(57)【要約】  【課題】屋内での使用性に優れ、足腰が弱った老人等でもバランスが取り易く、足腰への負担が軽減できるようにした足踏み式自進車を提供する。  【解決手段】足踏み式自進車１は、左右一対の車輪６，６及びこれらを連結する主軸４と、この主軸４の一方側寄り位置において前記主軸４から直交方向に突出するとともに、前記主軸４を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆５Ａと、前記主軸４の他方側寄り位置において前記一方側駆動杆５Ａとは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆５Ｂと、前記主軸４に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板３と、前記一方側駆動杆５Ａ及び他方側駆動杆５Ｂの上面側に夫々配設されるとともに、前記基板３によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能かつ水平状態に支持される一方側踏み板２Ａ及び他方側踏み板２Ｂとから構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両足で交互に踏み板を踏み、車輪を回転させて走行するようにした足踏み式自進車であって、
前記足踏み式自進車は、左右一対の車輪と、これら左右一対の車輪を連結する主軸と、この主軸の一方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆と、前記主軸の他方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられ、かつ前記一方側駆動杆とは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆と、前記主軸に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板と、前記一方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される一方側踏み板と、前記他方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される他方側踏み板とから構成されることを特徴とする足踏み式自進車。
【請求項２】
前記一方側駆動杆及び他方側駆動杆の両端部に夫々摺動用ローラを備える請求項１記載の足踏み式自進車。
【請求項３】
前記踏み板の下面に昇降ガイド軸が垂設され、前記基板に形成された挿通孔に挿通されるとともに、一端が基板に対して伏仰方向に揺動可能に支持されるとともに、他端が基板に対して基板の板面方向にスライド可能に係合する昇降ガイドアームを備えることにより前記踏み板が基板に対して上下方向に昇降可能に支持されている請求項１、２いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項４】
前記踏み板の下面に少なくとも２本以上の昇降ガイド軸が垂設され、前記基板に形成された挿通孔に挿通されることにより前記踏み板が基板に対して上下方向に昇降可能に支持されている請求項１、２いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項５】
前記車輪の外面及び内面の内の少なくとも一方側に、周方向に間隔を空けて斜面昇降移動用の係合突部を備える請求項１〜４いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項６】
前記基板に対し、前記一方側駆動杆及び／又は他方側駆動杆の正／逆回転方向を規制する回転方向規制手段を備える請求項１〜５いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項７】
四隅下端に夫々走行ローラを備えた姿勢制御用フレームを一体的に備える請求項１〜６いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項８】
前記姿勢制御用フレームは、平行リンク機構により前記踏み板を水平状態に保持しながら斜路に対応可能としてある請求項１〜７いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項９】
前記姿勢制御フレームの前輪はハンドルによって操舵可能としてある請求項７、８いずれかに記載の足踏み式自進車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立位状態のまま両足で交互に踏板を踏んで車輪を回転させることにより移動する足踏み式自進車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ペダルを足踏みして得られる回転を駆動源として車輪を回転させる移動装置として、足踏み式スクーター等が知られている。
【０００３】
たとえば、下記特許文献１では、１つの共通の車軸の一方の端部に取付けられた第１の車輪手段と他方の端部に取付けられた第２の車輪手段とを有する車体フレームと、並列関係に取付けられた一対の足踏みペダルと、該足踏みペダルに連結された駆動部材と前記第２の車輪手段の前記共通の車軸に連結され車を駆動する被駆動部材とを有する前記足踏みペダルの各々のための一方向クラッチ、とを有する自己推進車であって、前記足踏みペダルの各々が１つの４リンク平行四辺形によって車体フレームに取付けられ、該４リンク平行四辺形が各足踏みペダルの両端に第１のアームと第２のアームを有し足踏みペダルが運転者の足によって下方に駆動され車を推進させるとき、各足踏みペダルを車の長手方向軸線に実質的に平行に保持するようにした自己推進車が開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２では、連続する凹凸状に屈曲形成されたクランク軸からなって、前後に平行に設けられた一対の回転軸と、上記前後一対の回転軸の凹部および凸部にそれぞれ前後に架け渡され枢着される左右一対のペダル部と、該一対の回転軸の両端を軸受けすると共に先端がハンドル軸に連結されたベースフレームと、後方の回転軸の両端でベースフレームより外側に突出した部分に固着された駆動用の車輪と、前記ハンドル軸の下端に連動自在に設けられた前輪と、ハンドル軸の上部に固設されて前輪を操舵可能なハンドルとからなる足踏み式スクーターが開示されている。
【特許文献１】特開平５−１３１９６７号公報
【特許文献２】実開平７−３０１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２記載の発明は共に、足踏みペダル部の運動が回転運動である。そのため、足腰が弱った老人や病人等が使用するには身体のバランスを崩し易いとともに、ペダルに力を伝達するにはペダルを上死点においては水平に押し、下死点においては水平に引く必要があるため、足腰が弱った老人や病人等が使用するには身体への負担が大きいなどの問題があった。また、これらの足踏み式スクーター等は、階段や傾斜面などの昇降移動には不適であるなどの問題もあった。
【０００６】
また、前記特許文献１記載の発明は、同特許文献１の図１に記載されるように、平行四辺形のリンク機構によって車輪を駆動させる構造であるため、車体フレームが長尺となり、室内で使用することはほぼ不可能である。また、前記特許文献２記載の発明は、幼児用の四輪車等と同様に、クランク機構によって車輪を駆動させる構造であり、円滑な走行を実現し難いと同時に、ペダルがいわゆる上死点にある時に力を加えると、逆回転を起こす危険性があった。
【０００７】
一方、住宅や病院、老人ホームなどにおいては、足腰が弱った老人や病人が移動する際は、安全性を考慮して車椅子が使用されているが、車椅子は幅をとるため狭い屋内での使用にはおのずと制限があった。特に、狭い一般家庭内での使用は非常に不向きであった。また、足腰の運動を伴わない車椅子では、老人や病人の足腰をさらに弱らせる原因となるため、軽い運動にもなる移動装置が望まれていた。
【０００８】
そこで本発明の主たる第１の課題は、コンパクト化が可能であり特に屋内での使用性に優れているとともに、足腰が弱った老人や病人等でも身体のバランスが取り易く、足腰への負担が軽減できるように足踏み運動を単純な上下運動とした足踏み式自進車を提供することにある。
【０００９】
また、第２に水平面の移動はもとより、階段、傾斜面などの昇降移動を可能とした足踏み式自進車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、両足で交互に踏み板を踏み、車輪を回転させて走行するようにした足踏み式自進車であって、
前記足踏み式自進車は、左右一対の車輪と、これら左右一対の車輪を連結する主軸と、この主軸の一方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆と、前記主軸の他方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられ、かつ前記一方側駆動杆とは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆と、前記主軸に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板と、前記一方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される一方側踏み板と、前記他方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される他方側踏み板とから構成されることを特徴とする足踏み式自進車が提供される。
【００１１】
上記請求項１に係る本発明では、一方の踏み板を踏んで下方に移動させることにより、踏み板の裏面と接触する一方側駆動杆が回転し、主軸を介して他方側駆動杆が９０度遅れで回転して他方の踏み板が上昇する機構とし、上昇した各踏み板を交互に踏んで下方に移動させることにより主軸が回転を続け車輪が回転して前進することができる。
【００１２】
本発明の足踏み式自進車は、踏み板の運動が単純な上下運動であるため、足腰が弱った老人や病人等でも身体のバランスが取り易く、かつ従来の足踏み式スクーターのように水平方向へ力を加える必要がないため、足腰への負担が軽減できるようになる。
【００１３】
また、コンパクト化が可能であり、屋外はもちろんのこと狭い一般家庭の屋内においても容易にかつ安全に走行できるようになる。
【００１４】
請求項２に係る本発明として、前記一方側駆動杆及び他方側駆動杆の両端部に夫々摺動用ローラを備える請求項１記載の足踏み式自進車が提供される。前記基板と接触する前記一方側駆動杆及び他方側駆動杆の両端部に夫々摺動用ローラを備えることにより、一方側駆動杆及び他方側駆動杆の回転運動が円滑化するため、足腰への負担をより軽減できるようになる。
【００１５】
請求項３に係る本発明として、前記踏み板の下面に昇降ガイド軸が垂設され、前記基板に形成された挿通孔に挿通されるとともに、一端が基板に対して伏仰方向に揺動可能に支持されるとともに、他端が基板に対して基板の板面方向にスライド可能に係合する昇降ガイドアームを備えることにより前記踏み板が基板に対して上下方向に昇降可能に支持されている請求項１、２いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００１６】
上記請求項３記載の発明は、前記踏み板の支持構造を具体的に規定したものである。すなわち、踏み板の下面に設けられた昇降ガイド軸を基板に挿通させ、かつ一端が基板に対して伏仰方向に揺動可能に支持されるとともに、他端が基板に対して基板の板面方向にスライド可能に係合する昇降ガイドアームを備えることにより、踏み板を上下方向に昇降可能かつ水平状態に支持することができる。
