(57)【要約】【課題】移動中の方向変換が容易に行える電動アシストキャリーカートを提供する【解決手段】本体部と、駆動軸と、車輪の少なくとも一方と駆動軸との間に設けられるクラッチ・ユニットと、駆動軸に駆動力を伝達する駆動部と、を備え、クラッチ・ユニットが駆動軸の駆動力を受けるように接続されると共に、クラッチ・ユニットの円筒状ハウジングと車輪とが同期回転可能なように結合され、円筒状ハウジングに接続された少なくとも一方の車輪は、駆動軸の駆動力を受けて本体部の移動を許容するように構成され、少なくとも一方の車輪の回転速度が駆動軸の回転速度より早い場合に、駆動軸からの駆動力が一方の車輪に伝達されないようにクラッチ・ユニットが構成される、電動アシストキャリーカート。【選択図】図３(ａ)
2018069936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を載置する載置部を含むフレーム（１０）を有する本体部と、
両端にそれぞれ回動自在に一対の車輪（３０Ａ／３０Ｂ）を支持する駆動軸（４０）と、
前記一対の車輪の少なくとも一方と前記駆動軸との間に設けられ、前記駆動軸が挿通するように構成された中空の円筒状ハウジング（２１０）と、前記円筒状ハウジングの内側に沿って設けられた複数のローラーから成るクラッチ部（２２０）と、前記クラッチ部（２２０）の両側に平行に設けられた一対の軸受け部（２３０Ａ、２３０Ｂ）と、を有するクラッチ・ユニットと、
前記駆動軸に前記一対の車輪を回転させるための駆動力を伝達する駆動部（５０）であって、駆動力を励起するためのバッテリー（５００）に接続され前記バッテリー（５００）からの電力により回転駆動されるように構成されるモータ（４００）が設けられた駆動部（５０）と、を備え、
前記クラッチ・ユニットの前記クラッチ部（２２０）が前記駆動軸の駆動力を受けるように接続されると共に、前記クラッチ・ユニットの前記円筒状ハウジングと前記車輪とが同期回転可能なように結合され、
前記円筒状ハウジング（２１０）に接続された前記少なくとも一方の車輪は、前記駆動軸の駆動力を受けて本体部の移動を許容するように構成され、前記少なくとも一方の車輪の回転速度が前記駆動軸（４０）の回転速度より相対的に早い場合に、前記駆動軸（４０）からの駆動力が前記一方の車輪に伝達されないように前記クラッチ・ユニットが構成される、電動アシストキャリーカート。
【請求項２】
前記クラッチ・ユニットは、ワンウエイクラッチ付きベアリングを構成する請求項１に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項３】
前記クラッチ・ユニットは、前記一対の車輪（３０Ａ、３０Ｂ）の双方に設けられている、請求項１または２に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項４】
前記フレーム（１０）は、その下部に光の反射板（６０）を更に有する、請求項１から請求項３のいずれか一の請求項に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項５】
前記駆動部（５０）はベントフィルタ（５５）を更に有する、請求項１から請求項４のいずれか一の請求項に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項６】
前記載置部から鉛直方向上方に延びるフレーム部分は、鉛直方向に対して略３度の傾斜を有している、請求項１から請求項５のいずれか一の請求項に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項７】
前記フレーム（１０）のグリップ部（８０）に、前記バッテリー（５００）から前記モータへの駆動力の伝達をＯＮ／ＯＦＦするように構成されるスイッチ（８１）が更に設けられている、請求項１から請求項６のいずれか一の請求項に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項８】
前記電動アシストキャリーカートの傾斜角を検知すると共に、検出された傾斜角が略１５度未満のときには、前記バッテリー（５００）から前記モータ（４００）への駆動力の伝達をＯＦＦするように、前記バッテリー（５００）を制御するように構成される第一の制御回路（６００、３２０）を更に有する、請求項１から請求項７のいずれか一の請求項に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項９】
前記電動アシストキャリーカートの速度を検出すると共に、速度が所定の値以上とならないように前記駆動部（５０）を制御するように構成される第二の制御回路（３２０、４１０）を更に有する、請求項１から請求項８のいずれか一の請求項に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項１０】
前記所定の値は略２ｋｍ／時である、請求項９に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項１１】
