(57)【要約】【課題】  積雪のある路面であっても走破性が高く、市街地にて使用しても違和感の小さな車椅子を提供する。【解決手段】  乗員が座った姿勢で乗車するための椅子本体(10)と、椅子本体(10)の両側へ配置するとともに動力源から供給される動力にて椅子本体を前進させる主動力体(20)と、椅子本体(10)における後方下部へ配置して椅子本体(10)を安定させる補助輪体(30)と、主動力体(20)の作動を前記の乗員が制御する操作レバー(40)と、を備える。前記の主動力体(20)は、略半円の円弧およびその円弧の端部を結ぶ無限軌道をなすキャタピラ(21)を備える。補助輪体(30)は、前記のキャタピラ(21)が接地する部位よりも後方で接地する補助輪(補助動輪33)を備える。【選択図】  図１
2019126442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員が座った姿勢で乗車するための椅子本体と、
その椅子本体の両側へ配置するとともに動力源から供給される動力にて椅子本体を前進させる主動力体と、
前記の椅子本体における後方下部へ配置して椅子本体を安定させる補助輪体と、
前記の主動力体の作動を前記の乗員が制御するための操作レバーと、を備えた車椅子であって、
前記の主動力体は、略半円の円弧およびその円弧の端部を結ぶ無限軌道をなすキャタピラと、
そのキャタピラを駆動させる駆動輪と、
前記のキャタピラが接地する部位の両端へ配置して前記の無限軌道を確保する接地従動輪と、
その接地従動輪の間に位置して前記のキャタピラを接地面にフィットさせるための浮動輪と、
を備え、
前記の補助輪体は、前記のキャタピラが接地する部位よりも後方で接地する補助輪を備えた車椅子。
【請求項２】
前記の操作レバーは、前記のキャタピラが描く無限軌道における円弧の手前側部分の端部から前記の円弧の延長上を描くような外形をなした
請求項１に記載の車椅子。
【請求項３】
前記の操作レバーは、椅子本体側を支点としたカンチレバー構造をなしており、
標準ポジションにある操作レバーを乗員が倒す方向へ操作をすることによって車椅子が前進するように前記の主動力体を制御可能であるように形成した
請求項２に記載の車椅子。
【請求項４】
前記の補助輪体は、前記の補助輪との間において接地する部位を含んで無限軌道をなす補助動体用キャタピラを備え、
前記の操作レバーは、前記の補助輪体の作動をも制御することとした
請求項１から請求項３のいずれかに記載の車椅子。
【請求項５】
前記のキャタピラにおける乗員に近い部位には、前記のキャタピラが乗員に対して露出しないようにするキャタピラカバーを備えた
請求項１から請求項４のいずれかに記載の車椅子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行が困難な方が使う車椅子であって、積雪のある路面や段差のある路面の走行にも適した車椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】
積雪のある路面や段差のある路面にも適した車椅子や移動機器については、キャタピラを採用した技術がある。たとえば、特許文献１には、キャタピラ付き車椅子や、キャタピラ付き歩行補助具が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、車椅子を積載して固定し、雪面や悪路を走行可能な車いす用雪上エンジン駆動小型車両が記載されている。この技術もまた、キャタピラを利用している。
【０００４】
特許文献３には、車椅子を四輪とし、前輪に小さな軌道のキャタピラを、後輪に大きな軌道のキャタピラを採用することで、路面の凹凸に対応しやすい車椅子を提供している。また、複数の球体へ気体を充填させたエアボールを用いたボールキャタピラとすることで乗り心地の良さも確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３８５５４号公報
【特許文献２】特開平１０−２３６２１６号公報
