JPH08216892A - 階段昇降車 - Google Patents

階段昇降車

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Publication number
JPH08216892A
JPH08216892A JP5320895A JP5320895A JPH08216892A JP H08216892 A JPH08216892 A JP H08216892A JP 5320895 A JP5320895 A JP 5320895A JP 5320895 A JP5320895 A JP 5320895A JP H08216892 A JPH08216892 A JP H08216892A
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JP
Japan
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stairs
drive
wheel
leg
seesaw
Prior art date
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Pending
Application number
JP5320895A
Other languages
English (en)
Inventor
Ichiro Kosako
一郎 小迫
Katsuaki Sagota
勝昭 砂子田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanwa Tekki Corp
Original Assignee
Sanwa Tekki Corp
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Publication date
Application filed by Sanwa Tekki Corp filed Critical Sanwa Tekki Corp
Priority to JP5320895A priority Critical patent/JPH08216892A/ja
Publication of JPH08216892A publication Critical patent/JPH08216892A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レール設備のない階段でも介助者なく使用で
き、また機構が比較的簡単で小型の階段昇降車を提供す
る。 【構成】 車体1に前駆動輪2、後駆動輪3を設け、駆
動手段41で駆動する。車体1に、シーソー杆7の中央
部を枢支し、シーソー式に上下に揺動自在にし、揺動手
段42で揺動させる。シーソー杆7の前後に前脚車1
2、後脚車13を枢支し回動手段43,44で回動させ
る。シーソー杆7の下降と相俟って、脚車12,13を
下方に回動させ、前又は後の駆動輪2,3を階段の1ス
テップ高さ分上昇させる。段差検出センサ28,30に
より、前後駆動輪2,3の前方の階段の段差を夫々検出
する。制御装置26で段差検出センサ28,30の検出
結果に基き、駆動輪駆動手段41、シーソー杆揺動手段
42、脚車回動手段43,44を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、階段昇降車、特に前後
左右の駆動輪と、前後の駆動輪の中間において前後が上
下に揺動するシーソー杆と、シーソー杆の前後において
上下に回動する前後の脚車とを有し、階段を介助者なく
スムーズに昇降することができる階段昇降車に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、階段昇降装置としては、階段に沿
って設けられたレールに支持されて昇降するものや、ク
ローラによって階段の角部を走行するものが知られてい
る。ところが、前者は、レール設備のないところでは使
用できず、全ての階段にレールを設置するには莫大なコ
ストがかかる難点があり、後者は介助者を必要とし、ま
た機構が複雑で大型化する難点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、レ
ール設備のない階段でも介助者なく使用でき、また機構
が比較的簡単で小型の階段昇降車を提供することを課題
としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
課題を解決するため、車体1の前及び後に夫々左右一対
の前駆動輪2及び後駆動輪3を設け、駆動手段41によ
って駆動し、車体1の中央部に、シーソー杆7の中央部
を枢支して前後をシーソー式に上下に揺動自在にし、揺
動手段42によって揺動させ、このシーソー杆7の前部
及び後部に夫々前脚車12及び後脚車13の基端側を枢
支し、その先端側に夫々補助輪16,17を設け、シー
