JP2012232850A - 階段昇降機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】階段昇降機のプラットフォーム12は、移動中に、レール10沿いの位置に応じて、鉛直軸回りに自動的に回転する。プラットフォーム12は階段湾曲部では、レール10の階段直進部に対する自身の方向に比べて、レール10の階段湾曲部の階下に向かう部分に対する自身の角度を小さくする方向に回転される。拡幅部と狭小部とを有する階段吹き抜けにおいては、階段吹き抜けの幅がプラットフォーム12を回転させるのに十分でない場合、プラットフォーム12は狭小部へ入る手前で回転し、自身が階段吹き抜けの壁を障害とすることなく狭小部において乗降するための位置に回転可能な角度へ回転される。
【選択図】図3
Description
けのスペースがない場所において、座った状態の人や物を移動させるための解決策として
用いられる。
降機は、階段上の吹き抜けの内壁もしくは外壁に設置されるレール、プラットフォーム(
例えばいす、もしくは車椅子等のためのフロア面)、およびプラットフォームをレールに
沿って移動させ、これにより階段に沿って移動させる駆動機構を備える。さらに、プラッ
トフォームを水平に保つための第2の駆動機構を備えることも知られている。第2の駆動
機構は、その位置でのレールの勾配に応じて、レールに対して水平軸回りにプラットフォ
ームを回転させる。
せる方法についても記載されている。この回転は、本技術分野では「旋回(swiveling)
」として知られている。このようにして、昇降移動された人は階段の上段もしくは下段で
ステップを向くように方向転換される。このため、階段の上段と下段において、レールに
対して互いに180度回転した2つの位置が必要となる。階段の途中では、プラットフォ
ームは移送位置に固定される。これは、例えば乗降のための2つの位置の間の位置であり
、昇降移動される人は壁側を向く。
ォームが壁にぶつからないように、回転と直進運動をどのように組み合わせて利用するか
が記載されている。
めの要素である。プラットフォームが階段昇降機の壁同士の間に入りきらなかったり、階
段吹き抜けの天井の下に十分な頭上スペースが確保できない場合には、階段昇降機を設置
出来ないことは明らかである。これは特に、湾曲部をもつ階段でしばしば起こることであ
る。また、乗降のための旋回動作も、階段吹き抜けに十分なスペースがない場合には不可
能である。
いスペースの階段吹き抜けに設置できる階段昇降機を提供することである。
ペースを効率的に利用できる階段昇降機を提供することである。
法を提供する。本発明による階段昇降機は、レールに沿って階段昇降機を移動する際に、
階段吹き抜けの壁および/または階段のステップとの衝突を防止するように旋回運動を行
うための駆動機構を備える。回転なしでは衝突してしまうレール沿いの地点において、プ
ラットフォームはレールに対して壁またはステップから離れるように回転される。これに
より、レールを大きく上昇させることなく、湾曲部においてプラットフォームをステップ
から離しておくことができる。その結果、頭上スペースを十分に確保することができる。
地点に応じた回転を行うことにより、一層限られたスペースにおいてもレールに沿ってプ
ラットフォームを移動させることができ、より狭い階段吹き抜けにおいても階段昇降機を
利用することができる。
に説明する。
る階段昇降機を示す。図において、プラットフォーム12はいすである。本発明の実施の
形態において、「プラットフォーム」という用語は支持面を有するあらゆる構成として一
般的な意味で理解されるべきであって、必ずしも「面」に限定されるべきではない。
タは、例えば、周知のギヤホイール(不図示)を備え、レール10にはギヤホイールが係
合する歯列(不図示)が設けられており、第1モータ14の回転によりプラットフォーム
12がレール10に沿って上下に移動する。この様に、プラットフォーム12は原則的に
常にレール10の一点で支持されており、何も対策をとらない場合には、プラットフォー
ム12の方向が支持点の位置におけるレールの方向に追従する。
させる。プラットフォーム12は、例えばベアリング(不図示)等により鉛直軸18回り
に回転するように配置され、第2モータ16は、この軸回りの回転駆動を行う。動力伝達
