(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主枠と、
前記主枠に取り付けられた車輪と、
前記車輪に設けられ、前記車輪の回転が前回転した場合には回転伝達中間部材を駆動し、後進した場合には、回転伝達中間部材を回転しないように伝達する回転伝達部材と、
足載置部を前後方向へ回動するように前記主枠に枢着された回動枠と、
前記回動枠を押圧することにより前記回動枠を移動させる回動枠押圧手段と、
前記回転伝達部材の回転を前記回動枠押圧手段へ伝達する回転伝達中間部材と、
を備えており、
前記回動枠押圧手段は、回転中心軸から外周までの距離が異なるカム部材からなり、回転することで前記回動枠を周期移動させることを特徴とする車椅子。
【請求項２】
前記回動枠押圧手段は、２枚のカム部材をずらして配置することによって、前記回転軸から外周までの距離を変更可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車椅子。
【請求項３】
回動枠の幅方向への移動を抑止する抑止手段を有しており、
前記抑止手段は、少なくとも回動枠の一部に設けられた扇面形状からなる扇面部材と、
前記主枠と前記扇面部材の距離を一定に維持する扇面部材抑止部材と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車椅子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車椅子に関し、特に患者の足を運動させる車椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フットプレートを前後方向に回動させる機構を有する車椅子として、例えば、特許文献１に記載のように、シートフレーム先端部に枢着される枢動杆と該枢動杆に出没自在に嵌挿されるステップ付きのガイド杆とからなるステップ部材をシートフレーム下方に配置されるリンク機構により乗員の膝が屈曲されないように起立伸張自在とし、前記リンク機構が枢動杆に枢着される第１リンクと、ガイド杆に先端が枢着される第２リンクと、該中間部と基端に第１リンクと第２リンクの基端を枢着するとともに先端をシートフレームの先端部に枢着させた第３リンクとからなる車椅子がある。係る特許文献１記載の車椅子によれば、ステップ部材の枢動角度を大きくとることができるうえに、膝を屈曲させることなく乗員の肢を略垂直状態から水平状態にのばすことができる、という効果がある。
【０００３】
しかし、係る特許文献１記載の車椅子は、車椅子の前進に連動してフットプレートが移動するものではなく、あくまで必要に応じて適宜フットプレートを水平状態にするものであり、リハビリを兼ねた筋力運動を行うものではなかった。従って、車椅子に座った患者の筋力低下の防止やリハビリを行わせることができないという課題があった。
【特許文献１】特開２００７−９７８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、こうした課題を鑑みてなされたものであり、車椅子に座っている患者の足及び脚を車椅子の前進に伴って、半強制的に動かすことによって、回復期にある患者の脚部のリハビリ又は筋力低下を防止する筋力運動をすることができる車椅子を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の目的を達成するために、以下の手段を採った。
【０００６】
本発明に係る車椅子は、
主枠と、
前記主枠に取り付けられた車輪と、
前記車輪に設けられ、前記車輪の回転が前回転した場合には回転伝達中間部材を駆動し、後進した場合には、回転伝達中間部材を回転しないように伝達する回転伝達部材と、
足載置部を前後方向へ回動するように前記主枠に枢着された回動枠と、
前記回動枠を押圧することにより前記回動枠を移動させる回動枠押圧手段と、
前記回転伝達部材の回転を前記回動枠押圧手段へ伝達する回転伝達中間部材と、
を備えており、
前記回動枠押圧手段は、回転中心軸から外周までの距離が異なるカム部材からなり、回転することで前記回動枠を周期移動させることを特徴とするものである。
【０００７】
すなわち、本発明に係る車椅子は、車輪を回転させることによって、車輪に取り付けられた回転伝達部材が回転される。この回転伝達部材の回転が回転伝達中間部材によって回動枠押圧手段に伝達され、回動枠押圧部材が回転される。回動枠押圧手段が回転されると、回転中心軸と外周までの距離が変化するので、外周で押圧している回動枠を周期移動させることになる。従って、回動可能に形成された回動枠は、車輪の移動に応じて回動運動をすることになる。よって、回動枠に取り付けられた足載置部に載せられている脚部は強制的に回動運動させられることになる。こうして、車椅子の患者は、車椅子で移動するたびに、リハビリを兼ねた脚部の筋力運動を行うことができる。また、往復運動にカム部材を使用しているので、一定のリズムでスムーズな往復運動となる。よって脚に優しい筋力運動をさせることができる。この脚部の運動は、介助者によって車椅子を操作してもらう場合は、患者の脚部のみが回動枠によって回動され脚部の運動ができ、比較的症状の軽い患者の場合には、自らが車輪を回転させることによって、腕と脚部の両方の運動をすることができる。従って、比較的軽い症状の患者は、腕を使うことによる上半身の強化と下半身の強化の両方を行うことができるため、リハビリテーションとして好適な車椅子を提供することができる。また、係る構成を採用することによって、後方へ移動する場合には、回動枠の回動運動が抑えられ、足の動きに注意を払う必要がないため、安全に後方移動することができるようになる。
