JP2019107206A - 電動移動体 - Google Patents

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Abstract

【課題】操舵の際の使用者の腕の負担を軽減可能であり、使い勝手の良好な電動移動体を提案する。【解決手段】電動移動体１は、左右一対の第一車輪１２と、第一車輪１２のそれぞれを独立に駆動させる電動機１６と、ハンドル１３と、ハンドル１３を円弧軌道で移動可能に支持するハンドル支持部９２と、ハンドル１３の移動位置を検知するハンドル位置検知部９３と、ハンドル１３を円弧軌道ｔの中立位置へ復帰させる力を発生させる復帰力発生部９５と、アクセル操作を受け付けるアクセル操作部１５と、アクセル操作部１５が受け付けるアクセル操作に基づいて電動機１６を駆動させ、かつハンドル１３が右方向へ操舵されると右側の第一車輪１２よりも左側の第一車輪１２を強く駆動させ、ハンドル１３が左方向へ操舵されると左側の第一車輪１２よりも右側の第一車輪１２を強く駆動させるコントローラー４５と、を備えている。【選択図】 図４

Description

本発明は電動移動体に関する。
前後方向に移動する左右一対の操作部材を備える電動車椅子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
左右一対の操作部材は、相互に逆方向に並進運動するように連結されている。そのため、運転者は、操作部材の直感的な操作が可能であって誤操作が防止される。また、運転者は、左右一方の操作部材を片手で操作するだけで操舵を行うことができる。
特開２０１７−０６０７２６号公報
腕の曲げ伸ばしに疾患を抱えている使用者や、腕を曲げ伸ばすための筋力が衰えている使用者には、従来の電動車椅子のように、左右一対の操作部材を前後方向へ操作することは、困難である。
そこで、本発明は、操舵の際の使用者の腕の負担を軽減し、使い勝手の向上した電動移動体を提供する。
前記の課題を解決するため本発明に係る電動移動体は、左右一対の車輪と、前記車輪のそれぞれを独立に駆動させる電動機と、ハンドルと、前記ハンドルを円弧軌道で移動可能に支持するハンドル支持部と、前記ハンドルの移動位置を検知するハンドル位置検知部と、前記ハンドルを前記円弧軌道の中立位置へ復帰させる力を発生させる復帰力発生部と、アクセル操作を受け付けるアクセル操作部と、前記アクセル操作部が受け付けるアクセル操作に基づいて前記電動機を駆動させ、かつ前記ハンドルが右方向へ操舵されると右側の前記車輪よりも左側の前記車輪を強く駆動させ、前記ハンドルが左方向へ操舵されると左側の前記車輪よりも右側の前記車輪を強く駆動させる制御部と、を備えている。
本発明によれば、操舵の際の使用者の腕の負担を軽減可能であり、使い勝手の良好な電動移動体を提供できる。
本発明の実施形態に係る電動移動体を前方左側から見た斜視図。 本発明の実施形態に係る電動移動体を後方左側から見た斜視図。 本発明の実施形態に係る電動移動体を後方左側から見た斜視図。 本発明の実施形態に係る電動移動体の平面図。 本発明の実施形態に係る電動移動体の駆動輪ユニットの断面図。 本発明の実施形態に係る電動移動体の駆動輪ユニットの断面図。
以下、本発明に係る電動移動体の実施の形態について、図１から図６を参照して説明する。なお、複数の図面中、同一または相当する構成には同一の符号が付されている。
図１は、本発明の実施形態に係る電動移動体を前方左側から見た斜視図である。
図２および図３は、本発明の実施形態に係る電動移動体を後方左側から見た斜視図である。
なお、図２は荷台を展開した状態を示し、図３は荷台を収納した状態を示している。
図１中の実線矢Ｆを電動移動体１の前方（つまり前進方向）、その反対方向を電動移動体１の後方（後退方向）とする。地面に接地した電動移動体１から前方を見て左方向を電動移動体１の左方、その反対方向を電動移動体１の右方とする。地面に接地した電動移動体１から前方を見て上方向を電動移動体１の上方、その反対方向を電動移動体１の下方とする。電動移動体１を構成する各部位の方向については電動移動体１の方向の定義に準じる。
