(57)【要約】      （修正有）【課題】下肢不自由者や下肢の弱った高齢者が日常生活で要求されるいろいろな姿勢や動作、移動を補助し、自立した日常生活や社会復帰を可能にしたい。【解決手段】車椅子のシ−ト９を支持する２対４本の支持杆支点を、シ−ト下部とシ−ト背後のフレ−ム１のような離れた位置に設けることにより、シ−トの昇降幅を拡大すると同時に、シ−トの昇降に伴うシ−トの前後移動を少なくシ−トの座面を必要に応じて傾斜させるようにした。また、車椅子のシ−ト前縁中央部に、自転車のサドル状の張り出し部分を設けることによって、シ−トの上昇時に利用者はこの張り出しに跨る形で足を下ろすことができるようにした。さらに、車椅子のシ−ト左右の肘掛３１、３１け内部に圧力センサを組み込み、肘掛けに加わる力の方向や強さで車椅子の動きを制御できるようにし、何か物を持ったり、作業をしていて両手がふさがっていても電動車椅子の制御ができるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シ−トを昇降させることができる車椅子において、シ−トを支持する２対４本の支持杵の支点を、例えばシ−トの下部とシ−トとは離れた位置、実施例ではシ−トの背後にある車椅子本体のフレ−ムのように異なる場所に設けて、そこを中心に支持杵に円運動を行わせることができるようにすることにより、シ−トの昇降幅を拡大すると同時にシ−トの昇降に伴うシ−トの前後移動を少なくし、シ−トの座面を必要に応じて傾斜させるようにしたことを特長とする車椅子
【請求項２】
また、車椅子のシ−ト前縁中央部に、自転車のサドル状の張り出し部分を設けることによって、シ−トの上昇時に利用者はこの張り出しに跨る形で足を下ろすことができるようにしたことを特長とする車椅子
【請求項３】
車椅子のシ−ト左右の肘掛け内部に圧力センサを組み込み、腕や肘で右の肘掛けを内側に押すと右側の車輪が前進側に回転し、外側に押すと後退側に回転する。左の肘掛けを内側に押すと左側の車輪が前進側に回転し、外側に押すと後退側に回転する。左右の肘掛けを同時に内側に押すと車椅子は前進し、同時に外側に押すと後退する、どちらか片方の肘掛けだけを動かすと車椅子は回転する。車輪は肘掛けに加わる力が強ければ早く、弱ければゆっくりと回転する。このように、車椅子のシ−ト左右の肘掛けに加わる力の方向や強さで車椅子の動きを制御できることを特長とした電動車椅子用コントロ−ラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、下肢不自由者や下肢の弱った高齢者が自立した日常生活を営むことや、社会復帰ができるようになることを目的としたもので、人がしゃがんだ状態の高さから、立った状態の高さまでシ−トを昇降させる機構と、どの高さでも利用者の身体を支えることができる形状のシ−トを持ち、両手がふさがっていても肘掛けを肘や腕を使って内側や外側へ押すことで椅子の動きを制御できる電動車椅子に関する物である。
【背景技術】
【０００２】症状の程度にもよるが、下肢不自由者や下肢の弱った高齢者が常に介助を受けながら日常生活が営めるわけではない。ときには立った姿勢で調理場で食事を作ったり、しゃがんだ姿勢で何か作業をしたりする必要もでてくる。このようなときにシ−トの高さを自由に調節できて、作業ができるように体を支られる車椅子があれば、下肢不自由者や下肢の弱った高齢者は介助者がいなくても自立した日常生活が可能となるばかりでなく社会復帰も可能となる。
シ−トの昇降装置（例えば特開２００５−９５４９１、特開２００４−９７２７３）や、昇降装置を備えた電動車椅子（例えば特開２０００−４２０３９や特開２００１−１０４３９７）は今までも考案されているが、いずれも人が座った姿勢の状態でシ−トを昇降させる方式である。このため、シ−トを持ち上げても利用者を立った姿勢にすることはできない。また、昇降装置が座面の下にあるため、シ−トを利用者がしゃがんだ姿勢になるまで下げることはできない。特開２００５−９５４９１では、シ−トを床面近くまで下げることはできるが利用者の車椅子への乗り降りを目的としており、何か作業をするためのものではない。
