JP2023021020A - 台車 - Google Patents

Abstract

【課題】幅方向への操作が容易な台車を提供する。
【解決手段】台車１は、車体２と、前記車体２を床面に沿った全方向に移動させる少なくとも１つの全方向車輪３と、前記全方向車輪３を駆動する駆動ユニット４と、使用者の操作を受け付けるハンドル５と、前記ハンドル５に加わる、前記車体２の幅方向及び前後方向の荷重を検出する少なくとも１つのセンサ６と、前記センサ６が検出した前記荷重に基づいて前記駆動ユニット４を制御する制御装置７とを有する。更に、前記ハンドル５は、前記幅方向に延びる第１部５Ａと、前記前後方向に延びる少なくとも１つの第２部５Ｂとを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、利便性に優れた台車に関する。

従来から、全方向車輪を備えた台車が知られている（例えば、特許文献１）。このような台車は、狭い場所での走行が可能である。特許文献１には、車体と、車体を床面に沿った全方向に移動させる複数の全方向車輪と、全方向車輪のそれぞれを駆動するモータ装置と、使用者に把持されるべきハンドルと、ハンドルに加わる荷重に基づいてモータ装置を制御する制御装置とを有する台車が開示されている。この台車のハンドルは、車体後部の左右端から上方に延びる一対の支持柱と、両支持柱の上端間を車体の幅方向に延在する把持部とを含む。使用者がハンドルの把持部に対して、所望の進行方向に向けて荷重を加えると、モータ装置によって全方向車輪が該荷重による台車の移動をアシストするように駆動される。これにより、使用者は、労力を要することなく台車を床面に沿った所望の方向に移動させることができる。

特表２０１３－５０３７７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の台車のハンドル（把持部）は、台車を前後方向に押し引きすることに適するものの、台車を幅方向に押し引きすることに適していないという問題がある。

本発明は、以上の背景に鑑み、幅方向への操作が容易な台車を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明のある態様は、台車（１）であって、車体（２）と、前記車体（２）に設けられ、前記車体（２）を床面に沿った全方向に移動させる少なくとも１つの全方向車輪（３）と、前記全方向車輪（３）を駆動する駆動ユニット（４）と、前記車体（２）に設けられ、使用者の操作を受け付けるハンドル（５）と、前記ハンドル（５）に加わる、前記車体（２）の幅方向及び前後方向の荷重を検出する少なくとも１つのセンサ（６）と、前記センサ（６）が検出した前記荷重に基づいて前記駆動ユニット（４）を制御する制御装置（７）とを有し、前記ハンドル（５）は、前記幅方向に延びる第１部（５Ａ）と、前記前後方向に延びる少なくとも１つの第２部（５Ｂ）とを有する台車（１）を提供する。

この態様によれば、幅方向への操作が容易な台車を提供することができる。使用者は、第２部を操作することによって、台車を容易に幅方向に移動させることができる。

上記の態様に於いて、前記ハンドル（５）が、前記幅方向に於いて互いに離れた一対の前記第２部（５Ｂ）を有するとよい。

この態様によれば、使用者は、いずれの第２部を把持しても、台車を適切に操作することができるため、ハンドルの操作性が向上する。また、第２部は、台車をその側方から操作するために利用することもできる。

上記の態様に於いて、前記第１部（５Ａ）及び一対の前記第２部（５Ｂ）のうちの少なくとも２つは、同じ高さに配置されているとよい。

この態様によれば、ハンドルの操作性が一層向上する。

上記の態様に於いて、前記第１部（５Ａ）及び前記第２部（５Ｂ）は互いに直接接続され、かつ共通の部材を介して前記車体に結合されているとよい。

この態様によれば、ハンドルの操作性が一層向上する。また、第１部及び第２部に加えられる荷重を、単一のセンサを用いて検知できる。

上記の態様に於いて、平面視に於いて、前記ハンドル（５）の前記第１部（５Ａ）が、前記車体（２）の後端よりも後方に配置されているとよい。

この態様によれば、ハンドルの操作性が一層向上する。

上記の態様に於いて、前記ハンドル（５）は、前記幅方向に延びて前記第２部（５Ｂ）を互いに連結する連結部（５Ｃ）を有し、前記第１部（５Ａ）は、前記第２部（５Ｂ）を互いに連結し、又は前記連結部（５Ｃ）に結合され、前記センサ（６）は、前記車体（２）と前記連結部（５Ｃ）との間に設けられているとよい。

この態様によれば、ハンドルを車体に結合する部分が、使用者に操作されるべき部分以外に設けられているため、ハンドルの操作が妨げられない。

上記の態様に於いて、前記第１部（５Ａ）は、前記車体（２）の後端の後方にて、前記車体（２）の左右端の内側の位置まで延び、前記第２部（５Ｂ）は、前記第１部（５Ａ）の左右端から、前記車体（２）の左右端の内側に於いて前方に向けて延出し、前記第１部（５Ａ）の左右中間位置が、前記センサ（６）を介して前記車体（２）に結合されているとよい。

