(57)【要約】      （修正有）【課題】車椅子や台車等、人や物を乗せて移動する機器の操作でもっとも大変なのは段差の乗り越えである。誰もが簡単に、かつ、安全に操作でき、市販の車椅子や台車等に取り付けられるものが求められている。【解決手段】キャスター型の前輪８の前方位置に段差乗り越え用の補助輪組立４を設ける。前輪８と補助輪組立４だけでは段差９に補助輪組立４が噛み込みを起こして段差９を乗り越えることはできないので、前輪部取付ネジと前輪旋回部の間にリンク機構１２を設ける。前輪８に前輪カバー１９を設け、前輪カバー１９前部のＢ軸６を支点として、補助輪１と補助輪２と補助輪フレームと補助輪組立復帰バネ２３で構成される補助輪組立４を配する。段差９に補助輪組立４が噛み込みを起こしても、リンク機構１２の揺動で前輪８と補助輪組立４を後退させながら浮き上がらせることで、車椅子や台車等の重心を後退させ、簡単に段差９を乗り越えるようにした。【選択図】図１２
2015137094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャスター型の前輪の前方位置に段差乗越え用の補助輪機構を設ける車輪装置であって、
車椅子等の車輪フレームの前輪部取付ネジに固定されるリンク固定板と、
リンク固定板からリンク継手により概ね水平方向に摺動可能なリンク移動板と、
リンク移動板を所定の位置に牽引するリンク戻しバネと、
リンク移動板端部に固定された前輪組立と、
キャスター型の前輪前方に回動自在に配された補助輪組立と、
補助輪組立は、上下に小車輪１と小車輪２を配されており、小車輪１は小車輪２より前方に配されていることを特徴とする段差乗越えキャスター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、段差のある路面を容易に通過することができる車輪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  車椅子の利用が、ますます増加する社会において、屋外での利用には、まだ環境が悪く、歩道を走行するだけでも多くの段差を乗り越える必要がある。しかも一般の車椅子では簡単に乗り越えられない３０〜５０ｍｍ程度の段差が多々あるのが現状である。
介護人の押し手がいる場合はまだしも、車椅子単独の利用者や、介護人である押し手が高齢者や体力の弱い人では安全に走行することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】  特開平１０−２３４７８３
【特許文献２】  特開２００６−００７８５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  前述の特許文献１に記載されているものにおいては、段差乗り越え時において、下部受動腕８先端部が力点で、上部作動腕７の先端部（小車輪１１）を作用点とする「てこ」の利用のもとに車台の推進力を強力な扛重力に変換して車台を持ち上げつつ、前輪１を段差の途中まで乗り上げさせる構成であるが、安全に移動する程度の速度では、てこ型扛重体が段差部分に噛み込みを起こして前にも上にも動けなくなり、段差を乗り越えることはできない。【０００５】  特許文献２にあっては車輪６の前方に配したキャスター１は固定されているので、キャスター１を高い位置に配することができないため、キャスター１の高さより大きな段差を乗り越えることはできない。
さらに、段差を乗り越えたときに車輪６が所定の位置に復帰する際、大きな衝撃が起こるため、人を乗せる車椅子への利用は難しい。
そこで、本発明の目的は、高齢者や体力の弱い人が押し手として介護する場合でも、５０ｍｍ程度の段差を簡単に、かつ、極力少ない衝撃で乗り越えることができるキャスターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  キャスター型の前輪（８）の前方位置に段差乗り越え用の補助輪組立（４）を設ける。
前輪（８）と補助輪組立（４）だけでは段差（９）に補助輪組立（４）が噛み込みを起こして段差を乗り越えることはできないので、前輪部取付ネジ（１１）と前輪旋回部（１７）の間にリンク機構（１２）を設けて、噛み込み時に前輪（８）と補助輪組立（４）を後退させながら、リンク機構（１２）の揺動を用いて前輪（８）と補助輪組立（４）を浮き上がらせて段差（９）を乗り越えるようにした。
【発明の効果】
【０００７】  本発明によれば、噛み込みを開放するだけでなく、リンク機構（１２）を用いて車椅子前部を浮き上がらせることができるので、ゆっくりとした移動速度でも簡単に段差（９）を乗り越えることができる。
