(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車椅子の本体枠と、前記本体枠に取り付けたキャスタからなる後輪と、前記本体枠に取り付けられ前記後輪よりも大径の左右前輪と、前記左右の前輪に付与する駆動力に差をつけ、左右前輪に速度差を生じさせる差動機構と、前記後輪を操舵する操舵装置と、前記左右前輪のうち、少なくとも一方側の前輪に乗用者自身の足踏み動作によって駆動力を付与することができる駆動機構とを備え、前記操舵装置は、後輪に取り付けたプーリと、本体枠に配置した操舵プーリと、操舵プーリに取り付け本体枠の前方に立設した操舵軸と、操舵軸に取り付けた操舵部材と、前記各プーリに掛け渡された無端帯とを有し、操舵部材で後輪を操舵できるようにするとともに、前進走行で段差を乗り越えることができ、超信地旋回が可能な前輪駆動式車椅子。
【請求項２】
前記操舵装置の操舵部材は、車椅子の前部に配置したことを特徴とする請求項１に記載の前輪駆動式車椅子。
【請求項３】
前記操舵部材は、車椅子の左右いずれにも着脱できるようにしたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の前輪駆動式車椅子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用者自身の足踏み動作によって、あるいはモータによって、あるいは足踏み動作とモータを協調させた駆動機構によって駆動力を得ることができる小型の前輪駆動式車椅子に関するものであり、特に、段差乗り越えが容易でかつ超信地旋回が可能で、家屋内、施設内、路上などバリアフリーに使用できる小型の前輪駆動式車椅子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、下肢運動障害者の新しい移動手段として後輪駆動式の足踏み車椅子が出現してきている。発明者らの研究（患者10名による走行実験）によれば、足踏み車椅子は、ほとんど起立・歩行が不可能な脳卒中片麻痺患者でも、外観上健常者と変わることなく、両足踏みで高速長距離走行が可能であることが判明している。また、足踏み車椅子において、座椅子が３６０度回転できる方式のものも出現しており、車椅子に対する移乗動作が容易となり、日常生活空間が広がった、より高度なバリアフリーが実現し、ＱＯＬの向上に繋がることが確認された。
ところで、これまでの足踏み車椅子は、後輪駆動型であり操舵装置は前部キャスタと連結して取り付けられていた。
【０００３】
しかしながら、上記の構成を有する足踏み式車椅子では、以下のような不都合がある。
１）前輪が径の小さいキャスタ−輪であるため、小さな段差でも乗り越えられず、径の大きな後輪で乗り越えるため、後ろ向きに後退して段差を乗り越えなければならなかった。
２）前輪であるキャスター輪に操舵装置を付けた足踏み式車椅子では、足踏み走行での旋回半径が、手動式車椅子の旋回半径よりも大きく、狭い空間での使用に困難をきたす事があった。
３）これまでの足踏み式車椅子では、本体前方の左右いずれかに操舵部材（ステアリングホイール）が固定的に取り付けてあるため、容易に左右の位置を交換することは困難であった。そのため、右麻痺や左麻痺に共有の操舵部材を供給することができず、それぞれ専用の車椅子を製造せざるを得ない状態であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、前輪駆動式車椅子において、駆動輪を前輪とし、後輪を操舵車輪もしくはキャスターとすることによって、多少の段差は前進走行で乗り越えられるようにし、かつ、その場での３６０度旋回すなわち超信地旋回を可能とし、さらに車椅子を小型化できる前輪駆動式車椅子を提供し、上記問題点を解決することを目的とする。また必要に応じて駆動方式として、人力、モータ方式のいずれにも適用できる前輪駆動式車椅子を提供することにある。
本発明は、本体枠に前後車輪を取り付け、前記前輪に駆動力を付与した走行可能な前輪駆動式車椅子において、前記車椅子の前輪は径の大きい駆動輪とし、後輪は径の小さい操舵車輪あるいはキャスター輪として前部に左右のいずれかに取り付けた操舵部材（ステアリング部材）によって操舵される操舵装置を配したことを特徴としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明が採用した技術解決手段は、
