JP2007015671A - 電動式台車 - Google Patents

Abstract

【課題】コーナリング走行時や軽荷重負荷時走行でも人力負担が少なく、操作性に優れ、軽量で省エネ運転が行われる電動台車または電動アシスト台車を提供する。
【解決手段】
２つの固定輪と２つのフリ−の従動輪からなる４輪台車において、２つの固定輪間に差動ギヤ−を設け、この差動ギヤ−の入力軸に電動モ−タの出力軸を結合し、差動ギヤ−の左右の出力軸に、左右の各々の固定輪を結合し駆動輪とすることにより解決する。また駆動モ−タにトルク／電流効率に優れたアウタ−ロ−タ式モ−タを使用し、かつ、回生制御運転機能をつけた制御装置をモ−タ内に収納し、手押しハンドル部にグリップ式のアクセル、押しボタンスイッチや表示器を設け操作性を向上させると同時に構造の簡易性と軽量化を図る。
【選択図】図１

Description

本発明は電動式または電動アシスト式の手押し台車の駆動部の構成に関する。

従来の技術は、特開平−２３８４０４号や特開平−１１−３０１４８６に記載されているように駆動モ−タに連結された駆動輪を新たに設けているが、軽荷重時の駆動輪の両側に設けられた固定輪による浮き上がりを防止するために、駆動輪の輪圧が一定値以上となるようにバネ機構を設けている。

また小型軽量化を計る上で駆動モ−タに高速回転の物を用い減速ギヤ−によりトルクアップを計っている。

以上に述べた従来の電動台車では新たにタイヤを追加しているために転がり抵抗が大きくなる、また、積載荷重の軽い時でも、バネ圧により駆動輪タイヤの輪圧が加わるため余分な駆動力を必要とし、人力や電池容量の消費が必要以上に大きくなる欠点があった。

また、駆動輪は固定輪であるためコ−ナ走行時の転がり抵抗が大きくなり、曲がりにくくなるといった問題があった。

さらに、下り坂では回生制動式のものでもモ−タと駆動輪間の減速器の損失が大きく電源である電池へのエネルギ−回収効率が悪くなるなどの問題があった。

また、台車として重要な機能である軽量化や操作性がモ−タの取付け機構の強靭化や制御装置の箱型収納構造のために損なわれていた。

本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするもので有り、軽くてコ−ナリング走行も容易な、手押し式電動台車あるいは電動アシスト台車を提供するものである。

そして本発明は上記目的を達成するために、２つの固定輪と２つのフリ−の従動輪からなる４輪台車において、２つの固定輪間に差動ギヤ−を設け、この差動ギヤ−の入力軸に電動モ−タの出力軸を結合し、差動ギヤ−の左右の出力軸に、左右の各々の固定輪を結合し駆動輪とすることにより解決する。

また第２の課題解決手段は

に記載された駆動モ−タにアウタ−ロ−タモ−タを使用することで解決する。

第３の課題解決手段は

に記載のモ−タにモ−タ駆動制御装置を内蔵させることである。

第４の課題解決手段は

に記載された台車において手押しハンドル部にグリップ式のアクセル、押しボタンスイッチや表示器を設け操作性を向上させることである。

上記第１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、台車の固定輪間に差動ギヤ−を設けることによって電動モ−タの動力はコ−ナリング走行時に回転半径に応じて左右の固定輪の回転数が変わることで、コ−ナリング走行がスム−ズにできる。

また第２の課題解決手段による作用は駆動モ−タトルクが大きいほどモ−タ軸に設ける減速器の減速比を小さく出来る結果、人力のみで台車を走行させる時減速器のギヤロスが小さくて済む。このことは、回生動作にてブレ−キ力を得る場合の効率が良くなり電源電池の充電効率が上がり、省エネ効果が大きくなると同時に機械式制動に比べ安定した制動力が得られ安全性が増す。

第３の課題解決手段による作用はモ−タに制御装置を内蔵させることにより台車上に制御装置を設置する必要が無くなり取付け部材や、収納部材が削減でき、軽量化が計られる。

第４の課題解決手段による作用はハンドル部にアクセル、操作ボタンや表示器を集中させることによって操作性が向上する。

上述したように本発明の手押し式電動台車あるいは電動アシスト台車は、直線走行はもちろんコ−ナリング走行時でも人力負担を軽減出来、且つ、操作性も良く運転できる。また、特に長い下り坂では回生制動運転により電気ブレ−キエネルギ−で電源電池を充電でき、省エネ効果が得られるほか、制動力による安全走行が可能な手押し台車が提供できる。

また、駆動モ−タに制御装置を内蔵することで、デフ機構と一体化した駆動部をユニット化し、操作部をハンドル部に取り付け、電池部を台車上に載せる構造とすることで既存の台車を簡単に電動台車あるいは電動アシスト台車として構成できる。