はあらゆる手法で実現することができ、例えば第2モータの軸をプラットフォーム12の
回転軸に直接設置したり、ギヤホイール伝達機構を用いることもできる。
設けることが望ましい。この第3モータは、説明を不必要に複雑にしないように、図1に
は示していない。第3モータは、レール10を通る平面および垂直面に直交し、すなわち
レール10が設置された壁面に対して直交する水平軸回りにプラットフォームを回転させ
る。この軸回りの回転によって、レール10の勾配の変化による影響を補償する。このた
めに、第3モータの代わりに機械伝達機構を用いてもよく、この場合はレール10に沿っ
た移動により回転動作が駆動される。
0と、メモリ22と、回転センサ24と、第1および第2モータ電源26、28とを備え
る。マイクロコントローラ20は、メモリ22、回転センサ24、第1および第2モータ
電源26、28と接続される。第1および第2モータ電源26,28は、第1モータ14
および第2モータ16をそれぞれ駆動する。
納し、あらゆる情報形態を用いることができる。例えば、次のようなルックアップテーブ
ルを用いることができる。このルックアップテーブルには、レールに沿った複数位置にお
ける所望の角度値(例えばこの位置に到達する前の第1モータ14の回転数として表す)
が格納される。または、レール10に沿った位置(第1モータ14の回転数)の関数とし
て所望の角度値を表す多項式の係数として記憶することができる。
は下階に移動されるときに、第1モータ14を作動させるようにプログラムされている。
センサ24は第1モータ14の回転数を示し、レール10に沿ったプラットフォーム12
の位置は、この情報から求められる。マイクロコントローラ20は、センサ情報を読み込
み、センサ情報とメモリ22内の情報に基づいて、プラットフォーム12の所望の角度を
決定する。
ることができる。例えば、センサ情報をメモリ22内のアドレスとして用い、所望の角度
を読み出すようにしたり、または、センサ検出値に対応する角度をメモリに記憶されてい
る複数の角度で補間して求めることもできる。または、記憶された係数に基づいて算出す
ることもできる(読み出した情報は、プラットフォーム12の異なる位置に対しても決定
することができ、この場合、各センサ検出値に対してメモリ22から情報を読み出す必要
はない)。
2モータ16を駆動し、プラットフォーム12をレール10に沿って到達した位置に応じ
た所望の角度に回転させる。
の壁、および/または階段のステップとの衝突を防止するように選択される。また、必要
であれば、レール10に沿った移動中に吹き抜け階段の頭上スペースを十分に確保するよ
うに情報が選択される。さらに、階段の端点で昇降するための位置において必要な回転動
作を許容するように、途中で角度を変えることも可能である。これらを図面を参照して説
明する。
0a〜d、および複数のステップ32を備えている。プラットフォーム12は、レール1
0に沿って2つの位置に示されており、レールに対して角度Φ(phi)がついている。階
段は90度の湾曲部を有している。湾曲部において、ステップ32は、湾曲部の中心方向
に向かって狭くなる。プラットフォーム12がレール10に沿って移動するとき、プラッ
トフォームが階段吹き抜けの壁、またはステップにぶつかるのを防止する必要がある。衝
突のリスクがあるか否かは、とくに階段吹き抜けの幅およびステップ上のレール10の高
さに依存する。
2とぶつかるリスクがないとしても、例えば湾曲部においてステップ32が狭くなること
に起因して、湾曲部における局所的なリスクが残る。湾曲部を有する階段の場合、従来技
術では、少なくとも湾曲部において、直進部で必要な高さよりもステップ32上の高い位
置にレール10を設置する必要があった。これにより、ステップ32との衝突のリスクが
防止されるが、これではプラットフォーム上の頭上スペースが減少してしまい、限られた
スペースの階段吹き抜けでは問題を招く可能性がある。
ォームを回転させてステップ32を避けることにより、湾曲部におけるステップ32との
衝突のリスクを回避する。これにより、ステップ32に対してレール10をそれほど高く
ない位置に設置することができ、頭上スペースを大きく残すことができる。
度Φを、レール10に沿った位置xの関数として簡略化して示している。40、42でそ
れぞれ指定される範囲は、階段の直進部における位置に関する。44で指定される範囲は
