移動體的制動結構的製作方法

2023-05-16 13:31:56 5

移動體的制動結構的製作方法
【專利摘要】本發明提供移動體的制動結構，其是在具有一對車輪(5)的輪椅(1)中用於對車輪(5)分別進行制動的一對制動結構，這一對制動結構分別具備：制動裝置(7)，其對一對車輪(5)中的任一方進行制動；抓握部(13)，其由操作者把持以進行輪椅(1)的移動操作，該抓握部(13)的基部(13a)在繞著沿輪椅(1)的行進方向A的一軸的任意位置處固定於輪椅(1)，該抓握部(13)在輪椅(1)的行進方向觀察下以從一軸向徑向突出的方式延伸，且設置成能夠向一方向轉動；制動操作部(制動拉索連結構件(14)及制動拉索(8))，其根據抓握部(13)的轉動而使制動裝置(7)工作。由此，能夠減輕制動操作的負載且能夠提高制動操作中的移動操作性。
【專利說明】移動體的制動結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及移動體的制動結構。
【背景技術】
[0002]目前，在輪椅等具有一對車輪的移動體中，在行駛中為了進行減速而使用的減速制動器例如像專利文獻I所記載那樣多通過轉用自行車用的手動制動器而成。就這樣的制動結構而言，尤其是在手推式的協助用輪椅的情況下，通常構成為:用於移動操作的協助者用的手推把手相對於車身的行進方向而向後方側突出地延伸，用於制動操作的制動杆與該手推把手隔開規定的間隔而大致平行地配置。在該結構中，協助者(操作者)將把手和制動杆一起握入，通過將制動杆向把手側拉靠而能夠使減速制動器工作。
[0003]另一方面，例如像專利文獻2所記載那樣，還提出了通過使輪椅的手推把手向上下方向 轉動而能夠切換用於在停車時固定車輪的停車制動器的工作及解除的制動裝置。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2011-67536號公報
[0007]專利文獻2:日本特開平11-113971號公報

【發明內容】

[0008]發明要解決的課題
[0009]然而，如專利文獻I所記載那樣，在將現有的手動制動器適用於輪椅的情況下，為了使制動器工作而需要將制動杆與把手一起握入的動作(握力)，因此考慮有制動操作的負擔大的狀況。例如，在下坡的長時間操作或狹窄的場所處的高頻度操作中，負載尤其作用於制動操作，因此疲勞蓄積，有時可能會伴有危險。而且，當協助者(操作者)為女性或高齡者時，協助者的握力弱，可能難以長時間地持續抓握制動器。而且，把手與制動器隔開了間隔，在制動操作時，需要利用最弱的小指或無名指將制動杆向把手側拉靠，因此若協助者的手的尺寸小，則有時難以牢固地握入制動器。
[0010]另外，在現有的手動制動器中，由於是將把手和制動器握入的結構，因此存在減速制動操作時移動操作性惡化的問題。具體而言，可列舉例如若在跨越臺階(傾轉)時進行制動操作則更加費力的情況、若在上坡進行制動操作則上推的負擔變大的情況、若在下坡進行制動操作則維持制動的負擔大且難以拐小彎的情況等。
[0011]另一方面，專利文獻2所記載的將把手向上下方向轉動的類型的制動結構作為通過0N/0FF進行切換為主的停車制動器是沒有問題的。然而，在將該類型的制動結構用於減速制動器的情況下，通過用於制動操作的把手的轉動而使相對於輪椅行進方向的把手的延伸方向逐漸變化，因此存在制動操作時的移動操作性惡化這樣的問題。
[0012]本發明鑑於上述情況而作出，目的在於提供一種能夠減輕制動操作的負載且能夠提高制動操作中的移動操作性的移動體的制動結構。[0013]用於解決課題的方案
[0014]為了解決上述課題，本發明的移動體的制動結構是在具有一對車輪的移動體中用於對所述車輪分別進行制動的一對制動結構，其特徵在於，這一對制動結構分別具備:車輪制動部，其對所述一對車輪中的任一方進行制動；抓握部，其由操作者把持以進行所述移動體的移動操作，該抓握部的基部在繞著沿所述移動體的行進方向的一軸的任意位置處固定於所述移動體，該抓握部在所述移動體的行進方向觀察下以從所述一軸向徑向突出的方式延伸，且設置成能夠向一方向轉動；制動操作部，其根據所述抓握部的轉動而使所述車輪制動部工作。
[0015]另外，在上述的移動體的制動結構中，優選的是，所述抓握部以在通過該抓握部的基部且與所述移動體的行進方向正交的平面上或比該平面向前方的方式延伸，或者所述抓握部以在通過所述基部的水平面上或比該水平面向下方的方式延伸。
[0016]另外，在上述的移動體的制動結構中，優選的是，所述抓握部以在通過該抓握部的基部且與所述移動體的行進方向正交的平面上或比該平面向前方、且還在通過所述基部的水平面上或比該水平面向上方的方式延伸，或者所述抓握部以在通過所述基部且與所述移動體的行進方向正交的平面上或比該平面向後方、且還在通過所述基部的水平面上或比該水平面向下方的方式延伸。
[0017]另外，在上述的移動體的制動結構中，優選的是，所述抓握部在所述移動體的整個寬度內延伸。
[0018]另外，在上述的移動體的制動結構中，優選的是，所述抓握部在所述移動體的行進方向觀察下向上方或下方延伸。 [0019]另外，在上述的移動體的制動結構中，優選的是，所述抓握部設置成能夠以該抓握部的基部側為旋轉中心而繞著沿所述移動體的行進方向或從所述行進方向傾斜的方向的旋轉軸進行轉動。
[0020]另外，在上述的移動體的制動結構中，優選的是，所述抓握部設置成能夠以該抓握部的延伸方向為旋轉軸進行轉動。
[0021]發明效果