図１から図３に示すように、本実施形態に係る電動移動体１は、人が乗ったり荷物を載せておいたりする積載部５を備え、かつ、荷台６の展開状態（図２）で荷台６に人が搭乗可能な電動の荷台である。電動移動体１は、荷台６が折り畳まれた収納状態（図３）で人が手押しすることもできる。つまり、電動移動体１を手押しする人の足元を確保するために荷台６を折り畳むことができる。
電動移動体１は、積載部５を有する前荷台部７と、折り畳んで収納可能な後荷台部８と、前荷台部７に後荷台部８を揺動可能に接続し、後荷台部８を展開状態と収納状態との間で揺動可能に支持する支持軸部９と、を備えている。前荷台部７の積載部５は、後荷台部８の荷台６よりも高い位置、つまり荷台６よりも地面から離れた位置に配置されている。
先ず、前荷台部７は、フレーム１１と、フレーム１１を走行可能に支える複数の第一車輪１２と、ハンドル１３と、アクセル操作を受け付けるアクセル操作部１５と、アクセル操作部１５が受け付けるアクセル操作に基づいて第一車輪１２の少なくとも１つを駆動させる電動機１６と、フレーム１１に支えられて重量物を積載可能な積載部５と、を備えている。
次いで、後荷台部８は、実質的に平らな天面を有する荷台６と、荷台６に設けられて展開状態の荷台６を走行可能に支える第一キャスター２１と、荷台６に設けられる把手部２２と、を備えている。
また、前荷台部７は、積載部５に設けられて収納状態で把手部２２に連結して荷台６を支える荷台固定部２５を備えている。
さらに、前荷台部７は、積載部５を揺動可能状態または固定状態に切り替え可能な切替機構２６と、揺動可能状態において積載部５の揺れを減衰させる制動機構２７と、を備えている。
後荷台部８は、荷台６に設けられて収納状態で荷台６を走行可能に支える第二キャスター２９を備えている。
フレーム１１は、積載部５を支える左右一対のメインフレーム３１と、左右のメインフレーム３１に架け渡される複数のクロスメンバー３２と、を備えている。
左右それぞれのメインフレーム３１は、電動移動体１の前後方向に長尺なメインパイプ３３と、メインパイプ３３の前端部から斜め後ろ上方へ向かって長尺であり、かつ頂部で折れ曲がって水平方向へ伸びる第一荷台パイプ３５と、第一荷台パイプ３５の水平部分から上方へ伸びる第二荷台パイプ３６と、を備えている。
左右のメインパイプ３３の前端部には、第一板部４７、例えば板金が架け渡されている。第一板部４７の天面（上方を臨む面）は、積載部５を臨んでいる。
左右のメインパイプ３３の中央部から後端部には、機器搭載板４１、例えば板金が架け渡されている。機器搭載板４１には、バッテリー４２、バッテリー４２の充電器４３、および電動機１６の制御部としてのコントローラー４５が搭載されている。機器搭載板４１の上方は、第二板部４８で閉じられている。つまり、バッテリー４２、充電器４３、およびコントローラー４５は、第二板部４８に覆い隠されている。第二板部４８の天面（上方を臨む面）は、積載部５を臨んでいる。
第一板部４７および第二板部４８は、積載部５および荷台６以外に荷物を搭載可能な第二荷台４９である。第二荷台４９は、電動移動体１の高さ方向において積載部５および荷台６の間に、荷物を積載可能である。換言すると、電動移動体１は、積載部５、荷台６、および第二荷台４９に荷物を積載可能であって、従来の電動台車よりも、より多くの荷物を積載することができる。
複数のクロスメンバー３２は、電動移動体１の左右方向（幅方向）に長尺である。複数のクロスメンバー３２は、左右のメインフレーム３１を連結して一体化している。
左右の第二荷台パイプ３６の頂部には、ハンドル１３を支えるハンドルパイプ５１が架け渡されている。
複数のクロスメンバー３２は、左右のメインフレーム３１の第一荷台パイプ３５の水平部分に架け渡される上クロスメンバー３２ａを含んでいる。
上クロスメンバー３２ａの中央部には、制動機構２７を支える制動パイプ５２が設けられている。制動パイプ５２は、上クロスメンバー３２ａに交差し、積載部５の揺動方向へ伸びている。
ハンドル１３は、ハンドルパイプ５１の頂部に設けられている。ハンドル１３は、電子的に操舵を検知してコントローラー４５へ出力する。
第一車輪１２は、前荷台部７の左右に一対ある。
