JP5463456B2 - 制動装置および車椅子 - Google Patents

Description

本発明は、使用者の乗降に応じて自動的に車椅子に制動をかける制動装置およびそれを備えた車椅子に関する。

従来の車椅子には手動のブレーキが設けられている。このブレーキでは、使用者が車椅子に座ろうとしたり、着座状態から立ち上がろうとしたりするときに、その都度、ブレーキの操作をすることが必要となる。そのため、使用者が勘違いなどでブレーキをかけ忘れることがある。ブレーキのかけ忘れは、転倒などにより使用者の骨折や怪我などにつながることから、安全上、極めて重要な問題である。

例えば、ブレーキがかかっていない状態で、使用者が着座状態から立ち上がろうとしたり、車椅子に移乗しようとしたりしたとする。そのとき、車椅子は使用者の意図に反して、使用者の動作に応じて移動してしまうので、使用者が転倒して、骨折したり怪我をしたりする可能性がある。そのため、従来から、使用者が着座状態から立ち上がったときに自動的にブレーキがかかり、着座したときにブレーキが解除される技術が多数、提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００４−１６４０６号公報 特開２００７−２８３０８２号公報

しかし、特許文献１の技術では、ブレーキ自体のコストは安価であるが、ブレーキを既存の車椅子に対して設置することができないという問題があった。また、特許文献２の技術では、ブレーキを既存の車椅子に対して設置することは可能であるが、装置が大型であり、車椅子を折り畳むことができないという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、折り畳み可能な状態で既存の車椅子に設置可能な制動装置およびそれを備えた車椅子を提供することにある。

本発明による制動装置は、座部と、座部の両側に設けられた一対の車輪と、座部および一対の車輪を支持する本体フレームとを備えた車椅子に制動をかける装置である。この制動装置は、本体フレームに固定される固定部と、一端が、固定部に回動可能に支持された棒状の回動部とを備えている。回動部には、制動部、弾性部、および支持棒が連結されている。制動部は、回動部の他端に固定された機械部品であって、かつ回動部が当該回動部のうち固定部に支持されている部分を支点として回動するのに伴って、回動部の回動方向に変位することにより、前記車輪に当接したり、前記車輪から離れたりするようになっている。弾性部は、回動部のうち当該回動部の回動軸から離れた部位と固定部とに連結されると共に回動部を、制動部が車輪に当接する方向に付勢するようになっている。支持棒は、回動部のうち当該回動部の回動軸から離れた部位に連結されている。支持棒のうち回動部に連結された部位とは異なる部位には、センサ部が連結されている。センサ部は、座部の下降に伴って座部によって押し下げられると共に座部の上昇に伴って支持棒によって押し上げられるようになっている。

本発明による車椅子は、座部と、座部の両側に設けられた一対の車輪と、座部および一対の車輪を支持する本体フレームと、制動装置とを備えたものである。この車椅子に搭載された制動装置は、上記の制動装置と同一の構成要素を有している。

本発明による制動装置および車椅子では、座部の下降に伴ってセンサ部が座部によって押し下げられると、支持棒を介して回動部が回動軸を中心として回動し、回動部の回動に伴って制動部が車輪から離れる。また、座部が上昇すると、センサ部が座部の上昇分だけ変位可能な状態となり、支持棒を介してセンサ部に連結された回動部も変位可能となる。これにより、回動部が弾性部による付勢力によって回動し、回動部の回動に伴って、センサ部が押し上げられると共に、制動部が車輪に当接する。このように、本発明では、てこの原理と付勢力を利用して、座部の下降または上昇に応じて車輪に自動的に制動がかけられたり、車輪にかけられた制動が自動的に解除されたりする。

本発明による制動装置および車椅子によれば、てこの原理と付勢力を利用して、座部の下降または上昇に応じて、車輪にかけられた制動が自動的に解除されたり、車輪に自動的に制動がかけられたりする。これにより、使用者が手動ブレーキをかけ忘れた場合であっても、使用者が転倒して、骨折したり怪我をしたりする可能性をなくすることができる。また、てこの原理と付勢力が利用されていることから、座部のわずかな下降または上昇を利用して、車輪にかけられた制動を自動的に解除したり、車輪に自動的に制動をかけたりすることが可能である。これにより、既存の車椅子に対して第１の制動装置を取り付けるだけで、車輪に自動的に制動をかけることができ、既存の車椅子に特別な加工を施したり、特別な部品を使用したりする必要がない。また、機械的な原理しか利用されていないので、装置を小型化することができ、第１の制動装置を車椅子に取り付けた状態で、車椅子を折り畳むことが可能である。以上のことから、本発明では、折り畳み可能な状態で既存の車椅子に第１の制動装置を設置することが可能である。

