(57)【要約】【課題】アシスト機構を搭載した可動機器を人力のみで作動させるときの負荷を小さくする。【解決手段】モータ５を所定方向に駆動したときは、そのトルクが逆入力遮断クラッチ９を介して遊星歯車装置８の太陽歯車１４に伝達され、キャリア１７がばねクラッチ１１の作用により取付軸１０ｃにロックされて遊星歯車１６の公転が停止することにより、遊星歯車１６の自転が内歯車１５に伝達されて駆動輪４がスムーズに回転し、人力で駆動輪４に逆入力トルクを加えたときは、いずれの方向でも逆入力遮断クラッチ９の作用により太陽歯車１４が停止し、キャリア１７が取付軸１０ｃとのロックを解除されて回転すると同時に、遊星歯車１６が自転しながら公転することにより、従来のものよりも小さい負荷で駆動輪４を回転させられるようにしたのである。【選択図】図３
2015059594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動機器を作動させる人力をモータにより補助するアシスト機構において、
前記モータからトルクが入力される入力部と前記可動機器にトルクを出力する出力部とが中間部を介して連結され、前記中間部に制御部が連結された差動装置と、前記モータと差動装置の入力部との間に介装される逆入力遮断機構と、前記可動機器に固定される固定部材と、前記差動装置の制御部と固定部材との間に介装される制御機構とを備え、
前記逆入力遮断機構は、前記モータから加えられる入力トルクを前記差動装置の入力部に伝達し、前記差動装置の入力部から加えられる逆入力トルクに対してはロックして差動装置の入力部を停止させるものとし、
前記制御機構は、前記モータの駆動により前記差動装置の制御部の回転方向が所定方向となるときは、前記制御部を固定部材にロックすることにより前記出力部を回転させ、前記可動機器から差動装置の出力部に逆入力トルクが加えられるときは、前記差動装置の制御部と固定部材のロックを解除することにより、前記制御部を回転させるものとしたことを特徴とするアシスト機構。
【請求項２】
前記制御機構が、前記差動装置の制御部と固定部材のそれぞれに設けられ、互いに軸方向で対向する軸部と、これらの両軸部の外周に跨って装着され、一端を前記固定部材の軸部に固定されるコイル状のクラッチスプリングと、前記可動機器から差動装置の出力部に逆入力トルクが加えられて制御部の回転方向が所定方向となるときに、前記クラッチスプリングの他端の回転を規制して、前記制御部を固定部材とロックさせないようにする規制部材とを備えたばねクラッチであることを特徴とする請求項１に記載のアシスト機構。
【請求項３】
前記逆入力遮断機構が、前記モータからトルクを入力される入力側部材と、前記差動装置の入力部に連結される出力側部材と、前記出力側部材を固定部材にロックするロック手段と、前記入力側部材の回転により前記出力側部材と固定部材とのロック状態を解除するロック解除手段と、前記ロック状態が解除されたときに前記入力側部材の回転を僅かな角度遅れをもって前記出力側部材に伝達するトルク伝達手段とを備えた逆入力遮断クラッチであることを特徴とする請求項１または２に記載のアシスト機構。
【請求項４】
前記逆入力遮断機構が、前記モータからトルクを入力されるウォーム歯車と、前記ウォーム歯車と噛み合い、前記差動装置の入力部に連結されるウォームホイールとを備え、セルフロック機能を有するウォーム機構であることを特徴とする請求項１または２に記載のアシスト機構。
【請求項５】
前記差動装置が、太陽歯車と、前記太陽歯車の径方向外側に配される内歯車と、前記太陽歯車および内歯車と噛み合って自転しながら太陽歯車のまわりに公転する複数の遊星歯車と、前記遊星歯車を自転可能に支持するキャリアとを備え、前記太陽歯車を前記入力部とし、前記遊星歯車を前記中間部とし、前記キャリアを前記制御部とし、前記内歯車を前記出力部とした遊星歯車装置であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアシスト機構。
【請求項６】
前記差動装置が、固定軸の外周に回転自在に取り付けられる２つの対向傘歯車と、前記両対向傘歯車の間で前記固定軸の外周に回転自在に取り付けられるピニオン軸と、前記ピニオン軸の外周に回転自在に取り付けられ、前記両対向傘歯車と噛み合う中間傘歯車とを備え、前記両対向傘歯車の一方を前記入力部、他方を前記制御部とし、前記中間傘歯車を前記中間部とし、前記ピニオン軸を前記出力部としたディファレンシャルギヤ装置であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアシスト機構。