前記モータ（４００）の回転数が所定の値より小さい状態の継続時間が所定の値のときには、前記バッテリー（５００）から前記モータ（４００）への駆動力の伝達をＯＦＦするように、前記駆動部（５０）を制御するように構成される第三の制御回路（４１０、３２０）を更に有する、請求項１から請求項９のいずれか一の請求項に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項１２】
前記回転数の所定の値は略５ｒｐｍであり、前記継続時間の所定の値が略６０ｓである、請求項１１に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項１３】
所定の部分の温度を検出すると共に、検出された温度が所定の値以上のときには、前記バッテリー（５００）から前記モータ（４００）への駆動力の伝達をＯＦＦするように、前記駆動部（５０）を制御するように構成される第四の制御回路（４２０、５２０、３２０）を更に有する、請求項１から請求項９または請求項１１のいずれか一項に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項１４】
前記所定の部分はモータ（４００）である、請求項１３に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項１５】
前記検出された温度の前記所定の値は、略８０度である、請求項１４に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項１６】
前記所定の部分はバッテリー（５００）である、請求項１３に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項１７】
前記検出された温度の前記所定の値は、略５０度である、請求項１６に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項１８】
前記バッテリー（５００）の残量を表示するように構成される表示部（７０Ｂ）を更に有する、請求項１から請求項１７のいずれか一の請求項に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項１９】
前記表示部は、前記バッテリー（５００）の残量に応じて、段階的に対応する異なる色を表示する複数のＬＥＤ（７１Ａ−７１Ｃ）を有する、請求項１８に記載の電動アシストキャリーカート。
【請求項２０】
前記複数のＬＥＤのうちの一つは、前記バッテリー（５００）の残量が所定以下の場合には、対応する色を点滅させるように構成される、請求項１９に記載の電動アシストキャリーカート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動アシスト機能を有するキャリーカートの移動中に、車輪への駆動力の伝達を制御することによって、カートの進行方向を容易に変更することを可能とする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スーツケースやショッピング用の収納袋などを簡便に移送させるための物品搬送具としてのキャリーカートが提案されている。このようなキャリーカートは、本体部分に、操作者が移送させたいスーツケースなどを載置するための平面部分を金属のフレームなどで構成すると共に、その載置する表面の裏面に地面と平行に設けられた回動軸の両端に、一対の車輪のそれぞれ一方を、回動軸と同期して回転可能に設け、本体部をこの車輪の回転により移動可能に構成し、更にフレームに連続的に設けられたグリップ部分を操作者が把持して、操作者の歩行に連動させて、身体に近づけた本体部分を移動させるというものである。このようなキャリーカートは、片手で把持することにより、簡便な動作で物品を移送させることが可能であるが、物品の重量が重い場合などを考慮して、必要に応じて一対の車輪の少なくとも一方を電力により本体部分の進行方向に向けて駆動する、いわゆる電動アシスト機能付きのキャリーカート（以下、電動アシストキャリーカート）が特開２０１５−２２７１１９号公報などにより、従来から提案されている。
【０００３】
これらの電動アシストキャリーカートは、重量の大きい物品を搬送させる際にはたいへん有用であるものの、少なくとも一方の車輪が進行方向に向けて駆動されていることから、例えば曲がり角で進行方向を屈曲させて変更する場合や、湾曲した道路に沿って進行する際に緩やかに方向を変更させる必要がある場合などには、その駆動力に抗してカートの進行方向を変更することが必要となり、操作が行いにくくなるという問題点がある。
【０００４】
このような問題点を解決するために、上記特開２０１５−２２７１１９号公報で更に開示されている技術では、電動アシストキャリーカートの一対の車輪のうちの一方のみを駆動するように構成されており、これにより、進行方向を変更する際には、駆動力の影響を抑えながら進行方向の変更ができるという利点がある。
【０００５】
