JP6651156B1 - 段差乗越え装置付き移動体 - Google Patents

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Abstract

【課題】 移動体を引き上げる際に必要な力よりも小さな力で移動体を引き上げられる段差乗越え装置と段差乗越え装置付き移動体を提供する。【解決手段】 本発明の段差乗越え装置30は移動体10に装備して使用するものであり、ハンドル31とフリーアーム32とテコアーム33とガイドローラー34を備えている。テコアーム33が移動体10に取り付けられた状態でハンドル31が引き上げられると、各フリーアーム32が引き上げられて、ガイドローラー34が段差の踏み面Xに当接し、ハンドル31が更に引き上げられると、移動体10が踏み面Xに乗り上げるようにした。本発明の段差乗越え装置付き移動体1は、移動体10に前記段差乗越え装置30が設けられたものである。【選択図】 図1

Description

本発明は、車いすやベビーカー、キャリーカート、スーツケース、台車等の車輪(キャスター)付きの移動体に装着して、階段や段差(以下、これらをまとめて「段差」という)を乗り越えられるようにする段差乗越え装置付き移動体に関する。
複数段の段差が連続する階段をはじめ、街中に無数に存在する様々な段差は、移動体の利用者にとっては大きな障害となる。近年は、車いすやキャリーカートを利用する高齢者や、スーツケースを利用する海外旅行者が増加傾向にあり、移動体の利用者が段差のある場所でもスムーズに移動できるような製品の開発が望まれている。
従来、移動体が段差を簡単に乗り越えられるようにしたものとして、各種製品が提案されている(例えば、特許文献1〜3並びに非特許文献1及び2)。
特開2011−098713号公報 特開2015−093668号公報 特開2012−011162号公報
「アップカート」 テレビショッピング研究所(ダイレクトテレショップ) 「小型折りたたみ階段台車 品番M969H−1158K」 株式会社シロ産業
従来の提案製品によれば、移動体の利用者は、段差のあるような場所でもスムーズに移動することができるが、移動体の全重量を引き上げる必要があるため、子供やお年寄り等の力の弱い人にとっては、大きな負担である。
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、移動体の全重量を引き上げる際に必要とされる力よりも小さな力で移動体を引き上げることができ、移動体利用者のスムーズな移動の一助となる段差乗越え装置付き移動体を提供することにある。
[段差乗越え装置]
本願における段差乗越え装置は、移動体に装備して使用するものであって、ハンドルと、当該ハンドルに回転可能に連結された少なくとも二本のフリーアームと、各フリーアームの下端側に回転可能に連結されたテコアームと、各テコアームの先端側に設けられたガイドローラーを備えている。テコアームが移動体に回転可能に取り付けられた状態でハンドルが引き上げられると、その動作に連動して各フリーアームが引き上げられ、各フリーアームに連結されたテコアームが所定方向に回転してテコアームに設けられたガイドローラーが段差の踏み面に当接し、その状態から更にハンドルが引き上げられると、移動体が段差を乗り越えて踏み面に乗り上げるようにしてある。
[段差乗越え装置付き移動体]
本発明の段差乗越え装置付き移動体は、移動体に段差や階段を乗り越える段差乗越え装置が設けられたものである。移動体は、ベース部と、当該ベース部の幅方向両外側に設けられた主キャスターと、当該ベース部の裏面側に設けられた旋回キャスターと、当該ベース部に立設された支柱を備えている。段差乗越え装置は、ハンドルと、当該ハンドルに回転可能に連結された少なくとも二本のフリーアームと、各フリーアームの下端側に回転可能に連結されたテコアームと、各テコアームの先端側に設けられたガイドローラーを備えている。ハンドル及びフリーアームは前記支柱に沿ってスライドできるように当該支柱に係合され、テコアームはベース部に回転可能に連結されている。ハンドルが引き上げられると、その動作に連動して各フリーアームが引き上げられ、各フリーアームに連結されたテコアームが所定方向に回転して当該テコアームに設けられたガイドローラーが段差の踏み面に当接し、その状態から更にハンドルが引き上げられると、主キャスターが段差を乗り越えて踏み面に乗り上げるようにしてある。
