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技術 車椅子

出願人 梨原宏
発明者 梨原宏雫石勝蔵
出願日 1991年2月13日 (29年1ヶ月経過) 出願番号 1991-041053
公開日 1996年6月4日 (23年9ヶ月経過) 公開番号 1996-141018
状態 特許登録済
技術分野 傷病者運搬具
主要キーワード 接合間隙 主動車 金属ブッシュ 頭部フレーム ブレーキレバ 座面板 重度障害者 衝撃変形
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年6月4日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

目的

成型合板を主素材として構成し、障害者に優しく、夫で安全な、特に屋内用に最適な車椅子を提供する。

構成

フレーム9を介在して上部サイドフレーム7と下部サイドフレーム8とを接合し、その接合間隙コマを挿入して一対のサイドフレーム6を構成し、一対のサイドフレーム6の下部水平部間に連結フレーム介装して連結し、同サイドフレーム6の背部の先端間に頭部フレーム横架して接合し、そのフレームの脚部の下端間にフットレストフレーム13を横架して接合し、同サイドフレーム6の上部水平部間に座面板を固定し、その背部間に背当て板を固定すると共に、座面板と背当て板には、それぞれ座面クッション16と背面クッション17を取り付け、各サイドフレーム6の上部水平部と背部との間にはアームレスト19を固定し、フットレストフレーム13内には、フットレスト板20を後方に回転できるように連接する。

概要

背景

従来の障害者用車椅子、特にその主要部分であるフレームは、図8および図9に示すように、素材ステンレススチールアルミニュームチタン合金等の金属パイプ1、2を用いて組み立て、接合部3、4を溶接することにより構成されている。

概要

成型合板を主素材として構成し、障害者に優しく、夫で安全な、特に屋内用に最適な車椅子を提供する。

型フレーム9を介在して上部サイドフレーム7と下部サイドフレーム8とを接合し、その接合間隙コマを挿入して一対のサイドフレーム6を構成し、一対のサイドフレーム6の下部水平部間に連結フレーム介装して連結し、同サイドフレーム6の背部の先端間に頭部フレーム横架して接合し、そのフレームの脚部の下端間にフットレストフレーム13を横架して接合し、同サイドフレーム6の上部水平部間に座面板を固定し、その背部間に背当て板を固定すると共に、座面板と背当て板には、それぞれ座面クッション16と背面クッション17を取り付け、各サイドフレーム6の上部水平部と背部との間にはアームレスト19を固定し、フットレストフレーム13内には、フットレスト板20を後方に回転できるように連接する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
6件

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請求項1

成型合板により脚部と水平部背部とが連続した上部サイドフレームおよび下部サイドフレームと、変形平方四辺形状の型フレームと、長方形状連結フレームと、頭部フレームと、フットレストアームと、座面板と、背当て板と、円弧状のアームレストとを形成し、上記型フレームを介在して上部サイドフレームと下部サイドフレームとを接合し、その接合間隙コマを挿入して一対のサイドフレームを構成し、上記一対のサイドフレームの下部水平部間に連結フレームを介して連結し、同サイドフレームの背部の先端間に頭部フレームを横架して接合し、同サイドフレームの脚部の下端間にフットレストフレームを横架して接合し、同サイドフレームの上部水平部間に座面板を固定し、その背部間に背当て板を固定すると共に、座面板と背当て板には、それぞれ座面クッションと背面クッションを取り付け、各サイドフレームの上部水平部と背部との間にはアームレストを固定し、上記フットレストフレーム内にはフットレスト板後方に回転できるように連接したことを特徴とする車椅子

請求項2

上記各サイドフレームに主動車輪とキャスタとを取付け、主動車輪の外側には、成型合板によるハンドリムを固定したことを特徴とする車椅子。

請求項3

上記サイドフレームに対して主動車輪を脱着可能な構造にしたことを特徴とする車椅子。

請求項4

上記主動車輪の外側面に所定形状のシート着脱自在に張設したことを特徴とする車椅子。

請求項5

上記座面板と背当て板とを一体成型したことを特徴とする車椅子。

技術分野

0001

本発明は、成型合板を主素材とした障害者用車椅子、特に屋内用に最適な車椅子に関する。

背景技術

0002

従来の障害者用車椅子、特にその主要部分であるフレームは、図8および図9に示すように、素材にステンレススチールアルミニュームチタン合金等の金属パイプ1、2を用いて組み立て、接合部3、4を溶接することにより構成されている。

