JP5999681B2 - 車椅子搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は車椅子搬送装置に係り、特に車椅子を安全且つスムーズに搬送するよう構成された車椅子搬送装置に関する。

車椅子を利用する被介護者としては、一人で歩行できず、介護者がいないとベッドから車椅子に移ったり、あるいは車椅子からベッドへ移動することが困難な人が多い。

例えば病院等のエレベータが完備された施設では、車椅子に座ったままエレベータに乗って上又は下の階に移動することができる。ところが、エレベータがない場所では、階段を利用して別の階へ移動することになり、自立歩行が難しい車椅子の被介護者にとって階段を使うことが不可能な場合がある。

このような、階段しかない場所における車椅子の被介護者の移動を可能にする装置として、階段の壁面に沿うように移動する搬送装置を設置することが検討されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２５３６６６号公報

上記特許文献１に記載された搬送装置では、階段スペースの壁面に固定されたガイドレールに沿って移動する移動体に椅子が設けられており、車椅子の被介護者を移動体の椅子に座らせて上階又は下階に搬送するように構成されている。

しかしながら、この搬送装置では、歩行困難な被介護者を車椅子から移動体の椅子に移すための介護者が必要であり、また別の階に移動した後は再び車椅子に移る必要があり、被介護者の負担が大きいという問題があった。

また、当該被介護者が搬送されている間に、介護者が車椅子を持って階段を上り、あるいは下りする必要があるため、介護者の負担も大きかった。

また、介護者がいなくても１人で車椅子の車輪を回転させて移動する被介護者の場合には、階段スペースに搬送装置があっても車椅子を階段の出口まで運ぶ人がいないと利用することができないという問題があった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した車椅子搬送装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１）本発明は、車椅子を階段に沿って搬送する車椅子搬送装置であって、
前記階段の壁面に設けられ、該階段の段差形状に応じた傾斜角度を有するガイドレールと、
前記ガイドレールに沿って移動する移動体に連結され、前記車椅子のフレームを下方から支える下側保持部と、上下方向に回動可能に支持され、下方に回動すると共に前記フレームを上方から下方に押さえる上側保持部とからなる保持機構と、
前記保持機構と一体となって前記移動体を移動させる駆動部と、
前記保持機構の前記上側保持部に設けられ、前記駆動部を操作する操作部と、
前記操作部の入力操作に応じて前記駆動部による駆動力を制御する制御部と、
前記上側保持部に設けられ、当該上側保持部が前記車椅子の前記フレームに当接する当接位置に変位したときに第２検出信号を出力する第２車椅子検出センサと、
を備え、
前記操作部は、
前記上側保持部が前記車椅子を上方から保持する当接位置に回動されると、入力可能となる
ことを特徴とする。
（２）本発明は、前記移動体に連結され、前記保持機構に保持された前記車椅子を床面に対して昇降させる昇降機構と、
前記下側保持部に設けられ、前記車椅子の座部に相当する保持可能位置に到着した場合に第１検出信号を出力する第１車椅子検出センサと、
をさらに備え、
前記制御部は、前記第１及び第２車椅子検出センサより前記第１及び第２検出信号が両方とも入力された場合に、前記車椅子を床面より持ち上げ、移動した前記移動体が停止した場合に前記車椅子を床面に降下させるように前記昇降機構を制御する
ことを特徴とする。
（３）本発明の前記保持機構は、
前記上側保持部が前記車椅子の前記フレームから離間した退避位置、又は前記上側保持部が前記車椅子の前記フレームに当接する当接位置に押圧するばね機構を有する
ことを特徴とする。
（４）本発明の前記昇降機構は、
前記移動体が前記ガイドレールの傾斜部を移動する際、前記移動体に対して前記車椅子
を水平状態に保つように回動可能に連結される回動機構を有する
ことを特徴とする。
（５）本発明の前記上側保持部は、
前記車椅子の前記フレームにおける肘掛けに相当する当接位置に変位したとき、当該フレームを下方に押さえた状態になる
ことを特徴とする。
（６）本発明の前記移動体は、
垂直方向に延在形成された移動ベースと、
前記ガイドレールに摺接する複数の車輪と、
前記移動ベースに支持された前記複数の車輪を駆動する駆動モータと、
前記移動ベースに固定され、前記複数の車輪を支持する支持アームと、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、被介護者が座った状態の車椅子を保持して移動体と共に、搬送することが可能であるので、介護者の負担を軽減できると共に、介護者がいない場合でも被介護者が一人で操作して階段スペースにおける車椅子の搬送を安全且つスムーズに行うことが可能になる。

本発明による車椅子搬送装置の一実施例を示す側面図である。 車椅子搬送装置の昇降機構の構成を示す側断面図である。 移動体に連結された昇降機構の上昇動作を示す側断面図である。 移動体の駆動部の構成を示す側断面図である。 移動体の駆動部の構成を正面からみた図である。 移動体の駆動部の車輪とガイドレールとの関係を示す縦断面図である。 移動体の駆動部がガイドレールの入口側カーブを通過する様子を示す図である。 移動体の駆動部がガイドレールの傾斜部を通過する様子を示す図である。 移動体の駆動部がガイドレールの出口側カーブを通過する様子を示す図である。 車椅子を移動体の保持機構に保持させる過程を示す側面図である。 車椅子を移動体の昇降機構により上昇させる過程を示す側面図である。 上側保持部が上方に変位した退避状態を示す正面図である。 上側保持部が下方に変位した保持状態を示す正面図である。 各制御機器を示すブロック図である。 操作部を示す図である。 制御部が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

