(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用動力を発生する駆動部と、操作を加える操作部と、上記操作部に加えられた推進方向外力と操舵方向外力とを検出する外力検出手段と、外力検出手段で検出された各外力に基づいて駆動部に対する推進用出力及び操舵用出力を制御する制御手段とを備えるとともに、運搬車との着脱自在な接続連結部を備えているパワーアシスト装置であって、上記接続連結部は運搬車に対して走行方向及び操舵方向において機械的連結を行う機械的連結部と電気的接続を行う電気的接続部とを備え、前記駆動部は個々の駆動源によって夫々個別駆動される少なくとも２つの駆動輪を備えたものであることを特徴とするパワーアシスト装置。
【請求項２】
走行用動力を発生する駆動部と、操作を加える操作部と、上記操作部に加えられた推進方向外力と操舵方向外力とを検出する外力検出手段と、外力検出手段で検出された各外力に基づいて駆動部に対する推進用出力及び操舵用出力を制御する制御手段とを備えるとともに、運搬車との着脱自在な接続連結部を備えているパワーアシスト装置であって、上記接続連結部は運搬車に対して走行方向及び操舵方向において機械的連結を行うとともに運搬車の一部が載せられる荷重受け部を備えたものであり、前記駆動部は個々の駆動源によって夫々個別駆動される少なくとも２つの駆動輪を備えたものであることを特徴とするパワーアシスト装置。
【請求項３】
電源である電池を着脱自在としている電池収納部を備えていることを特徴とする請求項１または２記載のパワーアシスト装置。
【請求項４】
操作部が着脱自在であるとともに運搬車側に取付自在となっていることを特徴とする請求項１または２記載のパワーアシスト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は荷車のような運搬車用のパワーアシスト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
運搬車として人力で駆動するものが広く用いられているが、積載重量が大きくなるほど動作が重い、俊敏な動きが困難、坂道で危険といった問題を有している。電動駆動源のような駆動源によって動かされるとともに駆動源の制御をスイッチ操作で行う動力式運搬車もあるが、これは微妙な動作を行わせることが困難であって運転操作に熟練が必要となる。
【０００３】
このために人力を動力によって補助するパワーアシスト付の運搬車が提案されている。特開昭６３−２１５４５９号公報に示されているこの荷車は、ハンドルに加えられた外力を検出する外力検出手段と駆動源によって駆動される駆動車輪とを備えており、外力検出手段で検出された外力に基づいて駆動車輪の駆動を行う。このようなパワーアシスト付運搬車では、運搬車が重くとも軽い時とほぼ同等の感触で動かすことができるために、操作に熟練を必要とせず、思い通りに重い運搬車を動かすことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような恩恵を受けるには、現行の運搬車を廃棄して新たなパワーアシスト付き運搬車を導入しなくてはならず、コスト的に問題が多い。また、工場などにおいて多くの運搬車が使用されているとともに部品の保管を運搬車に載せたままで行われていることがあるが、全運搬車をパワーアシスト付きのものに入れ換えるには無駄が多く、また少数の運搬車だけをパワーアシスト付きのものに変更してコストを抑えたとしても、運搬車間で載せかえる手間が多くなってしまう。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その目的とするところは従前の手動の運搬車をパワーアシスト付き運搬車として使用することができるパワーアシスト装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、走行用動力を発生する駆動部と、操作を加える操作部と、上記操作部に加えられた推進方向外力と操舵方向外力とを検出する外力検出手段と、外力検出手段で検出された各外力に基づいて駆動部に対する推進用出力及び操舵用出力を制御する制御手段とを備えるとともに、運搬車との着脱自在な接続連結部を備えているパワーアシスト装置であって、上記接続連結部は運搬車に対して走行方向及び操舵方向において機械的連結を行う機械的連結部と電気的接続を行う電気的接続部とを備え、前記駆動部は個々の駆動源によって夫々個別駆動される少なくとも２つの駆動輪を備えたものであることに第１の特徴を有しており、上記接続連結部は運搬車に対して走行方向及び操舵方向において機械的連結を行うとともに運搬車の一部が載せられる荷重受け部を備えたものであり、前記駆動部は個々の駆動源によって夫々個別駆動される少なくとも２つの駆動輪を備えたものであることに第２の特徴を有している。運搬車に接続することによって運搬車をパワーアシスト付き運搬車として扱うことができるようにしたものである。
