JP2019097695A - 車椅子 - Google Patents

Abstract

【課題】下り坂において制動させるとき搭乗者の負担を軽減できる車椅子を提供する。【解決手段】車椅子は、一対の車輪３と、一対の車輪のそれぞれを支持する一対の支持部材及び搭乗者用の操作部材８を有し、操作部材の操作により支持部材が移動して車輪のトー角を調整するトー角調整機構と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、車椅子に関する。

車椅子に係る技術分野において、手動式の車椅子と電動式の車椅子とが知られている。手動式の車椅子は、電動式の車椅子に比べて、安価で軽量であり環境に対する負荷が小さいという利点を有する。

特開２０１３−１４４０７７号公報

手動式の車椅子は、搭乗者の腕力を必要とする。下り坂を下る車椅子を制動させる場合、搭乗者に大きい腕力が要求される。高齢化社会の進展に伴い搭乗者が高齢者であるケースが増加することが予想される。高齢者が下り坂を下る車椅子を制動させることは困難である可能性が高い。

本発明の態様は、下り坂における制動において搭乗者の負担を軽減できる車椅子を提供することを目的とする。

本発明の態様に従えば、一対の車輪と、一対の車輪のそれぞれを支持する一対の支持部材及び搭乗者用の操作部材を有し、操作部材の操作により支持部材が移動して車輪のトー角を調整するトー角調整機構と、を備える車椅子が提供される。

本発明の態様において、トー角調整機構は、接続部材を介して操作部材に接続され操作部材の移動により移動する可動部材と、可動部材と支持部材とを連結する動力伝達機構と、を有してもよい。

本発明の態様において、トー角調整機構は、第１関節を介して一方の支持部材に連結される第１リンク及び第２関節を介して他方の支持部材に連結され第３関節を介して第１リンクに連結される第２リンクを有するリンク機構と、第３関節に連結されガイド部材にガイドされるロッド部材と、を有し、可動部材は、ロッド部材であり、動力伝達機構は、リンク機構を含んでもよい。

本発明の態様において、トー角調整機構は、支持部材に接続され旋回軸を中心に回転可能なピニオンと、ピニオンに噛み合うラックと、を有し、可動部材は、ラックであり、動力伝達機構は、ピニオンを含んでもよい。

本発明の態様において、メインフレームと、メインフレームに移動可能に支持され搭乗者が着座するシートと、を備え、操作部材は、シートを含んでもよい。

本発明の態様において、トー角調整機構は、トー角を第１角度と第１角度よりも大きい第２角度との一方から他方に変更することが好ましい。

本発明の態様において、第１角度は、０［°］であることが好ましい。

本発明の態様において、第２角度は、５［°］以上１５［°］以下であることが好ましい。

本発明の態様において、トー角調整機構は、一対の支持部材を同期して移動することが好ましい。

本発明の態様において、トー角調整機構は、一対の車輪のトー角を同じ角度に変更することが好ましい。

本発明の態様において、車輪の前方に配置されるキャスターを備え、トー角調整機構は、一対の車輪の前端部の間隔が後端部の間隔よりも短くなるようにトー角を調整してもよい。

本発明の態様において、車輪の前方に配置されるキャスターを備え、トー角調整機構は、一対の車輪の前端部の間隔が後端部の間隔よりも長くなるようにトー角を調整してもよい。

本発明の態様によれば、下り坂における制動において搭乗者の負担を軽減できる車椅子が提供される。

図１は、第１実施形態に係る車椅子の一例を模式的に示す斜視図である。 図２は、第１実施形態に係るトー角調整機構の一例を模式的に示す側面図である。 図３は、第１実施形態に係るトー角調整機構の一例を模式的に示す平面図である。 図４は、第１実施形態に係る車椅子の使用例を模式的に示す図である。 図５は、第２実施形態に係るトー角調整機構の一例を模式的に示す側面図である。 図６は、第３実施形態に係るトー角調整機構の一例を模式的に示す平面図である。 図７は、第４実施形態に係る車椅子の使用例を模式的に示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

［第１実施形態］
（車椅子の概要）
図１は、本実施形態に係る車椅子１の一例を模式的に示す斜視図である。車椅子１は、手動式の車椅子である。手動式の車椅子とは、電動機のようなアクチュエータを備えず、介助者又は搭乗者の力を利用して動く車椅子をいう。手動式の車椅子は、バッテリ及び電動機を備える電動式の車椅子に比べて、安価で軽量であり環境に対する負荷が小さいという利点を有する。

