階段昇降用無端ベルト装置、および当該装置を備えた手動推進車
【課題】停止＆降段時に自然落下しない、且つアシストモーターの駆動速度に拘束されず速さ自在に昇段できる階段昇降装置を、汎用の回転伝達要素だけを連結して構成する。
【解決手段】無端ベルトＢt、プーリーＰc、一方向クラッチＣc、制動クラッチＴc、昇段アシストモーターＭcが順に連結して当該装置を構成する。階段上で車両の停止時には、Ｃcが噛み合い連結、停止中のＭcの出力軸がロックトルクＴlckにより拘束静止、Ｔcが制動抵抗Ｆtrnを発動して車両の落下力Ｆweiを受け止めている。降段推進力Ｐdwnが加わると、Ｔcが制動抵抗Ｆtrnを発動しながら差動回転し降段する。昇段推進力Ｐupが加わると、モーターＭcが起動し、Ｔcの連結抵抗Ｆtrnが回転を伝達してベルトＢtを昇段駆動する。Ｐup がＦweiより大きくなるとＣcが非噛み合い方向へオーバーランして、ベルトＢtの回転がＭcの駆動速度に拘束されずに自在な速度で昇段できる。
【解決手段】無端ベルトＢt、プーリーＰc、一方向クラッチＣc、制動クラッチＴc、昇段アシストモーターＭcが順に連結して当該装置を構成する。階段上で車両の停止時には、Ｃcが噛み合い連結、停止中のＭcの出力軸がロックトルクＴlckにより拘束静止、Ｔcが制動抵抗Ｆtrnを発動して車両の落下力Ｆweiを受け止めている。降段推進力Ｐdwnが加わると、Ｔcが制動抵抗Ｆtrnを発動しながら差動回転し降段する。昇段推進力Ｐupが加わると、モーターＭcが起動し、Ｔcの連結抵抗Ｆtrnが回転を伝達してベルトＢtを昇段駆動する。Ｐup がＦweiより大きくなるとＣcが非噛み合い方向へオーバーランして、ベルトＢtの回転がＭcの駆動速度に拘束されずに自在な速度で昇段できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は階段の昇降を行う補助装置として、無端ベルト装置を備えたハンドカート、旅行鞄等の手動推進車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プーリーに無端ベルトを張架した装置を階段昇降用の補助車輪として設けた手動推進車両は公知であり、階段昇降時には無端ベルト装置を階段のへり間に渡して回動させながら、全荷重を把持部で受けて階段を昇降するようにしている。従って荷物を含めた車両の重量が負荷される無端ベルトは階段を降下する方向に常に回動しようとするため、階段昇降途中でも、昇降動作を中断したときでも、押引する手先に全重量が負荷されることになる。このような負担を軽減するため、降段時にレバーを操作して係止片を作動して無端ベルトの回動を規制する手段（特許文献１）や、階段昇降のための外力を検出し当該外力に見合う駆動力を無端ベルトに作用させる手段（特許文献２）が公報に示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開2001-315646「荷物運搬 … の階段昇降用無端ベルトの制動装置」 車輪と一対のプーリーを回動自在にしてフレームに軸支し、前記プーリーには階段昇降用の無端ベルトを張架した荷物運搬用手押し二輪車において、周縁に受止歯を列設した規制片を前記プーリーと同軸にしてプーリー支軸に一体的に取付け、該規制片の前記受止歯を係離する係止片を前記主体フレームに設けた操作装置に備え、該操作装置の操作レバーを前記主体フレームの後端部に設けて構成し、当該操作レバーを操作して無端ベルトの制動を行う。
【０００４】
【特許文献２】特開平10-35504「階段昇降機」に拠れば、 荷物の搭載部を備えた本体と、階段昇降のために操作者から本体に加えられる外力を検出する外力検出器と、階段昇降用動力を発生する駆動部と、荷物の重量検出器と、外力検出器で検出された力に基づいて上記駆動部を作動させる制御手段とからなる。制御手段は重量検出器で検出される荷物の重量に応じて外力検出器で検出された外力と駆動部への出力との相関であるアシストゲインを変更するものであり、本体に加えた階段昇降のための外力に応じて階段昇降のための駆動がなされる。外力検出手段として歪みゲージやポテンショメータ或いは非接触式変位センサー等の検出器が用いられ、制御回路とモーター駆動用の電流ドライバーとから構成される制御駆動回路は、検出された力の値を入力してアシストゲインを演算し出力する。アシストゲインに応じて駆動源であるモーター出力の電流制御を行い、駆動モーターが作動トルクや作動速度或いは作動加速度等を出力し、また駆動部に粘性抵抗や制動指示を出力するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１における制動規制片や操作レバー、また特許文献２における検出器、演算回路や制御出力等を備える構成に依らず、ごく汎用的な回転伝達要素のみを効果的配置により連結して確実且つ高価でない制御手段を構成し下記の課題を解決する。
(１)車両の自重による落下力に対する所定の制動力が、停止時及び降段時には作用し、且つ昇段時には作用しないこと。
(２)操縦者が車両の把手に昇段推進力を加えると昇段駆動モーターが始動して昇段をアシストし、且つ操縦者の昇段推進力が車両の落下力を超えると無端ベルトの回転が昇段アシストモーターの駆動速度に拘束されずオーバーラン可能であること。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
２個以上のプーリーによって軌道を構成された無端ベルトユニットを階段昇降時の補助車輪として備えたハンドカート、旅行鞄等の手動推進車において、
連結プーリーＰa、一方向クラッチＣa、及び制動器Ｔaが相互に連結して備わり、前記一方向クラッチＣaは、無端ベルトが階段を降りる方向の回転（以後降段回転と記す)においては前記連結プーリーＰa側から前記制動器Ｔa側の方向へトルク連結して回転を伝え、無端ベルトが階段を昇る方向の回転（以後昇段回転と記す）においては、前記側の方向へはトルク非連結となって回転を遮断するよう配置され、前記制動器Ｔaが所定の制動抵抗力Ｆbrkを発動して前記降段回転を制動するよう配置構成された降段制動手段と、
連結プーリーＰb、一方向クラッチＣb、開閉クラッチＴb、及び昇段アシストモーターＭbが相互に連結して備わり、昇段回転において前記一方向クラッチＣbが、前記開閉クラッチＴb側から前記連結プーリーＰb側の方向へトルク連結して前記昇段アシストモーターＭbの回転を伝え、逆側の方向へはトルク非連結となって回転を遮断するよう配置され、前記開閉クラッチＴbの作用は、「トルク連結／非連結」の動作が前記昇段アシストモーターＭbの「昇段駆動回転／停止」の動作と連動して切り替わるものであり、降段回転においては前記昇段アシストモーターＭbが停止、前記開閉クラッチＴbがトルク非連結となって無端ベルト側の回転動作から遮断されるよう構成された昇段アシスト手段との、いずれか一方の手段又は両手段を備える無端ベルト装置である。また、
【０００７】
連結プーリーＰc、一方向クラッチＣc、制動クラッチＴc及び昇段アシストモーターＭcが相互に連結して備わり、前記一方向クラッチＣcは、降段回転において前記連結プーリーＰc側から前記制動クラッチＴc側の方向へトルク連結して回転を伝え、昇段回転においては前記側の方向へトルク非連結となって回転を遮断するよう配置されており、前記制動クラッチＴcはその両側から作用する力の差が所定の閾値内であればトルク連結して回転を伝え、前記閾値を超えるとその両側間に相対回転を許容し且つ所定の制動抵抗力Ｆtrnを発動して作用させるものであり、停止時において前記昇段アシストモーターＭcの出力軸がロックトルクＴlckによって拘束ロックされ静止するよう構成された昇降段制御手段を備える無端ベルト装置である。
【０００８】
また、前記の無端ベルト装置を階段昇降可能な位置に取り付け、又は階段昇降可能な位置及び収納位置に変更可能に取り付けた手動推進車である。
【発明の効果】
【０００９】
特許文献１や文献２に示されたラチェット（制動規制片）や操作レバーのような特殊な機械要素や、検出器、演算回路や制御出力器等の制御要素を用いることなく、一方向クラッチ、制動器Ｔa、開閉クラッチＴb、制動クラッチＴc等のごく汎用的な回転伝達要素のみを効果的配置により連結して信頼性の高い且つ高価でない制御手段を構成し、階段昇降が容易な無端ベルト装置を生み出せることが本発明の効果である。
【００１０】
本発明の無端ベルト装置を備えた手動推進車によれば、階段上において停止時及び降段時にはブレーキの入り切りのような操作をすることを要せず、常に制動器Ｔa又は制動クラッチＴcの摩擦制動力が作用しており、平坦地で走行させる感覚で停止させたり階段を降下させることができ、且つこの摩擦制動力は昇段時には作用しないので、操縦者やアシストモーターＭb、Ｍcに余計な力の負担を強いることがない。