【００１７】
請求項４に係る本発明として、前記踏み板の下面に少なくとも２本以上の昇降ガイド軸が垂設され、前記基板に形成された挿通孔に挿通されることにより前記踏み板が基板に対して上下方向に昇降可能に支持されている請求項１、２いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００１８】
上記請求項４記載の発明は、前記踏み板の支持構造を具体的に規定したものである。すなわち、踏み板の下面に設けられた昇降ガイド軸を基板に挿通させることにより、踏み板を上下方向に昇降可能かつ水平状態に支持することができる。
【００１９】
請求項５に係る本発明として、前記車輪の外面及び内面の内の少なくとも一方側に、周方向に間隔を空けて斜面昇降移動用の係合突部を備える請求項１〜４いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００２０】
上記請求項５記載の発明は、階段などの斜面を走行可能としたものである。階段などの斜面の側部に、部材長手方向に沿って所定の間隔で係合板が設けられたレールを予め設置しておき、前記車輪の側面に設けた係合突部を前記レールの係合板に係合させながら前進することにより斜路を走行できるようになる。
【００２１】
請求項６に係る本発明として、前記基板に対し、前記一方側駆動杆及び／又は他方側駆動杆の正／逆回転方向を規制する回転方向規制手段を備える請求項１〜５いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００２２】
上記請求項６記載の発明は、前記一方側駆動杆及び／又は他方側駆動杆の正／逆回転方向を規制する回転方向規制手段を備えるものであり、これによって足踏み式自進車の移動方向が急に逆転したりするのを防止することができる。
【００２３】
請求項７に係る本発明として、四隅下端に夫々走行ローラを備えた姿勢制御用フレームを一体的に備える請求項１〜６いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００２４】
上記請求項７記載の発明は、四隅下端に夫々走行ローラを備えた姿勢制御用フレームを一体的に備えるようにするものであり、これにより自進車の姿勢が安定し走行が安全に行えるようになる。
【００２５】
請求項８に係る本発明として、前記姿勢制御用フレームは、平行リンク機構により前記踏み板を水平状態に保持しながら斜路に対応可能としてある請求項１〜７いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００２６】
上記請求項８記載の発明は、前記姿勢制御用フレームは、接合部を滑節とし（少なくとも１箇所は滑節と剛節の切換可能とする）、フレーム全体が平行リンク機構により、前記踏み板を水平面状に保持しながら前輪高さ位置と後輪高さ位置とを変化できるようにし斜路に対応可能とする。
【００２７】
請求項９に係る本発明として、前記姿勢制御フレームの前輪はハンドルによって操舵可能としてある請求項７、８いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００２８】
上記請求項９記載の発明は、前記姿勢制御フレームの前輪をハンドルによって操舵可能とすることで、進行方向の変更が可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
以上詳説のとおり本発明によれば、コンパクト化が可能であり特に屋内での使用性に優れた足踏み式自進車とすることができる。また、踏み板は単純な上下運動としたため、足腰が弱った老人や病人等でも身体のバランスが取り易く、足腰への負担が軽減できるようになる。さらに、水平面の移動はもとより、階段、傾斜面などの昇降移動も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。図１は、本発明に係る足踏み式自進車１の分解斜視図である。
【００３１】
本発明に係る足踏み式自進車１は、運転者が左右２枚の踏み板２Ａ、２Ｂの上に片足ずつ載せて立ち、前記踏み板２Ａ、２Ｂの上で足踏みをするように両足で交互に踏み板２Ａ，２Ｂを踏むことによって、接地する車輪６、６を回転させて走行するものである。
【００３２】
前記足踏み式自進車１は、図１に示されるように、左右一対の車輪６，６と、これら左右一対の車輪６，６を連結する主軸４と、この主軸４の一方側寄り位置において前記主軸４から直交方向に突出するとともに、前記主軸４を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆５Ａと、前記主軸４の他方側寄り位置において前記主軸４から直交方向に突出するとともに、前記主軸４を跨いで両側に夫々同一線上に設けられ、かつ前記一方側駆動杆５Ａとは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆５Ｂと、前記主軸４に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板３と、前記一方側駆動杆５Ａの上面側に配設されるとともに、前記基板３によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能かつ水平状態で支持される一方側踏み板２Ａと、前記他方側駆動杆５Ｂの上面側に配設されるとともに、前記基板３によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能かつ水平状態で支持される他方側踏み板２Ｂとから構成される。また、前記自進車１には、四隅下端に夫々走行ローラ１３，１３…を備えた姿勢制御用フレーム１２が一体的に設けられている。
【００３３】
以下、さらに各構成について図面に基づいて具体的に詳述すると、
前記車輪６は、例えば直径２０〜６０cm程度の円形寸法とされ、その外面及び内面の内の少なくとも一方側、図示例では内面側に、周方向に間隔を空けて斜面昇降移動用の係合突部６ａ、６ａ…を備えている。
【００３４】
前記車輪６，６を連結する主軸４の一方側寄り位置に設けられた一方側駆動杆５Ａは、図３及び図５に示されるように、主軸４から直交方向に突出する２本の杆状部材５ａ、５ｂとから構成される。これら杆状部材５ａ、５ｂは主軸４を跨いで同一線上に設けられる。前記杆状部材５ａ、５ｂの先端には夫々、部材を跨いで両側に摺動用ローラ７，７が設けられている。
【００３５】
前記主軸４の他方側寄り位置に設けられた他方側駆動杆５Ｂは、前記一方側駆動杆５Ａと同様の構造を成すが、一方側駆動杆５Ａとは主軸４の断面方向から視て９０°の位相差をもって取り付けられている。
【００３６】
前記基板３は、裏面側中央両側部に夫々軸受け３Ａ、３Ｂが固設され、この軸受け３Ａ，３Ｂを挿通する主軸４によって、該基板３が主軸４の回転を拘束しない状態で設けられている。前記基板３は、一方側端部には２つの挿通孔３ａ、３ａが形成されているとともに、前記挿通孔３ａ、３ａの基板裏面側には夫々摺動ガイド管１１，１１が設けられている。また、他方側端部には軸受け１０，１０…が設けられ、後述する昇降ガイドアーム９が伏仰方向に揺動可能に軸支されている。
【００３７】
前記一方側駆動杆５Ａの上面側に配置される一方側踏み板２Ａは、図５に示されるように、中間部に板面方向に沿ってスライドガイド孔２ａが形成されているとともに、その裏面側であってかつ前記基板３の挿通孔３ａに対応する部位に摺動ガイド軸８が固設され、基板３の挿通孔３ａに挿通されているとともに、他方端側において、昇降ガイドアーム９によって、前記基板３に対して上下方向に昇降可能かつ水平状態に支持されている。
【００３８】
前記昇降ガイドアーム９は、図２に示されるように、基端側部材９ａ、左右対のアーム片９ｂ、９ｃ及び先端側部材９ｄによって略矩形枠状に構成されたフレーム状部材であり、前記基端側部材９ａが基板３に設けられた軸受け１０，１０によって伏仰方向に揺動可能に支持され、先端側部材９ｄが踏み板２Ａのスライドガイド孔２ａを貫通するように配設されている。なお、他方側踏み板２Ｂの支持構造は、前記一方側踏み板２Ａの支持構造と全く同様である。
【００３９】
一方、前記姿勢制御用フレーム１２は、図１に示されるように、車輪６の内面側隣接位置に配設される側部面材１５Ａ、１５Ｂと、これら側部面材１５Ａ、１５Ｂとを相互に連結する複数の連結バー１６，１６…とから構成されている。前記側部面材１５Ａ、１５Ｂは、詳細には図７(A)に示されるように、上段部材１５ａ、下段部材１５ｂ及び側部支柱１５ｃ、１５ｄとを連結して略矩形の面状フレームとし、前記上段部材１５ａと下段部材１５ｂとの中間部同士を連結するとともに、前記主軸４が回転自在に貫通支持される主軸連結部材１５ｅが設けられ、前記側部支柱１５ｃ、１５ｄの下端に夫々走行ローラ１３，１３が設けられたフレーム部材である。前記上段部材１５ａ、下段部材１５ｂ及び側部支柱１５ｃ、１５ｄを夫々連結する連結部は滑節とされ、これら滑節の内の少なくとも１つ以上に滑節／剛節切換手段１９が設けられている。前記滑節／剛節切換手段１９としては、例えば図８に示されるように、連結部材（１５ａ、１５ｃ…）を貫通して設けられたボルト２０の一方端をナット２１で固定し、他方端を前記ボルト２０に直交して貫通された連結軸２２によって回動自在にレバー２３を連結した構造とすることができる。前記レバー２３の回動連結部２３ａは前記連結軸２２に対して偏心して取り付けられ、前記レバー２３を矢印方向に回動させると、前記レバー２３の偏心量分だけ連結部材同士が押さえ付けられ固定が図られるようになる。
【００４０】
以上のように構成される姿勢制御用フレーム１２は、前記滑節／剛節切換手段の操作により、図７(B)に示されるように、側部面材１５Ａ、１５Ｂを平行リンク機構により長方形から任意の平行四辺形に形状を変化させることが可能となり、前記踏み板２Ａ、２Ｂを水平状態で保持しながら斜路に対応可能となる。また、前記姿勢制御用フレーム１２には、前輪をハンドル操作によって操舵可能とした操舵装置を設けることも可能である。例えば図９に示されるように、姿勢制御用フレーム１２の前側中央部に上下段でハンドル支持ブラケット２６，２６を設け、このハンドル支持ブラケット２６，２６によってハンドル部材２４を支持させるようにする。前記ハンドル部材２４は、把手２４ａと、把手中央部から略Ｔ字状に連結されたハンドル軸２４ｂと、ハンドル軸２４ｂの下端に設けられるとともに、両側に走行ローラ２５、２５を備えた車軸部２４ｄとからなり、前記ハンドル軸２４ｂの途中に外嵌されたストッパー２４ｃ、２４ｃが前記ハンドル支持ブラケット２６，２６の内側に隣接配置されることにより前記ハンドル軸２４ｂが抜脱不能に支持されている。
【００４１】
次に、前記足踏み式自進車１の操作方法について、図２〜６に基づいて詳述する。ここで、図５及び図６の(A)は図４のV−V断面図で、主に駆動杆５Ａ、５Ｂの作動状態を示し、(B)は一方側駆動杆５Ａが(A)の位置にあるときの他方側駆動杆５Ｂの状態を示した図である。
【００４２】
運転者が踏板２Ａ、２Ｂに片足ずつ載せて足踏みをするように、踏板２Ａ、２Ｂを交互に押し下げることにより、前記踏板２Ａ、２Ｂの下方に配設された駆動杆５Ａ、５Ｂが連動して回動するようになっている。さらに詳しく説明すると、まず、図５(A)に示すように、一方側駆動杆５Ａの先端に取り付けられた摺動ローラ７，７が前記踏板２Ａの底面に当接して、踏板２Ａが上位限にある状態において、運転者が踏板２Ａ側に体重をかけ、踏板２Ａを押し下げると、一方側駆動杆５Ａは、主軸４を回転中心として時計方向に回転し主軸４を回転させる。
【００４３】