電動機１６は第一車輪１２と同数ある。それぞれの電動機１６はクラッチ機構５５および減速機５６を介して第一車輪１２に接続されている。それぞれの電動機１６は、それぞれの第一車輪１２を独立に駆動させる。
減速機５６のケーシング５７は、第一車輪１２、電動機１６、クラッチ機構５５、および減速機５６自体を一体に支えている。左右それぞれのケーシング５７は、フレーム１１の左右それぞれのメインフレーム３１の前端部に揺動可能に支持されている。一体化された第一車輪１２、電動機１６、クラッチ機構５５、および減速機５６を駆動輪ユニット５８と呼ぶ。
左右それぞれの駆動輪ユニット５８とメインフレーム３１との間には、サスペンション機構５９が架設されている。サスペンション機構５９は、揺動可能な駆動輪ユニット５８からフレーム１１へ伝わる衝撃を緩衝し、かつ第一車輪１２の接地力を高める。
積載部５は、荷台６よりも上方に第一距離以上離されて配置されている。積載部５は、座面６１と背もたれ６２とを有する座席６３である。積載部５は、フレーム１１の左右の第二荷台パイプ３６の頂部に揺動可能に支えられている。積載部５は、フレーム１１の第二荷台パイプ３６に支えられる左右一対の軸部６５を備え、第二荷台パイプ３６は、積載部５の軸部６５を支える軸受部６６を備えている。
なお、積載部５は、単なる矩形の籠であっても良い。
切替機構２６は、フレーム１１の軸受部６６に併設されている。切替機構２６は、積載部５の軸部６５に連結して積載部５の揺動を規制するロックピン（図示省略）と、ロックピンによる積載部５の揺動の規制と規制解除とを操作するための切り替えレバー６７と、積載部５の揺動の規制を解除する方向へロックピンを移動させる力を発生させるスプリング（図示省略）と、レバー６７に入力される操作をロックピンに伝えるカム機構（図示省略）と、ロックピン、スプリング、およびカム機構を覆い隠すカバー６８と、を備えている。
ロックピンの先端部にはスプラインが設けられ、積載部５の軸部６５の先端部にはロックピンのスプラインを挿抜可能なスプライン穴が設けられている。切替機構２６は、ロックピンのスプラインを積載部５の軸部６５のスプライン穴に差し込んで積載部５の揺動を規制する。また、切替機構２６は、ロックピンのスプラインを積載部５の軸部６５のスプライン穴から抜き出して積載部５の揺動を許可する。
レバー６７は、実質的に積載部５の軸部６５の中心線上で揺動する。
スプリングは、ロックピンのスプラインが積載部５の軸部６５のスプライン穴から抜け出る方向へばね力を発生させている。
カム機構は、レバー６７の揺動をロックピンの直線運動に変換する。カム機構は、例えばロックピンの端面にある凹部（図示省略）と、レバー６７に設けられてロックピンの凹部に嵌め込み可能な凸部（図示省略）と、を備えている。
レバー６７を揺動させてロックピンの凹部にレバー６７の凸部を嵌め込むと、ロックピンはスプリングのばね力によって移動し、ロックピンのスプラインは積載部５の軸部６５のスプライン穴から抜け出る。そうすると、積載部５の揺動は許可される。
レバー６７を揺動させてロックピンの凹部からレバー６７の凸部を離脱させると、ロックピンはスプリングのばね力に抗して移動し、ロックピンのスプラインは積載部５の軸部６５のスプライン穴に差し込まれる。そうすると、積載部５の揺動は規制される。
制動機構２７は、フレーム１１の上クロスメンバー３２ａから伸びる制動パイプ５２の２つの端部のそれぞれから積載部５へ架設されている。制動機構２７は、所謂ダンパー（ショックアブソーバー）である。
ハンドル１３には、アクセル操作部１５の他に、緊急停止操作部７１、前後進切替操作部７２、モード切替操作部７３が設けられている。
アクセル操作部１５は、右側のハンドル１３に設けられている。アクセル操作部１５は、右側のハンドル１３を握る使用者の手指で握り込んで操作することができるように配置されている。
緊急停止操作部７１は、左側のハンドル１３に設けられている。緊急停止操作部７１は、左側のハンドル１３を握る使用者の手指で握り込んで操作することができるように配置されている。
前後進切替操作部７２は、右側のハンドル１３に設けられている。前後進切替操作部７２は、右側のハンドル１３を握る使用者の親指で押し込んで操作することができるように配置されている。
