JP2011084104A - Moving device with power - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、用途が異なる複数の作業に対応可能な駆動部を有する動力付移動装置に関するものである。 The present invention relates to a powered moving apparatus having a drive unit capable of handling a plurality of tasks having different uses.
従来より、例えば台車などの運搬対象物を、原動機による動力によって移動させる動力付移動装置がる。この動力付移動装置は、効率的に多くの異なる作業に対応でき、かつどの作業においても最適な操作感覚で人が操作できることが求められている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a powered moving device that moves an object to be transported, such as a carriage, with power from a prime mover. This powered mobile device is required to be able to efficiently handle many different tasks and to be operated by a person with an optimal sense of operation in any task.
従来の動力付移動装置としては、既存の手押し台車と電動アシスト式駆動輪を有する移動駆動部を連結機構で着脱可能に連結することにより、1台の移動駆動部で複数の台車を交換しても人力アシスト台車として使用できるようにし、低コストで台車運搬作業者の負荷を低減しようとしているものがある(例えば、特許文献1参照。)。図7は、特許文献1の動力付移動装置の外観を示す側面図である。
As a conventional motorized moving apparatus, an existing hand cart and a moving drive unit having electrically assisted driving wheels are detachably connected by a connecting mechanism, thereby exchanging a plurality of carts with one moving drive unit. However, there is one that can be used as a human-powered trolley and is intended to reduce the load on the trolley transporter at a low cost (for example, see Patent Document 1). FIG. 7 is a side view showing an appearance of the powered moving apparatus of
図7において、動力付移動装置1は、電動アシスト式駆動輪を有する移動駆動部2と、手押し台車3と、移動駆動部2と手押し台車3とを着脱可能に連結する連結機構部4と、から構成される。
In FIG. 7, the powered moving
また、操舵ハンドルの姿勢を前後どちらの向きの方向にも取り付け可能な構成とし、前後どちらの向きの動きにも対応可能な動力付移動装置がある(例えば、特許文献2参照。)。図8(a)、(b)は、特許文献2の動力付移動装置の概略図であって、図8(a)は立乗りしない(操舵ハンドルを前向きに取り付ける)場合を示す図で、図8(b)は立乗りする(操舵ハンドルを後向きに取り付ける)場合を示す図である。
In addition, there is a powered moving device that can be attached to the steering handle in either of the front and rear directions and can handle movement in either the front and rear directions (see, for example, Patent Document 2). 8 (a) and 8 (b) are schematic views of the powered moving device of
図8(a)では、立乗りしないオペレータ5の側に操舵ハンドル6を向けるために、操舵ハンドル6が移動駆動部7に対して前向きになるように取り付けている。また、図8(b)では、立乗りしたオペレータ5の側に操舵ハンドル6を向けるために、操舵ハンドル6が移動駆動部7に対して後向きになるように取り付けている。特許文献2では、図8(a)、(b)に示すように、操舵ハンドル6の取り付け方向を変更することで、前後どちらの向きの動きにも対応可能な動力付移動装置を実現している。
In FIG. 8A, the
しかしながら、特許文献1は、1台の移動駆動部で複数の台車を人力アシスト台車として使用できるようにしているが、1台の移動駆動部で用途が異なる複数の作業を行わせることまでは考慮されていない。
However,
また、特許文献2は、操舵ハンドルの姿勢を前後方向のどちらに向けても取り付け可能にしているが、あくまでも取り付け方向しか考慮されておらず、1台の移動駆動部で用途が異なる複数の作業は実現できない。
Further, although
本発明は、これら従来の課題を解決するもので、複数の作業に対応可能な動力付移動装置を提供することを目的とする。 The present invention solves these conventional problems, and an object of the present invention is to provide a powered moving apparatus that can handle a plurality of operations.
上記課題を解決するための本発明の動力付移動装置は、本体と、前記本体を駆動させる駆動部と、前記本体に接続されて前記本体部を操舵する操舵部と、前記操舵部の姿勢の変化に基づいて前記駆動部の駆動制御特性を変更する制御部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a powered moving apparatus of the present invention includes a main body, a drive unit that drives the main body, a steering unit that is connected to the main body and steers the main body unit, and a posture of the steering unit. And a control unit that changes a drive control characteristic of the drive unit based on a change.