このとき他方側駆動杆５Ｂは、一方側駆動杆５Ａと９０度の位相差をもって主軸４に取り付けられているため、図５(B)に示すように、一方側駆動杆５Ａの回転に伴い、主軸４を介して時計方向に回転をはじめ、他方側駆動杆５Ｂが踏板２Ｂに当接して該踏板２Ｂを押し上げる。これにより、踏板２Ａの押し下げ力が他方側駆動杆５Ｂによる踏板２Ｂの押上げ力となり、踏板２Ｂが押し上がる。
【００４４】
次に、図６(A)に示すように、踏板２Ａが下端まで下がり、一方側駆動杆５Ａが水平になると、他方側駆動杆５Ｂは図６(B)に示すように垂直となり、踏板２Ｂは上位限となる。今度は運転者が踏板２Ｂ側に体重をかけ、踏板２Ｂを押し下げると、一方側駆動杆５Ａが踏板２Ａを押し上げる。
【００４５】
前述したように、左右の踏板２Ａ、２Ｂがそれぞれ上位限に達した時に体重をかけ、交互に踏板２Ａ、２Ｂに押し下げる操作、いわば踏板２Ａ、２Ｂの上で足踏みをする動作を繰り返すことにより、踏板２Ａ、２Ｂの下面側に配設された駆動杆５Ａ、５Ｂに順次回転し、これが駆動力となって主軸４が回転を続ける。主軸４の両端には、前述するように床（地面）と接地する車輪６、６が固設されており、前記車輪６、６が回転することにより自進車１が前進する。
【００４６】
ところで、駆動杆５Ａ、５Ｂが踏板２Ａ、２Ｂに対して垂直となり、踏板２Ａ、２Ｂが上位限に達した状態、いわゆる上死点に達した状態では、踏板２Ａ、２Ｂに垂直方向の押し下げ力を作用させると、駆動杆５Ａ、５Ｂがどちらに回動をはじめるか予測ができず、逆回転する危険性も考えられる。そのため、前記基板３に対して、一方側駆動杆５Ａ及び／又は他方側駆動杆５Ｂの正／逆回転方向を規制する回転方向規制手段を設けることが望ましい。
【００４７】
前記回転方向規制手段としては、例えば図１０に示されるラチェット方式の回転方向規制手段１７とすることができる。同図に示される回転方向規制手段１７は、踏み板２Ａ（２Ｂ）における前記駆動杆５Ａ、５Ｂの接触ライン上において、前記駆動杆５Ａ、５Ｂが上死点となる位置を跨いでその両側に開口２ｂ、２ｃを隣接形成し、この開口２ｂ、２ｃの中間板部２ｄに支軸２６によって回動自在に支持されたラチェット台座板２７を設ける。このラチェット台座板２７は矩形状の開口２７ａを有し、この開口２７ａに対して、軸２８によって回動自在に支持されたラチェット板２９Ａ、２９Ｂを設ける。そして、このラチェット板２９Ａ、２９Ｂの間に、略Ｖ字状を成す板バネ３０を両者に跨るように配設することにより、前記ラチェット板２９Ａ、２９Ｂが所定の角度状態で保持されるようになっている。また、前記ラチェット板２９Ａ、２９Ｂの先端はラチェット台座板２７の開口２７ａの対向側側縁よりも外方に突出しており、各ラチェット板２９Ａ、２９Ｂは開口２７ａを通過しないようになっている。
【００４８】
かかる回転方向規制手段１７は、図１０(B)に示すように、駆動杆５Ａ、５Ｂの時計回り方向の回転のみを許容する場合には、ラチェット台座板２７を図面左側（駆動杆５Ａ、５Ｂの回動方向上流側）に倒し、下面側のラチェット板２９Ｂを踏み板２Ａの下面より突出させるようにする。なお、図示では前記ラチェット台座板２７の留め具が省略されている。
【００４９】
駆動杆５Ａ、５Ｂは回転に伴い、摺動ローラ７は板バネ３０の付勢力に抗しながら前記下面側に突出したラチェット板２９Ｂを押上げ、ラチェット板２９Ｂを乗り越えるが、一旦乗り越え終えた状態では、下面側に突出したラチェット板２９Ｂによって反時計回り方向への回転が規制されるようになる。また、図１０(C)に示すように、駆動杆５Ａ、５Ｂの反時計回り方向の回転のみを許容する場合には、ラチェット台座板２７を図面右側（駆動杆５Ａ、５Ｂの回動方向上流側）に倒し、ラチェット板２９Ａを踏み板２Ａの下面より突出させるようにする。駆動杆５Ａ、５Ｂは回転に伴い、摺動ローラ７が板バネ３０の付勢力に抗しながら前記下面側に突出したラチェット板２９Ａを押上げ、ラチェット板２９Ａを乗り越えるが、一旦乗り越え終えた状態では、下面側に突出したラチェット板２９Ａによって時計回り方向への回転が規制されるようになる。
【００５０】
次に、前記自進車１が階段を昇降移動する場合の方法について説明すると、図１１に示されるように、階段の両側部にはそれぞれ、左右の車輪６，６の幅に合わせてレール１８を配設しておく。前記レール１８は、例えば上面開口の断面コ字状部材とされ、内側起立壁の内面に部材長手方向に沿って、前記車輪６に設けた係合突起６ａ、６ａの周方向距離とほぼ合致するように、係合板部１８ａ、１８ａ…が設けられている。
【００５１】
自進車１が階段部に到達したら、階段の傾斜角に合致するように姿勢制御用フレーム１２を傾斜させて滑節／剛節切換手段１９で固定する。そして、平面走行の場合と同様に、踏板２Ａ、２Ｂを交互に押し下げることにより、左右の車輪６、６がレール１８を走行するとともに、車輪６，６の係合突部６ａ、６ａが、レール１８，１８の係合板部１８ａ、１８ａ…と係合しながら自進車１が斜路を昇降移動する。
【００５２】
〔他の形態例〕
(1)上記基板３の水平状態を安定的に保つために、基板３の下面側に脚付の走行ローラを配設するようにしても良いし、基板３と姿勢制御用フレーム１２の主軸連結部材１５ｅとを連結するようにしてもよい。
(2)上記の形態例では、踏板２Ａ、２Ｂを押し上げる力は駆動杆５Ａ、５Ｂの回転力が負担するようにしたが、駆動杆５Ａ、５Ｂの回転をよりスムーズにするため、昇降ガイドアーム９に回動軸部にねじりコイルバネなどの付勢手段を設け、前記踏み板２Ａ、２Ｂを押上げ方向に付勢してもよい。
(3)上記形態例では、基板３は踏み板２Ａ、２Ｂの側部間に跨る寸法としたが、図１２に示されるように、駆動杆５Ａ、５Ｂの回転部分を開口とし、踏み板２Ａ、２Ｂの配設範囲全体をカバーする寸法とすることもできる。この場合は、昇降ガイドアーム９が両側２箇所で回動支持されるようになり構造的に堅牢となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る足踏み式自進車１の分解斜視図である。
【図２】その平面図である。
【図３】その裏面図である。
【図４】その正面図である。
【図５】(A)は一方側駆動杆５Ａと踏板２Ａとの関係を示す要部断面図（図４のV−V断面図）で、(B)はその時の他方側駆動杆５Ｂと踏み板２Ｂとの関係を示す図である。
【図６】(A)は他方側駆動杆５Ｂと踏み板２Ｂとの関係を示す要部断面図（図４のVI−VI断面図）で、(B)はその時の一方側駆動杆５Ａと踏み板２Ａとの関係を示す図である。
【図７】姿勢制御用フレーム１２を示す、(A)は平面走行状態側面図、(B)は斜面走行状態側面図である。
【図８】姿勢制御用フレーム１２における滑節／剛節切換手段１９の概略断面図である。
【図９】姿勢制御用フレーム１２に操舵装置を設けた場合の、(A)は正面図、(B)は側面図である。
【図１０】駆動杆５Ａ、５Ｂの回転方向規制手段１７を示す、(A)は平面図、(B)は駆動杆５Ａ、５Ｂの時計回り方向の回転を許容する場合の配置状態を示す(A)のB-B断面図、(C)は駆動杆５Ａ、５Ｂの反時計回り方向の回転を許容する場合の配置状態を示す(A)のB-B断面図である。
【図１１】足踏み式自進車１による階段の昇降要領を示す、(A)は昇降移動状態図、(B)は車輪６の係合突起６ａとレール１８の係合板１８ａとの係合状態を示す断面図である。
【図１２】自進車１の他の形態例を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…自進車、２Ａ・２Ｂ…踏み板、３…基板、４…主軸、５Ａ…駆動杆、６…車輪、６ａ…係合突起、７…摺動ローラ、８…昇降ガイド軸、９…昇降ガイドアーム、１０…軸受け、１１…摺動ガイド管、１２…姿勢制御用フレーム、１７…回転方向規制手段、１８…レール
【図１】
2007001455.tif 000003
【図２】
2007001455.tif 000004
【図３】
2007001455.tif 000005
【図４】
2007001455.tif 000006
【図５】
2007001455.tif 000007
【図６】
2007001455.tif 000008
【図７】
2007001455.tif 000009
【図８】
2007001455.tif 000010
【図９】
2007001455.tif 000011
【図１０】
2007001455.tif 000012
【図１１】
2007001455.tif 000013
【図１２】
2007001455.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月9日(2005.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両足で交互に踏み板を踏み、車輪を回転させて走行するようにした足踏み式自進車であって、
前記足踏み式自進車は、左右一対の車輪と、これら左右一対の車輪を連結する主軸と、この主軸の一方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆と、前記主軸の他方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられ、かつ前記一方側駆動杆とは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆と、前記主軸に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板と、前記一方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される一方側踏み板と、前記他方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される他方側踏み板とから構成され、前記踏み板の下面に昇降ガイド軸が垂設されるとともに、前記基板に形成された挿通孔に挿通され、かつ一端が基板に対して伏仰方向に揺動可能に支持されるとともに、他端が基板に対して基板の板面方向にスライド可能に係合する昇降ガイドアームを備えることにより前記踏み板が基板に対して上下方向に昇降可能に支持されていることを特徴とする足踏み式自進車。
【請求項２】
両足で交互に踏み板を踏み、車輪を回転させて走行するようにした足踏み式自進車であって、
前記足踏み式自進車は、左右一対の車輪と、これら左右一対の車輪を連結する主軸と、この主軸の一方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆と、前記主軸の他方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられ、かつ前記一方側駆動杆とは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆と、前記主軸に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板と、前記一方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される一方側踏み板と、前記他方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される他方側踏み板とから構成され、前記踏み板の下面に少なくとも２本以上の昇降ガイド軸が垂設され、前記基板に形成された挿通孔に挿通されることにより前記踏み板が基板に対して上下方向に昇降可能に支持されていることを特徴とする足踏み式自進車。
【請求項３】
前記一方側駆動杆及び他方側駆動杆の両端部に夫々摺動用ローラを備える請求項１、２いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項４】
前記車輪の外面及び内面の内の少なくとも一方側に、周方向に間隔を空けて斜面昇降移動用の係合突部を備える請求項１〜３いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項５】
