JPH11313855A - 車椅子の後退防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車椅子で坂道を上って行くとき、ハンドリム
（駆動操作輪）から手を離すと車椅子は後退してしま
う。途中で休憩できないので、上り切るまで車椅子を繰
り続けなければならない。車椅子の後ずさりを自動的に
止めると、だるくなった腕を休め、体力の回復を待って
また車椅子を繰ることができる。 【解決手段】 車椅子のフレーム部分に偏心回転が可能
なブレーキシューを設けて駆動用主車輪のタイヤ外周に
接するようにしたもので、前進回転時には接触と非接触
を繰り返し、後退回転しようとした瞬間にタイヤ外周に
食い込んでその回転を止めるように構成したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車椅子を繰って上
り坂を登坂中に駆動力を解除しても後ずさりしない後退
防止装置を備えた手動車椅子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】駆動用主車輪のハブ軸とホイールハブの
間に一方向クラッチを組み込んだ特許第１１９６３５１
号（車椅子のバックストップ機構）、特許第１５９６６
６１号（車椅子の二段変速装置と二段変速・バックスト
ップ装置）、特開平６−１６５７９９（車椅子のバック
ストップ機構）があるが、本発明では主車輪の外周上
（タイヤ部）に後退防止機構を設け後退を防止しようと
するものである。

【０００３】また、前述の一方向クラッチの代わりにラ
チェット機構の使用も考えられるが、これには作動誤差
（爪が一つの山歯を通過して後、次なる山歯に係合する
までの無効角度。例えば、歯数２４では１５度刻みでし
か機能しない）があり、その無効角度分だけ後退を許し
てしまい、方向誘導用小車輪は車椅子の進行方向に対し
て横を向くため、その都度よけいな駆動力を必要とす
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】車椅子で長い上り坂を
上ろうとするとき、その上り坂を一気に上り切る体力が
なければ、途中で体力を回復するための休憩を必要とす
る。休憩しようとしてハンドリム（主車輪側面に設けら
れた駆動操作輪）から手を離すと、車椅子は後退してし
まう。途中で腕を休めることができないので、上り切る
まで長時間腕力を使用して車椅子を繰り続けなければな
らない。上り坂は車椅子使用者に肉体的精神的に大きな
負担を強いるものであり、車椅子使用者の行動半径の拡
大を妨げるものである。

【０００５】上り坂で車椅子の後退を自動的に止めるこ
とができれば、だるくなった腕を休め、体力の回復を待
ってまた車椅子を繰ることができる。従来の技術で述べ
たバックストップ機構は、一方向クラッチを組み込むた
めの精密な加工が必要であり、機構も複雑になる。それ
が故にどうしても高価なものとなり商品化には至ってい
ない。本発明は、単純形状の部品で構成し、従来のブレ
ーキを使用する感覚で気軽に使える、使い勝手のよい安
価な後退防止装置を車椅子使用者に提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、車椅
子の本体を構成するフレーム部分に偏心回転が可能なブ
レーキシューを設けて、主車輪が前進回転時には偏心量
の少ない部分で軽く接していて、その主車輪の回転で、
より偏心量の少ない位置での接触になるよう偏心回転を
誘起して接触と非接触を繰り返すような状態を維持す
る。一方、主車輪が後退回転をしようとした瞬間には偏
心量の大なる部分が主車輪に食い込んでその回転を止め
る方向に働くように構成したものである。

【０００７】また、車椅子の一般的な使用状態（平地走
行等）では前進、後退を選択的に使用し、必要とあらば
不動状態にするためのブレーキをかける必要があるため
に、後退防止装置を非作動状態に保持する機構を設ける
と同時に、ブレーキ機構を併設する必要がある。

