(57)【要約】【課題】  一対の車輪の向きが制限を受けず、自由に向きを変えても、その向きをリアルタイムで検出して進行方向を確認しながら走行させることができる電動キャスタを提供する。【解決手段】  椅子本体の脚部に取り付けられる取付支持軸１０に回転支持軸１１を回転自在に取り付け、この回転支持軸１１のフレーム１２に一対の車輪１３、１４をそれぞれ回転自在に取り付け、これら一対の車輪１３、１４を一対のモータ１５、１６でそれぞれ個別に回転させる際、取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度をロータリーエンコーダ１７で検出する。従って、一対の車輪１３、１４の向きが制限を受けず、自由に向きを変えることができ、且つロータリーエンコーダ１７によって一対の車輪１３、１４の向きをリアルタイムで検出することができ、これにより一対の車輪１３、１４の進行方向を確認しながら椅子本体を走行させることができる。【選択図】        図８
2007090926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被取付体に取り付けられる取付部材と、
この取付部材に回転自在に取り付けられた回転部材と、
この回転部材にそれぞれ回転自在に取り付けられた一対の車輪と、
これら一対の車輪をそれぞれ個別に回転させる一対のモータと、
前記取付部材に対する前記回転部材の回転角度を検出する回転角度検出部と、
を備えたことを特徴とする電動キャスタ。
【請求項２】
被取付体に取り付けられる取付部材と、
この取付部材に回転自在に取り付けられた回転部材と、
この回転部材にそれぞれ回転自在に取り付けられた一対の車輪と、
前記回転部材に設けられて前記一対の車輪をそれぞれ個別に回転させる一対のモータと、
前記取付部材と前記回転部材とに対し回転可能に設けられ、且つ前記一対のモータに接続されて前記回転部材側から前記取付部材側に導かれる接続線の途中が電気的に接続される回転接続部材と
を備えたことを特徴とする電動キャスタ。
【請求項３】
被取付体に取り付けられる取付部材と、
この取付部材に回転自在に取り付けられた回転部材と、
この回転部材にそれぞれ回転自在に取り付けられた一対の車輪と、
前記回転部材に設けられて前記一対の車輪をそれぞれ個別に回転させる一対のモータと、
前記取付部材に対する前記回転部材の回転角度を検出する回転角度検出部と、
前記取付部材と前記回転部材とに対し回転可能に設けられ、且つ前記一対のモータに接続されて前記回転部材側から前記取付部材側に導かれる接続線の途中が電気的に接続される回転接続部材と
を備えたことを特徴とする電動キャスタ。
【請求項４】
前記回転角度検出部は、発光機能部および受光機能部を有する光学素子を集積したモジュールと、角度ごとに角度データコードを有する円板とを備え、前記モジュールを前記取付部材と前記回転部材との一方に設け、前記円板を前記取付部材と前記回転部材との他方に設け、この状態で前記モジュールの前記光学素子で前記円板の前記角度データコードを読み取ることにより、前記取付部材に対する前記回転部材の回転角度の絶対位置を検出することを特徴とする請求項１または３に記載の電動キャスタ。
【請求項５】
前記回転部材は前記取付部材の内部に回転自在に取り付けられる回転支持軸を有し、前記回転角度検出部は、前記取付部材の内部における前記取付部材と前記回転支持軸との間に配置されていることを特徴とする請求項１、３、４のいずれかに記載の電動キャスタ。
【請求項６】
前記回転接続部材は、前記取付部材の内部に配置されて前記回転部材と共に回転する回転体と、この回転体の外周にそれぞれリング状に設けられた複数の接続端子と、前記取付部材に固定されて前記回転体が非接触状態で挿入する固定筒体と、この固定筒体に設けられて前記回転体の前記複数の接続端子にそれぞれ接触した状態で前記回転体に対し相対的に回転する複数の接触子とを備えていることを特徴とする請求項２または３に記載の電動キャスタ。
【請求項７】
前記一対の車輪による進行方向を指示する操作部と、この操作部からの指示に基づいて前記一対の車輪の向きを制御するときに、前記回転角度検出部で検出した回転角度データに基づいて前記一対のモータの動作を個別に制御しながら、前記一対の車輪の向きを前記操作部で指示された進行方向に向けて前記被取付体の走行を制御する制御部とを備えていることを特徴とする請求項１、３〜６のいずれかに記載の電動キャスタ。
【請求項８】
装置本体と、
この装置本体の下部に取り付けられた複数の電動キャスタと、
これら複数の電動キャスタの進行方向を指示するための操作部と、
この操作部からの指示に基づいて前記複数の電動キャスタの向きを制御して前記装置本体の走行を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする自動走行装置。
【請求項９】
前記電動キャスタは、前記装置本体の下部にそれぞれ取り付けられた取付部材と、この取付部材に回転自在に取り付けられた回転部材と、この回転部材にそれぞれ回転自在に取り付けられた一対の車輪と、前記回転部材に設けられて前記一対の車輪をそれぞれ個別に回転させる一対のモータと、前記取付部材に対する前記回転部材の回転角度を検出する回転角度検出部と、前記取付部材と前記回転部材とに対し回転可能に設けられ、且つ前記一対のモータに接続されて前記回転部材側から前記取付部材側に導かれる接続線の途中が電気的に接続される回転接続部材とを備えていることを特徴とする請求項８に記載の自動走行装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記操作部からの指示に基づいて前記複数の電動キャスタの向きを制御するときに、前記回転角度検出部で検出された回転角度データに基づいて前記複数の電動キャスタの向きを個別に制御して前記操作部で指示された進行方向に向け、この状態で前記装置本体を走行させることを特徴とする請求項８または９に記載の自動走行装置。
【請求項１１】
前記装置本体は、背当部を有する座部、この座部の両側に設けられた肘掛部、および前記座部の下部に設けられた複数の脚部を備えた椅子本体であり、前記複数の電動キャスタは前記複数の脚部の各下端部にそれぞれ取り付けられ、前記操作部は前記肘掛部に設けられ、前記制御部は前記座部の下面に設けられていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の自動走行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、椅子や台車などの移動体に用いられる電動キャスタおよびその電動キャスタを用いた自動走行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、台車においては、その走行に応じて向きが自由に変わるキャスタを複数個設け、人力で押しながら走行するように構成されているため、人力で押さなければ台車を動かすことができず、体力を必要とする。
【０００３】
そこで、このような不都合を解消するために、台車のキャスタとして、特許文献１に記載されているように、電動キャスタを用いたものがある。この電動キャスタは、台車に取り付けられる取付部材にフレームを回転自在に取り付け、このフレームに一対の車輪を取り付け、この一対の車輪をそれぞれモータで個別に駆動することにより、台車を自動的に走行させるように構成されている。