0003

しかし、金属パイプ1、2で構成された車椅子フレームでは、強固ではあるが、屋内での生活環境にふさわしい機能と性能および意匠欠けていた。

0004

また、金属パイプ1、2を用いた車椅子では、下記のような欠点があった。
1.重量が重くなる。
2.接合部3、4の溶接は、点溶接あるいは線接触溶接となるので非常に難しく、また、外観が汚らしくなる。
3.金属パイプ1、2の溶接部3、4は、剛性が大きいので、脆性破壊を発生し易く、また、発生した脆性破壊を途中で阻止することが困難であり、更に、振動に対して吸収能力が低い。
4.金属パイプ1、2の溶接部3、4は、溶接ひずみによるフレームの変形、残留応力が残る。したがって、現場では変形の修正を強引に曲げながら行っている。
5.金属パイプ1、2の溶接部3、4は、集中応力に対して弱く、また、曲げによる変形が著しい。つまり、金属パイプ1、2を曲げる場合には、外径を均一に曲げることは困難であり、曲げ部では伸直部より外径が小さくなる。また、曲率半径が小さいと内側にしわができる等の欠点があり、更にはデザイン的なシンプルさに欠けるという難点があった。

0005

本発明は上記金属製の欠点を解決するために成されたもので、成型合板を主要素材として車椅子を構成したものである。

0006

即ち、成型合板により車椅子のフレームを構成した場合には、金属パイプフレーム構造と比較しても、接合部の集中応力を均等に分散できる利点を持っている。このため、前後方向の荷重に強い抵抗力をもつことになる。

0007

また、成型合板は肉薄単板の曲げの組み合わせ接合のため、曲げ半径を小さくすることができる。

0008

更に、成型合板製フレームは、金属パイプフレームより優れており、例えば、外径19mm、厚さ1.5mmのステンレスパイプのフレームと、24mm×24mm断面の成型合板フレームとを比較した場合には、下記のようになる。
1.同一の負荷条件下では同等の強度を有する。
2.振動時のバネ定数は、成型合板製フレームはステンレスフレームの2/3〜1/2と低く、金属より柔らかく振動する。逆にいえば振動を吸収し易いことになる。
3.同一の負荷条件で変形量が成型合板製フレームでは、ステンレスフレームの2〜3倍になる。つまり、よりしなやかに負荷に対応することになり、身体での抵抗感が減ることになる。

0009

上記のように、木材は強度/比重で金属を上回り、保温性吸湿性吸音性に優れ、高温多湿な我が国の屋内空間にふさわしい物理的性質とインテリア性を持っている。

0010

また、木材は地域内で再生産および調達ができることにより、地域の技術を生かすことができるので、車椅子を障害者の個々の要求に答え注文生産できる可能性がある。

0011

車椅子を木製化することが、これまで考えられなかった原因は、木材が不均質価額的に計算しずらく強度、耐久性に不安があること、製作に手加工を必要とし、工業的に応用しにくいことが挙げられる。

0012

そこで、車椅子のキャスターおよび主動車輪以外をすべて成型合板技術により構成することによって、接合部を連続化できると共に、部品点数を少なくでき、また、強度、耐久性に優れている等を目的とする車椅子を提供するにある。

0013

その第1の発明の要旨は、成型合板により脚部と水平部背部とが連続した上部サイドフレームおよび下部サイドフレームと、変形平方四辺形状の型フレームと、長方形状連結フレームと、頭部フレームと、フットレストアームと、座面板と、背当て板と、円弧状のアームレストとを形成し、上記型フレームを介在して上部サイドフレームと下部サイドフレームとを接合し、その接合間隙コマを挿入して一対のサイドフレームを構成し、上記一対のサイドフレームの下部水平部間に連結フレームを介装して連結し、同サイドフレームの背部の先端間に頭部フレームを横架して接合し、同サイドフレームの脚部の下端間にフットレストフレームを横架して接合し、同サイドフレームの上部水平部間に座面板を固定し、その背部間に背当て板を固定すると共に、座面板と背当て板には、それぞれ座面クッションと背面クッションを取り付け、各サイドフレームの上部水平部と背部との間にはアームレストを固定し、上記フットレストフレーム内にはフットレスト板を後方に回転できるように連接したことを特徴とする。

0014

その第2の発明の要旨は、上記各サイドフレームに主動車輪とキャスタとを取付け、主動車輪の外側には、成型合板によるハンドリムを固定したことを特徴とする。

0015

その第3の発明の要旨は、上記サイドフレームに対して主動車輪を脱着可能な構造にしたことを特徴とする。

0016

その第4の発明の要旨は、上記主動車輪の外側面に所定形状のシート着脱自在に張設したことを特徴とする。

0017

その第5の発明の要旨は、上記座面板と背当て板とを一体成型したことを特徴とする。

0018

図1は本発明に係る車椅子の側面図で、図2同車椅子の正面図、図3は同車椅子の主要部分の組み立て途中の斜視図、図4は同主要部分の完成図図5は車椅子の主動車輪の素材を示す斜視図で、図6同素材による主動車輪の要部断面図、図7は本発明に係る車椅子の接合部分の説明図である。

