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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022035183
(43)【公開日】2022-03-04
(54)【発明の名称】台車及びその車輪システム
(51)【国際特許分類】
B62B 3/00 20060101AFI20220225BHJP
B60B 33/00 20060101ALI20220225BHJP
【ＦＩ】
B62B3/00 G
B62B3/00 A
B60B33/00 X
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020139319
(22)【出願日】2020-08-20
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-02-17
(71)【出願人】
【識別番号】598022956
【氏名又は名称】株式会社大同機械
(74)【代理人】
【識別番号】100154357
【弁理士】
【氏名又は名称】山▲崎▼ 晃弘
(72)【発明者】
【氏名】落合 康全
(72)【発明者】
【氏名】山崎 文敬
【テーマコード（参考）】
3D050
【Ｆターム（参考）】
3D050BB02
3D050DD01
3D050DD03
3D050EE09
3D050EE11
3D050GG06
3D050JJ01
3D050JJ09
3D050KK06
3D050KK14
(57)【要約】
【課題】電動アシスト機能を付与しつつ、６輪の台車での走行性能を高めることを可能にする。
【解決手段】本開示の一実施形態に係る台車１０は、右側の第１中間輪を含む３つの車輪及び左側の第２中間輪を含む３つの車輪を備える。台車１０は、載置台の下面に設けられて、第１軸周りに可動である第１支持部材であって、第１前輪と第１中間輪とが設けられている、第１支持部材１６と、載置台の下面に設けられて、第２軸周りに可動である第２支持部材であって、第２前輪と第２中間輪とが設けられている、第２支持部材１８と、第１中間輪のアシスト駆動用の第１モータ３０と、第２中間輪のアシスト駆動用の第２のモータ３４と、第１モータの制御及び第２モータの制御を実行する制御部とを備える。
【選択図】図３
【解決手段】本開示の一実施形態に係る台車１０は、右側の第１中間輪を含む３つの車輪及び左側の第２中間輪を含む３つの車輪を備える。台車１０は、載置台の下面に設けられて、第１軸周りに可動である第１支持部材であって、第１前輪と第１中間輪とが設けられている、第１支持部材１６と、載置台の下面に設けられて、第２軸周りに可動である第２支持部材であって、第２前輪と第２中間輪とが設けられている、第２支持部材１８と、第１中間輪のアシスト駆動用の第１モータ３０と、第２中間輪のアシスト駆動用の第２のモータ３４と、第１モータの制御及び第２モータの制御を実行する制御部とを備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
右側の第１前輪、第１中間輪及び第１後輪と、左側の第２前輪、第２中間輪及び第２後輪とを備えた台車であって、
載置台の下面に設けられて、第１軸周りに可動である第１支持部材であって、前記第１前輪と前記第１中間輪とが設けられている、第１支持部材と、
前記載置台の前記下面に設けられて、第２軸周りに可動である第２支持部材であって、前記第２前輪と前記第２中間輪とが設けられている、第２支持部材と、
前記第１中間輪のアシスト駆動用の第１モータと、
前記第２中間輪のアシスト駆動用の第２のモータと、
前記第１モータの制御及び前記第２モータの制御を実行する制御部と
を備えた台車。
載置台の下面に設けられて、第１軸周りに可動である第１支持部材であって、前記第１前輪と前記第１中間輪とが設けられている、第１支持部材と、
前記載置台の前記下面に設けられて、第２軸周りに可動である第２支持部材であって、前記第２前輪と前記第２中間輪とが設けられている、第２支持部材と、
前記第１中間輪のアシスト駆動用の第１モータと、
前記第２中間輪のアシスト駆動用の第２のモータと、
前記第１モータの制御及び前記第２モータの制御を実行する制御部と
を備えた台車。
【請求項2】
前記制御部は、
ユーザにより操作される２つの操作部からの入力に応じて、前記第１モータの出力及び第２モータの出力をそれぞれ制御する、
請求項１に記載の台車。
ユーザにより操作される２つの操作部からの入力に応じて、前記第１モータの出力及び第２モータの出力をそれぞれ制御する、
請求項１に記載の台車。
【請求項3】
右側の第１操作部と、左側の第２操作部とを備え、
前記制御部は、前記第１操作部及び前記第２操作部のそれぞれに作用する力を検知して、検知した該力に応じて、前記第１モータの出力及び第２モータの出力をそれぞれ制御する、
請求項２に記載の台車。
前記制御部は、前記第１操作部及び前記第２操作部のそれぞれに作用する力を検知して、検知した該力に応じて、前記第１モータの出力及び第２モータの出力をそれぞれ制御する、
請求項２に記載の台車。
【請求項4】
前記第１モータの前記第１中間輪への動力伝達を断接する第１クラッチ機構と、
前記第２モータの前記第２中間輪への動力伝達を断接する第２クラッチ機構と
を更に備えている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の台車。
前記第２モータの前記第２中間輪への動力伝達を断接する第２クラッチ機構と
を更に備えている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の台車。
【請求項5】
自動停止装置を更に備える、
請求項１から４のいずれか一項に記載の台車。
請求項１から４のいずれか一項に記載の台車。
【請求項6】
左右３輪ずつの６つの車輪を有する台車用の車輪システムであって、