[0022]在本發明的移動體的制動結構中，通過對供操作者把持以進行移動體的移動操作的抓握部進行轉動操作，由此使車輪制動部工作而能夠對車輪進行制動，因此不需要像現有的手動制動器那樣進行握入動作，在把持著抓握部的狀態下不使用手指的力就能夠進行制動操作，能夠減輕制動操作的負載。而且，能利用同一抓握部來進行移動體的移動操作及制動操作，且能夠將移動操作與制動操作分開，因此能夠減少制動操作對移動操作的影響，能夠提高制動操作中的移動操作性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是表示應用了本發明的第一實施方式的制動結構的輪椅的簡要結構的立體圖。
[0024]圖2是將圖1中的手推把手部(右側把手部)放大表示的立體圖。
[0025]圖3是圖2所示的手推把手部(右側把手部)的從下方觀察到的立體圖。
[0026]圖4是表示制動操作時的手推把手部(右側把手部)的立體圖。[0027]圖5是圖4所示的制動操作時的手推把手部(右側把手部)的從下方觀察到的立體圖。
[0028]圖6是表示應用了本發明的第二實施方式的制動結構的輪椅的簡要結構的立體圖。
[0029]圖7是將圖6中的手推把手部(右側把手部)放大表示的立體圖。
[0030]圖8是表示圖7所示的手推把手部(右側把手部)的制動操作時的狀態的立體圖。
[0031]圖9是表示應用了現有的手動制動器時的坡道上的輪椅的移動操作時的力的關係的圖。
[0032]圖10是表示應用了現有的手動制動器時的在上坡中移動輪椅的狀況的圖。
[0033]圖11是表示應用了現有的手動制動器時的在下坡中移動輪椅的狀況的圖。
[0034]圖12是表示應用了本發明的制動結構時的坡道上的輪椅的移動操作時的力的關係的圖。
[0035]圖13是表示應用了本發明的制動結構時的在上坡中移動輪椅的狀況的圖。
[0036]圖14是表示應用了本發明的制動結構時的在下坡中移動輪椅的狀況的圖。
[0037]圖15是表示應用了現有的手動制動器時的輪椅的傾轉操作的狀況的圖。 [0038]圖16是表示應用了本發明的制動結構時的輪椅的傾轉操作的狀況的圖。
【具體實施方式】
[0039]以下，基於附圖，說明本發明的移動體的制動結構的實施方式。需要說明的是，在以下的附圖中，對於同一或相當的部分標註同一參照符號，不重複其說明。
[0040]在以下的實施方式中，作為應用本發明的制動結構的移動體即具有一對車輪的移動體的一例，列舉手推式的協助用輪椅來進行說明。
[0041][第一實施方式]
[0042]參照圖1~5，說明本發明的第一實施方式。
[0043]首先，參照圖1~3，說明本實施方式的制動結構的構成。圖1是表示應用了本發明的第一實施方式的制動結構的輪椅I的簡要結構的立體圖，圖2是將圖1中的手推把手部10 (右側把手部1a)放大表示的立體圖，圖3是圖2所示的手推把手部10 (右側把手部1a)的從下方觀察到的立體圖。
[0044]如圖1所示，輪椅I具備:朝向行進方向A而能夠供利用者(以下也記載為「被協助者」)就座的座椅2 ;在就座時對利用者的脊背進行支承的後支承件3。上述的座椅2及後支承件3由構成輪椅I的骨架的管狀的框架4支承，尤其是後支承件3的左右兩端安裝於框架4中相對於行進方向A在後支承件3的左右兩側配置且向上方延伸的一對後支承管4a。需要說明的是，本實施方式的輪椅I的行進方向A是指輪椅I的前後方向。
[0045]在座椅2及後支承件3的相對於行進方向A而言的左右兩側配置一對車輪5，這一對車輪5能夠旋轉地軸支承於框架4。在這一對車輪5各自的前方，比車輪5小的腳輪6與框架4連結地設置。
[0046]在一對車輪5上分別設有用於對該車輪5的旋轉進行減速制動的制動裝置7 (車輪制動部)。制動裝置7可以應用例如在工作時對車軸進行按壓而能夠對車輪5的旋轉進行制動的手動制動器或鼓式制動器、或者利用制動靴夾持輪輞或輪盤而能夠對車輪的旋轉進行制動的盤式制動器或輪輞制動器等。在圖1所示的例子中，作為制動裝置7的一例，將鼓式制動器收容在車軸5a內。
[0047]制動裝置7通過一端與制動裝置7連結的制動拉索8被拉拽而工作，能夠對車輪5的旋轉進行制動。制動拉索8的另一端在制動管9中穿過而與後述的手推把手部10連結。
[0048]並且，尤其是在本實施方式中，在後支承件3的背面的左右兩側上方設有用於供操作者(以下也記載為「協助者」)進行該輪椅I的移動操作及制動操作的一對手推把手部
10。如圖2、3所示，手推把手部10分別具備把手管11、轉動部12、抓握部13、制動拉索連結構件14及制動管連結構件15。
[0049]另外,這一對手推把手部10包括在相對於輪椅I的行進方向A從後方觀察時配置在右側且供操作者用右手進行操作的右側把手部1a及配置在左側且供操作者用左手進行操作的左側把手部10b。手推把手部10對應於右側把手部1a及左側把手部1b中使抓握部13轉動的各個操作(在本實施方式中為向整個寬度方向內側倒入的左右對稱的操作)，而使左右的車輪5的制動裝置7工作，從而能夠對一對左右的車輪5分別進行制動。
[0050]以下，對手推把手部10的各構成要素進行說明。
[0051]如圖1所示，把手管11是從後支承管4a連續地呈一直線狀向上方延伸、進而向背面側(相對於行進方向為後方)彎曲的L字狀的構件,其中後支承管4a從兩側支承後支承件3。把手管11優選配置成向背面側彎曲的部分(水平部Ila)的軸線方向與輪椅I的行進方向A—致，但也可以配置成水平部Ila的軸線方向從輪椅I的行進方向A向上下左右方向的任一方傾斜。
[0052]需要說明的是，把手管11中的從後支承管4a呈一直線狀地延伸的連結部Ilb只要能夠使操作者在輪椅I的後方側把持手推把手部10即可，可以是與圖1不同的結構。例如可以是將把手管11設為與框架4不同的構件且在框架4上連結固定連結部Ilb的結構，也可以是在左右的後支承管4a之間沿著輪椅I的車寬方向配設梁且在該梁上固定把手管11的連結部Ilb的結構。
