| 【発明の名称】 |
車椅子固定装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】平井 虎雄
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| 【要約】 |
【課題】労力をほとんどかけることなくボタン操作により自動的に車椅子を乗り物のフロアー面に固定する車椅子固定装置を提供する。
【解決手段】操作装置１９を操作してモーター８を作動し、ねじ軸１１を回転させ、ねじ軸１１と螺合する螺合金具１３を移動させる。螺合金具１３が移動してワイヤ１５を引張し、係止アーム４を起立させ係止アーム４の起立後係止部５を下方へ移動させる。又係止アーム４は起立しながら開閉扉６を開け、かつ起立状態で開閉扉を開状態に保つ。係止部５が下方へ移動すると、係止部５と車椅子２の下方フレーム２ａが強く係合して車椅子２をワゴン車１等の乗り物のフロアー面１ａにしっかりと固定する。又車椅子の固定の解除は上記の逆の過程をたどる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車椅子を載置する床面の一部を開口し、床面の下方より床面の上方へ起立自在な係止アームを前記開口の下方空間に設け、車椅子の下方のフレームと係合する係止部を係止アームの先端部分に係止アームの長手方向に進退自在に設け、ボタン操作により操作される電動の動力源で係止アームを起立させかつ係止アームの起立の終了後に係止部を退動させる駆動機構を設け、電動の動力源により係止アームが起立して係止アームの起立終了後に係止部を下方に退動して車椅子の下方のフレームと係合して車椅子を固定するようにしたことを特徴とする車椅子固定装置。
【請求項２】 開口に第１バネで閉じ方向に付勢された開閉扉を設け、係止アームの起立により係止アームが開閉扉を押動して開閉扉を開くようにした請求項１記載の車椅子固定装置。
【請求項３】 駆動機構は、係止アームの基端部を床面の下方空間内で軸支し、同軸支まわりに回転して係止アームが下方に伏動するように第２バネで係止アームを付勢し、スプリングで係止部を係止アームの先端部から進出する方向に付勢し、係止部の下端にワイヤの一端を結着し、ワイヤを引くとワイヤの引張力で係止アームが起立するようにワイヤを掛け渡し、しかも係止アームが起立した後に係止部が退動するように第２バネとスプリングのバネ力を設定し、電動の動力源により前記ワイヤの引きと繰り出しができる構造とした請求項１〜２いずれかに記載の車椅子固定装置。
【請求項４】 車椅子の下方のフレームの左右部分をそれぞれ係止する係止部を備えた係止アームを左右対に設け、車椅子の車輪の内側から車輪の外側に向けて係止アームが起立して左右対の係止部が下方のフレームの左右部分をそれぞれ係止する請求項１〜３いずれかに記載の車椅子固定装置。
【請求項５】 電動の動力源を正転及び逆転出来るモーターとし、同モーターの出力でねじ軸を回動し、同ねじ軸に螺合する螺合金具に第１プーリーを取り付け、ねじ軸に対して左右対称に一対の係止アームを配置し、同係止アームの基端部を枢支し、同枢支軸に第２プーリーを軸着し、左右の係止部の下端に結着したワイヤを第２プーリーと第１プーリーを介して掛け渡して連結した請求項４記載の車椅子固定装置。
