JP5429794B2

JP5429794B2 - アシストモータ付き走行車両

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Publication number: JP5429794B2
Application number: JP2009178977A
Authority: JP
Inventors: 陽二中野
Original assignee: ATECS CORP
Current assignee: ATECS CORP
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2029-07-31
Also published as: JP2011031706A

Description

左右一対の歪ゲージ付のハンドルを把持して機体の走行操作を行うアシストハンド走行車両に関するもので、操作性を高めるものである。

乗用走行形態のリーチフォーク車両において、メータパネル上の前輪駆動スイッチのＯＮ，ＯＦＦ操作によって、電動モータを駆動して前輪を駆動回転する技術（例えば、特許文献１参照）が知られている。

特開２０００−２８１２９８号公報（第２頁、図１）

左右一対の歪ゲージ（ロードセル）付のバーハンドルを把持して機体の走行操作を行う形態のアシストモータ付き走行車両にあっては、ハンドルに不用意に触れただけで発進したり、発進走行操作時に、左右のハンドル相互間の操作タイミングに誤差を生じ易く、又、左右モータの単純なＯＮ，ＯＦＦ制御のみでは円滑で正確な走行、及び操向を維持し難い。

請求項１に記載の発明は、各歪ゲージ１を有して突出される左右一対のハンドル２の操作により、この操作力に応じたモータ３出力によって左右各別の車輪４を駆動回転して走行するアシストモータ付き走行車両において、左右の各ハンドル２の把持状態を検出する把持センサ５を設け、この左右把持センサ５による把持検出と、前記左右の歪ゲージ１の歪非検出状態時においてのみ走行発進可能状態とし、該走行発進可能状態を経た後、続く左右いずれか、又は両方の歪ゲージ１の歪検出によって発進走行することを特徴とするアシストモータ付き走行車両の構成とする。
左手で左側のハンドル２を把持し、右手で右側のハンドル２を把持することによって、各ハンドル２を把持手で前後に押し引き等の操作して、機体の走行、乃至操向を行うことができる。この把持手によるハンドル２の操作力によって、左右のモータ３の出力を制御して、各対向の車輪４を回転駆動してハンド走行操作をアシストする。
左右のハンドル２を作業者が把持することによって把持センサ５によって検知される。このとき、各ハンドル２を把持しただけでは、歪ゲージ１による操作力は検出されず、モータ３も電動起動されない。そして、このように左右の把持センサ５が、いずれも検出されているときは走行発進可能の状態となり、この時歪ゲージ１の歪が検出されていないため発進走行はしないが、発進開始直前の状態となる。この走行発進可能状態を経た後、左右両側の歪ゲージ１がハンドル２操作力に基づく歪みを検出することによって、この歪ゲージ１と同側の各々のモータ３が同側の車輪４を回転駆動して、発進走行する。左右いずれか一側の歪ゲージ１が歪みを検出するときは、同側の車輪４のみ駆動されて機体は左右方向へ旋回、乃至操向される走行状態となり、左右両歪ゲージ１が同方向の同量の歪みを検出するときは、左右の車輪４を同量回転駆動して、機体を直進状態に走行することができる。

請求項２に記載の発明は、前記発進走行後に、左右いずれかの把持センサ５が非検出となると、非検出となった側のモータ３をフリー回転状態、又はモータ３に微小の回転抵抗を付加した状態に制御し、左右両歪ゲージ１が非検知状態になるか、又は、左右両把持センサ５が非検知状態になった場合は、左右両モータ３を減速し停止させるよう制御することを特徴とする。
前記のように、左右の把持センサ５がハンドル２把持を検出して、かつ、左右の歪ゲージ１が歪みを検出しないときにおいてのみ発進可能の状態となり、この状態から左右いずれか、又は両方の歪ゲージ１が歪みを検出することによって発進走行が開始されることとなるが、このようにして一旦発進走行を開始した後に、ハンドル２の把持を開放する等により左右いずれかの把持センサ５が非検出状態となったときは、この非検出となった側のモータ３の連動駆動をフリー回転の状態、又はモータ３に微小の回転抵抗を付加した状態となるよう制御する。
又、この状態で前記検出していなかった側の把持センサ５が、把持を検出すると、前記のように通常の左右両手でハンドル２を把持している状態に復帰し、左右の歪ゲージ１の歪に応じた駆動を行う。
又、左右両歪ゲージ１が非検出状態になるか、又は、左右両把持センサ５が非検出状態となったときは、左右両モータ３を減速、乃至停止させる。

