(57)【要約】【課題】駆動と操舵とを行う動輪を備える車両用駆動操舵装置において、駆動と操舵とを行う動輪の位置を変えることなく進行方向を変換し得ると共に、小型化を図ること。【解決手段】駆動と操舵とを行う動輪１３を備える車両用駆動操舵装置であって、車両本体に対して回動可能に配設され、円周上に噛合歯１５ｆを形成した円環形状のリングギヤ１５と、リングギヤ１５の円環内からリングギヤの回転中心に向かって延出する支持軸と、動輪１３を駆動する駆動用動力源１４と、リングギヤ１５を駆動する操舵用動力源１６と、操舵用動力源１６からリングギヤ１５に動力伝達可能な歯車伝達機構とを備え、動輪１３は、リングギヤ１５の円環内に軸をリングギヤ１５の配設面と平行にして配置されかつ支持軸により回動自在に支承される。【選択図】図５
2013193597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動と操舵とを行う動輪を備える車両用駆動操舵装置であって、
車両本体に対して回動可能に配設され、円周上に噛合歯を形成した円環形状のリングギヤと、
前記リングギヤの円環内から前記リングギヤの回転中心に向かって延出する支持軸と、
前記動輪を駆動する駆動用動力源と、
前記リングギヤを駆動する操舵用動力源と、
前記操舵用動力源から前記リングギヤに動力伝達可能な歯車伝達機構とを備え、
前記動輪は、前記リングギヤの円環内に軸を前記リングギヤの配設面と平行にして配置されかつ前記支持軸により回動自在に支承されることを特徴とする車両用駆動操舵装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用駆動操舵装置であって、
前記歯車伝達機構は、非可逆伝達歯車機構としてのウォームギヤを含むことを特徴とする車両用駆動操舵装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用駆動操舵装置であって、
前記動輪は隣接して並行に配設される２輪からなっており、該２輪間には差動機構が配設されることを特徴とする車両用駆動操舵装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の車両用駆動操舵装置であって、
操作されることで操作信号を送信する操作機と、
前記操作信号を受信して前記操作信号に基づいて駆動及び操舵する装置本体部を有し、
前記装置本体部には、前記車両に係止しかつ前記車両に上方の力を付与する上方力付与部材及び前記車両に係止しかつ前記車両に下方の力を付与する下方力付与部材が設けられることを特徴とする車両用駆動操舵装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用駆動操舵装置であって、
前記上方力付与部材と前記下方力付与部材は、それぞれ前記装置本体部から前記車両に張出して前記車両に係止することを特徴とする車両用駆動操舵装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の車両用駆動操舵装置であって、
前記操作機が前記車両の一端部に装着され、
前記装置本体部が前記上方力付与部材と前記下方力付与部材によって前記車両の他端部に装着されることを特徴とする車両用駆動操舵装置。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれか１つに記載の車両用駆動操舵装置であって、
前記上方力付与部材を前記車両に当接させかつ上方に付勢する弾性部材を有することを特徴とする車両用駆動操舵装置。
【請求項８】
請求項４から請求項７のいずれか１つに記載の車両用駆動操舵装置であって、
前記操作機は、前記操作機の左側に加えられた力を検知する左センサと、
前記操作機の右側に加えられた力を検知する右センサを有し、
前記装置本体部または前記操作機には、前記左センサと前記右センサからの信号に基づいて前記操作機に加えられた左右の力の差を求めて前記差によって前記操舵用動力源を制御して前記動輪の前記装置本体部に対する方向を決定する方向制御回路が設けられることを特徴とする車両用駆動操舵装置。
【請求項９】
請求項８に記載の車両用駆動操舵装置であって、
前記操作機は、前記車両を旋回させる際または前記車両を前記車両の長手方向に対して直交する方向に横移動させる際に操作される旋回・横移動用操作部材と、前記旋回・横移動用操作部材の操作量を検知する操作量検知センサを有し、
前記装置本体部または前記操作機には前記操作量検知センサからの信号に基づいて前記旋回・横移動用操作部材が操作された際に前記操舵用動力源を制御して前記動輪の車軸の向きを前記車両の前記長手方向に決定し、かつ前記旋回・横移動用操作部材の操作量によって前記駆動用動力源を制御して前記動輪に加えられる回転トルクの大きさを決定する横移動・旋回制御回路が設けられることを特徴とする車両用駆動操舵装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の車両用駆動操舵装置であって、
前記旋回・横移動用操作部材は、初期位置に対して両方向に操作可能であり、
前記横移動・旋回制御回路は、前記旋回・横移動用操作部材の前記各方向に対応する前記操作量検知センサからの信号に基づいて前記動輪の回転方向を決定することを特徴とする車両用駆動操舵装置。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の車両用駆動操舵装置であって、
前記操作量検知センサが信号を送信した際に、前記横移動・旋回制御回路が前記方向制御回路よりも優先して前記操舵用動力源と前記駆動用動力源を制御することを特徴とする車両用駆動操舵装置。
【請求項１２】
請求項４から請求項１１のいずれか１つに記載の車両用駆動操舵装置であって、
前記操作機は、前記操作信号を前記車両のフレームに送信する送信機を有し、
前記装置本体部は、前記操作信号を前記フレームを経由して受信する受信機を有することを特徴とする車両用駆動操舵装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の車両用駆動操舵装置であって、
前記車両は、前記フレームの下部にキャスタが配設されるベッドであることを特徴とする車両用駆動操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用駆動操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動と操舵とを行う動輪を備える車両用駆動操舵装置に関するものとして、例えば特許文献１のような搬送装置が知られている。特許文献１における搬送装置は、その図２から６に示されているように電動式の駆動機構を備えた患者を搬送する搬送装置である。この搬送装置は、走行自在のベースフレームと、モータと、駆動輪とを有するモータ駆動装置と、ベースフレームの四隅に取付けられたキャスタとを有する。駆動輪は、ベースフレームの中心に垂直軸に対し旋回自在に配置されている。モータ駆動装置は、回転フランジを介してベースフレームに結合されている。回転フランジは、駆動ロッドを介して調整駆動モータと連結されている。この調整駆動モータを駆動させることにより回転フランジを回転させ駆動輪の進行方向を変えて操舵する。これにより、搬送装置は、前後方向移動、横方向移動を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１３６２１５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、特許文献１における搬送装置は、駆動輪がベースフレームの中心に配置されている関係上、搬送装置自体の進行方向を変える旋回においては搬送者が力を加えて旋回する必要があり更なる改善点を有している。また、駆動輪の進行方向を変えるために回転フランジを回転させる場合、進行方向を変えた後の駆動輪の進行方向を固定する方向固定保持力を要することが望まれる。ここで、特許文献１の搬送装置には、「駆動輪のアライメントを確保するために電気機械式ロック又は機械式ロックを設けることができる」旨の開示（特許文献１の段落［００１１］）がある。ここから明らかなように特許文献１の搬送装置は、駆動輪の方向固定保持力を備えておらず、駆動輪の方向固定保持力を有するには新たな機構を要する。
