特許 6490214 台車装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6490214

(24)【登録日】2019年3月8日

(45)【発行日】2019年3月27日

(54)【発明の名称】台車装置

(51)【国際特許分類】

   B62B 5/04 20060101AFI20190318BHJP

   B62B 3/02 20060101ALI20190318BHJP

【ＦＩ】

   B62B5/04 A

   B62B3/02 E

【請求項の数】7

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-524543(P2017-524543)

(86)(22)【出願日】2015年6月26日

(86)【国際出願番号】JP2015068496

(87)【国際公開番号】WO2016208060

(87)【国際公開日】20161229

【審査請求日】2018年4月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】391015694

【氏名又は名称】エレクター株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504157024

【氏名又は名称】国立大学法人東北大学

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100210572

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 太一

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(72)【発明者】

【氏名】小菅 一弘

(72)【発明者】

【氏名】衣川 潤

(72)【発明者】

【氏名】情野 瑛

(72)【発明者】

【氏名】若林 勇太

(72)【発明者】

【氏名】柳屋 隆

【審査官】 林 政道

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１１４６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４９−１６１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２４７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９０４１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｂ １／００− ５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対の車輪を有する台車本体と、
前記台車本体の幅方向に直交する面に沿う第一の回動軸を中心に回動自在なハンドルと、
前記ハンドルの回動運動を前記幅方向に沿う直動運動に変換する変換機構と、
前記幅方向に延在して前記変換機構により直動運動する直動軸と、
前記直動軸が前記直動運動により第一の方向に移動することで一方の前記車輪を制動し、前記直動軸が前記直動運動により第一の方向とは反対の第二の方向に移動することで前記一方の車輪とは反対の車輪を制動する制動装置と、を備える台車装置。

【請求項2】

前記変換機構は、
前記第一の回動軸と同軸、かつ、前記ハンドルと一体に設けられたピニオン歯車と、
前記直動軸の長手方向に沿って形成されて前記ピニオン歯車と噛み合うラックと、を備える請求項１に記載の台車装置。

【請求項3】

前記変換機構は、
前記ハンドルと一体に設けられて前記ハンドルとともに前記第一の回動軸を中心に回動するピンと、
前記直動軸と一体に形成されて、前記ピンが挿通されるとともに、前記ピンの幅方向の移動を規制すると共に前記幅方向と直交する方向の移動を許容する長孔と、を有するプレートと、を備える請求項１に記載の台車装置。

【請求項4】

回転駆動する出力軸を有する駆動装置と、
前記出力軸の回転数に応じた出力を前記一対の車輪に分配して前記車輪を回転させる差動装置と、
前記幅方向に沿う第二の回動軸回りに回動自在に設けられ、前記直動軸が内周側に配置される筒状の中空パイプと、
前記中空パイプに対する前記直動軸の相対回転を規制する規制部材と、
前記中空パイプと一体に設けられて前記ハンドルを前記第一の回動軸を中心に揺動自在に支持するブラケット部と、
前記中空パイプを介して前記ハンドルの角度を検出するハンドル角度検出装置と、
前記ハンドル角度検出装置の検出値に基づいて決定される目標速度に基づいて前記出力軸の回転数を設定する制御装置と、を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の台車装置。

【請求項5】

前記中空パイプの回動と同期して回動する突起と、
前記ハンドルが操作範囲外まで回動した場合に前記突起を介して前記中空パイプの回動を規制する衝撃吸収機構と、を有する請求項４に記載の台車装置。

【請求項6】

前記ハンドルにおける把持部に設けられて、前記把持部への接触の有無を検知するタッチセンサを備え、
前記制御装置は、前記タッチセンサが無検出の状態では、前記駆動装置の制御を行わない請求項４又は請求項５に記載の台車装置。

【請求項7】

前記ハンドルを、前記第一の回動軸を中心とした回動方向における中心位置に復帰させる第一の付勢部材と、
前記ハンドルを、前記第二の回動軸を中心とした回動方向における前記台車本体の後方側に付勢する第二の付勢部材と、を有する請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の台車装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一対の車輪を有し、搬送用途などに使用される台車装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、ホテルや病院などの施設において提供される食品などの被搬送物を搬送する台車装置（電動アシスト台車、移動式カート）としては、台車装置の前方に設けられたハンドルを用いて操作する形態のものが一般的である。
このような台車装置としては、一つの電動モーターと、差動歯車を組み合わせることによって、電動モーターの駆動力を一対の車輪に分配する形態のものが知られている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

この台車装置は、ハンドルを揺動させて一方の車輪を制動させることによって台車装置の旋回を実現している。また、単一の電動モーターによって走行が可能であるため、例えば、二つの電動モーターと各々の電動モーターに接続された車輪を有する２モーター式の台車装置と比較して、より低コストでの製造が可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−１１４６３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されているような台車装置の場合、旋回時におけるハンドル操作がハンドルを捻るような操作であるため、旋回動作が難しいという課題があった。

