JPH11152042A - 階段昇降搬送車とこれを用いた荷物の階段搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 背が高くて重い荷物を載せた状態でも支障な
く且つ容易に狭い階段を昇降させることができる。 【解決手段】 階段昇降用走行部２を備えた本体１に、
該本体１に対する傾斜角を可変とした荷物搭載部６を設
ける。また、操作入力用のハンドル７と、該ハンドル７
に加えられる力の方向に応じて上記本体１に対する荷物
搭載部６の傾斜角を変更する角度調整部とを備える。荷
物搭載部の傾斜角度が可変であるために、階段の昇降中
は荷物を寝かせておき、踊り場などでは荷物を直立させ
ることができる。しかも本体１に対する荷物搭載部６の
傾斜角はハンドル７に加える力に応じて変更されるため
に、荷物搭載部６の傾斜角調整を容易に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は階段の昇降を行う階
段昇降搬送車、殊に背の高い荷物を載せる荷車に好適に
用いることができる階段昇降搬送車とこれを用いた荷物
の階段搬送方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】荷物を載せた本体にモータ駆動の無限軌
道（クローラ）等からなる階段昇降用走行部を設けて、
階段走行を行うことができるようにした運搬車が特開平
５−１７０１０４号公報に示されている。これは荷物を
載せるための搭載部の背面に無限軌道を配したもので、
階段の複数段のステップの角部と噛み合いながら回転す
る無限軌道が搭載部を昇降させる。このような運搬車で
あれば、重い荷物を載せている時も階段の昇降を楽に行
うことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記のものは、
搭載部に乗せた荷物が例えば背の高い冷蔵庫（１８０ｃ
ｍ以上の高さ）であれば、搭載部の上に荷物を寝かせて
昇降させることになるが、この場合、狭い階段の踊り場
を通過する時、搭載部の下方が未だ階段部分に位置する
にもかかわらず、荷物の上方が壁などに当たってしま
い、踊り場での方向転換ができないことがある。無限軌
道上に搭載部を予め傾けた状態で設けて、無限軌道で階
段を昇降している時に搭載部に乗せた荷物が直立状態と
なるようにした場合は、踊り場での方向転換に際して踊
り場を囲む壁に荷物が当たらないようにすることができ
るが、背の高い荷物を直立状態で階段昇降させたなら
ば、荷物の上端が階段室の天井面にあたってしまうこと
が多々生じる。

【０００４】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは背が高くて重い荷物を
載せた状態でも支障なく且つ容易に狭い階段を昇降させ
ることができる階段昇降搬送車とこれを用いた荷物の階
段搬送方法を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかして本発明に係る階
段昇降搬送車は、階段昇降用走行部を備えた本体に、該
本体に対する傾斜角を可変とした荷物搭載部を設けたも
のであって、操作入力用のハンドルと、該ハンドルに加
えられる力の方向に応じて上記本体に対する荷物搭載部
の傾斜角を変更する角度調整部とを備えていることに特
徴を有している。荷物搭載部としてその傾斜角度が可変
のものを用いることで、階段の昇降中は荷物を寝かせて
おき、踊り場などでは荷物を直立させることによって、
荷物が天井面に当たったり踊り場の壁などに当たること
がないようにすることができるものであり、この時の本
体に対する荷物搭載部の傾斜角はハンドルに加える力に
応じて変更されるようにすることで、荷物搭載部の傾斜
角調整を容易に行えるようにしたものである。

【０００６】上記階段昇降用走行部として、左右個別に
駆動される無限軌道を用いたならば、螺旋階段でも昇降
が可能となる。そして本発明に係る上記階段昇降搬送車
を用いた荷物の階段搬送方法は、ハンドルに引き降ろす
力を加えることで荷物を搭載した荷物搭載部を本体に対
して傾けてこの状態で階段昇降用走行部による階段昇降
を行わせ、階段昇降の終了近くでハンドルを引き上げる
力を加えることで荷物を搭載した荷物搭載部を本体に対
して徐々に立てることに特徴を有している。この場合、
本体が平地にある時と階段上にあって斜めに傾いている
時との角度差が、一定姿勢でハンドルを持とうとするこ
とについてハンドルに好ましい方向の力を及ぼすことに
なり、階段昇降をよりスムーズに行うことができるもの
となる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図中１は走行手段２が下面に配さ
れるとともに上面側に荷物９を載せるための搭載部６が
配されている本体であり、縦枠６０と横枠６１とからな
るＬ字形をなす搭載部６は、その縦枠６０と横枠６１と
の連結点付近が本体１に軸１０によって連結されて、該
軸１０の回りに回動自在とされている。また本体１と搭
載部６との間には本体１に対する搭載部６の傾斜角を変
更するためのリニアアクチュエータ３が設けられてい
る。そして搭載部６の縦枠６０をリンクの１つとすると
ともに上記軸１０を回動点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の１
つとする平行リンク機構（平行クランク機構）Ｐを介し
てハンドル７が設けられており、該ハンドル７には前後
方向（図１中の左右方向）についての力センサー７１と
上下方向の力センサー７２とが設けられている。これら
力センサー７１，７２は、ハンドル７に加えられた外力
の検出を行う。

