(57)【要約】【課題】歯欠部によってギヤ同士の噛合を解除された状態から、ギヤ同士の噛合を開始した状態に移行した場合でも、ギヤ同士の噛合が適切となる車椅子固定装置を提供する。【解決手段】ドラム回動ギヤ４が、歯欠ギヤ６の歯欠部６ｂにより歯欠ギヤとの噛合が解除された状態から歯欠ギヤの歯列部６ａと噛合が開始される状態へと移行するときに、歯欠ギヤの歯列部と適切な噛合をするために、ドラム３が回転可能なようにワイヤ２に張力を付与する調節部材１１を備えた車椅子固定装置１.【選択図】図１
2012095765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車椅子を牽引するワイヤと、
前記ワイヤを巻き取り、繰り出すドラムと、
前記ドラムと連結するドラム回動ギヤと、
前記ドラム回動ギヤを介して前記ドラムを回動させる駆動装置と、
前記駆動装置と前記ドラム回動ギヤとの間に介在し、前記駆動装置の駆動力を前記ドラム回動ギヤに伝達する歯欠ギヤと、
前記ドラムをワイヤの巻取り方向に回動付勢する回動付勢部材と
を備えた車椅子固定装置であって、
前記歯欠ギヤは歯列部と歯欠部とを有し、
前記ドラム回動ギヤと前記歯欠ギヤとは、
前記ワイヤが前記ドラムから繰り出される際に、前記歯欠ギヤの前記歯欠部によって前記歯欠ギヤと前記ドラム回動ギヤとの噛合が解除され、前記駆動装置の駆動によって前記歯欠ギヤと前記ドラム回動ギヤとの噛合が開始されて前記ワイヤが前記ドラムに巻き取られるように構成され、
前記ドラムのワイヤ巻取り量を調節する調節部材であって、
車椅子に前記ワイヤが取り付けられた際に、
前記回動付勢部材と共に前記ドラムが回転可能な状態で前記ワイヤに張力を付与し、
前記ドラム回動ギヤが、前記歯欠ギヤの前記歯欠部により前記歯欠ギヤとの噛合が解除された状態から前記歯欠ギヤの歯列部と噛合が開始される状態へと移行するときに、前記歯欠ギヤの前記歯列部と適切な噛合をするために、前記ドラムが回転可能なように前記ワイヤに張力を付与する調節部材を備えた車椅子固定装置。
【請求項２】
車椅子に取り付けられる前記ワイヤの取付部と前記ドラムとの間に前記ワイヤが掛け回される方向転換部材を備え、
前記調節部材は、
前記方向転換部材に取り付けられ、
前記ドラム回動ギヤと前記歯欠ギヤの前記歯列部との適切な噛合をするための、前記ドラムの回転が可能なように、前記回動付勢部材による前記ワイヤへの張力と共に前記方向転換部材を揺動可能に付勢する請求項１の車椅子固定装置。
【請求項３】
前記調節部材がコイルスプリングである請求項１または２に記載の車椅子固定装置。
【請求項４】
前記ドラムを複数有し、前記ドラムに対応した複数の前記歯欠ギヤを有し、前記歯欠ギヤ同士が噛合することで前記駆動装置の駆動力が前記ドラムのそれぞれに伝達されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車椅子固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車椅子を固定する車椅子固定装置に関する。詳しくは、車などの乗りものに収容した車椅子を固定する車椅子固定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内に収容した車椅子を固定する装置として特許文献１の装置が知られている。その装置は、車体に設けられたベースを備えており、そのベースにワイヤ溝を備えたドラムが取り付けられている。そのワイヤ溝に巻き付けられたワイヤの一端は前記ドラムに係止され、他端は車椅子へ連結するための連結部材に取り付けられている。前記ドラムにはワイヤ溝を覆い、かつ、ワイヤをワイヤ溝から外部に導く通し溝を備えたドラムカバーが設けられている。