(57)【要約】【課題】  階段への着脱が容易で、どのような幅の階段にも容易に移設することができ、安全性にも優れた車椅子用昇降機を提供する。【解決手段】  階段１上に所定間隔をおいて設置されるべき２本のガイド部２、２と、これらガイド部２、２間に設けられガイド部２に沿って昇降する移動部３と、移動部３の走行を制御する制御部４とを備える。夫々のガイド部２にはその両端部にギア５、６が設けられているとともに、これらギア５間にチェン７が張設されている。一方のギア５には駆動用のモーター８、ブレーキ９、ギア５の回転量を検出するセンサが接続され、移動部３はチェン７に係止してあり、制御部４は、両センサからの信号を入力とし、左右夫々のギア５、５の回転量を同一とするようモーター８を制御し、左右夫々のギア５、５の回転量に差が生じた場合これを検出し、モーター８を停止させてブレーキ９を起動するよう制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
階段上に所定間隔をおいて設置されるべき２本のガイド部と、これらガイド部間に設けられガイド部に沿って昇降する移動部と、移動部の走行を制御する制御部とを備え、前記夫々のガイド部にはその両端部にギアが設けられているとともに、これらギア間にチェンが張設されており、一方のギアには駆動用のモーター、ブレーキ、及び回転部分の回転量を検出するセンサが接続され、前記移動部は前記チェンに係止してあり、前記制御部は、両センサからの信号を入力して左右夫々のギアの回転量を同一とするようモーターを制御するとともに、左右夫々の回転部分の回転量に差が生じた場合これを検出して、モーターを停止させてブレーキを起動するよう制御することを特徴とする車椅子用昇降機。
【請求項２】
階段上に所定間隔をおいて設置されるべき２本のガイド部と、これらガイド部間に設けられガイド部に沿って昇降する移動部と、移動部の走行を制御する制御部とを備え、前記夫々のガイド部にはその両端部にギアが設けられているとともに、これらギア間にチェンが張設されており、一方のギアには駆動用のモーター、ブレーキ、及び回転部分の回転量を検出するセンサが接続され、前記移動部は前記チェンに係止してあり、前記制御部は、両センサからの信号を入力とし、左右夫々の回転部分の回転量が同一となるようにモーターを制御するとともに、左右夫々の回転部分の回転量に差が生じた場合これを検出して、モーターを停止させるとともに少なくとも一方のモーターのみを回転させて両ギアの回転量を一致させるよう制御することを特徴とする車椅子用昇降機。
【請求項３】
前記モーター、ブレーキ、及び回転部分の回転量を検出するセンサは、ギア及びチェンと別体の筺体内に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車椅子用昇降機。
【請求項４】
前記移動部は車椅子が搭載されるものであり、板状に形成したストッパーが蝶着され、車椅子を保持するよう構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車椅子用昇降機。
【請求項５】
前記移動部に歪センサが設られ、この歪センサの出力が制御部に入力され、移動部に歪が生じたときにはこの歪が減じる方向にモーターが制御されるよう構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車椅子用昇降機。
【請求項６】
前記モータ及びブレーキを収納した第一筐体と前記チェンを収納した第二筐体を別個に形成し、第一筐体を第二筐体上に重ねて配置した請求項１から請求項５のいずれかに記載の車椅子用昇降機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階段に取り付けることにより容易に車椅子を昇降させることができる車椅子用昇降機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、介護施設や病院等において、比較的少ない段数の階段で車椅子を移動させる場合、階段に設置できる昇降機を用いる場合がある。このような昇降機としては階段の壁や階段そのものにレールを設けるとともに、このレールに沿ってパレットを設け、このパレットに駆動用のモーターを取り付けて昇降可能にしたものがある。
【０００３】
