(57)【要約】【課題】走破性と小回り性が高い車いすを提供する。【解決手段】車いすＡの座部１２の直下方には、アクチュエータユニット４０が配置されている。アクチュエータユニット４０は、電磁シリンダー４１と、ピストン４２と、連結軸４３と、滑動部材４４とを有している。ピストン４２は、電磁シリンダー４１内で、往復動が可能に配置されている。連結軸４３は、滑動部材４４を貫通して延び、後輪２１の車軸となっている。滑動部材４４は、レール１６に沿って滑動する。後輪２１は、ピストン４２と共に、車いすＡの前後に移動可能である。前輪２８の位置は、固定されている。段差や凹凸の大きい走行面では、前後輪の間の間隔を大きくして、走破性を高める。狭い場所では、前後輪の間隔を小さくして、小回り性を高める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体を載置する車体と、
前記車体に連結され、互いの間隔が変更自在に設けられた前輪および後輪と、
前記後輪および前輪の間隔を変化させるためのアクチュエータと、
を備えている車いす。
【請求項２】
請求項１記載の車いすにおいて、
前記前輪は、車体に固定されており、
前記アクチュエータは、前記後輪を移動させることにより、前記後輪および前輪の間隔を変化させる、車いす。
【請求項３】
請求項１記載の車いすにおいて、
前記後輪は、車体に固定されており、
前記アクチュエータは、前記前輪を移動させることにより、前記後輪および前輪の間隔を変化させる、車いす。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の車いすにおいて、
前記後輪の後方および前記前輪の前方のうち，少なくとも一方に配置された補助輪をさらに備えている車いす。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の車いすにおいて、
前記アクチュエータは、電磁ソレノイド式アクチュエータである、車いす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体の機能障害のある者が利用する車いすに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、住居には、敷居などの段差が存在する。また、路面にも種々の段差や凹凸が存在する。このような段差や凹凸は、車いすが移動する際の大きな障害となる。通常の車いすでは、２，３ｃｍ以上の段差を乗り越えるのは困難といわれている。
【０００３】
また、車いすが走行しているときに、狭い場所で走行方向を切り換える必要がしばしば生じる。ところが、補助者がいない車いすでは、曲がりきれないこともある。
【０００４】
そこで、従来より、段差や凹凸等の障害を乗り越える走破性と、狭い場所で回り込む小回り性とを向上させるための提案がなされている。
特許文献１の技術では、タイヤをキャタピラでつないで、車いすのホイールを無限軌道としている。これにより、走破性と小回り性とを改善しようとしている。
【特許文献１】特開平８−１４２９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、タイヤをキャタピラでつなぐことにより、車いすの重量が増加する不具合がある。また、自走式の車いすでは、後輪が大車輪となっているので、キャタピラに手が挟まれるおそれもある。
【０００６】
本発明の目的は、重量の増大を抑制しつつ、走破性と小回り性とを高めうる車いすを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車いすは、互いの間隔が変更自在に設けられた前輪および後輪を、車体に連結している。そして、アクチュエータにより、後輪および前輪の間隔を変化させる構造となっている。
【０００８】
これにより、段差や凹凸の大きい地面を走行するときには、前輪と後輪との間隔を長くすることで、安定した走行状態を維持しうる。つまり、走破性を向上させることができる。一方、狭い場所で走行方向を切り換えるときには、前輪と後輪との間隔を短くすることで、方向の転換が容易となる。つまり、小回り性を向上させることができる。
【０００９】
前後輪の間隔を変更する機構としては、大きく分けて、２つの方法がある。
第1の方法では、前輪を車体に固定し、アクチュエータにより後輪を移動させる。
この場合、後輪の後方に補助輪を付けることが好ましい。車いすの重心を後ろに移すと、段差を乗り越えやすくするとともに、補助輪によって車いすが後方に倒れるのを防ぐことができる。
たとえば、前輪を浮かせて後輪のみで走行するウィリー走行に似た走行を実現することも可能である。このような走行により、極めて大きな段差をも乗り越えることが可能になる。
【００１０】
第２の方法では、後輪を車体に固定し、アクチュエータにより前輪を移動させる。
この場合、前輪の前方に補助輪を付けることが好ましい。この構造により、前輪を後方に移動させたときに、車いすが前方に倒れるのを防ぐことができる。
【００１１】
