(57)【要約】【課題】フットレストを水平面状にセットしたままそこに足をかけて乗り降り出来る、安全性の高い電動車椅子を安価に実現する。【解決手段】本発明は、フットレストの最先端部に利用者が全体重をかけても電動車椅子が前に倒れないように、力学的な釣り合いを考慮して、室内用電動車椅子の重心位置、フットレストの大きさおよび前輪の位置が決められているので、フットレストのいかなる場所に足を乗せても、車椅子は前倒しにならない。従って安全で、乗り降りに便利な電動車椅子を簡易に実現できる効果がある。【選択図】図１
2005066244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右に配置された前輪と左右に配置された駆動車輪を有し、利用者が利用して移動する際に足を乗せるフットレストを備えた室内用電動車椅子において、
フットレストの最先端部に利用者が全体重をかけても前記室内用電動車椅子が前に倒れないように、前記室内用電動車椅子の重心位置、前記フットレストの位置および前輪の位置が決められていることを特徴とする室内用電動車椅子
【請求項２】
左右に配置された前輪と左右に配置された駆動車輪を有し、利用者が利用する際に足を乗せるフットレストを備えた室内用電動車椅子において、
前記室内用電動車椅子の重心を原点とし、垂直方向をＺ軸、前記室内用電動車椅子の前方向をＹ軸および横方向をＸ軸とする直角座標系を設定するとき、
前記室内用電動車椅子が置かれたほぼ水平な平面と前記電動車椅子の重心を含みかつ前記Ｙ軸と前記Ｚ軸を含むＹ−Ｚ平面に平行な平面の交線上において、
左右の前輪が床に接する位置を結ぶ直線との交点と前記室内用電動車椅子の重心からの垂線との交点までの距離をＡとし、
前記室内用電動車椅子の利用者が前記フットレスト上に安定して起立可能な最先端部までの距離をＢとし、
前記室内用電動車椅子の重量をＷ，
前記利用者の重量をＰとするとき、
Ｐ×Ｂ＜Ｗ×Ａ
の関係が成り立つように、前記室内用電動車椅子のフットレストの位置、前輪の位置および重心位置が設計されていることを特徴とする室内用電動車椅子。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は室内で利用される電動車椅子に関し、特にフットレスト上に全体重をかけても倒れない、安全性を考慮した電動車椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】  超高齢者社会を向かえつつある現在、高齢者が生活し易い環境を整えることが重要な社会的課題である。一口に高齢者と言っても、寝たきりの痴呆老人から、若者と変わらない元気老人まで様々であるが、現在位置から多少離れた目的位置まで歩行して移動することが困難な高齢者が数多く存在する。このような高齢者用として車椅子がよく使用されるが、大別して人力で動かすタイプと電動タイプがあり、後者は前者に比較して概して高価であるが、その利便性から次第に普及しつつある。電動タイプには、ジョイスティックで操作するタイプや自動車のようなハンドルで操作するタイプ等様々であるが、高齢者が自ら運転する電動車椅子としてはジョイスティックで操作するタイプが一般的である。【０００３】  この種のタイプの電動車椅子を室内用電動車椅子として、老人健康保険施設等で使用する場合を考える。そこでは、食事や排泄のために電動車椅子が利用されるが、このためにはベットより立ち上がり電動車椅子に乗ることが必要になる。その際、フットレストは通常はほぼ垂直方向に退避し、車椅子に着座した後にフットレストをほぼ水平方向にセットし、そこに足を乗せる。フットレストをセットしたままそこに足をかけ、着座しようと体重をかけると、車椅子が前側に倒れ、そのはずみに利用者が転倒する恐れがあるためである。【０００４】  着座時にフットレスを利用しなければ安全性の面からは問題ない。しかし、着座した状態でのフットレストのセットは利用者にとって困難な作業である。