【０００８】登坂時に後退防止装置を作動状態に保持し
たとき、偏心回転ブレーキシューが偏心量の小さな部分
で常に軽く主車輪に接しているようにするため、偏心回
転ブレーキシューの重心位置をその回転中心からみて主
車輪との接触位置の反対側にあるよう構成することによ
り、その重量のアンバランスにより常に食い込み方向に
与圧がかかるよう構成が可能となる。この構成により特
別な与圧部品（ばね等の弾性部品）を必要としない単純
な部品構成で後退防止装置を構成できる。

【０００９】偏心回転ブレーキシューの設置位置として
は、前述の偏心回転ブレーキシューの重量バランスを有
効利用して構成するとしたことにより、主車輪の回転方
向から自ずと、主車輪の中心を通る水平線上の進行方向
前部近辺が最適な位置となると同時に車椅子を不動状態
にするための単純ブレーキもその操作位置との関連で同
位置近辺が最適である。よって、この近辺に単独に独立
して、あるいは複合的に両ブレーキ装置を構成すること
が最適である。

【００１０】前述の単独に独立して両ブレーキ装置を構
成する場合の偏心回転ブレーキシューの機能は先に述べ
た通りであるが、複合化する場合は以下に述べる変更を
必要とする。偏心回転ブレーキシューが後退を防止して
いるときの食い込み状態は後退方向では不動状態確保の
ブレーキと同一の機能を発揮している。ところが、前進
方向への移動には偏心回転ブレーキシューの食い込みを
減らす方向への回転を伴い、制動力が減ずるものであ
る。このとき後退を防止している状態の偏心回転ブレー
キシューの回転位置を機械的に拘束すれば、主車輪の前
進方向の移動をも拘束できるものである。この事実によ
り、偏心回転ブレーキシューの回転を拘束及び非拘束を
選択可能に構成して、偏心回転ブレーキシュー一つで後
退防止機能と不動状態確保の両ブレーキ機構が構成可能
となる。

【００１１−１】これまでに述べた構成方法により、既
に不動状態を確保するための単純ブレーキ機構を装備し
た車椅子には、付加装置として後退防止機能を付加する
よう、単純後退防止機能のみを増設することで対処でき
る。一方、新規に後退防止機構と不動状態確保の単純ブ
レーキ機構を併設する場合には偏心回転ブレーキシュー
と単純ブレーキシューを別個に設けて、それを単一レバ
ーの切り換え位置で単純ブレーキ、後退防止機能及びブ
レーキ非作動位置と選択的に機能させるように構成する
場合と偏心回転ブレーキシューを回転自由状態にして後
退防止機能を、偏心回転ブレーキシューを特定位置で回
転不能状態に拘束して単純ブレーキ機能を発揮できるよ
う、切り換え可能な切り換え機構を設けたブレーキシュ
ーをレバーで作動及び非作動状態を選択し得るように構
成することができる。

【００１１−２】前述の説明は車椅子の進行方向に向か
って左側車輪についての説明を行ったもので、車椅子の
構成から右側にも対称形状での機能を併設されることは
いうまでもない。また、後述の説明も左側車輪について
のみ説明するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】

【実施例１】図１、図２において、中ぐりを施した偏心
回転ブレーキシュー１に含油軸受け２を組み込んだシュ
ー軸受け３を差し込み、切り換えハンドル４を固着した
シュー軸５を偏心回転ブレーキシュー１、シュー軸受け
３に通して、ピン６を打ち込んで偏心回転ブレーキシュ
ー１とシュー軸５を一体のものにし、シュー軸受け３を
取付ボルト７で車椅子のフレームに固着したブラケット
にねじで締結する。偏心回転ブレーキシュー１の中ぐり
を施した両面にプランジャー８を植え込み、シュー軸受
け３にはプランジャー８の鋼球のはまり込む円錐形の穴
９を開ける。以下、この鋼球のはまり込む穴をプランジ
ャーのはまり込む穴と記述する。

