JP2013086544A - 電動アシスト台車 - Google Patents

Abstract

【課題】電動アシスト台車の信頼性を向上する。
【解決手段】荷物を載置可能な車体フレーム１と、車体フレーム１に設けられる駆動輪１１と、作業者によって押圧操作され車体フレーム１に駆動力を入力可能な操作部５と、操作部５が押圧操作されることによって車体フレーム１に作用する駆動トルクを検出するトルクセンサ６と、トルクセンサ６によって検出された駆動トルクに応じて駆動輪１１に付与するアシスト力を演算するコントローラ３０と、コントローラ３０によって演算されたアシスト力を駆動輪１１に付与する電動モータ１５とを備え、コントローラ３０は、電動モータ１５に、第一設定値以上の大きさの電流が第一設定時間だけ連続して流れたことを判定する電流判定部３１と、電流判定部３１の判定に基づいて電動モータ１５に供給可能な電流の最大値を前記第一設定値と比較して小さくする電流制御部３２とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、駆動力が電動モータによってアシストされる電動アシスト台車に関するものである。

一般に、工場などで使用される台車に重量のある荷物が載せられると、作業者は運搬開始時に大きな力で台車を押す必要があるため、重労働となっていた。

この対策として、特許文献１には、台車を押す作業者の力を検出し、電動モータによって人力に応じた補助動力が与えられる電動アシスト手押し台車が提案されている。この電動アシスト手押し台車では、作業者による手押し枠体の操作に応じて前進時及び後進時における作業者の押す力をアシストしている。

特開２００６−２９０３１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の電動アシスト手押し台車では、作業者が手押し枠体を操作し続けた場合には、電動モータが補助動力を発生し続けることとなる。そのため、例えば大きな補助動力が連続して発生する運転状態では、電動モータやコントローラが過負荷状態となり、電動アシスト台車の信頼性が低下するおそれがある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、電動アシスト台車の信頼性を向上することを目的とする。

本発明は、作業者によって付与される駆動力にアシスト力が付与されて走行可能な電動アシスト台車であって、荷物を載置可能な車体フレームと、前記車体フレームに設けられる駆動輪と、作業者によって押圧操作され、前記車体フレームに駆動力を入力可能な操作部と、前記操作部が押圧操作されることによって前記車体フレームに作用する駆動トルクを検出するトルク検出部と、前記トルク検出部によって検出された駆動トルクに応じて、前記駆動輪に付与するアシスト力を演算するコントローラと、前記コントローラによって演算されたアシスト力を前記駆動輪に付与する電動モータと、を備え、前記コントローラは、前記電動モータに、第一設定値以上の大きさの電流が第一設定時間だけ連続して流れたことを判定する電流判定部と、前記電流判定部の判定に基づいて、前記電動モータに供給可能な電流の最大値を前記第一設定値と比較して小さくする電流制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明では、第一設定値以上の大きさの電流が第一設定時間を超える時間だけ連続して流れたと電流判定部が判定すると、電流制御部は、電動モータに供給可能な電流の最大値を第一設定値と比較して小さくする。よって、大きなアシスト力が連続して付与されることが防止され、電動モータやコントローラが過負荷状態となることが防止される。したがって、電動アシスト台車の信頼性を向上することができる。

本発明の実施の形態に係る電動アシスト台車の斜視図である。 図１における側面図である。 図１における正面図である。 電動アシスト台車の制御ブロック図である。 電動アシスト台車におけるフェールセーフ動作を説明するフローチャート図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

まず、図１から図４を参照して、本発明の実施の形態に係る電動アシスト台車１００について説明する。

電動アシスト台車１００は、例えば工場などにて、重量物を運搬するのに使用される。電動アシスト台車１００は、作業者によって付与される駆動力に、後述する電動モータ１５の回転によるアシスト力が付与されて走行するものである。

