(57)【要約】      （修正有）【課題】現場では，人力で手押し車に軽い荷物を載せて運ぶ感覚で重量物を運ぶ台車が求められている。【解決手段】以上の課題を解決するために、台車を操縦者が押した力を違和感なく増幅して、人力で手押し車に軽い荷物を載せて運ぶ感覚で重量物を運ぶ台車を発明した。この台車は力の検出（トルクセンシング）と電動アシストを一つの部品で構成した手押し台車用車軸回転力増幅装置を装備することを特徴とする。力の検出（トルクセンシング）をセンサーではなく、ジェネレータ機能の誘導電流から計算する構造である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
力の検出（トルクセンシング）と電動アシストを一つの部品で構成した、手押し台車の車軸回転力増幅装置。
【請求項２】
請求項１の手押し台車用車軸回転力増幅装置を、左右に一つずつ配置したもの。
【請求項３】
請求項２の左右に一つずつ配置した車軸回転力増幅装置をタイヤホイール内に内蔵したもの。
【請求項４】
請求項２の左右に一つずつ配置した車軸回転力増幅装置でキャタピラー(無限軌道)を駆動するもの。
【請求項５】
請求項１を二つの主要な部品、トルクセンサーと電動アシストモーターで構成した手押し台車の車軸回転力増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、力の検出（トルクセンシング）と電動アシストを一つの部品で構成した、手押し台車の車軸回転力増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動アシスト自転車、リチウムイオン電池などの電動アシスト自転車に多用されている高性能小型充電バッテリー。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常手押し電動台車を操縦する場合、簡単な構造では、レバーで前進後進の操作を行う、複雑な構造では、人が加えた力で駆動する台車の速度を二軸加速度センサーで測定し、内蔵コンピューターで人が加えた力を計算した後、不足分をＤＣモーターが補うシステムを搭載し、台車や車いすのスピードから人の加えた力を算出する方式や、力センサー、トルクセンサーなどグリップに装着されたセンサーが台車を押す力を感知し電気信号に置き換え、制御回路を介し負荷に比例した駆動力を供給する方法などがある。これらのどの方式も、操縦者が動力装置のない単純な機械式台車を押して動かす感覚とは若干違うため習熟の必要性があり、現場では，人力で手押し車に軽い荷物を載せて運ぶ感覚で重量物を運ぶ台車が求められている。本発明でいう手押し台車とは、荷物用台車だけでなく、車椅子、ベビーカー、給仕カート、荷物カート等を含む。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
台車を操縦者が押した力を違和感なく増幅して、人力で手押し車に軽い荷物を載せて運ぶ感覚で重量物を運ぶ台車を発明した。この台車は力の検出（トルクセンシング）と電動アシストを一つの部品で構成した手押し台車用車軸回転力増幅装置を装備することを特徴とする。力の検出（トルクセンシング）をセンサーではなく、ジェネレータ機能の誘導電流から計算する構造である。
【発明の効果】
【０００５】
人力だけで手押し車に軽い荷物を載せて運ぶ感覚で、実際には重量物を運ぶことが可能となる。車椅子使用時の介助者の疲労や、ベビーカー使用時の母親の負担が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
操縦者が台車を押した力をトルクセンサーで検出し、制御装置が瞬時に(１００分の１秒以下) 電動アシスト量を計算し、強力なモーターでアシストを行う。手押し台車用車軸回転力増幅装置から出たシャフト（車軸）には、一次ローター、二次ローターがモーター内部についており、車軸はタイヤホイールに固定されている。一次ローター、二次ローターは協調しながらもそれぞれは単独に動く。タイヤはノンフラット仕様の空気タイヤが望ましい。操縦者が台車を押した力は、一次ローターで力の検出（トルクセンシング）を行い、制御装置が瞬時に(１００分の１秒以下)電動アシスト量を計算し、制御装置の指令で二次ローターがモーターとしてアシストを行いながらシャフト（車軸）を回すことによって、タイヤを回す。これら一連の機構と制御ソフトは、ペダルを漕ぐ力を検出（トルクセンシング）している電動アシスト自転車の作動原理に似たものとなる。