また、前記ベースにはドラムを回転駆動する駆動装置と、その駆動装置の回転力をドラムに伝え、前記駆動装置とドラムとを連結するギヤとが設けられている。そのギヤの下半分の部位が駆動装置と噛合し、上半分の部分がドラムのギヤと噛合している。ギヤにはドラムと噛み合う部分の歯が切り欠いた歯欠部が設けられている。その歯欠部がドラムのギヤの位置にくると、ギヤとドラムとの噛合が解除され、ドラムの回転が可能となり、ドラムからワイヤを引き出して車椅子にワイヤが取り付けることができる。一方、ワイヤをロックする場合には、モーターを駆動させ、ギヤをドラムのギヤと噛み合い状態にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０８２０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の車椅子固定装置は、ワイヤの引き出し量に応じてドラム側のギヤに対するギヤの歯の位置が変わる。そのため、噛合に適切な位置でギヤ同士の噛合が開始されるとは限らず、噛合が適切でない場合には、ギヤが損傷を受け易く、劣化しやすい。また、ギヤ同士の噛み合いが外れた状態となる場合も有る。
【０００５】
そこで、本発明は、ギヤの歯欠部によってギヤ同士の噛合を解除された状態から、ギヤ同士の噛合を開始した状態に移行した場合でも、歯の耐久性の低下や、ギヤの噛合の外れを生じることが抑制された車椅子固定装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車椅子固定装置は、車椅子を牽引するワイヤと、前記ワイヤを巻き取り、繰り出すドラムと、前記ドラムと連結するドラム回動ギヤと、前記ドラム回動ギヤを介して前記ドラムを回動させる駆動装置と、前記駆動装置と前記ドラム回動ギヤとの間に介在し、前記駆動装置の駆動力を前記ドラム回動ギヤに伝達する歯欠ギヤと、前記ドラムをワイヤの巻取り方向に回動付勢する回動付勢部材とを備えた車椅子固定装置であって、前記歯欠ギヤは歯列部と歯欠部とを有し、前記ドラム回動ギヤと前記歯欠ギヤとは、前記ワイヤが前記ドラムから繰り出される際に、前記歯欠ギヤの前記歯欠部によって前記歯欠ギヤと前記ドラム回動ギヤとの噛合が解除され、前記駆動装置の駆動によって前記歯欠ギヤと前記ドラム回動ギヤとの噛合が開始されて前記ワイヤが前記ドラムに巻き取られるように構成され、前記ドラムのワイヤ巻取り量を調節する調節部材であって、車椅子に前記ワイヤが取り付けられた際に、前記回動付勢部材と共に前記ドラムが回転可能な状態で前記ワイヤに張力を付与し、前記ドラム回動ギヤが、前記歯欠ギヤの前記歯欠部により前記歯欠ギヤ
との噛合が解除された状態から前記歯欠ギヤの歯列部と噛合が開始される状態へと移行するときに、前記歯欠ギヤの前記歯列部と適切な噛合をするために、前記ドラムが回転可能なように前記ワイヤに張力を付与する調節部材を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
（１）本発明の車椅子固定装置は、歯欠ギヤとドラム回動ギヤとの噛合時に、調節部材により、歯欠ギヤとドラム回動ギヤとの噛合が適切に噛合するようにドラムが回転して、歯欠ギヤの歯列の位置と回動ギヤの歯列の位置とが調節されるので、ギヤを損傷することがない。上記適切な噛合とは、少なくとも駆動装置のトルクにより生じるドラム回動ギヤの歯と歯欠ギヤの歯とに加わる荷重によって、それら歯の耐久性の低下や、ギヤの噛合の外れを生じることが抑制された噛合をいう。すなわち、これら歯には車椅子を固定する度に駆動装置から繰り返しの荷重が加わる。そのため、その繰り返しの荷重として、前記噛み合っている歯に許容される荷重の範囲内での噛合をいう。
【０００８】
