JP2000062657A

JP2000062657A - 自走式階段移動装置

Info

Publication number: JP2000062657A
Application number: JP10237845A
Authority: JP
Inventors: Masato Nakatani; 真人中谷; Shinichi Mita; 真一三田; Toshihide Araya; 敏秀荒谷; Yoshihiro Kitamura; 佳裕北村; Kiyotaka Deguchi; 清隆出口; Toshiyuki Takai; 利之高井; Tadashi Takahata; 正高畠; Hitomi Hibino; 仁美日比野
Original assignee: Daido Kogyo Co Ltd; East Japan Railway Co
Current assignee: Daido Kogyo Co Ltd; East Japan Railway Co
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 2000-02-29
Anticipated expiration: 2018-08-24
Also published as: JP4076282B2

Abstract

(57)【要約】【課題】平坦面及び階段傾斜面は勿論、平坦面と階段
の移行部分においても、荷台を水平に保持して、荷台上
の車椅子搭乗者に不安感を与えない。【解決手段】自走式階段移動装置Ａ₁ は、荷台７に人
力車椅子Ｋを載置し、左右一体に構成されている前部ク
ローラ装置１ａ及び後部クローラ装置２ａを駆動して、
階段を移動する。階段移動装置Ａ₁ が下方平坦面から階
段へ昇り始める時、前部クローラ走行装置１ａは、比較
的緩やかに上昇し、従って該走行装置１ａの回動中心で
ある連結軸６を揺動中心として水平保持される荷台７
と、前部及び後部クローラ走行装置１ａ，２ａを連結し
ている支持フレーム５ａの両連結部を結ぶ線（即ち自走
部）との角度も緩やかに変化する。階段移動装置Ａ₁ が
階段上端から平坦面に移行する際、前部クローラ走行装
置１ａは、その荷重中心である支持フレーム５ａとの連
結点６を越えると、階段傾斜面に沿った実線位置から平
坦面に沿う鎖線位置に該連結軸６を中心に瞬間的に回動
するが、荷台７は該連結軸６を揺動中心として水平状態
をそのまま維持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駅、公共施設等の
階段を、車椅子又は荷物を載置して駆動源の動力により
自走して昇降する自走式階段移動装置に係り、詳しくは
荷台を水平状態、特に階段の上端又は下端にあってクロ
ーラ走行部の角度が急激に変化する際にも荷台の水平状
態を保持する水平維持機構付の自走式階段移動装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、人が乗った状態の車椅子を搭載し
て階段を昇降する階段昇降機として、例えば特開平６−
２７８６６５号公報に示されたものがある。該階段昇降
機は、駆動モータにて駆動されるクローラ走行装置を有
する自走体と、該自走体の後端部分に軸により前後回動
自在に支持される荷台と、を備え、かつ荷台には保持ハ
ンドルが一体に設けられていると共に、自走体との間に
電動シリンダが介在されている。そして、該階段昇降機
は、平坦地を移動する場合、前記電動シリンダを収縮位
置にして、自走体と荷台を平行状態に保持し、荷台に設
けられているキャスタ及び車輪を接地して走行し、また
階段を昇降する場合、電動シリンダを伸長して、クロー
ラの接地面が少なくとも階段の２段以上に接地して、自
走体が階段傾斜角に沿って傾斜した状態で駆動モータに
より走行すると共に、荷台を略々水平状態に保持する。

【０００３】更に、上記階段昇降機は、自走体から側方
に突出してガイド輪を設け、該ガイド輪を階段の側部に
設けたガイドレールに嵌挿して、階段昇降機の階段昇降
時、自走体の走行の安定を図っている。

【０００４】一方、例えば特開平８−８０８７９号公報
に示されるように、機体左右にそれぞれ一対のクローラ
走行装置を有する急傾斜地走行車輌が提案されている。
このものは、油圧シャベル等の作業機が組込まれている
上部旋回体と、該旋回体を旋回自在に支持した支持フレ
ームと、左右両側にそれぞれ前後一対の合計４個のクロ
ーラ走行装置と、を備え、上記支持フレーム前部に、前
部クローラ走行装置を揺動自在に連結し、また上記支持
フレームと後部クローラ走行装置とを連結リンクの両端
部に設けた連結ピンにて揺動自在に連結し、更に上記連
結リンクと支持フレーム後端部との間に揺動ジャッキを
介在している。

【０００５】該急傾斜地走行車輌は、４個のクローラ走
行装置を駆動して急傾斜地を走行し、かつ前部クローラ
走行装置にその前部を揺動自在に支持されている支持フ
レームは、水平センサからの信号に基づき伸縮される揺
動ジャッキにより略々水平状態に保持される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した階段昇降機
は、平坦地又は所定傾斜角の階段を走行する場合、車椅
子等を載置した荷台は略々水平状態に保持することが可
能であるとしても、平坦面から階段に移行する場合又は
階段から平坦面に移行する場合、急激な自走体の角度変
化に電動シリンダは追従することはできず、車椅子の搭
乗者は、急に下方に向けられたり上方に向けられたりし
て、不安感を感じる。

【０００７】特に、階上の平坦面から階段を下降する場
合、クローラ走行装置はその荷重中心が最上段角部を越
えると、水平状態から階段傾斜角に瞬間的に角度変化す
るが、この際車椅子は前向きに載置されていることが相
俟って、車椅子搭乗者は、瞬間的に下方に向かって振り
回される状態となり、心理的に大きな恐怖を感じさせて
しまう。なお、ガイド輪をガイドレールに嵌挿しても、
該ガイド輪は一方のみに配置されて荷重を支持し得るも
のではない以上、自走体が横方向にスリップすることを
防止して操縦者が安定した操縦を行うことは可能である
が、上述した荷台の急激な角度変化を防止することはで
きない。

【０００８】また、上記階段昇降機は、操縦者が持つ保
持ハンドルを常に階段の上方側に位置する必要があり、
このため、前述した下降開始時における下方への振り落
され感を与えてしまう外、階段上昇時には、車椅子搭乗
者は後向き姿勢となり、階段上端での上向き方向への振
れ感と共に階段を昇る健常者と正面に向き合う姿勢とな
り、違和感を与えてしまう。

【０００９】一方、前記４個のクローラ走行装置を有す
る急傾斜地走行車輌は、傾斜角度変化時、左右それぞれ
１個のクローラ装置によるものよりも支持体の角度変化
は少なくなるが、支持フレームが、前部クローラ走行装
置のトラックフレームからブラケットを介して側方及び
上方に突出した位置に設けた連結ピン（第三揺動運動連
結部）に支持されている関係上、前記クローラ走行装置
が傾斜最上部（例えば階段最上部の角部）を越えて瞬間
的にその角度を大きく変動する場合、上記連結ピンも移
動して、支持フレームが前後及び上下に移動して、作業
機を水平状態に維持して安定走行することは困難であ
る。

【００１０】そこで、本発明は、平坦面及び階段傾斜面
は勿論、平坦面と階段の移行部分においても、荷台を水
平に保持し、もって上述した課題を解決した自走式階段
移動装置を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、左右にそれぞれ前部クローラ走行装置（１ａ，１
ｂ）及び後部クローラ走行装置（２ａ，２ｂ）を有し、
かつこれらクローラ走行装置を駆動する駆動源（１３，
２０）を有する自走部（３）と、前記左右の前部クロー
ラ装置及び後部クローラ装置をそれぞれ回動自在に連結
する左右の支持フレーム（５ａ，５ｂ）と、前記左右の
支持フレームにおける前記前部クローラ装置（１ａ，１
ｂ）の回動連結軸（６）に揺動自在に支持される荷台
（７）と、該荷台を、前記自走部の傾斜角に拘りなく水
平状態に保持する水平保持手段（Ｈ₁ ，Ｈ₂ ，Ｈ₃ ）
と、を備えることを特徴とする自走式階段移動装置にあ
る。

【００１２】請求項２に係る本発明は（図５，図７参
照）、前記自走部（３）は、左右の前部クローラ走行装
置（１ａ，１ｂ）を、左右駆動輪（９ａ，９ｂ）を連結
する駆動軸（１０）及び左右トラックフレーム（１１
ａ，１１ｂ）の中央部を連結する連結軸（６）にて互に
一体に構成し、かつこれら駆動軸及び連結軸に橋絡して
前部電気モータ（１３）を設けると共に該電気モータの
出力軸を前記駆動軸（１０）に連動してなる前部自走部
（３Ｆ）と、左右の後部クローラ装置（２ａ，２ｂ）
を、左右駆動輪（１５ａ，１５ｂ）を連結する駆動軸
（１６）及び左右トラックフレーム（１７ａ，１７ｂ）
の中央部を連結する連結軸（１９）にて互に一体に構成
し、かつこれら駆動軸及び連結軸に橋絡して後部電気モ
ータ（２０）を設けると共に該電気モータの出力軸を前
記駆動軸（１６）に連動してなる後部自走部（３Ｒ）
と、を有し、前記左右の支持フレーム（５ａ，５ｂ）
が、前記前部自走部（３Ｆ）の連結軸（６）及び前記後
部自走部（３Ｒ）の連結軸（１９）に回動自在に支持さ
れてなる、請求項１記載の自走式階段移動装置にある。