【請求項７】
前記差動装置と逆入力遮断機構と制御機構とからなる中枢部を２組備え、前記モータと各逆入力遮断機構との間に、互いにロック方向の異なる一方向クラッチを介装して、前記モータが駆動されたときは、前記２組の中枢部のうちのいずれか一方の差動装置の出力部が、前記モータの駆動方向に応じた方向のトルクを前記可動機器に出力するようにしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のアシスト機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人力で可動機器を作動させる際にモータを駆動して人力を補助するアシスト機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
可動機器を作動させる人力をモータにより補助するアシスト機構は、近年、手押し台車等に多く採用されるようになってきている。例えば、特許文献１に記載された手押し台車では、荷台の下面側に複数の非駆動輪とともに駆動輪および駆動輪にベルト等を介して回転力を与えるモータが設けられており、作業者が人力で台車を前進または後退させようとすると、センサで台車の進む方向を検知して、同じ方向に駆動輪が進むようにモータを駆動するアシスト機構が搭載されている。したがって、荷台に重量物を載せているときには、アシスト機構が有効に作用して楽に運搬作業を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９０３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の手押し台車では、荷台に荷物を載せていないときや、荷台に載せている荷物が軽量のときに、アシスト機構の電力消費を抑えるためにモータの電源を切って人力のみで動かそうとすると、駆動輪とモータとの間に介装される減速機構やモータの回転部等も動かすトルクが必要となり、負荷が大きくなってしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、アシスト機構を搭載した可動機器を人力のみで作動させるときの負荷を小さくすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明は、可動機器を作動させる人力をモータにより補助するアシスト機構において、前記モータからトルクが入力される入力部と前記可動機器にトルクを出力する出力部とが中間部を介して連結され、前記中間部に制御部が連結された差動装置と、前記モータと差動装置の入力部との間に介装される逆入力遮断機構と、前記可動機器に固定される固定部材と、前記差動装置の制御部と固定部材との間に介装される制御機構とを備え、前記逆入力遮断機構は、前記モータから加えられる入力トルクを前記差動装置の入力部に伝達し、前記差動装置の入力部から加えられる逆入力トルクに対してはロックして差動装置の入力部を停止させるものとし、前記制御機構は、前記モータの駆動により前記差動装置の制御部の回転方向が所定方向となるときは、前記制御部を固定部材にロックすることにより前記出力部を回転させ、前記可動機器から差動装置の出力部に逆入力トルクが加えられるときは、前記差動装置の制御部と固定部材のロックを解除することにより、前記制御部を回転させるものとする構成を採用した。
【０００７】
この構成によれば、モータを所定方向に駆動したときは、差動装置の制御部が固定部材にロックされて停止し、差動装置の出力部が回転するので、可動機器をスムーズに作動させることができ、可動機器を人力のみで作動させるときは、差動装置の入力部が停止し、差動装置の制御部が固定部材とのロックを解除されて回転するので、前述の従来のものに比べて、モータの回転部等を回転させるトルクが不要となる分、人力の負荷を小さくすることができる。
【０００８】
前記制御機構には、前記差動装置の制御部と固定部材のそれぞれに設けられ、互いに軸方向で対向する軸部と、これらの両軸部の外周に跨って装着され、一端を前記固定部材の軸部に固定されるコイル状のクラッチスプリングと、前記可動機器から差動装置の出力部に逆入力トルクが加えられて制御部の回転方向が所定方向となるときに、前記クラッチスプリングの他端の回転を規制して、前記制御部を固定部材とロックさせないようにする規制部材とを備えたばねクラッチを採用することができる。
