TWI343897B - Stairlift - Google Patents

Description

丄/ 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於一種樓梯升降機。樓梯升降機係用於在 沒有垂直電梯轴空間的場所來運輸乘坐的人或物。 【先前技術】 π 一樓梯升降機的範例係說明於美國專利案第5,533,594 號之中S知的樓梯升降機包含一軌道，該軌道係安裝在 樓梯井之内側或外側牆壁的階梯上方，一平台（舉例而言， =座椅或是-輪椅）’以及—驅耗構，帛來將該平台沿 著X軌道移動，而藉此沿著階梯移動。進一步的習知手段 係提供一第二驅動機構以保持該平台水平。此第二驅動機 構根據在此位置的軌道梯度將該平台繞著—相對於該軌道 的水平轴旋轉。 上述的美國專利案第5,533,594號說明，在上升和下 降』間，如何使该平台繞著一垂直抽旋轉，在此技術領域 中係為習知的㈣、動〃。以此方式’被運輸者係被旋 轉至階梯的頂部和底部的台階。為此，需要兩個位置（分 別用於該階梯的了頁部和底部），其係分別地相對於該軌道 紅轉180纟。在運送途中，該平台係固定成運輸位置，其 係為’舉例來說’用於上升下降的兩個位置之間的中間路 段’被運輸者面對該牆壁。 6亥專利說明書說明，如何使用結合的旋轉和運輸運動 、防止在樓梯升降機上的平台從用於上升和下降的位置轉 6 #至·運輸位置的期間撞擊牆壁 …在樓梯井中可獲得的空間係'為決定樓梯升降機是否可 以女置的因素。很清楚的是，如果該平台無法適合於 梯井之間的牆壁，或者如果在樓梯井 、Λ 休开天化板下方的淨空高 度過小，貝，丨無法安裝。特別地’這通常發生於具有脊曲的 階梯。此夕卜’如果該樓梯井不具有足夠的空間，則 成用於上升和下降的轉動。 【發明内容】 _本發明的一目的係在於提供一樓梯升降機，與具有相 =尺寸和/或高度的平台的現有樓梯升降機比較，其可以 女裝於具有較小的空間的樓梯井中。 本發明的一目的係在於提供一樓梯升降機，其可以安 裝在具有彎曲的樓梯井中，並且有效地利用可用的淨空高 度。 ° 本發明提供-種根據申請專利範圍第工項的樓梯升降 機以及種根據申請專利範圍第9項用於移動該樓梯升 降機的方法。根據本發明，該樓梯升降機包含一用於在該 樓梯升降機沿著該軌道移動的期間，實行轉動旋轉的驅動 器，以防止碰撞該樓梯井的牆壁和/或階梯的台階。在沿 著軌道如果不旋轉時此碰撞可能會發生的位置處，該平台 係相對於該軌道旋轉離開個別的牆壁或階梯。以此方式， 在f曲處’該平台可以保持不觸及台豸，而不需要大大地 提高軌道的安裝。、结果，保留了更多的淨空高度。使用位 7 1343897 置對應旋轉的幫助’該平台可以在更受限的空間中沿著軌 道移動，因此該樓梯升降機可以使用在更狹窄的樓梯井 中。 【實施方式】 苐一圖顯示一樓梯升降機’其具有一軌道1 〇，以及 一平台1 2和兩馬達14、16。在圖式中，平台12係 為一座椅。其將可清楚地了解的是，在本發明的架構中， 術語、平台〃以通常知識係可了解為具有支撐表面的任何 結構’而不必受限為—表面。 一第一馬達1 4係作為驅動該平台2 2沿著軌道i 〇 的移動。