(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の着座部と、
該着座部が固定されると共に、該着座部前方及び下方の使用者の足が入る部分が開放されたフレームと、
該フレームの両前端部下側及び後方中央部下側に配設された、少なくとも３つの主キャスターと、
前記フレーム下側の前記主キャスターの間に配設された、転倒防止用の補助キャスターと、
を備えたことを特徴とする室内移動用具。
【請求項２】
前記補助キャスターの車輪のサイズが、前記主キャスターの車輪のサイズより小さくされていることを特徴とする請求項１に記載の室内移動用具。
【請求項３】
前記フレームの着座部上方に手すりが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の室内移動用具。
【請求項４】
前記フレームが略Ｕ字形状のパイプで構成され、前記手すりが、略Ｕ字形状のパイプを略Ｌ字形状に曲げることによって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の室内移動用具。
【請求項５】
前記フレームの着座部前方が左右に開いていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の室内移動用具。
【請求項６】
使用者の着座部と、
該着座部が固定されると共に、該着座部前方の使用者の足が入る部分が開放されたフレームと、
該フレームの両前端部下側及び後方中央部下側に配設された、少なくとも３つの主キャスターと、
前記フレーム下側の前記主キャスターの間に配設された、転倒防止用の補助キャスターと、
を備えた室内移動用具であって、
前記着座部後方とフレームの間の着座部後方座面支持点に配設された荷重センサと、
該荷重センサで検出された荷重が所定範囲にある時に、前記主キャスターの少なくとも１つにブレーキをかけるブレーキ機構と、
を更に備えたことを特徴とする室内移動用具。
【請求項７】
前記ブレーキ機構が、
前記主キャスターの取付部に配設された、正・逆回転可能なモータと、
該モータにより駆動されるキャスター回転軸停止部材及びキャスター輪停止部材と、
を備えたことを特徴とする請求項６に記載の室内移動用具。
【請求項８】
前記キャスター回転軸停止部材とキャスター輪停止部材の動作を両立させるための干渉防止機構が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の室内移動用具。
【請求項９】
キャスターに上方から加わる荷重を検出するための荷重センサと、
該荷重センサで検出された荷重が所定範囲にある時に、前記キャスターにブレーキをかけるブレーキ機構と、
を備えたことを特徴とするキャスター用安全装置。
【請求項１０】
前記ブレーキ機構が、
前記キャスターの取付部に配設された、正・逆回転可能なモータと、
該モータにより駆動されるキャスター回転軸停止部材及びキャスター輪停止部材と、
を備えたことを特徴とする請求項９に記載のキャスター用安全装置。
【請求項１１】
前記キャスター回転軸停止部材とキャスター輪停止部材の動作を両立させるための干渉防止機構が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のキャスター用安全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内移動用具及びキャスター用安全装置に係り、特に、何らかの事情で一時的に歩行が困難になった人に対し、脚力が衰えないように運動を補助し、自立を促すために用いるのに好適な、座るだけでなく自由に動ける椅子としての室内移動用具、及び、そのために用いるのに好適なキャスター用安全装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車椅子や、その補助具、安全装置に関して多くの提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、略コ字状で下部四隅にキャスタ若しくは車輪、前方に伸幅可能なステップおよび左右に移動可能な杖固定筒から構成される車体を設け、そして、車体の幅に調節することができる着脱可能な椅子を設け、さらに、先端部が杖固定筒に緩嵌する伸長可能な杖を二つ設けた車椅子兼歩行補助具が記載されている。
【０００４】
又、特許文献２には、座受けにキャスターをつけることにより自在に方向転換ができ、前方のキャスターはストッパー付きとすることによりスツールを固定することができる室内用移動自在スツールが記載されている。
【０００５】
又、特許文献３には、利用者が腰を下ろす着座部に対し前方で左右に配置された２個のキャスターと、前記着座部の後方で左右に配置された２個の駆動車輪を有する車椅子において、前記着座部に対して前方であり前記２個のキャスターを結ぶ線より前方あるいは後方に補助車輪を設けることが記載されている。