（２）このような車椅子固定装置において、車椅子に取り付けられる前記ワイヤの取付部と前記ドラムとの間に前記ワイヤが掛け回される方向転換部材を備え、前記調節部材は、前記方向転換部材に取り付けられ、前記ドラム回動ギヤと前記歯欠ギヤの前記歯列部との適切な噛合をするための、前記ドラムの回転が可能なように、前記回動付勢部材による前記ワイヤへの張力と共に前記方向転換部材を揺動可能に付勢する場合は、車椅子固定装置を容易に構成することができ、且つ歯欠ギヤとドラム回動ギヤとの噛合が適切となる。
【０００９】
（３）また、前記調節部材がコイルスプリングである場合は、一層容易に調節部材を構成することができる。
【００１０】
（４）さらに、前記ドラムを複数有し、前記ドラムに対応した複数の前記歯欠ギヤを有し、前記歯欠ギヤ同士が噛合することで前記駆動装置の駆動力が前記ドラムのそれぞれに伝達される場合は、歯欠部を複数備える必要が無いので、１つの歯欠ギヤでモーター駆動による車椅子の固定のためのケーブルの巻取りに必要な歯列を確保し、径を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の車椅子固定装置の一実施形態を示す上面図である。
【図２】図２は図１の部分断面図である。
【図３】図３ａは歯欠ギヤの上面図、図３ｂはそのＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】図４ａは図２のスパイラルスプリングおよびスプリングカバーの下面図、図４ｂは図４ａのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に本発明の車椅子固定装置の一実施形態を示す。その車椅子固定装置１は、ワイヤ２により車椅子（図示せず）を牽引し、その牽引力により車椅子を車内に固定するものである。そのワイヤ２はドラム３により巻き取り、繰り出されている。そのドラム３はドラム回動ギヤ４と連結されている。前記ドラム３はドラム回動ギヤ４を介して駆動装置５により回動させられる。前記駆動装置５と前記ドラム回動ギヤ４との間には歯欠ギヤ６が介在しており、前記駆動装置５の駆動力を前記ドラム回動ギヤ４に伝達している。前記ドラム３は回動付勢部材７によりワイヤ２を巻取り方向に回動付勢している。
本実施形態ではベース８が車体の床面に取り付けられており、そのベース８上に前記ドラム３、ドラム回動ギヤ４、駆動装置５および歯欠ギヤ６が設けられている。そして、それら部材の上からカバー８ｃが取り付けられている。なお、ベース８を設けないで、直接車体の床面に各部材を取り付けてもよい。
【００１３】
前記ワイヤ２は従来公知のものである。このものは複数本の金属素線を撚り合わせたもので、とくにプルコントロールケーブルのインナーケーブルを使用することができる。前記ドラム３は円筒状で、その周面にワイヤ２を通す溝が形成されている。ただしワイヤはベルトを含む。そのドラム３の上面にはドラム回動ギヤ４（図２参照）がドラム３と同軸に設けられている。そのドラム３およびドラム回動ギヤ４はドラム回動軸４ａによりベース８およびカバー８ｃに枢支されている。そのドラム回動ギヤ４はドラム３の外周を超えている円盤状で、その外周面にドラム回動ギヤの歯９が設けられている。前記駆動装置５はモーターと減速機とからなり、その減速機の出力軸にピニオン５ａ（図２参照）が連結されている。そのピニオン５ａは中間ギヤ５ｂに噛合している。その中間ギヤ５ｂは前記歯欠ギヤ６に噛合している。なお、前記モーターまたは減速機は出力側から回転できない。
【００１４】
図３ａおよび図３ｂに示すように、前記歯欠ギヤ６は歯列部６ａと歯欠部６ｂとを有している。