【0006】

本発明は、より直感的な操作で、台車の旋回を可能にする台車装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第一の態様によれば、台車装置は、一対の車輪を有する台車本体と、前記台車本体の幅方向に直交する面に沿う第一の回動軸を中心に回動自在なハンドルと、前記ハンドルの回動運動を前記幅方向に沿う直動運動に変換する変換機構と、前記幅方向に延在して前記変換機構により直動運動する直動軸と、前記直動軸が前記直動運動により第一の方向に移動することで一方の前記車輪を制動し、前記直動軸が前記直動運動により第一の方向とは反対の第二の方向に移動することで前記一方の車輪とは反対の車輪を制動する制動装置と、を備えることを特徴とする。

【0008】

このような構成によれば、ハンドルを左右に操作することによって、台車本体の左右旋回の操作が可能となるため、操作者はより直感的に台車装置を操作することができる。また、ハンドルの回動運動が直動運動に変換されることによって、制動装置への入力が確実に行われるため、操作者の負担を軽減することができる。

【0009】

上記台車装置において、前記変換機構は、前記第一の回動軸と同軸、かつ、前記ハンドルと一体に設けられたピニオン歯車と、前記直動軸の長手方向に沿って形成されて前記ピニオン歯車と噛み合うラックと、を備えてよい。

【0010】

上記台車装置において、前記変換機構は、前記ハンドルと一体に設けられて前記ハンドルとともに前記第一の回動軸を中心に回動するピンと、前記直動軸と一体に形成されて、前記ピンが挿通されるとともに、前記ピンの幅方向の移動を規制すると共に前記幅方向と直交する方向の移動を許容する長孔と、を有するプレートと、を備えてよい。

【0011】

上記台車装置において、回転駆動する出力軸を有する駆動装置と、前記出力軸の回転数に応じた出力を前記一対の車輪に分配して前記車輪を回転させる差動装置と、前記幅方向に沿う第二の回動軸回りに回動自在に設けられ、前記直動軸が内周側に配置される筒状の中空パイプと、前記中空パイプに対する前記直動軸の相対回転を規制する規制部材と、前記中空パイプと一体に設けられて前記ハンドルを前記第一の回動軸を中心に揺動自在に支持するブラケット部と、前記中空パイプを介して前記ハンドルの角度を検出するハンドル角度検出装置と、前記ハンドル角度検出装置の検出値に基づいて決定される目標速度に基づいて前記出力軸の回転数を設定する制御装置と、を備えてよい。

【0012】

このような構成によれば、ハンドルの操作角度に応じて台車装置の速度を調整することができる。また、直動軸が中空パイプの内周側に配置されることによって、制動装置を操作する直動軸と駆動装置を操作する中空パイプとをコンパクトに配置することができる。

【0013】

上記台車装置において、前記中空パイプの回動と同期して回動する突起と、前記ハンドルが操作範囲外まで回動した場合に前記突起を介して前記中空パイプの回動を規制するとともに衝撃を吸収する衝撃吸収機構と、を有してよい。

【0014】

このような構成によれば、操作者が意図せずハンドルを操作範囲外まで動かした場合に、操作者の腕にかかる衝撃を緩和することができる。

【0015】

上記台車装置において、前記ハンドルにおける把持部に設けられて、前記把持部への接触の有無を検知するタッチセンサを備え、前記制御装置は、前記タッチセンサが無検出の状態では、前記駆動装置の制御を行わない構成としてもよい。

【0016】

このような構成によれば、意図せずハンドルが動かされた場合に、台車装置が移動することを防止することができる。

【0017】

上記台車装置において、前記ハンドルを、前記第一の回動軸を中心とした回動方向における中心位置に復帰させる第一の付勢部材と、前記ハンドルを、前記第二の回動軸を中心とした回動方向における前記台車本体の後方側に付勢する第二の付勢部材と、を有してよい。

【0018】

このような構成によれば、ハンドルを操作していない場合に、自動的にハンドルを初期位置に復帰させることができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、ハンドルを左右に操作することによって、台車本体の左右旋回の操作が可能となるため、操作者はより直感的に台車装置を操作することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第一実施形態の台車装置の斜視図である。

【図2】本発明の第一実施形態の台車装置の概略構成を説明する平面図である。

【図3】本発明の第一実施形態の台車装置のハンドルの斜視図である。

【図4】本発明の第一実施形態の台車装置のハンドルの断面図である。

【図5】本発明の第一実施形態の台車装置のハンドルの構成を説明する側面図である。

【図6】本発明の第一実施形態の台車装置の操作部を構成する中空パイプ、直動軸、及びブラケット部の関係を説明する図である。

【図7】本発明の第一実施形態の台車装置のハンドルの動きを説明する断面図である。

【図8】本発明の第一実施形態の台車装置のハンドルの復帰機構の概略図である。

【図9】本発明の第一実施形態の台車装置の衝撃吸収機構を説明する側面図である。

【図10】本発明の第一実施形態の台車装置の衝撃吸収機構を説明する側面図である。

【図11】本発明の第一実施形態の差動装置の構成を説明する概略平面図である。

【図12】本発明の第二実施形態の台車装置のハンドルの断面図である。

【図13】本発明の第二実施形態の台車装置のハンドルの動きを説明する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態の台車装置１について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の台車装置１の寸法関係とは異なる場合がある。
図１は、本発明の実施形態の台車装置１を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、台車装置１は、進行方向Ｔに直交する幅方向Ｗに離間する一対の車輪３（図１には片側のみ示す）を有する台車本体２と、台車装置１を操作するための操作部４（ハンドル１２）と、を有している。

