(57)【要約】【課題】  従動輪を有する人力推進車に駆動輪を設けたり、従動輪を全て駆動輪にした人力推進車では、駆動輪が電気モータにより駆動される。しかも、電気モータは同時搭載しているバッテリーから給電されるが、該バッテリーが充電切れを生ずると車の負荷が大きくなり、人力推進が困難になった。【解決手段】  従動輪１４を有する人力推進車にモータ駆動の駆動輪２６を搭載するが、この駆動輪２６はレバー操作により該駆動輪２６が地面から簡単に離れるため、バッテリーの充電切れが生じても軽く移動させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の従動輪(14)を有する人力推進車であって、
前記人力推進車の本体(12)に枢支されて、上下に揺動可能なスイング部材(22)と、
前記スイング部材(22)に設けられ、該スイング部材(22)の下降位置で地面に接触する駆動輪(26)と、
前記スイング部材(22)および前記本体(12)の夫々に接続されて、前記駆動輪(26)を常に接地方向へ付勢する弾性部材(50)と、
前記スイング部材(22)に設けられて、該スイング部材(22)を選択的に上昇位置で保持する切換ハンドル(58)とからなる
ことを特徴とする人力推進車。
【請求項２】
前記駆動輪(26)の駆動源は電気モータ(28)であって、前記電気モータ(28)の回転軸は前記駆動輪(26)に直接接続されている請求項１記載の人力推進車。
【請求項３】
前記駆動輪(26)の駆動源は電気モータ(28)であって、前記電気モータ(28)の回転軸は動力伝達部材(30)を介して前記駆動輪(26)に間接的に接続されている請求項１記載の人力推進車。
【請求項４】
前記電気モータ(28)へ給電するバッテリーおよび電気コントローラ(40)が前記本体(12)に設けられている請求項１〜３の何れか一項に記載の人力推進車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば手押し車のように従動輪を有する人力推進車にモータ駆動の駆動輪を設け、レバーによる切換操作で該駆動輪が地面への接触および離脱を選択し得るようにした人力推進車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の従動輪を備え、人力で押したり引いたりして地面や床を移動させる人力推進車が広く実用化されている。例えば、老人の歩行を補助するため４つの従動輪を備えた手押し車や、病院・学校等で使用される配膳車、その他郵便局やホテル等で使われる手荷物車等がある。
【０００３】
これらの人力推進車は、基本的には４つの従動輪を備え、荷物等の負荷が積載されるものであるが、当然のことながら自力推進は出来ない。しかし、積載される荷物等の負荷が大きい場合は、前記従動輪の一部または全部に替え電気モータによる駆動輪を採用し、これにより人力推進を補助する車種が実用化されている。例えば、前述した配膳車は食器用ラックを多段に備えているが、各ラックには調理済みの御膳が多数載置されるので、これを人力で押して運搬するのは大きな負担になる。このため、例えば配膳車における前の２輪は従動輪とし、後の２輪は電気モータによる駆動輪とすることで、人力での推進を補助するものが普及している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−４７９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述した電気モータで駆動される駆動輪は、常に地面や床に接触しているので、該駆動輪を停止させるには前記電気モータへの給電をオフすることで行っている。従って、当該車両に搭載したバッテリーの充電量が低下したような場合は、駆動輪は地面に接した状態で停止するから、これを充電ポートまで移動させるには手押しにならざるを得ない。このとき、回転を停止している駆動輪は地面に対し大きな抵抗を生ずるので、当該台車の移動は極めて困難になる。勿論、電気モータと駆動輪との間にクラッチを介在させ、該クラッチを解放することで抵抗を軽減させる手段はあるが、一般にコストが嵩んでしまう。
【０００６】
なお、「手動推進車両」に関する特開２０１５−４７９４３号公報には、老人の歩行を補助する歩行補助車に、電気モータで駆動される駆動輪を設ける技術が開示されている。この歩行補助車によれば、老人が上り坂を歩行するような場合に、前記駆動輪の回転により歩行を積極的に補助するから非常に有用である。しかし、このような歩行補助車では電気モータへの給電にバッテリーを搭載しているが、該バッテリーの充電切れは常に予想されるところである。そして、バッテリーの充電切れで駆動輪が回転しなくなったときの困難性は、前述した配膳車等の比ではない。
【０００７】