【０００６】
又、特許文献４には、通常の自走式車椅子に上下する電動自在車又は自在車で自走用後輪を浮かせ横移動や斜め移動を可能にした両用式車椅子であって、ベッドやトイレなどに乗降移動する場合、横移動を楽に行える様、自走用後輪を取り外し出来るようにしたり、前記自在車使用時において、遠隔から行うことが出来るブレーキ構造を設けることが記載されている。
【０００７】
又、特許文献５には、一般の電動式車椅子に対物センサーとその入力により電動式車椅子のコントロールボックスの所で電源または駆動を解除する装置を取り付け、取り付けられた対物センサーの入力により電動式車椅子の電源または駆動を解除できるようにして、動作時において周りの物との衝突を防ぐことができ、より安全が確保できるようにすることが記載されている。
【０００８】
又、特許文献６には、ベッド等の脇に設置される移乗補助装置であって、車椅子の自在キャスターの自在回転を拘束する機能と、かつ利用者が体重移動がし易いように、立ち上がり補助機能を備えることにより、利用者は自分ひとりで、ベッドから車椅子へ、あるいは車椅子からベッドへと移乗できるようにして、好きな時に好きな場所に行くことが出来る自立支援システムを実現することが記載されている。
【０００９】
車椅子の暮らしになると、脚力が衰え自立歩行が困難になる。そこで、病院や老人介護施設等においては、脚力は残っているが歩行が困難な者に対して自立起床、自立起立、自立歩行などの順次訓練がなされている。これらの訓練は、転倒などの事故を回避する為に、介助者の補助を必要とするため、人的、時間的、設備的に負担になっている。
【００１０】
座りきりにさせない為の脚力回復訓練機器を日常の生活行為全般に使うことによって脚力の回復と自由な行動を可能とし、介助者無しでの自立行動を可能にすることを目指し、何らかの事情で一時的に歩行が困難になった人に対し、脚力が衰えないように運動を補助し、自立を促すための自助具を発明者は非特許文献１で提案した。
【００１１】
これは、図１に示す如く、使用者の着座部１０と、該着座部１０が固定されると共に、該着座部１０前方の使用者の足が入る部分が開放されたフレーム１２と、該フレーム１２の脚部下側及び後方中央部下側に配設された３つのキャスター１４と、前記フレーム１２下側の前記キャスター１４の間、及び、フレーム１２の両脚部前方に配設された転倒防止用の支柱１６と、前記フレーム１２の着座部１０上方に設けられた手すり１８を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−２４３９８号公報
【特許文献２】登録実用新案第３１１０２２７号公報
【特許文献３】特開２００６−１１６０８０号公報
【特許文献４】特開２００８−２６４４５０号公報
【特許文献５】特開平６−１９０００７号公報
【特許文献６】特開２００５−１５２５５６号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】香椎  正治他「室内用自立移動自助具の試作」日本福祉工学会第１３回学術講演論文集（２００９年１１月２８日、日野）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、使用状況の観察から、使用者が乗り移る時、左右後方への移動時、前方移動時、立ち上がる時、装置から離れる時に車体が傾斜して転倒するのを防止するため設けた支柱１６は、２０ｍｍ程度のわずかな段差に対して移動の妨げとなり敷居の乗り越えに不都合が生じていた。
【００１５】
更に、使用者のそばまで移動させる時（解除）、使用者が座ろうとしている時（停止）、使用者が乗って移動しようとしている時（解除）、及び、使用者が立ち上がろうとしている時（停止）、これらの状態においては自助具に停止装置が必要であるが、従来の安全装置は、これらの要請に十分に応えるものではなかった。
【００１６】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、敷居等の室内のわずかな段差を容易に乗り越えることができる室内移動用具を提供することを第１の課題とする。
本発明は、更に、使用者の使用状態に合わせた自動停止及び解除が可能な安全装置を備えた室内移動用具を提供することを第２の課題とする。
【００１７】
本発明は、又、室内移動用具やキャスター付椅子に用いるのに好適なキャスター用安全装置を提供することを第３の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、使用者の着座部と、該着座部が固定されると共に、該着座部前方及び下方の使用者の足が入る部分が開放されたフレームと、該フレームの両前端部下側及び後方中央部下側に配設された、少なくとも３つの主キャスターと、前記フレーム下側の前記主キャスターの間に配設された、転倒防止用の補助キャスターと、を備えたことを特徴とする室内移動用具により、前記第１の課題を解決したものである。