しかしながら、このような構成では、少なくとも一方の車輪が駆動されていることから、進行方向の変更の際には、車輪への駆動力の影響を完全に抑制することはできない。また、進行方向を左右どちらに変更するかにより、抑制の効果に差が出るという問題点がある。即ち、駆動されていない車輪の側に進行方向を変更するのであれば駆動力の影響は抑制できるが、駆動されている車輪の側に進行方向を変更する場合には、駆動力の影響はほとんど抑制できない。また、電動アシストキャリーカートは、操作者が身体に密着させて操作するものであることから、駆動時には、安全面にも配慮することが望ましいが、そのような点は、上記特開２０１５−２２７１１９号公報で公開されている技術を含め、従来から考慮されていないという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−２２７１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記のような問題点に鑑み、簡単な構成により、移動中の方向変換が容易に行えると共に、それに関連して、様々な安全面の配慮がなされている電動アシストキャリーカートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明にかかる電動アシストキャリーカートは、物品を載置する載置部を含むフレームを有する本体部と、両端にそれぞれ回動自在に一対の車輪を支持する駆動軸（４０）と、一対の車輪の少なくとも一方と前記駆動軸との間に設けられ、前記駆動軸が挿通するように構成された中空の円筒状ハウジングと、円筒状ハウジングの内側に沿って設けられた複数のローラーから成るクラッチ部と、クラッチ部の両側に平行に設けられた一対の軸受け部と、を有するクラッチ・ユニットと、駆動軸に一対の車輪を回転させるための駆動力を伝達する駆動部であって、駆動力を励起するためのバッテリーに接続されバッテリーからの電力により回転駆動されるように構成されるモータが設けられた駆動部と、を備え、クラッチ・ユニットのクラッチ部が駆動軸の駆動力を受けるように接続されると共に、クラッチ・ユニットの円筒状ハウジングと車輪とが同期回転可能なように結合され、円筒状ハウジングに接続された少なくとも一方の車輪は、駆動軸の駆動力を受けて本体部の移動を許容するように構成され、少なくとも一方の車輪の回転速度が駆動軸の回転速度より相対的に早い場合に、駆動軸からの駆動力が一方の車輪に伝達されないようにクラッチ・ユニットが構成される、電動アシストキャリーカート、から成るように構成される。
【０００９】
更に上記目的を達成するために、本発明に係る電動アシストキャリーカートは、ワンウエイクラッチ付きベアリングが、一対の車輪の双方に設けられるように構成される。
【００１０】
更に上記目的を達成するために、本発明に係る電動アシストキャリーカートは、電動アシストキャリーカートの速度を検出すると共に、速度が所定の値以上とならないように駆動部を制御するように構成される制御回路を更に有する、ように構成される。
【００１１】
更に上記目的を達成するために、本発明にかかる電動アシストキャリーカートは、カート内の所定の部分の温度を検出すると共に、検出された温度が所定の値以上のときには、バッテリーからモータへの駆動力の伝達をＯＦＦするように、駆動部を制御するように構成される制御回路を更に有する、ように構成される。
【００１２】
更に上記目的を達成するために、本発明にかかる電動アシストキャリーカートは、バッテリーの残量を表示するように構成される表示部を更に有する、ように構成される。
【００１３】
更に上記目的を達成するために、本発明にかかる電動アシストキャリーカートは、表示部が、バッテリーの残量に応じて、段階的に対応する異なる色を表示する複数のＬＥＤを有する、ように構成される。
【発明の効果】
【００１４】
このような本発明にかかる電動アシストキャリーカートにより、ワンウエイクラッチを利用した簡便な構成で、進行方向を容易に変更できるキャリーカートを得ることが可能となる。また、このワンウエイクラッチは、車輪を回転させる軸の軸線に対して垂直に荷重がかかる、いわゆるラジアル荷重の構成とすることが望ましい。これにより、ワンウエイクラッチにラジアル荷重負荷用軸受けを一体的に組み込むことが可能となり、別途このような軸受けを設けることが不要となり、それによりカートが簡単な構成となり、その組み立ても容易となる。
【００１５】
また本発明にかかる電動アシストキャリーカートにより、進行方向を変換する際には、双方の車輪に設けられたクラッチが開放状態となって、電動アシスト機能が車輪に全く作用しなくなる。これにより操作者は、車輪への駆動力の影響を考慮することなく、自己の意思に基づいて容易に進行方向を変換できる。このような電動アシスト機能を有するように構成されるキャリーカートは、直線の経路を前進する場合には、駆動力により車輪を回転させ、また本体に設けられたグリップ部分を操作者が把持して、容易に前進させることが可能である。その一方で、進行方向を変換する際にのみ、ワンウエイクラッチが開放され、その結果、駆動力が車輪に伝達しなくなり、駆動力による車輪の回転でカートの操作がし難くなる可能性を排除できる。
【００１６】
