JP2004314879A - Stairs lifting carriage - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、階段昇降台車に関する。さらに詳しくは、荷物を運搬する台車であって、階段の昇降を補助する駆動力を備えた階段昇降台車に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、重たい荷物を階段を利用して運搬することは非常に重労働でありかつ危険を伴うため、かかる作業の負担を軽減することができる運搬装置が求められている。
かかる運搬装置として、従来例1に示す車輌(特許文献1)が開発されている。
図7(A)に示すように、従来例1の車輌110 は、車軸111 と、この車軸111 に対して放射状に設けられた複数本のアーム112 と、各アーム112 の先端に取り付けられた車輪113 を有する走行装置110 を備えており、この走行装置110 の車軸111 を回転させる駆動機構が設けられている。
このため、駆動機構によって走行装置110 の車軸111 を回転させれば、アーム112 によって階段の段差を跨ぐように昇段することができる。つまり、一のアーム112 の先端に設けられた車輪113 を上段の踏み台面に載せれば、駆動機構による車軸111 を回転させる回転トルクの反力として、上段の踏み台面に載せられた車輪113 を支点としてアーム112 を図中aの方向に回転させる力が発生するから、この反力によって車輌100 を上段まで引き上げることができる。そして、車軸111 を回転トルクは駆動機構によって供給されるから、作業者に加わる荷物運搬作業の負担を軽減することができる。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−124546号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、図7(B)に示すように、従来例1の車輌100 では、アーム112 の長さが階段の段差よりも短い場合には、アーム112 自体が階段に接触してしまう。すると、アーム112 を図中bの方向に回転させるのに必要な力が非常に大きくなり、その反力として、車軸111 周りに車輌110 本体を図中cの方向に回転させる力も大きくなる。すると、車輌110 を前進させるためには、駆動機構の駆動力をアーム112 の回転として作用させなければならないが、そのためには、車輌110 本体を図中cの方向に回転させる力に対抗する力を作業者が加えなければならないので、駆動機構を設けたことによって、荷物運搬作業の負担が大きくなるという問題がある。
そして、図7(C)に示すように、アーム112 が階段上を滑った場合には、車輌100 自体が階段と接触してしまい、荷物や移動体が破損してしまう可能性がある。
【0005】
本発明はかかる事情に鑑み、荷物運搬作業の負担を確実に低減することができ、しかも、荷物や移動体が破損することを防ぐことができる階段昇降台車を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の階段昇降台車は、運搬される物体が載せられる移動体と、前記移動体の他端部に設けられた昇降装置とからなり、前記移動体が、その一端部に、作業者が支持するための支持部を備えており、前記昇降装置が、前記移動体に、車軸を介して回転可能に取り付けられた車輪と、該車輪を、前記移動体に対して、前記車軸周りに回転させる駆動機構とを備えており、前記車輪が、外周に、前記車軸を中心として互いに回転対称な位置に配設された、少なくとも3つの頂点を有する回転体と、該回転体の前記頂点に、それぞれ回転自在に取り付けられたローラとからなり、前記回転体が、その外周において、隣接する前記頂点間に摺動可能で摩擦抵抗が小さく、かつその中心方向に円弧状に凹んだガイド面を備えており、前記移動体を前記車軸を支点として傾斜させ、かつ前記駆動機構を作動させた状態で、作業者が支持部を支持して階段を移動させると、前記車輪によって階段の昇降が補助されることを特徴とする。
請求項2の階段昇降台車は、請求項1記載の発明において、前記移動体を前記車軸を支点として傾斜させると、その重心が前記車軸に対して前記支持部側に位置することを特徴とする。
請求項3の階段昇降台車は、請求項1記載の発明において、前記移動体が、該移動体の一端と他端との間で移動固定可能に設けられた、運搬される物体を保持する保持部を備えていることを特徴とする。
請求項4の階段昇降台車は、請求項1記載の発明において、前記駆動機構が、前記車輪の回転を開始させるときに、該車輪の回転数を徐々に増加させることを特徴とする。
請求項5の階段昇降台車は、請求項1記載の発明において、前記駆動機構が、前記移動体に対する前記車輪の回転を固定開放する固定機構を備えていることを特徴とする。
請求項6の階段昇降台車は、請求項1記載の発明において、前記移動体が、運搬する物体を積載するための積載面を備えており、該移動体の積載面が、運搬する物体を積載した状態において、その法線が鉛直面に対してなす角度45度以下となるように前記車軸を支点として該移動体を傾けると、該移動体の重心が、前記車軸に対して、前記支持部側に位置するように形成されていることを特徴とする。
請求項7の階段昇降台車は、請求項6記載の発明において、前記駆動機構が、前記移動体の積載面の法線と鉛直面とのなす角度が45度より大きくなると、前記車輪の回転を停止させる回転停止部を備えていることを特徴とする。
請求項8の階段昇降台車は、請求項1記載の発明において、前記車軸を支点として前記移動体を傾けたときにおいて、該移動体の地面と対向する面に摺動部材が設けられており、運搬する物体を積載して階段を昇降するときにおいて、前記摺動部材を階段の角に接触させると、前記移動体の重心が、前記車軸に対して、前記支持部側に位置するように形成されていることを特徴とする。
請求項9の階段昇降台車は、請求項7記載の発明において、前記移動体と前記摺動部材との間に、階段から前記摺動部材に加わる力を吸収する緩衝手段が設けられていることを特徴とする。
請求項10の階段昇降台車は、請求項7記載の発明において、前記移動体と前記摺動部材との間に、両者の間隔を調整する間隔調整手段が設けられていることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図1は本実施形態の階段昇降台車1の概略側面図である。図2は本実施形態の階段昇降台車1の概略背面図である。図3は本実施形態の階段昇降台車1の要部拡大図である。図1〜図3に示すように、本実施形態の階段昇降台車1は、積載部4を備えた移動体2と、この移動体2の他端に設けられ、移動体2の移動に使用される昇降装置6とから構成されており、昇降装置6の駆動機構20によって車輪10を回転させても、階段を安全かつスムースに昇降できるような構成としたことに最大の特徴を有するものである。
【0008】
まず、本実施形態の階段昇降台車1の基本的な構成を説明ずる。
図1において、符号3は、本実施形態の移動体2のフレームを示している。フレーム3は、左右一対の長尺な骨材3a ,3a間と、この左右一対の骨材間に複数本の短い連結部材3bを取り付けたものであり、移動体1を傾けたときに、その上面となる積載面3s(図1では右側の面)に運搬する物体を載せることができるように構成されている。なお、フレーム3の構造は上記の構造に限られず、移動体1を傾けたときに、その積載面3sに運搬する物体を載せることができるものであれば特に限定はない。