請求項３に記載の発明は、各歪ゲージ１を有して突出される左右一対のハンドル２の操作により、この操作力に応じたモータ３出力によって左右各別の車輪４を駆動回転して走行するアシストモータ付き走行車両において、左右の各ハンドル２の把持状態を検出する把持センサ５を設け、左右いずれかの把持センサ５が検出して、かつ、これと同側の歪ゲージ１が検出状態のときは、この歪ゲージ１が検出状態になってから所定時間は、この歪ゲージ１を非検出状態として制御処理し、所定時間内に左右両把持センサ５が検出されたときにのみ走行発進可能状態とし、該走行発進可能状態を経た後、続く左右いずれか、又は両方の歪ゲージ１の歪検出によって発進走行することを特徴とする。
発進可能状態にするには、前記のように左右両方の把持センサ５が検出状態、かつ、左右の歪ゲージ１が非検出の状態にあることを要する。即ち、歪ゲージ１を歪ませないように左右両ハンドル２を把持しなければならないが、先に把持した側の歪ゲージ１が検知状態になったときにも、所定時間内に他側のハンドル２を把持して左右両把持センサ５を検出状態にした場合には、発進走行可能状態とし、該走行発進可能状態を経た後、その時の歪ゲージ１の検出による発進走行制御出力を行わせる。

請求項１に記載の発明は、左右一対のハンドル２を把持操作して発進走行させるアシストモータ付き走行車両において、左右両方のハンドル２を把持して、この左右のハンドル２による歪ゲージ１の非検出状態から、検出状態の移行によって発進走行制御されるものであるから、操作、及び構成を簡単にすることができ、的確で正確な発進を行わせることができ、安全性を高めることができる。

請求項２に記載の発明は、前記のように左右の把持センサ５がハンドル２把持を検出して、かつ、左右の歪ゲージ１が歪みを検出しない状態においてのみ発進可能の状態として、この状態から左右いずれかの歪ゲージ１が歪みを検出することによって、発進走行が開始されることとなるが、このようにして一旦発進走行を開始した後に、何らかの原因で左右片側のハンドル２の把持を開放する等によって、左右いずれかの把持センサ５が非検出状態となったときは、この側のモータ３を回転フリーの状態、又はモータ３に微小の回転抵抗を付加した状態に制御するので、急減速したり急旋回したりすることがなく円滑な操向を行わせることができる。又、前記のように操作把持中の左右いずれかのハンドル２把持を開放できるため操作を楽に、容易に行うことができる。更には、左右両歪ゲージ１が非検出状態になるか、又は、左右両把持センサ５が非検出状態になった場合には、左右両モータ３を減速、乃至停止させることによって、安全な走行状態を維持することができる。

請求項３に記載の発明は、左右いずれかの把持センサ５と、これと同側の歪センサ１が検出状態のときは、この歪ゲージ１が検出状態になってから所定時間は、この歪ゲージ１を非検出状態として制御処理し、所定時間内に左右両把持センサ５が検出されたときのみに走行発進可能状態となるので、先に左右いずれかの歪センサ１に操作力を加えた後、所定時間内に他側のハンドル２を把持して把持センサ５を検出させた場合には発進走行可能状態となり、該走行発進可能状態を経た後、続く左右いずれか、又は両方の歪ゲージ１の歪検出によって発進走行するので、歪ゲージ１に操作力を加えないよう注意しながら左右両方のハンドル２を把持しなければならないというわずらわしさがなく、必要以上に注意を払う必要がなくなり、誤操作や誤発進を防止して正確な操作を容易に行うことができる。

ハンドル部の正面図と、側面図。発進走行操作のブロック図。リフターの側面図。その一部の作動状態を示す側面図。その平面図。その正面図。運搬車の側面図。

図面に基づいて、把持センサ５、及び歪ゲージ１を、アシストモータ付き走行リフタや、アシストモータ付き走行運搬車等に実施した形態を説明する。前記アシストモータ付き走行リフタは、車体１０の中央部にガイドタワー１１を立設して、このガイドタワー１１にリフトフォーク１２を取付ける取付ブラケット１３を昇降自在に案内させて、このガイドタワー１１に沿って上下に伸縮するリフトシリンダ１４によって昇降させる。前記車体１０の底部には、リフトフォーク１２の左右外側部に沿うように前方に張出したリーチレッグ１５を有し、この左右の各リーチレッグ１５の前端部にモータ３によって駆動回転する車輪４を軸装する。又、車体１０の後部には操向揺動自在のキャスタ輪１６を設けている。

