JP2012143260A - 携帯用スロープ - Google Patents

Abstract

【課題】物体間に生じる段差に掛け渡して車椅子の走行に使用される携帯用スロープに関し、特に軽量化を図りつつも十分な剛性を具える携帯用スロープを提供する。
【解決手段】物体間に生じる段差に掛け渡して車椅子の走行に使用される繊維強化樹脂製の携帯用スロープ１であって、上面２ａが車椅子の走行面となる板状のスロープ本体３と、該スロープ本体２の外側縁で立ち上がってスロープの長さ方向にのびる脱輪防止用の側壁３とを一体に具える。スロープ本体２の厚さｔが１５〜２５mmであり、しかも前記側壁３の走行面からの高さｈと、スロープ本体２の厚さｔとの比（ｈ／ｔ）が２．１〜２．９であることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、物体間に生じる段差に掛け渡して車椅子の走行に使用される携帯用スロープに関し、特に軽量化を図りつつも十分な剛性を具える携帯用スロープに関する。

ビルディングや公共施設などの建造物において、物体間に段差がある場合がある。例えば、出入口が地面よりも少し高い位置にあり、出入口と地面との間に段差がある建造物がある。しかしながら、車椅子使用者にとってはこのような段差を乗り越えるのが困難である。

そこで、例えば下記特許文献１により、折畳み可能で持ち運びが比較的容易な携帯用スロープが提案されている。例えば、図８に示されるように、携帯用スロープａは、物体間の段差ｂに掛け渡されることにより、上面で車椅子が走行しうる平坦な走行面ｃを提供することができる。また、下記特許文献１の携帯用スロープでは、その両側縁に、脱輪を防止するための側壁ｄが設けられている。

特許第４０９０７５１号公報

しかしながら、上記脱輪を防止するための側壁が設けられた携帯用スロープは、例えばスロープに沿った長さＬが２５５０mm程度のもので約１３kgf（約１２７Ｎ）の重量がある。このため、携帯用とは言え、高齢者では、このようなスロープを持ち運びするのに多大な労力が必要になる。

一方、携帯用スロープを軽量化するために、各部の厚さを薄くすることも考えられる。しかしながら、スロープの薄肉化は、車椅子の荷重の負荷によってスロープのたわみ量を大きくするため強度上の問題がある。

発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、軽量化を図るべく、使用材料として、繊維強化樹脂を用いることを前提として、スロープ本体の厚さｔを限定するとともに、側壁の高さｈとスロープ本体の厚さｔとの比（ｈ／ｔ）を一定範囲に限定すると、軽量化と高剛性とが高い次元で両立されることを知見し、本発明を完成させるに至った。

以上のように、本発明は、軽量化と高剛性とを高い次元で両立させ得る携帯用スロープを提供することを課題としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、物体間に生じる段差に掛け渡して車椅子の走行に使用される繊維強化樹脂製の携帯用スロープであって、上面が車椅子の走行面となる板状のスロープ本体と、該スロープ本体の外側縁で立ち上がってスロープの長さ方向にのびる脱輪防止用の側壁とを一体に具え、前記スロープ本体の厚さｔが１５〜２５mmであり、しかも前記側壁の走行面からの高さｈと前記スロープ本体の厚さｔとの比（ｈ／ｔ）が２．１〜２．９であることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記比（ｈ／ｔ）が２．５〜２．７である請求項１記載の携帯用スロープである。

また請求項３記載の発明は、前記スロープ本体は、前記長さが２４００〜２７００mmであり、この長さと直角な幅が７００〜１１００mmである請求項１又は２に記載の携帯用スロープである。

また請求項４記載の発明は、前記側壁の厚さが５〜１５mmである請求項１乃至３のいずれかに記載の携帯用スロープである。

また請求項５記載の発明は、前記スロープ本体及び側壁は、硬質発泡ポリウレタンからなる芯材の表面に、炭素繊維及び／又はガラス繊維を巻きつけたものを金型にセットして、ポリエチレン、ポリエステルおよびビニルエステルの群から選択される少なくとも１種類以上の樹脂を前記金型に流し込んで一体成形されてなる請求項１乃至４のいずれかに記載の携帯用スロープである。