【０００８】
また、電池等のエネルギー供給手段を何ら使用することなく、構造的にも気圧シリンダーや油圧シリンダーといった複雑な往復運動器具を用いることなく、簡易なカム部材という機械的構造によって回動枠を往復させる手段を採用しているので、電動手段等他の手段を用いる車椅子より安価に製造することができる。また、エネルギー供給手段を設けていないので、ＣＯ２を排出することはなく、エコロジーな車椅子を提供することができる。
【０００９】
また、本発明に係る車椅子として、前記回動枠押圧手段は、前記回転軸から外周までの距離を変更可能に設けられていてもよい。
【００１０】
回転中心軸から外周までの距離を変更させることで、回動枠が回動する範囲を変化させることができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る車椅子として、前記回動枠押圧手段は、２枚のカム部材をずらして配置することによって、前記回転軸から外周までの距離を変更可能に設けられていてもよい。
【００１２】
２枚のカム部材をずらすことで中心軸と外周との距離を変化させて回動範囲を変更することができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る車椅子として、前記回動枠の幅方向への移動を抑止する抑止手段を有していてもよい。
【００１４】
回動枠の回動運動を確保させるためには、回動枠と主枠との結合は、枢着されることになる。枢着によると完全に主枠に固定される場合と比較して、固定力が弱く回動方向以外にも振れやすくなる。そこで、回動方向への移動を抑止する抑止手段を設けることによって、こうした振れを抑止することができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る車椅子として、抑止手段は、少なくとも前記回動枠の一部に設けられた扇面形状からなる扇面部材と、前記主枠と前記扇面部材の距離を一定に維持するための扇面部材抑止部材とを備えていてもよい。
【００１６】
係る構成を採用することによって、扇面部材は、扇面抑止部材によって幅方向への移動が抑止され、この扇面防止部材を取り付けている足載置部も幅方向への移動が抑止されることになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る車椅子によれば、車椅子の前進に伴って足を載置する載置領域を半強制的に前後に移動させて、脚部を動かすことができるため、回復期にある患者の脚部のリハビリ又は筋力低下を防止するための筋力運動をさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る車椅子の構成の概略を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る車椅子の構成の回転伝達部材としてのハブ３２及び車輪用スプロケット３３を表す図１のＡ−Ａ視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る車椅子の構成の回転カム５０の概略を示すＢ−Ｂ視図及び側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る車椅子の構成のレッグフレームの動きの状態を表す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る車椅子の構成の扇面部材としての湾曲鉄板７０及び扇面部材抑止部材としてのクランク形鉄板７１を表す正面図及び側面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る車椅子の構成の回転カムによってレッグフレームの回動状態を変化させた場合の動きの状態を表す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面に沿って詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではない。なお、各図において対応する構成要素には同一又は類似の符号が付されている。
【００２０】
ここで、本発明を実施するための形態を説明するにあたり、本実施の形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施の形態におけるメインフレーム１０が主枠に相当し、車輪３０が車輪に相当し、ハブ３２及び車輪用スプロケット３３が回転伝達部材に相当し、チェーン４０が回転伝達中間部材に相当し、回転カム５０が回動枠押圧手段に相当し、少なくとも円板カム５１又は板カム５２の一方又は両方がカム部材に相当し、レッグフレーム６０が回動枠に相当し、フットプレート６２が足載置部に相当し、湾曲鉄板７０とクランク形鉄板７１が抑止手段に相当し、湾曲鉄板７０が扇面部材に相当し、クランク形鉄板７１が扇面部材抑止部材に相当し、車椅子１００が車椅子に相当する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係る車椅子１００の構成の概略を示す側面図である。車椅子１００は、主として、患者の座部領域の側方及び後方を確保する主枠としてのメインフレーム１０と、このメインフレーム１０の前方かつ下方に取り付けられたキャスター２０と、メインフレーム１０の後方に取り付けられた車輪３０と、メインフレーム１０前方にメインフレーム１０に対して回動可能に枢着されたレッグフレーム６０と、メインフレーム１０とレッグフレーム６０の間に設置され、レッグフレーム６０に接触している回転カム５０と、を備えている。
