WO2019064416A1 - 手動用車輪付移動体 - Google Patents
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- B62M11/16—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the ground-wheel hub
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Definitions
- the present invention relates to a wheeled mobile for manual operation, and more particularly, to a wheeled mobile for manual operation that can be manually operated as well as a flat road when traveling downhill or uphill.
- Patent documents 1 to 3 each disclose such a conventional wheeled mobile body for manual operation.
- Patent Document 1 discloses a wheelchair motorization device, and a drive unit for electrically driving a manual wheelchair provided at a mounting unit for detachably mounting the front wheel unit to the front wheel unit of a manual wheelchair and the mounting unit. Have a department.
- the detachable attachment portion is attached to the front wheel portion of the manual wheelchair, the front wheel portion (for example, each front wheel) is separated from the traveling surface of the manual wheelchair, and the drive provided in the attachment portion It is possible to motorize the manual wheelchair by driving it electrically.
- Patent Document 2 discloses a wheelchair, and a body frame provided with a seat, and two small-diameter gears rotatably supported at front and rear positions of a support provided on both sides of the body frame and attached to the body frame.
- a manual gear rotatably supported on both upper side portions of the main body frame and provided with operating rods, traveling wheels disposed on both sides of the main body frame, and large-diameter abutments provided on the inner circumferential side of the traveling wheels
- the wheel is rotatably supported at three points, and the traveling wheel can be driven by manually operating either the hand rim or the manual gear.
- a manual gear is manually operated for traveling.
- the reduction action by the rotation ratio of the manual gear to the contact roller-like gear of the traveling wheel works, and a large rotational torque is applied to the traveling wheel by the rotation operation of the manual gear. It is possible to get over the stairs and climbing roads.
- the operation only needs to be switched between holding the hand rim or holding the operation rod of the manual gear, and can be easily changed according to the traveling conditions.
- Patent Document 3 discloses a wheelchair, and includes a riding portion on which a user rides, a frame portion supporting the riding portion, a wheel portion disposed on the frame portion and rotating upon movement, and rotation of the wheel portion
- the displacement portion is displaced based on a change in the riding portion, and the displacement causes the braking portion to be switched to the braking state or the non-braking state by this displacement, and the displacement portion is made regardless of the change in the riding portion
- the displacement control unit is configured to be in contact with the displacement portion against the biasing force acting on the displacement portion, displace the displacement portion, and maintain the displacement state.
- Displacement control unit braking unit
- the displacement portion arranged at the position to be moved is in contact with the displacement portion, and the displacement portion is displaced to the position where the braking portion is in the non-braking state, and the displacement control portion is the braking portion is not braking
- a displacement control portion receiving portion is formed at a portion where the displacement control portion of the displacement portion abuts in a state of being displaced to a position to be a state.
- the riding portion on which the user rides, the frame portion supporting the riding portion, the wheel portion disposed on the frame portion, and rotating upon movement, and the rotation of the wheel portion are braked
- the displacement portion for changing the braking portion to the braking state or the non-braking state, and the riding portion is configured to change based on the sitting state or the non-seating state of the user
- the displacement portion is displaced based on a change in the riding portion, and the displacement causes the braking portion to switch to a braking state or a non-braking state. Therefore, for example, when the user is seated in the riding section, the braking section is automatically brought into a non-braking state, for example. Is in the braking state.
- the user using the wheelchair stops after traveling, forgets to operate the manual lock and the like arranged on the wheel unit, and the wheel unit is in a braking state when standing up even if standing up as it is . For this reason, when standing up, a wheelchair moves backward etc. and it can prevent that a user falls etc. beforehand.
- the wheel unit is automatically in the non-braking state, so the user can travel as it is without releasing the lock and the like.
- Patent Document 3 when the user is in the non-seating state, the user is automatically in the braking state, and even if the wheelchair does not move freely, the user is in the sitting state, Similar to Patent Document 2, when the user leaves the traveling wheel on the inclined surface, the user moves downward as it is, and there is a risk that the user may be seriously injured.
- an object of the present invention is to provide a wheeled mobile body for manual operation that can be manually operated as on a flat road when traveling downhill.
- a wheeled mobile body for manual operation that can be manually operated on a downhill and uphill as well as on a flat road.
- the wheeled mobile object of the present invention is A manually movable wheeled mobile body movable by manually rotating a wheel, wherein A body upper frame supporting heavy items, A pair of traveling wheels disposed on each side of the lower main body frame which is not in contact with the upper main body frame and rotatably supported by a first horizontal rotation shaft extending in the width direction of the lower main body frame; Each has a pair of abutting rollers attached to the main body upper frame and rotatably supported by a second horizontal rotation axis extending in the width direction of the main body upper frame, Each contact roller is a line connecting a contact point between the first horizontal rotation axis and the road surface of the traveling wheel so that the rotational force of the contact roller can be transmitted to the traveling wheel while the main body upper frame is supported.
- the wheeled mobile unit for manual operation characterized in that it acts on traveling wheels of the vehicle.
- the wheeled mobile unit for manual in the case of a flat road surface, it can be moved by manually rotating the traveling wheel, as in the case of a normal wheeled mobile unit.
- the pair of traveling wheels try to rotate in the direction in which the wheeled movable body for manual travels down about the first horizontal rotation axis, and each contact roller supports the main body upper frame So that the rotational force of the contact roller can be transmitted to the traveling wheel, the wheeled moving body for manual than the line connecting the contact point between the first horizontal rotation axis and the road surface of the traveling wheel with respect to the traveling wheel
- the load of the heavy load supported by the main body upper frame is provided while being in contact with the traveling wheel without causing slippage at a predetermined central angle centered on the first horizontal rotation axis.
- each contact roller Since each contact roller is loaded on the contact point between the contact roller and the corresponding travel wheel via the pair of contact rollers without being loaded on the first horizontal rotation shaft of the travel wheel, each contact roller is the travel wheel Reverse rotation to the direction of rotation of Since it tends to rotate in the opposite direction and this torque acts on the corresponding traveling wheel through the abutment roller, it is not necessary to manually support the traveling wheel so that the wheeled mobile unit for manual operation does not go down, and a flat road surface and Similarly, it is possible to hold the hand wheeled mobile unit in place with the hand released.
- each of the pair of contact rollers is formed in a gear shape, and the corresponding traveling wheel is provided with a third gear that meshes with each of the pair of contact rollers so as to integrally rotate concentrically with the traveling wheel. It is good to be Furthermore, each further includes a pair of first sprockets that integrally rotate integrally with the corresponding traveling wheel; A pair of first gears concentrically and integrally rotating with the corresponding contact rollers, respectively; A pair of second gears that mesh in the same manner as the corresponding first gear; A pair of second sprockets, each integrally rotating concentrically with the corresponding second gear; A pair of chains, each bridging between a corresponding first sprocket and a corresponding second sprocket; Each of the pair of chains has a tension applying mechanism capable of applying a tension to the chain, The diameter of the traveling wheel / diameter of the contact roller and the number of teeth of the first sprocket / number of teeth of the second sprocket are set to
- the wheeled mobile unit for manual operation is a wheelchair
- the body upper frame is provided with a seat
- the first horizontal rotation axis is provided on the rear side in the front-rear direction of the manual wheeled mobile body
- the upper main body frame is rotatably provided about the first horizontal rotation axis with respect to the lower main body frame
- a main body upper frame adjustment holding mechanism capable of adjusting and holding the main body upper frame at a predetermined rotational position according to the inclination angle of the road surface on which the manual wheeled moving body moves.
- the main body upper frame adjustment holding mechanism is used according to the inclination angle of the road surface on which the mobile wheeled mobile wheel is moved.
- the main body upper frame By adjusting and holding the main body upper frame about the first horizontal rotation axis so as to adjust and hold it at the predetermined rotation position, it is possible to keep the seating surface of the seat horizontal as well as a flat road surface.
- moving downhill or uphill by reducing the overturning moment acting on the wheeled mobile body for manual operation, it is possible to operate manually as well as on a flat road surface, and for which stability can be ensured. It is possible to provide a wheelchair.
- the main body lower frame has a pair of lower frame frames each having an elongated lower opening, and a width direction lower frame connecting the pair of lower frame frames,
- the first horizontal axis of rotation extends between opposite sides of the corresponding lower frame and
- the traveling wheels may be provided in the space between the corresponding lower frame.