本発明の一実施の形態に係る自動ブレーキを備えた車椅子の外観図である。 図１の車椅子を背後から見たときの外観図である。 図１の自動ブレーキの拡大図である。 図１の自動ブレーキを図２とは異なる方向から見たときの拡大図である。 図３の自動ブレーキの一部の側面図および断面図である。 図３の自動ブレーキの動作の模式図である。 図６とは異なる方向から見たときの、図３の自動ブレーキの動作の模式図である。 図３のセンサ部の折り畳み動作の模式図である。 図３のセンサ部の一変形例の外観図である。 図３のフックを使用しているときの自動ブレーキの外観図である。

以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る自動ブレーキ８０（制動装置）が取り付けられた車椅子１の概略構成を表したものである。図２（Ａ），（Ｂ）は、車椅子１を背後から見たときの概略構成を表したものである。図２（Ａ）は車椅子１を展開したとき（使用時の状態）の背面図であり、図２（Ｂ）は車椅子１を折り畳んだとき（収納時の状態）の背面図である。なお、図２（Ａ），（Ｂ）には、車椅子１の主要な骨組みが示されている。図３、図４は、車椅子１のうち自動ブレーキ８０およびその近傍の構成の一例を拡大して表したものである。図３は自動ブレーキ８０を車椅子１の内側から見たときの斜視図であり、図４は自動ブレーキ８０を車椅子１の外側から見たときの斜視図である。なお、図１〜図４は、模式的に表したものであり、実際の寸法や形状と同一であるとは限らない。

この車椅子１は、従前の車椅子に対して、自動ブレーキ８０を後付けしたものである。この車椅子１は、例えば、図１に示したように、本体フレーム１０、車輪２０、シート３０、アームレスト４０、フットレスト５０、グリップ６０、手動ブレーキ７０および自動ブレーキ８０を備えている。ここで、本体フレーム１０、車輪２０、シート３０、アームレスト４０、フットレスト５０、グリップ６０および手動ブレーキ７０が、従前の車椅子の構成要素に相当するものであり、この従前の車椅子の構成要素に対して、自動ブレーキ８０が追加されている。以下では、まず、従前の車椅子の構成要素について説明し、その後に、自動ブレーキ８０について説明する。

［従前の車椅子］
本体フレーム１０は、車椅子１の骨格をなすものであり、例えば、バックパイプ１１、アームパイプ１２、ボトムパイプ１３、サイドパイプ１４、クロスパイプ１５およびフットパイプ１６を含んで構成されている。これらのパイプは、例えば、金属製のパイプによって形成されている。

バックパイプ１１は、背もたれに相当するバックシート３１（後述）を保持するものである。バックパイプ１１は、例えば、アームパイプ１２に接合されており、車椅子１の後方に延在すると共に、所定の間隙を介して互いに対向する２本のパイプによって形成されている。この２本のパイプの先端には、看護師や付添人などの、使用者を介護する人が車椅子１を操作する際に使用するグリップ６０が付設されている。なお、グリップ６０は、例えば、自転車などに使われる把手などと同様の形状となっており、例えば、プラスチックなどによって形成されている。

アームパイプ１２は、車椅子１の使用者が車椅子１に座ったときに腕を置くためのアームレスト４０を支持するものである。アームパイプ１２は、例えば、バックパイプ１１およびボトムパイプ１３に接合されている。アームパイプ１２は、車椅子１の使用者が車椅子１に座る際の着座面を構成するボトムシート３２（後述）と、ボトムシート３２の両脇に設けられた後輪２２（後述）との間に配置されている。アームパイプ１２は、例えば、Ｕ字型に屈曲したパイプを含んで構成されている。このとき、Ｕ字型のパイプの先端がボトムパイプ１３に接合されており、Ｕ字型のパイプとボトムパイプ１３とによって形成された開口の全部または一部を塞ぐようにして、サイドシート３３（後述）が付設されている。

ボトムパイプ１３は、着座時にクロスパイプ１５を支持するものである。ボトムパイプ１３は、例えば、バックパイプ１１、アームパイプ１２、サイドパイプ１４およびフットパイプ１６に接合されており、ボトムシート３２の両脇に配置されている。ボトムパイプ１３は、例えば、車椅子１の前方から後方に延在すると共に所定の間隙を介して互いに対向する２本の水平パイプと、この２本の水平パイプに接続されると共に着座時にクロスパイプ１５を支持するフック（図示せず）とを含んで構成されている。