【００１３】図３はプランジャーの内部構造を示す説明
図で、ケースに納められた鋼球を圧縮コイルばねが押し
出している。ｘの分量だけ鋼球が出入りする。使用方法
はいろいろあるが、本発明では、動く側に（例えば、偏
心回転ブレーキシュー１）鋼球を向かい合うように植え
込んで、鋼球の間に動かない側（例えば、シュー軸受け
３）を挟んで、動く側を保持するという使い方をしてい
る。

【００１４】図１３（ａ）が実施例１の全体図である。
前述の偏心回転ブレーキシュー１の取り付け位置は、偏
心回転ブレーキシュー１に植え込んだプランジャー８が
シュー軸受け３の穴９にはまり込んでいるとき、主車輪
の中心を通る水平線上の進行方向前部近辺が最適で、タ
イヤ外周と偏心回転ブレーキシュー１の間には間隔を設
ける。

【００１５】また、前述の実施例１は単純後退防止装置
のみの機能であるので、単純ブレーキとの併設を考えな
ければならない。単純ブレーキ（チェンジプレートを用
いるもので市販品として公知のもの）を実施例１の左側
に設けている。

【００１６】図１、図２において、偏心回転ブレーキシ
ュー１に植え込んだプランジャー８がシュー軸受け３の
穴９にはまり込んで保持されているとき、偏心回転ブレ
ーキシュー１はタイヤ外周に接していないので車椅子は
前進後退自由に動く。切り換えハンドル４を前に倒す
と、プランジャー８はシュー軸受け３の穴９から外れ、
偏心回転ブレーキシュー１はその重心位置の関係でタイ
ヤ外周に接する。すると、主車輪が前進回転時には偏心
回転ブレーキシュー１はタイヤ外周上で接触と非接触を
繰り返えし、後退回転時にはタイヤ外周に食い込んでシ
ュー軸受け３の回転制限面に接して停止する。以下、偏
心回転ブレーキシューがタイヤ外周に接して後退防止装
置が作動するような状態になったときのことを装置Ｏ
Ｎ、偏心回転ブレーキシューとタイヤ外周の間に間隔を
設けて後退防止装置が作動しないときのことを装置ＯＦ
Ｆと記述する。切り換えハンドル４を起こすと、プラン
ジャー８はシュー軸受け３の穴９にはまり込んで再び装
置ＯＦＦになる。

【００１７】

【実施例２】図４、図５において、車椅子のフレームに
取り付けたアーム取付軸１０に、間隔をおいて重ね合わ
せた二枚のＬ字状のアーム１１の直角交点部を回転自由
状態にして取り付け、上部先端にブレーキシュー１２を
固着し、下部先端には偏心回転ブレーキシュー１３を回
転自由状態にして取り付ける。二枚の内の一枚のアーム
１１の上部先端と直角交点部の間に切り換えレバー１４
を固着し、その先端を車椅子のフレームに固着し、後退
防止（Ｑ点）・非作動（Ｐ点）・単純ブレーキ（Ｓ点）
の突起を設けたチェンジプレート１５に通し、切り換え
レバー１４と車椅子のフレームを引っ張りコイルばね１
６で連結したものである。

【００１８】図１３（ｂ）が実施例２の全体図である。
前述のアーム１１の取り付け位置は、切り換えレバー１
４が非作動（Ｐ点）にあるとき、主車輪の中心を通る水
平線上の進行方向前部にブレーキシュー１２がくるよう
にし、タイヤ外周とブレーキシュー１２、タイヤ外周と
偏心回転ブレーキシュー１３の間には間隔を設ける。

【００１９】図４において、前述のアーム１１は揺動運
動する。切り換えレバー１４が非作動（Ｐ点）にあると
き、ブレーキシュー１２、偏心回転ブレーキシュー１３
は共にタイヤ外周に接していないので車椅子は前進後退
自由に動く。切り換えレバー１４を後退防止（Ｑ点）に
入れると、偏心回転ブレーキシュー１３はタイヤ外周に
接して装置ＯＮになり、実施例１で述べた後退防止機能
を発揮する。切り換えレバー１４を単純ブレーキ（Ｓ
点）に入れると、ブレーキシュー１２はタイヤ外周に食
い込んで単純ブレーキとなる。