- the main body upper frame has a pair of upper frame frames forming an armrest, each having an elongated upper opening, and a width direction upper frame connecting the pair of upper frame frames,
- the second horizontal axis of rotation extends between the opposite sides of the corresponding upper frame and A seat may be provided in the space between the pair of upper frame frames.
- each of the pair of first sprockets may be smaller in diameter than the corresponding traveling wheel and may be provided inside the corresponding traveling wheel.
- each of the pair of contact rollers is on the front side of the wheeled movable body for manual operation with respect to the first horizontal rotation axis of the traveling wheel so as to circumscribe the traveling wheel from outside, and the predetermined central angle is horizontal Provided between 30 ° and 60 °,
- a pair of auxiliary wheels may be provided one by one at the front end portion of the manual wheeled movable body of each of the pair of lower frame frames.
- each of the pair of contact rollers is on the rear side of the wheeled mobile body for manual operation with respect to the first horizontal rotation axis of the traveling wheel so as to circumscribe from the outside of the traveling wheel, and the predetermined central angle is horizontal To 30 ° to 60 °, It is preferable that a pair of auxiliary wheels be provided one by one on the rear end portion of the hand wheeled moving body of each of the pair of lower frame frames in the main body lower frame.
- At least one of the pair of traveling wheels or the pair of contact rollers may be provided with a hand rim portion capable of manually transmitting a rotational force to the traveling wheels.
- the wheeled mobile unit for manual operation may be a baby carriage provided with a grip for manual pushing at the rear.
- the wheeled mobile unit for manual operation is a handcart provided with a grip portion for manual pushing at the rear, and a luggage loading carrier be provided on the upper body frame.
- each of the pair of traveling wheels has a tire portion and an annular rim portion supporting the tire portion, A pair of abutment rollers are provided in the inner space of the annular rim portion of the corresponding traveling wheel, and the traveling wheel is capable of transmitting the rotational force of the abutment roller to the traveling wheel so that the main body upper frame is supported.
- it may be provided inscribed at a predetermined central angle about the first horizontal rotation axis.
- a movable mold which is slidably mounted in the front-rear direction of the movable body, straddling the upper surface of the inner side plate of each of the pair of lower frame frames;
- a step-like portion provided at the top with a plurality of step portions provided on one of the opposing side plates of the movable form so as to become higher toward the front side of the wheeled movable body for manual operation;
- An urging unit for urging the movable form in the front-rear direction of the wheeled movable body for manual operation;
- a locking portion provided on one of the pair of upper frames, the locking portion being lockable from behind with respect to the plurality of step portions; Thereby, the inclination of the body upper frame should be adjustable.
- the rear end in the front-rear direction of the wheeled mobile object for manual operation is for the up road surface
- the front end in the front-rear direction of the mobile object with manual wheel for manual movement is for the down road surface Types
- the contact point position between the pair of contact rollers and the corresponding traveling wheel be adjustable by the locking portion.
- a spring be provided between the main body upper frame and the first horizontal rotation axis, thereby suppressing the relative movement of the main body upper frame with respect to the main body lower frame in the vertical direction.
- the manually movable wheeled mobile body 10 movable by manually rotating the wheel is a wheelchair, and is provided on a body frame, a seat 20 provided on the body frame, and the body frame It is roughly composed of the wheels.
- the wheeled mobile unit 10 for manual operation is symmetrical with respect to the center axis of the movable body in the front-rear direction, and a structure around a pair of traveling wheels, that is, a structure around the traveling wheel on the left side and a structure around the traveling wheel on the right side Since they are the same, the explanation of the other will be omitted by explaining only one.
- a and B are attached to a pair of elements which are line-symmetrical with respect to the central axis in the front-rear direction of the wheeled mobile object 10 for manual operation.
- the main body frame is composed of a main body upper frame 12 that supports heavy objects including the seat 20, and a main body lower frame 14 that is not in contact with the main body upper frame 12, as described later
- the main body upper frame 12 is provided rotatably with respect to the main body lower frame 14 about a first horizontal rotation shaft 16 provided on the rear side in the front-rear direction of the wheeled mobile body for manual operation 10.
- the wheels have a pair of traveling wheels 18 and a pair of auxiliary wheels 120 (described later), each of the pair of traveling wheels 18 being disposed on each side of the lower main body frame 14, and the lower main body frame 14 It is rotatably supported by a first horizontal rotation shaft 16 extending in the width direction of the.
- the pair of traveling wheels 18 have a tire 70 made of rubber or the like, a rim portion 72 made of metal or the like for supporting the tire 70, and a spoke portion 74 made of metal or the like.
- the pair of traveling wheels 18 have a hand rim (not shown) used when the user rotates the traveling wheels 18, and the arc-shaped hand rim is fixed to the rim 72.
- the user who sits on the seat 20 and gets on the seat 20 rotates the pair of traveling wheels 18 by holding the hand rims 75 of the traveling wheels 18 disposed on both sides and performs a feeding operation to move the wheelchair 10 forward and backward. It moves in the direction etc.
- left and right handle portions 76 are provided on the rear portion of the seat 20 of the wheelchair 10.
- an assistant who assists the user grips the left and right handle portions 76 to operate the wheelchair 10.
- a foot plate 78 is provided to position and support the foot of the user.
- the hand rim portion 75 may be provided on a pair of contact rollers 100 described later.
- the main body upper frame 12 has a pair of upper frame frames 32 forming an armrest, each having an elongated upper opening 30, and a width direction upper frame 34 connecting the pair of upper frame frames 32 with each other.
- a second horizontal rotation shaft 36 which will be described later, extends between the opposing side surfaces 27 of the corresponding upper frame 32, and the seat 20 is provided in the space 28 between the pair of upper frames 32.
- the main body lower frame 14 has a pair of lower frame frames 24 each having an elongated lower opening 22 and a width direction lower frame 26 connecting the pair of lower frame frames 24 with each other.
- the first horizontal rotation shaft 16 extends between the opposing side surfaces 29 of the corresponding lower frame 24, and the traveling wheels 18 are provided in the space 25 between the corresponding lower frame 24.
- the main body upper frame adjusting and holding mechanism 112 further includes upper and lower frames 38 extending downward from the outer side surface of each of the pair of upper frame frames 32 toward the pair of lower frame frames 24.
- the lower end 39 of the upper and lower frame 38 is provided with a notch 40 capable of holding the first horizontal rotation shaft 16 so that the elongated lower opening 22 of the lower body frame 14 and the elongated upper opening 30 of the upper body frame 12 are aligned Provided to
- the notch 40 prevents the relative movement of the wheelchair 10 in the front-rear direction with respect to the main body lower frame 14 of the main body upper frame 12 by sandwiching the first horizontal rotation shaft 16 in the front-rear direction of the wheelchair 10.
- the first horizontal rotation shaft 16 and the main body upper frame while maintaining a gap between the upper end of the notch 40 and the first horizontal rotation shaft 16 in a state in which the contact roller 100 is in contact with the outer peripheral surface of the corresponding traveling wheel 18
- a spring 43 provided between the upper and lower frames 12 and 13 prevents relative movement of the wheelchair 10 in the vertical direction with respect to the lower main body frame 14 of the upper main body frame 12.
- the movable mold 46 mounted so as to be slidable in the front-rear direction of the wheeled movable body for manual 10 straddling the upper surface 44 of the inner side plate 42 of each lower frame 24 of the pair, and the movable mold 46 face each other.
- Step-like portion 52 provided at the top with a plurality of step portions 50 provided on the upper side of each side plate 48 so as to become higher toward the front side of the wheeled mobile object 10 for manual operation;
- the biasing portion 54 may be constituted by a normal spring, and the lever 124 is provided to slide the movable form 46 in the front-rear direction of the wheeled movable body 10 for manual operation by the operation of the lever 124.
- the stop portion 56 is selectively locked to any of the plurality of step portions 50.
- the movable form 46 is movable in the front-rear direction of the wheeled movable body for manual operation 10 by the guide portion 49.