また、回転フランジの回転は、駆動ロッドを介して調整駆動モータからの駆動力を伝達する機構を採用している。そのため重量の大きなものを搬送する場合、駆動輪に高負荷がかかって回転フランジの回転が困難となる。そのため調整駆動モータは、高負荷時でも回転フランジを回転させ得る動力源が必要となり、装置全体が大型化する傾向があり小型化、省動力駆動といった観点で改善点を有している。
また、モータ駆動装置は、ベースフレームの中心において垂直軸に対し旋回自在に配置されていることから脱着が困難であり、汎用性に改善点を有している。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする主要な課題は、駆動と操舵とを行う動輪を備える車両用駆動操舵装置において、駆動と操舵とを行う動輪の位置を変えることなく進行方向を変換し得ると共に、小型化を図ることにある。更に付加的な課題として、動輪の方向固定保持力を備えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の車両用駆動操舵装置は次の手段をとる。
先ず、第１の発明に係る車両用駆動操舵装置は、駆動と操舵とを行う動輪を備える車両用駆動操舵装置であって、車両本体に対して回動可能に配設され、円周上に噛合歯を形成した円環形状のリングギヤと、前記リングギヤの円環内から前記リングギヤの回転中心に向かって延出する支持軸と、前記動輪を駆動する駆動用動力源と、前記リングギヤを駆動する操舵用動力源と、前記操舵用動力源から前記リングギヤに動力伝達可能な歯車伝達機構とを備え、前記動輪は、前記リングギヤの円環内に軸を前記リングギヤの配設面と平行にして配置されかつ前記支持軸により回動自在に支承されることを特徴とする。
なお、動輪の軸がリングギヤの配設面に平行に配置されるとは、厳密に動輪の軸がリングギヤの径方向のなす配設面に対して平行である場合に限られない。
【０００７】
この第１の発明によれば、駆動と操舵とを行う動輪は、リングギヤの円環内において軸がリングギヤの配設面と平行にして配置され、かつリングギヤの円環内からリングギヤの回転中心に向かって延出する支持軸により回動自在に支承されている。
操舵用動力源は、歯車伝達機構を介して円周上に噛合歯が形成されるリングギヤに動力伝達することでリングギヤを回動して動輪を操舵する。
操舵用動力源と歯車伝達機構は、リングギヤの噛合歯に隣接して配設されることからコンパクトな構成となる。
これにより、動輪の位置を変えることなく進行方向の変換をすることができると共に、小型化を図ることができる。
【０００８】
次に、第２の発明に係る車両用駆動操舵装置は、第１の発明の車両用駆動操舵装置において、歯車伝達機構は、非可逆伝達歯車機構としてのウォームギヤを含むことを特徴とする。
【０００９】
この第２の発明によれば、歯車伝達機構は、非可逆伝達歯車機構としてのウォームギヤによって操舵用動力源からリングギヤ側への回転伝達は可能であるがリングギヤ側から操舵用動力源側への回転伝達は不可能な構成となり得る。そのため、動輪の方向固定保持力を備えることができる。
また、複雑な構成を採用することなく非可逆伝達歯車機構を備えることができる。また、ウォームギヤは、減速比を大きく設定することができるため小さな操舵用動力源でリングギヤの回動をすることができる。すなわち操舵用動力源を小さくすることで装置全体をコンパクトにできる。よって、少ないエネルギーで駆動できると共に、より一層小型化を図った車両用駆動操舵装置とすることができる。
【００１０】
次に、第３の発明に係る車両用駆動操舵装置は、第１の発明または第２の発明の車両用駆動操舵装置において、前記動輪は隣接して並行に配設される２輪からなっており、該２輪間には差動機構が配設されることを特徴とする。
【００１１】
この第３の発明によれば、２つの動輪によって車両を支持することで、車両の重量を分配しつつ安定して支持することができる。また、動輪の２輪間に配設される差動機構の構成によって、駆動用動力源から動輪への駆動力伝達は、差動機構を介して行われ車両の旋回走行時に２輪間の差動回転が吸収される。そのため、動輪の進行方向を変える場合、２つの動輪の速度差によって動輪が床の上を滑るのを抑制し少ないエネルギーで動輪の進行方向を変え得る。
【００１２】
次に、第４の発明に係る車両用駆動操舵装置は、第１の発明から第３の発明のいずれかの車両用駆動操舵装置において、操作されることで操作信号を送信する操作機と、前記操作信号を受信して前記操作信号に基づいて駆動及び操舵する装置本体部を有し、前記装置本体部には、前記車両に係止しかつ前記車両に上方の力を付与する上方力付与部材及び前記車両に係止しかつ前記車両に下方の力を付与する下方力付与部材が設けられることを特徴とする。
【００１３】
この第４の発明によれば、装置本体部には車両に係止する上方力付与部材と下方力付与部材を有する。すなわち、装置本体部は車両に対し脱着が可能となり汎用性の向上を図ることができる。また上方力付与部材と下方力付与部材は、協働して車両をクランプする。そのため装置本体部と車両は、これらの間に力が加わった場合でもがたつき難い。例えば車両を大きく方向変換する場合、あるいは搭載対象を乗せた車両と装置本体部の中心がずれた場合等に装置本体部と車両の間に左右方向のねじれ力が生じる。また車両が障害物を乗り越える場合、あるいは床面が傾斜または凹凸を有する場合に装置本体部と車両の間に上下方向の力が生じる。これら力が生じた場合でも上方力付与部材と下方力付与部材によって装置本体部と車両が、がたつき難く、装置本体部が車両に対して安定良く取付けられ得る。
【００１４】
次に、第５の発明に係る車両用駆動操舵装置は、第４の発明の車両用駆動操舵装置において、前記上方力付与部材と前記下方力付与部材は、それぞれ前記装置本体部から前記車両に張出して前記車両に係止することを特徴とする。
【００１５】
この第５の発明によれば、車両の下側のスペースが狭く装置本体部を車両の下に設置することが容易でない場合等でも上方力付与部材と下方力付与部材を利用することで装置本体部が車両に容易かつ確実に取付けられ得る。上方力付与部材と下方力付与部材が車両に加える力は反対方向である。そのため上方力付与部材が車両に力を加える反力によって生じる装置本体部の上下方向の回転力は、下方力付与部材が車両に加える力に変換される。下方力付与部材が車両に力を加える反力によって生じる装置本体部の上下方向の回転力は、上方力付与部材が車両に加える力に変換される。かくして上方力付与部材と下方力付与部材は、効果良く車両に力を加え得る。
【００１６】
次に、第６の発明に係る車両用駆動操舵装置は、第４の発明または第５の発明の車両用駆動操舵装置において、前記操作機が前記車両の一端部に装着され、前記装置本体部が前記上方力付与部材と前記下方力付与部材によって前記車両の他端部に装着されることを特徴とする。
【００１７】
この第６の発明によれば、車両は、一端部が装置本体部から力を受け、他端部が操作機を操作する操作者から力を受ける。そのため車両は、一端部のみから力を受ける場合に比べて小さな力で方向が変えられ得る。かくして車両は、安定良く所定方向に搬送され得る。また操作者は、車両を１人で搬送しつつ搭載対象の状態を確認することもできる。
【００１８】