【０００８】本体１下面に配された走行手段２は、駆動
モータ２１と、該駆動モータ２１によって駆動される主
無限軌道２０ａ及び副無限軌道２０ｂとからなるもの
で、後方側の主無限軌道２０ａは本体１下面に位置して
いるのに対して、前方側（ハンドル７側）の副無限軌道
２０ｂは斜め上方に立ち上がるように設けられている。
図中２２は動力伝達用ギア部、２３は主無限軌道２０ａ
用の駆動輪、２４は主無限軌道２０ａ用の従動輪の軸に
設けられた副無限軌道２０ｂ用の駆動輪、２５は副無限
軌道２０ｂ用の従動輪であり、２６は無限軌道２０（２
０ａ，２０ｂ）の各内周側に配されたバックアッププレ
ートである。駆動用モータ２１は主無限軌道２０ａを駆
動するとともに該主無限軌道２０ａを介して副無限軌道
２０ｂも同速度で駆動する。

【０００９】リニアアクチュエータ３は、傾斜角制御モ
ータ３０と該モータ３０の回転で軸方向移動を行う軸３
１とからなるもので、モータ３０が支点１１によって本
体１に枢支され、軸３１の先端が支点６２によって搭載
部６の横枠６１下面に枢支されており、リニアアクチュ
エータ３の作動による上記両支点１１，６２間の距離の
変更に伴い、本体１に対する搭載部６の傾斜角が変わ
る。リニアアクチュエータ３を縮めた時には搭載部６の
横枠６１が本体１と平行に且つ縦枠６０が直立状態とな
り、リニアアクチュエータ３を伸ばした時には縦枠６１
が前方側へと倒れるように前記軸１０を中心として搭載
部６は傾く。

【００１０】なお、搭載部６を直立させた状態において
は、搭載部６の横枠６１に設けた平地走行用のキャスタ
ー６５が主無限軌道２０ａの下面より下方に突出するた
めに、無限軌道２０ａ，２０ｂは接地しない。しかし、
搭載部６を上記のように傾けたならば、キャスター６５
は無限軌道２０ａ，２０ｂの下面より上方側に移動する
ために、無限軌道２０ａ，２０ｂによる走行が可能とな
る。

【００１１】前記ハンドル７に設けた２つの力センサー
７１，７２のうち、力センサー７１はハンドル７の前後
方向に加えられた力を検出するもので、走行手段２にお
ける前記駆動モータ２１は、図４及び図５に示すよう
に、該力センサー７１で検出された外力に応じて制御さ
れるものとなっている。力センサー７１で検出された力
の値（方向を含む）Ｆｂとアシストゲインとに応じてモ
ータ２１の回転方向制御を含む電流制御が行われるよう
に、つまり力検出値Ｆｂが大きいほど、より大きい出力
トルクとなるようにモータ２１が制御される。

【００１２】他方の力センサー７２はハンドル７の上下
方向に加えられた力を検出するもので、リニアアクチュ
エータ３における傾斜角制御モータ３０は、図４及び図
５に示すように、該力センサー７２で検出された外力に
応じて制御される。つまり、力センサー７２で検出され
た力の値（方向を含む）Ｆａとアシストゲインとに応じ
て傾斜角制御モータ３０の回転方向制御を含む電流制御
が行われるように、つまり力検出値Ｆａが大きいほど、
より大きい出力トルクとなるように傾斜角制御モータ３
０が制御される。そして傾斜角制御モータ３０が一方向
に回転する時、リニアアクチュエータ３が伸長して搭載
部６を傾け、傾斜角制御モータ３０が逆方向に回転する
時、リニアアクチュエータ３が縮んで搭載部６を直立さ
せる。