電動アシスト台車１００は、車体フレーム１と、車体フレーム１上に設けられ荷物を載置可能な荷台３と、車体フレーム１の左右二箇所から駆動力を入力可能な操作部としての操作ハンドル５と、車体フレーム１の左右に間隔をあけて設けられる一対の駆動輪１１と、車体フレーム１に装着され駆動輪１１の後方に設けられる一対の自在輪１２とを備える。駆動輪１１は、電動アシスト台車１００の前輪であり、自在輪１２は、電動アシスト台車１００の後輪である。

車体フレーム１は、角形のパイプ材が組み合わされたフレームである。車体フレーム１は、荷台３を介して荷物が載置される平面部１ａと、平面部１ａの下部に突設される下部突設部１ｂと、平面部１ａの後端上部に立設される立設部１ｃとを有する。

荷台３は、車体フレーム１における平面部１ａの上方を覆うようにして設けられる縁付きの平板である。荷台３上には、荷物が直接載置される。荷台３は、縁なしの平板であってもよい。また、荷台３に代えて、車体フレーム１上にローラコンベアを設置し、ローラコンベアを介して荷物を載置してもよい。

車体フレーム１と荷台３の間には、図２に示すように、昇降装置２が設けられる。この昇降装置２は、電動昇降シリンダ２ａ（図４参照）によって荷台３を車体フレーム１に対して昇降させる。例えば、荷台３に重量物が載置され、後述する懸架装置２０によって駆動輪１１及び自在輪１２に対して車体フレーム１が沈み込んだ場合には、昇降装置２が荷台３を上昇させ、路面に対する荷台３の高さを一定に調節することが可能である。

電動昇降シリンダ２ａは、後述するコントローラ３０と電気的に接続され、コントローラ３０からの指令信号に基づいて伸縮する。電動昇降シリンダ２ａは、モータによって駆動される油圧ポンプを備え、油圧ポンプから吐出される作動油の圧力によって伸縮する電動油圧式リニアアクチュエータである。

操作ハンドル５は、図１に示すように、作業者によって押圧操作される逆Ｕ字型のハンドルである。操作ハンドル５は、その左右の両端が、車体フレーム１における立設部１ｃに連結される。これにより、作業者が操作ハンドル５を操作することによって入力される駆動力が、車体フレーム１に伝達される。

駆動輪１１は、車体フレーム１の前後方向に向かって転舵不能に設けられる小型の車輪である。駆動輪１１は、車体フレーム１の前端部近傍に一対設けられる。駆動輪１１は、車体フレーム１の下部突設部１ｂに対して上下運動可能に固定される。

自在輪１２は、走行時に常に進行方向を向く小型の車輪である。自在輪１２は、路面との間の摩擦抵抗によって旋回し、進行方向を向くように操舵される。自在輪１２は、車体フレーム１の下部突設部１ｂに対して上下運動可能に固定される。

電動アシスト台車１００は、車体フレーム１に対して上下運動可能な四個のサブフレーム４と、サブフレーム４を介して駆動輪１１と自在輪１２とを懸架する懸架装置２０とを備える。

サブフレーム４は、一対の駆動輪１１と一対の自在輪１２との各々の車輪に対応して四個設けられる。サブフレーム４は、車体フレーム１の左右に二個ずつ配設される。各々のサブフレーム４の下面には、駆動輪１１又は自在輪１２が回転可能に固定される。

懸架装置２０は、車体フレーム１に左右のサブフレーム４を上下運動可能に支持する四本のサスペンションアーム２２と、車体フレーム１と左右のサブフレーム４の間に設けられるスプリングダンパ２３とを備える。

サスペンションアーム２２は、一個のサブフレーム４に対して四本ずつ設けられる。サスペンションアーム２２は、それぞれの両端部が車体フレーム１と左右のサブフレーム４とに水平軸まわりに回動可能に連結され、車体フレーム１に対してサブフレーム４を平行移動可能に支持する平行リンク機構を構成する。

これにより、車体フレーム１に対してサブフレーム４が昇降しても、サブフレーム４の姿勢が変化せず、駆動輪１１と自在輪１２との位置関係（アライメント）が一定に保たれる。よって、サブフレーム４が昇降しても、駆動輪１１と自在輪１２との一方が路面から浮くことが抑制される。