【０００９】
また、前記逆入力遮断機構には、前記モータからトルクを入力される入力側部材と、前記差動装置の入力部に連結される出力側部材と、前記出力側部材を固定部材にロックするロック手段と、前記入力側部材の回転により前記出力側部材と固定部材とのロック状態を解除するロック解除手段と、前記ロック状態が解除されたときに前記入力側部材の回転を僅かな角度遅れをもって前記出力側部材に伝達するトルク伝達手段とを備えたロック式の逆入力遮断クラッチや、前記モータからトルクを入力されるウォーム歯車と、前記ウォーム歯車と噛み合い、前記差動装置の入力部に連結されるウォームホイールとを備え、セルフロック機能を有するウォーム機構を採用することができる。
【００１０】
そして、前記差動装置としては、太陽歯車と、前記太陽歯車の径方向外側に配される内歯車と、前記太陽歯車および内歯車と噛み合って自転しながら太陽歯車のまわりに公転する複数の遊星歯車と、前記遊星歯車を自転可能に支持するキャリアとを備え、前記太陽歯車を前記入力部とし、前記遊星歯車を前記中間部とし、前記キャリアを前記制御部とし、前記内歯車を前記出力部とした遊星歯車装置を採用することができる。
【００１１】
あるいは、前記差動装置として、固定軸の外周に回転自在に取り付けられる２つの対向傘歯車と、前記両対向傘歯車の間で前記固定軸の外周に回転自在に取り付けられるピニオン軸と、前記ピニオン軸の外周に回転自在に取り付けられ、前記両対向傘歯車と噛み合う中間傘歯車とを備え、前記両対向傘歯車の一方を前記入力部、他方を前記制御部とし、前記中間傘歯車を前記中間部とし、前記ピニオン軸を前記出力部としたディファレンシャルギヤ装置を採用することもできる。
【００１２】
また、前記差動装置と逆入力遮断機構と制御機構とからなる中枢部を２組備え、前記モータと各逆入力遮断機構との間に、互いにロック方向の異なる一方向クラッチを介装して、前記モータが駆動されたときは、前記２組の中枢部のうちのいずれか一方の差動装置の出力部が、前記モータの駆動方向に応じた方向のトルクを前記可動機器に出力する構成とすれば、可動機器をいずれの方向に作動させるときも一つのモータで人力を補助することができるので、各中枢部に対してモータを一つずつ設ける場合に比べて、構造の簡素化とコストの低減が図れる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のアシスト機構は、上述したように、モータを所定方向に駆動したときは、可動機器をスムーズに作動させることができ、可動機器を人力のみで作動させるときは、モータの回転部等を回転させるトルクが不要で、人力の負荷を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態のアシスト機構を搭載した手押し台車の側面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１のアシスト機構の横断平面図
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図
【図６】図３のVI−VI線に沿った断面図
【図７】図３の要部の分解斜視図
【図８】第２実施形態のアシスト機構の横断平面図
【図９】第３実施形態のアシスト機構の横断平面図
【図１０】第４実施形態のアシスト機構を搭載した手押し台車の図２に対応する断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は第１実施形態のアシスト機構１を搭載した可動機器としての手押し台車（以下、単に「台車」という。）を示す。この台車は、矩形板状の荷台２の下面側に、前後４つの非駆動輪３と、その非駆動輪３のうちの２つの後輪の間に配される駆動輪４と、駆動輪４をモータ５で駆動するアシスト機構１とが設けられている。また、荷台２の上面にはその後端部から上方に延びるコの字形の手押し枠６が設けられており、その手押し枠６の上部の横桟にアシスト機構１のモータ５の電源スイッチ（図示省略）とアクセル７が取り付けられている。アクセル７は、モータ５を停止させる切位置から一方向にのみ回転可能となっている。そして、前記電源スイッチが入った状態でアクセル７を切位置から回すと、モータ５が所定方向（台車を前進させる方向）に駆動され、アクセル７の回転量によってモータ５の出力を調整できるようになっている。
