(57)【要約】      （修正有）【課題】ガイドレールが水平、傾斜の場合でも昇降機が安定して移動することが可能であり、又各ローラとガイドレール間の滑り摩擦を抑えてスムーズな移動を行ない得る階段昇降機の提供。【解決手段】第１ガイドレール２の下側に沿設したラック７に噛み合って回転するスプロケット６を有し、該スプロケット軸を中心に回動するリンク先端に軸支した上側ローラ８ａ，８ｂを第１上ガイドレール２の上に、機枠５から水平に延びる軸１１に軸支した下側メインローラ１０を第２ガイドレール３上に転動可能とし、軸１１に揺動出来るように取付けたブラケット１２には第２ガイドレール３に載って転動する下側上ローラ１３、第２ガイドレール３の側面に接する水平ローラ１５、及び下側下ローラ１４を軸支したもので、上記スプロケット６と下側メインローラ１０との水平成分距離を拡大して、ガイドレールが傾斜してもモーメントの方向が逆にならないようにしている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
階段に沿って設けているガイドレールに装着されて昇降動する階段昇降機において、上ガイドレールの下側に沿設したラックに噛み合って機枠に取着したモーターにて回転駆動するスプロケットと、該スプロケット軸を中心に回動するリンク先端に軸支した上側ローラを上ガイドレールの上に載って転動可能とし、又上記機枠から水平に延びる軸に軸支した下側メインローラを下ガイドレールに載せて転動可能とし、そして該軸に揺動出来るように取付けたブラケットには下ガイドレールに載って転動する下側上ローラを軸支し、又下ガイドレールの側面に接する水平ローラ、及び下側下ローラを軸支したもので、上記スプロケットと下側メインローラとの水平成分距離を拡大して、ガイドレールが傾斜しても発生するモーメントの方向が逆にならないようにしたことを特徴とする階段段昇降機。
【請求項２】
上記下側メインローラ、上側ローラを円筒形とした請求項１記載の階段昇降機。
【請求項３】
スプロケットを取着するモーターの主軸先端には概略円錐形のガイドローラを回転自在に軸支した請求項１、又は請求項２記載の階段昇降機。
【請求項４】
ブラケットに軸支した下側下ローラを概略円錐形として下ガイドレールの下側周面に接するようにした請求項１、請求項２、又は請求項３記載の階段昇降機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は階段に沿設されるガイドレールを昇降動する階段昇降機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建物には一般に階段が設けられ、該階段を使用して階上へ上がることが出来、逆に階下へ下りることが出来る。ところで、老人にとって階段を上り下りすることは容易でなく、身体障害者ともなれば階段の上り下りを独りですることが出来なくなる。近年、一般家庭においても階段の上り下りを解消する為にエレベータを装着している場合もあるが、該エレベータを装着するには費用が高くなる等の問題があると同時に、該エレベータを装着するには階段とは別にスペースを必要とする。従って、小さな家ではエレベータを装着することは容易でない。
【０００３】
そこで、上記エレベータに代わって既存の階段に装着して昇降することが出来る階段昇降装置が一部で使用されている。この階段昇降装置は階段に沿って取付けたガイドレールに装着されて移動することが出来、昇降装置に椅子を備えるならば該椅子に座ったままで階段の上り下りが可能となる。
【０００４】
ガイドレールは階段に沿って取付けられるが、ガイドレールに装着される昇降機は人が乗っても安定して昇降動することが出来ることが必要であり、又ラセン状階段であるならば、ガイドレールもラセン状と成って湾曲したガイドレールをスムーズに移動出来なくてはならない。出願人が以前に出願した特開平１１−１５７７６４号に係る「階段昇降機」は、昇降椅子９の機枠１５に一体的に大径ローラ７ｂ及び鼓状ローラ７ｃを支持している。大径ローラの支持軸１１を中心に揺動自在に支持したアーム１３に鼓状ローラ７ａを支持し、ローラ７ａ、７ｂにて上レール３を挟持する。ローラ７ｃを中心Ｏ１としてプレート３０を揺動自在に支持し、該プレートに鼓状ローラ７ｆ、円筒ローラ７ｄ、７ｇ、サイドローラ７ｅ，７ｈを支持して、ローラ７ｃと７ｄ、７ｆと７ｇにて下レール４を挟持している。
【０００５】
従って、昇降機はガイドレールが階段の傾斜に沿って傾いても、常に一定の姿勢を保持した状態で移動することが出来、ローラ７ｃ，７ｄ並びにローラ７ｆ，７ｇにより、下ガイドレール４を異なる位置にて挟持するので、ガイドレールが鉛直方向及び水平方向に湾曲部分を有していても、安定して移動することが出来る。しかし、取付けられる主なローラは太鼓型である為に、ガイドレールを抱き込むように接することになり、ローラの周速の違いから滑り摩擦が発生して昇降機の移動に多少を問わず支障が出る。特に湾曲したガイドレール部分を移動する際には滑り摩擦に基づく大きな抵抗が発生する。
【０００６】