【００１３】請求項３に係る本発明は（図１，図４，図
１２参照）、前記水平保持手段（Ｈ₁ ）は、階段の側部
に設置されたガイドレール（２１）と、前記荷台の側方
に突出して設けられた回動ローラ（２２）と、前記荷台
（７）と前記支持フレーム（５ａ，５ｂ）との間に介在
されたスプリング（２３）と、を有し、前記スプリング
が前記荷台（７）に作用するモーメント荷重を担持しつ
つ、前記回動ローラ（２２）を前記ガイドレール（２
１）に転接・案内して、前記荷台を略々水平状態に保持
してなる、請求項１又は２記載の自走式階段移動装置に
ある。

【００１４】請求項４に係る本発明は（図１３，図１
４，図１５，図１６参照）、前記水平保持手段（Ｈ₂ ）
は、前記荷台（７）の水平面に対する角度を検出する水
平検出手段（２５）と、前記荷台（７）と前記支持フレ
ーム（５ａ，５ｂ）との間に設けられたシリンダ装置
（２６）と、を有し、前記水平検出手段（２５）からの
信号に基づき前記シリンダ装置（２６）を伸縮制御し
て、前記荷台（７）を略々水平状態に保持してなる、請
求項１又は２記載の自走式階段移動装置にある。

【００１５】請求項５に係る本発明は（図１７、図１
８、図１９参照）、前記水平保持手段（Ｈ₃ ）は、前記
自走部（３）が階段を走行する際の該階段に対する前記
自走部の関係を検出する検出手段（４５，４６，４７）
と、前記荷台（７）と前記支持フレーム（５ａ，５ｂ）
との間に設けられたシリンダ装置（２６）と、を有し、
予め階段の傾斜角により設定されているプログラムに基
づき、前記検出手段（４５，４６，４７）からの信号に
より前記シリンダ装置（２６）を伸縮制御して、前記荷
台（７）を略々水平状態に保持してなる、請求項１又は
２記載の自走式階段移動装置にある。

【００１６】請求項６に係る本発明は（図３，図１５参
照）、前記荷台（７）は、左右側面及び後面に保護枠
（２９）を有し、かつ前面に、底面（２８）に枢支され
た渡し板（３０）を有し、該渡し板が、折り畳み構造か
らなる、請求項１ないし５のいずれか記載の自走式階段
移動装置にある。

【００１７】［作用］以上構成に基づき、自走式階段移
動装置（Ａ）は、荷台（７）に例えば搭乗者を乗せた状
態で電動又は人力車椅子（Ｋ）を載置し、この状態で電
動モータ等の駆動源（１０，１３）を駆動して左右の前
部クローラ装置（１ａ，１ｂ）及び後部クローラ装置
（２ａ，２ｂ）を回転して、自走部（３）を走行して階
段を移動する。この際、例えば図１及び図１３の下方部
分に示すように、自走式階段移動装置（Ａ）が下方平坦
面から階段へ昇り始める時、前部クローラ走行装置（１
ａ，１ｂ）は、その前後走行面が階段１段分の高さに掛
け渡されるように、比較的緩やかに上昇し、従って該前
部クローラ走行装置（１ａ，１ｂ）の回動中心である連
結軸（６）を揺動中心として水平保持される荷台（７）
と、前部及び後部クローラ走行装置（１ａ，１ｂ）（２
ａ，２ｂ）を連結している支持フレーム（５ａ，５ｂ）
の両連結部を結ぶ線（即ち自走部）との角度も緩やかに
変化する。

【００１８】更に、後部クローラ走行装置（２ａ，２
ｂ）が平坦面にあって、前部クローラ走行装置（１ａ，
１ｂ）が階段を上昇するに従って、水平保持手段（Ｈ
₁ ，Ｈ₂，Ｈ₃ ）にて水平状態にある荷台（７）と自走
部（３）との角度は大きくなるが、その変化率（角速
度）は小さく、そして後部クローラ走行装置（２ａ，２
ｂ）も階段上に位置すると、走行部（３）の角度は、階
段傾斜角に沿った一定角度となり、水平状態にある荷台
（７）との角度変化は０となる。

【００１９】そして、例えば図１及び図１３の上方部分
に示すように、自走式階段移動装置（Ａ）が階段上端か
ら平坦面に移行する際、前部クローラ走行装置（１ａ，
１ｂ）は、その荷重中心である支持フレーム（５ａ，５
ｂ）との連結点（６）を越えると、階段傾斜面に沿った
実線位置から平坦面に沿う鎖線位置に該連結軸（６）を
中心に瞬間的に回動するが、荷台（７）は上記連結軸
（６）が移動しないので、該連結軸（６）を揺動中心と
して水平状態をそのまま維持されている。更に、自走部
（３）が前進すると、前部クローラ走行装置（１ａ，１
ｂ）は平坦面上を移動し、後部クローラ走行装置（２
ａ，２ｂ）は、階段傾斜角に沿って移動するため、自走
部（３）の角度（支持フレームの両連結点を結ぶ線）は
徐々に小さくなり（水平に近づく）、水平状態にある荷
台（７）と上記自走部（３）との角度は変化するが、そ
の変化率（角速度）は小さい。

【００２０】上述したように、自走部（３）と荷台
（７）との角度変化は緩やかなので、水平保持手段（Ｈ
₁ ，Ｈ₂ ，Ｈ₃ ）により比較的容易かつ確実に荷台
（７）を水平状態に保持し得る。例えば、図１，図４，
図１２に示すように、荷台（７）に設けた回動ローラ
（２２）をガイドレール（２１）に転動・案内しつつ、
自走体（３）を走行することにより、荷台（７）は、水
平状態に保持される。この際、ガススプリング等のスプ
リング（２３）が、荷台（７）に作用するモーメント荷
重を設けて、荷台（７）の荷重は、連結軸（６）により
直接前部クローラ走行装置（１ａ，１ｂ）に作用すると
共に、回動ローラ（２２）からガイドレール（２１）に
作用し、更にスプリング（２３）及び支持フレーム（５
ａ，５ｂ）を介して後部クローラ走行装置（２ａ，２
ｂ）に作用し、分散して支持される。

【００２１】また、例えば、図１３〜図１６に示すよう
に、荷台（７）に設けた（ガスレート）ジャイロ等の水
平検出手段（２５）からの信号に基づき、上述した変化
率の少ない自走部（３）と荷台（７）との角度変化に対
応して電動シリンダ等のシリンダ装置（２６）を伸縮
し、荷台（７）を略々水平状態に保持する。

【００２２】更に、例えば図１７〜図１９に示すよう
に、自走部（３）が階段（前後の平坦面を含む）を走行
する際の該階段に対する自走部の関係を検出手段（４
５，４６，４７）にて検出し、予め階段傾斜角により設
定されているプログラムによりシリンダ装置（２６）を
伸縮して、荷台（７）を略々水平状態に保持する。一例
として、前部クローラ走行装置（１ａ，１ｂ）が階段登
り口にあって水平状態から傾斜すると、前部角度検出手
段（４６）が支持フレーム（５ａ）との相対角度変化を
検出し、これによりシリンダ装置（２６）を一方向に駆
動して、支持フレーム（自走部）の角度変化に拘らず、
荷台（７）を略々水平状態に保持する。後部クローラ走
行装置（２ａ，２ｂ）も階段登り口に進行して、支持フ
レーム（５ａ）（自走部）が階段傾斜角に沿うと、シリ
ンダ装置の駆動を停止して、該階段傾斜角に対応する水
平状態に荷台（７）を維持する。そして、更に進行し
て、前部クローラ走行装置（１ａ，１ｂ）が階段の最上
端に至ると、該クローラ走行装置は回動して、前部角度
検出手段（４６）が該支持フレームに対する角度変化を
検出し、これによりシリンダ装置（２６）を他方向に駆
動して、支持フレームの角度変化に拘らず、荷台（７）
を水平状態に保持する。また、本階段移動装置を階段の
下降方向に移動するには、進行方向前側となる後部角度
検出手段（４７）により、シリンダ装置（２６）の駆動
が開始される。

【００２３】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するためのものであるが、本発明の構成を何等限定する
ものではない。

【００２４】

【発明の効果】請求項１に係る本発明によると、左右そ
れぞれに前部クローラ走行装置及び後部クローラ走行装
置を設け、かつ荷台を、前部クローラ走行装置を支持フ
レームに支持する連結軸を中心に揺動自在に支持したの
で、自走式階段移動装置が平坦面と階段との間を移行す
る場合も、自走部と荷台との角度変化を緩やかにでき、
水平保持手段により荷台を水平状態に確実かつ容易に保
持することができる。また、自走部に駆動源が配置され
ているので、自走部と荷台との角度変化があるにも拘
ず、自走部は駆動源により容易かつ確実に動力を得て走
行することができる。

【００２５】請求項２に係る本発明によると、左右の前
部及び後部クローラ装置を、それぞれ連結軸及び駆動軸
にて互に連結し、かつこれら連結軸及び駆動軸にて前部
及び後部電気モータを支持したので、自走部を簡単な構
造とすると共に、伝動装置も簡単でコンパクトにでき、
更に前後の連結軸に支持フレームを連結することによ
り、それぞれ一体の前部自走部及び後部自走部を支持フ
レームにて連結でき、比較的軽量で信頼性の高い自走部
を得ることができる。