本発明の段差乗越え装置付き移動体は、ガイドローラーを踏み面に当接させた状態で移動体を引き上げられるようにしてあるため、てこの原理によって移動体を小さな力で引き上げることができ、移動体利用者のスムーズな移動の一助となる。
本発明の段差乗越え装置付き移動体の一例を示す斜視図。 図1の段差乗越え装置付き移動体のハンドルを途中まで引き上げた状態の斜視図。 図1の段差乗越え装置付き移動体のハンドルを最上位まで引き上げた状態の斜視図。 図1の段差乗越え装置付き移動体の最上位まで引き上げたハンドルを引き上げ方向に引き上げた状態の斜視図。 (a)は本発明の段差乗越え装置付き移動体の側面図、(b)は(a)の丸囲い部分の拡大図。 (a)〜(c)は補助スタンドの操作手順説明図。 本発明の段差乗越え装置付き移動体の一例を示す正面図。 本発明の段差乗越え装置付き移動体の一例を示す底面図。 (a)は補助スタンドの正面図、(b)は補助スタンドの側面図。 図9(a)(b)に示す補助スタンドの長さ説明図。 本発明の段差乗越え装置付き移動体の側方説明図。 本発明の段差乗越え装置付き移動体の動作説明図。 本発明の段差乗越え装置付き移動体の動作説明図。 (a)〜(d)は段差乗越え装置を備えたスーツケースの利用者が階段を上る場合の動作説明図。 (a)〜(d)は段差乗越え装置を備えたスーツケースの利用者が階段を下りる場合の動作説明図。
(実施形態)
本発明の段差乗越え装置付き移動体1の一例を、図面を参照して説明する。本発明の段差乗越え装置付き移動体1は、移動体10に段差を乗り越える段差乗越え装置30が設けられたものである。ここでは、移動体10が物品を載せて運搬する台車の場合を一例とする。
一例として図1〜図13に示す段差乗越え装置付き移動体1は、移動体10と移動体10に装備された段差乗越え装置30を備えている。
前記移動体10は、ベース部11と、ベース部11の幅方向両側面に設けられた主キャスター12と、ベース部11の裏面側に設けられた旋回キャスター13と、ベース部11の裏面側に設けられた補助スタンド14と、補助スタンド14を操作するスタンド操作具15と、ベース部11に垂直に立設された支柱16を備えている。
前記ベース部11は各種物品を載せるためのものである。この実施形態のベース部11は横長方形状である。ベース部11の形状はこれ以外であってもよい。
前記主キャスター12は移動体10を移動させる車輪であり、旋回キャスター13と協働して移動体10を支持するものである。主キャスター12には、既存の又は新規の固定キャスター等を用いることができる。主キャスター12は止め具17によって回転可能に保持されている。
我が国の建築基準法では、階段の奥行き(踏み面)D(図13参照)の下限が150mmと定められているため、この下限値を基準に主キャスター12の大きさを設定することができる。この実施形態では、主キャスター12として直径150mmのものを用いている。
この実施形態では、主キャスター12をベース部11の幅方向両外側のうち、前端側の位置に一輪ずつ(合計二輪)設けてあるが、主キャスター12はこれ以外の位置に設けることもできる。例えば、ベース部11の幅方向両外側のうち、ベース部11の前後方向中央付近に設けることもできる。
前記旋回キャスター13は移動体10を旋回させるためのものである。旋回キャスター13には既存の又は新規の固定キャスター等を用いることができる。この実施形態では旋回キャスター13をベース部11の裏面のうち、前後方向後方側であって幅方向両外側の位置に一台ずつ(合計二台)設けてある。旋回キャスター13は二台より多くても少なくてもよい。また、その設置位置も適宜設定することができる。
この実施形態では、旋回キャスター13として、主キャスター12よりも外径の小さなものを用いている。図5(a)に示すように、両主キャスター12と両旋回キャスター13は下端側が同じ高さとなるようにしてある。このようにして、両主キャスター12と両旋回キャスター13が接地している状態で、ベース部11が水平に保たれるようにしてある。