また本発明にかかる電動アシストキャリーカートは、バッテリーの残量を表示するように構成される表示部を更に有することから、操作者は、電動アシスト機能のために用いられるバッテリーの残量を把握することができる。この機能は具体的な残量を数値で示すように構成することも可能である。しかしながら、そのような表示は残量の正確な検出やその表示のための回路等が高価で複雑なものとなるため、残量を何段階かに分割して、それぞれに対応する色のＬＥＤを点灯させることで表示させるのが望ましい。
【００１７】
また、充電が必要になるレベルの残量になった際、即ち、至急の対応が必要なときには操作者への注意喚起が促進されるように、単なる点灯ではなく、ＬＥＤの表示が点滅するように構成することで、操作者は、バッテリーの充電が必要であることをより明確に認識できる。このような、至急の対応が必要な場合としては、バッテリーの異常な温度上昇などがある。本発明にかかる電動アシストキャリーカートは、操作者が身体に引き寄せて扱うものであるため、操作者は、対応が必要な状況を明確に認識できるように構成しておくことが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１（ａ）】本発明に係る電動アシストキャリーカートの全体の斜視図である。
【図１（ｂ）】図１（ａ）に示す本願発明に係る電動アシストキャリーカートに、移送すべき物品を載置した状態を示す斜視図である。
【図１（ｃ）】図１（ａ）に示す本願発明に係る電動アシストキャリーカートの、物品載置部部分の折畳み箇所を開放して大きな物品を載置可能とした状態を示す斜視図である。
【図１（ｄ）】本発明に係る電動アシストキャリーカートの全体の正面図である。
【図１（ｅ）】本発明に係る電動アシストキャリーカートの全体の背面図である。
【図２（ａ）】本発明に係る電動アシストキャリーカートに使用可能なワンウエイクラッチ付きベアリングの斜視図である。
【図２（ｂ）】図２（ａ）に示すワンウエイクラッチ付きベアリングをカートの車輪に実装する際の正面断面図である。
【図２（ｃ）】図２（ｂ）に示す実装状態の部分拡大図である。
【図２（ｄ）】本発明に係る電動アシストキャリーカートの進行方向の変更を説明するための概略図である。
【図３（ａ）】本発明に係る電動アシストキャリーカートの制御を説明するブロック図である。
【図３（ｂ）】本発明に係る電動アシストキャリーカートのグリップスイッチによる起動の状態を説明するタイムチャートである。
【図３（ｃ）】本発明にかかる電動アシストキャリーカートに使用可能なギア機構の一例を示す概略図である。
【図４】本発明に係る電動アシストキャリーカートの駆動部の概観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１（ａ）は、本発明に係る電動アシストキャリーカート１の全体の斜視図である。この図において、本発明に係る電動アシストキャリーカート１は、金属または樹脂などの材料により全体の枠組みが構成されている本体部のフレーム１０を有する。そして、このフレーム１０と連続的に、やはり金属または樹脂などにより、キャリーカートで移送すべき物品等を載置するための載置部２０を有している。更に載置部２０の下方には、カートの移動方向と直行する方向に駆動軸４０が設けられ、その両端のそれぞれに一対の車輪３０Ａ及び３０Ｂの一方が設けられ、駆動軸４０の回転に同期してこれらの車輪３０Ａ、３０Ｂが回転し、本体部が移動するように構成されている。また、載置部２０には、折畳み可能に一対の拡張フレーム２０Ａ、２０Ｂが設けられ、これらを広げることでより大きな物品を、安定して載置部に載置して移送することが可能となる。
【００２０】
駆動部５０は、図３（ａ）を用いて後述するＤＣモータ４００やバッテリー５００に接続され、そのバッテリー５００から供給される電力により駆動軸４０を回転させ、これにより車輪３０Ａ及び３０Ｂを、駆動軸４０の回転と同期させて回転駆動させる。
【００２１】
なお、カートを停止したときに、カートをより安定させるために、図１に示すように、フレーム１０の下方に、載置部２０と一体にスタンド部２０Ｃを設け、カートを停止させたときにはこの部分でカート全体を安定して直立させるように構成できる。
【００２２】
図１（ａ）に更に示すように、フレーム１０の上部には、進行方向と垂直に、即ち駆動軸４０と平行にグリップ部８０が設けられ、操作者はこの部分を把持してカートを移動させるように構成される。このような構成から、本体部のフレーム１０はその外縁が長方形で構成されることになり、外力の影響を受けることなく、安定して全体の形状を保つことが可能となる。なお、必要に応じて、フレーム１０の垂直方向任意の位置に、補助フレーム１０Ａを設け、フレーム１０全体の強度を高めることも可能である。このような補助フレーム１０Ａを設けることで、例えば階段などの、カートの垂直方向への移動が必要な場所では、操作者はグリップ部８０と共に補助フレーム１０Ａも把持することで、その垂直方向への移動を容易に行うことができるようになる。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、フレーム１０の上部には、バッテリー５００をＯＮ／ＯＦＦするための電源スイッチ７０Ａと、バッテリー５００の残量に応じて対応する色で点灯する複数のＬＥＤから成る表示部７０Ｂと、を有する表示パネル７０を設けることが可能である。この表示パネル７０は、フレーム１０の任意の位置に設けることが可能であるが、カートを操作する際には、操作者はグリップ部８０を把持していることが多いので、その点を考慮して操作者にとって便宜なようにグリップ部８０の近傍に表示パネル７０を配置するのが望ましい。