この態様によれば、構造が単純化され、ハンドルの操作性が一層向上する。

上記の態様に於いて、前記第１部（５Ａ）は、前記車体（２）の後端の後方にて、前記車体（２）の左右端の内側の位置まで延び、前記第２部（５Ｂ）は、前記第１部（５Ａ）の左右端から、前記車体（２）の左右端の内側に於いて前方に向けて延出し、前記第２部（５Ｂ）の前後中間位置が、左右に延在する連結部（５Ｃ）により互いに連結され、前記連結部（５Ｃ）が、前記センサ（６）を介して前記車体（２）に結合されているとよい。

この態様によれば、構造が単純化され、ハンドルの操作性が一層向上する。

上記の態様に於いて、平面視に於いて、前記台車（１）の重心（Ｇ）は、前記第２部（５Ｂ）の前端よりも後方、かつ前記第２部（５Ｂ）の後端よりも前方に配置されているとよい。

この態様によれば、台車の重心とハンドルとの間の距離が比較的短くなるため、使用者がハンドルを介して台車を違和感なく走行させることができる。

上記の態様に於いて、平面視に於いて、前記全方向車輪（３）の全ては、前記第２部（５Ｂ）の前端よりも後方、かつ前記第２部（５Ｂ）の後端よりも前方に配置されているとよい。

この態様によれば、台車の構造をコンパクト化できるため、使用者がハンドルを介して台車を走行させ易くなる。また、使用者がハンドルを介して台車を違和感なく走行させることができる。

上記の態様に於いて、前記ハンドル（５）の前後左右方向の変位範囲を所定範囲内に規制するストッパ（３９）を有するとよい。

この態様によれば、センサに過剰な荷重が加えられる虞が回避される。

上記の態様に於いて、前記ストッパ（３９）は、前記第２部（５Ｂ）の前端の前後左右方向に変位範囲を規制するとよい。

この態様によれば、ハンドルの操作性を損なうことなく、センサに過剰な荷重が加えられる虞を回避することができる。

上記の態様に於いて、前記第２部（５Ｂ）の前端は、前記車体（２）の前端の前方に至り、前記第２部（５Ｂ）の前記前端が、左右方向に延在する第３部（５Ｅ）により互いに連結されているとよい。

この態様によれば、ハンドルが全体として環状に形成されることで、使用者の、台車との前後方向及び幅方向に於ける位置関係に依らず、使用者がハンドルを介して台車を走行させ易くなる。

前記センサ（６）が、前記第２部（５Ｂ）の一方に加わる前記車体（２）の幅方向及び前後方向の荷重を検出する第１のセンサ（６Ａ）と、前記第２部（５Ｂ）の他方に加わる前記車体（２）の幅方向及び前後方向の荷重を検出する第２のセンサ（６Ｂ）とを含み、前記制御装置（７）が、少なくとも、前記第１のセンサ（６Ａ）が検出した前記荷重、及び前記第２のセンサ（６Ｂ）が検出した前記荷重に基づいて、前記駆動ユニットを制御するとよい。

この態様によれば、ハンドルの複数の位置に対して荷重が加わる場合に、これらの荷重を個別に検出することができる。

本発明によれば、幅方向への操作が容易な台車が提供される。

本発明の実施形態に係る台車の斜視図 前記台車の平面図 前記台車の主輪の断面図 前記台車の全方向車輪の側面図 前記台車のハンドルの第１変形例を示す概略平面図 前記台車のハンドルの第２変形例を示す概略平面図 前記台車のハンドルの第３変形例を示す概略平面図 前記台車のハンドルの第４変形例を示す概略平面図 前記台車のハンドルの第５変形例を示す概略平面図

以下、図１～図４を参照して、本発明に係る台車１の実施形態について説明する。以下、台車１を基準として各方位を定める。

図１及び図２に示すように、台車１は、車体２と、車体２に設けられ、車体２を床面に沿った全方向に移動させる少なくとも１つの全方向車輪３と、全方向車輪３のそれぞれを駆動する駆動ユニット４と、車体２に設けられ、使用者の操作を受け付けるハンドル５と、ハンドル５に加わる荷重を検出する力覚センサ６と、力覚センサ６のそれぞれが検出した荷重に基づいて駆動ユニット４を制御する制御装置７とを有する。

車体２は、前後に延びている。車体２の後部２Ａは、前部２Ｂよりも上方に延びている。車体２の前部２Ｂには、他の装置を支持するための支持台１１が設けられている。支持台１１に支持される装置は、例えば、Ｘ線スキャナ等の検査機器を含む。装置は、支持台１１に締結されるとよい。車体２の後部２Ａの内部には、制御装置７、バッテリ、各種センサが設けられているとよい。