- the rear end in the front-rear direction of the wheeled mobile object 10 for manual use is for the up road surface
- the front foremost part in the front-rear direction of the mobile object 10 with wheel for manual use is for the down road surface
- the main body upper frame 12 can be adjusted and held at a predetermined rotational position according to the inclination angle ⁇ of the road surface on which the wheeled mobile object 10 for manual movement moves by the main body upper frame adjustment holding mechanism 112. . More specifically, as shown in FIG. 6 (A), when the road surface is flat, the movable form 46 is slid in the back and forth direction of the wheeled mobile object 10 for manual operation by the operation of the lever 124. The seat 20 is maintained horizontally by installing the locking portion 56 on the flat step portion for the road surface of the plurality of step portions 50, and as shown in FIG. 6B, in the case where the road surface is an upward slope.
- the seat 20 is maintained horizontally by installing the locking portion 56 in the step portion for the upward road surface of the plurality of step portions 50, and as shown in FIG. 6C, when the road surface is downhill and flat. It is possible to maintain the seat 20 horizontally by installing the locking portion 56 on the step portion for the downward road surface of the plurality of step portions 50.
- the structure around the traveling wheel which is a feature of the present invention, will be described.
- the structure for preventing the traveling body from moving forward by rotating the traveling wheel is The contact roller 100, the first gear 104, the second gear 106, the second sprocket 108, the first sprocket 102, and the chain 110 are schematically configured.
- a pair of contact rollers 100 are respectively attached to the main body upper frame 12 and rotatably supported by a second horizontal rotation shaft 36 extending in the width direction of the main body upper frame 12. It is done.
- Each contact roller 100 has a first horizontal rotation shaft 16 so that the rotational force of the contact roller 100 can be transmitted to the traveling wheel 18 while the main body upper frame 12 is supported via the contact roller 100.
- each of the pair of contact rollers 100 may be equal to or greater than the thickness of the corresponding traveling wheel 18. Between the surfaces of the pair of contact rollers 100 and the outer surface of the traveling wheel 18, for example, a coating is applied to one or both of the surfaces so as not to cause slippage.
- the pair of contact rollers 100 is The contact point N between the contact roller 100 and the corresponding traveling vehicle 18 is loaded through the contact roller 100, whereby the direction of rotation of the traveling wheel 18 is determined according to the inclination angle ⁇ of the road surface on which the wheeled mobile object 10 for manual movement
- a force in the reverse rotational direction is applied to the pair of traveling wheels 18 via the pair of chains 110.
- the length of the locking portion 56 the contact N position between the pair of contact rollers 100 and the corresponding traveling wheel 18 can be adjusted.
- each of the pair of contact rollers 100 is on the front side of the wheeled moving body 10 for manual operation with respect to the first horizontal rotation shaft 16 of the traveling wheel 18 so as to circumscribe the traveling wheel 18 from the outside.
- the predetermined center angle ⁇ is provided at 30 ° to 60 ° with respect to the horizontal, and the front end portion of the manual wheeled moving body 10 of the pair of lower frame frames 24 in the main body lower frame 14 is a pair
- the auxiliary wheels 120 are provided one by one. If the angle is less than 30 ° or greater than 60 °, as described later, the pair of contact rollers 100 roll down along the outer circumferential surface of the traveling wheel 18 from the contact point N with the traveling wheel 18. Hateful. In this sense, the predetermined central angle ⁇ may be set according to the load applied by the pair of contact rollers 100, that is, the weight of the user, the weight of the seat 20, and the weight of the main body upper frame 12.
- first gears 104 concentrically and integrally rotating with the corresponding contact roller 100, a pair of second gears 106 meshing in the same shape with the corresponding first gear 104, and a pair of first gears 104 respectively.
- Each of the two gears 106 is provided with a ratchet pawl 116 capable of being engaged between the teeth, and the engagement allows rotation in only one direction (the arrow X direction in FIG. 5).
- the wheeled mobile object 10 for manual operation is on the upward slope, the wheeled mobile object 10 for manual operation is downwardly directed backward even if the user releases the traveling wheel. While the movement is prevented, it is possible for the user to climb the upward slope by manually rotating the traveling wheels.
- the biting operation of the ratchet claw 116 is performed by a lever 126 biased by a spring 47.
- first sprockets 102 concentrically and integrally rotating with the corresponding traveling wheel 18, and a pair of second sprockets 108 concentrically and integrally rotating with the corresponding second gear 106, respectively
- the number / the number of teeth of the second sprocket 108 are set to the same ratio.
- Each pair of first sprockets 102 is smaller in diameter than the corresponding traveling wheel 18 and is provided inside the corresponding traveling wheel 18.
- Each of the pair of chains 110 is provided with a tension application mechanism 118 capable of applying a tension to the chains 110.
- the tension applying mechanism 118 is a sprocket and is provided in the vicinity of the corresponding contact roller 100, and as shown in FIG. 5, by applying to the chain 110 by setting the center position of the sprocket. In the vicinity of the corresponding contact roller 100, tension is applied so that the lower portion of the chain 110 is recessed upward. As described later, when the manual wheeled mobile object 10 is on the downward slope, the manual wheeled mobile object 10 is directed forward even when the user releases the traveling wheel 18, as described later. It is prevented from moving downward.
- the traveling wheel 18, the first sprocket 102, the second sprocket 108, the first gear 104 and the second gear 106 and the chain 110 are arranged parallel to one another and between the corresponding elongated lower opening 22 and the corresponding elongated upper opening 30. It is provided in the upper and lower space 114.
- the first sprocket 102 and the second sprocket 108 may be provided with the first timing pulley and the Instead of the chain 110, a timing belt may be employed as the two timing pulleys.
- first sprocket 102 and the second sprocket 108 may be respectively provided with a first bevel gear and a first sprocket 102 and a second sprocket 108 by transmitting torque to the traveling wheel via the chain 110 by the first sprocket 102 and the second sprocket 108.
- the two bevel gears instead of the chain 110, a rod may be adopted in which bevel gears that mesh with the first bevel gear and the second bevel gear are provided at each end.
- each of the pair of contact rollers 100 circumscribes the outer side of the traveling wheel 18, and the rear side of the wheeled moving body 10 for manual operation with respect to the first horizontal rotation shaft 16 of the traveling wheel 18
- the predetermined center angle ⁇ is provided at 30 ° to 60 ° with respect to the horizontal
- the rear end portion of the manual wheeled moving body 10 of each of the pair of lower frame frames 24 is provided on the lower body frame 14.
- the pair of auxiliary wheels 120 may be provided one by one.
- the ground for setting the angle between 30 ° and 60 ° is the same as in the case where the pair of contact rollers 100 is installed on the front side of the wheeled mobile object 10 with respect to the first horizontal rotation shaft 16 of the traveling wheel 18.
- the structure around the main body frame and the traveling wheel may be made of metal or hard resin.
- the traveling wheel 18 tends to rotate in the direction of the arrow A in such a way as to move backwards and downwards.
- the load of the main body upper frame is not loaded on the first horizontal rotation shaft 16 of the traveling wheel 18 but is loaded on the contact point N with the traveling wheel 18 via the contact roller 100.
- the contact roller 100 tends to rotate in the downward direction along the outer peripheral surface of the traveling wheel 18 from the contact point N, that is, in the direction of the arrow B.
- the contact roller 100 and the first gear 104 integral with the contact roller 100 tend to rotate in the direction of the arrow B, whereby the second gear 106 and the second gear 106 meshing with the first gear 104 are integrated.
- the second sprocket 108 tries to rotate in the direction of the arrow C, and the rotational force of the second sprocket 108 is transmitted to the first sprocket 102 via the chain 110 to the traveling wheel 18 integral with the first sprocket 102.
- the rotation is made in the same direction as that of the arrow A, but this rotation is blocked by engaging the ratchet claw 116 between the teeth of the second gear 106, and the wheeled mobile object 10 for manual operation is transmitted through the chain 110. Downward movement is blocked, and the wheeled mobile object 10 for manual operation is held in this position.
- the ratchet pawl 116 rotates in the direction opposite to the arrow C of the second gear 106 It is possible to climb from not stopping.
- the mobile wheel 10 for manual operation tries to move downward and the traveling wheels 18 try to rotate in the direction of arrow D.