次に、第７の発明に係る車両用駆動操舵装置は、第４の発明から第６の発明のいずれかの車両用駆動操舵装置において、前記上方力付与部材を前記車両に当接させかつ上方に付勢する弾性部材を有することを特徴とする。
【００１９】
この第７の発明によれば、上方力付与部材が車両に加える上方の力は、弾性部材の弾性力によって所望の大きさに設定される。そのため例えば車両の下部に設けられたキャスタ等が床から完全に浮くことを避けることができる。これによりキャスタ等が床から浮いた状態で車両を搬送した際に車両が大きく傾くことを抑制し得る。あるいは上方力付与部材が車両に加える反力が小さくなり過ぎることを避けることができる。これにより装置本体部と床の間に生じる摩擦力を十分に大きく確保でき、装置本体部が床の上を滑ることでエネルギーが損失することが軽減され得る。
【００２０】
次に、第８の発明に係る車両用駆動操舵装置は、第４の発明から第７の発明のいずれかの車両用駆動操舵装置において、前記操作機は、前記操作機の左側に加えられた力を検知する左センサと、前記操作機の右側に加えられた力を検知する右センサを有し、前記装置本体部または前記操作機には、前記左センサと前記右センサからの信号に基づいて前記操作機に加えられた左右の力の差を求めて前記差によって前記操舵用動力源を制御して前記動輪の前記装置本体部に対する方向を決定する方向制御回路が設けられることを特徴とする。
【００２１】
この第８の発明によれば、車両の進行方向は、操作者の従前の操作によって変えられ得る。例えば操作者は、車両を右方向に曲げて進行させたい場合、操作機を介して車両の左側を右側よりも強く押す。車両を左方向に曲げて進行させたい場合は、操作機を介して車両の右側を左側よりも強く押す。方向制御回路は、操作者が加える操作機に加える左右の力差によって動輪の方向を決定する。これにより車両の進行方向を好適に変えることができる。
【００２２】
次に、第９の発明に係る車両用駆動操舵装置は、第８の発明の車両用駆動操舵装置において、前記操作機は、前記車両を旋回させる際または前記車両を前記車両の長手方向に対して直交する方向に横移動させる際に操作される旋回・横移動用操作部材と、前記旋回・横移動用操作部材の操作量を検知する操作量検知センサを有し、前記装置本体部または前記操作機には前記操作量検知センサからの信号に基づいて前記旋回・横移動用操作部材が操作された際に前記操舵用動力源を制御して前記動輪の車軸の向きを前記車両の前記長手方向に決定し、かつ前記旋回・横移動用操作部材の操作量によって前記駆動用動力源を制御して前記動輪に加えられる回転トルクの大きさを決定する横移動・旋回制御回路が設けられることを特徴とする。
【００２３】
この第９の発明によれば、車両の一端に位置する操作者は、車両を旋回させたい場合または横移動させたい場合、旋回・横移動用操作部材を操作する。これにより車両の他端部に装着された装置本体部が短手方向に移動する。操作者は、車両の一端部を装置本体部と同じ方向に移動させることで、車両を横移動させることができ、車両の一端部を装置本体部と逆方向に移動させることで、車両を旋回させることができる。
【００２４】
次に、第１０の発明に係る車両用駆動操舵装置は、第９の発明の車両用駆動操舵装置において、前記旋回・横移動用操作部材は、初期位置に対して両方向に操作可能であり、前記横移動・旋回制御回路は、前記旋回・横移動用操作部材の前記各方向に対応する前記操作量検知センサからの信号に基づいて前記動輪の回転方向を決定することを特徴とする。
【００２５】
この第１０の発明によれば、１つの旋回・横移動用操作部材の操作方向によって車両を左右両方向に移動または左右両方向に旋回させ得る。そのため旋回・横移動用操作部材を操作機の左右両側に設ける場合に比べて、操作機が簡易に構成され得る。
【００２６】
次に、第１１の発明に係る車両用駆動操舵装置は、第９の発明または第１０の発明の車両用駆動操舵装置において、前記操作量検知センサが信号を送信した際に、前記横移動・旋回制御回路が前記方向制御回路よりも優先して前記操舵用動力源と前記駆動用動力源を制御することを特徴とする。
【００２７】
この第１１の発明によれば、車両が不本意な方向に移動等することが抑制され得る。
【００２８】
次に、第１２の発明に係る車両用駆動操舵装置は、第４の発明から第１１の発明のいずれかの車両用駆動操舵装置において、前記操作機は、前記操作信号を前記車両のフレームに送信する送信機を有し、前記装置本体部は、前記操作信号を前記フレームを経由して受信する受信機を有することを特徴とする。
【００２９】
この第１２の発明によれば、操作信号は、車両のフレームを経由して操作機から装置本体部に送信される。そのため操作信号が装置本体部に確実に送信される。また電波が外部に発信される量を軽減することができ、これにより該電波による他の機器への影響を少なくし得る。また操作機と装置本体部を接続するワイヤ等も不要である。
【００３０】
次に、第１３の発明に係る車両用駆動操舵装置は、第１２の発明の車両用駆動操舵装置において、前記車両は、前記フレームの下部にキャスタが配設されるベッドであることを特徴とする。
【００３１】
この第１３の発明によれば、車両用駆動操舵装置は、ベッドの搬送を補助するベッド搬送補助装置に好適である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は上記各発明の手段をとることにより、駆動と操舵とを行う動輪を備える車両用駆動操舵装置において、駆動と操舵とを行う動輪の位置を変えることなく進行方向を変換し得ると共に、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態に係るベッド搬送補助装置の斜視図である。
【図２】本実施形態に係るベッド搬送補助装置の側面図である。
【図３】本実施形態に係るベッド搬送補助装置の操作機の斜視図である。
【図４】本実施形態に係るベッド搬送補助装置の装置本体部の斜視図である。
【図５】本実施形態に係るベッド搬送補助装置の装置本体部の一部拡大斜視図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】本実施形態に係るベッド搬送補助装置の装置本体部の分解斜視図である。
【図８】本実施形態に係るベッド搬送補助装置のブロック図である。
【図９】本実施形態に係るベッド搬送補助装置を装着したベッドが直進する際の上面図である。
【図１０】本実施形態に係るベッド搬送補助装置を装着したベッドが曲って前進する際の上面図である。
【図１１】本実施形態に係るベッド搬送補助装置を装着したベッドが横移動する際の上面図である。
【図１２】本実施形態に係るベッド搬送補助装置を装着したベッドが旋回する際の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の１つの実施の形態を図１〜１２にしたがって説明する。
ここで、車両用駆動操舵装置の態様として、図１、２に示すように車両は、キャスタ３０ｃが取付けられた走行自在なベッド３０とされる。このベッド３０の搬送を補助するベッド搬送補助装置１を例示して説明する。ベッド搬送補助装置１（車両用駆動操舵装置）は、図１、２に示すように１人の例えば操作者としての看護師等によってベッド３０（車両）を搬送する際にベッド３０に装着される。
【００３５】
ベッド３０（車両）は、図１、２に示すようにフレーム３０ａとキャスタ３０ｃとパネル３０ｄを有する。フレーム３０ａは、金属製のパイプ部材である複数の柱と横部材から構成される。キャスタ３０ｃは、フレーム３０ａに取付けられてベッド３０の下部の４隅に位置する。キャスタ３０ｃは、フレーム３０ａに対して垂直軸周りに自由回転可能に取付けられる車軸と、車軸の両端部に装着される車輪を有する。パネル３０ｄは、ベッド３０の前端部と後端部において起立してフレーム３０ａに装着される。フレーム３０ａの上にはマットレス３０ｂが設置され、マットレス３０ｂの上に患者３２が横たわり得る。