〔車椅子搬送装置の構成〕
図１は本発明による車椅子搬送装置の一実施例を示す側面図である。図１に示されるように、車椅子搬送装置１０は、階段スペースに設けられ、被介護者Ｈが座ったままの車椅子２０を階段に沿って搬送するように構成されている。

車椅子搬送装置１０は、ガイドレール３０と、移動体４０と、保持機構５０と、昇降機構６０と、制御部７０とを有する。ガイドレール３０は、下端が階段の入口（例えば、１階の階段下）に設けられ、上端が階段の出口（例えば、２階の階段上）に設けられ、階段の段差形状に応じた傾斜角度を有するように階段壁面に設けられている。また、ガイドレール３０は、断面形状がＨ字状に形成されており、水平部の上下面に車輪が接触することで移動体４０の移動をガイドする。

また、移動体４０は、ガイドレール３０に沿って走行する駆動部８０（詳細は後述する）を有しており、ガイドレール３０にガイドされて下階から上階、あるいは上階から下階へ移動する。

保持機構５０は、移動体４０に連結され、移動体４０が階段入口から階段出口に移動する過程で車椅子２０を保持する。保持機構５０は、車椅子２０のフレーム２２を下方から支える下側保持部５０Ａと、上下方向に回動可能に支持され、下方に回動すると共に車椅子２０のフレーム２２を上方から下方に押える上側保持部５０Ｂとを有する。

下側保持部５０Ａは、移動体４０より前方に向けて水平方向に延在形成されており、先端には車椅子２０のフレーム２２の前端に当接するストッパ５１が突出している。また、下側保持部５０Ａは、上面側に車椅子２０の座部２４が保持可能位置に移動したことを検出する第１車椅子検出センサ５２Ａを有する。第１車椅子検出センサ５２Ａは、例えば、反射型光センサなどからなり、車椅子２０の座部２４の下面と対向することで第１検出信号を出力する。

上側保持部５０Ｂは、移動体４０の上部に突出する垂直ベース９０の支持部９２により上下方向に回動可能に支持されている。また、上側保持部５０Ｂは、車椅子２０が到着する前は上方に回動した退避位置にあり、車椅子２０の座部２４下側が下側保持部５０Ａに保持される保持可能位置に到着した後、下方に回動操作されて車椅子２０の肘掛け２６に当接する当接位置に変位される。

そのため、車椅子２０は、下側保持部５０Ａと上側保持部５０Ｂにより上下方向から挟持されてがたつきのない安定状態に保持される。また、上側保持部５０Ｂは、上記車椅子２０の肘掛け２６に当接する当接位置に変位すると共に、被介護者Ｈの上体（胸）が前方に脱落を防止することができる。

上側保持部５０Ｂには、車椅子１０を下方に押えた当接位置に変位した場合に第２検出信号を出力する第２車椅子検出センサ５２Ｂが取り付けられている。制御部７０は、移動体４０の前面に取り付けられており、第１、第２車椅子検出センサ５２Ａ、５２Ｂからの第１、第２検出信号が入力されると共に、昇降機構６０及び駆動部８０を制御する制御手段（詳細は後述する）を有する。従って、制御部７０の制御手段は、第１、第２車椅子検出センサ５２Ａ、５２Ｂの何れか一方からの検出信号が入力されない場合、昇降機構６０及び駆動部８０の制御を開始できないようにプログラムされている。

さらに、上側保持部５０Ｂの長手方向（水平方向）の中間には、操作部１００が取り付けられている。操作部１００は、駆動部８０を駆動（移動）又は停止させるための各操作スイッチが設けられ、上側保持部５０Ｂが車椅子２０を上方から保持する当接位置に回動されると、入力操作が可能となる。従って、上側保持部５０Ｂが上記当接位置に降下すると、車椅子１０及び被介護者Ｈの脱落を防止できると共に、操作部１００により移動体４０の駆動操作及び停止操作が可能になる。

また、上側保持部５０Ｂは、バネ機構１１０の押圧力により上方に回動した退避位置に押圧されており、車椅子１０が下側保持部５０Ａに対して前後方向に移動する際に下方に回動することが防止される。
〔昇降機構６０の構成〕
図２Ａは車椅子搬送装置の昇降機構の構成を示す側断面図である。図２Ａに示されるように、昇降機構６０は、保持機構５０により保持された車椅子２０を昇降させる機構であり、搬送前に車椅子２０を床面より離間させるように所定高さに上昇させ、搬送後に車椅子２０を床面に降下させる。これにより、車椅子２０は、階段スペースを搬送される搬送過程でタイヤが床面から離間するため、搬送動作がスムーズに行える。

昇降機構６０は、保持機構５０が設けられた垂直ベース９０に固定された一対の昇降用モータ６２と、昇降用モータ６２に回転駆動される送りネジ６４と、送りネジ６４が螺入された雌ねじ部６６とを有する。雌ねじ部６６は垂直方向に起立した垂直ベース９０の背面側を昇降可能に支持する支持ベース１２０に固定されている。

支持ベース１２０は、垂直方向に延在形成されており、移動ベース１３０の前面に設けられた回動軸１４０に対して左右方向に揺動可能に取り付けられている。回動軸１４０は、支持ベース１２０に固定された軸部１４２と、軸部１４２より大径なフランジ部１４４とを有する。フランジ部１４４は、ベアリング１５０により軸回りに回動可能に支持される。また、支持ベース１２０は、フランジ部１４４に対して背面側に固定された押え部材１６０により脱落が防止される。