スプリングダンパ２３は、路面不整などによる駆動輪１１及び自在輪１２の上下振動を吸収して緩和し、路面からの振動が車体フレーム１に伝達されることを抑制するものである。スプリングダンパ２３は、コイルスプリング２３ａとダンパ２３ｂとを備え、サブフレーム４が昇降するのに伴って伸縮する。

コイルスプリング２３ａは、そのバネ力によってサブフレーム４が受ける荷重を支持し、サブフレーム４が昇降するのに伴って伸縮する。

ダンパ２３ｂは、伸縮作動するのに伴ってこれに充填された作動油が減衰弁（図示省略）を通過し、サブフレーム４の振動を抑制する減衰力を発生する。

なお、懸架装置２０は、上述の構成に限らず、車体フレーム１に対するサブフレーム４の姿勢が保たれるならば、他の構成であってもよい。

電動アシスト台車１００は、操作ハンドル５が押圧操作されることによって車体フレーム１の左右二箇所の各々に作用する駆動トルクを検出する一対のトルク検出部としてのトルクセンサ６と、トルクセンサ６によって検出された駆動トルクに応じて各々の駆動輪１１に付与するアシスト力を演算するコントローラ３０と、コントローラ３０によって演算されたアシスト力を各々の駆動輪１１に付与する一対の電動モータ１５と、各々の駆動輪１１の回転を制動する一対のブレーキ１６と、作業者によって操作可能な各種スイッチが設けられる操作盤２９とを備える。

トルクセンサ６は、コントローラ３０に電気的に接続され、検出した駆動トルクに応じた電気信号をコントローラ３０に出力する。トルクセンサ６は、操作ハンドル５と車体フレーム１とを連結して操作部から入力される駆動力によって捩れるとともに駆動力を車体フレーム１に伝達するトーションバー（図示省略）と、トーションバーの捩れに応じた電気信号を出力するポテンショメータ（図示省略）とを備え、トーションバーの捩れに基づいて駆動トルクを検出する。トルクセンサ６に設けられるトーションバーを変更することで、その他の部材を変更することなく、台車の積載荷重などに応じて作業者による操作感覚を変更することも可能である。

電動モータ１５は、コントローラ３０に電気的に接続され、コントローラ３０から入力される電気信号に応じて回転する。電動モータ１５は、図３に示すように、駆動輪１１の内側に配設され、駆動輪１１にアシスト力を付与する。左右の電動モータ１５は、互いに同軸に設けられ、一対の駆動輪１１の間に直列に配設される。電動モータ１５は、回転を減速して駆動輪１１に伝達する変速機（図示省略）を備える。

ブレーキ１６は、電動モータ１５の出力軸と駆動輪１１との間に配設される。ブレーキ１６は、制動状態と非制動状態とを切り換え可能なブレーキソレノイド１６ａ（図４参照）を有する。ブレーキ１６は、制動状態に切り換えられたときに駆動輪１１を回転不能に固定する。

ブレーキソレノイド１６ａは、コントローラ３０に電気的に接続され、コントローラ３０から供給される電流に応じて切り換えられる。ブレーキソレノイド１６ａに電流が流れていない状態では、ブレーキ１６は駆動輪１１を制動状態に維持する。一方、ブレーキソレノイド１６ａに電流が流れた場合には、ブレーキ１６は駆動輪１１を非制動状態に切り換える。

コントローラ３０は、電源装置（図示省略）や他の電子機器（図示省略）とともに車体フレーム１に搭載される。コントローラ３０は、電動アシスト台車１００の制御を行うものであり、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及びＩ／Ｏインターフェース（入出力インターフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。ＲＡＭはＣＰＵの処理におけるデータを記憶し、ＲＯＭはＣＰＵの制御プログラム等を予め記憶し、Ｉ／Ｏインターフェースは接続された機器との情報の入出力に使用される。ＣＰＵやＲＡＭなどをＲＯＭに格納されたプログラムに従って動作させることによって電動アシスト台車１００の制御が実現される。