【０００８】
電源である電池を着脱自在としている電池収納部を備えたものとしてもよい。操作部が着脱自在であるとともに運搬車側に取付自在となっていることも好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）は本発明の実施の形態の一例におけるパワーアシスト装置を、図１（ｂ）はこのパワーアシスト装置を荷車９に連結した状態を示しており、ここで示したパワーアシスト装置は、推進方向についてのパワーアシストを行うものの操舵方向についてのパワーアシストは行わないもので、操作ハンドル４が一面に設けられたハウジング１内には、電動モータである駆動源２と電源である電池３並びに制御装置５が納められ、ハウジング１の下端部両側面には動力伝達用ローラ２５，２５が配されている。そして上記駆動源２はデファレンシャルギア２６を介してローラ２５，２５に連結されている。またハウジング１には荷車９への取り付けのための連結アーム７が左右２個ずつ設けられている。
【００１２】
上記連結アーム７は、図２（ａ）の側面図及び図２（ｂ）の平面図に示すように、ハウジング１側面に蝶番７０によって取着された平面形状がＬ字形のもので、図２（ｃ）に示すように荷車９側の支柱部９０に引っかけることでハウジング１を荷車９に装着するとともに、スライド自在となっているストッパーピン７２を動かして連結アーム７の回動を阻止することによって、荷車９に対してパワーアシスト装置を前後左右に拘束する上記装着状態を保持する。
【００１３】
ここにおいて、連結アーム７を用いて荷車９に装着した時、図１（ｂ）に示すように、前記動力伝達用ローラ２５，２５は、荷車９が備えている自在車輪９１と非自在車輪９２のうちの非自在車輪９２の外周面に接して、駆動源２の回転を非自在車輪９２に伝達する。荷車９の非自在車輪９２をパワーアシストのための推進用駆動輪として用いるようになっているわけである。
【００１４】
前記操作ハンドル４のハウジング１への装着部分には、操作ハンドル４に加えられた推進方向外力を検出するためのセンサー６が設けられている。すなわち図３に示すように操作ハンドル４の左右方向中央部からハウジング１側へと突設された連結部４０は、板ばねからなるばね部材４１を介してハウジング１に連結されて、操作ハンドル４はその押したり引いたりする方向においてばね部材４１に抗して可動とされており、ハウジング１側に設けられたセンサー６は連結部４０の先端との間の間隔ｄ（連結部４０の変位）を非接触式で計測するものとなっている。
【００１５】
操作ハンドル４を引いたり押したりすることで加えられる推進方向の力Ｆは、ばね部材４１のばね定数をｋ，操作ハンドル４に外力が加えられていない時の上記間隔をｄ０とすると、
Ｆ＝ｋ×（ｄ−ｄ０）
の式によって求めることができる。
【００１６】
そして前記制御装置５は、センサー６によって検出された値ｄを基に演算で求めた力検出値の正負（押しているのか引いているのか）によって駆動源２の作動方向を決定するとともに、図５および図６に示すように力検出値の値とアシストゲインとに応じて、駆動源２の速度または加速度または出力トルクを制御する。力検出値Ｆが大きいほど、より速い速度またはより大きい加速度あるいはより大きい出力トルクとなるように駆動源２を制御するのである。図４にブロック回路図を示す。図中の力検出器はセンサー６と上記演算を行う演算部で構成されるものであり、この演算部は制御装置５の一部であってもよい。
【００１７】
今、制御装置５による駆動源２の制御にあたり、操作ハンドル４に加えられた外力に所要のアシストゲインを乗じたトルクを駆動源２で発生するようにした場合、上記荷車９を動かすのに必要な力が１００Ｎであるとすると、アシストゲインが０の時には１００Ｎの力を加えなくてはならないが、アシストゲインを３に設定しておくならば、操作ハンドル４に加える外力が２５Ｎの時、７５Ｎのパワーアシストが働いて合計１００Ｎの力が荷車９に加えられるために荷車９を動かすことができることになる。そしてこのようなトルク出力制御とする時、操作者にしてみれば動かすのに必要な力が２５Ｎである荷車９を動かす場合と同等の感触となることから、パワーアシストされていることを意識せずに荷車９の操作を行うことができる。