【特許文献３】特開２００９−１６１１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３に開示された技術を参考として、操舵する一輪の前輪と乗員の体重を支える二輪の後輪（前後輪ともキャタピラは採用していない）とを備えたスクーター型の車椅子（図５参照）を用いて、雪が降り積もった路面（シャーベット状の雪の上に新雪が１〜２センチメートル積もった状態、圧雪と凍結が混在した路面へ１〜２センチメートル新雪が所々積もった状態、の２種類）、での走破性をチェックした。それによって、以下のような課題を抽出した。
【０００７】
積雪のある路面の走破性は不足しており、僅かな傾斜の上り坂でもスリップしてしまい、登坂はできなかった。また、高さ８センチメートルほどの氷の段差は、２メートル以上の助走をしなければ越えられなかった（ただし、雪のない段差であれば、１２センチメートルほどは越えられた）。
【０００８】
更に、特許文献１〜３に開示された技術では、以下のような問題が想定される。すなわち、車体全体が大きく、オートバイのような車道を走る車両のような印象を周囲の人々へ与える。そのため、市街地で使用した場合には周囲の人々に対する威圧感がぬぐえない。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、積雪のある路面であっても走破性が高く、市街地にて使用しても違和感の小さな車椅子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（第一の発明）
第一の発明は、  乗員が座った姿勢で乗車するための椅子本体(10)と、
その椅子本体(10)の両側へ配置するとともに動力源から供給される動力にて椅子本体を前進させる主動力体(20)と、
前記の椅子本体(10)における後方下部へ配置して椅子本体(10)を安定させる補助輪体(30)と、
前記の主動力体(20)の作動を前記の乗員が制御するための操作レバー(40)と、を備えた車椅子に係る（図１参照）。
前記の主動力体(20)は、略半円の円弧およびその円弧の端部を結ぶ無限軌道をなすキャタピラ(21)と、
そのキャタピラ(21)を駆動させる駆動輪(22)と、
前記のキャタピラ(21)が接地する部位の両端へ配置して前記の無限軌道を確保する接地従動輪(24)と、
その接地従動輪(24)の間に位置して前記のキャタピラ(21)を接地面にフィットさせるための浮動輪(25)と、を備える。
前記の補助輪体(30)は、前記のキャタピラ(21)が接地する部位よりも後方で接地する補助輪(補助動輪33)を備える。
【００１１】
（用語説明）
本願における「前後左右上下」の方向は、「乗員」が乗車した状態を基準とする。
「操作レバー(40)」は、操作ボタン方式、ジョイスティック方式などの操作系を乗員の手元に用意することとしてもよいし、後述する実施形態のように操作レバー(40)そのものを動かせるものとしてもよい。
「補助輪」は、動力源を持たない車輪であってもよいし、後述する実施形態のようにキャタピラを用いた動力源を備えていても良い。
【００１２】
（作用）
主動力体(20)は椅子本体(10)の両側へ配置しており、その主動力体(20)のキャタピラ(21)が接地する部位は乗員の体重が掛かる部位とほぼ一致している。そのため、積雪のあるような路面であっても、キャタピラ(21)の接地部位と路面との摩擦力（いわゆるグリップ力）を大きく確保することができる。よって、走破性を向上させている。
また、キャタピラ(21)が略半円の円弧およびその円弧の端部を結ぶ無限軌道をなしているので、一般の車椅子と外形が似ており、市街地にて使用しても違和感が小さい。
【００１３】
（第一の発明のバリエーション１）
第一の発明は、以下のように形成してもよい。
すなわち、前記の操作レバー(40)は、前記のキャタピラ(21)が描く無限軌道における円弧の手前側部分の端部から前記の円弧の延長上を描くような外形をなしていることとしてもよい（図１参照）。
【００１４】
（作用）
操作レバー(40)が、キャタピラ(21)の描く無限軌道における円弧の延長上に位置しているので、一般の車椅子と外形が似ている。そのため、乗員としては、動力源を備えていない車椅子との操作性に近い。
