【手続補正書】
【提出日】平成16年11月24日(2004.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】  階段昇降用の車椅子
【特許請求の範囲】
【請求項１】  車台の中央両側にキャタピラーを装着したシャーシーを軸を介してそれぞれ揺動自在に設け、前記シャーシーは、その前部に従輪を配設すると共に後部に駆動機と該駆動機により駆動する動輪を配設し、前記従輪の車軸にキャスターを備えた前アウトリガーを回動自在に設ける一方、前記動輪の車軸にキャスターを備えた後アウトリガーを回動自在に設け、前記前アウトリガーの引き上げ／下げ降しを行う前アウトリガージャッキの基部と、前記後アウトリガーの引き上げ／下げ降しを行う後アウトリガージャッキの基部とを前記シャーシーの軸に同軸に回動自在に取り付け、前アウトリガージャッキのジャッキシャフトを連結軸を介して前記前アウトリガーに回動自在に連結し、後アウトリガージャッキのジャッキシャフトを連結軸を介して前記後アウトリガーに回動自在に連結し、前記前アウトリガージャッキ及び前記後アウトリガージャッキの伸縮を行うことで前アウトリガー及び後アウトリガーを上下に操作するようにしたことを特徴とする階段昇降用の車椅子。
【請求項２】  前記キャタピラーは、そのチエーン連結軸の一端に吸盤が設けられ、他端に展開プレートが回動自在に設けられ、階段昇降中のキャタピラーと階段踏み面の間隙へ吸着及び展開して踏ん張ることを特徴とする請求項１に記載の階段昇降用の車椅子。
【請求項３】  前記車台の中央に支持軸を介して、椅子を上下動して高さ調整を行う椅子ジャッキを回動自在に設け、前記椅子ジャッキのジャッキシャフトの先端に首振り自在軸を介して前記椅子を支持させて前記椅子の向きを調整自在とすると共に、前記椅子の下部にスライドレールを設け、該スライドレールを介して前後方向に前記椅子の位置を調整可能とし、前記車台の前部に前記椅子の前後倒し調整を行うための伸縮ジャッキの下端を軸を介して回動自在に支持させ、該伸縮ジャッキのジャッキシャフトの先端を連結軸を介して前記椅子ジャッキの前側部に連結し、前記椅子ジャッキの後側部に大車輪を支持するアームを連結し、椅子の上下動に伴って前記大車輪を上下動する構成とし、その先に補助輪を連結して前記大車輪と同時に上下動を行う構成としたことを特徴とする請求項１に記載の階段昇降用の車椅子。
【請求項４】  ハンドルシャフトは、内筒、中筒及び外筒を有して前記中筒に対して前記内筒が伸縮自在であり、かつ前記中筒に対して前記外筒が伸縮自在である３層ジャッキシリンダで構成され、前記車台の前部に前記ハンドルシャフトの中筒の下端部が左右方向の軸を介して前後方向に回動自在に連結され、前記ハンドルシャフトの外筒の上部にハンドルが形成され、前記中筒に対して前記外筒を縮圧操作して上部の前記ハンドルの高さを調整可能とすると共に、前記内筒の下端にハンドル車輪が配設され、前記中筒に対して前記内筒を縮圧操作して前記ハンドル車輪を上下動可能とし、前記ハンドル車輪を着床状態から上方に引き上げた場合、前記キャタピラーは着床してキャタピラー走行状態となり、前記ハンドルシャフトを前記左右方向の軸を中心に前後へ倒し、前記椅子の位置の変化に追随して所用の位置に設定のできることを特徴とする請求項１に記載の階段昇降用の車椅子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車椅子の両側にキャタピラー装着して、そのキャタピラーの前位後位に展開して使用するキャスター付きアウトリガーを装備し、急坂路や階段エスカレーターの昇降走行や自動車の乗降に使用する、歩行不能者の車椅子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、補助車輪付きキャタピラー装着の階段昇降用の車椅子がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