【００２２】
メインフレーム１０は、患者の両サイドに配置されるサイドフレーム１１と、これら両サイドフレーム１１を固定する連結フレーム（図示しない）とを備えている。サイドフレーム１１は、前方にほぼ垂直に立設されたフロントフレーム１３と、後方に立設されたリアフレーム１４と、これらを連結する側面連結フレーム１５とを含む。メインフレーム１０は、患者の座部領域を確保する主枠としての機能を有する。
【００２３】
キャスター２０は、フロントフレーム１３の下方に設けられている。キャスター２０を支持するキャスター軸１７は、フロントフレーム１３に対して回転可能に取り付けられていて、キャスター２０の向きを任意に変更することができる。従って、キャスター２０は、患者の移動したい方向へ向きを変えることができ、車椅子１００は任意の方向へ進むことができる。
【００２４】
車輪３０は、リアフレーム１４に取り付けられている。車輪３０の下面は、キャスター２０のタイヤの下面と同一高さとなるように取り付けられる。車輪３０には、外側にタイヤより一回り小さい輪のハンドリム３１が取り付けられており、これを患者が手で押したり、引いたりして回転させることによって、車椅子１００を前進又は後退させることができる。車輪３０の中心は、図２に示すように、ハブ３２が取り付けられ、ハブ３２には車輪用スプロケット３３が設けられている。ハブ３２は、ワンウェイクラッチ（図示しない）が内蔵されているいわゆるフリーハブタイプのものを採用している。従って、車輪３０が前回転した場合は、車輪用スプロケット３３にかけられたチェーン４０を駆動し、後進した場合には車輪用スプロケット３３がフリーとなってチェーン４０を駆動することはない。
【００２５】
チェーン４０は、図１に示すように、車輪用スプロケット３３と、回転カム５０のカム用スプロケット５３との間に架設され、車輪スプロケット３３の回転を回転カムに伝達する機能を有している。
【００２６】
回転カム５０は、図３に示すように、レッグフレーム６０を押圧する円板カム５１と、この円板カム５１にクランプレバー５５によって固定される板カム５２と、前述したカム用スプロケット５３と、を備えている。円板カム５１は、フロントフレーム１３に取り付けられた連結金具５５と連結されたカムシャフト５４に固定されている。円板カム５１は、中心から円周までの距離が一定でない卵形の板からなり、図４に示すように、回転することによって接触するレッグフレーム６０を押圧し、周期的な運動を与えることができる。一方、板カム５２は、図３に示すように、卵型の円板カム５１より細身で、円板カム５１内の周囲からはみ出ない大きさに作製されている。また、円板カム５１に対して長手方向へ位置を移動できるように、カムシャフト用溝５７及びクランプレバー用溝５８が形成されている。こうした溝を利用して、図５ａのように円板カム５１と板カム５２と２枚のカム部材の相対位置を変更することで、中心から円周までの距離を変更することができる。また、それぞれ円板カム５１と板カム５２との重なり合う面には嵌合する嵌合溝５９が設けてある。これにより、円板カム５１と板カム５２とが回転している時に、双方に係る力が原因で互いにずれるのを極力防止することができる。また、円板カム５１と板カム５２の相対位置を互いに変更する場合に、一定の間隔で変更することができるという効果も有する。
【００２７】
レッグフレーム６０は、図６に示すように、フットプレート６２と、カムフォロア１８を備えている。図３に示すように、一方の端部６１がフロントフレーム１３に回動自在に枢着されている。他方の端部には、足を載置するフットプレート６２が設けられている。レッグフレーム６０は、フレーム中位にカムフォロア１８が連結部材６３を介して固定されている。レッグフレーム６０は、自重によって下方へ付勢されていて、カムフォロア１８が回転カム５０に付勢されて接触している状態を保つことができる。さらに、扇面形状に形成された湾曲鉄板７０を凸面が下方となるように、レッグフレーム６０の略中位から後方へ延出するように溶接されている。さらに、図５に示すように、クランク型抑止鉄板７１がフロントフレーム１３の外側面に取り付けられ、湾曲鉄板７０が、フロントフレーム１３から離間しないように、湾曲鉄板７０の表面側に配置されている。扇面形状の曲率は、レッグフレーム６０が回動した際に、湾曲鉄板７０とフロントフレーム１３とに接触する位置が回動範囲においてほぼ同一位置となるように設定するとよい。こうして、湾曲鉄板７０がフロントフレーム１３から離間するのを防止することができ、結果として、この湾曲鉄板７０が固定されているレッグフレーム６０の幅方向への移動を防止することができる。
【００２８】
