JPH0956015A - 電動運搬車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、１個の駆動モータを用いる電
動運搬車において、運転性の向上した電動運搬車を提供
するにある。 【構成】運搬物を積載する荷台１０の下には、荷台の進
行方向の前側に取り付けられた方向の固定な２個の前輪
５０，５２と、荷台の進行方向の後側に取り付けられた
方向の自在な２個の後輪５４，５６が取り付けられてい
る。２個の前輪の内、一方の前輪５０には、歯車箱６４
を介して直流モータ６０が取り付けられている。荷台の
後方には、ハンドル２０が取り付けられている。ハンド
ル２０からは、バッテリー３４とコントローラ２００を
収容したバッテリーケースが懸架されている。コントロ
ーラ２００は、電源スイッチ４０がオンとなった時に、
急激に移動速度が上昇するのを防止するソフトスタート
回路を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動運搬車に係り、特
に、運転性の向上した電動運搬車に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に用いられている手動の運搬車は、
荷物を載置する荷台と、この荷台に結合されているハン
ドルから構成されている。荷台の下には、合計４個の車
輪が取り付けられ、そのうち、２個の前輪は、方向の可
変な自在車輪から構成し、２個の後輪は、方向の固定な
固定車輪としている。荷台に取り付けられたハンドルの
操作により、自在車輪の向きを変えて、運搬車の移動方
向を変えるようにしている。

【０００３】しかしながら、かかる手動の運搬車は、手
軽に荷物の運搬に使用できる反面、重量物の運搬には、
適していない。

【０００４】そこで、例えば、実開昭６２−７２２６４
号公報に記載のように、後輪である２個の固定車輪のそ
れぞれにモータを取り付けた電動式の運搬車も知られて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】小形電動運搬車は、直
流モ−タの回転力を減速歯車で倍力し、駆動輪に伝達し
て重量物運搬のための労力を軽減し、作業効率を向上さ
せるためのものである。今後は、労働人口の高齢化や女
子パ−ト化の増加に伴い、その需要が年々増加して行く
ことが予想される。今後の小形電動運搬車は、操作が簡
単で、使い勝手が良く、且つ、安価なものが要求され
る。一方、小形電動運搬車は、汎用的に使用されること
が多いことから積載物の大きさや重量が一定せず、ま
た、狭い所を出入りする場合が多いため、スピ−ドコン
トロ−ルが容易で、且つ、小回りがきき機器構成が安価
なものが必要とされている。

【０００６】しかしながら、後輪である２個の固定車輪
のそれぞれにモータを取り付ける方式のものにあって
は、２個のモータを必要とするため、手動運搬車に比べ
て高価なものとなる。

【０００７】そこで、発明者らは、１個のモータにて駆
動可能な電動運搬車について検討を進めた。前輪は、従
来の手動運搬車と同様に自在車輪とし、後輪について
も、従来と同様に方向固定の車輪とした上で、２個の後
輪の片方にのみ駆動用のモータを取り付けたものを試作
し、走行させたところ、運搬車自体がふらつき、直進性
の悪いことが判明した。

【０００８】そこで、１個のモータにより、２個の後輪
を同時駆動する方式について試みたところ、直進性はよ
くなったものの、旋回性が悪く、運搬車の旋回回転がで
きないことが判明した。これは、２個の後輪を直結した
ため、２個の後輪間に内外輪差を与えられないので、旋
回回転が不可能であった。

【０００９】本発明の目的は、１個の駆動モータを用い
る電動運搬車において、運転性の向上した電動運搬車を
提供するにある。

【００１０】さらに、本発明の他の目的は、１個の駆動
モータを用いる電動運搬車において、急発進等が発生し
ても、運転性及び安全性の向上した電動運搬車を提供す
るにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、運搬物を積載する荷台と、この荷台の下
側に取り付けられた車輪と、上記荷台の後方に取り付け
られたハンドルと、上記車輪を駆動する駆動手段とを有
する電動運搬車において、上記車輪は、荷台の進行方向
の前側に取り付けられた方向の固定な２個の前輪と、荷
台の進行方向の後側に取り付けられた方向の自在な２個
の後輪とから構成され、上記駆動手段は、上記２個の前
輪の一方の前輪に取り付けられた１個のモータから構成
するようにしたものである。