車椅子の本体枠と、前記本体枠に取り付けたキャスタからなる後輪と、前記本体枠に取り付けられ前記後輪よりも大径の左右前輪と、前記左右の前輪に付与する駆動力に差をつけ、左右前輪に速度差を生じさせる差動機構と、前記後輪を操舵する操舵装置と、前記左右前輪のうち、少なくとも一方側の前輪に乗用者自身の足踏み動作によって駆動力を付与することができる駆動機構とを備え、前記操舵装置は、後輪に取り付けたプーリと、本体枠に配置した操舵プーリと、操舵プーリに取り付け本体枠の前方に立設した操舵軸と、操舵軸に取り付けた操舵部材と、前記各プーリに掛け渡された無端帯とを有し、操舵部材で後輪を操舵できるようにするとともに、前進走行で段差を乗り越えることができ、超信地旋回が可能な前輪駆動式車椅子である。
また、前記操舵装置の操舵部材は、車椅子の前部に配置したことを特徴とする前輪駆動式車椅子である。
また、前記操舵部材は、車椅子の左右いずれにも着脱できるようにしたことを特徴とする前輪駆動式車椅子である。
【０００６】
【実施の形態】
以下本発明に係る前輪駆動式車椅子を図面を参照して説明すると、図１は本実施形態の第１実施形態である前輪駆動式車椅子の側面図、図２は同平面図である。
図１、図２において、１は車椅子の本体枠であり、本体枠１の車輪支持部には駆動輪としての左右前輪２および後輪３が取り付けられている。本体枠１には乗用者自身によって足踏み操作できるペダル４が公知の自転車ペダルのように取り付けられ，前記ペダル４の回転軸には駆動プーリ４ａが配置されている。また左右前輪は本体枠１に適宜軸受を介して回転自在に取り付けられ、一方の前輪の車軸７には従動プーリ６が取り付けられ、前記駆動プーリ４ａと前記従動プーリ６との間に無端帯（ワイヤ、チェーン、歯付ベルトなど）が掛け回され、前記ペダル４を踏むことにより、少なくとも一方の前輪２に駆動力を付与できる構成となっている。
【０００７】
また、本体枠１後方には少なくとも１個の後輪３が取り付けられ、この後輪はキャスタ３として構成されている。一個のキャスタ３の回転軸にはプーリ１０が取り付けられ、また本体枠１には操舵プーリ８ａおよび中間プーリ８ｂが図２に示すように本体枠１の下方に配置され、これらのプーリには無端帯９が巻回されている。操舵プーリ８ａには本体枠１の前方に立設される操舵軸８ｃが取り付けられ、この操舵軸８ｃには操舵部材（レバーまたはハンドル型のステアリングメンバー）８が取り付けられている。この操舵軸８ｃは前記操舵プーリ８ａと中間プーリ８ｂとに着脱できる構成（たとえば操舵軸の下端を操舵プーリあるいは中間プーリに形成した嵌合穴に挿入嵌合できる方式等）となっており、乗用者の選択により、左右の何れの手でも操舵部材を操舵できるようになっている。
なお、図２において１０ａはテンションプーリであり、また後輪３は左右２輪として示されているが、後輪を一つとし、三輪型とすることも可能である。
【０００８】
図２において、乗用者はペダル４を脚で漕ぎ駆動力を発生する。その駆動力は無端帯（駆動ワイヤ）５を経て従動プーリ６、前輪の車軸７と伝えられ、片側の前輪２を駆動する。また、操舵操作は操舵部材８により行われ、無端帯（操舵ワイヤ）９、プーリ１０を経て片側後輪３に伝えられ、後輪の向き（操舵角度）を変化させる。操舵部材８は、乗用者の使い勝手により左右どちらにでも取り付けて使用される。
【０００９】
次に図３を参照して第２実施形態を説明する。
第２実施形態は、左右前輪が各車軸７に取り付けられ、この各車軸７の連結部に公知の差動機構１２を配置し、この差動機構１２に回転力を伝達する従動プーリ１２ａを設け、この従動プーリ１２ａとペダル軸に設けた駆動プーリ４ａとを連結した点、後輪が左右２輪となり、左右の後輪の中間にプーリ１０および操舵角分配機構１１が配置され、中間プーリ１０の動きによって左右後輪３が同時に操舵できるようにした点が特徴である。なお差動機構１２と従動プーリ１２ａとの組付け機構、操舵角分配機構は適宜種々の機構を設計時において採用することが可能である。
