JP2011068239A - 電動推進式ハンディカート - Google Patents

Abstract

【課題】使用者の意思に応じて直進走行、および旋回走行をスムーズに行うことが可能で、かつ使い勝手のよい電動推進式ハンディカートを提供する。
【解決手段】車体フレーム３と、車体フレーム３の左右にそれぞれ少なくとも１つずつ回転自在に設けられた車輪２と、車体フレーム３に設けられ、左右の車輪２，２をそれぞれ独立駆動させる２つの電動モータ１０，１０と、車体フレーム３から延びる１本の操縦桿５とを備え、車体フレーム３に、操縦桿５を軸心周り方向に向かって回転可能に設けると共に、操縦桿５の回転位置を検出するポテンショメータ３５を設け、ポテンショメータ３５の検出結果に基づいて、２つの電動モータ１０，１０の駆動制御を行う。
【選択図】図４

Description

この発明は、電動推進式ハンディカートに関するものである。

従来から、荷物を運搬するためのハンドキャリアに電動モータを設け、人力をアシストするものが知られている。この種のハンドキャリアとしては、荷台の下部の左右に設けられた２つの車輪を連結する車軸に電動モータを連結する一方、ハンドルに電動モータの駆動制御を行う操作ボタンを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
これによれば、使用者がハンドルの操作ボタンを押下することにより、電動モータの駆動力が車軸に伝達され、人力をアシストすることができる。

特開２００８−３７２７１号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、ハンドキャリアを直進走行させる場合にあっては優れているが、右方向や左方向に旋回走行させる場合、内輪と外輪とに回転差が生じるので、走行が困難になる。すなわち、使用者の意思に応じてスムーズに走行させにくいという課題がある。
また、ハンドキャリアを走行させるにあたって、走行速度を可変させたい場合等の操作ボタンの操作が煩わしく、使用者にとって使い勝手が悪いという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、使用者の意思に応じて直進走行、および旋回走行をスムーズに行うことが可能で、かつ使い勝手のよい電動推進式ハンディカートを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、車体フレームと、前記車体フレームの左右にそれぞれ少なくとも１つずつ回転自在に設けられた車輪と、前記車体フレームに設けられ、左右の前記車輪をそれぞれ独立駆動させる２つの電動モータと、前記車体フレームから延びる１本の操縦桿とを備え、前記車体フレームに、前記操縦桿を軸心周り方向に向かって回転可能に設けると共に、前記操縦桿の回転位置を検出する回転位置検出装置を設け、前記回転位置検出装置の検出結果に基づいて、前記２つの電動モータの駆動制御を行うことを特徴とする。

このように構成することで、左右の車輪がそれぞれ独立して駆動するので、電動推進式ハンディカートを左右に旋回走行させる場合であっても内輪と外輪とに回転差を生じさせることができる。このため、直進走行、および旋回走行をスムーズに行うことができる。
また、使用者が操縦桿を右回転、および左回転させるだけで電動推進式ハンディカートを左右に旋回走行させることが可能になる。このため、煩わしい操作が必要なく、使い勝手のよい電動推進式ハンディカートを提供することができる。

請求項２に記載した発明は、前記操縦桿の先端に、使用者が把持可能なハンドル部を設けると共に、前記ハンドル部に、このハンドル部が前記操縦桿に対して作用させる引張り方向、および圧縮方向の荷重を検出可能な荷重検出装置を設け、この荷重検出装置の検出結果に基づいて、前記２つの電動モータの駆動制御を行うことを特徴とする。

このように構成することで、使用者の歩行速度よりも電動推進式ハンディカートの走行速度が遅く、ハンドル部に荷重がかかれば電動推進式ハンディカートを加速させることができる一方、使用者の歩行速度よりも電動推進式ハンディカートの走行速度が速く、ハンドル部の荷重が低減すると電動推進式ハンディカートを減速させることができる。このため、煩わしい操作をすることなく、使用者の走行速度に応じて電動推進式ハンディカートの速度調整を行うことができ、さらに使い勝手のよい電動推進式ハンディカートを提供することが可能になる。
また、ハンドル部に荷重検出装置を設けることにより、操縦桿のモーメントを検出する虞がない。このため、例えば、車体フレームに荷物等を積載した場合など、この荷物によって操縦桿に付加がかかった場合であっても、無駄に電動推進式ハンディカートの走行速度が変化することがなく、信頼性を向上させることができる。

請求項３に記載した発明は、前記荷重検出装置は、前記操縦桿の軸方向に交差する方向に沿って設けられた板バネ部と、前記板バネ部の歪みを検出可能な歪み検出装置とを有し、前記操縦桿に、前記板バネ部を介して前記ハンドル部を設けたことを特徴とする。
このように構成することで、簡素な構造で、ハンドル部の荷重を検出することができるので、製造コストを削減できる。また、操縦桿に対するハンドル部の傾動動作も検出することが可能になるので、さらに使用者の意思に応じた電動推進式ハンディカートの走行が実現できる。

請求項４に記載した発明は、前記操縦桿に前記板バネ部の長手方向中央を固定すると共に、前記板バネ部の両端に１対の支持駒を設ける一方、前記ハンドル部の前記１対の支持駒に対応する部位に、各支持駒に係合可能な支軸を設け、前記１対の支持駒のうちの一方、およびこの支持駒に対応する支軸の何れか一方に、前記一方の支持駒と前記支軸との相対位置関係のズレを許容する許容部を形成したことを特徴とする。