急坂路、階段、エスカレーター等の補助車輪付きキャタピラー装着車椅子の昇降は、滑り易く前後左右に不安定である。また、階段の途中には曲がりや踊り場があり単独昇降はなお難しい。介護人や係員が補助誘導しても危険であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
車台中央の両側先端部に軸を介してキャタピラー装着のシャーシーを連結し、シャーシー後部に動輪、前部に従輪を設けて滑り止め用吸盤及び展開プレートを装備のキャタピラーを装着する。椅子は前後倒起自在の支持軸上部の上下動ジャッキの回転自在のジャッキシャフトを伸縮シリンダーで前後倒起し、その上部に首振り自在軸とスライドレールを介して車台と椅子を連結し、各々の機能を操作して椅子位置を調整する。車台前部の先端部位にハンドル連結横軸を設けて中シャフトを嵌合、下部に車輪付き上下自在の内シャフト連結横軸の上部にハンドル付き上下自在の外シャフトを嵌合する。ハンドル及びハンドル車輪の上げ下げは中シャフトに対する外シャフト、中シャフトに対する内シャフトのシリンダーの縮圧を各々加減して行い、前後倒起操作は連結横軸を心に手動により押す引くの操作をする。車台後部にキャスター付き伸縮アームを配備し、後方転倒予防に使用する。車台の両側シャーシー側面の前部と後部とに装備したキャスター付きアウトリガーを前方後方の所用方向に転開操作して踏ん張る。キャタピラーはキャタピラーの連結軸同軸両側に吸盤、展開プレートを装備し、踏み面に着接出来る所位のみ吸着及び突き張りして働き滑りを止める。
【０００５】
【作用】
階段の昇りに際し、先に大車輪を上げキャタピラーを走行可能にする。次に前アウトリガーを階段に乗せ、後アウトリガーをフリーにしてハンドル車輪を上げ、前進しながら椅子を前に倒し、重心を前方に移しながらハンドル車輪からキャタピラーへと順次階段へ上昇する。椅子の重心は前方に移動するが下方が尚不安定になり易いので、後アウトリガーの踏ん張りを強化して安定させ上昇する。終点では前アウトリガーを下げ軟着床して前進し、車椅子前部への重心の急激移動による落下衝撃をさける。下降に際しては、先に大車輪を椅子の上下動ジャッキと補助輪を揚げ、前アウトリガーを下げ、階段に軟着接し、徐々に下降させて下向きにしながら椅子も徐々に後方に倒し重心を後方に移す。また、後アウトリガーを押し下げ、車椅子の後方を浮かせ重心の急激な移動をさける。標準下降に乗ったとき後アウトリガーは不要となりフリーにする。終点では前アウトリガーの踏ん張り力を弱めながら椅子を前に戻し下降状態を終了する。
【０００６】
回り階段では、回り階段の軸側と軸外側では勾配が異なるが、本車椅子のキャタピラーは車台の両側の軸を軸にキャタピラーが左右別々に回転してシャーシーの角度を変え勾配に対応する。キャタピラーの動輪も左右分別した動力で駆動させ左右の速度を変え回転推進を行う。シャーシーに装備の前アウトリガー及び後アウトリガーは、キャタピラーと同軸であり同調作動して曲がりの昇降を行うことができる。なお、階段高位側のアウトリガーは不要であり収納状態にしておく。
【０００７】
エスカレーター昇降の場合は、基本的に低位床側のアウトリガーを展開着床してハンドル車輪を上げた状態とし、大車輪も上げた状態とし、キャタピラー走行で前進してエスカレーター段の流れに乗り、乗ると同時にキャタピラー走行を停止して椅子をエスカレーターの高位側に倒し座席とハンドルを調整して昇降する。終点ではエスカレーターの段が平坦になると同時にキャタピラー走行を開始し徐々に椅子及びアウトリガーを元にもどし、大車輪を下げ着床して通常の大車輪走行を行う。
