CN103842238A - 电动辅助台车 - Google Patents

Abstract

包括：车身框架，其能够载置货物；驱动轮，其设于车身框架；操作手柄，其能够供作业者向车身框架输入驱动力；扭矩传感器，其用于检测在操作手柄被按压操作下作用于车身框架的驱动扭矩；电动马达，其用于向驱动轮施加与扭矩传感器所检测到的驱动扭矩相对应的辅助力；以及控制器，其运算施加于驱动轮的辅助力，并向电动马达供给与该辅助力相对应的电流；控制器具有电流的大小根据驱动扭矩而变化的特性互不相同的多个模式，该控制器能够切换模式而向上述电动马达供给电流。

Description

电动辅助台车

技术领域

本发明涉及一种利用电动马达对驱动力进行辅助的电动辅助台车。

背景技术

通常，若在使用于工厂等中的台车上载置具有较大重量的货物，则作业者在开始搬运时需要用较大的力推压台车，因此成为重体力劳动。

作为该对策，在日本JP2006－290319A中提出了一种电动辅助手推台车，该电动辅助手推台车检测作业者推压台车的力，并通过电动马达而施加与人力相应的辅助动力。该电动辅助手推台车是，根据作业者对手推框架的操作，对前进时以及后退时作业者所推压的力进行辅助。

然而，在JP2006－290319A的电动辅助手推台车中，无论所搭载的货物的装载量如何，辅助动力的大小都恒定。在该情况下，在未搭载有货物的状态下，还是在搭载有最大装载量的货物的状态下，都将被施加相同的辅助动力。因此，根据所搭载的货物的重量的不同，存在作业者在操作性能方面感到不适的隐患。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于提高电动辅助台车的操作性。

根据本发明的实施方式，提供一种电动辅助台车，其能够在被作业者施加了驱动力基础上被施加辅助力从而行驶，其中，该电动辅助台车包括：车身框架，其能够载置货物；驱动轮，其设于上述车身框架；操作部，其被作业者按压操作，并能够向上述车身框架输入驱动力；扭矩检测部，其用于检测出在上述操作部被按压操作下作用于上述车身框架的驱动扭矩；电动马达，其用于向上述驱动轮施加与上述扭矩检测部所检测到的驱动扭矩相对应的辅助力；以及控制器，其运算施加于上述驱动轮的辅助力，并向上述电动马达供给与该辅助力相对应的电流；上述控制器具有电流的大小根据驱动扭矩而变化的特性互不相同的多个模式，该控制器能够切换上述模式而向上述电动马达供给电流。

以下，参照附图对本发明的实施方式、本发明的优点详细地进行说明。

附图说明

图1是本发明的实施方式的电动辅助台车的立体图。

图2是图1中的侧视图。

图3是图1中的主视图。

图4是电动辅助台车的控制框图。

图5是用于说明与电流针对驱动扭矩的变化下的多个模式相对应的对应表（日文：マップ）的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

首先，参照图1～图5对本发明的实施方式的电动辅助台车100进行说明。

电动辅助台车100用于例如在工厂等中搬运重量物。电动辅助台车100在被施加由作业者施加的驱动力的基础上被施加了由后述电动马达15的旋转带来的辅助力而行驶。

电动辅助台车100包括：车身框架1；载物台3，其设于车身框架1上，并能够载置货物；作为操作部的操作手柄5，其能够自车身框架1的左右两个位置输入驱动力；一对驱动轮11，该一对驱动轮11以彼此之间隔开间隔的方式设于车身框架1的左右；以及一对万向轮12，其安装于车身框架1并设于驱动轮11的后方。驱动轮11是电动辅助台车100的前轮，万向轮12是电动辅助台车100的后轮。

车身框架1是将方形管材组合而成的框架。车身框架1具有：平面部1a，其隔着载物台3而载置货物；下部突设部1b，其突出设置于平面部1a的下部；以及立设部1c，其立设于平面部1a的后端上部。

载物台3是以覆盖车身框架1的平面部1a的上方的方式设置的带边缘的平板。在载物台3上直接载置货物。载物台3也可以是无边缘的平板。另外，也可以取代载物台3而将辊式输送机设置在车身框架1上，并借助辊式输送机来载置货物。

如图2所示，在车身框架1与载物台3之间设有升降装置2。该升降装置2在电动升降缸2a（参照图4）的作用下使载物台3相对于车身框架1升降。例如，在将重量物载置于载物台3，并且车身框架1利用后述的悬架装置20相对于驱动轮11以及万向轮12下沉的情况下，升降装置2使载物台3上升，能够将载物台3相对于路面的高度调节为恒定。

