JP6527652B2 - 台車 - Google Patents

Description

本発明は、台車に関する。

特許文献１には、車体に設けた操作ハンドルに加えられる少なくとも推進方向の操作力を検出して、この操作力に応じて車体駆動用の駆動源を作動させるパワーアシスト型手押し車が記載されている。このパワーアシスト型手押し車は、障害物検出用の距離センサが設けられているとともに、加えられた操作力に応じて駆動源を作動させる制御回路は、距離センサで検出される障害物までの距離に応じて駆動最高速度の設定値を低減させるものであることを特徴としている。

特開２００２−２４８８号公報

特許文献１記載のパワーアシスト型手押し車においては、操作ハンドル両端とカート本体とが板バネを介して接続され、操作ハンドルの操作力は、操作ハンドルの移動量に基づいて検出される。しかし、細かい操作力の検出は板バネの変位が小さいため難しく、十分な操作性が得られないと考えられる。また、特許文献１記載のパワーアシスト型手押し車の操作ハンドルの形状には制約があり、異なるハンドルの形状に変更することは容易ではない。
本発明は、操作性に優れた台車を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る台車は、可動する筒状の取っ手と、前記取っ手の内部に収められ、該取っ手の移動方向及び移動量に基づいて、該取っ手に加えられた力の方向及び大きさを検出する検出部と、を備え、前記検出部が、フレームと、前記フレームの第１の面に取り付けられた第１の圧力センサと、前記フレームの前記第１の面とは反対側の第２の面に取り付けられた第２の圧力センサと、前記フレームに固定された案内部と、前記取っ手の長手方向と交差する方向に延び、前記案内部によって長手方向に案内される可動軸と、前記取っ手の内周面に接触するように配置され、前記可動軸の一端部に固定された第１の可動部材と、前記取っ手の内周面に接触するように配置され、前記可動軸の他端部に固定された第２の可動部材と、前記第１の可動部材に取り付けられ、前記第１の圧力センサを押圧できるように配置された第１の押圧部材と、前記第２の可動部材に取り付けられ、前記第２の圧力センサを押圧できるように配置された第２の押圧部材と、を有する。
第１の発明に係る台車において、前記検出部が、前記案内部と前記第１の可動部材との間及び前記案内部と前記第２の可動部材との間にそれぞれ設けられた弾性部材を更に有することが好ましい。

前記目的に沿う第２の発明に係る台車は、可動する筒状の取っ手と、前記取っ手の両端部の内部にそれぞれ収められ、該取っ手の移動方向及び移動量に基づいて、該取っ手に加えられた力の方向及び大きさを検出する２つの検出部と、を備え、前記各検出部が、フレームと、前記フレームの第１の面に取り付けられた第１の圧力センサと、前記フレームの前記第１の面とは反対側の第２の面に取り付けられた第２の圧力センサと、前記フレームに固定された案内部と、前記取っ手の長手方向と交差する方向に延び、前記案内部によって長手方向に案内される可動軸と、前記取っ手の内周面に接触するように配置され、前記可動軸の一端部に固定された第１の可動部材と、前記取っ手の内周面に接触するように配置され、前記可動軸の他端部に固定された第２の可動部材と、前記第１の可動部材に取り付けられ、前記第１の圧力センサを押圧できるように配置された第１の押圧部材と、前記第２の可動部材に取り付けられ、前記第２の圧力センサを押圧できるように配置された第２の押圧部材と、前記案内部と前記第１の可動部材との間及び前記案内部と前記第２の可動部材との間にそれぞれ設けられた弾性部材と、を有する。

第１、第２及び第３の発明に係る台車において、前記取っ手の移動方向が、斜め下方向又は斜め上方向であり、前記取っ手の長手方向に延びる軸まわりの回転位置が調整可能となっていることが好ましい。
前記目的に沿う第３の発明に係る台車は、可動する筒状の取っ手と、前記取っ手の内部に収められ、該取っ手の動きを検出する検出部と、を備え、前記検出部が、フレームと、前記フレームの第１の面に取り付けられた第１の検出器と、前記フレームの前記第１の面とは反対側の第２の面に取り付けられた第２の検出器と、前記第１の検出器を押圧できるように配置された第１の押圧部材と、前記第２の検出器を押圧できるように配置された第２の押圧部材と、前記取っ手の長手方向と交差する方向に延び、前記フレームを貫通して設けられた可動軸と、前記フレームに固定され、前記取っ手、前記第１の押圧部材、及び前記第２の押圧部材を、前記可動軸を介して該可動軸の長手方向に案内する案内部と、を有する。