すなわち、上記回動軸１４０、軸部１４２、フランジ部１４４、ベアリング１５０、押え部材１６０により垂直ベース９０及び支持ベース１２０を回動可能に支持する回動機構１７０が構成されている。この回動機構１７０により支持ベース１２０に保持された車椅子２０は、傾斜部を搬送される際も水平状態を維持して被介護者Ｈが無理な姿勢にならないように向きが調整される。

図２Ｂに示されるように、上記のように構成された昇降機構６０は、昇降用モータ６２を駆動して送りネジ６４を回転駆動することにより雌ねじ部６６と昇降用モータ６２との垂直方向の距離を調整することで支持ベース１２０を昇降させる。支持ベース１２０は、車椅子２０を保持する下側保持部５０Ａ及び上側保持部５０Ｂを有するため、昇降機構６０の昇降動作により車椅子２０と共に上下方向に摺動する。
〔移動体４０の駆動部８０の構成〕
図３Ａは移動体の駆動部の構成を示す側断面図である。図３Ｂは移動体の駆動部の構成を正面からみた図である。図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、移動体４０の駆動部８０は、移動ベース１３０の背面側に取り付けられている。また、移動ベース１３０の前面側には、制御部７０が取り付けられている。

駆動部８０及びガイドレール３０は、ハウジング１８０の内部に収納されており、ハウジング１８０の背面側開口１８２からはみ出したガイドレール３０の右側部３１は、階段の壁面Ｗに複数のボルト（図示せず）により固定されている。ガイドレール３０は、断面がＨ字形状であるので、右側部３１と左側部３２との間に装架された平面部３３の上面及び下面が車輪走行面となる。

駆動部８０は、上面側用駆動機構８０Ａと下面側用駆動機構８０Ｂとが上下対称に配されている。各駆動機構８０Ａ、８０Ｂは、夫々４個の車輪１９０と、走行用モータ２００と、支持アーム２１０と、ウォームギヤ機構２２０とを有する。車輪１９０は、上下対称に配置されており、ガイドレール１３０の平面部３３の上面及び下面に摺接するように支持アーム２１０により支持されている。支持アーム２１０は、側面からみるとＬ字状に形成され、一端が移動ベース１３０の背面に固定され、他端が一対の車輪１９０間を連結する連結部１９２を支持している。従って、支持アーム２１０は、各車輪１９０の走行方向の間隔が一定になるように支持している。

一対の走行用モータ２００は、移動ベース１３０の背面に上面側用及び下面側用に一対が配置され、複数の車輪１９０の車軸に対して直交する横向きに取付けられている。また、各走行用モータ２００は、同時に同方向の回転駆動力を発生させるように制御されており、各回転駆動力は、ウォームギヤ機構２２０を介して各車輪１９０に伝達される。ウォームギヤ機構２２０は、モータ回転軸２０２と結合されたウォーム２２２と、ウォーム２２２に噛み合うギヤ２２４とから構成されている。モータ回転軸２０２の先端部は、軸受２０４により回転可能に支持されている。

ギヤ２２４は、一側外周がウォーム２２２に噛み合うと共に、反対側（他側）外周が前後に配された一対の車輪１９０の中間位置で各車輪１９０の外周に摺接する。そのため、ギヤ２２４の歯が前後に配された車輪１９０に回転駆動力を伝達できる。

図３Ｃに示されるように、各車輪１９０の外周には、ギヤ２２４の各歯に対応した一定のピッチで凹部と凸部とが交互に形成された噛合い部１９４が形成されている。また、ガイドレール３０の平面部３３の上面及び下面には、一定のピッチで凹部と凸部とが交互に形成されたラック３４が形成されている。各車輪１９０は、外周に形成された噛合い部１９４がギヤ２２４及びガイドレール３０のラック３４に噛み合うことで傾斜部分での走行が確実に行える。

また、各車輪１９０は、支持アーム２１０によりガイドレール３０の上下面に一定の押圧力で押圧されており、常に噛合い部１９４がガイドレール３０のラック３４に噛み合う状態が保持される。

各駆動機構８０Ａ、８０Ｂは、走行用モータ２００と各車輪１９０との間の駆動力伝達経路にウォームギヤ機構２２０が配されているため、例えば、停電になった場合でも、ウォーム２２２が各車輪１９０の回転を防止して移動体４０をその場に停止させることができる。従って、移動体４０の移動中に何らかの理由で走行用モータ２００からの回転駆動力が低下しても、移動体４０が階段の下方に向かって移動（落下）することが阻止される。よって、被介護者Ｈが車椅子２０に座ったまま移動体４０と共に階段スペースを移動するとき、駆動モータ２０が停止状態（制御不可状態）になっても被介護者Ｈの安全を確保することができる。

尚、駆動部８０の構成としては、本実施例のように電動モータを用いたものに限らず、例えば空圧や油圧を利用したアクチュエータを駆動源に用いても良いのは勿論である。
〔駆動部８０の駆動動作〕
図４Ａは移動体の駆動部がガイドレールの入口側カーブを通過する様子を示す図である。図４Ｂは移動体の駆動部がガイドレールの傾斜部を通過する様子を示す図である。図４Ｃは移動体の駆動部がガイドレールの出口側カーブを通過する様子を示す図である。