[0053]如圖2所示，轉動部12是在其內部供把手管11的水平部Ila嵌通、且配置在把手管11的水平部Ila的周圍的構件。轉動部12設置成能夠繞著把手管11的水平部Ila的軸心進行旋轉。
[0054]抓握部13是用於供操作者在輪椅I的移動操作時及制動操作時進行把持的圓筒狀(棒狀)構件。如圖2所示，抓握部13以其基部13a固設在轉動部12的外周面12a上的方式連結固定於輪椅I。需要說明的是，在本實施方式中使用的「圓筒狀」這樣的表達除了包括與長軸垂直的截面形狀無論長軸方向的位置如何都成為同一圓形的情況之外，也包括例如為了與手的形狀相適而根據長軸方向的位置使截面的直徑或形狀不同的情況。
[0055]另外，如圖2所示，抓握部13在制動器非工作時的基準位置處以抓握部13的長軸B的方向從鉛垂上方朝向相對於輪椅I的行進方向A而言的前方傾斜約30度的方式設置，從而能夠提高操作者把持抓握部13時的合適感和操作性。而且，抓握部13的直徑為例如25~35毫米左右，優選為32毫米左右，即便是手小的女性或高齡者也容易抓握。
[0056]需要說明的是，抓握部13在制動器非工作時的基準位置處只要從輪椅I的行進方向A觀察時以向鉛垂上方突出的方式延伸即可。即，只要抓握部13的基部13a固設在轉動部12的外周面12a的上方的位置即可，可以將抓握部13的長軸B從鉛垂上方起向前方或後方適當傾斜任意的角度來設置。
[0057]在此，詳細說明制動器非工作時的抓握部13的基準位置。抓握部13的基準位置並不局限於圖1~3例示的設置位置或延伸方向。抓握部13在基準位置處，只要以從輪椅I的行進方向A的平行的一軸(在圖1~3的例子中為把手管11的水平部Ila的軸心)向徑向突出的方式延伸即可，且只要根據其延伸方向而固設在轉動部12的外周面12a上的任意位置並固定於輪椅I即可。抓握部13的長軸B可以相對於輪椅I的行進方向A向前方、後方或左右方向傾斜地設定。
[0058]在這樣的抓握部13的基準位置的範圍中，更優選例如以下的範圍。
[0059](I)在操作者用手掌整體將抓握部13抓握的狀態下向前方進行移動操作時，手掌的拇指球(食指與拇指的根部的部分)附近成為操作力的壓力中心的範圍(例如長軸B與輪椅I的行進方向A大致正交的位置)
[0060](2)在操作者用手掌整體將抓握部13抓握的狀態下，操作者的小指成為抓握部13的基部13a側的範圍(例如在基部13a固設在轉動部12的上方的情況下將鉛垂上方設為高度方向且以基部13a為頂點的圓錐形狀的範圍，或者在基部13a固設在轉動部12的車寬方向內側(在右側把手部1a中為左方，在左側把手部1b中為右方)的情況下將車寬方向內側設為高度方向且以基部13a為頂點的圓錐形狀的範圍)
[0061]另外，在制動器非工作時的基準位置處，優選使抓握部13在通過抓握部13的基部13a且與輪椅I的行進方向A正交的平面上延伸、或者比該平面向相對於行進方向A而言的前方延伸、或者比通過基部13a的水平面向下方延伸。例如，抓握部13的基部13a固設在轉動部12的外周面12a上的任意位置，抓握部13的長軸B可以設定為與外周面12a正交的方向，或者可以設定為朝著行進方向A前方而向上下方向或左右方向傾斜。而且，可以使長軸B向行進方向A後方的下方或左右方向傾斜。
[0062]而且，抓握部13更優選比通過基部13a且與行進方向A正交的平面向前方並且比通過基部13a的水平面向上方延伸，或者比通過基部13a且與行進方向A正交的平面向後方並且比通過基部13a的水平面向下方延伸，進一步優選比通過基部13a且與行進方向A正交的平面向前方並且比通過基部13a的水平面向上方延伸。
[0063]而且，在制動器非工作時的基準位置處，抓握部13更優選以在輪椅I的整個寬度內延伸的方式配置。例如，在抓握部13的端部比輪椅的車輪5向側方突出的位置不配置抓握部。
[0064]而且，在制動器非工作時的基準位置處，抓握部13在輪椅I的行進方向觀察下，優選以從輪椅I的行進方向A的平行的一軸(在圖1~3的例子中為把手管11的水平部Ila的軸心)向上方或下方突出的方式延伸。即，抓握部13的基部13a優選固設在轉動部12的外周面12a的上方或下方的位置處。此時，抓握部13的長軸B可以從鉛垂方向起向前方或後方適當傾斜任意的角度來設置。
[0065]返回圖2，繼續說明手推把手部10的構成要素，制動拉索連結構件(制動操作部)14與抓握部13同樣地固設在轉動部12的外周面12a上，並與制動拉索8的另一端(連結於制動裝置7這一端的相反側的端部)連結(參照圖5)。在本實施方式中，如圖3所示，制動拉索連結構件14在以轉動部12為中心而與抓握部13相反側的位置處固定於轉動部12的外周面12a，在制動器非工作時的基準位置處配置在轉動部12的鉛垂下方。[0066]因此，轉動部12、抓握部13及制動拉索連結構件14能夠繞著把手管11的水平部Ila的軸心一體地轉動。制動拉索8的向制動拉索連結構件14的連結位置設定為能夠根據這樣的抓握部13及制動拉索連結構件14的一體轉動,而使制動拉索連結構件14拉拽制動拉索8使得制動裝置7工作。而且，制動拉索連結構件14在制動拉索8的張力下始終被從制動拉索8施加與拉拽方向反向的作用力Fl。
[0067]制動管連結構件15是與從制動裝置7延伸出的制動管9的一端連結的構件。如圖2所示，制動管連結構件15在轉動部12的軸向兩側固設於一對外殼16，這一對外殼16固設於把手管11的水平部11a。
