(57)【要約】【課題】車輪の回転を安定して制動することができ、さらに、接触部材を車輪から離間させずに車輪の回転を制動しない態様に切り換え可能な制動装置を提供する。【解決手段】外周面３１１を車輪２に接触させる接触部材３１と、接触部材３１を回動可能に支持する軸部材３２と、接触部材３１の回動を規制する規制部材３３とを備え、接触部材３１は、車輪２に接触した状態から車輪２の一方向の回転に伴い回動して車輪２に圧接し、軸部材３３と車輪２に接触する箇所との間隔が回動することで変化し車輪２に付与される摩擦力も変化するものであり、規制部材３３は、接触部間隔Ｃが最大となる状態よりも接触部材３１が更に回動した第１停止状態と、第１停止状態よりも接触部材３１が更に回動した第２停止状態とにおいて、選択的に接触部材３１を停止させることができるものである。【選択図】図１
2018083433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の回転を制動する制動装置において、
曲面状の外周面を前記車輪に接触させる接触部材と、
前記接触部材の中心からズレた偏心位置に設けられ該接触部材を回動可能に支持する軸部材と、
前記接触部材の回動を規制する規制部材とを備え、
前記接触部材は、前記車輪に接触した状態から該車輪の一方向の回転に伴い回動して該車輪に圧接し、前記軸部材と該車輪に接触する箇所との間隔が回動することで変化し該車輪に付与される摩擦力も変化するものであり、
前記規制部材は、前記間隔が最大となる状態よりも前記接触部材が更に回動した第１停止状態と、該第１停止状態よりも該接触部材が更に回動した第２停止状態とにおいて、選択的に該接触部材を停止させることができるものであることを特徴とする制動装置。
【請求項２】
前記規制部材は、前記接触部材と当接して該接触部材を前記第１停止状態で停止させる第１規制部と、該接触部材と当接して該接触部材を前記第２停止状態で停止させる第２規制部とを有するものであり、
前記第１規制部と前記第２規制部は、前記規制部材を回動させることで、いずれか一方が、回動する前記接触部材と当接する位置に移動するものであることを特徴とする請求項１記載の制動装置。
【請求項３】
回動する前記接触部材と当接する位置に前記第１規制部を留める付勢力を前記規制部材に付与するとともに、前記第２規制部が、回動する該接触部材と当接する位置に移動するまで、該付勢力に抗して該規制部材を回動させることができる回動機構を備えたものであることを特徴とする請求項２記載の制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
車椅子等に設けられた車輪の回転を制動する制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行が困難な人が移動するために使用する車椅子や、歩行が不安定な人が歩行の補助と荷物の運搬のために使用する手押車など、車輪の回転によって移動する様々なものが用いられている。車輪の回転によって移動する車椅子などは、停止している際に外力が加わることで車輪が回転して不用意に移動してしまい、不都合を生じさせてしまう場合がある。例えば、車椅子の例では、利用者が車椅子から立ち上がる際に、肘掛等を押したり、身体の一部が車椅子に触れてしまうことで、車椅子が不用意に後方に移動してしまうことがある。車椅子が後方に移動してしまうと、利用者が立ち上がりきれず再び腰をおろしてしまう場合や、車椅子が後方に移動したことを利用者が知らずに車椅子に座ろうとした場合に、安全に座ることができない虞がある。このため、車椅子等が不用意に移動してしまうことを防ぐために車輪の回転を制動する制動装置が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２等参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された制動装置は、車椅子に設けられたものであって、曲面状の外周面を有する接触部材と、接触部材の中心からズレた偏心位置に設けられ接触部材を回動可能に支持する軸部材と、接触部材を付勢し外周面を車輪に接触させるスプリングとを備えている。この特許文献１に記載された制動装置では、車椅子が前進する際には接触部材と車輪とが滑る状態になり車輪の回転は制動されない。一方、車椅子が後進すると、車輪の回転によって接触部材が軸部材を中心に回動し車輪に食い込んでいく。これにより、車輪に強い摩擦力が付与されることで車輪の回転が制動され、車椅子が不用意に後方に移動してしまうことを防ぐことができる。
【０００４】
特許文献２にも車椅子に設けられた制動装置が記載されている。この制動装置は、曲面状の外周面を有する接触部材と、接触部材の中心からズレた偏心位置に設けられ接触部材を回動可能に支持する軸部材と、接触部材を回動させ外周面を車輪に押し付けるレバーと、接触部材の回動を規制する規制部材とを備えている。この特許文献２に記載された制動装置では、利用者がレバーを操作し接触部材の外周面を車輪に押し付けた状態で、車椅子が後進すると車輪の回転によって接触部材が軸部材を中心に回動し車輪に食い込んでいき、規制部材に当接することで接触部材の回動が停止する。この状態では、車輪に強い摩擦力が付与され、車輪の回転が制動される。なお、車輪の回転を制動しないで車椅子を後進させる場合には、利用者がレバーを操作して接触部材の押し付けを解除し、車輪から離間する姿勢まで接触部材を回動させた状態で車椅子を後進させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭５０−１１１８５４号公報
【特許文献２】実開昭５５−３４８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された制動装置では、スプリングによって接触部材の回動をある程度規制することができるものの、使用していくうちにスプリングの付勢力が弱まり接触部材が回動しずぎて車輪の回転を十分に制動できなくなってしまう虞がある。