前記台車の載置台の下面に設けられる第１支持部材であって、第１軸周りに可動であり、右側の２つの車輪が設けられ、一方の車輪が第１中間輪である、第１支持部材と、
前記載置台の前記下面に設けられる第２支持部材であって、第２軸周りに可動であり、左側の２つの車輪が設けられ、一方の車輪が第２中間輪である、第２支持部材と、
前記第１中間輪のアシスト駆動用の第１モータと、
前記第２中間輪のアシスト駆動用の第２のモータと、
前記第１モータの制御及び前記第２モータの制御を実行する制御部と
を備えた車輪システム。
前記台車の載置台の下面に設けられる第１支持部材であって、第１軸周りに可動であり、右側の２つの車輪が設けられ、一方の車輪が第１中間輪である、第１支持部材と、
前記載置台の前記下面に設けられる第２支持部材であって、第２軸周りに可動であり、左側の２つの車輪が設けられ、一方の車輪が第２中間輪である、第２支持部材と、
前記第１中間輪のアシスト駆動用の第１モータと、
前記第２中間輪のアシスト駆動用の第２のモータと、
前記第１モータの制御及び前記第２モータの制御を実行する制御部と
を備えた車輪システム。
【請求項7】
前記第１支持部材側に設けられる第１操作部と、前記第２支持部材側に設けられる第２操作部とを備え、
前記制御部は、前記第１操作部及び前記第２操作部のそれぞれに作用する力を検知して、検知した該力に応じて、前記第１モータの出力及び第２モータの出力をそれぞれ制御する、
請求項６に記載の車輪システム。
前記制御部は、前記第１操作部及び前記第２操作部のそれぞれに作用する力を検知して、検知した該力に応じて、前記第１モータの出力及び第２モータの出力をそれぞれ制御する、
請求項６に記載の車輪システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、左右３輪ずつの６輪を有し、かつ、電動アシスト機構を備える台車、及び、台車に取り外し可能に取り付けられる車輪システムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１は、荷物等を載せて手押しで運搬する台車に、モータ及びそのモータの駆動力が伝達される１つの駆動車輪を備えた電動アシスト機構を着脱可能に取り付けた、電動アシスト機構付き台車を開示する。この台車は、荷台の下部に設けられる４つの転動車輪と、Ｕ字状部材である取っ手とを備える。この電動アシスト機構付き台車は、人力走行時にはその台車の取っ手に作用する力で転動車輪に回転力を発生させて走行し、アシスト走行時は前述のモータの駆動力により駆動車輪に回転力を発生させて走行する。
【0003】
一方、左右３輪ずつの計６輪が設けられた台車が知られている。この６輪の台車は、４輪の台車に比べて、台車の安定性を高めることができ、例えば長物や重量物の搬送に用いられることができる。このような６輪の台車において、基台の後端部にキャスタを設け、基台の前端部に支持部材を回動可能に取り付け、この支持部材の前端部にキャスタを取り付け、支持部材の後端部に、一方向に回転する通常の車輪を取り付けたものを、特許文献２は開示する。特許文献２の記載によれば、台車の走路上に障害物が存在している場合には、支持部材のキャスタが障害物に乗り上げ、このとき支持部材は回動自在であるためそのキャスタは上方に回動して障害物を簡単に乗り越えることができる。また、続いて支持部材の車輪が障害物に乗り上げたときには、その車輪が上方に回動して簡単に障害物を乗り越えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－１５１２４７号公報
【特許文献2】特開平３－６１１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
６輪の台車は、上述のように重量物などの搬送に用いられる。したがって、６輪の台車が、手押しで用いられるとき、電動アシスト機能を設けることが期待される。また、６輪の台車の適用範囲を好適に拡大するためには、走路上の障害物をより好適に乗り越えることができたり、傾斜地及び平地を好適に走行できたりすることが望まれる。本開示の目的は、電動アシスト機能を付与しつつ、６輪の台車での走行性能を高めることを可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の第１態様は、右側の第１前輪、第１中間輪及び第１後輪と、左側の第２前輪、第２中間輪及び第２後輪とを備えた台車であって、載置台の下面に設けられて、第１軸周りに可動である第１支持部材であって、前記第１前輪と前記第１中間輪とが設けられている、第１支持部材と、前記載置台の前記下面に設けられて、第２軸周りに可動である第２支持部材であって、前記第２前輪と前記第２中間輪とが設けられている、第２支持部材と、前記第１中間輪のアシスト駆動用の第１モータと、前記第２中間輪のアシスト駆動用の第２のモータと、前記第１モータの制御及び前記第２モータの制御を実行する制御部とを備えた台車を提供する。
【0007】
好ましくは、前記制御部は、ユーザにより操作される２つの操作部からの入力に応じて、前記第１モータの出力及び第２モータの出力をそれぞれ制御する。前記台車は右側の第１操作部と、左側の第２操作部とを備え、前記制御部は、前記第１操作部及び前記第２操作部のそれぞれに作用する力を検知して、検知した該力に応じて、前記第１モータの出力及び第２モータの出力をそれぞれ制御するとよい。
【0008】
好ましくは、前述の台車は、前記第１モータの前記第１中間輪への動力伝達を断接する第１クラッチ機構と、前記第２モータの前記第２中間輪への動力伝達を断接する第２クラッチ機構とを更に備えている。
【0009】
好ましくは、前記台車は、自動停止装置を更に備える。
【0010】