前記歯欠ギヤ６は歯欠ギヤ軸６ｃ（図２参照）を有しており、その歯欠ギヤ軸６ｃの上下端がそれぞれベース８およびカバー８ｃ（図２参照）に枢支されている。その歯欠ギヤ６の外周には歯欠ギヤの歯１０が設けられている。前記歯欠部６ｂは、歯欠ギヤ６の歯１０の上方であって厚さ方向の上半分の部分の一部に歯が形成されていない部分である。その歯欠ギヤ６の歯欠部６ｂにドラム回動ギヤの歯９（図２、図３（ｂ）参照）が噛合し、歯６ａに、前述の中間ギヤ５ｂ（図２参照）が噛合している。本実施形態では前記回動付勢部材７（図２参照）にスパイラルスプリングを用いている。その回動付勢部材（以下、スパイラルスプリング）７はドラム３（図２参照）の上面側に設けられている。図２に示すように、ドラム３のドラム回転軸４ａはベースのカバー８ｃを貫通し上方に突出している。その突出した軸に、スパイラルスプリング７の中心の端部が係合している（図４参照）。そのスパイラルスプリング７はドラム回動軸４ａを中心にして巻かれている。そのスパイラルスプリング７の外周にはスプリングカバー７ａが設けられ、ベースのカバー８ｃの上面に固定されている。そのスプリングカバー７ａの内周面には、巻かれたスパイラルスプリング７の他端が係合される。前記ドラム３からワイヤ２を引き出すと、ドラム回転軸４ａが回転する。その回転によりスパイラルスプリング７の中心の端部はさらに巻き取り方向に巻かれる。そのスパイラルスプリング７の元に戻ろうとする力で、ドラム３をワイヤ２が巻き取られる方向に回転付勢する。
【００１５】
図１に戻って、前記ドラム回動ギヤ４と前記歯欠ギヤ６とは、前記ワイヤ２が前記ドラム３から繰り出される際に、前記歯欠ギヤ６の前記歯欠部６ｂによって前記歯欠ギヤ６と前記ドラム回動ギヤ４との噛合が解除される。
そのため、ドラム回動ギヤ４は回動自在となり、ドラム３からワイヤ２を引き出すことができる。引き出されたワイヤ２にはスパイラルスプリング７によりドラム３に巻き取られる方向に張力が付されている。これによりワイヤ２をドラム３から引き出して車椅子に固定した後もワイヤ２は弛まない。なお、前記歯欠ギヤの歯６ａとドラム回動ギヤの歯９との噛み合い位置に、歯欠部６ｂが配置されるように、歯欠ギヤ６の歯欠部６ｂの位置を検出する検出スイッチ（図示せず）を設け、その検出スイッチからの信号に基づいて駆動装置５の運転を制御してもよい。
【００１６】
車椅子にワイヤ２を取り付けた後、前記駆動装置５の駆動によって前記歯欠ギヤ６と前記ドラム回動ギヤ４との噛合が開始されて前記ワイヤ２が前記ドラム３に巻き取られる。
これによりドラム回動ギヤ４と歯欠ギヤ６とが噛合し、ワイヤ２が牽引され、この状態でモーター、減速機の自己拘束作用によって、ドラム３の回動がロックされる。このとき、前記ドラム回動ギヤの歯９は歯列部６ａの端部の歯６ｄ（歯欠部６ｂに配置されたドラム回動ギヤの歯９が歯列部６ａの最初に噛合する歯）から噛合し始める（図３ｂ参照）。
【００１７】
また、車椅子固定装置１にはドラム３のワイヤ巻取り量を調節する調節部材１１が設けられている。このものは車椅子に前記ワイヤ２が取り付けられた際に、前記回動付勢部材７と共に前記ドラム３が回転可能な状態で前記ワイヤ２に張力を付している。
例えば、調節部材１１として、ワイヤ２の配索経路を長くする方向にワイヤ２を付勢し、その配索経路を長くしたものが挙げられる。すなわち、車椅子にワイヤ２が取り付けられ、スパイラルスプリング７によりワイヤ２が弛まない状態において、調節部材１１はワイヤ２に張力を付し、かつドラム３が回転した際にはその経路を長くした分だけドラム３に巻き取り代を与えている。なお、スパイラルスプリング７がワイヤ２に張力を与えた状態で、さらにドラム３の巻き取り代を残しておくことから、調節部材１１のワイヤ２に張力を付する部材のバネ定数は、スパイラルスプリングのバネ定数と同じか、それより大きい値に設定されている。
