JP4261095B2

JP4261095B2 - Rack mounting method for spiral stair lift guide rail

Info

Publication number: JP4261095B2
Application number: JP2001309681A
Authority: JP
Inventors: 和夫西村
Original assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Current assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2021-10-05
Also published as: JP2003112877A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はラセン階段に取付けられる昇降機が昇降する為のガイドレールにラックを取付ける方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建物には一般に階段が設けられ、該階段を使用して階上へ上がることが出来、逆に階下へ下りることが出来る。ところで、老人にとって階段を上り下りすることは容易でなく、身体障害者ともなれば階段の上り下りを独りですることが出来なくなる。近年、一般家庭においても階段の上り下りを解消する為にエレベータを装着している場合もあるが、該エレベータを装着するには費用が高くなる等の問題があると同時に、該エレベータを装着するには階段とは別にスペースを必要とする。従って、小さな家ではエレベータを装着することは容易でない。
【０００３】
そこで、上記エレベータに代わって既存の階段に装着して昇降することが出来る階段昇降機が一部で使用されている。この階段昇降機は階段に沿って取付けたガイドレールに装着されて移動することが出来、昇降機に椅子を備えるならば該椅子に座ったままで階段の上り下りが可能となる。
【０００４】
ガイドレールはラセン状に湾曲して取付けられるが、ラセン状のガイドレールを加工することは容易でない。すなわち、ラセン状の曲線は柱面の母線と一定の角度で交わる曲線で、接線方向に第１の曲率を有し、次法線方向に第２曲率(捩り率)を有す空間曲線となるが、鋼製パイプから成るガイドレールを上記ラセン曲線に曲げ加工して製作することは容易でなく、多くの加工時間を要すことになる。実際には正確なラセン状のガイドレールを製作することは容易でない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、階段昇降機がガイドされて昇降するラセン状のガイドレールの製作には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、連続するラセン状曲線を複数に分割して繋いだ近似ラセン曲線で構成することで、比較的簡単にしかも短時間で安くガイドレールを製作することが出来、しかも該ガイドレールにラックを取付ける方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係るラセン階段用昇降機のガイドレールは、３次元の曲線から成るラセン曲線を近似のラセン曲線によって構成する。すなわち、２次元の平面曲げ加工した複数本の弓型湾曲レール部を繋ぐことで近似ラセン曲線を構成している。
２次元の平面曲げ加工される弓型曲線は、近似ラセン曲げ半径をＲ、見掛けの水平半径をｒ、ラセンの角度をθとするとき、Ｒ＝ｒ／cos^２θ成る半径にする。
弓型曲線の弧の長さＳは、ｒ及びθより昇降機運行、乗り心地に支障のない程度の大きさとし、弓形の中心角を３０°〜１２０°として形成する。
【０００７】
そして、このガイドレールは一般に上側に位置する第１ガイドレールと下側に位置する第２ガイドレールに２本から成り、２本のガイドレールは所定の間隔をおいて並行に配置され、階段に起立する支柱に取付けられている。そして、上側の第１ガイドレールの下側には昇降機に取着されて回転駆動するピニオンが噛み合うラックが沿設されている。
【０００８】
本発明の近似ラセン曲線から成るガイドレールは複数本の湾曲レール部と必要に応じて直線レール部を接続しているが、直線レール部には所定の位置に所定の向きでラックが沿設されている。しかし、湾曲レール部の場合には階段の傾斜角度でもって傾斜して取付けられる為に、ラックの位置及び方向は位置により変化する。
【０００９】
すなわち、半径Ｒの湾曲レール部の一端を基点とした任意の角度θでのラックの向きを示す回転角度βは、