また昇段時には、操縦者が車両の把手に昇段方向へ推進力を加えると、昇段アシストモーターが始動して昇段をアシストし、操縦者の昇段推進力が車両の落下力を超えると無端ベルトの回転が昇段アシストモーターの駆動速度を超えてオーバーラン可能である。車両の昇段速度に拘束されて階段を昇るのではなく、より速く昇ろうとして操縦者が強く把手を引けば、無端ベルトの回転がアシストモーターＭb、Ｍcの駆動回転をオーバーラン回転して自在速度で昇段させることができる。この時一方向クラッチＣa、Ｃb、Ｃcは非結合（回転フリー）であって制動器Ｔa、Ｔcの制動力からは解放されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の階段昇降用無端ベルト装置および当該装置を備えた手動推進車に係わる６種類の実施例について、その形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は実施例１の無端ベルト装置１０の斜視図。図２は同装置の三面図である。
チャンネル状に形成されたフレーム１１内に複数個のプーリーＰ及び連結プーリーＰaが並行に架設されており、無端ベルトＢtがこれらのプーリーに巻き掛けられて無端ベルトユニット１２が構成される。無端ベルトＢtの内面とプーリーＰ及び連結プーリーＰaの外面は、歯型が形成されて噛み合っており、確実に回転を伝達できる。
【００１３】
図３は降段制動手段を構成する部分の（図２内のＡ−Ａ断面を示す）断面図である。
本実施例の降段制動手段２０は、一方向クラッチＣaを内包した連結プーリーＰa 及び制動器Ｔaが直列に連結されて、フレームに対して回転自在に架設された連結軸４５に支承されて構成される。一方向クラッチＣaの作用は、{連結プーリーＰa ⇒ 連結軸４５}方向へは、無端ベルトＢtが昇段する方向の回転Ｒupでは連結軸４５に対し非連結となって空転し、降段する方向の回転Ｒdwnでは連結軸４５と噛み合って連結回転するよう配置されている。軸受け専業メーカーのくさびころ式の一方向クラッチＣaを用いているが、他の形式のもの例えばコイルスプリングの捲き内径収縮式のもの等であっても良い。
本実施例の制動器Ｔaは張力一定の帯ブレーキであって、連結キー２５によって連結軸４５へ軸止されたブレーキドラム２２に、引っ張りバネ２４の張力を付与されたブレーキ帯２３が巻き掛けられて構成される。他の形式のブレーキ例えばディスク式、ドラム内拡式、電磁式のものを用いることも可能であって、作用トルクが所定の閾値内であればトルク連結して相対回転を制動し、閾値を超えると相対回転を許容し且つ所定の制動抵抗力ＦbrkあるいはＦtrnを発動して作用させるものであれば良い。上記の如く一方向クラッチＣaも制動器Ｔaも標準的に普及している回転伝達要素を用いることができ信頼性の高い且つ高価でない手段を構成可能である。以降の実施例における一方向クラッチＣb、Ｃc、及び開閉クラッチＴb、制動クラッチＴcにおいても同等な標準伝達要素を用いている。
【００１４】
図４は本装置を底面に備えた旅行鞄が階段を昇降する状態の側面図上で、作用する力とその方向を示した。図５は降段制動手段２０を構成する要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラムであり、図中で使用する記号を定義して併記している。
【００１５】
<Ａ>“Ｆwei＝Ｆbrk”の条件において階段上で停止している状態
自然落下力Ｆweiの作用により無端ベルトＢtをＤweiの方向へ降段回転Ｒdwnさせる力が発生する。この回転Ｒdwnにおいては、｛ＣaL ⇒ ＣaR｝間は噛合い連結となって、回転（Ｒdwn）力は、順次｛連結プーリーＰa ⇒ ＣaL ⇒ ＣaR（連結軸４５）⇒ ＴaL（ブレーキドラム２２）｝へと伝達して行き、｛ＴaL ⇔ ＴaR（ブレーキ帯２３）｝間では摩擦制動力Ｆbrkが作用して両者連結状態であって停止している。即ち旅行鞄は自然落下力Ｆweiと摩擦制動力Ｆbrkがバランスして静止している。
なお、“Ｆwei＞Ｆbrk”の場合は鞄が自然落下することになるが、操縦者が昇段方向へ所要の力Ｐupを加えることによって、“Ｆwei＝Ｆbrk＋Ｐup”とバランスして静止する。
【００１６】
<Ｂ>“Ｆwei＜Ｐup”の条件において昇段中の状態
操縦者が昇段方向へ推進力Ｐupを加えると、力の差“Ｐup−Ｆwei”の作用により無端ベルトＢtはＤweiの逆方向へ昇段回転Ｒupする。この回転ＲupにおいてＣaは非連結であって、摩擦制動力Ｆbrkによって静止している要素群｛ＣaR（連結軸４５）⇔ＴaL ⇔ＴaR（ブレーキ帯２３）⇔ フレームFrm｝に対して、要素群｛Ｂt ⇔ Ｐa ⇔ＣaL｝は空転しており、旅行鞄は摩擦制動力Ｆbrkから解放されて昇段している。
【００１７】
<Ｄ>“Ｆbrk＜Ｆwei＋Ｐdwn”の条件において降段中の状態
操縦者が降段方向へ推進力Ｐdwnを加えると、力の差“Ｆwei＋Ｐdwn−Ｆbrk” の作用により無端ベルトＢtはＤwei方向へ降段回転Ｒdwnする。この回転ＲdwnにおいてＣaは噛合い連結となり、降段回転Ｒdwnは要素群｛Ｂt ⇔ Ｐa ⇔ ＣaL ⇔ＣaR（連結軸４５）⇔ＴaL（ブレーキドラム２２）｝を駆動しており、｛ＴaL ⇔ ＴaR（ブレーキ帯２３）｝間では摩擦制動力Ｆbrkを発生させながら両者スリップ状態にある。即ち操縦者は、制動力Ｆbrkに抗しながら鞄を降段方向への推進力Ｐdwnを加えることによって階段を降下して行くことができる。なお前記 <Ａ> 項の状態で作用する摩擦制動力Ｆbrkは静止摩擦係数に起因するものであり、本 <Ｄ> 項の状態で作用するＦbrkは動摩擦係数に起因するものでその値を異にするものであるが、近似的な値として以後同じ記号で表すことにする。
【００１８】
図６は、本装置を底面に２基並べて設置した旅行鞄の斜視図。図７、８では鞄を開いた状態を示している。本実施例の無端ベルト装置はコンパクトに形成できるので鞄の開閉に支障なく旅行鞄を構成できることを示した。３基の蝶番０５を備えている。
【実施例２】
【００１９】
図９は、実施例２の無端ベルト装置１０aを側面に備えたカートの斜視図である。本無端ベルト装置１０aは、２基の無端ベルトユニット１２を連結する１本の連結軸４５aを備えた１基の降段制動手段２０によって構成される。２基の無端ベルトユニット１２はそれぞれチャンネル状に形成されたフレーム１１内に複数個のプーリーＰ及び連結プーリーＰaが並行に架設されており、無端ベルトＢtがこれらのプーリーに巻き掛けられて構成され、実施例１と同等である。
実施例１の降段制動手段と同等に構成された１基の降段制動手段２０は、連結軸４５aの両端が２基の並列する無端ベルトユニット１２内まで伸張して形成され、両ユニットの連結プーリーＰaに内包されたクラッチＣaに連結される。構成要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラムは、図５ <Ａ> <Ｂ> <Ｄ> における前実施例と同一である。
【実施例３】
【００２０】
図１０は、実施例３の無端ベルト装置１０bの斜視図である。２基の無端ベルトユニット１２を連結する１本の連結軸４５bを備えた１基の昇段アシスト手段３０によって構成される。無端ベルトユニット１２及び連結軸４５bは実施例２と同等である。両ユニット１２に備わる一方向クラッチＣbを内包した連結プーリーＰb双方は、連結軸４５bの両端部に支承されており、且つ開閉クラッチＴb及び昇段アシストモーターＭbが連結して昇段アシスト手段３０を構成する。
一方向クラッチＣbの作用によって、連結プーリーＰb は、無端ベルトＢtが昇段する方向への回転Ｒupでは連結軸４５bに対して非連結となって空転し、降段する方向の回転Ｒdwnでは連結軸４５bと噛み合って連結回転する（前実施例と同じ）。
開閉クラッチＴb及び昇段アシストモーターＭbは、連動する操作スイッチＳwbの“入⇔切”によって動作する噛合いクラッチ及びギヤードモーターであって、本実施例の操作スイッチＳwbは操縦者が操作して“入⇔切”を切り替えるものである。操作スイッチＳwbは、常時は“切”状態であって、操縦者が操作することによって “入”状態に切り替わるべく構成（図示せず）されており、開閉クラッチＴbは、Ｓwb“入”では噛合い連結となり、Ｓwb“切”では非噛合いとなって空転する。昇段アシストモーターＭbは、Ｓwb“入”では無端ベルトＢtが昇段する方向へ回転し、Ｓwb“切”では停止する。
連結軸４５b、開閉クラッチＴb及び昇段アシストモーターＭb間は、タイミングプーリーとタイミングベルトによるベルト伝動によって連結されており、開閉クラッチＴb及び昇段アシストモーターＭbはフレーム３１へ並列して取り付け固定されている。
【００２１】
図１１は実施例３の装置１０bに備わる昇段アシスト手段３０内の構成要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラムであり、図中で使用する記号を定義して併記している。
<Ａ>“Ｆwei＝Ｐup”の条件において階段上で停止している状態
自然落下力Ｆweiが操縦者の昇段推進力Ｐupと釣り合っており、無端ベルトＢtを回転させる力は発生しない。Ｓwbはオフ、モーターＭbは停止、クラッチＴbは非連結である。
【００２２】
<Ｂ> “Ｆwei＜Ｆass”の条件において昇段中の状態
操作スイッチＳwbはオン、モーターＭbは推進力Ｆassを発動して回転、クラッチＴbは噛合い、連結軸４５b(一方向クラッチＣbのＣbR側)へ昇段方向の回転Ｒupが伝達される。一方車両の自然落下力Ｆweiは無端ベルトＢtの降段方向への回転（Ｒdwn）力となり、順次｛連結プーリーＰb ⇒ ＣbL ⇒ ＣbR（連結軸４５b）｝へと伝達され、前記の推進力Ｆassによる昇段方向の回転（Ｒup）力の一部によって相殺される。力の差“Ｆass−Ｆwei”の作用により無端ベルトＢtがＤweiの逆方向へ回転し車両が昇段する。