【0009】
このフレーム3の一端には、作業者が支持し本実施形態の階段昇降台車1を引っ張ったりして移動させるために使用する支持部5が設けられている。この支持部5は、その基端がフレーム3の一端に対して回転可能に取り付けられており、割出位置決め機構5aによってフレーム3に対して所望の角度で固定することができるように取り付けられている。
この割出位置決め機構5aは、例えば、支持部5に設けられたブラケット5bと、フレーム3に固定され支持部5の回転方向に沿って所定の角度毎に固定孔が形成された固定部材3dと、ブラケット5bから固定部材3dの固定孔に向けて出没可能に設けられた固定軸と、この固定軸を固定部材3dの固定孔に向けて付勢するバネと、固定軸に連結されたレバー3sとから構成されている。すると、通常は、固定軸が固定部材3dの固定孔に挿入された状態で保持されるから、支持部5がフレーム3に対して回転することを防ぐことができる。そして、レバー3sを引っ張れば、固定軸を固定部材3dの固定孔から離脱させることができるから、フレーム3に対して支持部5を回転させることができる。そして、所望の角度でレバー3sを離せば、固定軸を固定部材3dの固定孔に挿入させることができるから、フレーム3に対する支持部5の角度を変えることができる。
なお、割出位置決め機構5aは上記のごとき構成に限られず、支持部5をフレーム3に対して所望の角度で固定することができる構成であれば、どのような構成を採用してもよい。
【0010】
図2および図3に示すように、フレーム3の他端部の下面には、左右一対のブラケット3c ,3cが設けられており、この左右一対のブラケット3c ,3cには、昇降装置6の車軸11が、その軸周りに回転可能に取り付けられている。
この車軸11の両端には、左右一対の車輪10 ,10の回転体12が固定されている。この回転体12は、車軸11の方向(正面視)からみて、車軸11を中心として互いに回転対称な位置に4つの頂点を有しており、各頂点には、それぞれローラ13が回転可能に取り付けられている。すなわち、回転体12には、車軸11から等距離かつ90°間隔で4つのローラ13が取り付けられているのである。
この回転体12には、隣接する頂点間における外周面に、それぞれ回転体12の中心方向、言い換えれば車軸11に向かって、円弧状に凹んでおり、その表面に、例えばプラスチックやナイロン等の素材で形成されたガイド部材12b が取り付けられている。そして、ガイド部材12b の表面が、特許請求の範囲にいうガイド面12s となっている。
なお、回転体12の素材は、上記の素材に限らず、階段の角等との間の滑りが良く階段の角等と接触したときに音が出にくいものであればよい。
さらになお、回転体12の外周に設けられる頂点の数は、4個に限られず、3個以上であって、各頂点が互いに回転対称、すなわち車軸11から等距離で、等角度間隔で設けられていればよい。
【0011】
また、図2および図3に示すように、フレーム3の他端部の下面において、左右一対のブラケット3c ,3cの間には、駆動機構20のモータ21が取り付けられている。このモータ21は、電磁ブレーキ機能を備えたモータであり、その作動および停止は、前記フレーム3の一端部に設けられたコントロールボックスCBと、支持部5に設けられたタッチスイッチTSによって制御されている。具体的には、コントロールボックスCBに設けられた主電源スイッチまたはタッチスイッチTSのいずれかがOFFになっている状態では、モータ21は作動せず、両スイッチがONになった場合にのみ、モータ21が作動するように制御されている。また、モータ21の回転方向は、コントロールボックスCBに設けられた主電源スイッチによって作業者が選択することができ、モータ21の回転速度は、コントロールボックスCBに設けられた制御装置によって制御されている。
【0012】
このモータ21は、その主軸が、前記車軸11と平行となるように配設されており、その主軸には減速機22を介して、駆動スプロケット25が取り付けられている。
一方、前記車軸11には、従動スプロケット26が設けられており、従動スプロケット26と駆動スプロケット25との間には、チェーン24が巻き掛けられている。
【0013】
このため、コントロールボックスCB等を操作して、駆動機構20のモータ21を作動させれば、車軸11をその軸周りに回転させることができ、車軸11ともに左右一対の車輪10 ,10を回転させることができるから、移動体2のフレーム3と車輪10との相対的な角度を変えることができる。
そして、駆動機構20のモータ21を停止させれば、移動体2のフレーム3に対して所望の角度で車輪10を停止させることができる。つまり、駆動機構20のモータ21は、車輪10を回転させる動力源であるが、同時に、特許請求の範囲にいう車輪10の回転を固定開放する固定機構としても機能するのである。
【0014】
よって、図4に示すように、各車輪10の4つローラ13のうち、2つのローラ13を接地させた状態で、駆動機構20のモータ21を作動させれば、移動体2のフレーム3を地面に対して傾けることができる。そして、所望の角度までフレーム3が傾いたときにモータ21を停止させれば、その角度でフレーム3を保持しておくことができる。すると、車輪10のローラ13のみを接地させることができるから、支持部5を人が支持して、引っ張ったり押したりすれば、本実施形態の階段昇降台車1をスムースに移動させることができる。しかも、車輪10とフレーム3の相対的な回転が固定されているから、移動中にフレーム3が車軸11を支点として揺動することもなく、本実施形態の階段昇降台車1を、安定した状態で移動させることができる。
そして、4つのローラ13が地面に接触しているから、フレーム3に対する車輪10の回転が固定されていれば、人が支持部5を支持していなくても、フレーム3を傾斜させたまま階段昇降台車1を地面に安定した状態で自立させることも可能である。つまり、フレーム3の積載面3sに運搬する物体を載せたままで、階段昇降台車1を地面に自立させることができるのである。
【0015】
また、フレーム3を傾けた状態で保持し、駆動機構20のモータ21を作動させて車輪10を回転させれば、各車輪10の4つローラ13のうち、1つのローラ13のみを接地させた状態とすることができる。つまり、本実施形態の階段昇降台車1が、2つのローラ13だけで接地している状態とすることができる(図5)。
すると、本実施形態の階段昇降台車1の進行方向を転換するときに、一方のローラ13を支点として旋回させれば、旋回するときにおける抵抗を少なくすることができるから、階段昇降台車1の方向転換を容易にすることができる。
【0016】
なお、コントロールボックスCBに設けられた制御装置によって、駆動機構20のモータ21を作動させるときに、モータ21の回転数が徐々に増加するように制御すれば、モータ21の回転開始時に、車輪10と移動体2のフレーム3との間に発生する相対的な回転の速度を小さくすることができる。すると、モータ21が車輪10を回転させようとする回転力の反力として移動体2のフレーム3に加わる力を小さくすることができるから、フレーム3が急に動くことを防ぐことができる。具体的には、図1の状態から図4の状態までフレーム3を傾けるときに、作動開始時には、車軸11を支点として反時計回りにフレーム3が回転する速度を小さくすることができるから、モータ21の作動開始時、つまり車輪10の回転開始時における移動体2の操作性を向上させることができる。