前記基板に対し、前記一方側駆動杆及び／又は他方側駆動杆の正／逆回転方向を規制する回転方向規制手段を備える請求項１〜４いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項６】
四隅下端に夫々走行ローラを備えた姿勢制御用フレームを一体的に備える請求項１〜５いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項７】
前記姿勢制御用フレームは、平行リンク機構により前記踏み板を水平状態に保持しながら斜路に対応可能としてある請求項１〜６いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項８】
前記姿勢制御フレームの前輪はハンドルによって操舵可能としてある請求項６，７いずれかに記載の足踏み式自進車。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立位状態のまま両足で交互に踏板を踏んで車輪を回転させることにより移動する足踏み式自進車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ペダルを足踏みして得られる回転を駆動源として車輪を回転させる移動装置として、足踏み式スクーター等が知られている。
【０００３】
たとえば、下記特許文献１では、１つの共通の車軸の一方の端部に取付けられた第１の車輪手段と他方の端部に取付けられた第２の車輪手段とを有する車体フレームと、並列関係に取付けられた一対の足踏みペダルと、該足踏みペダルに連結された駆動部材と前記第２の車輪手段の前記共通の車軸に連結され車を駆動する被駆動部材とを有する前記足踏みペダルの各々のための一方向クラッチ、とを有する自己推進車であって、前記足踏みペダルの各々が１つの４リンク平行四辺形によって車体フレームに取付けられ、該４リンク平行四辺形が各足踏みペダルの両端に第１のアームと第２のアームを有し足踏みペダルが運転者の足によって下方に駆動され車を推進させるとき、各足踏みペダルを車の長手方向軸線に実質的に平行に保持するようにした自己推進車が開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２では、連続する凹凸状に屈曲形成されたクランク軸からなって、前後に平行に設けられた一対の回転軸と、上記前後一対の回転軸の凹部および凸部にそれぞれ前後に架け渡され枢着される左右一対のペダル部と、該一対の回転軸の両端を軸受けすると共に先端がハンドル軸に連結されたベースフレームと、後方の回転軸の両端でベースフレームより外側に突出した部分に固着された駆動用の車輪と、前記ハンドル軸の下端に連動自在に設けられた前輪と、ハンドル軸の上部に固設されて前輪を操舵可能なハンドルとからなる足踏み式スクーターが開示されている。
【特許文献１】特開平５−１３１９６７号公報
【特許文献２】実開平７−３０１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２記載の発明は共に、足踏みペダル部の運動が回転運動である。そのため、足腰が弱った老人や病人等が使用するには身体のバランスを崩し易いとともに、ペダルに力を伝達するにはペダルを上死点においては水平に押し、下死点においては水平に引く必要があるため、足腰が弱った老人や病人等が使用するには身体への負担が大きいなどの問題があった。また、これらの足踏み式スクーター等は、階段や傾斜面などの昇降移動には不適であるなどの問題もあった。
【０００６】
また、前記特許文献１記載の発明は、同特許文献１の図１に記載されるように、平行四辺形のリンク機構によって車輪を駆動させる構造であるため、車体フレームが長尺となり、室内で使用することはほぼ不可能である。また、前記特許文献２記載の発明は、幼児用の四輪車等と同様に、クランク機構によって車輪を駆動させる構造であり、円滑な走行を実現し難いと同時に、ペダルがいわゆる上死点にある時に力を加えると、逆回転を起こす危険性があった。
【０００７】
一方、住宅や病院、老人ホームなどにおいては、足腰が弱った老人や病人が移動する際は、安全性を考慮して車椅子が使用されているが、車椅子は幅をとるため狭い屋内での使用にはおのずと制限があった。特に、狭い一般家庭内での使用は非常に不向きであった。また、足腰の運動を伴わない車椅子では、老人や病人の足腰をさらに弱らせる原因となるため、軽い運動にもなる移動装置が望まれていた。
【０００８】
そこで本発明の主たる第１の課題は、コンパクト化が可能であり特に屋内での使用性に優れているとともに、足腰が弱った老人や病人等でも身体のバランスが取り易く、足腰への負担が軽減できるように足踏み運動を単純な上下運動とした足踏み式自進車を提供することにある。
【０００９】
また、第２に水平面の移動はもとより、階段、傾斜面などの昇降移動を可能とした足踏み式自進車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、両足で交互に踏み板を踏み、車輪を回転させて走行するようにした足踏み式自進車であって、
前記足踏み式自進車は、左右一対の車輪と、これら左右一対の車輪を連結する主軸と、この主軸の一方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆と、前記主軸の他方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられ、かつ前記一方側駆動杆とは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆と、前記主軸に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板と、前記一方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される一方側踏み板と、前記他方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される他方側踏み板とから構成され、前記踏み板の下面に昇降ガイド軸が垂設されるとともに、前記基板に形成された挿通孔に挿通され、かつ一端が基板に対して伏仰方向に揺動可能に支持されるとともに、他端が基板に対して基板の板面方向にスライド可能に係合する昇降ガイドアームを備えることにより前記踏み板が基板に対して上下方向に昇降可能に支持されていることを特徴とする足踏み式自進車が提供される。
【００１１】
上記請求項１に係る本発明では、一方の踏み板を踏んで下方に移動させることにより、踏み板の裏面と接触する一方側駆動杆が回転し、主軸を介して他方側駆動杆が９０度遅れで回転して他方の踏み板が上昇する機構とし、上昇した各踏み板を交互に踏んで下方に移動させることにより主軸が回転を続け車輪が回転して前進することができる。
【００１２】
本発明の足踏み式自進車は、踏み板の運動が単純な上下運動であるため、足腰が弱った老人や病人等でも身体のバランスが取り易く、かつ従来の足踏み式スクーターのように水平方向へ力を加える必要がないため、足腰への負担が軽減できるようになる。
【００１３】
また、コンパクト化が可能であり、屋外はもちろんのこと狭い一般家庭の屋内においても容易にかつ安全に走行できるようになる。
【００１４】
請求項２に係る本発明として、両足で交互に踏み板を踏み、車輪を回転させて走行するようにした足踏み式自進車であって、
前記足踏み式自進車は、左右一対の車輪と、これら左右一対の車輪を連結する主軸と、この主軸の一方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆と、前記主軸の他方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられ、かつ前記一方側駆動杆とは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆と、前記主軸に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板と、前記一方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される一方側踏み板と、前記他方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される他方側踏み板とから構成され、前記踏み板の下面に少なくとも２本以上の昇降ガイド軸が垂設され、前記基板に形成された挿通孔に挿通されることにより前記踏み板が基板に対して上下方向に昇降可能に支持されていることを特徴とする足踏み式自進車が提供される。
【００１５】
請求項３に係る本発明として、前記一方側駆動杆及び他方側駆動杆の両端部に夫々摺動用ローラを備える請求項１、２いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。前記基板と接触する前記一方側駆動杆及び他方側駆動杆の両端部に夫々摺動用ローラを備えることにより、一方側駆動杆及び他方側駆動杆の回転運動が円滑化するため、足腰への負担をより軽減できるようになる。
【００１６】
請求項４に係る本発明として、前記車輪の外面及び内面の内の少なくとも一方側に、周方向に間隔を空けて斜面昇降移動用の係合突部を備える請求項１〜３いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００１７】
上記請求項４記載の発明は、階段などの斜面を走行可能としたものである。階段などの斜面の側部に、部材長手方向に沿って所定の間隔で係合板が設けられたレールを予め設置しておき、前記車輪の側面に設けた係合突部を前記レールの係合板に係合させながら前進することにより斜路を走行できるようになる。
【００１８】
請求項５に係る本発明として、前記基板に対し、前記一方側駆動杆及び／又は他方側駆動杆の正／逆回転方向を規制する回転方向規制手段を備える請求項１〜４いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００１９】
上記請求項５記載の発明は、前記一方側駆動杆及び／又は他方側駆動杆の正／逆回転方向を規制する回転方向規制手段を備えるものであり、これによって足踏み式自進車の移動方向が急に逆転したりするのを防止することができる。
【００２０】
請求項６に係る本発明として、四隅下端に夫々走行ローラを備えた姿勢制御用フレームを一体的に備える請求項１〜５いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００２１】
上記請求項６記載の発明は、四隅下端に夫々走行ローラを備えた姿勢制御用フレームを一体的に備えるようにするものであり、これにより自進車の姿勢が安定し走行が安全に行えるようになる。
【００２２】
請求項７に係る本発明として、前記姿勢制御用フレームは、平行リンク機構により前記踏み板を水平状態に保持しながら斜路に対応可能としてある請求項１〜６いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００２３】
上記請求項７記載の発明は、前記姿勢制御用フレームは、接合部を滑節とし（少なくとも１箇所は滑節と剛節の切換可能とする）、フレーム全体が平行リンク機構により、前記踏み板を水平面状に保持しながら前輪高さ位置と後輪高さ位置とを変化できるようにし斜路に対応可能とする。
【００２４】
請求項８に係る本発明として、前記姿勢制御フレームの前輪はハンドルによって操舵可能としてある請求項６，７いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００２５】