ソー杆7の下降と相俟って、前又は後の駆動輪2,3を
階段の1ステップ高さ分上昇させるべく、前脚車12又
は後脚車13を上下方向に回動自在にし、これを回動手
段43,44によって回動させ、また段差検出手段2
8,30を設けて前駆動輪2及び後駆動輪3の前方の階
段の段差を夫々検出するようにし、制御手段26によ
り、段差検出手段28,30の検出結果に基き、駆動手
段41、揺動手段42、回動手段43,44を制御する
ようにして階段昇降車を構成した。
【0005】
【作用】本発明の階段昇降車においては、通常の平地で
は、前後の駆動輪を駆動して走行する。例えば前駆動輪
が階段の段差を検出した場合には、シーソー杆の前方を
下降させると共に、前脚車を下方に回動させて前駆動輪
を1ステップ高さ分上昇させる。この状態で前進し、後
駆動輪が階段の段差を検出した場合には、シーソー杆の
後方を下降させると共に、後脚車を下方に回動させて後
駆動輪を1ステップ高さ分上昇させる。このようにし
て、シーソー杆を揺動させると共に、前後の脚車を回動
させて前後の駆動輪を持ち上げ、階段の段差を乗り越え
させる。
【0006】
【実施例】図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。図1は本発明に係る階段昇降車の概略的正面図、図
2は本発明に係る階段昇降車の平面模式図、図3はセン
サ取付け部の説明図、図4は本発明に係る階段昇降車の
制御ブロック図、図5ないし図8は本発明に係る階段昇
降車が階段を昇降するときの動作を示す説明図である。
【0007】図示の階段昇降車は、車体1の前及び後に
夫々左右一対設けられた前駆動輪2と後駆動輪3とを有
する。左右の前駆動輪2を連結する前車軸4及び左右の
後駆動輪3を連結する後車軸5は、駆動モータ6に接続
され、前後駆動輪2,3を駆動する。車軸4,5、駆動
モータ6が前後駆動輪駆動部41を構成する。駆動輪駆
動部41における伝動機構として、歯車に代えてチェー
ン、ベルト等、他の同等の機構を採用することができ
る。
【0008】前記車体1の中央部には、シーソー杆7の
前後方向の中央部が、枢軸8で枢支されている。シーソ
ー杆7は、前後がシーソー式に上下に揺動することがで
きる。シーソー杆7に固定された中央の枢軸8には歯車
9が固定され、この歯車9には、サーボモータ10に連
結された歯車11が噛み合っている。枢軸8、歯車9、
サーボモータ10、歯車11がシーソー杆駆動部42を
構成する。シーソー杆駆動部42における伝動機構とし
て、歯車に代えてチェーン、ベルト等、他の同等の機構
を採用することができる。
【0009】シーソー杆7の前部には、前脚車12が、
また後部には、後脚車13が、夫々基端側において枢軸
14,15で枢支されている。前後の脚車12,13
は、夫々先端側に補助輪16,17を備えている。脚車
12,13に固定された枢軸14,15には、夫々歯車
18,19が固定され、この歯車18,19には、夫々
サーボモータ20,21に連結された歯車22,23が
噛み合っている。枢軸14,15、歯車18,19、サ
ーボモータ20,21、歯車22,23が前後脚車駆動
部43,44を構成している。脚車12,13は、シー
ソー杆7の下降と相俟って、車体1の前方又は後方の駆
動輪2,3を階段の1ステップ高さ分上昇させるべく、
サーボモータ20,21により、下方向に回動して直立
し、また上方向に回動して復元することができる。車体
1の傾斜角度に拘らず常に脚車12,13を垂直位置ま
で回動させるように、車体1に取付けられた傾きセンサ
27からの情報に基づいてサーボモータ20,21が制
御装置26に制御される。
【0010】車体1上には、水平フレーム24が設けら
れており、この上に図示しない座席や荷台が取付けられ
る。水平フレーム24は、リンク機構25を介して車体
1に支持されている。リンク機構25は、車体1に取付
けられた傾きセンサ27からの情報に基づいて制御装置
26に制御され、常時水平フレーム24の水平を維持す
るよう動作する。
【0011】車体1の前部には、前駆動輪2の前方の階
段の段差を検出するための前段差検出センサ28と階段
の踏面を検出するための前踏面検出センサ29が、また
後部には、後駆動輪3の前方の階段の段差を検出するた
めの後段差検出センサ30、階段の踏面を検出するため
の後踏面検出センサ31及び下降の際階段の踏面の端を
検出するための先読センサ32が夫々取付けられてい
る。図3に示すように、これらのセンサ28,29,3
0,31,32の取付け座33,34は、何れも常時水
平又は垂直を維持するように制御されている。即ち、取
付け座33,34は、その枢軸35,36、リンク機構
37、サーボモータ38のような取付け座駆動部39に
接続されている。この取付け座駆動部39は、傾きセン
サ27からの情報に基づいて制御装置26に制御され、
常時取付け座33,34の一定姿勢が保たれる。