【００１８】
また荷車９の動きをスムーズにするとともに微妙なコントロールを可能とするためには、操作ハンドル４に加えられる力をセンサー６で精度良く検出することができるようにしておかなくてはならないが、この場合、操作ハンドル４を握ってはいるものの、荷車９を動かそうという意志がないにもかかわらず、外力が検出されたとして駆動源２を駆動してしまう事態が生じることがある。このために図７に示すように外力の値が微小であるところ（Ｆ１〜−Ｆ１）に不感帯を設定し、検出された外力が微小である時には、駆動源２に推進力を発生させないようにしておくと、無用な動きを避けることができる。
【００１９】
センサー６としては距離を検出するものではなく、加速度を検出するタイプのものであってもよい。加速度に重量を乗算した値が加えられた外力となることから、上記の場合と同等の制御を行うことができる。
荷車９が非自在車輪９２を有しておらない場合や、パワーアシスト装置単体を移動させる場合のことを考えれば、パワーアシスト装置そのものに少なくとも１つの駆動輪８を設けておくとよい。図８および図９はこの場合の一例を示しており、図９（ａ）の底面図から明らかなようにハウジング１の下面に左右一対の駆動輪８，８を設けて、これら駆動輪８，８をデファレンシャルギア２６を介して駆動源２に接続している。またパワーアシスト装置単体での移動をより安定した状態で行えるようにするために、自在車輪８９も設けてある。
【００２０】
２つの駆動輪８，８と自在車輪８９とを有して自走も可能となっている上記パワーアシスト装置の場合、荷車９への取り付けは、図１０に示すように、鉛直軸回りの相互回転が自在な連結器７３によって行ってもよい。ただし、この場合は操作ハンドル４に引っ張り力を加えてパワーアシスト装置で荷車９を牽引するという状態で使用することになる。
【００２１】
推進だけでなく、操舵についてのパワーアシストも行うことができるようにしてもよいのはもちろんである。図１１はハウジング１の下面左右に配した２つの駆動輪８，８を個別の駆動源２，２で駆動するものとし、駆動輪８，８の加速度・速度・トルク等の出力に差を持たせることで操舵もできるようにしたものを示しており、図１２はそのブロック回路図である。
【００２２】
この場合、操作ハンドル４に加えられる外力も推進方向外力と操舵方向外力とを区別して検出することができるようにしておかなくてはならないが、このための構成の一例を図１３に示す。操作ハンドル４の左右両端部を夫々板ばねであるばね部材４１，４１を介してハウジング１に連結し、さらに操作ハンドル４の左右両端部の変位を夫々計測する２つの非接触式のセンサー６，６をハウジング１に設けている。ハンドル４に加えられた力が推進方向のものである時には図１３（ａ）に示すように２つのばね部材４１，４１が同方向に同量だけ撓むのに対して、操舵方向の力がハンドル４に加えられた時には図１３（ｂ）に示すように両ばね部材４１，４１の撓み方向が逆となったり撓み量に差が生じることになる。従って２つのばね部材４１，４１のばね定数が共にｋａ、一方のセンサー６と操作ハンドル４右端との間隔をｄｒ、その初期値をｄｒ０、他方のセンサー６と操作ハンドル４左端との間隔をｄｌ、その初期値をｄｌ０とすると、ハンドル４に加えられた推進方向外力Ｆａは、
Ｆａ＝ｋａ×（（ｄｒ−ｄｒ０）＋（ｄｌ−ｄｌ０））
で求めることができる。操舵方向外力Ｆｓが加えられた時には左右のばね部材４１，４１に対してＦｓ×Ｌｈ／２の大きさのモーメントして働いてばね部材４１，４１を互いに逆方向に撓ませる。この時の力とばね部材４１の変位量とから求められる弾性係数をｋｓとすると、操舵方向外力Ｆｓは
Ｆｓ＝ｋｓ×（（ｄｒ−ｄｒ０）−（ｄｌ−ｄｌ０））
で求めることができる。（実際には図１５に示すように車軸から操作ハンドル４までの距離Ｌと駆動輪８，８のトレッド２ｄに応じたモーメントとしてパワーアシスト装置に発生するためにＬ／ｄの値を乗じたものとする。）