本発明の携帯用スロープは、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）を用いて形成される。繊維強化樹脂は、比重が小さいため、携帯用スロープの軽量化を可能とする。また、本発明の携帯用スロープは、スロープ本体の厚さｔが１５〜２５mmに限定されるとともに、側壁の高さｈと前記スロープ本体の厚さｔとの比（ｈ／ｔ）が２．１〜２．９の範囲に限定される。

従来の携帯用スロープでは、上記比（ｈ／ｔ）が概ね２．０よりも小さく形成されている。このため、側壁がスロープ本体の曲げ乃至撓み剛性を高めるための補強リブとして有効に機能していない。これに対して、本発明は、前記比（ｈ／ｔ）が２．１以上、即ち、スロープ本体の厚さに比して側壁の高さが顕著に大きくされる。これにより、側壁が、スロープ本体の曲げ乃至撓みを抑制する補強リブとして有効に機能し、スロープ本体の厚さを１５〜２５mmと薄肉化して軽量化を図りつつ、一般的な車椅子が走行した場合でも十分な耐撓み剛性が確保される。なお、前記比（ｈ／ｔ）が２．９を超えると、携帯用スロープの十分な軽量化が実現できない。

本実施形態の携帯用スロープの平面図である。 その側壁側から見た側面図である。 （ａ）は携帯用スロープの長さ方向に一端から見た側面図、（ｂ）はその折り畳み状態を示す側面図である。 図１の斜視図である。 （ａ）は図２のＡ部拡大図、（ｂ）は同Ｂ部拡大図である。 図３（ａ）のＣ部拡大図である。 図６の断面図である。 スロープの使用状態を示す側面図である。 実施例、比較例のスロープの基本構造の断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１〜４に示されるように、本実施形態の携帯用スロープ（以下、単に「スロープ」ということがある。）１は、高さが異なる物体間に生じる段差に掛け渡して車椅子の走行に使用されるもので、上面２ａが車椅子の走行面となる板状のスロープ本体２と、該スロープ本体２の外側縁で立ち上がってスロープの長さＬの方向にのびる一対の脱輪防止用の側壁３、３とを一体に具える。

前記スロープ本体２は、図１及び図４に示されるように、スロープに沿って一端Ｓ１から他端Ｓ２までのびる長さＬと、車椅子が通行可能な幅Ｗとを有してほぼ矩形の板状に構成されている。

前記スロープ１の長さＬは、特に限定されないが、好ましくは１０００mm以上、より好ましくは２０００mm以上、さらに好ましくは２４００mm以上が好ましい。この長さＬが１０００mm未満の場合、スロープを掛け渡したときの走行面が急傾斜になるおそれがあり、使い勝手が悪化するおそれがある。逆に、スロープ１の長さＬが大きくなると持ち運びに不便となる他、重量が増加しやすいので、好ましくは３０００mm以下、より好ましくは２７００mm以下が望ましい。また、スロープ１の長さＬと直角方向の寸法である前記幅Ｗは、好ましくは７００〜１１００mm程度が望ましい。

本実施形態のスロープ１は、図１、図３及び図４に示されるように、幅方向に並ぶ複数枚（この例では等幅に分割された２枚）のスロープ片１Ａ、１Ｂが屈曲自在なテープ状の弾性シート材４で連結されて構成される。従って、図３（ｂ）に示されるように、一対のスロープ片１Ａ、１Ｂは、互いに向き合う側縁で折り畳むことができ、かつ、使用時には図３（ａ）に示されるように、スロープ片１Ａ、１Ｂを展開して互いの側縁を突き合わせることで車椅子が走行可能な実質的に連続した平面からなる走行面が得られる。なお、スロープ片１Ａ、１Ｂには、例えば、折り畳み状態を維持するための面ファスナ等の固着具や、折り畳んで運搬する際の持ち手（いずれも図示省略）等が設けられるのが望ましい。