となる。
以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
【実施例】
図１は階段昇降機１がガイドレールに装着されている場合を示している。ガイドレールは上側の第１ガイドレール２と下側に位置する第２ガイドレール３から成り、第１ガイドレール２及び第２ガイドレール３は所定の間隔をおいて互いに並行に配置されている。そして同図には示していないが、第１ガイドレール２及び第２ガイドレール３は階段４の所々に起立状態で固定している支柱に支持されている。
【００１１】
本発明では上記昇降機１の具体的な形態及び構造は限定しないことにするが、複数のローラにて第１ガイドレール２及び第２ガイドレール３を抱き込んで昇降機１が第１ガイドレール２と第２ガイドレール３に装着されている。例えば、出願人が平成９年１１月２６日付けで特許出願した「階段昇降機」(特開平１１−１５７７６４号)は鉛直方向での傾斜角変化が大きく、内廻り及び外廻りの湾曲がある階段にも装着出来るコンパクトな構造で構成している。
【００１２】
同図に示す昇降機１には椅子５が備わっている為に、該椅子５に座って昇降機１は昇降動することが出来、階段４を歩いて上り下がりする必要がなくなる。ところで、昇降機１にはピニオンが取着されてモータにて回転駆動され、該ピニオンは第１ガイドレール２に沿設しているラックに噛み合っている。従って、ピニオンが回転するならば、昇降機１は第１ガイドレール２及び第２ガイドレール３に沿って移動することが出来る。
【００１３】
昇降機１は老人や身体障害者等が座ることが出来る椅子５を備えていて、その為に第１ガイドレール２及び第２ガイドレール３を抱き込むことで常に起立し、傾いたり、倒れたりすることがないようになっている。従って、昇降機１に取着されているピニオンの位置及び向きは一定であって、その為に第１ガイドレール２に沿設されるラックの位置及び向きも一定でなくてはならない。すなわち、ラセン状に湾曲してもガイドレールの中心軸に対してのラックの位置及び向きは変化しないように取着される。
【００１４】
図１において、第１ガイドレール２が直線状に延びている部分でのラックは、パイプに対して所定の位置に取着されるが、湾曲したパイプに対してのラックの向きは一定でなく変化する。本発明の第１ガイドレール２には、Ａ−Ｂの直線レール部６、Ｂ−Ｃの湾曲レール部７、Ｃ−Ｄの直線レール部８、Ｄ−Ｅの湾曲レール部９、Ｅ−Ｆの直線レール部１０から成っていて、これらレール部は互いに接続されている。
【００１５】
ここで、接続方法は限定しないが、表面にツバのような突出部を設けることは出来ない為に、パイプの継目を溶接したり、又はパイプ内に接続具を設けて摩擦力を利用して接続することも可能である。ところで、Ａ−Ｂの直線レール部６、Ｃ−Ｄの直線レール部８、Ｅ−Ｆの直線レール部１０に対してはパイプの外周面に中心軸と平行にラックを同一方向を成して取着している。
【００１６】
ただし、Ｂ−Ｃの湾曲レール部７、Ｄ−Ｅの湾曲レール部９に対しては、ラックの向きはその位置と伴に変化する。図１は階段の傾きが３０°である場合、ガイドレールも階段に沿って３０°の勾配で傾斜し、そして半径Ｒ＝５００にて湾曲しているが、基点Ｂから角度θの位置においてラックの向きを表わしているのが次の式で表わされる。