また、リンク機構（１２）に用いているリンク継手（１５）を大きなものに交換することにより、更に大きな段差（９）をも乗り越えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】  一般の車椅子の使用例
【図２】  一般の車椅子の前輪部分
【図３】  リンク機構図（初期値）
【図４】  リンク機構図（摺動時）
【図５】  リンク機構図（摺動終了時）
【図６】  リンク機構図（リンク継手の揺動量と前輪部分の持上げ）
【図７】  リンク機構と補助輪組立の構成図
【図８】  車椅子への使用例（通常走行）
【図９】  通常走行時の段差乗越えキャスター
【図１０】  車椅子への使用例（補助輪組立動作時）
【図１１】  補助輪組立動作時の段差乗越えキャスター
【図１２】  車椅子への使用例（補助輪組立及びリンク継手動作時）
【図１３】  補助輪組立及びリンク継手動作時の段差乗越えキャスター
【図１４】  車椅子への使用例（補助輪組立の段差乗り越え時）
【図１５】  段差乗り越え時の段差乗越えキャスター
【図１６】  車椅子への使用例（補助輪組立の段差乗り越え完了時）
【図１７】  段差乗り越え完了時の段差乗越えキャスター
【図１８】  車椅子への使用例（車椅子の段差乗り越え完了時）
【図１９】  車椅子の段差乗り越え完了時の段差乗越えキャスター
【発明を実施するための形態】
【０００９】  図１は介護人の押し手がいる場合の通常の段差乗越えの方法である。
段差（９）が低く、押し手に負担が軽い場合は実線矢印▲１▼で示す方向に進めて段差（９）を乗り越えている。
ある程度の段差（９）になると、実線矢印▲１▼で示す方向では、押し手の負担が大きくなり、又、段差（９）に前輪（８）が当接した際の乗り手への衝撃が大きくなってしまうので、押し手は実線矢印▲２▼、または実線矢印▲３▼で示す方向に手や足を使って力を加えて、後輪（２０）の車軸（２２）を支点に前輪（８）を持上げながら前進させることで段差（９）を乗り越えている。
【００１０】  乗り手が単独で走行するときは、乗り手自身が後輪（２０）を両手で回しているので、段差（９）が小さい場合には、前進速度を若干速めることで乗り越えている。
段差（９）が大きくなると、単に速度を速めても段差（９）に衝突するだけで乗り越えることはできない。
このときは、乗り手は段差（９）に前輪（８）が当接する直前に身体を仰け反るようにして、つまり、重心を後輪（２０）の後方に移動させることで前輪（８）を浮かしながら段差（９）を乗り越えているのが一般的である。
【００１１】  安心して乗り越えられる段差ｈの目安としては、図２のθｎで示す角度が５０度以上（段差ｈが前輪（８）の半径の１／４以下）が好ましい。
【００１２】  図３から図６を基にリンク機構（１２）について説明する。
リンク機構（１２）は車椅子等の前輪フレーム（２１）の前輪部取付ネジ（１１）に固定されたリンク固定板（１３）と、２組のリンク継手（１５）（１５）と、リンク移動板（１４）と、リンク移動板（１４）を所定の位置に牽引するリンク戻しバネ（１６）とで構成される。
リンク移動板（１４）端部には前輪旋回部（１７）が固定されている。
リンク固定板（１３）と、２組のリンク継手（１５）（１５）と、リンク移動板（１４）との関係は、リンク移動板（１４）がリンク戻しバネ（１６）により牽引されているので、通常は図３の位置関係にある。
【００１３】  前進方向からの圧力がかかると、つまり前輪（８）に段差（９）が当接すると、前輪（８）と一体に構成される前輪旋回部（１７）が後方に下がるので、図４・図５のようにリンク移動板（１４）も揺動して後方に移動する。
【００１４】  ２組のリンク継手（１５）（１５）の揺動量を図６のＬ２で示す。
リンク移動板（１４）は、２組のリンク継手（１５）（１５）により弧を描いて揺動するため、リンク固定板（１３）は図６のｈｕで示す分の突き上げを受ける。
【００１５】  リンク移動板（１４）端部には前輪旋回部（１７）を通して前輪（８）が配置されているため、車椅子の前輪部が持上げられることになる。
車椅子の前輪部が持上げられると、図１の破線で記したように重心移動が行なわれることになる。
【００１６】  図７に段差乗越えキャスターの全体構成を記す。
車椅子等の、車椅子等の前輪フレーム（２１）からキャスターを取り外して、車椅子等の前輪フレーム（２１）に本件発明の段差乗越えキャスターを取り付ける。
【００１７】  段差乗越えキャスターは、図２で示すように前輪（８）と、前輪フレーム（１８）と、前輪旋回部（１７）と前輪部取付ネジ（１１）から構成される一般用の車椅子要キャスターに前輪カバー（１９）を設けたものを基本に構成し、これに、図７のように、リンク機構（１２）として、リンク固定板（１３）と、２組のリンク継手（１５）（１５）と、リンク移動板（１４）と、リンク移動板（１４）を所定の位置に牽引するリンク戻しバネ（１６）とで構成する。