舉例而言’第一馬U 4係以習知的方式設有一 大齒輪（圖中未顯示），並且軌道10係設有一列齒（圖 中未』不）’该大齒輪係可與該列齒嗡合，因此，根據第 馬達1 4的旋轉’平台1 2沿著軌道1 〇向上或向下 動。依此方式，单 千〇12總疋基本地藉由軌道1〇上的| :一點所支撐，因此，不需另外的機構，+台1 2的方位 將跟隨著㈣上的切點位置的方位β '一第二馬 ϋι 一 6作為將平台1 2相對於軌道i 〇燒菩 —圖平:irrr繞著垂直軸18配置， 驅動繞著此軸的於絲. I弟一馬達1 6作為 如藉由將第二馬達]運動。可以使用任何形式的傳動，例 抽上，或者藉由大齒二Γ桿直接地設於平台12的旋轉 八齒輪傳動等等。 8 1343897 再者’該樓梯升降機較佳地係設有一第三馬達，其作 為保持平台1 2的就座表面為水平β此第三馬達並未顯示 方、第圖中，因此詳細說明無須太複雜。該第三馬達作為 將該平台繞著一水平軸旋肖’該纟平軸垂直於通過軌道丄 0年垂直軸的表面，意即，垂直於軌道1 〇所安裝的壁面。 几著此轴的旋轉係補償該軌道1 〇之梯度之改變的影響。 替代第三馬達，一機械傳動亦可被使用於此目的，因此， 5玄知轉係藉由沿著軌道1 0的運動被驅動。 6己憶體2 2含有代表該平台1 2繞著垂絲1 8之旋 轉所希望之角度的資訊。可以使用任何形式的表示法，諸 如了查詢表，λ中對於沿著該軌道數個位置所希望之角度 值係被儲存（舉例而言’藉由在到達此位置之前，該第一 :達14之旋轉數來表示），或者表示該所希望之角度之 多項式的係數作為沿著該軌道之位置的函數（第一馬達i 4之旋轉數）。

微控制裔2 0已被程式化，當該平台1 2欲沿著軌道 1 0上樓或下樓時’微控制器2 〇係啟動該第—馬達1 :::則益2 4記錄了該第-馬達1 4之旋轉數。該平台 ^ I 1 〇的位置係跟隨此資訊。微控制器2 〇讀 取此感測器咨知 ° 且隨後根據此感測器資訊以及記憔體2 2中的資訊來決定平台12所需的角度。 ^ =感測器資訊以及來自記憶體”之資訊的任何合 ==定形式係可使用。舉例而言，可藉使用該感測 益貧§fl作為記情骰 2 2中的位址而因此讀取出所希望的角 9 U者藉由對應於大致的感測器值的角度值（此角度值 h儲存於記憶體中）之間 拉紅u κ π以内插法未出，或者根據儲存的 ίτ、數的計算（讀出資訊 胃訊了對應於该平台12不同的位置被 、 歹1 ’其不需要對於每個感測器值從記憶髅2 2中讀出資訊）。 匕 如果需要使第二馬達來致使該平台丄2對於沿著軌道 ι"〇所達到的位置來旋轉至所需的角度時，微控制器2〇 Ik後控制第二馬達電源供應器2 8。 心體2 2中的資訊係被選擇’使其避免平台1 2與 =井的踏壁（該樓梯升降機係、安裝於此）和/或樓梯的 口 =之間的碰撞。並且，如果需要的話，該資訊係被選擇， 使得在沿著軌道1 ◦移動的_，該樓梯井保留足夠的淨 空尚度。其進一步可能改變一路程的角度，使得其容許對 於階梯之末端的位置所需的旋轉可增加或減少。此將參照 數個圖式來說明。 第一圖顯不—樓梯井的俯視圖，其中具有一樓梯 該 樓梯井具有牆壁3 π a q η ^ 至30d ，以及台階32。平台丄 2係被繪示於沿荽杣.¾ 1 ^ < 者軌道1 0的兩位置處，此兩位置處該平 台相對於執道1Q且古 feiJF ,. 4 υ具有一角度phi。