【００１６】
この実施形態のアシスト機構１は、モータ５で駆動輪４を駆動することにより台車を前進させる人力を補助するもので、図３に示すように、モータ５から入力されたトルクを駆動輪４に出力する差動装置としての遊星歯車装置８と、モータ５と遊星歯車装置８との間に介装される逆入力遮断機構としての逆入力遮断クラッチ９と、台車に固定される固定部材としての取付枠１０と、遊星歯車装置８と取付枠１０との間に介装される制御機構としてのばねクラッチ１１とを備えている。図１および図２に示すように、モータ５は、荷台２の下面に固定された取付台１２に取り付けられ、ベルト伝動により逆入力遮断クラッチ９の入力側にトルクを入力するようになっている。また、取付枠１０は、断面コの字状に形成され、荷台２の下面の取付台１２と隣接する位置に固定され、後述するように両側壁１０ａ、１０ｂでその間に配された駆動輪４を支持している。
【００１７】
前記遊星歯車装置８は、図３および図４に示すように、その径方向中心に配される太陽軸１３と、太陽軸１３の中央部の外周に嵌合固定された太陽歯車１４と、太陽歯車１４の径方向外側に配される内歯車１５と、太陽歯車１４および内歯車１５と噛み合って自転しながら太陽歯車１４のまわりに公転する複数の遊星歯車１６と、遊星歯車１６を自転可能に支持するキャリア１７とからなる。
【００１８】
前記太陽軸１３は、その中央部よりも一端側（図３の右側）の部分が、キャリア１７の中心を回転自在に貫通し、取付枠１０の一方の側壁１０ａに設けられた取付軸１０ｃの中心に通されて回転自在に支持されている。また、太陽軸１３の中央部よりも他端側（図３の左側）の部分は逆入力遮断クラッチ９と連結され、太陽軸１３および太陽歯車１４が逆入力遮断クラッチ９を介してモータ５からトルクを入力される入力部となっている。
【００１９】
前記内歯車１５は、一端にキャリア１７を抜け止めする穴あき円板状の蓋部が一体に形成され、他端側の内周に各遊星歯車１６を抜け止めする穴あき円板状の蓋１８が嵌め込まれている。この内歯車１５の外周に駆動輪４が嵌合固定されており、内歯車１５が駆動輪４にトルクを出力する出力部となるとともに、前記遊星歯車１６が差動装置の入力部（太陽歯車１４）と出力部（内歯車１５）を連結する中間部となっている。
【００２０】
前記キャリア１７は、円盤状の本体に各遊星歯車１６を回転自在に支持する複数の支軸１７ａが設けられている。そして、キャリア１７の本体の一端面から突出する軸部１７ｂが後述するようにばねクラッチ１１の一部を構成しており、キャリア１７全体が差動装置の中間部（遊星歯車１６）に連結された制御部となっている。
【００２１】
前記逆入力遮断クラッチ９は、図３および図５に示すように、モータ１からのトルクを入力される入力側部材１９と、遊星歯車装置８の太陽軸１３と一体回転するように連結され、太陽軸１３にトルクを出力する出力側部材２０と、取付枠１０の他方の側壁１０ｂに固定される二段円筒状の外筒２１と、出力側部材２０の大径部外周面と外筒２１の大径部内周面との間に組み込まれるローラ２２およびコイルばね２３を備えている。外筒２１の小径部の内周には、出力側部材２０の小径部を回転自在に支持する焼結含油軸受２４が嵌め込まれている。
【００２２】
前記入力側部材１９は、先端側を出力側部材２０の係合穴２０ａに挿入されて出力側部材２０と同心状態に配される入力軸２５と、入力軸２５の二面幅部２５ａの後端側外周に嵌合固定された保持器２６とからなる。入力軸２５は、その後端に取り付けられたプーリ２７とモータ５のプーリ２８とに巻き掛けられたベルト２９を介して、モータ５からトルクを入力されるようになっている。また、保持器２６は、出力側部材２０の大径部外周面と外筒２１の大径部内周面との間に挿入される複数の柱部２６ａを有している。
【００２３】
前記出力側部材２０は、その係合穴２０ａの内周面に、入力軸２５の二面幅部２５ａの先端側外周と僅かな回転方向の隙間をおいて対向し、ほぼ同じ断面形状を有する二面幅部（図示省略）が設けられている。また、この出力側部材２０の大径部の外周には、周方向に交互に傾斜が逆向きとなる複数のカム面２０ｂが設けられ、これらの各カム面２０ｂと外筒２１の大径部の内周円筒面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間３０が形成されている。そして、これらの各楔形空間３０に、一対のローラ２２が各ローラ２２を楔形空間３０の狭小部に押し込むコイルばね２３を挟んだ状態で配され、各楔形空間３０の周方向両側（ローラ２２を挟んでコイルばね２３と対向する位置）に保持器２６の柱部２６ａが挿入されている。