図１に示すように、車椅子１は、搭乗者を支持する車体２と、車体２を支持する一対の車輪３と、車体２を支持する一対のキャスター４と、介助者に操作されるハンドグリップ５と、介助者に操作されるティッピングバー６と、一対の車輪３を制動させるブレーキ機構７と、一対の車輪３のそれぞれを支持する一対の支持部材９及び搭乗者用の操作部材８を有し、操作部材８の操作により支持部材９が移動して車輪３のトー角θを調整するトー角調整機構１０とを備える。

車体２は、メインフレーム２１と、シート２２と、バックレスト２３と、アームレスト２４と、レッグレスト２５と、フットレスト２６と、サイドガード２７とを有する。

メインフレーム２１は、シート２２、バックレスト２３、アームレスト２４、レッグレスト２５、フットレスト２６、及びサイドガード２７を支持する。メインフレーム２１は、複数のパイプを組み合わせることによって形成される。メインフレーム２１は、シート２２、レッグレスト２５、及びフットレスト２６を支持するメインパイプ２１１と、アームレスト２４を支持するアームパイプ２１２と、バックレスト２３を支持するバックレストパイプ２１３と、メインパイプ２１１の一部と連結されるベースパイプ２１４と、メインパイプ２１１とベースパイプ２１４とを連結するサポートパイプ２１５と、メインパイプ２１１とベースパイプ２１４とを連結するクロスパイプ２１６とを有する。

シート２２は、搭乗者が着座する座面２２Ｓを有する。バックレスト２３は、搭乗者の背中を支持する。アームレスト２４は、搭乗者の腕を支持する。アームレスト２４は、搭乗者の左腕及び右腕のそれぞれを支持するために一対設けられる。レッグレスト２５は、搭乗者の脚を支持する。フットレスト２６は、搭乗者の足を支持する。フットレスト２６は、搭乗者の左足及び右足のそれぞれを支持するために一対設けられる。サイドガード２７は、搭乗者の衣類がシート２２の外側に垂れ下がることを防止する。

以下の説明においては、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」の用語を用いて各部の位置関係について説明する。シート２２の座面２２Ｓと平行な面内においてシート２２に対してレッグレスト２５及びフットレスト２６が存在する方が「前」であり、バックレスト２３が存在する方が「後」である。シート２２の座面２２Ｓと平行な面内においてシート２２に対して一方のアームレスト２４が存在する方が「左」であり、他方のアームレスト２４が存在する方が「右」である。シート２２の座面２２Ｓと直交する方向においてシート２２に対してバックレスト２３が存在する方が「上」であり、レッグレスト２５及びフットレスト２６が存在する方が「下」である。

バックレスト２３は、シート２２の後方において、シート２２よりも上方に配置される。バックレスト２３は、上下方向に延在する。一方のアームレスト２４は、シート２２の左方において、シート２２よりも上方に配置される。他方のアームレスト２４は、シート２２の右方において、シート２２よりも上方に配置される。一対のアームレスト２４は、前後方向に延在する。レッグレスト２５は、シート２２の前方において、シート２２よりも下方に配置される。フットレスト２６は、レッグレスト２５の前方において、レッグレスト２５よりも下方に配置される。サイドガード２７は、シート２２の左方及び右方のそれぞれに配置される。

車輪３は、シート２２の左方及び右方のそれぞれに１つずつ設けられる。車輪３は、ホイールと、ホイールに装着されるタイヤとを含む。車輪３は、トー角調整機構１０の支持部材９に回転可能に支持される。車輪３は、回転軸ＲＸを中心に回転可能である。回転軸ＲＸは、シート２２の座面２２Ｓと実質的に平行である。

以下の説明においては、シート２２の左方に配置される車輪３を適宜、左車輪３Ｌ、と称し、シート２２の右方に配置される車輪３を適宜、右車輪３Ｒ、と称する。左車輪３Ｌの構造及び寸法と右車輪３Ｒの構造及び寸法とは同一である。

また、以下の説明においては、左車輪３Ｌを回転可能に支持する支持部材９を適宜、左支持部材９Ｌ、と称し、右車輪３Ｒを回転可能に支持する支持部材９を適宜、右支持部材９Ｒ、と称する。左支持部材９Ｌの構造及び寸法と右支持部材９Ｒの構造及び寸法とは同一である。

車輪３にハンドリム３１が装着される。ハンドリム３１は、左右方向において車輪３の外側に装着されるリング状の部材である。搭乗者は、ハンドリム３１を操作して、車輪３を回転させることができる。