【００１２】上記電動運搬車において、好ましくは、上
記モータは、複数枚の歯車を介して、上記前輪に駆動力
を減速して伝達するものであり、これらの歯車は、すべ
て平歯車から構成するようにしたものである。

【００１３】上記電動運搬車において、好ましくは、上
記モータに電力を供給するバッテリー及び上記モータの
回転数を制御する制御手段は、一体的なケース内に収容
するようにしたものである。

【００１４】上記電動運搬車において、好ましくは、上
記ケースは、上記ハンドルの近傍に取り付けられてお
り、操作者がハンドルを握った状態で、操作者の指先の
届く位置に制御に用いる主要なスイッチを配置するよう
にしたものである。

【００１５】また、上記目的を達成するために、本発明
は、運搬物を積載する荷台と、この荷台の下側に取り付
けられた車輪と、上記荷台の後方に取り付けられたハン
ドルと、上記車輪を駆動する駆動手段とを有する電動運
搬車において、上記車輪は、荷台の進行方向の前側に取
り付けられた方向の固定な２個の前輪と、荷台の進行方
向の後側に取り付けられた方向の自在な２個の後輪とか
ら構成され、上記駆動手段による駆動を制御する制御手
段を備え、この制御手段は、運搬車の移動速度を設定す
る速度設定手段と、電源スイッチがオンとなった時に、
移動速度零から上記速度設定手段により設定された設定
移動速度まで急激に変動するのを阻止するソフトスター
ト手段とから構成するようにしたものである。

【００１６】上記電動運搬車において、好ましくは、上
記ソフトスタート手段は、上記電源スイッチがオンとな
った時の立ち上がり電圧を積分する時定数回路であり、
この時定数回路の出力により、移動速度を上記速度設定
手段により設定された設定移動速度まで徐々に増加させ
るようにしたものである。

【００１７】上記電動運搬車において、好ましくは、上
記ソフトスタート手段は、上記電源スイッチがオンとな
った時の立ち上がり電圧によりスタートするタイマー回
路と、このタイマー回路の出力により切り替えるリレー
回路から構成され、移動速度を段階的に切替えて、上記
速度設定手段により設定された設定移動速度まで増加さ
せるようにしたものである。

【００１８】

【作用】本発明では、車輪は、荷台の進行方向の前側に
取り付けられた方向の固定な２個の前輪と、荷台の進行
方向の後側に取り付けられた方向の自在な２個の後輪と
から構成され、駆動手段は、上記２個の前輪の一方の前
輪に取り付けられた１個のモータから構成することによ
り、安価でしかも直進性がよく運転性が向上するものと
なる。

【００１９】また、モータは、複数枚の歯車を介して、
前輪に駆動力を減速して伝達するものであり、これらの
歯車は、すべて平歯車から構成することにより、安価に
構成し得るとともに、バッテリー上がり時等にも手動で
動作し得るものとなる。

【００２０】また、さらに、モータに電力を供給するバ
ッテリー及びモータの回転数を制御する制御手段は、一
体的なケース内に収容することにより、コンパクトに構
成し得るとともに、構成を簡単にし得るものとなる。

【００２１】また、ケースは、ハンドルの近傍に取り付
けられており、操作者がハンドルを握った状態で、操作
者の指先の届く位置に制御に用いる主要なスイッチを配
置することにより、操作性も向上し得るものとなる。

【００２２】また、本発明では、車輪は、荷台の進行方
向の前側に取り付けられた方向の固定な２個の前輪と、
荷台の進行方向の後側に取り付けられた方向の自在な２
個の後輪とから構成され、駆動手段による駆動を制御す
る制御手段を備え、この制御手段は、運搬車の移動速度
を設定する速度設定手段と、電源スイッチがオンとなっ
た時に、移動速度零から上記速度設定手段により設定さ
れた設定移動速度まで急激に変動するのを阻止するソフ
トスタート手段とから構成することにより、急発進時の
車体変動を防止し得るものとなる。

【００２３】また、ソフトスタート手段は、電源スイッ
チがオンとなった時の立ち上がり電圧を積分する時定数
回路であり、この時定数回路の出力により、移動速度を
上記速度設定手段により設定された設定移動速度まで徐
々に増加させるようにすることにより、容易にソフトス
タートを実現し得るものとなる。

