００１１】三股扛重体を採択した型式における作用に
ついては、平坦路面の走行に当っては通常のキャスター
と同様に脚輪により走行し、比較的低い例えば脚輪の直
径の１／３ないし２／３程度の高さの段差を乗り越える
場合、先ず下部寄りの前方位置の小車輪が段差の竪面に
衝触し、三股扛重体は反時計方向に旋回し、上方位置の
小車輪は段差の頂面に圧接転動しつつ、三股扛重体即ち
車台は浮き上がり、引き続く車台の推進に従い、後方位
置の小車輪の下端面付近が段差の角部に達する時点にお
いて脚輪が段差の角部に乗り上がり、以後脚輪による走
行状態となり、三股扛重体は付勢手段により復元する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
ついて詳細に説明する。

【００１３】本発明の車輪装置の装備対象としては、例
えば図１および図２のように、車椅子における大車輪
（図示せず）の前方に設ける旋回機能をもつ自在キャス
ター型の脚輪１を採択する場合、旋回自在に設けた縦軸
２の下端に脚輪用の旋回型軸受枠３を固着するほか、こ
の軸受枠３には斜め後向きに突出した腕体の端部に縦軸
２から適度に偏心して脚輪用軸受４を設け、この軸受４
に前記脚輪１を軸５により遊回自在に設ける。

【００１４】上記型式に対する特殊構成としては、前記
軸受枠３に斜め前向きに突出する腕体を設けて、腕体の
端部に前部軸受６を設け、この前部軸受６には、基部か
ら比較的短い上部作動腕７および比較的長い下部受動腕
８がそれぞれ前向きに突出したほぼコ字状のてこ型扛重
体９を脚輪１の前方において軸１０により搖動可能に枢
着すると共に、前記上部作動腕７の先端付近には小車輪
１１をその前端が下部受動腕８の前端よりも前方に突出
する位置に設け、更にてこ型扛重体９にはその背部に付
勢手段１２としての重りを付設して、小車輪１１の前端
が下部受動腕８の前端よりも前方に突出する位置が保た
れ易くし、なおてこ型扛重体９には、ストッパー１３お
よび１４を設けて旋回角度範囲を規制するようにし、こ
れら装備により車椅子の推進力と「てこ」の原理とを利
用した扛重機構を構成する。

【００１５】前記てこ型扛重体９の枢止位置について
は、その軸１０を脚輪１の軸５とほぼ同高もしくは少し
高位で、かつ脚輪１に近い位置に設け、これにより側面
から見て下部受動腕８の先端の旋回軌跡が脚輪１の前方
斜め下向きの周面と一致するようにすることが望まし
く、なお斜め下向きの周面とは、その周面部の接線と水
平面との成す角度が４５゜以下をいう。

【００１６】上記構成のもとに、段差部分の乗り上げ走
行過程を図３により説明すると、平坦路面の走行は、小
車輪１１，下部受動腕８を路面に接触させることなく、
脚輪１により路面イ上を走行させつつ、前方に存在する
段差に差し掛かると、図３の（ａ）のように、てこ型扛
重体９の下部受動腕８が段差の竪面口に衝触しててこ型
扛重体９は反時計方向に旋回し、（ｂ）のように上部作
動腕７の小車輪１１は段差の頂面ニ上に圧接転動しつ
つ、「てこ」の原理により軸受枠３即ち図示しないが車
椅子の車台（フレーム）の前部は浮き上がり、引き続く
車椅子の推進に従い、（ｃ）のように下部受動腕８の先
端が段差の角部ハに達する時点で脚輪１が段差の角部ハ
に斜め下向きの周面において乗り上がり、以後脚輪１に
よる走行状態となり、（ｄ）のようにてこ型扛重体９は
付勢手段１２により復元する。

【００１７】前部軸受６はこれを脚輪用の軸受枠３に一
体的に設けることなく、図４のように別個に扛重体用と
して固定型の軸受枠３ａを、旋回型の軸受枠３および脚
輪１の旋回軌跡から外れた位置で、かつ軸受枠３の前方
内側において車椅子の車台に固設してもよく、作用は前
記実施形態におけると性質的に異なるところはない。