【請求項６】 下伏状態の係止アームの起立により開閉扉を押動して開閉扉を開けるようにローラーを係止アームに取り付けて、係止アームの起立によりローラーで開閉扉を押動して開閉扉を開けてかつ開状態を保持する請求項２〜５いずれかに記載の車椅子固定装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車椅子をワゴン車・飛行機・船舶などの乗り物にのせて移動する際、車椅子を乗り物の床面にしっかりと固定し、乗り物の加速時や減速時等に乗り物が揺れても車椅子が動かないようにすることで車椅子に乗った人が安全に移動出来るようにし、目的地に到着すると車椅子の固定の解除を行ない車椅子を乗り物からおろすようにする車椅子固定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来は、埋め込みレール式や床下格納式の車椅子固定装置が使用されていた。埋め込みレール式は、人力により固定金具の基端部をレールに嵌合させて固定金具を所定の位置までスライドさせた後、固定金具のフック部を車椅子の下方フレームに係合させ、増締めしてフック部を固定金具に固定し、車椅子を車両等に固定する方式である。又床下格納式は、人力により格納部の開閉扉を開き、固定金具を起こし、フック部を車椅子の下方フレームに係合させ、増締めしてフック部を固定金具に固定し、車椅子を車両等に固定する方式である。車椅子の下方フレームが車椅子の左右の車輪の内側にありかつ座席の下方の狭い箇所にあるため、固定金具のフック部を下方フレームに係合させて車椅子を固定する作業に手間どっていた。又車両の荷台などのスペースが狭い場所では特に作業が難しくて手間どっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようとする課題は従来のこれらの問題を解消し、人の手をほとんどわずらわせることなくボタン操作を行なうだけで電動で自動的に開閉扉を開閉し車椅子の固定ができる車椅子固定装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決した本発明の構成は、１） 車椅子を載置する床面の一部を開口し、床面の下方より床面の上方へ起立自在な係止アームを前記開口の下方空間に設け、車椅子の下方のフレームと係合する係止部を係止アームの先端部分に係止アームの長手方向に進退自在に設け、ボタン操作により操作される電動の動力源で係止アームを起立させかつ係止アームの起立の終了後に係止部を退動させる駆動機構を設け、電動の動力源により係止アームが起立して係止アームの起立終了後に係止部を下方に退動して車椅子の下方のフレームと係合して車椅子を固定するようにしたことを特徴とする車椅子固定装置２） 開口に第１バネで閉じ方向に付勢された開閉扉を設け、係止アームの起立により係止アームが開閉扉を押動して開閉扉を開くようにした前記１）記載の車椅子固定装置３） 駆動機構は、係止アームの基端部を床面の下方空間内で軸支し、同軸支まわりに回転して係止アームが下方に伏動するように第２バネで係止アームを付勢し、スプリングで係止部を係止アームの先端部から進出する方向に付勢し、係止部の下端にワイヤの一端を結着し、ワイヤを引くとワイヤの引張力で係止アームが起立するようにワイヤを掛け渡し、しかも係止アームが起立した後に係止部が退動するように第２バネとスプリングのバネ力を設定し、電動の動力源により前記ワイヤの引きと繰り出しができる構造とした前記１）〜２）いずれかに記載の車椅子固定装置４） 車椅子の下方のフレームの左右部分をそれぞれ係止する係止部を備えた係止アームを左右対に設け、車椅子の車輪の内側から車輪の外側に向けて係止アームが起立して左右対の係止部が下方のフレームの左右部分をそれぞれ係止する前記１）〜３）いずれかに記載の車椅子固定装置５） 電動の動力源を正転及び逆転出来るモーターとし、同モーターの出力でねじ軸を回動し、同ねじ軸に螺合する螺合金具に第１プーリーを取り付け、ねじ軸に対して左右対称に一対の係止アームを配置し、同係止アームの基端部を枢支し、同枢支軸に第２プーリーを軸着し、左右の係止部の下端に結着したワイヤを第２プーリーと第１プーリーを介して掛け渡して連結した前記４）記載の車椅子固定装置６） 下伏状態の係止アームの起立により開閉扉を押動して開閉扉を開けるようにローラーを係止アームに取り付けて、係止アームの起立によりローラーで開閉扉を押動して開閉扉を開けてかつ開状態を保持する前記２）〜５）いずれかに記載の車椅子固定装置にある。