- the load of the main body upper frame 12 is not loaded on the first horizontal rotation shaft 16 of the traveling wheel 18 but is loaded on the contact point N with the traveling wheel 18 via the contact roller 100.
- the contact roller 100 tends to rotate in the downward direction along the outer peripheral surface of the traveling wheel 18 from the contact point N, that is, in the direction of the arrow E.
- the contact roller 100 and the first gear 104 integral with the contact roller 100 tend to rotate in the direction of the arrow E, whereby the second gear 106 and the second gear 106 meshing with the first gear 104 are integrated.
- the second sprocket 108 tries to rotate in the direction of the arrow F, and the rotational force of the second sprocket 108 is transmitted to the first sprocket 102 via the chain 110 to the traveling wheel 18 integral with the first sprocket 102.
- the chain 110 is tensioned by the tension applying mechanism 118 so that the downward movement of the wheeled mobile object 10 is prevented via the chain 110.
- the wheeled mobile unit 10 for manual operation is held at this position.
- each contact roller 100 is configured such that the rotational force of the contact roller 100 can be transmitted to the traveling wheel 18 while the main body upper frame 12 is supported.
- the diameter of the traveling wheel 18 / the diameter of the contact roller 100 and the number of teeth of the first sprocket 102 / the second sprocket 108 are provided so as to be in contact with the traveling wheel 28 without slipping at a predetermined central angle ⁇ .
- each contact roller 100 is loaded on the contact point N between the contact roller 100 and the corresponding traveling wheel 18 via 100, each contact roller 100 tries to rotate in the reverse rotation direction with respect to the rotation direction of the traveling wheel 18, and this rotation And a second gear 106 whose force meshes with the corresponding first gear 104, a second sprocket 108 integrally rotating concentrically with the second gear 106, and a second sprocket 108 and a first sprocket 102; Under the condition that the chain 110 is tensioned by the tensioning mechanism 118 via the chain 110 that spans between Since it acts on the row wheels 18, there is no need to manually support the traveling wheels 18 so that the wheeled mobile object 10 for manual operation does not go down, and with the hand released as in a flat road surface It is possible to hold 10 in place.
- the ratchet pawl 116 prevents the downward rotation of the traveling wheel, and as in the case of the downhill, with the hand released, the moving body with wheels for manual operation. It is possible to hold 10 in place. Further, when going uphill, since the ratchet pawl 116 is free to rotate the traveling wheel in front of the traveling wheel, it is possible to climb the hill while manually rotating the traveling wheel 18, but release the hand and hold it at the position It is also possible.
- the structure is complicated by providing the chain 110 between the first sprocket 102 provided on the traveling wheel 18 and the second sprocket 108 provided on the second gear 106 that rotates integrally with the contact roller 100.
- the traveling wheel 18 and the abutting roller 100 into contact with each other, the adhesion between the traveling wheel 18 and the abutting roller 100 is secured, and adverse effects on bad roads and vibrations can be avoided.
- On the downhill slope by increasing the tension of the chain 110 by the tension applying mechanism 118, such adhesion can be further enhanced, and the rotation of the traveling wheel 18 which attempts to go down the downhill slope With respect to the direction, it is possible to reliably transmit the force in the reverse rotational direction by the chain 110.
- the inclination angle ⁇ of the road surface on which the wheeled mobile unit for manual movement 10 is moved by the body upper frame adjustment holding mechanism 112 Accordingly, the seating surface of the seat 20 is held horizontally in the same manner as a flat road surface by rotating the main body upper frame 12 about the first horizontal rotary shaft 16 and adjusting and holding the same at a predetermined rotational position. It is possible to manually operate the same as a flat road when moving downhill or uphill by reducing the overturning moment acting on the wheeled mobile object 10 for manual operation. It is possible to provide a manual wheelchair that can ensure stability.
- each of the pair of contact rollers 100 is formed in a gear shape, and the corresponding traveling wheel 18 is provided with a third gear 122 that meshes with each of the pair of contact rollers 100. It is provided concentrically with the traveling wheel 18 and integrally rotating. Unlike the first embodiment, the ratchet pawl 116 is provided to bite the corresponding contact roller 100 in the shape of a gear, and allows rotation of the contact roller 100 only in one direction as in the first embodiment. Is set as.
- the chain 110 and the tension applying mechanism 118 for the chain 110 hold the traveling wheel 18 and the contact roller 100 in close contact with each other, thereby bringing the contact between the traveling wheel 18 and the contact roller 100 into close contact.
- the plate 128 and the spring 43 are provided as an alternative to the chain 110 and the tension applying mechanism 118 with respect to the chain 110, although the property is ensured and the bad influence on the bad road and the vibration is avoided.
- the second horizontal rotation shaft 36 of the contact roller 100 extends between the opposing side surfaces 27 of the corresponding upper frame 32, but the planar portion is vertically oriented between the opposing side surfaces 27.
- a plate 128 is provided, which penetrates the second horizontal rotation axis 36.
- a spring 43 is provided between the plate 128 and the first horizontal rotation shaft 16, and the biasing force of the spring 43 pulls the contact roller 100 toward the first horizontal rotation shaft 16 via the plate 128. .
- the lower main body frame 14 supporting the traveling wheel 18 and the upper main body frame 12 supporting the abutting roller 100 are not in contact with each other. It is held in contact with the surface.
- first horizontal rotation shaft can be mounted on the traveling wheel so that the rotational force of the abutting roller 100 can be transmitted to the traveling wheel while the pair of abutment rollers 100 can support the main body upper frame 12.
- the traveling wheel 18 and the traveling wheel 18 are positioned forward of the line L connecting the contact point N between the traveling wheel 18 and the road surface of the traveling wheel 18 and the first horizontal rotation shaft 16 at a predetermined center angle ⁇
- the second embodiment is similar to the first embodiment in that it is provided so as to be in contact without causing slippage.
- the chain 110 is eliminated, and in the relationship, the first sprocket 102 and the second sprocket 108 are omitted, and the tension applying mechanism 118 for the chain 110 is also eliminated, thereby achieving cost reduction.
- traveling downhill or uphill it is possible to provide a manual wheelchair that can be manually operated like a flat road surface and that can ensure stability.
- each of the pair of traveling wheels 18 has a tire portion and an annular rim portion for supporting the tire portion, and the pair of contact rollers 100 has corresponding traveling portions. It is provided in the inner space 28 of the annular rim portion of the wheel 18, and the rotational force of the contact roller 100 can be transmitted to the traveling wheel 18 so that the main body upper frame 12 is supported. It is provided so as to be inscribed at a predetermined central angle ⁇ centered on the one horizontal rotation axis 16. Note that the first horizontal rotation shaft can be mounted on the traveling wheel so that the rotational force of the abutting roller 100 can be transmitted to the traveling wheel while the pair of abutment rollers 100 can support the main body upper frame 12.
- the traveling wheel 18 and the traveling wheel 18 are positioned forward of the line L connecting the contact point N between the traveling wheel 18 and the road surface of the traveling wheel 18 and the first horizontal rotation shaft 16 at a predetermined center angle ⁇
- the second embodiment is similar to the first embodiment in that it is provided so as to be in contact without causing slippage.
- the pair of contact rollers 100 is provided by effectively utilizing the inner space 28 of the annular rim portion of the traveling wheel 18, the pair of contact rollers is provided in comparison with the first embodiment. Since it is not necessary to secure an installation space of 100 separately and not in contact with the outer peripheral surface of the traveling wheel 18 in contact with the road surface but inscribed in the annular rim portion, in the first embodiment, the outer peripheral surface of the traveling wheel 18 In such a case, there is a possibility that the contact relationship between the contact roller 100 and the traveling wheel 18 may change due to the adhesion of foreign matter, and such a risk can be eliminated.
- the embodiments of the present invention have been described in detail, various modifications or changes can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
- a stroller provided with a hand-held grip at the rear
- a hand-held grip provided at the rear
- the main body upper frame 12 The present invention may be applied to a cart for transporting luggage provided with a luggage carrier.
- the wheelchair has been described as being manually operable as with a flat road on either an upward slope road surface or a downward slope road surface.
- the ratchet pawl 116 for uphill road surface may be omitted in each of the first to third embodiments.