キャスター４は、車輪３の前方に配置される。キャスター４は、シート２２の左方及び右方のそれぞれに１つずつ設けられる。キャスター４の直径は、車輪３の直径よりも小さい。キャスター４は、キャスターフォーク４１に回転可能に支持される。キャスター４は、回転軸ＦＸを中心に回転可能である。回転軸ＦＸは、シート２２の座面２２Ｓと実質的に平行である。キャスターフォーク４１は、車体２のメインフレーム２１に回転可能に支持される。キャスターフォーク４１は、回転軸ＶＸを中心に回転可能である。回転軸ＶＸは、キャスター４の回転軸ＦＸと平行な軸と直交する。

以下の説明においては、シート２２の左方に配置されるキャスター４を適宜、左キャスター４Ｌ、と称し、シート２２の右方に配置されるキャスター４を適宜、右キャスター４Ｒ、と称する。左キャスター４Ｌの構造及び寸法と右キャスター４Ｒの構造及び寸法とは同一である。

ハンドグリップ５は、介助者に操作される介助者用の操作部材である。ハンドグリップ５は、介助者に握られる。ハンドグリップ５は、バックレストパイプ２１３の上端部よりも上方に配置される。介助者は、ハンドグリップ５を握った状態で車椅子１を動かすことができる。

ティッピングバー６は、介助者に操作される介助者用の操作部材である。ティッピングバー６は、キャスター４を上昇させるときに介助者に踏み込まれる。ティッピングバー６は、シート２２よりも下方に配置される。

ブレーキ機構７は、車輪３に制動力を付与する。ブレーキ機構７は、介助用ブレーキ７１と、駐車用ブレーキ７２とを含む。

介助用ブレーキ７１は、ハンドグリップ５の下方に設けられる介助用操作レバーと、介助用操作レバーの操作により車輪３の少なくとも一部と接触するブレーキパッドとを含む。介助者用操作レバーは、ワイヤを介してブレーキパッドに接続される。介助者が介助用操作レバーを操作すると、車輪３の少なくとも一部と接触するようにブレーキパッドが作動する。ブレーキパッドと車輪３の少なくとも一部とが接触することにより、車椅子１が制動する。

駐車用ブレーキ７２は、シート２２の左方及び右方のそれぞれに設けられる駐車用操作レバーと、駐車用操作レバーの操作により車輪３を押さえ付ける押圧部材とを含む。介助者又は搭乗者が駐車用操作レバーを操作すると、車輪３を押さえ付けるように押圧部材が作動する。押圧部材が車輪３を押さえ付けることにより、車椅子１が停止する。

（トー角調整機構）
次に、本実施形態に係るトー角調整機構１０について説明する。図２は、本実施形態に係るトー角調整機構１０の一例を模式的に示す側面図である。図３は、本実施形態に係るトー角調整機構１０の一例を模式的に示す平面図である。

トー角調整機構１０は、車輪３のトー角θを調整する。トー角θとは、車椅子１を上方から見たときの車椅子１の進行方向に対する車輪３の角度をいう。すなわち、トー角θとは、シート２２の座面２２Ｓと平行な面内において、左右方向における車体２の中心を通り前後方向に延在する車体中心線ＡＬと、タイヤ幅方向における車輪３の中心を通るタイヤ中心線ＣＬ（タイヤ赤道面）とがなす角度をいう。

本実施形態において、トー角調整機構１０は、左車輪３Ｌを回転可能に支持する左支持部材９Ｌと、右車輪３Ｒを回転可能に支持する右支持部材９Ｒとを有する。トー角調整機構１０は、左支持部材９Ｌを移動することにより左車輪３Ｌのトー角θを調整し、右支持部材９Ｒを移動することにより右車輪３Ｒのトー角θを調整する。

支持部材９（９Ｌ，９Ｒ）は、車輪３（３Ｌ，３Ｒ）に連結されたシャフト部材９１を回転可能に支持する。シャフト部材９１は、回転軸ＲＸを含む。シャフト部材９１は、回転軸ＲＸを中心に車輪３と一緒に回転する。

また、トー角調整機構１０は、左支持部材９Ｌと右支持部材９Ｒとを連結するリンク機構１１と、旋回軸ＳＸを中心に支持部材９を旋回可能に支持する旋回機構８１とを有する。

旋回機構８１の旋回軸ＳＸは、車輪３の回転軸ＲＸに平行な軸と直交する。

支持部材９は、車輪３に連結されるシャフト部材９１を回転可能に支持する軸受部材９３と、軸受部材９３から後方に突出する突出部材９４とを有する。軸受部材９３は、旋回機構８１に連結される。旋回機構８１は、メインフレーム２１に支持される。