【００１８】  更に、前輪カバー（１９）には、Ｂ軸（６）を支点として、補助輪１（１）と補助輪２（２）と補助輪フレーム（３）と補助輪組立復帰バネ（２３）で構成される補助輪組立（４）を前輪カバー（１９）の前方に配する。
【００１９】  補助輪組立（４）と前輪（８）の動作について説明する。
図７に示すような、高い段差（９）のｈｄは前輪だけでは乗り越えは不可能であり、段差（９）と前輪（８）の間に、段差（９）を乗り越える補助が必要である。
段差乗越えキャスターが前進方向矢印に示す方向に移動すると、段差（９）の壁面に補助輪２（２）が当接すると、段差（９）の壁面から押圧を受けるようになり、補助輪２（２）は後方に下がる。同時にＢ軸（６）を支点にして補助輪組立（４）が反時計方向に回転し、補助輪１（１）が段差（９）の上面に接する。
【００２０】  段差乗越えキャスターが更に前進方向矢印に示す方向に移動しようとすると、段差（９）の壁面に接した補助輪２（２）はますます壁面から押圧されることで、補助輪１（１）が段差（９）の上面を押圧する力が強くなる。
このまま移動を続けると補助輪２（２）は補助輪１（１）の段差（９）上面を押圧する力を借りて段差壁面を乗り上げようとするが、乗り手を乗せた車椅子では乗り手の重量と移動速度が遅いため動けなくなってしまう。
つまり、段差上面に補助輪１（１）、段差（９）の壁面に補助輪２（２）がそれぞれ押圧された状態で固定されてしまう。いわゆる噛み込み状態である。
【００２１】  この状態から段差を乗り越えるためには図１で前述したように、押し手は実線矢印▲２▼、または実線矢印▲３▼で示す方向に力を加えて、後輪（２０）の車軸（２２）を支点に前輪（８）を持上げながら前進させることが必要である。
そこで、押し手の負担をなくす手段としてリンク機構（１２）を設けた。
【００２２】  リンク機構（１２）について、図７と、図８から図１９を参照しながら説明する。
段差（９）に当接する前のリンク機構（１２）は、図８と図９に示すように、リンク戻しバネ（１６）の牽引で、リンク固定板（１３）と、２組のリンク継手（１５）（１５）と、リンク移動板（１４）は所定の位置にある。
【００２３】  図７において、前進方向からの圧力がかかると、つまり図１０と図１１のように前輪（８）に段差（９）からの押圧を受けると、補助輪組立（４）がＢ軸（６）を中心にして反時計方向に回転して噛み込むため、図１２と図１３で示すようにリンク移動板（１４）が後退を始める。リンク移動板（１４）が後退すると、２組のリンク継手（１５）（１５）はリンク移動板（１４）を揺動させ、図１２と図１３で示すように２組のリンク継手（１５）（１５）の位置はリンク移動板（１４）の移動量に応じて傾斜状態から弧を描きながら起立状態となり、リンク移動板（１４）を最大限押し下げるため、リンク固定板（１３）は図１３のｈｕで示す分の突き上げを受ける。
【００２４】  結果、リンク移動板（１４）端部には前輪旋回部（１７）を通して前輪（８）が配置されているため、車椅子等の前輪部が持上げられることになる。これは車椅子を押す押し手が図１の実線矢印▲２▼、または実線矢印▲３▼で示す方向に力を加えて、後輪（２０）の車軸（２２）を支点に前輪（８）を持上げたことと同じ効果をもたらす。つまり、図１３のθｕで示す角度だけ車椅子の前輪部分が持上げられることになり、車椅子の重心が後方に移動することで難なく段差（９）を乗り越えることができる。
ちなみに図１８と図１９は、段差（９）を乗り越えた後の状態を示している。
【００２５】  本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。また、本発明の段差乗越えキャスターは、車椅子での利用の他、台車や手押しカート等の走行機器にも適用することができる。
【符号の説明】
【００２６】  １  補助輪１
２  補助輪２
３  補助輪フレーム
４  補助輪組立
５  Ａ軸
６  Ｂ軸
７  Ｃ軸
８  前輪
９  段差
１０  路面
１１  前輪部取付ネジ
１２  リンク機構
１３  リンク固定板
１４  リンク移動板
１５  リンク継手
１６  リンク戻しバネ
１７  前輪旋回部
１８  前輪フレーム
１９  前輪カバー
２０  後輪
２１  車椅子等の前輪フレーム
２２  車軸
２３  補助輪組立復帰バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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