サイドパイプ１４は、車輪２０を支持するものである。サイドパイプ１４には、例えば、ボトムパイプ１３が接合されており、かつクロスパイプ１５が回動可能に連結されている。サイドパイプ１４は、上から見たときに、ボトムシート３２と、ボトムシート３２の両脇に設けられた後輪２２（後述）との間に配置されており、かつアームパイプ１２の下方に配置されている。サイドパイプ１４は、例えば、車輪２０と連結されるボス（図示せず）と、このボスを支持するパイプとを含んで構成されている。

クロスパイプ１５は、ボトムシート３２を支持するものであり、車椅子１を折り畳む機構も備えている。クロスパイプ１５は、例えば、図２（Ａ）に示したように、ボトムシート３２を支持する２本の水平パイプ１５Ａと、車椅子１を折り畳む機構を担う一組の斜めパイプ１５Ｂとを有している。２本の水平パイプ１５Ａは、例えば、車椅子１の前方から後方に延在すると共に所定の間隙を介して互いに対向配置されている。一組の斜めパイプ１５Ｂのうちの一本については、例えば、一端が右側の水平パイプに接続され、他端が左側のサイドパイプ１４に接続されている。また、一組の斜めパイプ１５Ｂのうちの残りの一本については、例えば、一端が左側の水平パイプに接続され、他端が右側のサイドパイプ１４に接続されている。一組の斜めパイプ１５Ｂは、例えば、図２（Ａ）に示したように、中央部分に設けられた回転機構１５Ｃと、サイドパイプ１４側の端部に設けられた回転機構１５Ｄとによって、車椅子１の幅を広げたり狭めたりすることができるようになっている。なお、斜めパイプ１５Ｂの組数は、通常は２つであるが、必要に応じて調整可能である。

フットパイプ１６は、車椅子１の使用者が車椅子１に座ったときに足を置くためのフットレスト５０を支持するものである。フットパイプ１６は、例えば、ボトムパイプ１３に接合されており、車椅子１の前方に延在すると共に、所定の間隙を介して互いに対向する２本のパイプによって形成されている。この２本のパイプの先端には、フットレスト５０が付設されている。なお、フットレスト５０は、例えば、自転車などに使われるペダルなどと類似した形状となっており、例えば、プラスチックなどによって形成されている。フットレスト５０は、車椅子１の使用者が車椅子１から降りる際に車椅子１の両脇に移動させることが可能なように、フットパイプ１６の中心軸を中心として回転可能な構造となっていてもよい。

車輪２０は、例えば、図１に示したように、前輪２１および後輪２２を含んでいる。前輪２１は、車椅子１の走行を補助すると共に、車椅子１が前傾するのを防止するものである。前輪２１は、例えば、サイドパイプ１４に対して、回転可能に連結されており、後輪２２の径よりも小さな径を有する円板を含んで構成されている。後輪２２は、車椅子１を走行させるものであり、例えば、図１、図２（Ａ），（Ｂ）に示したように、タイヤ２２ａ、車軸２２ｂ、スポーク２２ｃ、ハンドリム２２ｄおよびハブ２２ｅを含んで構成されている。

タイヤ２２ａは、例えば、環状のリム（図示せず）の外周面を囲む帯状の構造となっており、路面や地面の上を転がる踏面（トレッド）を形成するものである。タイヤ２２ａは、例えば、ゴムによって形成されている。車軸２２ｂは、後輪２２の回転軸をなすものであり、ハブ２２ｅに対して、回転可能に連結されている。車軸２２ｂは、例えば、棒状の金属によって形成されている。スポーク２２ｃは、タイヤ２２ａを装着するリムを支持するものであり、ハブ２２ｅおよびリムに連結されると共に、ハブ２２ｅとリムとの間に配置されている。スポーク２２ｃは、例えば、細い金属によって形成されており、車軸２２ｂを中心とする放射線と平行な方向に延在している。ハンドリム２２ｄは、車椅子１の使用者が後輪２２を駆動する際に手で操作するものである。ハンドリム２２ｄは、例えば、リムよりも一回り小さな径を有する環状のプラスチックなどによって形成されている。ハンドリム２２ｄは、例えば、リムなどに連結されている。ハブ２２ｅは、後輪２２の回転を制御するものである。ハブ２２ｅは、車軸２２ｂに対して回転可能に連結されている。ハブ２２ｅは、例えば、車軸２２ｂを中心軸とする円柱状の形状となっており、その外周面にスポーク２２ｃが連結されている。

シート３０は、車椅子１の使用者が車椅子１に座った際に使用者の体をソフトに支えるものである。シート３０は、例えば、すでに上述されたバックシート３１、ボトムシート３２およびサイドシート３３を含んでいる。なお、ボトムシート３２は、本発明の「座部」の一具体例に相当する。