【００２６】請求項３に係る本発明によると、回動ロー
ラ及びガイドレールにて、荷台を略々水平状態に保持す
るので、荷台は、幾何学的に常に確実に水平状態に保持
され、かつスプリングにより荷台に作用する荷重が、前
部クローラ装置、後部クローラ装置及び転動ローラに分
散支持され、車椅子に乗っている人等に不安感を与える
ことのない信頼性及び安定性の高い自走式階段装置を得
ることができる。

【００２７】請求項４に係る本発明によると、水平検出
手段及びシリンダ装置により荷台を略々水平状態に保持
するので、階段施設としてのガイドレールが不要とな
り、自走式階段移動装置の設置が簡単で工事期間を短く
することができ、かつガイドレールが階段の上端又は下
端から突出することをなくして、階段を昇降する人の邪
魔になることはなく、階段としての使用勝手を損なうこ
とはなく、自走式階段移動装置の適用範囲を容易に拡大
することができる。

【００２８】請求項５に係る本発明によると、自走部が
階段を走行する際の該階段に対する自走部の関係を検出
して、シリンダ装置を予め設定されているプログラムに
より制御するので、フィードバック制御のようにハンチ
ングを生じることはなく、ガイドレールを用いずに階段
としての使用勝手を損うことのないものでありながら、
ガイドレールにて案内されるように安定して荷台を水平
に保持することができ、信頼性及び安定性が高くかつ安
全性をも向上した自走式階段移動装置を得ることができ
る。

【００２９】請求項６に係る本発明によると、荷台の前
面に渡し板を設けたので、階段上端では、車椅子等は荷
台後方から乗り降りすることになり、階段側から乗り降
りして階段を転落するような不安感を与えることはな
く、車椅子搭乗者等の信頼性を向上することができる。
更に、渡し板は、折り畳み構造からなるので、車椅子の
乗り降りが容易となり、荷台が水平状態に保持されるこ
とと相俟って、車椅子は前向きにも後向きにも乗り込む
ことができ、自走式階段移動装置の進行方向に車椅子の
向きを合せることが可能となり、車椅子搭乗者に違和感
を与えることを防止できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って本発明の実施
の形態について説明する。第１の実施の形態による自走
式階段移動装置Ａ₁ は、図１ないし図４に示すように、
自走部３、支持フレーム５（ａ，ｂ）、電動又は人力車
椅子Ｋ等を載置し得る荷台７及び該荷台７を水平状態に
保持する水平保持手段Ｈ₁ を備えている。自走部３は、
図５及び図７に示すように左右それぞれに前部クローラ
走行装置１ａ，２ａ及び後部クローラ走行装置１ｂ，２
ｂを有しており、これら１対の前部及び後部クローラ走
行装置にてそれぞれ左右２列のクローラ走行装置Ｌ，Ｒ
を構成している。

【００３１】左右の前部クローラ走行装置１ａ，１ｂ及
び後部クローラ走行装置２ａ，２ｂは、それぞれその前
後中央部分におけるトラックフレーム１１ａ，１１ｂ及
び１７ａ，１７ｂが連結軸６，１９にて連結されている
と共に、その駆動輪９ａ，９ｂ及び１５ａ，１５ｂが駆
動軸１０，１６にて連結され、左右の前部クローラ走行
装置１ａ，１ｂ同士及び後部クローラ走行装置２ａ，２
ｂは一体に連結されている。更に、前記前後の連結軸
６，１９は、左右の支持フレーム５ａ，５ｂに回転自在
に支持されており、従って左右の前部及び後部クローラ
走行装置１ａ，１ｂ及び２ａ，２ｂはそれぞれその中央
部分にて支持フレーム５ａ，５ｂに回転自在に支持され
ている。

【００３２】前部の連結軸６及び駆動軸１０に跨って電
磁ブレーキ付きＤＣモータからなる前部電気モータ１３
が支持されており、該モータ１３の出力軸はケース５０
内に収納されている減速歯車を介して駆動軸１０に連動
している。これら一体に構成されている電気モータ１
３、連結軸６、駆動軸１０及び左右前部クローラ走行装
置１ａ，１ｂにて前部自走部３Ｆを構成している。ま
た、後部の連結軸１９及び駆動軸１６に跨って同じ電磁
ブレーキ付きＤＣモータからなる後部電気モータ２０が
支持されており、該モータ２０の出力軸はケース５１内
に収納されている減速歯車を介して駆動軸１６に連動し
ている。これら一体に構成されている電気モータ２０、
連結軸１９、駆動軸１６及び左右後部クローラ走行装置
２ａ，２ｂにて後部自走部３Ｒを構成している。

【００３３】更に、前部連結軸６には、図７に示すよう
に、左右ベアリング５２ａ，５２ｂを介して荷台７が揺
動自在に支持されている。該荷台７は、図２、図３及び
図４に示すように、底板２８の４隅に柱３４が立設され
ており、これら柱に亘って左右側面及び後面に保護枠２
９が設けられていると共に、後部には把手２４に設けら
れている。また、荷台７の底板前部には、図３及び図９
に示すように、左右の渡し板３０，３０が回動自在に支
持されており、該渡し板は２枚の板３０ａ，３０ｂを回
動自在に連結した折り畳み構造になっていると共に、左
右渡し板が連結部分にて横棒３８等により連結されてい
る。更に、左右の前柱３４の上端と左右の支持フランジ
５ａ，５ｂとの間にはガススプリング２３が介在設置さ
れており、該スプリングは荷台７に作用するモーメント
荷重を受ける。また、上記荷台７の底板２８には、図７
に示すように、その下面中央部分にバッテリ５５が搭載
されており、また左右の前部及び後部にはそれぞれキャ
スタ４０ａ，４０ａが、また中央部分には固定車輪４
０，４０が設置されている。

【００３４】そして、左右の前部及び後部の各クローラ
走行装置１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂは、図６に示すよう
に、中央部を連結軸６，１９にて回動自在に支持されて
いるトラックフレーム１１ａ，１１ｂ，１７ａ，１７ｂ
を有しており、該トラックフレームの一端部分に駆動輪
９ａ，９ｂ，１５ａ，１５ｂが回転自在に支持されてい
る。また、該トラックフレームの他端部側にはボルト５
６及びナット５７により長さ方向に調節自在にスライド
フレーム５９が支持されており、該フレーム５９に遊動
輪６０が支持されている。更に、トラックフレームの下
辺にはガイドレール６１が固定されている。そして、前
記駆動輪９ａ，９ｂ，１５ａ，１５ｂ及び遊動輪６０に
ゴム製クローラ３２が巻き掛けられている。即ち、各ク
ローラ走行装置１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂは、その長さ
（前後）方向及び幅（上下）方向の略々中央において連
結軸６，１９により回動自在に支持されている。

【００３５】また、クローラ３２は、その外周面及び内
周面の全周に亘り同一ピッチの歯３２ａ，３２ｂが形成
されており、かつこれら歯は長手方向に直交するように
クローラ幅一杯に延びている。そして、前記駆動輪９
ａ，９ｂ，１５ａ，１５ｂにはタイミングプーリのよう
な歯が形成されていると共に両側外径方向に突出してフ
ランジが設けられており、また前記遊動輪６０は円筒形
からなると共に両側にフランジが形成されている。従っ
て、前記クローラ３２は、その内歯３２ｂが駆動輪の歯
に噛合して、遊動輪６０との間で回転し、下面がガイド
レール６１に支持されながら、接地して走行する。な
お、図６中６３ａ，６３ｂは、クローラ走行装置を接地
又は接地解除するための傾斜カム片であり、伝動ケース
５０，５１の側面に突出して設けられている（図５参
照、後に図８にて説明する）。

【００３６】一方、図１、図４、図５及び図１２に示す
ように、階段の一側部には下からレール手段３１、浮上
がり防止ガイドレール３７及び水平保持用ガイドレール
２１が施設されている。レール手段は、階段の傾斜に沿
って、即ち階段の角部Ｔを結ぶように設けられていると
共に、階段の上下の平坦面上に階段から所定長さに亘っ
て設置されている。該レール手段は、図１１及び図１２
（ｂ）に詳示するように、その底面に滑止め用の凸凹部
を有しており、具体的には前記クローラ３２の外周面の
歯３２ａと同一ピッチの歯３３ａを有する長尺部材３３
が固定されている。好ましくは、該長尺部材は、ゴム製
の歯付きオープンベルト３３からなり、該長尺の歯付き
ベルトが底面に貼着する等により固定されている。更
に、該レール手段３１は、上記オープンベルト３３の左
右に立上がり面を有する蛇行防止ガイド３５が設けられ
ており、該ガイドはクローラ３２の両側面を外れないよ
うにガイドする。

【００３７】また、前記浮上り防止ガイドレール３７
は、上記レール手段の下側平坦面との連結部分を除い
て、上記レール手段３１と所定高さ離れて平行に設置さ
れている。一方、前記前部クローラ走行装置１ａ，１ｂ
及び後部クローラ走行装置２ａ，２ｂの連結軸６，１９
は、図４、図７及び図９に詳示するように、これら走行
装置から更に左右に突出して、該突出部分に遊動ローラ
３６が回転自在に支持されている。そして、それら遊動
ローラ３６の左右いずれか一方（前部及び後部）が、前
記ガイドレール３７に下方から転接して、クローラ走行
装置の浮上りが防止されている。