【特許文献１】特開２００４−１０６６１３号
【０００４】
すなわち、この電動キャスタは、一対の車輪を個別に駆動する一対のモータを１個のインバータに並列に接続し、一方のモータとインバータとの間に切換器を設け、この状態で一対のモータを同方向に正回転または逆回転させることにより、台車を前後方向に直進移動させ、またインバータを正回転側にし、切換器を逆回転側に設定して、一対のモータを互いに逆方向に回転させて一対の車輪をその場で旋回させることにより、一対の車輪の向きを９０度回転させ、この状態で一対のモータを同方向に正回転または逆回転させることにより、台車を左右方向に直進移動させるように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の電動キャスタでは、一対の車輪の向きがストッパ部材によって９０度の回転角度に限定されているため、一対の車輪の向きをインバータと切換器とによって９０度ごとに変えるだけで、一対の車輪の向きを任意の向きに自由に向けて走行させることができず、このため台車を前後方向と左右方向との限られた方向にしか走行させることができないという不都合がある。
【０００６】
この発明が解決しようとする第１の課題は、一対の車輪の向きを制限せず、自由に向きを変えることができ、且つその向きをリアルタイムで検出して進行方向を確認しながら走行させることができる電動キャスタおよび自動走行装置を提供することである。
また、この発明の第２の課題は、一対の車輪の向きを制限せず、自由に向きを変えることができると共に、一対のモータに確実に電力を供給できる電動キャスタおよび自動走行装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記課題を解決するために、次のような構成要素を備えている。
なお、各構成要素には、後述する実施形態の項で説明される各要素に付されている図面の参照番号などを括弧と共に付す。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、図１〜図１６に示すように、被取付体（椅子本体１）に取り付けられる取付部材（取付支持軸１０）と、この取付部材に回転自在に取り付けられた回転部材（回転支持軸１１およびフレーム１２）と、この回転部材にそれぞれ回転自在に取り付けられた一対の車輪（１３、１４）と、これら一対の車輪をそれぞれ個別に回転させる一対のモータ（１５、１６）と、前記取付部材に対する前記回転部材の回転角度を検出する回転角度検出部（ロータリーエンコーダ１７）とを備えたことを特徴とする電動キャスタである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、図１〜図１６に示すように、被取付体（椅子本体１）に取り付けられる取付部材（取付支持軸１０）と、この取付部材に回転自在に取り付けられた回転部材（回転支持軸１１およびフレーム１２）と、この回転部材にそれぞれ回転自在に取り付けられた一対の車輪（１３、１４）と、前記回転部材に設けられて前記一対の車輪をそれぞれ個別に回転させる一対のモータ（１５、１６）と、前記取付部材と前記回転部材とに対し回転可能に設けられ、且つ前記一対のモータに接続されて前記回転部材側から前記取付部材側に導かれる接続線(リード線２３）の途中が電気的に接続される回転接続部材（スリップリング２４）とを備えたことを特徴とする電動キャスタである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、図１〜図１６に示すように、被取付体（椅子本体１）に取り付けられる取付部材（取付支持軸１０）と、この取付部材に回転自在に取り付けられた回転部材（回転支持軸１１およびフレーム１２）と、この回転部材にそれぞれ回転自在に取り付けられた一対の車輪（１３、１４）と、前記回転部材に設けられて前記一対の車輪をそれぞれ個別に回転させる一対のモータ（１５、１６）と、前記取付部材に対する前記回転部材の回転角度を検出する回転角度検出部（ロータリーエンコーダ１７）と、前記取付部材と前記回転部材とに対し回転可能に設けられ、且つ前記一対のモータに接続されて前記回転部材側から前記取付部材側に導かれる接続線（リード線２３）の途中が電気的に接続される回転接続部材（スリップリング２４）とを備えたことを特徴とする電動キャスタ。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、図１〜図１６に示すように、前記回転角度検出部（ロータリーエンコーダ１７）が、発光機能部および受光機能部を有する光学素子を集積したモジュール（３０）と、角度ごとに角度データコードを有する円板（３１）とを備え、前記モジュールを前記取付部材（取付支持軸１０）と前記回転部材（回転支持軸１１）との一方に設け、前記円板を前記取付部材と前記回転部材との他方に設け、この状態で前記モジュールの前記光学素子で前記円板の前記角度データコードを読み取って、前記取付部材に対する前記回転部材の回転角度の絶対位置を検出することを特徴とする請求項１または３に記載の電動キャスタである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、図１〜図１６に示すように、前記回転部材（回転支持軸１１およびフレーム１２）が、前記取付部材（取付支持軸１０）の内部に回転自在に取り付けられる回転支持軸（１１）を有し、前記回転角度検出部（ロータリーエンコーダ１７）が、前記取付部材の内部における前記取付部材と前記回転支持軸との間に配置されていることを特徴とする請求項１、３、４のいずれかに記載の電動キャスタである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、図１〜図１６に示すように、前記回転接続部材（スリップリング２４）が、前記取付部材（取付支持軸１０）の内部に配置されて前記回転部材（回転支持軸１１）と共に回転する回転体（２５）と、この回転体の外周にそれぞれリング状に設けられた複数の接続端子（２６）と、前記取付部材に固定されて前記回転体が非接触状態で挿入する固定筒体（２７）と、この固定筒体に設けられて前記回転体の前記複数の接続端子にそれぞれ接触した状態で前記回転体に対し相対的に回転する複数の接触子（２８）とを備えていることを特徴とする請求項２または３に記載の電動キャスタである。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、図１〜図１６に示すように、前記一対の車輪（１３、１４）による進行方向を指示する操作部（７）と、この操作部からの指示に基づいて前記一対の車輪の向きを制御するときに、前記回転角度検出部（ロータリーエンコーダ１７）で検出した回転角度データに基づいて前記一対のモータ（１５、１６）の動作を個別に制御しながら、前記一対の車輪の向きを前記操作部で指示された進行方向に向けて前記被取付体（椅子本体１）の走行を制御する制御部（８）とを備えていることを特徴とする請求項１、３〜６のいずれかに記載の電動キャスタである。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、図１〜図１６に示すように、装置本体（椅子本体１）と、この装置本体の下部に取り付けられた複数の電動キャスタ（６）と、これら複数の電動キャスタの進行方向を指示するための操作部（７）と、この操作部からの指示に基づいて前記複数の電動キャスタの向きを制御して前記装置本体の走行を制御する制御部（８）とを備えたことを特徴とする自動走行装置である。