車体２の後部２Ａの上面の後方の左右中間部には、略上方に向けて延びるハンドルホルダ３５が設けられている。ハンドルホルダ３５は、車体２の後部２Ａの互いに左右に間隔をおいた左右対称位置から後傾しつつ上方に延出する一対の支持柱３６と、両支持柱の上端間を車体２の幅方向に沿って延在する横部材３７とを有する。

本実施形態では、一対の全方向車輪３が車体２の後部２Ａの下部に設けられている。また、車体２の前部２Ｂの下部には、サスペンションを介して左右のキャスター１３が支持されている。サスペンションは、車体２の下方に配置され、左右に延びるアーム１４と、車体２とアーム１４との間に配置されたばね１５及びショックアブソーバ１６とを有する。各キャスター１３は、アーム１４の左端及び右端の下方に配置されている。各キャスター１３は、アーム１４に上下に延びる軸線を中心として回転可能に結合されたフォーク１３Ａと、フォーク１３Ａに水平方向に延びる軸線を中心として回転可能に支持された車輪１３Ｂとを有する。フォーク１３Ａはアーム１４に対して自由に回転し、車輪１３Ｂはフォーク１３Ａに対して自由に回転する。

図２に示すように、一対の全方向車輪３は、左右に間隔を於いて配置されている。本実施形態では、一対の全方向車輪３は、車体２の後部２Ａの左下及び右下に配置されている。図３に示すように、各全方向車輪３は、フレーム１７と、フレーム１７に回転可能に支持された一対のドライブディスク１８と、一対のドライブディスク１８の間に配置された環状の主輪１９とを有する。

図１及び図３に示すように、フレーム１７は、車体２の下部に結合されたフレーム上部１７Ａと、フレーム上部１７Ａの左右端から下方に延びた一対のフレーム側部１７Ｂとを有する。一対のフレーム側部１７Ｂの下端には、左右に延びる支持軸２１が架け渡されている。支持軸２１には、一対のドライブディスク１８が回転可能に支持されている。一対のドライブディスク１８は支持軸２１の軸線Ｙ１を中心として回転する。各ドライブディスク１８は、支持軸２１に対して左右方向に於ける位置が規制されている。各ドライブディスク１８は、左右方向に互いに距離を於いて対向している。

ドライブディスク１８は、環状の主輪１９の両側にそれぞれ配置され、主輪１９に摩擦力を与えて主輪１９を中心軸線回り及び環状の軸線回りに回転させる。ドライブディスク１８は、フレーム１７に回転可能に支持される円盤状のハブ１８Ａと、ハブ１８Ａの外周部に互いに傾斜して回転可能に支持され、主輪１９に接触する複数のドライブローラ１８Ｂとを有する。ハブ１８Ａは、支持軸２１と同軸に配置されている。

各ドライブディスク１８の互いに相反する面にはドリブンプーリ１８Ｃがそれぞれ設けられている。ドリブンプーリ１８Ｃはドライブディスク１８と同軸に設けられている。駆動ユニット４は、車体２の下部に設けられ、各ドライブディスク１８に対応した複数の電動モータ２５を有する。本実施形態では、４つのドライブディスク１８に対応して４つの電動モータ２５が設けられている。各電動モータ２５の出力軸にはドライブプーリ２６が設けられている。対応するドライブプーリ２６とドリブンプーリ１８Ｃとはベルト２７によって接続されている。各電動モータ２５が互いに独立して回転することによって、各ドライブディスク１８が互いに独立して回転する。

図４に示すように、主輪１９は、環状をなし、一対のドライブディスク１８の間にドライブディスク１８と同軸に配置され、複数のドライブローラ１８Ｂに接触し、中心軸線回り及び環状の軸線回りに回転可能となっている。主輪１９は、円環状の環状体３１と、環状体３１に回転可能に支持された複数のドリブンローラ３２とを有する。複数のドリブンローラ３２は、環状体３１の円周方向に等間隔で配列されている。各ドリブンローラ３２は、環状の環状体３１の軸線Ａ１（環状の軸線）を中心として回転可能に環状体３１に支持されている。各ドリブンローラ３２は、環状体３１に対するそれぞれの位置に於いて、環状体３１の接線を中心として回転することができる。各ドリブンローラ３２は、外力を受けて環状体３１に対して回転する。

主輪１９は、一対のドライブディスク１８の外周部に沿って配置され、各ドライブディスク１８に設けられた複数のドライブローラ１８Ｂと接触している。各ドライブディスク１８のドライブローラ１８Ｂは、主輪１９の内周部に接触し、左右両側から主輪１９を挟持する。また、左右のドライブディスク１８のドライブローラ１８Ｂは、主輪１９の内周部に接触することによって、ドライブディスク１８の軸線Ｙ１を中心とした径方向への変位を規制する。これにより、主輪１９は左右のドライブディスク１８に支持され、主輪１９（環状体３１）の中心軸線は左右のドライブディスク１８の軸線Ｙ１と同軸に配置される。主輪１９は、複数のドリブンローラ３２に於いて、左右のドライブディスク１８の複数のドライブローラ１８Ｂに接触する。