従って上述のようにして得た推進方向外力（推進力検出値）Ｆａ及び操舵方向外力（旋回力検出値）Ｆｓに図１４に示すように夫々所要のアシストゲインを乗ずることで推進力（推進出力値）と操舵力（旋回出力値）とを演算し、次いで得られた推進力と操舵力との和の１／２の値を一方の駆動源２のトルク出力、推進力と操舵力との差の１／２の値を他方の駆動源２のトルク出力とし、これらトルクの指令値を左右の駆動源２，２に送って駆動源２，２を動作させるということを制御周期毎に繰り返すことにより、推進及び操舵の両者についてパワーアシストを行うことができる。なお、単一の駆動源２と両駆動輪８，８との間にトルクスプリッタを配してトルクスプリッタによる左右の両駆動輪８，８へのトルク分配比を操舵方向外力に応じて制御しても同様に推進および操舵の両者についてパワーアシストを行うことができる。
【００２３】
操舵についてのパワーアシストは向きが可変となった操舵輪８０を設けることで行ってもよい。図１６〜図１８は推進用の駆動輪８に操舵輪８０を兼用させた場合を示しており、駆動源２とこの駆動源２によって回転駆動される駆動輪８とを操舵用の駆動源２０によってベベルギアを介して図１７に示すように鉛直軸回りに回転させて向きを変えることができるようにしている。図１７（ａ）は直進時を、図１７（ｂ）は操舵時を示す。この場合の操舵用の駆動源２０は駆動輪８がハウジング１の下面中央に位置していることから、上記推進方向外力（推進力検出値）Ｆａ及び操舵方向外力（旋回力検出値）Ｆｓとの図１９に示す合力Ｆｐとその方向θ（−９０°＜θ＜９０°）とを
Ｆｐ＝（Ｆａ２  ＋Ｆｓ２  ）１／２  
θ＝ｔａｎ−１（Ｆｓ／Ｆａ）
で求めて、駆動輪８の操舵角αが上記θと等しくなるように制御し、駆動源２は上記合力Ｆｐにアシストゲインを乗じたものとなるように制御する。
【００２４】
図２０及び図２１に示すように、個別の駆動源２，２によって回転駆動される左右の駆動輪８，８を共に操舵用駆動源２０で向きを変えることができるようにしてもよい。図中２６は操舵用駆動源２０の出力で両駆動輪８，８の向きを同時に同方向に変えるためのギア群である。図２２に示すように各駆動輪８および駆動源２について夫々操舵用駆動源２０を設けて、両操舵用駆動源２０，２０を同時に制御するようにしてもよい。このように個別の駆動源２，２によって回転駆動される左右の駆動輪８，８の向きを変えることができるようにした場合、図２３（ａ）に示す旋回動作をよりスムーズに行わせることができるほか、図２３（ｂ）
に示す平行移動を行わせることもできる。
【００２５】
もっとも前述のセンサー６，６を用いた操作力検出では、上記２つの移動態様を区別することができないために、この場合は図２４に示す形態の操作ハンドル４と合計３個のセンサー６ｘ，６ｙ，６βとを用いる。すなわちハウジング１の上面に操作ハンドル４を配置するとともに、操作ハンドル４の中央から下方に突出する連結部４０を水平面内で可動となった受け筒４４において軸回りに回転自在に支持するとともに、受け筒４４に配した角度センサー６βによって操作ハンドル４の軸回りの回転角βを検出することができるようにしてある。また受け筒４４内面と連結部４０とはばね定数がｋβのうずまきばね４２によって連結することで、操作ハンドル４の上記回転についてばね負荷を加えている。
【００２６】
そして受け筒４４の上記水平面内での移動については、推進方向に該当する前後方向についてのばね負荷を加えるばね定数ｋｘのばね部材４１ａと、左右方向についてのばね負荷を加えるばね定数ｋｙのばね部材４１ｂとを介して支持されている受け筒４４の前後方向の移動量をセンサー６ｘで、左右方向の移動量をセンサー６ｙで検出する。図中６９は移動量検出用ターゲットで受け筒４４に固定されている。
【００２７】
このような操作ハンドル４に力が加えられて各センサー６ｘ，６ｙ，６βが無負荷時よりＤｘ，Ｄｙ，Ｄβの変位を検出したならば、推進方向外力Ｆａ＝Ｋｘ・Ｄｘ、操舵方向外力Ｆｓ＝Ｋｙ・Ｄｙ、回転モーメントＭ＝Ｋβ・Ｄβで得ることができる。さらに推進方向外力Ｆａと操舵方向外力Ｆｓとから前述のように両者の合力Ｆｐとその方向θを求める。
【００２８】
そしてθの値がほぼ零であるか否かに応じて次のように制御を行う。すなわちθがほぼ零（直進）である時には、推進力（前後力）Ｔａとして合力Ｆｐ×力増幅率Ｇａを、旋回力ＴｓとしてモーメントＭ×力増幅率Ｇｓ×Ｌ／ｄを求めて、（推進力Ｔａ＋旋回力Ｔｓ）／２の値を右駆動源２への出力値、（推進力Ｔａ−旋回力Ｔｓ）／２の値を左駆動源２への出力値として両駆動源２，２を駆動する。
【００２９】
θがほぼ零でない時には、両駆動源２，２に対して合力Ｆｐの１／２の値を各々出力するとともに、操舵用駆動源２０に対して操舵角αが上記θと等しくなるように制御する。図２５にこの動作のフローチャートを示す。ちなみに推進方向外力Ｆａがほぼ零でθが約±９０°、モーメントＭがほぼ零の時、横方向移動（かに歩き）をさせることができる。