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、図１〜図１６に示すように、前記電動キャスタ（６）が、前記装置本体（椅子本体１）の下部にそれぞれ取り付けられた取付部材（取付支持軸１０）と、この取付部材に回転自在に取り付けられた回転部材（回転支持軸１１およびフレーム１２）と、この回転部材にそれぞれ回転自在に取り付けられた一対の車輪（１３、１４）と、前記回転部材に設けられて前記一対の車輪をそれぞれ個別に回転させる一対のモータ（１５、１６）と、前記取付部材に対する前記回転部材の回転角度を検出する回転角度検出部（ロータリーエンコーダ１７）と、前記取付部材と前記回転部材とに対し回転可能に設けられ、且つ前記一対のモータに接続されて前記回転部材側から前記取付部材側に導かれる接続線(リード線２３）の途中が電気的に接続される回転接続部材（スリップリング２４）とを備えていることを特徴とする請求項８に記載の自動走行装置である。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、図１〜図１６に示すように、前記制御部（８）が、前記操作部（７）からの指示に基づいて前記複数の電動キャスタ（６）の向きを制御するときに、前記回転角度検出部（ロータリーエンコーダ１７）で検出された回転角度データに基づいて前記複数の電動キャスタの向きを個別に制御して前記操作部で指示された進行方向に向け、この状態で前記装置本体（椅子本体１）を走行させることを特徴とする請求項８または９に記載の自動走行装置である。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、図１〜図１６に示すように、前記装置本体が、背当部（３）を有する座部（２）、この座部の両側に設けられた肘掛部（４）、および前記座部の下部に設けられた複数の脚部（５）を備えた椅子本体（１）であり、前記複数の電動キャスタ（６）が前記複数の脚部の各下端部にそれぞれ取り付けられ、前記操作部（７）が前記肘掛部に設けられ、前記制御部（８）が前記座部の下面に設けられていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の自動走行装置である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、被取付体に取り付けられる取付部材に回転部材を回転自在に取り付け、この回転部材に一対の車輪をそれぞれ回転自在に取り付け、これら一対の車輪を一対のモータでそれぞれ個別に回転させる際、回転部材が取付部材に対する回転規制を受けないため、一対の車輪の向きが制限されず、自由に向きを変えることができ、このときに取付部材に対する回転部材の回転角度を回転角度検出部で検出するので、この回転角度検出部によって一対の車輪の向きをリアルタイムで検出することができ、これにより一対の車輪による進行方向を確認しながら被取付体を走行させることができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、被取付体に取り付けられる取付部材に回転部材を回転自在に取り付け、この回転部材に一対の車輪をそれぞれ回転自在に取り付け、これら一対の車輪を一対のモータでそれぞれ個別に回転させる際、請求項１に記載の発明と同様、回転部材が取付部材に対する回転規制を受けないため、一対の車輪の向きが制限されず、自由に向きを変えることができるほか、これら一対のモータに接続されて回転部材側から取付部材側に導かれる接続線の途中を回転接続部材に電気的に接続したので、回転接続部材が接続線同士の接続を図った状態で取付部材と回転部材とに対して回転することにより、取付部材に対し回転部材が回転しても、接続線がねじれないようにすることができ、これにより取付部材に回転自在に取り付けられた回転部材に一対のモータを設けても、接続線によって取付部材の外部から一対のモータに電力を確実に且つ良好に供給することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、取付部材に対する回転部材の回転角度を検出する回転角度検出部を備えているので、請求項１に記載の発明と同様、一対の車輪の向きが制限されず、自由に向きを変えても、回転角度検出部によって一対の車輪の向きをリアルタイムで検出して一対の車輪の進行方向を確認しながら被取付体を走行させることができ、また取付部材と回転部材とに対し回転可能に設けられ、且つ一対のモータに接続されて回転部材側から取付部材側に導かれる接続線の途中が電気的に接続される回転接続部材を備えているので、請求項２に記載の発明と同様、取付部材に対し回転部材が回転しても、接続線がねじれないようにすることができ、これにより取付部材に回転自在に取り付けられた回転部材に一対のモータを設けても、接続線によって取付部材の外部から一対のモータに電力を確実に且つ良好に供給することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、回転角度検出部が、発光機能部および受光機能部を有する光学素子を集積したモジュールと、角度ごとに角度データコードを有する円板とを備え、モジュールを取付部材と回転部材との一方に設け、円板を取付部材と回転部材との他方に設け、この状態でモジュールの光学素子で円板の角度データコードを読み取って、取付部材に対する回転部材の回転角度の絶対位置を検出することにより、回転角度検出部で取付部材に対する回転部材の回転角度を正確に検出することができ、これにより一対の車輪の向きをリアルタイムで正確に知ることができる。このため、回転角度検出部で検出した回転角度データに基づいて電動キャスタの向きを制御して電動キャスタの進行方向を正確に制御することが可能になる。
【００２３】
この場合、回転角度検出部は、特に取付部材に対する回転部材の回転角度の絶対位置を検出するので、取付部材に対する回転部材の相対的な回転角度を検出するもののように、電源投入時に原点復帰作業を必要とせず、取付部材に対する回転部材の回転角度を正確に検出することができると共に、取付部材に対する回転部材の相対的な回転角度を検出するものに比べて、回路構成が簡単になるばかりか、取付時における位置調整も不要であるため、組立作業も容易にできる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、回転部材が取付部材の内部に回転自在に取り付けられる回転支持軸を有し、回転角度検出部が取付部材の内部における取付部材と回転支持軸との間に配置されていることにより、回転角度検出部を取付部材の内部にコンパクトに組み込むことができ、これにより電動キャスタ全体の小型化を図ることができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、回転接続部材が、取付部材の内部に配置されて回転部材と共に回転する回転体と、この回転体の外周にそれぞれリング状に設けられた複数の接続端子と、取付部材に固定されて回転体が非接触状態で挿入する固定筒体と、この固定筒体に設けられて回転体の複数の接続端子にそれぞれ接触した状態で回転体に対し相対的に回転する複数の接触子とを備えているので、回転部材側の接続線を回転体の複数の接続端子に接続し、取付部材側の接続線を複数の接触子に接続することにより、回転部材側の接続線と取付部側の接続線とを回転接続部材で確実に電気的に接続することができる。