こうして作製された車椅子１００は、以下のように作動する。すなわち、ハンドリム３１を把持して前方に回転させることにより、車輪３０は前方に回転する。この回転に伴って、ハブ３２、車輪用スプロケット３３も同時に回転し、車輪用スプロケット３３に架設されたチェーン４０に伝達される。チェーン４０は、回転カム５０を回転させ、回転カム５０は、図４に示すように、カムフォロア１８を押圧し、カムフォロア１８に固定されているレッグフレーム６０も押圧されて移動することになる。回転カム５０は、１回転で所定位置に戻される周期運動をカムフォロア１８に与え、レッグフレーム６０は、一方の端部６１を軸にした０°から１０°の範囲の回動運動をすることになる。こうした運動を車椅子１００に着座している患者からみると、患者がハンドリム３１を前方に回転させて車椅子１００を前方へ移動させれば、レッグフレーム６０が回動し、フットプレート６２に載置された患者の足及び脚が半強制的に回動運動されることになる。一方、ハンドリム３１を後方に回転させた場合には、ハブ３２がフリーハブとなっているので、車輪用スプロケット３３は回転せず、チェーン４０は可動せず、レッグフレーム６０が可動することはない。このように患者がハンドリム３１を後方に回転させて移動する場合は、レッグフレーム６０が回動することはないため、脚が強制的に運動させられることはない。
【００２９】
回動する範囲を大きくさせたい場合は、図６に示すように、クランプレバー５５を解除して、板カム５２を円板カム５１からずらして、カムシャフト５４と板カム５２の先端の距離が長くなるようにカムシャフト用溝５７及びクランプレバー用溝５８を介して移動させることによって、可能となる。回転カム５０が１回転する間に円板カム５１と板カム５２の両方の外周を経由しつつカムフォロア１８を押圧して、０°から２０°の範囲で回動させることができる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、一方側（左側）のサイドのみを利用して説明したが、他方のサイド（右側）も同様の機構を設けることによって、両脚部の運動を行うことができる。この際に、両方のレッグフレーム６０に同様の動きをさせて、両脚が同じ動きとなるようにしてもよいし、左右交互に回動運動をするように作製してもよい。
【００３１】
このように、本実施形態に係る車椅子１００によれば、患者が車椅子１００で移動させるのみで、レッグフレーム６０に周期的な回動運動を与えることができる。この回動運動によって自然に脚部が運動させられることになり、患者の脚部の筋力低下を食い止めることができ、回復期にある患者のリハビリを行うことができる。介助者によって車椅子１００を操作してもらう場合は、患者の脚部のみが回動枠によって回動され脚部の運動ができ、自らが車輪３０を回転させることによって、腕と脚部の両方の運動をすることもできる。
【００３２】
また、電池等のエネルギー供給手段を何ら使用することなく、構造的にも気圧シリンダーや油圧シリンダーといった複雑な往復運動器具を用いることなく、簡易な回転カム５０という機械的構造によってレッグフレーム６０を往復させているので、ＣＯ２を排出することはない。また電動手段等他の手段を用いる車椅子より安価に製造することができる。
【００３３】
なお、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り様々な態様で実施しうることはいうまでもない。
【００３４】
上述した実施の形態では、主枠にメインフレーム１０、サイドフレーム１１と、連結フレーム１２とを備えるものとしたが、これらに限定されるものではなく、さらに必要なフレーム、例えば補強するためのフレーム等を追加することは差し支えない。
【００３５】
また、上述した実施の形態では、ハブ３２をフリーハブとしたが、これに限定されるものではなく、固定ハブであってもかまわないし、クラッチ等別の手段を採用して、車輪と回転カムとのニュートラル状態を患者の意思で自由に選択できるようにして、適宜レッグフレームの可動状態と不可動状態を選択できるように作製してもかまわない。
【００３６】
さらに、上述した実施の形態では、回転カム５０として卵型のものを使用したがこれに限定されるものではなく、例えば、ひょうたん型、三角形型等であってもかまわない。
【００３７】
さらに上述した実施の形態では、円板カム５１と相対的位置を変更可能な板カム５２を採用して回動する範囲を変更可能なものとしたが、板カム５２を採用せず回動範囲を個別に設定することが不可能なものであっても差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
上述した実施の形態で示すように、リハビリ用の車椅子として産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【００３９】
１０…メインフレーム、１００…車椅子、１１…サイドフレーム、１２…連結フレーム、１３…フロントフレーム、１４…リアフレーム、１５…側面連結フレーム、１７…キャスター軸、１８…カムフォロア、２０…キャスター、３０…車輪、３１…ハンドリム、３２…ハブ、３３…車輪用スプロケット、４０…チェーン、５０…回転カム、５１…円板カム、５２…板カム、５３…カム用スプロケット、５４…カムシャフト、５５…クランプレバー、５５…連結金具、５７…カムシャフト用溝、５８…クランプレバー用溝、５９…嵌合溝、６０…レッグフレーム、６１…端部、６２…フットプレート、６３…連結部材、７０…湾曲鉄板、７１…クランク型抑止鉄板、７１…クランク形鉄板
【図１】
0005456447.tif 000002
【図２】
0005456447.tif 000003
【図３】
0005456447.tif 000004
【図４】
0005456447.tif 000005
【図５】
0005456447.tif 000006
【図６】
0005456447.tif 000007