【0022】

本実施形態の台車装置１は、電動モーター（駆動装置）の駆動力を用いて操作者をアシストする、所謂パワーアシストカートである。
なお、図１に示すＸ方向は台車装置１の長手方向Ｘを示している。図１に示すＷ方向は台車装置１の幅方向Ｗを示している。また、図１に示す矢印Ｔは台車装置１の進行方向Ｔの前方を指している。

【0023】

台車本体２は、例えば、内部を収納部とした箱型のものを採用することができる。台車本体２には扉８を取り付けることができる。
一対の車輪３は、台車本体２の幅方向Ｗに離間して配置されて、互いに独立した回転数で回転可能である。一対の車輪３は、左右で速度差を付けることで、左右の旋回が可能である。一対の車輪３は、台車本体２の長手方向Ｘの略中央に配置されている。台車本体２の長手方向Ｘの両端部近傍であって、幅方向Ｗの両端部近傍には、キャスター９が取り付けられている。

【0024】

また、台車本体２の下部には、電動モーター１６（図２参照）などを配置するための駆動部収容部１０が設けられている。駆動部収容部１０には、操作者のハンドル操作、及び電動モーター１６の回転数を制御するための制御装置５（図２参照）が収容されている。

【0025】

操作部４は、台車本体２の前面２ａに設けられているハンドル１２を有している。ハンドル１２は、力を加えていない状態では、図１に示すように、鉛直方向上方を向いている。このように、ハンドル１２が幅方向Ｗの中央、かつ、台車本体２の最も後方側にある位置を、ハンドル１２の初期位置とする。
台車装置１は、操作者がハンドル１２を第二の回動軸Ａ２を中心に前後方向に操作することによって（図５参照）、前進・後退する機能を有している。具体的には、台車装置１は、ハンドル１２を前後方向に操作することによって台車装置１の速度を調整する機能を有している。

【0026】

台車装置１は、操作者がハンドル１２を第一の回動軸Ａ１を中心に幅方向Ｗに傾けて回動動作させることによって（図７参照）、旋回する機能を有している。具体的には、台車装置１は、一対の車輪３のいずれかを選択的に制動させることで、台車装置１を曲進走行させる機能を有している。操作者は、台車装置１の走行中に、ハンドル１２を幅方向Ｗの例えば右方向に傾けて右側の車輪３を制動することにより、台車装置１を右方向に曲げることができる。台車装置１は、後述する制動装置２０（図２参照）を用いて左右の車輪３に速度差を作ることによって、台車装置１の左右旋回を行う。

【0027】

操作者は、前進・後退の操作と旋回の操作を同時に行うことができる。即ち、ハンドル１２を前後方向に傾ける動作を行いながら幅方向Ｗに傾ける動作を行うことができる。よって、第一の回動軸Ａ１は、ハンドル１２の軸線Ａ２回りの回動位置に応じて軸線Ａ２回りに回動する。第一の回動軸Ａ１がいずれに位置にあっても、第一の回動軸Ａ１は、台車本体２の幅方向に直交する面に沿う。

【0028】

図２は、本実施形態の台車装置１の概略構成を説明する平面図である。図２に示すように、台車装置１は、単一の電動モーター１６と、電動モーター１６の出力軸１７の回転数に応じた出力（駆動力）を一対の車輪３に分配して車輪３を回転させる差動装置１９と、一対の車輪３を制動する一対の制動装置２０と、を有している。一対の車輪３は、車軸１５を介して差動装置１９と接続されている。
差動装置１９は、台車本体２の略中央（長手方向Ｘの中心、かつ、幅方向Ｗの中心）に配置されている。
電動モーター１６としては、例えば、減速機と一体となったギアードモーターを採用することができる。
電動モーター１６は回転駆動する出力軸１７を有しており、この出力軸１７には、駆動歯車１８が取り付けられている。駆動歯車１８は、差動装置１９のリングギヤ３０と噛み合うように配置されている。

【0029】

制動装置２０は、一対の車輪３に対応して設けられており、一対の車輪３をそれぞれ制動可能な装置である。制動装置２０は、車輪３とともに回転する一対のブレーキローター２２と、ブレーキローター２２を挟み込む位置に配置されている一対のブレーキキャリパー２３と、ブレーキキャリパー２３と台車本体２の前面２ａに取り付けられているマスターシリンダー３６とを接続するホース２４と、を有している油圧ブレーキである。マスターシリンダー３６は、ハンドル１２の動きに連動して操作されるように構成されている。
本実施形態の制動装置２０は、進行方向Ｔに向かって右側のマスターシリンダー３６が進行方向Ｔに向かって左側のブレーキキャリパー２３と接続され、進行方向Ｔに向かって左側のマスターシリンダー３６が進行方向Ｔに向かって右側のブレーキキャリパー２３と接続されている。即ち、右側のマスターシリンダー３６が操作されると左側の車輪３が制動され、左側のマスターシリンダー３６が操作されると右側の車輪３が制動される。