また、後輪を移動させる構造、前輪を移動させる構造に拘わらず、後輪の後方と前輪の前方とにそれぞれ補助輪を設けることも好ましい。これにより、前後輪の距離が短くなったときに、後方および前方への倒れ込みを確実に防止することができる。したがって、特に凹凸の激しい走行面においても、走破性を確保することができる。
【００１２】
アクチュエータが、電磁ソレノイド式アクチュエータであれば、車いすの重量がそれほど増加することがない。その点で、空圧式や油圧式アクチュエータに比べて，有利である。ただし、ピニオン−ラック機構，歯車機構，ボールネジなどの機構を利用した機械式アクチュエータであってもよい。特に、自走式の車いすには、機械式アクチュエータが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車いすによると、走破性と小回り性とを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
図１（ａ），（ｂ）は、順に、実施の形態１の車いすＡの後輪の最前方位置における構造を示す側面図および上面図である。図１（ａ）の一部には、図１（ｂ）に示すI-I線における断面構造が示されている。
車いすＡには、モータユニットを付設した電動式と、モータユニットのない自走式とがある。本実施の形態の車いすＡは、モータユニット（図示せず）を付設した電動式車いすである。ただし、本発明の車いすは電動式に限定されるものではなく、自走式であってもよい。
【００１５】
車いすＡの車体１０は、背もたれ１１と、肘掛け１３と、座部１２と、フレーム１５と、フットレスト３０とを主要部材として備えている。また、座部１２の下方において、フレーム１５に、車いすＡの前後方向に延びるレール１６が取り付けられている。
【００１６】
また、フレーム１５には、アクチュエータユニット４０が取り付けられている。アクチュエータユニット４０は、電磁シリンダー４１と、ピストン４２と、連結軸４３と、滑動部材４４とを有している。ピストン４２は、電磁シリンダー４１内で、往復動が可能に配置されている。電磁シリンダー４１内に配置された電磁コイル４３に流れる電流に応じて、ピストン４２の位置が変更可能に構成されている。滑動部材４４は、連結軸４３によってピストン４２に連結されている。
【００１７】
図１（ｂ）の拡大部分断面図に示すように、連結軸４３は、滑動部材４４を貫通して延び、後輪２１の車軸となっている。滑動部材４４は、レール１６を上下から挟んで、レール１６に沿って滑動するように構成されている。すなわち、後輪２１は、電磁シリンダー４１内を往復動するピストン４２と共に、車いすＡの前後に移動可能である。一方、前輪２８は、フレーム１５に取り付けられて、その位置が固定されている。
【００１８】
図２（ａ），（ｂ）は、順に、実施の形態１の後輪の最後方位置における車いすＡの構造を示す側面図および上面図である。図２（ａ）の一部には、図２（ｂ）に示すII-II線における断面構造が示されている。
【００１９】
図１（ｂ）に示す前後輪の距離の最短値Ｓ０は、たとえば５０ｃｍ程度である。図２に示す前後輪の距離の最長値Ｓ１は、たとえば７０ｃｍ程度である。したがって、ピストン４２のストロークは、２０ｃｍ程度である。
なお、本実施の形態では、後輪２１の径は、６０ｃｍ程度であり、前輪２８の径は、２０ｃｍ程度である。
【００２０】
図示されていないが、車体１０には、車輪を制動するための手動ブレーキと，ブレーキレバーとが取り付けられている。なお、肘掛け１３に、電源をオンオフするジョイスティックが設けられていてもよい。また、電磁ブレーキが配備されていてもよい。
【００２１】
前後輪の距離の変更は、たとえば、以下の手順で行うことができる。手動ブレーキを掛けつつ、電磁アクチュエータ４０に電流を流してピストン４２を移動させる。このとき、後輪２１は停止しているので、ピストン４２が伸びるときには、前輪２８が前方に進む。ピストン４２が縮むときには、前輪２８が後方に後退する。
【００２２】
本実施の形態の車いすＡによると、以下の効果を発揮することができる。
同じ高さの凹凸に対して、前後輪の距離が長いほど、車体１０の傾きは小さくなる。したがって、走行面が悪路の場合、つまり凹凸が激しい場合には、前後輪の距離を長くすれば、走行が安定する。また、段差がある場合にも前後輪の距離を長くすると、より高い段差を乗り越えることができる。つまり、走破性が向上する。
一方、前後輪の距離が短いほど、車いすＡの平面上における回転半径は小さくなる。よって、前後輪の距離を短くすれば、小回り性が向上する。
以上のように、本実施の形態の車いすＡにより、走破性と小回り性とを向上させることができる。
【００２３】
本実施の形態では、前輪２１の径を後輪２８の径よりも大きいが、後輪２８８の径が前輪２１の径より大きくてもよい。また、前輪２１と後輪２８の径が、ほぼ等しくてもよい。ただし、手動式車いすでは、搭乗者が手動で運転するには、後輪２１がある程度以上の径を有する必要がある。
【００２４】
前輪が大きい場合には、車輪の径に対して相対的に低い位置で、車輪が段差のコーナーに突き当たる。したがって、前輪２８の径が大きいほど、より高い段差を乗り越えることが容易となる。
