(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
階段に設けたガイドレールに沿って、このガイドレールの直線部のみにトロリーを配置し、上記ガイドレールに沿って走行する昇降機構に、走行用の駆動モータと、駆動モータに給電するためのバッテリーと、トロリーを摺動して駆動モータに給電する集電子を設け、上記駆動モータへの給電を、ガイドレールの直線部ではトロリーからの集電によるトロリー方式と、ガイドレールの曲線部ではバッテリーの給電によるバッテリー方式にした階段昇降機。
【請求項２】
前記トロリー方式とバッテリー方式の切り換えは、トロリーに供給する電圧をバッテリーの電圧よりも高く設定することにより、切り換えが自動的に行われるようにした請求項１に記載の階段昇降機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高齢者や身体障害者の階段昇降、あるいは重い荷物を搬送するための階段昇降機、更に詳しくは、ガイドレールに沿って走行する昇降機構の給電構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
階段の昇降が困難な人の福祉機器や重い荷物を搬送するため、階段の傾斜に沿って設けたガイドレールに、該ガイドレールに沿って移動する昇降機構を設け、例えば、この昇降機構に設けたいすに座るだけで階段を昇降できるようにした階段昇降機がすでに提案されている。
【０００３】
従来、上記のような階段昇降機における給電方式には、バッテリー方式とトロリー方式及びケーブル方式がある。
【０００４】
バッテリー方式は、ガイドレールに装着した昇降機構にバッテリーを内蔵し、昇降機構の駆動モータにバッテリーで給電すると共に、階段の上下停止箇所にてバッテリーに充電するようになっている。
【０００５】
トロリー方式は、ガイドレールの全長に沿ってガイドレールと平行するトロリーを配置し、昇降機構にトロリーを摺動する集電子を取り付け、トロリーから集電子を介して駆動モータに給電するようになっている。
【０００６】
ケーブル方式は、電源となるコンセントとガイドレールに装着した昇降機構をケーブル（電線）で接続することにより、駆動モータに給電するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バッテリー方式は、長い行程を昇降する場合、バッテリー容量の問題から容量の大きなものを使用しなければならず、このようなバッテリーは昇降機構の内部に広いスペースを占めることになり、昇降機構が大型化するという問題がある。
【０００８】
また、バッテリー容量を上げると、充電に時間がかかることになり、従って、長い行程を昇降するには不向きであった。
【０００９】
一方、トロリー方式は、昇降機構にバッテリーを内蔵する必要がないので、昇降機構の小型化が図れるが、ガイドレールの全長に沿ってトロリーを取り付けなければならず、曲がった階段に階段昇降機を設置する場合、曲がったガイドレールに沿ってトロリー自体も曲げなければならない。
【００１０】
このトロリーは、一般に溝型材の内部に給電板を配置し、集電子がこの給電板を摺動するようになっているので、曲げ加工に特別な技術や設備が必要になると共に、小さい曲げになればなる程、加工が困難であるという問題がある。
【００１１】
更に、ケーブル方式は、ケーブルをそのまま床に置いておくと、昇降機構の昇降の際にケーブルが引っ掛かったりして故障の原因になり、このため、昇降機構かガイドレール側の何れかに、ケーブルの巻き取りドラムを装着しなければならないと共に、ケーブルの取り回しのためにケーブルガイドが必要になり、長い行程を昇降する場合は、巻き取りドラムが大型化するという問題がある。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、昇降機構の駆動モータに対する給電にトロリー方式とバッテリー方式を併用し、バッテリー容量の小型化を図ると同時にトロリーの曲げ加工を不要にし、ケーブル方式のようなケーブルの処理に起因する問題の発生がなく、バッテリー容量を小さくしても長い行程を移動することができる階段昇降機を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、この発明は、階段に設けたガイドレールに沿って、このガイドレールの直線部のみにトロリーを配置し、上記ガイドレールに沿って走行する昇降機構に、走行用の駆動モータと、駆動モータに給電するためのバッテリーと、トロリーを摺動して駆動モータに給電する集電子を設け、上記駆動モータへの給電を、ガイドレールの直線部ではトロリーからの集電によるトロリー方式と、ガイドレールの曲線部ではバッテリーの給電によるバッテリー方式にした構成を採用したものである。