【００２０】

【実施例３】図６、図７において、車椅子のフレームに
取り付けたプレート軸１７に、メインプレート１８の下
部を回転自由状態にして取り付け、その中ほどに偏心回
転ブレーキシュー１９を回転自由状態にして組み込んだ
シュー軸２０を固着し、偏心回転ブレーキシュー１９の
左下部からメインプレート１８の上部にかけて長穴を切
り、長穴の上部にプランジャー２２のはまり込む穴２３
を開ける。下部先端に偏心回転ブレーキシュー１９の側
面に接するピン２４を設け、中ぼどにプランジャー２２
を植え込んだスライダー２５をメインプレート１８の長
穴に組み込み、その先端を車椅子のフレームに固着し、
非作動（Ｔ点）・作動（Ｕ点）の突起を設けたチェンジ
プレート２６（平面図は溝しか描いていない）に通した
ものである。スライダー２５は切り換えレバーの役目を
する。

【００２１】図１３（ｃ）が実施例３の全体図である。
前述のメインプレート１８の取り付け位置は、スライダ
ー２５が非作動（Ｔ点）にあるとき、主車輪の中心を通
る水平線上の進行方向前部から少し下部に偏心回転ブレ
ーキシュー１９がくるようにし、タイヤ外周と偏心回転
ブレーキシュー１９の間には間隔を設ける。

【００２２】図６、図７において、スライダー２５がメ
インプレート１８の長穴の下部に位置するとき、偏心回
転ブレーキシュー１９の回転はシュー軸２０とスライダ
ー２５のピン２４によって拘束さている。スライダー２
５が非作動（Ｔ点）にあるとき、偏心回転ブレーキシュ
ー１９はタイヤ外周に接していないので車椅子は前進後
退自由に動く。スライダー２５を作動（Ｕ点）に入れる
と、偏心回転ブレーキシュー１９はタイヤ外周に食い込
んでブレーキとなる。この場合、偏心回転ブレーキシュ
ー１９は単純ブレーキになる。

【００２３】図８において、スライダー２５を引き上げ
ると、プランジャー２２がメインプレート１８の穴２３
にはまり込んで保持される。スライダー２５のピン２４
は偏心回転ブレーキシュー１９の側面から離れ、偏心回
転ブレーキシュー１９の拘束は解除されて回転自由状態
になる。スライダー２５が非作動（Ｔ点）にあるとき、
偏心回転ブレーキシュー１９はタイヤ外周に接していな
いので装置ＯＦＦ（図示していない）、作動（Ｕ点）に
入れると、偏心回転ブレーキシュー１９はタイヤ外周に
接して装置ＯＮになる。

【００２４】

【実施例４】図９（リンク機構の説明図を兼ねるため一
部省略している。省略している部分は図１１を参照）、
図１０において、リンク機構の四節回転連鎖のてこクラ
ンク機構のてこ節プレート２７に、偏心回転ブレーキシ
ュー２８を回転自由状態にして組み込んだシュー軸２９
を固着し、偏心回転ブレーキシュー２８の左下部からて
こ節プレート２７の左上部にかけて長穴を切り、長穴の
上部にプランジャー３１のはまり込む穴３２を開ける。
下部先端に偏心回転ブレーキシュー２８の側面に切った
溝にはまり込むピン３３を設け、中ほどにプランジャー
３１を植え込んだスライダー３４をてこ節プレート２７
の長穴に組み込み、最短節プレート３５に切り換えレバ
ー３６を取り付け、固定節（Ｙ）と最短節プレート３５
の間に巻きばね３７とレバーストッパー３８を組み込ん
だものである。

【００２５】一般に、てこクランク機構において、揺動
運動するてこ節にブレーキシュー（てこ節を直接ブレー
キシューにすることもある）、クランク運動する最短節
に切り換えレバーを取り付けて、車椅子のブレーキに利
用することは公知の技術であるので、前述の構成の説明
は簡単にした。

