JP7205054B2 - electric moving body - Google Patents
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Description
本発明は電動移動体に関する。 The present invention relates to an electric vehicle.
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)。 2. Description of the Related Art An electric wheelchair is known that has a pair of left and right operation members that move in the front-rear direction (see Patent Document 1, for example).
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。 The pair of left and right operation members are connected so as to translate in opposite directions. Therefore, the driver can intuitively operate the operation member, and erroneous operation is prevented. In addition, the driver can steer the vehicle by operating one of the left and right operation members with one hand.
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。 A pair of left and right operating members can be operated in the front-rear direction like a conventional electric wheelchair for users who have problems with bending and straightening their arms or who have weakened muscle strength for bending and straightening their arms. It is difficult.
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。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides an electric moving body that reduces the burden on the user's arm during steering and improves usability.
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、使用者が手で握るハンドルと、前記ハンドルを握る前記使用者が中心となる円弧軌道で前記ハンドルを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移動す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移動す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、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。
また、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、使用者が手で握るハンドルと、前記ハンドルを握る前記使用者が中心となる円弧軌道で前記ハンドルを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移動す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移動す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、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。
In order to solve the above problems, an electric vehicle according to the present invention comprises a pair of left and right wheels, an electric motor for independently driving the wheels, a handle held by a user, and a user holding the handle. A handle support unit that movably supports the handle on an arcuate track centered on the handle, a handle position detection unit that detects the movement position of the handle, and a force that returns the handle to a neutral position on the arcuate track. an accelerator operation unit that receives an accelerator operation; and an accelerator operation unit that drives the electric motor based on the accelerator operation received by the accelerator operation unit. a control unit that drives the wheels more strongly than the wheels on the left side when the steering wheel moves leftward , wherein the handle support unit includes an arc-shaped tube portion; an in-pipe moving body that is housed in a pipe portion and is movable along the arcuate trajectory and is fixed to the handle, wherein the restoring force generating portion is provided at at least one end of the pipe portion; force to return the in-pipe moving body to the neutral position .
Further, in order to solve the above-mentioned problems, an electric vehicle according to the present invention includes a pair of left and right wheels, an electric motor for independently driving the wheels, a handle to be gripped by a user, and a handle to be gripped by the user. A handle support section that supports the handle so as to be movable along an arcuate trajectory centered on the user, a handle position detection section that detects the movement position of the handle, and a force that returns the handle to the neutral position of the arcuate trajectory. an accelerator operation unit that receives an accelerator operation; and an accelerator operation unit that drives the electric motor based on the accelerator operation received by the accelerator operation unit. and a control unit that strongly drives the wheels of the steering wheel and drives the wheels on the right side more strongly than the wheels on the left side when the steering wheel moves leftward, wherein the control unit is detected by the steering wheel position detection unit. The difference in driving force between the left and right wheels is increased or decreased according to the movement position of the handle.
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。 According to the present invention, it is possible to reduce the burden on the user's arm during steering, and to provide an electric vehicle that is easy to use.
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。 An embodiment of an electric vehicle according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the same or corresponding structure in several drawings.
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。 FIG. 1 is a perspective view of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention as seen from the front left side.
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。 2 and 3 are perspective views of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention as seen from the rear left side.
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。 2 shows a state in which the loading platform is unfolded, and FIG. 3 shows a state in which the loading platform is retracted.
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。 The solid arrow F in FIG. 1 is the forward direction of the electric vehicle 1 (that is, the forward direction), and the opposite direction is the rearward direction of the electric vehicle 1 (backward direction). When viewed forward from the electric vehicle 1 grounded on the ground, the left direction is the left side of the electric vehicle 1 and the opposite direction is the right side of the electric vehicle 1 . Looking ahead from the electric vehicle 1 grounded on the ground, the upward direction is the upper direction of the electric vehicle 1, and the opposite direction is the downward direction of the electric vehicle 1. The direction of each part constituting the electric vehicle 1 conforms to the definition of the direction of the electric vehicle 1 .
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。
As shown in FIGS. 1 to 3, the electric vehicle 1 according to the present embodiment includes a
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。
The electric vehicle 1 includes a front
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。
First, the
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。
Next, the rear cargo bed portion 8 includes a cargo bed 6 having a substantially flat top surface,
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。
The front
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。
Further, the front
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。
The rear carrier part 8 is provided with a
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。
The
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。
Each of the left and right
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。
A
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。
A
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。
The
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。
The plurality of
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。
A
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。
The plurality of
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。
A
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。
The
第一車輪12は、前荷台部7の左右に一対ある。
A pair of
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。
There are as many
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。
A
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。
The
なお、積載部5は、単なる矩形の籠であっても良い。
Note that the
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。
The
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。
A spline is provided at the tip of the lock pin, and a spline hole into which the spline of the lock pin can be inserted and removed is provided at the tip of the
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。
The
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。
The spring generates a spring force in a direction in which the spline of the lock pin comes out of the spline hole of the
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。
The cam mechanism converts rocking motion of the
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。
When the
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。
When the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The emergency
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。
The forward/reverse
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。
The mode
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The cargo bed 6 includes a pair of left and right second
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。
The
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。
The
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。
A pair of
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。
A pair of
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。
In addition, the
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。
The
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。
The electric vehicle 1 may include a fixing mechanism (not shown) that fixes the folded cargo bed 6 . The fixing mechanism includes, for example, a lock pin (not shown) that is provided on the front
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。
The loading
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。
It is preferable that the
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。
Further, the loading
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。 FIG. 4 is a plan view of the electric movable body according to the embodiment of the present invention.