【０００８】
車椅子で自動車に乗降する場合、階段同様先にアウトリガー又はハンドル車輪をステップ床に乗せ押しつけ前進してキャタピラー前位を乗せる、後アウトリガーを展開して踏ん張り上昇乗車終了する、アウトリガーを収納状態にして乗車完了する。降車の場合、先行アウトリガーを車外に着地し、後方のアウトリガーを車内に軟着床してキャタピラー走行で前進して降車する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。車台１の両側の軸１−１にキャタピラー３装着のシャーシー２を接続する。両側のキャタピラー３はシャーシー２後部の動力２−１により駆動する動輪２−２とシャーシー２の前部の従輪２−３の一周に装着し、動輪を駆動して車椅子のキャタピラー走行を行う。両側シャーシー２前部側面突起の従輪車軸２−４へ前アウトリガー７ａを、後部側面突起の動輪車軸へ後アウトリガー７ｂを、各々上下回転自在に装備して、前アウトリガー７ａは、シャーシー側面上位前向き装備のジャッキ７−１のシャフトを前アウトリガー７ａのアームと連結軸７−３を介して連結し、ジャッキ７−１を伸縮して前アウトリガー７ａを上下に操作する。後アウトリガーも同様にシャーシー側面上位後向き装備のジャッキ７−２のシャフトを後アウトリガー７ｂのアームと連結軸７−４を介して連結しジャッキ７−２を伸縮してアウトリガーを上下に操作する。
【００１０】
各々のアウトリガー下部に方向自在のキャスター７ａ−１，７ｂ−１を複数配備しアウトリガーに加わる力を段面へ分散する。キャタピラー３は連結軸部分３−１を中央にして、片側部位吸盤３−２’と対片側展開プレート３−２”を配備し、連結軸を同軸併用する。連結軸部分３−１はチエーン３’又はベルト３”の連続一連部材とし、チエーン連結軸３−１の表側は突起材３−２を付帯し滑り止め効果を高める。展開プレート３−２”は踏み面との間隙に連結軸３−１”を中心に展開し、数枚が踏み面に着床密着してキャタピラーの滑りを止める。展開プレート３−２”は軸３−１”と次軸３−１”の間にストッパー３ａ−２”を設けて展開プレート３ｂ−２”の過回転を防止する。吸盤３−２’側は踏み面に着床箇所で吸着してキャタピラーの滑りを止め従輪又は動輪の周回歯車の荷重で吸盤内を加圧して吸着力を解除し、３−２と同様に歯車へ巻き上げる。複数種のキャタピラーを装着して、階段の材質に対応し働く機能を持つキャタピラーである。
【００１１】
車椅子の椅子４は昇降の条件、運転する人の能力、体格により高さ及び向き位置が異なる。椅子の角度を伸縮ジャッキ４−５で、高さを上下動ジャッキ４−２で、座席向きをジャッキシャフト４−３の回転及び首振り自在軸４−１とスライドレール４−０を各々所用に操作する。伸縮ジャッキ４−５は、車台１の前部の連結軸１−８より椅子４の上下動ジャッキ４−２の筒側連結軸４−４へ設け、これを昇降勾配を配慮して伸縮操作し、椅子を前後に倒し重心のバランスをとる。同時にジャッキシャフト４−３を回転して運転する人の体に合う位置に向きを変える。椅子の高さ調整も同様に椅子下位の上下動ジャッキ４−２を伸縮し、ジャッキシャフト４−３を上下して行う。椅子４の座席のみの傾きは首振り自在軸４−１の軸向き操作して行い、座席の前後位置の微調整はガイドレール４−０上をスライドさせ補正する。
【００１２】