上記請求項８記載の発明は、前記姿勢制御フレームの前輪をハンドルによって操舵可能とすることで、進行方向の変更が可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
以上詳説のとおり本発明によれば、コンパクト化が可能であり特に屋内での使用性に優れた足踏み式自進車とすることができる。また、踏み板は単純な上下運動としたため、足腰が弱った老人や病人等でも身体のバランスが取り易く、足腰への負担が軽減できるようになる。さらに、水平面の移動はもとより、階段、傾斜面などの昇降移動も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。図１は、本発明に係る足踏み式自進車１の分解斜視図である。
【００２８】
本発明に係る足踏み式自進車１は、運転者が左右２枚の踏み板２Ａ、２Ｂの上に片足ずつ載せて立ち、前記踏み板２Ａ、２Ｂの上で足踏みをするように両足で交互に踏み板２Ａ，２Ｂを踏むことによって、接地する車輪６、６を回転させて走行するものである。
【００２９】
前記足踏み式自進車１は、図１に示されるように、左右一対の車輪６，６と、これら左右一対の車輪６，６を連結する主軸４と、この主軸４の一方側寄り位置において前記主軸４から直交方向に突出するとともに、前記主軸４を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆５Ａと、前記主軸４の他方側寄り位置において前記主軸４から直交方向に突出するとともに、前記主軸４を跨いで両側に夫々同一線上に設けられ、かつ前記一方側駆動杆５Ａとは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆５Ｂと、前記主軸４に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板３と、前記一方側駆動杆５Ａの上面側に配設されるとともに、前記基板３によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能かつ水平状態で支持される一方側踏み板２Ａと、前記他方側駆動杆５Ｂの上面側に配設されるとともに、前記基板３によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能かつ水平状態で支持される他方側踏み板２Ｂとから構成される。また、前記自進車１には、四隅下端に夫々走行ローラ１３，１３…を備えた姿勢制御用フレーム１２が一体的に設けられている。
【００３０】
以下、さらに各構成について図面に基づいて具体的に詳述すると、
前記車輪６は、例えば直径２０〜６cm程度の円形寸法とされ、その外面及び内面の内の少なくとも一方側、図示例では内面側に、周方向に間隔を空けて斜面昇降移動用の係合突部６ａ、６ａ…を備えている。
【００３１】
前記車輪６，６を連結する主軸４の一方側寄り位置に設けられた一方側駆動杆５Ａは、図３及び図５に示されるように、主軸４から直交方向に突出する２本の杆状部材５ａ、５ｂとから構成される。これら杆状部材５ａ、５ｂは主軸４を跨いで同一線上に設けられる。前記杆状部材５ａ、５ｂの先端には夫々、部材を跨いで両側に摺動用ローラ７，７が設けられている。
【００３２】
前記主軸４の他方側寄り位置に設けられた他方側駆動杆５Ｂは、前記一方側駆動杆５Ａと同様の構造を成すが、一方側駆動杆５Ａとは主軸４の断面方向から視て９０°の位相差をもって取り付けられている。
【００３３】
前記基板３は、裏面側中央両側部に夫々軸受け３Ａ、３Ｂが固設され、この軸受け３Ａ，３Ｂを挿通する主軸４によって、該基板３が主軸４の回転を拘束しない状態で設けられている。前記基板３は、一方側端部には２つの挿通孔３ａ、３ａが形成されているとともに、前記挿通孔３ａ、３ａの基板裏面側には夫々摺動ガイド管１１，１１が設けられている。また、他方側端部には軸受け１０，１０…が設けられ、後述する昇降ガイドアーム９が伏仰方向に揺動可能に軸支されている。
【００３４】
前記一方側駆動杆５Ａの上面側に配置される一方側踏み板２Ａは、図５に示されるように、中間部に板面方向に沿ってスライドガイド孔２ａが形成されているとともに、その裏面側であってかつ前記基板３の挿通孔３ａに対応する部位に摺動ガイド軸８が固設され、基板３の挿通孔３ａに挿通されているとともに、他方端側において、昇降ガイドアーム９によって、前記基板３に対して上下方向に昇降可能かつ水平状態に支持されている。
【００３５】
前記昇降ガイドアーム９は、図２に示されるように、基端側部材９ａ、左右対のアーム片９ｂ、９ｃ及び先端側部材９ｄによって略矩形枠状に構成されたフレーム状部材であり、前記基端側部材９ａが基板３に設けられた軸受け１０，１０によって伏仰方向に揺動可能に支持され、先端側部材９ｄが踏み板２Ａのスライドガイド孔２ａを貫通するように配設されている。なお、他方側踏み板２Ｂの支持構造は、前記一方側踏み板２Ａの支持構造と全く同様である。
【００３６】
一方、前記姿勢制御用フレーム１２は、図１に示されるように、車輪６の内面側隣接位置に配設される側部面材１５Ａ、１５Ｂと、これら側部面材１５Ａ、１５Ｂとを相互に連結する複数の連結バー１６，１６…とから構成されている。前記側部面材１５Ａ、１５Ｂは、詳細には図７(A)に示されるように、上段部材１５ａ、下段部材１５ｂ及び側部支柱１５ｃ、１５ｄとを連結して略矩形の面状フレームとし、前記上段部材１５ａと下段部材１５ｂとの中間部同士を連結するとともに、前記主軸４が回転自在に貫通支持される主軸連結部材１５ｅが設けられ、前記側部支柱１５ｃ、１５ｄの下端に夫々走行ローラ１３，１３が設けられたフレーム部材である。前記上段部材１５ａ、下段部材１５ｂ及び側部支柱１５ｃ、１５ｄを夫々連結する連結部は滑節とされ、これら滑節の内の少なくとも１つ以上に滑節／剛節切換手段１９が設けられている。前記滑節／剛節切換手段１９としては、例えば図８に示されるように、連結部材（１５ａ、１５ｃ…）を貫通して設けられたボルト２０の一方端をナット２１で固定し、他方端を前記ボルト２０に直交して貫通された連結軸２２によって回動自在にレバー２３を連結した構造とすることができる。前記レバー２３の回動連結部２３ａは前記連結軸２２に対して偏心して取り付けられ、前記レバー２３を矢印方向に回動させると、前記レバー２３の偏心量分だけ連結部材同士が押さえ付けられ固定が図られるようになる。
【００３７】
以上のように構成される姿勢制御用フレーム１２は、前記滑節／剛節切換手段の操作により、図７(B)に示されるように、側部面材１５Ａ、１５Ｂを平行リンク機構により長方形から任意の平行四辺形に形状を変化させることが可能となり、前記踏み板２Ａ、２Ｂを水平状態で保持しながら斜路に対応可能となる。また、前記姿勢制御用フレーム１２には、前輪をハンドル操作によって操舵可能とした操舵装置を設けることも可能である。例えば図９に示されるように、姿勢制御用フレーム１２の前側中央部に上下段でハンドル支持ブラケット２６，２６を設け、このハンドル支持ブラケット２６，２６によってハンドル部材２４を支持させるようにする。前記ハンドル部材２４は、把手２４ａと、把手中央部から略Ｔ字状に連結されたハンドル軸２４ｂと、ハンドル軸２４ｂの下端に設けられるとともに、両側に走行ローラ２５、２５を備えた車軸部２４ｄとからなり、前記ハンドル軸２４ｂの途中に外嵌されたストッパー２４ｃ、２４ｃが前記ハンドル支持ブラケット２６，２６の内側に隣接配置されることにより前記ハンドル軸２４ｂが抜脱不能に支持されている。
【００３８】
次に、前記足踏み式自進車１の操作方法について、図２〜６に基づいて詳述する。ここで、図５及び図６の(A)は図４のV−V断面図で、主に駆動杆５Ａ、５Ｂの作動状態を示し、(B)は一方側駆動杆５Ａが(A)の位置にあるときの他方側駆動杆５Ｂの状態を示した図である。
【００３９】
運転者が踏板２Ａ、２Ｂに片足ずつ載せて足踏みをするように、踏板２Ａ、２Ｂを交互に押し下げることにより、前記踏板２Ａ、２Ｂの下方に配設された駆動杆５Ａ、５Ｂが連動して回動するようになっている。さらに詳しく説明すると、まず、図５(A)に示すように、一方側駆動杆５Ａの先端に取り付けられた摺動ローラ７，７が前記踏板２Ａの底面に当接して、踏板２Ａが上位限にある状態において、運転者が踏板２Ａ側に体重をかけ、踏板２Ａを押し下げると、一方側駆動杆５Ａは、主軸４を回転中心として時計方向に回転し主軸４を回転させる。
【００４０】
このとき他方側駆動杆５Ｂは、一方側駆動杆５Ａと９０度の位相差をもって主軸４に取り付けられているため、図５(B)に示すように、一方側駆動杆５Ａの回転に伴い、主軸４を介して時計方向に回転をはじめ、他方側駆動杆５Ｂが踏板２Ｂに当接して該踏板２Ｂを押し上げる。これにより、踏板２Ａの押し下げ力が他方側駆動杆５Ｂによる踏板２Ｂの押上げ力となり、踏板２Ｂが押し上がる。
【００４１】
次に、図６(A)に示すように、踏板２Ａが下端まで下がり、一方側駆動杆５Ａが水平になると、他方側駆動杆５Ｂは図６(B)に示すように垂直となり、踏板２Ｂは上位限となる。今度は運転者が踏板２Ｂ側に体重をかけ、踏板２Ｂを押し下げると、一方側駆動杆５Ａが踏板２Ａを押し上げる。
【００４２】
前述したように、左右の踏板２Ａ、２Ｂがそれぞれ上位限に達した時に体重をかけ、交互に踏板２Ａ、２Ｂに押し下げる操作、いわば踏板２Ａ、２Ｂの上で足踏みをする動作を繰り返すことにより、踏板２Ａ、２Ｂの下面側に配設された駆動杆５Ａ、５Ｂに順次回転し、これが駆動力となって主軸４が回転を続ける。主軸４の両端には、前述するように床（地面）と接地する車輪６、６が固設されており、前記車輪６、６が回転することにより自進車１が前進する。
【００４３】
ところで、駆動杆５Ａ、５Ｂが踏板２Ａ、２Ｂに対して垂直となり、踏板２Ａ、２Ｂが上位限に達した状態、いわゆる上死点に達した状態では、踏板２Ａ、２Ｂに垂直方向の押し下げ力を作用させると、駆動杆５Ａ、５Ｂがどちらに回動をはじめるか予測ができず、逆回転する危険性も考えられる。そのため、前記基板３に対して、一方側駆動杆５Ａ及び／又は他方側駆動杆５Ｂの正／逆回転方向を規制する回転方向規制手段を設けることが望ましい。
【００４４】
前記回転方向規制手段としては、例えば図１０に示されるラチェット方式の回転方向規制手段１７とすることができる。同図に示される回転方向規制手段１７は、踏み板２Ａ（２Ｂ）における前記駆動杆５Ａ、５Ｂの接触ライン上において、前記駆動杆５Ａ、５Ｂが上死点となる位置を跨いでその両側に開口２ｂ、２ｃを隣接形成し、この開口２ｂ、２ｃの中間板部２ｄに支軸２６によって回動自在に支持されたラチェット台座板２７を設ける。このラチェット台座板２７は矩形状の開口２７ａを有し、この開口２７ａに対して、軸２８によって回動自在に支持されたラチェット板２９Ａ、２９Ｂを設ける。そして、このラチェット板２９Ａ、２９Ｂの間に、略Ｖ字状を成す板バネ３０を両者に跨るように配設することにより、前記ラチェット板２９Ａ、２９Ｂが所定の角度状態で保持されるようになっている。また、前記ラチェット板２９Ａ、２９Ｂの先端はラチェット台座板２７の開口２７ａの対向側側縁よりも外方に突出しており、各ラチェット板２９Ａ、２９Ｂは開口２７ａを通過しないようになっている。
【００４５】
かかる回転方向規制手段１７は、図１０(B)に示すように、駆動杆５Ａ、５Ｂの時計回り方向の回転のみを許容する場合には、ラチェット台座板２７を図面左側（駆動杆５Ａ、５Ｂの回動方向上流側）に倒し、下面側のラチェット板２９Ｂを踏み板２Ａの下面より突出させるようにする。なお、図示では前記ラチェット台座板２７の留め具が省略されている。
【００４６】