【0017】
ところで、上記のごとき構成を有する車輪10を階段を昇降する台車等に採用した場合、車輪10の車軸周りに自由に回転できるような構成、つまり、車輪10自体が動力によって回転されない場合には、台車を進行方向上方に引っ張れば、スムースかつ小さい力で台車に階段を上らせることができる。なぜなら、車輪10は、台車を引っ張る力によって、そのガイド面12s を階段の角に滑らせながら車軸11まわりに回転されるからであり、車軸11の位置および進行方向への移動速度、つまり台車の移動速度に対応して車輪10の回転速度が最適な回転速度に自動的に調整されるからである。
すると、上記のごとき構成を有する車輪10を台車などに取り付け、この車輪10を、単に車軸周りに強制的に回転させるようにしただけであれば、台車の移動速度に対応して車輪10の回転速度を最適な回転速度に自動的に調整することができないから、スムースかつ小さい力で台車に階段を上らせることができない。
【0018】
しかるに、本発明では、本実施形態の階段昇降台車1の移動体2に以下のような構成を採用したことによって、台車の移動速度に対応して車輪10の回転速度を最適な回転速度に自動的に調整させなくても、車輪10を強制的に回転させながら、スムースかつ小さい力で階段昇降台車1に階段を上らせるという目的を達成することができるのである。
【0019】
図4および図6に示すように、移動体2のフレーム3の下面には、フレーム3と車軸11との間に摺動部材7が設けられている。この摺動部材7は、その下端面を階段の角等に接触させると、積載面3sの法線nと鉛直方向のなす角度θが45度以下となるように形成されている。
なお、摺動部材7の下端面を階段の角等に接触させたときにおける積載面3sの法線nと鉛直方向のなす角度θは、運搬する物体や階段の傾斜にあわせて最適なものを選択すればよく、30〜40度程度でもよいし、30度よりもさらに小さくなるようにしてもよい。とくに、運搬する物体が重量物や長尺なものの場合には、積載面3sの法線nと鉛直方向のなす角度θが20度〜25度、つまりフレーム3が非常に寝た状態となるようにしてもよい。
【0020】
また、移動体2のフレーム3の他端には、フレーム3の積載面3sに載せられた物体を、積載面3s上に保持しておくための保持部4が立設されている。このため、運搬される物体をフレーム3の積載面3sに載せた状態でフレーム3を傾斜させても、物体が滑り落ちることを防ぐことができる。
そして、この保持部4は、フレーム3を、その積載面3s上に運搬される物体を載せた状態で、積載面3sの法線nと鉛直方向のなす角度θが45度以下となるように車軸11を支点として傾斜させると、移動体2の重心が、車軸11に対して支持部5側に位置するように配設されている。つまり、摺動部材7の下端面を階段の角に接触させると、フレーム3と保持部4、物体を一つの部材として考えたときにおけるその部材の重心が、車軸11とフレーム3の一端との間に位置するように配設されているのである。
【0021】
上記のごとく、摺動部材7および保持部4を構成すれば、車輪10を駆動機構20によって強制的に回転させても、以下のごとき効果が得られるので、階段昇降台車1に、スムースかつ安全に階段を階段を上らせることができる。
【0022】
まず、階段を上るときには、階段近傍において、駆動機構20のモータ21を回転させて、車輪10を、階段昇降台車1を進行方向に向かって(図6では反時計回り)回転させる。そして、フレーム3を傾斜させて、摺動部材7の下端面を階段の角等に接触させながら、本実施形態の階段昇降台車1を進行方向に引っ張って移動させる。
このとき、支持部5を、所望の角度に調整しておけば、作業者が腰を屈めるなど、無理な姿勢で階段昇降台車1を引っ張らなくてもよいので、作業が楽になる。
【0023】
やがて、階段等の段差の角等に階段昇降台車1の支持部5側に位置する車輪10の回転体12のガイド面12s を接触すると(図6(B))ので、車輪10の回転に対する抵抗が大きくなり、その反力として、フレーム3を、車軸11を支点として車輪10の回転方向と逆向き(図6(B)では反時計回り)に回転させようとする跳ね上がり力が大きくなる。
しかし、移動体2の重心は、車軸11に対して支持部5側に位置しており、フレーム3には、常に、フレーム3を車軸11に対して車輪10の回転方向と同じ方向(図6(B)では時計回り)に回転させる力が加わっているので、フレーム3は反時計回りには回転されない。そして、フレーム3が回転されないので、支持部5を支持している作業者の負担は増加しない。
【0024】
しかも、車輪10は、そのガイド面12s と階段の角等との接触点を支点として回転しようとしても、ガイド部材12b は滑りやすい素材で形成されているので、車輪10は、その接触点で回転力を支持することができない。
このため、車輪10が、その回転体12のガイド面12s を段差の角などに滑らせながら車軸11を中心としてフレーム3に対して時計回りに回転することとなる。すると、車輪10は進行方向前方および上方に移動することになるから、車輪10とともに移動体2、つまり階段昇降台車1は進行方向前方および上方に移動され、段差を乗り越えることができるのである。
【0025】
上記のごとく、本実施形態の階段昇降台車1は、摺動部材7の下端面を階段の角に接触させたときに、移動体2の重心が、車軸11とフレーム3の一端との間に位置するように配設して、駆動機構20から車輪10に供給される回転力を移動体2を進行方向前方および上方に移動させる力に変換することができたので、車輪10を駆動機構20によって強制的に回転させても、階段昇降台車1にスムースかつ安全に階段を上らせることができるのである。
そして、摺動部材7を階段の角等に接触させているから、移動体2のフレーム3に加わる加重を、車輪10だけでなく摺動部材7にも支持させることができるから、作業者が支持部5を支持する力を大幅に軽減することができる。
【0026】
なお、階段を下りるときには、作業者が本実施形態の階段昇降台車1を押して移動させれば、車輪10の下方のガイド面12s を階段の角等に滑らせながら車輪10を回転させて、下方に移動させることができる。すると、上段から下段に移動するときに、階段昇降台車1に加わる衝撃を少なくすることができる。そして、車輪10の回転速度は、駆動機構20のモータ21によって所定の速度以上にならないようにブレーキがかけられるから、スムースかつ安全に階段昇降台車1に階段を下りさせることができる。
【0027】
また、摺動部材7に、例えば接触センサや近接センサ等のセンサを設けておき、そのセンサからの信号を、前記コントロールボックスCBの制御装置に入力させて、この制御装置によって摺動部材7と階段の角等との接触状況を監視するようにしておけば、摺動部材7と階段の角等との離間している時間によって、移動体2のフレーム3が地面等から離れる方向に回転していることを検出することができる。そして、摺動部材7と階段の角等が所定の時間以上連続して離間している場合に、駆動機構20のモータ21の回転を停止させるようにしておけば、移動体2のフレーム3の一端の跳ね上がりを未然に防ぐことができる。
【0028】