前記ガイドタワー１１の後側に、ハンドルブラケット１７を介して、後端に横方向へ突出するバーハンドル形態のハンドル２を有したハンドルフレーム１８を取付ける。このハンドル２の下側の車体１０上に、バッテリー１９や、このバッテリー１９によって駆動される正逆転形態の左右一対のモータ３、前記リフトシリンダ１４等に油圧を送るための油圧ポンプ２０、及びこのモータ等を搭載して、これらの後側上部をカバー２１で覆っている。前記リフトフォーク１２を昇降するための操作レバー２２を設けて、リフトシリンダ１４の油圧回路の制御弁を切替操作することによって、昇降制御できる。前記車輪４を連動回転する左右の各モータ３は、車体１０後部の左右側部に搭載して、前方のリーチレッグ１５内に張設のチェン２７を掛け渡して連動する。各モータ３は、ハンドル２によって操作される操作力を歪ゲージ１で検出して、この歪ゲージ１の検出値に応じたモータ３出力として、左右各対応の車輪４を駆動して走行する。

ここにおいて、各歪ゲージ１を有して突出される左右一対のハンドル２の操作により、この操作力に応じたモータ３出力によって左右各別の車輪４を駆動回転して走行するアシストモータ付き走行車両において、左右の各ハンドル２の把持状態を検出する把持センサ５を設け、この左右把持センサ５による把持検出と、前記左右の歪ゲージ１の歪非検出状態時においてのみ走行発進可能状態とし、該走行発進可能状態を経た後、続く左右いずれか、又は両方の歪ゲージ１の歪検出によって発進走行することを特徴とするアシストモータ付き走行車両の構成とする。
左手で左側のハンドル２を把持し、右手で右側のハンドル２を把持することによって、各ハンドル２を把持手で前後に押し引き等の操作して、機体の走行、乃至操向を行うことができる。この把持手によるハンドル２の操作力によって、左右のモータ３の出力を制御して、各対向の車輪４を回転駆動してハンド走行操作をアシストする。
左右のハンドル２を作業者が把持すれば把持センサ５によって検知される。このとき、各ハンドル２を把持しただけでは、歪ゲージ１による操作力は検出されず、モータ３も電動起動されない。そして、このように左右の把持センサ５が、いずれも検出されているときは走行発進可能の状態となり、この時歪ゲージ１の歪が検出されていないため発進走行はしないが、発進開始直前の状態となる。そこで、左右両側の歪ゲージ１がハンドル２操作力に基づく歪みを検出することによって、この歪ゲージ１と同側の各々のモータ３が同側の車輪４を回転駆動して、発進走行する。左右いずれか一側の歪ゲージ１が歪みを検出するときは、同側の車輪４のみ駆動されて機体は左右方向へ旋回、乃至操向される走行状態となり、左右両歪ゲージ１が同方向の同量の歪みを検出するときは、左右の車輪４を同量回転駆動して、機体を直進状態に走行することができる。又、歪ゲージ１の歪量が大きいほど走行速度は速くなり、左右の車輪４の回転差により操向が行われるとともに、左右両歪ゲージ１の歪方向が逆の場合には左右のモータ３が前進逆回転をし、その場で旋回することもできる。

更に、前記発進走行後に、左右いずれかの把持センサ５が非検出となると、非検出となった側のモータ３をフリー回転状態、又はモータ３に微小の回転抵抗（回生制動や発電制動等による）を付加した状態に制御し、左右両歪ゲージ１が非検知状態になるか、又は、左右両把持センサ５が非検知状態になった場合は、左右両モータ３を減速、乃至停止させるよう制御することを特徴とする。
前記のように、左右の把持センサ５がハンドル２把持を検出して、かつ、左右の歪ゲージ１が歪みを検出しないときにおいてのみ発進可能の状態を準備して、この状態から左右いずれか、又は両方の歪ゲージ１が歪みを検出することによって発進走行が開始されることとなるが、このようにして一旦発進走行を開始した後に、ハンドル２の把持を開放する等により左右いずれかの把持センサ５が非検出状態となったときは、この非検出となった側のモータ３の連動駆動をフリー回転の状態にするか、もしくは微小の回転抵抗を付加した状態として、車輪４を積極的には駆動しない状態とする。このとき、モータ３に電磁ブレーキを備えている場合には電磁ブレーキを働かせない。
又、この状態で前記検出していなかった側の把持センサ５が、把持を検出すると、前記のように通常の左右両手でハンドル２を把持した状態に復帰し、左右の歪ゲージ１の歪量や歪方向に応じたモータ３駆動を行う。
又、左右両歪ゲージ１が非検出状態になるか、又は、左右両把持センサ５が非検出状態となったときは、左右両モータ３を減速、乃至停止させ、電磁ブレーキをかける。