【0030】

制動装置２０は、ハンドル１２を中央位置から幅方向Ｗの左方向に傾けた場合に、左側の車輪３を制動させ、ハンドル１２を中央位置から幅方向Ｗの右方向に傾けた場合に、右側の車輪３を制動するように構成されている。具体的には、ハンドル１２に加えられた力がマスターシリンダー３６を介して油圧に変換され、ホース２４を介してブレーキキャリパー２３を作動させる。

【0031】

なお、制動装置２０としては、直動軸１１の動きに応じて車輪３を制動させることができれば油圧ブレーキに限らず、他の形態の制動装置の採用も可能である。例えば、制動装置２０としては、直動軸１１の動きをワイヤーなどを用いてブレーキキャリパー２３に伝達する、機械式ブレーキの採用も可能である。また、制動装置２０としては、電磁石の作用を利用してブレーキキャリパー２３を作動させる電磁ブレーキの採用も可能である。

【0032】

次に、操作部４の詳細について説明する。図３は操作部４の斜視図であり、図４は操作部４の断面図であり、図５は操作部４の側面図であり、図６は操作部４を構成する中空パイプ７、直動軸１１、及びブラケット部１３の関係を説明する図である。
図３及び図４に示すように、本実施形態の操作部４は、台車本体２の前面２ａ（図１参照）に配置されている板状のベース部２５と、ハンドル１２と、ハンドルの１２の第一の回動軸Ａ１を中心とした回動運動を幅方向Ｗに沿う直動運動に変換する変換機構６と、変換機構６により直動運動する直動軸１１と、を有している。直動軸１１は、一対のマスターシリンダー３６と同軸状に配置されており、マスターシリンダー３６に対する入力軸として機能する。

【0033】

操作部４は、ベース部２５に固定される一対の支持部材２６と、一対の支持部材２６に第二の回動軸Ａ２回りに回動自在に支持されている筒状の中空パイプ７と、中空パイプ７と一体に設けられているブラケット部１３と、を有している。直動軸１１は、幅方向Ｗに延在して、中空パイプ７の内周側に配置されている。中空パイプ７は、直動軸１１の幅方向Ｗに沿う直動運動のガイドとして機能する。
ハンドル１２は、ブラケット部１３に第一の回動軸Ａ１を中心に幅方向Ｗに揺動自在取り付けられている。ブラケット部１３と中空パイプ７とは、一体に固定されている。ブラケット部１３は、ハンドル１２の軸線Ａ２周りの回動運動を中空パイプ７に伝達する機能を有する。
また、ハンドル１２の軸線Ａ２周りの回動運動は、ブラケット部１３及び中空パイプ７を介して直動軸１１に伝達される。即ち、直動軸１１は、中空パイプ７に対する軸線Ａ２回りの回動運動が規制されている。

【0034】

変換機構６は、ハンドル１２に設けられているピニオン歯車４１と、直動軸１１に形成されているラック部３３とを備えている。変換機構６は、ハンドル１２の第一の回動軸Ａ１を中心とした回動運動を、直動軸１１の幅方向Ｗの直動運動に変換する。直動軸１１が幅方向Ｗに動くことによって、直動軸１１に隣接するマスターシリンダー３６が操作されて制動装置２０が作動する。

【0035】

図５に示すように、ハンドル１２を軸線Ａ２を中心に前後方向に回動させることで、ブラケット部１３を介して中空パイプ７及び直動軸１１もハンドル１２と同様に回動する。
図７に示すように、ハンドル１２を軸線Ａ１を中心に幅方向Ｗに回動させることで、変換機構６を介して直動軸１１が幅方向Ｗに移動する。具体的には、ハンドル１２を幅方向Ｗの一方に向かって回動させると、ラック・アンド・ピニオン機構により直動軸１１は幅方向Ｗの他方に向かって移動する。

【0036】

中空パイプ７は、幅方向Ｗに延在する第二の回動軸Ａ２と同軸状に配置された筒状の部材であり、ハンドル１２の回動軸として機能する。中空パイプ７は、支持部材２６に設けられた軸受３１を介して支持部材２６に回動自在に取り付けられている。中空パイプ７の中央部には、軸方向に延在する長孔３２（図４及び図６参照）と、中空パイプ７の内部に配置される直動軸１１のラック部３３を露出させる開口部３４を有している。中空パイプ７は、幅方向Ｗの動きが拘束されている。

【0037】

直動軸１１は、中空パイプ７の内部に第二の回動軸Ａ２に沿って摺動自在に配置されている。中空パイプ７の中央部には複数の歯によって構成されたラックであるラック部３３が設けられている。具体的には、ラック部３３は、幅方向Ｗに連続する複数の歯から構成されている。
中空パイプ７の両端部には、ブッシュ８９が取り付けられている。ブッシュ８９は、直動軸１１の外周面と中空パイプ７の内周面との間に介在している。ブッシュは８９、保持部材８８によって保持されている。保持部材８８は、ボルト９０によって中空パイプ７に固定されている。
ブッシュ８９は、直動軸１１を軸線Ａ２回りに回動自在に支持する軸受として機能する。