異化、本発明の実施の形態を図１から図５に基づいて説明する。

図においては、１は電源電池で、モ−タ制御部２、駆動モ−タ３を駆動する電源となる。４はモ−タ３と５のギヤ−１の連結器である。８は差動ギヤ−で７のギヤ−２が直結されており、５のギヤ−１と７のギヤ−２は伝達チエ−ン６にて連結されている。

９および１０は駆動輪で８の差動ギヤ−の左右の出力軸に連結されている。

１１はアクセルで、駆動制御部２の駆動力指令となる。１２は操作および表示器で、これらは台車の手押しハンドル部に取り付けられている。

以下、上記構成の動作を説明する。アクセル１１の指令に基づいた、モ−タ３の駆動力は５のギヤ−１、伝達チエ−ン６および７のギヤ−２を経由して差動ギヤ−８に入力され、左右の出力軸に連結された車輪を駆動する。

差動ギヤ−の出力軸に連結されているためコ−ナリング走行では内外輪の回転数差が左右の車輪に生じる結果コ−ナリング走行がスム−ズに出来る。

また、直線走行においても、従来製品のように５輪構成となっていないので駆動輪にバネ圧で一定圧以上をかける必用がないため、軽負荷時の駆動力に余分なものを必要としないなど省エネ効果が得られる。

モ−タのトルクは回転子の径の２乗に比例することから３のモ−タがアウタ−ロタ−式のものはインナ−ロ−タ式のものよりトルク／電流の比が大きく取れる。すなわちトルク効率が良くなり５のギヤ−１と７のギヤ−２の比が小さくて済み、チエ−ンなどの伝達機構での構成が可能で、伝達ロスが少なくなり、省エネ効果が得られる。

特に、下り坂走行時には回生制動による電気制動力により電源電池に制動エネルギ−を吸収でき効率が良く省エネ効果が大きい。

また、２のモ−タ制御部をモ−タ内に内蔵することによって制御部を台車上に設ける必要が無くなる。図３に示されるようなアクセル操作部を台車ハンドル部に、電池を荷台に設けることによって既存台車をわずかな変更で電動化でき、ロウコスト化が計れる。

特に、ハンドル部が折たためる構造の台車での効果は大きい。図４に示すように電池を着脱可能にすることで運送業務用の搬送台車として利便性が増す。すなわち電池充電を車両走行中に充電することによって電池の小容量化と電池をはずした時の台車の軽量化が計られ、自動車への積み下ろしが容易になる。

以上の説明はアクセル指令によるモ−タ駆動制御する場合について説明してきたが、アクセルの変わりに人力検出によりモ−タへのトルク指令として制御すればアシスト台車として使用出来る。この場合は人がハンドルを押す力に応じてモ−タ駆動力が発生するから人と台車とはつかずはなれず、の理想的な動きがえられる。

図５は歪ゲ−ジによる人力検出の一例である。図における歪ゲ−ジは図３に図示されるように、ハンドルの左右の取付け部の前後に貼り付けられており、図５において１７，１８，１９および２０の４個の歪ゲ−ジでブリッジ回路を構成し、ブリッジ回路ＶＡ−ＶＢ点の電位差を増幅してＶＯ＝１／２ＶＥ（ＶＡ−ＶＢ）を出力する。この出力を人力検出として、人力をアシストしている。この場合にはアクセルによる入力は不要となる。

上記のほかにロ−ドセルや、ハンドルの倒れ角度にて人力検出する方法でも同様の結果が得られる。

本発明の実施形態を示す構成図 従来品の構成図 本発明のハンドル部の構造図 電池ソケット取付け図 人力検出の構成図

符号の説明

１ 電池
２ 駆動制御装置
３ モ−タ
４ 連結器
５ ギヤ−１
６ 伝達装置
７ ギヤ−２
８ 差動ギヤ−
９ 車輪
１０ 車輪
１１ アクセルまたは人力検出器
１２ 操作部
１３ ハンドル
１４ 電池残量表示
１５ 電源スイッチ
１６ 後進スイッチ
１７ 歪ゲ−ジＡ
１８ 歪ゲ−ジＢ
１９ 歪ゲ−ジＢ
２０ 歪ゲ−ジＢ
２１ ＡＭＰ

Claims (4)

1. ２つの固定輪と２つのフリ−の従動輪からなる４輪台車において、２つの固定輪間に差動ギヤ−を設け、差動ギヤ−の入力軸に電動モ−タの出力軸を結合し、差動ギヤ−の左右の出力軸に、左右の各々の固定輪を結合し駆動輪としたことを特徴とする電動または電動アシスト式手押し台車。
2. 請求項１に記載された駆動モ−タにアウタ−ロ−タモ−タを使用したことを特徴とする電動または電動アシスト式手押し台車。
3. 請求項２に記載のモ−タにモ−タ駆動制御装置を内蔵したことを特徴とする電動または電動アシスト式手押し台車。
4. 請求項１、請求項２および請求項３に記載された台車において手押しハンドル部にグリップ式のアクセル、電池残量表示やスイッチからなる操作部を設けたことを特徴とする電動または電動アシスト式手押し台車。

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