バックシート３１は、車椅子１の使用者の背中を支持するものであり、例えば、バックパイプ１１のうちグリップ６０の連結された２本のパイプに連結されている。ボトムシート３２は、車椅子１の使用者の臀部を支持するものであり、例えば、クロスパイプ１５の水平パイプ１５Ａに連結されている。サイドシート３３は、車椅子１の使用者の衣服などが後輪２２に絡まるのを防止するものであり、例えば、サイドパイプ１４に連結されている。

［手動ブレーキ７０］
手動ブレーキ７０は、使用者の操作により車椅子１に制動をかけるものであり、双方の後輪２２に対して１つずつ設けられている。手動ブレーキ７０は、例えば、使用者が操作するグリップ７１と、手動ブレーキ７０をボトムパイプ１３に固定する固定部７２と、後輪２２に制動をかけるブレーキフィン７３とを有している。ブレーキフィン７３は、グリップ７１の動作に応じて動作するようになっており、例えば、グリップ７１が車椅子１の前方に倒れると後輪２２に接触し、グリップ７１が車椅子１の後方に倒れると後輪２２から離れるようになっている。

［自動ブレーキ８０］
自動ブレーキ８０は、使用者の乗降に応じて自動的に車椅子１に制動をかけるものであり、双方の後輪２２に対して１つずつ設けられている。自動ブレーキ８０は、従前の車椅子に対して後付け可能に構成されたものであり、ボトムパイプ１３に取り付けられている。自動ブレーキ８０は、全て機械部品で構成されており、例えば、図３、図４に示したように、フレーム８１、おさえ板８２、回動部８３、弾性部８４、ブレーキフィン８５、支持棒８６、センサ部８７およびフック８８を含んで構成されている。なお、フレーム８１およびおさえ板８２が、本発明の「固定部」の一具体例に相当する。また、ブレーキフィン８５が、本発明の「制動部」の一具体例に相当する。

フレーム８１は、回動部８３および弾性部８４を取り付けるものであり、例えば、板状となっている。フレーム８１は、例えば、図３に示したように、締め付け部８１Ａを有している。締め付け部８１Ａは、例えば、棒状のボルトである。締め付け部８１Ａは、例えば、図４に示したように、おさえ板８２の貫通孔８２Ｂ（後述）に挿通されており、締め付け部８１Ａの一端がフレーム８１に固定されている。締め付け部８１Ａの他端は、おさえ板８２の背面側（後輪２２側）に位置しており、締め付け部８１Ａの他端には、雌ネジ８１Ｂが取り付けられている。フレーム８１は、さらに、後述するキャップスクリュー８３Ｃをねじ込む凹部８１Ｃを有している。凹部８１Ｃは、その側面にネジ山を有している。フレーム８１は、さらに、後述する弾性部８４の一端を固定する固定部８１Ｄを有している。固定部８１Ｄは、回動部８３の固定部８３Ｆ（後述）との関係で、車椅子１の後方に配置されている。

おさえ板８２は、フレーム８１をボトムパイプ１３に固定するものであり、所定の間隙を介してフレーム８１と対向配置されている。おさえ板８２は、例えば、板状となっており、ボトムパイプ１３との対向部分に凹部８２Ａを有している。凹部８２Ａは、何らかの衝撃などにより、フレーム８１がボトムパイプ１３から脱落したり、ボトムパイプ１３とフレーム８１との位置関係がずれたりするのを防止するものである。おさえ板８２は、さらに、例えば、締め付け部８１Ａとの対向部分に貫通孔８２Ｂを有している。貫通孔８２Ｂは、締め付け部８１Ａの径と同一かまたはそれよりも大きな径を有しており、締め付け部８１Ａを挿通することが可能となっている。これにより、おさえ板８２は、例えば、凹部８２Ａをボトムパイプ１３に当接すると共に締め付け部８１Ａを貫通孔８２Ｂに挿入し、さらに締め付け部８１Ａの端部を雌ネジ８１Ｂで締めることによりフレーム８１をボトムパイプ１３に固定することが可能となっている。

回動部８３は、センサ部８７の変位に応じてブレーキフィン８５を変位させるものである。回動部８３は、例えば、図３に示したように、棒状となっており、その一端がフレーム８１に対して回動可能に支持されている。

図５（Ａ）は、回動部８３をフレーム８１に対して回動可能に支持する機構の一例を表したものである。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示した機構の断面構成の一例を表したものである。回動部８３は、例えば、図５（Ｂ）に示したように、貫通孔８３Ｅを有している。貫通孔８３Ｅ内には、筒状のスペーサ８３Ｄが設けられている。スペーサ８３Ｄは、その端部が貫通孔８３Ｅから若干はみ出す程度の大きさとなっている。これにより、スペーサ８３Ｄは、スペーサ８３Ｄの両端にワッシャー８３Ａやスプリングターン８３Ｂを配置し、キャップスクリュー８３Ｃを凹部８１Ｃにねじ込んだときに、回動部８３がワッシャー８３Ａなどによって固定されず、スペーサ８３Ｄを中心として回動できるようになっている（図６のα参照）。回動部８３は、さらに、後述する弾性部８４の一端を固定する固定部８３Ｆを有している。