【００１７】
図２にはＢ−Ｃの湾曲レール部７を示しているが、ａ地点ではパイプ１１の下側に取着したラック１２は下方へ向いている。このラック１２の向きはＡ−Ｂの直線レール部６と同じ向きであり、しかしＢ−Ｃの湾曲レール部７のａ地点からｅ地点にかけてのラック１２の向きは変化する。
【００１８】
例えば、湾曲レール部７の傾斜角度が３０°である場合、上記式に角度θの数値を代入するならば、ｂ地点(θ＝３０°)ではβ＝１６．１°、ｃ地点(θ＝４５°)ではβ＝２２．２°、ｄ地点(θ＝６０°)ではβ＝２６．６°、そしてｅ地点(θ＝９０°)ではβ＝３０°になるようにラック１２の向きが変化する。勿論、ラック１２の位置は同図に示すようにパイプ１１の中心軸から延びる線上に位置している。
【００１９】
このように、Ｂ−Ｃの湾曲レール部７ではパイプ１１の下側に上記のような向きにラック１２が取着される。パイプはＲ＝５００の曲率半径にて曲げ成形され、この湾曲したレール部にラック１２の向きを上記のように調整して取着される。そしてＣ−Ｄの直線レール部８では向きを変えることなく、β＝３０°の向きにラック１２は一直線状に延びている。
【００２０】
Ｄ−Ｅの湾曲レール部９の場合には、Ｄを基点として上記式に基づいてラック１２の位置及び向きが変化する。Ｅ−Ｆの直線レール部１０ではラック１２の位置及び向きは一定である。このように、各レール部はパイプ１１にラック１２を取着して製作し、そして個々のレール部は互いに接続されてラセン状のガイドレールが出来上がる。
【００２１】
以上述べたように、本発明のガイドレールは複数本のレール部を接続して構成し、そして湾曲レール部においては、階段の傾斜度と位置に応じてラックの位置及び向きを変えたものであり、次のような効果を得ることが出来る。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係るラセン階段用昇降機のガイドレールは、複数のレール部を接続して構成した近似ラセン状ガイドレールであり、各レール部は直線レール部及び所定の曲率半径にて湾曲した湾曲レール部から成っている。これらレール部は継目に段差を残さないように接続してガイドレールが構成されるために、３次元曲線から成るラセン状に曲げ成形する場合に比較して簡単に製作することが出来る。
【００２３】
そして、昇降機はこのガイドレールに沿って移動するが、ガイドレールには昇降機のピニオンが噛み合うラックを沿設している。ラックは該ピニオンが噛み合うように、所定の位置で所定の方向を向いて取着されるが、レール部を製作する際に、上記計算式に基づいてラックを取付けることが出来、ラックを備えたレール部は互いに接続してラセン階段用昇降機のガイドレールとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】階段に取付けたガイドレール。
【図２】ガイドレールを構成する湾曲レール部。
【符号の説明】
１昇降機
２第１ガイドレール
３第２ガイドレール
４階段
５椅子
６直線レール部
７湾曲レール部
８直線レール部
９湾曲レール部
10 直線レール部
11 パイプ
12 ラック[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of attaching the rack guide rails for elevator attached to spiral stairs up and down.
[0002]
[Prior art]
A building generally has a staircase that can be used to go upstairs, and vice versa. By the way, it is not easy for the elderly to go up and down the stairs, and it becomes impossible for a disabled person to go up and down the stairs alone. In recent years, there are cases where elevators are installed in ordinary households in order to eliminate the climbing of stairs, but there are problems such as high costs for installing the elevators, and at the same time the elevators are installed. Requires space apart from the stairs. Therefore, it is not easy to install an elevator in a small house.
[0003]
Therefore, in place of the elevator, a stair lift that can be mounted on an existing stair and lifted is used in part. The stair lift can be moved by being mounted on a guide rail attached along the stairs. If the lift is provided with a chair, the stair lift can be moved up and down while sitting on the chair.
[0004]
Although the guide rail is curved and attached in a helical shape, it is not easy to process the helical guide rail. In other words, the helical curve is a curve that intersects the generatrix of the column surface at a certain angle, and has a first curvature in the tangential direction and a second curve (torsion) in the next normal direction. However, it is not easy to bend and manufacture a guide rail made of steel pipe into the spiral curve, which requires a lot of processing time. Actually, it is not easy to produce an accurate spiral guide rail.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, there is a problem as described above in manufacturing a spiral guide rail in which a stair lift is guided to move up and down. The problem to be solved by the present invention is this problem, and a guide rail can be manufactured relatively easily and in a short time by constructing an approximate spiral curve by dividing a continuous spiral curve into a plurality of segments. it is possible to, yet provides a method of applying preparative rack to the guide rail.
[0006]
[Means for solving the problems]
The guide rail of the spiral staircase elevator according to the present invention forms a spiral curve composed of a three-dimensional curve by an approximate spiral curve. That is, an approximate spiral curve is formed by connecting a plurality of arcuate curved rail portions that are two-dimensionally plane-bending.
The arcuate curve to be two-dimensionally plane-bended is a radius of R = r / cos ² θ, where R is the approximate bend radius, r is the apparent horizontal radius, and θ is the angle of the spiral.
The arc length S of the arcuate curve is set to a size that does not hinder elevator operation and ride comfort from r and θ, and the arcuate central angle is 30 ° to 120 °.
[0007]
The guide rail is generally composed of a first guide rail located on the upper side and a second guide rail located on the lower side, and the two guide rails are arranged in parallel at a predetermined interval, Installed on a standing column. A rack that engages with a pinion that is attached to an elevator and is driven to rotate is provided below the upper first guide rail.
[0008]
The guide rail comprising the approximate helical curve of the present invention has a plurality of curved rail portions and, if necessary, a straight rail portion connected thereto. A rack is provided in a predetermined position at a predetermined position along the straight rail portion. ing. However, in the case of the curved rail portion, the rack is attached with an inclination at an inclination angle of the stairs, so that the position and direction of the rack change depending on the position.
[0009]
That is, the rotation angle β indicating the direction of the rack at an arbitrary angle θ with the one end of the curved rail portion having a radius R as a base point is