【００３６】
ベッド搬送補助装置１（車両用駆動操舵装置）は、図２に示すようにベッド３０の長手方向の一端部に装着される操作機２と、ベッド３０の長手方向の他端部に装着される装置本体部３を有する。操作機２は、看護師等の操作者によって操作される操作機本体４と、操作機本体４をベッド３０に装着する一対の装着機構５を有する。
【００３７】
装着機構５は、図２、３に示すように金属製パイプの装着本体部材５ａと、装着本体部材５ａの先端部に取付けられる取付プレート５ｂと、装着本体部材５ａの基端部に取付けられるカム５ｃを有する。装着本体部材５ａは、ベッド３０の一端部の上部を覆うように延出する。取付プレート５ｂは、ベッド３０のパネル３０ｄに対面してパネル３０ｄに当接され得る。
【００３８】
カム５ｃは、図３に示すように装着本体部材５ａの支軸５ｄに回転可能に取付けられる。カム５ｃにはベッド３０と反対方向に延出するレバー５ｅが取付けられる。カム５ｃは、レバー５ｅによって装着本体部材５ａに対して回転されることで取付プレート５ｂとの距離が変化する外周面を有する。カム５ｃは、回転することで取付プレート５ｂと協働してベッド３０のパネル３０ｄまたはフレーム３０ａを挟む。操作機２がベッド３０の一端部に取外し可能に装着される。
【００３９】
操作機本体４は、図３に示すように棒状である。操作機本体４と装着本体部材５ａの間には、ばね６ａ，６ｂが設けられる。ばね６ａ，６ｂは、スパイラルスプリングであって、一端部が操作機本体４の左部または右部に取付けられ、他端部が各装着本体部材５ａに装着される。ばね６ａに右センサ７ａが装着され、ばね６ｂに左センサ７ｂが装着される。左センサ７ｂと右センサ７ａは、ばね６ａ，６ｂのひずみ量を検知するひずみゲージ等である。これにより、右センサ７ａは、装置本体部３の右側に加えられた力を検知可能とする。また、左センサ７ｂは、装置本体部３の左側に加えられた力を検知可能とする。
そして、左センサ７ｂと右センサ７ａは、操作機本体４の左右部に加えられた力に対応した方向と大きさに対応した検知信号を送信する。
【００４０】
操作機本体４の一端部には、図３に示すようにグリップ４ａが設けられ、他端部には、旋回・横移動用操作部材９が装着される。グリップ４ａは、操作機本体４に対して移動不能であり、看護師３１の一方の手によって把持される。旋回・横移動用操作部材９は、操作機本体４に対して操作機本体４を軸中心に回転可能に装着され、看護師３１の他方の手によって把持される。旋回・横移動用操作部材９は、図示省略の付勢手段によって初期位置に付勢されて、操作機本体４に対して前方回転と後方回転の両方向に回転され得る。
【００４１】
操作機本体４内には図３に示すように操作量検知センサ３３が設けられる。操作量検知センサ３３は、旋回・横移動用操作部材９の操作機本体４に対する位置を検知して、旋回・横移動用操作部材９の操作機本体４に対する移動方向と移動量に応じた信号を発信する。操作量検知センサ３３は、例えば旋回・横移動用操作部材９の操作機本体４に対する角度を検出するポテンショメータである。
【００４２】
操作機本体４には、図３に示すように送信機８が設けられる。送信機８は、電気配線によって左センサ７ｂと右センサ７ａと操作量検知センサ３３と接続される。送信機８は、センサ（７ａ，７ｂ，３３）から受信した信号を無線で送信、あるいはベッド３０のフレーム３０ａに送信する。
【００４３】
装置本体部３には、図２、４に示すように上方力付与部材２０と下方力付与部材２１が装着される。上方力付与部材２０は、装置本体部３に上下方向に移動可能に取付けられる。上方力付与部材２０は、一対のフック２０ａと一対のフック２０ａを連結する連結部材２０ｂを有する。フック２０ａは、装置本体部３からベッド３０に向けて張出している。連結部材２０ｂは、リフタ２２によって昇降される。
【００４４】
リフタ２２は、図２、４に示すように棒状であって中央部２２ａが装置本体部３に回転可能に取付けられる。リフタ２２は、装置本体部３から突出する先端部２２ｂを有し、先端部２２ｂによって力が加えられ得る。リフタ２２の基端部２２ｃは、弾性部材１９を介して連結部材２０ｂに連結される。
【００４５】
弾性部材１９は、図４に示すようにスプリングばね等であって、一端部が連結部材２０ｂに取付けられ、他端部がリフタ２２の端部に取付けられる。リフタ２２は、先端部２２ｂが押し下げられた場合に上方力付与部材２０を持上げる。先端部２２ｂが持上げられた場合は上方力付与部材２０を下降させる。
【００４６】
上方力付与部材２０は、図２、４に示すようにリフタ２２によって持上げられることでフック２０ａがベッド３０の下部に係止する。フック２０ａは、ベッド３０に係止しかつベッド３０に上方への力を付与する。これにより上方力付与部材２０は、ベッド３０の一端部を支える。上方力付与部材２０のベッド３０から受ける力が所定以上になると、弾性部材１９が弾性変形する。
【００４７】
弾性部材１９は、図２、４に示すように弾性変形することで上方力付与部材２０を付勢し、上方力付与部材２０がベッド３０を上方に押す。上方力付与部材２０がベッド３０を上方に押す力は、弾性部材１９の特性によって第１力以上でかつ第２力以下になる。付勢力が第２力以下であることによってベッド３０のキャスタ３０ｃが床から浮くことが抑制され、ベッド３０が搬送時に左右に大きく揺れることがキャスタ３０ｃによって規制され得る。付勢力が第１力以上であることで、上方力付与部材２０がベッド３０から受ける下方への反力が小さくなり過ぎることが抑制される。これにより装置本体部３の動輪１３の床に対する摩擦力が所定以上になり、動輪１３が床の上を滑ることが抑制され得る。
【００４８】
下方力付与部材２１は、図２、４に図示されるように金属製パイプ等であって２つの縦部材２１ａと２つの張出部材２１ｂと１つの横部材２１ｃを有する。２つの縦部材２１ａは、装置本体部３から上方に延出する。張出部材２１ｂは、縦部材２１ａの各上端部からベッド３０に向けて張出し、ベッド３０の上端部に係止され得る。横部材２１ｃは、張出部材２１ｂの各先端部から下方に延出しかつ水平方向に延出して２つの張出部材２１ｂを連結する。縦部材２１ａは、張出部材２１ｂによって装置本体部３に対して上下方向に位置調整される。縦部材２１ａは、張出部材２１ｂがベッド３０の上端部に係止しベッド３０に対して下方への力を付与し得るように位置調整される。
【００４９】
装置本体部３は、図５〜７に示すように略箱形状の台車ベース１１を有している。台車ベース１１の上部には、上述した上方力付与部材２０及び下方力付与部材２１が設けられている。台車ベース１１の底面は開口されており、かかる底面側の開口を塞ぐ２枚の底板１１ａ、１１ｂを有している。２枚の底板１１ａ、１１ｂは、共に、中央に円形の開口部を有している。底板１１ａ、１１ｂの開口部の間に円環形状に形成されたリングギヤ１５が配設される。
【００５０】
リングギヤ１５は、図５〜７に示すように円周上に噛合歯１５ｆを形成した円環形状に形成されている。詳しくは、リングギヤ１５は円筒部１５ａを有している。この円筒部１５ａの外周面には、周方向に噛合歯１５ｆが形成されている。この円筒部１５ａの噛合歯１５ｆの形成される一端部と反対側の他端部には、外周面から径方向外方に向かって突出する鍔部１５ｂが全周にわたって形成されている。この鍔部１５ｂの両面には周方向に沿って軸受１１ｃの転動体が転動可能な軌道溝が形成されている。
リングギヤ１５は、円筒部１５ａの噛合歯１５ｆの形成部位が上方となる姿勢にし、鍔部１５ｂの軸方向両面から両底板１１ａ、１１ｂが複数の軸受１１ｃ・・・を介して挟持される。両底板１１ａ、１１ｂは、リングギヤ１５を挟持した状態で台車ベース１１の底面側の開口に固定される。これにより、リングギヤ１５は、ベッド３０に対して水平方向に配設されるともに、台車ベース１１に対して回動可能に配設される。また、リングギヤ１５は、円筒部１５ａの内周面から軸中心に向かって一体的に延出する支持軸１５ｃ、１５ｃが形成される。