<Ｂ> の２“Ｆwei＜Ｆass＋Ｐup”且つ“Ｐup ＜Ｆwei”の条件において昇段中の状態
“Ｆwei＞Ｆass”の条件下においても、操縦者が昇段方向へ推進力Ｐupを加えることによって前項 <Ｂ> の１と同状態となり車両が昇段する。
力の差“Ｆwei−Ｐup”は無端ベルトＢtの降段方向への回転（Ｒdwn）力となって、順次｛連結プーリーＰb ⇒ ＣbL ⇒ ＣbR（連結軸４５b）｝へと伝達され、モーターＭbの推進力Ｆassによる昇段方向の回転（Ｒup）力の一部によって相殺される。力の差“Ｆass＋Ｐup−Ｆwei” の作用により 無端ベルトＢtがＤweiの逆方向へ回転し車両が昇段する。
【００２３】
<Ｃ>“Ｆwei＜Ｐup ”の条件においてオーバーラン昇段中の状態
アシストモーターＭbの推進力Ｆassのアシストを要せず、力の差“Ｐup−Ｆwei”は、無端ベルトＢtの昇段方向への回転（Ｒup）力となり、要素群｛Ｂt ⇔ … ⇔ ＣbL｝が連結して昇段回転をすることになる。これに対してＳwbはオン、Ｍbは昇段回転、クラッチＴbは連結しており、連結軸４５b(ＣbR)がＲup方向へ駆動されているが、一方向クラッチＣbの作用は｛ＣbL ⇒ ＣbR｝方向へ非連結となっているため、前記の無端ベルトＢtの昇段回転Ｒupは連結軸４５b(ＣbR)の回転に対してオーバーラン（空転）状態である。
【００２４】
<Ｄ>“Ｐup ＜Ｆwei”の条件において降段中の状態
力の差“Ｆwei−Ｐup”は無端ベルトＢtの降段方向への回転（Ｒdwn）力となり、順次｛連結プーリーＰb ⇒ ＣbL ⇒ ＣbR（連結軸４５b）｝へと伝達され、降段回転（Ｒdwn）となる。Ｓwbはオフ、Ｍbは停止、クラッチＴbは非連結である。操縦者は昇段推進力を調節して車両の落下力を支えながら降下して行く。
【実施例４】
【００２５】
図１２は実施例４の無端ベルト装置１０abの斜視図である。２基の無端ベルトユニット１２（実施例２または３と同等）を連結する1本の連結軸４５aを備えた１基の降段制動手段２０（実施例２と同等）、及びもう1本の連結軸４５bを備えた１基の昇段アシスト手段３０（実施例３と同等）とによって構成される。本実施例での操作スイッチＳwbは、操縦者が直接操作するものではなく、操縦者が車両の把手に昇段方向へ推進力を加えることにより間接的に、“切⇔入”が切り替わるものであり、常時“切”から昇段推進力を把手に加える時“入”状態に切り替わるべく構成されているが図示しない。その他の構成説明は実施例１、３での説明と重複するので省略する。
【００２６】
図１３は実施例４の無端ベルト装置１０abに備わる降段制動手段２０及び昇段アシスト手段３０内での構成要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラムである。
<Ａ>“Ｆwei＝Ｆbrk”の条件において階段上で停止している状態
降段制動手段２０の作用は、Ｃaが噛み合い連結しており、｛ＴaL ⇔ ＴaR（ブレーキ帯２３）｝間で摩擦制動力Ｆbrkが作用して両者連結状態であって、自然落下力Ｆweiと摩擦制動力Ｆbrkがバランスして静止している（実施例１の図５ <Ａ> に同じ）。
昇段アシスト手段３０は、Ｓwbがオフ、Ｍbが停止、クラッチＴbが非連結であって、無端ベルトＢtの動作から遮断されている。
【００２７】
<Ｂ>“Ｆwei＜Ｆass”の条件、又は“Ｆwei＜Ｆass＋Ｐup”且つ“Ｐup ＜Ｆwei”の条件において昇段中の状態
操縦者が把手に昇段方向へ推進力Ｐupを加えて操作スイッチＳwbがオンとなり、モーターＭbの昇段推進力Ｆassが発動、クラッチＴbが連結し、力の差“Ｆass−Ｆwei”あるいは“Ｆass＋Ｐup−Ｆwei”の作用によって、無端ベルトＢt がＤweiの逆方向へ昇段回転Ｒupする。昇段アシスト手段３０の作用は、実施例３の図１１の <Ｂ> と同じである。
降段制動手段２０の作用は、昇段回転ＲupにおいてＣaが非連結であって、無端ベルトＢtの動作は摩擦制動力Ｆbrkから解放されている（実施例１の図５ <Ｂ> に同じ）。
【００２８】
<Ｃ>“Ｆwei＜Ｐup ”の条件においてオーバーラン昇段中の状態
アシストモーターＭbのアシスト推進力Ｆassを要せずに、力の差“Ｐup−Ｆwei”の作用により無端ベルトＢtは昇段回転Ｒupしている。昇段アシスト手段３０の作用は、Ｓwbがオン、Ｍbが昇段回転して昇段推進力Ｆassを発動し、クラッチＴbが連結して連結軸４５b(ＣbR)をＲup方向へ駆動している一方、一方向クラッチＣbの作用が非連結であって力の差“Ｐup−Ｆwei”の作用による無端ベルトＢtの昇段回転Ｒupは連結軸４５b(ＣbR)の回転に対してオーバーラン（空転）状態である。（実施例３の図１１ <Ｃ> に同じ）。
降段制動手段２０の作用は、昇段回転ＲupにおいてＣaが非連結であって、無端ベルトＢtの動作は摩擦制動力Ｆbrkから解放されている（実施例１の図５ <Ｂ> に同じ）。
【００２９】
<Ｄ>“Ｆbrk＜Ｆwei＋Ｐdwn”の条件において降段中の状態
降段制動手段２０の作用は実施例１の図５ <Ｄ> に同じである。操縦者が把手に降段方向へ推進力Ｐdwnを加えて、力の差“Ｆwei＋Ｐdwn−Ｆbrk”により無端ベルトＢtをＤweiの方向へ降段回転Ｒdwnしており、｛ＴaL ⇔ ＴaR（ブレーキ帯２３）｝間では摩擦制動力Ｆbrkを発生させながら両者スリップ状態にある。
昇段アシスト手段３０の作用は、Ｓwbがオフ、Ｍbが停止、クラッチＴbが非連結であって、無端ベルトＢtの動作から遮断されている。
【実施例５】
【００３０】
図１４は、実施例５の無端ベルト装置１０cを側面に備えたカートの斜視図である。
該装置１０cは、２基の無端ベルトユニット１２（実施例２〜４と同等）を連結する1本の連結軸４５cを備えた１基の昇降段制御手段５０によって構成される。
両ユニット１２に備わる一方向クラッチＣcを内包した連結プーリーＰc双方は連結軸４５c の両端部に支承されており、制動クラッチＴc及び昇段アシストモーターＭcが連結して昇降段制御手段５０を構成している。連結軸４５c、制動クラッチＴc及び昇段アシストモーターＭc間はタイミングプーリーとタイミングベルトによるベルト伝動によって連結されており、制動クラッチＴc及び昇段アシストモーターＭcはフレーム５１Ｌ、Ｒ及び５１Ｍへ並列して固定されている。
一方向クラッチＣcの作用により連結プーリーＰcが、無端ベルトＢtが昇段する方向への回転Ｒupでは連結軸４５cに対して非連結となって空転し、降段する方向への回転Ｒdwnでは連結軸４５cと噛み合って連結回転する（前実施例に同じ）。
昇段アシストモーターＭcは操作スイッチＳwcがオフの停止時には、ギヤードヘッド出力軸がロックトルクＴlckによって拘束ロックされ静止しており、Ｓwcオンの回転時には推進力Ｆassを発動して制動クラッチＴcを昇段方向へ回転駆動するよう構成される。なお本実施例での操作スイッチＳwcは、操縦者が直接操作するものではなく、常時“切”状態から、操縦者が車両の把手に昇段方向へ推進力を加えることにより間接的に “入”状態に切り替わるべく構成されるものであるが図示しない（実施例４に同じ）。
【００３１】
図１５、１６は本例の装置１０cに備わる昇降段制御手段５０の制動クラッチＴcの斜視図及び一部を断面で示した３面図である。
フレーム５１Ｌ、Ｒに架設固定された支承軸５２へ支承された２個のローターＴcL（連結軸４５c側の要素）、及びＴcR（アシストモーターＭc側の要素）が、外周にタイミングプーリー４６を備えて各々が回転自在であって、タイミングベルト（図示省略）による回転伝達が可能である。両ローターＴcL、ＴcRの互いに対向する端面各々には摩擦円盤が設けられて接触しており、一方の摩擦円盤５４LはローターＴcLに取付け固定されている。他方の摩擦円盤５４RはローターＴcRへスラスト方向へのみ可動に取り付けられ、スプリング５５によって摩擦円盤５４Lを押圧する方向へ付勢されている。
制動クラッチＴcが伝達できる最大の力はこの両摩擦円盤間に発生する摩擦力Ｆtrnであって、両ローター｛ＴcL ⇔ ＴcR｝間に摩擦力Ｆtrnを超える力が作用すると、動摩擦抵抗力Ｆ’に抗しながら両者間がスリップして差動回転することになる。Ｆ’は静止摩擦に起因する力Ｆtrnとその値を異にするものであるが、近似的な値として以降は同じ記号Ｆtrnで表す。
【００３２】
図１７は本例の装置１０cに備わる昇降段制御手段５０を構成する要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラムである。
<Ａ>“Ｆwei＝Ｆtrn”の条件において階段上で停止している状態
操作スイッチＳwcはオフ、昇段アシストモーターＭcは停止しており、ギヤードモーターに備わるロックトルクＴlckによってＭcの出力軸は拘束ロックされ不動に静止している。自然落下力Ｆweiの作用による無端ベルトＢtを降段回転させる力が発生し、順次｛連結プーリーＰc ⇒ ＣcL⇒<噛合い連結>⇒ＣcR（連結軸４５）⇒ 制動クラッチＴc｝へと伝達して行く。｛ＴcR ⇔ Ｍc｝間はロックトルクＴlckによって拘束ロックされ、制動クラッチＴcは｛ＴcL ⇔ ＴcR｝間で摩擦制動（連結抵抗）力Ｆtrnを発動して連結状態である。即ち自然落下力Ｆweiと摩擦制動力Ｆtrnがバランスしてカートは停止している。