前記補助スタンド14は、段差を上る時にベース部11の裏面側を支持して、移動体10が後方に転倒するのを防止するものである。図6〜図13に示すように、この実施形態の段差乗越え装置付き移動体1は、長さの異なる七脚の補助スタンド14a〜14gを備えている。具体的には、図10に示すように、長さ110mmのI字状脚14a、長さ130mm、150mm、170mm、190mm、210mm、230mmのU字状脚14b〜14gを備えている。補助スタンド14はすべてをI字状脚とすることもU字状脚とすることもできる。
図6〜図13に示す補助スタンド14の形状及び長さは一例であり、移動体10の後方転倒を防止できる形状であれば、これ以外の形状や長さとすることもできる。我が国の建築基準法では、階段の高さ(蹴上げ)H(図13参照)の上限が230mmと定められているため、この上限値を参考に補助スタンド14の長さを設定することができる。補助スタンド14の脚数は一例であり、七脚より多くても少なくてもよい。
各補助スタンド14は丸棒状の回転軸18に回転可能に連結されている。各補助スタンド14は、ベース部11の裏面側に設けられたスタンド収容部19で支持されている。この実施形態では、スタンド収容部19をベース部11の前後方向に間隔をあけて固定された二枚の薄板、具体的には、長手方向両端に上向きに立設された固定部を備えた二枚の薄板で構成している。スタンド収容部19は補助スタンド14を支持できる形状であればどのような形状でもよい。
回転軸18には丸棒状のスタンド操作具15が回転可能に連結されている。スタンド操作具15の先端には、摘み部15aが設けられている。摘み部15aは、スタンド収容部19よりも大径のリング状であり、スタンド操作具15で補助スタンド14を押し込んだ際に、スタンド収容部19を通過しないようにしてある。摘み部15aの形状は一例であり、リング状以外であってもよい。
図6(a)に示すように、補助スタンド14を使用するときは、操作具ホルダ20で保持されたスタンド操作具15を操作具ホルダ20から外し、ベース部11と平行となるように前方に回転させる。
その状態で図6(b)のように操作具ホルダ20をベース部11の後方側に押し込むと、スタンド操作具15と連結された回転軸18及び回転軸18に連結された補助スタンド14がベース部11の裏面のスタンド収容部19内を後方へ移動する。
回転軸18が所定位置まで移動すると、スタンド収容部19での補助スタンド14の支持が解除され、すべての補助スタンド14が図6(c)のようにベース部11の底面側に垂れ下がる(後方側に突出する)。なお、この実施形態では、スタンド操作具15の操作によって七脚すべての補助スタンド14が垂れ下がり、それらのうち、蹴上げYの高さHに最も近い長さの補助スタンド14によってベース部11が支持されることになる。
なお、ベース部11の裏面のうち、スタンド収容部19の後方には、底面側に垂れ下がった補助スタンド14が前方側に振れるのを防止するスタンドストッパー21が設けられている。この実施形態では、スタンドストッパー21として、スタンド収容部19と同様の長手方向両端に固定部を備えた薄板を用いている。スタンドストッパー21は補助スタンド14の前方側への振れを防止できる形状であればどのような形状でもよい。
図7に示すように、ベース部11の前端面にはスタンド操作具15を保持する操作具ホルダ20が設けられている。スタンド操作具15は、補助スタンド14を使用しないときには操作具ホルダ20に保持しておく。操作具ホルダ20には、例えば、スタンド操作具15を押し込む切欠きを備えたリング材やパイプ材などを用いることができる。
前記支柱16は、段差乗越え装置30の前後方向及び左右方向へのブレを規制して、段差乗越え装置30の操作を安定させるものである。この実施形態では、ベース部11の幅方向両外側のうち前端側の位置に一本ずつ(合計二本)立設されている。支柱16は二本より多くても少なくてもよい。また、その設置位置も適宜設定することができる。
この実施形態では、支柱16として角パイプを用いている。図5(a)(b)に示すように、各支柱16の外面(ベース部11の幅方向外側の面)には、縦長のスリット(スライドガイド)16aが形成されている。このスライドガイド16aには、段差乗越え装置30のハンドル31とフリーアーム32とを連結する連結具36に取り付けられた支柱内ローラー37が収まり、後述するハンドル31の操作時に当該支柱内ローラー37がガイドされるようにしてある。