【００２６】
このため、取付部材に対し回転部材が回転しても、この回転部材と共に回転接続部材の回転体が固定筒体内で回転し、これに伴って固定筒体の接触子が回転体の接続端子に接触した状態で相対的に回転するので、回転部材に一対のモータを設け、これら一対のモータが取付部材に対し回転しても、接続線がねじれないようにすることができ、これにより接続線によって取付部材の外部から一対のモータに確実に且つ良好に電力を供給することができる。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、一対の車輪による進行方向を指示する操作部と、この操作部からの指示に基づいて一対の車輪の向きを制御するときに、回転角度検出部で検出した回転角度データに基づいて一対のモータの動作を個別に制御しながら、一対の車輪の向きを操作部で指示された進行方向に向けて被取付体の走行を制御する制御部とを備えていることにより、操作部からの指示に従って被取付体を走行させるときに、回転角度検出部で検出した回転角度データに基づいて制御部が一対のモータの動作をリアルタイムで個別に制御しながら、一対の車輪の向きを操作部で指示された進行方向に向けることができ、これにより被取付体を操作部で指示された進行方向に正確に向けて走行させることがでる。
【００２８】
例えば、操作部からの指示が前進方向である場合には、回転角度検出部で検出した回転角度データに基づいて一対の車輪が前進方向を向くように、制御部が一対のモータを制御して、一対のモータを同じ速度で正回転させることにより、被取付体を操作部で指示された進行方向に前進させることができる。また、操作部からの指示が後進方向である場合には、回転角度検出部で検出した回転角度データに基づいて一対の車輪が前進方向を向くように、制御部が一対のモータを制御して、一対のモータを同じ速度で共に逆回転させることにより、被取付体を操作部で指示された進行方向に後退させることができる。さらに、操作部からの指示が旋回方向である場合には、回転角度検出部で検出した回転角度データに基づいて一対の車輪が旋回方向を向くように、制御部が一対のモータを制御しながら、一対のモータを互いに異なる速度で回転させることにより、被取付体を操作部で指示された進行方向に旋回させることができる。
【００２９】
請求項８に記載の発明によれば、装置本体と、この装置本体の下部に取り付けられた複数の電動キャスタと、装置本体の進行方向を指示するための操作部と、この操作部からの指示に基づいて複数の電動キャスタの向きを制御して装置本体の走行を制御する制御部とを備えているので、操作部を操作して装置本体の進行方向を指示すると、この操作部からの指示に基づいて制御部が複数の電動キャスタの向きを制御して、装置本体を操作部で指示された進行方向に向けて走行させることができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明によれば、電動キャスタが、装置本体に取り付けられた取付部材に回転部材を回転自在に取り付け、この回転部材に一対の車輪をそれぞれ回転自在に取り付け、これら一対の車輪を一対のモータでそれぞれ個別に回転させる際、請求項１に記載の発明と同様、回転部材が取付部材に対する回転規制を受けず、一対の車輪の向きが制限されず、自由に向きを変えることができ、且つ取付部材に対する回転部材の回転角度を回転角度検出部で検出するので、この回転角度検出部によって一対の車輪の向きをリアルタイムで検出することができ、これにより一対の車輪の進行方向を確認しながら被取付体を走行させることができると共に、請求項２に記載の発明と同様、一対のモータに接続されて回転部材側から取付部材側に導かれる接続線の途中を回転接続部材に電気的に接続しているので、取付部材に対し回転部材が回転しても、接続線がねじれることがなく、接続線によって取付部材側から一対のモータに電力を確実に且つ良好に供給することができる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明によれば、制御部が、操作部からの指示に基づいて複数の電動キャスタを駆動するときに、回転角度検出部で検出された回転角度データに基づいて複数の電動キャスタの向きを個別に制御して操作部で指示された進行方向に向け、この状態で装置本体を走行させることにより、装置本体の進行方向をリアルタイムで制御することができ、これにより装置本体の向きを操作部で指示された進行方向に正確に向けて走行させることがでる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明によれば、装置本体が、背当部を有する座部、この座部の両側に設けられた肘掛部、および座部の下部に設けられた複数の脚部を備えた椅子本体であり、複数の電動キャスタが複数の脚部の各下端部にそれぞれ取り付けられ、操作部が肘掛部に設けられ、制御部が座部の下面に設けられていることにより、椅子本体の座部に人が座った状態で、操作部を操作することにより、椅子本体の進行方向を自由に指示することができると共に、その操作部で指示された方向に椅子本体を正確に且つ確実に向けて走行させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図１〜図１６を参照して、この発明を自動走行椅子に適用した実施形態について説明する。
図１〜図３は自動走行椅子の全体を示した各外観図、図４〜図７は自動走行椅子の電動キャスタを示した各外観図、図８は図６のＡ−Ａ矢視における断面を示した拡大斜視図、図９は図６のＡ−Ａ矢視における拡大断面図、図１０は図５のＢ−Ｂ矢視における拡大断面図、図１１は図５のＣ−Ｃ矢視における断面図である。
【００３４】
この自動走行椅子は、図１〜図３に示すように、椅子本体１を備えている。この椅子本体１は、座部２と、この座部２の後部（図２では右側）に設けられた背当部３と、座部２の両側（図１では左右方向の両側）に設けられた肘掛部４と、座部２の下部に設けられた複数の脚部５とで構成されている。この椅子本体１における複数の脚部５の各下端部には、それぞれ電動キャスタ６が椅子本体１の中心部を中心とする同一円上に沿って等間隔で設けられている。また、両側の肘掛部４のうち、一方の肘掛部４には操作部７が設けられており、座部２の下面には制御部８が設けられている。
【００３５】
電動キャスタ６は、図４〜図１１に示すように、椅子本体１の複数の脚部５における各下端部にそれぞれ取り付けられる取付支持軸１０と、この取付支持軸１０に回転支持軸１１を介して回転自在に取り付けられたフレーム１２と、このフレーム１２にそれぞれ回転自在に取り付けられた一対の車輪１３、１４と、これら一対の車輪１３、１４をそれぞれ個別に回転させる一対のモータ１５、１６と、取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度を検出するロータリーエンコーダ１７と、一対のモータ１５、１６に接続されて回転支持軸１１側から取付支持軸１０側に導かれるリード線２３の途中が電気的に接続されるスリップリング２４とを備えている。
【００３６】