本開示の第２態様は、左右３輪ずつの６つの車輪を有する台車用の車輪システムであって、前記台車の載置台の下面に設けられる第１支持部材であって、第１軸周りに可動であり、右側の２つの車輪が設けられ、一方の車輪が第１中間輪である、第１支持部材と、前記載置台の前記下面に設けられる第２支持部材であって、第２軸周りに可動であり、左側の２つの車輪が設けられ、一方の車輪が第２中間輪である、第２支持部材と、前記第１中間輪のアシスト駆動用の第１モータと、前記第２中間輪のアシスト駆動用の第２のモータと、前記第１モータの制御及び前記第２モータの制御を実行する制御部とを備えた車輪システムを提供する。
【0011】
この車輪システムは、前記第１支持部材側に設けられる第１操作部と、前記第２支持部材側に設けられる第２操作部とを備えるとよい。この場合、前記制御部は、前記第１操作部及び前記第２操作部のそれぞれに作用する力を検知して、検知した該力に応じて、前記第１モータの出力及び第２モータの出力をそれぞれ制御するとよい。
【発明の効果】
【0012】
本開示の第１態様及び第２態様によれば、電動アシスト機能を付与しつつ、６輪の台車での走行性能を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本開示に係る実施形態を添付図に基づいて説明する。同一の部品（又は構成）には同一の符号を付してあり、それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【0015】
一実施形態に係る台車１０について説明する、図１は、台車１０の正面図であり、平地などにバランスよく位置する状態での台車１０を示す。図２は、図１の台車１０の左後方側からの斜視図である。図３は、図１の台車１０の概略構成を示すブロック図である。台車１０は、荷物を載せることができる載置台１２と、２つの取っ手部１４Ａ、１４Ｂと、６つの車輪Ｗとを有する。
【0016】
載置台１２は、荷台又は基台と称され得るものであり、略矩形の部材であり、平板状に構成されている。載置台１２は、ここでは、左右方向（第１方向）Ｄ１よりも、それに直交するように延びる前後方向（第２方向）Ｄ２に長い略長方形形状に構成されているが、その他の種々の形状、寸法を有してもよい。図１及び図２に示すように、載置台１２は、左右方向Ｄ１に略平行に、かつ、前後方向Ｄ２に略平行に延びる。載置台１２は、スリット又は孔などを設けて、軽量化されるとよい。
【0017】
台車１０は、図２に示すように、右側の第１取っ手部１４Ａと、左側の第２取っ手部１４Ｂとを有する。これらの第１及び第２取っ手部１４Ａ、１４Ｂは、略棒状であり、載置部１２の後方に設けられている。図１及び図２に示すように、ここでは、第１及び第２取っ手部１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ、左右方向Ｄ１及び前後方向Ｄ２のそれぞれに直交する高さ方向（第３方向）Ｄ３に延びるように載置台１２に対して設けられている。これらの取っ手部１４Ａ、１４Ｂは互いに独立している。２つの取っ手部１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ、操作部として機能し、ユーザ（荷台１０の操作者）による力が作用したとき、その力に応じてある程度撓む又はひずみを検知できる材料でできているとよい。例えば、取っ手部１４Ａ、１４Ｂは、アルミニウム合金、プラスチック材料等で作製されるとよい。
【0018】
車輪Ｗとして、台車１０には、前後方向Ｄ２に並ぶ第１前輪Ｗｒｆ、第１中間輪Ｗｒｍ及び第１後輪Ｗｒｒと、前後方向Ｄ２に並ぶ第２前輪Ｗｌｆ、第２中間輪Ｗｌｍ及び第２後輪Ｗｌｒとが左右に備えられている。第１前輪Ｗｒｆ、第１中間輪Ｗｒｍ及び第１後輪Ｗｒｒは、台車１０の右側の車輪であり、第２前輪Ｗｌｆ、第２中間輪Ｗｌｍ及び第２後輪Ｗｌｒは、台車１０の左側の車輪である。
【0019】
載置台１２の下面１２Ｂに２つの支持部材１６、１８が設けられている。一方の支持部材１６は、ここでは第１支持部材と称し、台車１０の右側に配置される。第１支持部材１６は第１軸周りに可動であるように構成されている。ここでは、第１支持部材１６は、載置台１２の下面１２Ｂに、左右方向Ｄ１に延びるように設けられた第１軸部２０周りに所定範囲で回動可能に設けられる。第１軸部２０は、第１軸に対応する。支持部材１６の動きの所定範囲は、主に、載置台１２と第１支持部材１６との位置関係及び、第１支持部材１６の形状により定まる。下面１２Ｂには、被取付部が設けられている。この被取付部に、第１軸部２０を介して、第１支持部材１６は取り付けられる。同様に、他方の支持部材１８は、ここでは第２支持部材と称し、台車１０の左側に配置される。第２支持部材１８は第２軸周りに可動であるように構成されている。ここでは、第２支持部材１８は、載置台１２の下面１２Ｂに、左右方向Ｄ１に延びるように設けられた第２軸部２４周りに所定範囲で回動可能に設けられる（図１の矢印Ａ１、Ａ２参照）。第２軸部２４は、第２軸に対応する。この第２支持部材１８の動きの所定範囲も、主に、載置台１２と第２支持部材１８との位置関係及び、第２支持部材１８の形状により定まる。下面１２Ｂには、図１に示すように被取付部２６が設けられている。この被取付部２６に、第２軸部２４を介して、第２支持部材１８は取り付けられる。図１及び図３から明らかなように、第２支持部材１８は、第１支持部材１６と左右方向Ｄ１で対向するように位置付けられる。なお、第１及び第２支持部材１６、１８はそれぞれ平衡装置を構成する。
【0020】
第１前輪Ｗｒｆと第１中間輪Ｗｒｍとは、第１支持部材１６の下側に設けられ、第１軸部２０の両側に位置付けられている。第１支持部材１６において、第１軸部２０の前方に第１前輪Ｗｒｆが設けられ、第１軸部２０の後方に第１中間輪Ｗｒｍが設けられている。同様に、第２支持部材１８の下側において、第２軸部２４の両側に位置付けられている第２前輪Ｗｌｆ及び第２中間輪Ｗｌｍについては、図１に示すように、第２軸部２４の前方に第２前輪Ｗｌｆが設けられ、第２軸部２４の後方に第２中間輪Ｗｌｍが設けられている。
【0021】