[0068]另外，如圖3所示，制動管連結構件15具備:在制動器非工作時的基準位置處與制動拉索連結構件14抵接的抵接面15a ;將該抵接面15a和與制動管9連接的連接部分連通的連通孔15b。從制動裝置7延伸出的制動拉索8在制動管9內穿過，從制動管連結構件15的連通孔15b進入抵接面15a而與制動拉索連結構件14連結。在制動拉索8的張力下，在制動拉索連結構件14上始終施加有朝向制動管連結構件15的抵接面15a側的作用力F1。
[0069]制動管連結構件15的配置在一對手推把手部10中各不相同，如圖1所示，配置在輪椅I的整個寬度方向的內側，即配置在手推把手部10相互對置的一側，而且，制動管連結構件15的與制動拉索連結構件14抵接的抵接面15a朝向整個寬度方向的外側配置。
[0070]換言之，在右側把手部1a中，制動管連結構件15在行進方向觀察下從左方固設於外殼16，且與制動拉索連結構件14抵接的抵接面15a朝向右方。制動管9從制動管連結構件15的左方安裝,制動拉索8從左方向右方穿過連通孔15b而進入抵接面15a側,從左側與制動拉索連結構件14連結。
[0071]另一方面，在左側把手部1b中，制動管連結構件15在行進方向觀察下從右方固設於外殼16，且與制動拉索連結構件14抵接的抵接面15a朝向左方。制動管9從制動管連結構件15的右方安裝，制動拉索8從右方向左方穿過連通孔15b而進入抵接面15a側，從右側與制動拉索連結構件14連結。
[0072]需要說明的是，在本實施方式中，制動拉索連結構件14在以轉動部12為中心而與抓握部13相反的一側固設於轉動部12，但只要在抓握部13處於非制動狀態時的基準位置(鉛垂上方)時制動拉索連結構件14與制動管連結構件15的抵接面15a抵接即可，制動拉索連結構件14也可以固設在轉動部12的外周面12a上的其他位置。這種情況下，對應於制動拉索連結構件14的固設位置的移動，制動管連結構件15的抵接面15a也同樣地移動。
[0073] 如以上說明那樣，在手推把手部10中，抓握部13及制動拉索連結構件14固定在能夠繞著把手管11進行旋轉的轉動部12，因此轉動部12、抓握部13及制動拉索連結構件14繞著把手管11的水平部Ila的軸心一體地同步旋轉。而且，在非制動狀態的基準位置(制動拉索連結構件14位於轉動部12的鉛垂下方時)，制動管連結構件15的抵接面15a與制動拉索連結構件14抵接，因此從該基準位置向抵接面15a側的方向的制動拉索連結構件14的轉動受到限制，轉動部12及抓握部13的轉動也受到限制。
[0074]即，如圖1所示，抓握部13的轉動範圍被限定為從抓握部13朝向鉛垂上方的基準位置起到輪椅I的整個寬度方向的內側即手推把手部10相互對置的一側。換言之，抓握部13能夠從基準位置起向以把手管11的水平部Ila的軸心為旋轉中心的一方向(在從行進方向A的後方觀察時,就右側把手部1a來說為逆時針方向，就左側把手部1b來說為順時針方向)轉動。抓握部13的轉動範圍設定為例如以基準位置為O度，在傾轉大致45度的位置處能夠發揮最大的制動力(在現有的手動制動器中握入至最大的狀態)。
[0075]需要說明的是，在本實施方式中，一對手推把手部10的制動拉索連結構件14及制動拉索8作為對應於抓握部13的轉動而使制動裝置7工作的制動操作部發揮功能。並且，該制動操作部、在一對車輪5上分別設置的制動裝置7、一對手推把手部10的抓握部13在輪椅I中作為用於對一對車輪5分別進行制動的本實施方式的一對制動結構發揮功能。
[0076]接下來，參照圖2~5，說明本實施方式的制動結構的動作。圖4是表示制動操作時的手推把手部10 (右側把手部1a)的立體圖，圖5是圖4所示的制動操作時的手推把手部10(右側把手部1a)的從下方觀察到的立體圖。需要說明的是，圖2~5是將手推把手部10中的右側把手部1a放大表示的圖，在以下的說明中，對右側把手部1a進行說明。左側把手部1b的情況與以下說明的左右方向及旋轉方向相反。
[0077]首先，如圖2、3所示，在非制動狀態的基準位置處，抓握部13配置在轉動部12的上方。另一方面，制動拉索連結構件14配置在轉動部12的鉛垂下方，與從輪椅I的行進方向A的後方觀察下的左側的制動管連結構件15的抵接面15a抵接。此時，通過制動拉索8的張力，對制動拉索連結構件14向制動管連結構件15側(順時針方向)作用有作用力F1，從而將制動拉索連結構件14按壓於抵接面15a。由此,制動拉索連結構件14被保持在轉動部12的鉛垂下方的位置，伴隨於此，抓握部13也被保持在轉動部12的鉛垂上方的位置。
[0078]接著，如圖4、5所示，通過輪椅I的操作者對手推把手部10的抓握部13施加逆時針方向的操作力F2，在該操作力F2大於制動拉索8產生的作用力Fl的情況下，抓握部13、轉動部12及制動拉索連結構件14克服作用力Fl而向逆時針方向一體地轉動。
[0079]通過制動拉索連結 構件14的逆時針方向的轉動，制動拉索連結構件14從固設於外殼16的制動管連結構件15向右方分離，與制動拉索連結構件14連結的制動拉索8被從制動管連結構件15的連通孔15b向右方牽引而拉出。
[0080]並且，通過拉拽制動拉索8，由此使與該制動拉索8連接的設於右側的車輪5的制動裝置7工作，對右側的車輪5進行制動。即，通過進行使抓握部13向逆時針方向轉動的操作，而在右側的車輪5上作用減速制動。
[0081]這樣，在本實施方式中，操作者在保持將抓握部13抓握的狀態下，通過前臂迴旋關節的內旋?外旋動作而使抓握部13向輪椅I的車寬方向的內側傾倒，從而施加制動。並且，在使抓握部13倒入45度左右時，能夠拉出在現有的手動制動器中將制動杆握入至最大時拉入的拉索最大長度，能夠發揮最大的制動力。
[0082]接著，說明本實施方式的制動結構的效果。