リンク機構１１は、第１関節１１２を介して左支持部材９Ｌに連結される第１リンク１１３と、第２関節１１４を介して右支持部材９Ｒに連結される第２リンク１１６とを有する。第２リンク１１６は、第３関節１１５を介して第１リンク１１３に連結される。第１リンク１１３は、第１関節１１２を介して左支持部材９Ｌの軸受部材９３に連結される。第２リンク１１６は、第２関節１１４を介して右支持部材９Ｒの軸受部材９３に連結される。第３関節１１５は、第１関節１１２及び第２関節１１４よりも後方に配置される。

第１関節１１２の回転軸、第２関節１１４の回転軸、及び第３関節１１５の回転軸のそれぞれは、車輪３の回転軸ＲＸに平行な軸と直交する。

第１関節１１２は、左支持部材９Ｌの突出部材９４に接続される。第２関節１１４は、右支持部材９Ｒの突出部材９４に接続される。第１リンク１１３の一端部は、第１関節１１２を介して左支持部材９Ｌに連結される。第２リンク１１６の一端部は、第２関節１１４を介して右支持部材９Ｒに連結される。第１リンク１１３の他端部と第２リンク１１６の他端部とは第３関節１１５を介して連結される。第１リンク１１３の長さと第２リンク１１６の長さとは同一である。

また、トー角調整機構１０は、第３関節１１５に連結されるロッド部材１１７と、ロッド部材１１７をガイドするガイド部材１１８とを有する。ロッド部材１１７は、接続部材１１９を介してシート２２に接続される。

ガイド部材１１８は、リニアガイド機構を含む。ガイド部材１１８は、メインフレーム２１に支持される。ロッド部材１１７は、前後方向に移動可能にガイド部材１１８にガイドされる。

本実施形態において、トー角調整機構１０を操作するための操作部材８は、シート２２である。図２に示すように、本実施形態において、シート２２は、メインフレーム２１に移動可能に支持される。シート２２は、前後方向に移動可能である。シート２２は、接続部材１１９を介してロッド部材１１７と接続されている。シート２２の移動により、ロッド部材１１７も前後方向に移動する。

ロッド部材１１７と支持部材９とはリンク機構１１により連結される。シート２２の移動によりロッド部材１１７が移動すると、ロッド部材１１７の移動により発生した動力は、リンク機構１１を介して支持部材９に伝達される。

図３（Ｂ）に示すように、トー角調整機構１０は、一対の車輪３の前端部３Ｓの間隔が後端部３Ｔの間隔よりも短くなるようにトー角θを調整する。車輪３の前端部３Ｓとは、前後方向においてキャスター４に最も近い車輪３の部位をいう。車輪３の後端部３Ｔとは、前後方向においてキャスター４から最も遠い車輪３の部位をいう。すなわち、本実施形態において、トー角調整機構１０は、一対の車輪３がトーイン（toe in）になるようにトー角θを調整する。

上述のように、トー角θとは、車体中心線ＡＬとタイヤ中心線ＣＬとがなす角度をいう。トー角調整機構１０は、車体中心線ＡＬに対して車輪３の後端部３Ｔが前端部３Ｓよりも外側に移動するようにトー角θを調整する。本実施形態において、車輪３の前端部３Ｓを通り車体中心線ＡＬに平行な仮想線ＩＬとタイヤ中心線ＣＬとがなす角度をトー角θとする。図３（Ａ）に示すように、車輪３の後端部３Ｔが車体中心線ＡＬに接近したとき、車輪３のトー角θは小さくなる。図３（Ｂ）に示すように、車体２の後端部３Ｔが車体中心線ＡＬから離れたとき、車輪３のトー角θは大きくなる。

図３（Ａ）に示すように、シート２２が後方に移動し、ロッド部材１１７が後方に移動すると、第１リンク１１３と第２リンク１１６とがなす角度は小さくなり、第１リンク１１３は、旋回機構８１に支持されている左支持部材９Ｌの軸受部材９３が規定方向に旋回するように軸受部材９３に力を付与し、第２リンク１１６は、旋回機構８１に支持されている右支持部材９Ｒの軸受部材９３が規定方向に旋回するように軸受部材９３に力を付与する。これにより、図３（Ａ）に示すように、車輪３のトー角θは小さくなる。