【０００５】
【作用】電動の動力源の作動により駆動機構が働いて、下伏状態にある係止アームが起立を始める。係止アームの起立終了後に、係止部が係止アームの長手方向に退動を始める。係止部が退動すると、係止部と車椅子の下方のフレームとが係合して車椅子が固定されるようになる。開口に第１バネで付勢された開閉扉を設けたものは、係止アームが起立を始めると係止アームの一部が開閉扉に当接し、係止アームが開閉扉を押動して開閉扉を開け始める。係止アームの起立が終了すると開閉扉も開状態となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】係止アーム及び係止部の素材としては、金属，プラスチック等がある。車椅子の下方のフレームの係止箇所としては、車椅子と人間との合わせた状態の重心の位置近くかその前方の位置が車椅子の反転がないので好ましい。第２バネで係止アームを下方に伏動するように付勢する方が、係止アームの起立のみを電動の動力源で行なえばいいので車椅子固定装置の構造を簡単にすることが出きるので望ましい。スプリングで係止部を上方に進出するように付勢する方が、係止部の退動のみを電動の動力源で行なえばいいので車椅子固定装置の構造を簡単にすることが出きるので望ましい。車椅子の下方のフレームの左右部分をそれぞれ係止するよう係止アームを左右対に設けて車椅子の車輪の内側から車輪の外側へ向かい起立するようにした方が、狭いスペースに係止アームを格納でき、車椅子固定装置全体をコンパクトにすることが出来るので望ましい。係止アームへのワイヤの掛け渡し方は、係止アームの基端部に取り付けたプーリーにワイヤを掛け渡す方法と、前記の方法よりも強いモーメントが係止アームにかかるように係止アームの基端部の最外面よりもさらに外側に離れた箇所にワイヤの折り返し部を設け、同折り返し部に一旦ワイヤを係合させた後に、ワイヤを係止アームの基端部の上方部分から係止アーム内へと掛け渡す方法がある。前記折り返し部は、プーリーに限らずシャフト等のようなものでも利用できる。係止部の形状としては、先端部分を二又に分岐させたものもある。車椅子の下方のフレームと係合する係止部の下面部分にゴムを貼り付けて、下方のフレームとの係合をより確実にする方法もある。係止部の基端部分に係止部の外面より突出するようピンを取り付け、又同ピンの外径よりやや大きい内寸に設定された長穴を係止アームの先端部分に加工し、前記ピンを同長穴に挿入し、前記ピンと長穴の端部を当接させることで係止部の進動及び退動を止める方法もある。係止アームの起立後に係止部が退動する一連の動作は、係止アームの起立がまず先に始まるが、係止アームの起立途中で係止部が少し退動することもある。しかし車椅子の下方のフレームと係合出来る範囲内であれば係止アームの起立途中で係止部が少し退動してもよい。係止アームの起立の終了の方法には、所定の角度で係止アームが起立を終了するように駆動機構の設定を行なう方法と、係止アーム又は係止部を車椅子の下方のフレームに当接させて係止アームの起立を終了させる方法とがある。係止アームの配置数には、１本の場合，一対の場合，３本の場合，複数対の場合があるが、一対又は複数対の場合が車椅子に均等に力がかかり車椅子を確実に固定出来る。駆動機構としては、１つの駆動機構で１組の係止アーム及び係止部を動かす場合と１つの駆動機構で複数組の係止アーム及び係止部を動かす場合がある。