図１１はハンドルと横軸およびハンドル車輪の左右方向縦断面図であり、図１２はハンドルと横軸およびハンドル車輪の前後方向縦断面図であり、図１３はハンドルシャフトの３層ジャッキシリンダー部分の横断面図である。ハンドルは車台の前部先端に前後回転自在の連結横軸１−５を嵌合し、その内孔へハンドル中シャフト５−１を回転自在に嵌合する。中シャフト５−１はシャフト筒内下部に上下伸縮の内シャフトを設けて下端にハンドル車輪５−３を装備している。中シャフト５−１の外側上部にハンドル接合の外シャフト５−０を上下自在に嵌合して、そのシャフト内シリンダー５ａを加減圧してハンドルの上下動を行う。ハンドル車輪はシリンダー５ｂを加減圧して内シャフト５−２及び、その下部のハンドル車輪５−３の上下動を行う。ハンドル５とハンドル車輪５−３は連結横軸を中心に上下伸縮を行うが、回転は図１３に示すように同軸であり、同時回転をする。ハンドルシャフトは、連結横軸１−５を軸として、中シャフト５−１とその内外に嵌合したシャフト５−０，５−２が同軸に前後に回転する。車椅子の全操作操縦機能は遠隔装置に集中して手持ち操作可能とし、椅子座席で着座状態で操縦する。
【００１３】
ハンドル車輪５−３による階段登坂の場合、ハンドル車輪５−３を５−３ａへ上げ、前進して段面に車輪を着床して、内シャフト５−２を伸ばし車輪を５−３にしてキャタピラーの前部を浮かし、キャタピラーの後部で前進しながらキャタピラーの前部を段面に乗せ、車輪を５−３ａに上げ、キャタピラーで登坂する。少数段登坂の場合はキャタピラーと大車輪の併用登坂も可能。
【００１４】
アウトリガー使用の階段昇降は、後進（バック）で登る場合、まず後アウトリガー７ｂを階段の勾配に添うように乗せ、大車輪は連結をはずして持ち上げ一時固定し、後進しながら椅子を回転して高方に傾け、キャタピラーを階段に乗せ、後方の前アウトリガー７ａを着床して重心の移動に備える。上昇中は高方アウトリガー７ａには無荷重でフリー状態となる。終点ではフリーのアウトリガー７ａ脚力中程で先に着床して推進しながら重心の急激移動の衝撃を和らげる。椅子も徐々に元に戻し上昇を終了する。
【００１５】
次にバックで下降する場合、図１０を用いて説明すると、先に後アウトリガー７ｂを階段に添うように乗せ、前アウトリガー７ａを床面に押し付けキャタピラーの従輪２−３側を浮かし、椅子４を従輪２−３側に倒しながら下降状態に進む。下降中、後方のアウトリガー７ａは無荷重状態で、上昇時と同様に高位置のアウトリガーはフリーとなる。終点では後方のアウトリガー７ａの脚力中程で踏ん張り、キャタピラーの終点落下衝撃を少なくする。椅子は徐々に元の位置に戻し下降を終了する。ハンドル及びハンドル車輪はキャタピラー昇降時使用しないので車輪５−３を上げ、運転の支障のない位置に移動する。
【００１６】
【発明の効果】
階段をキャタピラー使用による昇降時、車椅子の低方側にキャスター付きアウトリガーを着床して踏ん張り車椅子の転倒を防止し、キャタピラーには吸盤及び展開プレートを装備して階段踏み面に吸着及び法杖状に突き張り滑りを止める。椅子は階段の高方側に倒し重心の安定性を高める。ハンドル及びハンドル車輪は、昇降する階段の条件によりシャフトを前後に倒起し、上下に伸縮し、ハンドル車輪を駆動して車椅子の昇降を補助する。自動車への乗降や道路縁石等の障害物乗り越えなどは、階段昇降同様に操作して乗降走行を行う。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る車椅子の縦断面透視図。
【図２】  椅子の下部分の平面断面透視図。
【図３】  キャタピラーのみの階段登坂時の側面透視図。
【図４】  キャタピラーの裏面図。
【図５】  キャタピラーの表面図。
【図６】  キャタピラーのプレート部分の断面図。
【図７】  キャタピラーのチエーン突起ベルト部分の断面図。