各全方向車輪３に於いて、一対のドライブディスク１８が同一方向に同一の回転速度で回転する場合には、主輪１９は一対のドライブディスク１８と共に回転する。すなわち、主輪１９は軸線Ｙ１と一致する自身の回転軸線を中心として前転又は後転する。このとき、ドライブディスク１８のドライブローラ１８Ｂ及び主輪１９のドリブンローラ３２は環状体３１に対して回転しない。各全方向車輪３に於いて、一対のドライブディスク１８間に回転速度差が生じる場合には、一対のドライブディスク１８の回転に起因する円周（接線）方向の力に対し、この力に直交する向きの分力が左右のドライブローラ１８Ｂから主輪１９のドリブンローラ３２に作用する。ドライブローラ１８Ｂの軸線がドライブローラ１８Ｂの周方向に対して傾斜しているため、ドライブディスク１８間に回転速度差に起因して分力が生じる。この分力によって、ドライブローラ１８Ｂがハブ１８Ａに対して回転すると共に、ドリブンローラ３２が環状体３１に対して回転する。これにより、主輪１９は、左右方向への駆動力を発生させる。

左右の全方向車輪３が前方に同じ速度で回転することによって、台車１が前進する。左右の全方向車輪３が後方に同じ速度で回転することによって、台車１が後退する。左右の全方向車輪３の前後方向への回転に速度が生じることによって、台車１は右方又は左方に旋回する。左右の全方向車輪３の各主輪１９のドリブンローラ３２が回転することによって、台車１は右方又は左方に平行移動する。

次に、図１及び図２を参照して、本実施形態に係るハンドル５について詳述する。本実施形態では、車体２は平面視で前後に長い長方形をなす。ハンドル５は、幅方向に延びる第１部５Ａと、前後方向に延びる第２部５Ｂとを有する。本実施形態では、ハンドル５は、幅方向に於いて互いに離れた一対の第２部５Ｂを有する。第１部５Ａは、車体２の後縁よりも後方に配置されているとよい。本実施形態では、第１部５Ａは、車体２の後縁に沿って、車体２の後方かつ上方位置を水平に左右に延びている。第１部５Ａの左右端は、車体２の側縁よりも左右方向に於いて内側に配置されている。第１部５Ａ及び第２部５Ｂは、互いに直接接続されているとよい。本実施形態では、第２部５Ｂは、第１部５Ａの左右端から水平に前方に延びている。第２部５Ｂの前端は、車体２の前後方向に於ける略中央であって、かつ前後方向に於いて互いに略一致する位置に配置されている。第２部５Ｂ同士は互いに略平行をなし、第１部５Ａ及び第２部５Ｂは互いに略垂直をなす。

第１部５Ａ及び２つの第２部５Ｂのうちの少なくとも２つは、同じ高さに配置されているとよい。本実施形態では、第１部５Ａ及び第２部５Ｂが、いずれも略同一の高さに配置されている。所望に応じて、第１部５Ａを第２部５Ｂよりも高い位置に、又は低い位置に配置してもよい。ハンドル５の少なくとも一部が上下に傾斜してもよい。

第２部５Ｂのそれぞれの前端からは、車体２の後部２Ａの上面に向けて、延長部５Ｄが下向きに延びている。車体２は、ハンドル５の前後左右方向の変位範囲を規制するストッパ３９を有するとよい。また、ストッパ３９は、第２部５Ｂの前端の変位範囲を規制するとよい。本実施形態では、ストッパ３９が、車体２の後部２Ａの上面に於ける、延長部５Ｄに対して上下に対向する位置に設けられている。ストッパ３９は、上向きに開かれた凹部を画定する筒状体である。ストッパ３９の凹部は、延長部５Ｄの下端を受容しており、ストッパ３９の内周面と延長部５Ｄの外周面との間には、所定距離の幅を有する空隙が設けられている。これにより、第２部５Ｂの延長部５Ｄの前後左右方向への変位が所定距離以下となるように規制されている。

ハンドル５は、更に、幅方向に延びて第２部５Ｂを互いに連結する連結部５Ｃを有する。連結部５Ｃは、第２部５Ｂの、第１部５Ａより前方の位置を互いに連結し、第１部５Ａに対して平行に延びている。別の実施形態として、第１部５Ａが連結部５Ｃに結合されてもよい。例えば、連結部５Ｃの左右端が、それぞれ後方に曲げられ、第１部５Ａの両端より内側の位置に結合されてもよい。