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。
As shown in FIG. 4, the
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。
The
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。
The
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。
The radius of curvature R of the
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。
The in-
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。
The handle
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。
The center of curvature of the
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。
The
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。
The
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。
In other words, the restoring
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。
Note that the restoring
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。
In addition, the
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。 5 and 6 are cross-sectional views of the driving wheel unit of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention.
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。
Note that FIG. 5 shows a state in which driving force can be transmitted from the
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。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
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。
The
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。
The
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。
Further, the
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。
The
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。
A
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。
The
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。
The clutch mechanism 55 moves, for example, the
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。
The clutch mechanism 55 may be manual or electric. The electric clutch mechanism 55 includes an
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。
When the electric movable body 1 is manually pushed, the
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。
The electric vehicle 1 according to the present embodiment includes a
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。
The electric vehicle 1 according to the present embodiment also includes a
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。
Furthermore, when the
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。
Furthermore, the electric vehicle 1 according to the present embodiment includes an arc-shaped
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。
In addition, the electric vehicle 1 according to the present embodiment increases or decreases the difference in driving force between the left and right
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。
Furthermore, the electric moving body 1 according to the present embodiment may be provided with the restoring
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。
Furthermore, the electric vehicle 1 according to the present embodiment meshes with the
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。 Therefore, the electric vehicle 1 according to the present embodiment can reduce the burden on the user's arm during steering, and is easy to use.
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。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Electric moving
Claims (4)
前記車輪のそれぞれを独立に駆動させる電動機と、
使用者が手で握るハンドルと、
前記ハンドルを握る前記使用者が中心となる円弧軌道で前記ハンドルを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移動す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移動す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、
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電動移動体。 A pair of left and right wheels,
an electric motor for independently driving each of the wheels;
a handle to be held by a user;
a handle support part that supports the handle so as to be movable along an arc trajectory centered on the user gripping the handle;
a handle position detection unit that detects the movement position of the handle;
a return force generator that generates a force to return the handle to the neutral position of the circular arc track;
an accelerator operation unit that receives an accelerator operation;
The electric motor is driven based on the accelerator operation received by the accelerator operation unit, and when the steering wheel moves rightward, the left wheel is driven more strongly than the right wheel, and when the steering wheel moves leftward, the left wheel is driven. A control unit that strongly drives the wheel on the right side of the wheel of
The handle support part
an arc-shaped tube;
an in-pipe moving body that is housed in the pipe portion and movable along the arcuate trajectory and is fixed to the handle;
The electric moving body, wherein the restoring force generating section is provided at at least one end portion of the pipe section and applies a force for returning the in-pipe moving body to a neutral position.
前記車輪のそれぞれを独立に駆動させる電動機と、
使用者が手で握るハンドルと、
前記ハンドルを握る前記使用者が中心となる円弧軌道で前記ハンドルを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移動す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移動す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、
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電動移動体。 A pair of left and right wheels,
an electric motor for independently driving each of the wheels;
a handle to be held by a user;
a handle support part that supports the handle so as to be movable along an arc trajectory centered on the user gripping the handle;
a handle position detection unit that detects the movement position of the handle;
a return force generator that generates a force to return the handle to the neutral position of the circular arc track;
an accelerator operation unit that receives an accelerator operation;
The electric motor is driven based on the accelerator operation received by the accelerator operation unit, and when the steering wheel moves rightward, the left wheel is driven more strongly than the right wheel, and when the steering wheel moves leftward, the left wheel is driven. A control unit that strongly drives the wheel on the right side of the wheel of
The control unit increases or decreases the difference in driving force between the left and right wheels according to the movement position of the steering wheel detected by the steering wheel position detection unit.
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3のいずれか1項に記載の電動移動体。 A planetary gear reducer for transmitting driving force from the electric motor to the wheels,
The planetary gear reducer is
a planetary gear;
While meshing with the planetary gears to transmit driving force from the electric motor to the wheels, it disengages from the meshing with the planetary gears to block the transmission of driving force from the electric motor to the wheels, moving in the rotation centerline direction. A motorized vehicle according to any one of claims 1 to 3 , comprising a possible sun gear.
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