この場合、フレーム１２は、図８〜図１１に示すように、取付支持軸１０および一対のモータ１５、１６を収納するほぼ箱形状の収納部１２ａを備えている。この収納部１２ａ内の底部には、図８〜図１０に示すように、回転支持軸１１が取付板１１ａを介して起立した状態で設けられており、この収納部１２ａの両側には、図１０および図１１に示すように、一対の車輪１３、１４をそれぞれ覆う車輪カバー部１２ｂが設けられている。
【００３７】
取付支持軸１０は、図８〜図１０に示すように、フレーム１２の収納部１２ａにおける内部の幅よりも少し小さい大径の円筒形状に形成され、フレーム１２の収納部１２ａの内面に接触せずに収納部１２ａ内に挿入されていると共に、その上部がフレーム１２の上方に突出し、この状態でフレーム１２に対して配置されるように構成されている。回転支持軸１１は、図８〜図１０に示すように、取付支持軸１０の内径よりも十分に小さい小径の円筒形状に形成され、フレーム１２の収納部１２ａ内における底部側に取付板１１ａを介して起立した状態で設けられ、この状態で取付支持軸１０内の中心部に挿入されるように構成されている。
【００３８】
そして、これら取付支持軸１０と回転支持軸１１とは、図８〜図１０に示すように、その両者の下部が支持用ベアリング１８によって互いに回転自在に取り付けられている。すなわち、この支持用ベアリング１８は、一対の車輪スラストベアリングであり、上側の受部１８ａが取付支持軸１０の下部に取付片１０ａによって取り付けられ、下側の受部１８ｂが回転支持軸１１の下部に取付板１１ａによって取り付けられている。これにより、支持用ベアリング１８は、取付支持軸１０と回転支持軸１１とを回転自在に連結し、回転支持軸１１に取り付けられたフレーム１２が取付支持軸１０に対して回転するように構成されている。
【００３９】
一対の車輪１３、１４は、図１０に示すように、フレーム１２の収納部１２ａの両側の車輪カバー部１２ｂに架け渡された車軸２０、２１にそれぞれ取り付けられている。すなわち、これら車軸２０、２１は、その各両端部が車軸用ベアリング２０ａ、２１ａによってフレーム１２の両側の車輪カバー部１２ｂにそれぞれ回転自在に取り付けられ、これにより各車輪１３、１４と共に回転するように構成されている。また、これら車軸２０、２１には、図１０に示すように、一対の車輪１３、１４と共に回転する減速歯車２２がそれぞれ取り付けられている。
【００４０】
一対のモータ１５、１６は、それぞれステップモータからなり、図１１に示すように、フレーム１２の収納部１２ａ内に設けられ、その出力軸が収納部１２ａ内から両側の各車輪カバー部１２ｂ内に挿入し、この挿入した出力軸の先端部に小径の駆動歯車１５ａ、１６ａがそれぞれ設けられ、これら駆動歯車１５ａ、１６ａが各車軸２０、２１の各減速歯車２２にそれぞれ噛み合って回転することにより、各モータ１５、１６の回転がそれぞれ各減速歯車２２によって減速されて一対の車輪１３、１４に伝達され、これにより各車輪１３、１４を個別に回転させるように構成されている。
【００４１】
この場合、一対のモータ１５、１６は、図１０に示すように、各モータ１５、１６にそれぞれ接続された各リード線２３がフレーム１２の収納部１２ａ内に設けられた回転支持軸１１内を通り、この回転支持軸１１と取付支持軸１０との間に設けられた接続用のスリップリング２４を介して取付支持軸１０内から外部に導かれ、この外部に導かれた各リード線２３が後述する制御部８に電気的に接続され、これにより制御部８から電力が供給されるように構成されている。
【００４２】
すなわち、接続用のスリップリング２４は、図８〜図１０に示すように、取付支持軸１０の内部における取付支持軸１０と回転支持軸１１との間に配置されている。このスリップリング２４は、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、回転支持軸１１の上端部に取り付けられて回転支持軸１１と共に回転する回転体２５と、この回転体２５の外周にリング状に設けられた複数の接続端子２６と、取付支持軸１０に固定されて回転体２５が非接触状態で挿入する固定筒体２７と、この固定筒体２７に設けられて回転体２５の複数の接続端子２６にそれぞれ接触した状態で回転体２５に対し相対的に回転する複数の接触子２８とを備えている。
【００４３】
また、このスリップリング２４は、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、一対のモータ１５、１６に接続された回転支持軸１１側のリード線２３がフレーム１２の収納部１２ａ内に設けられた回転支持軸１１内を通り、回転体２５の内部に挿入されて各接続端子２６に内側から接続され、制御部８に接続される取付支持軸１０側のリード線２３が外部から取付支持軸１０内に挿入されて固定筒体２７の外周面から突出した各接触子２８にそれぞれ接続され、これにより回転支持軸１１側のリード線２３と取付支持軸１０側のリード線２３とを電気的に接続するように構成されている。
【００４４】
従って、このスリップリング２４は、回転支持軸１１が取付支持軸１０に対し相対的に回転すると、この回転支持軸１１と共に回転体２５が固定筒体２７内で回転し、この回転体２５に設けられた複数の接続端子２６に固定筒体２７に設けられた複数の接触子２８がそれぞれ接触した状態で各接続端子２６に沿って相対的に回転移動することにより、回転支持軸１１と取付支持軸１０とが相対的に回転しても、常に固定筒体２７の各接触子２８が回転体２５の各接続端子２６に接触して電気的に接続されていることにより、各リード線２３がねじれないように構成されている。
【００４５】
ところで、取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度を検出するロータリーエンコーダ１７は、アブソリュートタイプのもので、図８〜図１０、および図１２に示すように、発光機能部および受光機能部を有する光学素子を集積したモジュール３０と、角度ごとに角度データコードを有する円板３１とを備え、モジュール３０が断面コ字状に形成されて取付支持軸１０側に固定され、円板３１がモジュール３０内に回転可能に挿入された状態で回転支持軸１１側に固定された構成になっている。
【００４６】
すなわち、このロータリーエンコーダ１７は、モジュール３０が取付支持軸１０と共に回転し、円板３１が回転支持軸１１と共に回転し、このときに円板３１の角度データコードをモジュール２５の光学素子で順次読み取ることにより、取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度の絶対位置をリアルタイムで検出するように構成されている。この場合、光学素子は、発光機能部と受光機能部とが円板３１を挟んで互いに対向する透過型のものであっても良く、また発光機能部と受光機能部とを円板３１の片面側に対向した状態で並べて配置した反射型のものであっても良い。
【００４７】
一方、椅子本体１の肘掛部４に設けられた操作部７は、図１〜図３に示すように、椅子本体１の進行方向を指示するジョイスティックレバー３２、および電源をオン−オフする電源スイッチ３３などの各種のスイッチを備えている。ジョイスティックレバー３２は、それを前後左右に傾けることにより、その傾きに応じた方向に椅子本体１を進行させる指示を制御部８に出力するように構成されている。
【００４８】
すなわち、このジョイスティックレバー３２は、これを前方に傾けると前進方向の指示を出力し、後方に傾けると後進方向の指示を出力し、右方に傾けると右旋回方向の指示を出力し、左方に傾けると左旋回方向の指示を出力するほか、その傾き角度に応じて走行速度の指示をも出力するように構成されている。この場合、椅子本体の各脚部５に設けられた各電動キャスタ６は、椅子本体１の中心部を中心とする同一円上に沿って等間隔で設けられていることにより、全てがほぼ同じ条件で動作するように構成されている。