【0012】制御装置26は、マイクロコンピュータを
備えており、図4に示すように、傾きセンサ27、前段
差検出センサ28、前踏面検出センサ29、後段差検出
センサ30、後踏面検出センサ31、先読センサ32、
入出力部40が接続されている。前後の段差検出センサ
27,29は、階段を昇る際に、夫々前又は後駆動輪
2,3が階段の段差に所定距離接近したことを検出し、
前後の踏面検出センサ28,30は、階段を降りる際
に、夫々前又は後駆動輪2,3が階段の踏面から外れた
ことを検出し、また先読センサ32は、階段を降りる際
に、階段の踏面の端までの距離を検出するためのもので
ある。
【0013】また、制御装置26には、センサ27,2
8,29,30,31,32の取付け座33,34を駆
動するための取付け座駆動部39、前後の駆動輪2,3
を駆動するための駆動輪駆動部41、シーソー杆7を駆
動するためのシーソー杆駆動部42、前脚車12を駆動
するための前脚車駆動部43、後脚車13を駆動するた
めの後脚車駆動部44、リンク機構25を駆動するため
のリンク駆動部45が接続されている。
【0014】次に、図4ないし図6を参照して階段昇降
車の動作を説明する。入出力部40のメインスイッチを
オンして、初期設定を行うと、通常走行モードとなり、
シーソー杆7は水平で、前後の脚車12,13はシーソ
ー杆7側へ引き上げられている。通常走行モードが指定
されると、この状態で前後の駆動輪2,3が回転し、階
段昇降車は平地を走行する。ステアリングについては説
明を省略する。
【0015】階段上昇モードが指定されると、前後の駆
動輪2,3が回転して前進し、図5(a)の位置に来
て、前段差検出センサ28が、階段の段差を検出する
と、制御装置26を介して、駆動輪駆動部41が停止
し、シーソー杆駆動部42が動作すると共に、前脚車駆
動部43が動作し、シーソー杆7の前方が所定角度下降
すると共に、前脚車12が時計方向に下方に所定角度回
動し、前駆動輪2を階段の1ステップ高さ分上昇させる
(図5(b))。上昇動作が完了すると、再び駆動輪駆
動部41が動作して前進し、図5(c)の位置に来て、
前駆動輪2が完全に階段の踏面に載ったことを前踏面検
出センサ29が検出すると、シーソー杆7の前方が所定
角度上昇すると共に、前脚車12が反時計方向に所定角
度回動し、前脚車12が階段に衝突しない位置に配置さ
れると共に、前駆動輪2が階段の踏面に接地する図5
(d)。その後、再び駆動輪駆動部41が動作して前進
し、前段差検出センサ28が、階段の次の段差を検出す
ると、上記の一連の動作を繰り返して、シーソー杆7と
前脚車12で、前駆動輪2を次々に階段の上位に載せて
いく。そして、後駆動輪3が図6(a)に示す位置に来
て、後段差検出センサ30が、階段の段差を検出する
と、制御装置26を介して、駆動輪駆動部41が停止
し、シーソー杆駆動部42が動作すると共に、後脚車駆
動部44が動作し、シーソー杆7の後方が所定角度下降
すると共に、後脚車13が反時計方向に下方に所定角度
回動し、後駆動輪3を階段の1ステップ高さ分上昇させ
る(図6(b))。上昇動作が完了すると、再び駆動輪
駆動部41が動作して前進し、図5(c)の位置に来
て、後駆動輪3が完全に階段の踏面に載ったことを後踏
面検出センサ31が検出すると、シーソー杆7の後方が
所定角度上昇すると共に、後脚車13が時計方向に所定
角度回動し、後脚車13が階段に衝突しない位置に配置
されると共に、後駆動輪3が階段の踏面に接地する図6
(d)。その後、再び駆動輪駆動部41が動作して前進
し、後段差検出センサ30が、階段の次の段差を検出す
ると、上記の一連の動作を繰り返して、シーソー杆7と
後脚車13で、後駆動輪3を次々に階段の上位に載せて
いく。こうして階段昇降車は階段を上昇する。
【0016】階段を下降する場合には、階段下降モード
を指定し、前後の駆動輪2,3が上昇時とは反対方向に
回転させて後退させる。図7(a)の位置に来て、先読
みセンサ32が階段の端を検出すると、駆動輪2,3が
停止し、シーソー杆7の後部が下降すると共に、後脚車
13が下降して、後駆動輪3を上昇させ、前駆動輪2と
後脚車13とで車体1を支持する(図7(b))。次い
で、再び駆動輪2,3が回転して後退し、後踏面検出セ
ンサ30が階段の端を検出してから駆動輪2,3が所定
数回転したら、駆動輪2,3が停止する。このとき、後
駆動輪3は、上段の踏面を越え、下段の踏面の上方にあ
る(図7(c))。次いで、シーソー杆7の後部が上昇
すると共に、後脚車13が上昇して、後駆動輪3を下段
の踏面上に接地させる。そして、駆動輪2,3が回転
し、先読みセンサ32が階段の端を検出したら、上記一
連の動作を繰り返して後駆動輪3が次々に階段を下降し
ていく。そして、前駆動輪2が、図8(a)の位置にき
て、前踏面検出センサ29が踏面の端を検出すると、駆
動輪2,3が停止し、シーソー杆7の前部が下降すると
共に、前脚車12が下降して、前駆動輪2を上昇させ、