コントローラ３０は、電源装置から供給される電源によって動作する。コントローラ３０は、電源装置の電圧が急激に低下した場合には、全ての制御を停止してＣＰＵをスリープ状態とする。電源装置が２４Ｖのバッテリである場合には、例えば、電圧が１８Ｖ程度まで低下したときにＣＰＵをスリープ状態とする。これにより、電源装置の電圧の急激な低下から、コントローラ３０を保護することができる。

コントローラ３０は、左右のトルクセンサ６によって検出された駆動トルクに応じたアシスト力を左右の電動モータ１５にそれぞれ発生させる制御を行い、電動アシスト台車１００を前進または後退させるとともに、直進、旋回、曲折させるアシスト力を付与する。

コントローラ３０は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）制御によって電動モータ１５を駆動する。コントローラ３０は、左右の電動モータ１５に実際に流れた電流値を検出する一対の電流検出部１５ａを有する。これにより、電動モータ１５のフィードバック制御が可能となる。

コントローラ３０は、図４に示すように、電動モータ１５に流れた電流の大きさとその電流が連続して流れた時間（連続時間）とを判定する電流判定部３１と、電流判定部３１の判定に基づいて電動モータ１５への電流の供給を停止及び制限可能な電流制御部３２とを備える。

操作盤２９は、図１に示すように、車体フレーム１における立設部１ｃの背面に配設され、コントローラ３０に電気的に接続される。操作盤２９は、作業者によって操作可能かつ視認可能な位置に設けられればよいため、この位置に限られるものではない。操作盤２９は、ブレーキソレノイド１６ａを切り換えるためのブレーキ解除スイッチ２４と、電動昇降シリンダ２ａを操作するための荷台昇降スイッチ２５と、各種フェールモードを表示可能なインジケータ２７とを備える。

ブレーキ解除スイッチ２４は、作業者の操作によってブレーキソレノイド１６ａを切り換え可能なスイッチである。作業者がブレーキ解除スイッチ２４を操作すると、ブレーキソレノイド１６ａに電流が流れ、駆動輪１１が非制動状態に切り換えられる。これにより、電動アシスト台車１００は走行可能となる。

荷台昇降スイッチ２５は、作業者の操作によって電動昇降シリンダ２ａを動作させるスイッチである。作業者が荷台昇降スイッチ２５を操作すると、電動昇降シリンダ２ａが伸縮する。これにより、荷台３が車体フレーム１に対して昇降する。

インジケータ２７は、電動アシスト台車１００においてフェールセーフのために一部機能が停止した状態を、作業者が視認可能なように示すものである。インジケータ２７は、第一インジケータ２７ａと、第二インジケータ２７ｂと、第三インジケータ２７ｃとを備える。

第一インジケータ２７ａは、最も軽いフェールモードを示すものである。第一インジケータ２７ａは、電動モータ１５に供給される電流の最大値が制限された場合に点灯する。この第一インジケータ２７ａが点灯した状態が、第一フェールモードである。

第二インジケータ２７ｂは、第一インジケータ２７ａの次に軽いフェールモードを示すものである。第二インジケータ２７ｂは、電動モータ１５への電流の供給が停止された場合、又は電動昇降シリンダ２ａへの電流の供給が停止された場合に点灯する。この第二インジケータ２７ｂが点灯した状態が、第二フェールモードである。

第三インジケータ２７ｃは、最も重いフェールモードを示すものである。第三インジケータ２７ｃは、電動アシスト台車１００における全ての機能が停止した場合に点灯する。即ち、第三インジケータ２７ｃが点灯している状態では、電動アシスト台車１００では、電動モータ１５及び電動昇降シリンダ２ａへの電流の供給が停止しているとともに、ブレーキソレノイド１６ａへの電流の供給が停止されることでブレーキ１６が制動状態に切り換えられている。この第三インジケータ２７ｃが点灯した状態が、第三フェールモードである。

