JP6843354B2 - 階段昇降装置 - Google Patents

Description

本発明は、階段昇降装置に関し、特に、クローラベルトが装着される一対のクローラフレームを備えた階段昇降装置に関する。

近年、運送対象（例えば、荷物や人）をのせた状態で階段上を走行させることが可能な装置として、一対の主クローラ機構部と、この主クローラ機構部の一端側に揺動自在に軸支される補助クローラ機構部とを備えた階段昇降装置が知られている（特許文献１参照）。

このような階段昇降装置によれば、「平地走行状態」から「階段走行状態」に移行する場合、傾斜姿勢にある補助クローラ機構部を所定のタイミング（例えば、階段の一段目の段鼻に当接したタイミング）で下降させることによって、階段への進入をスムーズにおこなうことができ、階段を走行している場合、クローラ機構が実質的に長くなるため、走行安定性の向上を図ることも可能である。

特開２００５−００１４４５号公報

ここで、特許文献１に記載の階段昇降装置では、荷物を積載する荷台部が車体に対して固定的に取り付けられている。

ここで、一般に、車体に対して荷台が固定的に取り付けられた階段昇降装置を階段上で走行させると、水平面に対して、車体のみならず荷台も必然的に傾くことになる。

かかる場合、荷台上に積載される荷物も傾いてしまうため、この荷物が、極力、水平な状態に維持されることが望まれる物品、例えば、お弁当である場合、内容物が偏ってしまう、などといった不具合が生じやすい。

そこで、特許文献１に記載の階段昇降装置に、車体が傾いた場合、荷台を略水平とするように傾動させる昇降機構を別途設けることも考えられる。このように構成すれば、階段昇降装置を階段上で走行させても、上記不具合を解消することが可能である。

しかしながら、補助クローラ機構を上下動させる昇降装置にくわえて、さらに、荷台を傾動させる昇降機構を設けると、制御負担の増加などを招くばかりか、重量もいきおい増加する、といった問題も生じる。

本発明は、上記不都合を解消するために設けられたものであり、部品点数の増加を抑えつつ、運送対象を良好に運ぶことが可能な階段昇降装置を提供することにある。

上記課題は、本発明に係る階段昇降装置によれば、本体フレームと、前記本体フレームの両側に設けられ、動力により駆動されるクローラベルトが装着される一対のクローラフレームと、前記クローラフレームの長手方向における前記本体フレームの一端部側において軸支され、運送対象を下方から支持する基台フレームと、前記本体フレームおよび前記基台フレームの各前記長手方向における傾きを検知する検知装置と、前記本体フレームと前記基台フレームとの間に設けられ、前記基台フレームの移動端部を上下方向に傾動させる駆動装置と、前記検知装置の検知結果に基づいて前記駆動装置を駆動させる制御装置と、前記本体フレームの一端部側において軸支されるとともに前記本体フレームの外方でかつ前記長手方向へ向けて延び、クローラベルトが装着される第２のクローラフレームと、を備え、前記第２のクローラフレームは、その移動端部側に位置するクローラベルトを接地面に接地させる接地位置と前記接地面から離間させる離間位置との間で移動自在に設けられ、前記基台フレームの軸支端側には、前記駆動装置によって前記基台フレームの移動端部が上方へ傾動されると、前記第２のクローラフレームまたは前記第２のクローラフレームに接続される接続部材を押下して、前記第２のクローラフレームを前記接地位置に向けて移動させる押下面が設けられ、前記基台フレームと前記第２のクローラフレームまたは前記接続部材とは、前記駆動装置によって前記基台フレームの移動端部が下方へ傾動されると、前記第２のクローラフレームまたは前記接続部材を上方へ引張して前記第２のクローラフレームを前記離間位置へ向けて移動させる連結部材を介して連結されている、ことにより解決される。

上記構成では、
（１）「平地走行状態」から「階段走行状態」に移行して、本体フレームが水平面に対して傾いた状態になると、（運送対象を下方から支持する）基台フレームの移動端側が駆動装置によって上方へ傾動されるとともに、その軸支端側による第２のクローラフレームまたは接続部材の押下動作によって第２のクローラフレームが「離間位置」から「接地位置」へ移動される、
（２）「階段走行状態」から「平地走行状態」に移行して、本体フレームが水平面に対して平行な状態になると、基台フレームの移動端側が駆動装置によって下方へ傾動されるとともに、その軸支端側による押下動作の解除（引張動作）によって第２のクローラフレームが「接地位置」から「離間位置」へ移動される、ように構成されている。

すなわち、上記構成では、階段昇降装置の走行状態（「平地走行状態」および「階段走行状態」）に応じて基台フレームが駆動装置により自動的に傾動されるため、例えば、基台フレーム上にある運送対象（例えば、お弁当などの荷物）を、平地上のみならず、階段上においても、略水平な状態のまま安定的に運ぶことが可能である。