电动升降缸2a与后述的控制器30电连接，并根据来自控制器30的指令信号而伸缩。电动升降缸2a包括由马达驱动的液压泵，其电动升降杠2a是在自液压泵排出的工作油的压力的作用下进行伸缩的电动液压式线性驱动器。

如图1所示，操作手柄5是由作业者推压操作的倒U字型的手柄。操作手柄5的左右两端连结于车身框架1中的立设部1c。由此，作业者通过操作操作手柄5而输入的驱动力被传递至车身框架1。

驱动轮11是设为朝向车身框架1的前后方向而不能转向的小型的车轮。在车身框架1的前端部附近设有一对驱动轮11。驱动轮11以能够相对于车身框架1的下部突设部1b进行上下运动的方式固定于车身框架1的下部突设部1b。

万向轮12是在行驶时始终朝向行进方向的小型的车轮。万向轮12在与路面之间的摩擦阻力的作用下转弯，并转向为朝向行进方向。万向轮12以能够相对于车身框架1的下部突出部1b进行上下运动的方式固定于车身框架1的下部突设部1b。

电动辅助台车100包括：四个副框架4，其能够相对于车身框架1上下运动；以及悬架装置20，其借助副框架4对驱动轮11与万向轮12进行悬架。

副框架4对应于一对驱动轮11与一对万向轮12中的各个车轮而设有四个。副框架4在车身框架1的左右各配设有两个。在各个副框架4的下表面以能够旋转的方式固定有驱动轮11或者万向轮12。

悬架装置20包括：四根悬架臂22，其将左右的副框架4以能够上下运动的方式支承于车身框架1；以及弹簧减震器23，其设于车身框架1与左右的副框架4之间。

悬架臂22对应于每一个副框架4而各设有四根。悬架臂22构成如下平行连杆机构：各个悬架臂22的两端部以能够绕水平轴线转动的方式连结于车身框架1和左右的副框架4，并将副框架4以能够相对于车身框架1平移的方式支承于车身框架1。

由此，即使副框架4相对于车身框架1升降，副框架4的姿势也不会变化，驱动轮11与万向轮12之间的位置关系（定位）保持恒定。因此，即使副框架4升降，也会抑制驱动轮11与万向轮12中的一者自路面抬起。

弹簧减震器23吸收并缓和由路面不平整等导致的驱动轮11以及万向轮12的上下振动，抑制来自路面的振动传递至车身框架1。弹簧减震器23包括螺旋弹簧23a与减震器23b，并伴随着副框架4的升降而伸缩。

螺旋弹簧23a利用其弹簧力来支承副框架4所承受的负载，并伴随着副框架4的升降而伸缩。

对于减震器23b来说，伴随着伸缩工作，填充于减震器23b的工作油通过阻尼阀（省略图示），从而该减震器23b产生抑制副框架4振动的阻尼力。减震器23b包括行程传感器23c（参照图4），该行程传感器23c用于检测根据载置于载物台3的货物的重量而变化的行程量。货物的重量越重，减震器23b的行程越大。行程传感器23c设于四个减震器23b中的至少一个。

此外，悬架装置20并不局限于上述的结构，只要能够保持副框架4相对于车身框架1的姿势，也可以是其他结构。

电动辅助台车100包括：一对作为扭矩检测部的扭矩传感器6，其用于检测通过对操作手柄5进行推压操作而分别作用于车身框架1的左右两个位置的驱动扭矩；一对电动马达15，其用于将与利用扭矩传感器6检测出的驱动扭矩相对应的辅助力施加于各个驱动轮11；控制器30，其运算施加于驱动轮11的辅助力而将与辅助力相对应的电流供给到电动马达15；一对制动器16，其用于对各个驱动轮11的旋转进行制动；以及操作盘29，其设有各种能够由作业者进行操作的开关。

扭矩传感器6与控制器30电连接，并将对应于所检测到的驱动扭矩的电信号输出至控制器30。扭矩传感器6包括：扭杆（省略图示），其将操作手柄5与车身框架1连结起来，在自操作部输入的驱动力的作用下发生扭转并且将驱动力传递至车身框架1；以及电位计（省略图示），其输出对应于扭杆的扭转的电信号。扭矩传感器6根据扭杆的扭转而检测驱动扭矩。通过改变设于扭矩传感器6的扭杆，无需改变其他构件就能够根据台车的装载负载等改变作业者的操作感觉。