【００５１】
リングギヤ１５の円環内位置には、図５〜７に示すように駆動輪及び操舵輪となる動輪１３がリングギヤ１５の水平方向の配設面に対して直交する垂直方向に配設されてリングギヤ１５から下方に突出している。動輪１３は、隣接して並行に配設される２輪を有し、各動輪１３、１３の軸中心には車軸１２、１２が嵌め込まれている。車軸１２、１２の端部には、軸受１５ｄ、１５ｄを介して支持軸１５ｃ、１５ｃに支承される。これにより、動輪１３、１３は、リングギヤ１５と一体的関係にある支持軸１５ｃ、１５ｃにより回動自在に支承されている。動輪１３、１３は駆動用動力源１４により駆動されると共に、操舵用動力源１６によりリングギヤ１５を回動させることにより操舵される。
【００５２】
駆動用動力源１４は、図５〜７に示すように電力によってトルクを出力するモータ１４ａと、モータ１４ａの出力トルクを車軸１２、１２に伝達するドライブピニオンギヤ１４ｂを有する。リングギヤ１５には、動輪１３、１３の回転速度を検出する速度センサ３５が装着される。駆動用動力源１４のモータ１４ａは、リングギヤ１５及び動輪１３、１３の上方に配置される。駆動用動力源１４は、リングギヤ１５に架け渡されたブラケット１５ｅによって固定されている。
２輪の動輪１３、１３間には差動機構５０が配設されており、駆動用動力源１４から動輪１３、１３への駆動力伝達は差動機構５０を介して行われる。
【００５３】
差動機構５０は、図６に示すようにデフリングギヤ５２、デフケース５４、デフピニオンシャフト５６、第１デフピニオンギヤ５８、第２デフピニオンギヤ６０、右サイドギヤ６２、左サイドギヤ６４を主体として構成される。デフリングギヤ５２は、外周面にドライブピニオンギヤ１４ｂと噛み合う歯が形成される。デフリングギヤ５２の中心部位には、箱形状のデフケース５４が一体に固定されている。デフケース５４内には、デフピニオンシャフト５６がデフケース５４と一体的に連結されている。このデフピニオンシャフト５６は、デフリングギヤ５２の軸に直交する方向に配置される。デフピニオンシャフト５６の両端には、第１デフピニオンギヤ５８と第２デフピニオンギヤ６０が回転可能に軸支されている。
第１デフピニオンギヤ５８と第２デフピニオンギヤ６０の回転軸と直交する方向（デフリングギヤ５２の軸と同軸）から右サイドギヤ６２と左サイドギヤ６４が噛み合っている。右サイドギヤ６２と左サイドギヤ６４は、それぞれ軸方向に車軸１２、１２が一体的に固定されている。各車軸１２、１２は、動輪１３、１３に対し駆動伝達可能に連結されている。
【００５４】
デフリングギヤ５２の径方向外方には、図６に示すようにドライブピニオンギヤ１４ｂが噛み合っている。ドライブピニオンギヤ１４ｂは、駆動用動力源１４からの駆動力が伝達されて回転する。ドライブピニオンギヤ１４ｂによって、デフリングギヤ５２が回転される。デフリングギヤ５２の回転に伴って、デフケース５４及びデフピニオンシャフト５６が回転する。デフピニオンシャフト５６の回転に伴って、第１デフピニオンギヤ５８と第２デフピニオンギヤ６０は、デフピニオンシャフト５６の軸中心に回転すると共に、デフリングギヤ５２の軸周りを回動する。この際、左右の動輪１３、１３の負荷状態に伴って左右サイドギヤ６２、６４に駆動用動力源１４からの駆動力を分配して駆動伝達する。そして、左右サイドギヤ６２、６４は、回転差が生じた状態で車軸１２、１２を介して動輪１３、１３を回転させる。これにより、左右の動輪１３、１３の間の差動回転が吸収される。
【００５５】
台車ベース１１には、図５、６に示すように操舵用動力源１６が設けられる。
操舵用動力源１６は、電力によってトルクを出力するモータ１６ａと、モータ１６ａの出力トルクをリングギヤ１５の回動力に変換する歯車伝達機構４０を有する。
歯車伝達機構４０は、第１ギヤ４２、第２ギヤ４４、ウォームギヤ４６を介してリングギヤ１５を回動させる。第１ギヤ４２は、モータ１６ａと連結されておりモータ１６ａの出力トルクに伴って回転する。第２ギヤ４４とウォームギヤ４６は、同軸上に一体的に連結されている。そして、第１ギヤ４２と第２ギヤ４４が噛み合っており、第２ギヤ４４と一体的関係のウォームギヤ４６がリングギヤ１５の噛合歯１５ｆと噛み合っている。そして、操舵用動力源１６のモータ１６ａの出力トルクに伴ってウォームが回転してリングギヤ１５側への回動伝達をする。これによりリングギヤ１５は、台車ベース１１に対して水平面上で回動する。台車ベース１１には、リングギヤ１５の台車ベース１１に対する角度を検出する位置センサ３４が設けられる。
【００５６】
ここで、ウォームギヤ４６の回転軸とリングギヤ１５の回転軸は、図５に示すように互いに交わらず、かつ、平行でもない２軸の食い違い軸の構成である。また、ウォームのねじれ角度は、リングギヤ１５の噛合歯１５ｆとの摩擦角より小さく設定される。これにより、操舵用動力源１６からリングギヤ１５側への回転伝達は可能であるがリングギヤ１５側から操舵用動力源１６側への回転伝達は不可能な非可逆な歯車伝達の構成となる。これにより、操舵用動力源１６からリングギヤ１５側が回動され動輪１３、１３の進行方向が変わった後に動輪１３、１３の進行方向を固定する方向固定保持力を備える。
【００５７】
台車ベース１１には、図５、６に示すようにとバッテリ１７と制御装置１８が設けられる。バッテリ１７は、駆動用動力源１４と操舵用動力源１６と制御装置１８に電力を供給する。
制御装置１８は、図６、８に示すように受信機１８ａと複数の制御回路（方向制御回路１８ｂ、走行トルク制御回路１８ｃ、横移動・旋回制御回路１８ｄ）を有する。受信機１８ａは、操作機２の送信機８からの信号を無線であるいはベッド３０のフレーム３０ａを介して受信する。
【００５８】
方向制御回路１８ｂは、図６、８に示すように受信機１８ａから得た左センサ７ｂと右センサ７ａからの信号に基づいて操作機２の左右に加わった力差を算出する。次に方向制御回路１８ｂは、次に方向制御回路１８ｂは、力差の大きさによってリングギヤ１５の台車ベース１１に対する角度を決定する。
【００５９】
方向制御回路１８ｂは、図６、８に示すように位置センサ３４からの信号に基づいてリングギヤ１５の回転方向と回転量を確認しつつ、リングギヤ１５が台車ベース１１に対して所定の角度になるように操舵用動力源１６によってリングギヤ１５を回転させる。
【００６０】
方向制御回路１８ｂは、左右の力差が所定以上であると判断した場合、あるいは左右の力差が所定以上に急激に変化したと判断した場合には、操舵用動力源１６を制御して台車ベース１１に対するリングギヤ１５の回転を停止する。これによりベッド３０が急に方向が変わることが避けられ得る。
【００６１】
走行トルク制御回路１８ｃは、受信機１８ａを介して得た左センサ７ｂと右センサ７ａからの信号に基づいて操作機２に加わった左右の力の和を求める。次に走行トルク制御回路１８ｃは、力の和の正負によって駆動用動力源１４を制御して装置本体部３の走行方向（前進または後進）を決定する。走行トルク制御回路１８ｃは、力の和の大きさによって駆動用動力源１４を制御して車軸１２に加えるトルクを制御する。
【００６２】
走行トルク制御回路１８ｃは、速度センサ３５からの信号に基づいて車軸１２の回転速度を得て、所定の回転速度以上（例えば人の歩行速度よりも高速）になった際に車軸１２に加えられるトルクの大きさを制御する。また走行トルク制御回路１８ｃは、速度センサ３５からの信号に基づいて車軸１２の回転加速度を求め、所定の回転加速度以上になった際に車軸１２に加えられるトルクの大きさを制御する。これによりベッド３０が不本意に高速あるいは急加速することが制御され得る。