図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、前記スロープ本体２の一端Ｓ１及び他端Ｓ２は、それぞれ厚さが漸減するテーパ状に形成されるとともに、物体又は地面との接触位置には、適宜滑り止めのゴム部材Ｒ１、Ｒ２がそれぞれ固着される。各ゴム部材Ｒは、断面Ｕ字状をなし、スロープ本体２の前記一端Ｓ１及び他端Ｓ２の上下及び先端部を覆っている。特に、一端Ｓ１側に装着されたゴム部材Ｒ１は、下面にスロープ１の幅方向にのびる複数の溝ｇが形成されている。これは、地面等との摩擦を高め、スロープ１が位置ズレするのを防止するのに役立つ。

前記側壁３は、スロープ本体２の外側縁でほぼ垂直に立ち上がってスロープの長さ方向にのびている。このような側壁３は、スロープ本体２の上面２ａを車椅子で走行する際、その車輪がスロープ本体２からはみ出す脱輪を防止するのに役立つ。

前記側壁３は、必ずしもスロープ本体２の全長さに亘って形成されている必要はない。好ましくは、図４に示されるように、側壁３の長さＬＷとスロープ１の長さＬとの比（ＬＷ／Ｌ）が好ましくは０．１以上、より好ましくは０．５０以上、さらに好ましくは０．７０以上、さらに好ましくは０．８０以上が望ましい。とりわけ、側壁３は、スロープ本体２の一端Ｓ１及び他端Ｓ２それぞれから所定の長さの範囲については形成されていなくともよい。この所定の長さは、たとえば上記長さＬの１０％以下が望ましい。

また、スロープ１は、段差に掛け渡されたときに、その上を車椅子が通過しても十分に耐えうる強度が必要である。具体的には、少なくともＪＩＳ Ｔ９２０７「車いす用可搬形スロープ」に基づく耐荷重試験、たわみ量及び耐久試験に合格する必要がある。軽量化を図りつつこのような耐久試験を満足させるために、本発明のスロープ１には、繊維強化樹脂が採用される。繊維強化樹脂は、軽量かつ高強度であるため、スロープ本体２の材料として特に好ましい。

図７には、このようなスロープ１の断面略図が示されている。スロープ１は、例えば、スロープ長さ方向にのびる断面矩形状の芯材６と、該芯材６の回りに巻き付けられた強化繊維７と、これらを一体に固化保持するマトリックス樹脂８とから構成されている。

前記芯材６には、例えば、硬質ポリウレタン等の発泡体を用いることが軽量化の観点から好ましい。

前記強化繊維７には、例えば炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、チタン酸カリウム繊維、シリカ繊維またはジルコニア繊維等の無機繊維、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、高強度ビニロン繊維または高強度アクリル繊維等の有機繊維、グラファイト、窒化ケイ素またはチタン酸カリウム等のウィスカ等が好適に用いられる。なかでも、炭素繊維又はガラス繊維を用いることが生産技術の観点から好ましい。

前記強化繊維７は、スロープ長さ方向とほぼ平行に及び／又は幅方向に配列され得る。特に、これらの配列を組合せた場合には、スロープ全体としての曲げ強度、耐面圧力がさらに向上する点で望ましい。

また、前記マトリックス樹脂８としては、たとえばポリエステル、エポキシ、フェノールまたはポリイミド等の熱硬化性樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトンまたはポリアミドイミド等の熱可塑性樹脂が好適に用いられ得る。なかでも、ポリエチレン、ポリエステルおよびビニルエステルの群からなる少なくとも１種類以上の樹脂を用いることが強度、生産技術上の観点から好ましい。