【0038】

中空パイプ７の中央部であってラック部３３の反対の側には、一対のマーカーピン３５（規制部材）が取り付けられている。マーカーピン３５は、頭部３５ａとネジ部３５ｂを有するボルトである。マーカーピン３５の頭部３５ａは、中空パイプ７の長孔３２の長手方向に直交する方向の幅Ｗｄより若干小さな直径を有しており、直動軸１１が中空パイプ７の内部を摺動する際に、長孔３２に沿って動く。

【0039】

また、マーカーピン３５は、直動軸１１が中空パイプ７に対して相対的に軸線Ａ２回りに回転（相対回転）することを規制する。即ち、中空パイプ７が軸線Ａ２回りに回動すると、マーカーピン３５を介して、直動軸１１も軸線Ａ２回りに回動する。これにより、ハンドル１２の軸線Ａ２まわりの回動運動にラック部３３が追従して、ハンドル１２に設けられているピニオン歯車４１がラック部３３と常に噛み合う。
さらに、マーカーピン３５は、直動軸１１の幅方向Ｗの移動範囲を制限する機能も有する。図７に示すように、ハンドル１２を傾けると、一方のマーカーピン３５が長孔３２の幅方向Ｗの一端に当接する。これにより、ハンドル１２の移動範囲が制限される。

【0040】

ブラケット部１３は、その主面が第一の回動軸Ａ１と直交する一対のシャフト支持板４３と、シャフト支持板４３の幅方向の両端同士を接続するパイプ接続板４５と、を有している。パイプ接続板４５の主面は、第二の回動軸Ａ２と直交する。

【0041】

パイプ接続板４５には、中空パイプ７が挿通するパイプ挿通孔４６が形成されている。中空パイプ７とパイプ接続板４５とは、例えばボルト４７等の締結部材によって固定されている。パイプ接続板４５の一面には、支持部材２６の軸受３１に設けられているフランジ部３１ａが当接しており、これにより、ブラケット部１３の軸線Ａ２に沿う方向の移動が規制される。ブラケット部１３と中空パイプ７とが固定されていることにより、中空パイプ７の軸線Ａ２に沿う方向の移動も規制される。
シャフト支持板４３には、ハンドル１２に設けられているシャフト３８が挿通する第一シャフト挿通孔４４（図５参照）が形成されている。シャフト３８は、シャフト支持板４３（ブラケット部１３）には固定されておらず、第一シャフト挿通孔４４の内周面を摺動自在である。

【0042】

ハンドル１２は、棒状の軸部５１と、軸部５１の一方の端部に設けられた把持部５２と、軸部５１の他方の端部に設けられた一対のサポート部５３（図５参照）と、サポート部５３に固定されているシャフト３８と、シャフト３８に固定されているピニオン歯車４１と、を有している。

【0043】

ハンドル１２は、シャフト３８を介してブラケット部１３に回動自在に接続されている。
把持部５２は、棒状をなし、把持部５２の延在方向は、軸部５１と直交している。サポート部５３は、軸部５１の延在方向に沿って延在する板状の部材である。図５に示すように、一対のサポート部５３は、その主面が互いに平行をなしている。サポート部５３の先端には、シャフト３８が挿通される第二シャフト挿通孔５４が形成されている。シャフト３８とサポート部５３とはキー３９を介して一体に固定されている。

【0044】

ピニオン歯車４１は、シャフト３８（第一の回動軸Ａ１）と同軸状となるように、シャフト３８（ハンドル１２）に固定されている。即ち、ハンドル１２を第一の回動軸Ａ１回りに回動させることにより、シャフト３８を介してピニオン歯車４１も回動する。ピニオン歯車４１は、直動軸１１のラック部３３の歯と噛み合う位置に配置されている。即ち、ハンドル１２を第一の回動軸Ａ１回りに回動させると、ピニオン歯車４１及びラック部３３によって構成されるラック・アンド・ピニオン機構（変換機構６）により、直動軸１１が幅方向Ｗ（第二の回動軸Ａ２）に沿って移動する。

【0045】

図３に示すように、操作部４は、ハンドル１２の回転角度θ（操作量、図５参照）を検出するためのハンドル角度検出装置１４を有している。ハンドル角度検出装置１４は、第一プーリ機構５６を介して伝達された中空パイプ７の回転角度θを検出する。第一プーリ機構５６は、中空パイプ７に中空パイプ７と同軸状に取り付けられたプーリ５７と、所定の方法でベース部２５に取り付けられたプーリ５８と、プーリ５７、５８に巻回されたベルト５９から構成されている。ハンドル角度検出装置１４の検出軸は、プーリ５８と同軸状に接続されている。