、湾曲部における位置に関する。レール10をある高さに設置した場合を図示している。
づく(xが増加する)とき、実現可能な最大角度Φはますます小さくなり、プラットフォ
ーム12の下部がステップ32を越えるだけの余裕点(接触限界)まで小さくなる。した
がって、ハッチングで示した進入禁止区域は、組み合わせられない位置xと角度Φとによ
って生成される。レールがステップ上のより高い位置に設置されると、鋸歯の形は同じな
ままで残るが、余裕点が小さい「x」に対応することになり、大きな角度範囲を許容する
ことができる。階段の湾曲部では、小さい角度で進入禁止区域が設定されている。これは
、湾曲部では複数のステップが集まるため、すなわち、レールに対してステップが直角と
ならないためである。
リスクなしにプラットフォーム12をレール10に対して90度の角度で配置できること
が図から明らかである。湾曲部の範囲44ではこれは不可能である。これは、レール10
から離れる方向を見た場合にステップ32が内側へ引っ込んでいるからである。
ある。この経路では、湾曲部においてプラットフォーム12の角度がレール10に対して
回転している。直進部では、したがって、経験上最も安全とされる背中を壁に向けた位置
で、すなわちレール10に対して90度の角度Φで、被移送者を昇降移動させることがで
きる。一方、湾曲部では角度Φを一時的に変化させる。
レール10が異なる高さに設置されている。より高い位置に設置されている場合は、各ス
テップ32の余裕点が小さいxで確保できているため、それほど小さくないΦ値まで限界
値が到達する。第2の設置高さは、プラットフォームが常にレール10に対して90度の
角度をとれるような限界値48aを設定する高さとして選択した。低い位置で設置した場
合、各ステップ32の余裕は大きなx値のみに対して発生するので、小さなΦ値で限界値
をとることになる。第2の限界値48bは設置高さの低いものに対応し、この場合、許容
角度は小さい。設置高さが低い場合には、回転を利用する必要があることが明らかである
。
数関係を規定している。この関数関係は、階段昇降機の動作中に使用するように、メモリ
22にプログラムされている。
。実際には、このような図を用いることなく階段昇降機を設置することができる。例えば
、ある高さのレールに設置が可能で、プラットフォームが回転できるか否かを測定するこ
とで、階段昇降機を設置できる。このような図、もしくは対応する情報を利用した場合、
異なる位置における最大(もしくは最小)許容角度、および余裕高さを計測することによ
って、または階段吹き抜けの寸法測定値に基づく演算に基づいて、決定することができる
。
とができるように、局所的な回転を「スイッチング」のために利用する。これは、プラッ
トフォーム12を階段の直進部で90度回転するには階段が狭すぎる場合である。
の角度Φを、レール10に沿った位置xの関数として簡略化して示している。この例は、
プラットフォーム12が直進部に、ある角度をもってしか収まらないような細長い吹き抜
け階段に関する。プラットフォーム12は、90度の角度Φでは設置できず、進入禁止区
域50,52が形成される。これは、プラットフォーム12が直進部において回転できな
い角度範囲を区切っている。湾曲部には進入禁止区域はない。さらに、階段吹き抜けの外
側の壁30a,cにより、進入禁止区域53a、cが形成される。階段の上段と下段では
、乗降のために角度Φが0度または180度となる位置54、56が必要である。
において乗降するための位置に回転可能なように変化する。
、ステップによる限界値も図5に図示すべきである。これらの限界値が乗降のための必要
な位置の間を通る通路58を確保できる限り、階段昇降機は作動可能である。
、後退して駐車する場合に似ているが、プラットフォーム12のスイッチング動作に相当
する。すなわち、プラットフォームは初めにレール10に沿って前進してから鉛直軸18
回りに回転し、その後、レール10に沿って少し後退する。そしてさらに鉛直軸18回り
に回転し、レール10に沿って再び前進する。このため、マイクロコントローラ20は、
レール10に沿った所定の位置に到達した後、第1モータ14を一時的に後進方向に操作
し、第2モータ16に対応した回転動作を行わせるようにプログラムされる。経路を確保
することが不可能である場合には、例えばレール10を高い位置に設置する必要がある。