前記段差乗越え装置30は、てこの原理を利用して移動体10の持ち上げを補助するものである。一例として図1〜図13に示す段差乗越え装置30は、ハンドル31と、ハンドル31の下端側に連結される二本のフリーアーム32と、各フリーアーム32の下端側に連結されたテコアーム33と、テコアーム33の先端側に設けられたガイドローラー34を備えている。
前記ハンドル31は利用者が移動体10を移動させる際に把持する部分である。この実施形態のハンドル31は、間隔をあけて配置された二本の縦材31aの上方側に設けられた横材31bを備えた下向きU字状の部材である。ハンドル31の形状はこれ以外であってもよい。
ハンドル31には、ハンドル31を任意の高さ(長さ)に固定できるようにするロック機構35が設けられている。この実施形態のロック機構35は、伸縮バー35aと、ブレーキ装置(図示しない)と、操作部35bを備えている。
この実施形態の伸縮バー35aは内パイプと外パイプを備えた二重管である。内パイプはその上端側が操作部35bに固定されている。外パイプはその下端側がベース部11に前後方向に回転可能に連結されている。外パイプはベース部11以外に連結することもできる。例えば、支柱16の下端付近から内向きにフランジ(図示しない)を突設しておき、当該フランジに連結することができる。また、図7や図10のように、支柱16に直接連結することもできる。
伸縮バー35aには図示しないブレーキ装置が設けられ、操作部35bを操作すると伸縮バー35aの伸縮が規制され、操作部35bの操作を解除すると、伸縮バー35aの伸縮規制が解除されるようにしてある。
伸縮バー35aの伸縮が規制されると、ハンドル31の上下方向の位置が固定されるため、ハンドル31の引上げ操作及び押し下げ操作が規制される。
なお、この実施形態では、操作部35bを操作したときに伸縮バー35aの伸縮が規制され、操作部35bの操作を解除したときに伸縮バー35aの伸縮規制が解除される場合を一例としているが、これとは逆に、操作部35bの不操作時に伸縮バー35aの伸縮が規制され、操作部35bの操作時に伸縮バー35aの伸縮規制が解除されるようにすることもできる。
ハンドル31の二本の縦材31aの夫々の下端には、フリーアーム32が一本ずつ連結されている。この実施形態のフリーアーム32は細長の平板材である。各フリーアーム32は、その一端(前端)側が連結具36によってハンドル31の下端側に回転可能に軸支されている。フリーアーム32とハンドル31を連結する連結具36には、支柱16内を移動する支柱内ローラー37が回転可能に設けられている。
各フリーアーム32の他端(後端)側には、前記テコアーム33が一本ずつ連結されている。この実施形態のテコアーム33は、フリーアーム32と同様の平板材であり、細長の基部33aと、基部33aから上向きに立ち上がる立上がり部33bと、立上がり部33bから前方に突出する突設された突設部33cを備えている。
この実施形態のテコアーム33は、突設部33cとその他の部分とを別の部材で構成し、両者を連結具33dで連結するとともに、折り畳み式連結具38で開閉できるようにしてある。突設部33cは、折り畳み式連結具38を真っ直ぐにすることで立上がり部33bの後方側に所定角度で突設し、折り畳み式連結具38を折畳むことで立上がり部33b側に折畳めるようにしてある。折畳まれた突設部33cは、支柱16に設けられた収納ホルダー39に収容できるようにしてある。
前記テコアーム33の構成は一例であり、テコアーム33はこれ以外の構成とすることもできる。具体的には、基部33a、立上がり部33b及び突設部33cを二部材で構成するのではなく、一枚の平板で構成する(一枚物とする)こともできる。
この実施形態の各テコアーム33は、基部の一端(後端)側が連結具40によってフリーアーム32の後端側に回転可能に軸支されるとともに、立上がり部33bの根元側(基部33a側)が、主キャスター12を保持する止め具17によってベース部11に軸支されている。テコアーム33の突設部33cの前端側には、前記ガイドローラー34が回転可能に保持されている。