电动马达15与控制器30电连接，并对应于自控制器30输入的电信号而旋转。如图3所示，电动马达15配设于驱动轮11的内侧，并对驱动轮11施加辅助力。左右的电动马达15彼此设置在同一轴线上，并直列配设于一对驱动轮11之间。电动马达15包括将旋转减速后传递至驱动轮11的变速器（省略图示）。

制动器16配设于电动马达15的输出轴与驱动轮11之间。制动器16具有能够在制动状态与非制动状态之间切换的制动器电磁元件16a（参照图4）。制动器16在切换到制动状态时将驱动轮11固定而不能旋转。

制动器电磁元件16a与控制器30电连接，并对应于自控制器30供给的电流而进行切换。在电流未流入制动器电磁元件16a的状态下，制动器16将驱动轮11维持在制动状态。另一方面，在电流流入制动器电磁元件16a的情况下，制动器16将驱动轮11切换到非制动状态。

控制器30与电源装置（省略图示）、其他电子设备（省略图示）一起搭载于车身框架1。控制器30用于对电动辅助台车100进行控制，且由具备CPU（中央运算处理装置）、ROM（只读内存器）、RAM（随机存取存储器）、以及I／O端口（输入输出端口）的微型计算机构成。RAM存储CPU处理中的数据，ROM预先存储CPU的控制程序等，I／O端口用于在与所连接的设备之间进行信息的输入输出。通过使CPU、RAM等按照储存于ROM的程序进行工作，从而实现对电动辅助台车100的控制。

控制器30借助自电源装置供给的电源而工作。控制器30在电源装置的电压急剧降低了的情况下停止全部的控制而使CPU成为休眠状态。在电源装置为24V的电池的情况下，例如在电压降低到了18V左右时使CPU成为休眠状态。由此，能够保护控制器30免受电源装置的电压急剧降低的影响。

控制器30用于进行分别使左右的电动马达15产生与左右的扭矩传感器6所检测到的驱动扭矩相对应的辅助力的控制，从而施加使电动辅助台车100前进或者后退、并且直行、转弯、曲折行进的辅助力。

控制器30通过PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）控制而驱动电动马达15。控制器30具有一对电流检测部15a，该一对电流检测部15a用于检测实际流入到左右的电动马达15的电流值。由此，能够进行对电动马达15的反馈控制。

控制器30具有电流的大小根据驱动扭矩而变化的特性互不相同的多个模式。控制器30具有对应于多个模式而预先制作的多个对应表。控制器30切换到自多个模式选择出的一个模式，并基于与该模式对应的对应表而向电动马达15供给电流。

如图1所示，操作盘29配设于车身框架1中的立设部1c的背面，并与控制器30电连接。由于操作盘29设于作业者能够操作并且能够目视确认的位置即可，因此并不限于该位置。操作盘29包括：制动器解除开关24，其用于切换制动器电磁元件16a；载物台升降开关25，其用于操作电动升降缸2a；以及模式切换开关26，其用于切换控制器30下的多个模式。

制动器解除开关24是能够在作业者的操作下切换制动器电磁元件16a的开关。若作业者操作制动器解除开关24，则电流流入制动器电磁元件16a，驱动轮11切换到非制动状态。由此，电动辅助台车100能够行驶。

载物台升降开关25是在作业者的操作下使电动升降缸2a进行工作的开关。若作业者操作载物台升降开关25，则电动升降缸2a伸缩。由此，载物台3相对于车身框架1升降。

模式切换开关26是由作业者进行操作、且从控制器30所具有的多个模式中选择一个模式的开关。若操作模式切换开关26，则控制器30切换到图5中实线所示的作为第一模式的舒适模式和图5中虚线所示的作为第二模式的经济模式中的任意一个模式。

在图5中，横轴表示扭矩传感器6所检测到的驱动扭矩的大小，纵轴表示供给到电动马达15的电流的大小。对于驱动扭矩，将输入有使电动辅助台车100前进的驱动扭矩的情况下表示为正，将输入有使电动辅助台车100后退的驱动扭矩的情况下表示为负。以下，将驱动扭矩的大小的绝对值仅作为驱动扭矩的大小来记载。另外，将电流表示为在辅助力为最大时是100％。