0019

次に、その製造工程について説明する。図面において、5は車椅子の主要素を構成するフレーム本体、6は該フレーム本体5を構成する一対のサイドフレームで、このサイドフレーム6は板厚1.5mm〜2mm、幅25mm〜30mmの薄板を接合した成型合板により、脚部7aと水平部(肘掛け部)7bと背部7cとからなる変形S字形状の上部サイドフレーム7と、脚部8aと水平部8bと背部8cとからなる変形S字形状の下部サイドフレーム8と、変形平行四辺形状の型フレーム9とを形成する。

0020

そして、上記型フレーム9を間にして、型フレーム9の上部水平部には、上部サイドフレーム7の水平部(肘掛け部)7bを接合し、また、型フレーム9の下部水平部には、下部サイドフレーム8の水平部8bを接合し、上部サイドフレーム7と下部サイドフレーム8との各脚部7a、8aと背部7c、8cとを接合して、その接合間隙に三角形状のコマ10を挿入固定して一対のサイドフレーム6を完成させる。

0021

次に、板厚1.5mm〜2mm、幅25mm〜30mmの薄板を接合した成型合板により長方形形状の連結フレーム11と、頭部フレーム12と、フットレストフレーム13とを形成する。また、上記成型合板により板厚10mm程度の座面板14と背当て板15とを成型すると共に、この座面板14と背当て板15には、それぞれ座面クッション16と背面クッション17とを取り付ける。

0022

そして、上記連結フレーム11は左右に離間したサイドフレーム6の下部水平部間に介装してボルトナットで固定し、頭部フレーム12は左右のサイドフレーム6の背部の先端に横架してほぞ接合により固定し、フットレストフレーム13は左右のサイドフレーム6の脚部の下端に横架してほぞ接合により固定する。また、座面板14は左右のサイドフレーム6の上部水平部間に固定し、背当て板15は左右のサイドフレーム6の背部間にほぞ接合により固定する。なお、上記サイドフレーム6の脚部の下端とフットレストフレーム13との接合部分は、樹脂板18等により被覆して隠蔽してある。また、上記座面板14と背当て板15とを一体成型すれば、座位を保てない重度障害者座位保持を可能とすることができる。

0023

更に、板厚1.5mm〜2mm程度の薄板を積層し成型した合板によって円弧状のアームレスト19を形成し、このアームレスト19は左右のサイドフレーム6の上部水平部と背部との間にネジ止めにより固定する。なお、上記アームレスト19は後述する主動車輪23の保護カバー役割も果たしており、障害者が主動車輪23のスポーク等に触れるのを防止している。また、上記フットレストフレーム13内には、フットレスト板20をヒンジ21により後方に回転できるように連接する。22はフットレスト板20の下降位置を規制するストッパである。

0024

上記サイドフレーム6の形状、寸法等は、障害者の身体計測結果をもとに設定するが、大〜小の寸法まで数段階に分けて製作し取り揃えておけばほとんどの障害者に対応することができる。また、上記座面板14と背当て板15のクッション材には、座面圧を均等にする無圧マット選定すれば、長時間使用による腰部スリ傷を防止することができる。

0025

次に上記フレーム本体5を走行させる主動車輪23には、汎用のものが用いられており、この主動車輪23の支軸は、サイドフレーム6の背部の下方位置に穿設され金属ブッシュ圧入された取付穴24に挿入されネジ止めすることにより回転自在に装着されている。

0026

また、上記主動車輪23のリムフック25を取り付け、それに方形状あるいは好みの形状の布、プラスチックシート26を取り付ければ、主動車輪23のスポーク部を隠蔽してインテリアにあった装いや遊び表現することができる。

0027

更に、サイドフレーム6に対して主動車輪23を脱着可能な構造にすると、主動車輪23を外すことにより、全体の寸法を小さくすることができ、自動車後部座席トランク等に容易に収納でき、屋外に持ち運ぶことができる。

0028

また、上記主動車輪23を手動で駆動する木製のハンドリム27は次のようにして製造される。まず、板厚3mm〜5mm、幅30mm程度の単板の両端を互い違いにテーパ状に切断し、その単板を煮沸し柔らかくした後に型によって円形状に曲げて接合する。次に、この成型された輪28aの外周面に、同様工程で成型した輪を接着剤をつけて巻き付ける。このようにして複数枚の輪28aを積層接合して、厚さ30mm〜40mmの円輪28を形成する。この際、各輪28aの接合部が互いに重なり合わないように積層することが必要である。