また、上記構成では、基台フレームの移動端側が上方へ傾動されると、その軸支端側による押下動作によって第２のクローラフレームが「接地位置」へ移動される一方、基台フレームの移動端側が下方へ移動されると、その軸支端側による引張動作によって第２のクローラフレームが「離間位置」へ移動されるように構成されている。

ここで、上記構成の理解を容易にするため、第２のクローラフレームの動作について、階段昇降装置が「平地走行状態」から「階段走行状態」へ移行する場合を例にとって説明する。

まず、階段昇降装置が「平地走行状態」である場合について説明すると、第２のクローラフレームは、この走行状態において、基台フレームが上下方向に傾動されることがないため、通常、「離間位置」に配置される。なお、上記構成に係る階段昇降装置は、「平地走行状態」および「階段走行状態」において、一対のクローラフレームのそれぞれに装着される（動力により駆動される）クローラベルトによって走行することが可能である。

その後、第２のクローラフレームのクローラベルトが階段の一段目の段鼻にあたって、そのまま階段上を昇走行しようとすると、本体フレームが水平面に対して傾斜していくため、駆動装置によって基台フレームの移動端側が上方へ向けて徐々に傾動される。このようにして基台フレームが傾動していくと、第２のクローラフレームは、基台フレームの軸支端側（押下面）によって押下されるため、「離間位置」から「接地位置」へ向けて移動することとなる。

この点、上記構成によれば、階段昇降装置が「平地走行状態」から「階段走行状態」に移行するタイミングで、第２のクローラフレームが「離間位置」から「接地位置」へ徐々に移動していくため、階段への進入をスムーズにおこなうことができるものといえる。

その後、階段昇降装置が「平地走行状態」から「階段走行状態」に移行して、基台フレームの移動端側の上方への傾動が終了すると、第２のクローラフレームが「接地位置」に配置される。

この状態では、第２のクローラフレームがクローラフレームから延長されるため、クローラフレームが実質的に長くなった状態で階段上を昇走行することができ、その結果、運送対象（例えば、お弁当）を、例えば、略水平な状態のまま、より安定的に運ぶことが可能である。

以上のように、上記構成では、基台フレームを傾動させる駆動装置の駆動力を利用して、第２のクローラフレームを移動させることが可能なため、第２のクローラフレームを移動させるための駆動装置を別途設ける必要がない。

また、上記構成では、第２のクローラフレームを移動させるための専用の駆動装置を別途設けなくても、このような装置が設けられた階段昇降装置と比べて、何らそん色なく、平地走行および階段走行を円滑におこなうことが可能である。

なお、上記階段昇降装置において、前記連結部材は、前記第２のクローラフレームを前記離間位置へ移動させる付勢力を有する付勢部材である、と好適である。

また、上記階段昇降装置において、前記クローラフレームの底部には、その前記第２のクローラフレーム側に下方へ向けて開口するへ字状（Ｌ字状）の凹部が形成されている、と好適である。

以上のように、本発明では、比較的簡単な構成でありながらも、走行安定性の向上を図りつつ、運搬対象を安定的に運ぶことができ、部品点数の増加に伴う重量の増加も確実に防止することが可能である。

本実施形態に係る階段昇降装置を示す斜視図である。 図１の階段昇降装置の側面図である。 図１の階段昇降装置の要部拡大側面図であって、（ａ）は第２のクローラフレームが「離間位置」にある状態を示す図、（ｂ）は第２のクローラフレームが「接地位置」にある状態を示す図である。 階段昇降装置が「平地走行状態」から「階段走行状態」に移行する状態を示す側面図であって、（ａ）はクローラベルトが階段の一段目の段鼻に当接した直後の状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の後の状態を示す図である。 階段昇降装置が階段走行している状態を示す側面図であって、（ａ）は階段を昇走行している途中の状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の後の状態を示す図である。 階段昇降装置が「階段走行状態」から「平地走行状態」に移行する状態を示す側面図であって、（ａ）は階段昇降装置が「平地走行状態」に移行する直前の状態を示す図、（ｂ）は階段昇降装置が「平地走行状態」に移行した直後の状態を示す図である。

以下、本発明の一形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る階段昇降装置を示す斜視図、図２は図１の階段昇降装置の側面図、図３は図１の階段昇降装置の要部拡大側面図、図４は階段昇降装置が平地走行から階段走行に移行する状態を示す側面図、図５は階段昇降装置が階段走行している状態を示す側面図、図６は階段昇降装置が階段走行から平地走行に移行する状態を示す側面図である。なお、以下の説明における前後方向は第２のクローラフレームが配置される側を後側および第１クローラフレームが配置される側を前側とした場合における前後方向を、また、左右方向は第２クローラフレーム（後側）から第１クローラフレーム（前側）を視た状態での左右方向をそれぞれ意味する。

