JP2011062281A

JP2011062281A - 電動伸縮杖

Info

Publication number: JP2011062281A
Application number: JP2009214208A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Iwata; 岩田勝美
Original assignee: IWATA TEKKOSHO KK
Current assignee: IWATA TEKKOSHO KK
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2009-09-16
Publication date: 2011-03-31
Also published as: CN102018338A; TW201110906A; US20110061698A1; KR20110030276A

Abstract

【課題】階段の昇り降りや、椅子などからの立ち上がりや腰掛けなどのとき、さらに半身麻痺などで片手操作しか出来ない人に、速やかに伸縮して動作を補助することのできる伸縮機能を備えた杖を提供する。
【解決手段】多条送りねじと、多条送りねじを正逆回転させる電動モーターで構成され把手部の前部にスイッチ設けることにより片手で、必要時迅速、容易に杖長さを調整することが出来る。
また、モーターと多条送りねじの間にクラッチが介在するため、可動杖部が伸びきった時、クラッチで空転するためにモーターに過負荷をかけることがなく、空転時スチールボールが穴に当たる音で使用者に空転していることを伝えることが出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、階段の昇り降りなどの補助のためや、椅子などからの立ち上がりや腰掛けなどの動作を補助する伸縮機能を持つ電動伸縮杖に関する。

従来からある杖は単に棒状のものであり、プッシュボタンを穴に嵌合させて固定する伸縮杖やねじで締め付けて固定する伸縮杖もあるが椅子などからの立ち上がりや階段の昇り降りなどの時いちいち伸縮していては即応できない。
一方、電動による伸縮機能を備えた杖は特許文献１〜５のようなものが挙げられるが、いずれも回転を直線運動に変えるねじが多条でなく、伸縮の対応が緩慢である。

特開平７−２４６２２３号公報特開平８−２４２９１７号公報特開２００２−３５０６４号公報特開２００５−６６９９号公報実登３１３３８８０号公報

本発明は、以上のような従来の欠点に鑑み、階段の昇り降りや、椅子などからの立ち上がりや腰掛けなどのとき速やかに片手で伸縮して動作を補助することのできる伸縮機能を備えた杖を提供することを目的にしている。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、モーター収容部を有した把手部と、該把手部の下部に固定され、内部に中空部を有した固定杖部と、該固定杖部の中空部内に上下方向へ摺動可能に支持された可動杖部からなる伸縮杖において、上端部が固定杖部の中空部内で回転可能に支持されると共に下部が可動杖部の上部に固定されたナット部材に噛合わされた多条送りねじと、送りねじを正逆回転させる電動モーターと、モーターに過負荷がかかった時空転せしめるクラッチとで電動伸縮杖を構成している。

モーターを駆動させるための電池は把手部に収納する。また固定杖部の外側に、電気回路基板とともに電池収納部を設けてもよい。これにより把手部内構造の設計自由度が増す。

把手部に設けたスイッチによりモーターを正転、逆転あるいは停止させて杖を伸縮するが、適度な伸縮速度にするためおよび把手部から固定杖部に回転軸の方向を変えるため減速装置を用いる。この減速装置はウォームギヤでは回転軸がずれて把手部と固定杖が真直ぐつながらないが、クラウンギヤを用いることで把手部と固定杖の軸を平面にすることが出来る。

固定杖部と可動杖部は多角柱とすれば、回転する送りねじにかみ合うナット部材の回り止めになるが、中空管の内部に突起を設けた押出管で構成してもよい。

固定杖部と可動杖部の間には摺動可能にするために隙間を設けるが、固定杖部と可動杖部のそれぞれの摺動側に例えばテフロン（登録商標）コーティングのような摩擦低減被覆を行うことにより隙間を極限まで小さくすることができ、石、砂、埃等の噛みこみを防ぎ長持ちさせることが出来る。

把手部には弾性のある材料で構成あるいはコーティングをしてもよい。表面に弾性があることで杖を壁に立て掛けたとき滑りにくくなる。スイッチ部を含めて全面を被覆すると水の侵入がなく電気系統を保護することが出来る。
弾性のある材料としては、ゴム、ウレタン、熱可塑エラストマの他、ラテックス、エマルジョン等弾性被覆の材料を選ぶことが出来る。