舒适模式以及经济模式利用图5所示的对应表设定。如此，通过使用对应表来设定供给到电动马达15的电流大小的变化，不仅能够将辅助力的输出特性设定为线形，也能够将辅助力的输出特性自由地设定为非线形。由此，能够设定供给到电动马达15的电流大小的变化以使作业者在操作时获得自然的操作感。

此外，并不局限于自两个模式中选择模式，也可以使得能够自三个以上的多个模式中选择模式。另外，也可以自外部将计算机等连接于控制器30，从而能够更新与各模式对应的对应表。由此，能够根据搭载于载物台3的货物的重量、作业者的推压力的强度等改变成所希望的设定。

舒适模式是在货物的重量相对较重的情况下、或者在作业者的推压力相对较弱的情况下等使用的模式。如图5所示，舒适模式被设定为对应于驱动扭矩的增加而电流逐渐增大。在舒适模式中设定为，在驱动扭矩成为最大的情况下，供给到电动马达15的电流成为100％。

将舒适模式设定为，在驱动扭矩较小的期间内，电流的增加率升高，随着驱动扭矩变大而电流的增加率降低。由此，在电动辅助台车100开始行使时等需要较大的驱动力的情况下，增大辅助力。因此，作业者能够轻松地推压电动辅助台车100。

另一方面，经济模式是在与舒适模式相比较货物的重量相对较轻的情况下、或者作业者的推压力相对较强的情况下等使用的模式。如图5所示，经济模式被设定为，在驱动扭矩的整个区域下，与舒适模式相比较电流变小。在经济模式中设定为，即使在驱动扭矩成为最大的情况下，供给到电动马达15的电流也被抑制到60％左右。由此，通过设定为经济模式，能够抑制电动辅助台车100中的消耗电力。

将经济模式设定为，在驱动扭矩较小的期间内，与舒适模式相比较电流的增加率较低，随着驱动扭矩变大，与舒适模式相比较，电流的增加率升高。

也可以取代设置模式切换开关26，而根据设于减震器23b的行程传感器23c所检测到的行程量来检测车身框架1的下沉量，并根据该下沉量而运算货物的重量。

由此，能够根据行程传感器23c所检测到的行程量运算货物的重量，并根据货物的重量而自动地切换模式。此时，行程传感器23c相当于重量检测部。也可以取代行程传感器23c，而将用于检测载置于载物台3的货物的重量的重量传感器等用作重量检测部。

在该情况下，多个模式根据搭载于载物台3的货物的重量而设定。具体而言，以如下方式设定多个模式：在检测出相同的驱动扭矩时，搭载于载物台3的货物的重量越轻，向电动马达15供给的电流越小。

接下来，对电动辅助台车100中的运转动作进行说明。

在作业者用双手平行地推压操作手柄5的情况下，电动辅助台车100笔直地前进。在该情况下，通过推压操作手柄5而输入到车身框架1的驱动力在操作手柄5的左右两端大致相同。因此，利用左右的扭矩传感器6检测出的驱动扭矩大致相同。

若左右的扭矩传感器6检测出相同的驱动扭矩，则控制器30发出指令以便自左右的电动马达15向左右的驱动轮11施加相同的辅助力。由此，左右的驱动轮11被施加相同的辅助力。

因此，电动辅助台车100在被作业者施加了驱动力的基础上被施加电动马达15的辅助力，进而笔直地前进。

此外，在使电动辅助台车100笔直地后退的情况下，只是推压操作手柄5的方向变得相反，电动马达15的旋转方向变得相反，而其他的作用与笔直地前进的情况相同。

另一方面，在使作业者推压操作手柄5的左右的力不同的情况下，电动辅助台车100将会向左或向右转弯行驶。此时，施加于左右的驱动轮11的辅助力在左右的电动马达15的作用下互不相同。

具体而言，例如在使电动辅助台车100向左方转弯的情况下，作业者用右手推压操作手柄5的力比用左手推压操作手柄5的力大。因此，右侧的扭矩传感器6所检测出的驱动扭矩比左侧的扭矩传感器6所检测出的驱动扭矩大。

由此，控制器30发出指令，以使自右侧的电动马达15施加于驱动轮11的辅助力比自左侧的电动马达15施加于驱动轮11的辅助力大。由此，变得施加于右侧的驱动轮11的辅助力比施加于左侧的驱动轮11的辅助力大。