【０００７】
一方、特許文献２に記載された制動装置では、接触部材の回動を規制する規制部材を備えているため、接触部材が回動しすぎてしまうことによる摩擦力の低下を防ぐことができる。しかしながら、規制部材によって回動が規制された接触部材の姿勢が安定せず、接触部材を車輪に押し付ける力が弱いと、接触部材が逆方向に回動して車輪の回転の制動が解除されてしまう虞がある。さらに、車輪の回転を制動しない態様に切り換える場合には、接触部材を車輪から離間させなければならず、そのための機構が必要になってしまう。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑み、車輪の回転を安定して制動することができ、さらに、接触部材を車輪から離間させずに車輪の回転を制動しない態様に切り換え可能な制動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を解決する本発明の制動装置は、車輪の回転を制動する制動装置において、
曲面状の外周面を前記車輪に接触させる接触部材と、
前記接触部材の中心からズレた偏心位置に設けられ該接触部材を回動可能に支持する軸部材と、
前記接触部材の回動を規制する規制部材とを備え、
前記接触部材は、前記車輪に接触した状態から該車輪の一方向の回転に伴い回動して該車輪に圧接し、前記軸部材と該車輪に接触する箇所との間隔が回動することで変化し該車輪に付与される摩擦力も変化するものであり、
前記規制部材は、前記間隔が最大となる状態よりも前記接触部材が更に回動した第１停止状態と、該第１停止状態よりも該接触部材が更に回動した第２停止状態とにおいて、選択的に該接触部材を停止させることができるものであることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記接触部材は、円盤状のものであり、前記外周面は円筒状の面であってもよい。また、前記接触部材は、球状のものであり、前記外周面は球面であってもよい。さらに、前記接触部材は、自重により前記車輪に接触した状態から該車輪の一方向の回転に伴い回動して該車輪に圧接するものであってもよい。また、前記車輪は車椅子の車輪であってもよく、前記一方向とは、該車椅子を後方に移動させる該車輪の回転方向であってもよい。さらに、前記第２停止状態では、前記車輪に付与される摩擦力が非常に小さくてもよいし、略０であってもよい。また、前記規制部材は、前記第２停止状態よりも前記接触部材が更に回動した状態で、該接触部材を停止させることができるものであってもよい。さらに、前記規制部材は、前記接触部材が前記第１停止状態から前記第２停止状態に回動するまでの間で、該接触部材を段階的にあるいは無段階的に停止できるものであってもよい。
【００１１】
本発明の制動装置によれば、前記間隔が最大となる状態よりも前記接触部材が更に回動した第１停止状態で該接触部材を停止させ、前記車輪に一定の摩擦力を付与することができる。前記第１停止状態では、前記規制部材とは反対方向への前記接触部材の回動は、前記間隔が大きくなり該接触部材が前記車輪にさらに食い込んでいく方向への回動になるため、該接触部材は該反対方向には回動しにくい。このため、前記接触部材が第１停止状態から前記反対方向に不用意に回動してしまうことがなくなり、前記車輪に一定の摩擦力を安定して付与することができる。なお、前記車輪の回転の制動を解除する場合には、該車輪を他方向に回転させることで前記接触部材を反対方向に回動させ、前記間隔が最大となって該接触部材が該車輪に最も食い込む状態を乗り越えさせればよい。
【００１２】
また、本発明の制動装置によれば、前記規制部材によって、前記接触部材を前記第２停止状態で停止させることで、前記第１停止状態で停止させた場合に比べて、前記車輪に付与される摩擦力を弱めることができる。これにより、前記車輪に付与される摩擦力の大きさが異なる複数の状態を設定することができ、例えば、前記第２停止状態における摩擦力を非常に弱く、あるいは略０に設定することで、前記車輪の回転を制動しない態様とすることができる。この結果、前記接触部材を前記車輪から離間させずに該車輪の回転を制動しない態様に切り換えることができ、該接触部材を該車輪から離間させる機構が不要になる。
【００１３】
本発明の制動装置において、前記規制部材は、前記接触部材と当接して該接触部材を前記第１停止状態で停止させる第１規制部と、該接触部材と当接して該接触部材を前記第２停止状態で停止させる第２規制部とを有するものであり、
前記第１規制部と前記第２規制部は、前記規制部材を回動させることで、いずれか一方が、回動する前記接触部材と当接する位置に移動するものであることが好ましい。
【００１４】
こうすることで、前記規制部材を回動させるだけで、前記第１停止状態で停止させる態様と、前記第２停止状態で停止させる態様とを切り換えることができる。
【００１５】
また、本発明の制動装置において、回動する前記接触部材と当接する位置に前記第１規制部を留める付勢力を前記規制部材に付与するとともに、前記第２規制部が、回動する該接触部材と当接する位置に移動するまで、該付勢力に抗して該規制部材を回動させることができる回動機構を備えたものであってもよい。
【００１６】
ここで、前記回動機構は、前記接触部材が前記規制部材と離間した状態で該規制部材を回動させるものであってもよい。
【００１７】
前記回動機構を備える態様を採用すれば、該回動機構によって、回動する前記接触部材と当接する位置に前記第１規制部を留める付勢力が前記規制部材に付与され、前記第２停止状態と比べて摩擦力の大きい前記第１停止状態で該接触部材を停止させることができる。この状態から、前記回動機構によって前記規制部材を回動させれば、前記接触部材を前記第２停止状態で停止させることができ、操作が単純になる。
【００１８】
また、前記接触部材は、前記外周面にローレット加工が施されたものであってもよい。こうすることで、前記接触部材が前記車輪に接触した状態から該車輪が前記一方向に回転した際に、該接触部材が該車輪に食い込みやすくなる。