なお、製造に際して、未硬化のマトリックス樹脂８と強化繊維７とを予めシート状に複合させたプリプレグなどが用いられても良い。

本実施形態のスロープ１では、図３（ａ）のＣ部拡大図である図６及び図７に示されるように、スロープ本体２と側壁３とが一体に成形される。このようなスロープ１は、例えば、硬質発泡ポリウレタン等からなる芯材６の表面に、強化繊維７を巻きつけて金型にセットした後、この金型にマトリックス樹脂８を流し込んで硬化させることにより得ることができる。また、硬質発泡ポリウレタンからなる芯材６の表面に、前記プリプレグを巻きつけたものを金型にセットして成形することもできる。なお、図７の実施形態では、側壁３を構成する芯材が、スロープ本体２の芯材の上面に置かれているが、スロープ本体２の下面から側壁の上端までをのびる形状でも良い。

本発明のスロープ１では、スロープ本体２の厚さｔが１５〜２５mmであり、しかも前記側壁３の高さｈとスロープ本体２の厚さｔとの比（ｈ／ｔ）が２．１〜２．９であることを特徴事項としている。

発明者らの種々の実験の結果、従来の携帯用スロープでは、上記比（ｈ／ｔ）が概ね２．０よりも小さく形成されていたため、側壁３がスロープ本体２の曲げ乃至撓み剛性を高めるための補強リブとして有効に機能していないことが判明した。そこで、発明者らは、前記比（ｈ／ｔ）を種々変化させて実験を行ったところ、前記比を２．１以上とすること、即ち、スロープ本体２の厚さｔに比して側壁３の高さｈを従来に比して顕著に大きくすることにより、側壁３をスロープ本体２の曲げ乃至撓みを抑制する補強リブとして有効に機能させ得ることを知見し、本発明を完成させるに至ったものである。

このようなスロープ１は、スロープ本体２の厚さｔを１５〜２５mmと薄肉化して軽量化を図りつつも、一般的な車椅子が走行した場合でも十分な耐撓み剛性が確保される。従って、本発明によれば、軽量化を図って可搬性に優れるとともに、十分な剛性を具えた携帯用スロープ１が提供される。

ここで、前記スロープ本体２の厚さｔが１５mm未満であると、側壁３の高さを大きくしても、十分な耐たわみ剛性を得ることができない。逆に、スロープ本体２の厚さｔが２５mmを超えると、軽量化が実現できない。とりわけ、スロープ本体２の厚さｔは、好ましくは１６mm以上、より好ましくは１７mm以上が望ましく、また、好ましくは２４mm以下、より好ましくは２０mm以下が望ましい。

前記スロープ本体２の厚さｔは、本実施形態では、テーパ部状をなす両側の端部Ｓ１、Ｓ２を除いて、一定に形成されている。スロープ本体２の端部Ｓ１、Ｓ２の厚さは、前記厚さｔに含めないものとする。この端部Ｓ１、Ｓ２の各々のスロープ方向の長さＬｅは、上で述べたように、好ましくはスロープ１の長さＬの１０％以下とされている。

また、前記比（ｈ／ｔ）が２．１未満であると、スロープ本体２の厚さｔを前記範囲内に確保しても、側壁３がスロープ本体２を十分に補強し得ず、十分な耐たわみ剛性が得られない。他方、前記比（ｈ／ｔ）が２．９を超えると、スロープ１の十分な軽量化が実現できない。このような観点より、前記比（ｈ／ｔ）は、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは２．５以上が望ましく、また、好ましくは２．７以下が望ましい。

また、前記側壁３の厚さｋは、小さすぎるとスロープ本体２を補強する効果が十分に得られないおそれがあるので、好ましくは５mm以上、より好ましくは８mm以上が望ましい。他方、側壁３の厚さｋが大きすぎても、スロープ１の重量が増加するおそれがあるので、好ましくは１５mm以下、より好ましくは１２mm以下が望ましい。本実施形態では、側壁３は、実質的に一定の厚さｋで形成されている。ただし、金型の抜け勾配程度のテーパ（２〜３％）が設けられても良い。その場合、前記厚さｋは、最小の厚さとする。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様に変形して実施しうるのは言うまでもない。