以上のように、本発明の動力付移動装置によれば、用途が異なる複数の作業に対応可能な動力付移動装置を提供することができる。 As described above, according to the powered moving apparatus of the present invention, it is possible to provide a powered moving apparatus that can cope with a plurality of tasks having different uses.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同じ構成には同じ符号を付けて、適宜、説明を省略している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における動力付移動装置の牽引モードの斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view of a traction mode of the powered moving apparatus according to
図1において、本実施の形態1の移動駆動部である動力付移動装置10は、その連結部11で、従動移動部である台車12と連結されており、動力付移動装置10が移動する事により、台車12を牽引する構成となっている。
In FIG. 1, the powered moving
動力付移動装置10は、その本体をカバーする外装カバー部13内に設置された電動モータ14による動力を用いて駆動車輪20により移動するものであり、その上方に取っ手15が突き出た操舵ハンドル16が設けられている。この動力付移動装置10には、電動モータ14からの動力により駆動する駆動車輪20の他に、複数の補助輪21、22も設けられており、移動安定性を向上させている。なお、補助輪22は、安定させると共に周囲の人にプレッシャーを与えないようにするため、外装カバー部13の一部を横に突き出させて配置している。図1に示すように、この横に突き出た羽状外装カバー部13aに補助輪22を位置させることで、安定性と安心感を両立させている。
The powered moving
操舵ハンドル16には、動力付移動装置10の状態を示す表示部や操作スイッチなどが配置された操作パネル17も設けられている。操作パネル17としては、ディスプレイと各種操作スイッチなどを組み合わせたものや、タッチパネル式のディスプレイなどが用いられる。
The
外装カバー部13には、動力付移動装置10の前方を照らすと共に周囲のその動作モードを色で知らせるためのライト18と、動力付移動装置10からの警告音やメッセージなどを周囲に伝えるためのスピーカ19が設けられている。ここで、ライト18は、図1に示すように動物の上目遣いのように配置され、スピーカ19は、図1に示すように動物の口のように配置されている。そのため、本実施の形態1の動力付移動装置10は、周囲の人に不快感を与えることがないものになっていると思われる。また、外装カバー部13には、バッテリー26を入れ替えて接続する事が可能な開口部が設けてあり、鉛直方向にバッテリー26を持ち上げて取り出し、外部で充電したり、新しいバッテリーに入れ替えたりすることで、動力付移動装置10に新たに電源を供給する事が可能である。
The
台車12は、アルミ部材で構成されたフレーム部23、該フレーム部23内に設けられた物品の保持空間部24、フレーム部23を床面に対して移動可能なように保持している従動輪25を有して、物品の保持および運搬の作業を行うための従動移動部である。
The
動力付移動装置10と台車12とは、動力付移動装置10の連結部11により着脱自在に連結されており、連結時は動力付移動装置10と台車12とが連動して移動可能なように構成されている。図1に示す状態では、連結部11を支点に、動力付移動装置10に対して台車12が回転可能なように連結されている。
The powered moving
図2は、図1における動力付移動装置10から外装カバー部13を外し、その内部機構を示した斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing the internal mechanism of the
図2において、動力付移動装置10は、その骨格を形成する骨格部26に対し、操舵ハンドル16の回転に連動して、駆動車輪20と電動モータ14とを含む駆動機構部27が回動可能なように構成されている。すなわち、本実施の形態1の動力付移動装置10は、操舵ハンドル16を図2のAの方向に回転させた場合、その回転に連動して、駆動機構部27が図2のBの方向に回転するように構成されている。このように、駆動機構部27自体が回転することで、操舵ハンドル16の向きに合わせて移動方向が変更可能である。
In FIG. 2, in the powered moving
さらに、操舵ハンドル16と駆動機構部27の間には、操舵ハンドル姿勢検出部28および力検出部29が設けられており、操舵ハンドル16の姿勢(向き)の切り替えと、外部から操舵ハンドル16に加えられた力を検出できるようにしている。
Further, a steering handle
続いて、図3に、本実施の形態1における動力付移動装置の電動車モードの斜視図を示す。 Next, FIG. 3 shows a perspective view of the electric vehicle mode of the powered moving apparatus according to the first embodiment.