【００６３】
走行トルク制御回路１８ｃは、操作機２に加わる力の和が正と負の間で切り替わったと判断した場合、駆動用動力源１４を制御して車軸１２の回転を所定時間停止させる。これによりベッド３０が急に後退から前進にあるいは前進から後退に切り換えられることが避けられ得る。
【００６４】
操作機２の右側に加わった力と左側に加わった力が同じ場合は、図９に示すように車軸１２がベッド３０の長手方向と直交する。看護師３１等が操作機２を押した場合、ベッド３０が直進し、操作機２を引いた場合はベッド３０が真っ直ぐに後退する。
【００６５】
操作機２の右側に加わった力が左側に加わった力よりも大きい場合、図１０に示すように車軸１２がベッド３０の長手方向に直交する位置から図１０において反時計回りに回転する。看護師３１等がベッド３０を押した場合、ベッド３０が左方向に曲って前進する。操作機２の左側を引く力が右側を引く力よりも大きい場合、ベッド３０が左方向に曲って後退する。
【００６６】
操作機２の左側に加わった力が右側に加わった力よりも大きい場合、車軸１２がベッド３０の長手方向に直交する位置から図１０において時計回りに回転する。看護師３１等がベッド３０を押した場合、ベッド３０が右方向に曲って前進する。操作機２の右側を引く力が左側を引く力よりも大きい場合、ベッド３０が右方向に曲って後退する。
【００６７】
横移動・旋回制御回路１８ｄは、受信機１８ａから得た操作量検知センサ３３からの信号に基づいて旋回・横移動用操作部材９が操作されたか否かを判断する。横移動・旋回制御回路１８ｄは、旋回・横移動用操作部材９が操作されたと判断した場合、操舵用動力源１６を制御して車軸１２をベッド３０の長手方向と略平行にする。
【００６８】
次に横移動・旋回制御回路１８ｄは、操作量検知センサ３３からの信号に基づいて旋回・横移動用操作部材９の操作方向と操作量を判断する。横移動・旋回制御回路１８ｄは、旋回・横移動用操作部材９が正方向に操作されたと判断した場合、駆動用動力源１４によって車軸１２を一方向へ回転させ、旋回・横移動用操作部材９が負方向に操作されたと判断した場合には車軸１２を一方向と反対方向に回転させる。横移動・旋回制御回路１８ｄは、旋回・横移動用操作部材９の操作量に比例して駆動用動力源１４から車軸１２に加えられるトルクの大きさを決定する。
【００６９】
看護師３１等が図１１、１２に示すように右手によって旋回・横移動用操作部材９を前方に回転させると、車軸１２がベッド３０の長手方向に向き、装置本体部３がベッド３０の短手方向（長手方向と直交する方向）の一方向に移動する。図１１に示すように看護師３１等が装置本体部３と同方向にベッド３０を押すと、ベッド３０は、ベッド３０の短手方向の一方向に横移動する。図１２に示すように看護師３１等が装置本体部３と逆方向にベッド３０を押すと、ベッド３０は、その場において旋回する。
【００７０】
看護師３１等が旋回・横移動用操作部材９を操作し、かつ操作機２を押すまたは引いた場合は、横移動・旋回制御回路１８ｄが他の回路（方向制御回路１８ｂと走行トルク制御回路１８ｃ）に対して優先して操舵用動力源１６と駆動用動力源１４を制御する。これにより装置本体部３は、前進または後退せずにベッド３０の短手方向に移動する。
【００７１】
以上のようにベッド搬送補助装置１は、図５〜７に示すようにベッド３０本体に対して、回動可能に配設され、円周上に噛合歯１５ｆを形成した円環形状のリングギヤ１５と、リングギヤ１５の円環内からリングギヤ１５の回転中心に向かって延出する支持軸１５ｃ、１５ｃと、動輪１３、１３を駆動する駆動用動力源１４と、リングギヤ１５を駆動する操舵用動力源１６と、操舵用動力源１６からリングギヤ１５に動力伝達可能な歯車伝達機構４０とを備え、動輪１３、１３は、リングギヤ１５の円環内に軸をリングギヤ１５の配設面と平行にして配置されかつ支持軸１５ｃ、１５ｃにより回動自在に支承される。
したがって駆動と操舵とを行う動輪１３、１３は、リングギヤ１５の円環内において軸がリングギヤ１５の配設面と平行にして配置され、かつリングギヤ１５の円環内からリングギヤ１５の回転中心に向かって延出する支持軸１５ｃ、１５ｃにより回動自在に支承されている。操舵用動力源１６は、歯車伝達機構４０を介して円周上に噛合歯１５ｆが形成されるリングギヤ１５に動力伝達することでリングギヤ１５を回動して動輪を操舵する。
操舵用動力源１６と歯車伝達機構４０は、リングギヤ１５の噛合歯に隣接して配設されることからコンパクトな構成となる。これにより、動輪の位置を変えることなく進行方向の変換をすることができると共に、小型化を図ることができる。
また、上記構成を言い換えると、ベッド３０本体に対して、円周上に噛合歯１５ｆを形成した円環形状のリングギヤ１５が回動可能に水平方向に配設され、円環形状のリングギヤ１５の円環内位置に駆動輪及び操舵輪となる動輪１３、１３がリングギヤ１５の水平方向の配設面に対して直交方向の垂直方向に配設されてリングギヤ１５と一体的関係にある支持軸１５ｃ、１５ｃにより回動自在に支承されており、動輪１３、１３は駆動用動力源１４により駆動されると共に、操舵用動力源１６によりリングギヤ１５を回動させることにより操舵されるようになっており、操舵用動力源１６からリングギヤ１５への動力伝達には歯車伝達機構４０を含んでおり、歯車伝達機構４０には操舵用動力源１６からリングギヤ１５側への回転伝達は可能であるがリングギヤ１５側から操舵用動力源１６側への回転伝達は不可能であるウォームギヤ４６（非可逆伝達歯車機構）を有する。
したがって駆動輪及び操舵輪となる動輪１３、１３は、リングギヤ１５の円環内位置であって水平方向の配設面に対して直交方向の垂直方向に配設されている。そして、動輪１３、１３は、リングギヤ１５と一体的関係にある支持軸１５ｃ、１５ｃにより回動自在に支承されて操舵用動力源１６によるリングギヤ１５の回動により操舵される。そのため、動輪１３、１３の位置を変えることなく進行方向の変換をすることができる。
【００７２】
また、歯車伝達機構４０は、図５〜７に示すように非可逆伝達歯車機構としてのウォームギヤ４６を含む構成である。これにより、操舵用動力源１６からリングギヤ１５側への回転伝達は可能であるがリングギヤ１５側から操舵用動力源１６側への回転伝達は不可能な構成となり得る。そのため、動輪１３、１３の方向固定保持力を備えることができる。
また、複雑な構成を採用することなく非可逆伝達歯車機構を備えることができる。また、ウォームギヤ４６は、減速比を大きく設定することができるため小さい操舵用動力源１６でリングギヤ１５の回動をすることができる。操舵用動力源１６を小さくすることで装置全体をコンパクトにできる。よって、少ないエネルギーで駆動できると共に、より一層小型化を図ることができる。
【００７３】
動輪１３、１３は、図５〜７に示すように隣接して並行に配設される２輪からなっており、２輪間には差動機構５０が配設されており、駆動用動力源１４から２輪への駆動力伝達は差動機構５０を介して行われる構成となっており、ベッド３０の旋回走行時には２輪間の差動回転が吸収される。
したがって２つの動輪１３、１３によってベッド３０を支持することで、ベッド３０の重量を分配しつつ安定して支持することができる。また、駆動用動力源１４から２輪への駆動力伝達は、差動機構５０を介して行われてベッド３０の旋回走行時には２輪間の差動回転が吸収される。そのため、動輪１３、１３の進行方向を変える場合、２つの動輪１３、１３の速度差によって動輪１３、１３が床の上を滑るのを抑制し少ないエネルギーで動輪１３、１３の進行方向を変え得る。
【００７４】
ベッド搬送補助装置１は、図２に示すように操作されることで操作信号を送信する操作機２と、操作信号を受信して操作信号に基づいて走行する装置本体部３と、装置本体部３から張出してベッド３０に係止しかつベッド３０に上方の力を付与する上方力付与部材２０と、装置本体部３から張出してベッド３０に係止しかつベッド３０に下方の力を付与する下方力付与部材２１を有する。