弾性部８４は、回動部８３（ブレーキフィン８５）を常に車椅子１の後方に付勢する力（付勢力）を回動部８３に与えるものである。弾性部８４の付勢力は、ブレーキフィン８５が車輪２２に当接する方向を向いている。弾性部８４は、例えば、バネなどによって形成されている。弾性部８４の一端は、回動部８３のうち当該回動部８３の回動軸（キャップスクリュー８３Ｃの中心軸）から離れた部位に連結されている。具体的には、弾性部８４の一端は、回動部８３のうち、支持棒８６に連結されている部位よりも回動軸側の部位（固定部８３Ｆ）に連結されている。弾性部８４の他端は、フレーム８１のうち、車椅子１の後方側の部位（固定部８１Ｄ）に連結されている。

ブレーキフィン８５は、後輪２２に制動をかけるものである。ブレーキフィン８５は、例えば、棒状となっており、後輪２２と接する部分に、凹凸部８５Ａ（図４）を有している。凹凸部８５Ａは、後輪２２との接触抵抗を高くするものである。ブレーキフィン８５の一端は、回動部８３のうち当該回動部８３の回動軸（キャップスクリュー８３Ｃの中心軸）から離れた部位に連結されている。例えば、ブレーキフィン８５の一端は、回動部８３のうち、支持棒８６に連結されている部位と、固定部８３Ｆとの間の部位に連結されている。これにより、ブレーキフィン８５は、回動部８３がスペーサ８３Ｄを中心として回動したときに、変位幅が大きくなるようになっている（図７のβ参照）。ブレーキフィン８５は、車椅子１の後方に変位したときに後輪２２に接して後輪２２に制動をかけ、車椅子１の前方に変位したときに後輪２２から離れて後輪２２にかけられた制動を解除するようになっている。

支持棒８６は、センサ部８７の変位を回動部８３に伝達するものである。支持棒８６は、例えば、棒状となっている。支持棒８６の一端がセンサ部８７に連結されており、支持棒８６の他端がフック８８に連結されている。さらに、支持棒８６のうちセンサ部８７に連結された部位から離れた部位（例えば支持棒８６の中央部分）に回動部８３が連結されている。ここで、回動部８３のうち支持棒８６に連結されている部位は、回動部８３のうち当該回動部８３の回動軸（キャップスクリュー８３Ｃの中心軸）から離れた部位であり、具体的には、回動部８３のうち、固定部８３Ｆよりも当該回動部８３の回動軸から離れた部位である。回動部８３のうち支持棒８６に連結されている部位は、例えば、回動部８３のうち当該回動部８３の回動軸側の端部とは反対側の端部である。これにより、支持棒８６は、センサ部８７が変位したときに（図６のγ参照）、回動部８３およびブレーキフィン８５の変位幅が大きくなるようになっている（図６のα、図７のβ参照）。また、支持棒８６は、センサ部８７が下方に変位したときにブレーキフィン８５が車椅子１の前方に変位し、センサ部８７が上方に変位したときにブレーキフィン８５が車椅子１の後方に変位するようになっている（図６のα、γ、図７のβ参照）。

センサ部８７は、使用者が車椅子１のシート３０に腰掛けたり、シート３０から立ち上がったりしたときに、ボトムシート３２に生じる変位を検知するものである。センサ部８７は、機械的なセンサであり、電気、磁気、光を使用しておらず、また、使用者がシート３０に腰掛けたときの圧力を油圧に変換するなどのエネルギー変換を使用していない。センサ部８７は、例えば、図３に示したように、棒状となっており、ボトムシート３２と接する部分に丸みを有している。センサ部８７の一端が支持棒８６の一端に連結されており、センサ部８７の他端がボトムシート３２の裏面側に向いている。