後駆動輪3と前脚車12とで車体1を支持する(図8
(b))。次いで、再び駆動輪2,3が回転して後退
し、前踏面検出センサ29が階段の端を検出してから駆
動輪2,3が所定数回転したら、駆動輪2,3が停止す
る(図8(c))。次いで、シーソー杆7の前部が上昇
すると共に、前脚車12が上昇して、前駆動輪2を下段
の踏面上に接地させる(図8(d))。そして、駆動輪
2,3が回転し、前踏面検出センサ29が階段の端を検
出たら、上記一連の動作を繰り返して前駆動輪2が次々
に階段を下降していく。
【0017】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、車体
1の前及び後に夫々左右一対の前駆動輪2及び後駆動輪
3を設け、駆動手段41によって駆動し、車体1の中央
部に、シーソー杆7の中央部を枢支して前後をシーソー
式に上下に揺動自在にし、揺動手段42によって揺動さ
せ、このシーソー杆7の前部及び後部に夫々前脚車12
及び後脚車13の基端側を枢支し、その先端側に夫々補
助輪16,17を設け、シーソー杆7の下降と相俟っ
て、前又は後の駆動輪2,3を階段の1ステップ高さ分
上昇させるべく、前脚車12又は後脚車13を上下方向
に回動自在にし、これを回動手段43,44によって回
動させ、また段差検出手段28,30を設けて前駆動輪
2及び後駆動輪3の前方の階段の段差を夫々検出するよ
うにし、制御手段26により、段差検出手段28,30
の検出結果に基き、駆動手段41、揺動手段42、回動
手段43,44を制御するようにして階段昇降車を構成
したため、レール設備のない階段でも介助者なく使用で
き、また機構が比較的簡単で小型の階段昇降車を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る階段昇降車の概略的正面図であ
る。
【図2】本発明に係る階段昇降車の平面模式図である。
【図3】本発明に係る階段昇降車のセンサ取付け部の説
明図である。
【図4】本発明に係る階段昇降車の制御ブロック図であ
る。
【図5】本発明に係る階段昇降車が階段を昇るときの動
作を順を追って示す説明図である。
【図6】本発明に係る階段昇降車が階段を昇るときの動
作を順を追って示す説明図である。
【図7】本発明に係る階段昇降車が階段を降りるときの
動作を順を追って示す説明図である。
【図8】本発明に係る階段昇降車が階段を降りるときの
動作を順を追って示す説明図である。
【符号の説明】
1 車体 2 前駆動輪 3 後駆動輪 7 シーソー杆 12 前脚車 13 後脚車 16 補助輪 17 補助輪 26 制御手段(制御装置) 28 段差検出手段(段差検出センサ) 30 段差検出手段(段差検出センサ) 41 駆動手段(駆動輪駆動部) 42 揺動手段(シーソー杆駆動部) 43 回動手段(前脚車駆動部) 44 回動手段(後脚車駆動部)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体の前及び後に夫々左右一対設けられ
    た前駆動輪及び後駆動輪と、 前後方向の中央部が前記車体の中央部に枢支され、前後
    がシーソー式に上下に揺動するシーソー杆と、 このシーソー杆の前部及び後部に夫々基端側が枢支さ
    れ、先端側に夫々補助輪を有し、シーソー杆の下降と相
    俟って前記車体の前方又は後方の駆動輪を階段の1ステ
    ップ高さ分上昇させるべく、上下方向に回動可能な前脚
    車及び後脚車と、 前記前後の駆動輪を駆動する駆動手段と、 前記シーソー杆を揺動させる揺動手段と、 前記前脚車及び後脚車を回動させる回動手段と、 前記前駆動輪及び後駆動輪の前方の階段の段差を夫々検
    出するための段差検出手段と、 前記段差検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手
    段、揺動手段、回動手段を制御する制御手段と、を備え
    たことを特徴とする階段昇降車。
JP5320895A 1995-02-17 1995-02-17 階段昇降車 Pending JPH08216892A (ja)

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JP5320895A JPH08216892A (ja) 1995-02-17 1995-02-17 階段昇降車

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106741084A (zh) * 2017-01-18 2017-05-31 北京爱情说科技有限公司 一种爬楼搬运设备智能辅助***
CN112706793A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 苏振扬 一种新型车装置

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