本発明は、従動輪だけを有する人力推進車や、従動輪と駆動輪とを混在させた人力推進車が内在している前記欠点に鑑み、これを克服するべく提案されたものであって、仮にバッテリー切れになっても駆動輪を地面から離間させることで、大きな抵抗を受けることなく人力推進(手押しや手引き)をなし得るようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため請求項１に記載の発明は、複数の従動輪を有する人力推進車であって、前記人力推進車の本体に枢支されて、上下に揺動可能なスイング部材と、前記スイング部材に設けられ、該スイング部材の下降位置で地面に接触する駆動輪と、前記スイング部材および前記本体の夫々に接続されて、前記駆動輪を常に接地方向へ付勢する弾性部材と、前記スイング部材に設けられて、該スイング部材を選択的に上昇位置で保持する切換ハンドルとからなることを要旨とする。
請求項１に係る発明によれば、高価なクラッチ等の動力伝達遮断手段を使用することなく、簡単に駆動輪を地面に接触させたり、離間させたりすることができて有意義である。
【０００９】
請求項２に係る発明では、前記駆動輪の駆動源は電気モータであって、前記電気モータの回転軸は前記駆動輪に直接接続されていることを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、電気モータと駆動輪が直結されているので構造が簡単であり、該モータからの動力伝達損失が殆どない。
【００１０】
請求項３に係る発明では、前記駆動輪の駆動源は電気モータであって、前記電気モータの回転軸は動力伝達部材を介して前記駆動輪に間接的に接続されていることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、電気モータの種類によっては駆動輪と直結するのに適しないものがあるが、ベルトやチェーン等の動力伝達部材を介在させるときは該モータの種類を選ぶことがない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る人力推進車によれば、高価なクラッチ等の動力伝達遮断手段を使用することなく、簡単に駆動輪を地面や床面に接触させたり、離間させたりすることができて簡便であり、また有意義である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例に係る人力推進車の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す人力推進車を後方から観察した概略斜視図である。
【図３】図２に示す人力推進車に関して、駆動輪を設けたスイング部材が本体に枢支されている状態を示す要部斜視図である。
【図４】図２に示す人力推進車に関して、駆動輪を備えると共に一端が本体に枢支されたスイング部材と前記本体とを接続する弾性部材の関係を示すと共に、この弾性部材を介して前記スイング部材を昇降させる切換えレバーの取付け状態を併せて示す斜視図である。
【図５】スイング部材に設けられる駆動輪と電気モータとが直結される型式であることを示す概略説明図である。
【図６】スイング部材に設けられる駆動輪と電気モータとが間接的に接続される型式であることを示す概略説明図である。
【図７】実施例に示す電気モータを制御する回路のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明に係る人力推進車につき、人力による手押し車(歩行補助車)を例に挙げて、添付図面を参照して説明する。図１および図２に示す手押し車１０の基本構成は既存の車両であって、金属パイプのフレームを組合せて構成した本体１２の脚部には、前後に自由回転する従動輪１４が枢支されている。実施例では、前の各従動輪１４はダブルホイールになっていて、手押し時の安定性を確保してある。前記フレーム本体１２の後方に立ち上がるハンドル部１２ａには手掛け部１２ｂが設けられ、前方には腰掛け用の座面１６および該座面１６が蓋になるバスケット１８が設けられている。
【００１４】
先に説明したところは、既存の手押し車の基本構造であるが、本発明の実施例では、電気モータで駆動される駆動輪を備えるスイング部材が、該手押し車に取り付けられている。すなわち、図１〜図３に示すように、前記フレーム本体１２の前方には、該本体１２の左右を横方向に接続する横梁２０が設けられている。この横梁２０には、板材からなるスイング部材２２の一端がヒンジ２４により接続されて、ヒンジ２４を中心に斜め上方および下方へ揺動し得るようになっている。
【００１５】