センサ部８７は、例えば、支持棒８６の一端に連結された固定部８７Ａと、固定部８７Ａと回動可能に連結された検知部８７Ｂとを有している。例えば、図２（Ａ）に示したように、車椅子１が使用可能な状態に展開されているときには、検知部８７Ｂの先端が、車椅子１の幅方向の中央部分に向けられている。一方、例えば、図２（Ｂ）に示したように、車椅子１が折り畳まれているときには、検知部８７Ｂの先端が、車椅子１の幅方向の脇部分に向けられている。つまり、このときは、センサ部８７が折り畳まれている（図８の拡大図参照）。これは、車椅子１を折り畳もうとしたときに、センサ部８７が他の部品と干渉してしまい、車椅子１を折り畳むことができなくなるのを確実に防止するためである。なお、センサ部８７を折り畳まなくても、センサ部８７が他の部品と干渉しない場合には、センサ部８７が折り畳み可能に構成されている必要はない。例えば、センサ部８７が、図９に示したように、折り畳み機構を有しない単一の棒状となっていてもよい。

センサ部８７は、図２（Ａ）に示したように、ボトムシート３２の直下に配置されている。センサ部８７は、例えば、使用者がシート３０に腰掛けていないときに、所定の間隙を介してボトムシート３２と対向配置されている。なお、センサ部８７は、使用者がシート３０に腰掛けていないときに、ボトムシート３２の裏面に接していてもよい。センサ部８７は、使用者がシート３０に腰掛けていないときに、ブレーキフィン８５による後輪２２の制動が解除されることのない位置に配置されている。さらに、センサ部８７は、使用者がシート３０の所定の位置に腰掛けるなどして、ボトムシート３２が降下したときに、ボトムシート３２によって押し下げられる位置に配置されている。また、センサ部８７は、ボトムシート３２によって所定の位置まで押し下げられることにより、ブレーキフィン８５による後輪２２の制動が解除される位置に配置されている。

ここで、センサ部８７は、上から見たときに、ボトムシート３２の中央部分または後方部分に配置されていることが好ましい。そのようにした場合には、使用者がボトムシート３２の前方部分に腰掛けているときや、使用者がシート３０からずり落ちてボトムシート３２の前方部分でのけ反った状態となってしまったときなどに、センサ部８７が使用者を検知できず、ブレーキフィン８５によって後輪２２に制動がかかった状態となる。従って、そのようなときには、使用者の転倒事故を防止することができる。

センサ部８７の感度の調整は、センサ部８７の位置および向きを調整することによって可能である。例えば、センサ部８７の向きを上方にシフトさせたとする。この場合には、センサ部８７の先端とボトムシート３２の裏面との間隙が狭くなったり、センサ部８７がボトムシート３２を押し上げる量が多くなったりするので、センサ部８７の感度を上げることができる。一方、例えば、センサ部８７の向きを下方にシフトさせたとする。この場合には、センサ部８７の先端とボトムシート３２の裏面との間隙が広くなったり、センサ部８７がボトムシート３２を押し上げる量が少なくなったりするので、センサ部８７の感度を下げることができる。

フック８８は、自動ブレーキ８０の機能を無効にする、つまり、ブレーキフィン８５によって後輪２２に制動がかかっていない状態にするものである。フック８８は、例えば、使用者や、使用者を介護する人などが、車椅子１に乗らずに車椅子１を移動させたい場合などに用いられる。フック８８は、例えば、支持棒８６のうち回動部８３およびセンサ部８７に連結された部位から離れた部位に連結されている。フック８８は、例えば、図１０に示したように、車椅子１の前方に設けられており、フック８８をフットパイプ１６などに引っ掛けることにより、ブレーキフィン８５を後輪２２に接しない位置に固定することが可能となっている。なお、フック８８は、車椅子１の後方に設けられていてもよい。その場合には、フック８８は、図示しないが、例えば、グリップ６０に引っ掛けることにより、ブレーキフィン８５を後輪２２に接しない位置に固定することが可能となっていてもよい。

ところで、自動ブレーキ８０は、てこの原理を利用している。具体的には、回動部８３をフレーム８１に対して回動可能に支持する機構が、「てこ」における「支点」(fulcrum)として機能している。また、センサ部８７が「てこ」における「力点」(point of effort)としての役割を有している。また、回動部８３の固定部８３Ｆが「てこ」における「作用点」(point of load)として機能している。自動ブレーキ８０は、てこの原理を利用して、後輪２２にかけられた制動を解除するようになっている。具体的には、自動ブレーキ８０は、ボトムシート３２の下降に伴ってセンサ部８７がボトムシート３２によって押し下げられたときに、その押し下げによる下方への変位を、回動部８３の回転動作を利用して横方向への変位に変換し、ブレーキフィン８５を後輪２２から離すようになっている。また、自動ブレーキ８０は、弾性部８４の付勢力（付勢エネルギー）を利用して、後輪２２に制動をかけるようになっている。具体的には、自動ブレーキ８０は、まず、ボトムシート３２の下降に伴ってセンサ部８７がボトムシート３２によって押し下げられたときに、センサ部８７の下方への変位をブレーキフィン８５の横方向への変位に変換すると同時に、横方向への変位量を減少させる方向に付勢する付勢エネルギーを弾性部８４に蓄積するようになっている。そして、自動ブレーキ８０は、ボトムシート３２が上昇し始めたときに、弾性部８４に蓄積した付勢エネルギーを利用してブレーキフィン８５を後輪２２側に変位させると共に、回動部８３の回転動作を利用してセンサ部８７を上方に変位させるようになっている。自動ブレーキ８０は、ボトムシート３２がさらに上昇し、その上昇量が所定の大きさを超えたときに、弾性部８４に蓄積した付勢エネルギーを利用してブレーキフィン８５を後輪２２に当接させ、それによって後輪２２に制動をかけるようになっている。