特開平１１−１３７６０８では、ガススプリングを使ってシ−トを座位から車椅子の下部フレ−ムまで昇降することができるが、支持杆の支点がシ−トの真下にあるため、シ−トを下げるとシ−トは支持杆の長さ分前方へせり出し、シ−トの上昇位置も支持杆の長さに制限される。また、ガススプリングのロック解除レバ−や座席上げリンク機構が車椅子背面に配置されているため、座席上下の操作を車椅子利用者本人がすることはできない。
これら従来の発明は、主に利用者の車椅子への乗り降りの負担を軽減したり、介助者の負担を軽減することを目的としており。利用者本人の日常生活での利便性はあまり考慮されていない。
また、現在電動車椅子に使われている制御装置の主流はジョイスティックだが、特開２００５−８７３２４のように両方の肘掛けの先端にコントロ−ラを取り付け、両方の手指で操作する方式も考案されている。しかし、いずれも何か手に持ったりして手がふさがった状態では操作できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】現状の下肢障害者用の車椅子は、座ったままの姿勢で場所の移動をすることを目的として作られており、立った姿勢や座った姿勢、しゃがんだ姿勢など、いろいろな姿勢で何か作業をしたり、立ったり座ったりする動作そのものや、シ−トを上げたままで移動をするような目的のためにはできていない。例えば、健常者であれば台所で調理をする時に起立した姿勢で調理台に向かったり食器棚から食器を取り出したりできるが、車椅子を利用する下肢不自由者や下肢の弱った高齢者が台所で調理をしようとしたとき、現状のシ−ト昇降機能が付いた車椅子では、調理台の高さに合うようにシ−トを上げることは可能であるが、座った姿勢のままであるため、足が調理台に当たり前屈みの苦しい姿勢を強いられたり、横向きで調理をしなければならなかったりする。このような姿勢を長時間維持して作業を行うことは難しい。下肢不自由者や下肢の弱った高齢者が車椅子に座ったまま、いろいろな姿勢で作業を行うことができたり移動できるように、車椅子のシ−トの昇降幅を大きくし、かつ、シ−ト昇降時の前後移動の幅を小さくしたい。【０００４】また、現状のシ−ト昇降機能が付いた車椅子のシ−トは腰掛けるように作られており、シ−トを上に上げると足が床を離れてしまって重心も上がるために転倒する危険がある。また、シ−トを下げると足を置くステップが前方にせり出して足を前に投げ出した姿勢しかとれなかったりする。このような不便さを無くすために、いかなる姿勢をとった時も利用者の体を常に安定して支えることができるようなシ−トの形状にしたい。【０００５】一般的に電動車椅子の制御にはジョイスティックを用いたものが多いが、手がふさがっていると操作できない。このため、何か物を持ったり、作業をしていて両手がふさがっていても電動車椅子の制御ができるようにしたい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】車椅子のシ−トを支える長さの異なった２対４本の支持杆（５，６，７，８）の一方の端をシ−ト（９）の座面裏に設けた支点（１０，１１，１２，１３）で支持し、他端をシ−ト（９）が最も低い位置にあるときにシ−ト（９）の支点（１０，１１，１２，１３）よりも高い位置に来るようにシ−ト（９）の背後に位置するフレ−ム（１）に設けた支点（１４，１５，１６，１７）で支持する。各々の支点では支持杵は自由に前後回転できるものとする。支点（１４，１５，１６，１７）における支持杆の角度を変化することでシ−トを昇降させるようにする。また、２対の支持杵は長さと支点（１４，１５，１６，１７）の位置を異ならせることにより、シ−ト（９）が上がった時は座面が前傾するように、また、シ−トが下がった時は座面は水平か、少し後傾するようにした。（図２参照）【０００７】現状のシ−ト昇降機能が付いた車椅子では、シ−トを上げた時に利用者は腰掛けたままの姿勢のため足は床から離れてしまい、重心位置も上がり車椅子は不安定な状態となる。