本発明によれば、操作性に優れた台車を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る電動アシストカートの構成図である。 同電動アシストカートが備える取っ手の説明図である。 同電動アシストカートが備える検出部の拡大図である。 同電動アシストカートの機能ブロック図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。

本発明の一実施の形態に係る電動アシストカート（台車の一例）１０（図１参照）は、例えば空港にて旅行者の荷物を運ぶために使用される。電動アシストカート１０は、使用者がハンドル部２０を押す力又は引く力に応じて駆動部３０を駆動することにより、使用者が電動アシストカート１０を動かす負担を低減できる。
電動アシストカート１０は、図１に示すように、ハンドル部２０、駆動部３０、制御部４０、及び電源部５０を備えている。

ハンドル部２０は、使用者が押す力又は引く力に基づいて、その力の方向及び大きさを検出できる。ハンドル部２０の詳細については後述する。
駆動部３０は、車輪３０２及び車輪３０２を駆動するモータ（不図示）を有し、電動アシストカート１０を駆動できる。
制御部４０は、ハンドル部２０によって検出された使用者の押す力（引く力）の方向及び大きさに基づいて、モータを制御し、使用者を補助するように車輪３０２を駆動できる。
電源部５０は、ハンドル部２０、駆動部３０、及び制御部４０に電源を供給できる。電源部５０は、例えば、充電可能なバッテリーである。

次に、ハンドル部２０の詳細について説明する。
ハンドル部２０は、図２に示すように、取っ手２０２及び検出部ＳＥＮａ、ＳＥＮｂを備えている。
取っ手２０２は、一方向に延びる筒状の部材であり、例えば、円筒状の部材である。取っ手２０２は、両端部にそれぞれ設けられた接続部材２０４を介して、電動アシストカート１０の本体部分に接続される。取っ手２０２は、長手方向と交差する方向（図１の矢印Ａで示す斜め下方向及び矢印Ｂで示す斜め上方向）に可動する。

ここで、一般に、使用者が電動アシストカート１０を押すために取っ手２０２に力を加える方向は、斜め下方向（図１に示す矢印Ａの方向）である。また、使用者が電動アシストカート１０を引くために取っ手２０２に力を加える方向は、斜め上方向（図１に示す矢印Ｂの方向）である。従って、取っ手２０２が矢印Ａ及び矢印Ｂで示す方向に可動することによって、電動アシストカート１０を操作する際の使用者の違和感が抑えられる。
なお、取っ手２０２の可動範囲（ストローク）は、例えば１〜３ｍｍである。また、矢印Ａの方向及び矢印Ｂの方向は、例えば水平軸を基準として５〜４０度傾いた方向である。
矢印Ａ及び矢印Ｂの方向は、ハンドル部２０の高さ位置の設定に応じて、変更できることが望ましい。具体的には、取っ手２０２の長手方向に延びる軸ＡＸ１（図２参照）まわりの回転位置が調整可能となっていることが望ましい。

検出部ＳＥＮａ、ＳＥＮｂは、取っ手２０２の内部に設けられ、取っ手２０２に加えられた力の方向及び大きさを検出できる。検出部ＳＥＮａ、ＳＥＮｂは、それぞれ、取っ手２０２の左右両端部に設けられている。

検出部ＳＥＮａは、図３に示すように、フレームＦＲＭ、第１の圧力センサＰＳａ、第２の圧力センサＰＳｂ、第１の可動部材２０６ａ、第２の可動部材２０６ｂ、第１の押圧部材２０８ａ、第２の押圧部材２０８ｂを有している。
フレームＦＲＭは、取っ手２０２の長手方向の中心部に沿って配置され、取っ手２０２の長手方向に延びる金属製の部材である。フレームＦＲＭの長手方向と垂直な方向の断面は矩形状である。フレームＦＲＭは、図２に示す接続部材２０４に固定される。