【００３０】
ところで図１１に示すような左右個別に駆動される駆動輪８，８を備えたパワーアシスト装置で自在車輪９１のみを有している荷車９を引っ張って移動させる時、上記のような操舵についてのパワーアシストも行っていると、走行速度が速くなると自在車輪９１，９１がふらつき、図２６に示すように、蛇行走行となってしまう現象が生じて直進安定性が非常に悪くなる。これは走行方向を修正しようとする力がパワーアシストで拡大されるために生ずるもので、走行させつつ蛇行を止めることはかなり難しい。
【００３１】
このために、図２７に示すように走行速度を検出するための速度検出器５０を設けるとともに、図２８に示すように速度検出器５０で検出される速度が早くなるほど操舵についてのパワーアシストのアシストゲインを小さくし、走行速度Ｖが所定速度Ｖｍａｘを越えれば操舵についてのアシストゲインを０とするとよい。操舵についてのパワーアシストを車速感応型とするのである。なお、走行速度の増大に応じてアシストゲインを小さくするにあたり、図２９に示すフローチャートでは、所定速度Ｖｍａｘから現在の走行速度Ｖを減算した値を予め設定してあるアシストゲインに乗ずることで行っている。なお、図２７に示すものでは速度検出器５０として自在車輪８９の回転数を検出するものを用いている。図３０は本例のブロック回路図である。
【００３２】
図３１及び図３２に示すように個別の駆動源２，２によって駆動輪８，８を駆動するとともに両駆動輪８，８の回転数差によって操舵も行うものにおいては、両駆動源２，２について夫々速度検出器５０，５０を設けて、次のような制御を行うことが好ましい。
すなわち上記車速感応型の操舵制御の場合、坂道を斜めに走行する時、荷車９が自在車輪９１のみを有するものであると、荷車９側が重力の影響で横滑り的な動きを示すことになるが、この点に対処することができない。また平地走行時であっても走行速度が高速であると徐々に旋回しだすことがあるが、この動きを抑えることができない。
【００３３】
しかし、図３３に示すように、左右の両駆動輪８，８の速度差Ｖｄから判断される旋回方向と、操作ハンドル４に加えられた操舵方向外力の向きとが一致しない時には、車速感応型とせずに、走行速度にかかわらず初期設定のアシストゲインを用いて操舵方向のパワーアシストを行うと、上記問題を避けることができる。
【００３４】
前記蛇行対策としては、蛇行であることが明らかである時、制御装置５が該蛇行状態の修正を自動的に行うようにしてもよい。つまり、左右の両駆動輪８，８の速度差Ｖｄに応じて制御装置５が両駆動源２，２への出力の修正を行うようにしておくのである。図３４は左右輪の速度差に比例した出力修正を行う場合を示しており、検出された操舵力（旋回方向の力）が直進意思判定値（たとえば２０Ｎ）より小さいにもかかわらず速度差Ｖｄがある時には、該速度差Ｖｄと定数Ｋとの乗算値を修正力として、左の駆動輪８の速度が右の駆動輪８より大である時には左の駆動源２のアシスト力計算値から上記修正力を引くとともに右の駆動源２のアシスト力計算値に上記修正力を足すのである。右の駆動輪８の速度が左の駆動輪８より大である時にはこの逆を行う。なお、図示例においては修正力を速度差Ｖｄと定数Ｋとの乗算値のみで決定するのではなく、速度差Ｖｄの微分値に定数Ｔｄを乗算した値も加えて決定しているのは、フィードバック系を安定させるためである。また、検出された操舵力が上記直進意思判定値を越えたならば、上記修正が働かない通常のアシスト状態に戻るために、操舵旋回が困難となることはない。
【００３５】
図３５に示すように、上記速度差Ｖｄとその微分値に加えて速度差Ｖｄの積分値も加えて修正力を計算してもよく、このように積分値（に定数Ｔｉを乗算したもの）も加えた場合、比例要素だけではなくならない偏差を解消することができるものとなり、より安定した直進移動を行うことができる。
一方、操舵旋回時については、個別の駆動源２，２によって駆動輪８，８を駆動するとともに両駆動輪８，８の回転数差によって操舵も行うものにおいては、その場旋回も可能であるが、この時の回転中心Ｓｏは図３６に示すように両駆動輪８，８の軸のほぼ中間点となり、回転中心Ｓｏは荷車９から離れたところとなるために、一端側でパワーアシスト装置が連結された荷車９の他端側は、旋回速度Ｖｘが操作ハンドル４部分の旋回速度Ｖｘ２  よりかなり大きくなってしまって危険である。