したがって、上方力付与部材２０と下方力付与部材２１は、図２に示すように協働してベッド３０をクランプする。そのため装置本体部３とベッド３０は、これらの間に力が加わった場合でもがたつき難い。例えばベッド３０を大きく方向変換する場合、あるいは患者３２を乗せたベッド３０と装置本体部３の中心がずれた場合等に装置本体部３とベッド３０の間に左右方向のねじれ力が生じる。またベッド３０が障害物を乗り越える場合、あるいは床面が傾斜または凹凸を有する場合に装置本体部３とベッド３０の間に上下方向の力が生じる。これら力が生じた場合でも上方力付与部材２０と下方力付与部材２１によって装置本体部３とベッド３０ががたつき難く、装置本体部３がベッド３０に対して安定良く取付けられ得る。
【００７５】
上方力付与部材２０と下方力付与部材２１は、図２に示すようにそれぞれ装置本体部３からベッド３０に張出してベッド３０に係止する。
そのためベッド３０の下側のスペースが狭く装置本体部３をベッド３０の下に設置することが容易でない場合等でも上方力付与部材２０と下方力付与部材２１を利用することで装置本体部３がベッド３０に容易かつ確実に取付けられ得る。上方力付与部材２０と下方力付与部材２１がベッド３０に加える力は反対方向である。そのため上方力付与部材２０がベッド３０に力を加える反力によって生じる装置本体部３の上下方向の回転力は、下方力付与部材２１がベッド３０に加える力に変換される。下方力付与部材２１がベッド３０に力を加える反力によって生じる装置本体部３の上下方向の回転力は、上方力付与部材２０がベッド３０に加える力に変換される。かくして上方力付与部材２０と下方力付与部材２１は、効果良くベッド３０に力を加え得る。
【００７６】
図１に示すように操作機２がベッド３０の一端部に装着され、装置本体部３が上方力付与部材２０と下方力付与部材２１によってベッド３０の他端部に装着される。
したがってベッド３０は、一端部が装置本体部３から力を受け、他端部が看護師３１等から力を受ける。そのためベッド３０は、一端部のみから力を受ける場合に比べて小さな力で方向が変えられ得る。かくしてベッド３０は、安定良く所定方向に搬送され得る。また看護師３１は、ベッド３０を１人で搬送しつつ患者３２の状態を確認することもできる。
【００７７】
装置本体部３は、図２に示すように上方力付与部材２０をベッド３０に当接させかつ上方に付勢する弾性部材１９を有する。
したがって上方力付与部材２０がベッド３０に加える上方の力は、弾性部材１９の弾性力によって所望の大きさに設定される。そのため例えばベッド３０の下部に設けられたキャスタ３０ｃが床から完全に浮くことを避けることができる。これによりキャスタ３０ｃが床から浮いた状態でベッド３０を搬送した際にベッド３０が大きく傾くことを抑制し得る。あるいは上方力付与部材２０がベッド３０に加える反力が小さくなり過ぎることを避けることができる。これにより装置本体部３と床の間に生じる摩擦力を十分に大きく確保でき、装置本体部３が床の上を滑ることでエネルギーが損失することが軽減され得る。
【００７８】
操作機２は、図３、５に示すように操作機２の左側に加えられた力を検知する左センサ７ｂと、操作機２の右側に加えられた力を検知する右センサ７ａを有する。装置本体部３には、左センサ７ｂと右センサ７ａからの信号に基づいて操作機２に加えられた左右の力差を求めて前記差によって操舵用動力源１６を制御して車軸１２の台車ベース１１に対する方向を決定する方向制御回路１８ｂが設けられる。
したがってベッド３０の進行方向は、図１０に示すように看護師３１等の従前の操作によって変えられ得る。例えば看護師３１等は、ベッド３０を右方向に曲げて進行させたい場合、操作機２を介してベッド３０の左側を右側よりも強く押す。ベッド３０を左方向に曲げて進行させたい場合は、操作機２を介してベッド３０の右側を左側よりも強く押す。
方向制御回路１８ｂは、看護師３１等が加える操作機２に加える左右の力差によって車軸１２の方向を決定する。これによりベッド３０の進行方向を好適に変えることができる。
【００７９】
操作機２は、図１１、１２に示すようにベッド３０を旋回させる際またはベッド３０をベッド３０の長手方向に対して直交する方向に横移動させる際に操作される旋回・横移動用操作部材９と、旋回・横移動用操作部材９の操作量を検知する操作量検知センサ３３を有する。装置本体部３には、操作量検知センサ３３からの信号に基づいて旋回・横移動用操作部材９が操作された際に操舵用動力源１６を制御して車軸１２の向きをベッドの長手方向に決定し、かつ旋回・横移動用操作部材９の操作量によって駆動用動力源１４を制御して車軸１２に加えられる回転トルクの大きさを決定する横移動・旋回制御回路１８ｄが設けられる。
したがってベッド３０の一端に位置する看護師３１等は、ベッド３０を旋回させたい場合または横移動させたい場合、旋回・横移動用操作部材９を操作する。これによりベッド３０の他端部に装着された装置本体部３が短手方向に移動する。看護師３１等は、ベッド３０の一端部を装置本体部３と同じ方向に移動させることで、ベッド３０を横移動させることができ、ベッド３０の一端部を装置本体部３と逆方向に移動させることで、ベッド３０を旋回させることができる。
【００８０】
旋回・横移動用操作部材９は、初期位置に対して両方向に操作可能である。横移動・旋回制御回路１８ｄは、旋回・横移動用操作部材９の各方向に対応する操作量検知センサ３３からの信号に基づいて車軸１２の回転方向を決定する。
したがって１つの旋回・横移動用操作部材９の操作方向によってベッド３０を左右両方向に移動または左右両方向に旋回させ得る。そのため旋回・横移動用操作部材９を操作機２の左右両側に設ける場合に比べて、操作機２が簡易に構成され得る。
【００８１】
操作量検知センサ３３が信号を送信した際に、横移動・旋回制御回路１８ｄが方向制御回路１８ｂよりも優先して操舵用動力源１６と駆動用動力源１４を制御する。したがってベッド３０が不本意な方向に移動等することが抑制され得る。
【００８２】
操作機２は、図８に示すように操作信号をベッド３０のフレーム３０ａに送信する送信機８を有する。装置本体部３は、操作信号をベッド３０のフレーム３０ａを経由して受信する受信機１８ａを有する。したがって操作信号は、ベッド３０のフレーム３０ａを経由して操作機２から装置本体部３に送信される。
そのため操作信号が装置本体部３に確実に送信される。また電波が外部に発信される量を軽減することができ、これにより該電波による他の機器への影響を少なくし得る。また操作機２と装置本体部３を接続するワイヤ等も不要である。
【００８３】
図１、２に示すようにフレーム３０ａの下部にキャスタ３０ｃが配設されるベッド３０の搬送を補助するベッド搬送補助装置１等に好適である。
【００８４】
走行トルク制御回路１８ｃは、装置本体部３が単独でベッド３０を牽引するトルクよりも小さなトルクを出力するように駆動用動力源１４を制御する。また走行トルク制御回路１８ｃは、操作機２が操作されていないと判断した際に駆動用動力源１４を停止させる。したがってベッド３０が装置本体部３のみによって移動されることが規制される。
【００８５】
走行トルク制御回路１８ｃは、患者３２を乗せたベッド３０を搬送するために必要な力の５０〜９０％にて装置本体部３を牽引するように駆動用動力源１４を制御する。したがってベッド３０が装置本体部３のみによって移動されることが規制される。
【００８６】
操作機２と装置本体部３は、図２〜４に示すようにベッド３０に対して取外すことができる。したがってベッド搬送補助装置１は、他のベッド３０を搬送する際に利用でき、複数のベッド３０の搬送用に利用され得る。またベッド３０の洗浄時に操作機２と装置本体部３をベッド３０から取外すことでベッド３０は容易に洗浄され得る。