図１および図２に示すように、本実施形態に係る階段昇降装置１は、主要な構成として、本体フレーム１０と、クローラ機構部２０と、基台フレーム６０と、を備えている。なお、上記階段昇降装置１と、本体フレーム１０と、基台フレーム６０とが、それぞれ特許請求の範囲に記載の「階段昇降装置」と、「本体フレーム」と、「基台フレーム」とに該当する。

本体フレーム１０は、板状の金属部材（例えば、アルミ部材）を折り曲げ加工などすることによって形成されている。この本体フレーム１０には、その所定位置に、上述したクローラ機構部２０や基台フレーム６０が取り付けられるほか、基台フレーム６０を上下方向に傾動させるための伸縮シリンダ７１や、水平面に対する本体フレーム１０の傾斜角度を検知する第１検知装置７６などが取り付けられている。なお、上記伸縮シリンダ７１と、第１検知装置７６とが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「駆動装置」と、「検知装置」とに該当する。

伸縮シリンダ７１は、本体フレーム１０と、後述する基台部６１とを連結するように取り付けられている。この伸縮シリンダ７１は、後述するコントローラ７２からの駆動指令に基づいて駆動されるように構成されている。

第１検知装置７６は、本体フレーム１０の前端部側に載置固定され、水平面に対する本体フレーム１０の傾斜角度を、後述するコントローラ７２に出力する。詳しくは後述するが、本実施形態では、第１検知装置７６および後述する第２検知装置７７の検知結果に基づいて、コントローラ７２が伸縮シリンダ７１の駆動を制御するように構成されている。なお、上記コントローラ７２と、第２検知装置とが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「制御装置」と、「検知装置」とに該当する。

次に、クローラ機構部２０について図１〜図３を参照しつつ説明する。
図１および図２に示すように、クローラ機構部２０は、クローラ駆動装置２１と、軌道フレーム２２とを有している。
クローラ駆動装置２１は、正逆方向に回動可能なモータであって、本体フレーム１０の前端部側に載置固定されている。このクローラ駆動装置２１は、基台フレーム６０に取り付けられるコントローラ７２からの駆動指令に基づいて駆動され、その駆動力が駆動軸２３に伝達されるように構成されている。

軌道フレーム２２は、主軌道フレーム３０と、補助軌道フレーム４０とを有し、本体フレーム１０の左右両側に対向配置されている。
本実施形態では、軌道フレーム２２（主軌道フレーム３０および補助軌道フレーム４０）の周囲に、１本のクローラベルト２４が装着され、この軌道フレーム２２によってクローラベルト２４の軌道が画定されるようになっている。

主軌道フレーム３０，３０は、それぞれ、板状の金属部材を折り曲げ加工などすることによって形成され、本体フレーム１０の左右方向における両端部に固定されている。この主軌道フレーム３０の前側には、駆動軸２３の両端部のそれぞれに取りつけられる駆動輪５０，５０が配置されている。

また、この主軌道フレーム３０の後端部側の底部には、下方へ向かって開口する略へ字状（Ｌ字状）の凹部３１が形成されている。詳しくは後述するが、本実施形態では、この凹部３１によって、階段昇降装置１の走行状態が遷移する場合（「階段走行状態」から「平地走行状態」に移行する場合、または、「平地走行状態」から「階段走行状態」に移行する場合）、その遷移を円滑におこなうことが可能となっている。なお、上記凹部３１が特許請求の範囲に記載の「凹部」に該当する。

補助軌道フレーム４０は、主軌道フレーム３０と同様に、板状の金属部材を折り曲げ加工などすることによって形成され、主軌道フレーム３０の後端部側から延長するように配置されている。補助軌道フレーム４０，４０は、左右方向に延びる接続部材５１および回動軸５２によって、その後端部および前端部が互いに連結されている。この回動軸５２は、本体フレーム１０の後端部において軸支されている。なお、上記接続部材５１が特許請求の範囲に記載の「接続部材」に該当する。

補助軌道フレーム４０，４０は、このように構成されているため、回動軸５２を回動中心として、その後端部側を上下方向に傾動（その後端部側に位置するクローラベルト２４を接地面に接地させる「接地位置」と接地面から離間させる「離間位置」との間で移動）させることが可能となっている。なお、本実施形態では、補助軌道フレーム４０が「接地位置」に移動された状態で、駆動輪５０の最下点、中間輪５３の最下点および後輪５４の最下点がそれぞれ略同一直線上に配置されるようになっている。

図１〜図３に示すように、接続部材５１は、短縮方向に付勢力が付与された複数（本実施形態では３個）の付勢部材７３（本実施形態ではコイルスプリング）を介して基台フレーム６０に連結されている。このため、補助軌道フレーム４０，４０は、接続部材５１（または補助軌道フレーム４０）に対して上方から押下する力が作用しない限り、その後端部側が上方へ傾斜する「離間位置」に配置されるようになっている。