【００３６】
このために図３７に示すように速度差Ｖｄ（から求められる角速度）が角速度制限値ｈを越えた場合、越えた分の角速度に比例する粘性抵抗力を加えて操舵用出力を抑制する（左右の駆動源２，２の出力差が大きくなりすぎないようにする）とよい。旋回速度Ｖｘが大きくするにはかなりの操舵力を加えなくてはならないことになって安全である。図３８はこの場合の旋回角速度（速度差）と粘性抵抗力との関係を示す。
【００３７】
ところで荷物９９を満載した荷車９に取り付けての走行時にあわせてアシストゲインを設定してあるパワーアシスト装置を、荷車９に接続することなく単体で移動させる場合、上記アシストゲインのままでは却って操作しずらくなる。このために図３９に示すように荷車９に装着しているか否かを検出する接続状態検出スイッチ５５を設けて、このスイッチの出力に応じて図４０に示すように、アシストゲインを切り換えるとよい。この接続状態検出スイッチ５５は、パワーアシスト装置を荷車９に取り付ければ自動的に作動するものが好ましいが、手動で切り換えるものであってもよい。いずれにしろ、荷車９を接続していない時にはアシストゲインを低く、接続している時にはアシストゲインを高くするというアシストゲインの切り換えを行うことで、荷車９に取り付けた時と取り付けていない時との操作感の違いを少なくすることができる。
【００３８】
もちろん、荷車９上の荷物の重さによってもアシストゲインを切り換えることができるようにしておくと、荷物の重さに拘わらず操作感をほぼ等しくすることができる。この場合、パワーアシスト装置側で荷車９の積載重量を直接検出することはできないことから、荷車９に加えた力の合計値に対する走行加速度から荷車９側の重量（質量）を下記運動方程式
推進方向外力Ｆａ＋推進方向アシスト力Ｆａｍ＝（パワーアシスト装置質量ｍ＋荷車質量Ｍ）×加速度α−摩擦係数μ×荷車質量Ｍ×重力加速度ｇ
から推定し、この推定質量Ｍに応じて図４１および図４２に示すようにアシストゲインを変更するとよい。加速度αは前記速度検出器５０の出力から導くことができ、摩擦係数μは自在車輪９１の転がり抵抗として０．０２の値を用いることができる。図４３に本例のブロック回路図を示す。
【００３９】
図４４及び図４５は操作ハンドル４（センサー６部分を含む）をハウジング１から着脱自在とし、図４４（ｂ）に示すように荷車９におけるパワーアシスト装置を取り付けた側とは反対側に操作ハンドル４を取り付けることができるようにしたものを示している。荷車９側の自在車輪９１の配置や、荷車９上の荷物の高さなどによって、パワーアシスト装置を取り付けた側とは反対側から操作した方が操作性や安全性が高くなる場合があるが、これに応ずることができるようにしているわけである。図４６はこの場合の荷車９やハウジング１における操作ハンドル４の着脱部の構造の一例を示しており、引っかけフック４５とばね４７によって突出方向に付勢された抜け止めピン４６とを設けて、抜け止めピン４６を押し込みながら操作ハンドル４を引っかけフック４５に係止させ、図４６（ｃ）に示すように抜け止めピン４６で引っかけフック４５からの操作ハンドル４５の抜け止めを行う。抜け止めピン４６を押し込みながら操作ハンドル４を引っかけフック４５から引き出せば、操作ハンドル４を取り外すことができる。
【００４０】
パワーアシスト装置の荷車９への取り付けは、図１０に示したような連結器７３よりも、図２に示した連結アーム７のような荷車９にパワーアシスト装置を一体化させてしまうもので行うことが好ましく、特に操舵についてのパワーアシストも行うものでは、荷車９に対するパワーアシスト装置の操舵方向の動きを規制する構造としておくことで安定した操舵を行うことができるものとなるが、荷車９とパワーアシスト装置との一体化が可能な取付構造としては、図４７〜図４９に示すように、パワーアシスト装置側に複数の電磁石７７を設けて、これら電磁石７７の荷車９の磁性材部に対する磁気吸着力によって取り付けを行うものも用いることができる。この場合、荷車９に対してパワーアシストを前後左右に拘束できるだけでなく、上下方向についても拘束することができ、パワーアシスト装置による荷車９の走行移動をよりスムーズに行うことができる。図中７８は電磁石７７のオンオフ用のスイッチである。電磁石７７に代えて永久磁石を用いてもよい。
【００４１】