また、乗員の周囲の人（歩行者など）にとっても、一般の車椅子と外形が似ているので、違和感が小さい。
【００１５】
（バリエーション１の更なるバリエーション）
前述の第一の発明のバリエーション１は、更に以下のように形成すると、より好ましい。
すなわち、前記の操作レバー(40)は、椅子本体(10)側を支点としたカンチレバー構造をなしている。そして、標準ポジションにある操作レバー(40)を乗員が倒す方向へ操作をすることによって車椅子が前進するように前記の主動力体(20)を制御可能であるように形成するのである。
【００１６】
（作用）
乗員は、車椅子を前進させたい場合には、標準ポジションにある操作レバー(40)を倒す方向へ操作をする。手動の車椅子を前進させる操作と似ている直感的な操作方法によって、車椅子を前進させることができる。そのため、乗員は操作に慣れやすい。
【００１７】
（第一の発明のバリエーション２）
第一の発明における前記の補助輪体(30)は、前記の補助輪(33)との間において接地する部位を含んで無限軌道をなす補助動体用キャタピラ(32)を備え、
前記の操作レバー(40)は、前記の補助輪体(30)の作動をも制御することとすると、より好ましい（図１参照）。
【００１８】
（作用）
主動輪体(20)とは別に補助輪体(30)が駆動力を備えることで，走行が安定する。
【００１９】
（第一の発明のバリエーション３）
第一の発明は、前記のキャタピラ(21)における乗員に近い部位には、前記のキャタピラ(21)が乗員に対して露出しないようにするキャタピラカバー(19)を備えることとすると、より好ましい（図１，４参照）。
【００２０】
（作用）
キャタピラカバー(19)が存在することで、椅子本体(10)へ腰掛けた乗員がキャタピラ(21)に触れてしまう事態を抑制できる。路面からキャタピラ(21)が巻き上げる異物（水やゴミなど）から乗員を守ることにも寄与する。
【発明の効果】
【００２１】
第一の発明によれば、積雪のある路面であっても走破性が高く、市街地にて使用しても違和感の小さな車椅子を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本願発明に係る車椅子を使用している状態を示す側面図である。
【図２】本願発明に係る車椅子のフレーム系を示す側面図である。
【図３】本願発明に係る車椅子におけるフレームの内部機構を示す側面図である。
【図４】本願発明に係る車椅子の駆動系を示す側断面面図である。
【図５】従来技術を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ここで用いる図面は、図１から図５である。図５は、比較例として用いる。
なお、説明の便宜上、図面を用いた説明において「上下左右前後」という方向を記載する場合があるが、その方向が本願特許の範囲を限定するものではない。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態に係る車椅子は、乗員が座った姿勢で乗車するための椅子本体１０と、  その椅子本体１０の両側へ配置するとともに動力源から供給される動力にて椅子本体１０を前進させる主動力体２０と、  前記の椅子本体１０における後方下部へ配置して椅子本体１０を安定させる補助輪体３０と、  その補助動体３０および前記の主動力体２０の作動を前記の乗員が制御する操作レバー４０と、を備えている。
【００２５】
椅子本体１０の細部についての図示を省略しているが、椅子本体１０には乗員が楽に乗車できるように背もたれ１１が備えられている。
また、主動力体２０、補助動体３０の動力源は、図示を省略しているが、バッテリおよびそのバッテリにて駆動するモータ（例えばダイレクトモータ）である。
【００２６】
主動力体２０は、略半円の円弧およびその円弧の端部を結ぶ無限軌道をなすキャタピラ２１と、  そのキャタピラ２１駆動させる駆動輪２２と、キャタピラ２１が接地する部位の両端へ配置して前記の無限軌道を確保する接地従動輪２４と、  その接地従動輪２４の間に位置して前記のキャタピラ２１を接地面にフィットさせるための浮動輪２５と、を備えている。