また、この接続部材５１は、後述するように、基台フレーム６０の前端部が上方へ傾動した際に、その後端部（後述する押下面６１ａ）と当接する、断面略Ｌ字状の被押下面５１ａを有している。なお、上記押下面６１ａと、付勢部材７３とが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「押下面」と、「連結部材」（「付勢部材」）とに該当する。

図１および図２に示すように、補助軌道フレーム４０は、回動軸５２の同軸上に中間輪５３が遊動自在に取り付けられる一方、その後端部側においても後輪５４が遊動自在に取り付けられている。

クローラベルト２４は、主軌道フレーム３０の駆動輪５０、補助軌道フレーム４０の中間輪５３および後輪５４の周りにそれぞれ位置するように装着される。なお、本実施形態では、本体フレーム１０に、クローラベルト２４を中間輪５３との間で挟み込んだ状態で案内する抑えローラ２５が遊動自在に取り付けられている。このような抑えローラ２５を設けたのは、補助軌道フレーム４０が傾斜姿勢となっても（図２参照）、クローラベルト２４が、中間輪５３から上方に離間するのを防止するためである。

クローラベルト２４は、軌道フレーム２２に対して上述したように装着されているため、駆動輪５０がクローラ駆動装置２１の駆動によって回転すると、その回転に伴って、一定方向（前進方向または後進方向）に回転されるようになっている。

次に、基台フレーム６０について図１〜図３を参照しつつ説明する。
図１および図２に示すように、基台フレーム６０は、主として、金属部材（例えば、アルミ）からなる中空状の角パイプを適宜接合することによって形成され、枠組みされる基台部６１と、基台部６１の後端部側の左右方向における中央位置から下方に突設される突設部６２とを有している。

突設部６２は、その下端部において回動軸５２に回動自在に支持される一方、基台部６１は、前端部側の左右方向における中央位置において伸縮シリンダ７１を介して本体フレーム１０と連結されている。

基台フレーム６０は、本体フレーム１０や軌道フレーム２２に対してこのように組みつけられているため、伸縮シリンダ７１が伸縮すると、回動軸５２を回動中心として基台部６１の前端部側が上下方向に傾動するようになっている。

図３に示すように、基台部６１の後端部には、前端部が上方へ傾動した際に接続部材５１の被押下面５１ａを押下する押下面６１ａと、接続部材５１に接続される付勢部材７３が取り付けられる付勢部材取付部６１ｂとが設けられている。

図１および図２に示すように、基台部６１の上面には、衝撃を吸収する公知の衝撃吸収部材６３を介して、荷台６４が取り付けられている。

荷台６４は、運送対象としての物品を収納する複数の収納ケースＣを載置可能に構成されたものであって、金属製のパイプ部材を適宜接合することによって形成されている。また、荷台６４には、その後端部側に、作業者が階段昇降装置１を手押し等する際に把持することが可能な略Ｕ字状の把持部６５が取り付けられている。

把持部６５は、金属製のパイプ部材からなり、その上端部には、作業者が操作可能な操作部７５が取り付けられている。操作部７５には、電源をオンオフするためのスイッチ、「平地走行モード」（階段昇降装置１を平地走行させるモード）および「階段走行モード」（いわゆる「クローラ走行モード」であって、階段昇降装置１を階段上で走行させることが可能なモード）を選択するスイッチ、および、クローラ駆動装置２１を駆動して階段昇降装置１を後進させるためのスイッチ（「上昇スイッチ」）や前進させるためのスイッチ（「下降スイッチ」）などが設けられている。

また、基台部６１の底面側には、その所定位置に、階段昇降装置１の動作を統合的に制御するコントローラ７２や、水平面に対する基台部６１の傾斜角度を検知する第２検知装置７７などが取り付けられている。

コントローラ７２は、クローラ駆動装置２１、伸縮シリンダ７１、操作部７５、第１検知装置７６および第２検知装置７７と電気的に接続されている。このコントローラ７２による制御については後述する。

また、基台部６１の左右両側には、その後端部側と前端部側とに、それぞれ、タンデム式車輪６６，６６および遊動輪６７，６７が取り付けられている。タンデム式車輪６６については、今や公知であるため、詳しい説明を省略するが、本実施形態においても、従来と同様に、階段昇降装置１が平地を走行している場合（「平地走行モード」）にあっては、常に、２つの遊動車輪が接地される一方、階段昇降装置１が階段Ｓ上を走行している場合（「階段走行モード」）にあっては、遊動車輪が階段Ｓの段鼻ＳＮに接触等した際に、シーソー運動することによってクローラベルト２４による円滑な走行が妨げられないように構成されている（図５等参照）。