ここで、移動体４０が下階から上階へ移動する場合について、駆動部８０による駆動動作を説明する。図４Ａに示されるように、ガイドレール３０が階段入口（下階）の水平部分から階段と平行な傾斜部分に向かう過程で上方に湾曲する入口側カーブ３０Ａを通過する。入口側カーブ３０Ａは、水平に対して角度θ１の傾斜部分に連続する曲率半径を有する。

移動体４０が入口側カーブ３０Ａを走行する際は、各車輪１９０のうち進行方向の前輪となる車輪１９０が入口側カーブ３０Ａの曲率半径に応じた曲面を転動すると共に、進行方向の後輪となる車輪１９０が入口側カーブ３０Ａの入口の水平部分を転動する。そして、各車輪１９０のうち進行方向の前輪が入口側カーブ３０Ａの出口に至ると共に、後輪が入口側カーブ３０Ａの入口に達する。従って、前輪となる車輪１９０が入口側カーブ３０Ａの曲率半径によって一時的にガイドレール３０が浮いた状態になったとしても、後輪となる車輪１９０の噛合い部１９４がガイドレール３０のラック３４に噛み合うことで駆動力をガイドレール３０に伝達できる。

駆動部８０は、上面側用駆動機構８０Ａと下面側用駆動機構８０Ｂとが上下対称に配されているため、上面側用駆動機構８０Ａ及び下面側用駆動機構８０Ｂの各車輪１９０がガイドレール３０の上面と下面とを上下方向から挟むようにして走行する。上面側用駆動機構８０Ａ及び下面側用駆動機構８０Ｂの各車輪１９０が入口側カーブ３０Ａを走行する際は、上側の各車輪１９０はガイドレール３０の平面部３３に接する位置が鉛直方向の中心線の外側に変位し、下側の各車輪１９０はガイドレール３０の平面部３３に接する位置が鉛直方向の中心線の内側に変位する。そして、各車輪１９０は、支持アーム２１０により保持されているので、入口側カーブ３０Ａの上下面に常に接触した状態を維持しながら安定的に走行する。

さらに、入口側カーブ３０Ａの走行過程で移動ベース１３０は、ガイドレール３０の傾斜角度の変化に応じて支持ベース１２０に対して回動する。図２Ａに示されるように、支持ベース１２０は、移動ベース１３０に対して回動機構１７０の回動軸１４０により回動可能に連結されているため、移動ベース１３０の傾斜角度に関係なく、垂直状態を維持する。

従って、駆動部８０は、上面側用駆動機構８０Ａ及び下面側用駆動機構８０Ｂの各車輪１９０が入口側カーブ３０Ａをスムーズに走行すると共に、移動ベース１３０と共に入口側カーブ３０Ａの曲率半径に応じた傾斜角度θ１で傾斜した状態に変位する。一方、支持ベース１２０に保持された車椅子２０は、支持ベース１２０が移動ベース１３０に対して回動機構１７０の回動軸１４０により回動可能に連結されているため、入口側カーブ３０Ａを通過するときも傾斜せず水平状態のまま搬送される。

図４Ｂに示されるように、入口側カーブ３０Ａを通過した移動体４０が階段の傾斜と平行な角度θ２（水平に対する傾斜角度）でガイドレール３０を走行する場合、上面側用駆動機構８０Ａ及び下面側用駆動機構８０Ｂの各車輪１９０は、外周に形成された噛合い部１９４がギヤ２２４及びガイドレール３０のラック３４に噛み合うことで傾斜部分でもスリップせずに確実に走行できる。

また、支持ベース１２０に保持された車椅子２０は、支持ベース１２０が移動ベース１３０に対して回動軸１４０により回動可能に連結されているため、階段の傾斜角度に関係なく水平状態のまま搬送される。さらに、車椅子２０を階段に沿う傾斜角度で搬送しているときに、例えば地震による振動が発生した場合でも、車椅子２０に座っている被介護者は、上側保持部５０Ｂにより保持されているので、誤って落下することが防止される。

図４Ｃに示されるように、移動体４０が階段の出口付近（上階近く）に達すると、階段と平行な傾斜部分から水平方向に湾曲する出口側カーブ３０Ｂを通過する。出口側カーブ３０Ｂは、階段の傾斜に対して角度θ３の水平部分に連続する曲率半径を有する。

移動体４０が出口側カーブ３０Ｂを走行する際は、各車輪１９０のうち進行方向の前輪となる車輪が出口側カーブ３０Ｂの曲率半径に応じた曲面を転動すると共に、進行方向の後輪となる車輪が出口側カーブ３０Ｂの入口の傾斜部分を転動する。そして、各車輪１９０のうち進行方向の前輪が出口側カーブ３０Ｂの出口に至ると共に、後輪が出口側カーブ３０Ｂの入口に達する。

従って、前輪となる車輪１９０が出口側カーブ３０Ｂの曲率半径によって一時的にガイドレール３０から浮いた状態になったとしても、後輪となる車輪１９０の噛合い部１９４がガイドレール３０の平面部３３に設けられたラック３４に噛み合うことで駆動力をガイドレール３０に伝達できる。