【００２４】
この逆入力遮断クラッチ９は、上記構成のロック式のものであり、遊星歯車装置８の太陽軸１３から出力側部材２０に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のローラ２２がコイルばね２３の弾性力によって楔形空間３０の狭小部に押し込まれて出力側部材２０および外筒２１と係合しているので、出力側部材２０が外筒２１にロックされ、出力側部材２０のトルクは入力側部材１９に伝達されない。したがって、太陽軸１３およびこれと一体の太陽歯車１４も停止する。
【００２５】
一方、モータ１から入力側部材１９の入力軸２５に入力トルクが加えられたときには、入力軸２５と一体に回転する保持器２６の柱部２６ａが、回転方向後側のローラ２２をコイルばね２３の弾性力に抗して楔形空間３０の広大部へ押しやるので、そのローラ２２と出力側部材２０および外筒２１との係合が解除され、出力側部材２０と外筒２１とのロック状態が解除される。そして、入力軸２５がさらに回転して、その二面幅部２５ａと出力側部材２０の係合穴２０ａの二面幅部とが係合すると、入力軸２５の回転が出力側部材２０に伝達され、出力側部材２０が太陽軸１３および太陽歯車１４と一体に回転する。
【００２６】
前記ばねクラッチ１１は、図３、図６および図７に示すように、遊星歯車装置８のキャリア１７の軸部１７ｂと、取付枠１０の一方の側壁１０ａから突出し、キャリア軸部１７ｂと軸方向で対向する固定部材側の軸部としての取付軸１０ｃと、キャリア軸部１７ｂと取付軸１０ｃの外周に跨って装着されるコイル状のクラッチスプリング３１と、クラッチスプリング３１の径方向外側に配され、外周に複数の歯３２ａを有する制御リング３２と、制御リング３２の歯３２ａに対して接離するソレノイド爪３３と、モータ５の駆動・停止の信号によりソレノイド爪３３を進退させるソレノイド機構３４とで構成されている。
【００２７】
前記クラッチスプリング３１は、軸方向に延びる一端のフック３１ａが取付軸１０ｃのフランジ部の切欠き１０ｄに差し込まれて回転方向に固定されており、図６中でキャリア軸部１７ｂが右回転したときにキャリア軸部１７ｂおよび取付軸１０ｃを締め付ける巻き方で巻かれている。一方、径方向外側に延びる他端のフック３１ｂは、制御リング３２の小径端部の切欠き３２ｂを僅かな回転方向隙間をもって貫通している。なお、以下、各部の回転方向は、図６中での回転方向、すなわち台車の左側（図２および図３の左側）から見た回転方向をいうものとする。
【００２８】
前記制御リング３２は、その歯３２ａがソレノイド爪３３と係合することにより、右回転不能となって、クラッチスプリング３１の他端のフック３１ｂの右回転を規制する規制部材の役割を果たし、歯３２ａとソレノイド爪３３との係合が解除されると、回転可能となってクラッチスプリング３１の回転を規制しなくなる。
【００２９】
前記ソレノイド爪３３は、ソレノイド機構３４の作用により制御リング３２の径方向に進退するように配されている。そして、モータ５が停止しているときは、制御リング３２に接近してその歯３２ａと係合することにより制御リング３２の右回転を阻止し、モータ５が駆動されると、制御リング３２から離れてその歯３２ａとの係合が解除されるようになっている。
【００３０】
次に、このアシスト機構１の動作について説明する。まず、台車を使用するときは、通常、アシスト機構１のモータ５の電源スイッチを入れておく。この状態でモータ５のアクセル７を回すと、モータ５が駆動されて右回転し、そのトルクがベルト伝動により逆入力遮断クラッチ９の入力側部材１９に入力される。そして、逆入力遮断クラッチ９の入力側部材１９の回転が出力側部材２０に伝達され、その出力側部材２０と一体に遊星歯車装置８の太陽軸１３および太陽歯車１４が右回転する。すると、遊星歯車１６は、自転しながらキャリア１７と一体に太陽歯車１４と同方向に公転しようとする。しかし、このときにはばねクラッチ１１のソレノイド爪３３が制御リング３２から離れているので、クラッチスプリング３１の他端が制御リング３２に規制されることなくわずかに右回転するとともに、クラッチスプリング３１全体が縮径してキャリア軸部１７ｂおよび取付軸１０ｃを締め付ける。これにより、キャリア１７が取付軸１０ｃにロックされて遊星歯車１６の公転は停止し、遊星歯車１６の自転が内歯車１５に伝達され、内歯車１５および駆動輪４が左回転して台車が前進する。