しかし、従来のものでは装置が大掛かりであり、また一旦取り付けると取り外すのが容易ではない構造となっていた。また、常に階段の一部を占領するため幅の広い階段でなければ設置することができず、住居等に設置することが困難であるという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するため、本出願人は既に特許文献１に示す装置を提供した。この装置はラックギアを備えたレールを階段に設置し、このレールに車椅子を乗せるパレットを設けたものである。パレットには駆動用機構とピニオンギアが設けられており、ラックギアとピニオンギアを噛み合わせて走行するように構成されている。そして、昇降機として使用しないときにはこのパレット面を床面と面一にまで下げることで事実上階段の有効幅を減じることなく設置することができるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−８７７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した昇降機では、移動するパレットの側に駆動装置が設けられているため、どうしても重量が重くなり、設置や撤去の際には２名以上の作業者がパレットを保持しながらレールに支持させる必要が生じる。また、電源を移動するパレット側に供給しなければならないため電気的な構造も複雑になるという問題がある。また、階段に設置した場合に、レール幅や高さを一定の範囲内の大きさにすることにより、健常者が階段を利用する際に昇降機が障害とならないようにする必要もある。
【０００６】
そこで本出願人は、個々の部材の重量を可能な限り分散させ、併せて電気配線も単純化することで一人の作業者でも階段への着脱ができるようにするとともに、レール幅や高さが所定寸法内に収まるように駆動装置等を分散配置した構造を開発した。本発明は上記のような事情に基づいてされたものであり、階段への着脱作業が容易であるとともに、種々の幅の階段にも容易に移設することができ、コンパクトで安全性にも優れた車椅子用昇降機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するため、以下のような発明の特定事項を備えている。階段１上に所定間隔をおいて設置されるべき２本のガイド部２、２と、これらガイド部２、２間に設けられガイド部２に沿って昇降する移動部３と、移動部３の走行を制御する制御部４とを備え、前記夫々のガイド部２にはその両端部にギア５、６が設けられているとともに、これらギア５間にチェン７が張設されており、一方のギア５には駆動用のモーター８、ブレーキ９、及びギア５の回転量を検出するセンサ１０が接続され、前記移動部３は前記チェン７に係止してあり、前記制御部４は、両センサ１０、１０からの信号を入力とし、左右夫々のギア５、５の回転量を同一とするようモーター８を制御するとともに、左
右夫々のギア５、５の回転量に差が生じた場合これを検出して、モーター８を停止させてブレーキ９を起動するよう制御する。
【０００８】
（ガイド部２）
階段の長手方向に沿って設けられる外観レール状のもので、例えばＣ型鋼などが用いられる。また、階段の勾配角度の変化に対応ように設置可能である。
（移動部３）
車椅子を乗せるパレット状のもので上面に滑り止め加工がされた角型の鉄板などで形成することができる。また、ガイド部２に対して着脱自在に設けることができる。したがって、使用状況に合わせて大きさの異なるものに交換することが可能である。
（制御部４）
マイクロコンピュータにシーケンス動作が記憶されており、またセンサ１０からの信号を監視して左右のモーターの回転数を制御するとともに、万一、左右のモーターの回転数に差が出た場合にはモーターを停止させて安全が図られるようになっている。
（ギア５、６）
ガイド部２内の両端部に設けられチェン７が張設されている。また、ギア５にはモーター８と連結するための補助ギアを設けることができる。なお、この補助ギアはチェン用ギアであっても平ギアであってもよい。
（モーター８）
モーターとしてはＤＣサーボ型またはＡＣサーボ型などが好適であり、一般的な制御方法の他、駆動回路の電流と電圧をフィードバックしてモーターのトルクと磁束を制御するベクトル・モーター制御方式を採用できる。
（ブレーキ９）
多盤型、ドラムブレーキシュー型、ディスク型などが例示できる。その駆動はサーボモーター、液圧、ソレノイドプランジャーなどが例示できる。
（センサ１０、１０）
ギア５の回転量すなわち移動部３の移動距離を検出するもので、ギア５と連結された円盤に所定間隔の穴を設け、この穴の両側にフォトインタラプタを設けた光学式のロータリーエンコーダーや、電磁式ロータリーエンコーダーが利用できる。