なお、フレーム3等に、フレーム3の鉛直方向に対する傾きを検出する、例えば角度センサや傾斜センサ等のセンサを設けておき、そのセンサからの信号を、前記コントロールボックスCBの制御装置に入力させて、この制御装置によってフレーム3の鉛直方向に対する傾きを監視するようなシステムとしてもよい。すると、移動体2のフレーム3が地面等から離れる方向に回転していることを検出することができるから、フレーム3の鉛直方向に対する傾きが45度より小さくなる、言い換えれば、フレーム3の積載面3sの法線と鉛直面とのなす角度が45度より大きくなると、駆動機構20のモータ21の回転を停止させるようにしておけば、移動体2のフレーム3の一端の跳ね上がりを未然に防ぐことができる。
【0029】
さらに、保持部4は、フレーム3に沿って、フレーム3の一端と他端との間を移動可能かつ、所望の位置で固定できるように設けてもよい。例えば、フレーム3上にレールを設け、そのレールに沿って保持部4を移動可能に取り付け、この積載部4を電動シリンダ等によって移動させるようにすれば、電動シリンダを作動させれば積載部4を移動でき、停止すれば固定することができるから、保持部4をフレーム3の一端と車軸11との間に配置させれば、移動体2の重心を確実にフレーム3の一端と車軸11との間に位置させることができる。
【0030】
さらになお、フレーム3の積載面3sの法線nと鉛直方向のなす角度θが45度以下となるように車軸11を支点として傾斜させたときに、移動体2の重心が車軸11に対して支持部5側に位置するように、物体をフレーム3の積載面3sに載せて、フレーム3に固定することができれば、保持部4は設けなくてもよい。
また、保持部4の有無に係わらず、フレーム3自体の重量配分を調整して、同様の効果が得られるようにしてもよい。例えば、図1に示すように、駆動機構のバッテリBをフレーム3に取り付ける位置を調整しておけば、同様の効果を得ることができる。さらに、フレーム3に、その一端と車軸11との間で移動可能なウエイトを設けておいてもよく、この場合には、ウエイトを支持部5側に移動させれば、積載物の重心が車軸11よりも後方に位置していても移動体2の重心を車軸11とフレーム3の一端に位置させることができるし、何も物体を載せないときには、ウエイトを車軸11の近傍に配置しておけば、作業者が支持する移動体2の荷重を軽減することができる。
【0031】
なお、摺動部材7は上記のごとき構成に限られず、例えば板状やブロック状の部材をフレーム3の下面に取り付けて形成してもよい。そして、板状やブロック状の部材をフレーム3の下面に取り付ける場合、それらの部材とフレーム3との間に、階段から部材に加わる力を吸収するバネやシリンダ等の緩衝手段や、フレーム3と部材との間の間隔を調整する間隔調整手段を設けてもよい。
緩衝手段を設ければ、階段から部材に加わる力を吸収することができるから、階段昇降台車1の揺れや積載されている物体に加わる衝撃を少なくすることができる。すると、階段昇降台車1を、階段に沿ってスムースに移動させることができるから、積載されている物体が振動などによって破損することを防ぐことができるし、作業者が階段昇降台車1から受ける振動が少ないので、作業の負担を軽減することができる。
また、間隔調整手段を設ければ、フレーム3と部材との間の間隔を調整することができるから、所望の角度にフレーム3を傾けた状態で、部材を階段等に接触させることができる。すると、階段の傾斜や段差等にかかわらず、作業者がもっとも楽な姿勢で階段昇降台車1を支持することができるから、作業者の負担をより一層軽減することができる。
【0032】
さらになお、摺動部材7を設けなくてもよく、この場合にも、フレーム3を、その積載面3s上に運搬される物体を載せた状態で、積載面3sの法線nと鉛直方向のなす角度θが45度以下となるように車軸11を支点として傾斜させると、移動体2の重心が、車軸11に対して支持部5側に位置するようにしておけばよい。
【0033】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、階段を上がるときには、移動体を車軸を支点として傾斜させた状態で、駆動機構によって車輪を回転させながら作業者が台車を引っ張れば、階段等の段差の角などに台車の支持部側に位置する回転体のガイド面を接触させることができる。そして、車輪には、駆動機構から回転力が供給されており、かつ移動体を車軸を支点として傾斜されているから、車輪は、その回転体のガイド面を段差の角などに滑らせながら車軸を中心として回転される。すると、駆動機構から供給される回転力は、車輪を進行方向前方および上方に移動させる力に変換され、車輪とともに台車を進行方向前方および上方に移動させることができるから、台車に段差を乗り越えさせることができる。
請求項2の発明によれば、階段を上がるときには、移動体の重心が車軸と支持部の間に位置しているから、車輪を、その回転体のガイド面を段差の角などに滑らせながら車軸を中心として確実に回転させることができ、しかも、駆動機構から供給される回転力の反力によって移動体の一端が跳ね上がることを防ぐことができる。
請求項3の発明によれば、保持部を移動させて、移動体の一端と車軸との間に配置させれば、運搬される物体を移動体の一端と車軸との間に保持することができる。すると、物体から台車に加わる加重の方向が、移動体を地面等に向かって回転させる方向となる。すると、台車による物体の運搬時において、駆動機構から供給される回転力の反力によって移動体の一端が跳ね上がることを防ぐことができるので、作業者が移動体を支持する力を軽減することができる。
請求項4の発明によれば、車輪の回転数が徐々に増加されるから、車輪の回転開始時に発生する反力を小さくすることができる。よって、反力によって移動体が急に動くことを防ぐことができるから、車輪の回転開始時における操作性を向上させることができる。
請求項5の発明によれば、車輪を、移動体に対して所望の角度で停止させることができる。すると、2つの車輪を有する移動体の場合には、各車輪を、それぞれ一個のローラのみが地面に接触する状態で固定すれば、台車の方向転換を容易にすることができる。また、2つ以上の車輪を有する台車の場合、各車輪を、それぞれ二個以上のローラが地面に接触する状態で固定すれば、台車を地面に安定した状態で自立させることも可能である。
請求項6の発明によれば、階段を昇降するときに、移動体の積載面を階段の傾斜とほぼ同等まで傾けておけば、移動体の重心を車軸と作業者の間に位置させることができる。すると、移動体に対して、常に、移動体を地面等に向かって回転させる方向に加重を加えておくことができるから、台車による物体の運搬時において、駆動機構から供給される回転力の反力によって移動体の一端が跳ね上がることを防ぐことができ、作業者が移動体を支持する力を軽減することができる。
請求項7の発明によれば、移動体の積載面の法線と鉛直面とのなす角度が45度より大きくなる、つまり、移動体が地面等から離れる方向に回転すると、回転停止部によって車輪の回転が停止されるから、移動体の一端が跳ね上がることを未然に防ぐことができる。
請求項8の発明によれば、階段を昇降するときに、摺動部材が階段に接触するまで傾けておけば、移動体の重心を車軸と作業者の間に位置させることができる。すると、移動体に対して、常に、移動体を地面等に向かって回転させる方向に加重を加えておくことができるから、台車による物体の運搬時において、駆動機構から供給される回転力の反力によって移動体の一端が跳ね上がることを防ぐことができ、作業者が移動体を支持する力を軽減することができる。しかも、移動体に加わる加重を、車輪だけでなく摺動部材にも支持させることができるから、作業者が移動体を支持する力を大幅に軽減することができる。