このため、作業等の動作を行うためにシ−ト上で体を大きく動かすと車椅子が転倒する危険もあり、利用者の動作や行動の範囲は制限されていた。それを解決するために、シ−トが上がったときには利用者が起立した体制になって両足を床につけてバランスを保つことができるように、シ−ト（９）前縁部に自転車のサドル状の張り出し（２８）を設け、前は狭く後ろは広く、利用者が起立した体制でシ−トに跨ったとき長時間体重を掛けても身体的苦痛を与えないように、臀部はシ−ト後部の幅広の部分（２７）に掛かるようにした。（図１参照）【０００８】車椅子のシ−ト左右の肘掛け内部に圧力センサ（３４，３５，３６，３７）を組み込み、腕や肘で左右の肘掛けを内側や外側に押すことにより車椅子の動きを制御する。例えば、右の肘掛け（３１）を内側に押すと右側の車輪（３）が前進し、外側に押すと後退する。左の肘掛け（３０）を内側に押すと左側の車輪（４）が前進し、外側に押すと後退する。左右の肘掛けを同時に内側に押すと前進し、同時に外側に押すと後退する、どちらか片方の肘掛けだけを動かすと車椅子は回転する。車輪は肘掛けに加わる力が強ければ早く、弱ければゆっくりと回転する。このように、車椅子のシ−ト左右の肘掛け内部に圧力センサ（３４，３５，３６，３７）を組み込み、肘掛けに加わる力の方向や強さで車椅子の動きを制御できるようにした。（図３参照）
【発明の効果】
【０００９】本発明を実施することにより、［０００３］項の例で述べたような車椅子利用者が台所で調理をするような時に車椅子のシ−トを上げてもサドル状の張り出しに跨って床に立つ形となって姿勢は安定し、調理台に正面から近づいて作業が可能となる。また、疲れた時にはシ−トにもたれることにより全体重をシ−トで支えることができ、長時間の作業にも耐えることが可能となる。また、両手に何かを持った状態でも車椅子の動きがコントロ−ルできる。このように、車椅子利用者の日常生活や仕事等において要求されるいろいろな姿勢を保持し、自由に動いて作業をこなすことができるようになり、自立した生活を営むだけでなく、仕事に復帰して社会貢献にも寄与するものと考える。また、立った姿勢からしゃがんだ姿勢まで、いろいろな姿勢を保っていろいろな作業ができるようになるため、一般的な車椅子であれば改造を余儀なくされた台所や洗面台、家具などを改造しなくても利用することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
【００１０】本車椅子は、図１のように、フレ−ム（１）の最前部に方向転換用のキャスタ（２）、後方の左右に主車輪（３）、（４）を持つ。フレ−ム（１）の後方から前方に伸びた４本の支持杆（５，６，７，８）でシ−ト（９）を支える。後方の支持杆２本（５，６）の途中に取り付けられた連結パイプ（１８）とフレ−ム下部の連結パイプ（１９）の間に電動アクチュエ−タ（２０）を取り付ける。シ−ト（９）は、シ−ト昇降スイッチ（２２）からの信号を制御ボックス（２３）で処理し、バッテリ（２４）の電流を電動アクチュエ−タ（２０）に伝えて上下する。電動アクチュエ−タ（２０）のトルクを補うときは、必要に応じて電動アクチュエ−タ（２０）と並列にガススプリング（２１）を取り付ける。また、シ−トが最下部に位置する場合、電動アクチュエ−タ（２０）と支持杆とがなす角度が浅くシ−トを上昇させるためには電動アクチュエ−タ（２０）に最も負荷が加わる。この負荷を軽減させるために、後方の支持杆の根本に、必要に応じてコイルスプリング（２５，２６）を取り付ける。
電動アクチュエ−タの代わりにロック付きガススプリングを用い、足の曲げ伸ばしと体重でシ−トを上下する方式も可能である。【００１１】シ−ト（９）の高さが最下位置（しゃがんだ姿勢）から通常の椅子程度の高さ（足を９０度曲げて座った姿勢）では、利用者はシ−ト後部の幅広の部分（２７）で臀部を保持して体を安定するが、シ−ト（９）をさらに高くして利用者が起立した体制（両足で立った姿勢）になるまで上昇すると、体は徐々に座面前縁に張りだした自転車のサドル状の部分（２８）へ移動し、サドル状の部分（２８）跨って体を安定する。前方の支持杆（７，８）と後方の支持杆（５，６）の長さと支点（１４，１５，１６，１７）の位置を異ならせることにより、シ−ト（９）が低い位置では後傾し、高い位置では前傾になるようにすることで、より円滑な体重移動とシ−ト（９）が低い位置でより安定した体の保持が可能となる。（図２参照）【００１２】車椅子は、左右の肘掛け（３０，３１）内に組み込まれた肘掛けの動きを検出する圧力センサ（３４，３５，３６，３７）の信号を制御ボックス（２３）で処理し、バッテリ（２４）の電流を主車輪（３，４）の駆動モ−タ（３８，３９）に伝えて動かす。（図３参照）