第一から第三の各フェールモードは、いずれかのフェールモードに入っておらず、かつ、電源装置の容量が電動アシスト台車１００における全ての機能を制御可能な程度残っている場合にのみ設定される。また、各フェールモードは、電動アシスト台車１００の電源を一度切り、再起動することで解除される。

次に、電動アシスト台車１００における運転動作について説明する。

作業者が操作ハンドル５を両手で平行に押した場合には、電動アシスト台車１００は、真っ直ぐ前進することとなる。この場合、操作ハンドル５が押されることによって車体フレーム１に入力される駆動力は操作ハンドル５の左右両端で略同一である。よって、左右のトルクセンサ６によって検出される駆動トルクは、略同一となる。

左右のトルクセンサ６が同一の駆動トルクを検出すると、コントローラ３０は、左右の電動モータ１５から左右の駆動輪１１に同一のアシスト力を付与するように指令する。これにより、左右の駆動輪１１には、同一のアシスト力が付与される。

したがって、電動アシスト台車１００は、作業者によって付与される駆動力に、電動モータ１５のアシスト力が付与されて真っ直ぐ前進することとなる。

なお、電動アシスト台車１００を真っ直ぐ後退させる場合には、操作ハンドル５が押される方向が逆になり、電動モータ１５の回転方向が逆になるだけで、その他の作用は真っ直ぐ前進する場合と同様である。

一方、作業者が操作ハンドル５を押す左右の力を相違させた場合には、電動アシスト台車１００は、左又は右に旋回走行することとなる。このとき、左右の駆動輪１１に付与されるアシスト力は、左右の電動モータ１５で相違する。

具体的には、例えば電動アシスト台車１００を左方向に旋回させる場合、作業者が右手で操作ハンドル５を押す力は、左手で操作ハンドル５を押す力と比較して大きくなる。よって、右側のトルクセンサ６が検出する駆動トルクは、左側のトルクセンサ６が検出する駆動トルクと比較して大きくなる。

これにより、コントローラ３０は、右側の電動モータ１５から駆動輪１１に付与するアシスト力が、左側の電動モータ１５から駆動輪１１に付与するアシスト力と比較して大きくなるように指令する。これにより、右側の駆動輪１１に付与されるアシスト力は、左側の駆動輪１１に付与されるアシスト力と比較して大きくなる。

なお、左右のトルクセンサ６は、駆動トルクを無段階に検出可能であるため、作業者が操作ハンドル５を押圧操作する力に応じてアシスト力の大きさをコントロールすることができる。

次に、図５を参照して、電動アシスト台車１００におけるフェールセーフ動作について説明する。

ステップＳ１０１では、電流検出部１５ａによって検出した左右の電動モータ１５の各々の電流値と、各々の電動モータ１５におけるＰＷＭ制御のデューティ比とをコントローラ３０に読み込む。

ステップＳ１０２及びステップＳ１０３は、電動モータ１５に大きな電流が連続して流れることを防止し、電動モータ１５やコントローラ３０を過負荷による発熱から保護して、電動アシスト台車１００のトラブルを未然に防止するものである。

ステップＳ１０２では、電流判定部３１は、電動モータ１５に第一設定値以上の大きさの電流が流れたか否かを判定する。このときの第一設定値は、通常使用におけるアシスト時に電動モータ１５に供給可能な電流の範囲の最大値に設定される。例えば、第一設定値は、通常使用時に電動モータ１５に供給される電流が０〜２０［Ａ］である場合、２０［Ａ］に設定される。

ステップＳ１０２にて、電動モータ１５に流れた電流値が第一設定値以上であると判定された場合には、ステップＳ１０３に移行する。一方、ステップＳ１０２にて、電動モータ１５に流れた電流値が第一設定値より小さいと判定された場合には、ステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２にて判定した第一設定値以上の電流が第一設定時間だけ連続して流れたか否かを判定する。このときの第一設定時間は、動作による発熱からコントローラ３０を保護可能な時間に設定される。例えば、第一設定時間は、５［ｓ］に設定される。