次に、本実施の形態の自動ブレーキ８０およびそれを備えた車椅子１の作用・効果について説明する。

本実施の形態では、ボトムシート３２の下降に伴ってセンサ部８７がボトムシート３２によって押し下げられたときに、その押し下げによる下方への変位が、回動部８３の回転動作を利用して横方向への変位に変換され、ブレーキフィン８５が後輪２２から離れる。その後、ボトムシート３２が上昇し始めたときに、弾性部８４に蓄積した付勢エネルギーを利用してブレーキフィン８５が後輪２２側に変位すると共に、回動部８３の回転動作を利用してセンサ部８７が上方に変位する。その後、ボトムシート３２がさらに上昇し、その上昇量が所定の大きさを超えたときに、弾性部８４に蓄積した付勢エネルギーを利用して、ブレーキフィン８５が後輪２２に当接し、それによって後輪２２に制動がかけられる。

ところで、本実施の形態では、自動ブレーキ８０によって、使用者の乗降に応じて自動的に車椅子１に制動がかけられる。具体的には、ボトムシート３２の下降に伴ってセンサ部８７がボトムシート３２によって押し下げられると、回動部８３の回転動作を利用して後輪２２にかけられた制動が解除される。また、ボトムシート３２が上昇し始めると、弾性部８４に蓄積した付勢エネルギーを利用して後輪２２に制動がかけられる。このように、ボトムシート３２の下降または上昇に応じて後輪２２に自動的に制動がかけられたり、後輪２２にかけられた制動が自動的に解除されたりする。これにより、使用者が手動ブレーキ７０をかけ忘れた場合であっても、使用者が転倒して、骨折したり怪我をしたりする可能性をなくすることができる。

また、本実施の形態では、自動ブレーキ８０には、てこの原理と付勢力が利用されていることから、ボトムシート３２のわずかな下降または上昇を利用して後輪２２にかけられた制動を解除したり、後輪２２に制動をかけたりすることが可能である。これにより、既存の車椅子に対して自動ブレーキ８０を取り付けるだけで、後輪２２に自動的に制動をかけることができ、既存の車椅子に特別な加工を施したり、特別な部品を使用したりする必要がない。

また、本実施の形態では、自動ブレーキ８０には機械的な原理しか利用されていないので、装置を小型化することができ、自動ブレーキ８０を車椅子１に取り付けた状態で、車椅子１を折り畳むことが可能である。さらに、センサ部８７が折り畳み可能に構成されている場合には、車椅子１の折り畳みを難無く行うことができる。また、本実施の形態では、自動ブレーキ８０は全て機械部品で構成されており、使用者の乗降を検知するセンサ部８７においても、機械的なセンサとなっている。これにより、自動ブレーキ８０自体のコストを安くすることができる。

以上のことから、本実施の形態では、折り畳み可能な状態で既存の車椅子に自動ブレーキ８０を設置することが可能である。

また、本実施の形態において、センサ部８７が、上から見たときに、ボトムシート３２の中央部分または後方部分に配置されている場合には、使用者が何らかの原因でシート３０からずり落ちてボトムシート３２の前方部分でのけ反った状態となってしまったときには、使用者がシート３０からずり落ちた時点で、車椅子１の移動が停止する。従って、そのようなときにも、使用者の転倒事故を防止することができる。

このように、本実施の形態の自動ブレーキ８０は、折り畳み可能な状態で既存の車椅子にを設置することができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、自動ブレーキ８０はボトムパイプ１３に固定されていたが、他のパイプに固定されていてもよい。また、上記実施の形態では、センサ部８７が棒状となっていたが、ボトムシート３２と接触する部分に、ボトムシート３２との接触面積を拡大する何らかの部材が設けられていてもよい。また、上記実施の形態では、自動ブレーキ８０が手動ブレーキ７０とは別体で構成されていたが、必要に応じて、手動ブレーキ７０と一体に構成されていてもよい。