【０００７】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１〜１０に示す実施例は、ワゴン車の荷台に取り付けられ、車椅子をワゴン車の荷台に固定して、身体不自由な人を車椅子にのせて移動できるようにした車椅子固定装置の例である。車椅子を載置するワゴン車のフロアー面の開口に、開閉扉を設ける。同開口の下方空間に左右一対の係止アームを対向状態で設ける。係止部を係止アームの先端部分の内部に進退自在に設ける。モーターの作動によりねじ軸を回転し、ねじ軸と螺合する螺合金具を前後方向に移動させ、ワイヤの引きと繰り出しを行なうようにする。同ワイヤの引きと繰り出しで係止アームの起伏と開閉扉の開閉及び係止部の進退を行なう。同ワイヤの引張で係止部を退動させ、係止部と車椅子の下方フレームとを係合させて車椅子を固定するように構成している。図１は、実施例の装置をワゴン車に取り付け同装置で車椅子を固定している状態の説明図である。図２は、実施例の装置を用いて車椅子を固定している状態を示す背面図である。図３は、実施例の装置と車椅子の固定の拡大図である。図４は、図２のＡ−Ａ断面図である。図５は、実施例の開閉扉を閉じた状態を示す平面図である。図６は、実施例の開閉扉を開けた状態を示す平面図である。図７は、実施例のワイヤのかけ方を示す説明図である。図８は、実施例の正面図である。図９は、実施例の側面図である。図１０は、図９のＢ−Ｂ断面図である。
【０００８】図中、１はワゴン車、１ａはワゴン車１のフロアー面、２は車椅子、２ａは車椅子２の下部フレーム、２ｂは車椅子２の車輪、２ｃは車椅子２の座席、２ｄは車椅子２の足置き部、２ｅは車椅子２の補助輪、２ｆは車椅子２のキャップ、３は車椅子固定装置、４は車椅子固定装置３の係止アームで角筒形状をしている。４ａは係止アーム４の基端部を枢支する枢支軸で第２プーリー４ｂを軸着するためにスプライン加工が施されている。４ｂは係止アーム４の第２プーリーで枢支軸４ａに取り付ける。４ｃは枢支軸４ａに取り付けられた第２バネで，一端が係止アーム４の基端部の内壁に当接し他端がプレート１７に当接して係止アーム４を下方に伏動するように付勢する。４ｄは係止アーム４の内部に取り付けられたスプリングで，係止部５を係止アーム４の先端部分から進出するように付勢する。４ｅは係止アーム４の側面に取り付けられたローラで，係止アーム４の起立に伴い開閉扉６を押動して開閉扉６を開ける。４ｆは係止アーム４の上部に加工された長穴、５は係止アーム４の内部に進退自在に挿入されている係止部、５ａは係止部５の先端部に取り付けられたフックで車椅子２の下方フレーム２ａと係合する。５ｂは係止部５の下部に取り付けられたピンで，係止アーム４の長穴４ｆに挿入され長穴４ｆと当接することで係止部５の進退を規制する。５ｃはピン５ｂに取り付けられているワイヤ端止着金具、６は開閉扉、６ａは開閉扉６の底面、６ｂは開閉扉６とワゴン車１のフロアー面１ａに取り付ける蝶番、６ｃは開閉扉６をフロアー面１ａ方向に付勢する第１バネ、７は下方空間内でねじ軸１１とモーター８を取り付ける固定プレート、８は正転逆転できるブレーキ付のモーター、８ａはモーター８の出力軸、９は出力軸８ａに取り付けられた第１歯車、１０は固定プレート７に取り付けられたねじ軸１１の軸受、１１はねじ軸、１２はねじ軸１１の先端部に取り付けられた第２歯車で第１歯車９と係合する。１３はねじ軸１１と螺合する螺合金具で移動時にねじ軸１１と干渉しないように中空構造となっている。１３ａは螺合金具１３の先端部に取り付けられる第１プーリー、１４は左右一対の第３プーリー、１５は伸縮しない材質であり又所定の長さに設定されているワイヤで，第１プーリー１３ａ・第２プーリー４ｂ・第３プーリー１４に掛け渡され両端部を係止部５のワイヤ端止着金具５ｃで止着する。１６は固定アングルでワゴン車１のフロアー面１ａに固定され係止アーム４の枢支軸４ａの軸受もかねる。１７はプレートで固定アングル１６に溶着し又第３プーリー１４を取り付けている。１８は底板でワゴン車１のフロアー面１ａに固定され又固定プレート７が取り付けてある。１９はモーター８の操作装置、１９ａは操作装置１９の操作ボタンである。ワイヤ１５の掛け渡し方は、図７に示すようにねじ軸１１を中心にして左右対称になるようにしている。