さらに、出口側カーブ３０Ｂを通過するときは、上側の各車輪１９０はガイドレール３０の平面部３３に接する位置が鉛直方向の中心線の内側に変位し、下側の各車輪１９０はガイドレール３０の平面部３３に接する位置が鉛直方向の中心線の外側に変位する。そして、各車輪１９０は、支持アーム２１０により保持されているので、出口側カーブ３０Ｂの上下面に対して駆動力を安定的に伝達して走行できる。また、支持ベース１２０に保持された車椅子２０は、支持ベース１２０が移動ベース１３０に対して回動機構１７０の回動軸１４０により回動可能に連結されているため、出口側カーブ３０Ｂを通過するときも傾斜せず水平状態のまま搬送される。

このように移動体４０は、ガイドレール３０に沿って安定的に走行することができ、下階の階段入口から上階の階段出口の水平部に達するまで車椅子２０を水平状態のまま安全且つスムーズに搬送できる。
〔保持機構５０による車椅子２０の保持動作〕
図５Ａは車椅子を移動体の保持機構に保持させる過程を示す側面図である。図５Ｂは車椅子を移動体の昇降機構により上昇させる過程を示す側面図である。図６Ａは上側保持部が上方に変位した退避状態を示す正面図である。図６Ｂは上側保持部が下方に変位した保持状態を示す正面図である。

図５Ａ及び図６Ａに示されるように、車椅子２０が背面側から移動体４０に接近するように床面を移動することにより、保持機構５０の下側保持部５０Ａが相対的に車椅子２０の座部２４の下面に対向する。

そして、車椅子２０の背面が移動体４０に連結された垂直ベース９０に当接すると共に、下側保持部５０Ａに設けられた第１車椅子検出センサ５２Ａが車椅子２０の座部２４の下面と対向する。そのため、車椅子２０の背面が垂直ベース９０に当接する位置に後退すると共に、第１車椅子検出センサ５２Ａはその検出信号を制御部７０に出力する。

上側保持部５０Ｂは、垂直ベース９０の一対の支持部９２の軸受９４に回動可能に支持された腕部５４Ｂと、腕部５４Ｂに支持された円筒状のクッション部５６Ｂとを有する。

腕部５４Ｂの基端部には、コイルバネ１１２の上端が掛止されている。また、コイルバネ１１２の下端は、垂直ベース９０の上部に掛止されている。そのため、車椅子２０を取り付けるとき、上側保持部５０Ｂは、バネ機構１１０のコイルバネ１１２により上方に回動した退避位置（図５Ａ中、実線で示す）に保持される。

クッション部５６Ｂは、被介護者Ｈの上体が前後方向に揺れた際の衝撃を緩和するように弾性を有する低反発ウレタンフォームなどのクッション材（弾性材）により形成されている。また、車椅子２０を搬送する際、クッション部５６Ｂは、車椅子２０の肘掛け２６に当接する当接位置（図５Ａ中、一点鎖線で示す）に降下して被介護者Ｈの前側に横架されているので、被介護者Ｈが両手で掴まることで、被介護者Ｈの上体の揺れを抑えることができるように設けられている。

図５Ｂ及び図６Ｂに示されるように、車椅子２０の座部２４下側が下側保持部５０Ａに保持される保持可能位置に到着した後、上側保持部５０Ｂは下方に回動操作される。これにより、上側保持部５０Ｂは、車椅子２０の肘掛け２６に当接する当接位置（図５Ａ中、一点鎖線で示す）に降下する。

上側保持部５０Ｂが下方に回動する過程でコイルバネ１１２のバネ力の中立点を通過すると、コイルバネ１１２のバネ力は、上側保持部５０Ｂを下方に押圧する方向に作用する。

そのため、上側保持部５０Ｂが車椅子２０の肘掛け２６に当接する当接位置に達すると、コイルバネ１１２のバネ力により車椅子２０を保持できる。よって、車椅子２０を搬送する過程では、上側保持部５０Ｂが車椅子２０の肘掛け２６を下方に押圧してがたつきのない安定状態に車椅子２０を保持している。

また、上側保持部５０Ｂが上記当接位置に降下すると、操作部１００が被介護者Ｈの正面に配されると共に、駆動部８０を操作するための操作部１００の入力操作が可能となる。

制御部７０は、第１、第２車椅子検出センサ５２Ａ、５２Ｂからの検出信号が共に入力されたことを条件として昇降機構６０の昇降用モータ６２を駆動させて下側保持部５０Ａを上昇させる。これにより、下側保持部５０Ａは、車椅子２０の座部２４の下面に当接し、車椅子２０を上方に持ち上げる。そして、車椅子２０は、下側保持部５０Ａ及び上側保持部５０Ｂにより被介護者Ｈが座ったまま上昇してタイヤが床面から離間した位置に保持される。

また、下側保持部５０Ａ先端に設けられたストッパ５１が車椅子２０のフレーム２２の前端に当接して車椅子２０が前進することを防止する。

また、被介護者Ｈは、上側保持部５０Ｂが降下して車椅子２０の肘掛け２６に当接すると共に、クッション部５６Ｂと左右両側の腕部５４Ｂに囲まれた空間内に入ることになる。そのため、被介護者Ｈは、前側のクッション部５６Ｂを把持することにより前方への落下が防止され、左右両側に配された腕部５４Ｂにより左右方向の落下が防止される。よって、車椅子２０は、下側保持部５０Ａ及び上側保持部５０Ｂにより保持されながら上昇すると共に、座った状態の被介護者Ｈも上側保持部５０Ｂにより保持される。