【００１９】
さらに、前記規制部材は、前記第１規制部にローレット加工が施されたものであってもよい。こうすることで、前記接触部材が前記規制部材の前記第１規制部に当接すると互いのローレットが噛み合い、該接触部材を前記第１停止状態でより確実に停止させることができる。
【００２０】
また、前記接触部材は、該接触部材の自重により前記車輪に接触し、該車輪が一方向に回転すると該車輪に引っ張られるガイドを有するものであり、
前記外周面は、前記ガイドが前記車輪の一方向の回転によって引っ張られると該車輪に接触するものであってもよい。
【００２１】
ここで、前記ガイドは、前記接触部材の自重により前記車輪に接触するブラシ状のものであってもよい。
【００２２】
前記接触部材が前記ガイドを有する態様を採用すれば、該ガイドは、該接触部材の自重により該車輪に接触し、該車輪が前記一方向に回転することで、該ガイドが該車輪に引っ張られて前記外周面が該車輪に接触する。このため、前記接触部材の前記外周面を前記車輪に安定して接触させることができる。さらに、前記車輪が前記一方向とは反対の他方向に回転する場合には、前記外周面を前記車輪から離間させることができ、該外周面と該車輪双方の摩耗を低減することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、車輪の回転を安定して制動することができ、さらに、接触部材を車輪から離間させずに車輪の回転を制動しない態様に切り換え可能な制動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の制動装置の技術思想を概念的に示す前半の図である。
【図２】本発明の制動装置の技術思想を概念的に示す後半の図である。
【図３】本発明の制動装置の一実施形態を備えた車椅子を模式的に示す側面図である。
【図４】図３に示す操作部材を拡大して内部構造を示す断面図である。
【図５】図４に示す操作部材の変形例を示す図である。
【図６】図３に示す制動装置を拡大して示す図である。
【図７】（ａ）は、図６に示す制動装置によって車輪の回転を制動する様子を模式的に示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す、車輪の回転が制動された状態から制動が解除される様子を模式的に示す図である。
【図８】（ａ）は、図６に示す規制部材を回動させた様子を模式的に示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す、規制部材を回動させた状態で、車椅子が後進する方向に車輪を回転させた様子を模式的に示す図である。
【図９】（ａ）は、変形例における、第１停止状態の接触部材を模式的に示す図であり、（ｂ）は、変形例における、第２停止状態の接触部材を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明の制動装置は、例えば、車椅子、手押車、子供用自転車などの子供用乗り物、三輪自転車、荷物運搬台車、リヤカー、買物カートあるいはキャスター等の車輪の制動装置として採用することができる。初めに、本発明の制動装置の技術思想を図１および図２を用いて説明する。
【００２６】
図１および図２は、本発明の制動装置の技術思想を概念的に示す図である。図１および図２では、車輪２は、その外周部分２１における、制動装置３と接触する部分とその周囲の一部を示し、時計回りの回転が一方向の回転に相当し、反時計回りの回転が、一方向の回転とは反対の他方向の回転に相当する。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、本発明の制動装置３は、接触部材３１と、この接触部材３１を回動自在に支持する軸部材３２と、接触部材３１の回動を規制する規制部材３３とを備えたものである。接触部材３１は、円筒状の外周面３１１、すなわち曲面状の外周面３１１を有し、水平方向（図１および図２では紙面に直交する方向）に延在した軸部材３２を回動中心として回動自在に配置されている。軸部材３２は、制動装置３が装着される、例えば車椅子のフレーム等に固定されたものであり、接触部材３１の中心Ｏからズレた偏心位置に設けられている。軸部材３２が接触部材３１の偏心位置に設けられているため、外周面３１１における周方向の部位によって軸部材３２からの間隔が相違する。以下、図１（ａ）において、Ｍａｘを付した両矢印で示す、軸部材３２から外周面３１１までの最大の間隔を最大間隔Ｍａｘと称することがある。また、図１（ａ）では、接触部材３１は、自重により外周面３１１が車輪２の外周部分２１に接触している。以下、接触部材３１の外周面３１１における、車輪２に接触している箇所を接触部３１１ａと称することがあり、図１（ａ）において、Ｃを付した両矢印で示す、軸部材３２から接触部３１１ａまでの間隔を接触部間隔Ｃと称することがある。なお、接触部材３１の外周面３１１における、周方向の所定領域が車輪２に接触している場合には、該所定領域の、周方向における中心箇所を接触部３１１ａと称することとする。
【００２８】
接触部材３１は、例えば、車輪２に接触していない状態から自重によって反時計回りに回動させることで、図１（ａ）に示すように接触部３１１ａが車輪２の外周部分２１に接触する。なお、接触部材３１が自重により車輪２の外周部分２１に接触する態様に限らず、レバー等によって接触部材３１を車輪２の外周部分２１に押さえつけ、あるいはばね等の付勢力によって接触部材３１を車輪２の外周部分２１に接触させる態様も本発明の技術思想に包含される。なお、図１および図２では、車輪２の上端側に位置する外周部分２１に接触部材３１を接触させる態様を例に挙げて説明しているが、接触部材３１を接触させる外周部分２１は、車輪２の上端側に限定されるものではない。接触部材３１を、車輪２の、例えば横側や下部側の外周部分２１に接触させる態様も本発明の技術思想に包含される。