図3において、本実施の形態1の移動駆動部である動力付移動装置10は、その連結部11で、従動移動部である座席部30と連結されており、動力付移動装置10と座席部30とが一体となって電動車として移動する構成となっている。
In FIG. 3, the powered moving
図3において、操舵ハンドル16は、動力付移動装置10の上方に設けられ、その姿勢が、図1の状態に対して操舵軸回りの水平方向に180度回転した位置に切り替えられている。そのため、動力付移動装置10の後方方向に向かって、操舵および操作のための取っ手15が突き出ている。図3に示す電動車モードでは、操舵ハンドル16の取っ手15と操作パネル17に対面して、人が搭乗可能な座席部30が設置される。また、座席部30は、シート31とシート保持部32で構成されており、シート31は人の乗り降りが容易にできるように、シート保持部32に対して回転および固定が可能に構成されている。シート保持部32には、補助輪33と足置き部34とが設けられている。
In FIG. 3, the steering handle 16 is provided above the powered moving
かかる構成によれば、人が動力付移動装置10の後方の座席部30に座って、操舵ハンドル16の取っ手15を押し引きしたり、操作パネル17を操作したりして、移動することが可能である。
According to such a configuration, a person can move by sitting on the
なお、図3の状態では、連結部11での連結により、動力付移動装置10と座席部30との相対位置が変化しないように固定される。そのため、動力付移動装置10と座席部30とで電動カート(電動車)として機能することになる。動力付移動装置10に対して足置き部34や補助輪33も相対位置が変化しないように固定されているので、シート31に座った人は、横に振られることなく、安定した状態で電動車モードの動力付移動装置10を操作する事が可能である。
In the state of FIG. 3, the connection by the connecting
なお、本実施の形態1では、操舵ハンドル16の取っ手15の押し引きの力(鉛直上下に動かす力)を検出することで速度制御を行っている。なお、取っ手15の押し引きの力を検出する手段は、力検出部29を用いることで、アクセルセンサ等を別途設置する必要は無い。
In the first embodiment, speed control is performed by detecting the force of pushing and pulling the
なお、図1に示す牽引モードと図3に示す電動車モードとの切替えは、図1の操舵ハンドル16の状態から図2に示すように状態に操舵ハンドル16を回転させることで切替える構成である。 The switching between the traction mode shown in FIG. 1 and the electric vehicle mode shown in FIG. 3 is performed by rotating the steering handle 16 from the state of the steering handle 16 shown in FIG. 1 to the state shown in FIG. .
そして、図1に示す牽引モードと図3に示す電動車モードとを切替えることで、動力付移動装置10の制御特性を、牽引モードとしてのパワーアシスト特性(加えられた力をアシストするための駆動制御特性)から、電動車モードとしての原動機(電動モータ14)による動力駆動の操縦特性に制御部(図示せず)で切り替えることが可能である。また、制御特性の切り替えだけでなく、操作パネル17の表示部や外装カバー部13の前面に設けたライト18の色などを制御部で制御して切替えることで、操作者や周囲の人に、現在の動力付移動装置10のモードが、どのモードであるのかを伝えることも可能である。なお、本実施の形態1では、操舵ハンドル16の位置を操舵軸回りの水平方向に180度回転させて姿勢を切り替えることにより、制御特性の切り替えが制御部で自動的に実施される。
Then, by switching between the traction mode shown in FIG. 1 and the electric vehicle mode shown in FIG. 3, the control characteristic of the powered moving
以上説明した、本実施の形態1の動力付移動装置10の牽引モードと電動車モードの切り替えについて、図4のフローチャートを用いて説明する。図4は、本実施の形態1における動力付移動装置の動作を示すフローチャートである。
Switching between the traction mode and the electric vehicle mode of the powered moving
図4において、まず、操舵ハンドル姿勢検出部28を用いて操舵ハンドル16の姿勢(向き)を検出する(ステップS1)。検出した結果、操舵ハンドル16が前向き(図1に示す状態)の場合(ステップS1の「前向き」)は、牽引モードを選択し(ステップS2)、駆動機構部27をパワーアシスト駆動で駆動させる(ステップS3)。ここで、パワーアシスト駆動としては、従来のパワーアシスト駆動を行えばよく、例えば、駆動車輪20の回転速度からオドメトリに基づいて駆動車輪20の駆動をアシストするパワーアシスト駆動や、取っ手15に設けた力検出器(図示せず)で検出した力に基づいて駆動車輪20の駆動をアシストするパワーアシスト駆動などを用いることができる。このようにパワーアシストの特性を決めて補助することにより、従動移動部の重量が高い場合でも、少ない力で牽引運搬の作業を行うことができ、かつパワーアシスト制御のため、人の動作に追従した安全な操作感覚で運搬作業をすることができる。
In FIG. 4, first, the attitude (direction) of the