モード切替操作部７３は、左側のハンドル１３に設けられている。モード切替操作部７３は、左側のハンドル１３を握る使用者の親指で押し込んで操作することができるように配置されている。
コントローラー４５は、アクセル操作部１５が受け付けるアクセル操作に基づいて電動機１６を駆動させる。つまり、コントローラー４５は、アクセル操作部１５から取得するアクセル信号に基づいて左右の電動機１６の出力を増減させて電動移動体１の移動速度を加速または減速する。
コントローラー４５は、ハンドル１３から取得する操舵信号に基づいて左右の電動機１６の出力に差を生じさせて電動移動体１の進行方向を変える。つまり、コントローラー４５は、ハンドル１３が右方向へ操舵されると右側の第一車輪１２よりも左側の第一車輪１２を強く駆動させ、ハンドル１３が左方向へ操舵されると左側の第一車輪１２よりも右側の第一車輪１２を強く駆動させる。
コントローラー４５は、緊急停止操作部７１が受け付ける緊急停止操作に基づいて左右の電動機１６を停止させて電動移動体１を停止させる。つまり、コントローラー４５は、緊急停止操作部７１から取得する緊急停止信号に基づいて左右の電動機１６を停止させて電動移動体１を停止させる。
コントローラー４５は、前後進切替操作部７２が受け付ける前後進切替操作に基づいて左右の電動機１６の回転方向を切り替え、電動移動体１を前進モードまたは後退モードへ移行する。つまり、コントローラー４５は、前後進切替操作部７２から取得する前後進切替信号に基づいて左右の電動機１６の回転方向を切り替え、電動移動体１を前進モードまたは後退モードへ移行する。
コントローラー４５は、モード切替操作部７３が受け付ける電動・手押しモード切替操作に基づいてクラッチ機構を接続または切断して、電動移動体１を電動モードまたは手押しモードへ移行する。つまり、コントローラー４５は、モード切替操作部７３から取得するモード切替信号に基づいてクラッチ機構を接続または切断して、電動移動体１を電動モードまたは手押しモードへ移行する。
荷台６は、左右一対の第二メインフレーム８１と、左右の第二メインフレーム８１に架け渡される第二クロスメンバー８２と、左右の第二メインフレーム８１に架け渡され、かつ第二クロスメンバー８２に支えられる搭乗板８３と、を備えている。
搭乗板８３は、例えば板金である。搭乗板８３は、展開状態において人が立って搭乗することができる。
把手部２２は、第二クロスメンバー８２の中央部に一体化されている。把手部２２には電動式の固定機構を作動させる、つまりロックピンを進退させるスイッチまたはボタンが設けられていても良い。
第一キャスター２１は、後荷台部８の左右に一対ある。第一キャスター２１は、第二クロスメンバー８２の後端部に設けられている。荷台６の展開状態において、第一キャスター２１は、第一車輪１２と協働して電動移動体１を走行可能に支えている。荷台６の収納状態において、第一キャスター２１は、接地面から離れる。第一キャスター２１は、例えばボールキャスターである。地面に接地する球体２１ａと、球体２１ａを転動可能に保持するハウジング２１ｂと、を備えている。
第二キャスター２９は、後荷台部８の左右に一対ある。第二キャスター２９は、第二クロスメンバー８２の前端部に設けられている。荷台６の展開状態において、第二キャスター２９は、第二キャスター２９は、接地面から離れる。荷台６の収納状態において、第二キャスター２９は、第一車輪１２と協働して電動移動体１を走行可能に支えている。第二キャスター２９は、例えばボールキャスターである。地面に接地する球体２９ａと、球体２９ａを転動可能に保持するハウジング２９ｂと、を備えている。
なお、第二キャスター２９は、荷台６の揺動位置によらず、常に接地していても良い。例えば、第二キャスター２９は、荷台６に対して揺動可能に設けられて、常に接地面に接地する。また、第二キャスター２９は、前荷台部７の左右のメインパイプ３３の後端部に設けられて、荷台６の揺動位置によらず、常に接地していても良い。