【００２９】
図１（ｂ）は、同図（ａ）に示す状態から、図の太い円弧状の矢印で示すように車輪２を一方向（時計回り）に回転させた様子を示している。図１（ｂ）では図１（ａ）に示す状態を一点鎖線で示しており、この一点鎖線で示す状態から一方向に車輪２が回転すると、この車輪２の回転に伴い、図では円弧状の細い矢印で示すように接触部材３１が反時計回りに回動する。
【００３０】
接触部材３１が回動するにつれて接触部間隔Ｃは次第に大きくなり、接触部材３１は車輪２に圧接し、接触部材３１が車輪２に食い込んでいく。この結果、接触部材３１によって車輪２の外周部分２１に摩擦力が付与され、この摩擦力が次第に増加していく。やがて、接触部間隔Ｃが最大間隔Ｍａｘに一致すると、車輪２の外周部分２１に付与される摩擦力も最大になる。図１（ｂ）では、接触部間隔Ｃが最大間隔Ｍａｘに一致した状態を二点鎖線で示している。さらに、車輪２を一方向に回転させると、接触部材３１が規制部材３３に当接し、接触部材３１の回動が規制される。接触部材３１は、規制部材３３に当接した状態から規制部材３３とは反対の方向、すなわち時計回りに回動しようとすると、二点鎖線で示す、車輪２の外周部分２１に付与される摩擦力が最大になる状態までは接触部間隔Ｃが大きくなり、車輪２に付与される摩擦力も増加する。このため、規制部材３３に当接した状態から接触部材３１を時計回りに回動させるためには、増加する摩擦力に抗する力が必要になり、この力が付与されない限り、接触部材３１は規制部材３３に当接した状態で安定する。図１（ｂ）において実線で示す接触部材３１の状態が、第１停止状態の一例に相当し、接触部材３１によって車輪２に対して一定の摩擦力が付与され車輪２の回転が制動される。この結果、第１停止状態の接触部材３１によって、車輪２の回転を安定して制動することができる。
【００３１】
図１（ｃ）は、接触部材３１を、第２停止状態で停止させた様子を示している。図１（ｃ）では、接触部材３１を第１停止状態で停止させた規制部材３３と、第１停止状態で停止した接触部材３１とを一点鎖線で示している。図では円弧状の点線の矢印で示すように、規制部材３３を一点鎖線で示す位置から移動させ、第１停止状態よりも接触部材３１が更に回動した第２停止状態で接触部材３１を停止させている。なお、第２停止状態においても図１（ｂ）に示す第１停止状態と同様に、接触部材３１を時計回りに回動させるためには増加する摩擦力に抗する力が必要になるため、接触部材３１は第２停止状態で安定する。
【００３２】
第２停止状態では、第１停止状態と比べて接触部間隔Ｃが小さくなり、図１（ｃ）に示す例では、接触部材３１は、外周面３１１が車輪２の外周部分２１に軽く接触し、車輪２に付与される摩擦力が非常に弱い状態になっている。このため、第２停止状態では、車輪２を一方向に回転させると接触部材３１の外周面３１１に対して車輪２の外周部分２１が滑る状態になり、車輪２の一方向の回転がほとんど制動されない。この結果、車輪２を一方向に回転させることが可能になる。すなわち、本発明の制動装置３によれば、接触部材３１を車輪２から離間させることなく、図１（ｃ）に示す、車輪２の回転を制動しない態様に切り換えることができる。
【００３３】
ここで、第１停止状態は、接触部間隔Ｃが最大となる状態よりも接触部材３１が更に回動した状態であればよく、第２停止状態は、第１停止状態よりも接触部材３１が更に回動した状態であればよい。すなわち、第１停止状態は、図１（ｂ）に示す状態に限定されず、第２停止状態も、同図（ｃ）に示す状態に限定されない。例えば、第２停止状態においても、車輪２に対して摩擦力を付与して車輪２の一方向の回転を制動する態様とし、第１停止状態と第２停止状態とで、異なる大きさの摩擦力を付与できるようにしてもよい。さらに、規制部材３３が移動する位置を３箇所以上に増やし、接触部材３１が停止する停止状態を３つ以上設定することで、接触部材３１が第１停止状態から第２停止状態に回動するまでの間で、接触部材３１を段階的に停止できる態様としてもよい。また、接触部材３１が第１停止状態から第２停止状態に回動するまでの間で、接触部材３１を無段階的に停止できる態様も採用することができる。
【００３４】
また、接触部材３１を、第１停止状態と第２停止状態とにおいて、選択的に停止させる態様としては、規制部材３３を移動させる態様に限られるものではない。例えば、接触部材３１と当接して接触部材３１を第１停止状態で停止させる第１規制部と、接触部材３１と当接して接触部材３１を第２停止状態で停止させる第２規制部とを有する規制部材３３を採用し、この規制部材３３を回動させることで、第１規制部と第２規制部のうちのいずれか一方が、回動する接触部材３１と当接する位置に移動する態様としてもよい。規制部材３３を回動させる実施形態については後述する。
【００３５】
図１（ｂ）に示す第１停止状態から、図１（ｃ）に示す第２停止状態に移行させるには、接触部材３１が規制部材３３に当接している状態で、規制部材３３を図１（ｃ）に示す位置まで移動させてもよい。また、接触部材３１を規制部材３３から離間させ規制部材３３に掛かる力を一旦解放した後、規制部材３３を図１（ｃ）に示す位置まで移動させてもよい。
【００３６】
図２（ａ）は、図１（ｂ）に示す第１停止状態の接触部材３１を規制部材３３から離間させ、車輪２の制動を解除するとともに規制部材３３に掛かる力を解放した様子を示している。図２（ａ）の太い円弧状の矢印で示すように、車輪２を他方向（図では反時計回り）に回転させると、図では細い円弧状の矢印で示すように接触部材３１が時計回りに回動する。二点鎖線で示す、接触部間隔Ｃが最大間隔Ｍａｘに一致する状態、すなわち車輪２に付与される摩擦力が最大になる状態を乗り越える力が車輪２の回転によって付与されると、接触部材３１は、図１（ａ）に実線で示す状態まで回動する。これによって、車輪２に付与されていた摩擦力が消滅し、車輪２の回転の制動が解除される。この車輪２の制動を解除した状態では、接触部材３１が当接することで生じる力は規制部材３３に掛かっていないため、図１（ｃ）に円弧状の点線の矢印で示す、規制部材３３の移動が容易になる。