さらに、請求項１の多条送りねじにおいて、円周に対するピッチの比が、０．０４より大きく、０．１より小さいことを特徴としている。

通常、ねじが１回転するとねじ山ひとつ分進む。多条ねじが１回転すると多条ねじ山分進むので、その分早く伸縮できる。しかしながら多条ねじの条数が多くなると、使用時に杖に荷重をかけたとき、ナットを押し込むことでねじが回転してしまい、杖が縮んで体重を支えきれなくなってしまう。本発明では、ねじが１回転するとき進むピッチの長さPの、ねじの円周Lに対する割合、Ｐ／Ｌが０．１より小さいことでねじが逆回転しないよう図っている。

さらに、請求項２の発明は、請求項１のモーターと送りねじの間に介在するクラッチにおいて、伸び方向時のみ、回転軸の一方に設けた深穴に収納したばねとボールと、接続する軸の対向面に設けた当接穴は中心がボールが入る深さで円周方向に徐々に浅くなる形状の２穴当接穴からなり、通常回転時はボールがばねの力で当接穴に押し付けられた状態で回転軸相互を連結し、過負荷がかかった時、ボールがばねの力に抗して深穴に押し込められて連結を解除して空転することを特徴とする電動伸縮杖用の一方向機能のクラッチを構成している。

本発明は、多条送りねじと、多条送りねじを正逆回転させる電動モーターで構成されているため、必要時迅速に杖を伸縮できる。
また、モーターと多条送りねじの間にクラッチが介在するため、可動杖部が伸びきった時、クラッチで空転するためにモーターに過負荷をかけることがなく、空転時ボールが穴に当たる音で使用者に空転していることを伝えることが出来る。

本発明を実施するための最良の形態の全体図である。本発明を実施するための最良の形態の動作説明図である。クラッチ部の断面図。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１および図２において固定杖部２及び可動杖部３は杖本体を構成する中空の外管および内管で、軽量で曲げ強度の高いカーボンパイプ、ジュラルミン等のアルミ合金等の金属材料で形成されて、固定杖部２の上部には把手部１が取り付けられる。

把手部１には電動モーター７、モーター駆動用制御回路１２と充電式リチウムイオン電池１１及びスイッチ６が内蔵されている。また把手部１のスイッチ６の操作により電動モーター７を正逆方向へ回転駆動させる。尚、把手部１の外表面には軟質の合成ゴム或いは発泡性樹脂の軟質部材により被覆されている。

杖本体は大径状の固定杖部２及び該固定杖部２に対して軸線方向へ摺動可能に挿嵌される可動杖部３とから構成されている。これら固定杖部２及び可動杖部３はパイプ形状或いは角柱形状からなる。これら固定杖部２及び可動杖部３を角柱形状とした場合には挿嵌時に回り止めされるが、パイプで構成した場合には固定杖部２の内周面に軸線方向に延出して突出する突条を、また可動杖部３の外周面に突条と係合可能な凹条を夫々形成して両者を係合させることにより軸線方向へ移動可能な状態で回り止めすることができる。また、固定杖部２の中空部に挿嵌された可動杖部３を回り止めする手段としては、固定杖部２及び可動杖部３の軸線直交方向の断面を楕円形状としてもよい。

上記可動杖部３の上端部にはナット部材５が挿嵌して固定されている。また、固定杖部２の取付けられた把手部１には多条送りねじ１０の一方端部が軸受を介して回転可能で、かつ抜け止めされた状態で支持されている。そしてこの多条送りねじ１０の他端部はナット部材５に噛み合わされている。

把手部１に支持された多条送りねじ１０の軸端にはクラッチ９を介してクラウンギヤセット８が取付けられ、このクラウンギヤセット８は電動モーター７の回転軸に取付けられたピニオンギヤに噛み合わされている。そして電動モーター７の駆動に伴って多条送りねじ１０が正逆方向へ回転される。

図２の多条送りねじ下端部に、スライド金具１３、ばねホルダ１４、ばね１５、スリーブ１６で構成された緩衝装置を組み込むことにより最伸時にナット部材５とばねホルダ１４が当たりさらにばね１５により圧縮されるが、ばね１５が縮みきるまえにクラッチが働き、ねじの食いつき付をなくすことができる。この状態からスイッチ６で回転を逆転することにより問題なく杖を縮めることが出来る。