【００４９】
次に、この自動走行椅子の回路構成について、図１４に示したブロック図を参照して説明する。制御部８は、記憶部３４に記憶されたプログラムに従って回路全体を制御する。操作部７は、各種のスイッチ操作に応じて制御部８に動作指令を与える。電動キャスタ６のロータリーエンコーダ１７は、取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度を一対の車輪１３、１４の向きとして検出し、この検出した回転角度データをリアルタイムで制御部８に与える。
【００５０】
制御部８は、操作部７からの動作指令に基づいて各電動キャスタ６の各一対のモータ駆動回路３５、３６にそれぞれ駆動信号を与えて各一対のモータ１５、１６をそれぞれ駆動すると共に、ロータリーエンコーダ１７で検出された回転角度データに基づいて各電動キャスタ６の各一対のモータ駆動回路３５、３６にそれぞれ駆動信号を与えて各一対のモータ１５、１６をそれぞれ駆動して、一対の車輪１３、１４の向きを制御することにより、椅子本体１の進行方向を制御しながら走行させるように構成されている。なお、制御部８は、制御ボックス内に収納され、この制御ボックス内に設けられた電源部(図示せず)から電源が供給されるように構成されている。
【００５１】
次に、この制御部８の動作フローについて、図１５および図１６を参照して説明する。
まず、操作部７の電源スイッチ３３が操作されて電源がオンすると、この動作フローがスタートし、操作部７のジョイスティックレバー３２が操作されたかを判断する（ステップＳ１）。このときに、ジョイスティックレバー３２が操作されていなければ、操作されるまで待機し、ジョイスティックレバー３２が操作されると、ステップＳ２に進む。
【００５２】
このステップＳ２では、ジョイスティックレバー３２が前方に傾いているかを判断し、前方に傾いていると、前進動作と判断され、各電動キャスタ６の各一対のモータ１５、１６を駆動し、各一対の車輪１３、１４をそれぞれ個別に回転させて、各電動キャスタ６が前方を向くように制御する（ステップＳ３）。このときには、各電動キャスタ６の各ロータリーエンコーダ１７が取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度データをリアルタイムで検出し、これらロータリーエンコーダ１７からの回転角度データに基づいてそれぞれの電動キャスタ６の向きを判断する（ステップＳ４）。
【００５３】
このとき、各電動キャスタ６が前方を向いていなければ、ステップＳ３に戻って各電動キャスタ６が前方を向くまで各一対のモータ１５、１６の回転数を個別に制御する。そして、各電動キャスタ６が前方を向くと、各一対のモータ１５、１６の回転数を同じ回転数に保って正回転させる。これにより、各電動キャスタ６の各一対の車輪１３、１４が同じ回転速度で回転するので、椅子本体１が一定の速度で前進する（ステップＳ５）。このときに、ジョイスティックレバー３２の前方への傾き角度が小さければ、各一対のモータ１５、１６の回転数を低くして前進速度を遅くし、逆にジョイスティックレバー３２の前方への傾き角度が大きければ、各一対のモータ１５、１６の回転数を高くして前進速度を速くする。この後、ステップＳ１に戻り、上記動作を繰り返す。
【００５４】
また、ステップＳ２でジョイスティックレバー３２が前方に傾いていなければ、ステップＳ６に進んで、ジョイスティックレバー３２が後方に傾いているかを判断し、後方に傾いていると、後進動作と判断され、各電動キャスタ６の各一対のモータ１５、１６を回転させて各一対の車輪１３、１４をそれぞれ個別に回転させる（ステップＳ７）。このときにも、各電動キャスタ６の各ロータリーエンコーダ１７が取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度データをリアルタイムで検出し、各ロータリーエンコーダ１７からの回転角度データに基づいてそれぞれの電動キャスタ６の向きを判断する（ステップＳ８）。
【００５５】
このとき、各電動キャスタ６が前方（つまり、後進動作は一対のモータ１５、１６を逆回転させれば良いので、必ずしも電動キャスタ６を後方に向ける必要はなく、前方に向ければ良い。）を向いていなければ、ステップＳ７に戻って各電動キャスタ６が前方を向くまで各一対のモータ１５、１６の回転数を個別に制御する。そして、各電動キャスタ６が前方を向くと、各一対のモータ１５、１６の回転数を同じ回転数に保って逆回転させる。
【００５６】
これにより、各電動キャスタ６の各一対の車輪１３、１４が同じ回転速度で逆回転するので、椅子本体１が一定の速度で後進する（ステップＳ９）。このときにも、ジョイスティックレバー３２の後方への傾き角度が小さければ、各一対のモータ１５、１６の回転数を低くして後進速度を遅くし、逆にジョイスティックレバー３２の後方への傾き角度が大きければ、各一対のモータ１５、１６の回転数を高くして後進速度を速くする。この後、ステップＳ１に戻り、上記動作を繰り返す。
【００５７】
また、ステップＳ６でジョイスティックレバー３２が後方に傾いていなければ、ステップＳ１０に進んで、ジョイスティックレバー３２が左右方向のうち、右方向に傾いているかを判断し、右方向に傾いていると、右方への旋回動作と判断され、各電動キャスタ６の各一対のモータ１５、１６を異なる回転数、つまり右側のモータ１５を左側のモータ１６よりも少ない回転数で回転させて、各電動キャスタ６の各一対の車輪１３、１４をそれぞれ個別に異なる速度、つまり右側の車輪１３を左側の車輪１４よりも遅い速度で回転させる（ステップＳ１１）。
【００５８】
このときにも、各電動キャスタ６の各ロータリーエンコーダ１７が取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度データをリアルタイムで検出し、各ロータリーエンコーダ１７からの回転角度データに基づいてそれぞれの電動キャスタ６の向きを判断する（ステップＳ１２）。このときに、各電動キャスタ６がジョイスティックレバー３２の右方向への傾きに対応する向きでなければ、ステップＳ１１に戻って各電動キャスタ６がジョイスティックレバー３２の右方向への傾きに対応する向きになるように、各一対のモータ１５、１６の回転数を個別に制御し、各電動キャスタ６の各一対の車輪１３、１４を異なる速度で回転させる。
【００５９】
これにより、各電動キャスタ６の各一対の車輪１３、１４が異なる速度、つまり右側の車輪１３を左側の車輪１４よりも遅い速度で回転するので、椅子本体１が右方向に旋回する（ステップＳ１３）。このときにも、ジョイスティックレバー３２の右方向への傾き角度が小さければ、各一対のモータ１５、１６の回転数の差を小さくして旋回速度を遅くし、緩やかに右旋回をし、逆にジョイスティックレバー３２の右方向への傾き角度が大きければ、各一対のモータ１５、１６の回転数の差を大きくして旋回速度を速くし、急カーブの右旋回をする。この後、ステップＳ１に戻り、上記動作を繰り返す。
【００６０】