[0083]現有的手壓用輪椅的制動器沿用自行車的手動制動器的情況為主流。在這樣的手動制動器中，在輪椅的協助者(操作者)欲施加減速制動的情況下，需要將把手和制動杆一起持續握入，制動操作的負載增高。因此，長時間的制動器使用不僅會產生因壓力集中引起的手指的疼痛，而且會導致握力下降，存在給輪椅的利用者(被協助者)帶來危險的可能性。而且，在操作者尤其是女性或高齡者等手小或握力弱的情況下，手指難以夠到制動杆，存在難以施加制動或難以維持制動力的問題。
[0084]因此，本實施方式的制動結構是在具有一對車輪5的輪椅I中用於對車輪5分別進行制動的一對制動結構，其特徵在於，這一對制動結構分別具備:制動裝置7，其對一對車輪5中的任一方進行制動；抓握部13，其由操作者把持來進行輪椅I的移動操作，該抓握部13的基部13a在繞著沿輪椅I的行進方向A的一軸的任意位置處固定於輪椅1，該抓握部13在輪椅I的行進方向觀察下以從所述一軸朝向徑向突出的方式延伸，且設置成能夠向一方向轉動；制動操作部(制動拉索連結構件14及制動拉索8)，其對應於抓握部13的轉動而使制動裝置7工作。
[0085]根據這樣的結構，通過對供操作者把持來進行輪椅I的移動操作的抓握部13進行轉動操作，由此使制動裝置7工作而能夠對車輪5進行制動，因此不需要現有的手動制動器那樣的握入動作，在把持著抓握部13的狀態下不使用手指的力就能夠進行制動操作，能夠減少輪椅I的操作者的手指的疲勞度或與握入相伴的疼痛等。
[0086]另外，在制動操作時通過抓握部13的轉動來進行制動操作，因此與現有的手動制動器的握入動作(手指的把持力)相比，能夠將發揮力大的手臂的動作(在本實施方式中為前臂迴旋關節的內旋.外旋動作)利用於制動操作。需要說明的是，相對於通常手指的MP關節(掌指關節)彎曲時即握入動作的發揮力，前臂內旋動作的發揮力為3倍左右。另一方面，為了使制動裝置7工作所需的制動拉索8的張力相同。因此，操作者能夠容易地發揮制動操作所需的力，從而容易施加制動。這樣，本實施方式的制動結構對於輪椅I的操作者而言能夠減輕制動操作的負載。
[0087]另外，根據上述結構，不是像現有的手動制動器那樣持續施加握力來確保制動力，而是對應於抓握部13的轉動來決定製動力，因此只要能夠保持抓握部13的轉動位置就能夠維持制動力。因此，即使在制動操作中，也不用改變操作者對抓握部13的抓握方式或手指的把持姿勢，能夠將為了進行移動操作而向抓握部13施加的力的方向保持為大致固定。
[0088]換言之,能夠將為了制動操作而由操作者向抓握部13施加的力與為了移動操作而向抓握部13施加的 力在極力減少彼此的影響的情況下分離。例如，在圖1等例示的本實施方式的抓握部13的設置狀態的情況下，當操作者用手掌整體將抓握部13抓握時，拇指球(食指與拇指的根部的部分)附近成為向前方移動時的操作力的壓力中心，另一方面，食指與中指的根部的掌骨頭附近成為用於進行制動操作的轉動的操作力的壓力中心。
[0089]這樣，能夠利用同一抓握部13來進行輪椅I的移動操作及制動操作，且能夠將移動操作與制動操作分開，因此能夠減少制動操作對移動操作的影響，能夠提高制動操作中的移動操作性。即，即使在制動操作中，制動操作的負擔也幾乎不會影響坡道行駛、臺階的跨越(傾轉)、轉彎等的移動操作，操作者能夠良好地實施這些操作。通過以上所述，本實施方式的制動結構能夠減輕制動操作的負載，且能夠提高制動操作中的移動操作性。
[0090]另外，本實施方式的手推把手部10與現有的協助用輪椅相比，在現有的協助用輪椅中，通常構成為本實施方式的把手管11的水平部Ila進一步向後方延伸來設置把手的結構。因此，若將本實施方式的手推把手部10設置在現有的協助用輪椅的把手的跟前，則能夠將本實施方式的制動結構改進應用於現有的協助用輪椅，能實現低成本化。
[0091]另外，在本實施方式的制動結構中，抓握部13構成為在通過抓握部13的基部13a且與輪椅I的行進方向A正交的平面上延伸或比該平面向前方延伸，或者在通過基部13a的水平面上延伸或比該水平面向下方延伸。通過該結構，能夠將抓握部13的設置位置設定在與行進方向A正交的位置、或者從該正交的位置向上方且前方傾斜的位置或向下方且後方傾斜的位置等、操作者用手掌整體將抓握部13抓握時容易向移動操作方向及制動操作方向施加力的位置，從而能夠進一步提高輪椅I的操作性。
[0092]另外，在本實施方式的制動結構中，抓握部13構成為以在通過抓握部13的基部13a且與輪椅I的行進方向A正交的平面上或比該平面向前方、且還在通過基部13a的水平面上或比該水平面向上方的方式延伸，或者抓握部13以在通過基部13a且與輪椅I的行進方向正交的平面上或比該平面向後方、且還在通過基部13a的水平面上或比該水平面向下方的方式延伸。通過該結構，能夠在操作者用手掌整體將抓握部13抓握時更容易向移動操作方向及制動操作方向施加力的位置上設定抓握部13的設置位置，因此能夠進一步提高輪椅I的操作性。
[0093]另外，在本實施方式的制動結構中，抓握部13在輪椅I的整個寬度內延伸。通過該結構，能夠避免成為例如抓握部13比車輪5向側方突出配置等因抓握部13而使輪椅I的整個寬度增大的結構，能夠防止輪椅I的可行駛範圍受制約的情況。
[0094]另外，在本實施方式的制動結構中，抓握部13在輪椅I的行進方向觀察下向上方或下方延伸。通過該結構，操作者容易把持抓握部13，而且，容易向抓握部13施加操作力，因此能夠進一步提高坡道行駛、臺階的跨越(傾轉)、轉彎等的移動操作性。