このように構成することで、荷重検出装置とハンドル部とを簡素な構造で連結することができると共に、ハンドル部が操縦桿に付勢する軸力や捩れ力を精度よく検出することが可能になる。
また、板バネ部が歪むことによって１対の支持駒間の距離が変化した場合であっても１対の支持駒のうちの一方に、この支持駒と支軸との相対位置関係のズレを許容する許容部が形成されているので、１対の支軸間の距離が変化しない構成であっても板バネ部に引っ張り応力がかかるのを阻止できる。このため、ハンドル部にかかる荷重をより精度よく検出することが可能になる。

請求項５に記載した発明は、前記ハンドル部に、前記支軸の前記操縦桿の軸方向に沿う変位を規制するストッパを設けたことを特徴とする。
このように構成することで、板バネ部が許容以上に変化するのを防止でき、板バネ部、および歪み検出装置の損傷を防止できる。

本発明によれば、左右の車輪がそれぞれ独立して駆動するので、電動推進式ハンディカートを左右に旋回走行させる場合であっても内輪と外輪とに回転差を生じさせることができる。このため、直進走行、および旋回走行をスムーズに行うことができる。
また、使用者が操縦桿を右回転、および左回転させるだけで電動推進式ハンディカートを左右に旋回走行させることが可能になる。このため、煩わしい操作が必要なく、使い勝手のよい電動推進式ハンディカートを提供することができる。

本発明の実施形態における電動推進式ハンディカートの使用状態を示す説明図である。 本発明の実施形態における電動推進式ハンディカートを一方からみた斜視図である。 本発明の実施形態における電動推進式ハンディカートを他方からみた斜視図である。 本発明の実施形態における車体フレームを下側からみた斜視図である。 本発明の実施形態における操縦桿の要部斜視図である。 本発明の実施形態におけるハンドル部の斜視図である。 本発明の実施形態におけるハンドル部の分解斜視図である。

（電動推進式ハンディカート）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、電動推進式ハンディカート１の使用状態を示す説明図、図２は、電動推進式ハンディカート１を一方からみた斜視図、図３は、電動推進式ハンディカート１を他方からみた斜視図である。
図１〜図３に示すように、電動推進式ハンディカート１は、使用者Ｕが押して使用するタイプの所謂電動アシスト式ショッピングカートである。なお、以下の説明において、説明を簡単にするために、使用者Ｕの進行方向前方を単に前方、進行方向後方を単に後方、進行方向を向いて右側を単に右側、進行方向を向いて左側を単に左側、使用者Ｕが電動推進式ハンディカート１を使用した状態で鉛直方向上側を単に上側、地面側を単に下側などとして説明する場合がある。

電動推進式ハンディカート１は、左右に設けられた車輪２と、これら車輪２を回転自在に支持する車体フレーム３と、車体フレーム３の上部に設けられ、購入品等の荷物を収容する箱状の荷物収容体４と、車体フレーム３の後方から上方に向かって突設された１本の操縦桿５とを有しており、この操縦桿５の上端に設けられているハンドル部６を使用者Ｕが把持して使用するようになっている。

（車体フレーム）
図４は、車体フレーム３を下側からみた斜視図である。
図２、図４に示すように、車体フレーム３は、荷物収容体４を載置するための荷台７を有している。荷台７の下方には、荷台７と対向配置されたアンダーフレーム８が平板状の複数の支持プレート９を介して支持されている。
アンダーフレーム８の左右方向両側には、下方に向かって突設されたブラケット１８，１８が固定されている。このブラケット１８は、車輪２の車軸２ａを回転自在に支持していると共に、後述の減速機構１３を支持する役割を有している。

アンダーフレーム８の下面には、左右方向略中央に２つの電動モータ１０，１０が前後方向に沿って並設されている。これら電動モータ１０，１０は、２つの車輪２を駆動させるためのものである。電動モータ１０，１０は、アンダーフレーム８の左右方向両側よりもやや中央寄りに突設されているブラケット１１を介し、対応する車輪２側に出力軸１２を向けた状態で固定されている。

そして、各電動モータ１０は、対応する車輪２の車軸２ａに減速機構１３を介して連結されている。減速機構１３は、電動モータ１０の出力軸１２の先端に外嵌固定されている出力歯車１４と、車軸２ａに外嵌固定されている入力歯車１５と、これら出力歯車１４と入力歯車１５との間に設けられた第１アイドラー歯車１６、および第２アイドラー歯車１７とを有している。

出力歯車１４は、所謂外歯平歯車であって、この出力歯車１４には第１アイドラー歯車１６が噛合っている。第１アイドラー歯車１６は所謂段付平歯車であって、大径歯車１６ａと小径歯車１６ｂとを有している。第１アイドラー歯車１６は、両端がブラケット１１，１８に回転自在に支持されているシャフト１９に外嵌固定されている。そして、大径歯車１６ａが出力歯車１４に噛合されている一方、小径歯車１６ｂが第２アイドラー歯車１７に噛合されている。

第２アイドラー歯車１７も段付歯車状に形成されたものであって、大径歯車１７ａと小径歯車１７ｂとを有している。第２アイドラー歯車１７は、両端がブラケット１１，１８に回転自在に支持されているシャフト２０に外嵌固定されている。そして、大径歯車１７ａが第１アイドラー歯車１６の小径歯車１６ｂに噛合されている一方、小径歯車１７ｂが入力歯車１５に噛合されている。