図３（Ｂ）に示すように、シート２２が前方に移動し、ロッド部材１１７が前方に移動すると、第１リンク１１３と第２リンク１１６とがなす角度は大きくなり、第１リンク１１３は、旋回機構８１に支持されている左支持部材９Ｌの軸受部材９３が規定方向の逆方向に旋回するように軸受部材９３に力を付与し、第２リンク１１６は、旋回機構８１に支持されている右支持部材９Ｒの軸受部材９３が規定方向の逆方向に旋回するように軸受部材９３に力を付与する。これにより、図３（Ｂ）に示すように、車輪３のトー角θは大きくなる。

トー角調整機構１０は、車輪３のトー角θを第１角度θ１と第２角度θ２との一方から他方に変更する。第２角度θ２は、第１角度θ１よりも大きい。図３（Ａ）は、トー角θが第１角度θ１である状態を示す。図３（Ｂ）は、トー角θが第２角度θ２である状態を示す。

本実施形態において、第１角度θ１は、０［°］である。第２角度θ２は、５［°］以上１５［°］以下である。

搭乗者は、シート２２に座った状態で、メインフレーム２１に対してシート２２が後方に移動するようにシート２２を操作することにより、車輪３のトー角θを第２角度θ２から第１角度θ１に変更することができる。また、搭乗者は、シート２２に座った状態で、メインフレーム２１に対してシート２２が前方に移動するようにシート２２を操作することにより、車輪３のトー角θを第１角度θ１から第２角度θ２に変更することができる。

シート２２は、リンク機構１１によって規定される可動範囲において前後方向に移動可能である。シート２２が後方に移動するようにシート２２が操作されると、図３（Ａ）に示すように、第１リンク１１３と第２リンク１１６とがなす角度が小さくなるように、リンク機構１１が作動する。シート２２が前方に移動するようにシート２２が操作されると、図３（Ｂ）に示すように、第１リンク１１３と第２リンク１１６とがなす角度が大きくなるように、リンク機構１１が作動する。

リンク機構１１の作用により、トー角調整機構１０は、一対の支持部材９（９Ｌ，９Ｒ）を同期して移動することができる。また、リンク機構１１の作用により、トー角調整機構１０は、一対の車輪３（３Ｌ，３Ｒ）のトー角θを同じ角度に変更することができる。例えば、左車輪３Ｌのトー角θが０［°］のとき、右車輪３Ｒのトー角θも０［°］となる。左車輪３Ｌのトー角θが１０［°］のとき、右車輪３Ｒのトー角θも１０［°］となる。

（使用例）
次に、本実施形態に係る車椅子１の使用例について説明する。図４は、本実施形態に係る車椅子１の使用例を模式的に示す図である。図４に示すように、車椅子１を下り坂において移動させる場合、搭乗者は、車輪３のトー角θが第２角度θ２になるように、メインフレーム２１に対してシート２２を前方に移動させる。車輪３のトー角θが大きいので、車輪３と地面との摩擦抵抗が大きくなる。車輪３と地面との摩擦抵抗により、車椅子１の移動速度が高くなることが抑制される。車椅子１は制動しながら下り坂をゆっくりと移動することができる。

一方、車椅子１を水平な地面において移動させる場合又は上り坂において移動させる場合、搭乗者は、車輪３のトー角θが第１角度θ１になるように、メインフレーム２１に対してシート２２を後方に移動させる。車輪３のトー角θが小さいので、車輪３と地面との摩擦抵抗は小さくなる。したがって、搭乗者は、ハンドリム３１を操作して車椅子１を円滑に移動させることができる。

（効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、車椅子１にトー角調整機構１０が設けられることにより、下り坂において車椅子１を移動させるとき、搭乗者は、車輪３のトー角θを大きくすることによって、車椅子１を制動しながら移動させることができる。搭乗者用の操作部材８を操作して支持部材９を移動させるだけで、車椅子１に制動力を付与することができるので、搭乗者の負担は軽減される。

下り坂において車椅子１を移動させるとき、搭乗者は、車椅子１の移動速度が高くなることを抑制するために、重力の作用に抗うようにハンドリム３１を操作する必要がある。このような場合、搭乗者に大きい力（腕力）が要求される。搭乗者が高齢者である場合、下り坂において車椅子を有効に制動しながら移動させることは困難である可能性が高い。

本実施形態によれば、車輪３が回転している状態で操作部材８を操作することにより、搭乗者は、小さい力で車輪３のトー角θを大きくすることができる。したがって、搭乗者の負担が軽減された状態で、車椅子１は、下り坂を制動しながら移動することができる。