前記の接地面が椅子本体１０へ座った乗員の座面（図示を省略）のほぼ真下に位置するように、車椅子全体を形成している。そのため、車椅子の推進力を得る際に重要なグリップ力を得やすい上に、乗員が車椅子との一体感を得るのに寄与する。
【００２７】
キャタピラ２１における乗員に近い部位には、キャタピラ２１が乗員に対して露出しないようにするキャタピラカバー１９を備えている。そして、そのキャタピラカバー１９は、椅子本体１０へ固定されている。キャタピラカバー１９は、乗員に対する安全性確保の他、雪や氷のある路面を走行した際に巻き上がる水や路面からの異物から乗員を守る役割を果たす。
なお、キャタピラカバー１９を含めた車椅子全体のカラーリングは、雪の中でも目立つような、たとえばブルー、ブラック、蛍光色などを採用したが、使用環境に応じて変更すればよい。
【００２８】
補助動体３０は、主動力体２０がなす二輪状態では不安定な椅子本体１０を安定させる補助輪３３と、主動力体２０が産み出す推進力を補う補助動体用キャタピラ３４とを備える。
前記の補助輪３４は、椅子本体１０から後方下部へ延設された補助輪フレーム３１に軸支持される。また、補助動体用キャタピラ３４は、補助キャタピラ用フレーム３２によって、その軌道を確保している。
【００２９】
図１および図３にて示すように、補助動体３０には、前述した主動力体２０のキャタピラ２１と同期し、小さな四角形の無限軌道をなす補助動体用キャタピラ３４を備える。そして、その補助動体用キャタピラ３４は、主動輪体２０におけるキャタピラ２１の接地面よりも上方に位置し、図１に示すように、キャタピラ２１が乗り越えた積雪などに接地する役割を果たす。
【００３０】
操作レバー４０は、キャタピラ２１が描く無限軌道における円弧の手前側部分の端部から前記の円弧の延長上を描くような外形をなしている。円弧の延長上を描く位置が操作レバー４０のニュートラルポジションである。
【００３１】
操作レバー４０は、ニュートラルポジションから乗員が押し下げると車椅子が前進するように駆動する。押し下げることができる角度は約１５度である。押し下げる角度が大きければ、無段階で前進速度が上がるように制御する。最高速度は、時速６キロメートルとしている。
【００３２】
図では左の操作レバー４０しか示すことができていないが、左右のキャタピラ２１は、左右の操作レバー４０にて独立して操作することができる。このため、左へ曲がりたい場合には、右の操作レバーを左の操作レバーよりも余分に倒すことで左右の速度差を出すことで、車椅子を左へ転回させることができる。
ニュートラルポジションから乗員が押し上げると車椅子が後退するように駆動する。この後退速度も無段階である。
【００３３】
図２には、本実施形態に係る車椅子の骨格(フレーム)を、側面から示している。車椅子本体１０には、前述したように、背もたれ１１がある。また、図1に示していたキャタピラ２１における乗員に近い部位を覆うキャタピラカバー１９を備えるとともに、車椅子を推進させる部位は、キャタピラ用フレーム２６を備えている。キャタピラ用フレーム２６は、キャタピラ２１の軌道を確保するための駆動輪や従動輪を軸支持している。
【００３４】
前述の補助胴体用キャタピラ３４は、補助キャタピラ用フレーム３２に軸支持される駆動輪や従動輪によってその軌道を確保している。
【００３５】
図３および図４に示すように、前記の主動力体２０は、略半円の円弧およびその円弧の端部を結ぶ無限軌道をなすキャタピラ２１と、  そのキャタピラ２１を駆動させる駆動輪２２と、  前記のキャタピラ２１が接地する部位の両端へ配置して前記の無限軌道を確保する接地従動輪２４，２４と、  その接地従動輪２４の間に位置して前記のキャタピラ２１を接地面にフィットさせるための浮動輪２５，２５と、を備える。
【００３６】