【００１８】
このように、前記調節部材１１は、ドラム回動ギヤ４が前記歯欠ギヤ６の前記歯欠部６ｂ（図３ａ参照）により前記歯欠ギヤ６との噛合が解除された状態から前記歯欠ギヤ６の歯列部６ａ（図３ａ参照）と噛合を開始する状態へと移行する際に、前記ドラム３が回転可能なように前記ワイヤ２に張力を付与している。
すなわち、ロックされる前の前記ドラム回動ギヤの歯９は回動自在に配置されていたため、ドラム回動ギヤの歯９の最初に噛合する歯６ｄ（図３ａ参照）に対する位置が毎回異なっている。そのため、それら歯の噛合の初期の段階で、噛み合う面同士の接触面積が小さくなる場合がある。接触面積が少ないと、面積当たりの荷重が大きくなるので、ワイヤ２を巻き取ることによる駆動装置５による締め付けトルクにより生じる歯に加わる荷重が、歯の耐久性を損なう応力に達する場合がある。そのため、噛合が開始されると、調節部材１１はワイヤ２の配索経路を長くしている分をドラム３に巻き取らせるようにし、歯欠ギヤ６とドラム回動ギヤ４の噛合を進めて、接触面積を大きくした。
このような前記歯欠ギヤ６の前記歯列部６ａ（図３ａ参照）とドラム回動ギヤ４との適切な噛合によって、歯の耐久性の低下や、ギヤの噛合の外れを生じることが抑制することができる。
【００１９】
前記適切な噛合とは、少なくとも駆動装置５のトルクにより生じるドラム回動ギヤの歯９と歯欠ギヤの端部の歯６ｄとに加わる荷重が、それら歯の耐久性を損なわない噛合をいう。これら歯には車椅子を固定する度に駆動装置５から繰り返しのトルク荷重が加わっている。ここで耐久性を損なわない噛合とは、その繰り返しの荷重として、前記噛み合っている歯に許容される応力の範囲内での噛合をいう。
具体的な噛合の状態としては、噛合が進み、端部の歯６ｄ（図３ａ参照）の歯元の面がドラム回動ギヤの歯９と接しているのが一層適切な噛合である。さらに、端部の歯６ｄ（図３ａ参照）の次の歯が確実に噛合するように噛合を１ピッチ進めた状態や、ドラム回動ギヤ４と歯欠ギヤ６の噛合歯数と同じになるまで噛合を進めた状態は、より一層適切な噛合である。これら適切な噛合を他の表現で言い換えるなら、噛合歯数と噛合の面圧応力とを適切にすることで歯の耐久性を損なわないということである。
ここで、噛合歯数とはドラム回動ギヤ４と歯欠ギヤ６の歯列部６ａが回転中に噛合している歯数である。
なお、歯欠ギヤ６の端部の歯６ｄ（図３ａ参照）のみがドラム回動ギヤの歯９と噛合している場合でも、さらに前記端部の歯６ｄ（図３ａ参照）がその歯先の面でのみ噛合している場合でも前記耐久性を損なわないなら適切な噛合といえる。
【００２０】
前記調節部材１１は、ワイヤ２を配索経路の途中を弾力的に押動して経路を湾曲させたり、ベース８を車体に対し配索経路を長くする方向に付勢したものでもよい。その他、後述するワイヤ２の先端に設けられる車椅子との取付部に弾力性のある部材を設け、それが元の形状に戻る距離をドラム３の回転代にしてもよい。さらに、ワイヤ２自体を所定の張力を加えると伸びるような素材で形成し、その伸びる距離をドラム３の回転代にしてもよ
い。
【００２１】
図１の車椅子の固定装置１には、さらに車椅子に取り付けられる前記ワイヤ２の取付部１２と、前記ドラム３との間に前記ワイヤ２が掛け回される方向転換部材１３とを備えている。
【００２２】
