JP2005112620A - Elevator for wheel chair - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a lift for a wheelchair that can be easily lifted and lowered by being attached to a staircase.
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。 Conventionally, when a wheelchair is moved on a staircase having a relatively small number of steps in a care facility or a hospital, an elevator that can be installed on the staircase is sometimes used. As such an elevator, there is one in which a rail is provided on the wall of the staircase or the staircase itself, a pallet is provided along the rail, and a driving motor is attached to the pallet so that the elevator can be moved up and down.
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。 However, the conventional apparatus is large-scale and has a structure that is not easy to remove once attached. In addition, since a part of the stairs is always occupied, it cannot be installed unless the stairs are wide and it is difficult to install in a residence.
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。
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。 However, since the above-described elevator is provided with a driving device on the side of the moving pallet, it is inevitably heavy, and at the time of installation or removal, two or more workers hold the pallet and support it on the rail. Need to be made. In addition, since the power must be supplied to the moving pallet, the electrical structure is complicated. In addition, when installed on the stairs, it is also necessary to prevent the elevator from becoming an obstacle when a healthy person uses the stairs by setting the rail width and height within a certain range.
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。 Therefore, the present applicant distributes the weight of each member as much as possible and simplifies the electrical wiring so that one worker can attach and detach to the stairs, and the rail width and height are also reduced. A structure has been developed in which drive units and other devices are distributed so as to fit within the specified dimensions. The present invention has been made on the basis of the circumstances as described above, and can be easily attached to and detached from the stairs, and can be easily transferred to stairs of various widths, and is compact and excellent in safety. It is an object to provide a lift for a wheelchair.
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。
In order to solve the above-described problems, the present invention includes the following specific matters. Two
(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。
(Guide part 2)
It is an external rail shape provided along the longitudinal direction of the stairs, and for example, C-shaped steel or the like is used. Moreover, it can be installed so as to respond to changes in the slope angle of the stairs.
(Moving part 3)
It can be formed of a pallet-shaped object on which a wheelchair is placed and a square iron plate or the like whose top surface is non-slip processed. In addition, the
(Control unit 4)
Sequence operation is stored in the microcomputer, and signals from the
(Gear 5, 6)
(Motor 8)
As the motor, a DC servo type or an AC servo type is suitable. In addition to a general control method, a vector motor control system that controls the torque and magnetic flux of the motor by feeding back the current and voltage of the drive circuit can be adopted. .
(Brake 9)
Examples include a multi-panel type, a drum brake shoe type, and a disk type. The drive can be exemplified by a servo motor, hydraulic pressure, solenoid plunger, and the like.
(
An amount of rotation of the
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。
In this configuration, the drive mechanism is provided in a distributed manner in the
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。
The
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。
The
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。
Further, a
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。
In addition, the elevator for a wheelchair according to the present invention separately forms a first housing containing the
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。
According to the present invention, the guide portion is completely independent on the left and right, and is electrically interlocked by connecting with a connector or the like. Does not require technology. Furthermore, since there is no heavy object such as a drive mechanism in the moving part that is difficult to mount, the mounting work by one person is possible. In this case, even if the width of the moving portion is changed, the left and right guide portions can be installed so as to correspond thereto.
On the other hand, in the configuration where the strain sensor is provided in the moving part, in addition to the case where there is a difference in the rotation speed of the left and right motors, this is detected when the moving part is actually stressed, and each motor is individually detected. Therefore, safety can be further improved.
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。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a side view of the entire elevator, and the elevator is detachably mounted on the stairs 1. Incidentally, the staircase 1 is preferably a low one of about four steps.
Two rail-shaped
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。
At both ends of the
As described above, the
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。
A traveling
The traveling
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。
The traveling
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。
More specifically,
The moving
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。
As shown in FIG. 7, the wheelchair 11 is mounted on the moving
On the other hand, when the table 31 reaches the lower end (first floor) of the stairs, the
As shown in FIG. 5, the
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。
A
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。
3 and 4, a
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。
The
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。
In the embodiment of the invention described above, the weight of the
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。
The operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
In the present invention, since the left and right drive mechanisms are independent, in the unlikely event that a speed difference occurs between them, the moving
First, when the lift switch 4c is operated in
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。
However, in the unlikely event that an uncorrectable difference occurs, the process proceeds from step A to step 104. In
When the former mode is selected, the process proceeds from the affirmative branch Y to step 105, and the moving
At this time, if the
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。
As described above, according to the present invention, the driving mechanism is provided in a distributed manner in the
Furthermore, since the drive mechanism can be separated into the left and
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003352722A JP2005112620A (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | Elevator for wheel chair |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003352722A JP2005112620A (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | Elevator for wheel chair |
Publications (1)
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JP2005112620A true JP2005112620A (en) | 2005-04-28 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2003352722A Withdrawn JP2005112620A (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | Elevator for wheel chair |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005112620A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2003
- 2003-10-10 JP JP2003352722A patent/JP2005112620A/en not_active Withdrawn
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