【００１３】なお、力センサー７１，７２としては、ば
ねによって懸架支持したハンドル７に力が加えられた時
のばねの撓み量（ハンドル７の移動量）を検出するもの
を用いることができ、この場合の外力の値は上記撓み量
とばねのばね定数とから演算によって得る。図４中の７
７は駆動モータ２１の上記力センサー７１，７２で検出
される外力に応じた制御を行う制御回路、７８ａ，７８
ｂはモータ２１，３０用のドライバーである。制御回路
７７は、検出された外力にアシストゲインを乗じた出力
トルクが出力されるようにモータ２１，３０を制御して
パワーアシストを行うのであるが、この時、図５に示す
ように、検出された外力が小さい時には、パワーアシス
トが作用しないようにしている。制御回路７７や電源と
してのバッテリー等の機器は搭載部６の縦枠６０に設け
た制御ボックス６６内に納めてある。

【００１４】しかして、該階段昇降搬送車の搭載部６に
荷物９を載せて階段を昇降させるにあたっては、図６に
示すように、直立状態（水平状態）の搭載部６に対して
荷物９を載せ、ハンドル７を引いてキャスター６５によ
る平地走行で階段の直前まで移動し、その後、電源を投
入してハンドル７を下方に引き降ろしつつ引っ張れば、
ハンドル７に加えられた外力に応じたリニアアクチュエ
ータ３の伸長で搭載部６が傾くと同時に駆動モータ２１
による無限軌道２０ａ，２０ｂの駆動で走行がなされる
ものであり、斜め上方に立ち上がっている副無限軌道２
０ｂが階段にかみ合った位置から階段を昇り始める。

【００１５】そして踊り場に差しかかったり階段の終わ
りに達したならば、ハンドル７をゆっくりと引っ張りつ
つ引き上げることで、図７の(d)(b)(c)(a)の順に示すよ
うに、搭載部６及び荷物９が立ち上がりつつ階段を昇り
終える。この時、再度キャスター６５が接地して主無限
軌道２０ａ，２０ｂを浮かせるために、方向転換を容易
に行うことができる。

【００１６】階段を降りる場合には荷物９側を先行させ
て上述の逆の操作を加えればよく、この時、図７におい
ては(a)(b)(c)(d)の順の動きとなり、図６においては
(c)(b)(a)の順の動きとなる。背の高い荷物９でも搭載
部６を傾けて荷物９を斜めに寝かせながら階段を昇降す
るために、荷物９の上端が階段室の天井面に当たるよう
なことがないものであり、しかも踊り場に差しかかった
り階段の終わりに達した時点では斜めに寝かせていた荷
物９を搭載部６の角度制御によって徐々に立てるため
に、荷物９の先端が壁に当たってしまうということもな
いものである。

【００１７】また、ここではハンドル７を前述のように
平行リンク機構Ｐを介して取り付けており、このために
傾斜角が変化する搭載部６にハンドル７を設けているに
もかかわらず、図１に示すように本体１に対するハンド
ル７の向きは一定となっている。つまり、本体１に対し
て搭載部６を傾けても、本体１に対するハンドル７の向
きは変わらず、このために、力センサー７１，７２で検
出する力の方向が搭載部６の傾斜角度によって変わって
しまうということがなく、従って使用者にしてみれば、
ハンドル７に加える力の方向が搭載部６の傾斜角度によ
って変わったりせず、力を加えるべき方向が変化してし
まうことによる戸惑いや誤操作を招くことがないもので
ある。

【００１８】また、図６(a)に示すように主無限軌道２
０ａが平地にあって本体１が水平状態にある時から、図
６(b)に示すように階段を昇り始めた時とでは、本体１
の前部が浮いてハンドル７が少し高くなるために、それ
までと同じ姿勢でハンドル７に力を加えれば、自然とハ
ンドル７を引き下げて搭載部６の傾きを大きくすること
になる。階段を降ろす場合にあっては、図７(b)に示す
状態から図７(c)に示す状態に移行する時、本体１の前
部（ハンドル７側）が浮くためにハンドル７の位置も少
し高くなるが、この浮き上がりを押さえようとして加え
る力はハンドル７を引き降ろして搭載部６の傾斜角度を
大きくすることになる。