図３に本発明に用いたクラッチの例は伸び方向時のみ、回転軸２２の一方に設けた深穴２４に収納したばね２６とスチールボール２５と、多条送りねじ連結軸２１の対向面に設けた当接穴２３は中心にスチールボール２５が入る深さで円周方向に徐々に浅くなる形状の２穴当接穴２３からなり、通常回転時はボールがばねの力で当接穴に押し付けられた状態で回転軸相互を連結し、過負荷がかかった時、スチールボール２５がばね２６の力に抗して深穴２４に押し込められて連結を解除して空転する。

本発明は老人や障害者の行動を補助する介護の分野で利用される。

１把手部
２固定杖部
３可動杖部
４杖先ゴム足
５ナット部材
６スイッチ
７電動モーター
８クラウンギヤ
９クラッチ
１０多条送りねじ
１１充電式リチウムイオン電池
１２制御回路基板
１３スライド金具
１４ばねホルダ
１５ばね
１６スリーブ
２１多条送りねじ連結軸
２２回転軸
２３当接穴
２４深穴
２５スチールボール
２６ばね

Claims

モーター収容部を有した把手部と、該把手部の下部に固定され、内部に中空部を有した固定杖部と、該固定杖部の中空部内に上下方向へ摺動可能に支持された可動杖部からなる伸縮杖において、上端部が固定杖部の中空部内で回転可能に支持されると共に下部が可動杖部の上部に固定されたナット部材に噛合わされた多条送りねじと、送りねじを正逆回転させる電動モーターと、モーターに過負荷がかかった時空転せしめるクラッチとからなる電動伸縮杖。
請求項１のモーターと送りねじの間に介在するクラッチにおいて、伸び方向時のみ、回転軸の一方に設けた深穴に収納したばねとボールと、接続する軸の対向面に設けた当接穴は中心にボールが入る深さで円周方向に徐々に浅くなる形状の２穴当接穴からなり、通常回転時はボールがばねの力で当接穴に押し付けられた状態で回転軸相互を連結し、過負荷がかかった時、ボールがばねの力に抗して深穴に押し込められて連結を解除して空転することを特徴とする電動伸縮杖用の一方向機能のクラッチ。
請求項１の中空部を有した固定杖部をカーボンパイプにすることにより、軽量と強度を有することを特徴とする電動伸縮杖。
請求項１の電動モーター減速装置は、クラウンギヤを用いることで把手部と固定杖の軸を真直ぐつなぐことが出来ることを特徴とする電動伸縮杖。
請求項１の固定杖部内周面に軸線方向に延出して突出する突条を、また可動杖部の外周面に突条と係合可能な凹条を夫々形成して両者を係合させることにより軸線方向へ移動可能な状態で回り止めすることができることを特徴とする電動伸縮杖。
請求項１の把手部に電動モーター、減速装置、正逆回転させるスイッチ、制御回路基板、充電式リチウムイオン電池を収めたことを特徴とする電動伸縮杖。
請求項１の把手部前部に正逆回転させるスイッチを設け、片手で伸縮操作できることを特徴とする電動伸縮杖。
請求項１の多条送りねじと噛合わされた可動杖部の上部に固定されたＭＣナイロン部材のナットを取り付けたことを特徴とする電動伸縮杖。
請求項１の多条送りねじをパイプ構造とし、さらに肉厚を薄くしたことにより軽量にしたことを特徴とする電動伸縮杖。
最縮時、送りねじ最上部にネジの無い部分を設けナットがその部分に入ることで空転させ上端部でのネジ食い付をなくしたことを特徴とする電動伸縮杖。
最伸時、スライド金具、ばねホルダ、ばね、スリーブで構成された緩衝装置によりねじの食いつき付をなくしたことを特徴とする電動伸縮杖。
駆動用リチウムイオン電池に保護回路を設けたことによりクラッチ負荷を越える過負荷時に動作が止まり安全なことを特徴とする電動伸縮杖。
可動杖部先端部の内接に、圧入できるOリングを取付けた杖先ゴム足により軽量なことを特徴とする電動伸縮杖。
可動杖の内径を軸方向に等分３ヵ所を削り、軽量化することにより使用時の杖の振り出し荷重を軽減したことを特徴とする電動伸縮杖。