１…車椅子、１０…本体フレーム、１１…バックパイプ、１２…アームパイプ、１３…ボトムパイプ、１４…サイドパイプ、１５…クロスパイプ、１５Ａ…水平パイプ、１５Ｂ…斜めパイプ、１５Ｃ，１５Ｄ…回転機構、１６…フットパイプ、２０…車輪、２１…前輪、２２…後輪、２２ａ…タイヤ、２２ｂ…車軸、２２ｃ…スポーク、２２ｄ…ハンドリム、２２ｅ…ハブ、３０…シート、３１…バックシート、３２…ボトムシート、３３…サイドシート、４０…アームレスト、５０…フットレスト、６０，７１…グリップ、７０…手動ブレーキ、７２，８７Ａ，８１Ｄ，８３Ｆ…固定部、７３，８５…ブレーキフィン、８０…自動ブレーキ、８１…フレーム、８１Ａ…締め付け部、８１Ｂ…雌ネジ、８１Ｃ，８２Ａ…凹部、８２…おさえ板、８２Ｂ，８３Ｅ…貫通孔、８３…回動部、８３Ａ…ワッシャー、８３Ｂ…スプリングターン、８３Ｃ…キャップスクリュー、８３Ｄ…スペーサ、８４…弾性部、８５Ａ…凹凸部、８６…支持棒、８７…センサ部、８７Ｂ…検知部、８８…フック。

Claims (7)

1. 座部と、前記座部の両側に設けられた一対の車輪と、前記座部および前記一対の車輪を支持する本体フレームとを備えた車椅子に制動をかける制動装置であって、
   前記本体フレームに固定される固定部と、
   一端が、前記固定部に回動可能に支持された棒状の回動部と、
   前記回動部の他端に固定された機械部品であって、かつ前記回動部が当該回動部のうち前記固定部に支持されている部分を支点として回動するのに伴って、前記回動部の回動方向に変位することにより、前記車輪に当接したり、前記車輪から離れたりする制動部と、
   前記回動部のうち当該回動部の回動軸から離れた部位と前記固定部とに連結されると共に前記回動部を、前記制動部が前記車輪に当接する方向に付勢する弾性部と、
   前記回動部のうち当該回動部の回動軸から離れた部位に連結された支持棒と、
   前記支持棒のうち前記回動部に連結された部位とは異なる部位に連結され、かつ前記座部の下降に伴って前記座部によって押し下げられると共に前記座部の上昇に伴って前記支持棒によって押し上げられるセンサ部と
   を備えた制動装置。
2. 前記センサ部は前記支持棒の一端もしくはその近傍に連結され、
   前記回動部は前記支持棒のうち前記センサ部に連結された部位から離れた部位に連結されている
   請求項１に記載の制動装置。
3. 前記センサ部は棒状であり、
   前記センサ部の一端が前記支持棒に連結され、
   前記センサ部の他端が前記座部の下面に接しているか、または近接している
   請求項１または請求項２に記載の制動装置。
4. 前記センサ部は、前記支持棒に連結された固定部と、前記固定部に回動可能に支持された検出部とを有する
   請求項３に記載の制動装置。
5. 前記センサ部は、折り畳み機構を有しない単一の棒状となっていている
   請求項３に記載の制動装置。
6. 前記支持棒のうち前記回動部および前記センサ部に連結された部位から離れた部位に連結されたフックを備え、
   前記フックは、前記本体フレームに引っ掛けることにより前記制動部を前記車輪に接しない位置に固定することが可能となっている
   請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の制動装置。
7. 座部と、
   前記座部の両側に設けられた一対の車輪と、
   前記車輪の近傍に設けられた制動装置と、
   前記座部、前記一対の車輪および前記駆動装置を支持する本体フレームと
   を備え、
   前記制動装置は、
   前記本体フレームに固定される固定部と、
   一端が、前記固定部に回動可能に支持された棒状の回動部と、
   前記回動部の他端に固定された機械部品であって、かつ前記回動部が当該回動部のうち前記固定部に支持されている部分を支点として回動するのに伴って、前記回動部の回動方向に変位することにより、前記車輪に当接したり、前記車輪から離れたりする制動部と、
   前記回動部のうち当該回動部の回動軸から離れた部位と前記固定部とに連結されると共に前記回動部を、前記制動部が前記車輪に当接する方向に付勢する弾性部と、
   前記回動部のうち当該回動部の回動軸から離れた部位に連結された支持棒と、
   前記支持棒のうち前記回動部に連結された部位とは異なる部位に連結され、かつ前記座部の下降に伴って前記座部によって押し下げられると共に前記座部の上昇に伴って前記支持棒によって押し上げられるセンサ部と
   を備えた車椅子。

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