【0046】

ハンドル角度検出装置１４としては、ポテンショメータを採用することができる。ハンドル角度検出装置１４と制御装置５とは、電気的に接続されており、ハンドル角度検出装置１４によって検出されたハンドル１２の回転角度θが、制御装置５に入力される。具体的には、ポテンショメータから出力される電圧（アナログ値）が、アナログ−デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）を介して回転角度θ（デジタル値）に変換され、制御装置５に入力される。
また、ハンドル角度検出装置１４としては角位置センサであれば他の装置も採用が可能であり、例えば、ロータリーエンコーダを使用することもできる。ロータリーエンコーダを使用する場合は、Ａ／Ｄ変換回路の代わりにパルスカウンターボードを用いる。

【0047】

ハンドル１２は、第二の回動軸Ａ２を中心に揺動自在であるが、例えば、ねじりコイルばねのような付勢部材６０（第二の付勢部材）によって、常に台車本体２の後方側に（図５では二点鎖線で示す位置となるように）付勢されている。

【0048】

同様に、ハンドル１２は、第一の回動軸Ａ１を中心に揺動自在であるが、図８に示す復帰機構６２によって、常に幅方向Ｗの中央に位置するように（図８では二点鎖線で示す位置となるように）付勢されている。
復帰機構６２は、ハンドル１２のサポート部５３に設けられた復帰ピン６３と、ブラケット部１３のシャフト支持板４３に設けられた規制ピン６４と、シャフト３８に取り付けられたねじりコイルばね６５（第一の付勢部材）と、から構成されている。ねじりコイルばね６５は、第一直線部６６と第二直線部６７とを有しており、第一直線部６６と第二直線部６７とが近づくように付勢されている。

【0049】

ねじりコイルばね６５は、第一直線部６６と第二直線部６７とで、復帰ピン６３と規制ピン６４とを挟み込むように配置されている。これにより、図８において、実線で示すように、ハンドル１２が軸線Ａ１を中心に揺動した場合、復帰ピン６３には、ねじりコイルばね６５により、幅方向Ｗの中央部に向かう付勢力がかけられる。即ち、ハンドル１２が常に幅方向Ｗの中央に位置するように付勢される。

【0050】

ここで、マスターシリンダー３６の詳細構造を説明する。マスターシリンダー３６は、筒形状のシリンダー部４８と、シリンダー部４８内を摺動可能なロッド部４９と、ロッド部４９の先端に取り付けられているパッド部５０と、を有している。マスターシリンダー３６は、シリンダー部４８及びロッド部４９の軸方向が第二の回動軸Ａ２沿うように、かつ、一対のマスターシリンダー３６のロッド部４９の先端（パッド部５０）が対向するように配置されている。

【0051】

直動軸１１は、ハンドル１２の動きをマスターシリンダー３６に伝達する部材である。直動軸１１は、ハンドル１２が図４に示すような幅方向Ｗの中央に位置している場合に、その両端が、マスターシリンダー３６のパッド部５０に当接するように配置されている。

【0052】

図９及び図１０に示すように、操作部４は、衝撃吸収機構７０を有している。衝撃吸収機構７０は、第二プーリ機構７１と、伝達軸７５と、一対のショックアブソーバー７８、７９と、を有している。
衝撃吸収機構７０は、第二プーリ機構７１を介して伝達されたハンドル１２の操作範囲外の動きをショックアブソーバー７８、７９によって吸収する。第二プーリ機構７１は、中空パイプ７に中空パイプ７と同軸状に取り付けられたプーリ７２と、所定の方法でベース部２５に取り付けられたプーリ７３と、プーリ７２、７３に巻回されたベルト７４から構成されている。伝達軸７５は、プーリ７３と同軸状に接続されている。

【0053】

伝達軸７５は、径方向外周側に突出する第一突起７６及び第二突起７７を有している。第一突起７６及び第二突起７７は、中空パイプ７の回動と同期して回動する。
ショックアブソーバー７８、７９は、例えば、オイルが封入された外筒８０と外筒内に摺動自在に取り付けられたピストンと、外筒外に突出するピストンロッド８１を有する形式のものを採用することができる。ショックアブソーバー７８、７９は、外筒が所定の方法でベース部２５に固定されている。

【0054】

第一突起７６及び第一ショックアブソーバー７８は、ハンドル１２が図９に示すように、傾けられていない状態において、第一突起７６が第一ショックアブソーバー７８のピストンロッド８１に当接するように配置されている。
第二突起７７及び第一ショックアブソーバー７８は、ハンドル１２が図１０に示すように、９０°近くまで傾けられている状態において、第二突起７７が第二ショックアブソーバー７９のピストンロッド８１に当接するように配置されている。

【0055】

図３に示すように、ハンドル１２の把持部５２にはタッチセンサ８３が設けられている。タッチセンサ８３は、タッチセンサ８３に対する接触の有無、即ち、操作者が把持部５２を把持しているか否かを判別する検出装置であり、例えば、電極と対象物との間に発生する静電容量を検出する静電式を採用することができる。タッチセンサ８３は、制御装置５と電気的に接続されている。制御装置５は、タッチセンサ８３がＯＮになっている場合のみ、ハンドル１２の操作に応じて電動モーター１６の制御や制動装置２０の制御を行う。