連結部５Ｃは、力覚センサ６を介して車体２に結合されているとよい。本実施形態では、車体２のハンドルホルダ３５の横部材３７の左右方向に於ける中央部が、力覚センサ６を介して、連結部５Ｃの左右方向に於ける中央部に結合されている。これにより、力覚センサ６は、使用者がハンドル５に加える操作力（荷重）の大きさ及び方向を検出することができる。別の実施形態として、第１部５Ａの左右方向に於ける中央部が、力覚センサ６を介して車体２に結合されていてもよい。

力覚センサ６は、水平面上に於いて互いに直交する２軸に沿った荷重を検出する２軸力覚センサであるとよい。本実施形態の力覚センサ６は、ハンドル５に加わる前後方向（ｘ軸）の荷重である前後荷重と、左右方向（ｙ軸）の荷重である左右荷重とを検出できる。別の実施形態として、力覚センサ６は、更に鉛直軸（ｚ軸）を中心としたモーメントを検出できるものであってもよい。

制御装置７は、力覚センサ６の信号に基づいて駆動ユニット４を制御する。制御装置７は、力覚センサ６からの信号に基づいて車体２の進行方向及び速度を決定し、決定した車体２の進行方向及び速度に基づいて駆動ユニット４の各電動モータ２５の制御量を決定するとよい。

次に、本実施形態に係る台車１の作動の要領について詳述する。使用者は、台車１の後方、又は左右側方に立ってハンドル５を操作するとよい。台車１を前後方向に移動させる場合には、使用者は第１部５Ａを前後方向に押し引きするとよい。台車１を幅方向に移動させる場合には、使用者は第２部５Ｂのいずれかを幅方向に押し引きするとよい。第１部５Ａに加わる前後方向及び幅方向の荷重は力覚センサ６により検出され、検出結果に基づいて、駆動ユニット４が台車１を対応する方向に駆動する。なお、使用者は第１部５Ａを幅方向に押し引きしてもよく、第２部５Ｂを前後方向に押し引きしてもよい。第２部５Ｂは幅方向に於いて互いに離れて設けられているため、使用者は、左右の手によって直感的に違和感なくハンドル５を操作することができる。また、第２部５Ｂが車体２の少なくとも中間部に達するように延在しているため、使用者は台車１の前側から第２部５Ｂを操作することもできる。

次に、図２を参照して、ハンドル５に対する全方向車輪３の配置位置及び台車１の重心位置Ｇについて説明する。全方向車輪３の全ては、第２部５Ｂの前端よりも後方かつ第２部５Ｂの後端よりも前方に配置されている。これにより、台車１の構造をコンパクト化できるため、使用者がハンドル５を介して台車１を走行させ易くなる。更に、平面視に於いて、全方向車輪３と、使用者がハンドル５に対して荷重を加える位置、すなわち第１部５Ａ及び又は第２部５Ｂとの間の距離が比較的短くなる。これにより、使用者がハンドル５を介して台車１を違和感なく走行させることができる。

台車１の重心位置Ｇは、第２部５Ｂの前端よりも後方かつ第２部５Ｂの後端よりも前方に配置されているとよい。本実施形態では、台車１の重心位置Ｇは、幅方向に於いて両第２部５Ｂの間に配置され、かつ第２部５Ｂの前端よりも後方かつ第２部５Ｂの後端よりも前方に配置されている。従って、平面視に於いて、重心位置Ｇと、使用者がハンドル５に対して荷重を加える位置、すなわち第１部５Ａ及び又は第２部５Ｂとの間の距離が比較的短くなるため、該荷重が台車１の移動に効率的に寄与されることとなる。これにより、使用者がハンドル５を介して台車１を違和感なく走行させることができる。また、平面視に於いて、台車１の重心位置Ｇと第１部５Ａとの間の前後方向の距離は短いことが好ましい。これによれば、使用者が台車１を前後方向に移動させる場合に、台車１に対して働く鉛直軸（ｚ軸）を中心としたモーメントが小さくなるため、使用者がハンドル５を介して台車１を走行させ易くなる。

次に、本実施形態に係る台車１の効果について詳述する。ハンドル５の第１部５Ａ及び第２部５Ｂは同じ高さに配置されているため、ハンドル５の操作性が向上されている。また、第１部５Ａは、車体２の後縁よりも後方に配置されているため、ハンドル５の操作性が一層向上されている。また、第１部５Ａ及び第２部５Ｂは互いに直接接続され、かつ連結部５Ｃを介して車体２に結合されているため、ハンドル５の操作性が一層向上されている。更に、第１部５Ａ及び第２部５Ｂに加えられる荷重を単一の力覚センサ６を用いて検知できるため、力覚センサ６の数が削減されると共に、その組付け及び配線が比較的容易である。