【００３７】
図２（ｂ）は、図１（ｃ）に示す第２停止状態から車輪２の制動を解除した様子を示している。図２（ｂ）の太い円弧状の矢印で示すように、車輪２を他方向に回転させると、図では細い円弧状の矢印で示すように接触部材３１が時計回りに回動する。二点鎖線で示す、車輪２に付与される摩擦力が最大になる状態を乗り越える力が車輪２の回転によって付与されると、接触部材３１は、図１（ａ）に示す状態まで回動する。また、この状態になると、規制部材３３を、図１（ａ）に示す、第１停止状態で接触部材３１を停止させる位置に移動することができる。
【００３８】
図２（ｃ）は、図１（ａ）に示す状態で、図の太い円弧状の矢印で示すように車輪２を他方向に回転させている様子を示している。図２（ｃ）に示すように、他方向に車輪２が回転すると、接触部材３１の外周面３１１と車輪２の外周部分２１とは滑って空回りする状態になる。また、車輪２の素材と接触部材３１の素材との組合せによっては円弧状の両矢印で示すように、接触部材３１が車輪２上で跳ねるようにバタつく状態になる。いずれにおいても、他方向に車輪２が回転しても制動装置３によって車輪２の回転は制動されない。
【００３９】
続いて、本発明における制動装置の一実施形態を車椅子の制動装置に採用した態様を例に挙げて説明する。
【００４０】
図３は、本発明の制動装置の一実施形態を備えた車椅子を模式的に示す側面図である。以下の説明では、図１および図２に示す制動装置における構成要素の名称と同じ名称の構成要素には、これまで用いた符号を付して説明し、重複する説明は省略することがある。また、前後あるいは左右の用語は、車椅子１に座った利用者を基準にして用いている。すなわち、車椅子に座った利用者の前方を前とし、後方を後とし、左手側を左とし、右手側を右としている。したがって、図３では、左側が前になり、右側が後になり、紙面手前側が左になり、紙面奥側が右になる。また、前進とは車椅子１に座った利用者の前方に移動することをいい、後進とは車椅子１に座った利用者の後方に移動することをいう。図３では、車輪２を反時計回りに回転させると車椅子１が前進し、車輪２を時計回りに回転させると車椅子１が後進する。本実施形態では、車椅子１が後進する車輪２の回転（時計回りの回転）が一方向の回転の一例に相当し、車椅子１が前進する車輪２の回転（反時計回りの回転）が他方向の回転の一例に相当する。なお、図４以降においても、図３における前後左右や車輪２の回転方向を基準に説明する。
【００４１】
図３に示すように、車椅子１は、本体１０と、本体１０に回転自在に設けられた車輪２とを備えている。車輪２は、本体１０の左右にそれぞれ設けられている。本体１０は、利用者が座る座部１１と、車体を構成するパイプ状のフレーム１２と、左右一対の肘掛１３と、本体１０の後方側に設けられた左右一対のハンドル部１４を備えている。ハンドル部１４は、例えば介助者などが車椅子１を移動させる際に掴む部分である。なお、本実施形態の車椅子１には、車輪２の他に左右一対の補助車輪１５が設けられている。本実施形態では、路面や床面に接する外周部分がゴムで構成された車輪２を採用しており、これら一対の車輪２が回転することで車椅子１が前方または後方に移動し、これら一対の車輪２の回転を停止させることで車椅子１の移動が停止する。また、一対の車輪２の回転を制動した状態を維持することで車椅子１の停止状態が維持される。本実施形態の車椅子１には、これら一対の車輪２の回転を制動する制動装置３が、一対の車輪２それぞれに設けられているが、図３では、左側の車輪２に設けられた制動装置３のみを示している。一対の車輪２それぞれに設けられた制動装置３は左右で同一構造であるため、以下では、左側の車輪２に設けられた制動装置３を例に挙げて説明する。なお、補助車輪１５に制動装置３を設ける態様も可能である。
【００４２】
図３に示すように、制動装置３は、接触部材３１、軸部材３２、規制部材３３、ベースプレート３４、振止部材３５、回動機構３６および第２軸部材３７を備えている。ベースプレート３４は、ボルトとナットからなる締結部材３４１によって、車椅子１のフレーム１２に固定されている。このベースプレート３４には、軸部材３２、振止部材３５および第２軸部材３７が固定されている。接触部材３１は、軸部材３２によって回動自在に支持され、規制部材３３も、第２軸部材３７によって回動自在に支持されている。回動機構３６は、線材３６３（図４参照）が内蔵されたケーブル３６１と、ハンドル部１４に固定された操作部材３６２とを備えている。ここで、線材３６３は、ワイヤであってもよいし針金であってもよい。ケーブル３６１は、ベースプレート３４から操作部材３６２まで延在しており、ケーブル３６１の一端側部分３６１ａがベースプレート３４に固定され、他端側部分３６１ｂが操作部材３６２に接続している。また、ケーブル３６１に内蔵された線材３６３は、ケーブル３６１から突出した一端側部分が規制部材３３に取り付けられている。以下、ケーブル３６１および線材３６３については、規制部材３３側の端部を一端側と称することがあり、操作部材３６２側の端部を他端側と称することがある。なお、図３では、ケーブル３６１および線材３６３の途中部分は省略している。
【００４３】
図４は、図３に示す操作部材を拡大して内部構造を示す断面図である。なお、図４（ａ）は、図３に示すハンドル部１４を掴んで車椅子１を移動させようとする、例えば介助者が操作部材３６２を操作する前の様子を示し、図４（ｂ）は、介助者が操作部材３６２を操作している様子を示している。なお、操作部材３６２を設ける位置は特に限定されるものではない。例えば、図３において一点鎖線で示すように、操作部材３６２を車椅子１の肘掛１３に取り付け、座部１１に座った利用者が操作部材３６２を操作する態様を採用することもできる。
【００４４】