尚、本実施例では、上側保持部５０Ｂを手動操作により上下動させる構成になっているが、これに限らず、例えば第１車椅子検出センサ５２Ａが第１検出信号を出力した場合にモータを駆動して上側保持部５０Ｂを自動的に回動させる構成としても良い。

また、車椅子搬送装置１０によれば、車椅子２０が保持機構５０を介して移動体４０に確実に固定されるので、車椅子２０を安定した状態で昇降動作させることができる。また、保持機構５０は、車椅子で乗り上げ可能な車椅子用載置台を階段の傾斜に沿って昇降させるエレベータ方式のものよりも、非使用時にスペースをとらず、装置全体の構成が簡易ですむ。

さらに、車椅子搬送装置１０は、階段の壁面にガイドレール３０が設けられた構成であるが、他の歩行者の歩行する階段自体には、上記エレベータ方式の車椅子用載置台のような特別な設備を配置する事を要しないので、非使用時に他の歩行者の歩行の妨げになることなどがない。
〔各制御機器の構成〕
図７は各制御機器を示すブロック図である。図７に示されるように、第１車椅子検出センサ５２Ａ、第２車椅子検出センサ５２Ｂ、昇降用モータ６２、走行用モータ２００、上下左右移動スイッチ２３０、停止スイッチ２４０、上階リミットスイッチ２５０、下階リミットスイッチ２６０が入出力インターフェイス２７０を介して制御部７０に接続されている。上階リミットスイッチ２５０、下階リミットスイッチ２６０は、それぞれガイドレール３０の階段入口、階段出口の各端部に取り付けられている。

図８に示されるように、操作部１００は、タッチパネル１０２に上下左右移動スイッチ２３０及び停止スイッチ２４０が表示される。上下左右移動スイッチ２３０は、上方向スイッチ２３２、下方向スイッチ２３４、左方向スイッチ２３６、右方向スイッチ２３８よりなる。操作部１００のタッチパネル１０２に表示される各スイッチは、被介護者自身が入力操作するための手動操作用スイッチである。

また、移動体４０は、ガイドレール３０の両端に設けられた上階リミットスイッチ２５０、下階リミットスイッチ２６０の検出信号により自動的に停止させられると共に、被介護者Ｈが停止スイッチ２４０をオンに操作することで任意の位置で停止される。

制御部７０は、マイクロコンピュータからなり、昇降制御手段７０Ａと、走行制御手段７０Ｂとを有する。昇降制御手段７０Ａは、第１、第２車椅子検出センサ５２Ａ、５２Ｂからの第１、第２検出信号が共に入力されると、昇降用モータ６２を駆動して下側保持部５０Ａを昇降させる制御プログラムよりなる。走行制御手段７０Ｂは、左方向スイッチ２３６又は右方向スイッチ２３８がオンに操作されると、走行用モータ２００が駆動されて移動体４０を移動開始し、移動開始後に上階リミットスイッチ２５０又は下階リミットスイッチ２６０が移動体４０を検出する検出信号を出力すると走行用モータ２００を自動的に停止させる。

また、操作部１００のタッチパネル１０２は、移動中は上下左右移動スイッチ２３０及び停止スイッチ２４０を表示し、停止中の待機状態のときは、操作手順や注意事項などを表示する。
〔制御部７０の制御処理〕
図９は制御部が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。図９に示されるように、Ｓ１１では、第１車椅子検出センサ５２Ａが車椅子２０を検出したか否かをチェックする。Ｓ１１において、図５Ａ及び図６Ａに示されるように車椅子２０の座部２４が下側保持部５２Ａの上方に移動して第１車椅子検出センサ５２Ａが第１検出信号を出力した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１２に進む。

Ｓ１２では、第２車椅子検出センサ５２Ｂが車椅子２０を検出したか否かをチェックする。Ｓ１２において、図４Ｂ及び図５Ｂに示されるように介護者又は被介護者Ｈが上側保持部５２を下方に回動させ、第２車椅子検出センサ５２Ｂが第２検出信号を出力した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１３に進む。

Ｓ１３では、第１、第２車椅子検出センサ５２Ａ、５２Ｂから第１、第２検出信号が出力されたため、車椅子２０が下側保持部５２Ａ及び上側保持部５２Ｂにより保持されたものと判断して昇降用モータ６２を駆動させる。これにより、下側保持部５２Ａは、車椅子２０の座部２４を持ち上げ、所定高さ位置（タイヤが床面から離間した高さ）に上昇させる。

次のＳ１４では、被介護者Ｈの操作により操作部１００の左方向スイッチ２３６又は右方向スイッチ２３８がオンに操作されたか否かをチェックする。Ｓ１４において、被介護者Ｈが操作部１００の左方向スイッチ２３６又は右方向スイッチ２３８の何れもオンに操作されない場合（ＮＯの場合）、Ｓ１５に進み、操作部１００の下方向スイッチ２３４がオンに操作されたか否かをチェックする。Ｓ１５において、下方向スイッチ２３４がオンに操作されない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ１４の処理に戻り、Ｓ１４，Ｓ１５の処理を繰り返す待機状態となる。

また、Ｓ１４において、被介護者Ｈが操作部１００の左方向スイッチ２３６又は右方向スイッチ２３８の何れかをオンに操作した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１６に進み、駆動部８０の走行用モータ２００を進行方向に対応する回転方向に駆動する。これにより、走行用モータ２００の駆動力がウォームギヤ機構２２０を経由して駆動部８０の各車輪１９０に伝達される。図３Ａ〜図３Ｃ、図４Ａ〜図４Ｃに示されるように、各車輪１９０の噛合い部１９４がガイドレール３０の平面部３３に設けられたラック３４に噛み合うため、走行用モータ２００の駆動力がガイドレール３０に伝達される。そのため、移動体４０は、車椅子２０を保持した状態のままガイドレール３０に沿って走行する。