[0095]另外，在本實施方式的制動結構中，抓握部13設置成能夠以該抓握部13的基部13a側為旋轉中心而繞著沿輪椅I的行進方向A或從該行進方向A傾斜的方向的旋轉軸進行轉動。通過該結構，與現有的手動制動器的握入動作(手指的把持力)相比，能夠將發揮力大的前臂或上臂迴旋關節的內旋.外旋動作利用在制動操作中，因此能夠進一步減少制動操作的負載。而且，為了移動操作而向抓握部13施加的力的方向與用於制動操作的力的方向能夠良好地分離，因此能夠進一步提高制動操作中的移動操作性。
[0096][第二實施方式 ]
[0097]接著，參照圖6~8，說明本發明的第二實施方式。圖6是表示應用了本發明的第二實施方式的制動結構的輪椅I的簡要結構的立體圖，圖7是將圖6中的手推把手部20(右側把手部20a)放大表示的立體圖，圖8是表示圖7所示的手推把手部20 (右側把手部20a)的制動操作時的狀態的立體圖。
[0098]如圖6所示，本實施方式的制動結構在手推把手部20的抓握部23設置成能夠以該抓握部23的延伸方向(長軸B)為旋轉軸進行轉動這一點上與第一實施方式的手推把手部10不同。
[0099]手推把手部20與第一實施方式同樣地包括右側把手部20a和左側把手部20b。尤其是在本實施方式中，手推把手部20構成為，對應於從抓握部23的長軸B的方向的上方觀察時在右側把手部20a中將抓握部23向逆時針方向扭轉的操作及在左側把手部20b中將抓握部23向順時針方向扭轉的操作，而使左右的車輪5的制動裝置7工作，從而能夠對一對左右的車輪5分別進行制動。
[0100]如圖7所示，手推把手部20具備:用於供操作者在進行輪椅I的移動操作時及制動操作時把持的圓筒狀的抓握部23 ;從下方插入到抓握部23的內部，對抓握部23的轉動進行支承且固設於把手管11的支承體21 ;在抓握部23的下端以與長軸B正交的方式設置的圓板23a ;固設在圓板23a的下方的面上，與從制動裝置7延伸出的制動拉索8連結的制動拉索連結構件24 ;從支承體21的周面向徑向延伸，與從制動裝置7延伸出的制動管9的一端連結的制動管連結構件25。[0101]制動管連結構件25與第一實施方式的制動管連結構件15同樣地配置成能夠以抵接面25a與制動拉索連結構件24抵接，使制動拉索8從制動管9經由連通孔25b進入到抵接面25a側。而且，圓板23a構成為能夠承受長軸B的方向上的推力載荷，還具備在操作者把持抓握部23時作為放置手的載置臺的功能。
[0102]關於本實施方式的制動結構的動作，例示手推把手部20中的右側把手部20a來進行說明。需要說明的是，左側把手部20b的情況與以下說明的旋轉方向相反。
[0103]首先，如圖7所示，在非制動狀態的基準位置處，制動拉索連結構件24與制動管連結構件25的抵接面25a抵接。此時，通過制動拉索8的張力，對制動拉索連結構件24向制動管連結構件25側(從長軸B的方向的上方觀察時的順時針方向)作用有作用力F1，從而將制動拉索連結構件24按壓於抵接面25a。由此，抓握部23被保持在繞著長軸B的基準位置上。
[0104]接著，如圖8所示，通過輪椅I的協助者(操作者)對手推把手部20的抓握部23施加逆時針方向的操作力F3，在該操作力F3大於由制動拉索8產生的作用力Fl的情況下，抓握部23及制動拉索連結構件24克服作用力Fl而以長軸B為旋轉軸向逆時針方向一體地轉動。
[0105]通過制動拉索連結構件24的逆時針方向的轉動，由此制動拉索連結構件24從固設於支承體21的制動管連結構件25分離，與制動拉索連結構件24連結的制動拉索8被從制動管連結構件25的連通孔25b牽引而拉出。
[0106]並且，通過拉拽制動拉索8，由此使與該制動拉索8連接的設於右側的車輪5的制動裝置7工作，對右側的車輪5進行制動。即，通過進行以長軸B為旋轉軸使抓握部23向逆時針方向轉動(扭轉)的操作，而對右側的車輪5作用減速制動。需要說明的是，這樣的扭轉操作在操作者用手掌整體將抓握部23抓握的情況下，通過使手關節彎曲的動作能夠實現。
[0107]這樣，在本實施方式中，操作者在保持將抓握部23抓握的狀態下，只要進行使手關節彎曲而將抓握部23向內側(在右側把手部20a的情況下為逆時針，在左側把手部20b的情況下為順時針)扭轉的動作，就能夠施加制動。
[0108]需要說明的是，制動拉索連結構件24的設置位置、即將制動拉索8距旋轉中心(長軸B)取為何種程度的距離可以基於抓握部23的轉動範圍等來決定。例如，假定在將抓握部23扭轉了 30度左右時能夠拉出在現有的手動制動器中將制動杆握入至最大時拉入的拉索最大長度，將此時的拉索最大長度設為20毫米左右。使用圓弧的長度的式子(L =r Θ:L為圓弧的長度，r為半徑，Θ為圓弧的角度)，將圓弧的長度L為20 (毫米)且圓弧的角度Θ為π/6 ( = 30度)代入的話，則能夠算出半徑r為約40毫米。該半徑r成為制動拉索8的與制動拉索連結構件24連接的連接位置的距軸心(長軸B)的徑向距離。
[0109]這樣，在本實施方式的制動結構中，抓握部23設置成能夠以該抓握部23的延伸方向(長軸B)為旋轉軸進行轉動。通過該結構，與現有的手動制動器的握入動作(手指的把持力)相比，能夠將發揮力大的手關節的彎曲動作利用在制動操作中，因此能夠進一步減少制動操作的負載。而且，抓握部23的延伸方向無論制動操作如何都是固定的，因此能夠使為了移動操作而向抓握部23施加的力的方向固定，能夠進一步提高制動操作中的移動操作性。[0110]接著，參照圖9~16，與現有的手動制動器進行比較來說明上述實施方式的制動結構的效果，尤其是關於輪椅I的移動操作性的提高。
[0111]首先，參照圖9~14，說明坡道上的輪椅的移動操作。圖9是表示應用了現有的手動制動器時的坡道上的輪椅的移動操作時的力的關係的圖，圖10是表示應用了現有的手動制動器時的在上坡中移動輪椅的狀況的圖，圖11是表示應用了現有的手動制動器時的在下坡中移動輪椅的狀況的圖，圖12是表示應用了本發明的制動結構時的坡道上的輪椅的移動操作時的力的關係的圖，圖13是表示應用了本發明的制動結構時的在上坡中移動輪椅的狀況的圖，圖14是表示應用了本發明的制動結構時的在下坡中移動輪椅的狀況的圖。