此外，由于左右的扭矩传感器6能够无级地检测出驱动扭矩，因此能够根据作业者按压操作操作手柄5的力来控制辅助力的大小。

在此，例如在于载物台3搭载有最大装载量的货物的情况下、或作业者的推压力相对较弱的情况下，作业者操作模式切换开关26而切换到舒适模式。在舒适模式下，由于自扭矩传感器6所检测到的驱动扭矩相对较小的期间起就施加较大的辅助力，因此作业者能够以较小的力使电动辅助台车100行驶。

另一方面，在于载物台3未搭载有货物或者搭载于载物台3的货物相对较轻的情况下、或者作业者的推压力相对较强的情况下，作业者操作模式切换开关26而切换到经济模式。在经济模式下，在扭矩传感器6所检测到的驱动扭矩相对较小的期间，将辅助力抑制为较小。因此，在于载物台3未搭载有货物的情况下、或者搭载于载物台3的货物相对较轻的情况下，能够设定成适当的辅助力。

另外，在切换到经济模式的状态下，当搭载于载物台3的货物的重量较重时，需要作业者用较强的力推压操作手柄5。在该情况下，若作业者持续用较强的力推压操作手柄5，则向电动马达15给到的电流对应于驱动扭矩的增加而逐渐增大。因此，辅助力也将逐渐增大。

如以上那样，向用于对驱动轮11施加辅助力的电动马达15供给的电流能够切换到大小根据驱动扭矩相对应而变化的特性互不相同的舒适模式与经济模式。因此，通过切换模式，能够设定为将适当的辅助力施加于驱动轮11。因而，能够提高电动辅助台车100的操作性。

另外，在搭载于载物台3的货物的重量较轻的情况下，作业者操作模式切换开关26而切换到经济模式，从而能够抑制电动辅助台车100中的消耗电力。因而，能够实现电源装置的小型化，并且能够延长在使用相同容量的电源装置时的作业时间。

根据以上的实施方式，起到以下所示的效果。

向用于对驱动轮11施加辅助力的电动马达15供给的电流能够切换到大小根据驱动扭矩而变化的特性互不相同的舒适模式与经济模式。因此，通过切换模式，能够设定为将适当的辅助力施加于驱动轮11。因而，能够提高电动辅助台车100的操作性。

以上说明了本发明的实施方式，上述实施方式只不过示出本发明的应用例的一部分，并非旨在将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。

本申请是基于2011年9月30日向日本专利局提出申请的日本特愿2011－217304要求优先权，通过参照将这些申请的全部的内容编入本说明书中。

本发明的实施例所包含的排他性性质或者特征如所附权利要求书所述。

Claims (7)

1.一种电动辅助台车，其能够在被作业者施加了驱动力基础上被施加辅助力从而行驶，其中，该电动辅助台车包括：

车身框架，其能够载置货物；

驱动轮，其设于上述车身框架；

操作部，其被作业者按压操作，并能够向上述车身框架输入驱动力；

扭矩检测部，其用于检测在上述操作部被按压操作下作用于上述车身框架的驱动扭矩；

电动马达，其用于向上述驱动轮施加与上述扭矩检测部所检测到的驱动扭矩相对应的辅助力；以及

控制器，其运算施加于上述驱动轮的辅助力，并向上述电动马达供给与该辅助力相对应的电流；

上述控制器具有电流的大小根据驱动扭矩而变化的特性互不相同的多个模式，该控制器能够切换上述模式而向上述电动马达供给电流。

2.根据权利要求1所述的电动辅助台车，其中，

上述多个模式具有：

第一模式，在该第一模式下，电流根据驱动扭矩的增加而增大；以及

第二模式，在该第二模式下，与上述第一模式相比，在驱动扭矩的整个区域中电流较小。

3.根据权利要求2所述的电动辅助台车，其中，

上述第一模式被设定为，随着驱动扭矩增大而电流的增加率降低，

上述第二模式被设定为，与上述第一模式相比，随着驱动扭矩增大而电流的增加率升高。

4.根据权利要求2或3所述的电动辅助台车，其中，

在与上述第一模式相比货物的重量较轻的情况下，设定上述第二模式。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动辅助台车，其中，

利用被作业者操作的模式切换开关来选择上述多个模式。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电动辅助台车，其中，

上述电动辅助台车还包括重量检测部，该重量检测部用于检测载置于上述车身框架的货物的重量，

上述控制器根据上述重量检测部所检测到的货物的重量而切换上述多个模式。

7.根据权利要求6所述的电动辅助台车，其中，

上述电动辅助台车还包括悬架装置，该悬架装置用于将上述车轮悬架于上述车身框架，

上述重量检测部根据上述车身框架的下沉量而检测货物的重量。

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