【００３８】前記水平保持用ガイドレール２１は、階段
方向に向けて開口している断面コ字状からなり、階段の
下側に所定量バイアスして設けられている。一方、荷台
７の後方部分所定位置には左右側方に突出して回動ロー
ラ２２が回転自在に支持されている。そして、これら回
動ローラ２２の左右いずれか一方が前記ガイドレール２
１内を転動する。これらガイドレール２１及び回動ロー
ラ２２が、前記ガススプリング２３と相俟って、水平保
持機構Ｈ₁ を構成している。

【００３９】また、図８に示すように、荷台７の後部分
にはクローラ走行装置接地解除用操作杵４１が枢支ピン
６５により前後方向操作自在に設けられている。該操作
杵４１の先端は、荷台７の底板下方に摺動自在に支持さ
れている移動杵６６に連結されており、該移動杵には下
方に突出している２箇所ラグにローラ６７ａ，６７ｂが
回転自在に支持されている。一方、前述したように、前
部走行部３Ｆ及び後部走行部３Ｒの伝動ケース５０，５
１には側方に突出して傾斜カム片６３ａ，６３ｂが設け
られており、前記ローラ６７ａ，６７ｂが上記傾斜カム
片に転接し得る。なお、図中４２は、荷台７の下部に設
けられたトグルクランプであり、支持フランジ５ａ，５
ｂの後部連結部近傍のフック６９を引掛けて、後部走行
部３Ｒの上部保持をより確実に行うためのものである。

【００４０】また、図２及び図７における７０は、荷台
７の後部に設けられた制御盤であり、該制御盤にコード
で連結しているペンダントスイッチ（図示せず）を操縦
者が操作することにより、本自走式階段移動装置Ａ₁ は
走行操作される。また、７１は、荷台７の後方下部に設
けられた足踏み式の駐機ブレーキである。

【００４１】ついで、上述した第１の実施の形態による
自走式階段移動装置Ａ₁ の作用について説明する。荷台
７に搭乗者がいる状態で車椅子Ｋを載置し、本自走式階
段移動装置Ａ₁ を、例えば図１に示すように、階段の下
方から上方に移動する場合について説明する。階段の下
方平坦面にて左の前部クローラ走行装置１ｂ及び後部ク
ローラ走行装置２ｂをレール手段３１に合わせると共
に、回動ローラ２２をガイドレール２１に嵌挿する。こ
の際、前部及び後部転動ローラ３６，３６もガイドレー
ル３７の下面に転接する。

【００４２】この状態で、操作杵４１を後方に操作し
て、自走部３と荷台７との連牽を解き、かつペンダント
スイッチにより前部及び後部電気モータ１３，２０を駆
動する。これにより、左右列の前部及び後部クローラ走
行装置１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂがすべて同速で走行する
が、左列のクローラ走行装置１ｂ，２ｂは、レール手段
３１上を案内されて走行する。即ち、ゴム製クローラ３
２の外周面の歯３２ａがオープンベルト３３の歯３３ａ
に噛合して、スリップを生じることなく走行し、かつ該
クローラ３２の両側面がガイド３５，３５に案内されて
蛇行を防止され、前部及び後部クローラ走行装置１ｂ，
２ｂは進行し、そして階段傾斜に沿って設置されている
レール手段３１の部分にあっても、上述した通り、歯に
よる噛合い及びガイドによる案内により、左列のクロー
ラ走行装置１ｂ，２ｂはスリップすることなくかつ蛇行
（斜行）することなく進行する。

【００４３】一方、右列の前部及び後部クローラ走行ク
ローラ装置１ａ，２ａは、平坦面及び階段上を走行する
が、左右の前部クローラ走行装置１ａ，１ｂからなる前
部走行部３Ｆ及び左右の後部クローラ走行装置２ａ，２
ｂからなる後部走行部３Ｒは、それぞれ一体に構成さ
れ、かつ支持フレーム５ａ，５ｂに連結軸６，１９によ
り回動自在に支持されているので、図１の左側（上方）
の状態に示すように、前部走行部３Ｆが階段の登り口に
入る際、左列の前部クローラ走行装置１ｂがレール手段
３１に案内されて傾斜するのと同じ角度で右列の前部ク
ローラ走行装置１ａも傾斜し、前方に大きな傾斜走行面
を備えていなくても、右列クローラ走行装置１ａは階段
の角部Ｔ上に乗り上がり、クローラ３２の歯を引っ掛け
て階段上を走行する。同様に、右列後部クローラ走行装
置２ａも、左列後部クローラ走行装置２ｂのレール手段
３１による傾斜に応じて一体に傾斜し、階段上を走行す
る。

【００４４】上記階段の登り口部分にあっては、前部ク
ローラ走行装置１ａ，１ｂが１段目の高さに掛け渡され
るように徐々に水平に対する傾斜角を増大し、この状態
にあっても、後部クローラ走行装置２ａ，２ｂは平坦面
にあり、従って両連結軸６，６を結ぶ線、即ち走行部３
（支持フレーム５ａ，５ｂ）の角度変化は緩やかであ
り、更に自走部が前進して、前部及び後部クローラ走行
装置（即ち自走部）が完全に階段傾斜に沿うレール手段
３１の傾斜面に乗って、自走部の傾斜角が該階段傾斜に
一致するまでその角度を増大するが、その変化率（角速
度）は小さく、そして自走部が階段傾斜角に一致した後
は、該角度に維持されて角度変化率（角速度）は０とな
る。

【００４５】この際、荷台７は、支持フレーム５ａ，５
ｂと前部クローラ走行装置１ａ，１ｂとを連結する連結
軸６を中心に揺動自在に支持されていると共に、該荷台
７の所定位置に配置された回動ローラ２２がガイドレー
ル２１に転動・案内されており、これにより該荷台７
は、支持フレーム５ａ，５ｂ及び自走部３の傾斜変化に
拘わらず、幾何学的に常に水平状態に保持されている。

【００４６】この状態では、図１０に示すように、荷台
７に作用する荷重（荷台自重＋積載荷重）Ｗ１は、連結
軸６を介して前部クローラ装置１ａ，１ｂに直接作用す
ると共に、回動ローラ２２を介してガイドレール２１に
荷重Ｗ２として作用する。前部クローラ走行装置は、上
記荷台７からの荷重に該走行装置の自重を加算した荷重
Ｗ３が作用する。また、回動ローラ２２のガイドレール
２１に沿う方向の分力Ｓ２は、ガススプリング２３の圧
縮力Ｆとして支持フレーム５ａ，５ｂに作用し、更にモ
ーメント荷重として後部クローラ走行装置２ａ，２ｂに
作用し、該後部クローラ走行装置は、上記ガススプリン
グを介してのモーメント荷重に該走行装置の自重を加算
した荷重Ｗ４が作用する。従って、荷台７の荷重は、前
部クローラ走行装置、後部クローラ走行装置及びガイド
レール２１に分散して作用し、かつ両クローラ走行装置
は、充分なレール手段３１への押圧力Ｖ３，Ｖ４を作用
する。これにより、クローラ３２の歯３２ａとレール手
段３１のオープンベルト３３の歯３３ａとの接触圧を確
保し、滑らかに噛合する圧力角からなる歯形を採用して
も、クローラ走行装置の推力Ｓ３，Ｓ４による浮上りを
防止できる。

【００４７】そして、図１の右側（上方）に示すよう
に、前部クローラ走行装置１ａ，１ｂが階段上端部に至
り、回動中心でありかつ荷重作用点である連結軸６が最
上段角部Ｔ₁ を越えると、該走行装置は、実線から鎖線
で示すように階段傾斜角から上部平坦面に沿う水平状態
に瞬間的に変化する。しかしこの状態でも、荷台７の揺
動中心でもある連結軸６の高さは変化せず、荷台７は水
平状態に保持されている。

【００４８】更に、自走部３が前進して、前部クローラ
走行装置１ａ，１ｂがレール手段の水平部３１ａ及び平
坦面上を走行すると共に、後部クローラ走行装置２ａ，
２ｂがレール手段３１の階段傾斜部を走行することによ
り、支持フレーム５ａ，５ｂの両連結軸６，１９を結ぶ
線（自走部３）は、徐々に水平に近づくように角度変化
をする。該角度変化は、後部クローラ走行装置２ａ，２
ｂがレール手段水平部３１ａ及び平坦面上に位置するま
で続くが、その変化率（角速度）は小さい。

【００４９】上記自走部３の前進に伴い、荷台７は、そ
の前部を連結軸６に揺動自在に支持されつつ、回動ロー
ラ２２がガイドレール２１に案内されることにより、水
平状態を保持されているが、上述したように、自走部３
の角度変化が緩やかであるため、該荷台７との角度変化
率も小さく、荷台７は確実に水平状態に保持される。