ステップＳ１０３にて、第一設定値以上の電流が連続して流れた連続時間が第一設定時間以上であると判定された場合には、ステップＳ１０４に移行し、第一フェールモードとなる。

ステップＳ１０４では、電流制御部３２は、電流判定部３１の判定に基づいて電動モータ１５に供給可能な電流の最大値を第一設定値と比較して小さくする。

例えば、荷台３に載置された荷物の重量が重く、電動アシスト台車１００が坂道を登り続ける際には、電動モータ１５からのアシスト力が最大の状態が連続する場合がある。第一フェールモードでは、このような場合に、電動モータ１５に供給可能な電流を、例えば１０［Ａ］まで小さくする。これにより、大きなアシスト力が連続して付与されることが防止され、電動モータ１５やコントローラ３０が過負荷状態となることが防止される。したがって、電動アシスト台車１００の信頼性を向上することができる。

また、第一インジケータ２７ａを点灯することによって、第一フェールモードに入っていることを、作業者に知らせることができる。

なお、このとき電流制御部３２は、いわゆるスロープ制御によって、電動モータ１５に供給可能な電流の最大値を徐々に小さくする。これにより、アシスト力が急激に小さくなることによって電動アシスト台車１００に大きな減速ショックが発生することが防止される。

一方、ステップＳ１０３にて、第一設定値以上の電流が連続して流れた連続時間が第一設定時間より短いと判定された場合には、ステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ１０５及びステップＳ１０６は、電動モータ１５に通常使用時に流れる範囲よりも大きな過電流が流れた場合に、電動アシスト台車１００の一部機能を停止するものである。

ステップＳ１０５では、電流判定部３１は、電動モータ１５に第二設定値以上の大きさの電流が流れたか否かを判定する。このときの第二設定値は、第一設定値と比較して大きく設定される。つまり、第一設定値が通常使用される電流の範囲の最大値に設定されるのに対して、第二設定値は、通常使用時には流れない大きさの電流値に設定される。例えば、第二設定値は、通常使用時に電動モータ１５に供給される電流が０〜２０［Ａ］である場合、２５［Ａ］に設定される。

ステップＳ１０５にて、電動モータ１５に流れた電流値が第二設定値以上であると判定された場合には、ステップＳ１０６に移行する。一方、ステップＳ１０５にて、電動モータ１５に流れた電流値が第二設定値より小さいと判定された場合には、ステップＳ１０７に移行する。

ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５にて判定した第二設定値以上の電流が第二設定時間だけ連続して流れたか否かを判定する。このときの第二設定時間は、通常使用時に流れない大きさの過電流が流れる時間であるため、電動モータ１５やコントローラ３０を保護するために第一設定時間と比較して短い時間に設定される。例えば、第二設定時間は、５０［ｍｓ］に設定される。

ステップＳ１０６にて、第二設定値以上の電流が連続して流れた連続時間が第二設定時間以上であると判定された場合には、ステップＳ１１１に移行し、第二フェールモードとなる。

ステップＳ１１１では、電流制御部３２は、左右の電動モータ１５への電流の出力を停止する。このとき、電流制御部３２は、いずれか一方のみの電動モータ１５において第二設定値以上の電流が第二設定時間だけ連続して流れた場合であっても、左右両方の電動モータ１５への電流の出力を停止する。これにより、電動アシスト台車１００における電動モータ１５による駆動力のアシストが停止される。

このように、第二フェールモードでは、左右の電動モータ１５への電流の供給が停止される。これにより、通常使用時に流れない大きさの過電流が流れた場合に、電動モータ１５やコントローラ３０を保護することができる。また、第二インジケータ２７ｂを点灯することによって、第二フェールモードに入っていることを、作業者に知らせることができる。したがって、電動アシスト台車１００の安全性を向上することができる。

一方、ステップＳ１０６にて、第二設定値以上の電流が連続して流れた連続時間が第二設定時間より短いと判定された場合には、ステップＳ１０７に移行する。

ステップＳ１０７及びステップＳ１０８は、コントローラ３０からの指令のとおりに電動モータ１５からアシスト力が付与されていない場合に、電動アシスト台車１００の一部機能を停止するものである。