【０００９】以下このように構成された本実施例の動作について説明する。人の手により車椅子２を持ち上げ、ワゴン車１の荷台にのせ、車椅子２の下方フレーム２ａと係止部５が係合できる適正な位置に車椅子２を載置する。図６に示すように操作装置１９のボタン操作によりモーター８を作動させると、モーター８の出力軸８ａが回転し、出力軸８ａに軸着された第１歯車９が回転をはじめる。第１歯車９が回転をはじめると、第２歯車１２が第１歯車９と係合して回転をはじめる。第２歯車１２はねじ軸１１に軸着されているので、第２歯車１２の回転によりねじ軸１１が回転をはじめる。ねじ軸１１に螺合した螺合金具１３は、ねじ軸１１と螺合しかつワゴン車１のフロアー面１ａと床板１８とで回転しないように拘束されている。そのためねじ軸１１が回転すると、螺合金具１３はねじ軸１１に沿って係止アーム４との距離が離れる方向（以下後方向と呼ぶ）に移動をはじめる。螺合金具１３が後方向に移動をはじめると、螺合金具１３に取り付けてある第１プーリー１３ａによりワイヤ１５が後方向に引き寄せられワイヤ１５に引張力が発生する。ワイヤ１５が後方向に引き寄せられると、図１０に示すようにワイヤ１５の端部がワイヤ止着金具５ｃで止着されているので、係止部５がワイヤ１５の引張力により係止アーム４の基端方向に引き寄せられようとするが、同時に係止部５はスプリング４ｄで上方へ付勢されているため所定以上の引張力が働かないとスプリング４ｄに抗して引き寄せることができない。又図１０に示すように枢支軸４ａの中心より第２プーリー４ｂのほぼ半径分だけ偏心した箇所にワイヤ１５が掛け渡されているので、ワイヤ１５の引張力がモーメントとして働き枢支軸４ａを回転中心として係止アーム４を起立させるトルクが発生する。同じ引張力が働くとスプリング４ｄよりも先に第２バネ４ｃがねじられるようにスプリング４ｄと第２バネ４ｃのバネ力を設定しているので、ワイヤ１５の引張力が所定の力以上になると、係止アーム４を起立させようとするトルクが係止アーム４を下方に付勢しようとする第２バネ４ｃのバネ力にまさることとなり、第２バネ４ｃがねじられ始めて、係止アーム４が起立を始める。係止アーム４が起立をはじめると、係止アーム４の側面に取り付けたローラー４ｅが開閉扉６の底面６ａに当接し、係止アーム４の起立により第１バネ６ｃのバネ力に抗して開閉扉６が開けられはじめる。さらに螺合金具１３が後方向に移動すると、さらに係止アーム４が起立を続けて係止アーム４の係止部５が車椅子２の下方フレーム２ａの側面に当接し、係止アーム４がそれ以上起立できなくなり、係止アーム４の起立が終了する。この状態でさらに螺合金具１３が後方向に移動すると、ワイヤ１５の引張力により係止部５が下方へ引き寄せられ始める。係止部５が下方へ引き寄せられ始めると、ワイヤ１５の引張力がスプリング４ｄに作用し、スプリング４ｄが圧縮されて係止部５が下方へ移動しはじめる。係止部５が下方へ移動すると、車椅子２の下方フレーム２ａの外周面と係止部５のフック５ａの下面が当接し、その後左右の係止部５と左右の車椅子２の下方フレーム２ａが同時に強く係合することとなり、車椅子２がワゴン車１のフロアー面１ａに対してしっかり固定され、同時にモーター８はオーバートルクとなってトルクスイッチで停止する。モーター８が停止すると、モーター８のブレーキ及びねじ軸１１と螺合金具１３との螺合により係止アーム４の起立状態が保持される。又開閉扉６は、起立状態にある係止アーム４によって開状態に保持される。