It becomes.
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0010]
【Example】
FIG. 1 shows a case where the stair lift 1 is mounted on a guide rail. The guide rail includes an upper first guide rail 2 and a lower second guide rail 3, and the first guide rail 2 and the second guide rail 3 are arranged in parallel to each other with a predetermined interval. Although not shown in the figure, the first guide rail 2 and the second guide rail 3 are supported by pillars fixed in an upright position at the steps 4.
[0011]
Although the specific form and structure of the elevator 1 are not limited in the present invention, the elevator 1 is connected to the first guide rail 2 by holding the first guide rail 2 and the second guide rail 3 with a plurality of rollers. The second guide rail 3 is attached. For example, the “stair elevator” (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-157764) filed on November 26, 1997 by the applicant has a large change in the inclination angle in the vertical direction, and a staircase having inner and outer curves. It is configured with a compact structure that can be mounted on.
[0012]
Since the elevator 1 shown in the figure is provided with a chair 5, the elevator 1 can move up and down while sitting on the chair 5, and it is not necessary to walk up and down the stairs 4. By the way, a pinion is attached to the elevator 1 and is rotated by a motor, and the pinion meshes with a rack provided along the first guide rail 2. Therefore, if the pinion rotates, the elevator 1 can move along the first guide rail 2 and the second guide rail 3.
[0013]
The elevator 1 is provided with a chair 5 on which an elderly person or a disabled person can sit, and for that purpose, the elevator 1 always stands up by tilting the first guide rail 2 and the second guide rail 3 and tilts or falls. There is no such thing. Therefore, the position and orientation of the pinion attached to the elevator 1 are constant, and for this purpose, the position and orientation of the rack installed along the first guide rail 2 must also be constant. That is, the rack is attached so that the position and orientation of the rack with respect to the central axis of the guide rail does not change even if it is curved in a spiral shape.
[0014]
In FIG. 1, the rack at the portion where the first guide rail 2 extends linearly is attached at a predetermined position with respect to the pipe, but the direction of the rack with respect to the curved pipe is not constant. Change. The first guide rail 2 of the present invention includes an AB straight rail portion 6, a BC curved rail portion 7, a CD straight rail portion 8, a DE curved rail portion 9, and an EF. These linear rail portions 10 are connected to each other.
[0015]
Here, the connection method is not limited, but since it is not possible to provide a protrusion such as a flange on the surface, the joint of the pipe is welded, or a connection tool is provided in the pipe and the friction force is used. It is also possible to connect. By the way, with respect to the AB straight rail portion 6, the CD straight rail portion 8, and the EF straight rail portion 10, the rack is formed in the same direction on the outer peripheral surface of the pipe in parallel with the central axis. Are attached.
[0016]
However, with respect to the B-C curved rail portion 7 and the D-E curved rail portion 9, the orientation of the rack changes with its position. FIG. 1 shows that when the inclination of the staircase is 30 °, the guide rail is also inclined with a gradient of 30 ° along the staircase and is curved at a radius R = 500, but the rack is at the angle θ from the base point B. The direction is expressed by the following equation.