また、本実施形態においては、左支持部材９Ｌと右支持部材９Ｒとロッド部材１１７とはリンク機構１１を介して連結される。これにより、搭乗者は、操作部材８を介して１本のロッド部材１１７を操作するだけで、左支持部材９Ｌと右支持部材９Ｒとを同期して移動させたり、左車輪３Ｌのトー角と右車輪３Ｒのトー角θとを同じ角度にしたりすることができる。

また、本実施形態においては、操作部材８はシート２２である。これにより、搭乗者は、シート２２に座った状態で上体を前後方向にずらすだけで、トー角調整機構１０を操作することができる。

また、本実施形態においては、メインフレーム２１に対してシート２２を前方に移動したときに、トー角θが大きくなる。図４に示すように、下り坂においては、重力の作用により、搭乗者は、シート２２を円滑に前方に移動させることができる。そのため、搭乗者は、下り坂において、トー角θを円滑に大きくすることができ、車椅子１を制動させることができる。

また、本実施形態においては、トー角調整機構１０は、トー角θを第１角度θ１と第１角度θ１よりも大きい第２角度θ２との一方から他方に変更する。水平な地面又は上り坂において車椅子１を移動させる場合、トー角θが第１角度θ１に変更され、下り坂において車椅子１を移動させる場合、トー角θが第２角度θ２に変更されることにより、様々な傾斜角度の地面において車椅子１を円滑に移動させることができる。

また、本実施形態においては、第１角度θ１は、０［°］である。これにより、水平な地面又は上り坂において車椅子１を移動させる場合、車輪３と地面との摩擦抵抗を十分に抑制した状態で、車椅子１を円滑に移動させることができる。

また、本実施形態においては、第２角度θ２は、５［°］以上１５［°］以下である。本発明者の知見によると、第２角度θ２が５［°］よりも小さいと、車輪３と地面との間の摩擦抵抗が小さ過ぎるため、下り坂において十分な制動効果を発揮させることができない。一方、第２角度θ２が１５［°］よりも大きいと、車輪３と地面との間の摩擦抵抗が大き過ぎるため、下り坂においても車椅子１は停止してしまう。トー角θを５［°］以上１５［°］以下に設定することにより、下り坂において適度な制動力が得られ、車椅子１は下り坂をゆっくりと移動することができる。なお、この知見は、下り坂の傾斜角度が８［°］以上１０［°］以下であるときの知見である。

また、本実施形態においては、トー角調整機構１０は、左支持部材９Ｌと右支持部材９Ｒを同期して移動する。左支持部材９Ｌと右支持部材９Ｒとが同一のタイミングで移動を開始し同一のタイミングで移動を終了することにより、車輪３を回転させながらトー角θを変更するとき、車椅子１は安定して走行することができる。

また、本実施形態においては、トー角調整機構１０は、左車輪３Ｌのトー角θと右車輪３Ｒのトー角θとを同じ角度に変更する。これにより、車椅子１は、下り坂を真っ直ぐに安定して移動することができる。

また、本実施形態においては、トー角調整機構１０は、一対の車輪３をトーインに調整する。これにより、車椅子１は、下り坂を安定して移動することができる。

なお、本実施形態においては、第１角度θ１が０［°］であることとした。第１角度θ１は０［°］でなくてもよく、例えば１［°］以上４［°］以下でもよい。以下の実施形態においても同様である。

なお、本実施形態において、車椅子１が自走式の車椅子である場合、介助用ブレーキ７１は省略されてもよい。以下の実施形態においても同様である。

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の又は対応する構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図５は、本実施形態に係るトー角調整機構１０の一例を模式的に示す側面図である。上述の実施形態と同様、ロッド部材１１７は、接続部材１１９を介してシート２２に接続されている。本実施形態において、シート２２は、ヒンジ機構１２０を介してメインフレーム２１と接続される。ヒンジ機構１２０の回転軸は、左右方向に延在する。シート２２は、ヒンジ機構１２０により、メインフレーム２１に対して前後方向に傾動可能である。

下り坂を下るとき、メインフレーム２１の前部は下方に傾斜する。搭乗者は、上下方向においてシート２２の前部とメインフレーム２１との距離が長くなるように、シート２２を操作する。すなわち、下り坂を下るとき、搭乗者は、後方に体重をかける（後方にのけ反る）。

メインフレーム２１とガイド部材１１８との相対位置は固定されている。下り坂において、シート２２の前部とメインフレーム２１との距離が長くなるようにシート２２が操作されることにより、接続部材１１９を介してシート２２に接続されているロッド部材１１７は、ガイド部材１１８に対して前方に移動する。これにより、図３（Ｂ）を参照して説明したように、車輪３のトー角θが大きくなり、車椅子１は制動しながら下り坂を移動することができる。