図４（ａ）に示すように、操作部材３６２は、スリーブ３６２１と、スリーブ３６２１に収容された、スライド片３６２２および圧縮コイルばね３６２３とを備えている。また、ケーブル３６１は、他端側部分３６１ｂがスリーブ３６２１内に挿入され、抜止部材３６２４によって抜け止めされている。ケーブル３６１に内蔵された線材３６３は、その他端側部分３６３ｂがスライド片３６２２に挿入された状態でスライド片３６２２に固定されている。また、スライド片３６２２と抜止部材３６２４との間には、圧縮コイルばね３６２３が配置され、この圧縮コイルばね３６２３には線材３６３が挿通されている。スライド片３６２２は、スリーブ３６２１の延在方向（図では左斜め上方と右斜め下方とを結ぶ方向）にスライド自在なものである。また、スライド片３６２２は、圧縮コイルばね３６２３によって、図では直線の矢印で示すように、他端側（図３に示す規制部材３３から遠ざかる方向であり、図４では右斜め下方）に付勢されている。これにより、線材３６３には、他端側に向けて引っ張られる方向の付勢力が付与されている。
【００４５】
スライド片３６２２は、スリーブ３６２１から外部に突出した突出部３６２２ａを有している。この突出部３６２２ａは、スライド片３６２２における一端側に設けられている。介助者が突出部３６２２ａを押し、図４（ｂ）の白抜きの矢印で示すように、圧縮コイルばね３６２３の付勢力に抗して一端側（規制部材３３に近づく方向であり、図４では左斜め上方）にスライド片３６２２をスライドさせると、それとともに線材３６３も一端側に移動する。なお、介助者が突出部３６２２ａから手を離せば、圧縮コイルばね３６２３によってスライド片３６２２は図４（ａ）に示す状態に復帰し、線材３６３には、他端側に向けて引っ張られる方向の付勢力が付与される。
【００４６】
図５は、図４に示す操作部材の変形例を示す図である。この変形例の操作部材３６２は、圧縮コイルばね３６２３の配置と、スライド片３６２２における他端側に突出部３６２２ａが設けられている点が、図４に示す操作部材３６２と相違する。なお、図５においても、同図（ａ）は、介助者が操作部材３６２を操作する前の様子を示し、同図（ｂ）は、介助者が操作部材３６２を操作している様子を示している。
【００４７】
図５に示すように、変形例の操作部材３６２では、スライド片３６２２の他端側に圧縮コイルばね３６２３が配置されている。このため、図５（ａ）では直線の矢印で示すように、スライド片３６２２は、圧縮コイルばね３６２３によって一端側に付勢されている。これにより、線材３６３には、一端側に向けて押される方向の付勢力が付与されている。
【００４８】
図５（ｂ）では白抜きの矢印で示すように、介助者が突出部３６２２ａを操作して、圧縮コイルばね３６２３の付勢力に抗して他端側に向けてスライド片３６２２をスライドさせると、それとともに線材３６３も他端側に引っ張られる。なお、介助者が突出部３６２２ａから手を離せば、圧縮コイルばね３６２３によってスライド片３６２２は図５（ａ）に示す状態に復帰し、線材３６３には、一端側に向けて押される方向の付勢力が付与される。
【００４９】
図６は、図３に示す制動装置を拡大して示す図である。なお、操作部材３６２については、図４（ａ）に示す、介助者が操作する前の状態を模式的に示している。すなわち、図６では、スライド片３６２２は、圧縮コイルばね３６２３によって、長い直線の矢印で示すように、他端側に付勢され、線材３６３には、他端側に向けて引っ張られる方向の付勢力が付与されている。
【００５０】
接触部材３１は、金属製の円盤状のものであり、軸部材３２の中心よりも後側（車輪２側）に肉盗みとしての貫通孔３１２が形成され、軸部材３２よりも後側の部分の重さが軽くなっている。このため、接触部材３１には、軸部材３２を回動中心として図の細い円弧状の矢印で示すように車輪２に向かう力が生じ、接触部３１１ａが車輪２の外周部分２１に接触した状態になる。なお、貫通孔３１２を形成しなくても自重によって接触部材３１が車輪２に接触する場合には貫通孔３１２を省略することもできる。また、貫通孔３１２とともに、あるいは貫通孔３１２に代えて、軸部材３２の中心よりも前側（車輪２の反対側）に重りを設けてもよい。本実施形態では、接触部材３１の外周面３１１にローレット加工が施され、例えば、深さが０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ、ピッチが１ｍｍ〜３ｍｍのローレットが外周面３１１に形成されている。
【００５１】
なお、一点鎖線で示すように、接触部材３１の中心部分から法線方向に延在したガイド３１３を設けることもできる。このガイド３１３は、接触部材３１の中心部分に固定された基部３１３ａと、この基部３１３ａから外側に向けて延在した刷毛状のブラシ３１３ｂを有している。接触部材３１が自重により車輪２の外周部分２１に接触した状態では、ブラシ３１３ｂが車輪２における外周側の部分に接触する。これにより、接触部材３１が車輪２に接触した状態が安定する。また、接触部材３１は、その自重によっては、車輪２の外周部分２１と外周面３１１との間に隙間をあけた状態で、ガイド３１３によって車輪２に支持されるものであってもよい。この態様では、後進する方向に車輪２を回転させると車輪２にガイド３１３が引っ張られ、接触部材３１の外周面３１１が車輪２の外周部分２１に接触する。また、前進する方向に車輪２が回転する場合には、接触部材３１の外周面３１１が車輪２の外周部分２１から離間した状態が維持され、接触部材３１の外周面３１１と車輪２の外周部分２１双方の摩耗を軽減することができる。このガイド３１３は、接触部材３１が例えば樹脂によって構成され、重量が比較的軽い態様の場合に特に有効なものである。
【００５２】