ステップS1で、操舵ハンドル16の姿勢(向き)が、後向き(図3に示す状態)の場合(ステップS1の「後向き」)は、電動車モードを選択し(ステップS4)、駆動機構部27を電動駆動で駆動させる(ステップS5)。なお、電動車モードで駆動させる場合は、補助輪21、22の回転をロックして、駆動車輪20のみで動力付移動装置10の操舵がなされることが好ましい。これは、電動車モードの場合は、通常の電動カートのように、取っ手15や操作パネル17での操作のみで、旋回などの操舵がなされることが望ましいためである。
In step S1, if the attitude (direction) of the steering handle 16 is rearward (the state shown in FIG. 3) (“rearward” in step S1), the electric vehicle mode is selected (step S4), and the drive mechanism unit 27 is turned on. Driven by electric drive (step S5). In the case of driving in the electric vehicle mode, it is preferable that the rotation of the
なお、本実施の形態1の図1において、物品の保持および運搬の作業を行う場合を例示したが、従動移動部としては、たとえば、床面の掃除作業を行う物、芝の刈り取り作業を行う物、等の移動を必要とする各種作業を行う物であって、動力付移動装置10により移動駆動できるものであれば適用が可能である。また、本実施の形態1の図1においては、人が動力付移動装置10の前方で牽引運搬する作業を例示したが、人が動力付移動装置10の前方より後方に向けて押して運搬する作業の場合でも適用可能である。
In FIG. 1 of the first embodiment, the case where the work of holding and transporting the article is illustrated. However, as the follower moving unit, for example, an object for cleaning the floor or a lawn mowing work is performed. The present invention can be applied to any object that performs various operations that require movement of an object, etc. and that can be moved and driven by the powered moving
なお、本実施の形態1の図3において、人が搭乗可能な座席部30と連結した場合を例示したが、従動移動部としては、人が座って移動するためのものに限定されず、たとえば人が立位で搭乗する搭乗部、物品の昇降および運搬を行うフォークリフト部、巡回撮影用の監視カメラ部、等の移動を必要とする各種作業を行うものであって、動力付移動装置10により移動駆動できるものであれば適用可能である。また、本実施の形態1においては動力付移動装置10が従動移動部の前方に連結されたものを例示したが、動力付移動装置10が従動移動部の後方に連結される場合にも適用可能である。
In addition, in FIG. 3 of this
また、本実施の形態1では、操舵ハンドル16は、操舵軸回りの水平方向に対して180度回転させて切り替えた場合を例示したが、必ずしも180度回転させる必要は無く、たとえば90度回転した位置や、操舵軸に対する垂直方向に動かした位置で、切り替え可能なように構成することも可能である。 In the first embodiment, the steering handle 16 is illustrated as being switched by rotating 180 degrees with respect to the horizontal direction around the steering axis. However, the steering handle 16 need not be rotated 180 degrees, for example, rotated 90 degrees. It is also possible to configure so that switching is possible at a position or a position moved in a direction perpendicular to the steering axis.
(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2における操舵および駆動の機構を示す要部斜視図である。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a perspective view showing a main part of a steering and driving mechanism according to
図5において、操舵ハンドル16の回転軸35と駆動機構部27の回転軸36とを偏芯させて配置し、かつ両方の軸の回転をプーリや歯付ベルト、歯車等の伝達機構(図示せず)で連動させている。これにより操舵ハンドル16の設置場所に対する制約が少なくなり、操作性を向上させられるという効果が得られる。
In FIG. 5, the
(実施の形態3)
図6は、実施の形態3における動力付移動装置の斜視図である。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a perspective view of the powered moving device according to the third embodiment.