また、各電動モータ１０には、これを固定するブラケット１１とは反対側の底部にエンコーダ２１が設けられている。エンコーダ２１は、出力軸１２の回転位置を検出するための回転位置検出装置である。エンコーダ２１により検出された信号は、荷台７とアンダーフレーム８との間に形成された収納空間Ｋ（図２参照）に配置された不図示の制御部に出力される。
また、収納空間Ｋには、電動モータ１０や各電子部品を駆動させるためのバッテリ２２が収納されている。バッテリ２２としては、例えば、ＤＣ１２Ｖのバッテリが使用される。

このような構成のもと、２つの電動モータ１０，１０のうち、一方の電動モータ１０が駆動すると、この一方の電動モータ１０に連結されている減速機構１３を介して一方の車輪２が回転する。また、他方の電動モータ１０が駆動すると、この他方の電動モータ１０に連結されている減速機構１３を介して他方の車輪２が回転する。このように、２つの車輪２は、それぞれ対応する電動モータ１０によって独立駆動するように構成されている。
なお、この実施形態における減速機構１３の減速比Ｃは、
Ｃ≒１／２４
程度に設定されている。

また、図４に示すように、アンダーフレーム８の後端部には、左右方向両側に背もたれ杆２４が取り付けられている。背もたれ杆２４は、荷台７と共に荷物収容体４を支持するためのものである。背もたれ杆２４は丸棒を略Ｕ字状に形成したものであって、１対の先端が不図示のボルトによってアンダーフレーム８に締結固定されるようになっている。

さらに、アンダーフレーム８の後端部には、左右方向中央に後方に向かって取付け座２５が延設されている。取付け座２５には、中央の大部分に開口部２５ａが形成されている。取付け座２５の上面には、不図示のジャイロセンサが設けられており、開口部２５ａを介して電動推進式ハンディカート１の前後方向の倒れ姿勢を検出できるようになっている。
また、取付け座２５には、固定ブロック２６を介して操縦桿５の下端が左右方向に傾動可能に取り付けられている。

すなわち、操縦桿５の下端には、径方向であって、かつ前後方向に貫通する支軸２７が設けられている。一方、固定ブロック２６には、支軸２７を回転自在に支持可能な軸受け部（不図示）が設けられている。これにより、操縦桿５は、支軸２７を中心にして左右方向に傾動するようになっている。
ここで、背もたれ杆２４の荷台７側、つまり、１対の先端側には、これら１対の先端部を跨るように形成された平板状のステー４２が設けられている。このステー４２には、左右方向両側に後方に向かって突出する１対のストッパ４３，４３が設けられている。このストッパ４３，４３は、操縦桿５の傾動量を規制するためのものである。つまり、操縦桿５を左右方向に向かって傾動させると、ストッパ４３，４３に当接するようになっている。

このように構成された車体フレーム３には、これを前部から下部に跨るように形成され、車体フレーム３の前方と下方を覆うカバー２３が設けられている。また、車体フレーム３の後方には、アンダーフレーム８の後端部の形状に対応するように断面略ハット状に形成されたカバー２８が設けられている。このカバー２８によって、車体フレーム３の後方、および固定ブロック２６が覆われている。
ここで、ストッパ４３，４３の取り付け位置は、操縦桿５を左右方向に向かって傾動させると、操縦桿５がカバー２８よりも先にストッパ４３，４３に当接するような位置に設定されている。このため、操縦桿５とカバー２８とが干渉することによる両者５，２８の損傷を防止できる。

（操縦桿）
図５は、操縦桿５の要部斜視図である。
図３〜図５に示すように、操縦桿５は、車体フレーム３の固定ブロック２６に支持される基部シャフト３１と、基部シャフト３１に軸心周りに方向に向かって回転自在支持される中段シャフト３２と、中段シャフト３２の上部に、この中段シャフト３２に対して軸方向に沿ってスライド自在に設けられた上段シャフト３３とにより構成されている。そして、基部シャフト３１の下端に、支軸２７を圧入するための孔３４が形成されている。

また、基部シャフト３１と中段シャフト３２との接続部には、ポテンショメータ３５が設けられている。ポテンショメータ３５は、基部シャフト３１に対する中段シャフト３２の回転位置を検出するための回転位置検出装置である。このポテンショメータ３５による検出結果は、信号として収納空間Ｋ（図２参照）に配置された不図示の制御部に出力される。
さらに、基部シャフト３１と中段シャフト３２との接続部には、中段シャフト３２の回転位置を所定の位置に復帰させるための姿勢復帰装置３６が設けられている。

図５に詳示するように、姿勢復帰装置３６は、基部シャフト３１の先端側に軸方向に沿って設けられたショックアブソーバ３７と、中段シャフト３２の基部シャフト３１側に設けられた復帰プレート３８とで構成されている。
ショックアブソーバ３７は、外筒３７ａにピストンロッド３７ｂが進退自在に設けられたものであって、外筒３７ａ内に充填されたガス、または外筒３７ａ内に設けられたスプリング等の弾性部材によって、ピストンロッド３７ｂが進出方向に向かって付勢されている。

復帰プレート３８は、略円環状に形成され中段シャフト３２に外嵌固定されている本体部３９と、この本体部３９の一側に設けられた受けプレート４０とが一体成形されたものである。受けプレート４０は、軸方向平面視略扇状に形成されたプレートであって、この下面４０ａにピストンロッド３７ｂの先端が当接するようになっている。受けプレート４０の下面４０ａには、凹部４１が形成されている。