【００１８】図５は、旋回機能をもたない非旋回キャス
ター型に適用した実施形態であって、水平な車台１５の
前部および後部にそれぞれ非旋回キャスター型の脚輪１
および旋回機能をもつ自在キャスター型の脚輪（図示せ
ず）を設けると共に、車台１５の後端に手押しハンドル
（図示せず）を立設した型式の手押し型台車を採択し、
前記脚輪１に関連して設けるのであり、車台１５の前端
付近の下側に固定型の軸受枠３ａ，３ｂを前後方向に適
度の間隔にもとに固着すると共に、後位の軸受枠３ｂに
おける脚輪用軸受４に脚輪１を軸５により遊回自在に設
ける。

【００１９】前記軸受枠３ａにおける前部軸受６には、
基部から比較的短い上部作動腕７および比較的長い下部
受動腕８がそれぞれ前向きに突出したほぼコ字状のてこ
型扛重体９を脚輪１の前方において軸１０により搖動可
能に枢着すると共に、前記上部作動腕７の先端付近には
小車輪１１をその前端が下部受動腕８の前端よりも前方
に突出する位置に設け、更にてこ型扛重体９にはその背
部に付勢手段１２としての重りを付設して、小車輪１１
の前端が下部受動腕８の前端よりも前方に突出する位置
が保たれ易くし、なおてこ型扛重体９には、ストッパー
１３を設けて位置規制するようにし、これら装備により
車椅子の推進力と「てこ」の原理とを利用した扛重機構
を構成する。

【００２０】前記てこ型扛重体９の枢止位置について
は、その軸１０を脚輪１の軸５とほぼ同高もしくは少し
高位で、かつ脚輪１に近い位置に設け、これにより側面
から見て下部受動腕８の先端の旋回軌跡が脚輪１の前方
斜め下向きの周面と一致するようにすることが望まし
い。

【００２１】図５の実施形態の段差部分に対する乗り上
げ走行過程については、前記実施形態におけると同様
に、図３による説明と性質的に異なるところはない関係
上、図６に図示して説明は省略する。

【００２２】なお、前記両実施形態における下部受動腕
８の先端部には、図７の（ａ）および（ｂ）に示すよう
に小車輪１７あるいは「ころ」を遊回自在に設け、その
小車輪１７あるいは「ころ」の周端面を下部受動腕８の
先端に充当するのが望ましく、これにより段差の竪面ロ
および角部ハに対する接触摩擦抵抗を軽減することがで
きる。なお小車輪１７は小車輪１１よりも小径でよい。

【００２３】前記各実施形態における付勢手段１２とし
ては、これにばねを採択してもよいこと当然であり、例
えば図８のように、てこ型扛重体９の軸１０部分にコイ
ルばねを遊嵌したまま一端を前部軸受６付近に係止する
と共に、他端を下部受動腕８に係止すればよい。

【００２４】荷重が比較的軽量な車両に適用する車輪装
置としては、例えば図９のように、前記実施形態におけ
るてこ型扛重体９に付設している小車輪１１を欠如した
構成でもよく、この場合には、上部作動腕７の先端付近
が段差の頂面ニに摺擦する関係上、てこ型扛重体９はこ
れをポリアミド，ポリカーボネート等の耐摩耗性の高い
プラスチックによる成形品とするのが望ましい。

【００２５】次に、図１０の実施形態について述べる
が、図５の実施形態に対して扛重機構が異なる関係上、
異なる部分だけを説明すると、車台１５の下側に設けた
軸受枠３ａの前部軸受６には、放射状に突出する３本の
腕１８がある三股扛重体１９を遊回可能に枢着すると共
に、前記各腕１８の先端付近には小車輪１１を設け、更
に三股扛重体１９には隅丸三角形のカム２０を固定する
と共に、先端部がカム２０の凹部に圧接するばね２１を
基部において軸受枠３ａに固着し、これらカム２０とば
ね２１とにより位置規制用の付勢手段１２を構成して、
小車輪１１の１個が常時図示のような前方の斜め下向き
位置で、他の１個が後方の斜め下向き位置となる傾向を
付与し、段差の竪面ロに衝触した場合に、突っ張ること
なく容易に搖動させることができるようにするのが望ま
しい。

【００２６】前記三股扛重体１９の枢止位置について
は、その軸１０を脚輪１の軸５とほぼ同高もしくは少し
高く、かつ脚輪１に近い位置に設け、２個の小車輪１１
が下方で同高位置の場合に、側面から見て後方の小車輪
１１の下端面が脚輪１の前方斜め下向きの周面と一致す
るようにすることが望ましい。