なお、“Ｆwei＞Ｆtrn”の場合はカートが自然落下することになるが、操縦者が昇段方向へ所要の力Ｐupを加えることによって、“Ｆwei＝Ｆtrn＋Ｐup”とバランスして静止する。この場合の所要の力Ｐupは、操作スイッチＳwcを“入”状態に切り替えるに足りる推進力に満たない大きさであるためモーターＭcは停止している。
【００３３】
<Ｂ>“Ｆwei＜Ｆass”の条件、又は“Ｆwei＜Ｆass＋Ｐup”且つ“Ｐup ＜Ｆwei”の条件において昇段中の状態
操縦者が把手に昇段方向へ推進力Ｐupを加えて操作スイッチＳwcはオン、モーターＭcは推進力Ｆassを発動して昇段回転Ｒupしており、そのアシスト回転力は｛制動クラッチＴcのローターＴcR ⇒ ローターＴcL ⇒ ＣcR（連結軸４５c）｝へ伝達される。一方、自然落下力Ｆweiは無端ベルトＢtの降段方向への回転（Ｒdwn）力となり、一方向クラッチＣcは｛ＣcL ⇒ ＣcR｝方向へトルク連結して連結軸４５cへ伝達され、前記したアシスト推進力Ｆassが駆動する昇段方向の回転（Ｒup）力の一部によって相殺される。力の差“Ｆass−Ｆwei”の作用により無端ベルトＢtがＤweiの逆方向へ昇段回転Ｒupする。
【００３４】
<Ｃ>“Ｆwei＜Ｐup”の条件においてオーバーラン昇段中の状態
アシストモーターＭbのアシスト推進力Ｆassを要せずに、力の差“Ｐup−Ｆwei”の作用により無端ベルトＢtが昇段方向へ回転（Ｒup）している。
昇降段制御手段５０の作用は前項 <Ｂ> と同様に、アシスト推進力Ｆassによって連結軸４５cが昇段回転Ｒupしている。一方では、操縦者の昇段推進力Ｐupが自然落下力Ｆweiを超えると力の差“Ｐup−Ｆwei”の作用により無端ベルトＢtが昇段回転Ｒupするが、一方向クラッチＣcは｛ＣcL ⇒ ＣcR｝方向へトルク非連結であって、前記したアシスト推進力Ｆassによる連結軸４５cの昇段回転Ｒupに対してオーバーラン（差動回転）状態となる（実施例３の図１３ <Ｃ> に同じ）。
【００３５】
<Ｄ>“Ｆtrn＜Ｆwei＋Ｐdwn” の条件において降段中の状態
操縦者が把手に降段方向へ推進力Ｐdwnを加えて、力の差“Ｆwei＋Ｐdwn−Ｆtrn” の作用により無端ベルトＢtがＤweiの方向へ降段回転Ｒdwnしており、対向する２個のローター｛ＴaL ⇒ ＴaR｝間では摩擦制動力Ｆtrnを発生させながら両者スリップ状態にある。操作スイッチＳwcオフで停止しているギヤードモーターに備わるロックトルクＴlckによって、モーターＭcの出力軸は拘束ロックされ静止している。
【実施例６】
【００３６】
図１８は、実施例６の位置変更可能な無端ベルト装置の収納時側面図である、図１９は、同装置の階段昇降時用に開脚した状態の側面図である。
無端ベルトユニット１２と、２個のリンク棒リンクＡ０６及びリンクＢ０７と、旅行鞄とによって４つ棒リンクが構成されており、閉脚収納状態(図１８）及び階段昇降用の開脚状態(図１９）に変更可能な無端ベルト装置である。“閉脚⇔開脚”の変更は手動で容易に操作でき、ストッパー０８及び引きばね０９によって図示した両状態の位置でロックされる。無端ベルトユニット１２は実施例１のものと同等である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
自走車両においても通常運行の駆動力を取り込むことによって、本階段昇降装置は自走車両にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１の無端ベルト装置１０の斜視図
【図２】同装置の三面図
【図３】同装置の降段制動手段を構成する部分の断面図
【図４】同装置を底面に備えた旅行鞄が階段を昇降する状態の側面図
【図５】降段制動手段を構成する要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラム
【図６】同装置を底面に２基並べて設置した旅行鞄の斜視図
【図７】旅行鞄を開きはじめた状態の斜視図
【図８】旅行鞄を開いた状態の側面図
【図９】実施例２の無端ベルト装置１０aを側面に備えたカートの斜視図
【図１０】実施例３の無端ベルト装置１０bの斜視図
【図１１】昇段アシスト手段内の要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラム
【図１２】実施例４の無端ベルト装置１０abの斜視図
【図１３】降段制動手段、昇段アシスト手段内の力の伝達、動作を示すダイヤグラム
【図１４】実施例５の無端ベルト装置１０cを側面に備えたカートの斜視図
【図１５】昇降段制御手段の制動クラッチＴcの斜視図
【図１６】昇降段制御手段の制動クラッチＴcの一部を断面で示した３面図
【図１７】昇降段制御手段内の力の伝達および動作を示すダイヤグラム
【図１８】実施例６の位置変更可能な無端ベルト装置の収納時側面図
【図１９】同装置の階段昇降時用に開脚した状態の側面図
【符号の説明】
【００３９】
Ｆwei 手動推進車の重量により発生する降段方向への落下力
Ｆbrk 制動器の入出両要素間に発生する降段方向への制動力
Ｆtrn 制動クラッチＴcの入出両要素間において回転を伝達する摩擦制動力
Ｐup 操縦者が車両を押す又は引っ張ることによる昇段方向への推進力
Ｐdwn 操縦者が車両を押す又は引っ張ることによる降段方向への推進力
Ｃa、b、c 一方向クラッチ
ＣaL、bL、cL 一方向クラッチＣa、b、cの無端ベルト側要素
ＣaR、bR、cR 一方向クラッチＣa、b、cの上記と反対側要素
Ｔa、b、c 制動器、開閉クラッチ、制動クラッチ
ＴaL、bL、cL Ｔa、b、cの無端ベルト側要素
ＴaR、bR、cR Ｔa、b、cの上記と反対側要素
Ｒup 各要素の昇段方向の回転を示す
Ｒdwn 各要素の降段方向の回転を示す
ＲBup 無端ベルトの昇段方向の回転を示す
ＲBdwn 無端ベルトの降段方向の回転を示す
Ｄwei Ｆwei の作用によって無端ベルトを回転させようとする方向を示す
Ｂt 無端ベルト
Ｐa、b、c 連結プーリー
Ｐ プーリー
Ｍb、c アシストモーター
Ｓwb、c 操作スイッチ
０１ 旅行鞄
０２ カート
０３ 走行車輪
０４ 把手
０５ 蝶番
０６ リンクＡ
０７ リンクＢ
０８ ストッパー
０９ 引きばね
１０a、b、ab、c 無端ベルト装置
１１ フレーム（無端ベルトユニットの）
１２ 無端ベルトユニット
２０ 降段制動手段
２１ フレーム（降段制御手段の）
２２ ブレーキドラム
２３ ブレーキ帯
２４ 引っ張りバネ
２５ キー
３０ 昇段アシスト手段
３１ フレーム（昇段アシスト手段の）
４５a、b、c 連結軸
４６ タイミングプーリー
４７ タイミングベルト
５０ 昇降段制御手段
５１L、R フレーム（制動クラッチＴcの）
５１M フレーム（昇降段アシストモーターＭcの）
５２ 支承軸
５４L、R 摩擦円盤
５５ スプリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は階段の昇降を行う補助装置として、無端ベルト装置を備えたハンドカート、旅行鞄等の手動推進車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プーリーに無端ベルトを張架した装置を階段昇降用の補助車輪として設けた手動推進車両は公知であり、階段昇降時には無端ベルト装置を階段のへり間に渡して回動させながら、全荷重を把持部で受けて階段を昇降するようにしている。従って荷物を含めた車両の重量が負荷される無端ベルトは階段を降下する方向に常に回動しようとするため、階段昇降途中でも、昇降動作を中断したときでも、押引する手先に全重量が負荷されることになる。このような負担を軽減するため、降段時にレバーを操作して係止片を作動して無端ベルトの回動を規制する手段（特許文献１）や、階段昇降のための外力を検出し当該外力に見合う駆動力を無端ベルトに作用させる手段（特許文献２）が公報に示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開2001-315646「荷物運搬 … の階段昇降用無端ベルトの制動装置」 車輪と一対のプーリーを回動自在にしてフレームに軸支し、前記プーリーには階段昇降用の無端ベルトを張架した荷物運搬用手押し二輪車において、周縁に受止歯を列設した規制片を前記プーリーと同軸にしてプーリー支軸に一体的に取付け、該規制片の前記受止歯を係離する係止片を前記主体フレームに設けた操作装置に備え、該操作装置の操作レバーを前記主体フレームの後端部に設けて構成し、当該操作レバーを操作して無端ベルトの制動を行う。
【０００４】
