JP3958775B2 - 階段を昇降する車 - Google Patents

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Description

本発明は階段を昇降する車に関する。
従来の階段を昇降する車輪には回転軸を中心に３方向に３本の枝が取り付き、その先端に車輪が取り付くものがあり、これは段差が低く１回転で車軸が上段に移る場合を除いて階段を昇段することは出来ない。なぜなら車軸が下段上空にある場合、車軸に加わる荷重は下段に接地する車輪が支持しているので、車軸に働く回転力だけで下段に接地する車輪を宙に浮かすことは出来ないからである。通常の車輪が階段を昇るには車軸に働く回転力以外に車輪を下から押し上げる力が必要である。このような理由から車輪にジャッキアップ機能を持つクランクを組み合わせ、車輪の昇段後に車輪を下段で支えたクランクを引き上げる方法が発明された。（特許文献１参照）
特願２００５−２６０６１４
本発明の階段を昇降する車輪は階段の各段差にスロープをかけながら登板するもので、スロープを携帯させて順次車輪の登板に先立って前方の段差に橋渡しし、車輪の登板後に上段に引き上げるものである。登板中下段上空にある車体は動き、それを下から支持するスロープは階段に固定される。スロープと車体は分離したものでなく、スロープと車体が一体であるようにするのが課題である。
階段内でスロープ板上面に取り付けたラックに車輪と同軸の歯車が乗って噛み合い登板する階段を昇降する車で、平地走行では上記スロープ板を車体に吊り下げて走行し、階段内では車輪の登板に先行してスロープ板の先頭を階段の角部に、スロープ板後尾の脚を踏面に固定してその上を歯車が登板するようにするもので、スロープ板と車体は２つ以上のリンクを介して接続され、それぞれの接続軸には当たりと引きバネが仕込まれ、平地走行状態と階段内での昇段後の状態で一定の静止状態を保つ。
階段状の地形をスロープに変えて階段を昇降する方法はもっとも単純であり、車体の上下動も少なく自然な動きで効率が良い。
図１は本発明の階段を昇降する車の階段を昇段する動作を説明する図面で、（ａ）は平地走行状態、（ｂ）は階段の１段目を昇段する状態、（ｃ）は昇段した状態、（ｄ）は昇段後（ａ）の初期状態に復帰した状態を示す。（ａ）−１は（ａ）−２の側面図、（ｃ）−１は（ｃ）−２の側面図である。
構造について説明する。１は車軸で、平地走行する車輪２と歯車３は、車軸１とキーで固定された駆動輪である。スロープ板４は車体１０とリンクＲ１，Ｒ２，Ｒ３を介して連結され、リンクＲ１は接続軸Ｊ１，Ｊ２を、リンクＲ２は接続軸Ｊ２，Ｊ３を、リンクＲ３は接続軸Ｊ３，Ｊ４を有し、それぞれの接続軸には当たりと引きバネによって静止状態を保つ。平地走行時にはスロープ板４の上面に取り付けたラック５と歯車３の歯６が咬み合わず、接地しない状態で静止する。
スロープ４は鉛直面内にある平板で、両端の脚７と車輪８は鉛直面に直行する平面内にある。スロープ板４のシャフト部分９はリンクＲ３を貫通し、スロープ４は接続軸Ｊ３を中心に回転し且つシャフト９の軸を中心に回転する。
（ａ）図に示すように、平地走行ではスロープ板４は車体１０に吊り下げられ地面から宙に浮いた状態で、そのまま直進して（ｂ）図に示すように階段の第１段目の角部にスロープ板先端の底が当たり、スロープ板４の上面のラック５に歯車３が乗り上げ登板する。この際、車輪２と車輪８は接地しない。スロープ板４には車体重量が負荷され押さえつけられるので階段に固定され、それぞれのリンクＲ１，Ｒ２，Ｒ３が回転するので、スロープ４と車体１０とが連続しているにもかかわらず車体１０は階段に固定されたスロープ板４上を登板する。
（ｃ）図に示すように、車輪２が昇段するとスロープ板４は階段の角部を中心に天秤状態になり、後部の脚７が宙に浮き先頭の車輪８が接地する。さらに車輪２が踏面上を前進すると、（ｃ）−１図に示すように鉛直面内にあったスロープ板４はシャフト９の軸を中心にして回転し、水平になる状態に近づき（ｄ）図に示すように歯車３の刃６とラック５の咬み合いが外れて各接続軸のバネが働き、スロープ板４は歯車３と階段の角部の間を通り抜け前方に飛び出し（ａ）に示した静止状態に戻る。
階段内では車体１０が傾斜するので、（ａ）図の平地走行状態の場合より（ｄ）図の方がスロープ板４の底は階段の角部から遠く離れた上空にある。車輪３が更に前進することで、スロープ板４の先端は次の上段の角部にあずけられる。スロープ板４を後ろに延長すると車体１０が逆戻りして下降するとき、昇段時と同様に予め橋渡しされたスロープ上を降りて行くことになる。
本発明の実施例を示す動作説明図
符号の説明
１ 車軸
２ 車輪
３ 歯車
４ スロープ板
５ ラック
６ 歯車３の刃
７ スロープ４端部の脚
８ スロープ４端部の車輪
９ スロープ板４のシャフト部分
１０ 車体
１１ 引きバネ
１２ 当たり
１３ モーター
１４ 階段のステップ角部
１５ 階段の蹴込み部分
１６ 階段の踏面部分

Claims (1)

  1. 下面が接地面で上面に車輪に固定された駆動輪の歯車が乗り上げて登板するラックを取り付けるスロープ板に２以上のリンクが連続し車体に連結され、スロープ板が階段に固定されて駆動輪の歯車がラックの上を登坂するとき、車体につながるリンクだけが変形し、車輪がステップ角部に乗り上げた瞬間に駆動輪の歯車の歯とスロープ板のラックとの咬み合いがはずれて、スロープ板と車体の間の各接続軸に仕込まれたスプリングによってスロープ板を車輪前方送り出し平地走行の初期状態に復帰する階段を昇降する車で、
    平地走行では上記スロープ板を車体に吊り下げて走行し、階段内では車輪の登板に先立ちスロープ板の先頭を階段の角部に、スロープ板後尾を踏面に固定して登板する階段を昇降する車
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