駆動杆５Ａ、５Ｂは回転に伴い、摺動ローラ７は板バネ３０の付勢力に抗しながら前記下面側に突出したラチェット板２９Ｂを押上げ、ラチェット板２９Ｂを乗り越えるが、一旦乗り越え終えた状態では、下面側に突出したラチェット板２９Ｂによって反時計回り方向への回転が規制されるようになる。また、図１０(C)に示すように、駆動杆５Ａ、５Ｂの反時計回り方向の回転のみを許容する場合には、ラチェット台座板２７を図面右側（駆動杆５Ａ、５Ｂの回動方向上流側）に倒し、ラチェット板２９Ａを踏み板２Ａの下面より突出させるようにする。駆動杆５Ａ、５Ｂは回転に伴い、摺動ローラ７が板バネ３０の付勢力に抗しながら前記下面側に突出したラチェット板２９Ａを押上げ、ラチェット板２９Ａを乗り越えるが、一旦乗り越え終えた状態では、下面側に突出したラチェット板２９Ａによって時計回り方向への回転が規制されるようになる。
【００４７】
次に、前記自進車１が階段を昇降移動する場合の方法について説明すると、図１１に示されるように、階段の両側部にはそれぞれ、左右の車輪６，６の幅に合わせてレール１８を配設しておく。前記レール１８は、例えば上面開口の断面コ字状部材とされ、内側起立壁の内面に部材長手方向に沿って、前記車輪６に設けた係合突起６ａ、６ａの周方向距離とほぼ合致するように、係合板部１８ａ、１８ａ…が設けられている。
【００４８】
自進車１が階段部に到達したら、階段の傾斜角に合致するように姿勢制御用フレーム１２を傾斜させて滑節／剛節切換手段１９で固定する。そして、平面走行の場合と同様に、踏板２Ａ、２Ｂを交互に押し下げることにより、左右の車輪６、６がレール１８を走行するとともに、車輪６，６の係合突部６ａ、６ａが、レール１８，１８の係合板部１８ａ、１８ａ…と係合しながら自進車１が斜路を昇降移動する。
【００４９】
〔他の形態例〕
(1)上記基板３の水平状態を安定的に保つために、基板３の下面側に脚付の走行ローラを配設するようにしても良いし、基板３と姿勢制御用フレーム１２の主軸連結部材１５ｅとを連結するようにしてもよい。
(2)上記の形態例では、踏板２Ａ、２Ｂを押し上げる力は駆動杆５Ａ、５Ｂの回転力が負担するようにしたが、駆動杆５Ａ、５Ｂの回転をよりスムーズにするため、昇降ガイドアーム９に回動軸部にねじりコイルバネなどの付勢手段を設け、前記踏み板２Ａ、２Ｂを押上げ方向に付勢してもよい。
(3)上記形態例では、基板３は踏み板２Ａ、２Ｂの側部間に跨る寸法としたが、図１２に示されるように、駆動杆５Ａ、５Ｂの回転部分を開口とし、踏み板２Ａ、２Ｂの配設範囲全体をカバーする寸法とすることもできる。この場合は、昇降ガイドアーム９が両側２箇所で回動支持されるようになり構造的に堅牢となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る足踏み式自進車１の分解斜視図である。
【図２】その平面図である。
【図３】その裏面図である。
【図４】その正面図である。
【図５】(A)は一方側駆動杆５Ａと踏板２Ａとの関係を示す要部断面図（図４のV−V断面図）で、(B)はその時の他方側駆動杆５Ｂと踏み板２Ｂとの関係を示す図である。
【図６】(A)は他方側駆動杆５Ｂと踏み板２Ｂとの関係を示す要部断面図（図４のVI−VI断面図）で、(B)はその時の一方側駆動杆５Ａと踏み板２Ａとの関係を示す図である。
【図７】姿勢制御用フレーム１２を示す、(A)は平面走行状態側面図、(B)は斜面走行状態側面図である。
【図８】姿勢制御用フレーム１２における滑節／剛節切換手段１９の概略断面図である。
【図９】姿勢制御用フレーム１２に操舵装置を設けた場合の、(A)は正面図、(B)は側面図である。
【図１０】駆動杆５Ａ、５Ｂの回転方向規制手段１７を示す、(A)は平面図、(B)は駆動杆５Ａ、５Ｂの時計回り方向の回転を許容する場合の配置状態を示す(A)のB-B断面図、(C)は駆動杆５Ａ、５Ｂの反時計回り方向の回転を許容する場合の配置状態を示す(A)のB-B断面図である。
【図１１】足踏み式自進車１による階段の昇降要領を示す、(A)は昇降移動状態図、(B)は車輪６の係合突起６ａとレール１８の係合板１８ａとの係合状態を示す断面図である。
【図１２】自進車１の他の形態例を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…自進車、２Ａ・２Ｂ…踏み板、３…基板、４…主軸、５Ａ…駆動杆、６…車輪、６ａ…係合突起、７…摺動ローラ、８…昇降ガイド軸、９…昇降ガイドアーム、１０…軸受け、１１…摺動ガイド管、１２…姿勢制御用フレーム、１７…回転方向規制手段、１８…レール
【手続補正書】
【提出日】平成17年12月19日(2005.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両足で交互に踏み板を踏み、車輪を回転させて走行するようにした足踏み式自進車であって、
前記足踏み式自進車は、左右一対の車輪と、これら左右一対の車輪を連結する主軸と、この主軸の一方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆と、前記主軸の他方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられ、かつ前記一方側駆動杆とは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆と、前記主軸に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板と、前記一方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される一方側踏み板と、前記他方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される他方側踏み板とから構成され、前記踏み板の下面に昇降ガイド軸が垂設されるとともに、前記基板に形成された挿通孔に挿通され、かつ一端が基板に対して伏仰方向に揺動可能に支持されるとともに、他端が基板に対して基板の板面方向にスライド可能に係合する昇降ガイドアームを備えることにより前記踏み板が基板に対して上下方向に昇降可能に支持されていることを特徴とする足踏み式自進車。
【請求項２】
両足で交互に踏み板を踏み、車輪を回転させて走行するようにした足踏み式自進車であって、
前記足踏み式自進車は、左右一対の車輪と、これら左右一対の車輪を連結する主軸と、この主軸の一方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆と、前記主軸の他方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられ、かつ前記一方側駆動杆とは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆と、前記主軸に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板と、前記一方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される一方側踏み板と、前記他方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される他方側踏み板とから構成され、前記踏み板の下面に少なくとも２本以上の昇降ガイド軸が垂設され、前記基板に形成された挿通孔に挿通されることにより前記踏み板が基板に対して上下方向に昇降可能に支持されていることを特徴とする足踏み式自進車。
【請求項３】
前記一方側駆動杆及び他方側駆動杆の両端部に夫々摺動用ローラを備える請求項１、２いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項４】
前記車輪の外面及び内面の内の少なくとも一方側に、周方向に間隔を空けて斜面昇降移動用の係合突部を備える請求項１〜３いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項５】
前記基板に対し、前記一方側駆動杆及び他方側駆動杆の少なくとも一方の、正又は逆回転方向の回転を規制する回転方向規制手段を備える請求項１〜４いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項６】
四隅下端に夫々走行ローラを備えた姿勢制御用フレームを一体的に備える請求項１〜５いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項７】
前記姿勢制御用フレームは、平行リンク機構により前記踏み板を水平状態に保持しながら斜路に対応可能としてある請求項１〜６いずれかに記載の足踏み式自進車。
【請求項８】
前記姿勢制御フレームの前輪はハンドルによって操舵可能としてある請求項６，７いずれかに記載の足踏み式自進車。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立位状態のまま両足で交互に踏板を踏んで車輪を回転させることにより移動する足踏み式自進車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ペダルを足踏みして得られる回転を駆動源として車輪を回転させる移動装置として、足踏み式スクーター等が知られている。
【０００３】
たとえば、下記特許文献１では、１つの共通の車軸の一方の端部に取付けられた第１の車輪手段と他方の端部に取付けられた第２の車輪手段とを有する車体フレームと、並列関係に取付けられた一対の足踏みペダルと、該足踏みペダルに連結された駆動部材と前記第２の車輪手段の前記共通の車軸に連結され車を駆動する被駆動部材とを有する前記足踏みペダルの各々のための一方向クラッチ、とを有する自己推進車であって、前記足踏みペダルの各々が１つの４リンク平行四辺形によって車体フレームに取付けられ、該４リンク平行四辺形が各足踏みペダルの両端に第１のアームと第２のアームを有し足踏みペダルが運転者の足によって下方に駆動され車を推進させるとき、各足踏みペダルを車の長手方向軸線に実質的に平行に保持するようにした自己推進車が開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２では、連続する凹凸状に屈曲形成されたクランク軸からなって、前後に平行に設けられた一対の回転軸と、上記前後一対の回転軸の凹部および凸部にそれぞれ前後に架け渡され枢着される左右一対のペダル部と、該一対の回転軸の両端を軸受けすると共に先端がハンドル軸に連結されたベースフレームと、後方の回転軸の両端でベースフレームより外側に突出した部分に固着された駆動用の車輪と、前記ハンドル軸の下端に連動自在に設けられた前輪と、ハンドル軸の上部に固設されて前輪を操舵可能なハンドルとからなる足踏み式スクーターが開示されている。
【特許文献１】特開平５−１３１９６７号公報
【特許文献２】実開平７−３０１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２記載の発明は共に、足踏みペダル部の運動が回転運動である。そのため、足腰が弱った老人や病人等が使用するには身体のバランスを崩し易いとともに、ペダルに力を伝達するにはペダルを上死点においては水平に押し、下死点においては水平に引く必要があるため、足腰が弱った老人や病人等が使用するには身体への負担が大きいなどの問題があった。また、これらの足踏み式スクーター等は、階段や傾斜面などの昇降移動には不適であるなどの問題もあった。
【０００６】
また、前記特許文献１記載の発明は、同特許文献１の図１に記載されるように、平行四辺形のリンク機構によって車輪を駆動させる構造であるため、車体フレームが長尺となり、室内で使用することはほぼ不可能である。また、前記特許文献２記載の発明は、幼児用の四輪車等と同様に、クランク機構によって車輪を駆動させる構造であり、円滑な走行を実現し難いと同時に、ペダルがいわゆる上死点にある時に力を加えると、逆回転を起こす危険性があった。