【0056】

一方、制御装置５は、タッチセンサ８３がＯＦＦになっている場合は、ハンドル１２が傾いても、電動モーター１６などの制御を行わない。
なお、タッチセンサは、操作者が把持部５２を把持しているかを判別することができればよい。即ち、タッチセンサとして、静電式に限らず、抵抗膜式、赤外線式など、他の方式を採用してもよい。

【0057】

上述したハンドル１２の構成によれば、ハンドル１２の前後方向の位置（回転角度θ）に関わらず、ハンドル１２を軸線Ａ１を中心に幅方向Ｗに揺動させることによって、制動装置２０を作動させることができる。即ち、図７に示すように、ハンドル１２の回動動作が、変換機構６を介して直動動作に変換されて直動軸１１が幅方向Ｗに沿う方向に移動してマスターシリンダー３６のロッド部４９が縮む方向に操作され、これによりマスターシリンダー３６と接続された制動装置２０（図２参照）が作動する。

【0058】

次に、本実施形態の差動装置１９の構成について説明する。図１１に示すように、差動装置１９は、対向する一対のサイドギヤ２７と、一対のサイドギヤ２７と噛み合うピニオンギヤ２８とピニオンギヤ２８を支持するケーシング２９と、ケーシング２９に一体的に設けられ、電動モーター１６の駆動力によって回転する駆動歯車１８と噛み合うリングギヤ３０と、を有している差動歯車（ディファレンシャルギヤ）である。
一対の車軸１５は、サイドギヤ２７に取り付けられている。即ち、サイドギヤ２７の回転に伴い、車軸１５を介して車輪３が回転するように構成されている。

【0059】

次に、本実施形態の台車装置１の動作について説明する。
操作者は台車装置１を前進させる場合、台車装置１の前後方向及び幅方向Ｗに操作可能なハンドル１２を進行方向Ｔ前方側に操作する。ハンドル１２が操作されることにより、ハンドル角度検出装置１４から制御装置５に回転角度θ（検出値）が入力される。制御装置５は、回転角度θに比例した速度で台車装置１が前進するように、電動モーター１６を制御する。即ち、回転角度θに基づいて決定される目標速度に基づいて電動モーター１６を制御する。
なお、制御装置５による電動モーター１６の制御方法は上述した方法に限ることはない。例えば、低速時においては、ハンドル１２の回転角度θに対する速度の変化率を小さくするなどして、より滑らかに動き出すように制御してもよい。即ち、ハンドル角度θに対する速度のマッピングは自由に設定が可能である。

【0060】

操作者は台車装置１を旋回させる場合、ハンドル１２を進行方向Ｔ前方側に傾けつつ幅方向Ｗに回動させる。操作者が台車装置１を右方向に旋回させる場合、ハンドル１２を右方向に傾ける。この軸線Ａ１回りの傾き角をポテンショメータ等の角度検出装置を用いて検出して、制御装置５に電気的に送信してもよい。
ハンドル１２を幅方向Ｗの右方向に回動運動させると、ハンドル１２とともにピニオン歯車４１が回動し、ピニオン歯車４１に噛み合うラック部３３を有する直動軸が直動運動する。これにより、直動軸１１が幅方向Ｗの左側（第一の方向）に移動する。

【0061】

そして、直動軸１１を介して進行方向Ｔに向かって左側のマスターシリンダー３６が操作される。左側のマスターシリンダー３６は右側のブレーキキャリパー２３と接続されているため、右側の車輪３（一方の車輪）が制動される。このとき、電動モーター１６の駆動力は、差動装置１９を用いて左右の車輪３に分配されているため、左側の車輪３の速度が増加され、台車装置１は右方向に旋回する。
操作者が台車装置１を左方向に旋回させる場合、ハンドル１２を左方向に傾ける。これにより、直動軸１１が幅方向Ｗの右側（第一の方向とは反対の第二の方向）に移動する。そして、左側の車輪３（一方の車輪とは反対の車輪）が制動されて台車装置１は左方向に旋回する。

【0062】

また、ハンドル１２が前後方向における操作範囲外、即ち、図１、図９に示すような初期位置よりも後方側や、図１０に示すような傾き位置よりも下方に動かされると、衝撃吸収機構７０の突起７６、７７がショックアブソーバー７８、７９に当接する。ショックアブソーバー７８、７９は、操作者が意図せずハンドル１２を操作範囲外まで動かした場合に、操作者の腕にかかる衝撃を緩和する。

【0063】

上記実施形態によれば、ハンドル１２を左右方向に旋回操作することによって、台車装置１の左右旋回の操作が可能となるため、操作者はより直感的に台車装置１を操作することができる。
また、ハンドル１２の回動運動が直動運動に変換されることによって、制動装置２０への入力が確実に行われるため、操作者の負担を軽減することができる。

【0064】

また、一つの電動モーター１６の駆動力を差動装置１９を用いて左右の車輪３に分配し、左右の車輪３のいずれかを制動することで台車装置１を曲進させる構成であるため、より低コストで、安定的な前進後退、及び左右旋回を行うことができる台車装置１を提供することができる。