右の肘掛け（３１）を内側に引くと、肘掛けはヒンジピン（３３）を支点に内側へ曲がり、肘掛け内部に組み込まれた前進検出圧力センサ（３６）に圧力が加わり、通電している電流に変化が生じる。この電流の変化を制御部で右の主車輪（３）の駆動モ−タ（３９）に加える電圧または電流に変換して前進方向に回転する。右の肘掛け（３１）を外側に押すと後退検出圧力センサ（３７）に圧力が加わり、通電している電流に変化が生じる。この電流の変化を制御部で右の主車輪（３）の駆動モ−タ（３９）に加える電圧または電流に変換して後退方向に回転する。
同様に左の肘掛け（３０）を内側に引くと、左の主車輪（４）を前進方向に回転し、外側に押すと左の主車輪（４）を後退方向に回転する。
つまり、右の肘掛け（３１）だけを内側に引くと椅子は左へ回転し、外側に押すと右へ回転する。同様に左の肘掛け（３０）だけを内側に引くと椅子は右へ回転し、外側に押すと左へ回転する。左右の肘掛け（３０，３１）を同時に内側に引くと椅子は前進し、同時に外側に押すと後退する。圧力センサ（３４，３５，３６，３７）は肘掛けに加わる力も検出し、加わる力が強ければ駆動モ−タ（３８，３９）を早く、弱ければゆっくりと回転する。（図４参照）
前述のように、左右の肘掛け（３０，３１）内に圧力センサ（３４，３５，３６，３７）を組み込んで椅子の動きを制御するため、何か物を持ったり作業をしていて両手がふさがった状態でも、肘や腕で肘掛けを押したり引いたりして椅子の動きをコントロ−ルすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本室内用車椅子の全体構造を正面斜め上から俯瞰した図である。構造を明確にするためシ−トの部分を分離して表示している。
【図２】シ−トの最も低い位置と高い位置を表し、上下する機構の状態と利用者の体の位置がわかる右側面図である。
【図３】肘掛け内部の圧力センサ配置図である。
【図４】電気回路の概念図である。
【符号の説明】
【００１４】（１）：フレ−ム
（２）：キャスタ
（３）：右主車輪
（４）：左主車輪
（５）：支持杆（後右）
（６）：支持杆（後左）
（７）：支持杆（前右）
（８）：支持杆（前左）
（９）：シ−ト
（１０）：支点（シ−ト下、後右）
（１１）：支点（シ−ト下、後左）
（１２）：支点（シ−ト下、前右）
（１３）：支点（シ−ト下、前左）
（１４）：支点（フレ−ム、後右）
（１５）：支点（フレ−ム、後左）
（１６）：支点（フレ−ム、前右）
（１７）：支点（フレ−ム、前左）
（１８）：後方支持杆の連結パイプ
（１９）：フレ−ム下部の連結パイプ
（２０）：電動アクチュエ−タ
（２１）：ガススプリング
（２２）：シ−ト昇降スイッチ
（２３）：制御ボックス
（２４）：バッテリ
（２５）：コイルスプリング（右）
（２６）：コイルスプリング（左）
（２７）：シ−ト後部（幅広の部分）
（２８）：シ−ト前部
（２９）：緩衝材
（３０）：肘掛け（左）
（３１）：肘掛け（右）
（３２）：ヒンジピン（左）
（３３）：ヒンジピン（右）
（３４）：前進検出圧力センサ（左）
（３５）：後退検出圧力センサ（左）
（３６）：前進検出圧力センサ（右）
（３７）：後退検出圧力センサ（右）
（３８）：左主車輪の駆動モ−タ
（３９）：右主車輪の駆動モ−タ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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