また、ステップＳ１０でジョイスティックレバー３２が右方向に傾いていなければ、ステップＳ１４に進んで、左方向に傾いているかを判断する。このとき、ジョイスティックレバー３２が左方向に傾いていなければ、ステップＳ１に戻って、上記ステップＳ１〜Ｓ１３までの動作を繰り返す。また、ステップＳ１４でジョイスティックレバー３２が左方向に傾いていると、左方向への旋回動作と判断され、各電動キャスタ６の各一対のモータ１５、１６を異なる回転数、つまり左側のモータ１６を右側のモータ１５よりも少ない回転数で回転させて、各電動キャスタ６の各一対の車輪１３、１４をそれぞれ個別に異なる速度、つまり左側の車輪１４を右側の車輪１３よりも遅い速度で回転させる（ステップＳ１５）。
【００６１】
このときにも、各電動キャスタ６の各ロータリーエンコーダ１７が取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度データをリアルタイムで検出し、各ロータリーエンコーダ１７からの回転角度データに基づいてそれぞれの電動キャスタ６の向きを判断する（ステップＳ１６）。このときに、各電動キャスタ６がジョイスティックレバー３２の左方向への傾きに対応する向きでなければ、ステップＳ１５に戻って各電動キャスタ６がジョイスティックレバー３２の左方向への傾きに対応する向きになるように、各一対のモータ１５、１６の回転数を個別に制御し、各電動キャスタ６の各一対の車輪１３、１４を異なる速度で回転させる。
【００６２】
これにより、各電動キャスタ６の各一対の車輪１３、１４が異なる速度、つまり左側の車輪１４を右側の車輪１３よりも遅い速度で回転するので、椅子本体１が左方向に旋回する（ステップＳ１７）。このときにも、ジョイスティックレバー３２の左方向への傾き角度が小さければ、各一対のモータ１５、１６の回転数の差を小さくして旋回速度を遅くし、緩やかに左旋回をし、逆にジョイスティックレバー３２の左方向への傾き角度が大きければ、各一対のモータ１５、１６の回転数の差を大きくして旋回速度を速くし、急カーブの右旋回をする。この後、ステップＳ１に戻り、上記動作を繰り返し、電源スイッチ３３がオフになると、この動作フローを終了する。
【００６３】
次に、椅子本体１をその場で回転させる場合の回転動作処理について、図１６を参照して説明する。まず、操作部７の各種のスイッチのうち、電源スイッチ３３が操作されて電源がオンした状態で、操作部７の回転動作用のスイッチ（図示せず）が操作されると、ステップＳ１〜Ｓ１７に割り込んで回転動作処理を開始する。このときには、各電動キャスタ６の各一対のモータ１５、１６を互いに異なる方向、つまりモータ１５、１６の一方を正回転させ、他方を逆回転させて、各電動キャスタ６の各一対の車輪１３、１４を移動させずにその場で旋回させて椅子本体１の中心部に対する法線方向に向ける（ステップＳ２０）。
【００６４】
このときにも、各電動キャスタ６の各ロータリーエンコーダ１７が取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度をリアルタイムで検出し、各ロータリーエンコーダ１７からの回転角度データに基づいてそれぞれの電動キャスタ６の向きを判断する（ステップＳ２１）。このとき、各一対の車輪１３、１４が椅子本体１の中心部に対する法線方向、つまり椅子本体１の中心部を通る放射方向の直線に対し直交する方向に向いていなければ、ステップＳ２０に戻って各一対の車輪１３、１４が椅子本体１の中心部に対する法線方向を向くまで各電動キャスタ６の各一対のモータ１５、１６を制御する。
【００６５】
そして、各一対の車輪１３、１４が椅子本体１の中心部に対する法線方向に向くと、ジョイスティックレバー３２が左右のいずれの方向に傾き操作されたかを判断する（ステップＳ２２）。このとき、ジョイスティックレバー３２が左右のいずれの方向に傾き操作されていなければ、この回転動作処理を終了し、左右のいずれの方向に傾き操作されると、ジョイスティックレバー３２が右方向に傾き操作されたかを判断する（ステップＳ２３）。
【００６６】
このとき、ジョイスティックレバー３２が右方向に傾き操作されていると、各電動キャスタ６の各一対のモータ１５、１６をほぼ同じ回転数で正回転させる。すなわち、椅子本体１の中心部側に位置する車輪（車輪１３、１４の一方）を椅子本体１の外側に位置する車輪（車輪１３、１４の他方）よりも少し遅い速度で同じ方向に回転させる。これにより、椅子本体１が移動することなく、その場で右方向に回転する（ステップＳ２４）。この後、ステップＳ２２に戻って、上記動作を繰り返す。
【００６７】
また、ステップＳ２３でジョイスティックレバー３２が右方向に傾き操作されていなければ、左方向に傾き操作されているかを判断し（ステップＳ２５）、左方向に傾き操作されていると、各電動キャスタ６の各一対のモータ１５、１６をほぼ同じ回転数で逆回転させる。すなわち、椅子本体１の中心部側に位置する車輪（車輪１３、１４の一方）を椅子本体１の外側に位置する車輪（車輪１３、１４の他方）よりも少し遅い速度で同じ方向に回転させる。これにより、椅子本体１が移動することなく、その場で左方向に回転する（ステップＳ２６）。この後、ステップＳ２２に戻って、ジョイスティックレバー３２が操作されなくなるまで、上記動作を繰り返す。
【００６８】
このように、この自動走行椅子によれば、椅子本体１の座部２に使用者が座った状態で、椅子本体１の肘掛部４に設けられた操作部７を操作して、椅子本体１の複数の脚部５の各下端部にそれぞれ設けられた複数の電動キャスタ６の進行方向を制御部８に指示すると、この制御部８が操作部７からの指示に基づいて複数の電動キャスタ６の向きを制御するので、椅子本体１を操作部７からの指示に応じた進行方向に向けることができ、これにより椅子本体１を操作部７からの指示に応じた進行方向に正確に向けて自動的に走行させることができる。
【００６９】
この場合、電動キャスタ６は、椅子本体１の複数の脚部５に設けられた取付支持軸１０に回転支持軸１１を回転自在に取り付け、この回転支持軸１１のフレーム１２に一対の車輪１３、１４をそれぞれ回転自在に取り付け、これら一対の車輪１３、１４を一対のモータ１５、１６でそれぞれ個別に回転させる際、回転支持軸１１が取付支持軸１０に対する回転規制を受けないため、一対の車輪１３、１４の向きが制限されず、自由に向きを変えることができる。このときには、取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度をロータリーエンコーダ１７で検出するので、このロータリーエンコーダ１７によって一対の車輪１３、１４の向きをリアルタイムで検出することができ、これにより一対の車輪１３、１４の進行方向を確認しながら椅子本体１を良好に走行させることができる。
【００７０】
特に、ロータリーエンコーダ１７が、発光機能部および受光機能部を備えた光学素子を集積したモジュール３０と、角度ごとに角度データコードを有する円板３１とを備え、モジュール３０を取付支持軸１０に設け、円板６を回転支持軸１１に設け、この状態で取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度の絶対位置を検出するので、このロータリーエンコーダ１７で一対の車輪１３、１４の向きをリアルタイムで検出することができると共に、この検出した回転角度データに基づいて電動キャスタ６の向きをリアルタイムで制御することができるので、電動キャスタ６の進行方向を正確に制御することができる。
【００７１】