第１の圧力センサ（検出器）ＰＳａは、力が加えられると電気抵抗値が変わるセンサである。この第１の圧力センサＰＳａは、例えば、高分子厚膜素子である。第１の圧力センサＰＳａは、フレームＦＲＭの第１の面２１０ａに貼付されている。

第２の圧力センサ（検出器）ＰＳｂは、力が加えられると電気抵抗値が変わるセンサである。この第２の圧力センサＰＳｂは、例えば、高分子厚膜素子である。第２の圧力センサＰＳｂは、フレームＦＲＭの第１の面２１０ａとは反対側の第２の面２１０ｂに貼付されている。

第１の可動部材２０６ａは、フレームＦＲＭと間隔を空けて設けられた板状の部材である。
第２の可動部材２０６ｂは、フレームＦＲＭを挟んで第１の可動部材２０６ａとは反対の側に設けられた板状の部材である。
第１の可動部材２０６ａ及び第２の可動部材２０６ｂは、取っ手２０２の内周面に接触するように配置されている。

第１の押圧部材２０８ａは、円柱状の部材であり、その先端部は、先端に向かうに従って径が徐々に小さくように形成されている。第１の押圧部材２０８ａの基端部は、第１の可動部材２０６ａの中央部に取り付けられている。第１の押圧部材２０８ａは、第１の可動部材２０６ａとともに移動し、先端部が第１の圧力センサＰＳａを押圧できるように配置されている。

第２の押圧部材２０８ｂは、円柱状の部材であり、その先端部は、先端に向かうに従って径が徐々に小さくように形成されている。第２の押圧部材２０８ｂの基端部は、第２の可動部材２０６ｂの中央部に取り付けられている。第２の押圧部材２０８ｂは、第２の可動部材２０６ｂとともに移動し、先端部が第２の圧力センサＰＳｂを押圧できるように配置されている。

検出部ＳＥＮａは、更に、第１の可動軸２１２ａ、第２の可動軸２１２ｂ、第１のリニアブッシュ（第１の案内部の一例）２１４ａ、第２のリニアブッシュ（第２の案内部の一例）２１４ｂ、及び弾性部材２１６ａ、２１６ｂを有している。
第１の可動軸２１２ａは、フレームＦＲＭが延びる方向と交差する方向に延びている。第１の可動軸２１２ａは、フレームＦＲＭを貫通して設けられ、第１の可動軸２１２ａの長手方向に移動できる。第１の可動軸２１２ａの両端部は、それぞれ、止めねじ２２１、２２２によって第１の可動部材２０６ａの端部及び第２の可動部材２０６ｂの端部に固定される。
第２の可動軸２１２ｂは、フレームＦＲＭが延びる方向と交差する方向に延びている。第２の可動軸２１２ｂは、第１の圧力センサＰＳａ及び第２の圧力センサＰＳｂを挟んで第１の可動軸２１２ａと対称となる位置（第１の圧力センサＰＳａ及び第２の圧力センサＰＳｂを挟んで第１の可動軸２１２ａの反対側となる位置）に、フレームＦＲＭを貫通して設けられ、第２の可動軸２１２ｂの長手方向に移動できる。第２の可動軸２１２ｂの両端部は、それぞれ、止めねじ２２３、２２４によって第１の可動部材２０６ａの端部及び第２の可動部材２０６ｂの端部に固定される。

第１のリニアブッシュ２１４ａは、フレームＦＲＭに固定され、第１の可動軸２１２ａを長手方向に案内できる。
第２のリニアブッシュ２１４ｂは、フレームＦＲＭに固定され、第２の可動軸２１２ｂを長手方向に案内できる。

弾性部材２１６ａは、第１のリニアブッシュ２１４ａの一方の端部と第１の可動部材２０６ａとの間、及び第２のリニアブッシュ２１４ｂの一方の端部と第１の可動部材２０６ａとの間にそれぞれ設けられている。
弾性部材２１６ｂは、第１のリニアブッシュ２１４ａの他方の端部と第２の可動部材２０６ｂとの間、及び第２のリニアブッシュ２１４ｂの他方の端部と第２の可動部材２０６ｂとの間にそれぞれ設けられている。各弾性部材２１６ａ、２１６ｂは、例えばコイルスプリングやゴムとすることができる。