- the wheelchair has been described as having a traveling wheel consisting of an annular rim portion, a spoke portion and a tire, but the present invention is not limited thereto and a disc-shaped traveling wheel may be used. Since there is no internal space, it is difficult to provide a pair of contact rollers inscribed in the traveling wheel as in the third embodiment.
- the gear-shaped pair of contact rollers is described as being provided so as to circumscribe the traveling wheel, but the present invention is not limited to this, as in the third embodiment.
- a pair of contact rollers may be provided inscribed in the traveling wheel.
- the structure around the traveling wheels has been described on the premise that the left traveling wheel and the right traveling wheel have the same structure, but the present invention is not limited thereto.
- the chain 110 is employed as in the first embodiment, and in the right traveling wheel, the chain 110 is omitted as in the second embodiment, and a gear-like contact roller is employed.
- either the left traveling wheel or the right traveling wheel may be provided so as to circumscribe the traveling wheel, or the abutting roller may be provided so as to be inscribed relative to the traveling wheel.
- one of the contact rollers may be provided to circumscribe the traveling wheel, and the other may be provided to contact the traveling wheel.
- BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a perspective view of a wheelchair showing the first embodiment of the present invention.
- BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a side view of a wheelchair showing the first embodiment of the present invention. It is a figure showing a 1st embodiment of the present invention, and is a top view. It is a figure which shows 1st Embodiment of this invention, and is a rear view. It is a figure which shows 1st Embodiment of this invention, and is a partial detailed sectional view of the structure around a driving
- R Road surface ⁇ : Center angle N: contact point ⁇ : inclination angle L of road surface: line 10 passing through the road contact point N and the first horizontal rotation axis 10: moving body with wheels for manual operation 12: main body upper frame 14: main body lower frame 16: first horizontal rotation axis 18 A pair of traveling wheels 20: Seats 22: elongated lower openings 24: pairs of lower frames 25: spaces 26: width direction lower frames 27: sides 28: spaces 29: sides 30: elongated upper openings 32: pairs of upper frames 34: width direction upper frame 36: second horizontal rotary shaft 39: lower end 40: notch 41: spring 43: spring 46: movable form 47: spring 49: guiding portion 50: multiple step portions 50: step portions 54: Biasing portion 56: Locking portion 70: Tire 72: Rim 74: Spoke portion 76: Handle portion 78: Foot plate 100: A pair of abutting rollers 102: First sprocket 104: First gear 106 Second gear 108: Second sprocket 110:
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Abstract
Description
特許文献1ないし3はそれぞれ、このような従来の手動用車輪付移動体を開示する。
このため、利用者が乗車部に着座すると、自動的に例えば、制動部が非制動状態になり、また、利用者が乗車部から立ち上がる等して非着座状態になると、自動的に例えば制動部が制動状態になる。
したがって、車椅子を利用している利用者が、走行後、停車し、車輪部に配置されている手動ロック等を操作し忘れて、そのまま立ち上がっても、立ち上がる際に、車輪部は制動状態となる。このため、立ち上がる際に車椅子が後方等に移動し、利用者が転倒等するのを未然に防止することができる。
また、利用者が着座すれば、自動的に車輪部は非制動状態となるので、利用者はロック等の解除動作をすることなく、そのまま、走行することができる。
第1に、特許文献1に開示された車椅子では、手動用を電動用に切り替え可能であるとしても、電動用に切り替える駆動部が必須であり、その分、車椅子の高コスト化、重量化を引き起こすとともに、電動用に切り替え後は、電動用と手動用との選択が可能になっていない。
第2に、特許文献2に開示された車椅子では、少ない力で車道と歩道との段差や登坂道路等に対する乗り越えが可能であるとしても、傾斜面において、走行車輪から手を離すとそのまま、下方に移動してしまい、利用者が重大な傷害を被る危険性を有する。
第3に、特許文献3に開示された車椅子では、利用者が非着座状態になると、自動的に制動状態となり、車椅子が勝手に移動することがないとしても、利用者が着座状態においては、特許文献2と同様に、傾斜面において、走行車輪から手を離すとそのまま、下方に移動してしまい、利用者が重大な傷害を被る危険性を有する。
この場合、たとえば、自転車の場合には、スポーク付ゴムタイアのスポークの環状内周面に対してゴムパッドを押し当てることによりブレーキをかけ、ゴムパッドを離すことにより、ブレーキを解除しているが、このように、自動ブレーキでなくブレーキ操作が必要となることは、健常者にとっては負担とならないが、車椅子を専ら利用する利用者にとっては、低速利用であっても負担となることがあり、介護者を必要とすることなしに、このようなブレーキ操作を意識することなく、傾斜道に単純に利用可能な車椅子の実現が要望されている。
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、下り坂および上り坂を移動の際、平坦な道と同様に手動操作可能な手動用車輪付移動体を提供することにある。