【００１９】
ここで、前記補助キャスターの車輪のサイズを、前記主キャスターの車輪のサイズより小さくすることができる。
【００２０】
又、前記フレームの着座部上方に手すりを設けることができる。
【００２１】
又、前記フレームを略Ｕ字形状のパイプで構成し、前記手すりを、略Ｕ字形状のパイプを略Ｌ字形状に曲げることによって形成することができる。
【００２２】
又、前記フレームの着座部前方を左右に開くことができる。
【００２３】
本発明は、又、使用者の着座部と、該着座部が固定されると共に、該着座部前方の使用者の足が入る部分が開放されたフレームと、該フレームの両前端部下側及び後方中央部下側に配設された、少なくとも３つの主キャスターと、前記フレーム下側の前記主キャスターの間に配設された、転倒防止用の補助キャスターと、を備えた室内移動用具であって、前記着座部後方とフレームの間の着座部後方座面支持点に配設された荷重センサと、該荷重センサで検出された荷重が所定範囲にある時に、前記主キャスターの少なくとも１つにブレーキをかけるブレーキ機構と、を更に備えることにより、前記第２の課題を解決したものである。
【００２４】
ここで、前記ブレーキ機構が、前記主キャスターの取付部に配設された、正・逆回転可能なモータと、該モータにより駆動されるキャスター回転軸停止部材及びキャスター輪停止部材と、を備えることができる。
【００２５】
又、前記キャスター回転軸停止部材とキャスター輪停止部材の動作を両立させるための干渉防止機構を設けることができる。
【００２６】
本発明は、又、キャスターに上方から加わる荷重を検出するための荷重センサと、該荷重センサで検出された荷重が所定範囲にある時に、前記キャスターにブレーキをかけるブレーキ機構と、を備えたことを特徴とするキャスター用安全装置により、前記第３の課題を解決したものである。
【００２７】
ここで、前記ブレーキ機構が、前記キャスターの取付部に配設された、正・逆回転可能なモータと、該モータにより駆動されるキャスター回転軸停止部材及びキャスター輪停止部材と、を備えることができる。
【００２８】
更に、前記キャスター回転軸停止部材とキャスター輪停止部材の動作を両立させるための干渉防止機構を設けることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、キャスターを前方の転倒防止支柱の位置に移動して主キャスターとすると共に、後方の転倒防止支柱を補助キャスターに変更したので、敷居等の室内のわずかな段差を容易に乗り越えることが可能となる。従って、自由な方向に移動が可能であり、介助無しに使用できる。又、単純な構造で軽量にでき、扱いが簡単である。
【００３０】
更に、使用者の使用状態に合わせた自動停止及び解除が可能な安全装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】発明者が提案した従来の室内移動用自助具を示す斜視図
【図２】本発明の実施形態を示す斜視図
【図３】前記実施形態のブレーキ機構を示す側面図
【図４】前記ブレーキ機構の荷重センサで検出される力を示す側面図
【図５】前記ブレーキ機構の動作を示す断面図
【図６】同じく２種の停止状態を示す断面図
【図７】同じく制御回路を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３３】
本実施形態は、図２（ａ）（ｂ）に示す如く、使用者の着座部１０と、該着座部１０が固定されると共に、該着座部１０前方及び下方の使用者の足が入る部分が開放されたフレーム２０と、該フレーム２０の両前端部下側及び後方中央部下側に配設された３つの主キャスター２２と、前記フレーム２０下側の前記主キャスター２２の間に配設された、転倒防止用の補助キャスター２４と、前記フレーム２０の着座部１０上方に設けられた手すりアーム２６と、前記着座部１０後方とフレーム２０の間の着座部後方座面支持点に配設された荷重センサ２８と、該荷重センサ２８で検出された荷重が所定範囲にある時に、前方の２つの主キャスター２２にブレーキをかけるブレーキ機構３０と、を備えている。
【００３４】
前記着座部１０は、使用者の脚の動きを妨げないよう、大腿部の運動範囲を大きくとれる形状、例えば自転車のサドルと同様の形状とされている。
【００３５】
前記フレーム２０は、例えばパイプを概ねＵ字形状に曲げることによって形成され、その着座部前方は、使用者が脚を入れる時に邪魔にならず、腰掛け易いよう左右に開かれている。このフレーム２０の先端には、略円錐状のゴムキャップ２１が被せられており、フレーム２０の先端が壁と衝突した時に、壁とフレーム２０を保護すると共に、使用者がフレーム２０と壁の間で手を挟まないように保護している。
【００３６】
前記手すりアーム２６は、例えばパイプをＵ字形状に曲げ、更にＬ字形状に曲げることによって形成されている。