【００１９】つまり、搭載部６の傾斜角度を変更しよう
とする力を意識してハンドル７に加えなくても、本体１
の走行のためにハンドル６を押したり引いたりといった
操作を加えれば、搭載部６の傾斜角度の変更（しかも好
ましい方向への変更）のための上下方向の力もハンドル
７に加えられることになる。図８及び図９に他例を示
す。これは前後２系統に分けていた無限軌道２０ａ，２
０ｂを１つの無限軌道２０に置き換えるとともに、左右
の無限軌道２０，２０を個別に駆動制御するようにした
もので、階段の最下段の昇り始め及び下り終りに対応す
るために、単一の無限軌道２０の途中にローラ２９ａと
押さえローラ２９ｂとを配して、これらローラ２９ａ，
２９ｂの部分で無限軌道２０を屈曲させることで、前方
側の副無限軌道２０ｂと後方側の主無限軌道２０ａを構
成している。

【００２０】また、左右の無限軌道２０，２０を２つの
駆動モータ２１，２１によって個別に駆動するものと
し、さらにハンドル７においてはその左右にかかる前後
方向の力を個別に検出することができるものを用いて、
ハンドル７の右側に加えられた前後方向の力が左側に加
えられた前後方向の力より大である時には右側の無限軌
道２０の速度を速め、逆の場合は左側の無限軌道２０の
速度を速めるようにしている。階段が螺旋階段であった
り、踊り場が複数段の段で形成されているような場合に
も、スムーズに昇降させることができる。

【００２１】なお、本発明にあっては走行部２（無限軌
道２０）の駆動制御をハンドル７に加えられる力に応じ
て行うのではなく、ハンドル７に配した前移動スイッチ
や後移動スイッチのオンオフ操作によって行うものであ
ってもよい。また、外力に基づいて駆動モータ２１や傾
斜角制御モータ３０の制御を行うにあたり、力センサー
７１，７２で検出された力に対してモータ２１，３０の
出力トルクにほぼ比例することになる電流の制御を行っ
てパワーアシストするものを示したが、モータ２１，３
０の回転速度制御もしくは回転加速度制御でパワーアシ
ストを行ってもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明においては、荷物搭
載部としてその傾斜角度が可変のものを用いることで、
階段の昇降中は荷物を寝かせておき、踊り場などでは荷
物を直立させることによって、荷物が天井面に当たった
り踊り場の壁などに当たることがないものであり、しか
も操作入力用のハンドルと、該ハンドルに加えられる力
の方向に応じて上記本体に対する荷物搭載部の傾斜角を
変更する角度調整部とを設けていることから、荷物搭載
部の傾斜角調整を容易に行えるものであり、荷物搭載部
に積載した荷物が重い場合にも、荷物の角度を調整して
壁や天井面に当たらないようにすることを容易に行うこ
とができる上に、スイッチを用いる場合などに比して、
誤操作を防ぐことができるものである。

【００２３】そして上記階段昇降用走行部として、左右
個別に駆動される無限軌道を用いたならば、螺旋階段で
も昇降が可能となるとともに、階段昇降途中における方
向修正なども容易に行うことができる。そして本発明に
係る上記階段昇降搬送車を用いた荷物の階段搬送方法で
は、上記の階段昇降搬送車を用いて、ハンドルに引き降
ろす力を加えることで荷物を搭載した荷物搭載部を本体
に対して傾けてこの状態で階段昇降用走行部による階段
昇降を行わせ、階段昇降の終了近くでハンドルを引き上
げる力を加えることで荷物を搭載した荷物搭載部を本体
に対して徐々に立てるものであり、この場合、本体が平
地にある時と階段上にあって斜めに傾いている時との角
度差が、一定姿勢でハンドルを持とうとすることについ
てハンドルに好ましい方向の力を及ぼして、荷物搭載部
の傾斜角度が望む状態となるものであり、階段昇降をよ
りスムーズに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す側面図であ
る。