ステップＳ１０７では、電流制御部３２は、電動モータ１５におけるＰＷＭ制御のデューティ比が最大の状態か否かを判定する。例えば、ＰＷＭ制御では、コントローラ３０からの指令によって、ある大きさのアシスト力を駆動輪１１に付与しようとする場合、電動モータ１５におけるデューティ比は、指令されたアシスト力の大きさに応じて大きくなる。しかしながら、実際のアシスト力が指令された大きさのアシスト力まで到達しない場合には、コントローラ３０は、更にデューティ比を上げるように指令する。よって、コントローラ３０から指令された大きさまでアシスト力が上昇しない場合には、ＰＷＭ制御のデューティ比は最大の状態まで上昇することとなる。そこで、ステップＳ１０７では、ＰＷＭ制御のデューティ比が最大の状態か否かを判定している。

ステップＳ１０７にて、ＰＷＭ制御のデューティ比が最大の状態であると判定された場合には、ステップＳ１０８に移行する。一方、ステップＳ１０７にて、ＰＷＭ制御のデューティ比が最大の状態でないと判定された場合には、ステップＳ１０９に移行する。

ステップＳ１０８では、ＰＷＭ制御のデューティ比が最大の状態が第三設定時間だけ連続したか否かを判定する。このときの第三設定時間は、第二設定時間と比較して長く、かつ第一設定時間と比較して短く設定される。例えば、第三設定時間は、１［ｓ］に設定される。

ステップＳ１０８にて、ＰＷＭ制御のデューティ比が最大の状態が第三設定時間だけ連続したと判定された場合には、ステップＳ１１１に移行し、第二フェールモードとなる。

このように、コントローラ３０からの指令のとおりに電動モータ１５からアシスト力が付与されていない場合には、左右の電動モータ１５への電流の供給が停止されるとともに、第二インジケータ２７ｂが点灯される。したがって、ＰＷＭ制御のデューティ比が最大の状態が継続されることが防止されるとともに、第二フェールモードに入っていることを作業者に知らせることができる。したがって、電動アシスト台車１００の安全性を向上することができる。

一方、ステップＳ１０８にて、ＰＷＭ制御のデューティ比が最大の状態が第三設定時間だけ連続していないと判定された場合には、ステップＳ１０９に移行する。

ステップＳ１０９及びステップＳ１１０は、作業者による操作ハンドル５の操作量と電動モータ１５からのアシスト力の大きさとにずれが生じた場合に、電動アシスト台車１００の一部機能を停止するものである。

ステップＳ１０９では、電流判定部３１は、電流制御部３２が電動モータ１５に供給した電流値と、電流検出部１５ａにフィードバックされた実際の電流値との偏差が設定範囲外となったか否かを判定する。このときの設定範囲は、実際の使用時に使用者が違和感なく使用可能な範囲、即ち、許容可能な誤差の範囲に設定される。例えば、設定範囲は、通常使用時に電動モータ１５に供給される電流が０〜２０［Ａ］である場合、±５［Ａ］の範囲に設定される。

ステップＳ１０９にて、電流値の偏差が設定範囲外となったと判定された場合には、ステップＳ１１０に移行する。一方、ステップＳ１０９にて、電流値の偏差が設定範囲内であると判定された場合には、リターンする。

ステップＳ１１０では、電流値の偏差が設定範囲外となった状態が第四設定時間だけ連続したか否かを判定する。例えば、第四設定時間は、５［ｓ］に設定される。ステップＳ１１０にて、電流値の偏差が設定範囲外となった状態が第四設定時間だけ連続したと判定された場合には、ステップＳ１１１に移行し、第二フェールモードとなる。

このように、作業者による操作ハンドル５の操作量と電動モータ１５からのアシスト力の大きさとにずれが生じた場合には、左右の電動モータ１５への電流の供給が停止されるとともに、第二インジケータ２７ｂが点灯される。よって、作業者による操作ハンドル５の操作量と電動モータ１５からのアシスト力の大きさとがずれている状態の継続が防止されるとともに、第二フェールモードに入っていることを作業者に知らせることができる。したがって、電動アシスト台車１００の安全性を向上することができる。