この凹部４１は、受けプレート４０の肉厚が周方向中央から両端にかけて増加するように楔状に形成されており、下方に向かって末広がる傾斜面４１ａを有している。そして、中段シャフト３２の回転位置が正位置（中立位置）にあるとき、ピストンロッド３７ｂの先端が凹部４１の周方向中央の稜線に当接するようになっている。

すなわち、中段シャフト３２が正位置から右回転、または左回転すると、ピストンロッド３７ｂが凹部４１の傾斜面４１ａによって縮退方向に向かって押圧される。すると、ピストンロッド３７ｂに復元力が作用し、凹部４１の傾斜面４１ａを押し上げようとする。このとき、ピストンロッド３７ｂの押上げ力が傾斜面４１ａによって周方向に分散され、受けプレート４０に回転力が作用する。これにより、中段シャフト３２が正位置に復帰する。

上段シャフト３３の内径は、中段シャフト３２を外嵌可能な大きさに設定されている。これにより、上段シャフト３３が中段シャフト３２に軸方向にスライド可能となり、操縦桿５の長さを使用者Ｕの背丈に合わせて調整できる。また、上段シャフト３３、および中段シャフト３２には、それぞれの合わせ面に複数の孔４４ａ，４４ｂが軸方向に沿って形成されている。これら孔４４ａ，４４ｂを重ね合わせ、不図示のピンを差し込むことによって、操縦桿５を調整した長さで維持することができるようになっている。

（ハンドル部）
図６は、ハンドル部６の斜視図、図７は、ハンドル部６の分解斜視図である。
図６、図７に示すように、上段シャフト３３の上端に設けられたハンドル部６は、平面視略コの字状に形成された樹脂製の筐体４５を有している。すなわち、筐体４５は、上段シャフト３３に連結され前後方向に延びる連結部４８と、連結部４８の前方から上方に延びる立ち上がり部４９と、立ち上がり部４９から後方に向かって延出し、使用者Ｕが把持する把持部５０とで構成されている。

また、筐体４５は、左右方向に分割可能な第１筐体４５ａと第２筐体４５ｂとで構成されており、両者４５ａ，４５ｂをボルト４６によって締結固定するようになっている。第１筐体４５ａ、および第２筐体４５ｂには、それぞれの内面側に補強プレート４７ａ，４７ｂが取り付けられている。
補強プレート４７ａ，４７ｂは、例えば、アルミ製のプレートから成り、筐体４５の形状に対応するように平面視略コの字状に形成されている。１対の補強プレート４７ａ，４７ｂ間には、ボルト４６に対応する部位に、それぞれスタッドボルト５４が左右方向に立設されている。これらスタッドボルト５４により、１対の補強プレート４７ａ，４７ｂ間の距離が所定値に保たれる。

また、１対の補強プレート４７ａ，４７ｂ間には、把持部５０に対応する部位にトグルスイッチ５１が設けられている。トグルスイッチ５１は、電動推進式ハンディカート１を起動するためのスイッチであって、スイッチレバー５２が取り付けられている。そして、このスイッチレバー５２を使用者Ｕが押し上げることによって、トグルスイッチ５１がオンするようになっている。トグルスイッチ５１のオン信号は、車体フレーム３の収納空間Ｋ（図２参照）に配置された不図示の制御部に出力され、制御部によって電動モータ１０の駆動制御が行われる。

さらに、１対の補強プレート４７ａ，４７ｂ間には、把持部５０の後端にキルスイッチ５３が設けられている。キルスイッチ５３は不図示のストッパを有しており、このストッパが不図示のワイヤ等を介して使用者Ｕの手首に連結されるようになっている。これにより、使用者Ｕが把持部５０から誤って手を離した場合等、スットッパが引抜かれてキルスイッチ５３が作動し、電動推進式ハンディカート１が停止する。

（荷重検出装置）
また、１対の補強プレート４７ａ，４７ｂ間には、連結部４８に対応する部位に荷重検出装置５５が設けられている。荷重検出装置５５は、連結部４８の延在方向に長く形成された板バネ部５６と、この板バネ部５６の両面であって長手方向両端側に貼付され、板バネ部５６の歪みを検出する４つの歪みゲージ５７とを有している。そして、板バネ部５６の長手方向中央部が連結ブロック５８を介して上段シャフト３３に固定されている。

４つの歪みゲージ５７は、車体フレーム３の収納空間Ｋ（図２参照）に配置された不図示の制御部に接続され、この制御部上において、例えばホイートストンブリッジ回路を形成している。このブリッジ回路は、例えば、バッテリ２２と接地端子（不図示）との中間位置から信号を取り出し、この取り出された信号を差動増幅器からなる不図示の増幅手段に入力され、所定の信号レベルに増幅されるようになっている。

連結ブロック５８は、断面略凸状に形成されたものであって、連結部４８の延在方向に長いベース部６１と、ベース部６１上に一体成形されベース部６１の長さよりも短い長さに設定された載置部６２とを有している。この載置部６２上に、板バネ部５６の長手方向中央部が載置され、この上から固定ブロック６３が取り付けられている。

固定ブロック６３には、長手方向両側に厚さ方向に貫通する貫通孔６４が形成されている。板バネ部５６の貫通孔６４に対応する部位にも不図示の貫通孔が形成されている。一方、連結ブロック５８の載置部６２には、貫通孔６４に対応する部位に不図示の雌ネジ部が刻設されている。そして、固定ブロック６３上から不図示のボルトを貫通孔６４を介して載置部６２の雌ネジ部に螺入することにより、連結ブロック５８に固定ブロック６３が締結固定される。これにより、連結ブロック５８と固定ブロック６３とにより板バネ部５６が挟持された状態になる。