該階梯係呈9 0度之 角度在彎曲處’台階3 2在彎曲處的中心之方向縮減。 田平口 1 2係’。著軌道1 〇移動日夸，該平台需要防止撞擊 樓梯井的牆2或&階梯。此風險的發生係尤其是依據樓梯 丼的寬度：及軌道1〇在階梯上方的高度。 甚至田軌道1〇係被安裝於台階32的上方非常高的 13438.97 面度，而在階梯的直線部分不會有撞擊台階3 2的風險 時，其仍然，舉例而言，因為台階3 2的縮減而存在有在 蠻曲處撞擊的局部風險。在先前技術令，纟階梯具有灣區 :例：中，其因此需要將軌道i 〇，至少在f曲位置處的 咼度安裝成比直線部分更高《此防止撞擊台階3 2的風 險。然而’此減少了平台上方的淨空高度。此反而造成樓 梯井空間受限的問題。 根據本發明，其藉由在彎曲處局部地將平台繞著垂直 軸1 8相對於軌道i 〇旋轉，因而在擎曲處撞擊台階3 2 的風險係可避免。此使得可能將軌道i 〇安裝於^階^ 2 上較少的高度，因此可保留較多的淨空高度。 第四圖繪示平台1 2相對於軌道χ 〇之角度的簡化範 例，其中與台階3 2的碰撞依據沿著轨道i 〇之位置X的 函數發生。由符號4 0和4 2表示的範圍係有關於階梯的 直線部分中的位置。由符號4 4代表的範圍係有關於在弯 曲處的位置。此圖係根據軌道i 〇給定的安裝高度會成。 此圖顯示鑛齒的圖案，其中每個鋸齒係相關於一二階 32°當接近一台階32(X增加）’角度PM的可二得 的最大值漸漸地變小，制-淨空點，此處平台12的下 方部分係超過台階3 2。因此一禁區（斜線部分）係由位 置X以及不可能的角度phi的組合而產生。當該軌道係安 裝於台階上方較高的高度時’鋸齒的形狀保持相同，但^ 淨空二係於較小的、"處，因此容許較大的角度範圍： 在1¾梯的彎曲處，因為台階在此處會隼 〈也就是說並未與 11 1343897 轨道成直角）’較小的角度即會接觸禁區。 此圖清楚的表示，在此高度時，在階梯的直線部分， 在給定的安裝高度，平台工2可以相對 90度的角产，& Αΐυ叹置成 "而不會有碰撞台階的風險。在彎曲部分範 =41!中、广面訝執道1 〇處觀看’因為台階3 2向内縮 彳，此平台不可能設置成90度。 °如果角度跟隨一由虛線表示的路徑46,其你 . 考曲處，其巾，在弯曲處，平台12的角度 二對於軌道1 0旋轉。在直線部分，被運送者因此可以 ==置（背對牆壁）被運送，也就是角度_相 改變。〇成9◦度’而在f曲處的角度係暫時地 第四a圖顯示數個不同的界限4 8 a、4 8 b 於第四圖，但是不同的軌道 " — 迫1U女裝咼度。以較高的安裝， 母個c»階3 2的淨空點發生於較，』、沾 ^ φλ ^ . 、 的χ處，因此該限制到 " 第一文裝南度係被選擇成此高度，因 此相對應的界限4 8 a容許該平△ t々认& 次卞。水久地與軌道1〇成9 〇度的角度。該第二界限4 8 b對 對應於較低的安裝高度， 其谷許較小的角度。其可清楚的看 n… 出較低的安裝高度需 要使平台方疋轉。 選定的路徑4 6係對於給定的階 J 4梯以及樓梯升降機的 配置而界定了位置χ以及角度hi ^之間的函數關係。此函 數關係係被程式化於記憶體2 2中，，、，™ 甲以用於該樓梯升降機 在移動期間的使用》 1343897 其需了解的是，第四圖和第四a圖僅係為繪示本發明。 