ここで、第１支持部材１６は第２支持部材１８とは同じ構成を備えるので、ここでは、第２支持部材１８に関して主に説明し、第１支持部材１６の詳細な説明は省略する。第２支持部材１８は、ここでは、図１に示すように、略二等辺三角形状の部材である。図１において、左右方向Ｄ１と高さ方向Ｄ３とに延びる平面Ｐ１を、第２軸部２４の軸線２４Ａに沿って定めるとき、第２支持部材１８は平面Ｐ１によって略２等分され、平面Ｐ１に関して略左右対称である。そして、第２支持部材１８の頂点部分に第２軸部２４は位置付けられている。したがって、第２支持部材１８は第２軸部２４周りに所定範囲で回動可能である、つまり揺動可能である。よって、図４に示すように、例えば、平地から傾斜地へ台車１０が移動するとき、第２軸部２４周りに第２支持部材１８は回動し、第２中間輪Ｗｌｍはしっかりと地面に接地し続けることが可能になる。この第２中間輪Ｗｌｍの接地は、傾斜地から平地へ台車１０が移動するとき、走路上に障害物があるとき、など種々のときに有効に働く。これは、第１支持部材１６に関しても同様である。なお、図４では、第２支持部材１８を設けずに、載置台１２の下面１２Ｂの所定の位置に固定された場合の第２中間輪Ｗｌｍを破線で示す。破線で示す第２中間輪Ｗｌｍは地面から離れている。
【0022】
本実施形態では、このような第２中間輪Ｗｌｍを駆動輪とする。同様に、第１支持部材１６の第１中間輪Ｗｒｍも駆動輪とされる。ただし、第１及び第２中間輪Ｗｒｍ、Ｗｌｍはそれぞれ、前後方向Ｄ２に向くように方向固定とされているが、方向が変更可能に構成されてもよい。なお、他の車輪Ｗｒｆ、Ｗｒｒ、Ｗｌｆ、Ｗｌｒはキャスタ構造を採用し、任意の方向へ向きが変わるようになっている。また、図１及び図２から明らかなように、全ての車輪Ｗは同じ大きさを有するが、これに限定されない。
【0023】
台車１０は、更に電動アシスト機構２８を備える。電動アシスト機構２８の電動アシスト機能を実現する構成及びそれに付随する車輪Ｗに関する構成を図１から図３に基づいて、以下説明する。電動アシスト機構２８は、第１中間輪Ｗｒｍのアシスト駆動用のモータ３０と、第２中間輪Ｗｌｍのアシスト駆動用の第２のモータ３４と、第１モータの制御及び第２モータの制御を実行する制御部とを備える。
【0024】
図３に示すように、第１支持部材１６に設けられている第１中間輪Ｗｒｍに駆動力を供給可能にするべく、モータ（第１モータ）３０が設けられている。第１モータ３０の駆動力を第１中間輪Ｗｒｍに伝達するように、第１モータ３０と第１中間輪Ｗｒｍとの間に動力伝達機構３２が設けられている。ここでは、動力伝達機構３２は、第１モータ３０の出力軸に設けられた歯車３２ａと、第１中間輪Ｗｒｍの車軸に設けられた歯車３２ｂと、それら歯車３２ａ、３２ｂに巻き掛けられたチェーン３２ｃとを備える。なお、動力伝達機構３２は、他の構成を備えてもよく、例えば、歯車のみで構成されてもよく、或いは、チェーン３２ｃの代わりにベルトが用いられてもよい。
【0025】
同じく、第２支持部材１８に設けられている第１中間輪Ｗｌｍに駆動力を供給可能にするべく、モータ（第２モータ）３４が設けられている。第２モータ３４の駆動力を第２中間輪Ｗｌｍに伝達するように、第２モータ３４と第２中間輪Ｗｌｍとの間に動力伝達機構３６が設けられている。動力伝達機構３６は、前述の動力伝達機構３２と同じ構成を備え、第２モータ３４の出力軸に設けられた歯車３６ａと、第２中間輪Ｗｌｍの車軸に設けられた歯車３６ｂと、それら歯車３６ａ、３６ｂに巻き掛けられたチェーン３６ｃとを備える。なお、動力伝達機構３６も、前述の動力伝達機構３２と同じく、他の構成を備えてもよい。
【0026】
なお、第１モータ３０は種々の箇所に設けられてもよい。ここでは、第１モータ３０は載置台１２の下面１２Ｂにおける第１軸部２０の内側に設けられているが、他の箇所、例えば第１支持部材１６に設けられてもよい。同様に、第２モータ３４も、載置台１２の下面１２Ｂにおける第２軸部２４の内側に設けられているが、他の箇所、例えば第２支持部材１８に設けられてもよい。
【0027】
駆動輪である第１及び第２中間輪Ｗｒｍ、Ｗｌｍのそれぞれにブレーキ３８、４０が設けられている。このブレーキ３８、４０は自動停止装置を構成する。ブレーキ３８の操作レバー３８ａは、第１取っ手部１４Ａに設けられている。ユーザは操作レバー３８ａを握らない限り、ブレーキがかかった状態になり、よって上記第１モータ３０の駆動力により第１中間輪Ｗｒｍは動くことができない。同様に、ブレーキ４０の操作レバー４０ａは、第２取っ手部１４Ｂに設けられている。ユーザは操作レバー４０ａを握らない限り、ブレーキがかかった状態になり、よって上記第２モータ３４の駆動力により第２中間輪Ｗｌｍは動くことができない。したがって、台車１０が電動アシスト機構２８を使用して移動しているときに、ユーザが操作レバー３８ａ、４０ａから手を離すことで、台車１０は自動停止する。なお、ブレーキ３８、４０は、ワイヤ等で機械的に操作されるものであるが、電気的に作動するものであってもよい。
【0028】
更に、駆動輪である第１中間輪Ｗｒｍには、第１モータ３０の第１中間輪Ｗｒｍへの動力伝達を断接する第１クラッチ機構４２が設けられている。同じく駆動輪である第２中間輪Ｗｌｍには、第２モータ３４の第２中間輪Ｗｌｍへの動力伝達を断接する第２クラッチ機構４４が設けられている。ここでは、第１クラッチ機構４２は、第１モータ３０と上記歯車３２ａとの間に設けられ、第２クラッチ機構４４は、第２モータ３４と上記歯車３６ａとの間に設けられている。これらの第１及び第２クラッチ機構４２、４４は図２及び図３に示すクラッチレバー４６を操作することで操作機構部４２ａ、４４ａがそれぞれ機械的に作動し、その断接が切り替えられる。動力伝達が切断される状態にクラッチレバー４６が操作されているとき、台車１０は電動アシスト機構２８を使用して移動することができず、手動で操作され得る。このとき、例えば、他の車両で台車１０の牽引を行ってもよい。台車１０が電動アシスト機構２８を使用して移動することができるとき、クラッチレバー４６は動力伝達が可能な状態に操作されている。なお、第１クラッチ機構４２のクラッチレバーは、第２クラッチ機構４４のクラッチレバーと別に設けられてもよい。また、第１クラッチ機構４２は第１モータ３０の第１中間輪Ｗｒｍへの動力伝達を断接可能にする箇所であれは、いずれの箇所に設けられてもよい。これは、第２クラッチ機構４４でも同様である。