【００１０】
図３において、乗用者はペダル４を脚で漕ぎ駆動力を発生する。その駆動力は無端帯（駆動ワイヤ）５を経て従動プーリ１２ａ、差動機構１２、各車軸７と伝えられ、左右前輪２を駆動する。また、操舵操作は操舵部材８により行われ、無端帯（操舵ワイヤ）９、中間プーリ１０、操舵角分配機構１１を経て、両側後輪３の操舵角度を変化させる。操舵部材８は、左右どちら側にも配置することができる。
【００１１】
次に図４を参照して第３実施形態を説明する。
第３実施形態は、左右の後輪をキャスタで構成してフリー状態とし、前左右前輪で操舵および駆動を行うようにした点に特徴がある。図４において左右前輪が左右車軸７に取り付けられ、この車軸の連結部に公知の駆動力分配機構を配置しこの駆動力分配機構に回転力を伝達する従動プーリを設け、この従動プーリとペダル軸に設けた駆動プーリとを無端帯で連結する。また、操舵操作は操舵部材８により行われ、無端帯（操舵ワイヤ）９がプーリ１４を介して駆動力分配機構１３に連結され、操舵部材８を操作することで左右前輪への伝達駆動力を変え、操舵ができるようになっている。なお駆動力分配機構は設計時において種々の機構を採用することが可能である。
【００１２】
図４において、乗用者はペダル４を脚で漕ぎ駆動力を発生する。その駆動力は無端帯（駆動ワイヤ）５を経て駆動力分配機構１３、左右車軸７と伝えられ、両側の前輪２を駆動する。また、操舵操作は操舵部材８により行われ、無端帯（操舵ワイヤ）９を経て駆動力分配機構１３へ伝えられ、左右車軸の駆動力ならびに速度を分配して操舵を行う。このとき両側後輪３はキャスタとなる。
【００１３】
以上、本実施形態の一例を説明したが、駆動方式として足踏み式の代わりに、ペダルの車軸にモータ等を取り付けたモータ駆動方式とすることができる。また駆動機構および操舵機構は無端帯を使用した機構を採用しているがこれらの機構に変えてギヤ式等種々の方式を採用することも可能である。操舵角分配機構、駆動力分配機構は本発明の機能を達成できるものであれば、公知の適宜機構を採用することができる。
また、本発明はその精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。また、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。
【００１４】
【発明の効果】
以上詳細に述べたごとく本発明によれば、径の大きい前輪を駆動輪とすることにより、多少の段差は前進走行によって乗り越えることができ、後輪を操舵輪もしくはキャスターとすることにより超信地旋回ができる。また、本体のサイズも小型化できる。そのため、これまでの発明者らの足踏み車椅子の特徴である、高速長距離移動ができること、回転座椅子採用により移乗動作が容易なことなどに加え、本発明の特徴が加わることにより、家屋や比較的狭い通路の各種施設、および戸外での使用も可能となり、生活空間の広がりが期待でき、より広範囲のバリアフリーの具現化とＱＯＬの向上を図ることができる、また駆動方式をモータ式に変えることにより、自走式の車椅子とすることもできるなどの優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本説明に関わる簡略化した足踏み式車椅子の側面図である。
【図２】片側前輪を駆動輪、片側後輪とした場合の足踏み式車椅子の機構平面図である。
【図３】両側前輪を駆動輪、両側後輪とした足踏み式車椅子の機構平面図である。
【図４】両側前輪を差動式駆動輪、両側後輪をキャスタとした足踏み式車椅子の機構平面図である。
【符号の説明】
１    本体枠
２    前輪
３    後輪
４    ペダル
５    無端帯
６    従動プーリ
７    車軸
８    操舵部材
９    無端帯
１０    プーリ
１１    操舵角分配機構
１２    差動機構
１３    駆動力分配機構
【図１】
0004195238.tif 000002
【図２】
0004195238.tif 000003
【図３】
0004195238.tif 000004
【図４】
0004195238.tif 000005