本実施形態では前記取付部１２はワイヤ２の先端に設けられ、車椅子に引っかかることのできるフックである。その取付部１２として、磁石や吸盤などで吸着させるようするなどを採用することができる。また、本実施形態では前記方向転換部材１３としてプーリーを用いている。その方向転換部材（以下、プーリー）１３にはプーリーの支持軸１３ａが貫通している。そのプーリー１３はプーリーの支持軸１３ａ周りに回転自在である。前記ベース８には、その表面から上方に立設された二枚の支持壁８ａが延びており、それらベースの支持壁８ａにはそれぞれベースの支持壁の長穴８ｂが形成されている。前記プーリー１３の支持軸１３ａの両端部は、前記ベースの支持壁の長穴８ｂにそれぞれ通され、その支持壁の長穴８ｂに沿って移動自在である。なお、プーリーの代わりにワイヤ２を摺接するスライドガイドを用いてもよい。スライドガイドの場合は、支持軸１３ａはスライドガイドに固定されている。なお、プーリーの支持軸１３ａを設けず、直接ベースの支持壁８ａに移動自在に設けてもよい。
【００２３】
図２に示すように、前記調節部材１１は、プーリー１３に取り付けられ、前記回動付勢部材による前記ワイヤ２への張力と共に前記プーリー１３を揺動可能に付勢している。ここで揺動可能とは方向転換部材プーリー１３を直線状にでも曲線状にでも移動させることができるということである。
本実施形態では、前記調節部材１１は２本のコイルスプリングである。それらコイルスプリング１１の一端はそれぞれベース８に取り付けられている。そして、それらの他端はそれぞれプーリー１３の支持軸１３ａの両端部に取り付けられている。そのため、プーリー１３の支持軸１３ａはコイルスプリング１１により前記支持壁８の長穴８ａ内でワイヤ２の配索経路が長くなる方向に付勢されている。
これにより、プーリー１３は前記ドラム回動ギヤ４と前記歯欠ギヤ６の前記歯列部６ａ（図３ａ参照）との適切な噛合をするための、前記ドラム３の回転を可能にしている。
なお、コイルスプリング１１の他に板バネや圧縮性流体が充てんされたダンパなどを用いてもよい。
【００２４】
図１に戻って、車椅子駆動装置１は前記ドラム３を複数有している。そして、前記ドラム３に対応した複数の前記歯欠ギヤ６を有している。それら歯欠ギヤ６同士が噛合することで前記駆動装置５の駆動力が前記ドラム３のそれぞれに伝達している。
本実施形態ではドラム３、歯欠ギヤ６はそれぞれ４つ備えている。そのため、車椅子を四方からワイヤ２で牽引することができるので、固定が安定する。なお、１本のワイヤ２で牽引することもできるが、車椅子を等間隔で複数本のワイヤ２で牽引し、固定するのが好ましい。
【００２５】
本発明の車椅子固定装置は自動車やバスなどの車体の他、電車、船や航空機などにも用いることができる。
また、調節部材１１によるドラム３の巻き取り代は、前述した適切な噛合を実現できる長さが相当する。例えば、端部の歯６ｄ（図３ａ参照）の歯元の面がドラム回動ギヤの歯９と接する分のワイヤ２の長さ、端部の歯６ｄ（図３ａ参照）の次の歯が確実に噛合するように噛合を１ピッチ進める分のワイヤ２の長さ、ドラム回動ギヤ４と歯欠ギヤ６の噛合歯数を同じにするまで噛合を進める分のワイヤ２の長さである。コイルスプリング１１の場合、その自然長に対する圧縮長さが少なくとも前記長さ以上になるように設計される。
【符号の説明】
【００２６】
１  車椅子固定装置
２  ワイヤ
３  ドラム
４  ドラム回動ギヤ
４ａ  ドラム回動ギヤ軸
５  駆動装置
５ａ  ピニオン
５ｂ  中間ギヤ
６  歯欠ギヤ
６ａ  歯列部
６ｂ  歯欠部
６ｃ  歯欠ギヤ軸
６ｄ  端部の歯
７  回動付勢部材
８  ベース
８ａ  ベースの支持壁
８ｂ  支持壁の長穴
８ｃ  カバー
９  ドラム回動ギヤの歯
１０  歯欠部下方の歯
１１  調節部材
１２  取付部
１３  方向転換部材（プーリー）
１３ａ  プーリーの支持軸
【図１】
2012095765.tif 000003
【図２】
2012095765.tif 000004
【図３】
2012095765.tif 000005
【図４】
2012095765.tif 000006