また、このロータリーエンコーダ１７は、取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度の絶対位置を検出するので、取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の相対的な回転角度を検出するもののように、電源投入時に原点復帰作業を必要とせず、回転支持軸１１の回転角度の絶対位置を検出して電動キャスタ６の向きをリアルタイムで正確に知ることができるほか、取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の相対的な回転角度を検出するものに比べて、回路構成が簡単になるばかりか、取付時における位置調整も不要であるため、組立作業も容易にできる。
【００７２】
この場合、回転支持軸１１が取付支持軸１０の内部に回転自在に取り付けられ、ロータリーエンコーダ１７が取付支持軸１０の内部における取付支持軸１０と回転支持軸１１との間に配置されていることにより、ロータリーエンコーダ１７を取付支持軸１０の内部にコンパクトに組み込むことができ、これにより電動キャスタ６全体の小型化を図ることができる。
【００７３】
また、この電動キャスタ６は、回転支持軸１１のフレーム１２に、一対の車輪１３、１４をそれぞれ回転自在に取り付けると共に、これら一対の車輪１３、１４をそれぞれ個別に回転させる一対のモータ１５、１６を設け、これら一対のモータ１５、１６に接続されて回転支持軸１１側から取付支持軸１０側に導かれるリード線２３の途中を電気的に接続するスリップリング２４を取付支持軸１０と回転支持軸１１とに対し回転可能に設けたので、取付支持軸１０に対し回転支持軸１１が回転しても、スリップリング２４がリード線２３同士の接続を図った状態で、取付支持軸１０と回転支持軸１１とに対し回転する。
【００７４】
このため、取付支持軸１０に対し回転支持軸１１が回転しても、一対のモータ１５、１６に接続されて回転支持軸１１側から取付支持軸１０側に導かれるリード線２３がねじれないようにすることができる。これにより、取付支持軸１０に回転自在に取り付けられた回転支持軸１１のフレーム１２に一対のモータ１５、１６を設けても、リード線２３によって取付支持軸１０の外部に配置された制御部８から一対のモータ１５、１６に電力を確実に且つ良好に供給することができる。
【００７５】
この場合、スリップリング２４は、取付支持軸１０の内部に配置されて回転支持軸１１と共に回転する回転体２５と、この回転体２５の外周にリング状に設けられた複数の接続端子２６と、取付支持軸１０に固定されて回転体２５が非接触状態で挿入する固定筒体２７と、この固定筒体２７に設けられて回転体２５の複数の接続端子２６にそれぞれ接触した状態で回転体２５に対し相対的に回転する複数の接触子２８とを備えた構成であるから、回転支持軸１１側のリード線２３を回転体２５の複数の接続端子２６に接続し、取付支持軸１０側のリード線２３を複数の接触子２８に接続することにより、回転支持軸１１側のリード線２３と取付支持軸１０側のリード線２３とをスリップリング２４で確実に電気的に接続することができる。
【００７６】
このため、取付支持軸１０に対し回転支持軸１１が回転すると、この回転支持軸１１と共に回転体２５が固定筒体２７内で回転すると共に、固定筒体２７の各接触子２８が回転体２５の各接続端子２６に接触した状態で各接続端子２６に沿って相対的に回転移動するので、取付支持軸１０に対し回転支持軸１１が回転して、一対のモータ１５、１６が取付支持軸１０に対し回転しても、リード線２３がねじれないようにすることができる。従って、取付支持軸１０に回転自在に取り付けられた回転支持軸１１に一対のモータ１５、１６を設けても、リード線２３によって一対のモータ１５、１６と椅子本体１の制御部８とを確実に且つ良好に接続することができる。
【００７７】
また、この自動走行椅子では、操作部７の電源スイッチ３３をオフにすると、通常のキャスタ付きの椅子として使用することができる。すなわち、この自動走行椅子に用いられた電動キャスタ６は、一対の車輪１３、１４を駆動する一対のモータ１５、１６がそれぞれステップモータであり、このステップモータとして、電源からの電力が断たれて励磁されないときに、負荷トルクが極めて小さいものを使用することにより、通常のキャスタ付きの椅子としても、良好に使用することができる。
【００７８】
なお、上記実施形態では、ロータリーエンコーダ１７が、発光機能部および受光機能部を備えた光学素子を集積したモジュール３０と、角度ごとに角度データコードを有する円板３１とを備え、モジュール３０を取付支持軸１０に設け、円板３１を回転支持軸１１に設け、この状態で取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の回転角度の絶対位置を検出する構成になっているが、これに限らず、取付支持軸１０に対する回転支持軸１１の相対的な回転角度を検出するインクリメンタルタイプのロータリーエンコーダを用いても良い。この場合には、円板に角度ごとのスリットを設ければ良いので、円板の構造を簡単にすることができる。
【００７９】
また、上記実施形態では、電動キャスタ６を椅子本体１の脚部５に取り付けた自動走行椅子に適用した場合について述べたが、必ずしも電動キャスタ６を自動走行椅子に用いる必要はなく、台車などの移動体に設けた自動走行装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】この発明の自動走行椅子の一例を示した外観正面図である。
【図２】図１の自動走行椅子の外観側面図である。
【図３】図１の自動走行椅子を斜め上から見た外観斜視図である。
【図４】図１の電動キャスタを斜め下から見た斜視図である。
【図５】図４の電動キャスタの平面図である。
【図６】図４の電動キャスタの正面図である。
【図７】図４の電動キャスタの側面図である。
【図８】図６のＡ−Ａ矢視における断面を示した拡大斜視図である。
【図９】図６のＡ−Ａ矢視における拡大断面図である。
【図１０】図５のＢ−Ｂ矢視における拡大断面図である。
【図１１】図５のＣ−Ｃ矢視における断面図である。
【図１２】図８のロータリーエンコーダを拡大して示した分解斜視図である。
【図１３】図８のスリップリングを示し、（ａ）は図８の状態における内部構造を示した拡大断面図、（ｂ）はそのＤ−Ｄ矢視における拡大断面図である。
【図１４】図１の自動走行椅子の回路構成を示したブロック図である。
【図１５】図１４の自動走行椅子の動作フローを示した図である。
【図１６】図１４の自動走行椅子における回転動作処理の動作フローを示した図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  椅子本体
２  座部
３  背当部
４  肘掛部
５  脚部
６  電動キャスタ
７  操作部
８  制御部
１０  取付支持軸
１１  回転支持軸
１２  フレーム
１３、１４  車輪
１５、１６  モータ
１７  ロータリーエンコーダ
１８  支持用ベアリング
２０、２１  車軸
２３  リード線
２４  スリップリング
２５  回転体
２６  接続端子
２７  固定筒体
２８  接触子
３０  モジュール
３１  円板
３２  ジョイスティックレバー
３３  電源スイッチ
【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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