【０００７】
一方、住宅や病院、老人ホームなどにおいては、足腰が弱った老人や病人が移動する際は、安全性を考慮して車椅子が使用されているが、車椅子は幅をとるため狭い屋内での使用にはおのずと制限があった。特に、狭い一般家庭内での使用は非常に不向きであった。また、足腰の運動を伴わない車椅子では、老人や病人の足腰をさらに弱らせる原因となるため、軽い運動にもなる移動装置が望まれていた。
【０００８】
そこで本発明の主たる第１の課題は、コンパクト化が可能であり特に屋内での使用性に優れているとともに、足腰が弱った老人や病人等でも身体のバランスが取り易く、足腰への負担が軽減できるように足踏み運動を単純な上下運動とした足踏み式自進車を提供することにある。
【０００９】
また、第２に水平面の移動はもとより、階段、傾斜面などの昇降移動を可能とした足踏み式自進車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、両足で交互に踏み板を踏み、車輪を回転させて走行するようにした足踏み式自進車であって、
前記足踏み式自進車は、左右一対の車輪と、これら左右一対の車輪を連結する主軸と、この主軸の一方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆と、前記主軸の他方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられ、かつ前記一方側駆動杆とは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆と、前記主軸に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板と、前記一方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される一方側踏み板と、前記他方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される他方側踏み板とから構成され、前記踏み板の下面に昇降ガイド軸が垂設されるとともに、前記基板に形成された挿通孔に挿通され、かつ一端が基板に対して伏仰方向に揺動可能に支持されるとともに、他端が基板に対して基板の板面方向にスライド可能に係合する昇降ガイドアームを備えることにより前記踏み板が基板に対して上下方向に昇降可能に支持されていることを特徴とする足踏み式自進車が提供される。
【００１１】
上記請求項１に係る本発明では、一方の踏み板を踏んで下方に移動させることにより、踏み板の裏面と接触する一方側駆動杆が回転し、主軸を介して他方側駆動杆が９０度遅れで回転して他方の踏み板が上昇する機構とし、上昇した各踏み板を交互に踏んで下方に移動させることにより主軸が回転を続け車輪が回転して前進することができる。
【００１２】
本発明の足踏み式自進車は、踏み板の運動が単純な上下運動であるため、足腰が弱った老人や病人等でも身体のバランスが取り易く、かつ従来の足踏み式スクーターのように水平方向へ力を加える必要がないため、足腰への負担が軽減できるようになる。
【００１３】
また、コンパクト化が可能であり、屋外はもちろんのこと狭い一般家庭の屋内においても容易にかつ安全に走行できるようになる。
【００１４】
請求項２に係る本発明として、両足で交互に踏み板を踏み、車輪を回転させて走行するようにした足踏み式自進車であって、
前記足踏み式自進車は、左右一対の車輪と、これら左右一対の車輪を連結する主軸と、この主軸の一方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆と、前記主軸の他方側寄り位置において前記主軸から直交方向に突出するとともに、前記主軸を跨いで両側に夫々同一線上に設けられ、かつ前記一方側駆動杆とは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆と、前記主軸に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板と、前記一方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される一方側踏み板と、前記他方側駆動杆の上面側に配設されるとともに、前記基板によって直接的に又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能に支持される他方側踏み板とから構成され、前記踏み板の下面に少なくとも２本以上の昇降ガイド軸が垂設され、前記基板に形成された挿通孔に挿通されることにより前記踏み板が基板に対して上下方向に昇降可能に支持されていることを特徴とする足踏み式自進車が提供される。
【００１５】
請求項３に係る本発明として、前記一方側駆動杆及び他方側駆動杆の両端部に夫々摺動用ローラを備える請求項１、２いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。前記基板と接触する前記一方側駆動杆及び他方側駆動杆の両端部に夫々摺動用ローラを備えることにより、一方側駆動杆及び他方側駆動杆の回転運動が円滑化するため、足腰への負担をより軽減できるようになる。
【００１６】
請求項４に係る本発明として、前記車輪の外面及び内面の内の少なくとも一方側に、周方向に間隔を空けて斜面昇降移動用の係合突部を備える請求項１〜３いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００１７】
上記請求項４記載の発明は、階段などの斜面を走行可能としたものである。階段などの斜面の側部に、部材長手方向に沿って所定の間隔で係合板が設けられたレールを予め設置しておき、前記車輪の側面に設けた係合突部を前記レールの係合板に係合させながら前進することにより斜路を走行できるようになる。
【００１８】
請求項５に係る本発明として、前記基板に対し、前記一方側駆動杆及び他方側駆動杆の少なくとも一方の、正又は逆回転方向の回転を規制する回転方向規制手段を備える請求項１〜４いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００１９】
上記請求項５記載の発明は、前記一方側駆動杆及び他方側駆動杆の少なくとも一方について、正又は逆回転方向の回転を規制する回転方向規制手段を備えるものであり、これによって足踏み式自進車の移動方向が急に逆転したりするのを防止することができる。
【００２０】
請求項６に係る本発明として、四隅下端に夫々走行ローラを備えた姿勢制御用フレームを一体的に備える請求項１〜５いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００２１】
上記請求項６記載の発明は、四隅下端に夫々走行ローラを備えた姿勢制御用フレームを一体的に備えるようにするものであり、これにより自進車の姿勢が安定し走行が安全に行えるようになる。
【００２２】
請求項７に係る本発明として、前記姿勢制御用フレームは、平行リンク機構により前記踏み板を水平状態に保持しながら斜路に対応可能としてある請求項１〜６いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００２３】
上記請求項７記載の発明は、前記姿勢制御用フレームは、接合部を滑節とし（少なくとも１箇所は滑節と剛節の切換可能とする）、フレーム全体が平行リンク機構により、前記踏み板を水平面状に保持しながら前輪高さ位置と後輪高さ位置とを変化できるようにし斜路に対応可能とする。
【００２４】
請求項８に係る本発明として、前記姿勢制御フレームの前輪はハンドルによって操舵可能としてある請求項６，７いずれかに記載の足踏み式自進車が提供される。
【００２５】
上記請求項８記載の発明は、前記姿勢制御フレームの前輪をハンドルによって操舵可能とすることで、進行方向の変更が可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
以上詳説のとおり本発明によれば、コンパクト化が可能であり特に屋内での使用性に優れた足踏み式自進車とすることができる。また、踏み板は単純な上下運動としたため、足腰が弱った老人や病人等でも身体のバランスが取り易く、足腰への負担が軽減できるようになる。さらに、水平面の移動はもとより、階段、傾斜面などの昇降移動も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。図１は、本発明に係る足踏み式自進車１の分解斜視図である。
【００２８】
本発明に係る足踏み式自進車１は、運転者が左右２枚の踏み板２Ａ、２Ｂの上に片足ずつ載せて立ち、前記踏み板２Ａ、２Ｂの上で足踏みをするように両足で交互に踏み板２Ａ，２Ｂを踏むことによって、接地する車輪６、６を回転させて走行するものである。
【００２９】
前記足踏み式自進車１は、図１に示されるように、左右一対の車輪６，６と、これら左右一対の車輪６，６を連結する主軸４と、この主軸４の一方側寄り位置において前記主軸４から直交方向に突出するとともに、前記主軸４を跨いで両側に夫々同一線上に設けられた一方側駆動杆５Ａと、前記主軸４の他方側寄り位置において前記主軸４から直交方向に突出するとともに、前記主軸４を跨いで両側に夫々同一線上に設けられ、かつ前記一方側駆動杆５Ａとは９０°の位相差をもって設けられた他方側駆動杆５Ｂと、前記主軸４に対し回転を拘束しない状態で設けられた基板３と、前記一方側駆動杆５Ａの上面側に配設されるとともに、前記基板３によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能かつ水平状態で支持される一方側踏み板２Ａと、前記他方側駆動杆５Ｂの上面側に配設されるとともに、前記基板３によって直接的に及び／又は他部材を介して間接的に上下方向に昇降可能かつ水平状態で支持される他方側踏み板２Ｂとから構成される。また、前記自進車１には、四隅下端に夫々走行ローラ１３，１３…を備えた姿勢制御用フレーム１２が一体的に設けられている。
【００３０】
以下、さらに各構成について図面に基づいて具体的に詳述すると、
前記車輪６は、例えば直径２０〜６cm程度の円形寸法とされ、その外面及び内面の内の少なくとも一方側、図示例では内面側に、周方向に間隔を空けて斜面昇降移動用の係合突部６ａ、６ａ…を備えている。
【００３１】
前記車輪６，６を連結する主軸４の一方側寄り位置に設けられた一方側駆動杆５Ａは、図３及び図５に示されるように、主軸４から直交方向に突出する２本の杆状部材５ａ、５ｂとから構成される。これら杆状部材５ａ、５ｂは主軸４を跨いで同一線上に設けられる。前記杆状部材５ａ、５ｂの先端には夫々、部材を跨いで両側に摺動用ローラ７，７が設けられている。
【００３２】
前記主軸４の他方側寄り位置に設けられた他方側駆動杆５Ｂは、前記一方側駆動杆５Ａと同様の構造を成すが、一方側駆動杆５Ａとは主軸４の断面方向から視て９０°の位相差をもって取り付けられている。
【００３３】
前記基板３は、裏面側中央両側部に夫々軸受け３Ａ、３Ｂが固設され、この軸受け３Ａ，３Ｂを挿通する主軸４によって、該基板３が主軸４の回転を拘束しない状態で設けられている。前記基板３は、一方側端部には２つの挿通孔３ａ、３ａが形成されているとともに、前記挿通孔３ａ、３ａの基板裏面側には夫々摺動ガイド管１１，１１が設けられている。また、他方側端部には軸受け１０，１０…が設けられ、後述する昇降ガイドアーム９が伏仰方向に揺動可能に軸支されている。
【００３４】
前記一方側駆動杆５Ａの上面側に配置される一方側踏み板２Ａは、図５に示されるように、中間部に板面方向に沿ってスライドガイド孔２ａが形成されているとともに、その裏面側であってかつ前記基板３の挿通孔３ａに対応する部位に摺動ガイド軸８が固設され、基板３の挿通孔３ａに挿通されているとともに、他方端側において、昇降ガイドアーム９によって、前記基板３に対して上下方向に昇降可能かつ水平状態に支持されている。