【００３１】
そして、上記のようにモータ５を駆動して台車を前進させているときに、人力で前進方向に台車を押すと、遊星歯車１６の公転方向およびキャリア１７の回転方向が左回転となるので、キャリア１７が取付軸１０ｃとのロックを解除されて遊星歯車１６を公転させながら回転できるようになり、人力をモータ５により補助する状態で台車の前進速度を上げることができる。
【００３２】
一方、台車の使用中に荷台２の荷物を下ろした場合等で、台車を人力のみで動かそうとするときは、まず、モータ５のアクセル７を切位置に戻してモータ５を停止させる。すると、ばねクラッチ１１のソレノイド爪３３が制御リング３２に接近してその歯３２ａと係合し、制御リング３２の右回転を阻止する状態となる。この状態で台車を前進方向に押して、駆動輪４および内歯車１５に左回りの逆入力トルクを加えると、遊星歯車１６の公転方向およびキャリア１７の回転方向も左回転となる。これにより、ばねクラッチ１１のクラッチスプリング３１の他端がわずかに左回転してクラッチスプリング３１全体が拡径するので、キャリア１７は取付軸１０ｃにロックされることなく空転する。同時に、遊星歯車１６が自転しながら公転し、駆動輪４および内歯車１５が左回転して台車が前進する。このとき、太陽軸１３から逆入力遮断クラッチ９の出力側部材２０に逆入力トルクが加えられるが、その逆入力トルクは入力側部材１９に伝達されず、太陽軸１３および太陽歯車１４は停止したままとなるので、効率よく台車を前進させることができる。
【００３３】
また、モータ５を停止させた状態で台車に後退方向の力を加えると、駆動輪４および内歯車１５に右回りの逆入力トルクが加えられることになり、遊星歯車１６の公転方向およびキャリア１７の回転方向も右回転となる。このとき、ばねクラッチ１１のクラッチスプリング３１は他端をわずかに右回転させてキャリア１７をロックしようとするが、制御リング３２がソレノイド爪３３との係合により右回転を阻止されているので、クラッチスプリング３１の他端の右回転も規制され、キャリア１７は取付軸１０ｃにロックされることなく空転する。同時に、遊星歯車１６が自転しながら公転し、駆動輪４および内歯車１５が右回転して台車が後退する。そして、前進時と同じく、太陽軸１３および太陽歯車１４は逆入力遮断クラッチ９の作用により停止したままとなるので、人力の負荷を抑えることができる。
【００３４】
なお、この実施形態では、モータ５のアクセル７が台車後退方向にモータ５を駆動できないようになっているが、仮にモータ５を台車後退方向に駆動したとしても（モータ５が左回転したとしても）、そのときには遊星歯車１６の公転方向およびキャリア１７の回転方向も左回転となって、キャリア１７が取付軸１０ｃにロックされることなく空転してしまい、遊星歯車１６が公転して内歯車１５に回転が伝達されないので、台車を後退させることはできない。
【００３５】
また、台車使用時に最初から人力のみで動かそうとするときは、モータ５の電源スイッチを切ったままでも、電源スイッチを入れてアクセル７を切位置にしたときと同じ状態となるので、台車を楽に進退させることができる。
【００３６】
このアシスト機構は、上述したように、モータ５を台車前進方向に駆動したときは、ばねクラッチ１１のロック作用により台車をスムーズに前進させることができ、台車を人力のみで前進させたり後退させたりするときは、逆入力遮断クラッチ９のロック作用によりモータ５の回転部等を回転させるトルクが不要となり、人力の負荷を小さくすることができる。
【００３７】
上述した第１の実施形態では、モータ５と遊星歯車装置８の入力部との間に介装される逆入力遮断機構としてロック式の逆入力遮断クラッチ９を用いているが、これに代えてセルフロック機能を有するウォーム機構を使用してもよい。
【００３８】
例えば、図８に示す第２の実施形態では、第１実施形態のモータ５をその主軸（図示省略）が垂直方向に向く姿勢で取付台１２に取り付け、逆入力遮断クラッチ９の代わりに、モータ５の主軸の外周に嵌合固定され、モータ５のトルクが入力されるウォーム歯車３５と、ウォーム歯車３５と噛み合うウォームホイール３６とを備えたウォーム機構３７を用いている。なお、第１実施形態と同じ機能を有する部材については、第１実施形態と同じ符号を付け、説明を省略する（後述する各実施形態についても同じ）。
【００３９】