次に、このように構成された階段昇降装置１の動作について図２〜図６を参照しつつ説明する。なお、以下の説明における「本体角度」は水平面に対する本体フレーム１０の傾斜角度（第１検知装置７６によって検出された傾斜角度）を、「フロア角度」は水平面に対する基台部６１の傾斜角度（第２検知装置７７によって検出された傾斜角度）を、「フロア開き」は本体フレーム１０に対する基台部６１の傾斜角度（「本体角度」と「フロア角度」との合計値）をそれぞれ示している。また、以下において、階段Ｓの傾斜角度（段鼻ＳＮとそれ以外の段鼻ＳＮとを結ぶ仮想延長線の水平面に対する角度）が「２７°」〜「３５°」のものを想定して説明するが、それ以外の傾斜角度を有する階段にも、本発明を適用することができるのはいうまでもない。

まず、階段昇降装置１が階段Ｓ上を走行する場合について説明する前に、本実施形態に係る「平地走行モード」および「階段走行モード」について図２および図４を参照しつつ説明する。

まず、「平地走行モード」について図２を参照しつつ説明する。
主軌道フレーム３０側のクローラベルト２４が接地面に接地している状態（「階段走行モード」の状態）で、作業者による操作部７５の操作によって「平地走行モード」が選択されると、コントローラ７２は、伸縮シリンダ７１を短縮する方向に移動させる制御をおこなう。

図２に示すように、伸縮シリンダ７１が短縮されると、基台部６１の前端部側と本体フレーム１０（主軌道フレーム３０）との間の距離も短くなるため、基台部６１に取り付けられる遊動輪６７が、今まで接地していた主軌道フレーム３０側のクローラベルト２４に代わって徐々に接地されていくようになる。

この状態では、タンデム式車輪６６，６６、および、遊動輪６７，６７が、それぞれ、接地面に接地しているため、作業者は、把持部６５を把持しつつ手押し等することによって、階段昇降装置１を所望の位置へ移動させることが可能である。なお、本実施形態では、この状態で、「本体角度」が「−１°」、「フロア開き」が「２．５°」、「フロア角度」が「３．５°」（「２．５°」−「−１°」）となっている。また、本実施形態では、後述するように、荷台６４に積載する荷物を水平に保持する観点から「フロア角度」が、極力、「（±）１５°」）以内となるように、伸縮シリンダ７１を伸縮させるように構成されている。

次に、「階段走行モード」について図４（ａ）を参照しつつ説明する。
階段昇降装置１が「平地走行モード」となっている状態で（図２参照）、作業者による操作部７５の操作によって「階段走行モード」が選択されると、コントローラ７２は、伸縮シリンダ７１を伸長する方向に移動させる制御をおこなう。

図４（ａ）に示すように、伸縮シリンダ７１が伸長されると、基台部６１に取り付けられる遊動輪６７も上方へ移動するため、主軌道フレーム３０側のクローラベルト２４が、今まで接地していた遊動輪６７に代わって接地されていくようになる。

この状態では、タンデム式車輪６６，６６、および、主軌道フレーム３０側のクローラベルト２４が、それぞれ、階下フロアＦＤ（接地面）に接地しているため、作業者は、操作部７５を操作（例えば、「上昇スイッチ」または「下降スイッチ」を押下）することによって（クローラ駆動装置２１を駆動させることによって）、階段昇降装置１を所望の位置へ移動させることが可能となる。

なお、本実施形態では、「平地走行モード」から「階段走行モード」に移行された状態で、「本体角度」が「−１°」→「１．５°」、「フロア開き」が「２．５°」→「１０．４°」、「フロア角度」が「３．５°」→「８．９°」（「１０．４°」−「１．５°」）にそれぞれ変更される。

また、「平地走行モード」から「階段走行モード」に変更された状態で、基台部６１の押下面６１ａは、接続部材５１の被押下面５１ａに当接される直前の位置（近接位置）に配置されているのが好ましい。

次に、「平地走行モード」から「階段走行モード」に移行した階段昇降装置１が、階段Ｓ上を昇走行する場合について図４〜図６を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、説明の便宜上、補助軌道フレーム４０側のクローラベルト２４が、階段Ｓの一段目の段鼻ＳＮに当接した直後の状態からはじめることとする。

図４（ａ）に示すように、補助軌道フレーム４０側のクローラベルト２４が階段Ｓの一段目の段鼻ＳＮに当接している状態では、駆動輪５０側のクローラベルト２４（凹部３１よりも前側のクローラベルト２４）も階下フロアＦＤに接地される。

この状態で、クローラベルト２４を後進方向に回転させると、クローラベルト２４の後端部側が階段Ｓの段鼻ＳＮ上に、また、その前端部側が階下フロアＦＤ上に、それぞれ、接地された状態で後進方向に回転移動（２点支持の状態で回転移動）するため、階段昇降装置１は、階段Ｓ上を良好に昇りはじめるようになる（図４（ｂ）参照）。