更には、各歪ゲージ１を有して突出される左右一対のハンドル２の操作により、この操作力に応じたモータ３出力によって左右各別の車輪４を駆動回転して走行するアシストモータ付き走行車両において、左右の各ハンドル２の把持状態を検出する把持センサ５を設け、左右いずれかの把持センサ５が検出して、かつ、これと同側の歪ゲージ１が検出状態のときは、この歪ゲージ１が検出状態になってから所定時間は、この歪ゲージ１を非検出状態として制御処理し、所定時間内に左右両把持センサ５が検出されたときにのみ走行発進可能状態とし、続く左右いずれか、又は両方の歪ゲージ１の検出によって発進走行することを特徴とする。
発進可能状態にするには、前記のように左右両方の把持センサ５が検出状態、かつ、左右の歪ゲージ１が非検出の状態にあることを要する。即ち、歪ゲージ１を歪ませないように左右両ハンドル２を把持しなければならないが、先に把持した側の歪ゲージ１が検知状態になったときにも、所定時間内に他側のハンドル２を把持して左右両把持センサ５を検出状態にした場合には、発進走行可能状態とし、その時の歪ゲージ１の検出による発進走行制御出力を行わせる。尚、所定時間内に他側のハンドル２を把持しなかった場合にはエラーとして処理し、アラームや表示等により運転者へ報知することも可能である。又、所定時間内に左右両ハンドル２を把持したときでも、続く左右歪ゲージ１の歪が検出されるまでに片側の把持を解除（左右いずれかのハンドル２から手を渡した状態）した場合には、把持してある側の歪ゲージ１が検出状態になったとしても発進することはない。

前記左右一対のバーハンドル（グリップ部）２は、ハンドルフレーム１８の後端に取付けたハンドル基部６の左右両端部に、ロードセルからなる歪ゲージ１を介して取付け、このハンドル２を前後方向へ押し、引き操作することにより、この操作力に応じた歪みを起こして、コントローラ２３へ入力し、この歪み力に応じたモータ３の駆動出力を行わせるものである。又、これら左右の歪ゲージ１は、左右各別のハンドル２によって操作力を受けて歪み、各対応側のモータ３を出力駆動する。このハンドル２のハンドル基部６側には、反射形の把持センサ５を設け、ハンドル２を把持すると、この把持センサ５から発射する信号Ａを反射させて把持の有無を検出するもので、この検出信号をコントローラ２３へ入力する。前記歪ゲージ１や、把持センサ５は、ハンドル基部６上を覆うハンドルカバー７の内側に設けられる。この把持センサ５は反射形に限定するものではなく、リミットスイッチや圧力センサ等であってもよい。

前記コントローラ２３の出力側には、前記ギヤドモータ等からなる左右一対のモータ３や、このモータ３を制動する電磁ブレーキ２４等を設け、この各モータ３の回転速度を検出してフィードバック制御する速度検出器２５を設けている。前記各モータ３の駆動は減速器２６を介して、チェン２７、及び車輪４を伝動する。
前記カバー２１の上部には、前記リフトフォーク１２昇降用の操作レバー２２の他に、コントローラ２３と連動のモニタ表示窓２８や、電源スイッチ２９、走行を急停止させるための急停止スイッチ３０等を配置している。
このようなアシストモータ付き走行形態のリフターを運転するときは、電源スイッチ２９をＯＮして、コントローラ２３、及びモータ３を電動可能の状態として、床面上を歩行する運転者が、左右両手でハンドル２を把持することによって、これらいずれかの側のハンドル２を前後方向へ押し、乃至引き操作することにより、この操作側のモータ３、及び車輪４を回転駆動して、車体１０前端のリフトフォーク１２を、前進、後退、乃至操向、旋回させて、床面上の荷物を積み降ろし、運搬することができ、又、操作レバー２２の操作によって、このリフトフォーク１２をリフトシリンダ１４の伸縮によって昇降移動することができる。