【００１０】又車椅子２の固定を解除する時は、操作装置１９の解除のボタンを押すとモーター８が逆転し、螺合金具１３が前方向に移動してワイヤ１５の引張力が弱くなる。ワイヤ１５の引張力が弱くなると、スプリング４ｄが徐々に伸動し、フック５ａが上動をはじめる。フック５ａが上動をはじめても、フック５ａと車椅子２の下方フレーム２ａとが係合している間は係止アーム４は伏動することができない。フック５ａが上動を続けると、フック５ａと車椅子２の下方フレーム２ａとの係合が解除される。フック５ａと下方フレーム２ａとの係合が解除されると、第２バネ４ｃで下方に付勢されているため係止アーム４が下方へ伏動をはじめる。さらに螺合金具１３が前方向へ移動すると、係止アーム４が完全に伏状態となり、又同時に第１バネ６ｃの付勢により開閉扉も閉じられ車椅子２の固定の解除が完了することとなる。以上のようにワゴン車１内などの狭いところでも労力をほとんどかけることなく電動により自動的に車椅子２の固定及び固定解除を行なうことができる。又このことで車椅子２を使用する人が手軽にかつ安全にワゴン車１などの乗り物に乗って移動することができるようになる。
【００１１】；実施例の螺合金具とねじ軸との螺合の変形例以下実施例の螺合金具とねじ軸との螺合の変形例を図面に基づいて説明する。図１１〜図１２に示すものは、螺合金具に一対の凹部を設け、同凹部に嵌合する一対の案内ロッドを設け、螺合金具が前記案内ロッドに案内されて移動するようにしたものである。図１１は、螺合金具とねじ軸との螺合の変形例を示す平面図である。図１２は、図１１のＣ−Ｃ断面図である。図中、２０は螺合金具、２０ａは螺合金具２０の凹部、２０ｂは螺合金具２０の螺合部で，ねじ軸１１と螺合する箇所である。２１は螺合金具２０に取り付けられた第４プーリーで，第１プーリー１３ａと同様の役割を果たす。２２はシャフト、２３は案内ロッドで，螺合金具２０の凹部２０ａと嵌合するが螺合金具２０の移動には影響しない寸法に設定されている。２４はねじ軸１１の軸受で，固定アングル１６に取り付けられている。２５はボルト，２６はナットである。
【００１２】以下このように構成された上記変形例の動作について説明する。ボタン操作によりモーター８を作動させると、ねじ軸１１が回転し、螺合金具２０が前後方向に移動する。この時案内ロッド２３と螺合金具２０の凹部２０ａが嵌合し、螺合金具２０の移動をより円滑にする。その他、符号・構成・動作等は前記実施例と同様である。
【００１３】
【発明の効果】ボタン操作を行なうだけで電動で係止アームが起伏し係止部が進退するので、人の手をわずらわせることなく短時間で車椅子の固定及び解除を行なうことができる。又車椅子固定装置が一対の係止アーム・モーター・複数のプーリー・ワイヤで構成されるものは、コンパクトであるために、狭い場所でも同装置を利用して車椅子の固定ができる。開閉扉が開口にスプリングで付勢され、係止アームの起立により開閉扉が開くようにしたものは、係止アームの起立と伏動を行なうだけで自動的に開閉扉の開閉ができる。又車椅子固定装置を床面の下方に収納するようにしているため、同装置を収納状態にしておくと、床面上を通常通りに利用できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９９１３４８８３
【氏名又は名称】平井 虎雄
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| 【出願日】 |
平成１１年９月２２日（１９９９．９．２２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８１８２４
【弁理士】
【氏名又は名称】戸島 省四郎
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| 【公開番号】 |
特開２００１−８７３１７（Ｐ２００１−８７３１７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月３日（２００１．４．３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２６９０６１ |
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