支持軸部９は、フレーム１１に荷台６を揺動可能に接続し、荷台６を展開状態と収納状態との間で揺動可能に支持している。支持軸部９は、例えば前荷台部７のメインフレーム３１に設けられる第一軸受（図示省略）と、後荷台部８の第二メインフレーム８１に設けられる第二軸受（図示省略）と、第一軸受および第二軸受に挿し通されてフレーム１１と荷台６とを揺動可能に連結するボルト（図示省略）と、フレーム１１と荷台６とを一体化させるナット（図示省略）と、を備えている。
なお、電動移動体１は、折り畳まれた荷台６を固定する固定機構（図示省略）を備えていても良い。固定機構は、例えば、前荷台部７に設けられて進退可能なロックピン（図示省略）と、後荷台部８の第二メインフレーム８１に設けられてロックピンを抜き差し可能なロック穴（図示省略）と、を備えている。ロックピンは、手動式でも良いし、電動でロック穴に抜き差しされるものであっても良い。ロックピンがロック穴に差し込まれると、後荷台部８は収納状態で固定される。ロックピンがロック穴から抜け出ると、後荷台部８は揺動可能になって展開状態に展開可能になる。
荷台固定部２５は、例えば積載部５に設けられる一対のフック８５を備えている。フック８５は、荷台６の把手部２２を引っ掛けて荷台６を収納状態に保持する。荷台固定部２５は、ハンドル１３のモード切替操作部７３に代えて、または加えてモード切替検知器（図示省略）を備えていても良い。モード切替検知器は、例えば荷台６の把手部２２がフック８５に引っ掛かっているか否かを検知するマイクロスイッチである。コントローラー４５は、モード切替検知器から取得するモード切替信号に基づいてクラッチ機構を接続または切断して、電動移動体１を電動モードまたは手押しモードへ移行する。
なお、荷台６の把手部２２をフック８５に引っ掛けて荷台６を収納状態に保持する際、積載部５は、切替機構２６によって固定状態に切り換えられている方が好ましい。
また、荷台固定部２５は、フレーム１１に設けられていても良い。
図４は、本発明の実施形態に係る電動移動体の平面図である。
図４に示すように、本実施形態に係る電動移動体１のハンドル１３は、ステアリング機構９１によって操舵可能に支持されている。ハンドル１３は、荷台６の展開状態において荷台６に立ち乗る使用者の手に把持し易いよう配置されている。また、ハンドル１３は、荷台６の収納状態において電動移動体１を手押しする使用者の手に把持し易いよう配置されている。
ステアリング機構９１は、ハンドル１３と、ハンドル１３を円弧軌道ｔで移動可能に支持するハンドル支持部９２と、ハンドル１３の移動位置を検知するハンドル位置検知部９３と、ハンドル１３を円弧軌道ｔの中立位置へ復帰させる力を発生させる復帰力発生部９５と、を備えている。
ハンドル支持部９２は、円弧形の管部９６と、管部９６に収容されて円弧軌道ｔに沿って移動可能であり、かつハンドル１３に固定される管内移動体９７と、を備えている。
管部９６の曲率半径Ｒは、荷台６に立つ使用者が無理なくハンドル１３を把持できる程度、例えば４０センチメートルに設定されている。管部９６の曲率中心は、荷台６に立つ使用者の正中を通るよう、荷台６の中央に配置されている。
管内移動体９７は、管部９６の長手方向、つまり円弧軌道ｔに沿って管部９６内を移動することができる。管内移動体９７は、管部９６の外側に突出する一対の腕部９８を備えている。一対の腕部９８は、管内移動体９７のそれぞれの端部に設けられて、電動移動体１の後方へ向かって伸びている。それぞれの腕部９８の突出端には、左右それぞれのハンドル１３が固定されている。管内移動体９７とハンドル１３とは一体であっても良い。
ハンドル位置検知部９３は、ハンドル支持部９２に固定された円弧形のラック１０１と、ラック１０１に噛み合わされるハンドル位置検知歯車１０２と、ハンドル位置検知歯車１０２に接続されてハンドル１３の位置を検知する回転角センサ１０３と、を備えている。
ラック１０１の曲率中心は、ハンドル支持部９２の管部９６の中心に一致していることが好ましい。
回転角センサ１０３は、例えばロータリーエンコーダーである。
復帰力発生部９５は、管部９６の両方の端部に設けられて管内移動体９７を中立位置へ復帰させる力を付与する。復帰力発生部９５は、例えばコイルバネに代表される弾性体である。復帰力発生部９５は、管部９６の端部と管内移動体９７の端部との間に設けられている。復帰力発生部９５は、ステアリング機構９１に外力が作用しない状態でハンドル１３および管内移動体９７を中立位置へ復帰させる。この中立位置は、左右のハンドル１３が電動移動体１の前後方向に伸びる中心線を基準にして左右対象に配置される位置である。