力覚センサ６は、車体２から延びるハンドルホルダ３５の横部材３７と、ハンドル５の連結部５Ｃとの間に設けられている。従って、ハンドル５を車体２に結合する部分が、使用者に操作されるべき部分以外に設けられているため、ハンドル５の操作が力覚センサ６によって妨げられない。これにより、ハンドル５の操作性が一層向上されている。

また、ハンドル５は、ストッパ３９によって、前後左右方向への変位範囲が規制されている。これにより、ハンドル５に過剰な荷重が加えられた場合でも、ハンドル５が所定距離を超えて変位しないため、力覚センサ６に過剰な荷重が加わる虞が回避される。本実施形態では、第２部５Ｂの前端は、ハンドル５の他の部分と比較して前後左右方向に大きく変位することから、ハンドル５の変位範囲がより効果的に規制されている。これにより、力覚センサ６に過剰な荷重が加わる虞がより効果的に回避される。

次に、図５～図９を参照して、本発明の台車１に係る複数の変形例について説明する。図５に示された第１変形例に係る台車１のハンドル５は、車体２の後縁に沿って、車体２の後方かつ上方位置を水平に左右に延び、車体２の側縁の内側に配置された左右端を有する第１部５Ａと、第１部５Ａの左右端から車体２の側縁の内側かつ車体上方の位置を水平に前後に延びる第２部５Ｂとを有する。第２部５Ｂの前端は、車体２の前縁の前方に至り、左右方向に延在する第３部５Ｅにより互いに連結されている。第３部５Ｅは、車体２の前縁に沿って、車体２の前方かつ上方位置を水平に左右に延びている。ハンドル５は、更に、第２部５Ｂの前後方向に於ける中央部を互いに連結し、水平に左右に延びる連結部５Ｃを有する。第１部５Ａ、第２部５Ｂ、第３部５Ｅ、及び連結部５Ｃは、いずれも略同一の高さに配置されている。第１部５Ａ、第３部５Ｅ、及び連結部５Ｃは、互いに略平行をなす。第２部５Ｂ同士は、互いに略平行をなす。第２部５Ｂは、第１部５Ａ、第３部５Ｅ、及び連結部５Ｃに対して略垂直をなす。ハンドル５は全体として平面視で長方形かつ環状に形成されている。

連結部５Ｃの左右方向に於ける中央部には、力覚センサ６が設けられている。力覚センサ６は、車体２の上面から略上方に延びるハンドルホルダ３５に結合されている。力覚センサ６は、車体２とハンドル５との間に設けられていることにより、ハンドル５に加わる荷重を検出することができる。

第１変形例に係る台車１によれば、使用者は、台車１との前後方向及び幅方向に於ける位置関係に依らず、ハンドル５を介して台車１を操作し易くなっている。

図６に示された第２変形例に係る台車１のハンドル５は、車体２の後縁の前方の左右方向に於ける中央部から左右外側かつ後方に向けて斜めに延び、車体２の側縁の内側かつ車体２の後縁の後方に配置された左右端を有する２本の直線部分からなる第１部５Ａと、第１部５Ａの左右端から車体２の側縁の内側を水平に前方に延び、車体２の前後中間位置に配置された第２部５Ｂとを有する。第２部５Ｂ同士は、互いに略平行をなす。従って、ハンドル５は、上面視で、前後が反転した略Ｍ字状に形成されている。

第１部５Ａの左右方向に於ける中央部には、力覚センサ６が設けられている。力覚センサ６は、車体２の上面から略上方に延びるハンドルホルダ３５に結合されている。力覚センサ６は、車体２とハンドル５との間に設けられていることにより、ハンドル５に加わる荷重を検出することができる。

第２変形例に係る台車１によれば、第１部５Ａの左右方向に於ける中央部が台車１の後縁よりも前方に配置され、かつ第１部５Ａの左右端が台車１の後縁よりも後方に配置されている。これにより、使用者が、台車１の後方位置に於いてハンドル５を介して台車１を操作し易くなっている。

図７に示された第３変形例に係る台車１のハンドル５は、車体２の後縁の後方の、左右方向に於ける中央位置から左右外方にかけて前方に湾曲しつつ水平に左右に延び、車体２の後縁の前方かつ車体２の側縁の内側に配置された左右端を有する第１部５Ａと、第１部５Ａの左右端から、車体２の側縁の内側を水平に左右内向きに湾曲しつつ前方に延び、車体２の前後中間位置に配置された第２部５Ｂとを有する。従って、ハンドル５は、上面視で、略Ｕ字状に形成されている。

ハンドル５は、更に、第２部５Ｂの前後中間位置を互いに連結し、車体２の後縁に沿って左右に水平に延びる連結部５Ｃを有する。連結部５Ｃの左右方向に於ける中央部には、力覚センサ６が結合されている。力覚センサ６は、車体２の上面から略上方に延びるハンドルホルダ３５に結合されている。力覚センサ６は、車体２とハンドル５との間に設けられていることにより、ハンドル５に加わる荷重を検出することができる。