フリーアーム32とテコアーム33の連結部はテコアーム33の力点となる部分、ベース部11とテコアーム33の連結部はテコアーム33の支点となる部分、ガイドローラー34はテコアーム33の作用点となる部分である。
次に、前記段差乗越え装置付き移動体1の動作について説明する。
図1の状態からハンドル31を図2のように引き上げると、フリーアーム32のハンドル31との連結側が引き上げられ、その上昇に伴ってテコアーム33の力点側(フリーアーム32との連結側)が引き上げられ、テコアーム33の突設部33c側が前方に回転して、突設部33cの先端に設けられたガイドローラー34が踏み面Xに当接する。
図2の状態からハンドル31を更に引き上げると、図3のように、フリーアーム32のハンドル31との連結側が更に引き上げられ、これに伴ってテコアーム33のフリーアーム32が更に引き上げられ、テコアーム33の突設部33c側が更に前方に回転する。
前記動作において、ガイドローラー34が踏み面Xに当接した状態でハンドル31が更に引き上げられると、ガイドローラー34が踏み面Xを押圧し、その押圧力に対する反力が移動体10の持ち上げ方向に働くため、移動体10の全重量を持ち上げる場合に必要とされる力よりも小さな力で移動体10を持ち上げることができる。
次に、前記段差乗越え装置付き移動体1の使用例を、階段を上る場合を一例として説明する。
前記段差乗越え装置付き移動体1は、次の(1)〜(6)の手順を繰り返すことで階段を上ることができる。
(1)ハンドル31を一番下に下げた状態(テコアーム33のガイドローラー34側が立ち上がった状態)でブレーキをかける。
(2)主キャスター12が一段目の蹴上げY1に当接するまで移動体10を前進させる。
(3)ブレーキを解除してハンドル31を引き上げ、ガイドローラー34を一段目の踏み面X1に当接させる。
(4)そのままハンドル31を更に引き上げて主キャスター12を一段目の踏み面X1に載せる。
(5)主キャスター12が一段目の踏み面X1に載ったら、ハンドル31を押し下げてガイドローラー34側を立ち上がらせる。
(6)以降、各段ごとに前記(1)〜(5)を繰り返すことで、階段を上ることができる。
次に、前記段差乗越え装置付き移動体1の使用例を、階段を下りる場合を一例として説明する。
前記段差乗越え装置付き移動体1は、次の(1)〜(5)の手順を繰り返すことで階段を下りることができる。
(1)ハンドル31を一番上に上げた状態(テコアーム33のガイドローラー34側がスタート面に接地した状態)でブレーキをかける。
(2)主キャスター12がスタート面の先端に位置するまで移動体10を移動させる。
(3)ブレーキを解除して移動体10を下り方向先方側に移動させ、主キャスター12を一段目の踏み面X1に載せる。このとき、移動体10が勢いよく下りないようにハンドル31のブレーキを調整しながら行う。
(4)主キャスター12が一段目の踏み面X1に載ったら移動体10を前進させ、ハンドル31を引き上げてガイドローラー34を一段目の踏み面X1に当接させる。
(5)以降、各段ごとに前記(1)〜(4)を繰り返すことで階段を下りることができる。
なお、前記使用例では説明を省略しているが、テコアーム33の突設部33cは事前に立上がり部33bの後方側に所定角度で突設させておく。また、段差を上る場合には、テコアーム33の準備に加えて、スタンド操作具15を操作して補助スタンド14をベース部11の裏面側に垂れ下がるようにしておく(後方側に出しておく)。
(その他の実施形態)
前記実施形態では、移動体10が物品を載せて運搬することのできる台車の場合を一例としているが、移動体10は、車いすやベビーカー、キャリーカート、スーツケース等、キャスター又はこれに類する回転体を備えたものであれば台車以外であってもよい。
この場合、前記実施形態で示した移動体10の各構成を車いす等の構成の一部とし、そこに段差乗越え装置30を設けることになるが、前記実施形態で示したすべての構成を移動体10の構成の一部とする必要はなく、不要な構成は適宜省略することができる。