請求項9の発明によれば、緩衝手段によって階段から摺動部材に加わる力を吸収することができるから、移動体の揺れや積載されている物体に加わる衝撃を少なくすることができる。よって、台車を、階段に沿ってスムースに移動させることができるから、積載されている物体が振動などによって破損することを防ぐことができるし、作業者が台車から受ける振動が少ないので、作業の負担を軽減することができる。
請求項10の発明によれば、間隔調整手段によって移動体と摺動部材との間の間隔を調整することができるから、、所望の角度に移動体を傾けた状態で、摺動部材を階段等に接触させることができる。すると、階段の傾斜や段差等にかかわらず、作業者がもっとも楽な姿勢で移動体を支持することができるから、作業者の負担をより一層軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の階段昇降台車1の概略側面図である。
【図2】本実施形態の階段昇降台車1の概略背面図である。
【図3】本実施形態の階段昇降台車1の要部拡大図である。
【図4】本実施形態の階段昇降台車1が平坦面を移動するときの概略説明図である。
【図5】本実施形態の階段昇降台車1が平坦面において方向転換するときの概略説明図である。
【図6】本実施形態の階段昇降台車1が階段を移動しているときの概略説明図である。
【図7】従来の車輌100 が階段を移動するときの概略説明図である。
【符号の説明】
1 階段昇降台車
2 移動体
3s 積載面
4 保持部
5 支持部
7 摺動部材
10 車輪
11 車軸
12 回転体
12s ガイド面
13 ローラ
20 駆動機構[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a stair climbing trolley. More specifically, the present invention relates to a trolley for carrying luggage, which is provided with a driving force for assisting up and down of stairs.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, transporting heavy luggage using stairs is extremely heavy labor and involves danger. Therefore, a transport device that can reduce the burden of such work has been demanded.
As such a transport device, a vehicle shown in Conventional Example 1 (Patent Document 1) has been developed.
As shown in FIG. 7A, the
For this reason, if the
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-124546
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown in FIG. 7B, in the
Then, as shown in FIG. 7C, when the
[0005]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a stair climbing trolley that can surely reduce the burden of luggage transport work and prevent damage to luggage and moving objects.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The stair climbing trolley according to claim 1 comprises a moving body on which an object to be carried is placed, and a lifting device provided at the other end of the moving body, wherein the moving body has an end at which an operator can move. A supporting portion for supporting, wherein the lifting / lowering device is rotatably attached to the moving body via an axle, and rotates the wheel around the axle with respect to the moving body. A driving mechanism, wherein the wheels are disposed on the outer periphery at rotationally symmetric positions with respect to each other around the axle, and a rotating body having at least three vertices, and at the apex of the rotating body, The rotating body is provided with a guide surface which is slidable between the adjacent vertices and has a small frictional resistance, and is concave in an arc shape in the center direction. In front of the moving object Tilting the axle as the fulcrum, and in a state of being operated with the driving mechanism, when the operator moves the staircase supporting the supporting portion, characterized in that the lifting of the stairs is assisted by the wheel.
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle according to the first aspect, when the movable body is inclined with the axle as a fulcrum, the center of gravity is located on the support portion side with respect to the axle. .