【0029】
電動アシスト機構２８では、取っ手部１４Ａ、１４Ｂのそれぞれがユーザにより操作される操作部となる。つまり、２つの操作部１４Ａ、１４Ｂが設けられている。取っ手部１４Ａ、１４Ｂには、左右方向Ｄ１の力を検知する検知器（以下、左右力検知器）４８Ａ、４８Ｂと、前後方向Ｄ２の力を検知する検知器（以下、前後力検知器）５０Ａ、５０Ｂとがそれぞれ備えられている。左右力検知器４８Ａ、４８Ｂも前後力検知器５０Ａ、５０Ｂもそれぞれひずみゲージであり、取っ手部１４Ａ、１４Ｂに作用する力を検知する力検知器として機能する。なお、左右力検知器４８Ａ、４８Ｂ及び前後力検知器５０Ａ、５０Ｂのいずれか、幾つか又は全てはひずみゲージ以外のセンサ等であってもよく、例えば感圧センサであってもよい。
【0030】
更に、台車１０には、ブレーキ３８、４０の操作レバー３８ａ、４０ａの位置検出用のブレーキポジションセンサ５２Ａ、５２Ｂ、及び、クラッチレバー４６の位置検出用のクラッチレバーポジションセンサ５４が設けられている。
【0031】
更に、台車１０には、第１及び第２モータ３０、３４などの作動用電源としてのバッテリ５６が設けられている。ここでは、図２に示すように、バッテリ５６は、載置台１２の下面１２Ｂに配置されている。バッテリ５６には、電源スイッチ５８、充電端子６０、バッテリ残量計６２が設けられている。
【0032】
台車１０の電動アシスト機構２８は、上記モータ３０、３４などの他に、制御部としての機能を担う制御装置７０を備える。制御装置７０には、左右力検知器４８Ａ、４８Ｂ、前後力検知器５０Ａ、５０Ｂ、ブレーキポジションセンサ５２Ａ、５２Ｂ、及び、クラッチレバーポジションセンサ５４の各々からの出力が入力される。制御装置７０は所謂コンピュータとして構成されていて、所謂プロセッサである処理部（例えばＣＰＵ）７０Ｃ、記憶部（例えばＲＯＭ、ＲＡＭ）、入出力ポートを備える。制御装置７０は、それらからの出力に基づいて、第１及び第２モータ３０、３４の各作動を制御することができる。制御装置７０は、台車１０を操作する操作者であるユーザが操作部である取っ手部１４Ａ、１４Ｂに及ぼす力を軽減するようにアシストするべく、第１及び第２モータ３０、３４の各作動を制御する。制御装置７０は、第１及び第２モータ３０、３４の各作動を独立して制御することも、それらの作動を同期させることもできる。例えば、制御装置７０は、第１中間輪Ｗｒｍの回転速度と、第２中間輪Ｗｌｍの回転速度とを同じにして単に前進するように、又は、単に後進するように、第１及び第２モータ３０、３４の各作動を制御することもできる。また、制御装置７０は、第１中間輪Ｗｒｍと第２中間輪Ｗｌｍとの一方のみを回転させるように、又は、第１中間輪Ｗｒｍの回転方向と第２中間輪Ｗｌｍの回転方向とを逆にするように、第１及び第２モータ３０、３４の各作動を制御することもできる。
【0033】
本実施形態では、台車１０の前進、後進、及び、回転などを可能にするように、制御装置７０は第１及び第２モータ３０、３４の各作動の制御を行う。このためのプログラムやデータを制御装置７０は記憶している。制御装置７０は、制御部としての機能を実質的に担う処理部７０Ｃが記憶部に記憶されているプログラムを実行することで、各種機能モジュールを実現する。図５に、制御装置７０の処理部７０Ｃつまり制御部の機能ブロック図を示す。具体的には、制御装置７０は、機能モジュールとして、ブレーキ検知部７０１、クラッチ検知部７０２、前後力検知部７０３、左右力検知部７０４、制御量算出部７０５、指令送信部７０６を有する。指令送信部７０６は、第１モータ３０への指令信号の送信用の第１モータ送信部７０７及び第２モータ３４への指令信号の送信用の第２モータ送信部７０８という機能モジュールを含む。機能モジュールの一部は、他のプロセッサ、ディジタル回路、またはアナログ回路等のハードウェアであってもよい。
【0034】
ブレーキ検知部７０１は、ブレーキポジションセンサ５２Ａ、５２Ｂからの信号の入力に基づいて、ブレーキ３８、４０の状態を検知する。第１取っ手部１４Ａにブレーキポジションセンサ５２Ａが設けられ、第２取っ手部１４Ｂにブレーキポジションセンサ５２Ｂが設けられている。ここでは、ブレーキ３８、４０のうちの少なくともいずれか一方の操作レバー３８ａ、４０ａが操作されていないとき、ブレーキがＯＮ状態にあると判定される。これにより、ユーザが望まない電動アシストの実行を防ぐことができる。
【0035】
クラッチ検知部７０２は、クラッチレバーポジションセンサ５４からの信号の入力に基づいてクラッチレバー４６の状態を検知する。ここでは、クラッチレバー４６が動力伝達を切断する状態にあるとき、クラッチ機構４２、４４が非接続状態にあると判定される。これにより、ユーザが望まない電動アシストの実行を防ぐことができる。
【0036】
前後力検知部７０３は、前後力検知器５０Ａ、５０Ｂからの信号の入力に基づいて取っ手部１４Ａ、１４Ｂつまり操作部からの前後方向Ｄ２の入力を検知する。第１操作部である第１取っ手部１４Ａの前後力検知器５０Ａは、第１取っ手部１４Ａに作用する前後方向の力を検知する。同様に、第２操作部である第２取っ手部１４Ｂの前後力検知器５０Ｂは、第２取っ手部１４Ｂに作用する前後方向の力を検知する。例えば、両取っ手部１４Ａ、１４Ｂを介して前方向の力が入力されてそれらの差が第１所定範囲内であるとき、前後力検知部７０３は、前進用の力を検知する。また、例えば、第１取っ手部１４Ａを介しての入力が後方向の力であり、第２取っ手部１４Ｂを介しての入力が前方向の力であり、それらの力の大きさの差が第２所定範囲内であるとき、その場での右方向旋回用の力が検知される。逆の場合、左方向旋回用の力が検知される。例えば、所定速度で台車１０が前方向に走行しているときに、前後力検知部７０３により検知された前進用の力がそれまでよりも弱くなったとき、前進であるが、速度を弱める前進用の力が検知される。更に、例えば、所定速度で台車１０が前方向に走行しているときに、前後力検知部７０３により検知された力がゼロ又は後方向の力になったとき、その力の変化の度合いに応じた速度での、台車１０の停止用の力が検知される。