實務上，該樓梯升降機可以不根據此圖式安裝，例如，柜 據軌道的高度和平台的旋轉的安裝係為可能的。如果使用Χ 此圖式’或是相對應的資訊’其可藉由測量在不同位置的 最大“戈最小）或最小容許角度和餘隙高纟，或者根據樓 梯井所量測之尺寸的計算來決定。 平台12的局部旋轉亦可使用在其它的應用。 在一第一範例中，局部旋轉係使用於、轉換〃，因此， 在樓梯井太狹窄而無法在樓梯井的直線部分中旋轉平台工 2超過90度的角度phl時，平台12可以在樓梯的;部 和底部兩側旋轉至用於上升或下降的位置。 第五圖顯示平台i 2相對於軌道工〇的角度州，广 :軌道i 0的位置x與樓梯井之牆壁碰撞的函數的簡化 圖。此範例係有關於狹窄的樓梯井，其中平台工2僅在一 特定的角度配合在直線部份中。平台12在9〇度的角度 Ρ)ι時無法配合直線部分。此造成禁區5 〇、5 2，此禁 區5 〇、5 2形成平台工2無法在直線部分旋轉的不同角 度間的分割。在轉彎處，此林 ^ , 此7肩失。此外，因為樓梯井 的外部牆壁3 n a 、q η 口 而具有禁區 53a、53c。 樓梯的項部或底部’需要具有〇度和180度之角度phl 的位置5 4、5 6來上升和下降。 根據本發明，其係沿著_路徑5 8，藉由相對於軌道 ，轉’而達成傳送’其使得能夠在階梯的頂部或底部 妩轉朝向上升或下降的位置。 13 1343897 清楚的是，以此旋轉’台階亦必須考慮進去。為此目 的，因為台階的緣故，該限制亦必須繪示於第五圖中。只 要這些限制能夠容許路徑5 8介於所希望的上升和下降的 位置之間，該樓梯升降機即可以運作。 甚至，不排除能夠局部地在χ方向上向後行進以避免 障礙的路徑。此對應於一平台的轉換運動（類似於倒車）， 其中該平台先沿著軌道i 0向前移動，然後繞著垂直軸工 8旋轉’隨後沿著軌道！ 〇向後移動一些，再次地繞著垂 直軸1 8紅轉’然後再沿著軌道丄◦向前移動。為此目的， 该微控制器2 0係因此被程式化以便暫時地在相反的方向 上操作該第-馬達！ 4，並且在到達沿著軌道工◦的特定 位置之後使該第二馬達丄6實行相對應的旋轉。如果沒有 任何可能的路徑，舉例來說，那麼就必須將軌道丄〇安裝 較高的位置。 平台1 2相對於軌道1 〇的局部旋轉之使用的其他例 子為，舉例來說，在軌道i 0的轉彎處防止與該處牆壁碰 撞的局部旋轉。舉例而言’其可以將軌道1 ◦，或是平台 1 2 ’安裝成較靠近樓梯井的牆壁，或者作成較急劇的轉 彎而使得可能不需要局部旋轉。在所有的情況中，其能夠， 對於特別的配置而言，對於任何可能的障礙（例如台階和 牆壁）而言’能夠繪示出x-phi圖中能夠旋轉的限制。根 據此圖’以簡單的方式，能夠選擇對應於這些限制的路徑。 其可清楚的瞭解的是’透過該x-phi圖，在選擇路徑 上仍具有某些程度的自由。較佳地，該路徑係被選擇使得 ^-343897 角度phi盡可能接近9 〇度（此對應於被運輸者係背對著 軌道1◦的角度’經驗上這是最安全的）。 雖然較佳地係使用已程式化的路徑，其仍可能讓微控 制器2 0動態地選擇路徑。為此目的，該樓梯升降機可以 配設碰撞感測器，根據此碰撞感測器，該微控制器2 〇能 夠調整角度。其係預先檢測出簡易的路徑，微控制器2 〇 可因此動態地選擇路徑。除此之外，其能夠避免偶然的障 礙，或者致使移動的中斷。 