According to a third aspect of the present invention, in the invention as set forth in the first aspect, the moving body is provided so as to be movable and fixed between one end and the other end of the moving body, and holds the object to be carried. It is characterized by having a part.
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention of the first aspect, when the drive mechanism starts rotating the wheels, the number of rotations of the wheels is gradually increased.
According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle of the first aspect, the driving mechanism includes a fixing mechanism for fixing and releasing the rotation of the wheel with respect to the moving body.
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention described in the first aspect, the moving body includes a loading surface for loading an object to be transported, and the loading surface of the moving object loads the object to be transported. In this state, when the movable body is tilted with the axle as a fulcrum so that the angle of the normal with respect to the vertical plane is 45 degrees or less, the center of gravity of the movable body becomes It is characterized in that it is formed to be located on the side.
According to a seventh aspect of the present invention, in the invention as set forth in the sixth aspect, when the angle between the normal to the loading surface of the moving body and the vertical plane is greater than 45 degrees, the drive mechanism rotates the wheels. It is characterized by having a rotation stop part for stopping.
The stair climbing vehicle according to claim 8 is the invention according to claim 1, wherein when the moving body is tilted with the axle as a fulcrum, a sliding member is provided on a surface of the moving body facing the ground, When loading the object to be transported and moving up and down the stairs, when the sliding member is brought into contact with the corner of the stairs, the center of gravity of the moving body is formed so as to be located on the support portion side with respect to the axle. It is characterized by having been done.
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention as set forth in the seventh aspect, a cushioning means is provided between the moving body and the sliding member for absorbing a force applied to the sliding member from the stairs. It is characterized by.
According to a tenth aspect of the present invention, in the invention of the seventh aspect, an interval adjusting means for adjusting an interval between the two is provided between the moving body and the sliding member.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic side view of a stair climbing vehicle 1 of the present embodiment. FIG. 2 is a schematic rear view of the stair climbing trolley 1 of the present embodiment. FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the stair climbing trolley 1 of the present embodiment. As shown in FIGS. 1 to 3, a stair climbing trolley 1 of the present embodiment is provided at a moving
[0008]
First, the basic configuration of the stair climbing trolley 1 of the present embodiment will be described.