【特許文献２】特開平10-35504「階段昇降機」に拠れば、 荷物の搭載部を備えた本体と、階段昇降のために操作者から本体に加えられる外力を検出する外力検出器と、階段昇降用動力を発生する駆動部と、荷物の重量検出器と、外力検出器で検出された力に基づいて上記駆動部を作動させる制御手段とからなる。制御手段は重量検出器で検出される荷物の重量に応じて外力検出器で検出された外力と駆動部への出力との相関であるアシストゲインを変更するものであり、本体に加えた階段昇降のための外力に応じて階段昇降のための駆動がなされる。外力検出手段として歪みゲージやポテンショメータ或いは非接触式変位センサー等の検出器が用いられ、制御回路とモーター駆動用の電流ドライバーとから構成される制御駆動回路は、検出された力の値を入力してアシストゲインを演算し出力する。アシストゲインに応じて駆動源であるモーター出力の電流制御を行い、駆動モーターが作動トルクや作動速度或いは作動加速度等を出力し、また駆動部に粘性抵抗や制動指示を出力するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１における制動規制片や操作レバー、また特許文献２における検出器、演算回路や制御出力等を備える構成に依らず、ごく汎用的な回転伝達要素のみを効果的配置により連結して確実且つ高価でない制御手段を構成し下記の課題を解決する。
(１)車両の自重による落下力に対する所定の制動力が、停止時及び降段時には作用し、且つ昇段時には作用しないこと。
(２)操縦者が車両の把手に昇段推進力を加えると昇段駆動モーターが始動して昇段をアシストし、且つ操縦者の昇段推進力が車両の落下力を超えると無端ベルトの回転が昇段アシストモーターの駆動速度に拘束されずオーバーラン可能であること。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
２個以上のプーリーによって軌道を構成された無端ベルトユニットを階段昇降時の補助車輪として備えたハンドカート、旅行鞄等の手動推進車において、
連結プーリーＰa、一方向クラッチＣa、及び制動器Ｔaが相互に連結して備わり、前記一方向クラッチＣaは、無端ベルトが階段を降りる方向の回転（以後降段回転と記す)においては前記連結プーリーＰa側から前記制動器Ｔa側の方向へトルク連結して回転を伝え、無端ベルトが階段を昇る方向の回転（以後昇段回転と記す）においては、前記側の方向へはトルク非連結となって回転を遮断するよう配置され、前記制動器Ｔaが所定の制動抵抗力Ｆbrkを発動して前記降段回転を制動するよう配置構成された降段制動手段と、
連結プーリーＰb、一方向クラッチＣb、開閉クラッチＴb、及び昇段アシストモーターＭbが相互に連結して備わり、昇段回転において前記一方向クラッチＣbが、前記開閉クラッチＴb側から前記連結プーリーＰb側の方向へトルク連結して前記昇段アシストモーターＭbの回転を伝え、逆側の方向へはトルク非連結となって回転を遮断するよう配置され、前記開閉クラッチＴbの作用は、「トルク連結／非連結」の動作が前記昇段アシストモーターＭbの「昇段駆動回転／停止」の動作と連動して切り替わるものであり、降段回転においては前記昇段アシストモーターＭbが停止、前記開閉クラッチＴbがトルク非連結となって無端ベルト側の回転動作から遮断されるよう構成された昇段アシスト手段との、いずれか一方の手段又は両手段を備える無端ベルト装置である。また、
【０００７】
連結プーリーＰc、一方向クラッチＣc、制動クラッチＴc及び昇段アシストモーターＭcが相互に連結して備わり、前記一方向クラッチＣcは、降段回転において前記連結プーリーＰc側から前記制動クラッチＴc側の方向へトルク連結して回転を伝え、昇段回転においては前記側の方向へトルク非連結となって回転を遮断するよう配置されており、前記制動クラッチＴcはその両側から作用する力の差が所定の閾値内であればトルク連結して回転を伝え、前記閾値を超えるとその両側間に相対回転を許容し且つ所定の制動抵抗力Ｆtrnを発動して作用させるものであり、停止時において前記昇段アシストモーターＭcの出力軸がロックトルクＴlckによって拘束ロックされ静止するよう構成された昇降段制御手段を備える無端ベルト装置である。
【０００８】
また、前記の無端ベルト装置を階段昇降可能な位置に取り付け、又は階段昇降可能な位置及び収納位置に変更可能に取り付けた手動推進車である。
【発明の効果】
【０００９】
特許文献１や文献２に示されたラチェット（制動規制片）や操作レバーのような特殊な機械要素や、検出器、演算回路や制御出力器等の制御要素を用いることなく、一方向クラッチ、制動器Ｔa、開閉クラッチＴb、制動クラッチＴc等のごく汎用的な回転伝達要素のみを効果的配置により連結して信頼性の高い且つ高価でない制御手段を構成し、階段昇降が容易な無端ベルト装置を生み出せることが本発明の効果である。
【００１０】
本発明の無端ベルト装置を備えた手動推進車によれば、階段上において停止時及び降段時にはブレーキの入り切りのような操作をすることを要せず、常に制動器Ｔa又は制動クラッチＴcの摩擦制動力が作用しており、平坦地で走行させる感覚で停止させたり階段を降下させることができ、且つこの摩擦制動力は昇段時には作用しないので、操縦者やアシストモーターＭb、Ｍcに余計な力の負担を強いることがない。
また昇段時には、操縦者が車両の把手に昇段方向へ推進力を加えると、昇段アシストモーターが始動して昇段をアシストし、操縦者の昇段推進力が車両の落下力を超えると無端ベルトの回転が昇段アシストモーターの駆動速度を超えてオーバーラン可能である。車両の昇段速度に拘束されて階段を昇るのではなく、より速く昇ろうとして操縦者が強く把手を引けば、無端ベルトの回転がアシストモーターＭb、Ｍcの駆動回転をオーバーラン回転して自在速度で昇段させることができる。この時一方向クラッチＣa、Ｃb、Ｃcは非結合（回転フリー）であって制動器Ｔa、Ｔcの制動力からは解放されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の階段昇降用無端ベルト装置および当該装置を備えた手動推進車に係わる６種類の実施例について、その形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は実施例１の無端ベルト装置１０の斜視図。図２は同装置の三面図である。
チャンネル状に形成されたフレーム１１内に複数個のプーリーＰ及び連結プーリーＰaが並行に架設されており、無端ベルトＢtがこれらのプーリーに巻き掛けられて無端ベルトユニット１２が構成される。無端ベルトＢtの内面とプーリーＰ及び連結プーリーＰaの外面は、歯型が形成されて噛み合っており、確実に回転を伝達できる。
【００１３】
図３は降段制動手段を構成する部分の（図２内のＡ−Ａ断面を示す）断面図である。
本実施例の降段制動手段２０は、一方向クラッチＣaを内包した連結プーリーＰa 及び制動器Ｔaが直列に連結されて、フレームに対して回転自在に架設された連結軸４５に支承されて構成される。一方向クラッチＣaの作用は、{連結プーリーＰa ⇒ 連結軸４５}方向へは、無端ベルトＢtが昇段する方向の回転Ｒupでは連結軸４５に対し非連結となって空転し、降段する方向の回転Ｒdwnでは連結軸４５と噛み合って連結回転するよう配置されている。軸受け専業メーカーのくさびころ式の一方向クラッチＣaを用いているが、他の形式のもの例えばコイルスプリングの捲き内径収縮式のもの等であっても良い。
本実施例の制動器Ｔaは張力一定の帯ブレーキであって、連結キー２５によって連結軸４５へ軸止されたブレーキドラム２２に、引っ張りバネ２４の張力を付与されたブレーキ帯２３が巻き掛けられて構成される。他の形式のブレーキ例えばディスク式、ドラム内拡式、電磁式のものを用いることも可能であって、作用トルクが所定の閾値内であればトルク連結して相対回転を制動し、閾値を超えると相対回転を許容し且つ所定の制動抵抗力ＦbrkあるいはＦtrnを発動して作用させるものであれば良い。上記の如く一方向クラッチＣaも制動器Ｔaも標準的に普及している回転伝達要素を用いることができ信頼性の高い且つ高価でない手段を構成可能である。以降の実施例における一方向クラッチＣb、Ｃc、及び開閉クラッチＴb、制動クラッチＴcにおいても同等な標準伝達要素を用いている。
【００１４】
図４は本装置を底面に備えた旅行鞄が階段を昇降する状態の側面図上で、作用する力とその方向を示した。図５は降段制動手段２０を構成する要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラムであり、図中で使用する記号を定義して併記している。
【００１５】
<Ａ>“Ｆwei＝Ｆbrk”の条件において階段上で停止している状態
自然落下力Ｆweiの作用により無端ベルトＢtをＤweiの方向へ降段回転Ｒdwnさせる力が発生する。この回転Ｒdwnにおいては、｛ＣaL ⇒ ＣaR｝間は噛合い連結となって、回転（Ｒdwn）力は、順次｛連結プーリーＰa ⇒ ＣaL ⇒ ＣaR（連結軸４５）⇒ ＴaL（ブレーキドラム２２）｝へと伝達して行き、｛ＴaL ⇔ ＴaR（ブレーキ帯２３）｝間では摩擦制動力Ｆbrkが作用して両者連結状態であって停止している。即ち旅行鞄は自然落下力Ｆweiと摩擦制動力Ｆbrkがバランスして静止している。
なお、“Ｆwei＞Ｆbrk”の場合は鞄が自然落下することになるが、操縦者が昇段方向へ所要の力Ｐupを加えることによって、“Ｆwei＝Ｆbrk＋Ｐup”とバランスして静止する。
【００１６】
<Ｂ>“Ｆwei＜Ｐup”の条件において昇段中の状態