較佳地，6亥垂直轴係重疊一圓的中心，該圓基本地係 由形成該平台的座椅的靠背和扶手的外側所形成。因此， 靠背不會防礙旋轉。 雖然本發明係針對轉動機構的特殊結構來說明，其可 清楚地了解的是，本發明亦可應用於其他的機構。舉例來 說’該平台繞著旋轉的一可替換式垂直旋轉軸可被使用。 其本身並未改變本發明的原理。此外，可以繪示一 x phi 圖，其繪示有導致與牆壁或台階碰撞的旋轉或位移的組合 的限制，因此可選擇出一路徑，而可作為將記憶體2 2程 式化的依據。 原則上’以脫離繞著該軸旋轉的方式，而甚至能夠控 制轴的位移，或者平台1 2任何其他的位移。此產生能防 止碰撞更高的可行性。據此，能夠藉由提供更高度的位移 圖來取代x-phi圖（例如，提供一 x_phi-y圖，其中y為軸 的位移），且根據此圖來選擇路徑。在此實施例中，舉例 而言’該樓梯升降機係配設有額外的馬達以控制該軸的位 15 1343897 移，並且該微控制器2 0係被程式化而同樣地根據沿著軌 道1 0的位置X的程式關係來控制此額外的馬達。 雖然平台1 2繞著垂直軸1 8的旋轉較佳地係電子式 地控制，其可清楚地了解的是，機械式亦能使用，使用此 機械式機構，根據平台1 2沿著軌道1 0的位置，可以產 生所需要的旋轉。對此，相同的技術亦可用於維持水平。 雖然較佳地係使用平台1 2沿著軌道1 〇 —致的速度 的移動，以及對應的旋轉，其亦可使用不一致的速度而不 會背離本發明。舉例來說，如果需要繞著垂直轴1 8旋轉 時’微控制器2 0可被程式化來暫時地減速沿著軌道1 〇 的移動。此可以，舉例來說，減少最大的加速度。 較佳地，微控制器2 0係亦被程式化而具有安全測量， 以便將平台1 2沿著軌道1 0向後移動，或者，如果可能， 在根據偵側到繞著垂直軸1 8的旋轉被防礙時，以一定的 角度移動而避免碰撞。舉例來說，在足夠寬的樓梯井，在 阻礙時，其可決定不旋轉平台1 2而在直線部份垂直於軌 道10 (因此被運輸者並非直接背對牆壁的坐著）。 【圖式簡單說明】 本發明上述和其他的目的及有利的態樣係參照隨附的 圖式作說明，其中： 第 —圖 顯示一樓梯升降機； 第 —圖 顯示一控制系統； 第 三圖 顯示一樓梯井的俯視圖；以及 16 1343897 第四圖、第四a圖和第五圖 顯示x-phi圖。

【主要元件符號說明】 1 0 軌道 1 2 平 台 1 4 第 一馬達 1 6 第 二馬達 1 8 垂 直軸 2 0 微控制器 2 2 記 憶體 2 4 感 測器 2 8 第 二馬達電源供應器 3 0 a 牆 壁 3 0 b 牆 壁 3 0 c 牆 壁 3 0 d 牆 壁 3 2 台 階 4 0 直 線部分 4 2 直 線部分 4 4 彎 曲部分 4 6 路徑 4 8 a 界 限 4 8 b 界 限 5 0 禁 區 17 1343897 5 2 禁區 5 3a 禁區 5 3c 禁區 5 4 位置 5 6 位置 phi 角度 18

Claims (1)