規制部材３３は、円柱形の中心部分に第２軸部材３７が左右方向に挿通され、外周部分の一部が切り欠かれた、外形形状がいわゆる蒲鉾形状のものであり、その外周部分に、曲面状の第１規制部３３１と、平面状の第２規制部３３２とを有している。第２規制部３３２は切り欠かれた部分であり、第１規制部３３１と比べて第２軸部材３７との間隔が小さい。なお、本実施形態の規制部材３３は、接触部材３１と同じく金属製のものであり、第１規制部３３１には、接触部材３１の外周面３１１と同様のローレット加工が施されている。また、規制部材３３には、線材３６３の一端側部分３６３ａが取り付けられている。前述したように、線材３６３には、他端側に向けて引っ張られる方向の付勢力が付与されているため、この付勢力によって、図では短い直線の矢印で示すように、規制部材３３が引っ張られ回動が規制されている。回動が規制された状態では、詳しくは後述するように、第１規制部３３１が、回動する接触部材３１の外周面３１１に接触する位置に留まっている。
【００５３】
振止部材３５は、接触部材３１の時計回りの回動を阻止するものであり、接触部材３１の前側に設けられている。図３に示す車椅子１を前進させる方向（図では反時計回り）に車輪２を回転させると、接触部材３１が車輪２に対してバタつこうとするが、このバタつきは振止部材３５によって抑えることができる。なお、リードスイッチ等の、接触部材３１の回動を検出する検出部材と、この検出部材に接続された警報装置を設け、接触部材３１の回動状態に応じて警報装置から警告音が出力されるといった態様を採用してもよい。
【００５４】
図７（ａ）は、図６に示す制動装置によって車輪の回転を制動する様子を模式的に示す図であり、図７（ｂ）は、同図（ａ）に示す、車輪の回転が制動された状態から制動が解除される様子を模式的に示す図である。なお、図７、後述する図８および図９では、図面を簡略化するため、図６に示す制動装置３のうち、接触部材３１、軸部材３２、規制部材３３、振止部材３５、第２軸部材３７、ケーブルの一端側部分３６１ａ、および線材の一端側部分３６３ａを示している。
【００５５】
図７（ａ）では図６に示す接触部材３１の状態を一点鎖線で示しており、この一点鎖線で示す状態から車椅子１を後進させる方向（図では時計回り）に車輪２が回転すると、この車輪２の回転に伴い、図では円弧状の細い矢印で示すように接触部材３１が反時計回りに回動する。本実施形態の接触部材３１は、外周面３１１にローレット加工が施されているため、接触部材３１が車輪２に食い込みやすく、接触部材３１の外周面３１１と車輪の外周部分２１とが不用意に滑ってしまうことが防止される。
【００５６】
車輪２が回転し接触部材３１が回動するにつれて接触部間隔Ｃは次第に大きくなり、接触部材３１は車輪２に食い込んでいく。この結果、接触部材３１によって車輪２の外周部分２１に摩擦力が付与され、この摩擦力が次第に増加していく。やがて、接触部間隔Ｃが最大間隔Ｍａｘに一致すると、車輪２の外周部分２１に付与される摩擦力も最大になる。図７（ａ）では、接触部間隔Ｃが最大間隔Ｍａｘに一致した状態を二点鎖線で示している。さらに、車椅子１を後進させる方向に車輪２を回転させると、接触部材３１が規制部材３３の第１規制部３３１に当接し、接触部材３１の回動が規制される。本実施形態では、接触部材３１の外周面３１１とともに、規制部材３３の第１規制部３３１にもローレット加工が施されているため、接触部材３１の外周面３１１におけるローレットと、規制部材３３の第１規制部３３１におけるローレットとが噛み合う。これにより、第１規制部３３１によって接触部材３１の回動がより確実に規制される。
【００５７】
また、接触部材３１は、第１規制部３３１に接触している状態から第１規制部３３１とは反対の方向、すなわち時計回りに回動しようとすると、二点鎖線で示す、車輪２の外周部分２１に付与される摩擦力が最大になる状態までは接触部間隔Ｃが大きくなり、車輪２に付与される摩擦力も増加する。このため、第１規制部３３１に当接した状態から接触部材３１を時計回りに回動させるためには、増加する摩擦力に抗する力が必要になり、この力が付与されない限り、接触部材３１は第１規制部３３１に接触した状態で安定する。これにより、車輪２に摩擦力が付与され、車輪２の回転が制動される。この結果、図３に示す車椅子１の移動を阻止することが可能になる。すなわち、図７（ａ）に示す、第１規制部３３１によって回動が規制された接触部材３１の状態が、第１停止状態の一例に相当する。
【００５８】
図７（ｂ）に示すように、車椅子１を前進させる方向（図では反時計回り）に車輪２が回転すると、図では円弧状の細い矢印で示すように接触部材３１が時計回りに回動する。二点鎖線で示す、車輪２に付与される摩擦力が最大になる状態を乗り越える力が車輪２の回転によって付与されると、接触部材３１は、図６に示す状態まで回動する。これによって、車輪２に付与されていた摩擦力が消滅し、車輪２の回転の制動が解除される。さらに、車椅子１を前進させる方向に車輪２が回転すると、接触部材３１の外周面３１１と車輪２の外周部分２１とは滑って空回りする状態になり、車輪２の回転は制動されない。すなわち、車椅子１の前進は規制されない。
【００５９】
図８（ａ）は、図６に示す規制部材を回動させた様子を模式的に示す図であり、図８（ｂ）は、同図（ａ）に示す、規制部材を回動させた状態で、車椅子が後進する方向に車輪を回転させた様子を模式的に示す図である。
【００６０】
図８（ａ）において細い円弧状の矢印で示すように、規制部材３３を反時計回りに回動させるには、図４（ｂ）を用いて前述したように、介助者がスライド片３６２２の突出部３６２２ａを操作して、スライド片３６２２を一端側にスライドさせればよい。こうすることで線材３６３の一端側部分３６３ａに押され、規制部材３３が反時計回りに回動する。これにより、第１規制部３３１に比べ第２軸部材３７との間隔が小さい第２規制部３３２が、回動する接触部材３１の外周部分２１に当接する位置に移動する。
【００６１】