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、下り坂および上り坂を移動の際、平坦な路面と同様に手動操作可能であるとともに、安定性を確保可能な手動用車椅子を提供することにある。
手動により車輪を回転させることにより移動可能な手動用車輪付移動体であって、
重量物を支持する本体上部フレームと、
それぞれ、本体上部フレームとは非接触である本体下部フレームの各側に配設され、かつ、本体下部フレームの幅方向に延びる第1水平回転軸により回転自在に支持された一対の走行車輪と、
それぞれ、本体上部フレームに取り付けられ、かつ、本体上部フレームの幅方向に延びる第2水平回転軸により回転自在に支持された一対の当接ローラーとを有し、
各当接ローラーは、前記本体上部フレームが支持されるようにしつつ、当接ローラーの回転力が走行車輪に伝達可能なように、第1水平回転軸と走行車輪の路面との接点を結ぶ線よりも手動用車輪付移動体の前側に位置し、走行車輪に対して、第1水平回転軸を中心とする所定中心角度で、走行車輪との間で滑りを生じることなく接するように設けられ、
本体上部フレームにより支持される重量物の荷重が、走行車輪の第1水平回転軸に負荷されることなしに、一対の当接ローラーを介して、当接ローラーと対応する走行車輪との接点に負荷され、
それにより、下り傾斜路面上の手動用車輪付移動体において、手動用車輪付移動体が下る向きの走行車輪の回転方向に対して、逆回転方向の力が一対の当接ローラーを介して一対の走行車輪に作用する、ことを特徴とする、手動用車輪付移動体。
下り坂の場合、一対の走行車輪は、第1水平回転軸を中心に、手動用車輪付移動体が下る方向に回転しようとするところ、各当接ローラーは、前記本体上部フレームが支持されるようにしつつ、当接ローラーの回転力が走行車輪に伝達可能なように、走行車輪に対して、第1水平回転軸と走行車輪の路面との接点を結ぶ線よりも手動用車輪付移動体の前側に位置し、第1水平回転軸を中心とする所定中心角度で、走行車輪との間で滑りを生じることなく接するように設けられるとともに、本体上部フレームにより支持される重量物の荷重が、走行車輪の第1水平回転軸に負荷されることなしに、一対の当接ローラーを介して、当接ローラーと対応する走行車輪との接点に負荷されるので、各当接ローラーが走行車輪の回転方向に対して逆回転方向に回転しようとし、この回転力が、当接ローラーを介して対応する走行車輪に作用することから、手動用車輪付移動体が下らないように手動により走行車輪を支える必要なく、平坦な路面と同様に、手を離した状態で、手動用車輪付移動体をその場の位置に保持することが可能である。
また、さらに、それぞれ、対応する走行車輪と同心状で一体的に回転する一対の第1スプロケットと、
それぞれ、対応する当接ローラーと同心状で一体的に回転する一対の第1歯車と、
それぞれ、対応する第1歯車と同形で噛み合う一対の第2歯車と、
それぞれ、対応する第2歯車と同心状で一体的に回転する一対の第2スプロケットと、
それぞれ、対応する第1スプロケットと対応する第2スプロケットとの間を掛け渡す一対のチェーンと、
該一対のチェーンそれぞれに、チェーンに対してテンションを付与可能なテンション付与機構とを有し、
走行車輪の径/当接ローラーの径と第1スプロケットの歯数/第2スプロケットの歯数とが同じ比率に設定されており、
それにより、手動用車輪付移動体が下り傾斜路面にある際、手動用車輪付移動体が下る向きの走行車輪の回転方向に対して、逆回転方向の力が一対のチェーンを介して一対の走行車輪に作用するのがよい。
さらにまた、一対の第2歯車それぞれには、歯同士の間に噛み込み可能なラチェット爪が設けられ、噛み込みにより一方向のみの回転が許容されるのがよい。
第1水平回転軸は、手動用車輪付移動体の前後方向の後ろ寄りに設けられ、
本体上部フレームは、本体下部フレームに対して、第1水平回転軸を中心に回動可能に設けられ、
さらに、手動用車輪付移動体の移動する路面の傾斜角度に応じて、本体上部フレームを所定回動位置に調整保持可能な本体上部フレーム調整保持機構を有するのがよい。
第1水平回転軸は、対応する下部枠フレームの対向する側面間を延び、
走行車輪は、対応する下部枠フレーム間のスペースに設けられるのがよい。
さらにまた、本体上部フレームは、それぞれ、細長上部開口を有する、肘掛けを構成する一対の上部枠フレームと、一対の上部枠フレーム同士を連結する幅方向上部フレームとを有し、
第2水平回転軸は、対応する上部枠フレームの対向する側面間を延び、
座席は、一対の上部枠フレーム間のスペースに設けられるのがよい。
上下フレームの下端には、第1水平回転軸を挟み込み可能な切り欠きが設けられ、
前記一対の当接ローラーの各々が、対応する走行車輪に接する状態において、該切り欠きの上端と前記第1水平回転軸との間には隙間が確保され、
本体下部フレームの細長下部開口と、本体上部フレームの細長上部開口とが整列するように設けられ、
走行車輪、第1スプロケット、第2スプロケット、第1歯車および第2歯車およびチェーンは、対応する細長下部開口と対応する細長上部開口との間の上下スペースに設けられるのがよい。
さらに、一対の第1スプロケットそれぞれは、対応する走行車輪より小径で、対応する走行車輪に対して内側に設けられるのがよい。
前記本体下部フレームにおいて、前記一対の下部枠フレームそれぞれの手動用車輪付移動体の前端部には、一対の補助輪が片輪ずつ設けられる、のがよい。
加えて、一対の当接ローラーそれぞれは、走行車輪の外側から外接するように、走行車輪の第1水平回転軸に対して手動用車輪付移動体の後側であって、所定中心角度が水平に対して30°ないし60°に設けられ、
前記本体下部フレームには、前記一対の下部枠フレームそれぞれの手動用車輪付移動体の後端部には、一対の補助輪が片輪ずつ設けられるのがよい。
さらに、手動用車輪付移動体は、後部に手押し用の把持部が設けられる乳母車であるのがよい。
さらにまた、手動用車輪付移動体は、後部に手押し用の把持部が設けられる手押し車であり、本体上部フレームには、荷物搭載用荷台が設けられるのがよい。
一対の当接ローラーは、対応する走行車輪の環状リム部の内側スペースに設けられ、前記本体上部フレームが支持されるように、当接ローラーの回転力が走行車輪に伝達可能なように走行車輪に対して、第1水平回転軸を中心とする所定中心角度で内接するように設けられるのがよい。
また、さらに、一対の下部枠フレームそれぞれの内側側板の上面に跨って、移動体の前後方向に摺動可能に載置する移動型枠と、
移動型枠の対向する側板の一方に、手動用車輪付移動体の前側に進むほど高くなるように設けた複数の段差部が上部に設けられた階段状部と、
移動型枠を手動用車輪付移動体の前後方向に付勢する付勢部と、
一対の上部枠フレームの一方に設けられた、複数の段差部に対して後方から係止可能な係止部とを有し、
それにより、前記本体上部フレームの傾斜を調整可能であるのがよい。
さらに、複数の段差部には、手動用車輪付移動体の前後方向最後部が上り路面用、手動用車輪付移動体の前後方向最前部が下り路面用、その間が平坦な路面用、の3種類が設けられるのがよい。
さらにまた、前記係止部により一対の当接ローラーそれぞれと対応する走行車輪との接点位置が、調整可能であるのがよい。
加えて、前記本体上部フレームと前記第1水平回転軸との間にバネが設けられ、それにより、前記本体上部フレームの前記本体下部フレームに対する上下方向の相対移動が抑制されるのがよい。
手動用車輪付移動体10は、移動体の前後方向の中心軸線に関して線対称であり、一対の走行車輪まわりの構造、すなわち、左側の走行車輪まわりの構造と右側の走行車輪まわりの構造とは同一であるので、一方のみを説明することにより、他方の説明は省略する。なお、図面においては、手動用車輪付移動体10の前後方向の中心軸線に関して線対称な一対の要素には、A,Bを付している。
車輪は、一対の走行車輪18と一対の補助車輪120(後に説明)とを有し、一対の走行車輪18の各々は、本体下部フレーム14の各側に配設され、かつ、本体下部フレーム14の幅方向に延びる第1水平回転軸16により回転自在に支持されている。
座席20に着座して乗車した利用者は、両側に配置されている走行車輪18の各ハンドリム部75を握って送り操作をすることで、一対の走行車輪18を回動して車椅子10を前後方向等に移動するようになっている。
座席20の前方には利用者の足を配置して支持するためのフットプレート78が設けられている。
なお、ハンドリム部75は、後に説明する一対の当接ローラー100に設けてもよい。
一方、本体下部フレーム14は、それぞれ、細長下部開口22を有する、一対の下部枠フレーム24と、一対の下部枠フレーム24同士を連結する幅方向下部フレーム26とを有する。第1水平回転軸16は、対応する下部枠フレーム24の対向する側面29間を延び、走行車輪18は、対応する下部枠フレーム24間のスペース25に設けられる。
複数の段差部50には、手動用車輪付移動体10の前後方向最後部が上り路面用、手動用車輪付移動体10の前後方向最前部が下り路面用、その間が平坦な路面用、の3種類が設けられる。