前記ウォームホイール３６は、遊星歯車装置８の太陽軸１３と一体回転するように連結された連結軸３８の外周に嵌合固定されており、その連結軸３８は取付枠１０の他方の側壁１０ｂに軸受部材３９を介して回転自在に支持されている。
【００４０】
そして、モータ５のトルクがウォーム歯車３５に入力されたときは、ウォーム歯車３５の回転が減速されてウォームホイール３６に伝達され、ウォームホイール３６が連結軸３８、太陽軸１３および太陽歯車１４と一体に回転する。一方、太陽軸１３から連結軸３８を介してウォームホイール３６に逆入力トルクが加えられたときは、セルフロック機能によりその逆入力トルクはウォーム歯車３５に伝達されず、太陽軸１３および太陽歯車１４が停止するようになっている。すなわち、このウォーム機構３７も、第１実施形態の逆入力遮断クラッチ９と同じ機能を有している。
【００４１】
図９は第３の実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態をベースとし、遊星歯車装置８に代わる差動装置としてディファレンシャルギヤ装置４０を採用したものである。
【００４２】
前記ディファレンシャルギヤ装置４０は、両端部を取付枠１０の両側壁１０ａ、１０ｂに固定された固定軸４１と、固定軸４１の外周に回転自在に取り付けられる２つの対向傘歯車４２、４３と、両対向傘歯車４２、４３の間で固定軸４１の外周に回転自在に取り付けられるピニオン軸４４と、ピニオン軸４４の外周に回転自在に取り付けられ、両対向傘歯車４２、４３と噛み合う複数の中間傘歯車４５と、ピニオン軸４４の両端の突部を内周面の軸方向溝４６ａに嵌め込まれてピニオン軸４４と一体に回転する出力リング４６とを備えている。そして、出力リング４６の外周には駆動輪４が嵌合固定されており、出力リング４６およびピニオン軸４４が駆動輪４にトルクを出力する出力部となっている。
【００４３】
前記両対向傘歯車４２、４３のうち、一方の対向傘歯車４２は、モータ５のトルクを入力するための外歯車４２ａが設けられている。これにより、一方の対向傘歯車４２が差動装置の入力部となり、中間傘歯車４５が差動装置の入力部（対向傘歯車４２）と出力部（ピニオン軸４４）を連結する中間部となっている。また、他方の対向傘歯車４３には、一方の対向傘歯車４２の外歯車４２ａとともに出力リング４６および駆動輪４を挟んで案内する案内部４３ａと、取付軸１０ｃと軸方向で対向する筒軸部４３ｂが設けられ、差動装置の中間部（中間傘歯車４５）に連結された制御部となっている。
【００４４】
一方、前記逆入力遮断クラッチ９は、出力側部材２０が延長軸部２０ｃを有し、この延長軸部２０ｃの外周に、一方の対向傘歯車４２の外歯車４２ａと噛み合う連結歯車４７が嵌合固定されている。
【００４５】
この第３実施形態のアシスト機構１の動作は、ディファレンシャルギヤ装置４０の部分以外は第１実施形態のものとほぼ同じである。すなわち、モータ５の電源スイッチを入れてアクセル７を回すと、モータ５の右回転のトルクが逆入力遮断クラッチ９および連結歯車４７を介して一方の対向傘歯車４２に伝達され、この対向傘歯車４２が左回転する。すると、中間傘歯車４５が自転して他方の対向傘歯車４３を右回転させようとするが、第１実施形態と同様に対向傘歯車４３の筒軸部４３ｂがばねクラッチ１１の作用により取付軸１０ｃにロックされて停止するので、中間傘歯車４５が自転しながらピニオン軸４４と一体に公転（左回転）し、ピニオン軸４４と一体に出力リング４６および駆動輪４が左回転して台車が前進する。
【００４６】
そして、モータ５駆動により前進中の台車を人力で前進方向に押すと、中間傘歯車４５の回転方向が逆になるので、他方の対向傘歯車４３が取付軸１０ｃとのロックを解除されて左回転するようになり、台車の前進速度を上げることができる。
【００４７】
一方、モータ５停止状態で台車を人力により前進方向に押して、駆動輪４および出力リング４６に左回りの逆入力トルクを加えると、逆入力遮断クラッチ９の作用により一方の対向傘歯車４２は停止したままなので、中間傘歯車４５の公転方向および他方の対向傘歯車４３の回転方向も左回転となる。これにより、他方の対向傘歯車４３が取付軸１０ｃにロックされることなく空転し、駆動輪４が左回転して台車が前進する。
【００４８】