【００２４】
表示部７０Ｂに使用されるＬＥＤの数や種類、更に表示状態などは任意に設定可能である。図３（ａ）を用いて後述するように、一例として、容量が多い状態から三段階でそれぞれ緑、黄、赤のＬＥＤ、７０Ｃ１、７０Ｃ２、７０Ｃ３の点灯とし、充電が必要な場合には赤、即ち７０Ｃ３を点滅させるように構成できる。
【００２５】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す電動アシストキャリーカートの載置部２０に移送されるべき物品１００を載置した状態を示す斜視図である。また図１（ｃ）は、載置部２０に設けられた、折畳み可能な一対の拡張フレーム２０Ａ、２０Ｂを広げた状態を示す斜視図である。このようにして載置部２０にはより大きな物品を、安定して載置部２０に配置して移送することが可能となる。更に図１（ｄ）は、電動アシストキャリーカートの正面図であり、この図に示すように載置部２０の下方には、地面と略垂直に反射板６０が設けられる。そして、この反射板により、夜間、後方の車両のヘッドライトの光を反射し、カートの視認性を改善し、夜間や薄暮など、周囲が暗い環境でも操作者がより安全にカートを使用することができる。更に図１（ｅ）は本発明に係る電動アシストキャリーカートの背面図であり、図に示すように表示パネル７０の裏面には、ＡＣアダプタ７００を接続可能に構成した、充電用プラグ７５が設けられる。これにより、表面のＬＥＤの表示で、バッテリー５００の充電が必要と判断されたときには、このプラグを通じてバッテリー５００を、ＡＣアダプタ７００を介して図示しない電源に接続し、充電することが可能である。
【００２６】
図２（ａ）は、本発明に係る電動アシストキャリーカート１の、駆動軸４０と、車輪３０Ａまたは３０Ｂの間に設けて使用できる、ワンウエイクラッチ付きベアリング２００の一例を示す斜視図である。
【００２７】
この図に示すように、クラッチ付きベアリング２００は、駆動軸４０が矢印Ａの方向に挿通するように構成され、バッテリー５００からの電力により回転駆動される、被駆動側となる中空の円筒状ハウジング２１０と、ハウジング２１０内部の円筒の中心部分に円周に沿って設けられた、複数のローラーから成るクラッチ部２２０と、このクラッチ部２２０を軸方向で挟んで、クラッチ部２２０と平行に設けられた、例えば、複数のローラーから成る一対の軸受け部２３０Ａ及び２３０Ｂを有する。そしてこのクラッチ付きベアリング２００はいわゆるワンウエイクラッチ構造とされ、駆動軸４０の軸周りの一方向、例えば矢印Ｂの方向のみに、駆動軸４０の駆動力を伝達可能に構成される。この軸受け部２３０Ａ及び２３０Ｂは、ラジアル荷重、即ち車輪を回転駆動する軸の軸線方向に対して垂直な方向の荷重を受けたときにクラッチ部２２０を保護する目的でハウジング２１０内に一体的に組み込まれているものである。なお、軸受け部の具体的な構成としては、クラッチ部２２０と駆動軸４０との嵌合を良好にできるものであれば、このようなベアリングによる構成でなくても良く、例えばいわゆる滑り軸受けや玉軸受けを使用することも可能である。また、この図に示すような、軸受け部２３０Ａ及び２３０Ｂとクラッチ部２２０とがハウジング２１０内で一体に設けられている構成でなく、クラッチ部２２０の両側に、クラッチ部２２０とは別の、個別の部品として軸受け部を配置するようにしても良い。
【００２８】
図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すようなクラッチ付きベアリング２００が、実際の電動アシストキャリーカートに実装された状態を示す断面図であり、図２（ｃ）はその実装された状態の部分拡大図である。
【００２９】
図２（ｂ）に示すように、電動アシストキャリーカート１のフレーム１０の下方の位置で駆動軸４０がフレーム１０から突出し、ワンウエイクラッチ付きベアリング２００のハウジング２１０内を挿通する。この際、ハウジング２１０が、車輪３０Ａまたは３０Ｂの中心部分に装着され、車輪と一体的に同期して回転可能に支持される。駆動軸４０を介して伝達された駆動力は、駆動軸４０とクラッチ部２２０が嵌合された状態で、一方方向のみ、例えば図２（ａ）の軸周りＢ方向、に被駆動側であるハウジング２１０を回転させるように伝達される。そしてこの駆動力は、更にハウジングと一体となった車輪３０Ａ、または３０Ｂに伝達され、車輪が回転する。このようにして、バッテリー５００からの駆動力は、駆動軸４０を介して複数のローラーから成るクラッチ部２２０、更に被駆動側ハウジング２１０から車輪に伝達される。
【００３０】