一旦動き出した台車に更に必要となる大きな力は、おもにタイヤの転がり摩擦に対する力である。大半の電動アシスト自転車と本発明が異なるのは、一次ローターで進行方向と逆の力の検出（トルクセンシング）も行い、危険なため前進ほどではないが二次ローターのモーターで車のＡＢＳ装置に似た、台車の制動を行う点である。電気自動車用のモーターは直径が２０ｃｍ位あるが、本発明には自動車程のトルクは必要ないため出来るだけ小型化する。各構成部品は高い防水性、耐久性を持つ。発明２ではシャフト（車軸）の左右に一つずつ手押し台車用車軸回転力増幅装置を装着し、制御することにより台車の操縦性が向上する。この機構の追加は重く高価になるが、回頭させる場合、左右の車輪の回転方向を逆にすることにより、左右への操縦が難しい台車の取り回しが極めて容易となる。車椅子、ベビーカーを未使用時に折り畳む構造の場合、左右に手押し台車用車軸回転力増幅装置を装着してあれば、折り畳みが簡単となる。構造強度が低下しない設計で持ち運びやすい分解可能な設計とする。本方式の車椅子は通常ある大きな直径の車輪がないため、持ち運びがきわめて容易である。二次ローターによるアシスト量は、使用上安全な速度を変えない範囲で運ぶ物品の重量に応じて可変とする。つまり給仕カートなどは、運ぶ食事がこぼれない範囲のアイスト量とする。しかしながら高価で統合制御のソフト開発が大変になる各種センサーは暫時導入する。各種センサーとは、重量センサー、加速度センサー、力センサー、角度センサーなどを指す。アシスト反応時間を最短とするために、制御ユニットは、モーターの熱の影響を受けない範囲で出来るだけモーターに近接して配置する。全体の単価を下げるため、広く普及し信頼性も高い電動アシスト自転車の部品を活用し、リチウムイオン電池などの電動アシスト自転車に多用されている高性能小型充電バッテリーを使用する。あくまでも非常時対応だが、使用中のバッテリー上がりに対応するため、１２Ｖ，１００Ｖでも使用可能とする。電池・電源回路に関しては、充電の手間を省くため、車体に対して着脱式にする、あるいは、充電用コネクタを工夫するといったメンテナンス性を重視する。車椅子、ベビーカー、給仕カートに本発明を応用した場合、図２の基本車台の上に概念的に合体させた形���となる。
【０００７】
「実施形態の効果」
人力で手押し車に軽い荷物を載せて運ぶ感覚で重量物を運ぶことが可能となり、その効果は計り知れない。後進も容易に行える。車椅子、ベビーカー等の場合操縦者の荷物を搭載するスペースを設けることにより、介助者、母親の負担が軽減され疲労が軽減される。坂道も楽に登れる。油断は禁物だが、構造上の過剰な重量軽減の努力は不要となる。電池を持つので、電源のない場所で電気製品を短時間使用出来る。他の特許のブラインドアングルモニターに電源を供給出来る。
【０００８】
「他の実施形態」
電動車椅子に搭乗者が操縦用に使用するジョイスティックを装備することにより、必要に応じて高齢者が自分の操縦で移動出来るようにする。キャスター付き旅行用トランクに超小型手押し台車用車軸回転力増幅装置を内蔵する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の基本原理を示す。
【図２】車軸回転力増幅装置つき手押し台車の斜視図。
【符号の説明】
【００１０】
「図１」における符号
１  操縦者の押す手                        ２  進行方向への力
３  制御装置（一次ローターで検出したトルクから計算し、二次ローターを動かす）
４  シャフト（車軸、タイヤホイールに繋がる）
５  検出したトルク                      ６  一次ローター（トルクセンサー）
７  二次ローター（アシストモーター）    ８  アシストトルク
９  回転力を増幅された車軸
「図２」における符号
１  車軸回転力増幅装置つき手押し台車    ２  小型・高効率モーター
３  操作盤部                            ４  小型リチウム充電バッテリー
５  押し手                              ６  ノンフラット仕様の空気タイヤ
７  制御装置  （外部電力入力部を含む）  ８  回転力が増幅される車軸
【図１】
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【図２】
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