【００３７】
前記補助キャスター２４の車輪２５のサイズは、前記主キャスター２２の車輪２３のサイズより小さくされている。
【００３８】
前記ブレーキ機構３０は、図３に示す如く、前記主キャスター２２の取付部に配設された、正・逆回転可能な直流（ＤＣ）モータ３２と、該モータ３２により駆動されるウォームギア３４と、該ウォームギア３４により駆動される押し下げアーム３６と、該押し下げアーム３６により駆動されるキャスター回転軸停止ギア３８及びキャスター輪停止アーム４０と、前記キャスター回転軸停止ギア３８とキャスター輪停止アーム４０の動作を両立させる干渉防止機構としてのばね４２とを備えている。
【００３９】
このブレーキ機構３０は、図４に示す如く、手すりアーム２６にかかる力Ｆａ、及び、着座部１０の座面にかかる力Ｆｓの解析結果に基づいて、例えば歪ゲージでなる荷重センサ２８で検出される、使用者が乗り移ろうとして手をかけたと考えられる第１の所定値（例えば２０Ｎ）以上の場合は、図５（ａ）に示す如く、押し下げアーム３６を押し下げて制動し、一方、使用者が着座したと考えられる第２の所定値（例えば２００Ｎ）以上の場合は、図５（ｂ）に示す如く、押し下げアーム３６を引き上げて制動を解除するようにしている。
【００４０】
前記ばね４２は、図６（ａ）に示す如く、キャスター回転軸停止ギア３８が十分下がる前にキャスター輪停止アーム４０下端がキャスター２２の車輪２３に当たって、該キャスター回転軸停止ギア３８が機能していない場合、図６（ｂ）に示す如く、キャスター回転軸停止ギア３８の下降を許容して、キャスター軸回転停止動作を有効とする。
【００４１】
前記ブレーキ機構３０の制御回路５０は、図７に示す如く、前記荷重センサ２８の出力を増幅するプリアンプ５２及びアンプ５４と、必要な処理を行うマイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）５６と、２つの直流（ＤＣ）モータ３２Ａ、３２Ｂを駆動するためのドライバー回路５２Ａ、５２Ｂと、該ドライバー回路５２Ａ、５２Ｂに付設されたシャント抵抗５４Ａ、５４Ｂと、該シャント抵抗５４Ａ、５４Ｂの出力で検知されるモータ３２Ａ、３２Ｂの負荷が所定値以上となった時に、モータ３２Ａ、３２Ｂの回転を止めて保護するためのコンパレータ５６Ａ、５６Ｂと、を備えている。
【００４２】
前記ＭＰＵ５６は、手すりアーム２６に使用者が手を乗せる荷重（例えば２０Ｎ）が加わるとＤＣモータ３２Ａ、３２Ｂを例えば正回転させ、図５（ａ）に示した如く、主キャスター２２のブレーキ機構３０を動作させて主キャスターの状態を固定する。更に使用者が着座部１０に座った荷重（例えば２００Ｎ）にまで達するとＤＣモータ３２Ａ、３２Ｂを逆回転させ、図５（ｂ）に示した如く、主キャスター２２のブレーキ機構３０を逆方向に動作させて主キャスター２２の固定状態を解除する。又、ＭＰＵ５６は、ＤＣモータ３２Ａ、３２Ｂの正回転・逆回転時に過電流が流れると、モータ稼働範囲の停止位置と判断しＤＣモータ３２Ａ、３２Ｂを停止して保護する。
【００４３】
前記制御回路５０やその電源バッテリは、例えば着座部１０の裏側に固定して目立たないようにすることができる。
【００４４】
前記制御回路５０は、例えば０．１秒間隔で荷重を確認し、１秒前の値と比較することで、過敏な作動や、荷重センサ２８の温度変化や、フレーム２０、手すりアーム２６を構成する素材（例えばＡＢＳ）の弾性特性による変動の影響を防ぐことができる。
【００４５】
本実施形態によれば、１個のセンサ及びそれぞれ１台のモータ（アクチュエータ）でキャスター輪の回転とキャスター回転軸の回転を止めることができる。なお、ブレーキ機構の構成は、これに限定されず、例えばセンサの数を増やしたり位置を変えたり、歪ゲージやウォームギア以外を使用したりすることもできる。
【００４６】
更に、このブレーキ機構は、前記実施形態の室内移動用自助具だけでなく、他の構成の室内移動用具や、手漕ぎ型車椅子、事務用回転椅子等、キャスター輪を備えた他の製品一般に使用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１０…着座部
２０…フレーム
２２…主キャスター
２３、２５…車輪
２４…補助キャスター
２６…手すりアーム
２８…荷重センサ
３０…ブレーキ機構
３２…モータ
３４…ウォームギア
３６…押し下げアーム
３８…キャスター回転軸停止ギア
４０…キャスター輪停止アーム
４２…ばね
５０…制御回路
【図１】
0005802415.tif 000002
【図２】
0005802415.tif 000003
【図３】
0005802415.tif 000004
【図４】
0005802415.tif 000005
【図５】
0005802415.tif 000006
【図６】
0005802415.tif 000007
【図７】
0005802415.tif 000008