[0017]
FIG. 2 shows the B-C curved rail portion 7, but at a point a, the rack 12 attached to the lower side of the pipe 11 faces downward. The direction of the rack 12 is the same as that of the straight rail portion 6 of AB, but the direction of the rack 12 changes from point a to point e of the curved rail portion 7 of BC.
[0018]
For example, when the inclination angle of the curved rail portion 7 is 30 °, if the numerical value of the angle θ is substituted into the above formula, β = 16.1 ° and c point (θ = θ = 30 °) at the point b (θ = 30 °). The orientation of the rack 12 is such that β = 22.2 ° at 45 °, β = 26.6 ° at the point d (θ = 60 °), and β = 30 ° at the point e (θ = 90 °). Change. Of course, the position of the rack 12 is located on a line extending from the central axis of the pipe 11 as shown in FIG.
[0019]
Thus, the rack 12 is attached to the lower side of the pipe 11 in the above-described direction in the B-C curved rail portion 7. The pipe is bent at a radius of curvature of R = 500, and is attached to the curved rail portion with the direction of the rack 12 adjusted as described above. The rack 12 extends in a straight line in the direction of β = 30 ° without changing the direction in the CD linear rail portion 8.
[0020]
In the case of the curved rail portion 9 of DE, the position and orientation of the rack 12 change based on the above formula with D as a base point. In the EF straight rail portion 10, the position and orientation of the rack 12 are constant. In this way, each rail portion is manufactured by attaching the rack 12 to the pipe 11, and the individual rail portions are connected to each other to complete a helical guide rail.
[0021]
As described above, the guide rail of the present invention is configured by connecting a plurality of rail portions, and the curved rail portion is configured by changing the position and orientation of the rack according to the inclination and position of the stairs. Yes, the following effects can be obtained.
[0022]
【The invention's effect】
The guide rail of the spiral staircase elevator according to the present invention is an approximate helical guide rail configured by connecting a plurality of rail portions, and each rail portion is a straight rail portion and a curved rail portion curved at a predetermined curvature radius. Consists of. Since these rail portions are connected so as not to leave a step at the joint, and the guide rail is configured, the rail portions can be easily manufactured as compared with the case of bending into a spiral shape composed of a three-dimensional curve.
[0023]
The elevator moves along the guide rail, and a rack that engages with the pinion of the elevator is provided along the guide rail. The rack is attached in a predetermined position at a predetermined position so that the pinion meshes, but when manufacturing the rail portion, the rack can be attached based on the above formula, and the rack is provided. The rail portions are connected to each other to serve as guide rails for the spiral stair lift.
[Brief description of the drawings]
[Fig. 1] Guide rail attached to the stairs.
FIG. 2 is a curved rail portion constituting a guide rail.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Elevator 2 1st guide rail 3 2nd guide rail 4 Stairs 5 Chair 6 Straight rail part 7 Curved rail part 8 Straight rail part 9 Curved rail part
10 Straight rail
11 Pipe
12 racks

Claims

In a method of mounting a rack along a guide rail of an elevator that goes up and down along a spiral staircase, the guide rail is configured by connecting a curved rail portion having a predetermined radius of curvature and a straight rail portion, and each rail portion is沿設a rack pinion for rotating is attached to the elevator is engaged, the straight rail section of the rack and attached to the orientation constant at a predetermined position, and a base point at one end of the rail is curved rail section The rack rotation angle β at a given position is

(α: Inclination angle of stairs, θ: Angle from base point)
A rack mounting method for guide rails of a spiral staircase elevator , wherein the rail sections are connected to each other after the racks are mounted and the racks are mounted .