1343897十、申睛專利範圍： 2曰修(更)正替換頁 2010年12月29日 1 ·—種樓梯升降機，其設有用於沿著一樓梯安裝的軌 道、一可移動地安裝於該軌道上的平台，以及一用於將該 平台沿著該樓梯之軌道移動的驅動機構，其中該平台係安 裝成能夠繞著相對於該執道的一垂直轴移動’並且該樓梯 升降機包含一驅動器，其係設置成，在該平台沿著該轨道 移動的期間，根據該平台沿著該執道的位置，將該平台相 對於έ亥執道旋轉一角度。 2·如申請專利範圍第1項之樓梯升降機，其中該執道包 含一實質上直線部分和一彎曲，且該驅動器係設置成在該 寶曲中的位置處’以—定向或複數定向旋轉該平台，該定 向與朝向下樓之轨道的一部分的角度係小於在直線部分之 平台之定向的夹角。 3·如申請專利範圍第2項之樓梯升降機，其係安裝於一 樓梯井中’位於樓梯上方的_高度處，此高度係使得在該 平台沿著該轨道移動的期間，該平台的底部不會接觸樓梯 的台階H如果在該彎曲處中，該平台保持在直線部 分中平台的定位’料度係小於在該f曲處不會接觸台階 所需要的高度。 知办月專利範圍第1項之樓梯升降機，其係安裝在且 1見部和較窄㈣樓料中，其㈣樓梯㈣寬度不ς 夠！Γ台旋轉通過’且其中該驅動器係設置成，在進入 較窄部之前的位置，以—角 進入 被旋轉至-用於在較窄部上該平台可在此 上升或下降而不會碰撞樓梯井中 19 13438.97 年丨2月29日 .如申請專利範圍第4項之樓梯升降機，其中該樓梯井 /側包含窄部’纟中該樓梯井係不足夠寬讓平台旋轉通 =且其中該驅動器係可使得該平台在數個角度間旋轉， 以+台於此角《中可旋轉至用於在個別的窄部的上升和下 降的位置而不會碰撞樓梯井的牆壁。 安hi 圍第1項之樓梯料機，其中該軌道係

表於樓梯井+，使得，如果該平台沿著該軌道移動㈣ 間保持繞著該垂直軸任何固定的角度，該平台將撞擊該階 梯的台階或是該樓梯井的牆壁，1其中該驅動器係設置成 沿考該軌道的途中改變該平台相對於該執道的該角度，使 其防止撞擊台階或牆壁。 7.如申請專利㈣第丨項至第6項中任_項之樓梯升降 機，其中該驅動器係設有：一位置感測器，其用來感測該 千台沿著該軌道之位置；記憶體機構，其包含有關作為該

的牆壁的位置 位置之方程式的理想角度設定的資訊；以及一馬達；其中 ，感測器係聯結至該記憶體機構，用來讀出有關依據感測 器資訊的理想角度設定的資m，且該記憶體機構係連結至 該馬達，用於根據所讀出有關理想角度設定之資訊來控制 該角度。 8.如申請專利範圍第丨項至第6項中任—項之樓梯升降 機，其中用來將該平台沿著階梯之執道移動的驅動機構係 連結至用於繞著該垂直軸的驅動$，並且用於繞著該垂直 軸之角度的驅動器係設置成根據該驅動機構之行進來設定 20 1343897 99年11 2 3修(是)正替換頁I 2_年丨2月29日 該角度。 9,種用於沿著安裝在階梯中之軌道驅動一平二的方 法，該^包含：在該平台沿著該軌道移動的期間自動地 相對於9亥軌道繞孝—垂直軸旋轉該平台，熒轉 台沿著該執道的位置的角度之步驟。 & 10.如申請專利範圍第9項之方法，其中該 和…，且該平台在該彎曲中的位置處 的一邻八的自硬數定向被旋轉，肖定向與朝向下樓之軌道 。刀肖度係小於在直線部分之平台之定向的夾角。 在具^寬申，專利範圍第9項之方法，其中該軌道係安裝 不足夠卩的樓梯井中，Λ中該樓梯井的寬度 前的位置I旋轉通過’且其中該平台在進入較窄部之 角度被旋轉，該平台可在此被旋轉至一用 於在較窄部上 置。 或下降而不會碰撞樓梯井中的牆壁的位 十一、圖式： 如次頁 21