図6において、動力付移動装置10に固定されたパイプ部材37およびパイプ部材37に固定されたシート部材38で構成された、人が搭乗可能な人搭乗部39を設置している。また、人搭乗部39は、使用しない時は、パイプ部材37およびシート部材38を矢印Cの向きに折りたたんだ状態で収納できる機構を有している。
In FIG. 6, a
本発明の動力付移動装置は、効率的および安価に多くの異なる作業に対応ができ、かつどの作業においても最適な操作感覚で人が操作できるというと特徴を有し、工場、病院、空港、ホテル、マンション、ショッピングセンター、アミューズメントパーク、等の屋内外の場所において、物品の運搬をはじめとする、掃除作業、移動監視作業、倉庫内物品入出庫作業、等の移動を必要とする各種作業の用途に適用できる。 The powered mobile device of the present invention is characterized by being able to handle many different tasks efficiently and inexpensively, and capable of being operated by a person with an optimal sense of operation in any work, factory, hospital, airport, Various operations that require movement such as cleaning work, movement monitoring work, warehouse goods storage / removal work, including transportation of goods, at indoor and outdoor locations such as hotels, condominiums, shopping centers, amusement parks, etc. Applicable to usage.
10 動力付移動装置
11 連結部
12 台車
13 外装カバー部
14 電動モータ
15 取っ手
16 操舵ハンドル
17 操作パネル
18 ライト
19 スピーカ
20 駆動車輪
21、22、33 補助輪
24 保持空間部
25 従動輪
26 バッテリー
27 駆動機構部
28 操舵ハンドル姿勢検出部
29 力検出部
30 座席部
31 シート
32 シート保持部
34 足置き部
35、36 回転軸
37 パイプ部材
38 シート部材
39 人搭乗部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記本体を駆動させる駆動部と、
前記本体に接続されて前記本体部を操舵する操舵部と、
前記操舵部の姿勢の変化に基づいて前記駆動部の駆動制御特性を変更する制御部と、を備える、
動力付移動装置。 The body,
A drive unit for driving the main body;
A steering unit connected to the main body to steer the main body;
A control unit that changes a drive control characteristic of the drive unit based on a change in the attitude of the steering unit,
Powered moving device.
請求項1に記載の動力付移動装置。 The control unit drives the drive unit between a power assist characteristic that assists an applied force based on a change in the attitude of the steering unit and an electric drive characteristic that is driven only by power from a power source. The control characteristics are switched and changed.
The powered moving device according to claim 1.
前記制御部は、前記連結部側に前記操舵部が位置する場合は前記電動駆動特性に変更し、前記連結部と反対側に前記操舵部が位置する場合は前記パワーアシスト特性に変更する、
請求項2に記載の動力付移動装置。 The main body includes a connecting portion,
The control unit changes to the electric drive characteristic when the steering unit is located on the connection part side, and changes to the power assist characteristic when the steering unit is located on the opposite side to the connection part.
The powered moving device according to claim 2.
請求項1から3いずれかに記載の動力付移動装置。 The steering unit is a steering handle, and the steering handle rotates in a horizontal direction to change a posture.
The powered moving device according to any one of claims 1 to 3.
前記操舵ハンドルの回転軸と、前記駆動部である駆動車輪の操舵軸とを偏芯して配置された、
請求項4に記載の動力付移動装置。 The rotating shaft of the steering handle and the steering shaft of the driving wheel that is the drive unit are configured to rotate in conjunction with each other,
The rotating shaft of the steering handle and the steering shaft of the driving wheel that is the driving unit are arranged eccentrically,
The powered moving device according to claim 4.
請求項1から5いずれかに記載の動力付移動装置。 A fixing mechanism for fixing the attitude of the steering unit is installed at the base of the steering unit, and the steering unit and the driving unit are configured to be interlocked in a state where the steering unit is fixed by the fixing mechanism.
The powered moving device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6いずれかに記載の動力付移動装置。 Between the steering unit and the drive unit, a force detection unit for detecting the force applied to the steering unit from the outside is installed,
The powered moving device according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から7いずれかに記載の動力付移動装置。 A stowable person boarding part connected to the main body,
The powered moving device according to any one of claims 1 to 7.
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