【0037】
左右力検知部７０４は、左右力検知器４８Ａ、４８Ｂからの信号の入力に基づいて取っ手部１４Ａ、１４Ｂつまり操作部からの左右方向Ｄ１の入力を検知する。第１操作部である第１取っ手部１４Ａの左右力検知器４８Ａは、第１取っ手部１４Ａに作用する左右方向Ｄ１の力を検知する。同様に、第２操作部である第２取っ手部１４Ｂの左右力検知器４８Ｂは、第２取っ手部１４Ｂに作用するユーザによる左右方向Ｄ１の力を検知する。この左右力検知部７０４が検知した左右方向の力は、前後力検知部７０３により検知された前後方向の力を補うように、制御量算出部７０５において、制御に用いられるとよい。例えば、第１取っ手部１４Ａを介して入力された力が右方向の力であり、第２取っ手部１４Ｂを介して入力された力も右方向の力であるとき、前後力検知部７０３により検知された力が前方向への力である場合、右前側に進むことに対応する力が検知され得る。更に、左右検知部７０４において、第１取っ手部１４Ａからの左右方向の力と、第２取っ手部からの左右方向の力が逆向きであり、それらが共に所定量よりも大きいとき、台車１０の緊急停止など特別な操作入力があったと判定することも可能である。
【0038】
制御量算出部７０５は、前後力検知部７０３により検知された力つまり入力と、左右力検知部７０４により検知された力つまり入力に基づいて、第１モータ３０への制御量及び第２モータ３４への制御量のそれぞれを算出する。この制御量の算出のためのデータ等は、予め制御装置７０の記憶部に記憶されている。例えば、右方向旋回用の力が検知されたとき、第１中間輪Ｗｒｍを後方に動かすための制御量が算出され、第２中間輪Ｗｌｍを第１中間輪Ｗｒｍと同じ回転速度で前方に動かすための制御量が算出される。制御量は、例えばバッテリ５６からの電流量である。
【0039】
指令送信部７０６は、制御量算出部７０５が算出した制御量に応じた信号を第１モータ３０及び第２モータ３４のそれぞれに送信する。第１モータ送信部４０７は第１モータ３０用の信号を第１モータ３０のドライバ３０Ａに送信し、第２モータ送信部４０８は第２モータ３４用の信号を第２モータ３４のドライバ３４Ａに送信する。
【0040】
こうして、制御部としての制御装置７０つまり処理部７０Ｃは、第１操作部である第１取っ手部１４Ａからの入力及び第２操作部である第２取っ手部１４Ｂからの入力に応じて、つまりそれぞれに作用した力に応じて、第１モータ３０の出力及び第２モータの出力をそれぞれ制御する。なお、左右力検知器４８Ａ、４８Ｂ及び前後力検知器５０Ａ、５０Ｂが本開示の力検知器に相当するが、これに限定されず、例えば当該力検知器は前後力検知器５０Ａ、５０Ｂのみで構成されてもよい。この場合、左右力検知部７０４は設けられず、例えば、前後力検知部７０３のみが力検知部として設けられ得る。
【0041】
【0042】
バッテリ残量計６２による残量が所定量以上あって、電源スイッチ５８がＯＮになっているとき、図６のフローチャートに基づく処理が実行される。ステップＳ６０１では、クラッチ機構つまり第１クラッチ機構４２及び第２クラッチ機構４４が接続状態にあるか否かが判定される。クラッチレバーポジションセンサ５４からの信号の入力に基づいてクラッチレバー４６が接続状態に対応する位置にあると判定されたとき、ステップＳ６０１で肯定判定される。一方で、クラッチレバー４６が非接続状態つまり切断状態に対応する位置にあると判定されたとき、ステップＳ６０１で否定判定される。
【0043】
ステップＳ６０１で肯定判定されたとき、次のステップＳ６０３では、ブレーキ３８、４０の両方が解除されているか否かが判定される。ブレーキポジションセンサ５２Ａ、５２Ｂからの信号の入力に基づいて、ブレーキ３８、４０の両方がＯＦＦ状態つまり解除されていると判定されたとき、ステップＳ６０３で肯定判定され、ブレーキ３８、４０の両方が解除されていないと判定されたとき、ステップＳ６０３で否定判定される。なお、ステップＳ６０１とステップＳ６０３の順番は、逆であってもよい。
【0044】
ステップＳ６０１又はステップＳ６０３で否定判定されたとき、ステップＳ６０５で、第１モータ３０及び第２モータ３４の作動がＯＦＦにされる。つまり、この場合、アシスト制御の実行が禁止される。これにより当該ルーチンは終了する。
【0045】
ステップＳ６０１及びステップＳ６０３で肯定判定されたとき、ステップＳ６０７で、第１モータ３０及び第２モータ３４の作動がＯＮにされる。これにより、上述のように、ユーザにより操作される２つの操作部からの入力に応じて、第１モータ３０の出力及び第２モータ３４の出力がそれぞれ制御される。なお、第１モータ３０の出力及び第２モータ３４の出力は、ユーザの第１及び第２取っ手部１４Ａ、１４Ｂへの力を軽減するように制御される。また、第１モータ３０の出力及び第２モータ３４の出力は、所定速度（例えば３．５ｋｍ／ｈ）以上で台車１０が走行しないように、制御される。第１モータ３０及び第２モータ３４の各出力は、回転速度及び／又は駆動力であり得る。
【0046】
以上説明したように、上記構成を備える台車１０によれば、以下の効果が奏される。
【0047】
台車１０には、上記電動アシスト機構２８が設けられているので、台車１０に電動アシスト機能を付与することができる。そして、６輪のうちの中間輪Ｗｒｍ、Ｗｌｍが軸部材２０、２４周りに回動可能である支持部材１６、１８に設けられているので、例えば図４に基づいて説明したように台車１０は走路に柔軟に対応可能になる。また中間輪Ｗｒｍ、Ｗｌｍが駆動輪となることで、台車１０はその場での旋回など小回りも可能になる。このように、電動アシスト機構２８付き台車１０によれば、６輪車での走行性能を高めることができる。