【００５０】上述した自走式階段移動装置Ａ₁ の移動に
際して、例えば下側平坦面から階段に移行する際、前部
クローラ走行装置に対して後部クローラ走行装置の水平
方向移動速度が速くなること、又は階段昇降中において
加速又は減速方向の加速度が作用すること、等によりク
ローラ走行装置に浮上り力が作用する場合が生じたとし
ても、連結軸６，１９に支持された遊動ローラ３６，３
６がガイドレール３７の下面に転接しているので、前部
クローラ走行装置及び後部クローラ走行装置はレール手
段３１からの浮上りが確実に防止されている。これによ
り、クローラ３２は、その歯３２ａのオープンベルト３
３の歯３３ａへの噛合及びその側面の蛇行防止ガイド３
５による案内を確保され、両クローラ走行装置は確実に
走行する。

【００５１】なお、上述説明は、階段を下方から上方へ
登る場合について説明したが、階段を上方から下方へ下
る場合も、車椅子が進行方向に向けて図面とは逆の状態
に載置されることを除き、同様に作用する。即ち、自走
部は、後部を前方にして進行し（後進）、一方のクロー
ラ走行装置がレール手段にすべりのない状態で走行する
と共に、他方のクローラ走行装置が一体に揺動して階段
上を走行し、かつ平坦面と階段の移動部分にあっても、
前部及び後部クローラ走行装置からなる自走部の角度変
化は少なく、荷台７は、回動ローラ２２がガイドレール
２１に案内されることにより水平状態に保持されて走行
する。

【００５２】また、上述実施の形態は、回動ローラ２２
を荷台７の後方部分に配置したため、下側平坦面におけ
るガイドレール２１の突出量が大きくなっているが、こ
れは、回動ローラを荷台の前方に設置することにより、
上記ガイドレールの突出を少なくするか又はなくすこと
ができる。

【００５３】ついで、本自走式階段移動装置Ａ₁ （後述
する他の実施の形態によるものも同様）の平坦面での移
送について説明する。操作杵４１が後方にある場合（図
８（ａ）の鎖線位置及び図１の状態）、移動杵６６は前
方位置にあって、前後のローラ６７ａ，６７ｂは伝動ケ
ース５０，５１に設置された傾斜カム片６３ａ，６３ｂ
に当接していない。この状態では、自走体３と荷台７と
は連結軸６で揺動自在に連結された非連牽状態にあり、
前述したように荷台７と自走体３とは角度を変更して走
行される。荷台７がガイドレール２１等で拘束状態にな
い場合、荷台の積載荷重によっても異なるが、一般に、
ガススプリング２３の圧縮力により、前部走行クローラ
走行装置１ａ，１ｂはその後部（駆動輪１５ａ，１５ｂ
側）のみが接地した状態にあり、後部走行クローラ走行
装置２ａ，２ｂは全面接地した状態にある。

【００５４】この状態から、図８（ａ）に示すように、
操縦者が、操作杵４１を前方（鎖線位置から実線位置）
に操作すると、移動杵６６は後方に移動し、その前後ラ
グ部分に回転自在に支持されているローラ６７ａ，６７
ｂも一体に移動する。すると、伝動ケース５０，５１の
側方に突出して設けられている傾斜カム片６３ａ，６３
ｂ（図５、図６参照）に前記ローラ６７ａ，６７ｂが接
触して、該カム片に沿って移動し、伝動ケース５０，５
１を上方に持上げる。これにより、前部走行部３Ｆ及び
後部走行部３Ｒは持上げられ、左右の前部及び後部クロ
ーラ走行装置は平坦面Ｇから離れて、荷台７の下部に設
けられた左右２列の前後キャスタ４０ａ，４０ａ及び中
央固定輪４０が接地する。更に、左右のトグルクランプ
４２をフック６９に引掛けて回動し、後部クローラ走行
装置２ａ，２ｂを上方位置に確実に保持する。

【００５５】この状態で、操縦者は、把手２４を持って
押すことにより、前後キャスタ４０ａ，４０ａにより自
由に転向しつつ平坦面を任意の場所に移動し得る。これ
により、荷台７に車椅子Ｋを乗せた状態で、レール手段
３１上に左右一方のクローラ走行装置を合わせると共
に、転動ローラ２２をガイドレール２１に嵌合する等の
階段移動装置の位置合わせを容易かつ素早く行うことが
できる。更に、下側の平坦面、階段中央の踊り場、上側
平坦面、地下通路及び跨線橋等の渡り部分も、車椅子を
乗せたままで方向転換しつつ自由に移動し得る。

【００５６】ついで、一部変更した実施例について説明
する。平坦面にあっても、点字ブロック等の凹凸がある
場合、特に該凹凸部から階段移動装置を始動する場合、
荷台上に電動車椅子等を載置している重荷重状態にあっ
ては、人力による階段移動装置の移動が過重になること
が考えられる。この場合、前後一方のクローラ走行装置
を接地して、該クローラ走行装置の動力走行をアシスト
して用いることが好ましい。一例としては、後部の傾斜
カム片６３ｂを緩傾斜面又は水平面、更には該カム片６
３ｂ自体をなくすことにより、操作杵４１の操作では、
専ら前部クローラ走行装置１ａ，１ｂを持上げて接地解
除する。これにより、後部クローラ走行装置２ａ，２ｂ
を接地した状態で、前部クローラ走行装置１ａ，１ｂを
持上げ、操縦者は、前方キャスタ４０ａにより自由に転
向しつつ、後部クローラ走行装置の電気モータ２０によ
る駆動力にアシストされて、上述した点字ブロック等の
凹凸面で重荷重状態にあっても、１人の操縦者により容
易に移動し得る。なお、後部クローラ走行装置を持上げ
て接地解除する場合、トグルクランプ４２を操作するこ
とにより、持上げ位置に保持できる。

【００５７】更に、図８（ｂ）に沿って、他の実施例に
ついて説明する。本実施例では、前後の傾斜カム片６３
ａ’，６３ｂ’の形状を変更すると共に、操作杵４１を
３位置に操作・固定可能とする。即ち、前部傾斜カム片
６３ａ’の下部に平坦部ａを設け、また後部傾斜カム片
６３ｂ’の上部に平坦部ｂを設ける。これにより、操作
杵４１の解放位置（図８（ａ）の鎖線位置）から１段前
方位置において、前ローラ６７ａは前部傾斜カム片６３
ａ’の傾斜面に沿って平坦面ａの境まで移動し、かつ後
ローラ６７ｂは後部傾斜カム片６３ｂ’の平坦部ｂにそ
って傾斜面の境まで移動する。この状態では、前述と同
様に、前部自走体３Ｆは持上げられて前キャスタ４０ａ
が接地するが、後部自走体３Ｒは持上げられず、後部ク
ローラ走行装置は接地状態にある。更に、操作杵４１を
もう１段前方に操作すると、前ローラ６７ａは前部傾斜
カム片６３ａ’の平坦面ａに沿って移動し、前部自走部
を持上げ状態に維持し、かつ後ローラ６７ｂは後部傾斜
カム片６３ｂ’の傾斜面に沿って移動し、後部自走部を
持上げて、後キャスタ４０ａ及び中央固定輪４０を接地
する。

【００５８】また、図３に示すように、平坦面の所定位
置において荷台７に車椅子を昇降するには、足踏みブレ
ーキ７１を踏んで駐機した状態で、荷台前方の渡し板３
０を、ラッチを外して下方に回動し、かつ上端横棒３８
を接地しつつ折り畳状の２板の板３０ａ，３０ｂを延ば
して、比較的長い左右渡し板を構成する。これにより、
該渡し板３０ａ，３０ｂにより容易に車椅子Ｋは荷台７
に乗り込み又は荷台から降りることができる。なおこの
際、車椅子Ｋは、自走式階段移動装置の前進方向に向け
て乗り込み、階段の昇降に拘わらず、車椅子搭乗者は常
に前進方向を向いている。

【００５９】ついで、図１３ないし図１６に沿って、本
発明の第２の実施の形態について説明する。なお、先に
説明した実施の形態を同じ部分については、同一符号を
付して説明を省略する。上述した実施の形態にあって
は、階段側部にレール手段３１の外、荷台７の水平保持
機構Ｈ₁ 用のガイドレール２１を必要とする。該ガイド
レールは、階段の上下端の平坦面に所定長さを延出され
るため、階段の通常の使用勝手を損なうことがあり、特
に駅のようにラッシュアワーがある場合、通行の障害と
なることがある。そこで、本実施の形態にあっては、ガ
イドレールを用いないで荷台の水平を保持する水平保持
機構Ｈ₂ を用いることを特徴とする。

【００６０】支持フレーム５ａ，５ｂにブラケット７５
を固設し、該ブラケット７５にはそれぞれ左右の電動シ
リンダ装置２６の先端部２６ａが回動自在に連結され
る。また、該左右の電動シリンダ装置２６は、そのモー
タ２６ｂを有する基端端が荷台７の所定位置に回動自在
に連結されている。一方、荷台７の後方下部には、ガス
レートジャイロ、振動ジャイロ又は重垂等による水平セ
ンサ（水平検出手段）２５が配設されており、該水平セ
ンサは、角加速度（又は角速度）により又は直接に、荷
台７の水平度、具体的には連結軸６による水平角（０
度）からの傾斜角を検出し得る。

【００６１】そして、制御盤７０内の制御部は、水平セ
ンサ２５からの信号を受信して自走部３（及び支持フレ
ーム５ａ）の角度変化に拘わらず、荷台７が水平状態を
保持するよう、前記電動シリンダ装置２６に所定信号を
出力する。