【００２６】図１３（ｄ）が実施例４の全体図である。
前述の偏心回転ブレーキシュー２８の取り付け位置は、
切り換えレバー３６がレバーストッパー３８で止まって
いるとき、主車輪の中心を通る水平線上の進行方向前部
が最適で、タイヤ外周と偏心回転ブレーキシュー２８の
間には間隔を設ける。

【００２７】図９、図１０において、前述のリンク機構
について説明する。スライダー３４のピン３３が偏心回
転ブレーキシュー２８の側面に切った溝にはまり込んで
いるとき、偏心回転ブレーキシュー２８の回転はシュー
軸２９とスライダー３４のピン３３によって拘束されて
いる。切り換えレバー３６がレバーストッパー３８で止
まっているとき、車椅子は前進後退自由に動く。切り換
えレバー３６を反時計回りに押し込むと、太い実線の四
角形から点線の四角形に変わり（節Ｙは固定）、最短節
プレート３５は思案点（Ｚ点）を越えて、てこ節プレー
ト２７に接して止まる。図１１に示すように偏心回転ブ
レーキシュー２８はタイヤ外周に食い込んでブレーキと
なる。この場合、偏心回転ブレーキシュー２８は単純ブ
レーキになる。

【００２８】図１１の前述のブレーキ操作において、タ
イヤの空気圧によって、偏心回転ブレーキシュー２８は
反作用の力を受けて、てこ節プレート２７は時計回りに
回ろうとするが、最短節プレート３５に接しているので
回らない。てこ節プレート２７に力が作用しても連鎖が
確実になるだけである。図９において、連鎖を緩める
（ブレーキの解除）には切り換えレバー３６を時計回り
に回して思案点（Ｚ点）を越え返すしかない。切り換え
レバー３６には巻きばね３７が組み込まれているので簡
単に戻る。以上のように、てこクランク機構の思案点を
利用すると簡単なレバー操作で確実なブレーキ機構が得
られる。

【００２９】図１２において、スライダー３４を引き上
げると、プランジャー３１がてこ節プレート２７の穴３
２にはまり込んで保持される。スラスダー３４のピン３
３は偏心回転ブレーキシュー２８の側面に切った溝から
離れ、偏心回転ブレーキシュー２８の拘束は解除されて
回転自由状態になる。図９において、切り換えレバー３
６がレバーストッパー３８で止まっているとき、偏心回
転ブレーキシュー２８はタイヤ外周に接していないので
装置ＯＦＦ。図１２において、切り換えレバー３６を反
時計回りに押し込むと、偏心回転ブレーキシュー２８は
タイヤ外周に接して装置ＯＮになる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３１】本発明の後退防止装置が作動すると、上り
坂の途中でハンドリムから手を離しても、方向誘導用小
車輪は車椅子の進行方向を向いたままで、その位置にぴ
たりと止まる。そうすると、だるくなった腕を休め体力
の回復を待ってまた車椅子を繰ることができる。上り坂
が長ければ何回も休憩すればよい。また、方向誘導用小
車輪は車椅子の進行方向を向いたままなので再スタート
がたやすい。本発明の後退防止装置によって上り坂とい
う車椅子使用者の行動半径の拡大を妨げる要素を一つ除
去したことになる。坂道の多い地理的環境に住む者にと
って、この後退防止装置は必須の装置である。

【００３２】実施例１を除いて、本発明では後退防止装
置でブレーキ操作もできる。実施例２では、一つの装置
の中に単純ブレーキと後退防止という二つの機能を備え
ているし、実施例３、実施例４では、一個の偏心回転ブ
レーキシューで単純ブレーキと後退防止という二つの役
目を果たす。従来のブレーキは不要であり、従来のブレ
ーキの取付位置に本発明の後退防止装置を取り付けるこ
とができる。