板バネ部５６の長手方向両端には、それぞれ支持駒６５，６６が設けられている。一方、１対の補強プレート４７ａ，４７ｂには、各支持駒６５，６６に対応する部位に、それぞれ補強プレート４７ａ，４７ｂ間を跨る支持シャフト６７が設けられている。
２つの支持駒６５，６６のうちの一方の支持駒６５（図７における右側の支持駒６５）には、支持シャフト６７を挿通可能な挿通孔６５ａが形成されている。また、他方の支持駒６６（図７における左側の支持駒６６）には、支持シャフト６７を挿通可能な凹部６６ａが形成されている。この凹部６６ａは、支持駒６６の前方に開口部６６ｂを向けた形で形成されている。

このような構成のもと、１対の補強プレート４７ａ，４７ｂと板バネ部５６とが２つの支持駒６５，６６、および支持シャフト６７，６７を介して係合される。このため、筐体４５を介して１対の補強プレート４７ａ，４７ｂに操縦桿５に対して軸方向に沿った荷重や操縦桿５に対して前後方向の荷重がかかると、支持シャフト６７、および支持駒６５，６６を介して板バネ部５６に伝達され、板バネ部５６が弾性変形するようになっている。そして、弾性変形することにより生じる板バネ部５６の歪みが歪みゲージ５７により検出され、この検出信号が車体フレーム３の収納空間Ｋ（図２参照）に配置された不図示の制御部に出力される。

ここで、板バネ部５６がハンドル部６の荷重により湾曲変形すると、２つの支持駒６５，６６間の距離Ｌ１が板バネ部５６の変形前と比較して短くなる。これに対し、１対の補強プレート４７ａ，４７ｂに固定されている１対の支持シャフト６７，６７間の距離Ｌ２はハンドル部６に荷重がかかる前と後とで変化することがない。このため、支持駒６５，６６と支持シャフト６７，６７との相対位置関係がずれてしまう。しかしながら、他方の支持駒６６に凹部６６ａが形成されているので、支持駒６５，６６と支持シャフト６７，６７との相対位置関係のズレが許容される。すなわち、他方の支持駒６６の凹部６６ａは、支持シャフト６７と支持駒６６との相対位置関係のズレを許容する許容部として機能する。

また、１対の補強プレート４７ａ，４７ｂと荷重検出装置５５との間には、ストッパプレート６８が設けられている。ストッパプレート６８は、１対の支持シャフト６７，６７の操縦桿５の軸方向に沿う変位を規制するためのものであって、１対の支持シャフト６７，６７を跨るように前後方向に沿って長く形成されている。
ストッパプレート６８には、連結ブロック５８のベース部６１に対応する部位に、１対のボルト孔６９が形成されている。一方、連結ブロック５８のベース部６１には、ボルト孔６９に対応する部位に、雌ネジ部７０が刻設されている。そして、ストッパプレート６８の左右方向両側から不図示のボルトをボルト孔６９を介して雌ネジ部７０に螺入することにより、ストッパプレート６８を連結ブロック５８に締結固定するようになっている。

また、ストッパプレート６８の長手方向両端側には、１対の支持シャフト６７，６７に対応する部位に、それぞれ支持シャフト６７を貫通可能な貫通孔７１が形成されている。この貫通孔７１の直径は、支持シャフト６７の直径よりもやや大きく設定されている。すなわち、支持シャフト６７は、貫通孔７１との間に生じるガタ分だけ変位可能になっている。これにより、１対の支持シャフト６７．６７の操縦桿５の軸方向に沿う変位量が所定量に規制される。そして、この結果、ハンドル部６の操縦桿５に対する変位量が所定量に規制されることになる。

（作用）
次に、電動推進式ハンディカート１の動作について説明する。
電動推進式ハンディカート１を使用するときは、ハンドル部６の把持部５０を把持し、電動推進式ハンディカート１の上体を起こす（図１参照）。このとき、把持部５０に設けられているキルスイッチ５３の不図示のストッパと使用者Ｕの手首とをワイヤ（不図示）を介して連結する。
なお、電動推進式ハンディカート１に、この上体を起こしたままで支持可能なスタンド等を設け、使用者Ｕがハンドル部６を把持した後、スタンドのロックを解除するように構成してもよい。
また、この状態にあっては、ハンドル部６は、操縦桿５に設けられている姿勢復帰装置３６によって、正位置、つまり、前後方向に沿う方向に向いている。

そして、把持部５０を強く握り締めてスイッチレバー５２を押し上げると、トグルスイッチ５１がオンする。トグルスイッチ５１のオン信号は、車体フレームの収納空間Ｋ（図２参照）に配置された不図示の制御部に出力され、２つの電動モータ１０を前進する方向に向かって駆動させる。
このとき、ハンドル部６が正位置に向いているので、２つの電動モータ１０はそれぞれの２つの車輪２を同速度で回転させる。始動時の車輪２の回転速度は、使用者Ｕが歩行可能な速度に設定されており、予め不図示の制御部に速度値が記憶されている。この速度値に基づいて電動モータ１０を駆動させる。