以上、検出部ＳＥＮａの構成について説明した。検出部ＳＥＮｂの構成は、検出部ＳＥＮａと実質的に同一であるので、その詳細な説明については、省略する。

次に、電動アシストカート１０の動作について、使用者が電動アシストカート１０を押した場合と引いた場合とに分けて、それぞれ説明する。なお、特に検出部ＳＥＮａの動作について説明するが、検出部ＳＥＮｂの動作についても同様である。

（使用者が電動アシストカート１０を押した場合）
使用者が電動アシストカート１０を押すと、取っ手２０２が斜め下方向（図１に示す矢印Ａ参照）に移動する。
取っ手２０２が移動すると、取っ手２０２を介して、図３に示す検出部ＳＥＮａの第２の可動部材２０６ｂに使用者の押す力が加わる。第２の可動部材２０６ｂは、第１の可動軸２１２ａ及び第２の可動軸２１２ｂに連結されているので、第１のリニアブッシュ２１４ａ及び第２のリニアブッシュ２１４ｂに案内され、弾性部材２１６ｂを潰しながら移動し、第２の可動部材２０６ｂに設けられた第２の押圧部材２０８ｂが第２の圧力センサＰＳｂを押圧する。第２の圧力センサＰＳｂは、接触圧に応じた信号を出力する。検出部ＳＥＮｂの第２の圧力センサ（不図示）も、同様に接触圧に応じた信号を出力する。
制御部４０は、図４に示すように、検出部ＳＥＮａの第２の圧力センサＰＳｂ及び検出部ＳＥＮｂの第２の圧力センサ（不図示）が出力する信号に基づいて、駆動部３０を制御する。その結果、電動アシストカート１０は、使用者が押す力を補助するように移動する。

（使用者が電動アシストカート１０を引いた場合）
使用者が電動アシストカート１０を引くと、取っ手２０２が斜め上方向（図１に示す矢印Ｂ参照）に移動する。
取っ手２０２が移動すると、取っ手２０２を介して検出部ＳＥＮａの第１の可動部材２０６ａに使用者の引く力が加わる。第１の可動部材２０６ａは、第１の可動軸２１２ａ及び第２の可動軸２１２ｂに連結されているので、第１のリニアブッシュ２１４ａ及び第２のリニアブッシュ２１４ｂに案内され、弾性部材２１６ａを潰しながら移動し、第１の可動部材２０６ａに設けられた第１の押圧部材２０８ａが第１の圧力センサＰＳａを押圧する。第１の圧力センサＰＳａは、接触圧に応じた信号を出力する。検出部ＳＥＮｂの第１の圧力センサ（不図示）も、同様に接触圧に応じた信号を出力する。
制御部４０は、図４に示すように、検出部ＳＥＮａの第１の圧力センサＰＳａ及び検出部ＳＥＮｂの第１の圧力センサ（不図示）が出力する信号に基づいて、駆動部３０を制御する。その結果、電動アシストカート１０は、使用者が引く力を補助するように移動する。

このように、電動アシストカート１０によれば、ハンドル部２０の取っ手２０２を押す力又は引く力を、取っ手２０２に内蔵された第１の圧力センサＰＳａ及び第２の圧力センサＰＳｂを用いて検出しているため、使用者が取っ手２０２を持って押す（引く）だけで電動アシストカート１０が動作する。従って、使用者は、別途設けたスイッチ等の操作器を操作する必要がないので、操作性に優れる。また、ハンドル部２０の取っ手２０２に検出部ＳＥＮａ、ＳＥＮｂが内蔵されているため、ハンドル部２０の形状を任意に設定できる。
また、既存のカートにハンドル部２０、駆動部３０、制御部４０、及び電源部５０を取り付けることによって、電動アシストカートを容易に構成できる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
なお、前述の電動アシストカートにおいて、検出部が取っ手の内部に左右一組設けられていたが、いずれか一方のみでもよい。また、一つの検出部が取っ手の左右中央部に配置されていてもよい。

検出器は、使用者の押す力（引く力）の方向及び大きさを検出できれば、任意のものでよく、圧力センサに限定されるものではない。
検出器は、例えば、検出スイッチやひずみゲージを用いて構成された検出器であってもよい。