浮動輪２５，２５は、図示を省略した支持体へ軸支持されており、その支持体はキャタピラ用フレーム２６へ弾性体を介して支持されている。したがって、キャタピラ２１が平滑な路面へ接地した場合には、図３に示すような状態となるし、積雪のある路面においてキャタピラ２１が設置する面が大きい場合などには、図１に示すような半円形に近い状態となる場合もある。
【００３７】
図３および図２に示しているが、補助動体用キャタピラ３２に用いられる補助動体用キャタピラ３２に用いられる駆動輪３５および従動輪３６は、キャタピラ２１に用いられる駆動輪２２および従動輪２３などよりも小さい。補助動体用キャタピラ３２の駆動輪３５は、主動輪体２０における左右のキャタピラ２１を駆動するモータとは別のモータにて駆動する。したがって、左右のキャタピラ２１とは別の動きや停止などの制御が可能である。
【００３８】
前述してきた本実施形態に係る車椅子は、操作レバー４０が、キャタピラ２１の描く無限軌道における円弧の延長上に位置しているので、一般の車椅子と外形が似ている。そのため、乗員としては、動力源を備えていない車椅子との操作性に近い。
【００３９】
主動力体２０は、椅子本体１０の両側へ配置しており、その主動力体２０のキャタピラ２１が接地する部位は乗員の体重が掛かる部位とほぼ一致している。そのため、積雪のあるような路面や雪が溶け始めたシャーベット状の路面であっても、キャタピラ２１の接地部位と路面との摩擦力（いわゆるグリップ力）を大きく確保することができる。
【００４０】
図５に示す従来の動力付きの車椅子と比較した場合、本実施形態に係る車椅子は、補助動体３０が積雪のある路面における凸部を乗り越える際に推進力を補助したり、凹凸の路面に適応しやすくしたりするので、走行安定性や走破性を向上させている。たとえば、１０センチメートル程度の段差は、助走を必要とせずに走破できた。
図５に示す車椅子では、乗員を含めた全体の荷重の多くが従動輪に掛かる構造であるため、駆動輪へ充分なグリップ力を与えられないためである。
【００４１】
乗員の周囲の人にとっても、キャタピラ２１が略半円の円弧およびその円弧の端部を結ぶ無限軌道をなしているため、一般の車椅子と外形が似ており、違和感が小さい。
【００４２】
前述してきた本実施形態に係る車椅子は、雪上におけるスポーツ的な走行に適している。５度程度の斜面の上り下りが可能であり、歩行速度よりも速い時速６キロメートルでの走行が可能だからである。自力での歩行が困難な人のみならず、健常者でも雪上スポーツとして愉しむことができる。
なお、前述してきた本実施形態に係る車椅子を雪上スポーツ用とする場合には、バッテリ駆動ではなく液体燃料にて駆動するエンジンとしても良い。市街地での使用と異なり、排気ガスが問題とならない一方、大きな推進力を得やすいためである。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、車椅子の製造業、メンテナンス業、車椅子を必要とする高齢者等へ移動手段を提供するレンタルサービス業、雪上スポーツ用品としての製造業、雪上スポーツ用品を用いた観光業などにおいて利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００４４】
１０  ；椅子本体                    １１  ；背もたれ
１９  ；キャタピラカバー
２０  ；主動力体                    ２１  ；キャタピラ
２２  ；駆動輪                      ２３  ；従動輪
２４  ；従動輪（浮動輪支持用）      ２５  ；浮動輪
２６  ；キャタピラ用フレーム
３０  ；補助動体                    ３１  ；補助輪フレーム
３２  ；補助キャタピラ用フレーム    ３３  ；補助輪
３４  ；補助動体用キャタピラ        ３５  ；駆動輪
３６  ；従動輪
４０  ；操作レバー
【図１】
2019126442.tif 000003
【図２】
2019126442.tif 000004
【図３】
2019126442.tif 000005
【図４】
2019126442.tif 000006
【図５】
2019126442.tif 000007