図１〜図３に示すように、前記スイング部材２２の下面には車支持部２５が固定され、この車支持部２５に電気モータ２８で駆動される駆動輪２６が取り付けられている。実施例では、前記駆動輪２６は１個であって、該駆動輪２６の直径は、前記スイング部材２２を上昇させると該駆動輪２６が地面から離れ、また該スイング部材２２を下降させると地面に接触する寸法に設定されている。なお、本発明で前記駆動輪２６が接触する対象は、屋外の地面や家屋等の床面であるが、これら「地面」や「床面」を併せて、本明細書では「地面」と称する。
【００１６】
前記駆動輪２６は、図５に示すように、電気モータ２８の回転軸に直結させた所謂直接駆動方式が採用されている。但し、図６に示すように、前記駆動輪２６と前記電気モータ２８の回転軸との間に、例えば無端ベルトやチェーンのような動力伝達部材３０を介在させて、該駆動輪２６を間接的に駆動するようにしてもよい。
【００１７】
前記電気モータ２８は、充電式のバッテリーにより給電され、このバッテリーは図１の電装箱３２に収納されている。また前記電装箱３２には、図７に示すモータ制御用のコントローラ４０が併せて収納されている。なお、前記電気モータ２８としては、ＤＣブラシモータやＤＣブラシレスモータが好適に採用される。図７に示すように、前記電気モータ２８の回転軸にはエンコーダ３８が直結され、検出された回転数はＣＰＵコントローラ４０中のカウンタ４２に読み込まれる。また前記フレーム本体１２には、前記手押し車１０の地面に対する傾きを検出する傾斜センサ４４が設けられ、該傾斜センサ４４が検出した傾き角に関する信号は前記コントローラ４０に入力される。すなわち、前記傾斜センサ４４は地面に対する手押し車１０の傾きをリアルタイムで検出し、上り勾配または下り勾配に応じて、前記電気モータ２８の回転速度や回転トルクを制御して使用者の負荷を補助する。
【００１８】
なお、図２に示すように、前記手掛け部１２ｂには在来の手動ブレーキのレバー４６が設けられ、またこれとは別に、前記電気モータ２８への給電をＯＮ・ＯＦＦするグリップスイッチ４８が設けられている。前記グリップスイッチ４８としては、上下の電極をテープで挟んだテープスイッチや、在来の押しボタンスイッチ等から選択される。そして、前記グリップスイッチ４８を握る(または押す)と、前記電気モータ２８への給電が開始されて前記駆動輪２６が回転し、また握りを解放(または離す)すると、該電気モータ２８への給電が絶たれて、該駆動輪２６が安全に回転を停止する。
【００１９】
図２および図４に示すように、弾性部材５０が前記スイング部材２２の後端部と前記フレーム本体１２の中間部位とに介在し、常には該スイング部材２２を下方へ弾力的に付勢することで、前記駆動輪２６を地面に接触(接地)させている。この弾性部材５０は、例えばピストンタイプのガス圧式シリンダであって、本体をなすシリンダ５２とピストン５４とからなり、該シリンダ５２中に緩衝体として低圧ガスが封入してある。前記スイング部材２２の後端上面にはサポート５６が立設され、このサポート５６に前記ピストン５４の先端がピン５７で接続されている。また前記シリンダ５２の上端は、前記フレーム本体１２に上下動自在に枢支した切換ハンドル５８の端部にピン接続されている。そして、前記切換ハンドル５８を押し上げると、該切換ハンドル５８に接続したシリンダ５２(弾性部材５０)は上昇し、これにより前記ピストン５４と共に前記スイング部材２２は上昇して前記駆動輪２６を地面から離間させる。また前記切換ハンドル５８を押し上げると、前記弾性部材５０は下降して前記スイング部材２２を下降させるため、前記駆動輪２６は地面に接触する。
【００２０】
前記手押し車１０を手で押して進む際に、操作者が前記グリップスイッチ４８を握ると前記電気モータ２８が回転して前記駆動輪２６が回転する。すなわち前記手押し車１０は、前記駆動輪２６の回転により推進が補助されるので、操作者は快適に歩行することができる。殊に、前記バスケット１８に荷物を積んだ場合のアシスト効果が大きい。また、坂を下る際は、前記電気モータ２８に回生ブレーキがかかるので惰性で走行することがなく、極めて安全である。加えて、回生により前記電気モータ２８で発電された電気は、前記バッテリーに再充電することが可能である。
【００２１】
また、前記スイング部材２２に駆動輪２６および電気モータ２８が一般的に搭載されているので、市販の歩行補助車等に該スイング部材２２および電装箱３２を取り付けるだけで使用できるから、低コストで広く普及させることが可能である。
【符号の説明】
【００２２】
１２  本体，１４  従動輪，２２  スイング部材，２６  駆動輪，２８  電気モータ，
３０  動力伝達部材，４０  コントローラ，５０  弾性部材，５８  切換ハンドル
【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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