つまり、復帰力発生部９５は、ハンドル１３が右側へ操舵されたとき、ハンドル１３を左側へ押し返し、または引き込む。また、復帰力発生部９５は、ハンドル１３が左側へ操舵されたとき、ハンドル１３を右側へ押し返し、または引き込む。
なお、復帰力発生部９５は、管部９６の少なくとも一方の端部に設けられていれば良い。つまり、復帰力発生部９５は、管部９６の少なくとも一方の端部に設けられて管内移動体９７を中立位置へ復帰させる力を付与するものであれば良い。
また、コントローラー４５は、ハンドル位置検知部９３が検知するハンドル１３の移動位置に応じて左右の第一車輪１２の駆動力の差を増減させる。具体的には、コントローラー４５は、ハンドル位置検知部９３が検知するハンドル１３の移動位置が中立位置にあるとき、左右の電動機１６を実質的に同じ出力で駆動させる。コントローラー４５は、ハンドル位置検知部９３が検知するハンドル１３の移動位置が中立位置から遠ざかるほど、換言するとハンドル１３が左右いずれかの最大舵角へ近づくほど、左右の電動機１６の出力差をより大きく異ならせる。コントローラー４５は、ハンドル１３が左右の最大舵角へ達すると、左右の電動機１６の出力差を最大化する。
図５および図６は、本発明の実施形態に係る電動移動体の駆動輪ユニットの断面図である。
なお、図５は、電動機１６から第一車輪１２へ駆動力を伝達可能な状態を示している。図６は、電動機１６から第一車輪１２への駆動力の伝達が遮断され、第一車輪１２が転動自在な状態を示している。
図５および図６に示すように、本実施形態に係る電動移動体１の駆動輪ユニット５８は、第一車輪１２、電動機１６、クラッチ機構５５、および減速機５６に加えてブレーキ１０９を備えている。
電動機１６は、回転子１１１、固定子１１２、回転子１１１と固定子１１２とを覆い隠すケース１１３、および回転子１１１に一体化された出力軸１１４を備えている。出力軸１１４は回転子１１１に圧入されている。出力軸１１４は、その回転中心線方向（軸方向）に移動することができる。
減速機５６は、電動機１６から第一車輪１２へ駆動力を伝える。減速機５６は、例えば遊星歯車減速機である。減速機５６は、電動機１６の出力軸に一体化された太陽歯車１１６と、太陽歯車１１６に噛み合わされる複数の遊星歯車１１７と、複数の遊星歯車１１７を支える遊星キャリアー１１８と、複数の遊星歯車１１７を囲み、複数の遊星歯車１１７に噛み合わされる内歯車１１９と、を備えている。
また、減速機５６は、太陽歯車１１６が一体化された電動機１６の出力軸を支える太陽軸受１２１と、遊星キャリアー１１８を支える遊星キャリアー軸受１２２と、第一車輪１２の車軸１２５を支える車軸軸受１２６と、を備えている。
さらに、減速機５６は、電動機１６の出力軸と減速機５６のケーシング５７との隙間をシールする太陽歯車オイルシール１２８と、遊星キャリアー１１８と減速機５６のケーシング５７との隙間をシールするキャリアーオイルシール１２９と、を備えている。
太陽歯車１１６は、電動機１６の出力軸１１４の一方の端部に一体化されている。つまり、太陽歯車１１６は、電動機１６の出力軸１１４と一体で、その回転中心線方向へ移動可能である。太陽歯車１１６は、遊星歯車１１７と噛み合って電動機１６から第一車輪１２へ駆動力を伝える一方、遊星歯車１１７との噛み合わせを解除して電動機１６から第一車輪１２への駆動力の伝達を遮断する。
遊星キャリアー１１８は第一車輪１２の車軸に一体化されている。つまり、遊星キャリアー軸受１２２は、車軸軸受１２６と協働して遊星キャリアー１１８および第一車輪１２を支えている。
内歯車１１９は、減速機５６のケーシング５７に固定されて一体化している。