図14(a)〜(d)及び図15(a)〜(d)は段差乗越え装置をスーツケースに装備した場合の一例を示すものである。この場合、段差(階段)を上る場合は、図14(a)〜(d)のように、主キャスター12を一段目の蹴上げY1に当接するまで移動体10を前進させ、その後ハンドル31を引き上げてガイドローラー34を一段目の踏み面X1に載せる。その後、ハンドル31を更に引き上げて主キャスター12を一段目の踏み面X1に載せて、一段目を乗り越える。二段目を上る際には、ハンドル31を押し下げてガイドローラー34側を立ち上がらせ、以降、同様の操作を繰り返す。
また、段差を下りる場合は、図15(a)〜(d)のように、ハンドル31を一番上に上げた状態でブレーキをかけ、主キャスター12がスタート面の先端に位置するまで移動体10を移動させる。その後、ブレーキを解除して移動体10を下り方向先方側に移動させ、主キャスター12を一段目の踏み面X1に載せて、一段目を下りる。二段目を下りる際には、ハンドル31を引き上げてガイドローラー34を一段目の踏み面X1に当接させ、以降、同様の操作を繰り返す。
願における段差乗越え装置は、車いすやベビーカー、キャリーカート、スーツケース、台車等の車輪(キャスター)付きの移動体に装着して、或いは、段差乗越え装置を備えた車いすやベビーカー、キャリーカート、スーツケース、台車等の車輪(キャスター)付きの移動体として広く利用することができる。
1 段差乗越え装置付き移動体
10 移動体
11 ベース部
12 主キャスター
13 旋回キャスター
14 補助スタンド
14a I字状脚
14b〜14g U字状脚
15 スタンド操作具
15a 摘み部
16 支柱
16a スリット(スライドガイド)
17 止め具
18 回転軸
19 スタンド収容部
20 操作具ホルダ
21 スタンドストッパー
30 段差乗越え装置
31 ハンドル
31a 縦材
31b 横材
32 フリーアーム
33 テコアーム
33a 基部
33b 立上がり部
33c 突設部
33d 連結具
34 ガイドローラー
35 ロック機構
35a 伸縮バー
35b 操作部
36 連結具
37 支柱内ローラー
38 折り畳み式連結具
39 収納ホルダー
40 連結具
X 踏み面
X1 一段目の踏み面
Y 蹴上げ
Y1 一段目の蹴上げ

Claims (4)

  1. 移動体に段差や階段を乗り越える段差乗越え装置が設けられた段差乗越え装置付き移動体であって、
    前記移動体は、ベース部と、当該ベース部の幅方向両外側に設けられた主キャスターと、当該ベース部の裏面側に設けられた旋回キャスターと、当該ベース部に立設された支柱を備え、
    前記段差乗越え装置は、ハンドルと、当該ハンドルに回転可能に連結された少なくとも二本のフリーアームと、各フリーアームの下端側に回転可能に連結されたテコアームと、各テコアームの先端側に設けられたガイドローラーを備え、
    前記ハンドル及びフリーアームは前記支柱に沿って昇降できるように当該支柱に係合され、
    前記テコアームは前記ベース部に回転可能に連結され、
    前記ハンドルが引き上げられると、その動作に連動して各フリーアームが引き上げられ、各フリーアームに連結されたテコアームが所定方向に回転して当該テコアームに設けられたガイドローラーが段差の踏み面に当接し、その状態から更にハンドルが引き上げられると、主キャスターが段差を乗り越えて踏み面に乗り上げる、
    ことを特徴とする段差乗越え装置付き移動体。
  2. 請求項記載の段差乗越え装置付き移動体において、
    ハンドルが押し下げられると、その動作に連動して各フリーアームが押し下げられ、各フリーアームに連結されたテコアームが前記ハンドルの引き上げ時と反対方向に回転して当該テコアームに設けられたガイドローラーが段差の踏み面から離れる、
    ことを特徴とする段差乗越え装置付き移動体。
  3. 請求項又は請求項記載の段差乗越え装置付き移動体において、
    段差を上る際にベース部の裏面側を支持する補助スタンドを備えた、
    ことを特徴とする段差乗越え装置付き移動体。
  4. 請求項又は請求項記載の段差乗越え装置付き移動体において、
    段差を上る際にベース部の裏面側を支持する長さの異なる補助スタンドを複数本備えた、
    ことを特徴とする段差乗越え装置付き移動体。
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