上記Ｓ１６において、移動体４０がガイドレール３０に沿って移動している状態では、Ｓ１７でガイドレール３０の上階の端部に設けられた上階リミットスイッチ２５０が移動体４０を検出する検出信号を出力したか否かをチェックする。Ｓ１７において、上階リミットスイッチ２５０がオフの場合（ＮＯの場合）、Ｓ１８に進み、操作部１００の停止スイッチ２４０がオンか否かをチェックする。

Ｓ１８において、操作部１００の停止スイッチ２４０がオフの場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ１６に戻り、各車輪１９０の駆動による移動体４０の走行が継続される。また、Ｓ１８において、停止スイッチ２４０がオンの場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１９に進み、走行用モータ２００を停止させる。この場合、移動体４０は、階段に沿うガイドレール３０の途中の任意の位置に停止しており、被介護者Ｈが左方向スイッチ２３６又は右方向スイッチ２３８の何れかをオンに操作するまでこの停止位置に停止する。尚、駆動部８０は、図３Ｂに示されるように、ウォーム２２２が各車輪１９０の回転を防止して移動体４０をその場に停止させ、且つ各車輪１９０の外周に形成された噛合い部１９４がガイドレール３０のラック３４に噛み合うことで傾斜部分でも停止状態を維持できる。この後は、Ｓ１４の処理に戻り、Ｓ１４以降の制御処理を実行する。従って、一時的に停止させた後、前述したＳ１４において、被介護者Ｈが操作部１００の左方向スイッチ２３６又は右方向スイッチ２３８の何れかをオンに操作することで、Ｓ１６で駆動部８０の走行用モータ２００を進行方向に対応する回転方向に駆動して移動体４０をガイドレール３０に沿って上階又は下階へ移動させることができる。

また、上記Ｓ１７において、上階リミットスイッチ２５０がオンの場合（ＹＥＳの場合）、移動体４０が階段を通過して上階に達したため、Ｓ２０に進み、走行用モータ２００の駆動を停止させ、移動体４０による車椅子２０の搬送を停止させる。尚、移動体４０を下階に移動させるときは、Ｓ１７において、下階リミットスイッチ２６０がオンになると、Ｓ２０に進み、走行用モータ２００の駆動を停止させ、移動体４０による車椅子２０の搬送を停止させる。

次のＳ２１では、昇降用モータ６２を駆動して下側保持部５０Ａを降下させる（図５Ａ参照）。これにより、下側保持部５０Ａに持ち上げられていた車椅子２０が降下してタイヤが上階の床面に接する。さらに、下側保持部５０Ａが降下すると、下側保持部５０Ａが車椅子２０の座部２４より下方に降下して車椅子２０に対する保持を解除する。

この後、介護者又は被介護者が上側保持部５０Ｂを上方に回動させて上側保持部５０Ｂによる保持も解除する。尚、上側保持部５０Ｂは、バネ機構１１０のコイルバネ１１２のバネ力の中立点を通過すると、バネ力により後方に引張られるため、図５Ａ中実線で示されるように、垂直ベース９０の支持部９２の上方に回動した退避位置に保持される。これにより、上側保持部５０Ｂに設けられた第２車椅子検出センサ５２Ｂがオフに切り替わる。

次のＳ２２では、第２車椅子検出センサ５２Ｂがオフになったか否かをチェックする。Ｓ２２において、第２車椅子検出センサ５２Ｂがオンの場合（ＮＯの場合）、Ｓ２６に進み、予め設定された所定の待機時間（例えば、６０秒）が経過したか否かをチェックする。また、Ｓ２２において、第２車椅子検出センサ５２Ｂがオフになると（ＹＥＳの場合）、上側保持部５０Ｂによる保持が解除されたものと判定してＳ２３に進む。Ｓ２３では、第１車椅子検出センサ５２Ａがオフになったか否かをチェックする。Ｓ２３において、車椅子２０が前進して下側保持部５０Ａから離間して第１車椅子検出センサ５２Ａがオフになると（図１参照）、下側保持部５０Ａによる保持が解除されたものと判定して今回の制御処理を終了する。

上記Ｓ１５において、被介護者Ｈが階段の搬送を中止するため、操作部１００の下方向スイッチ２３４をオンに操作した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２４に進み、昇降用モータ６２を駆動して下側保持部５０Ａを降下させる。これにより、下側保持部５０Ａに持ち上げられていた車椅子２０が降下してタイヤが上階の床面に接する。さらに、下側保持部５０Ａが降下すると、下側保持部５０Ａが車椅子２０の座部２４より下方に降下して車椅子２０に対する保持を解除する（図５Ａ参照）。

次のＳ２５では、操作部１００の上方向スイッチ２３２がオンに操作されたか否かをチェックする。Ｓ２５において、被介護者Ｈの気が変わり操作部１００の上方向スイッチ２３２がオンに操作された場合（ＹＥＳの場合）、上記Ｓ１３に制御処理に戻り、Ｓ１３以降の制御処理を実行する。また、Ｓ２５において、被介護者Ｈが操作部１００の上方向スイッチ２３２をオンに操作しなかった場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ２２、Ｓ２３の処理を行って車椅子２０の搬送を中止する。