すなわち、車椅子は元々足が弱い人が利用するものであり、その人が足を使ってフットレストをセットすることは元々困難であり、また、手でセットする場合も前屈みになる必要があるため、骨の折れる仕事であるからである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  フットレストを足が乗せられる状態にセットしたまま、そこに足をかけて乗り降りしても、電動車椅子が前倒しにならない電動車椅子を安価に実現することが、本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  電動車椅子のフットレストの先端部に利用者が立っても、電動車椅子が前倒しにならないように、電動車椅子のフットレストの位置、前輪の位置および重心位置を決めれば、どのような状態でも利用者の安定な姿勢が維持できるので、安全な車椅子が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  以下本発明を実施形態により説明する。図１は、本発明を電動車椅子に適用した場合の斜視図である。着座部１はほぼ水平面に平行の着座面３と背中を支える背凭れ部５からなるプラスチック製一体成型品である。着座部１はフレーム７で支持され、フレーム７は底板９を介して、その前部を自在キャスターである前輪１１で左右を、またその後部を駆動車輪１３で左右を支持され、移動可能になっている。フレーム７の基本構造は、左右に配置された２枚の金属等の板を複数のステム１５で固定した構造体である。フレーム７の上部に固定された固定具（図示されず）を介して着座部１はフレーム７に固定される。また、底板９の前部には、フットレスト１７が不使用時には収納可能となるように設置されている。【０００８】  また、着座部１の片側にはフレーム７にその基部を支持されるアームレスト１９があり、着座部１の背凭れ部５の後部には、介護人がこの車椅子を押すための押し棒２１がある。ここで説明している電動車椅子は電動のため普段はこの押し棒２１は必要としないが、電動機能が故障等した場合に、この押し棒２１を介護人は押して車椅子を移動する。【０００９】  また、アームレスト１９の前部にはジョイスティック２３があり、搭乗者はこのジョイスティック２３により、前進、後進の速度制御および左右への操舵を行うことが出来る。ここで指令された出力は、モータ駆動制御部（図示されず）を経て、駆動モータ２５を動かし、駆動車輪１３を駆動する。【００１０】  次に以降の説明を容易にするために座標系を設定する。図中に示すように本発明の車椅子の重心Ｇを原点とし、垂直方向をＺ軸、前記室内用電動車椅子の前方向をＹ軸および横方向をＸ軸とする直角座標系を設定する。【００１１】  次に重心位置を厳密に定義するため、図２を使用する。室内用電動車椅子はほぼ水平な平面５１に置かれているとし、この平面５１と前記電動車椅子の重心を含みかつＹ軸とＺ軸を含むＹ−Ｚ平面に平行な平面５３の交わる直線を交線５５とする。次に左右の前輪が床に接する位置を結ぶ直線５７と交線５５の交わる点を交点５９とし、前記室内用電動車椅子の重心からの垂線６１と交線５５の交わる点を交点６３とする。交点５９と交点６３の距離をＡと定義する。【００１２】  図３は利用者が着座した状態から立ち上がる直前の姿勢を示している。点線で示される利用者６５は踵を十分ひいて立ち上がろうとするため、足の位置は前輪１１と電動車椅子の重心の間にあり、このままフットレスト１７上に立っても車椅子は前倒しにならない。【００１３】  しかし、利用者６５が一旦立ち上がった後、ベット等に移ろうとしてフットレスト１７上で移動することが多々ある。図４は車椅子が前倒しになるための最悪状態を示している。すなわち、利用者６５がフットレスト１７の前部に踵をおいて立ち上がっている状態である。このときの利用者の重心をＦとし、重心Ｆを通る垂線６７と交線５５が交わる点を交点６９とする。ただし、一般的には垂線６７と交線５５は交わらないので、その場合には両線の最接近点を交点と考える。あるいは、利用者６５の重心Ｆが平面５３内にあると仮定してもよい。ここで、交点６９と交点５９の距離をＢとする。【００１４】  本発��の室内用電動車椅子の重量をＷまた利用者６５の重量をＰとするとき、
Ｐ×Ｂ＜Ｗ×Ａ
の関係が成り立つように、該室内用電動車椅子の形状を設計すれば、利用者６５がフットレスト１７の前部に踵をおいて立ち上がっても、本発明の室内用電動車椅子は絶対前倒しにならないことになる。【００１５】  この数式を満足させるためには、室内用電動車椅子の重量Ｗと前輪と車椅子の重心までの側面方向の距離Ａを大きく、フットレストの先端部分と前輪までの側面方向の距離Ｂを小さくすればよいが、徒にＷとＡを大きくすることは車椅子の大型化を招き、またＢを小さくすることは乗り心地を悪くする。従って、なるべく不等号が等号に近いぎりぎりの線で設計することが必要になる。