例えば、レール10が湾曲する位置において壁との衝突を防止するために利用できる。こ
れにより、例えば、レール10、またはプラットフォーム12を吹き抜け階段の壁のより
近くに設置することができ、また、局所的な回転を行わない場合に比べてきつい湾曲部を
有する場合にも適用できる。すべての場合で、特定の配置、そしてステップや壁といった
考えられ得る障害によって、x−Φダイアグラムにおいて回転可能な限界値を設定するこ
とが可能である。このようなダイアグラムに基づいて、簡単な方法により、これらの限界
を考慮した経路を選択することができる。
らかである。経路は、できる限りΦが90度に近い値となるように選択されることが望ま
しい。Φ=90度は、被移送者がレール10から離れる方向を向くような角度に対応し、
経験上、最も安全性が高い角度として知られている。
的に選択することも可能である。このために、階段昇降機に衝突センサを設置し、その検
出値に基づいてマイクロコントローラ20が角度を調整することができる。簡単な経路が
あることが予め確認された場合には、マイクロコントローラ20はその経路を動的に選択
することもできる。さらに、偶発的な障害を回避したり、動作を中断したりできる。
って実質的に形成される円の中心と一致することが望ましい。これにより、背もたれは回
転の障害にはならない。
ることは明らかである。例えば、プラットフォームを回転させる変位可能な鉛直回転軸を
使用することも可能である。ここで、例えば、回転角と軸変位との間での固定連結が可能
である。これは本発明の原則を変えるものではない。また、回転と変位との組み合わせが
壁やステップとの衝突を引き起こす限界値を用いて、x−Φダイアグラムを作成すること
もできる。このダイアグラムはメモリ22のプログラミングのための基礎として用いられ
、これから、経路を選択することができる。
の他の変位を制御することも可能である。これによってもまだ、衝突を回避する可能性が
得られる。これは、x−Φダイアグラムを高次元のダイアグラム(例えばx−Φ−yダイ
アグラム、yは軸変位)に置き換えて、そこから経路を選択することによって実現できる
。この実施の形態では、例えば、階段昇降機は軸変位を制御するための別のモーターを備
え、マイクロコントローラ20は、レール10に沿った位置xに応じたプログラム関係に
より、この別モータも制御するようにプログラムされる。
、機械的に制御することももちろん可能である。この場合、レール10に沿ったプラット
フォーム12の位置によって、所望の回転を実現することができる。このために、水平化
(レベリング)と同様の技術を使用することができる。
の速度とすることが望ましいが、本発明の範囲内で、一定でない速度とすることも可能で
ある。例えば、鉛直軸18回りの回転が必要であるなら、レール10沿いの移動を一時的
に減速するようにマイクロコントローラ20をプログラムすることができる。これによっ
て、例えば最大加速度が減少するかもしれない。
を検出した場合に、プラットフォーム12をレール10に沿って後退させたり、可能であ
れば、衝突しない角度で移動するように、安全対策を検討してプログラムされることが望
ましい。例えば、十分広い階段吹き抜けでは、ブロックされた場合に、直進部においてプ
ラットフォーム12をレール10に直交させるような回転を行わないようにすることがで
きる(結果として、被移送者は背中を直接壁に向けて座った状態ではなくなる)。
Claims (11)
- 階段に沿って設置されるレールと、
前記レールに移動可能に設置されるプラットフォームと、
前記階段の前記レールに沿って前記プラットフォームを移動させる駆動機構とを備える
階段昇降機であって、
前記プラットフォームは、前記レールに対して鉛直軸回りに移動可能に設置され、
前記階段昇降機は、前記プラットフォームが前記レールに沿って移動する際に、前記レ
ールに沿った前記プラットフォームの位置に応じて、前記レールに対する前記プラットフ
ォームの角度を回転するように構成される駆動装置を備えることを特徴とする階段昇降機
。 - 請求項1に記載の階段昇降機において、
前記レールは、実質的に直進部と湾曲部とを備え、
前記駆動装置は、前記直進部における前記プラットフォームの方向に比べて、前記湾曲
部の位置において、前記レールの階下に向かう部分に対する角度を小さくする方向に前記