１０：電動アシストカート（台車の一例）
２０：ハンドル部
３０：駆動部
４０：制御部
５０：電源部
２０２：取っ手
２０４：接続部材
２０６ａ：第１の可動部材
２０６ｂ：第２の可動部材
２０８ａ：第１の押圧部材
２０８ｂ：第２の押圧部材
２１０ａ：第１の面
２１０ｂ：第２の面
２１２ａ：第１の可動軸
２１２ｂ：第２の可動軸
２１４ａ：第１のリニアブッシュ
２１４ｂ：第２のリニアブッシュ
２１６：弾性部材
２２１：止めねじ
２２２：止めねじ
２２３：止めねじ
２２４：止めねじ
３０２：車輪
ＦＲＭ：フレーム
ＰＳａ：圧力センサ
ＰＳｂ：圧力センサ
ＳＥＮａ：検出部
ＳＥＮｂ：検出部

Claims (5)

1. 可動する筒状の取っ手と、
   前記取っ手の内部に収められ、該取っ手の移動方向及び移動量に基づいて、該取っ手に加えられた力の方向及び大きさを検出する検出部と、を備え、
   前記検出部が、フレームと、
   前記フレームの第１の面に取り付けられた第１の圧力センサと、
   前記フレームの前記第１の面とは反対側の第２の面に取り付けられた第２の圧力センサと、
   前記フレームに固定された案内部と、
   前記取っ手の長手方向と交差する方向に延び、前記案内部によって長手方向に案内される可動軸と、
   前記取っ手の内周面に接触するように配置され、前記可動軸の一端部に固定された第１の可動部材と、
   前記取っ手の内周面に接触するように配置され、前記可動軸の他端部に固定された第２の可動部材と、
   前記第１の可動部材に取り付けられ、前記第１の圧力センサを押圧できるように配置された第１の押圧部材と、
   前記第２の可動部材に取り付けられ、前記第２の圧力センサを押圧できるように配置された第２の押圧部材と、を有する台車。
2. 請求項１記載の台車において、
   前記検出部が、前記案内部と前記第１の可動部材との間及び前記案内部と前記第２の可動部材との間にそれぞれ設けられた弾性部材を更に有する台車。
3. 可動する筒状の取っ手と、
   前記取っ手の両端部の内部にそれぞれ収められ、該取っ手の移動方向及び移動量に基づいて、該取っ手に加えられた力の方向及び大きさを検出する２つの検出部と、を備え、
   前記各検出部が、フレームと、
   前記フレームの第１の面に取り付けられた第１の圧力センサと、
   前記フレームの前記第１の面とは反対側の第２の面に取り付けられた第２の圧力センサと、
   前記フレームに固定された案内部と、
   前記取っ手の長手方向と交差する方向に延び、前記案内部によって長手方向に案内される可動軸と、
   前記取っ手の内周面に接触するように配置され、前記可動軸の一端部に固定された第１の可動部材と、
   前記取っ手の内周面に接触するように配置され、前記可動軸の他端部に固定された第２の可動部材と、
   前記第１の可動部材に取り付けられ、前記第１の圧力センサを押圧できるように配置された第１の押圧部材と、
   前記第２の可動部材に取り付けられ、前記第２の圧力センサを押圧できるように配置された第２の押圧部材と、
   前記案内部と前記第１の可動部材との間及び前記案内部と前記第２の可動部材との間にそれぞれ設けられた弾性部材と、を有する台車。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の台車において、
   前記取っ手の移動方向が、斜め下方向又は斜め上方向であり、
   前記取っ手の長手方向に延びる軸まわりの回転位置が調整可能となっている台車。
5. 可動する筒状の取っ手と、
   前記取っ手の内部に収められ、該取っ手の動きを検出する検出部と、を備え、
   前記検出部が、フレームと、
   前記フレームの第１の面に取り付けられた第１の検出器と、
   前記フレームの前記第１の面とは反対側の第２の面に取り付けられた第２の検出器と、
   前記第１の検出器を押圧できるように配置された第１の押圧部材と、
   前記第２の検出器を押圧できるように配置された第２の押圧部材と、
   前記取っ手の長手方向と交差する方向に延び、前記フレームを貫通して設けられた可動軸と、
   前記フレームに固定され、前記取っ手、前記第１の押圧部材、及び前記第２の押圧部材を、前記可動軸を介して該可動軸の長手方向に案内する案内部と、を有する台車。