ここで、電動推進式ハンディカート１の走行速度が使用者Ｕの歩行速度よりも速くなると、電動推進式ハンディカート１が使用者Ｕから離れる方向に走行していくことになる。すると、ハンドル部６が操縦桿５から引っ張られ、ハンドル部６内に設けられている荷重検出装置５５の板バネ部５６が操縦桿５から離れる方向に向かって弾性変形する。この弾性変形による板バネ部５６の歪みが歪みゲージ５７により検出され、不図示の制御部に信号が出力される。制御部は、入力された信号に基づいて電動モータ１０を減速させる。このため、使用者Ｕと電動推進式ハンディカート１の車輪２との間の距離が所望の距離に維持される。

また、使用者Ｕが立ち止まるなどして、使用者Ｕと電動推進式ハンディカート１の車輪２との間の距離が急激に長くなると、この分電動推進式ハンディカート１が手前側に倒れこむと共に、使用者Ｕの姿勢が前のめりになる。
ここで、電動推進式ハンディカート１の傾き姿勢は、不図示のジャイロセンサによって検出されている。このジャイロセンサによって検出された電動推進式ハンディカート１の傾き量が所定値以上になると、電動モータ１０が停止する。

ここで、電動モータ１０には、例えば、電磁ブレーキ等のブレーキ機構が設けられていないが、これに代わって、減速機構１３のセルフロック機能が電動モータ１０のブレーキとして機能する。すなわち、本実施形態の減速機構１３の減速比Ｃは、例えば、
Ｃ≒１／２４
程度に設定されている。このように減速比Ｃを設定すると、外力（人力）によって車輪２を回そうとした場合、減速機構１３が電動モータ１０のブレーキとして十分機能させることができる。このため、電動推進式ハンディカート１が停止し、この電動推進式ハンディカート１を使用者Ｕの杖として機能させることが可能になる。

一方、使用者Ｕの歩行速度が電動推進式ハンディカート１の走行速度よりも速くなると、電動推進式ハンディカート１が使用者Ｕ側に向かってくることになる。すると、ハンドル部６が操縦桿５側に向かって押圧され、ハンドル部６内に設けられている荷重検出装置５５の板バネ部５６が操縦桿５側に向かって弾性変形する。この弾性変形による板バネ部５６の歪みが歪みゲージ５７により検出され、不図示の制御部に信号が出力される。制御部は、入力された信号に基づいて電動モータ１０を増速させる。このため、使用者Ｕと電動推進式ハンディカート１の車輪２との間の距離が所望の距離に維持される。

次に、歩行路に段差がある場合について説明する。
まず、段差を乗り上げる場合、ハンドル部６を操縦桿５に対して奥側に傾動させると、荷重検出装置５５の板バネ部５６が弾性変形し、この弾性変形に基づいて電動モータ１０が増速される。これにより、電動推進式ハンディカート１が歩行路の段差を容易に乗り上げる。
一方、段差を降りる場合、使用者Ｕに先立って電動推進式ハンディカート１が段差を降りると、電動推進式ハンディカート１の状態が変化し、使用者Ｕが把持しているハンドル部６が操縦桿５に対して手前に傾動する。すると、荷重検出装置５５の板バネ部５６が弾性変形し、この弾性変形に基づいて電動モータ１０が減速される。これにより、使用者Ｕが安全に段差を降りることができる。

このように、電動推進式ハンディカート１は、操縦桿５に対してハンドル部６を押圧するか引張するかによって、走行速度を変化させることができると共に、操縦桿５に対してハンドル部６を手前側に傾動させるか奥側に傾動させるかによって、車輪２の回転速度を増減させることができる。

続いて、電動推進式ハンディカート１を旋回させる場合について説明する。
電動推進式ハンディカート１を右旋回させるときは、ハンドル部６を操縦桿５の軸心周りに沿って右回転させる。すると、操縦桿５の上段シャフト３３、および中段シャフト３２がハンドル部６と一体となって回転し、基部シャフト３１に対する中段シャフト３２の回転角度（操舵角度）がポテンショメータ３５によって検出される。ポテンショメータ３５による検出結果は、信号として収納空間Ｋ（図２参照）に配置された不図示の制御部に出力される。

制御部は、ポテンショメータ３５からの出力信号に基づいて、右側の車輪２に連結された電動モータ１０の回転速度と、左側の車輪２に連結された電動モータ１０の回転速度を変化させる。具体的には、右側の車輪２に連結された電動モータ１０の回転速度よりも左側の車輪２に連結された電動モータ１０の回転速度を速くすると共に、両車輪２，２によって、所定の速度で電動推進式ハンディカート１が旋回するように２つの電動モータ１０の回転速度を決定する。

すると、電動推進式ハンディカート１が右旋回する。このとき、操縦桿５の基部シャフト３１が車体フレーム３に対して支軸２７を中心に傾動可能に設けられている（図４参照）ので、電動推進式ハンディカート１が右旋回するのに伴って操縦桿５が右側に向かって傾動する。このため、使用者Ｕは、自身の姿勢を崩すことなく、電動推進式ハンディカート１に導かれるようにスムーズに右方向に向かって移動できる。

一方、電動推進式ハンディカート１を左旋回させる場合、ハンドル部６を左回転させる。すると、ポテンショメータ３５からの出力信号に基づいて、左側の車輪２に連結された電動モータ１０の回転速度よりも右側の車輪２に連結された電動モータ１０の回転速度が速くなる。これにより、電動推進式ハンディカート１が左旋回し、使用者Ｕも左方向に向かって移動できる。