第３変形例に係る台車１によれば、第１部５Ａ及び第２部５Ｂが滑らかに連結されている。これにより、使用者が、第１部５Ａを用いた台車１の移動と、第２部５Ｂを用いた台車１の移動とを比較的スムースに切り替えることができるため、ハンドル５の操作性が向上されている。

図８に示された第４変形例に係る台車１のハンドル５は、車体２の後縁の後方の互いに間隔をおいた左右対称位置から左右外方にかけて前方に湾曲しつつ水平に延び、車体２の後縁の前方かつ車体２の側縁の内側に配置された左右外側端を有する一対の第１部５Ａと、第１部５Ａの左右外側端から、車体２の側縁の内側を水平に左右内向きに湾曲しつつ前方に延び、車体２の前後中間位置に配置された一対の第２部５Ｂとを有する。

第４変形例に係る台車１は、複数の力覚センサ６を有し、制御装置７は、複数の力覚センサ６がそれぞれ検出した荷重に基づいて駆動ユニット４を制御する。詳細には、力覚センサ６は、第２部５Ｂの一方に加わる車体２の幅方向及び前後方向の荷重を検出する第１の力覚センサ６Ａと、第２部５Ｂの他方に加わる車体２の幅方向及び前後方向の荷重を検出する第２の力覚センサ６Ｂとを含む。また、制御装置７は、第１の力覚センサ６Ａが検出した荷重、及び第２の力覚センサ６Ｂが検出した荷重に基づいて、駆動ユニット４を制御する。制御装置７は、例えば、第１の力覚センサ６Ａ及び第２の力覚センサ６Ｂが左右方向について互いに逆向きの荷重を検出した場合に、台車１の左右方向についての速度を減速すべく、駆動ユニット４を制御する。

第２部５Ｂの一方の前後中間位置には第１の力覚センサ６Ａが結合され、第２部５Ｂの他方の前後中間位置には第２の力覚センサ６Ｂが結合されている。第１の力覚センサ６Ａ及び第２の力覚センサ６Ｂは、車体２の上面からそれぞれ略上方に延びる一対のハンドルホルダ３５のうちの対応するものに結合されている。第１の力覚センサ６Ａは、車体２と、第２部５Ｂの一方との間に設けられ、第２の力覚センサ６Ｂは、車体２と、第２部５Ｂの他方との間に設けられている。これにより、第１の力覚センサ６Ａは、第２部５Ｂの一方、及びそれに対応する第１部５Ａの一方に加わる荷重を検出することができる。また、第２の力覚センサ６Ｂは、第２部５Ｂの他方、及びそれに対応する第１部５Ａの他方に加わる荷重を検出することができる。別の変形例として、力覚センサ６が、車体２と、一対の第１部５Ａの一方又は両方との間に設けられた第３の力覚センサ６Ｃ（図示せず）を更に含み、かつ、制御装置７が、第１の力覚センサ６Ａが検出した荷重、第２の力覚センサ６Ｂが検出した荷重、及び第３の力覚センサ６Ｃが検出した荷重に基づいて駆動ユニット４を制御してもよい。また、第１の力覚センサ６Ａ及び第２の力覚センサ６Ｂは、対応する第２部５Ｂ上に設けられた感圧センサとすることもできる。

第４変形例に係る台車１によれば、第１の力覚センサ６Ａ及び第２の力覚センサ６Ｂが、一対の第２部５Ｂに対して加わる荷重を個別に検出することができる。これにより、いずれかの第２部５Ｂが障害物等に当接した場合に、台車１が該障害物又は使用者に対して過度な押圧を加える虞を回避できる。

図９に示された第５変形例に係る台車１のハンドル５は、車体２の後縁の後方の、左右方向に於ける中央位置から左右外方にかけて前方に湾曲しつつ水平に左右に延び、車体２の後縁の後方かつ車体２の側縁の内側で終息する左右端を有する第１部５Ａと、第１部５Ａの左右端から、車体２の側縁の内側を水平に左右内向きに湾曲しつつ前方に延び、車体２の後縁の略直上で終息する第２部５Ｂとを有する。従って、ハンドル５は、上面視で、略Ｕ字状に形成されている。

ハンドル５は、更に、第２部５Ｂの前後中間位置を互いに連結し、車体２の後縁に沿って左右に水平に延びる連結部５Ｃを有する。連結部５Ｃの左右方向に於ける中央部には、力覚センサ６が結合されている。力覚センサ６は、車体２の後面から後傾しつつ上方に延出するハンドルホルダ３５に結合されている。別の変形例として、ハンドルホルダ３５は、車体２の上面から後傾しつつ上方に延出するものであってもよい。力覚センサ６は、車体２とハンドル５との間に設けられていることにより、ハンドル５に加わる荷重を検出することができる。