より詳細には、図6(A)に示すように、路面が平坦な場合は、レバー124の操作により移動型枠46を手動用車輪付移動体10の前後方向に摺動させ、それにより、複数の段差部50の平坦な路面用の段差部に係止部56を設置することにより、座席20を水平に維持し、図6(B)に示すように、路面が上り傾斜面の場合は、複数の段差部50の上り路面用の段差部に係止部56を設置することにより、座席20を水平に維持し、図6(C)に示すように、路面が下り傾斜面平坦な場合は、複数の段差部50の下り路面用の段差部に係止部56を設置することにより、座席20を水平に維持することが可能である。
手動用車輪付移動体が移動する路面の傾斜に係わらず、ブレーキ機構を設けることなく、たとえば、下り道であれば、走行車輪が回転して移動体が前方に下るのを抑制する構造は、当接ローラー100、第1歯車104、第2歯車106、第2スプロケット108、第1スプロケット102、およびチェーン110から概略構成されている。
一対の当接ローラー100の表面と走行車輪18の外表面との間は、滑りが生じないように、たとえば、どちらか、あるいは両方の表面にコーティングが行われている。
なお、係止部56の長さを調整することにより、一対の当接ローラー100それぞれと対応する走行車輪18との接点N位置は、調整可能である。
この意味において、所定中心角度αは、一対の当接ローラー100が負荷する荷重、すなわち、利用者の重量、座席20、本体上部フレーム12の重量に応じて、設定すればよい。
一対の第1スプロケット102それぞれは、対応する走行車輪18より小径で、対応する走行車輪18に対して内側に設けられる。
一対のチェーン110それぞれに、チェーン110に対してテンションを付与可能なテンション付与機構118が設けられる。
テンション付与機構118により、後に説明するように、手動用車輪付移動体10が下り傾斜面にある場合、利用者が走行車輪18から手を離しても、手動用車輪付移動体10が前向きに下方に移動するのが防止される。
走行車輪18、第1スプロケット102、第2スプロケット108、第1歯車104および第2歯車106およびチェーン110は、互いに平行配置され、対応する細長下部開口22と対応する細長上部開口30との間の上下スペース114に設けられる。
さらなる変形例として、第1スプロケット102および第2スプロケット108によりチェーン110を介して走行車輪に対して回転力を伝達する代替として、第1スプロケット102および第2スプロケット108それぞれを第1傘歯車および第2傘歯車として、チェーン110の代わりに第1傘歯車および第2傘歯車それぞれに噛み合う傘歯車を各端に設けたロッドを採用してもよい。
なお、本体フレームおよび走行車輪まわりの構造は、金属製あるいは硬質の樹脂製でよい。
図7(A)に示すように、上り勾配の路面の場合、手動用車輪付移動体10は、後ろ向き下方に移動しようとして、走行車輪18は、矢印Aの方向に回転しようとする。
一方、本体上部フレームの荷重は、走行車輪18の第1水平回転軸16に負荷されず、当接ローラー100を介して、走行車輪18との接点Nに負荷される。
それにより、当接ローラー100は、接点Nから走行車輪18の外周面に沿って下方の向きに回転移動、すなわち、矢印Bの向きに回転しようとする。
これにより、当接ローラー100および当接ローラー100と一体の第1歯車104は、矢印Bの方向に回転しようとし、それにより、第1歯車104と噛み合う第2歯車106および第2歯車106と一体の第2スプロケット108は、矢印Cの方向に回転しようとし、第2スプロケット108の回転力がチェーン110を介して、第1スプロケット102に伝達され、第1スプロケット102と一体の走行車輪18に対して、矢印Aと同じ方向に回転させるとするが、ラチェット爪116を第2歯車106の歯間に噛ませることにより、この回転が阻止され、チェーン110を介して、手動用車輪付移動体10の下方への移動が阻止され、手動用車輪付移動体10はこのままの位置に保持される。
一方、本体上部フレーム12の荷重は、走行車輪18の第1水平回転軸16に負荷されず、当接ローラー100を介して、走行車輪18との接点Nに負荷される。
それにより、当接ローラー100は、接点Nから走行車輪18の外周面に沿って下方の向きに回転移動、すなわち、矢印Eの向きに回転しようとする。
これにより、当接ローラー100および当接ローラー100と一体の第1歯車104は、矢印Eの方向に回転しようとし、それにより、第1歯車104と噛み合う第2歯車106および第2歯車106と一体の第2スプロケット108は、矢印Fの方向に回転しようとし、第2スプロケット108の回転力がチェーン110を介して、第1スプロケット102に伝達され、第1スプロケット102と一体の走行車輪18に対して、矢印Dと反対方向に回転させようとし、その際、テンション付与機構118によりチェーン110を張っておくことにより、チェーン110を介して、手動用車輪付移動体10の下方への移動が阻止され、手動用車輪付移動体10はこのままの位置に保持される。
下り坂の場合、一対の走行車輪18は、第1水平回転軸16を中心に、手動用車輪付移動体10が下る方向に回転しようとするところ、各走行車輪18において、対応する第1スプロケット102が同じ方向に回転しようとする際、各当接ローラー100は、本体上部フレーム12が支持されるようにしつつ、当接ローラー100の回転力が走行車輪18に伝達可能なように、第1水平回転軸16と走行車輪18の路面との接点Nを結ぶ線Lよりも手動用車輪付移動体10の前側に位置し、走行車輪18に対して、第1水平回転軸16を中心とする所定中心角度αで、走行車輪28との間で滑りを生じることなく接するように設けられ、走行車輪18の径/当接ローラー100の径と第1スプロケット102の歯数/第2スプロケット108の歯数とが同じ比率に設定されているとともに、本体上部フレーム12により支持される重量物の荷重が、走行車輪18の第1水平回転軸16に負荷されることなしに、一対の当接ローラー100を介して、当接ローラー100と対応する走行車輪18との接点Nに負荷されるので、各当接ローラー100が走行車輪18の回転方向に対して逆回転方向に回転しようとし、この回転力が、対応する第1歯車104、第1歯車104に噛み合う第2歯車106、第2歯車106と同心状で一体的に回転する第2スプロケット108、および第2スプロケット108と第1スプロケット102との間を掛け渡すチェーン110を介して、テンション付与機構118によりチェーン110が張った状態のもとで、第1スプロケット102、かくして走行車輪18に作用することから、手動用車輪付移動体10が下らないように手動により走行車輪18を支える必要なく、平坦な路面と同様に、手を離した状態で、手動用車輪付移動体10をその場の位置に保持することが可能である。
本発明の第2実施形態の特徴は、第1実施形態において採用したチェーン110を削除し、その関係で、第1スプロケット102および第2スプロケット108を省略するとともに、チェーン110に対するテンション付与機構118をも削除した点にある。
より詳細には、当接ローラー100の第2水平回転軸36は、対応する上部枠フレーム32の対向する側面27間を延びるが、対向する側面27間には、平面部が上下方向に向けられたプレート128が設けられ、プレート128は、第2水平回転軸36を貫通している。プレート128と第1水平回転軸16との間には、バネ43が設けられ、バネ43の付勢力により、プレート128を介して当接ローラー100を第1水平回転軸16に向けて引き付けている。これにより、走行車輪18を支持する本体下部フレーム14と、当接ローラー100を支持する本体上部フレーム12とは非接触であるところ、このようなプレート120により当接ローラー100が走行車輪18の外周面に接するように保持されている。
本発明の第3実施形態の特徴は、一対の当接ローラー100を設ける位置にあり、第1実施形態においては、一対の当接ローラー100それぞれは、対応する走行車輪18に対して外接するように設けられているのに対して、本実施形態においては、一対の当接ローラー100それぞれは、対応する走行車輪18に対して内接するように設けられている点にある。
なお、一対の当接ローラー100が、本体上部フレーム12が支持されるようにしつつ、当接ローラー100の回転力が走行車輪に伝達可能なように、走行車輪に対して、第1水平回転軸16と走行車輪18の路面との接点Nを結ぶ線Lよりも手動用車輪付移動体10の前側に位置し、第1水平回転軸16を中心とする所定中心角度αで、走行車輪18との間で滑りを生じることなく接するように設けられる点は、第1実施形態と同様である。
たとえば、第1実施形態において、車椅子として説明したが、それに限定されることなく、後部に手押し用の把持部が設けられる乳母車、後部に手押し用の把持部が設けられ、本体上部フレーム12には、荷物搭載用荷台が設けられる、荷物を運搬する手押し車に適用してもよい。
たとえば、第1実施形態ないし第3実施形態それぞれにおいては、車椅子を対象に、上り傾斜路面および下り傾斜路面のいずれに対しても平坦な道と同様に手動操作可能なものとして説明したが、それに限定されることなく、手押し車のような場合には、使用者が常時、手押し車の後ろから手押し用の把持部を掴んでいることが前提であり、上り傾斜路面において後方に下る場合よりも、下り傾斜路面において前方に下る場合の方が問題であり、この場合には、第1実施形態ないし第3実施形態それぞれにおいて、上り傾斜路面対応用のラチェット爪116を省略してもよい。