ここで、各電動モータ１０の回転速度差は、ポテンショメータ３５によって検出される回転角度に基づいて決定される。すなわち、ポテンショメータ３５によって検出される回転角度の値が大きければ左右の車輪２，２の回転速度差が大きくなる。一方、ポテンショメータ３５によって検出される回転角度の値が小さければ左右の車輪２，２の回転速度差が小さくなる。このように、電動推進式ハンディカート１は、ハンドル部６の操舵角度に応じて急旋回走行させたり緩旋回走行させたりすることができる。

また、ハンドル部６を右回転や左回転させると、操縦桿５の姿勢復帰装置３６によってハンドル部６に正位置側に向かう付勢力が作用する。このため、ハンドル部６は電動推進式ハンディカート１が右旋回、または左旋回した後、徐々に正位置へと戻る。このとき、ハンドル部６の回動に基づいて、左右の車輪２，２の回転速度差も徐々に小さくなる。そして、再び電動推進式ハンディカート１が直進走行する。

一方、電動推進式ハンディカート１を停止させる場合、ハンドル部６の把持部５０の握りを弱くするとスイッチレバー５２が下がり、トグルスイッチ５１がオフになる。トグルスイッチ５１のオフ信号は、不図示の制御部に出力され、２つの電動モータ１０が停止する。

また、電動推進式ハンディカート１の走行中、使用者Ｕが転ぶなどしてハンドル部６が手元から離れてしまった場合もスイッチレバー５２が下がり、車輪２が停止する。さらに、このとき、ハンドル部６と使用者Ｕとの離反距離が許容距離よりも大きくなると、つまり、キルスイッチ５３のワイヤ（不図示）の長さよりも大きくなると、キルスイッチ５３の不図示のストッパが引抜かれ、電動モータ１０への電力の供給が完全に遮断される。このように、キルスイッチ５３を設けることにより、電動推進式ハンディカート１のフェールセーフ機能が高まる。

（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、車体フレーム３に２つの電動モータ１０を設け、これらをそれぞれ左右の車輪２，２に別々に連結して両車輪２，２を独立駆動するので、電動推進式ハンディカート１を左右に旋回走行させる場合であっても内輪と外輪とに回転差を生じさせることができる。このため、直進走行、および旋回走行をスムーズに行うことができる。

また、操縦桿５を基部シャフト３１、中段シャフト３２、および上段シャフト３３により構成し、基部シャフト３１と中段シャフト３２との接続部にポテンショメータ３５を設け、このポテンショメータ３５によるハンドル部６の回転位置の検出結果に基づいて左右の車輪２，２に回転速度差を生じさせている。このため、使用者Ｕが操縦桿５を右回転、および左回転させるだけで電動推進式ハンディカート１を左右に旋回走行させることが可能になる。よって、煩わしい操作が必要なく、使い勝手のよい電動推進式ハンディカート１を提供することができる。

また、電動推進式ハンディカート１を使用者Ｕが押しながら走行させるので、この分、幅の狭い歩行路もスムーズに歩行することができる。すなわち、例えば、使用者Ｕが引いて使用するショッピングカート等を利用する場合、使用者Ｕの右手、または左手で引かれるショッピングカートの位置は、使用者Ｕの立ち位置よりも左右方向外側に位置することになる。しかしながら、電動推進式ハンディカート１は、使用者Ｕが押して使用するタイプのものであるので、使用者Ｕの真前に位置させることができる（図１参照）。このため、電動推進式ハンディカート１の位置が使用者Ｕの立ち位置よりも左右方向外側に位置させることなく使用することができる。よって、この分、使用者Ｕが引いて使用するショッピングカートよりも幅の狭い歩行路を歩行することが可能になる。

さらに、操縦桿５の上端にハンドル部６を設け、このハンドル部６内に荷重検出装置５５を設けている。そして、この荷重検出装置５の検出結果に基づいて車輪２の回転速度を増減させている。このため、使用者Ｕの歩行速度と電動推進式ハンディカート１の走行速度との差によって、操縦桿５に対するハンドル部６の荷重が変化すると、これに応じて電動推進式ハンディカート１の速度がする。すなわち、煩わしい操作をすることなく、使用者Ｕの走行速度に応じて電動推進式ハンディカート１の速度調整を行うことができる。このため、電動推進式ハンディカート１の車輪２と使用者Ｕとの間の距離を一定に保つことができ、さらに使い勝手を向上させることができる。
これに加え、操縦桿５に対するハンドル部６の傾動に基づいて、車輪２の回転速度を増減できるので、段差等を有する悪路も容易に走破することが可能になる。

また、ハンドル部６に荷重検出装置５５を設けることにより、操縦桿５のモーメントを検出する虞がない。このため、例えば、荷物収容体４に荷物を収納することにより、操縦桿５に付加がかかった場合であっても、無駄に電動推進式ハンディカート１の走行速度が変化することがない。よって、電動推進式ハンディカート１の操作性精度、つまり、信頼性を向上させることができる。

さらに、操縦桿５とハンドル部６とを板バネ部５６を介して連結し、この板バネ部５６と板バネ部５６に貼付された歪みゲージ５７を用いてハンドル部６の操縦桿５に対する荷重を検出可能としている。このように、荷重検出装置５５の構造を簡素することにより、電動推進式ハンディカート１の製造コストを削減できる。
また、操縦桿５の軸方向と交差するハンドル部６の連結部４８に沿うように板バネ部５６が設けられているので、荷重検出装置５５によって操縦桿５に対するハンドル部６の傾動動作も検出することが可能になる。このため、さらに使用者Ｕの意思に応じた電動推進式ハンディカート１の走行が実現できる。