【００６２】従って、本実施の形態によると、自走部３
の駆動により、左右の一方のクローラ走行装置がガイド
レール３１の歯に噛合しつつ案内されて走行すると共
に、それと一体の左右他方のクローラ走行装置が階段を
昇降する。この際、図１３の左側（下方）に示すよう
に、平坦面から階段の登り口に移行する場合、まず前部
クローラ走行装置１ａ，１ｂが１段目に渡るように傾斜
して、レール手段３１の傾斜面に乗かり、階段移動装置
Ａ₂ の進行に伴い、自走部３（及び支持フレーム５ａ，
５ｂ）の傾斜角を徐々に増加するが、その変化率は小さ
い。このため、上記水平センサ２５からの信号に基づき
収縮制御される電動シリンダ装置２６の回転速度をゆっ
くりで良く、水平センサ２５からの信号に対応して荷台
７を水平状態に保持し得る。

【００６３】そして、後部クローラ走行装置２ａ，２ｂ
もレール手段３１の傾斜部に完全に乗り込むと、自走部
３の傾斜角は、階段傾斜角に沿った一定角度となり、原
則として水平センサ２５による角度変化の検知はなくな
り、電動シリンダ装置２６は一定位置に保持される。

【００６４】更に、図１３の右側（上方）に示すよう
に、前部クローラ走行装置１ａ，１ｂが階段の最上部に
至り、回動中心でありかつ荷台７の揺動中心でもある連
結軸６が最上角部を越えると、該前部クローラ走行装置
は瞬間的に階段傾斜角から水平状態に変化するが、支持
フレーム５ａ，５ｂと荷台７との角度関係は変化せず、
電動シリンダ装置２６は一定長さにあって、荷台７は水
平状態を維持している。更に、階段移動装置Ａ₂ の進行
に伴い、自走部（支持フレーム）の角度は徐々に水平方
向に近づくように変化するが、その変化率（角速度）は
小さく、水平センサ２５からの信号に対応して電動シリ
ンダ装置２６は比較的ゆっくりと伸長して、荷台７を水
平状態に保持する。そして、後部クローラ走行装置２
ａ，２ｂも完全に平坦面に位置して、自走部３（支持フ
レーム５ａ，５ｂ）が水平になると、電動シリンダ装置
２６の伸長も停止され、荷台７は水平に維持される。

【００６５】なお、前記図１０に沿って述べているが、
電動シリンダ装置２６を介してのモーメント荷重等によ
り、前部クローラ走行装置１ａ，１ｂ及び後部クローラ
走行装置２ａ，２ｂは、レール手段３１に押付ける力Ｖ
３，Ｖ４が常に作用しているので、浮上がり防止ガイド
３７はなくてもよく、本実施の形態の場合、水平保持機
構としてのガイドレール２１を省略する以上、上記浮上
がり防止ガイド３７も省略することが好ましく、従って
転動ローラ２２及び遊動ローラ３６も省略される。な
お、階段傾斜面に位置する浮上り防止ガイド３７は、邪
魔になることはないので、この部分は、該ガイドを設
け、平坦面に対応する部分のみを省略してもよい。更
に、レール手段３１は、平坦面からの突出を少なくする
か又はなくすことが好ましく、従って平坦面にておいて
溝内にオープンベルト３２を設置し、蛇行防止ガイド３
５の上端を平坦面に面一にするか又はその突出高さを低
く押えることが好ましい。更に、平坦面部分のみ、蛇行
防止ガイド３５を低くするか又は該ガイド自体をなくし
てもよい。また、レール手段３１自体を、平坦面部分の
長さを傾斜面との境から前部又は後部クローラ走行装置
の長さに相当する長さ、即ち上記境から階段２段分以下
の長さにして、自走時、レール手段傾斜面にかかるクロ
ーラ走行装置のみがレール手段に噛合するようにしても
よい。

【００６６】また、クローラ走行装置１ａ，１ｂ，２
ａ，２ｂの接地解除を前述した操作杵４１等により行っ
てもよいが、特に後部クローラ走行装置の接地解除を、
制御盤７０から延びているペンダントスイッチ（図示せ
ず）により、電動シリンダ装置２６を伸縮制御して行っ
てもよい。即ち、電動シリンダ装置２６を、荷台７が略
々水平状態にあってかつ後部クローラ走行装置２ａ，２
ｂが接地する位置に保持して、上述した平坦面状でのク
ローラ走行（前部をキャスタ４０ａにて後部をクローラ
走行装置２ａ，２ｂの駆動による移動）を行い、更に該
電動シリンダ装置２６を僅かに収縮して後部クローラ走
行装置を持上げ、後部キャスタ４０ａ及び固定輪４０を
接地して、人力による階段移動装置の移動を行う。

【００６７】ついで、図１７ないし図１９に沿って、更
に変更した第３の実施の形態について説明する。

【００６８】本実施の形態は、信頼性の高いポテンショ
メータ等の検出手段を用いたプログラム制御により、簡
単で遅れ及びハンチングのない荷台の水平保持機構Ｈ₃
の制御を行うことを特徴とする。

【００６９】本実施の形態による水平保持機構Ｈ₃ は、
図１７に示すように、前記電動シリンダ装置２６と、自
走部３の電気モータの回転数を検出する手段４５と、支
持フレーム５ａに対する前部クローラ走行装置１ａの連
結軸６まわりの回転角を検出する手段４６と、同じく支
持フレーム５ａに対する後部クローラ走行装置２ａの連
結軸１９まわりの回転角を検出する手段４７と、前記各
手段（階段位置検出手段）４５，４６，４７から信号を
入力して、予め設定（格納）されているプログラムに沿
って前記電動シリンダ装置２６に出力する制御部Ｕと、
を備えている。

【００７０】前記検出手段４５は、前部走行部３Ｆ及び
後部走行部３ＲのブラシレスＤＣモータ等の電気モータ
１３，２０の両方又は一方の出力軸の回転数を検出すべ
く、前記制御盤の電気パルスを検出するセンサか、又は
前記モータ出力軸若しくは駆動軸１０，１６の回転数を
検出する回転計からなる。また、前部及び後部クローラ
走行装置の回転角を検出する前部及び後部角度検出手段
４６，４７は、左右いずれか一方に設けられ、支持フレ
ーム５ａに設置されたポテンショメータ４６ａ，４７ａ
と、前部及び後部のトラックフレーム１１ａ，１７ａに
一端を固定されて前記フレーム方向に延びているセンサ
バー４６ｂ，４７ｂと、を有し、これらセンサバーの先
端屈曲部を各ポテンショメータ４６ａ，４７ａのアーム
４６ｃ，４７ｃに形成された係合溝に摺動自在に嵌合し
てなる。

【００７１】ついで、本水平保持機構Ｈ₃ を用いた自走
式階段移動装置の作用について、図１８、図１９に示す
フローチャートに沿って説明する。まず、操縦者の操作
により階段移動装置の進行が前進方向（階段の登り方
向）か後進方向（階段の降り方向）かを判断し（Ｓ
１）、前進方向であれば、前後の走行用電気モータ１
３，２０を前進（正）方向に（Ｓ２）、また後進方向で
あれば、上記電気モータを後進（逆）方向に回転して
（Ｓ３）、前部及び後部クローラ走行装置１ａ，１ｂ，
２ａ，２ｂを走行する。

【００７２】前進方向に走行する場合、前部クローラ走
行装置１ａ，１ｂの先端がレール手段３１の傾斜面にか
かると、前後方向に短くかつその中央の連結軸６を中心
に回動する該クローラ走行装置は、支持フレーム５ａの
後部連結軸１９を中心した回動に比して大きな回動角に
て回動して、支持フレーム５ａに対してプラス（図中反
時計）方向に相対的に回動する。該回動変化は、トラッ
クフレーム１１ａに固定されているセンサバー４６ｂ及
びアーム４６ｃを介してポテンショメータ４６ａにより
検出される（Ｓ４）。すると、検出手段４５により検出
されている走行用電気モータ１３，２０の回転数の積算
が、上記ポテンショメータ４６ａ（即ち前部角度検出手
段４６）の角度変化を検出した時点から開始され（Ｎ＝
０；Ｓ５）、更に該電気モータの回転数に応じた速度で
同期電動機、ステッピングモータ等の電気モータ（２６
ｂ）を回転して電動シリンダ装置２６が収縮を開始する
（Ｓ６）。

【００７３】一般に、本自走式階段移動装置は、駅等の
定められた場所にて用いられ、駅等で各ホームへの階段
が多数あるとしても、階段傾斜角は概ね一定に設計され
ている。従って、予め、制御盤７０内で階段傾斜角は設
定されており、該設定により、走行用電気モータ１３，
２０の回転数と、水平制御用電動シリンダ装置２６のモ
ータ２６ｂの回転数とが関連づけられている（リンクさ
れている）。これにより、クローラ３２とレール手段３
１の噛合により滑ることなく進行する自走部３の移動量
に対応して、電動シリンダ装置２６は収縮することに基
づき、支持フレーム５ａ（自走部３）が傾斜するにも拘
わらず、荷台７は常に水平状態に保持される。