一方、水平な地面又は上り坂を移動するとき、搭乗者は、上下方向においてシート２２の前部とメインフレーム２１との距離が短くなるように、シート２２を操作する。すなわち、水平な地面又は上り坂を移動するとき、搭乗者は、通常の姿勢でシート２２に着座する。

水平な地面又は上り坂において、シート２２の前部とメインフレーム２１との距離が短くなるようにシート２２が操作されることにより、接続部材１１９を介してシート２２に接続されているロッド部材１１７は、ガイド部材１１８に対して後方に移動する。これにより、図３（Ａ）を参照して説明したように、車輪３のトー角θが小さくなり、車椅子１は水平な地面又は上り坂を円滑に移動することができる。

以上説明したように、本実施形態においても、トー角調整機構１０は、搭乗者用の操作部材８であるシート２２の操作により、車輪３のトー角θを第１角度θ１と第２角度θ２との一方から他方に変更することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の又は対応する構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図６は、本実施形態に係るトー角調整機構１０の一例を模式的に示す平面図である。図６に示すように、トー角調整機構１０は、支持部材９に接続され旋回軸ＳＸを中心に回転可能なピニオン９５と、ピニオン９５に噛み合うラック９６と、ラック９６に連結されるロッド部材１１７と、ロッド部材１１７をガイドするガイド部材１１８とを有する。

ピニオン９５の旋回軸ＳＸは、車輪３の回転軸ＲＸに平行な軸と直交する。

支持部材９は、車輪３に連結されるシャフト部材９１を回転可能に支持する軸受部材９３を含む。軸受部材９３は、ピニオン９５に連結される。ピニオン９５は、メインフレーム２１に回転可能に支持される。

以下の説明において、左支持部材９Ｌの軸受部材９３に連結されるピニオン９５を適宜、左ピニオン９５Ｌ、と称し、右支持部材９Ｒの軸受部材９３に連結されるピニオン９５を適宜、右ピニオン９５Ｒ、と称する。

左ピニオン９５Ｌの直径及び歯数と右ピニオン９５Ｒの直径及び歯数とは同一である。

ラック９６は、左ピニオン９５Ｌと右ピニオン９５Ｒとの間に配置される。ラック９６は、前後方向に移動可能である。

上述の実施形態と同様、ロッド部材１１７は、接続部材１１９を介してシート２２に操作される。シート２２の移動により、ロッド部材１１７が前後方向に移動する。ロッド部材１１７の移動により、ラック９６が前後方向に移動する。ラック９６の移動によりピニオン９５が回転し、ピニオン９５の回転により支持部材９が移動する。

図６（Ａ）に示すように、ラック９６が前方に移動するようにシート２２が操作されると、ピニオン９５が回転する。左ピニオン９５Ｌは、左支持部材９Ｌの軸受部材９３が規定方向に旋回するように回転し、右ピニオン９５Ｒは、右支持部材９Ｒの軸受部材９３が規定方向に旋回するように回転する。これにより、図６（Ａ）に示すように、車輪３のトー角θは、第１角度θ１に変更される。

図６（Ｂ）に示すように、ロッド部材１１７が後方に移動するようにシート２２が操作されると、ピニオン９５が回転する。左ピニオン９５Ｌは、左支持部材９Ｌの軸受部材９３が規定方向の逆方向に旋回するように回転し、右ピニオン９５Ｒは、右支持部材９Ｒの軸受部材９３が規定方向の逆方向に旋回するように回転する。これにより、図６（Ｂ）に示すように、車輪３のトー角θは、第２角度θ２に変更される。

以上説明したように、本実施形態においても、トー角調整機構１０は、操作部材８であるシート２２の操作により、車輪３のトー角θを第１角度θ１と第２角度θ２との一方から他方に変更することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の又は対応する構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図７は、本実施形態に係る車椅子１の使用例を模式的に示す図である。上述の各実施形態においては、トー角調整機構１０は、一対の車輪３の前端部３Ｓの間隔が後端部３Ｔの間隔よりも短くなるようにトー角θを調整することとした。トー角調整機構１０は、一対の車輪３の前端部３Ｓの間隔が後端部３Ｔの間隔よりも長くなるようにトー角θを調整してもよい。上述のように、車輪３の前端部３Ｓとは、前後方向においてキャスター４に最も近い車輪３の部位をいい、車輪３の後端部３Ｔとは、前後方向においてキャスター４から最も遠い車輪３の部位をいう。図７に示すように、下り坂において車輪３がキャスター４よりも進行方向前方に配置された状態で、車椅子１を移動させる場合、一対の車輪３の前端部３Ｓの間隔が後端部３Ｔの間隔よりも長くなるようにトー角θが調整されることにより、車椅子１は、下り坂を安定して移動することができる。