【0065】

また、台車装置１が電動モーター１６の駆動力によって駆動されるため、操作者の負担を軽減することができる。また、目標速度がハンドル１２の操作量によって決定されるため、操作者はより直感的に台車装置１の速度を調整することが可能になる。
また、直動軸１１が中空パイプ７の内周側に配置されることによって、制動装置２０を操作する直動軸１１と電動モーター１６の制御に用いられる中空パイプ７とをコンパクトに配置することができる。

【0066】

また、タッチセンサ８３が無検出の状態では、制御装置５が、電動モーター１６などの制御を行わないことによって、意図せずハンドル１２が動かされた場合に、台車装置１が移動することを防止することができる。

【0067】

（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態の台車装置を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図１２に示すように、本実施形態の台車装置の変換機構６Ｂは、ハンドル１２と一体に設けられてハンドル１２とともに第一の回動軸Ａ１を中心に回動する回動ピン８５と、直動軸１１と一体に形成されて、回動ピン８５が挿通される長孔８７が形成されたプレート８６と、を有している。

【0068】

長孔８７は、幅方向Ｗと直交する方向に延在している。長孔８７は、挿通された回動ピン８５の幅方向Ｗの移動を規制すると共に、幅方向Ｗと直交する長孔８７の延在方向の移動を許容する形状を有している。

【0069】

図１３に示すように、ハンドル１２を傾けると、回動ピン８５の幅方向Ｗの移動に伴い、回動ピン８５を長孔８７を介して接続されたプレート８６が幅方向Ｗに移動する。これにより、プレート８６と一体とされた直動軸１１が移動してマスターシリンダー３６（制動装置２０）が操作される。
なお、本実施形態の直動軸１１は、ハンドル１２の傾き方向と同方向に移動するため、進行方向Ｔ右側のマスターシリンダー３６は、進行方向Ｔ右側のブレーキキャリパー２３と接続され、進行方向Ｔ左側のマスターシリンダー３６は、進行方向Ｔ左側のブレーキキャリパー２３と接続されている。

【0070】

上記実施形態によれば、第一実施形態の構成と比較してより少ない構成要素で変換機構を実現することができる。

【0071】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。

【0072】

例えば、上記実施形態においては、直動軸１１を中空パイプ７の内周側に配置する構成としたが、これに限ることはない。例えば、ピニオン歯車によって直動運動する直動軸を第二の回動軸Ａ２上に配置することなく、別のリニアガイドを用いて直動運動させる構成としてもよい。
このような構成とすることによって、部品製造を容易とすることができる。

【0073】

また、上記実施形態においては、駆動装置として電動モーター１６を有する構成としたが、車輪３を駆動する駆動装置を備えることなく、手動で台車本体２を移動させるカートにも本実施形態のハンドル１２の適用は可能である。即ち、台車本体２の前後方向の移動は手動で行ってもよい。

【0074】

また、上記実施形態においては、台車装置１の進行方向Ｔへの直進機能のみ記載したが、これに限ることはなく、台車装置１の後退機能も同様に実現することができる。

【0075】

また、上記実施形態の台車装置１は、前後方向の前方側のみにハンドル１２を設ける構成であるが、前方側に加え、後方側にもハンドル１２を設けてもよい。即ち、台車本体２の前後にハンドル１２を設けて、いずれのハンドル１２による操作も可能な台車装置１としてもよい。
このような構成の台車装置１において制動装置２０として油圧ブレーキを用いる場合、前方側のハンドル１２とブレーキキャリパー２３とを接続する系統と後方側のハンドル１２とブレーキキャリパー２３とを接続する系統の二系統のホース２４が必要となる。この二系統の制動装置２０の切り替えには電磁バルブ（ソレノイドバルブ）などの駆動弁を用いることが好ましい。

【符号の説明】

【0076】

１ 台車装置
２ 台車本体
３ 車輪
４ 操作部
５ 制御装置
６，６Ｂ 変換機構
７ 中空パイプ
１０ 駆動部収容部
１１ 直動軸
１２ ハンドル
１３ ブラケット部
１４ ハンドル角度検出装置
１５ 車軸
１６ 電動モーター（駆動装置）
１７ 出力軸
１８ 駆動歯車
１９ 差動装置
２０ 制動装置
２２ ブレーキローター
２３ ブレーキキャリパー
２７ サイドギヤ
２８ ピニオンギヤ
２９ ケーシング
３０ リングギヤ
３２ 長孔
３３ ラック部
３５ マーカーピン（規制部材）
３６ マスターシリンダー
３８ シャフト
４１ ピニオン歯車
５２ 把持部
５６ 第一プーリ機構
６０ 付勢部材（第一の付勢部材）
６２ 復帰機構
６５ ねじりコイルばね（第二の付勢部材）
７０ 衝撃吸収機構
７１ 第二プーリ機構
７６ 第一突起
７７ 第二突起
７８ 第一ショックアブソーバー
７９ 第二ショックアブソーバー
８３ タッチセンサ
８５ 回動ピン
８６ プレート
８７ 長孔
Ａ１ 第一の回動軸
Ａ２ 第二の回動軸
Ｔ 進行方向
Ｗ 幅方向
Ｘ 長手方向
θ 回転角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】