たとえば、第2実施形態において、歯車状の一対の当接ローラーを走行車輪に対して外接するように設けるものとして説明したが、それに限定されることなく、第3実施形態のように、歯車状の一対の当接ローラーを走行車輪に対して内接するように設けてもよい。
α:中心角度
N :接点
Θ:路面の傾斜角度
L:路面接点Nと第1水平回転軸とを通る線
10:手動用車輪付移動体
12:本体上部フレーム
14:本体下部フレーム
16:第1水平回転軸
18:一対の走行車輪
20:座席
22:細長下部開口
24:一対の下部枠フレーム
25:スペース
26:幅方向下部フレーム
27:側面
28:スペース
29:側面
30:細長上部開口
32:一対の上部枠フレーム
34:幅方向上部フレーム
36:第2水平回転軸
39:下端
40:切り欠き
41:バネ
43:バネ
46:移動型枠
47:バネ
49:案内部
50:複数の段差部
50:段差部
54:付勢部
56:係止部
70:タイヤ
72:リム
74:スポーク部
76:ハンドル部
78:フットプレート
100:一対の当接ローラー
102:第1スプロケット
104:第1歯車
106:第2歯車
108:第2スプロケット
110:チェーン
112:本体上部フレーム調整保持機構
116:ラチェット爪
118:テンション付与機構
120:一対の補助輪
122:第3歯車
124:レバー
126:レバー
128:プレート
Claims (19)
- 手動により車輪を回転させることにより移動可能な手動用車輪付移動体であって、
重量物を支持する本体上部フレームと、
それぞれ、本体上部フレームとは非接触である本体下部フレームの各側に配設され、かつ、本体下部フレームの幅方向に延びる第1水平回転軸により回転自在に支持された一対の走行車輪と、
それぞれ、本体上部フレームに取り付けられ、かつ、本体上部フレームの幅方向に延びる第2水平回転軸により回転自在に支持された一対の当接ローラーとを有し、
各当接ローラーは、前記本体上部フレームが支持されるようにしつつ、当接ローラーの回転力が走行車輪に伝達可能なように、第1水平回転軸と走行車輪の路面との接点を結ぶ線よりも手動用車輪付移動体の前側に位置し、走行車輪に対して、第1水平回転軸を中心とする所定中心角度で、走行車輪との間で滑りを生じることなく接するように設けられ、
本体上部フレームにより支持される重量物の荷重が、走行車輪の第1水平回転軸に負荷されることなしに、一対の当接ローラーを介して、当接ローラーと対応する走行車輪との接点に負荷され、
それにより、下り傾斜路面上の手動用車輪付移動体において、手動用車輪付移動体が下る向きの走行車輪の回転方向に対して、逆回転方向の力が一対の当接ローラーを介して一対の走行車輪に作用する、ことを特徴とする、手動用車輪付移動体。 - 前記一対の当接ローラーそれぞれは、歯車状に形成され、対応する走行車輪には、前記一対の当接ローラーそれぞれと噛み合う第3歯車が、走行車輪と同心状で一体回転するように設けられる、請求項1に記載の手動用車輪付移動体。
- さらに、それぞれ、対応する走行車輪と同心状で一体的に回転する一対の第1スプロケットと、
それぞれ、対応する当接ローラーと同心状で一体的に回転する一対の第1歯車と、
それぞれ、対応する第1歯車と同形で噛み合う一対の第2歯車と、
それぞれ、対応する第2歯車と同心状で一体的に回転する一対の第2スプロケットと、
それぞれ、対応する第1スプロケットと対応する第2スプロケットとの間を掛け渡す一対のチェーンと、
該一対のチェーンそれぞれに、チェーンに対してテンションを付与可能なテンション付与機構とを有し、
走行車輪の径/当接ローラーの径と第1スプロケットの歯数/第2スプロケットの歯数とが同じ比率に設定されており、
それにより、手動用車輪付移動体が下り傾斜路面にある際、手動用車輪付移動体が下る向きの走行車輪の回転方向に対して、逆回転方向の力が一対のチェーンを介して一対の走行車輪に作用する、請求項1に記載の手動用車輪付移動体。 - 一対の第2歯車それぞれには、歯同士の間に噛み込み可能なラチェット爪が設けられ、噛み込みにより一方向のみの回転が許容される、請求項3に記載の手動用車輪付移動体。
- 手動用車輪付移動体は、車椅子であり、本体上部フレームには、座席が設けられ、
第1水平回転軸は、手動用車輪付移動体の前後方向の後ろ寄りに設けられ、
本体上部フレームは、本体下部フレームに対して、第1水平回転軸を中心に回動可能に設けられ、
さらに、手動用車輪付移動体の移動する路面の傾斜角度に応じて、本体上部フレームを所定回動位置に調整保持可能な本体上部フレーム調整保持機構を有する、請求項4に記載の手動用車輪付移動体。 - 本体下部フレームは、それぞれ、細長下部開口を有する、一対の下部枠フレームと、一対の下部枠フレーム同士を連結する幅方向下部フレームとを有し、
第1水平回転軸は、対応する下部枠フレームの対向する側面間を延び、
走行車輪は、対応する下部枠フレーム間のスペースに設けられる、請求項5に記載の手動用車輪付移動体。 - 本体上部フレームは、それぞれ、細長上部開口を有する、肘掛けを構成する一対の上部枠フレームと、一対の上部枠フレーム同士を連結する幅方向上部フレームとを有し、
第2水平回転軸は、対応する上部枠フレームの対向する側面間を延び、
座席は、一対の上部枠フレーム間のスペースに設けられる、請求項6に記載の手動用車輪付移動体。 - 一対の上部枠フレームそれぞれの外側面から一対の下部枠フレームに向かって下方に延びる上下フレームをさらに有し、
上下フレームの下端には、第1水平回転軸を挟み込み可能な切り欠きが設けられ、
前記一対の当接ローラーの各々が、対応する走行車輪に接する状態において、該切り欠きの上端と前記第1水平回転軸との間には隙間が確保され、
本体下部フレームの細長下部開口と、本体上部フレームの細長上部開口とが整列するように設けられ、
走行車輪、第1スプロケット、第2スプロケット、第1歯車および第2歯車およびチェーンは、対応する細長下部開口と対応する細長上部開口との間の上下スペースに設けられる、請求項6または請求項7に記載の手動用車輪付移動体。 - 一対の第1スプロケットそれぞれは、対応する走行車輪より小径で、対応する走行車輪に対して内側に設けられる、請求項8に記載の手動用車輪付移動体。
- 一対の当接ローラーそれぞれは、走行車輪の外側から外接するように、走行車輪の第1水平回転軸に対して手動用車輪付移動体の前側であって、所定中心角度が水平に対して30°ないし60°に設けられ、
前記本体下部フレームにおいて、前記一対の下部枠フレームそれぞれの手動用車輪付移動体の前端部には、一対の補助輪が片輪ずつ設けられる、請求項8に記載の手動用車輪付移動体。 - 一対の当接ローラーそれぞれは、走行車輪の外側から外接するように、走行車輪の第1水平回転軸に対して手動用車輪付移動体の後側であって、所定中心角度が水平に対して30°ないし60°に設けられ、
前記本体下部フレームには、前記一対の下部枠フレームそれぞれの手動用車輪付移動体の後端部には、一対の補助輪が片輪ずつ設けられる、請求項8に記載の手動用車輪付移動体。 - 一対の走行車輪または一対の当接ローラーの少なくとも一方には、走行車輪に対して手動により回転力を伝達可能なハンドリム部が設けられる、請求項1に記載の手動用車輪付移動体。
- 手動用車輪付移動体は、後部に手押し用の把持部が設けられる乳母車である、請求項1に記載の手動用車輪付移動体。
- 手動用車輪付移動体は、後部に手押し用の把持部が設けられる手押し車であり、本体上部フレームには、荷物搭載用荷台が設けられる、請求項1に記載の手動用車輪付移動体。
- 一対の走行車輪はそれぞれ、タイヤ部とタイヤ部を支持する環状リム部とを有し、
一対の当接ローラーは、対応する走行車輪の環状リム部の内側スペースに設けられ、前記本体上部フレームが支持されるように、当接ローラーの回転力が走行車輪に伝達可能なように走行車輪に対して、第1水平回転軸を中心とする所定中心角度で内接するように設けられる、請求項1または請求項2に記載の手動用車輪付移動体。 - さらに、一対の下部枠フレームそれぞれの内側側板の上面に跨って、移動体の前後方向に摺動可能に載置する移動型枠と、
移動型枠の対向する側板の一方に、手動用車輪付移動体の前側に進むほど高くなるように設けた複数の段差部が上部に設けられた階段状部と、
移動型枠を手動用車輪付移動体の前後方向に付勢する付勢部と、
一対の上部枠フレームの一方に設けられた、複数の段差部に対して後方から係止可能な係止部とを有し、
それにより、前記本体上部フレームの傾斜を調整可能である、請求項7に記載の手動用車輪付移動体。 - 複数の段差部には、手動用車輪付移動体の前後方向最後部が上り路面用、手動用車輪付移動体の前後方向最前部が下り路面用、その間が平坦な路面用、の3種類が設けられる、請求項17に記載の手動用車輪付移動体。
- 前記係止部により一対の当接ローラーそれぞれと対応する走行車輪との接点位置が、調整可能である、請求項17または18に記載の手動用車輪付移動体。
- 前記本体上部フレームと前記第1水平回転軸との間にバネが設けられ、それにより、前記本体上部フレームの前記本体下部フレームに対する上下方向の相対移動が抑制される、請求項8に記載の手動用車輪付移動体。
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