【0048】
また、第１中間輪Ｗｒｍの駆動用に第１モータ３０を設け、第２中間輪Ｗｌｍの駆動用に第２モータ３４を設け、それらの中間輪Ｗｒｍ、Ｗｌｍを個別に駆動可能である。したがって、第１中間輪Ｗｒｍの出力と、第２中間輪Ｗｌｍの出力とを個別に制御することができる。例えば、第１中間輪Ｗｒｍの回転速度を、第２中間輪Ｗｌｍの回転速度と異ならせることができ、これにより、その場での旋回など、台車１０は更に小回りに優れる。
【0049】
また、台車１０においては、左右の取っ手部１４Ａ、１４Ｂが独立して設けられていて、それぞれを操作部として、ユーザは指令を入力することができる。したがって、制御装置７０つまり処理部７０Ｃは、旋回、前進、後進、停止などの種々の走行制御を、より適切に実行することができる。
【0050】
また、台車１０では、第１モータ３０の第１中間輪Ｗｒｍへの動力伝達を断接する第１クラッチ機構４２と、第２モータ３４の第２中間輪Ｗｌｍへの動力伝達を断接する第２クラッチ機構４４とが設けられる。したがって、これらのクラッチ機構の断接を切り替えることで、モータ３０、３４から中間輪Ｗｒｍ、Ｗｌｍへの動力伝達の時期を好適に調節することができ、よって台車１０は安全性にも優れる。
【0051】
更に、台車１０では、自動停止装置を備え、この自動停止装置は例えばユーザが操作レバー３８ａ、４０ａから手を離すことで台車１０が停止するように構成されているブレーキ３８、４０を備える。したがって、台車１０は更に安全性に優れる。
【0052】
なお、上記台車１０では、車輪Ｗ、電動アシスト機構２８などは、台車１０に予め一体的に設けられた。しかし、電動アシスト機構２８を含む車輪システム１１０をアタッチメントとして、既存の台車に取り付け及び取り外し可能にしてもよい。車輪システム１１０を図７に示す。車輪システム１１０は、電動アシスト機構２８を備える。具体的には、支持部材１６、１８、モータ３０、３４、クラッチ機構４２、４４、各種センサ、バッテリ５６、制御装置７０が車輪システム１１０に設けられているが、このうちの一部は省かれてもよい。更に、車輪システム１１０は、２つの操作部としての取っ手部１４Ａ、１４Ｂを備える。また、車輪システム１１０はブレーキ３８、４０を備える。一般的な４輪の台車の前輪を外して、車輪システム１１０を機械的に取り付けることで、上記台車１０のような台車を作ることができる。ただし、本開示の車輪システムは、車輪システム１１０の構成に限定されず、例えば、取っ手部１４Ａ、１４Ｂ及び／又はブレーキ３８、４０を備えなくてもよい。なお、この場合、車輪システム１１０の前輪及び中間輪と、既存の台車の後輪とに支えられた載置部１２が平地で略水平になるように、各車輪の大きさ及び／又は載置部１２に対する位置等が調整されるとよい。
【0053】
以上、本開示に係る実施形態及びその変形例について説明したが、本開示はそれらに限定されない。本願の特許請求の範囲によって定義される本開示の精神及び範囲から逸脱しない限り、種々の置換、変更が可能である。
【0054】
例えば、１つの装置が行うものとして説明した処理が、複数の装置によって分担して実行されてもよい。例えば、情報処理装置である、制御部としての機能を担う制御装置７０は１つのコンピュータである必要はなく、複数のコンピュータを備えるシステムとして構成されてもよい。
【0055】
また、上記台車１０では、前輪Ｗｒｆ、Ｗｌｆ、中間輪Ｗｒｍ、Ｗｌｍ及び、後輪Ｗｒｒ、Ｗｌｒはそれぞれ１つの車輪で構成された。しかし、より重い物の搬送に適するように、各車輪Ｗは、左右方向Ｄ１に並べて設けられる複数の車輪で構成されてもよい。つまり、車輪Ｗの各々は、ダブルタイヤであってもよい。
【符号の説明】
【0056】
１０ 台車
１２ 載置台
１４Ａ 第１取っ手部（第１操作部）
１４Ｂ 第２取っ手部（第２操作部）
１６ 第１支持部材
１８ 第２支持部材
２０ 第１軸部
２４ 第２軸部
２８ 電動アシスト機構
３０ 第１モータ
３４ 第２モータ
４２ 第１クラッチ機構
４４ 第２クラッチ機構
４８Ａ，４８Ｂ 左右力検知器
５０Ａ、５０Ｂ 前後力検知器
５６ バッテリ
７０ 制御装置
１２ 載置台
１４Ａ 第１取っ手部（第１操作部）
１４Ｂ 第２取っ手部（第２操作部）
１６ 第１支持部材
１８ 第２支持部材
２０ 第１軸部
２４ 第２軸部
２８ 電動アシスト機構
３０ 第１モータ
３４ 第２モータ
４２ 第１クラッチ機構
４４ 第２クラッチ機構
４８Ａ，４８Ｂ 左右力検知器
５０Ａ、５０Ｂ 前後力検知器
５６ バッテリ
７０ 制御装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2020-11-06
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
右側の第１前輪、第１中間輪及び第１後輪と、左側の第２前輪、第２中間輪及び第２後輪とを備えた台車であって、
載置台の下面に設けられて、第１軸周りに可動である第１支持部材であって、前記第１前輪と前記第１中間輪とが設けられている、第１支持部材と、
前記載置台の前記下面に設けられて、第２軸周りに可動である第２支持部材であって、
前記第２前輪と前記第２中間輪とが設けられている、第２支持部材と、
前記第１中間輪のアシスト駆動用の第１モータと、
前記第２中間輪のアシスト駆動用の第２モータと、
前記載置台の後方において該載置台の載置面に直交する方向に延びるように設けられた略棒状の右側の第１操作部であって、力が作用したときに該力に応じたひずみを検知できる材料でできている第１操作部に備えられ、該第１操作部に作用する左右方向の力及び前後方向の力を検知する第１力検知器と、