In FIG. 1,
[0009]
At one end of the
The
Note that the
[0010]
As shown in FIGS. 2 and 3, a pair of left and
At both ends of the
The rotating
In addition, the material of the
Furthermore, the number of vertices provided on the outer periphery of the
[0011]
As shown in FIGS. 2 and 3, a
[0012]
The
On the other hand, a driven
[0013]
Therefore, if the
When the
[0014]
Therefore, as shown in FIG. 4, when the
Since the four
[0015]
Further, when the
Then, when the traveling direction of the stair climbing trolley 1 of the present embodiment is changed, if the turning is performed with one
[0016]
If the control device provided in the control box CB controls the
[0017]
By the way, when the
Then, if the
[0018]
However, in the present invention, by adopting the following configuration for the moving
[0019]
As shown in FIGS. 4 and 6, a sliding
The angle θ between the normal n of the
[0020]
At the other end of the
Then, the holding
[0021]
As described above, if the sliding
[0022]
First, when going up the stairs, the
At this time, if the
[0023]
Eventually, when the guide surface 12s of the
However, the center of gravity of the moving
[0024]
Moreover, even if the
Therefore, the
[0025]
As described above, the stair climbing trolley 1 of the present embodiment has the center of gravity of the moving
Since the sliding
[0026]
In addition, when descending the stairs, if the worker pushes and moves the stair climbing trolley 1 of the present embodiment, the
[0027]
In addition, a sensor such as a contact sensor or a proximity sensor is provided on the sliding
[0028]
Note that a sensor such as an angle sensor or an inclination sensor for detecting the inclination of the
[0029]
Further, the holding
[0030]
Furthermore, when the
Further, regardless of the presence or absence of the holding
[0031]
The sliding
By providing the buffer means, the force applied to the member from the stairs can be absorbed, so that the swing of the stair climbing vehicle 1 and the impact applied to the loaded object can be reduced. Then, the stair climbing trolley 1 can be smoothly moved along the stairs, so that the loaded object can be prevented from being damaged by vibration or the like, and the vibration received by the worker from the stair climbing trolley 1 can be prevented. , The work load can be reduced.
In addition, if the distance adjusting means is provided, the distance between the
[0032]
Furthermore, the sliding
[0033]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when climbing the stairs, if the worker pulls the bogie while rotating the wheels by the drive mechanism in a state where the moving body is tilted with the axle as a fulcrum, the corners of the steps such as the stairs can be obtained. The guide surface of the rotator located on the supporting portion side of the carriage can be brought into contact with the trolley. The wheels are supplied with rotational force from a drive mechanism, and the moving body is inclined with the axle as a fulcrum. Therefore, the wheels slide on the axle while sliding the guide surface of the rotating body to the corner of a step. It is rotated around. Then, the rotational force supplied from the drive mechanism is converted into a force for moving the wheels forward and upward in the traveling direction, and the bogie can be moved forward and upward in the traveling direction together with the wheels. be able to.
According to the invention of
According to the third aspect of the present invention, if the holding portion is moved and arranged between one end of the moving body and the axle, the object to be carried can be held between one end of the moving body and the axle. it can. Then, the direction of the load applied from the object to the bogie is the direction in which the moving body is rotated toward the ground or the like. Then, at the time of transporting the object by the trolley, it is possible to prevent one end of the moving body from jumping up due to the reaction force of the rotational force supplied from the driving mechanism, so that the force for the worker to support the moving body can be reduced. it can.
According to the fourth aspect of the present invention, since the number of rotations of the wheel is gradually increased, the reaction force generated at the start of the rotation of the wheel can be reduced. Therefore, the moving body can be prevented from suddenly moving due to the reaction force, so that the operability at the start of the rotation of the wheels can be improved.
According to the invention of
According to the sixth aspect of the present invention, when moving up and down the stairs, if the loading surface of the moving body is inclined substantially equal to the inclination of the stairs, the center of gravity of the moving body can be located between the axle and the worker. it can. Then, a load can always be applied to the moving body in a direction of rotating the moving body toward the ground or the like. Therefore, when the object is transported by the bogie, the counterforce of the rotational force supplied from the drive mechanism is reduced. It is possible to prevent one end of the moving body from jumping up due to the force, and it is possible to reduce the force of the worker supporting the moving body.
According to the invention of
According to the eighth aspect of the present invention, when moving up and down the stairs, if the sliding member is tilted until it comes into contact with the stairs, the center of gravity of the moving body can be located between the axle and the operator. Then, a load can always be applied to the moving body in a direction of rotating the moving body toward the ground or the like. Therefore, when the object is transported by the bogie, the counterforce of the rotational force supplied from the drive mechanism is reduced. It is possible to prevent one end of the moving body from jumping up due to the force, and it is possible to reduce the force of the worker supporting the moving body. In addition, since the load applied to the moving body can be supported not only by the wheels but also by the sliding member, the force of the worker supporting the moving body can be greatly reduced.
According to the ninth aspect of the present invention, the force applied to the sliding member from the stairs can be absorbed by the buffer means, so that the swing of the moving body and the impact applied to the loaded object can be reduced. Therefore, the bogie can be moved smoothly along the stairs, so that the loaded object can be prevented from being damaged by vibration or the like, and the worker receives little vibration from the bogie. The burden can be reduced.
According to the tenth aspect, the distance between the moving body and the sliding member can be adjusted by the distance adjusting means. Etc. can be contacted. Then, regardless of the inclination of the stairs, the step, etc., the worker can support the moving body in the most comfortable posture, so that the burden on the worker can be further reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of a stair climbing trolley 1 of the present embodiment.