図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示す実装状態の主要部分を示す部分拡大図である。駆動軸４０等の部品の表面には通常、オイルが塗布されるが、回転する駆動軸４０とハウジング２１０の隙間からオイルが流出するのを止めるために、オイルシール２２５Ａ及び２２５Ｂが設けられる。
【００３１】
図２（ｄ）は、本発明に係るキャリーカートが進行中に、進行経路を変更するために旋回する状況を示す概略図である。この図において、カートは矢印Ａの方向に進行している。図面中で左方向に進行方向を変換するために、変換の大きさに応じて、Ｏを中心として、旋回角θによりカートを旋回させる。このＯはカートが弧を描いて旋回する際の仮想の中心であり、Ｏの位置がカートに近いほど、大きな旋回量となる。
【００３２】
このような旋回の状況において、一対の車輪３０Ａおよび３０Ｂのうち、Ｏに近い内輪となる３０Ａは弧ｒの間を移動する。またＯから遠い外輪となる３０Ｂは弧Ｒの間を、３０Ａと同じ時間に移動する。従って、外輪の旋回速度は内輪の旋回速度より大きくなり、駆動軸４０の回転よりも速くなり得る。これにより、外輪として動作している車輪３０Ｂのクラッチ付きベアリング２００の駆動軸４０との接続は、ハウジング２１０が駆動軸４０より速く回転することから、クラッチが開放され、車輪３０Ｂには駆動力が伝達されない。換言すると、モータ４００からの駆動力は、駆動軸４０からクラッチ部２２０まで伝達されるものの、被駆動側のハウジング２１０には伝達されない。このようにして、カートが旋回される状態では、旋回量、即ち旋回速度に応じて駆動力が車輪に伝達されないことになるので、操作者は、進行方向の変更を伴う複雑な操作を、駆動力の影響を排して簡便に行うことができる。なお、旋回速度によっては、内輪となる車輪３０Ａの駆動軸４０との接続を開放することも可能である。即ち、小さい旋回半径により進行方向を変更させるときには内輪となる車輪３０Ａの回転速度も駆動軸４０の回転速度より速くなり、駆動軸４０との接続が開放され得る。
【００３３】
ここで、進行方向の変換には、さまざまな旋回の角度や旋回半径が想定される。また、進行方向に対して左右どちらともなり得るので、一対の車輪３０Ａ、３０Ｂの双方の車輪に、このようなクラッチ付きベアリングを装着することが望ましい。更に、上記のように、内輪側の車輪についても、外輪側のクラッチ付きベアリングの遮断に連動して遮断されるようにする、または所定の速度の場合には遮断されるようにする、等により、双方の車輪への駆動力の伝達を遮断することができる。このようにすることで、進行方向を変更する際には車輪への駆動力の伝達を完全に遮断して、操作者がカートを容易に扱えるようにすることが可能となる。
【００３４】
本発明に係る電動アシストキャリーカートは、操作者がグリップ部８０を把持して移動させることから、操作者が自然に起立した状態の手の位置にグリップ部８０が配置される。このことから載置部２０の各辺の長さに比較して、鉛直方向に長い構成となっている。従って、カートを停止状態にして置いた状態では不安定になることが考えられる。このために、図１（ａ）に示すように、載置部２０の地表側表面にスタンド部２０Ｃが設けられているが、更に構成を安定させるために、本発明に係る電動アシストキャリーカートでは、載置部２０から鉛直上方に延伸するフレーム１０の部分を鉛直方向に対して略３度、進行方向側に傾斜させている。これにより、カートを安定して配置すると共に、進行方向にカートを移動させる最初の起動の時点で、操作者は、カートの取り扱いを便宜に行うことができる。
【００３５】
図３（ａ）は、本発明に係る電動アシストキャリーカートの動作全体を制御する制御部３００を示す概略図である。そして制御部３００は主に、駆動部５０内に実装される制御基板３１０と、表示パネル７０の裏側本体内に実装される表示基板３１５とから成る。
【００３６】
このグリップ部８０には、更にグリップを強く握ることでバッテリー５００からの電力を駆動部に供給することができるように構成されたグリップスイッチ８１が内蔵されている。このように、電源スイッチ７０Ａによる電源の投入後、更にグリップスイッチ８１により駆動力を伝達するように構成することで、操作者は、より安全にカートの操作をすることが可能となる。そして、図３（ｂ）は、電源スイッチ７０Ａとグリップスイッチ８１のそれぞれの操作に基づく、電源供給の状況を示すタイムチャートである。この図において、電源スイッチ７０Ａの投入が行われた後、グリップスイッチ８１を操作することで駆動力がバッテリー５００から車輪に向けて供給される。このとき、グリップスイッチ８１の押圧力に応じて駆動力を変化させるように構成し、いわゆるソフトスタートとすることも可能である。そして後述するように、一定の速度でカートが進行するように構成しても良い。
【００３７】
制御部３００の制御基板３１０には、本発明に係る電動アシストキャリーカートのさまざまな機能を制御するためのマイコン３２０が搭載されている。そしてバッテリーからの電力が駆動部５０に伝達される際には、マイコンからの信号により、電力の伝達をＯＮ／ＯＦＦできるように、駆動部５０とマイコン３２０との間に設けられた駆動回路３３０により制御することが可能である。