上記Ｓ２６において、所定時間が経過していない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ２２の制御処理に戻り、Ｓ２２，Ｓ２３の制御処理を実行する。また、上記Ｓ２６において、所定の待機時間が経過した場合（ＹＥＳの場合）、被介護者Ｈが搬送を希望しているものと判断して上記Ｓ１３の制御処理に戻り、Ｓ１３以降の制御処理を実行する。

このように、車椅子搬送装置１０によれば、被介護者Ｈが座ったままの車椅子２０を移動体４０の保持機構５０により保持して自動的に階段スペースを搬送できるので、介護者の負担を軽減できると共に、介護者がいない場合でも被介護者Ｈのみの操作により何ら支障なく上階又は下階に移動できる。

尚、上記実施例では、車椅子搬送装置が階段スペースに設置される場合について説明したが、例えば階段状の段差が設けられた場所にも本発明が適用できるのは勿論である。

また、上記実施例では、ガイドレール３０の断面形状をＨ字状のものを一例として挙げたが、これに限らず、例えば楕円形あるいは四角形などの非円形であれば良い。

１０ 車椅子搬送装置
２０ 車椅子
２２ フレーム
２４ 座部
２６ 肘掛け
３０ ガイドレール
３０Ａ 入口側カーブ
３０Ｂ 出口側カーブ
３４ ラック
４０ 移動体
５０ 保持機構
５０Ａ 下側保持部
５０Ｂ 上側保持部
５２Ａ 第１車椅子検出センサ
５２Ｂ 第２車椅子検出センサ
５４Ｂ 腕部
５６Ｂ クッション部
６０ 昇降機構
６２ 昇降用モータ
６４ 送りネジ
６６ 雌ねじ部
７０ 制御部
７０Ａ 昇降制御手段
７０Ｂ 走行制御手段
８０ 駆動部
８０Ａ 上面側用駆動機構
８０Ｂ 下面側用駆動機構
９０ 垂直ベース
９２ 支持部
１００ 操作部
１０２ タッチパネル
１１０ バネ機構
１１２ コイルバネ
１２０ 支持ベース
１３０ 移動ベース
１４０ 回動軸
１５０ ベアリング
１７０ 回動機構
１８０ ハウジング
１９０ 車輪
１９４ 噛合い部
２００ 走行用モータ
２０２ モータ回転軸
２１０ 支持アーム
２２０ ウォームギヤ機構
２２２ ウォーム
２２４ ギヤ
２３０ 上下左右移動スイッチ
２３２ 上方向スイッチ
２３４ 下方向スイッチ
２３６ 左方向スイッチ
２３８ 右方向スイッチ
２４０ 停止スイッチ
２５０ 上階リミットスイッチ
２６０ 下階リミットスイッチ

Claims (6)

1. 車椅子を階段に沿って搬送する車椅子搬送装置であって、
   前記階段の壁面に設けられ、該階段の段差形状に応じた傾斜角度を有するガイドレールと、
   前記ガイドレールに沿って移動する移動体に連結され、前記車椅子のフレームを下方から支える下側保持部と、上下方向に回動可能に支持され、下方に回動すると共に前記フレームを上方から下方に押さえる上側保持部とからなる保持機構と、
   前記保持機構と一体となって前記移動体を移動させる駆動部と、
   前記保持機構の前記上側保持部に設けられ、前記駆動部を操作する操作部と、
   前記操作部の入力操作に応じて前記駆動部による駆動力を制御する制御部と、
   前記上側保持部に設けられ、当該上側保持部が前記車椅子の前記フレームに当接する当接位置に変位したときに第２検出信号を出力する第２車椅子検出センサと、
   を備え、
   前記操作部は、
   前記上側保持部が前記車椅子を上方から保持する当接位置に回動されると、入力可能となる
   ことを特徴とする車椅子搬送装置。
2. 前記移動体に連結され、前記保持機構に保持された前記車椅子を床面に対して昇降させる昇降機構と、
   前記下側保持部に設けられ、前記車椅子の座部に相当する保持可能位置に到着した場合に第１検出信号を出力する第１車椅子検出センサと、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記第１及び第２車椅子検出センサより前記第１及び第２検出信号が両方とも入力された場合に、前記車椅子を床面より持ち上げ、移動した前記移動体が停止した場合に前記車椅子を床面に降下させるように前記昇降機構を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車椅子搬送装置。
3. 前記保持機構は、
   前記上側保持部が前記車椅子の前記フレームから離間した退避位置、又は前記上側保持部が前記車椅子の前記フレームに当接する当接位置に押圧するばね機構を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車椅子搬送装置。
4. 前記昇降機構は、
   前記移動体が前記ガイドレールの傾斜部を移動する際、前記移動体に対して前記車椅子
   を水平状態に保つように回動可能に連結される回動機構を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の車椅子搬送装置。
5. 前記上側保持部は、
   前記車椅子の前記フレームにおける肘掛けに相当する当接位置に変位したとき、当該フレームを下方に押さえた状態になる
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車椅子搬送装置。
6. 前記移動体は、
   垂直方向に延在形成された移動ベースと、
   前記ガイドレールに摺接する複数の車輪と、
   前記移動ベースに支持された前記複数の車輪を駆動する駆動モータと、
   前記移動ベースに固定され、前記複数の車輪を支持する支持アームと、
   を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の車椅子搬送装置。

Images