なお、上述の各実施形態においては、搭乗者用の操作部材８がシート２２であることとした。操作部材８は、搭乗者が操作可能であればよく、例えばメインフレーム２１に支持される操作レバーでもよい。

１…車椅子、２…車体、３…車輪、３Ｌ…左車輪、３Ｒ…右車輪、３Ｓ…前端部、３Ｔ…後端部、４…キャスター、４Ｌ…左キャスター、４Ｒ…右キャスター、５…ハンドグリップ、６…ティッピングバー、７…ブレーキ機構、８…操作部材、９…支持部材、９Ｌ…左支持部材、９Ｒ…右支持部材、１０…トー角調整機構、１１…リンク機構、２１…メインフレーム、２２…シート、２２Ｓ…座面、２３…バックレスト、２４…アームレスト、２５…レッグレスト、２６…フットレスト、２７…サイドガード、３１…ハンドリム、７１…介助用ブレーキ、７２…駐車用ブレーキ、８１…旋回機構、９１…シャフト部材、９３…軸受部材、９４…突出部材、９５…ピニオン、９５Ｌ…左ピニオン、９５Ｒ…右ピニオン、９６…ラック、１１２…第１関節、１１３…第１リンク、１１４…第２関節、１１５…第３関節、１１６…第２リンク、１１７…ロッド部材、１１８…ガイド部材、１１９…接続部材、２１１…メインパイプ、２１２…アームパイプ、２１３…バックレストパイプ、２１４…ベースパイプ、２１５…サポートパイプ、２１６…クロスパイプ、ＡＬ…車体中心線、ＣＬ…タイヤ中心線、ＦＸ…回転軸、ＲＸ…回転軸、ＳＸ…旋回軸、ＶＸ…回転軸。

Claims (12)

1. 一対の車輪と、
   一対の前記車輪のそれぞれを支持する一対の支持部材及び搭乗者用の操作部材を有し、前記操作部材の操作により前記支持部材が移動して前記車輪のトー角を調整するトー角調整機構と、
   を備える車椅子。
2. 前記トー角調整機構は、接続部材を介して前記操作部材に接続され前記操作部材の移動により移動する可動部材と、前記可動部材と前記支持部材とを連結する動力伝達機構と、を有する、
   請求項１に記載の車椅子。
3. 前記トー角調整機構は、第１関節を介して一方の前記支持部材に連結される第１リンク及び第２関節を介して他方の前記支持部材に連結され第３関節を介して前記第１リンクに連結される第２リンクを有するリンク機構と、前記第３関節に連結されガイド部材にガイドされるロッド部材と、を有し、
   前記可動部材は、前記ロッド部材であり、
   前記動力伝達機構は、前記リンク機構を含む、
   請求項２に記載の車椅子。
4. 前記トー角調整機構は、前記支持部材に接続され旋回軸を中心に回転可能なピニオンと、前記ピニオンに噛み合うラックと、を有し、
   前記可動部材は、前記ラックであり、
   前記動力伝達機構は、前記ピニオンを含む、
   請求項２に記載の車椅子。
5. メインフレームと、
   前記メインフレームに移動可能に支持され前記搭乗者が着座するシートと、を備え、
   前記操作部材は、前記シートを含む、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車椅子。
6. 前記トー角調整機構は、前記トー角を第１角度と前記第１角度よりも大きい第２角度との一方から他方に変更する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車椅子。
7. 前記第１角度は、０［°］である、
   請求項６に記載の車椅子。
8. 前記第２角度は、５［°］以上１５［°］以下である、
   請求項６又は請求項７に記載の車椅子。
9. 前記トー角調整機構は、一対の前記支持部材を同期して移動する、
   請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の車椅子。
10. 前記トー角調整機構は、一対の前記車輪のトー角を同じ角度に変更する、
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の車椅子。
11. 前記車輪の前方に配置されるキャスターを備え、
    前記トー角調整機構は、一対の前記車輪の前端部の間隔が後端部の間隔よりも短くなるように前記トー角を調整する、
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の車椅子。
12. 前記車輪の前方に配置されるキャスターを備え、
    前記トー角調整機構は、一対の前記車輪の前端部の間隔が後端部の間隔よりも長くなるように前記トー角を調整する、
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の車椅子。

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