【００１４】
上記トロリー方式とバッテリー方式の切り換えは、トロリーに供給する電圧をバッテリーの電圧よりも少し高く設定することにより、駆動モータへの給電の切り換えが自動的に行われるようにすることができる。
【００１５】
ここで、トロリーにはバッテリーよりも少し高い電圧の電源を供給し、昇降機構はガイドレールの直線部を走行するとき、トロリーを摺動する集電子を介して駆動モータに給電する。この時、バッテリーの電圧はトロリーの電圧よりも少し低く設定してあるので、直線部を走行中はバッテリーの電力が消費されることがない。
【００１６】
また、昇降機構がガイドレールの曲線部を通過するときは、この曲線部にトロリーがないため、トロリーからの給電が切れるが、同時にバッテリーからの給電が行われ、昇降機構は連続して走行することになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１８】
図１乃至図３のように、階段昇降機１の基本的な構造は、階段Ａの傾斜に沿って上下一対のガイドレール２、２を、レール支持ブラケット３への取り付けによって設置し、このガイドレール２、２に昇降機構４が装着され、例えば、該昇降機構４のケース状となる昇降機構本体５に座席部６と足置き台７、背もたれ８及び肘かけ９等からなるいす１０が取り付けられている。
【００１９】
上記昇降機構４は、上下のガイドレール２、２をそれぞれ上下から挟む上部ガイドローラ１１と下部ガイドローラ１２でガイドレール２、２に沿って移動できるように取り付けられ、下部ガイドローラ１２に設けたピニオン１３が上下のガイドレール２、２の下面側に設けたラック部材１４と噛み合い、下部ガイドローラ１２を昇降機構本体５の内部に設置したギヤードモータ１５で回転駆動することにより、ガイドレール２、２に沿って昇降機構４が走行するようになっている。
【００２０】
また、昇降機構本体５の内部には、駆動モータとなるギヤードモータ１５に対して給電するバッテリー１６が内蔵されている。
【００２１】
図１と図２のように、上記階段Ａは、上下の段差だけでなく平面的に屈曲部分があり、この階段Ａに沿って配置されるガイドレール２、２は、階段Ａの直線部分に対応する直線部２ａと、階段Ａの屈曲部分や端部に対応する部分の曲線部２ｂの組み合わせからなり、この曲線部２ｂには、平面的な曲線だけでなく、上下方向の傾斜が加わっている。
【００２２】
上記ガイドレール２、２を挟んで昇降機構４と反対側の位置には、上記ガイドレール２の各直線部２ａと平行するように、直線状のトロリー１７が設置されている。このトロリー１７は、レール支持ブラケット３の上端に設けたブラケット１８に取り付けられ、ガイドレール２、２の各直線部２ａ毎に、該当する直線部２ａと略等しい長さを有し、従って、各トロリー１７は、ガイドレール２、２の曲線部２ｂに対応する位置では欠如された分断状の配置となっている。
【００２３】
図３のように、上記トロリー１７は、下面が開口する溝型材を用い、その溝の内部底面に給電板１９を配置した断面形状を有し、昇降機構４には、トロリー１７の給電板１９に対して摺接する集電子２０が、昇降機構４の上位ガイドローラ１１の取り付け部に固定したブラケット２１に装着することにより、一体に移動するように設けられている。
【００２４】
図４は、上記昇降機構４のギヤードモータ１５に対する給電方式を示し、昇降機構４がガイドレール２、２の各直線部２ａを走行するときは、トロリー１７からの集電によって行うトロリー方式を、ガイドレール２、２の曲線部２ｂを走行するときは、バッテリー１６からの給電によって行うバッテリー方式を採用している。
【００２５】
具体的には、トロリー１７に対する給電は、ＡＣ１００Ｖの商用電源２２を用い、トランス２３でＡＣ２００Ｖに昇圧して各トロリー１７に供給する。
【００２６】