図４（ｂ）に示すように、階段昇降装置１が階段Ｓ上を昇走行しはじめると、水平面に対する本体フレーム１０の傾斜角度は、徐々に上昇していくことになる。この状態では、「本体角度」が「１０．３５°」（図４（ａ）の状態では「１．５°」）である。

ここで、本実施形態では、「本体角度」が「１１.５°」以上となったときに、コントローラ７２による伸縮シリンダ７１の駆動制御がおこなわれるように設定されている。このため、図４（ｂ）に示す状態では、「本体角度」が設定値である「１１.５°」に達していないので、コントローラ７２は、伸縮シリンダ７１を駆動させる制御について、特に何もおこなわない。なお、この状態では、「フロア開き」が「１０．３５°」、「フロア角度」が「０°」（「１０．３５°」−「１０．３５°」）となっている。

その後、階段昇降装置１が階段Ｓ上を昇走行して、「フロア角度」が「１１.５°」以上になると、コントローラ７２は、「本体角度」などを参照しつつ、「フロア角度」が「１５°」以内となるように、伸縮シリンダ７１の駆動制御（この場合は、主に、伸縮シリンダ７１を伸長させる制御、すなわち、「フロア開き」の値を上昇させる制御）をおこなう。なお、本実施形態では、このような制御が「フロア角度」が変更されるたびにおこなうようにしている。

伸縮シリンダ７１が伸長して基台部６１の前端部側が上方へ傾動されると、押下面６１ａが接続部材５１の被押下面５１ａを押下していくため、補助軌道フレーム４０，４０は、付勢部材７３の付勢力に抗して、「離間位置」から「接地位置」へ向けて徐々に移動していくこととなる（図３（ｂ）、図５（ａ）および図５（ｂ）参照）。なお、本実施形態では、階段昇降装置１が階段Ｓ上を走行している状態（図５（ａ）および図５（ｂ）の状態）で、補助軌道フレーム４０が「接地位置」に配置されるように調整されている。

ここで、伸縮シリンダ７１の駆動制御の一例について図４（ｂ）、図５（ａ）および図５（ｂ）を参照しつつ説明する。なお、図５（ａ）および図５（ｂ）は、伸縮シリンダ７１が伸長した状態で、階段昇降装置１が階段Ｓ上を昇走行している様子を示している（図３（ｂ）も参照）。なお、図５（ａ）は、階段昇降装置１が図４（ｂ）の状態からさらに昇走行した状態を、図５（ｂ）は、階段昇降装置１が図５（ａ）の状態からさらに走行した状態を、それぞれ示している。

図５（ａ）に示すように、この状態では、階段昇降装置１が階段Ｓ上を走行しているため、「本体角度」が、前述した図４（ｂ）の状態から大きく上昇していることがわかる。なお、図５（ａ）の状態では、「本体角度」が「２７．１７°」（図４（ｂ）の状態では「１０．３５°」）である。

仮に、図５（ａ）の状態において、「フロア開き」が、図４（ｂ）の状態のままであるとすると、「フロア角度」は、「−１６．８２°」（「１０．３５°」（図４（ｂ）の「開き角度」）−「２７．１７°」）となってしまい、荷台６４（基台部６１）の水平面に対する傾きが極端に前傾となってしまう。

そこで、本実施形態では、伸縮シリンダ７１を伸長させる制御をおこなって、「フロア角度」が「（＋）１５°」以内となるようにしている。なお、図５（ａ）の状態では、「フロア開き」が「３７．３５°」、「フロア角度」が「１０．１８°」（「３７．３５°」−「２７．１７°」）となっている。

なお、図５（ｂ）の状態では、「本体角度」が「２７．９°」であり、図５（ａ）の状態（この状態では「２７．１７°」）から若干変化しているが、本実施形態では、微差の範囲内であるとして、コントローラ７２による伸縮シリンダ７１の駆動制御をおこなわないようにしている。この状態での「フロア角度」は、「フロア開き」が「３７．３５°」のままであるため、「９．４５°」（「３７．３５°」−「２７.９°」）となる。

図５（ａ）に示すように、補助軌道フレーム４０が「接地位置」に配置された状態になると、階段Ｓの段鼻ＳＮに対するクローラベルト２４の接地範囲が、実質的に拡張されるため、階段昇降装置１の走行状態をより安定させることが可能となっている。

ところで、主軌道フレーム３０の底部には、上述したように、略へ字状（Ｌ字状）の凹部３１が形成されている。このため、このような凹部３１が主軌道フレーム３０に形成されていると、後述するように、階段昇降装置１が「階段走行状態」から「平地走行状態」に移行する場合には便利だが、階段昇降装置１が階段Ｓ上を走行するうえで、好ましくない影響（階段Ｓの段鼻ＳＮに凹部３１が入り込んでしまう結果、前後方向に搖動しながら階段Ｓ上を走行するなど）を及ぼしてしまうか否かが問題となる。