【０００９】
この構成では、駆動機構がガイド部２に分散されて設けられているとともに、移動部３には駆動機構がないため、個々の部材の重量がほどよく分散でき、また、最も取り付けに苦心する移動部３が極めて軽量であるため一人で着脱することも可能となる。また、左右のモーターの回転数に差が出た場合にはモーターを停止させて安全が図られる。
【００１０】
また、本発明に係る前記制御部４は、両センサ１０、１０からの信号を入力とし、左右夫々のギア５、５の回転量を同一とするようモーター８を制御するとともに、左右夫々のギア５、５の回転量に差が生じた場合これを検出して、モーター８を停止させるとともに少なくとも一方のモーター８のみを回転させて両ギア５、５の回転量を一致させるよう制御することが望ましい。この構成では、移動部３を停止させた後、移動部３の位置を正規に戻すことができるためより安全性と快適性をより高めることができる。
【００１１】
なお、前記モーター８、ブレーキ９、及びギア５、５の回転量を検出するセンサ１０、１０は、ギア５、５及びチェン７と別体の筺体２１内に設けることができる。このような構成とすることで、モーター８、ブレーキ９またはセンサ１０、１０だけを着脱することが可能となり、故障時の交換なども容易となる。さらに、前記移動部３は車椅子１１が搭載されるものであり、板状に形成したストッパー１３が蝶着され、車椅子１１を保持するよう構成することができる、この構成では車椅子の安全性がさらに確保される。加えて、別体の筐体内に設けることにより、それぞれを適宜に組み合わせることが可能となり、ガイド部の幅及び高さを適宜に調整することが可能となる。
【００１２】
また、前記移動部３に歪センサ１２を設け、この歪センサ１２の出力が制御部に入力され、移動部３に歪が生じたときにはこの歪が減じる方向にモーター８が制御されるよう構成することができる。歪センサ１２としてはストレインセンサを使用することができる。この構成では、モーター８、８の回転数に差異が生じた場合に加えて、実際に移動部３にストレスが加わった場合にこれを検出して、モーター８を個別に制御し最も歪が少ない最適な状態に戻すことができる。
【００１３】
加えて、本発明に係る車椅子用昇降機は、モータ８及びブレーキ９を収納した第一筐体とチェンを収納した第二筐体を別個に形成し、第一筐体を第二筐体上に重ねて配置する構成とすることができる。このような構成とすることにより、ガイド部２のレール幅を小さくし、階段として使用可能な幅を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ガイド部が左右に完全独立しており、コネクター等で接続することで電気的に連動するようになっているため、階段への設置や撤去が極めて容易であり、特殊な技術を要しない。さらに、取り付けに苦心する移動部には駆動機構などの重量物がないため一人での取り付け作業も可能である。この場合、移動部の幅が変更されても左右のガイド部はそれに対応するように設置できる。
一方、移動部に歪センサを設けた構成では、左右のモーターの回転数に差異が生じた場合に加えて、実際に移動部にストレスが加わった際にこれを検出し、各々のモーターを個別に制御することができるので、安全性をさらに向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明する。
図１は昇降機全体の側面図であり、この昇降機は階段１上に着脱自在に取り付けられる。尚、階段１は４段前後の低いものが好適である。
階段１上に所定間隔をおいて２本のレール状のガイド部２、２を設置する。このガイド部２は軽量なＣ型鋼材製の本体内の両端にギア５、６が設けられているとともに、これらギア５、６間にチェン７が張設されている。これによりギア５を回転させるとチェン７が移動しギア６とともに回転するようになっている。
【００１６】
ガイド部２の両端には、階段１や床１ａに固定するための基台５０が設けられている。この基台５０は階段１や床１ａに接するベース５１を有し、このベース５１には長穴５２が形成されているとともにガイド部２に軸止される軸部５５が設けられている。長穴５２にはロッド５３の一端がスライド可能に軸止（５６）されている。ロッド５３の他端はガイド部２に軸止（５４）されている。
このように基台５０はロッド５３を長穴５２の範囲で移動させることでガイド部２を任意の角度で固定することができるようになっている。
【００１７】