0029

更に、上記円輪28を型に合わせ全体を加圧強化接合した後、この矩形断面を有する円輪28を木工旋盤あるいはろくろm/cにより切削加工して、断面形状が円形や不定形のハンドリム27を完成する。そして、上記ハンドリム27は主動車輪23の外側に取付金具等により同心円状に固定する。

0030

29はキャスターで、このキャスター29は取付けプレート30を介してサイドフレーム6の下部水平部の前方位置ネジ止め固定されている。

0031

31は市販のブレーキで、上記キャスター29後部のサイドフレーム6の下部水平部に取付けられており、このブレーキレバーの先端グリップ32は木製であり、また、ブレーキ部分は木製カバーで覆ってある。

0032

なお、上記の各成型合板は、プリポリマー含浸させて木材軟質部を強化木固めした後、表面層ウレタン塗装して強化してある。また、サイドフレーム6やフットレストアーム13等にダンバーを取り付ければ、接触による損傷を防ぐことができる。

0033

次に、上記車椅子に対する障害者の着座荷重について説明すると、をかけた瞬間には、座面板14に対して体重の3倍の力がアンバランスに集中し、それによってサイドフレーム6は内側に引っ張られるように変形する。上記の変形は連結フレーム11で受けるが、このフレーム11は成型合板により構成されているので、その集中的な荷重による衝撃変形バネのように吸収する。また、引っ張りおよびねじれも発生するが、これがショックアブソーバの働きをする。更に、両サイドフレーム6の下端部分を連結するフットレストアーム13も上記衝撃力を吸収する。また、主動車輪23のタイヤを通して伝わる凸凹床面による衝撃荷重は、サイドフレーム6の変形で吸収するほか、連結フレーム11で生じた曲げモーメントのねじれ変形を吸収する。以上のように本発明の車椅子は柔構造となっている。

0034

更に、図7に示すように、サイドフレーム6の上部サイドフレーム7と下部サイドフレーム8と型フレーム9との接合部の応力は、一点に集中することなく分散される。

発明の効果

0035

本発明は上記のように、成型合板により脚部と水平部と背部とが連続した上部サイドフレーム7および下部サイドフレーム8と、変形平方四辺形状の型フレーム9と、長方形状の連結フレーム11と、頭部フレーム12と、フットレストアーム13と、座面板14と、背当て板15と、円弧状のアームレスト19とを形成し、上記型フレーム9を介在して上部サイドフレーム7と下部サイドフレーム8とを接合し、その接合間隙にコマ10を挿入して一対のサイドフレーム6を構成し、上記一対のサイドフレーム6の下部水平部間に連結フレーム11を介装して連結し、同サイドフレーム6の背部の先端間に頭部フレーム12を横架して接合し、そのフレームの脚部の下端間にフットレストフレーム13を横架して接合し、同サイドフレームの上部水平部間に座面板14を固定し、その背部間に背当て板15を固定すると共に、座面板14と背当て板15には、それぞれ座面クッション16と背面クッション17を取り付け、各サイドフレーム6の上部水平部と背部との間にはアームレスト19を固定し、上記フットレストフレーム13内には、フットレスト板20を後方に回転できるように連接したことを特徴とする。

0036

従って、サイドフレーム6等の構成部品を大〜小寸法まで数段階に分類して成型しておけば、たいていの障害者の身体寸法適合した車椅子を提供することができる。また、車椅子の主要部分が成型合板により構成されているので、木の持つ暖かさ、優しさがあるし、インテリア性にも勝れている。また、成型合板なので、アルミニュームと同等の軽量化が計れると共に、強度および耐久性に不安がない。

0037

以上の通り、従来工業的に不可能であると見過ごされてきた木材を用いて構成したので、屋外での使用は当然として屋内での使用が可能となり、屋内の環境に適合して心身にも優しく、また、暖かさを与えて高齢者から小児まで車椅子を必要とする人々に幅広く利用できることができる。

図面の簡単な説明

0038

図1本発明に係る車椅子の側面図である。
図2本発明に係る車椅子の正面図である。
図3本発明に係る車椅子の主要部分の組み立て途中の斜視図である。
図4本発明に係る車椅子の主要部分の完成図である。
図5本発明に係る車椅子の主動車輪の素材を示す斜視図である。
図6本発明に係る車椅子の主動車輪の要部断面図である。
図7本発明に係る車椅子の接合部分の説明図である。
図8従来の車椅子における金属フレームの側面図である。
図9他の従来の車椅子の金属フレームの側面図である。

--

0039

5フレーム本体
6サイドフレーム
7 上部サイドフレーム
8 下部サイドフレーム
9 型フレーム
10コマ
11連結フレーム
12頭部フレーム
13フットレストアーム
14座面板
15背当て板
16座面クッション
17背当てクッション
19アームレスト
20フットレスト板
23主動車輪
26シート
27ハンドリム
29 キャスタ

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