この点、本実施形態では、階段昇降装置１が、補助軌道フレーム４０が「接地位置」に移動している状態で、階段Ｓ上を走行すると、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、常に、補助軌道フレーム４０側のクローラベルト２４、および、主軌道フレーム３０の前端部側（凹部３１が形成されていない部分）のクローラベルト２４が、それぞれ、階段Ｓの段鼻ＳＮに接地しているため（２点以上で支持されているため）、上述したような問題が生じることがない。

その後、階段Ｓ上を走行する階段昇降装置１が、階段Ｓの最上段の段鼻ＳＮに到達すると、図６（ａ）に示すように、凹部３１の頂部３１ａが最上段の段鼻ＳＮ上に位置する状態となる。

最上段の段鼻ＳＮ上に凹部３１の頂部３１ａが位置すると、後側傾斜部３１ｂ上のクローラベルト２４が階上フロアＦＵに接地するとともに、主軌道フレーム３０の前側のクローラベルト２４も上から二段目の段鼻ＳＮに接地する状態となる。このように、クローラベルト２４が２点以上で支持されているため、最上段の段鼻ＳＮに凹部３１をグリップさせた状態で、階段昇降装置１を安定的に走行させることが可能である。

また、本実施形態では、凹部３１が主軌道フレーム３０および補助軌道フレーム４０の長手方向における全長の略中央部に形成されているため、「階段走行状態」から「平地走行状態」に移行させる際に、階段昇降装置１の過度な重心移動を伴うこともない。

このため、本実施形態では、階段Ｓ上を走行する階段昇降装置１が最上段の段鼻ＳＮに到達しても、一旦停止させることなく、「階段走行状態」から「平地走行状態」に円滑に移行させることが可能である（図６（ｂ）参照）。

ところで、図６（ａ）の状態では、最上段の段鼻ＳＮに凹部３１が入り込んでいるため、「本体角度」等が、図５（ａ）および図５（ｂ）の状態から変化していることがわかる。具体的にいえば、図６（ａ）の状態では、「本体角度」が「１９．３３°」である。

仮に、図６（ａ）の状態において、「フロア開き」が、図５（ｂ）の状態のままであるとすると、「フロア角度」は、「１８．０２°」（「３７．３５°」（図５（ｂ）の「開き角度」）−「１９．３３°」）となってしまい、「１５°」を超えてしまうこととなる。

そこで、本実施形態では、「フロア角度」が「１５°」以内となるように、コントローラ７２による伸縮シリンダ７１の駆動制御（短縮制御）がおこなわれるようにしている。具体的に、本実施形態では、この状態で、「フロア開き」を「３３．８３°」にして、「フロア角度」を「１４．５°」（「３３．８３°」−「１９．３３°」）としている。

また、図６（ｂ）の状態では、「本体角度」が図６（ａ）の状態と比較して「小」となるため、コントローラ７２は、伸縮シリンダ７１をさらに短縮させる制御をおこなう。なお、図６（ｂ）の状態において、「本体角度」が「４．１°」である場合、例えば、「フロア開き」を「１６．５°」にして、「フロア角度」を「１２．４°」（「１６．５°」−「４．１°」）とすることも可能である。

伸縮シリンダ７１が短縮されると、基台部６１の後端部側に位置する押下面６１ａが上方へ傾動するため、（補助軌道フレーム４０の後端部側に連結される）接続部材５１は、付勢部材７３による付勢力によって上方へ移動していくこととなる（図６（ａ）、図６（ｂ）、図３（ａ）および図３（ｂ）参照）。

このように、本実施形態では、補助軌道フレーム４０が、基台部６１の前端部側が下方へ傾動されるのと同時に、付勢部材７３によって「離間位置」へ移動されるように構成されているため、簡易な構成でありながらも、このような動作を確実におこなうことができる、といったメリットがあるものといえる。

なお、階段昇降装置１が階段Ｓ上を降走行する動作については、上述した昇走行する動作と逆の手順をたどるようになっているため、ここでの説明は省略する。

以上のように、本実施形態によれば、基台フレーム６０（基台部６１の前端部側）を傾動させる伸縮シリンダ７１の駆動力を利用して、補助軌道フレーム４０を「接地位置」と「離間位置」との間で移動させることが可能なため、補助軌道フレーム４０を移動させるための駆動装置を別途設ける必要がない。また、補助軌道フレーム４０を移動させるための駆動装置を省略しても、このような装置が設けられた階段昇降装置（例えば、上記特許文献１に記載の階段昇降装置）と比べて、何らそん色なく、平地走行および階段走行を円滑におこなうことが可能である。