【００３８】
具体的な、駆動回路３３０による制御の一例として、本体部に、本体の鉛直方向内での傾斜を検知するためのセンサ６００を設け、カート本体の傾斜角度が一定の値、例えば略１５度、未満のときには、バッテリーからの電力が駆動部に伝達されないように構成することが可能である。即ち、操作者がカートを操作して移動させる際には、グリップ部８０を把持して進行方向に移動させるのであり、結果的に本体を所定の値以上に傾斜させる必要がある。従って、傾斜角度が一定値に達しない場合には、操作者がカートを移動させる意思を有していないと判断される。そのことから一定の傾斜角度未満のときには、安全の面からもバッテリーからの電力が駆動部に伝達されないように構成する。
【００３９】
この傾斜角度を測定するためのセンサ６００は具体的には、磁石とホール素子を利用したホールスイッチや、ポテンショメータを利用したものが考えられる。そして、このセンサからの信号をマイコン３２０に入力し、マイコン３２０が駆動回路３３０を制御して、駆動部５０への電力の伝達をＯＮ／ＯＦＦする。
【００４０】
また、本発明にかかる電動アシストキャリーカートでは、カートの速度を検出するセンサを設け、これにより検出された速度に基づいて駆動回路３３０を制御し、速度が一定の値以上にならないように構成することが可能である。キャリーカートは、操作者がその本体を身近に引き付けて扱うものであるため、不要に大きい速度で動くようなことがあると、場合によっては危険なこともある。従って、このような構成により、一定の速度以上での移動を制限して、操作者にとって安全に操作することができるように構成するのが望ましい。この場合、モータ４００や車輪３０Ａ、３０Ｂの回転数からカートの速度を検出し一定値以上の電力がモータ４００に供給されないように制御する。
【００４１】
具体的にはモータ４００の近傍に一対の発光素子及び受光素子から成るフォトインタラプタ４１０を設け、その検出信号をマイコン３２０に入力し、マイコン３２０が駆動回路３３０を制御して、速度が一定の値以上にならないように構成できる。なお、一定の速度は、想定される操作者の歩行速度や、搬送されるべき物品の重量などに基づいて任意に設定できるが、一例として、２ｋｍ／ｈ程度に設定することが考えられる。人の歩行速度は一般的に約４ｋｍ／ｈとされ、これは荷物などの荷重がない場合の値であるので、カートの操作を伴う速度としては２ｋｍ／ｈ程度とするのが妥当である。また、フォトインタラプタ４１０の設置場所としては、モータ４００の近傍に限定されず、車輪３０Ａまたは３０Ｂのいずれかの近傍とすることも可能である。
【００４２】
また、本発明にかかる電動アシストキャリーカートでは、やはり安全の観点と、バッテリーの不要な浪費を回避するために、モータ４００の回転数が低い状態が一定時間継続した際には、バッテリー５００からモータ４００への駆動力の伝達をＯＦＦとするように駆動回路３３０を制御する構成とすることが可能である。このような低速回転は、人の歩行速度よりも小さい速度でカートを移動させるものであって、アシスト機能として動作していないものである。また、このような低速回転の一定時間の継続は、何らかの異常も想定され、また、不要にバッテリー５００を浪費していることも考えられる。
【００４３】
具体的には、フォトインタラプタ４１０で、モータ４００の回転数と継続時間を計測するように構成し、計測されたデータはマイコン３２０に入力して、一定値以下の回転数、例えば５ｒｐｍ、が一定時間、例えば６０秒間、経過した際に、マイコン３２０からの信号により、駆動回路３３０を制御して、駆動力がモータ４００に伝達されないように構成される。なお、このような駆動力の伝達の制御は、フォトインタラプタ４１０で検出されたパルスの幅を用いたいわゆるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を用いることが可能であり、このＰＷＭ値の最高値、例えば９０％が所定時間、例えば１０秒間継続した場合や、フォトインタラプタからの信号入力が所定時間ないときなどに、駆動力の伝達を遮断するように構成することが可能である。
【００４４】
図３（ｃ）は本発明にかかる電動アシストキャリーカートに使用可能な、モータの回転数を減少させるためのギア機構４５の一例を示す概略図である。このギア機構４５は、モータ４００と駆動軸４０との間に設けられる。本発明にかかる電動アシストキャリーカートは、操作者の歩行速度に近い速度で進行するカートの移動をスムースにできるようにするためのものであり、その速度は前述の通りに、約４ｋｍ／ｈ程度である。一般的にはそのような用途のためのモータは特殊のものなので、モータ４００で発生した高回転・低トルクの回転数は、このようなカートの進行に相応しい低回転・高トルクの回転数に変換するのが望ましい。このためにモータ４００の出力は複数の減速ギア、図３（ｃ）の場合は４０１から４０４までの４種類のギア、により低回転・高トルクの回転数とされ、駆動軸４０に伝達され、一対の車輪３０Ａ及び３０Ｂの双方が駆動される。
【００４５】