第５変形例に係る台車１によれば、ハンドル５が車体２の上部に配置されていないため、台車１が、より大型の装置を支持することができる。

以上で具体的な実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態及び上記変形例に限定されることなく、幅広く変形実施することができる。例えば、ハンドル５の第２部５Ｂは、車体２の側縁の外側位置を前後方向に延在してもよい。同様に、ハンドル５の第１部５Ａ或いは第３部５Ｅが、車体２の後縁の後方或いは車体２の前縁の前方に延在してもよい。これによれば、ハンドル５が障害物に衝当したときに、台車１が自動的に障害物から離れる向きに駆動される利点が得られる。

１ ：台車
２ ：車体
３ ：全方向車輪
４ ：駆動ユニット
５ ：ハンドル
５Ａ ：第１部
５Ｂ ：第２部
５Ｃ ：連結部
５Ｄ ：延長部
５Ｅ ：第３部
６ ：力覚センサ
６Ａ ：第１の力覚センサ
６Ｂ ：第２の力覚センサ
７ ：制御装置
１７ ：フレーム
１８ ：ドライブディスク
１８Ａ ：ハブ
１８Ｂ ：ドライブローラ
１９ ：主輪
２５ ：電動モータ
２７ ：ベルト
３１ ：環状体
３２ ：ドリブンローラ
３５ ：ハンドルホルダ
３６ ：支持柱
３７ ：横部材
３９ ：ストッパ

Claims (14)

1. 台車であって、
   車体と、
   前記車体に設けられ、前記車体を床面に沿った全方向に移動させる少なくとも１つの全方向車輪と、
   前記全方向車輪を駆動する駆動ユニットと、
   前記車体に設けられ、使用者の操作を受け付けるハンドルと、
   前記ハンドルに加わる、前記車体の幅方向及び前後方向の荷重を検出する少なくとも１つのセンサと、
   前記センサが検出した前記荷重に基づいて前記駆動ユニットを制御する制御装置とを有し、
   前記ハンドルは、前記幅方向に延びる第１部と、前記前後方向に延びる少なくとも１つの第２部とを有する台車。
2. 前記ハンドルが、前記幅方向に於いて互いに離れた一対の前記第２部を有する請求項１に記載の台車。
3. 前記第１部及び一対の前記第２部のうちの少なくとも２つは、同じ高さに配置されている請求項２に記載の台車。
4. 前記第１部及び前記第２部は互いに直接接続され、かつ共通の部材を介して前記車体に結合されている請求項２又は３に記載の台車。
5. 前記ハンドルの前記第１部が、前記車体の後端よりも後方に配置されている請求項１に記載の台車。
6. 前記ハンドルは、前記幅方向に延びて前記第２部を互いに連結する連結部を有し、
   前記第１部は、前記第２部を互いに連結し、又は前記連結部に結合され、
   前記連結部が、前記センサを介して前記車体に結合されている請求項２に記載の台車。
7. 前記第１部は、前記車体の後端の後方にて、前記車体の左右端の内側の位置まで延び、
   前記第２部は、前記第１部の左右端から、前記車体の左右端の内側に於いて前方に向けて延出し、
   前記第１部の左右中間位置が、前記センサを介して前記車体に結合されている請求項２に記載の台車。
8. 前記第１部は、前記車体の後端の後方にて、前記車体の左右端の内側の位置まで延び、
   前記第２部は、前記第１部の左右端から、前記車体の左右端の内側に於いて前方に向けて延出し、
   前記第２部の前後中間位置が、左右に延在する連結部により互いに連結され、
   前記連結部が、前記センサを介して前記車体に結合されている請求項２に記載の台車。
9. 平面視に於いて、前記台車の重心は、前記第２部の前端よりも後方かつ前記第２部の後端よりも前方に配置されている請求項１に記載の台車。
10. 平面視に於いて、前記全方向車輪の全ては、前記第２部の前端よりも後方かつ前記第２部の後端よりも前方に配置されている請求項１に記載の台車。
11. 前記車体は、前記ハンドルの前後左右方向の変位範囲を規制するストッパを有する請求項１に記載の台車。
12. 前記ストッパは、前記第２部の前端の変位範囲を規制する請求項１１に記載の台車。
13. 前記第２部の前端は、前記車体の前端の前方に至り、前記第２部の前記前端が、左右方向に延在する第３部により互いに連結されている請求項２に記載の台車。
14. 前記センサが、前記第２部の一方に加わる前記幅方向及び前記前後方向の荷重を検出する第１のセンサと、前記第２部の他方に加わる前記幅方向及び前記前後方向の荷重を検出する第２のセンサとを含み、
    前記制御装置が、少なくとも、前記第１のセンサが検出した前記荷重、及び前記第２のセンサが検出した前記荷重に基づいて、前記駆動ユニットを制御する請求項２に記載の台車。

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