また、昇降機構４側においては、ＤＣ２４Ｖのバッテリー１６と各トロリー１７を接続する回路間に、バッテリー１６の電圧をＤＣ２７０Ｖに昇圧するアップコンバータ２４と、逆流防止用のダイオード２５と、ギヤードモータ１５を接続し、更に、バッテリー１６と各トロリー１７の間にダウンコンバータ２６を接続している。
【００２７】
昇降機構４がガイドレール２、２の各直線部２ａを走行するとき、トロリー１７に摺接する集電子２０を介してギヤードモータ１５に給電し、また、ガイドレール２、２の各曲線部２ｂを走行するときは、この部分にトロリー１７がないので該トロリー１７からの給電が停止し、これと同時にバッテリー１６からの給電が行われ、昇降機構４は連続して走行することになる。
【００２８】
上記トロリー１７に供給する電圧は、ＤＣ２８０Ｖであるのに対して、バッテリー１６からの給電はＤＣ２７０Ｖと少し低く設定され、バッテリー１６とギヤードモータ１５の間に逆流防止用のダイオード２５を設けてあるので、トロリー１７からの給電中はバッテリー１６からギヤードモータ１５に電流は流れることはなく、バッテリー１６の電力消費はない。
【００２９】
また、トロリー１７からの給電中は、ダウンコンバータ２６でバッテリー１６に対して充電することになり、これにより、階段Ａの上下における昇降機構４の停止箇所にてバッテリー１６に充電する設備の設置を省くことができる。
【００３０】
この発明の階段昇降機は、上記のような構成であり、階段Ａの上下端の何れかにおいて停止する昇降機構４のいす１０に座り、始動スイッチをオンすると、昇降機構４のギヤードモータ１５に通電となり、昇降機構４はガイドレール２、２に沿って走行し、階段Ａに対する昇降が行える。
【００３１】
上記昇降機構４を走行させるためのギヤードモータ１５への通電は、昇降機構４がガイドレール２、２の直線部２ａを走行するときは、トロリー方式によって行い、また、ガイドレール２、２の曲線部２ｂではバッテリー１６によるバッテリー方式によって行う。
【００３２】
これにより、ガイドレール２、２の全長にわたる昇降機構４の走行において、バッテリー１６での給電を極めて少なくでき、バッテリー１６は容量の小さいものでよいので、昇降機構４の小型化が図れることになると共に、ガイドレール２、２の曲線部２ｂを走行するときのみバッテリー方式とすることにより、バッテリー容量を小さくしても長い行程を移動することができることになる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、昇降機構の駆動モータに対する給電に、直線走行部分ではトロリー方式を、曲線走行部分ではバッテリー方式を採用したので、ガイドレールの全長にわたる昇降機構４の走行範囲において、バッテリーでの給電を少なくすることができ、これにより、バッテリーは容量の小さいものでよくなり、このバッテリーを内蔵する昇降機構の小型化を図ることができる。
【００３４】
また、ガイドレールの曲線部では、昇降機構の駆動モータに対する給電をバッテリー方式とすることにより、ガイドレールに沿って配置するトロリーは、直線部のみでよく、トロリーの曲げ加工が不要になるので、曲げ加工に要した経費の削減で階段昇降機を安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る階段昇降機の全体構造を示す正面図
【図２】同上における平面図
【図３】同上における要部の拡大縦断面図
【図４】同上における昇降機構に対する給電のトロリー方式とバッテリー方式を示す回路図
【符号の説明】
１  階段昇降機
２  ガイドレール
３  レール支持ブラケット
４  昇降機構
５  昇降機構本体
６  座席部
７  足置き台
８  背もたれ
９  肘かけ
１０  いす
１１  上部ガイドローラ
１２  下部ガイドローラ
１３  ピニオン
１４  ラック部材
１５  ギヤードモータ
１６  バッテリー
１７  トロリー
１８  ブラケット
１９  給電板
２０  集電子
２１  ブラケット
２２  商用電源
２３  トランス
２４  アップコンバータ
２５  逆流防止用のダイオード
２６  ダウンコンバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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