【００２７】上記構成のもとに、段差部分に対する走行
過程を図１１により説明すると、先ず平坦路面の走行に
当っては、（ａ）のように小車輪１１を路面アに接触さ
せることなく、通常のキャスターと同様に脚輪１により
走行し、比較的低い例えば脚輪の直径の１／３ないし２
／３程度の高さの段差を乗り越える場合、（ｂ）のよう
に下部寄りの前方位置の小車輪１１が段差の竪面ロに衝
触し、三股扛重体１９は反時計方向に旋回し、上方位置
の小車輪１１は段差の頂面ニに圧接転動しつつ、三股扛
重体１９即ち車台１５は浮き上がり、引き続く車台１５
の推進に従い、後方位置の小車輪１１の下端面が段差の
角部ハに達する時点で脚輪１が段差の角部ハに斜め下向
きの周面において乗り上がり、以後脚輪１による走行状
態となり、（ｄ）のように三股扛重体１９は付勢手段１
２により復元する。

【００２８】前記図５，図８，図９，図１０の実施形態
における軸受枠３ａと軸受枠３ｂとは別体であるが、脚
輪１と扛重機構とが衝触しない状態に設ける限り一体の
構成であってもよく、更に図４，図５，図８，図９，図
１０の各実施形態において、てこ型扛重体９，三股扛重
体１９はこれを左右各１個設けてもよく、また中央に１
個だけ設けてもよいのであり、なお図５，図７，図８，
図９，図１０の各実施形態においても、脚輪１として自
在キャスター型を採択してもよいのである。

【００２９】前記各実施形態において、てこ型扛重体
９，三股扛重体１９，小車輪１１，１７の材質として
は、これをポリアミド，ポリカーボネート等のエンジニ
ア・プラスチックを採択するのがよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果が得られる。

【００３１】てこ型扛重体９を脚輪１の前方に搖動自在
に設けたから、これにより下部受動腕８の先端部を力点
とし、上部作動腕７の先端部を作用点とする「てこ」の
利用のもとに車台の推進力を強力な扛重力に変換して車
台を持ち上げつつ、脚輪１を段差の途中まで乗り上げさ
せ、引き続く推進力により脚輪１を容易に段差に乗り上
げることができる。

【００３２】てこ型扛重体９における上部作動腕７を下
部受動腕８よりも前方に突出する状態に設けると共に、
下部受動腕８を上部作動腕７よりも先位に段差に接触す
るようにしたから、これにより従来装置の特開平２−２
７９４６１公報に記載の先行技術のように、小車輪の高
さと段の高さとがほぼ一致しなければ適応しない等の不
都合を生じることなく、てこ型扛重体９による「てこ」
の作用の発揮により車台を容易に上昇させることができ
る。

【００３３】てこ型扛重体９における上部作動腕７およ
び／または下部受動腕８の先端部に小車輪１１，１７を
付設した場合には、段差部分とこれに圧接する両作動腕
の先端の摺擦を軽減した状態のもとに軽快に乗り上げる
ことができる。

【００３４】また、先端に小車輪１１を設けた三股扛重
体１９を脚輪１の前位において枢着すると共に、三股扛
重体１９には位置規制用の付勢手段１２を付設して、小
車輪１１の１個が常時前方の斜め下向きに位置する傾向
を付与したから、これにより段差に差し掛かった場合
に、先ず力点に相当する小車輪１１を段差の竪面ロに突
っ張ることがない状態のもとに衝触させて三股扛重体１
９を容易に搖動させ、上位の小車輪１１を段差上に円滑
に対接させることができる。

【００３５】てこ型扛重体９の枢止位置について、軸１
０を脚輪１の軸５とほぼ同高もしくは少し高位で、かつ
脚輪１に近い位置に設け、これにより側面から見て下部
受動腕８の先端部分の旋回軌跡が脚輪１の前方斜め下向
きの周面と一致するようにし、また三股扛重体１９の枢
止位置については、軸１０を脚輪１の軸５とほぼ同高も
しくは少し高く、かつ脚輪１に近い位置に設け、２個の
小車輪１１が下方で同高位置の場合に、側面から見て後
方の小車輪１１の下端面が脚輪１の前方斜め下向きの周
面と一致するようにすると、てこ型扛重体９または三股
扛重体１９が段差上で反時計方向へ旋回し、下部受動腕
８の先端または後方小車輪１１の下端が段差の角部ハに
乗り上げた時点において、脚輪１の前部斜め下向き周面
が同時に段差の角部ハに乗り上げることになり、従って
衝撃を緩和した状態のもとに円滑に段差への乗り上げを
行うことができ、段差において衝撃を嫌う車椅子，病弱
者移送車，乳母車等に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】車輪装置の一部破断側面図である。