【図２】同上の本体及び走行部を示すもので、(a)は側
面図、(b)は平面図、(c)は無限軌道を外した状態の平面
図である。

【図３】同上の荷物搭載部の側面図である。

【図４】同上のブロック回路図である。

【図５】同上のパワーアシストのアシストゲインの説明
図である。

【図６】同上の動作説明図である。

【図７】同上の動作説明図である。

【図８】同上の他例の底面図である。

【図９】(a)は同上の本体及び走行部の側面図、(b)はＸ
−Ｘ線断面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 走行手段 ３ 傾斜角調整用リニアアクチュエータ ６ 搭載部 ２０ 無限軌道 ７１ 力センサー ７２ 力センサー

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年３月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】リニアアクチュエータ３は、傾斜角制御モ
ータ３０と該モータ３０の回転で軸方向移動を行う軸３
１とからなるもので、モータ３０が支点１１によって本
体１に枢支され、軸３１の先端が支点６２によって搭載
部６の横枠６１下面に枢支されており、リニアアクチュ
エータ３の作動による上記両支点１１，６２間の距離の
変更に伴い、本体１に対する搭載部６の傾斜角が変わ
る。リニアアクチュエータ３を縮めた時には搭載部６の
横枠６１が本体１と平行に且つ縦枠６０が直立状態とな
り、リニアアクチュエータ３を伸ばした時には縦枠６０
が前方側へと倒れるように前記軸１０を中心として搭載
部６は傾く。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】なお、力センサー７１，７２としては、ば
ねによって搭載部６に懸架支持したハンドル７に力が加
えられた時のばねの撓み量（ハンドル７の移動量）を検
出するものを用いることができ、この場合の外力の値は
上記撓み量とばねのばね定数とから演算によって得る。
図４中の７７は駆動モータ２１の上記力センサー７１，
７２で検出される外力に応じた制御を行う制御回路、７
８ａ，７８ｂはモータ２１，３０用のドライバーであ
る。制御回路７７は、検出された外力にアシストゲイン
を乗じた出力トルクが出力されるようにモータ２１，３
０を制御してパワーアシストを行うのであるが、この
時、図５に示すように、検出された外力が小さい時に
は、パワーアシストが作用しないようにしている。制御
回路７７や電源としてのバッテリー等の機器は搭載部６
の縦枠６０に設けた制御ボックス６６内に納めてある。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】しかして、該階段昇降搬送車の搭載部６に
荷物９を載せて階段を昇降させるにあたっては、図１に
実線で示すように、直立状態（水平状態）の搭載部６に
対して荷物９を載せ、ハンドル７を引いてキャスター６
５による平地走行で階段の直前まで移動し、その後、電
源を投入してハンドル７を下方に引き降ろしつつ引っ張
れば、図６に示すようにハンドル７に加えられた外力に
応じたリニアアクチュエータ３の伸長で搭載部６が傾く
と同時に駆動モータ２１による無限軌道２０ａ，２０ｂ
の駆動で走行がなされるものであり、斜め上方に立ち上
がっている副無限軌道２０ｂが階段にかみ合った位置か
ら階段を昇り始める。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】そして踊り場に差しかかったり階段の終わ
りに達したならば、ハンドル７をゆっくりと引っ張りつ
つ引き上げることで、図７の(d)(c)(b)(a)の順に示すよ
うに、搭載部６及び荷物９が立ち上がりつつ階段を昇り
終える。この時、再度キャスター６５が接地して主無限
軌道２０ａ，２０ｂを浮かせるために、方向転換を容易
に行うことができる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

フロントページの続き (72)発明者 高杉 正人 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 階段昇降用走行部を備えた本体に、該本
   体に対する傾斜角を可変とした荷物搭載部を設けた階段
   昇降搬送車であり、操作入力用のハンドルと、該ハンド
   ルに加えられる力の方向に応じて上記本体に対する荷物
   搭載部の傾斜角を変更する角度調整部とを備えているこ
   とを特徴とする階段昇降搬送車。
2. 【請求項２】 階段昇降用走行部は、左右個別に駆動さ
   れる無限軌道からなる事を特徴とする請求項１記載の階
   段昇降搬送車。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の階段昇降
   搬送車を用いた荷物の階段搬送方法であって、ハンドル
   に引き降ろす力を加えることで荷物を搭載した荷物搭載
   部を本体に対して傾けてこの状態で階段昇降用走行部に
   よる階段昇降を行わせるとともに、階段昇降の終了近く
   でハンドルを引き上げる力を加えることで荷物を搭載し
   た荷物搭載部を本体に対して徐々に立てることを特徴と
   する階段昇降搬送車を用いた荷物の階段搬送方法。