操縦者が昇段方向へ推進力Ｐupを加えると、力の差“Ｐup−Ｆwei”の作用により無端ベルトＢtはＤweiの逆方向へ昇段回転Ｒupする。この回転ＲupにおいてＣaは非連結であって、摩擦制動力Ｆbrkによって静止している要素群｛ＣaR（連結軸４５）⇔ＴaL ⇔ＴaR（ブレーキ帯２３）⇔ フレームFrm｝に対して、要素群｛Ｂt ⇔ Ｐa ⇔ＣaL｝は空転しており、旅行鞄は摩擦制動力Ｆbrkから解放されて昇段している。
【００１７】
<Ｄ>“Ｆbrk＜Ｆwei＋Ｐdwn”の条件において降段中の状態
操縦者が降段方向へ推進力Ｐdwnを加えると、力の差“Ｆwei＋Ｐdwn−Ｆbrk” の作用により無端ベルトＢtはＤwei方向へ降段回転Ｒdwnする。この回転ＲdwnにおいてＣaは噛合い連結となり、降段回転Ｒdwnは要素群｛Ｂt ⇔ Ｐa ⇔ ＣaL ⇔ＣaR（連結軸４５）⇔ＴaL（ブレーキドラム２２）｝を駆動しており、｛ＴaL ⇔ ＴaR（ブレーキ帯２３）｝間では摩擦制動力Ｆbrkを発生させながら両者スリップ状態にある。即ち操縦者は、制動力Ｆbrkに抗しながら鞄を降段方向への推進力Ｐdwnを加えることによって階段を降下して行くことができる。なお前記 <Ａ> 項の状態で作用する摩擦制動力Ｆbrkは静止摩擦係数に起因するものであり、本 <Ｄ> 項の状態で作用するＦbrkは動摩擦係数に起因するものでその値を異にするものであるが、近似的な値として以後同じ記号で表すことにする。
【００１８】
図６は、本装置を底面に２基並べて設置した旅行鞄の斜視図。図７、８では鞄を開いた状態を示している。本実施例の無端ベルト装置はコンパクトに形成できるので鞄の開閉に支障なく旅行鞄を構成できることを示した。３基の蝶番０５を備えている。
【実施例２】
【００１９】
図９は、実施例２の無端ベルト装置１０aを側面に備えたカートの斜視図である。本無端ベルト装置１０aは、２基の無端ベルトユニット１２を連結する１本の連結軸４５aを備えた１基の降段制動手段２０によって構成される。２基の無端ベルトユニット１２はそれぞれチャンネル状に形成されたフレーム１１内に複数個のプーリーＰ及び連結プーリーＰaが並行に架設されており、無端ベルトＢtがこれらのプーリーに巻き掛けられて構成され、実施例１と同等である。
実施例１の降段制動手段と同等に構成された１基の降段制動手段２０は、連結軸４５aの両端が２基の並列する無端ベルトユニット１２内まで伸張して形成され、両ユニットの連結プーリーＰaに内包されたクラッチＣaに連結される。構成要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラムは、図５ <Ａ> <Ｂ> <Ｄ> における前実施例と同一である。
【実施例３】
【００２０】
図１０は、実施例３の無端ベルト装置１０bの斜視図である。２基の無端ベルトユニット１２を連結する１本の連結軸４５bを備えた１基の昇段アシスト手段３０によって構成される。無端ベルトユニット１２及び連結軸４５bは実施例２と同等である。両ユニット１２に備わる一方向クラッチＣbを内包した連結プーリーＰb双方は、連結軸４５bの両端部に支承されており、且つ開閉クラッチＴb及び昇段アシストモーターＭbが連結して昇段アシスト手段３０を構成する。
一方向クラッチＣbの作用によって、連結プーリーＰb は、無端ベルトＢtが昇段する方向への回転Ｒupでは連結軸４５bに対して非連結となって空転し、降段する方向の回転Ｒdwnでは連結軸４５bと噛み合って連結回転する（前実施例と同じ）。
開閉クラッチＴb及び昇段アシストモーターＭbは、連動する操作スイッチＳwbの“入⇔切”によって動作する噛合いクラッチ及びギヤードモーターであって、本実施例の操作スイッチＳwbは操縦者が操作して“入⇔切”を切り替えるものである。操作スイッチＳwbは、常時は“切”状態であって、操縦者が操作することによって “入”状態に切り替わるべく構成（図示せず）されており、開閉クラッチＴbは、Ｓwb“入”では噛合い連結となり、Ｓwb“切”では非噛合いとなって空転する。昇段アシストモーターＭbは、Ｓwb“入”では無端ベルトＢtが昇段する方向へ回転し、Ｓwb“切”では停止する。
連結軸４５b、開閉クラッチＴb及び昇段アシストモーターＭb間は、タイミングプーリーとタイミングベルトによるベルト伝動によって連結されており、開閉クラッチＴb及び昇段アシストモーターＭbはフレーム３１へ並列して取り付け固定されている。
【００２１】
図１１は実施例３の装置１０bに備わる昇段アシスト手段３０内の構成要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラムであり、図中で使用する記号を定義して併記している。
<Ａ>“Ｆwei＝Ｐup”の条件において階段上で停止している状態
自然落下力Ｆweiが操縦者の昇段推進力Ｐupと釣り合っており、無端ベルトＢtを回転させる力は発生しない。Ｓwbはオフ、モーターＭbは停止、クラッチＴbは非連結である。
【００２２】
<Ｂ> “Ｆwei＜Ｆass”の条件において昇段中の状態
操作スイッチＳwbはオン、モーターＭbは推進力Ｆassを発動して回転、クラッチＴbは噛合い、連結軸４５b(一方向クラッチＣbのＣbR側)へ昇段方向の回転Ｒupが伝達される。一方車両の自然落下力Ｆweiは無端ベルトＢtの降段方向への回転（Ｒdwn）力となり、順次｛連結プーリーＰb ⇒ ＣbL ⇒ ＣbR（連結軸４５b）｝へと伝達され、前記の推進力Ｆassによる昇段方向の回転（Ｒup）力の一部によって相殺される。力の差“Ｆass−Ｆwei”の作用により無端ベルトＢtがＤweiの逆方向へ回転し車両が昇段する。
<Ｂ> の２“Ｆwei＜Ｆass＋Ｐup”且つ“Ｐup ＜Ｆwei”の条件において昇段中の状態
“Ｆwei＞Ｆass”の条件下においても、操縦者が昇段方向へ推進力Ｐupを加えることによって前項 <Ｂ> の１と同状態となり車両が昇段する。
力の差“Ｆwei−Ｐup”は無端ベルトＢtの降段方向への回転（Ｒdwn）力となって、順次｛連結プーリーＰb ⇒ ＣbL ⇒ ＣbR（連結軸４５b）｝へと伝達され、モーターＭbの推進力Ｆassによる昇段方向の回転（Ｒup）力の一部によって相殺される。力の差“Ｆass＋Ｐup−Ｆwei” の作用により 無端ベルトＢtがＤweiの逆方向へ回転し車両が昇段する。
【００２３】
<Ｃ>“Ｆwei＜Ｐup ”の条件においてオーバーラン昇段中の状態
アシストモーターＭbの推進力Ｆassのアシストを要せず、力の差“Ｐup−Ｆwei”は、無端ベルトＢtの昇段方向への回転（Ｒup）力となり、要素群｛Ｂt ⇔ … ⇔ ＣbL｝が連結して昇段回転をすることになる。これに対してＳwbはオン、Ｍbは昇段回転、クラッチＴbは連結しており、連結軸４５b(ＣbR)がＲup方向へ駆動されているが、一方向クラッチＣbの作用は｛ＣbL ⇒ ＣbR｝方向へ非連結となっているため、前記の無端ベルトＢtの昇段回転Ｒupは連結軸４５b(ＣbR)の回転に対してオーバーラン（空転）状態である。
【００２４】
<Ｄ>“Ｐup ＜Ｆwei”の条件において降段中の状態
力の差“Ｆwei−Ｐup”は無端ベルトＢtの降段方向への回転（Ｒdwn）力となり、順次｛連結プーリーＰb ⇒ ＣbL ⇒ ＣbR（連結軸４５b）｝へと伝達され、降段回転（Ｒdwn）となる。Ｓwbはオフ、Ｍbは停止、クラッチＴbは非連結である。操縦者は昇段推進力を調節して車両の落下力を支えながら降下して行く。
【実施例４】
【００２５】
図１２は実施例４の無端ベルト装置１０abの斜視図である。２基の無端ベルトユニット１２（実施例２または３と同等）を連結する1本の連結軸４５aを備えた１基の降段制動手段２０（実施例２と同等）、及びもう1本の連結軸４５bを備えた１基の昇段アシスト手段３０（実施例３と同等）とによって構成される。本実施例での操作スイッチＳwbは、操縦者が直接操作するものではなく、操縦者が車両の把手に昇段方向へ推進力を加えることにより間接的に、“切⇔入”が切り替わるものであり、常時“切”から昇段推進力を把手に加える時“入”状態に切り替わるべく構成されているが図示しない。その他の構成説明は実施例１、３での説明と重複するので省略する。
【００２６】
図１３は実施例４の無端ベルト装置１０abに備わる降段制動手段２０及び昇段アシスト手段３０内での構成要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラムである。
<Ａ>“Ｆwei＝Ｆbrk”の条件において階段上で停止している状態
降段制動手段２０の作用は、Ｃaが噛み合い連結しており、｛ＴaL ⇔ ＴaR（ブレーキ帯２３）｝間で摩擦制動力Ｆbrkが作用して両者連結状態であって、自然落下力Ｆweiと摩擦制動力Ｆbrkがバランスして静止している（実施例１の図５ <Ａ> に同じ）。
昇段アシスト手段３０は、Ｓwbがオフ、Ｍbが停止、クラッチＴbが非連結であって、無端ベルトＢtの動作から遮断されている。
【００２７】
<Ｂ>“Ｆwei＜Ｆass”の条件、又は“Ｆwei＜Ｆass＋Ｐup”且つ“Ｐup ＜Ｆwei”の条件において昇段中の状態
操縦者が把手に昇段方向へ推進力Ｐupを加えて操作スイッチＳwbがオンとなり、モーターＭbの昇段推進力Ｆassが発動、クラッチＴbが連結し、力の差“Ｆass−Ｆwei”あるいは“Ｆass＋Ｐup−Ｆwei”の作用によって、無端ベルトＢt がＤweiの逆方向へ昇段回転Ｒupする。昇段アシスト手段３０の作用は、実施例３の図１１の <Ｂ> と同じである。