このほか、図５０及び図５１に示すように、パワーアシスト装置側にステップ１５を設けて荷車９の一端をこのステップ１５上に載せ、両者を左右２カ所あるいは中央１カ所で連結ピン１６で繋ぐようにしてもよい。荷車９の荷重の一部をパワーアシスト装置側にかけることによって、パワーアシスト装置の質量が小さくとも駆動輪８によるグリップ力を得られるために走行を確実に行わせることができる。駆動力を得ることができるようにするためにパワーアシスト装置の質量を大きくしなくともよいものであり、パワーアシスト装置の質量を最小限に抑えることができる。図５０中の１７は連結ピン挿通孔である。なお、連結アーム７を併用するのが好ましいのはもちろんである。
【００４２】
図５２〜図５４は電源である電池３を収納している収納部１０の構造を示している。前面開口が扉１１によって開閉自在とされているとともに奥面にばね１２によって付勢された２つの接触端子１３，１３が配されている収納部１０に電池３を納めて扉１１を閉めれば、接触端子１３に電池３の電極が接触して電気的接続がなされるとともに、ばね１２による付勢で電池３の走行時の動きで上記電極と接触端子１３との接触が外れることが防止されている。また扉１１を開いて電池３を抜き出し、新たな電池３を装填するだけで電池３の交換を行うことができる。図中１４は扉１１を取り付けている蝶番である。扉１１はその自由端に設けた筒１８と収納部１０側に設けられた筒１９とに抜け止めピン（図示せず）が差し込まれることで閉じた状態にロックされる。
【００４３】
電池３は図５５及び図５６あるいは図５７に示すように荷車９側に搭載するようにしてもよく、この場合の荷車９側の電池３とパワーアシスト装置との電気的接続については、パワーアシスト装置と荷車９との機械的接続部などに電気的接続用コネクタ３３を併設して、機械的接続を行えば電気的接続も同時に行われるようにしておくとよい。このように重量物である電池３を荷車９側に載せる場合、パワーアシスト装置を軽量に仕上げることができるために、図１に示した荷車９側の非自在車輪９２に動力を伝えて駆動するタイプであって、パワーアシスト装置が車輪を持たない場合でも、パワーアシスト装置単体の持ち運びが楽となる。
【００４４】
なお、本発明においては荷車９にも駆動輪８や駆動源２を設けておくことを妨げない。装着したパワーアシスト装置によって荷車９側の駆動源２の制御もできるようにしておくことで、より大なる駆動力を得ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、走行用動力を発生する駆動部と、操作を加える操作部と、上記操作部に加えられた外力を検出する外力検出手段と、外力検出手段で検出された力に基づいて上記駆動部を作動させる制御手段とを備えるとともに、運搬車との着脱自在な接続連結部を備えているために、運搬車に接続することによって人力型の運搬車をパワーアシスト付き運搬車として扱うことができるものであり、新たなパワーアシスト付き運搬車を導入する場合に比して低コストですむほか、外力検出手段は操作部に加えられた推進方向外力と操舵方向外力とを検出するものであり、制御手段はこれら各外力に基づいて駆動部の推進用出力及び操舵用出力を制御するために、操舵についてもパワーアシストが働くものであり、操舵も容易となってさらに運搬車の走行操作を簡単に行うことができ、また接続連結部は運搬車に対して走行方向及び操舵方向において機械的連結を行うものであるために、運搬車を求める方向に動かすという点において好ましい結果を得ることができ、さらに個々の駆動源によって夫々個別駆動される少なくとも２つの駆動輪を備えたものとしているために、旋回が可能となるとともに駆動輪の相互逆方向回転によってその場回転が可能となるものである。
【００４７】
また上記接続連結部は電気的接続部も備えていることから、電池を運搬車側に搭載して大容量の電池の使用を可能とする時など、電池との電気的接続が簡単ですむ。また接続連結部が運搬車の一部が載せられる荷重受け部を備えたものである場合は、パワーアシスト装置自体が軽量であっても走行に必要なグリップ力を駆動輪において得ることができる。
【００４８】
電源である電池を着脱自在としている電池収納部を備えたものとしておくと、電池交換が容易となる。操作部が着脱自在であるとともに運搬車側に取付自在となっていると、状況にかかわらず操作性や安全性を高く保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は荷車（運搬車）への取付時の斜視図である。