【００１６】  電動車椅子の重量Ｗが一定、電動車椅子の全体的な大きさが一定であっても、駆動モータ２５等の重量物をなるべく後部に配置することが重心位置を後部にさげる、すなわち距離Ａを大きくすることにつながるのでこの配慮は重要である。【００１７】  次に具体的数値で検討する。体重が６０ｋｇ程度の利用者６５を想定する。フットレスト１７の最先端部を前輪の設置位置より１６ｃｍ程度前に出しておけば、乗り心地は我慢できるであろう。フットレスト１７の最先端部を安定して立てる人間の重心位置とすれば、Ｂ＝１６ｃｍとなる。この場合、電動車椅子の重量Ｗを３０ｋｇとすれば、Ａ＞３２ｃｍと、またＷ＝２５ｋｇとすればＡ＞３９ｃｍとなる。【００１８】  当然、重量Ｗが大きい方が距離Ａは小さくてよい。従って、距離Ａを小さくするために、電動車椅子の重量を増す、すなわち錘を付加することも考えられる。本車椅子の利用者によって必要な重量Ｗや距離Ａは変化するが、利用者が変わるごとにそれらを変えるのは面倒な作業になるので、予め利用者の体重を想定して決めるのが現実的である。【００１９】  以上の説明では、専ら電動車椅子の前後方向の倒れに関して考察してきたが、幅方向に対しては利用者がその重心位置を左右に配置された前輪および駆動車輪を結ぶ領域よりはみ出さない限り、倒れに関し安全である。従って、利用者がフットレスト１７に足を乗せ、アームレスト１９等に手や腕を掛けて、故意に車椅子を倒そうとしない限り、倒れる心配はない。【００２０】  また、図１でフットレスト１７が不使用時には収納可能となるよう設置されていると説明したが、本発明ではフットレストを水平面状にセットしたままそれを利用して乗り降りができるので、必ずしも収納可能にする必要はなく、固定状態にしてもよい。しかも固定状態の方が部品点数が少なくなるので安価にできる利点がある。しかし、本車椅子を倉庫に格納する場合に必要なスペースが若干増加する欠点が生ずる。【００２１】  また、以上の説明では、本発明を４つの車輪で移動する電動車椅子に適用した場合で説明したが、これに限定されるものでなく、４つ以上の車輪で移動する車椅子に適用してもよいことは言うまでもない。【００２２】  また、前輪は自在キャスター、後輪は駆動車輪の場合で説明したが、前輪を駆動車輪とし、前輪を自在キャスターとしてもよい。【００２３】  また、着座部１は、プラスティック製の一体成形品、フレームは板とステム構造からなると説明したが、これに限定されるものではなく、市販の車椅子あるいは電動車椅子によく見かけるパイプと布張り構造等であっても一向に差し支えない。
【発明の効果】
【００２４】  以上説明したように、本発明は、フットレストを水平面状にセットしたままそこに足をかけ、全体重をかけて、乗り降りすることが出来るようにすることを目的にしている。すなわち、フットレストの最先端部に利用者が全体重をかけても前記室内用電動車椅子が前に倒れないように、前記室内用電動車椅子の重心位置、前記フットレストの位置および前輪の位置が決められているので、フットレストのいかなる場所に足を乗せても、車椅子は前倒しにならない。従って安全で、乗り降りに便利な電動車椅子を簡易に実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した電動車椅子の斜視図
【図２】本発明の電動車椅子の重心位置を定義するための説明図
【図３】本発明の電動車椅子のフットレスト上で立つ場合の利用者の姿勢を説明するための側面図
【図４】本発明の電動車椅子のフットレスト上で立つ場合、最も該車椅子が前倒しになりやすい状態を示す図
【符号の説明】
【００２６】  １  着座部
３  着座面
５  背凭れ部
７  フレーム
９  底板
１１  前輪
１３  駆動車輪
１５  ステム
１７  フットレスト
１９  アームレスト
２１  押し棒
２３  ジョイスティック
２５  駆動モータ
５１  本発明の車椅子がおかれる平面
５３  本発明の車椅子の重心を含みかつＹ−Ｚ平面に平行な平面
５５  平面５１と平面５３の交線
５７  左右の前輪が床に接する位置を結ぶ直線
５９  交線５５と直線５７の交点
６１  重心Ｇを通る垂線
６３  交線５５と垂線６１の交点
６５  利用者
６７  利用者の重心を通る垂線
６９  交線５５と垂線６７の交点あるいは最接近点
【図１】
2005066244.tif 000003
【図２】
2005066244.tif 000004
【図３】
2005066244.tif 000005
【図４】
2005066244.tif 000006