図５は従来の階段昇降機のローラの配置を示している概略図であるが、昇降機の機枠（イ）にはスプロケット（ロ）と下側メインローラ（ハ）が取付けられ、スプロケット（ロ）は上ガイドレール（ニ）の下側に沿設しているラック（ホ）と噛み合い、下側メインローラ（ハ）は下ガイドレール（ヘ）の上側に載っている。そして、スプロケット（ロ）と下側メインローラ（ハ）間の距離は一定に保たれ、そこで上下ガイドレール（ニ）、（ヘ）が傾斜する場合、椅子を取付けている機枠（イ）の姿勢が変わらないように、上下ガイドレール（ニ）、（ヘ）間距離が縮小されている。
【０００７】
また、上ガイドレール（ニ）の上側には上側ローラ（ト）が載っていて、スプロケット（ロ）とリンク（チ）を介して連結している。すなわち、上側ローラ（ト）とスプロケット（ロ）によって上ガイドレール（ニ）を挟み込んでいる。ところで、ブラケット（リ）は下側メインローラ（ハ）の軸（ヌ）を中心として揺動し、該ブラケット（リ）には下側上ローラ（ル）、下側下ローラ（オ）、及び水平ローラ（ワ）、（ワ）が取付けられて下ガイドレール（ヘ）に接している。
【０００８】
ところで、昇降機に作用する荷重Ｐは、上側ローラ（ト）と下側メインローラ（ハ）によって支えられるが、同図のようにガイドレールが傾斜するならば、その位置が変わり、昇降機の安定性が損なわれる。すなわち、荷重Ｐは上側ローラ（ト）と下側メインローラ（ハ）とで支持されるが、上下ガイドレール（ニ）、（ヘ）が傾斜する場合、上側ローラ（ト）と下側メインローラ（ハ）間の水平成分距離が小さくなって昇降機の安定性がなくなる。椅子に座っている人が動いたりすれば、作用するモーメントの向きが逆方向になってしまう場合もある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の階段昇降装置には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、上下ガイドレールが水平の場合は勿論のこと、傾斜しても昇降機が安定して移動することが可能であり、又各ローラとガイドレール間の滑り摩擦を抑えてスムーズな移動を行ない得る階段昇降機を提供する。
【００１０】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係る階段昇降機は、上ガイドレールに載って転接する上側ローラを２個とし、下側に沿設しているラックと噛み合うスプロケットとリンクを介して連結している。すなわち、２個の上側ローラと１個のスプロケットによって上ガイドレールを拘束することで、昇降機の上部が安定して保持すれる。一方、下ガイドレールに載る下側メインローラは、上側ローラとの水平成分距離を拡大して取付けている。上側ローラと下側メインローラ間の水平成分距離が大きいことで、ガイドレールが傾斜しても安定した走行が出来る。
【００１１】
そして、機枠に軸支された下側メインローラの軸にはブラケットが揺動可能に取付けられ、該ブラケットにはローラと水平ローラが取付けられ、下ガイドレールに転接することが出来る。そして、これら各ローラは筒形ローラとしてガイドレールとの接触面積を極力小さくすることで滑り摩擦を抑制している。本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
【実施例】
図１は階段昇降機１がガイドレールに装着されている場合の各ローラ配置を示している概略図である。ガイドレールは上側の上ガイドレール２と下側に位置する下ガイドレール３から成り、上ガイドレール２及び下ガイドレール３は所定の間隔をおいて互いに並行に配置されている。そして同図には示していないが、上ガイドレール２及び下ガイドレール３は階段４の所々に起立状態で固定している支柱に支持されている。
【００１３】
本発明では上記昇降機１の具体的な形態及び構造は限定しないことにするが、複数のローラにて上ガイドレール２及び下ガイドレール３を抱き込んで昇降機１が上ガイドレール２と下ガイドレール３に装着されている。図２は各ローラの配置状態を示しているが、昇降機１の機枠５にはモーターが取着されて、該モーターの主軸にはスプロケット６が取付けられている。そして、該スプロケット６は上ガイドレール２の下側に沿設されているラック７に噛み合っている。
【００１４】
上ガイドレール２の上側には２個の上側ローラ８ａ，８ｂが載って接し、両上側ローラ８ａ、８ｂ、及上記スプロケット６はリンク９によって連結されている為に、上ガイドレール２は両上側ローラ８ａ，８ｂ及びスプロケット６にて挟み込まれている。そこで機枠５に作用する荷重Ｐの一部は両上側ローラ８ａ，８ｂにて支えられる。
【００１５】
機枠５の側部下方には下側メインローラ１０が回転自在に取付けられ、該下側メインローラ１０の軸１１にはブラケット１２を揺動可能に取着している。ここで、上記スプロケット６と下側メインローラ１０との距離は不変であるが、本発明では水平成分の距離Ｌは従来に比較して大きく成っている。
【００１６】
そして、ブラケット１２には下側上ローラ１３と下側下ローラ１４が取付けられ、又水平ローラ１５ａ，１５ｂが備わっている。下側メインローラ１０と下側上ローラ１３は下ガイドレール３の上側に接し、下側下ローラ１４は下ガイドレール３の下側に接し、水平ローラ１５ａ，１５ｂは下ガイドレール３の側面に接している。
【００１７】