一方、ステップＳ１１０にて、電流値の偏差が設定範囲外となった状態が第四設定時間だけ連続していないと判定された場合には、リターンする。

以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。

電流判定部３１が、第一設定値以上の大きさの電流が第一設定時間を超える時間だけ連続して流れたと判定すると、電流制御部３２は、電動モータ１５に供給可能な電流の最大値を第一設定値と比較して小さくする。よって、大きなアシスト力が連続して付与されることが防止され、電動モータ１５やコントローラ３０が過負荷状態となることが防止される。したがって、電動アシスト台車１００の信頼性を向上することができる。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

例えば、図５のフローチャート図では、四つの異なるフェール状態を検出して、対応するフェールモードと判定する制御を単一のフローで実行している。これに代えて、一つ一つのフェール状態を検出する制御を独立したフローで実行し、それぞれの検出結果の中にひとつでもフェール状態であるとの検出結果があった場合にフェールモードであると判定するフローを更に設けてもよい。

１００ 電動アシスト台車
１ 車体フレーム
３ 荷台
５ 操作ハンドル
６ トルクセンサ
１１ 駆動輪
１２ 自在輪
１５ 電動モータ
１５ａ 電流検出部
１６ ブレーキ
１６ａ ブレーキソレノイド
２４ ブレーキ解除スイッチ
２５ 荷台昇降スイッチ
２７ インジケータ
３０ コントローラ
３１ 電流判定部
３２ 電流制御部

Claims (6)

1. 作業者によって付与される駆動力にアシスト力が付与されて走行可能な電動アシスト台車であって、
   荷物を載置可能な車体フレームと、
   前記車体フレームに設けられる駆動輪と、
   作業者によって押圧操作され、前記車体フレームに駆動力を入力可能な操作部と、
   前記操作部が押圧操作されることによって前記車体フレームに作用する駆動トルクを検出するトルク検出部と、
   前記トルク検出部によって検出された駆動トルクに応じて、前記駆動輪に付与するアシスト力を演算するコントローラと、
   前記コントローラによって演算されたアシスト力を前記駆動輪に付与する電動モータと、を備え、
   前記コントローラは、
   前記電動モータに、第一設定値以上の大きさの電流が第一設定時間だけ連続して流れたことを判定する電流判定部と、
   前記電流判定部の判定に基づいて、前記電動モータに供給可能な電流の最大値を前記第一設定値と比較して小さくする電流制御部と、を備えることを特徴とする電動アシスト台車。
2. 前記第一設定値は、アシスト時に前記電動モータに供給される電流の最大値に設定され、
   前記第一設定時間は、動作による発熱から前記コントローラを保護可能な時間に設定されることを特徴とする請求項１に記載の電動アシスト台車。
3. 前記電流制御部は、前記電動モータに供給可能な電流の最大値を徐々に小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動アシスト台車。
4. 前記電流制御部は、前記電動モータに、前記第一設定値と比較して大きく設定される第二設定値以上の大きさの電流が第二設定時間だけ連続して流れた場合に、前記電動モータへの電流の出力を停止することを特徴とする請求項２又は３に記載の電動アシスト台車。
5. 前記コントローラは、ＰＷＭ制御によって前記電動モータを駆動し、
   前記電流制御部は、前記ＰＷＭ制御におけるデューティ比が最大の状態が第三設定時間だけ連続した場合に、前記電動モータへの電流の出力を停止することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の電動アシスト台車。
6. 前記コントローラは、前記電動モータの電流値がフィードバックされる電流検出部を有し、
   前記電流制御部は、前記電動モータに供給した電流値と前記電流検出部にフィードバックされた電流値との偏差が設定範囲外となった状態が第四設定時間だけ連続した場合に、前記電動モータへの電流の出力を停止することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の電動アシスト台車。

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