【００８７】
操作機２と装置本体部３は、図２〜４に示すようにベッド３０に個別に取付けられる。したがって操作機２と装置本体部３は、ベッド３０から取外した際に小型になり、容易に持ち運ばれかつ収納され得る。
【００８８】
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。上記実施形態では車両用駆動操舵装置としてベッド搬送補助装置１の態様を説明したが、車両用駆動操舵装置は種々の車両に取付けできる。例えば、操作機２と装置本体部３を工場における部品運搬用の台車に取付けて台車の自動搬送装置としても適用できる。
【００８９】
差動機構５０は、上記実施形態に限定されず各種の差動機構を適用できる。例えば、遊星歯車機構による差動機構であってもよい。
【００９０】
図８に示すように送信機８は、無線またはベッド３０のフレーム３０ａを介して装置本体部３の受信機１８ａに信号を送信しても良いし、送信機８と受信機１８ａを接続する電機配線が設けられ、送信機８が電気配線を経由して受信機１８ａに信号を送信しても良い。
【００９１】
図５に示すようにリングギヤ１５の円筒部１５ａの外周面に噛合歯１５ｆが形成された構成について説明したが、リングギヤは円筒形状に限定されない。リングギヤは、円環形状に形成されており噛合歯が円周上に形成されているものであれば種々適用可能である。例えば、円筒部１５ａの内周面に噛合歯が形成されるものでも良い。
また、操舵用動力源１６からリングギヤ１５へ動力伝達する歯車伝達機構４０は、ウォームギヤを介装して非可逆伝達歯車機構の構成を有していればよく、他の歯車の形状や数に限定されず適宜噛み合わせた連結構成であっても良い。
【００９２】
図２に示すように上方力付与部材２０は、ベッド３０の下端部に係止されて上方への力を付与しても良いし、ベッド３０の中央部または上部に係止されて上方への力を付与しても良い。下方力付与部材２１は、ベッド３０の上端部に係止されて下方への力を付与しても良いし、ベッド３０の中央部または下部に係止されて下方への力を付与しても良い。
【００９３】
図２に示すように弾性部材１９は、リフタ２２と上方力付与部材２０の間に設けられても良いし、リフタ２２を回転一方向に付勢して上方力付与部材２０をベッド３０に対して上方に向けて押し当てるばね等でも良い。
【００９４】
図４に示すように下方力付与部材２１は、調整具２１ｄによって上下に位置調整されても良いし、リフタ２２あるいは上方力付与部材２０と連結されて上方力付与部材２０と連動し、上方力付与部材２０とともにベッド３０をクランプする構成でも良い。
【００９５】
図５に示すように装置本体部３は、一対の車軸１２、１２と、各車軸１２、１２に取付けられる動輪１３、１３を有していても良いし、差動機構５０を構成しないで車軸１２を取付けられる一対の動輪１３、１３を直接軸回転させる駆動用動力源を有しても良い。
【００９６】
図３に示すように操作機２は、右センサ７ａと左センサ７ｂを有していても良いし、ヨーレートセンサなどのセンサを１つ有し、１つのセンサによって操作機本体４の左右に加えられた力を検知しても良い。右センサ７ａと左センサ７ｂは、ひずみゲージでも良いし、操作機本体４と装着機構５の距離あるいは操作機本体４とベッド３０の距離を測定するギャップセンサでも良いし、操作機本体４の装着機構５に対する角度あるいは操作機本体４のベッド３０に対する角度を検出する角度センサでも良いし、操作機本体４に加えられた圧力を測定する圧力センサあるいは力覚センサでも良い。
【００９７】
図３に示すように旋回・横移動用操作部材９は、操作機本体４を軸中心として回転可能に操作機本体４に取付けられても良いし、一端部が操作機本体４に回転可能に取付けられて操作機本体４に対して傾動可能に取付けられるレバー等でも良いし、操作機本体４に対してスライド可能に取付けられるスイッチ等でも良いし、操作機本体４に押し込み可能に取付けられるボタン等でも良い。
【００９８】
図３に示すように旋回・横移動用操作部材９は、操作機本体４の一端部に設けられても良いし、操作機本体４の両端部に設けられ、一つの旋回・横移動用操作部材の操作によって動輪が１方向に回転し、他の１つの旋回・横移動用操作部材の操作によって動輪が他の１方向に回転しても良い。
【００９９】
図８、９に示すように送信機８は、ベッド３０のフレーム３０ａを経由して受信機１８ａに送信する際に、直流信号でも良いが、交流信号の方が好ましい。
【０１００】
図６、８、９に示すように方向制御回路１８ｂと走行トルク制御回路１８ｃと横移動・旋回制御回路１８ｄは、それぞれ装置本体部３に設けられても良いし、操作機２に設けられても良い。
【０１０１】
操作機２と装置本体部３は、図１に示すように別体でも良いし一体でも良い。図１に示すように操作機２がベッド３０の一端部に装着され、装置本体部３がベッド３０の他端部に装着されても良いし、操作機２と装置本体部３が同じベッド３０の一端部に装着されても良い。
【符号の説明】
【０１０２】
１      ベッド搬送補助装置（車両用駆動操舵装置）
２      操作機
３      装置本体部
４      操作機本体
４ａ    グリップ
５      装着機構
５ａ    装着本体部材
５ｂ    取付プレート
５ｃ    カム
５ｄ    支軸
５ｅ    レバー
６ａ    ばね
６ｂ    ばね
７ａ    右センサ
７ｂ    左センサ
８      送信機
９      旋回・横移動用操作部材
１１    台車ベース
１１ａ    底板
１１ｂ    底板
１１ｃ    軸受
１２    車軸
１３    動輪
１４    駆動用動力源
１４ａ  モータ
１４ｂ  ドライブピニオンギヤ
１５    リングギヤ
１５ａ  円筒部
１５ｂ  鍔部
１５ｃ  支持軸
１５ｄ  軸受
１５ｅ  ブラケット
１５ｆ  噛合歯
１６    操舵用動力源
１６ａ  モータ
１７    バッテリ
１８    制御装置
１８ａ  受信機
１８ｂ  方向制御回路
１８ｃ  走行トルク制御回路
１８ｄ  横移動・旋回制御回路
１９    弾性部材
２０    上方力付与部材
２０ａ  フック
２０ｂ  連結部材
２１    下方力付与部材
２１ａ  縦部材
２１ｂ  張出部材
２１ｃ  横部材
２２    リフタ
２２ａ  中央部
２２ｂ  先端部
２２ｃ  基端部
３０    ベッド（車両）
３０ａ  フレーム
３０ｂ  マットレス
３０ｃ  キャスタ
３０ｄ  パネル
３１    看護師
３２    患者
３３    操作量検知センサ
３４    位置センサ
３５    速度センサ
４０    歯車伝達機構
４２    第１ギヤ
４４    第２ギヤ
４６    ウォームギヤ（非可逆伝達歯車機構）
５０    差動機構
５２    デフリングギヤ
５４    デフケース
５６    デフピニオンシャフト
５８    第１デフピニオンギヤ
６０    第２デフピニオンギヤ
６２    右サイドギヤ
６４    左サイドギヤ
【図１】
2013193597.tif 000003
【図２】
2013193597.tif 000004
【図３】
2013193597.tif 000005
【図４】
2013193597.tif 000006
【図５】
2013193597.tif 000007
【図６】
2013193597.tif 000008
【図７】
2013193597.tif 000009
【図８】
2013193597.tif 000010
【図９】
2013193597.tif 000011
【図１０】
2013193597.tif 000012
【図１１】
2013193597.tif 000013
【図１２】
2013193597.tif 000014