また、モータ５停止状態で台車に後退方向の力を加えると、駆動輪４および出力リング４６に右回りの逆入力トルクが加えられる。すると、一方の対向傘歯車４２は台車を前進方向に押したときと同じく停止したままなので、中間傘歯車４５の公転方向および他方の対向傘歯車４３の回転方向は右回転となる。そして、このときは、ばねクラッチ１１の制御リング３２がソレノイド爪３３との係合により右回転を阻止されているので、他方の対向傘歯車４３は取付軸１０ｃにロックされることなく空転し、駆動輪４が右回転して台車が後退する。
【００４９】
図１０は、第４の実施形態のアシスト機構４８を搭載した台車の荷台２下面側の構成を示す。この台車は、図１および図２に示したものをベースとして、荷台２下面の中央部に後退用の駆動輪４を設け、各駆動輪４を第４実施形態のアシスト機構４８のモータ５で駆動するようにしたものである。また、図示省略したアクセルは、モータ５を停止させる中立位置から両方向に回転可能で、その回転方向によってモータ５の駆動方向を切り替えられるようになっている。
【００５０】
この実施形態のアシスト機構４８は、第１実施形態の遊星歯車装置（差動装置）８と逆入力遮断クラッチ（逆入力遮断機構）９とばねクラッチ（制御機構）１１とからなる中枢部４９を２組に増やし、モータ５と取付枠１０は両中枢部４９で共用するようにしたものである。これに伴い、モータ５はプーリ２８を２つとし、第１実施形態と同様のベルト伝動によってトルクを各逆入力遮断クラッチ９の入力側に入力するようにしている。
【００５１】
また、図示は省略するが、各逆入力遮断クラッチ９の入力軸２５とプーリ２７との間には、互いにロック方向の異なる一方向クラッチが組み込まれ、モータ５が右回転するときは後側の中枢部４９にモータ５のトルクが入力され、モータ５が左回転するときは、前側の中枢部４９にモータ５のトルクが入力されるようになっている。さらに、各逆入力遮断クラッチ９の入力軸２５と取付枠１０の他方の側壁１０ｂとの間には、プーリ２７との間の一方向クラッチと同じロック方向の一方向クラッチが組み込まれている。これにより、プーリ２７側の一方向クラッチが各部の取付誤差等によって本来のロック方向と逆の方向のトルクを入力軸２５に与えたときに、入力軸２５が取付枠１０にロックされて停止し、もう一方の入力軸２５と同時に回転しないようになっている。
【００５２】
そして、両中枢部４９のうち、前側の中枢部４９のばねクラッチ１１は、クラッチスプリング３１の巻き方および制御リング３２の歯３２ａがソレノイド爪３３と係合する方向が後側の中枢部４９のもの（第１〜３実施形態のもの）と逆になっている。
【００５３】
したがって、モータ５の電源スイッチを入れた状態で、アクセル７を中立位置から所定方向に回してモータ５を右回転させると、第１〜３実施形態と同様に後側の駆動輪４が左回転して台車が前進し、アクセル７を中立位置から逆方向に回してモータ５を左回転させると、前側の駆動輪４を右回転させて台車を後退させることができる。また、アクセル７を中立位置にするか電源スイッチを切ってモータ５を停止させた状態では、人力のみで台車を進退させることができる。すなわち、この第４実施形態のアシスト機構４８を搭載した台車は、モータ５駆動による後退も可能となっている点で第１〜３実施形態のアシスト機構１を搭載したものよりも便利に使用できる。
【００５４】
なお、本発明は、上述した各実施形態のように台車に搭載されるアシスト機構に限らず、人力で可動機器を作動させる際にモータを駆動して人力を補助するアシスト機構に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  アシスト機構
４  駆動輪
５  モータ
８  遊星歯車装置
９  逆入力遮断クラッチ
１０  取付枠
１１  ばねクラッチ
１３  太陽軸
１４  太陽歯車
１５  内歯車
１６  遊星歯車
１７  キャリア
１９  入力側部材
２０  出力側部材
２１  外筒
２２  ローラ
２３  コイルばね
２５  入力軸
２６  保持器
２７、２８  プーリ
２９  ベルト
３１  クラッチスプリング
３２  制御リング
３３  ソレノイド爪
３４  ソレノイド機構
３５  ウォーム歯車
３６  ウォームホイール
３７  ウォーム機構
４０  ディファレンシャルギヤ装置
４１  固定軸
４２、４３  対向傘歯車
４４  ピニオン軸
４５  中間傘歯車
４６  出力リング
４８  アシスト機構
４９  中枢部
【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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