ガイド部２の内部には走行台車４０がスライド可能に内装されている。この走行台車４０には４つのローラー４１が回転自在に取り付けられており、これらローラー４１がガイド部２内に沿って走行することで走行台車４０が抵抗なく移動するように構成されている。
この走行台車４０はチェン７と連結されており、チェン７に連動してガイド部２内を移動することができるようになっている。
【００１８】
走行台車４０には、板状の移動部３が軸３９を介して設けられている。この移動部３はガイド部２に沿って昇降するものであり、鋼板製のテーブル３１を備えている。テーブル３１上には車椅子が載せられる。このテーブル３１の一端側の左右端には、固定プレート
３０がボルト３８で取り付けられている。この固定プレート３０には固定穴３５が設けられており、ロッドバー３４を介してテーブル３１に軸止されている。
【００１９】
さらに詳しくは、テーブル３１の左右端にロッド取り付け部３２が設けられており、ロッドバー３４の一端がこのロッド取り付け部３２に設けられている。一方、ロッドバー３４の他端にはアジャスター３６が設けられており、このアジャスター３６には角度調整に使用する穴３７が多数設けられている。
そして、いずれかの穴３７と固定穴３５とをボルト等で固定することで、移動部３を任意の角度でガイド部２に固定できるようになっている。実際にはテーブル３１と床１ａとが平行になるように調整するのがよい。
【００２０】
前記移動部３には、図７に示すように車椅子１１が搭載され、安全確保のためテーブル３１の前後端に板状に形成したストッパー１３、１３が蝶着されている。ストッパー１３は自動的に跳ね上げと折り畳みができるようになっている。すなわち、前端側のストッパー１３ではガイド部２に設けた補助ガイド１３ｂに係止するアーム部１３ｃが取り付けられている。そしてテーブル３１が階段の上端（２階）に達したときに、アーム部１３ｃが補助ガイド１３ｂにガイドされてストッパー１３が前方に倒れ、車椅子１１が前進できる状態となる。
一方、テーブル３１が階段の下端（１階）に達したときには、ストッパー１３に連係させた押し上げバー１３ａによってストッパー１３が水平方向に付勢され車椅子１１が前進できる状態となる。
なお、軸３９には図５に示すように歪センサ１２が設けられており、軸３９に歪力が加わった場合には出力信号が変化するようになっている。
【００２１】
ガイド部２には筺体２１が設けられている。この筺体２１内にはモーター８、ブレーキ９、ギア５の回転量を検出するセンサ１０、及び移動部３の走行を制御する制御部４とが内蔵されている。モーター８は駆動回路の電流と電圧をフィードバックしてモーターのトルクと磁束を制御するベクトル・モーター制御用のものが使用されている。モーター８の仕様は１２０Ｗ型が夫々設けられており、電源は２４Ｖのバッテリーとなっている。
【００２２】
そして図３及び図４に示すようにモーター８には減速機８ａが接続されており、この減速機８ａの出力にギア８ｂが取り付けられている。このギア８ｂはチェン８ｃを介してブレーキ９を回転させるようになっている。減速機８ａには回転量を検出するセンサ（ロータリーエンコーダー）１０が取り付けられている。ブレーキ９の出力にはギア９ａが設けられておりこのギアはチェン５ｂを介して、ギア５と一体になっているギア５ａに連結させてある。ブレーキ９は電気的にブレーキ力の制御がされるようになっている。
【００２３】
筺体２１には電源スイッチ４ｂと昇降スイッチ４ｃが設けられて、これらは制御部４に接続されている。制御部４は、センサ１０、１０からの信号を入力とし、左右夫々のギア５、５の回転量を同一とするよう監視しながらモーター８を制御するものである。制御部４は図８に示すように、センサ１０、１０と歪センサ１２、１２からの信号、及び、モーター８の信号出力からの信号を受けるマイクロコンピュータを備えている。そして、電力制御部４ａを介してモーター８及びブレーキ９を制御するようになっている。
【００２４】
以上述べた発明の実施の形態では、ガイド部２の重量が夫々約４５ｋｇ、移動部３の重量が約２０ｋｇ、昇降速度は７．４ｍ／分、昇降力９８ｋｇ×２、テーブル３１の幅が８００ｍｍ、長さ１０００ｍｍ、テーブル３１の荷重は１５０ｋｇである。そして、移動部３は、図７に示すように車椅子１１を乗せた状態で昇降可能である。
【００２５】
その動作を図９に示すフローチャート図により説明する。
本発明では左右に独立した駆動機構を有しているため、万一、両者に速度差が生ずると移動部３に曲がりが生じ、最悪の場合は移動部３が傾斜して車椅子１１に位置ずれが起こる惧れがある。このため、常に安定した姿勢で移動部３を駆動する必要がある。