表１の仕様に基づいて、図１〜４に示した基本構造を有する携帯用スロープが複数種類試作された。また、詳細な断面は図９に示される。スロープは、発泡ポリウレタンからなる芯材をガラス繊維層で被覆し、さらにその外側にカーボン繊維層で被覆されたものである。各繊維層は、いずれも未硬化樹脂に繊維を含浸させたプリプレグが用いられた。そして、この成形体が金型に投入され、スロープ本体及び側壁が一体プレス成形されて各スロープ片が製造された。また、スロープ片は、テープ状のナイロン布で折畳み可能に連結された。さらに、各スロープ片の先端には、それぞれゴム部材が接着剤にて固着されるとともに、携帯用のハンドル（ナイロン樹脂製）がリベットにて取り付けられた。詳細な仕様は次の通りでる。
スロープの長さＬ：２５５０（mm）
スロープの幅Ｗ：３９０mm×２＋中間の隙間５mm＝７８５（mm）
カーボン繊維の引張弾性率：２４（ＧＰａ）
ガラス繊維の引張弾性率：２４（ＧＰａ）
各繊維の方向（スロープ長さ方向に対する角度）：０゜、２２゜及び４５゜の積層構造
繊維の配合量比（カーボン：ガラス）＝３：１
スロープ本体に内装される各芯材の幅１２７mm
なお、スロープ本体には、前記芯材が３個使用されるため、スロープ片の芯材の合計幅は１２７（mm）×３＝３８１（mm）であり、９mmが繊維強化樹脂の合計幅となる。

そして、各スロープの重量が測定されるとともに、各スロープの耐荷重、たわみ量、耐久性能及び固定性能がそれぞれＪＩＳ Ｔ ９２０７「車いす用可搬型スロープ」に準拠して測定された。試験は、３００ｋｇの質量の荷重を加え、１分間経過した後、測定した

テスト結果についての合格基準は次の通りである。
（１）たわみ量：３．５゜以下
（２）耐荷重：２００kg以上
（３）重量：１２．５kgf以下
テストの結果は、表１に示される。

テストの結果、実施例のスロープは、軽量化を図りつつも十分な剛性を具える有意な効果が確認できた。

次に、スロープ本体の厚さ１５mm、２０mm及び２５mmの３種類に設定し、側壁の高さｈを変えて同様の実験が行われた。結果は、表２乃至４に示される通りである。

テストの結果、スロープ本体の厚さを１５〜２５mmに設定した場合、軽量化を図りつつも十分な剛性を具える有意な効果が確認できた。

１ 携帯用スロープ
２ スロープ本体
３ 側壁
ｔ スロープ本体の厚さ
ｈ 側壁の高さ

Claims (5)

1. 物体間に生じる段差に掛け渡して車椅子の走行に使用される繊維強化樹脂製の携帯用スロープであって、
   上面が車椅子の走行面となる板状のスロープ本体と、該スロープ本体の外側縁で立ち上がってスロープの長さ方向にのびる脱輪防止用の側壁とを一体に具え、
   前記スロープ本体の厚さｔが１５〜２５mmであり、
   しかも前記側壁の走行面からの高さｈと前記スロープ本体の厚さｔとの比（ｈ／ｔ）が２．１〜２．９であることを特徴とする携帯用スロープ。
2. 前記比（ｈ／ｔ）が２．５〜２．７である請求項１記載の携帯用スロープ。
3. 前記スロープ本体は、前記長さが２４００〜２７００mmであり、この長さと直角な幅が７００〜１１００mmである請求項１又は２に記載の携帯用スロープ。
4. 前記側壁の厚さが５〜１５mmである請求項１乃至３のいずれかに記載の携帯用スロープ。
5. 前記スロープ本体及び側壁は、硬質発泡ポリウレタンからなる芯材の表面に、炭素繊維及び／又はガラス繊維を巻きつけたものを金型にセットして、ポリエチレン、ポリエステルおよびビニルエステルの群から選択される少なくとも１種類以上の樹脂を前記金型に流し込んで一体成形されてなる請求項１乃至４のいずれかに記載の携帯用スロープ。

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