図８（ｂ）では図６に示す接触部材３１の状態を一点鎖線で示している。車椅子１を後進させる方向に車輪２が回転すると、この車輪２の回転に伴い、図では円弧状の細い矢印で示すように接触部材３１が一点鎖線で示す状態から反時計回りに回動し、二点鎖線で示す第１停止状態よりも更に回動して接触部材３１が規制部材３３の第２規制部３３２に当接し、接触部材３１の回動が規制される。図８（ｂ）に示す、第２規制部３３２によって回動が規制された接触部材３１の状態が、第２停止状態の一例に相当する。この第２停止状態では、接触部材３１は、第２規制部３３２に当接した状態から第２規制部３３２とは反対の方向に回動しようとすると、車輪２の外周部分２１に付与される摩擦力が最大になる状態までは接触部間隔Ｃが大きくなり、車輪２に付与される摩擦力も増加する。このため、第２規制部３３２に当接した状態から接触部材３１を時計回りに回動させるためには、増加する摩擦力に抗する力が必要になり、この力が付与されない限り、接触部材３１は第２規制部３３２に接触した状態で安定する。また、第２停止状態では、接触部材３１がごく弱い力で車輪２に接触した状態になり、車輪２に付与される摩擦力は非常に小さい。このため、車椅子１が後進する方向の車輪２の回転はほとんど制動されず、車椅子１を後進させることが可能になる。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態の制動装置によれば、車輪の回転を安定して制動することができ、さらに、接触部材を車輪から離間させずに車輪の回転を制動しない態様に切り換えることができる。
【００６３】
続いて、変形例における、接触部材３１の第１停止状態と第２停止状態との切り換えについて、変形例の操作部材３６２を説明した図５を参照しつつ図９を用いて説明する。
【００６４】
図９（ａ）は、変形例における、第１停止状態の接触部材を模式的に示す図であり、同図（ｂ）は、変形例における、第２停止状態の接触部材を模式的に示す図である。
【００６５】
変形例では、図５（ａ）において直線の矢印で示すように、線材３６３には一端側に向けて押される方向の付勢力が付与されている。このため、図９（ａ）の直線の矢印で示すように、規制部材３３は線材３６３の一端側部分３６３ａに押され、第１規制部３３１が接触部材３１の外周部分２１に当接する位置に維持されている。この第１規制部３３１によって回動が規制されることで接触部材３１が第１停止状態で停止し、車輪２の回動が制動されている。
【００６６】
図５（ｂ）において白抜きの矢印で示すように、介助者がスライド片３６２２を他端側にスライドさせると線材３６３も他端側に引っ張られ、図９（ｂ）において直線の矢印で示すように、規制部材３３は線材３６３の一端側部分３６３ａに引っ張られる。これにより、規制部材３３は、曲線の細い矢印で示すように時計回りに回動し、第２規制部３３２が接触部材３１の外周部分２１に当接する位置に移動する。この第２規制部３３２によって回動が規制されると接触部材３１が第２停止状態で停止する。この第２停止状態では、車輪２の回動が制動されず、車椅子１を後進させることが可能になる。
【００６７】
本発明は上述の実施の形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。例えば、上記実施形態の規制部材３３は、曲面状の第１規制部３３１と平面状の第２規制部３３２とを有する態様としたが、第１規制部３３１を平面状に構成し、第２規制部３３２を曲面状に構成してもよい。また、第２規制部３３２にローレット加工を施してもよい。さらに、規制部材３３は、第１規制部３３１と第２規制部３３２との間に、第１規制部３３１から第２規制部３３２にかけて第２軸部材３７との間隔が段階的に小さくなる他の規制部を一または複数有するものであってもよい。また、第１規制部３３１から第２規制部３３２にかけて第２軸部材３７との間隔が徐々に小さくなる領域を有するものであってもよい。例えば、接触部材３１と同様に、規制部材３３を円柱形で構成するとともに中心からズレた偏心位置に第２軸部材３７を設け、あるいは、規制部材３３を楕円柱形状に構成し、回動することで第２軸部材３７と接触部材３１に接触する箇所との間隔が徐々に変化する態様としてもよい。そして、規制部材３３を、第１規制部３３１が接触部材３１に当接する位置にある状態と、第２規制部３３２が接触部材３１に当接する位置にある状態との間において、どの回動姿勢においても停止できるように構成する。こうすることで、接触部材３１の停止状態を第１停止状態と第２停止状態との間で無段階的に調整することができ、この結果、接触部材３１によって車輪２に付与される摩擦力も無段階的に調整することができる。さらに、上記実施形態では、図８（ｂ）や図９（ｂ）に示す第２停止状態において接触部材３１を車輪２に接触させているが、第２停止状態においては、接触部材３１が車輪２から離間する態様としてもよい。また、接触部材３１が第２規制部３３２２に当接し第２停止状態において接触部材３１が停止した後は、接触部材３１が第２規制部３３２２から離間する態様としてもよい。
【００６８】
なお、以上説明した実施形態や変形例の記載それぞれにのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を、実施形態や変形例に適用してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１    車椅子
２    車輪
２１    外周部分
３    制動装置
３１    接触部材
３１１    外周面
３１１ａ    接触部
３２    軸部材
３３    規制部材
３３１    第１規制部
３３２    第２規制部
３６    回動機構
３６１    ケーブル
３６２    操作部材
３６３    線材
３７    第２軸部材
Ｃ    接触部間隔
【図１】
2018083433.tif 000003
【図２】
2018083433.tif 000004
【図３】
2018083433.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018083433.tif 000009
【図８】
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【図９】
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