プラットフォームを回転することを特徴とする階段昇降機。 - 請求項2に記載の階段昇降機において、
前記階段昇降機は、前記レールに沿って移動する際に、前記プラットフォームの下面が
前記階段のステップに接触しないような高さをもって階段吹き抜けの前記階段上に設置さ
れ、
前記高さは、前記湾曲部において前記プラットフォームが前記直進部での方向を保った
場合に、前記湾曲部の前記ステップと接触しないために必要な高さよりも低いことを特徴
とする階段昇降機。 - 請求項1に記載の階段昇降機において、
前記階段昇降機は、拡幅部と狭小部とを有する階段吹き抜けに設置され、
前記階段吹き抜けは、前記プラットフォームを回転させるのに十分な幅がなく、
前記駆動装置は、前記狭小部へ入る手前の位置において、前記プラットフォームが前記
階段吹き抜けの壁を障害とすることなく前記狭小部において乗降するための位置に回転可
能な角度へ前記プラットフォームを回転させることを特徴とする階段昇降機。 - 請求項4に記載の階段昇降機において、
前記階段吹き抜けは、両側に幅の狭い部分をもつ湾曲部を有し、
前記階段吹き抜けは、前記プラットフォームを回転させるのに十分な幅がなく、
前記駆動装置は、前記プラットフォームが前記階段吹き抜けの壁を障害とすることなく
前記幅の狭い部分のそれぞれにおいて乗降するための位置に回転可能な角度の間で、前記
プラットフォームを回転させることを特徴とする階段昇降機。 - 請求項1に記載の階段昇降機において、
前記レールは、前記プラットフォームが前記鉛直軸回りに固定された角度で前記レール
に沿って移動する場合に、前記レールに沿った任意の位置において前記プラットフォーム
が前記階段のステップまたは階段吹き抜けの壁に接触するように、前記階段吹き抜けに設
置され、
前記駆動装置は、ステップおよび/または壁に接触しないように、前記レールの途中で
前記レールに対して前記プラットフォームの前記角度を変化させることを特徴とする階段
昇降機。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の階段昇降機において、
前記駆動装置は、前記レールに沿った前記プラットフォームの位置を検出する位置セン
サと、前記位置の関数として所望の角度設定値の情報を含むメモリ手段と、モータとを備
え、
前記センサは、センサ情報に基づいて前記所望の角度設定値の情報を読み出すように前
記メモリ手段と接続され、前記メモリ手段は、前記所望の角度設定値に関して読み出され
た情報に基づいて前記角度を制御するように、前記モータに接続されることを特徴とする
階段昇降機。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の階段昇降機において、
前記階段の前記レールに沿って前記プラットフォームを移動させる前記駆動機構は、前
記鉛直軸回りの前記角度用の前記駆動装置と接続され、前記鉛直軸回りの前記角度用の前
記駆動装置は、前記駆動機構の進行状況に応じて前記角度を設定するように構成されてい
ることを特徴とする階段昇降機。 - 階段吹き抜けに設置されるレール沿いにプラットフォームを駆動する方法であって、
前記レールに沿って前記プラットホームを移動させる際に、前記レールに沿う前記プラ
ットフォームの位置に応じた角度で、前記プラットフォームを前記レールに対して鉛直軸
回りに自動で回転する工程を含むことを特徴とする駆動方法。 - 請求項9に記載の駆動方法において、
前記レールは、実質的に直進部と湾曲部とを備え、
前記プラットフォームは、前記直進部における前記プラットフォームの方向に比べて、
前記湾曲部の位置において、前記レールの階下に向かう部分に対する角度を小さくするよ
うな方向に回転されることを特徴とする駆動方法。 - 請求項9に記載の駆動方法において、
前記レールは、拡幅部と狭小部とを有する階段吹き抜けに設置され、
前記階段吹き抜けは、前記プラットフォームを回転させるのに十分な幅がなく、
前記プラットフォームは、前記狭小部へ入る手前の位置において、前記プラットフォー
ムが前記階段吹き抜けの壁を障害とすることなく前記狭小部において乗降するための位置
に回転可能な角度へ回転されることを特徴とする階段昇降機。
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