【００３３−１】レバー操作の最もしやすい位置は、主
車輪の中心を通る水平線上の進行方向前部から少し上部
にレバーの先端がくることである。図１３の各実施例の
全体図からもわかるように本発明の後退防止装置は、す
べてのレバー類はこの位置に配置されている。後退防止
と単純ブレーキのレバーを一つの装置にまとめて（実施
例１は除く）、最も操作しやすい位置に無理なく取り付
けているので使い勝手がよい。

【００３３−２】実施例２では、一本の切り換えレバー
で非作動位置から単純ブレーキ・後退防止作動へとワン
タッチで切り替わる。実施例３も、一本の切り換えレバ
ーで単純ブレーキ・後退防止の切り換えと、非作動位置
から単純ブレーキ・後退防止作動への切り換えができ
る。実施例４では、スライダーで単純ブレーキ・後退防
止の切り換えを行うが、リンク機構を採用しているの
で、単純ブレーキ・後退防止作動は切り換えレバーをた
だ押し込む（チェンジプレートのように突起に引っかけ
る必要がない）だけでよい。本発明の後退防止装置はレ
バーの操作性に優れ使い勝手がよい。

【００３４】本発明の後退防止装置は従来のブレーキ＋
αの感覚で構成されている。端的にいえば、偏心回転ブ
レーキシュー＋作動及び非作動の切り換え手段で成立す
る。単純形状の部品ばかり、部品点数も少ないので軽量
でコンパクト、経済的に安価である。

【００３５】身体障害者の残存機能は千差万別である。
本発明の後退防止装置は実施例１から実施例４まで揃っ
ている。千差万別の身体障害者の残存機能に最もよく合
った後退防止装置を選択することができる。

【００３６】本発明の後退防止装置を使用すると、坂道
があっても「一人で上れる」という安心感があり、車椅
子を押してもらわなくても済むし、散策できる範囲も拡
大してくる。車椅子を繰ると残存機能は鍛錬・強化さ
れ、運動になるので、呼吸・消化・循環器系統の器官の
働きがよくなり健康によい。

【００３７】本発明の後退防止装置は、介護用車椅子
（ハンドリムがなく、主車輪が小さい）にも効果的であ
る。車椅子使用者のなかには自分で車椅子を繰れない人
たちも多い。その人たちは介助者によって車椅子を押し
てもらうしか他に方法がない。介助者も長い上り坂では
途中で休憩したいが車椅子がバックするので休憩しにく
い。介護用車椅子も後退防止装置が必要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の正面図である。

【図２】実施例１の側面図である。

【図３】プランジャーの内部構造を示す説明図である。

【図４】実施例２の正面図である。

【図５】実施例２の側面図である。

【図６】実施例３の正面図である。

【図７】実施例３の側面図である。

【図８】実施例３の後退防止装置の作動図である。

【図９】実施例４の正面図とリンク機構の説明図であ
る。

【図１０】実施例４の側面図である。

【図１１】実施例４のブレーキ作動図である。

【図１２】実施例４の後退防止装置の作動図である。

【図１３】各実施例の全体図である。

【符号の説明】

１、１３、１９、２８、偏心回転ブレーキシュー ３ シュー軸受け ４ 切り換えハンドル ５、２０、２９、シュー軸 ２４、３３、ピン ８、２２、３１、プランジャー １１ アーム １２ ブレーキシュー １４、３６、切り換えレバー １５、２６、チェンジプレート １６ 引っ張りコイルばね １８ メインプレート ２５、３４、スライダー ２７ てこ節プレート ３５ 最短節プレート ３７ 巻きばね ３８ レバーストッパー

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年７月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 方向誘導用小車輪と駆動用主車輪を左右
   に備えてなる車椅子において、駆動用主車輪の外周に偏
   心回転ブレーキ・シューを設け、係合及び非係合を選択
   可能な手段を左右箇々に備えて構成した車椅子の後退防
   止装置。