更に本発明にかかる電動アシストキャリーカートでは、安全の観点からカート内の所定の部位の温度を測定し、一定の値以上になったときには、何らかの異常が発生しているものとして、モータ４００への電力供給を停止するように構成することが可能である。このような構成を採用することにより、異常状態を放置して大きな事故になるような事態を事前に回避することが可能となる。
【００４６】
所定の部位としては、高温になり易くかつ温度測定に適した場所として、モータ４００の近傍や、バッテリー５００の近傍が考えられる。例えばモータ４００の近傍に、サーミスタ４２０を配置する。サーミスタは、温度に応じて抵抗値が変化するので、その特性を利用して、所定値以上の高温になったことを変化する抵抗値に基づいてマイコン３２０で検出し、それにより、駆動回路３３０を制御して、駆動力が伝達されないような構成とすることができる。
【００４７】
モータの温度としては略８０度、バッテリーの温度としては略５０度程度以上であれば、何らかの異常が発生している可能性が高く、この程度の温度により、駆動力の伝達を制御する構成とすることが可能である。また、表示パネル７０には、電源スイッチ７０Ａに隣接して複数のＬＥＤを設けて、バッテリー５００の残量に応じた表示を行うことが可能である。
【００４８】
一例として、緑、黄、赤の三種類のＬＥＤ７０Ｃ１から７０Ｃ３を設け、残量が充分にあるとき、例えば１３．５Ｖ以上のときには緑の７０Ｃ１を点灯、１２．５Ｖから１３．４Ｖでは黄の点灯更に１１．５Ｖから１２．４Ｖでは赤の点灯、とすることが可能である。更に充電が必要な場合や、電動アシスト機能を用いてのカートの使用が不可能になるような残量の場合には、赤のＬＥＤを点滅させるように構成しても良い。またこのようなＬＥＤの点滅は、バッテリー残量の不足以外にも、さまざまな異常状態のエラー信号としても機能するように構成することができる。例えばバッテリー５００が高温になった際やモータ４００が高温になった際の駆動力の伝達を遮断したときには、それぞれ黄のＬＥＤ７０Ｃ２の点滅、緑と黄色のＬＥＤ７０Ｃ１及び７０Ｃ２の双方の点滅、というようにすれば異常の内容を簡単に把握することが可能である。また、モータ４００の過負荷の場合には緑のＬＥＤ７０Ｃ１の点滅、更にモータ４００の過電流の場合には緑と赤のＬＥＤ７０Ｃ１と７０Ｃ３の点滅、というように構成しても良い。このように複数のＬＥＤを設けることにより、それぞれの点灯、及び点滅、更に複数のＬＥＤのこのような動作を組み合わせることで、上記のような状態にとどまらず、キャリーカートの様々な状態を操作者に通知するように構成することが可能である。上記のように、温度の異常状態など、早急に対処が必要な状態に対応する動作は、操作者の注意をより喚起し易くするために点滅の動作とすることが望ましい。
【００４９】
図４は、駆動部５０の筐体にベントフィルタ５５を設けた場合の斜視図である。このようなフィルターを設けることで筐体の外部との間で空気が流通できるようにしている。これにより、筐体内のモータ４００は常に外気に触れることとなるために、不必要に高温になることから保護できる。また、このようなベントフィルタを設けることで、外部からの液体の侵入を阻止でき、例えば降雨時などでも、カートを安全に使用することができる。
【００５０】
本明細書に開示された実施例は、本発明を限定するものではなく、説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の思想と範囲が限定されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲により解釈すべきであり、それと同等の範囲内にある全ての技術は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈すべきである。
【符号の説明】
【００５１】
１  電動アシストキャリーカート、１０  フレーム、１０Ａ  補助フレーム、２０  載置部、３０Ａ・３０Ｂ  車輪、４０  駆動軸、５０  駆動部、６０  反射板、７０  表示部、８０  グリップ部、２１０  ハウジング、２２０  クラッチ部、２３０Ａ・２３０Ｂ  軸受け部
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図１（ｃ）】
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【図１（ｄ）】
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【図１（ｅ）】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図２（ｃ）】
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【図２（ｄ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図４】
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