図２（ａ）は上ガイドレール２及び下ガイドレール３が水平状態にある場合であり、（ｂ）は上ガイドレール２及び下ガイドレール３が傾斜している場合である。このように、上ガイドレール２及び下ガイドレール３が傾斜しても、機枠５の姿勢に変化はなく、一定の姿勢を保った状態で両ガイドレール２，３に沿って移動することが出来る。上ガイドレール２はスプロケット６に接した状態で傾斜することで、リンク９は反時計方向へ回動して上側ローラ８ａ，８ｂは傾斜した上ガイドレール２の上側に接することが出来る。
【００１８】
そして、下側の下ガイドレール３も同じ角度で傾斜しているが、下側メインローラ１０が下ガイドレール３に接している状態でブラケット１２が反時計方向へ回動し、ブラケット１２に取付けられている下側上ローラ１３、下側下ローラ１４、及び水平ローラ１５ａ，１５ｂは下ガイドレール３に接している。従って、傾斜した場合の上ガイドレール２と下ガイドレール３との間隔Ｈ２は水平状態にある上ガイドレール２と下ガイドレール３との間隔Ｈ１より小さくなる。
【００１９】
上記スプロケット６は機枠５に取着しているモーターにて回転駆動され、スプロケット６がラック７に噛み合って転動することで、椅子を装着している機枠５は移動することが出来る。本発明の昇降機は下側メインローラ１０が上記スプロケット６に対しての水平成分距離が拡大されている為に、図２（ｂ）のように上下ガイドレール２，３が傾斜しても下側メインローラ１０にて安定して支えることが可能となる。
【００２０】
図３は上側ローラ８ａ，８ｂとスプロケット６の具体例を示している。減速機付きモーター１６の主軸１７にはスプロケット６が取着されて、該スプロケット６は減速機付きモーター１６により回転駆動する。そして主軸先端には傾斜面を形成したガイドローラ１８が回転自在に軸支され、ガイドローラ１８は上ガイドレール２の下側周面に接してスプロケット６とは独立して回転する。
【００２１】
上側ローラ８はリンク９から水平に延びる軸１９に軸支され、円筒形の該上側ローラ８は上ガイドレール２の上外周面に接して回転することが出来る。ここで、リンク９は主軸１７に軸受を介して軸支され、上ガイドレール２の傾斜に応じて自由に回動することが出来る。
【００２２】
図４は下側メインローラ１０、下側上ローラ１３、下側下ローラ１４、及び水平ローラ１５の具体例を示している。機枠５から水平に延びる軸１１には軸受を介して下側メインローラ１０が回転自在に軸支されている。そして、同じ軸１１には軸受を介してブラケット１２が揺動できるように取付けられている。ブラケット１２の両支持板２０ａ，２０ｂに跨って取付けられた軸には下側上ローラ１３が軸支され、支持板２０ａに形成した開口には水平ローラ１５ａ，１５ｂが回転自在に配置されている。
【００２３】
そして、ブラケット１２に取付けている下側下ローラ１４ａ，１４ｂは下ガイドレール３の下側周面に接するように概略円錐状を成している。また上記下側メインローラ１０、下側上ローラ１３、及び水平ローラ１５ａ，１５ｂは筒型ローラと成っていて、下ガイドレール３の外周面と理論的には点接触を成して回転することが出来る。
【００２４】
以上述べたように、本発明の階段昇降機は、上ガイドレールの下側に沿設したラックと噛み合ってモーターにて回転駆動するスプロケットに対して、下ガイドレールに載って転動する下側メインローラとの水平成分距離を離したものであり、次のような効果を得ることが出来る。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の昇降機は上ガイドレールの下側に沿設されるラックに噛み合うスプロケットと、下ガイドレールの上に載って転動する下側メインローラとの位置関係の水平成分を大きく離したことで昇降機は安定する。特に、ガイドレールが大きく傾斜しても昇降機の荷重によって発生するモーメントが逆方向になることはなく、安定した昇降動が出来る。
【００２６】
そして、荷重を支える上側ローラ及び下側メインローラは円筒形としている為に、ガイドレールとの接触面が小さくなって滑り摩擦は発生せず、その為に昇降機の昇降動がスムーズになると共に、昇降機がガイドレールから外れないように、円錐形のガイドローラ及び下側下ローラが備わっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】階段昇降装置の全体概略図。
【図２】本発明の昇降機のローラ配置図。
【図３】昇降機上部のスプロケットと上側ローラの具体例。
【図４】昇降機下部の下側メインローラとブラケットに取付けている各ローラ。
【図５】従来の昇降機のローラ配置図。
【符号の説明】
１  昇降機
２  上ガイドレール
３  下ガイドレール
４  階段
５  機枠
６  スプロケット
７  ラック
８  上側ローラ
９  リンク
１０  下側メインローラ
１１  軸
１２  ブラケット
１３  下側上ローラ
１４  下側下ローラ
１５  水平ローラ
１６  減速機付きモーター
１７  主軸
１８  ガイドローラ
１９  軸
２０  支持板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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