【００７４】上記電動シリンダ装置の駆動は、前記走行
用電気モータの積算回転数Ｎが所定数Ｕ１、即ち前部ク
ローラ走行装置１ａ，１ｂの接地面先端部がレール手段
３１の傾斜面に乗り上げを開始した時点から、後部クロ
ーラ走行装置２ａ，２ｂの接地面後端部がレール手段傾
斜面に乗り上げて、自走部３（支持フレームの両連結軸
６，１９を結ぶ線）がレール手段傾斜角に一致するまで
の距離に相当する所定積算回転数Ｕ１を越えるまで（Ｎ
＞Ｕ１）続けられる（Ｓ７）。そして、上記積算回転数
Ｎが上記所定数を越えた時点で、上記電動シリンダ装置
の収縮駆動は停止される（Ｓ８）。更に、階段傾斜角に
沿った自走部３の走行（上昇）は続けられ、この際、上
記電動シリンダ装置２６は停止状態にあって、荷台７は
水平状態に安定保持されている。

【００７５】そして、前部クローラ走行装置１ａ，１ｂ
の連結軸６部分が階段上端部に至ると（図１及びず１３
の右側（上方）部分参照）、前部クローラ走行装置が連
結軸６を中心にマイナス（図面時計）方向に瞬間的に大
きく回動する（Ｓ９）。すると、前述と同様に、支持フ
レーム５ａに対して前部クローラ走行装置が回動変化
し、該回動変化がポテンショメータ４６ａ（前部角度検
出手段４６）により検出され、かつ前記Ｓ５と同様に、
走行用電気モータの回転数の積算が開始されると共に
（Ｎ＝０；Ｓ１０）、電動シリンダ装置２６が伸長方向
に駆動開始される（Ｓ１１）。該電動シリンダ装置の駆
動は、前述と同様に、走行用電気モータの回転数に応じ
た速度に設定されており、支持フレーム５ａ（自走部
３）が徐々に水平方向に近づくように角度変化するのに
合わせて、所定速度で伸長し、荷台７は常に水平状態に
保持される。

【００７６】更に、自走部３が前進して後部クローラ走
行装置２ａ，２ｂの連結軸１９が階段上端角部を越え
て、該クローラ走行装置も水平状態に回動して自走部が
水平状態になると、該前部及び後部クローラ走行装置の
両連結軸６，１９の距離に相当するように走行用電気モ
ータの回転数の所定積算値Ｕ２が設定されているため、
電気モータの回転数積算値が上記所定値を越え（Ｎ＞Ｕ
２；Ｓ１２）、電動シリンダ装置２６の駆動は停止され
る（Ｓ１３）。この状態にあっては、自走部３と荷台７
とは略々平行にあって荷台は平行状態に保持されてい
る。

【００７７】そして、後部クローラ走行装置の後端が階
段の上端角部から外れ、更に安全が確保される所定量前
進するように、所定時間又は所定積算回転数走行用電気
モータの駆動を継続した後、該電気モータは停止され
（Ｓ１４）、階段上昇の制御は終了する。

【００７８】一方、前記ステップＳ１にて後進（階段の
降り方向）と判断された場合、走行用電気モータ１３，
２０は、後進（逆）方向に駆動されて自走部３を後進す
る（Ｓ３）。そして、後部クローラ走行装置２ａ，２ｂ
の連結軸１９が階段上端角部を越えて、該走行装置が連
結軸１９を中心にプラス（反時計）方向に回動すると、
該回動変化が後部角度検出手段４７により検出される
（Ｓ２１）。即ち、後部自走部の回転により、トラック
フレーム１７ａは、連結軸１９を中心に回動し、それと
一体のセンサバー４７ｂは、アーム４７ｃを介して支持
フレーム５ａに設置されているポテンショメータ４７ａ
を回動し、該回動変化が制御部Ｕに送信される。

【００７９】すると同時に、走行用電気モータの回転数
の積算が開始され（Ｎ＝０；Ｓ２２）、更に電動シリン
ダ装置２６が伸長方向に駆動開始される（Ｓ２３）。該
電動シリンダ装置の駆動は、走行用電気モータの回転数
に連動しており、階段降り方向にあっては、荷台７上の
荷重及び階段移動装置の自重が進行方向に助勢するの
で、該荷重が負荷として作用する階段登り方向に比して
走行用電気モータの回転数も速くなり、その分電動シリ
ンダ装置の移動も速くなる。

【００８０】そして、前記電気モータ回転数の積算値Ｎ
が、前部及び後部クローラ走行装置の両連結軸６，１９
の距離に略々相当する所定積算値Ｄ１（≒Ｕ２）を越え
ると（Ｎ＞Ｄ１；Ｓ２４）、電動シリンダ装置２６が停
止される（Ｓ２５）。この状態は、前部クローラ走行装
置１ａ，１ｂも階段傾斜部に位置して、自走部３が該一
定の傾斜角になっており、荷台７は水平状態に保持され
た状態で、自走部３が階段降り方向に進行（後進）す
る。

【００８１】そして、後部クローラ走行装置２ａ，２ｂ
の接地先端部が階段下方の平坦面（レール手段の平坦
面）に至ると、支持フレーム５ａの回動変化に比して大
きい変化量にて後部クローラ走行装置２ａ，２ｂは回動
する。即ち、支持フレーム５ａが後部連結軸６を中心に
回動するのに対し、後部クローラ走行装置はその中央の
連結軸１９を中心に回動し、両者の相対角度変化が、ポ
テンショメータ４７ａ（後部角度検出手段４７）により
マイナス（時計）方向の角度変化として検出される（Ｓ
２６）。すると、走行用電気モータの回転数の積算が開
始される（Ｎ＝０；Ｓ２７）と共に、電動シリンダ装置
２６が収縮方向に駆動開始される（Ｓ２８）。該電動シ
リンダ装置の駆動は、走行用電気モータの回転数に連動
して制御され、自走部３（支持フレーム５ａ）の角度変
化に拘わらず、荷台７は常に水平状態を保持される。

【００８２】更に、自走部が進行して、走行用電気モー
タの回転数積算量が、後部クローラ走行装置の接地前端
部（進行方向前端）から前部クローラ走行装置の接地後
端部までの距離に略々相当する所定値Ｄ２（≒Ｕ１）を
越えると（Ｎ＞Ｄ２；Ｓ２９）、電動シリンダ装置の駆
動が停止され（Ｓ３０）、更に所定時間又は所定積算回
転数走行用電気モータの駆動が維持されて、階段下端か
ら所定距離離れた所で該電気モータも停止され（Ｓ３
１）、階段下降の制御は終了する。

【００８３】なお、階段と平坦面との移行部分におい
て、階段上端側と下端側では、移動部分の距離が相違す
るので、走行用電気モータと水平保持用電動シリンダ装
置モータとを関連する係数が異なっており、更に該移行
部分の各位置において、自走部の進行速度と支持フレー
ム（自走部）傾斜角変化率（角速度）とはリニアになら
ないので、走行用電気モータの積算回転数に基づき、自
走部の各位置において荷台が水平になるように制御部に
て演算するか又はマップを格納しておき、移行部分の各
位置に拘わらず、常に荷台が水平になるように予めプロ
グラムしておく。

【００８４】以上説明した水平保持機構Ｈ₃ によると、
前部角度検出手段４６又は後部角度検出手段４７の角度
変化検出及び走行用電気モータ回転検出手段（４５）に
より、自走部３の階段に対する関係を検出し、電動シリ
ンダ装置２６を制御するので、フィードバックを行うこ
となく、予め設定されたプログラムに沿って制御するこ
とにより、ハンチング等を生じることなく、正確かつ確
実に荷台７を水平状態に保持して、車椅子搭乗者に不安
感を与えることはない。更に、前部又は後部角度検出手
段４６，４７のプラス方向又はマイナス方向の回動変化
により、電動シリンダ装置の移動方向を変えてあるの
で、誤作動を生じることがなく、信頼性の高いポテンシ
ョメータ等の角度検出手段と相俟って、安全性の高い確
実な制御を行うことができる。

【００８５】なお、上記ポテンショメータによる角度変
化検出は、所定不感帯幅を有しており、階段傾斜面上に
あって、クローラの歯とレール手段の歯との噛合関係等
による僅かな角度変化によりステップＳ４，Ｓ９，Ｓ２
１，Ｓ２６等の信号を出力することはない。また前部及
び後部角度検出手段は、上述したようにポテンショメー
タに限らず、例えば各２枚のセンサカムとリミットスイ
ッチにより、階段下端部及び階段上端部の角度変化を検
出してもよい。

【００８６】また、上述実施の形態では、上記階段と平
坦面の移行終了を、走行用電気モータの積算回転数によ
り判定したが、これに限らず、進行方向後側となるクロ
ーラ走行装置の角度変化がなくなることを前部又は後部
角度検出手段４６，４７にて検出することにより判断し
てもよい。即ち、ステップＳ７，Ｓ１２を後部角度変化
が０となる、またステップＳ２４，Ｓ２９を前部角度変
化が０となる、に変更してもよい。また、電動シリンダ
装置の駆動開始を、進行方向前側の角度変化により行っ
ているが、これは、進行方向後側のクローラ走行装置の
角度変化により行ってもよい。