さらに、荷重検出装置５５は、板バネ部５６の長手方向両端に支持駒６５，６６を設け、これら支持駒６５，６６と補強プレート４７ａ，４７ｂとを支持シャフト６７を介して連結しているので、ハンドル部６が操縦桿５に付勢する軸力や捩れ力を精度よく検出することが可能になる。
また、２つの支持駒６５，６６のうちの他方の支持駒６６に、支持シャフト６７と支持駒６６との相対位置関係のズレを許容する凹部６６ａを形成している。このため、支持シャフト６７と支持駒６６との相対位置関係のズレによって、板バネ部５６に長手方向に沿う引っ張り応力が作用してしまうのを阻止できる。よって、ハンドル部６にかかる荷重をより精度よく検出することが可能になる。

さらに、荷重検出装置５５は、１対の補強プレート４７ａ，４７ｂと荷重検出装置５５との間にストッパプレート６８が設けられており、このストッパプレート６８によりハンドル部６の変位量が所定値に規制されている。このため、板バネ部５６が許容以上に変化するのを防止でき、板バネ部５６、および歪みゲージ５７の損傷を確実に防止できる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ハンドル部６の操舵角度、つまり、操縦桿５の中段シャフト３２の回転角度を検出する装置として、基部シャフト３１と中段シャフト３２との接続部にポテンショメータ３５を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ポテンショメータ３５に代わってエンコーダやレゾルバ等を用いてもよい。

また、上述の実施形態では、車体フレーム３の左右に車輪２を１つずつ設け、これら車輪２にそれぞれ電動モータ１０を連結した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、車体フレーム３の左右に、それぞれ電動モータ１０に連結された車輪２が少なくとも１つずつ設けられていればよい。すなわち、例えば、車体フレーム３の左右に、それぞれ従動輪として電動モータ１０に連結されていない複数の車輪２を設けてもよい。

さらに、上述の実施形態では、荷重検出装置５５に設けられた２つの支持駒６５，６６のうち、他方の支持駒６６（図７における左側の支持駒６６）に凹部６６ａを形成し、この凹部６６ａを支持シャフト６７と支持駒６６との相対位置関係のズレを許容する許容部として構成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、支持駒６６を支持シャフト６７との相対位置関係のズレを許容可能に構成すればよい。また、支持駒６６に対応する支持シャフト６７を支持駒６６との相対位置関係のズレを許容可能に構成してもよい。

そして、上述の実施形態では、１対の補強プレート４７ａ，４７ｂと荷重検出装置５５との間に、ストッパプレート６８を設け、ハンドル部６の変位量を所定量に規制した場合について説明した。しかしながら、ハンドル部６の変位量を所定量に規制できればよく、例えば、ストッパプレート６８に代わって突起などを設け、この突起と１対の補強プレート４７ａ，４７ｂとを当接させるように構成してもよい。

１ 電動推進式ハンディカート
２ 車輪
３ 車体フレーム
５ 操縦桿
６ ハンドル部
１０ 電動モータ
３５ ポテンショメータ（回転位置検出装置）
５５ 荷重検出装置
５６ 板バネ部
５７ 歪みゲージ（歪み検出装置）
６５，６６ 支持駒
６６ａ 凹部（許容部）
６７ 支持シャフト（支軸）
６８ ストッパプレート（ストッパ）
Ｕ 使用者

Claims (5)

1. 車体フレームと、
   前記車体フレームの左右にそれぞれ少なくとも１つずつ回転自在に設けられた車輪と、
   前記車体フレームに設けられ、左右の前記車輪をそれぞれ独立駆動させる２つの電動モータと、
   前記車体フレームから延びる１本の操縦桿とを備え、
   前記車体フレームに、前記操縦桿を軸心周り方向に向かって回転可能に設けると共に、前記操縦桿の回転位置を検出する回転位置検出装置を設け、
   前記回転位置検出装置の検出結果に基づいて、前記２つの電動モータの駆動制御を行うことを特徴とする電動推進式ハンディカート。
2. 前記操縦桿の先端に、使用者が把持可能なハンドル部を設けると共に、
   前記ハンドル部に、このハンドル部が前記操縦桿に対して作用させる引張り方向、および圧縮方向の荷重を検出可能な荷重検出装置を設け、
   この荷重検出装置の検出結果に基づいて、前記２つの電動モータの駆動制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の電動推進式ハンディカート。
3. 前記荷重検出装置は、
   前記操縦桿の軸方向に交差する方向に沿って設けられた板バネ部と、
   前記板バネ部の歪みを検出可能な歪み検出装置とを有し、
   前記操縦桿に、前記板バネ部を介して前記ハンドル部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の電動推進式ハンディカート。
4. 前記操縦桿に前記板バネ部の長手方向中央を固定すると共に、前記板バネ部の両端に１対の支持駒を設ける一方、
   前記ハンドル部の前記１対の支持駒に対応する部位に、各支持駒に係合可能な支軸を設け、
   前記１対の支持駒のうちの一方、およびこの支持駒に対応する支軸の何れか一方に、前記一方の支持駒と前記支軸との相対位置関係のズレを許容する許容部を形成したことを特徴とする請求項３に記載の電動推進式ハンディカート。
5. 前記ハンドル部に、前記支軸の前記操縦桿の軸方向に沿う変位を規制するストッパを設けたことを特徴とする請求項４に記載の電動推進式ハンディカート。

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