[0112]如圖9~11所示，在坡道上的輪椅操作中，就應用了現有的手動制動器的輪椅而言，為了支承就座於輪椅的被協助者Y的體重及輪椅自身的車重的總重量(在圖9中，作為「向協助者的力」由從輪椅向協助者X的方向的力來表示)，對輪椅進行操作的協助者X需要發揮克服這些重量而支承輪椅並使輪椅移動的力(在圖9中，作為「推進力」由從協助者X向輪椅的方向的力來表示)。而且，與此同時，協助者X為了避免手掌相對於沿水平方向延伸的把手發生打滑，需要發揮將把手牢固地握入並用手指將制動杆拉靠的力(圖9的「握力」)。協助者X在坡道上的輪椅操作中，必須始終維持上述的推進力和握力。因此需要伸長手指而將制動杆持續拉靠，從而導致作用於協助者X的手部的負擔非常大。在下坡或上坡中，若沒有進一步增強握入把手的力，則手掌會相對於把手打滑，因此更明顯地感覺到極度疲57。
[0113]如圖10所示 ，在上坡中對輪椅進行移動操作的情況下，因重力而輪椅的車重和被協助者Y(在圖10中記載為「搭乘者」)的體重的總重量朝著協助者X向行進方向後方(下降方向)施加。因此，協助者X為了避免輪椅向下降方向逆行，必須持續發揮握力而持續施加制動，並且必須用手臂或身體整體來支承輪椅及被協助者Y的重量並施加將輪椅向上升方向推出的力。
[0114]如圖11所示，在下坡中對輪椅進行移動操作的情況下，因重力而輪椅的車重和被協助者Y(在圖11中記載為「搭乘者」)的體重的總重量向從協助者X離開的行進方向前方(下降方向)作用。因此，協助者X為了避免輪椅向下降方向加速，需要持續發揮握力而持續施加制動，同時需要用手臂或身體整體持續支承輪椅和被協助者Y的重量，將輪椅調整成向下降方向以適當的速度移動。因此，協助者X的負擔大，因疲勞而使握力下降，存在協助者X將輪椅的把手滑落或者被協助者Y在協助者X的移動操作中感覺到不安的情況。
[0115]相對於此，如圖12~14所示，在應用了本發明的制動結構的輪椅I中，協助者X在坡道上的輪椅操作中從手掌與把手間的摩擦中解放出來。制動操作僅通過使抓握部13、23轉動就可進行，因此不再需要握力，能夠集中於輪椅I的移動操作。而且，由於能夠用手掌和手臂整體來承受向協助者X的力，因此容易進行支承。
[0116]如圖13所示，在上坡中對輪椅I進行移動操作的情況下，協助者X只要在從拇指的根部到手掌的大範圍內推按抓握部13、23，就能將從肩.上臂傳來的前進用的力向把手(抓握部13、23)傳遞。由於不存在制動杆，因此協助者X在制動操作中無需用手指強力地持續抓握制動器，不會對協助者X的手指施加負擔。而且，用於使輪椅I前進的推進力通過胸部或肩部的肌肉來發揮，另一方面，在制動時，使用與轉動(內旋動作、彎曲動作)相關的上臂或前臂的肌肉來使抓握部13、23轉動，因此能適度地分散向移動操作中協助者X所使用的肌肉的負載。而且，由於使用手臂或胸部的肌肉，因此與手指相比，各肌肉的對於最大發揮力的富餘度肯定要更大。因此，與現有的手動制動器相比，可認為本發明的制動結構能夠使協助者(操作者)X不易感覺到疲勞。
[0117]如圖14所示，在下坡中對輪椅I進行移動操作的情況也與上坡的情況同樣，協助者X無需用手指強力地持續抓握制動器，因此容易支承輪椅I和被協助者Y(在圖14中記載為「搭乘者」)的重量，能夠集中於輪椅I的移動操作。而且，在向後方後退的情況下，利用4根手指整體向抓握部13、23傳遞向後方的推進力，因此能夠使協助者(操作者)X更舒適地感受移動操作。
[0118]接著，參照圖15、16，說明輪椅I的臺階跨越(傾轉)操作。
[0119]圖15是表示應用了現有的手動制動器時的輪椅的傾轉操作的狀況的圖，圖16是表示應用了本發明的制動結構時的輪椅的傾轉操作的狀況的圖。
[0120]如圖15所示，在輪椅的傾轉操作中，就應用了現有的手動制動器的輪椅而言，以將橫型把手(抓握部)向下方按壓的方式施加力fl。此時，力臂成為從將按壓力fl的方向延長而與地面交叉的點至車輪的與地面接觸的接地點為止的距離dl。因此，為了越過臺階而用於使腳輪離地(Wheelie)的旋轉力距Tl成為作用於把手的力Π與力臂dl之積(Tl=f I X dl)。
[0121]另一方面，如圖16所示，在應用了本發明的制動結構的輪椅I中，通過將縱型把手(抓握部13、23)向後方拉拽的動作來進行輪椅I的傾轉操作。將通過該動作而將縱型把手(抓握部13、23)向後方拉拽的力設為f2時，力臂成為從力f2的作用點至地面的高度d2。因此，本發明的制動結構的情況下的旋轉力矩T2成為T2 = f2Xd2。
[0122]在此，將利用現有的手動制動器進行傾轉時的力臂dl與利用本發明的制動結構進行傾轉時的力臂d2進行比較時，如圖15、16所示，d2成為dl的約5倍的長度。因此，假定為了離地所需的旋轉力距Tl、T2相同，忽視腳的蹬力，則在應用了現有的手動制動器的輪椅中應作用於把手的力f I成為應用了本發明的制動結構的輪椅I所需的力f2的約5倍。
[0123]由此也在力學上證明了，與應用了現有的手動制動器的輪椅相比，應用了本發明的制動結構的輪椅I壓倒性地容易進行傾轉操作。就現有的輪椅而言，在傾轉中需要大力，因此必須瞬間地發出大力。如圖15所示，有時因其反作用(react1n)而輪椅的行為成為加速度性的，超過協助者X的想像地猛力向後方旋轉移動，從而會導致使被協助者Y感到不安的事態。相對於此，在應用了本發明的制動結構的輪椅I中，如圖16所示，與現有的輪椅相t匕，不需要那麼大的力，因此只要輕輕地對抓握部13、23施加向後方的力即可。而且，由於抓握部13、23形成為從後方抓握的形態，因此即使萬一輪椅I超過協助者X的想像地猛力向後方旋轉，協助者X也能用手掌輕鬆地支承輪椅1，因此能抑制使被協助者Y感到不安那樣的反作用。因此，在應用了本發明的制動結構的輪椅I中，不會使被協助者Y感到不安，而能夠容易且安全地進行傾轉操作。