【図８】  キャタピラーの吸盤部分の断面図。
【図９】  登坂初期のアウトリガーと椅子座席ハンドルの位置を示す側面図。
【図１０】  下降初期のアウトリガーと椅子座席ハンドルの位置を示す側面図。
【図１１】  ハンドルと横軸およびハンドル車輪の左右方向縦断面図。
【図１２】  ハンドルと横軸およびハンドル車輪の前後方向縦断面図。
【図１３】  ハンドルシャフトの３層ジャッキシリンダー部分の横断面図。
【符号の説明】
１        車台
１−１    軸
１−４    支持軸
１−５    ハンドルの連結横軸
１−６    シャーシーと車台を一時固定する部分
１−７    車台前部の下部に装備の補助輪
１−８    椅子の倒起調整伸縮ジャッキの車台側の連結軸
１−９    車台後部より展開して突き出す補助輪
１−９’  車台後部より展開して付き出した場合の補助輪の位置
２        シャーシー
２−１    動輪の駆動機
２−２    キャタピラーの動輪
２−３    キャタピラーの従輪
２−４    従輪及び前アウトリガーの併用車軸
２−５    動輪及び後アウトリガーの併用車軸
２−６    ローラー、シャーシーに装備キャタピラーの弛みを押さえる車輪
３        キャタピラー
３’      キャタピラーのチエーン部位
３−１    キャタピラーのチエーン連結軸
３−１’  キャタピラーの吸盤側チエーン連結軸
３−２    従来の突起材突きキャタピラー部位
３−２’  吸盤
３−２”  展開プレート
３ｂ−２”  プレートが展開した場合の展開プレートの位置
３ａ−２”  展開プレートの回転ストッパー
４        椅子
４’      後方に倒した場合の椅子の位置
４”      前方に倒した場合の椅子の位置
４−０    スライドレール
４−１    座席の首振り自在軸
４−２    椅子の上下動ジャッキ
４−３    ジャッキシャフト
４−４    連結軸
４−５    伸縮ジャッキ
５        ハンドル
５’      前倒した場合のハンドルの位置
５”      手前に倒した場合のハンドルの位置
５−０    ハンドルシャフトの外シャフト
５−１    連結横軸へ回転自在に嵌合するハンドル中シャフト
５−２    ハンドルの内シャフト
５−３    ハンドル車輪
５−３’  ハンドルを５’の位置に倒した場合のハンドル車輪の位置
５−３”  ５”のハンドル車輪の位置
５−４    ハンドル車輪駆動用の動力装置
５ａ      ハンドルを上下動するジャッキシリンダー
５ｂ      ハンドル車輪を上下動するジャッキシリンダー
６        大車輪
６’      上に揚げた場合の大車輪の位置を示す
６−１    大車輪の車軸
６−１’  大車輪を上に揚げた場合の車軸位置を示す
６ａ      大車輪仮掛けフック
７−１    前位アウトリガーの操作ジャッキ
７−２    後位アウトリガーの操作ジャッキ
７−３    前位アウトリガーと前位操作ジャッキの連結軸
７−４    後位アウトリガーと後位操作ジャッキの連結軸
７ａ      キャスター（７ａ−１）付き前アウトリガー
７ａ−１  （７ａ）のキャスター
７ｂ      キャスター（７ｂ−１）付き後アウトリガー
７ｂ−１  （７ｂ）のキャスター
Ｃ        大車輪走行の場合の地面
Ｃ’      キャタピラー走行の場合の地面
Ｃ”      前後アウトリガーを下方に下げた場合の地面
Ｄ        階段の登り側  
Ｄ’      階段の下り側  
Ｅ        登り階段キャタピラーの展開プレートと突起ベルト側面図
Ｅ’      下り階段キャタピラーの展開プレートと吸盤側面図