【図２】図１の装置の正面図である。

【図３】段差走行の過程を説明する側面図である。

【図４】他の実施形態の側面図である。

【図５】他の実施形態の車輪装置の一部破断側面図であ
る。

【図６】図５の装置の段差乗り上げ過程の側面図であ
る。

【図７】他の実施形態を示す要部の側面図である。

【図８】他の実施形態を示す要部の側面図である。

【図９】他の実施形態を示す要部の側面図である。

【図１０】更に他の実施形態を示す一部破断側面図であ
る。

【図１１】図１０の装置の段差乗り上げ過程の側面図で
ある。

【符号の説明】

１ 脚輪 ４ 脚輪用軸受 ５ 軸 ６ 前部軸受 ７ 上部作動腕 ８ 下部受動腕 ９ てこ型扛重体 １０ 軸 １１ 小車輪 １２ 付勢手段 １７ 小車輪 １８ 腕 １９ 三股扛重体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャスター型の脚輪（１）の前位に段差
   乗り上げ用の扛重機構を設ける車輪装置であって、脚輪
   用軸受（４）の前位に前部軸受（６）を設けてこの前部
   軸受（６）には、基部から短い上部作動腕（７）および
   長い下部受動腕（８）がそれぞれ前向きに突出するてこ
   型扛重体（９）を、上部作動腕（７）が下部受動腕
   （８）よりも前方に突出する状態のもとに揺動可能に枢
   着すると共に、てこ型扛重体（９）には上部作動腕
   （７）が下部受動腕（８）よりも前方に突出する位置が
   保たれる付勢手段（１２）を付設したことを特徴とする
   車椅子に適する段差走行型車輪装置。
2. 【請求項２】 旋回機能をもつ自在キャスター型の脚輪
   （１）の前位に段差乗り上げ用の扛重機構を設ける車輪
   装置であって、脚輪用軸受（４）の前位に前部軸受
   （６）を設けてこの前部軸受（６）には、基部から短い
   上部作動腕（７）および長い下部受動腕（８）がそれぞ
   れ前向きに突出するてこ型扛重体（９）を、上部作動腕
   （７）が下部受動腕（８）よりも前方に突出する状態の
   もとに搖動可能に枢着すると共に、てこ型扛重体（９）
   には上部作動腕（７）が下部受動腕（８）よりも前方に
   突出する位置が保たれる付勢手段（１２）を付設したこ
   とを特徴とする車椅子に適する段差走行型車輪装置。
3. 【請求項３】 てこ型扛重体（９）の枢止位置につい
   て、てこ型扛重体（９）を枢止する軸（１０）を脚輪
   （１）の軸（５）とほぼ同高もしくは少し高位で、かつ
   脚輪（１）に近い位置に設け、側面から見て下部受動腕
   （８）の先端の旋回軌跡が脚輪（１）の前方斜め下向き
   の周面と一致する位置に設けた請求項１または請求項２
   に記載の車椅子に適する段差走行型車輪装置。
4. 【請求項４】 下部受動腕（８）の先端に小車輪（１
   ７）を設け、側面から見て小車輪（１７）の先端の旋回
   軌跡が、脚輪（１）の前方斜め下向きの周面と一致する
   位置に設けた請求項２または請求項３に記載の車椅子に
   適する段差走行型車輪装置。
5. 【請求項５】 脚輪（１）の軸受（４）よりも前位に前
   部軸受（６）を設けるほか、この前部軸受（６）には、
   放射状に突出する３本の腕（１８）がある三股扛重体
   （１９）を遊回可能に枢着すると共に、各腕（１８）の
   先端付近には小車輪（１１）を設け、かつ三股扛重体
   （１９）には位置規制用の付勢手段（１２）を付設し
   て、小車輪（１１）の１個が常時前方の斜め下向きに位
   置で、他の１個が後方の斜め下向きに位置となる傾向を
   付与し、更に側面から見て後方の小車輪（１１）の下端
   面が脚輪（１）の前方斜め下向きの周面と一致するよう
   にしたことを特徴とする段差走行型車輪装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれか１項
   に記載の段差走行型車輪装置を装備した車両。