クラッチ機構５５は、例えば減速機５６の太陽歯車１１６が一体化された電動機１６の出力軸１１４を、出力軸１１４の軸方向へ移動させて遊星歯車１１７と太陽歯車１１６とを噛み合わせたり、遊星歯車１１７と太陽歯車１１６との噛み合わせを解いたりして、電動機１６と第一車輪１２との動力の伝達を接続したり、断絶したりする。クラッチ機構５５は、例えばボール螺子１３１を利用したものである。クラッチ機構５５は、電動機１６の出力軸１１４の他方の端部（太陽歯車１１６が一体化された端部の反対の端部）に設けられるナット部１３２と、ナット部に挿入される螺子軸１３３と、ナット部と螺子軸との間に転動可能に介在する球体２１ａと、螺子軸の回転にともなって球体を循環させる循環部と、を備えている。
クラッチ機構５５は、手動式であっても良いし、電動式であっても良い。電動式のクラッチ機構５５は、螺子軸１３３を回転させる電動機１３５と、電動機１３５から螺子軸１３３へ動力を伝達する動力伝達機構、例えば噛み合わされた２つの歯車１３６と、を備えている。
電動移動体１を手押しで使用する場合には、ボール螺子１３１を回転させて電動機１６の出力軸１１４を移動させ、遊星歯車１１７から太陽歯車１１６を離脱させて、電動機１６と第一車輪１２との動力の伝達を断絶させる。電動機１６と第一車輪１２との動力の伝達が断絶すると、第一車輪１２は自由に転がる。電動移動体１を電動機１６の動力で走行させる場合には、ボール螺子を回転させて電動機１６の出力軸１１４を移動させ、遊星歯車１１７に太陽歯車１１６を噛み合わせて、電動機１６と第一車輪１２との動力の伝達を接続させる。
ブレーキ１０９は、例えば電磁ブレーキである。ブレーキ１０９は、電動機１６の出力軸１１４の回転抵抗を増加させて第一車輪１２にブレーキを掛ける。
本実施形態に係る電動移動体１は、ハンドル１３を円弧軌道ｔで移動可能に支持するハンドル支持部９２と、ハンドル１３の移動位置を検知するハンドル位置検知部９３と、ハンドル１３が右方向へ操舵されると右側の第一車輪１２よりも左側の第一車輪１２を強く駆動させ、ハンドル１３が左方向へ操舵されると左側の第一車輪１２よりも右側の第一車輪１２を強く駆動させるコントローラー４５と、を備えている。そのため、電動移動体１は、腰から上体を捻る運動でハンドル１３を操作することができる。つまり、電動移動体１は、腕の曲げ伸ばしに疾患を抱えている使用者や、腕を曲げ伸ばすための筋力が衰えている使用者であっても、腕の力を使わずに容易に操舵することができる。換言すると、電動移動体１の使用者は、身体ごと視線を向けて電動移動体１の進行方向を変えることができる。
また、本実施形態に係る電動移動体１は、ハンドル１３を円弧軌道ｔの中立位置へ復帰させる力を発生させる復帰力発生部９５を備えている。そのため、電動移動体１は、右折、および左折から直進への容易な操舵を可能にする。
さらに、本実施形態に係る電動移動体１は、ハンドル１３が右方向へ操舵されると右側の第一車輪１２よりも左側の第一車輪１２を強く駆動させ、ハンドル１３が左方向へ操舵されると左側の第一車輪１２よりも右側の第一車輪１２を強く駆動させる。換言すると、電動移動体１は、左右の第一車輪１２の駆動力の大小差で進行方向を変える。そのため、電動移動体１は、操舵のための駆動源を必要としない。
さらにまた、本実施形態に係る電動移動体１は、円弧形の管部９６と、管部９６に収容されて円弧軌道ｔに沿って移動可能であり、かつハンドル１３に固定される管内移動体９７と、管部９６の少なくとも一方の端部に設けられて管内移動体９７を中立位置へ復帰させる力を付与する復帰力発生部９５と、を備えている。そのため、電動移動体１は、円弧軌道ｔに沿うハンドル１３の円滑な操舵を可能にする。
また、本実施形態に係る電動移動体１は、ハンドル位置検知部９３が検知するハンドル１３の移動位置に応じて左右の第一車輪１２の駆動力の差を増減させる。そのため、電動移動体１は、ハンドル１３の操舵量に応じた直感的な方向転換を可能にする。
さらに、本実施形態に係る電動移動体１は、管部９６の両方の端部に設けられて管内移動体９７に復帰させる力を付与する復帰力発生部９５を備えていても良い。そのため、右折、および左折から直進へのより容易な操舵を可能にする。
さらにまた、本実施形態に係る電動移動体１は、遊星歯車１１７と噛み合って電動機１６から第一車輪１２へ駆動力を伝える一方、遊星歯車１１７との噛み合わせを解除して電動機１６から第一車輪１２へ駆動力を遮断する太陽歯車１１６を有する減速機５６を備えている。そのため、電動移動体１は、電動機１６の駆動力によって移動するばかりでなく、使用者が手で押して使用する手押し車のような形態に容易に切り替わることができる。