【図２】同上の連結アームを示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）（ｃ）は破断平面図である。
【図３】同上の操作ハンドル及び外力検出部の平面図である。
【図４】同上のブロック回路図である。
【図５】（ａ）は同上のブロック図、（ｂ）は同上の動作のフローチャートである。
【図６】同上の動作説明図である。
【図７】同上の他例の動作説明図である。
【図８】他例の斜視図である。
【図９】（ａ）は同上の底面図、（ｂ）は同上の縦断面図である。
【図１０】更に他例の斜視図である。
【図１１】別の例の斜視図である。
【図１２】同上のブロック回路図である。
【図１３】同上の操作ハンドルを示すもので、（ａ）は推進力が加えられた場合を示す平面図、（ｂ）は同上の操舵力が加えられた場合を示す平面図である。
【図１４】（ａ）は同上のブロック図、（ｂ）は同上のフローチャートである。
【図１５】同上の平面図である。
【図１６】異なる例の正面図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）は同上の底面図である。
【図１８】同上のブロック回路図である。
【図１９】同上の操作ハンドルに加えられる力の説明図である。
【図２０】他例を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図２１】同上のブロック回路図である。
【図２２】同上の別の例の底面図である。
【図２３】（ａ）（ｂ）は同上の動作説明図である。
【図２４】同上の操作ハンドルと外力検出部とを示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は水平断面図である。
【図２５】同上のフローチャートである。
【図２６】蛇行（尻振り）状態の説明図である。
【図２７】蛇行対策の例を示しており、（ａ）はブロック図、（ｂ）は正面図である。
【図２８】同上のアシストゲインと速度との関係を示す説明図である。
【図２９】同上のフローチャートである。
【図３０】同上のブロック回路図である。
【図３１】異なる例を示しており、（ａ）はブロック図、（ｂ）は正面図である。
【図３２】同上のブロック回路図である。
【図３３】同上のフローチャートである。
【図３４】別の例における動作を示すフローチャートである。
【図３５】更に他の例における動作を示すフローチャートである。
【図３６】その場旋回の状態の説明図である。
【図３７】旋回速度抑制動作を示すフローチャートである。
【図３８】同上の旋回速度抑制のための粘性抵抗力と旋回角速度との関係の説明図である。
【図３９】他例のブロック回路図である。
【図４０】同上のフローチャートである。
【図４１】さらに他例におけるアシストゲインの説明図である。
【図４２】同上のフローチャートである。
【図４３】同上のブロック回路図である。
【図４４】（ａ）（ｂ）は別の例の斜視図である。
【図４５】同上のブロック回路図である。
【図４６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は同上の操作ハンドル装着部の断面図である。
【図４７】さらに別の例の斜視図である。
【図４８】同上の概略断面図である。
【図４９】同上のブロック回路図である。
【図５０】異なる例を示しており、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図５１】（ａ）は同上の荷車接続時の状態を示す側面図、（ｂ）は一部拡大側面図である。
【図５２】さらに異なる例の斜視図である。
【図５３】同上のブロック回路図である。
【図５４】同上の電池収納部の水平断面図である。
【図５５】別の例を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は荷車（運搬車）への取付時の斜視図である。
【図５６】同上のブロック回路図である。
【図５７】同上の他例を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は荷車（運搬車）への取付時の斜視図である。
【符号の説明】
２  駆動源
４  操作ハンドル
５  制御回路
６  センサー
７  連結アーム
９  荷車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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