FIG. 2 is a schematic rear view of the stair climbing trolley 1 of the present embodiment.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the stair climbing vehicle 1 of the embodiment.
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram when the stair climbing trolley 1 of the present embodiment moves on a flat surface.
FIG. 5 is a schematic explanatory view when the stair climbing trolley 1 of the present embodiment changes direction on a flat surface.
FIG. 6 is a schematic explanatory view when the stair climbing trolley 1 of the present embodiment is moving on the stairs.
FIG. 7 is a schematic explanatory view when a
[Explanation of symbols]
1 stair climbing trolley
2 Moving body
3s loading surface
4 Holder
5 Support
7 Sliding member
10 wheels
11 axles
12 Rotating body
12s guide surface
13 rollers
20 Drive mechanism
Claims (10)
前記移動体の他端部に設けられた昇降装置とからなり、
前記移動体が、その一端部に、作業者が支持するための支持部を備えており、
前記昇降装置が、
前記移動体に、車軸を介して回転可能に取り付けられた車輪と、
該車輪を、前記移動体に対して、前記車軸周りに回転させる駆動機構とを備えており、
前記車輪が、
外周に、前記車軸を中心として互いに回転対称な位置に配設された、少なくとも3つの頂点を有する回転体と、
該回転体の前記頂点に、それぞれ回転自在に取り付けられたローラとからなり、前記回転体が、その外周において、隣接する前記頂点間に摺動可能で摩擦抵抗が小さく、かつその中心方向に円弧状に凹んだガイド面を備えており、
前記移動体を前記車軸を支点として傾斜させ、かつ前記駆動機構を作動させた状態で、作業者が支持部を支持して階段を移動させると、前記車輪によって階段の昇降が補助される
ことを特徴とする階段昇降台車。A moving body on which the object to be carried is placed;
An elevating device provided at the other end of the moving body,
The moving body has, at one end thereof, a support portion for an operator to support,
The lifting device,
A wheel rotatably mounted on the moving body via an axle;
A driving mechanism for rotating the wheels around the axle with respect to the moving body,
Said wheels,
A rotating body having at least three vertices disposed on the outer periphery at rotationally symmetric positions with respect to the axle;
A roller rotatably mounted on each of the vertices of the rotator, wherein the rotator is slidable between the adjacent vertices on its outer periphery to reduce frictional resistance, and has a circular shape in the center direction. It has an arcuate concave guide surface,
When the moving body is tilted with the axle as a fulcrum, and the operator moves the stairs while supporting the support portion in a state where the driving mechanism is operated, the ascent and descent of the stairs are assisted by the wheels. A stair climbing trolley characterized by:
ことを特徴とする請求項1記載の階段昇降台車。2. The stair climbing vehicle according to claim 1, wherein when the moving body is tilted with the axle as a fulcrum, the center of gravity is located on the support portion side with respect to the axle. 3.
ことを特徴とする請求項1記載の階段昇降台車。The stair climbing up and down stairs according to claim 1, wherein the movable body is provided with a holding portion provided between the one end and the other end of the movable body so as to be movable and fixed, for holding an object to be conveyed. Trolley.
ことを特徴とする請求項1記載の階段昇降台車。2. The stair climbing vehicle according to claim 1, wherein the drive mechanism gradually increases the number of rotations of the wheel when starting the rotation of the wheel.
ことを特徴とする請求項1記載の階段昇降台車。The stair climbing vehicle according to claim 1, wherein the driving mechanism includes a fixing mechanism that fixes and releases rotation of the wheel with respect to the moving body.
該移動体の積載面が、
運搬する物体を積載した状態において、その法線が鉛直面に対してなす角度が45度以下となるように前記車軸を支点として該移動体を傾けると、該移動体の重心が、前記車軸に対して前記支持部側に位置するように形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の階段昇降台車。The moving body includes a loading surface for loading an object to be transported,
The loading surface of the moving body is
When the moving object is tilted with the axle as a fulcrum such that the angle formed by the normal to the vertical plane is 45 degrees or less in a state where the object to be conveyed is loaded, the center of gravity of the moving object is attached to the axle. The stair climbing trolley according to claim 1, wherein the trolley is formed so as to be located on the support portion side with respect to the stairs.
前記移動体の積載面の法線が鉛直面に対してなす角度が45度より大きくなると、前記車輪の回転を停止させる回転停止部を備えている
ことを特徴とする請求項6記載の階段昇降台車。The drive mechanism,
The stair climbing up and down as claimed in claim 6, further comprising a rotation stop portion for stopping the rotation of the wheel when an angle formed by a normal to a loading surface of the moving body with respect to a vertical plane is larger than 45 degrees. Trolley.
前記移動体が、
運搬する物体を積載して階段を昇降するときに前記摺動部材を階段の角に接触させると、その重心が、前記車軸に対して前記支持部側に位置するように構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の階段昇降台車。When the moving body is tilted with the axle as a fulcrum, a sliding member is provided on a surface of the moving body facing the ground,
The moving object is
When the sliding member is brought into contact with the corner of the stairs when loading the object to be transported and moving up and down the stairs, the center of gravity is configured to be located on the support portion side with respect to the axle. The stair climbing trolley according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項7記載の階段昇降台車。The stair climbing trolley according to claim 7, wherein a buffer means for absorbing a force applied to the sliding member from a stair is provided between the moving body and the sliding member.
ことを特徴とする請求項7記載の階段昇降台車。8. The stair climbing trolley according to claim 7, wherein an interval adjusting means for adjusting an interval between the moving body and the sliding member is provided.
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