降段制動手段２０の作用は、昇段回転ＲupにおいてＣaが非連結であって、無端ベルトＢtの動作は摩擦制動力Ｆbrkから解放されている（実施例１の図５ <Ｂ> に同じ）。
【００２８】
<Ｃ>“Ｆwei＜Ｐup ”の条件においてオーバーラン昇段中の状態
アシストモーターＭbのアシスト推進力Ｆassを要せずに、力の差“Ｐup−Ｆwei”の作用により無端ベルトＢtは昇段回転Ｒupしている。昇段アシスト手段３０の作用は、Ｓwbがオン、Ｍbが昇段回転して昇段推進力Ｆassを発動し、クラッチＴbが連結して連結軸４５b(ＣbR)をＲup方向へ駆動している一方、一方向クラッチＣbの作用が非連結であって力の差“Ｐup−Ｆwei”の作用による無端ベルトＢtの昇段回転Ｒupは連結軸４５b(ＣbR)の回転に対してオーバーラン（空転）状態である。（実施例３の図１１ <Ｃ> に同じ）。
降段制動手段２０の作用は、昇段回転ＲupにおいてＣaが非連結であって、無端ベルトＢtの動作は摩擦制動力Ｆbrkから解放されている（実施例１の図５ <Ｂ> に同じ）。
【００２９】
<Ｄ>“Ｆbrk＜Ｆwei＋Ｐdwn”の条件において降段中の状態
降段制動手段２０の作用は実施例１の図５ <Ｄ> に同じである。操縦者が把手に降段方向へ推進力Ｐdwnを加えて、力の差“Ｆwei＋Ｐdwn−Ｆbrk”により無端ベルトＢtをＤweiの方向へ降段回転Ｒdwnしており、｛ＴaL ⇔ ＴaR（ブレーキ帯２３）｝間では摩擦制動力Ｆbrkを発生させながら両者スリップ状態にある。
昇段アシスト手段３０の作用は、Ｓwbがオフ、Ｍbが停止、クラッチＴbが非連結であって、無端ベルトＢtの動作から遮断されている。
【実施例５】
【００３０】
図１４は、実施例５の無端ベルト装置１０cを側面に備えたカートの斜視図である。
該装置１０cは、２基の無端ベルトユニット１２（実施例２〜４と同等）を連結する1本の連結軸４５cを備えた１基の昇降段制御手段５０によって構成される。
両ユニット１２に備わる一方向クラッチＣcを内包した連結プーリーＰc双方は連結軸４５c の両端部に支承されており、制動クラッチＴc及び昇段アシストモーターＭcが連結して昇降段制御手段５０を構成している。連結軸４５c、制動クラッチＴc及び昇段アシストモーターＭc間はタイミングプーリーとタイミングベルトによるベルト伝動によって連結されており、制動クラッチＴc及び昇段アシストモーターＭcはフレーム５１Ｌ、Ｒ及び５１Ｍへ並列して固定されている。
一方向クラッチＣcの作用により連結プーリーＰcが、無端ベルトＢtが昇段する方向への回転Ｒupでは連結軸４５cに対して非連結となって空転し、降段する方向への回転Ｒdwnでは連結軸４５cと噛み合って連結回転する（前実施例に同じ）。
昇段アシストモーターＭcは操作スイッチＳwcがオフの停止時には、ギヤードヘッド出力軸がロックトルクＴlckによって拘束ロックされ静止しており、Ｓwcオンの回転時には推進力Ｆassを発動して制動クラッチＴcを昇段方向へ回転駆動するよう構成される。なお本実施例での操作スイッチＳwcは、操縦者が直接操作するものではなく、常時“切”状態から、操縦者が車両の把手に昇段方向へ推進力を加えることにより間接的に “入”状態に切り替わるべく構成されるものであるが図示しない（実施例４に同じ）。
【００３１】
図１５、１６は本例の装置１０cに備わる昇降段制御手段５０の制動クラッチＴcの斜視図及び一部を断面で示した３面図である。
フレーム５１Ｌ、Ｒに架設固定された支承軸５２へ支承された２個のローターＴcL（連結軸４５c側の要素）、及びＴcR（アシストモーターＭc側の要素）が、外周にタイミングプーリー４６を備えて各々が回転自在であって、タイミングベルト（図示省略）による回転伝達が可能である。両ローターＴcL、ＴcRの互いに対向する端面各々には摩擦円盤が設けられて接触しており、一方の摩擦円盤５４LはローターＴcLに取付け固定されている。他方の摩擦円盤５４RはローターＴcRへスラスト方向へのみ可動に取り付けられ、スプリング５５によって摩擦円盤５４Lを押圧する方向へ付勢されている。
制動クラッチＴcが伝達できる最大の力はこの両摩擦円盤間に発生する摩擦力Ｆtrnであって、両ローター｛ＴcL ⇔ ＴcR｝間に摩擦力Ｆtrnを超える力が作用すると、動摩擦抵抗力Ｆ’に抗しながら両者間がスリップして差動回転することになる。Ｆ’は静止摩擦に起因する力Ｆtrnとその値を異にするものであるが、近似的な値として以降は同じ記号Ｆtrnで表す。
【００３２】
図１７は本例の装置１０cに備わる昇降段制御手段５０を構成する要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラムである。
<Ａ>“Ｆwei＝Ｆtrn”の条件において階段上で停止している状態
操作スイッチＳwcはオフ、昇段アシストモーターＭcは停止しており、ギヤードモーターに備わるロックトルクＴlckによってＭcの出力軸は拘束ロックされ不動に静止している。自然落下力Ｆweiの作用による無端ベルトＢtを降段回転させる力が発生し、順次｛連結プーリーＰc ⇒ ＣcL⇒<噛合い連結>⇒ＣcR（連結軸４５）⇒ 制動クラッチＴc｝へと伝達して行く。｛ＴcR ⇔ Ｍc｝間はロックトルクＴlckによって拘束ロックされ、制動クラッチＴcは｛ＴcL ⇔ ＴcR｝間で摩擦制動（連結抵抗）力Ｆtrnを発動して連結状態である。即ち自然落下力Ｆweiと摩擦制動力Ｆtrnがバランスしてカートは停止している。
なお、“Ｆwei＞Ｆtrn”の場合はカートが自然落下することになるが、操縦者が昇段方向へ所要の力Ｐupを加えることによって、“Ｆwei＝Ｆtrn＋Ｐup”とバランスして静止する。この場合の所要の力Ｐupは、操作スイッチＳwcを“入”状態に切り替えるに足りる推進力に満たない大きさであるためモーターＭcは停止している。
【００３３】
<Ｂ>“Ｆwei＜Ｆass”の条件、又は“Ｆwei＜Ｆass＋Ｐup”且つ“Ｐup ＜Ｆwei”の条件において昇段中の状態
操縦者が把手に昇段方向へ推進力Ｐupを加えて操作スイッチＳwcはオン、モーターＭcは推進力Ｆassを発動して昇段回転Ｒupしており、そのアシスト回転力は｛制動クラッチＴcのローターＴcR ⇒ ローターＴcL ⇒ ＣcR（連結軸４５c）｝へ伝達される。一方、自然落下力Ｆweiは無端ベルトＢtの降段方向への回転（Ｒdwn）力となり、一方向クラッチＣcは｛ＣcL ⇒ ＣcR｝方向へトルク連結して連結軸４５cへ伝達され、前記したアシスト推進力Ｆassが駆動する昇段方向の回転（Ｒup）力の一部によって相殺される。力の差“Ｆass−Ｆwei”の作用により無端ベルトＢtがＤweiの逆方向へ昇段回転Ｒupする。
【００３４】
<Ｃ>“Ｆwei＜Ｐup”の条件においてオーバーラン昇段中の状態
アシストモーターＭbのアシスト推進力Ｆassを要せずに、力の差“Ｐup−Ｆwei”の作用により無端ベルトＢtが昇段方向へ回転（Ｒup）している。
昇降段制御手段５０の作用は前項 <Ｂ> と同様に、アシスト推進力Ｆassによって連結軸４５cが昇段回転Ｒupしている。一方では、操縦者の昇段推進力Ｐupが自然落下力Ｆweiを超えると力の差“Ｐup−Ｆwei”の作用により無端ベルトＢtが昇段回転Ｒupするが、一方向クラッチＣcは｛ＣcL ⇒ ＣcR｝方向へトルク非連結であって、前記したアシスト推進力Ｆassによる連結軸４５cの昇段回転Ｒupに対してオーバーラン（差動回転）状態となる（実施例３の図１３ <Ｃ> に同じ）。
【００３５】
<Ｄ>“Ｆtrn＜Ｆwei＋Ｐdwn” の条件において降段中の状態
操縦者が把手に降段方向へ推進力Ｐdwnを加えて、力の差“Ｆwei＋Ｐdwn−Ｆtrn” の作用により無端ベルトＢtがＤweiの方向へ降段回転Ｒdwnしており、対向する２個のローター｛ＴaL ⇒ ＴaR｝間では摩擦制動力Ｆtrnを発生させながら両者スリップ状態にある。操作スイッチＳwcオフで停止しているギヤードモーターに備わるロックトルクＴlckによって、モーターＭcの出力軸は拘束ロックされ静止している。
【実施例６】
【００３６】
図１８は、実施例６の位置変更可能な無端ベルト装置の収納時側面図である、図１９は、同装置の階段昇降時用に開脚した状態の側面図である。
無端ベルトユニット１２と、２個のリンク棒リンクＡ０６及びリンクＢ０７と、旅行鞄とによって４つ棒リンクが構成されており、閉脚収納状態(図１８）及び階段昇降用の開脚状態(図１９）に変更可能な無端ベルト装置である。“閉脚⇔開脚”の変更は手動で容易に操作でき、ストッパー０８及び引きばね０９によって図示した両状態の位置でロックされる。無端ベルトユニット１２は実施例１のものと同等である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
自走車両においても通常運行の駆動力を取り込むことによって、本階段昇降装置は自走車両にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１の無端ベルト装置１０の斜視図
【図２】同装置の三面図
【図３】同装置の降段制動手段を構成する部分の断面図
【図４】同装置を底面に備えた旅行鞄が階段を昇降する状態の側面図
【図５】降段制動手段を構成する要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラム
【図６】同装置を底面に２基並べて設置した旅行鞄の斜視図
【図７】旅行鞄を開きはじめた状態の斜視図
【図８】旅行鞄を開いた状態の側面図
【図９】実施例２の無端ベルト装置１０aを側面に備えたカートの斜視図
【図１０】実施例３の無端ベルト装置１０bの斜視図
【図１１】昇段アシスト手段内の要素間の力の伝達および動作を示すダイヤグラム
【図１２】実施例４の無端ベルト装置１０abの斜視図
【図１３】降段制動手段、昇段アシスト手段内の力の伝達、動作を示すダイヤグラム
【図１４】実施例５の無端ベルト装置１０cを側面に備えたカートの斜視図
【図１５】昇降段制御手段の制動クラッチＴcの斜視図
【図１６】昇降段制御手段の制動クラッチＴcの一部を断面で示した３面図
【図１７】昇降段制御手段内の力の伝達および動作を示すダイヤグラム
【図１８】実施例６の位置変更可能な無端ベルト装置の収納時側面図
【図１９】同装置の階段昇降時用に開脚した状態の側面図
【符号の説明】
【００３９】
Ｆwei 手動推進車の重量により発生する降段方向への落下力
Ｆbrk 制動器の入出両要素間に発生する降段方向への制動力
Ｆtrn 制動クラッチＴcの入出両要素間において回転を伝達する摩擦制動力
Ｐup 操縦者が車両を押す又は引っ張ることによる昇段方向への推進力
Ｐdwn 操縦者が車両を押す又は引っ張ることによる降段方向への推進力
Ｃa、b、c 一方向クラッチ
ＣaL、bL、cL 一方向クラッチＣa、b、cの無端ベルト側要素
ＣaR、bR、cR 一方向クラッチＣa、b、cの上記と反対側要素
Ｔa、b、c 制動器、開閉クラッチ、制動クラッチ
ＴaL、bL、cL Ｔa、b、cの無端ベルト側要素
ＴaR、bR、cR Ｔa、b、cの上記と反対側要素
Ｒup 各要素の昇段方向の回転を示す
Ｒdwn 各要素の降段方向の回転を示す
ＲBup 無端ベルトの昇段方向の回転を示す
ＲBdwn 無端ベルトの降段方向の回転を示す
Ｄwei Ｆwei の作用によって無端ベルトを回転させようとする方向を示す
Ｂt 無端ベルト
Ｐa、b、c 連結プーリー
Ｐ プーリー
Ｍb、c アシストモーター
Ｓwb、c 操作スイッチ
０１ 旅行鞄
０２ カート
０３ 走行車輪
０４ 把手
０５ 蝶番
０６ リンクＡ
０７ リンクＢ
０８ ストッパー
０９ 引きばね
１０a、b、ab、c 無端ベルト装置
１１ フレーム（無端ベルトユニットの）
１２ 無端ベルトユニット
２０ 降段制動手段
２１ フレーム（降段制御手段の）
２２ ブレーキドラム
２３ ブレーキ帯
２４ 引っ張りバネ
２５ キー
３０ 昇段アシスト手段
３１ フレーム（昇段アシスト手段の）
４５a、b、c 連結軸
４６ タイミングプーリー
４７ タイミングベルト
５０ 昇降段制御手段
５１L、R フレーム（制動クラッチＴcの）
５１M フレーム（昇降段アシストモーターＭcの）
５２ 支承軸
５４L、R 摩擦円盤
５５ スプリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個以上のプーリーによって軌道を構成された無端ベルトユニットを階段昇降時の補助車輪として備えたハンドカート、旅行鞄等の手動推進車において、
連結プーリーＰa、一方向クラッチＣa、及び制動器Ｔaが相互に連結して備わり、前記一方向クラッチＣaは、無端ベルトが階段を降りる方向の回転（以後降段回転と記す)においては前記連結プーリーＰa側から前記制動器Ｔa側の方向へトルク連結して回転を伝え、無端ベルトが階段を昇る方向の回転（以後昇段回転と記す）においては、前記側の方向へはトルク非連結となって回転を遮断するよう配置され、前記制動器Ｔaが所定の制動抵抗力Ｆbrkを発動して前記降段回転を制動するよう配置構成された降段制動手段と、
連結プーリーＰb、一方向クラッチＣb、開閉クラッチＴb、及び昇段アシストモーターＭbが相互に連結して備わり、昇段回転において前記一方向クラッチＣbが、前記開閉クラッチＴb側から前記連結プーリーＰb側の方向へトルク連結して前記昇段アシストモーターＭbの回転を伝え、逆側の方向へはトルク非連結となって回転を遮断するよう配置され、前記開閉クラッチＴbの作用は、「トルク連結／非連結」の動作が前記昇段アシストモーターＭbの「昇段駆動回転／停止」の動作と連動して切り替わるものであり、降段回転においては前記昇段アシストモーターＭbが停止、前記開閉クラッチＴbがトルク非連結となって無端ベルト側の回転動作から遮断されるよう構成された昇段アシスト手段との、いずれか一方の手段又は両手段を備える無端ベルト装置。
【請求項２】
２個以上のプーリーによって軌道を構成された無端ベルトユニットを階段昇降時の補助車輪として備えたハンドカート、旅行鞄等の手動推進車において、
連結プーリーＰc、一方向クラッチＣc、制動クラッチＴc及び昇段アシストモーターＭcが相互に連結して備わり、前記一方向クラッチＣcは、降段回転において前記連結プーリーＰc側から前記制動クラッチＴc側の方向へトルク連結して回転を伝え、昇段回転においては前記側の方向へトルク非連結となって回転を遮断するよう配置されており、前記制動クラッチＴcはその両側から作用する力の差が所定の閾値内であればトルク連結して回転を伝え、前記閾値を超えるとその両側間に相対回転を許容し且つ所定の制動抵抗力Ｆtrnを発動して作用させるものであり、停止時において前記昇段アシストモーターＭcの出力軸がロックトルクＴlckによって拘束ロックされ静止するよう構成された昇降段制御手段を備える無端ベルト装置。
【請求項３】
請求項１、及び２記載の無端ベルト装置を階段昇降可能な位置に取り付け、又は階段昇降可能な位置及び収納位置に変更可能に取り付けたことを特徴とする階段昇降が容易な手動推進車。
【請求項１】
２個以上のプーリーによって軌道を構成された無端ベルトユニットを階段昇降時の補助車輪として備えたハンドカート、旅行鞄等の手動推進車において、
連結プーリーＰa、一方向クラッチＣa、及び制動器Ｔaが相互に連結して備わり、前記一方向クラッチＣaは、無端ベルトが階段を降りる方向の回転（以後降段回転と記す)においては前記連結プーリーＰa側から前記制動器Ｔa側の方向へトルク連結して回転を伝え、無端ベルトが階段を昇る方向の回転（以後昇段回転と記す）においては、前記側の方向へはトルク非連結となって回転を遮断するよう配置され、前記制動器Ｔaが所定の制動抵抗力Ｆbrkを発動して前記降段回転を制動するよう配置構成された降段制動手段と、
連結プーリーＰb、一方向クラッチＣb、開閉クラッチＴb、及び昇段アシストモーターＭbが相互に連結して備わり、昇段回転において前記一方向クラッチＣbが、前記開閉クラッチＴb側から前記連結プーリーＰb側の方向へトルク連結して前記昇段アシストモーターＭbの回転を伝え、逆側の方向へはトルク非連結となって回転を遮断するよう配置され、前記開閉クラッチＴbの作用は、「トルク連結／非連結」の動作が前記昇段アシストモーターＭbの「昇段駆動回転／停止」の動作と連動して切り替わるものであり、降段回転においては前記昇段アシストモーターＭbが停止、前記開閉クラッチＴbがトルク非連結となって無端ベルト側の回転動作から遮断されるよう構成された昇段アシスト手段との、いずれか一方の手段又は両手段を備える無端ベルト装置。
【請求項２】
２個以上のプーリーによって軌道を構成された無端ベルトユニットを階段昇降時の補助車輪として備えたハンドカート、旅行鞄等の手動推進車において、
連結プーリーＰc、一方向クラッチＣc、制動クラッチＴc及び昇段アシストモーターＭcが相互に連結して備わり、前記一方向クラッチＣcは、降段回転において前記連結プーリーＰc側から前記制動クラッチＴc側の方向へトルク連結して回転を伝え、昇段回転においては前記側の方向へトルク非連結となって回転を遮断するよう配置されており、前記制動クラッチＴcはその両側から作用する力の差が所定の閾値内であればトルク連結して回転を伝え、前記閾値を超えるとその両側間に相対回転を許容し且つ所定の制動抵抗力Ｆtrnを発動して作用させるものであり、停止時において前記昇段アシストモーターＭcの出力軸がロックトルクＴlckによって拘束ロックされ静止するよう構成された昇降段制御手段を備える無端ベルト装置。
【請求項３】
請求項１、及び２記載の無端ベルト装置を階段昇降可能な位置に取り付け、又は階段昇降可能な位置及び収納位置に変更可能に取り付けたことを特徴とする階段昇降が容易な手動推進車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００９−１０１９２３（Ｐ２００９−１０１９２３Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７６６１３（Ｐ２００７−２７６６１３）
【出願日】平成１９年１０月２４日（２００７．１０．２４）
【出願人】（３０５０６１０６９）有限会社ハイデン (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２４日（２００７．１０．２４）
【出願人】（３０５０６１０６９）有限会社ハイデン (4)
【Ｆターム（参考）】
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