【００２５】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２の車いすＡの後輪の最前方位置における構造を示す側面図である。図３の一部には、図１（ｂ）に示すI-I線相当の断面構造が示されている。本実施の形態においては、実施の形態１と同じ構造を有する部材は、同じ符号を付して、説明を省略する。
【００２６】
本実施の形態の車いすＡは、実施の形態１における構造に加えて、後輪２１の後方に、１対の補助輪２９を備えている。補助輪２９は、レール１６によって支持されているが、フレーム１５によって支持される構造であってもよい。
【００２７】
本実施の形態では、実施の形態１の効果に加えて、以下のような特殊な効果を発揮することができる。
後輪２１を前方に移動させると、重心が後方に残って、図３に示すように、車いすＡが後方に傾くことがあり得る。その場合、補助輪２９によって、車いすＡが後方に倒れるのを防ぐことができる。
【００２８】
自転車やオートバイでは、前輪を浮かせて後輪だけで走行する「ウィリー走行」と呼ばれる走行法がある。本実施の形態により、前輪２８を浮かせることができるので、ウィリー走行に似た走行法を行うこともできる。このように、前輪２８を浮かせることにより、極めて大きい段差、たとえば５ｃｍを超える高さの段差を乗り越えることができる利点がある。
【００２９】
（その他の実施の形態）
上記実施の形態１，２では、後輪２１を移動させることにより、前後輪の距離を変化させる構造としたが、前輪２８を移動させる構造としてもよい。その場合には、たとえば以下の構造を採ることができる。図１（ａ），（ｂ）に示す電磁アクチュエータ４０の電磁シリンダー４１をフレーム１５の後部に固定する。実施の形態１におけるピストン４２，連結軸４３，滑動部材４４と同様の部材を設ける。そして、ピストンを車いすの前方に向かって往復動させ、連結軸を前輪２８の車軸とすればよい。
【００３０】
その場合、実施の形態２に似た構成として、前輪の前方に補助輪を設けることが好ましい。補助輪により、前輪が後方位置のときに、車いすが前のめりになるのを防ぐことができる。
【００３１】
電動式車いすにおいては、前輪の径を大きくして、後輪を固定し、前輪をアクチュエータによって移動させることができる。その場合、前輪の径が大きいと、車いすからの昇降の際には、前輪を後方に後退させると、前輪が昇降を妨害することはない。そして、上述のように、前輪の前方に補助輪を付設すれば、安全も確保することができる。
【００３２】
また、後輪を移動させる構造、前輪を移動させる構造に拘わらず、後輪の後方と前輪の前方とにそれぞれ補助輪を設けてもよい。その場合、前後輪の距離が短くなったときに、後方および前方への倒れ込みを確実に防止することができる。したがって、特に凹凸の激しい走行面を走行する場合にも、走破性を確保することができる。
【００３３】
後輪および前輪の間隔を変化させるためのアクチュエータは、実施の形態１，２における電磁ソレノイド式アクチュエータに限定されるものではない。ただし、アクチュエータが、電磁ソレノイド式アクチュエータであれば、車いすの重量がそれほど増加することがない。その点で、空圧式や油圧式アクチュエータに比べて，有利である。
ただし、ピニオン−ラック機構，歯車機構，ボールネジなどの機構を利用した機械式アクチュエータであってもよい。特に、自走式の車いすには、機械式アクチュエータが好ましい。
【００３４】
上記開示された本発明の実施の形態の構造は、あくまで例示である。したがって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示される範囲を含む。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含む。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の車いすは、身体の機能障害のある者が利用する車いす全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ），（ｂ）は、順に、実施の形態１の車いすの，後輪の最前方位置における構造を示す側面図および上面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、順に、実施の形態１の車いすＡの，後輪の最後方位置における構造を示す側面図および上面図である。
【図３】実施の形態２の車いすＡの後輪の，後輪の最前方位置における構造を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ      車いす
１０    車体
１１    背もたれ
１２    座部
１３    肘掛け
１５    フレーム
１６    レール
２１    後輪
２８    前輪
２９    補助輪
３０    フットレスト
４０    アクチュエータユニット
４１    電磁シリンダー
４２    ピストン
４３    連結軸
４４    滑動部材
【図１】
2010075221.tif 000003
【図２】
2010075221.tif 000004
【図３】
2010075221.tif 000005