したがって、本実施形態に係る電動移動体１は、操舵の際の使用者の腕の負担を軽減可能であり、使い勝手が良好である。
１…電動移動体、５…積載部、６…荷台、７…前荷台部、８…後荷台部、９…支持軸部、１１…フレーム、１２…第一車輪、１３…ハンドル、１５…アクセル操作部、１６…電動機、２１…第一キャスター、２１ａ…球体、２１ｂ…ハウジング、２２…把手部、２５…荷台固定部、２６…切替機構、２７…制動機構、２９…第二キャスター、２９ａ…球体、２９ｂ…ハウジング、３１…メインフレーム、３２…クロスメンバー、３２ａ…上クロスメンバー、３３…メインパイプ、３５…第一荷台パイプ、３６…第二荷台パイプ、４１…機器搭載板、４２…バッテリー、４３…充電器、４５…コントローラー、４７…第一板部、４８…第二板部、４９…第二荷台、５１…ハンドルパイプ、５２…制動パイプ、５５…クラッチ機構、５６…減速機、５７…ケーシング、５８…駆動輪ユニット、５９…サスペンション機構、６１…座面、６２…背もたれ、６３…座席、６５…軸部、６６…軸受部、６７…レバー、６８…カバー、７１…緊急停止操作部、７２…前後進切替操作部、７３…モード切替操作部、８１…第二メインフレーム、８２…第二クロスメンバー、８３…搭乗板、８５…フック、９１…ステアリング機構、９２…ハンドル支持部、９３…ハンドル位置検知部、９５…復帰力発生部、９６…管部、９７…管内移動体、９８…腕部、１０１…ラック、１０２…ハンドル位置検知歯車、１０３…回転角センサ、１０９…ブレーキ、１１１…回転子、１１２…固定子、１１３…ケース、１１４…出力軸、１１６…太陽歯車、１１７…遊星歯車、１１８…遊星キャリアー、１１９…内歯車、１２１…太陽軸受、１２２…遊星キャリアー軸受、１２５…車軸、１２６…車軸軸受、１２８…太陽歯車オイルシール、１２９…キャリアーオイルシール、１３１…ボール螺子、１３２…ナット部、１３３…螺子軸、１３５…電動機、１３６…歯車。

Claims (5)

  1. 左右一対の車輪と、
    前記車輪のそれぞれを独立に駆動させる電動機と、
    ハンドルと、
    前記ハンドルを円弧軌道で移動可能に支持するハンドル支持部と、
    前記ハンドルの移動位置を検知するハンドル位置検知部と、
    前記ハンドルを前記円弧軌道の中立位置へ復帰させる力を発生させる復帰力発生部と、
    アクセル操作を受け付けるアクセル操作部と、
    前記アクセル操作部が受け付けるアクセル操作に基づいて前記電動機を駆動させ、かつ前記ハンドルが右方向へ操舵されると右側の前記車輪よりも左側の前記車輪を強く駆動させ、前記ハンドルが左方向へ操舵されると左側の前記車輪よりも右側の前記車輪を強く駆動させる制御部と、を備える電動移動体。
  2. 前記ハンドル支持部は、
    円弧形の管部と、
    前記管部に収容されて前記円弧軌道に沿って移動可能であり、かつ前記ハンドルに固定される管内移動体と、を備え、
    前記復帰力発生部は、前記管部の少なくとも一方の端部に設けられて前記管内移動体を中立位置へ復帰させる力を付与する請求項１に記載の電動移動体。
  3. 前記制御部は、前記ハンドル位置検知部が検知する前記ハンドルの移動位置に応じて前記左右の車輪の駆動力の差を増減させる請求項１または２に記載の電動移動体。
  4. 前記復帰力発生部は、前記管部の両方の端部に設けられて前記管内移動体に前記復帰させる力を付与する請求項２に記載の電動移動体。
  5. 前記電動機から前記車輪へ駆動力を伝える遊星歯車減速機を備え、
    前記遊星歯車減速機は、
    遊星歯車と、
    前記遊星歯車と噛み合って前記電動機から前記車輪へ駆動力を伝える一方、前記遊星歯車との噛み合わせを解除して前記電動機から前記車輪への駆動力の伝達を遮断する、回転中心線方向へ移動可能な太陽歯車と、を備える請求項１から４のいずれか１項に記載の電動移動体。
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