これらをまとめると、本実施形態に係る階段昇降装置１によれば、比較的簡単な構成でありながらも、走行安定性の向上を図りつつ、運搬対象を安定的に運ぶことができるとともに、部品点数の増加に伴う重量の増加も確実に防止することができるものといえる。

なお、本実施形態では、補助軌道フレーム４０を、主軌道フレーム３０の前後方向における延長線上に設けたが、必ずしも、このように構成する必要はなく、例えば、当該延長線から左右方向にずらして設けることも可能である。この場合、補助軌道フレームは、本実施形態のように、左右両側に１つずつ設ける必要はなく、例えば、一対の主軌道フレーム３０，３０の間に１つ設けることもできる。

また、上述したように、主軌道フレーム３０の延長線上に補助軌道フレームを設けない場合にあっては、これに装着されるクローラベルトを、動力により駆動（回動）されるように構成してもよく、また、動力を用いることなく遊動自在に回動されるように構成することも可能である。

さらに、上記実施形態では、補助軌道フレーム４０に接続される接続部材５１と基台部６１とを付勢部材７３を介して連結したが、補助軌道フレーム４０と基台部６１とを付勢部材７３を介して連結することも可能である。

また、上記実施形態では、接続部材５１と基台部６１とを連結する部材として付勢部材７３を用いたが、これに限られず、例えば、付勢力を有さない部材（例えば、板状または棒状の金属部材）を用いることもできる。

なお、本実施形態では、階段昇降装置１によって運送対象として荷物（物品）を例示したが、人（例えば、車いすに乗車する人）や動物であってもよいことはいうまでもない。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述および図面により、本発明は限定されるものではない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実例および運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれることはもちろんであることを付け加えておく。

１ 階段昇降装置
１０ 本体フレーム
２０ クローラ機構部
２１ クローラ駆動装置
２２ 軌道フレーム
２３ 駆動軸
２４ クローラベルト
２５ 抑えローラ
３０ 主軌道フレーム
３１ 凹部
３１ａ 頂部
３１ｂ 後側傾斜部
４０ 補助軌道フレーム
５０ 駆動輪
５１ 接続部材
５１ａ 被押下面
５２ 回動軸
５３ 中間輪
５４ 後輪
６０ 基台フレーム
６１ 基台部
６１ａ 押下面
６１ｂ 付勢部材取付部
６２ 突設部
６３ 衝撃吸収部材
６４ 荷台
６５ 把持部
６６ タンデム式車輪
６７ 遊動輪
７１ 伸縮シリンダ
７２ コントローラ
７３ 付勢部材
７５ 操作部
７６ 第１検知装置
７７ 第２検知装置
Ｃ 収納ケース
Ｓ 階段
ＳＮ 段鼻
ＦＤ 階下フロア
ＦＵ 階上フロア

Claims (3)

1. 本体フレームと、
   前記本体フレームの両側に設けられ、動力により駆動されるクローラベルトが装着される一対のクローラフレームと、
   前記クローラフレームの長手方向における前記本体フレームの一端部側において軸支され、運送対象を下方から支持する基台フレームと、
   前記本体フレームおよび前記基台フレームの各前記長手方向における傾きを検知する検知装置と、
   前記本体フレームと前記基台フレームとの間に設けられ、前記基台フレームの移動端部を上下方向に傾動させる駆動装置と、
   前記検知装置の検知結果に基づいて前記駆動装置を駆動させる制御装置と、
   前記本体フレームの一端部側において軸支されるとともに前記本体フレームの外方でかつ前記長手方向へ向けて延び、クローラベルトが装着される第２のクローラフレームと、を備え、
   前記第２のクローラフレームは、
   その移動端部側に位置するクローラベルトを接地面に接地させる接地位置と前記接地面から離間させる離間位置との間で移動自在に設けられ、
   前記基台フレームの軸支端側には、
   前記駆動装置によって前記基台フレームの移動端部が上方へ傾動されると、前記第２のクローラフレームまたは前記第２のクローラフレームに接続される接続部材を押下して、前記第２のクローラフレームを前記接地位置に向けて移動させる押下面が設けられ、
   前記基台フレームと前記第２のクローラフレームまたは前記接続部材とは、
   前記駆動装置によって前記基台フレームの移動端部が下方へ傾動されると、前記第２のクローラフレームまたは前記接続部材を上方へ引張して前記第２のクローラフレームを前記離間位置へ向けて移動させる連結部材を介して連結されている、
   ことを特徴とする階段昇降装置。
2. 前記連結部材は、前記第２のクローラフレームを前記離間位置へ移動させる付勢力を有する付勢部材である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の階段昇降装置。
3. 前記クローラフレームの底部には、その前記第２のクローラフレーム側に下方へ向けて開口するへ字状の凹部が形成されている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の階段昇降装置。