[0124] 接著，說明輪椅的轉彎操作。在應用了現有的手動制動器的輪椅中，需要通過距迴旋中心遠的一側的外側的把手而利用抓握外側的把手的單手來傳遞用於前進的力。此時，需要以通常的約2倍的力以避免把手相對於手掌打滑的方式發揮握力，因此容易感到更大的負擔。[0125]相對於此，在應用了本發明的制動結構的輪椅I中，在轉彎時，只要用手掌持續按壓外側的把手(抓握部13、23)同時使另一方的把手(抓握部13、23)轉動，就能使內側的車輪停止，並以之為中心而容易進行就地轉彎。此時，前進的力雖然僅通過外側的把手傳遞，但是來自胸部或肩部的藉助手臂傳遞的力的傳遞效率非常良好。因此，轉彎越小時，應用了本發明的制動結構的輪椅I相對於現有的輪椅來說，越能夠使操作者(協助者X)感覺到容易拐小彎。
[0126]以上，對於本發明說明了優選的實施方式，但本發明不受這些實施方式的限定。本發明可以通過將以上說明的實施方式組合多個而構成，也可以將實施方式的各構成要素變更為本領域技術人員能夠且容易置換的構成要素或實質上相同的構成要素。
[0127]在上述實施方式中，例示並說明了輪椅I作為應用本發明的制動結構的移動體的一例，但只要是具有至少一對車輪的移動體且制動結構能夠對該移動體的一對車輪分別地進行制動即可，例如在對使用者的步行動作進行輔助的步行車、自動車、自行車、電動輪椅或嬰兒車等中也可以應用本發明的制動結構。
[0128]另外，在上述實施方式中，例示了輪椅I作為移動體的一例，且設為通過右側把手部1a的制動操作而對右側的車輪5進行制動、通過左側把手部1b的制動操作而對左側的車輪5進行制動的結構，但例如可以將要制動的車輪以左右相反等方式構成，只要一對制動結構分別與一對車輪一一對應即可。
[0129]另外，在上述實施方式中，例示了繞著沿行進方向A的一軸的轉動(第一實施方式)和繞長軸B的轉動(第二實施方式)作為抓握部13、23的轉動，但是只要能夠避免向前後方向移動或臺階跨越時不必要地施加制動或者通過移動操作用的向抓握部施加的力來進行制動操作所造成的影響即可，抓握部的轉動的旋轉軸也可以是其他的方向。 [0130]另外，如上述實施方式所示，抓握部13的轉動操作優選在右側把手部1a及左側把手部1b為相同且左右對稱的操作，但也可以是左右不同的操作，還可以是左右非對稱的操作。
[0131]需要說明的是，在上述實施方式中，制動裝置7列舉了用於在行駛中進行減速的減速制動器，但本發明的制動結構也可以應用於將車輪鎖定的停車制動器。
[0132]符號說明
[0133]I輪椅(移動體)
[0134]5 車輪
[0135]7制動裝置(車輪制動部)
[0136]8制動拉索(制動操作部)
[0137]10、20手推把手部
[0138]10a、20a右側把手部
[0139]10b、20b左側把手部
[0140]13、23 抓握部
[0141]13a抓握部的基部
[0142]14、24制動拉索連結構件(制動操作部)
[0143]A行進方向
[0144]B抓握部的長軸
【權利要求】
1.一種移動體的制動結構，其是在具有一對車輪的移動體中用於對所述車輪分別進行制動的一對制動結構，其特徵在於， 這一對制動結構分別具備: 車輪制動部，其對所述一對車輪中的任一方進行制動； 抓握部，其由操作者把持以進行所述移動體的移動操作，該抓握部的基部在繞著沿所述移動體的行進方向的一軸的任意位置處固定於所述移動體，該抓握部在所述移動體的行進方向觀察下以從所述一軸向徑向突出的方式延伸，且設置成能夠向一方向轉動； 制動操作部，其根據所述抓握部的轉動而使所述車輪制動部工作。
2.根據權利要求1所述的移動體的制動結構，其特徵在於， 所述抓握部以在通過該抓握部的基部且與所述移動體的行進方向正交的平面上或比該平面向前方的方式延伸，或者所述抓握部以在通過所述基部的水平面上或比該水平面向下方的方式延伸。
3.根據權利要求2所述的移動體的制動結構，其特徵在於， 所述抓握部以在通過該抓握部的基部且與所述移動體的行進方向正交的平面上或比該平面向前方、且還在通過所述基部的水平面上或比該水平面向上方的方式延伸，或者所述抓握部以在通 過所述基部且與所述移動體的行進方向正交的平面上或比該平面向後方、且還在通過所述基部的水平面上或比該水平面向下方的方式延伸。
4.根據權利要求1~3中任一項所述的移動體的制動結構，其特徵在於， 所述抓握部在所述移動體的整個寬度內延伸。
5.根據權利要求1~4中任一項所述的移動體的制動結構，其特徵在於， 所述抓握部在所述移動體的行進方向觀察下向上方或下方延伸。
6.根據權利要求1~5中任一項所述的移動體的制動結構，其特徵在於， 所述抓握部設置成能夠以該抓握部的基部側為旋轉中心而繞著沿所述移動體的行進方向或從所述行進方向傾斜的方向的旋轉軸進行轉動。
7.根據權利要求1~5中任一項所述的移動體的制動結構，其特徵在於， 所述抓握部設置成能夠以該抓握部的延伸方向為旋轉軸進行轉動。
【文檔編號】A61G5/02GK104039292SQ201280067111
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年12月28日 優先權日:2012年1月16日
【發明者】巖田浩康 申請人:巖田浩康