まずステップ１００において昇降スイッチ４ｃが操作されているとステップ１０１においてモーター８を駆動し移動部３を指示された方向に移動させる。ここで、制御部４はセンサ１０、１０からの信号が同期するよう、すなわち左右夫々のギア５、５の回転量が同一となるようモーター８を制御する（ステップ１０２）。ここで順調に制御された場合はステップ１０３に移行して移動部３は行き先で停止する。
【００２６】
しかし、万一、補正不能な差が生じた場合は肯定枝Ｙからステップ１０４に移行する。ステップ１０４では制御モードの選択が行われる。すなわち、補正不能な差が生じた場合にこれを検出してモーター８を停止させるモードと、補正不能な差が生じた場合にモーター８、８を個別に微調整して移動部３を正常な位置に戻し再度運転するモードである。
前者のモードが選択されている場合は肯定枝Ｙからステップ１０５に移行し、移動部３を停止させる。一方、後者のモードが選択されていると否定枝Ｎよりステップ１０６に移行しモーター８、８を個別に微調整して移動部３を正常な位置に戻し再度運転し（ステップ１０７）、行き先で停止する（ステップ１０３）。
このとき、歪みセンサ１２を備えていれば、実際の移動部３の歪みに基づく修正が可能である。しかし、歪みセンサ１２が無くても、ギア等の回転部分の差を検知し、この差を解消する方向にモータ８を回転させるように制御することが可能である。
【００２７】
以上述べたように本発明では、駆動機構がガイド部２に分散されて設けられているとともに、移動部３には駆動機構がないため、個々の部材の重量がほどよく分散でき、また、最も取り付けに苦心する移動部３が極めて軽量であるため一人で着脱することも可能となる。また、左右のモーターの回転数に差が出た場合にはモーターを停止させて安全が図られる。
さらに駆動機構が左右のガイド部２に分離できるため、取り付けの際に任意の幅で取り付けることが可能である。このため、移動部３の幅がどのようなものであっても対応可能で、設置後の変更も容易である。つまり、複数種類の幅の移動部３を予め用意しておき必要に応じて付け替えることも可能となる。移動部３には駆動機構がなく、単純な板状体であるので、これを複数保管し、必要に応じてこれを付け替えることは簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態における装置全体の内部構造を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるガイド部の内部構造を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるモーター周辺の内部構造を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるモーター周辺の内部構造を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるガイド部と移動部との結合部分を示す側面図である。
【図６】本発明の実施形態における移動部がガイド部上部に移動した状態の内部構造を示す側面図である。
【図７】本発明の実施形態における装置に車椅子を乗せた状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態における装置のブロック図である。
【図９】本発明の実施形態における装置の動作を説明するためのフローチャート図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  階段
２  ガイド部
３  移動部
４  制御部
５，６  ギア
７  チェン
８  モーター
９  ブレーキ
１０  センサ
１１  車椅子
１２  歪センサ
１３  ストッパー
２１  筺体
【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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【図６】
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【図７】
2005112620.tif 000009
【図８】
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【図９】
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