【００８７】更に、上記進行方向後側となるクローラ走
行装置の角度変化を安全装置として用い、進行方向前側
となる角度変化（即ちＳ２，Ｓ９；Ｓ２１，Ｓ２６）か
らの走行用電気モータの所定積算回転数幅内に後側の角
度変化が０となる場合以外、走行用電気モータ及び電動
シリンダ装置用モータを停止するようにすると好まし
い。例えば、走行用電気モータ積算回転数Ｎを上記Ｕ
１，Ｕ２，Ｄ１，Ｄ２よりも前後方向に僅かに大きく設
定した所定積算回転数幅を予め設定しておき、クローラ
走行装置がスリップしつつ移動するような場合、電動シ
リンダ装置がその移動を完了した状態にあっても、進行
方向後側となる角度検出手段が角度変化を続けて検出す
ることになり、上記所定積算回転数幅を越えても依然と
して角度変化を検出する場合は、異常と判断して、直ち
に走行用電気モータを停止して電磁ブレーキを作動し、
階段移動装置を停止する。

【００８８】また、例えば階段登り状態にあって、前部
クローラ走行装置はレール手段に案内されるが、後部ク
ローラ走行装置がレール手段から外れている場合、前部
クローラ走行装置の角度変化により電動シリンダ装置が
移動を開始するが、後部クローラ走行装置の先端が階段
最下段に当って自走部が停止し、この状態では、上記所
定積算回転数幅に至らない前に後部角度検出手段による
角度変化量が０となり、直ちに電動シリンダ装置の駆動
を停止すると共に、走行用電気モータを停止する。

【００８９】また、前部及び後部角度検出手段４６，４
７が、所定範囲以上、即ち平坦面とレール手段の傾斜面
との角度以上の角度変化を検出した場合、直ちに走行用
電気モータ及び電動シリンダ装置を停止するように構成
すると好ましい。即ち、階段下降時、例えば前部クロー
ラ走行装置がレール手段から外れている場合、該走行装
置の前後長は階段２段以上ないので、その連結軸６が階
段角部を越えると、前部クローラ走行装置は、その先端
が１段下の階段に当たるまで大きく回動する。同様に、
後部クローラ走行装置がレール手段から外れている場合
も、該走行装置は上記所定範囲以上に回転する。この状
態では、電動シリンダ装置（前部クローラ走行装置がレ
ール手段から外れている場合はまだ駆動されていない
が）を停止すると共に、走行用電気モータを停止して電
磁ブレーキを作動し、階段移動装置をその状態で直ちに
停止する。

【００９０】以上説明したように、前部及び後部角度検
出手段を用いることにより、異常時は自動的に停止し
て、安全性をも向上することができ、ガイドレールを用
いないものにあっても、高い信頼性と安全性を確保する
ことができる。

【００９１】なお、上述実施の形態は、左側のクローラ
走行装置をレール手段に噛合した場合を説明したが、本
自走式階段移動装置は、左右対称に構成されおり、階段
の左右いずれの側にレール手段、ガイドレール等があっ
ても、同様に適用できる。また、上述実施の形態は、荷
台７に車椅子を載置した場合について説明したが、これ
に限らず、荷台７に新聞、雑誌等荷物を載置してもよ
い。

【００９２】なお、上述実施の形態は、階段の一側にレ
ール手段を設け、左右いずれか一方の前部及び後部クロ
ーラ走行装置を上記レール手段に案内しているが、本発
明は、前部及び後部クローラ走行装置を、階段２段以上
に接地すると共に、前方に階段１段分以上の傾斜走行面
を設け、上記レール手段を省いたものに適用することも
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した第１の実施の形態の作動を示
す全体側面図。

【図２】その自走式階段移動装置の平面図。

【図３】その側面図。

【図４】その後面図。

【図５】自走部を示す斜視図。

【図６】クローラ走行装置（前部及び後部自走部）を示
す側面図。

【図７】自走部を示す平面図。

【図８】（ａ）は、クローラ走行装置の接地を解除する
操作手段を示す側面図、（ｂ）は、一部変更した実施例
を示す図。

【図９】自走式階段移動装置の正面図。

【図１０】自走式階段移動装置の荷重状態を示す図。

【図１１】クローラ走行装置とレール手段の噛合を示す
図。

【図１２】第１の実施の形態に適用される階段模形を示
す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。

【図１３】本発明を適用した第２の実施の形態の作動を
示す全体側面図。

【図１４】その自走式階段移動装置の平面図。

【図１５】その側面図。

【図１６】その後面図。

【図１７】本発明の第３の実施の形態による水平保持機
構を示す概略側面図。

【図１８】その作用を示すフローチャート。

【図１９】上記図１８の続きを示すフローチャート。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ前部クローラ走行装置２ａ，２ｂ後部クローラ走行装置３自走部３Ｆ前部自走部３Ｒ後部自走部５ａ，５ｂ支持フレーム６（前部）連結軸７荷台９ａ，９ｂ駆動輪１０駆動軸１１ａ，１１ｂトラックフレーム１３駆動源（前部電気モータ）１５ａ，１５ｂ駆動輪１６駆動軸１７ａ，１７ｂトラックフレーム１９連結軸２０駆動源（後部電気モータ）２１ガイドレール２２回動ローラ２３（ガス）スプリング２５水平検出手段（水平センサ）２６（電動）シリンダ装置２９保護枠２８底面３０渡し板４５検出手段（走行用電気モータ回転数検出手
段）４６検出手段（前部角度検出手段）４７検出手段（後部角度検出手段）Ａ₁，Ａ₂ 自走式階段移動装置Ｈ₁，Ｈ₂，Ｈ₃ 水平保持機構Ｋ車椅子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三田真一石川県加賀市熊坂町イ197番地大同工業株式会社内 (72)発明者荒谷敏秀石川県加賀市熊坂町イ197番地大同工業株式会社内 (72)発明者北村佳裕石川県加賀市熊坂町イ197番地大同工業株式会社内 (72)発明者出口清隆石川県加賀市熊坂町イ197番地大同工業株式会社内 (72)発明者高井利之東京都渋谷区代々木２丁目２番２号東日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者高畠正東京都渋谷区代々木２丁目２番２号東日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者日比野仁美東京都渋谷区代々木２丁目２番２号東日本旅客鉄道株式会社内Ｆターム(参考） 3D050 AA01 AA04 BB03 BB29 DD02 DD06 EE03 EE08 EE11 EE15 GG06 JJ01 JJ08 JJ09 KK04 KK14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】左右にそれぞれ前部クローラ走行装置及
び後部クローラ走行装置を有し、かつこれらクローラ走
行装置を駆動する駆動源を有する自走部と、前記左右の前部クローラ装置及び後部クローラ装置をそ
れぞれ回動自在に連結する左右の支持フレームと、前記左右の支持フレームにおける前記前部クローラ装置
の回動連結軸に揺動自在に支持される荷台と、該荷台を、前記自走部の傾斜角に拘りなく水平状態に保
持する水平保持手段と、を備えることを特徴とする自走式階段移動装置。
【請求項２】前記自走部は、左右の前部クローラ走行
装置を、左右駆動輪を連結する駆動軸及び左右トラック
フレームの中央部を連結する連結軸にて互に一体に構成
し、かつこれら駆動軸及び連結軸に橋絡して前部電気モ
ータを設けると共に該電気モータの出力軸を前記駆動軸
に連動してなる前部自走部と、左右の後部クローラ装置を、左右駆動輪を連結する駆動
軸及び左右トラックフレームの中央部を連結する連結軸
にて互に一体に構成し、かつこれら駆動軸及び連結軸に
橋絡して後部電気モータを設けると共に該電気モータの
出力軸を前記駆動軸に連動してなる後部自走部と、を有
し、前記左右の支持フレームが、前記前部自走部の連結軸及
び前記後部自走部の連結軸に回動自在に支持されてな
る、請求項１記載の自走式階段移動装置。
【請求項３】前記水平保持手段は、階段の側部に設置
されたガイドレールと、前記荷台の側方に突出して設け
られた回動ローラと、前記荷台と前記支持フレームとの
間に介在されたスプリングと、を有し、前記スプリングが前記荷台に作用するモーメント荷重を
担持しつつ、前記回動ローラを前記ガイドレールに転接
・案内して、前記荷台を略々水平状態に保持してなる、請求項１又は２記載の自走式階段移動装置。
【請求項４】前記水平保持手段は、前記荷台の水平面
に対する角度を検出する水平検出手段と、前記荷台と前
記支持フレームとの間に設けられたシリンダ装置と、を
有し、前記水平検出手段からの信号に基づき前記シリンダ装置
を伸縮制御して、前記荷台を略々水平状態に保持してな
る、請求項１又は２記載の自走式階段移動装置。
【請求項５】前記水平保持手段は、前記自走部が階段
を走行する際の該階段に対する前記自走部の関係を検出
する検出手段と、前記荷台と前記支持フレームとの間に
設けられたシリンダ装置と、を有し、予め階段の傾斜角により設定されているプログラムに基
づき、前記検出手段からの信号により前記シリンダ装置
を伸縮制御して、前記荷台を略々水平状態に保持してな
る、請求項１又は２記載の自走式階段移動装置。
【請求項６】前記荷台は、左右側面及び後面に保護枠
を有し、かつ前面に、底面に枢支された渡し板を有し、該渡し板が、折り畳み構造からなる、請求項１ないし５のいずれか記載の自走式階段移動装
置。