前記のようなリフトフォーク作業において、左右各々のハンドル２を左右の手で把持すると、把持センサ５によって把持状態が検出される。このとき左右の歪ゲージ１が共に歪みを非検出の状態において、リフターは車輪４がモータ３によって駆動可能の状態となる。従って、この左右両歪ゲージ１が歪みを検出していない間は、発進走行は行われず走行停止の状態にある。従って、続いて、左右いずれか、又は左右両側の歪ゲージ１が歪み力を検出することによって、機体が発進走行する状態となる。又、前記左右いずれかの把持センサ５が把持状態を検出し、かつ、これと同側の歪ゲージ１が既に検出状態にある場合には、この歪ゲージ１の検出状態を、所定時間（例えば、０．３秒）は非検出状態であるものとして制御処理し、所定時間内に左右両把持センサ５が検出状態になったときにのみ発進可能状態となるよう制御する。

又、前記発進後に、左右いずれかの把持センサ５が非検出状態となり、又、これと同側の歪ゲージ１が非検出状態（歪み量が０になる）になってもこの側のモータ３、及び車輪４の駆動はフリー回転状態、又はモータ３に微小の回転抵抗が付加された状態となる。このフリー回転状態とは、バッテリー１９からモータ３への電流供給を断ち、かつ、モータ３の発電電流の流れる経路も断たれた状態であり、モータ３回転に電気的な負荷がかかっていない状態を示す。即ち、モータ３への減速制御は行われず、電磁ブレーキ２４も開放状態で、モータ３回転に電気的な負荷が付加されていない車輪４フリー回転の状態であり、モータ３に微小の回転抵抗が付加された状態では、急激な減速や制動が行われない程度の抵抗を、回生制動や発電制動によりモータ３に付加した状態を言う。

次に、この非検出状態にある把持センサ５が検出状態になると、左右両手の把持を検出して、歪みを検出する制御行程に戻る。
又、左右両把持センサ５が共に非検出状態又は、左右歪ゲージ１が共に非検出状態になるとモータ３は減速され停止する。又、このとき前記電磁ブレーキ２４を制動する。
このように、左右把持センサ５、及び歪ゲージ１が所定の条件にあるときのみ発進走行できるため、発進走行制御の安全性を高めることができる。

次に、主として図７に基づいて、アシストモータ付き走行形態の運搬車に実施した形態であり、この車体１０の後端部にハンドルフレーム２ａを取付けて、この上端部に前記同形態のハンドル２を設ける。この場合、前輪側をキャスタ輪１６とし、後輪４０をモータ３で連動駆動する構成としている。車体１０上には、荷物を積載する荷台８を設けている。

１歪ゲージ
２ハンドル
３モータ
４車輪
５把持センサ

Claims

各歪ゲージ（１）を有して突出される左右一対のハンドル（２）の操作により、この操作力に応じたモータ（３）出力によって左右各別の車輪（４）を駆動回転して走行するアシストモータ付き走行車両において、左右の各ハンドル（２）の把持状態を検出する把持センサ（５）を設け、この左右把持センサ（５）による把持検出と、前記左右の歪ゲージ（１）の歪非検出状態時においてのみ走行発進可能状態とし、該走行発進可能状態を経た後、続く左右いずれか、又は両方の歪ゲージ（１）の歪検出によって発進走行することを特徴とするアシストモータ付き走行車両。
前記発進走行後に、左右いずれかの把持センサ（５）が非検出となると、非検出となった側のモータ（３）をフリー回転状態、又はモータ（３）に微小の回転抵抗を付加した状態に制御し、左右両歪ゲージ（１）が非検知状態になるか、又は、左右両把持センサ（５）が非検知状態になった場合は、左右両モータ（３）を減速、乃至停止させるよう制御することを特徴とする請求項１に記載のアシストモータ付き走行車両。
各歪ゲージ（１）を有して突出される左右一対のハンドル（２）の操作により、この操作力に応じたモータ（３）出力によって左右各別の車輪（４）を駆動回転して走行するアシストモータ付き走行車両において、左右の各ハンドル（２）の把持状態を検出する把持センサ（５）を設け、左右いずれかの把持センサ（５）が検出して、かつ、これと同側の歪ゲージ（１）が検出状態のときは、この歪ゲージ（１）が検出状態になってから所定時間は、この歪ゲージ（１）を非検出状態として制御処理し、所定時間内に左右両把持センサ（５）が検出されたときにのみ走行発進可能状態とし、該走行発進可能状態を経た後、続く左右いずれか、又は両方の歪ゲージ（１）の歪検出によって発進走行することを特徴とするアシストモータ付き走行車両。