前記第１操作部から独立し、前記載置台の後方において前記載置面に直交する前記方向に延びるように設けられた略棒状の左側の第２操作部であって、力が作用したときに該力に応じたひずみを検知できる材料でできている第２操作部に備えられ、該第２操作部に作用する左右方向の力及び前後方向の力を検知する第２力検知器と、
前記第１モータの制御及び前記第２モータの制御を実行する制御部と
を備え、
前記第１力検知器及び前記第２力検知器はそれぞれひずみゲージであり、
前記制御部は、前記第１操作部の前記第１力検知器からの入力及び前記第２操作部の前記第２力検知器からの入力に応じて、前記第１モータの出力及び前記第２モータの出力をそれぞれ制御する、
台車。
載置台の下面に設けられて、第１軸周りに可動である第１支持部材であって、前記第１前輪と前記第１中間輪とが設けられている、第１支持部材と、
前記載置台の前記下面に設けられて、第２軸周りに可動である第２支持部材であって、
前記第２前輪と前記第２中間輪とが設けられている、第２支持部材と、
前記第１中間輪のアシスト駆動用の第１モータと、
前記第２中間輪のアシスト駆動用の第２モータと、
前記載置台の後方において該載置台の載置面に直交する方向に延びるように設けられた略棒状の右側の第１操作部であって、力が作用したときに該力に応じたひずみを検知できる材料でできている第１操作部に備えられ、該第１操作部に作用する左右方向の力及び前後方向の力を検知する第１力検知器と、
前記第１操作部から独立し、前記載置台の後方において前記載置面に直交する前記方向に延びるように設けられた略棒状の左側の第２操作部であって、力が作用したときに該力に応じたひずみを検知できる材料でできている第２操作部に備えられ、該第２操作部に作用する左右方向の力及び前後方向の力を検知する第２力検知器と、
前記第１モータの制御及び前記第２モータの制御を実行する制御部と
を備え、
前記第１力検知器及び前記第２力検知器はそれぞれひずみゲージであり、
前記制御部は、前記第１操作部の前記第１力検知器からの入力及び前記第２操作部の前記第２力検知器からの入力に応じて、前記第１モータの出力及び前記第２モータの出力をそれぞれ制御する、
台車。
【請求項2】
前記第１モータは前記第１支持部材に設けられ、前記第２モータは前記第２支持部材に設けられている、
請求項１に記載の台車。
請求項１に記載の台車。
【請求項3】
前記第１モータの前記第１中間輪への動力伝達を断接する第１クラッチ機構と、
前記第２モータの前記第２中間輪への動力伝達を断接する第２クラッチ機構と
を更に備えている、
請求項１又は２に記載の台車。
前記第２モータの前記第２中間輪への動力伝達を断接する第２クラッチ機構と
を更に備えている、
請求項１又は２に記載の台車。
【請求項4】
自動停止装置を更に備える、
請求項１から３のいずれか一項に記載の台車。
請求項１から３のいずれか一項に記載の台車。
【請求項5】
左右３輪ずつの６つの車輪を有する台車用の車輪システムであって、
前記台車の載置台の下面に設けられる第１支持部材であって、第１軸周りに可動であり、右側の２つの車輪が設けられ、一方の車輪が第１中間輪である、第１支持部材と、
前記載置台の前記下面に設けられる第２支持部材であって、第２軸周りに可動であり、左側の２つの車輪が設けられ、一方の車輪が第２中間輪である、第２支持部材と、
前記第１中間輪のアシスト駆動用の第１モータと、
前記第２中間輪のアシスト駆動用の第２モータと、
前記載置台の後方において該載置台の載置面に直交する方向に延びるように設けられる略棒状の右側の第１操作部であって、力が作用したときに該力に応じたひずみを検知できる材料でできている第１操作部に備えられ、該第１操作部に作用する左右方向の力及び前後方向の力を検知する第１力検知器と、
前記第１操作部から独立し、前記載置台の後方において前記載置面に直交する前記方向に延びるように設けられる略棒状の左側の第２操作部であって、力が作用したときに該力に応じたひずみを検知できる材料でできている第２操作部に備えられ、該第２操作部に作用する左右方向の力及び前後方向の力を検知する第２力検知器と、
前記第１モータの制御及び前記第２モータの制御を実行する制御部と
を備え、
前記第１力検知器及び前記第２力検知器はそれぞれひずみゲージであり、
前記制御部は、前記第１操作部の前記第１力検知器からの入力及び前記第２操作部の前記第２力検知器からの入力に応じて、前記第１モータの出力及び前記第２モータの出力をそれぞれ制御する、
車輪システム。
前記台車の載置台の下面に設けられる第１支持部材であって、第１軸周りに可動であり、右側の２つの車輪が設けられ、一方の車輪が第１中間輪である、第１支持部材と、
前記載置台の前記下面に設けられる第２支持部材であって、第２軸周りに可動であり、左側の２つの車輪が設けられ、一方の車輪が第２中間輪である、第２支持部材と、
前記第１中間輪のアシスト駆動用の第１モータと、
前記第２中間輪のアシスト駆動用の第２モータと、
前記載置台の後方において該載置台の載置面に直交する方向に延びるように設けられる略棒状の右側の第１操作部であって、力が作用したときに該力に応じたひずみを検知できる材料でできている第１操作部に備えられ、該第１操作部に作用する左右方向の力及び前後方向の力を検知する第１力検知器と、
前記第１操作部から独立し、前記載置台の後方において前記載置面に直交する前記方向に延びるように設けられる略棒状の左側の第２操作部であって、力が作用したときに該力に応じたひずみを検知できる材料でできている第２操作部に備えられ、該第２操作部に作用する左右方向の力及び前後方向の力を検知する第２力検知器と、
前記第１モータの制御及び前記第２モータの制御を実行する制御部と
を備え、
前記第１力検知器及び前記第２力検知器はそれぞれひずみゲージであり、
前記制御部は、前記第１操作部の前記第１力検知器からの入力及び前記第２操作部の前記第２力検知器からの入力に応じて、前記第１モータの出力及び前記第２モータの出力をそれぞれ制御する、
車輪システム。