【００３５】
前記昇降ガイドアーム９は、図２に示されるように、基端側部材９ａ、左右対のアーム片９ｂ、９ｃ及び先端側部材９ｄによって略矩形枠状に構成されたフレーム状部材であり、前記基端側部材９ａが基板３に設けられた軸受け１０，１０によって伏仰方向に揺動可能に支持され、先端側部材９ｄが踏み板２Ａのスライドガイド孔２ａを貫通するように配設されている。なお、他方側踏み板２Ｂの支持構造は、前記一方側踏み板２Ａの支持構造と全く同様である。
【００３６】
一方、前記姿勢制御用フレーム１２は、図１に示されるように、車輪６の内面側隣接位置に配設される側部面材１５Ａ、１５Ｂと、これら側部面材１５Ａ、１５Ｂとを相互に連結する複数の連結バー１６，１６…とから構成されている。前記側部面材１５Ａ、１５Ｂは、詳細には図７(A)に示されるように、上段部材１５ａ、下段部材１５ｂ及び側部支柱１５ｃ、１５ｄとを連結して略矩形の面状フレームとし、前記上段部材１５ａと下段部材１５ｂとの中間部同士を連結するとともに、前記主軸４が回転自在に貫通支持される主軸連結部材１５ｅが設けられ、前記側部支柱１５ｃ、１５ｄの下端に夫々走行ローラ１３，１３が設けられたフレーム部材である。前記上段部材１５ａ、下段部材１５ｂ及び側部支柱１５ｃ、１５ｄを夫々連結する連結部は滑節とされ、これら滑節の内の少なくとも１つ以上に滑節／剛節切換手段１９が設けられている。前記滑節／剛節切換手段１９としては、例えば図８に示されるように、連結部材（１５ａ、１５ｃ…）を貫通して設けられたボルト２０の一方端をナット２１で固定し、他方端を前記ボルト２０に直交して貫通された連結軸２２によって回動自在にレバー２３を連結した構造とすることができる。前記レバー２３の回動連結部２３ａは前記連結軸２２に対して偏心して取り付けられ、前記レバー２３を矢印方向に回動させると、前記レバー２３の偏心量分だけ連結部材同士が押さえ付けられ固定が図られるようになる。
【００３７】
以上のように構成される姿勢制御用フレーム１２は、前記滑節／剛節切換手段の操作により、図７(B)に示されるように、側部面材１５Ａ、１５Ｂを平行リンク機構により長方形から任意の平行四辺形に形状を変化させることが可能となり、前記踏み板２Ａ、２Ｂを水平状態で保持しながら斜路に対応可能となる。また、前記姿勢制御用フレーム１２には、前輪をハンドル操作によって操舵可能とした操舵装置を設けることも可能である。例えば図９に示されるように、姿勢制御用フレーム１２の前側中央部に上下段でハンドル支持ブラケット２６，２６を設け、このハンドル支持ブラケット２６，２６によってハンドル部材２４を支持させるようにする。前記ハンドル部材２４は、把手２４ａと、把手中央部から略Ｔ字状に連結されたハンドル軸２４ｂと、ハンドル軸２４ｂの下端に設けられるとともに、両側に走行ローラ２５、２５を備えた車軸部２４ｄとからなり、前記ハンドル軸２４ｂの途中に外嵌されたストッパー２４ｃ、２４ｃが前記ハンドル支持ブラケット２６，２６の内側に隣接配置されることにより前記ハンドル軸２４ｂが抜脱不能に支持されている。
【００３８】
次に、前記足踏み式自進車１の操作方法について、図２〜６に基づいて詳述する。ここで、図５及び図６の(A)は図４のV−V断面図で、主に駆動杆５Ａ、５Ｂの作動状態を示し、(B)は一方側駆動杆５Ａが(A)の位置にあるときの他方側駆動杆５Ｂの状態を示した図である。
【００３９】
運転者が踏板２Ａ、２Ｂに片足ずつ載せて足踏みをするように、踏板２Ａ、２Ｂを交互に押し下げることにより、前記踏板２Ａ、２Ｂの下方に配設された駆動杆５Ａ、５Ｂが連動して回動するようになっている。さらに詳しく説明すると、まず、図５(A)に示すように、一方側駆動杆５Ａの先端に取り付けられた摺動ローラ７，７が前記踏板２Ａの底面に当接して、踏板２Ａが上位限にある状態において、運転者が踏板２Ａ側に体重をかけ、踏板２Ａを押し下げると、一方側駆動杆５Ａは、主軸４を回転中心として時計方向に回転し主軸４を回転させる。
【００４０】
このとき他方側駆動杆５Ｂは、一方側駆動杆５Ａと９０度の位相差をもって主軸４に取り付けられているため、図５(B)に示すように、一方側駆動杆５Ａの回転に伴い、主軸４を介して時計方向に回転をはじめ、他方側駆動杆５Ｂが踏板２Ｂに当接して該踏板２Ｂを押し上げる。これにより、踏板２Ａの押し下げ力が他方側駆動杆５Ｂによる踏板２Ｂの押上げ力となり、踏板２Ｂが押し上がる。
【００４１】
次に、図６(A)に示すように、踏板２Ａが下端まで下がり、一方側駆動杆５Ａが水平になると、他方側駆動杆５Ｂは図６(B)に示すように垂直となり、踏板２Ｂは上位限となる。今度は運転者が踏板２Ｂ側に体重をかけ、踏板２Ｂを押し下げると、一方側駆動杆５Ａが踏板２Ａを押し上げる。
【００４２】
前述したように、左右の踏板２Ａ、２Ｂがそれぞれ上位限に達した時に体重をかけ、交互に踏板２Ａ、２Ｂに押し下げる操作、いわば踏板２Ａ、２Ｂの上で足踏みをする動作を繰り返すことにより、踏板２Ａ、２Ｂの下面側に配設された駆動杆５Ａ、５Ｂに順次回転し、これが駆動力となって主軸４が回転を続ける。主軸４の両端には、前述するように床（地面）と接地する車輪６、６が固設されており、前記車輪６、６が回転することにより自進車１が前進する。
【００４３】
ところで、駆動杆５Ａ、５Ｂが踏板２Ａ、２Ｂに対して垂直となり、踏板２Ａ、２Ｂが上位限に達した状態、いわゆる上死点に達した状態では、踏板２Ａ、２Ｂに垂直方向の押し下げ力を作用させると、駆動杆５Ａ、５Ｂがどちらに回動をはじめるか予測ができず、逆回転する危険性も考えられる。そのため、前記基板３に対して、一方側駆動杆５Ａ及び／又は他方側駆動杆５Ｂの正／逆回転方向を規制する回転方向規制手段を設けることが望ましい。
【００４４】
前記回転方向規制手段としては、例えば図１０に示されるラチェット方式の回転方向規制手段１７とすることができる。同図に示される回転方向規制手段１７は、踏み板２Ａ（２Ｂ）における前記駆動杆５Ａ、５Ｂの接触ライン上において、前記駆動杆５Ａ、５Ｂが上死点となる位置を跨いでその両側に開口２ｂ、２ｃを隣接形成し、この開口２ｂ、２ｃの中間板部２ｄに支軸２６によって回動自在に支持されたラチェット台座板２７を設ける。このラチェット台座板２７は矩形状の開口２７ａを有し、この開口２７ａに対して、軸２８によって回動自在に支持されたラチェット板２９Ａ、２９Ｂを設ける。そして、このラチェット板２９Ａ、２９Ｂの間に、略Ｖ字状を成す板バネ３０を両者に跨るように配設することにより、前記ラチェット板２９Ａ、２９Ｂが所定の角度状態で保持されるようになっている。また、前記ラチェット板２９Ａ、２９Ｂの先端はラチェット台座板２７の開口２７ａの対向側側縁よりも外方に突出しており、各ラチェット板２９Ａ、２９Ｂは開口２７ａを通過しないようになっている。
【００４５】
かかる回転方向規制手段１７は、図１０(B)に示すように、駆動杆５Ａ、５Ｂの時計回り方向の回転のみを許容する場合には、ラチェット台座板２７を図面左側（駆動杆５Ａ、５Ｂの回動方向上流側）に倒し、下面側のラチェット板２９Ｂを踏み板２Ａの下面より突出させるようにする。なお、図示では前記ラチェット台座板２７の留め具が省略されている。
【００４６】
駆動杆５Ａ、５Ｂは回転に伴い、摺動ローラ７は板バネ３０の付勢力に抗しながら前記下面側に突出したラチェット板２９Ｂを押上げ、ラチェット板２９Ｂを乗り越えるが、一旦乗り越え終えた状態では、下面側に突出したラチェット板２９Ｂによって反時計回り方向への回転が規制されるようになる。また、図１０(C)に示すように、駆動杆５Ａ、５Ｂの反時計回り方向の回転のみを許容する場合には、ラチェット台座板２７を図面右側（駆動杆５Ａ、５Ｂの回動方向上流側）に倒し、ラチェット板２９Ａを踏み板２Ａの下面より突出させるようにする。駆動杆５Ａ、５Ｂは回転に伴い、摺動ローラ７が板バネ３０の付勢力に抗しながら前記下面側に突出したラチェット板２９Ａを押上げ、ラチェット板２９Ａを乗り越えるが、一旦乗り越え終えた状態では、下面側に突出したラチェット板２９Ａによって時計回り方向への回転が規制されるようになる。
【００４７】
次に、前記自進車１が階段を昇降移動する場合の方法について説明すると、図１１に示されるように、階段の両側部にはそれぞれ、左右の車輪６，６の幅に合わせてレール１８を配設しておく。前記レール１８は、例えば上面開口の断面コ字状部材とされ、内側起立壁の内面に部材長手方向に沿って、前記車輪６に設けた係合突起６ａ、６ａの周方向距離とほぼ合致するように、係合板部１８ａ、１８ａ…が設けられている。
【００４８】
自進車１が階段部に到達したら、階段の傾斜角に合致するように姿勢制御用フレーム１２を傾斜させて滑節／剛節切換手段１９で固定する。そして、平面走行の場合と同様に、踏板２Ａ、２Ｂを交互に押し下げることにより、左右の車輪６、６がレール１８を走行するとともに、車輪６，６の係合突部６ａ、６ａが、レール１８，１８の係合板部１８ａ、１８ａ…と係合しながら自進車１が斜路を昇降移動する。
【００４９】
〔他の形態例〕
(1)上記基板３の水平状態を安定的に保つために、基板３の下面側に脚付の走行ローラを配設するようにしても良いし、基板３と姿勢制御用フレーム１２の主軸連結部材１５ｅとを連結するようにしてもよい。
(2)上記の形態例では、踏板２Ａ、２Ｂを押し上げる力は駆動杆５Ａ、５Ｂの回転力が負担するようにしたが、駆動杆５Ａ、５Ｂの回転をよりスムーズにするため、昇降ガイドアーム９に回動軸部にねじりコイルバネなどの付勢手段を設け、前記踏み板２Ａ、２Ｂを押上げ方向に付勢してもよい。
(3)上記形態例では、基板３は踏み板２Ａ、２Ｂの側部間に跨る寸法としたが、図１２に示されるように、駆動杆５Ａ、５Ｂの回転部分を開口とし、踏み板２Ａ、２Ｂの配設範囲全体をカバーする寸法とすることもできる。この場合は、昇降ガイドアーム９が両側２箇所で回動支持されるようになり構造的に堅牢となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る足踏み式自進車１の分解斜視図である。
【図２】その平面図である。
【図３】その裏面図である。
【図４】その正面図である。
【図５】(A)は一方側駆動杆５Ａと踏板２Ａとの関係を示す要部断面図（図４のV−V断面図）で、(B)はその時の他方側駆動杆５Ｂと踏み板２Ｂとの関係を示す図である。
【図６】(A)は他方側駆動杆５Ｂと踏み板２Ｂとの関係を示す要部断面図（図４のVI−VI断面図）で、(B)はその時の一方側駆動杆５Ａと踏み板２Ａとの関係を示す図である。
【図７】姿勢制御用フレーム１２を示す、(A)は平面走行状態側面図、(B)は斜面走行状態側面図である。
【図８】姿勢制御用フレーム１２における滑節／剛節切換手段１９の概略断面図である。
【図９】姿勢制御用フレーム１２に操舵装置を設けた場合の、(A)は正面図、(B)は側面図である。
【図１０】駆動杆５Ａ、５Ｂの回転方向規制手段１７を示す、(A)は平面図、(B)は駆動杆５Ａ、５Ｂの時計回り方向の回転を許容する場合の配置状態を示す(A)のB-B断面図、(C)は駆動杆５Ａ、５Ｂの反時計回り方向の回転を許容する場合の配置状態を示す(A)のB-B断面図である。
【図１１】足踏み式自進車１による階段の昇降要領を示す、(A)は昇降移動状態図、(B)は車輪６の係合突起６ａとレール１８の係合板１８ａとの係合状態を示す断面図である。
【図１２】自進車１の他の形態例を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…自進車、２Ａ・２Ｂ…踏み板、３…基板、４…主軸、５Ａ…駆動杆、６…車輪、６ａ…係合突起、７…摺動ローラ、８…昇降ガイド軸、９…昇降ガイドアーム、１０…軸受け、１１…摺動ガイド管、１２…姿勢制御用フレーム、１７…回転方向規制手段、１８…レール