【００２４】また、さらに、ソフトスタート手段は、電
源スイッチがオンとなった時の立ち上がり電圧によりス
タートするタイマー回路と、このタイマー回路の出力に
より切り替えるリレー回路から構成され、移動速度を段
階的に切替えて、速度設定手段により設定された設定移
動速度まで増加させることにより、ソフトスタートの動
作時間を常に一定とし得るものとなる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１乃至
図１０を用いて説明する。

【００２６】図１は、本発明の一実施例による電動運搬
車の前輪側から見た正面図である。

【００２７】小形電動運搬車１００は、運搬物を積載す
る荷台１０と、荷台１０の後方部に設けられ、操作者が
把持するハンドル２０から構成されている。この小形電
動運搬車１００の荷台１０への積載物の最大積載重量
は、２００Ｋｇである。

【００２８】ハンドル２０の中段には、左右のポール部
に対して化粧板２２が溶接固定されている。ハンドル２
０の中央上方部には、取付ブラケット３２により、バッ
テリーケース３０が懸架され、取付け支持されている。
バッテリーケース３０は、化粧板２２にもネジにより固
定されており、バッテリーケース３０の横ズレを防止し
ている。バッテリーケース３０の中には、小形電動運搬
車１００の駆動を制御するためのコントローラ２００
と、このコントローラ２００及び小形電動運搬車１００
の駆動用のモータの電源であるバッテリー３４が収納さ
れている。コントローラ２００の詳細回路については、
図７を用いて後述する。これらは、バッテリー及びコン
トローラの電気系統は、一体化されているため、コンパ
クトにできるとともに、モータとの配線のみでよいた
め、構成が簡単になる。

【００２９】また、バッテリーケース３０には、電源ス
イッチ４０，速度調整ノブ４１，ブレーカー４２等の各
種スイッチ類が取り付けられており、これらは、バッテ
リーケース３０内に収納されたコントローラ２００に接
続されている。これらの各種スイッチ類については、図
４を用いて詳述するが、そのいづれもが、ハンドル２０
を操作者が握ったまま、若しくは、僅かにハンドル２０
から手を移動するのみで、操作できる位置に設けられて
いる。

【００３０】荷台１０の下には、２個の前輪５０，５２
が取り付けられている。前輪５０，５２は、方向が固定
である。従来から一般の運搬車では、前輪は、方向自在
のものを用いているが、本実施例では、方向固定のもの
としている。また、前輪５０，５２の後方には、２個の
後輪５４，５６が取り付けられている。後輪５４，５６
は、方向自在のものであり、この後輪５４，５６が回動
することにより、小形電動運搬車１００を旋回すること
ができる。これらの前輪５０，５２及び後輪５４，５６
の配置については、図２を用いて後述する。前輪５０，
５２及び後輪５４，５６により、荷台１０を走行可能に
支持している。

【００３１】また、２個の前輪５０，５２の内、一方の
前輪５０にのみ直流モータ６２及びこの直流モータ６２
に結合した歯車箱６４から構成される減速倍力装置６０
が結合されている。歯車箱６４の内部構成については、
図５を用いて後述するが、内部には、複数枚の平歯車が
内蔵されており、直流モータ６２の駆動力を減速すると
ともに、倍力して前輪５０に伝達し、前輪５０を駆動す
る。小形電動運搬車１００が前進および後退可能なよう
に、直流モータ６２は正転並びに逆転が可能である。

【００３２】以上のようにして、駆動源である直流モー
タは、１個とすることにより、直流モータを２個使用す
る場合に比べて、安価に構成できる。

【００３３】また、直流モータは、１個であるにも拘ら
ず、前輪を方向固定車輪とし、この前輪に直流モータを
取付、後輪を方向自在車輪とすることにより、直進性も
よく、また、旋回性も優れた運搬車を構成できる。即
ち、前輪が駆動輪であるため、直進性がよくなり、しか
も、２個の方向固定の前輪は、それぞれ独立して構成し
たあるため、内外輪差が生じるので、スムーズに曲がる
ことができる。

【００３４】後輪側を方向固定車輪としてこの車輪にモ
ータを取付、前輪を方向自在車輪とした場合には、運搬
車がふらついて直進性は、極めて悪いものであったが、
このようにすることにより、直進性は、大幅に改善され
た。

【００３５】図２は、本発明の一実施例による小形電動
運搬車１００の底面図である。

【００３６】荷台１０の進行方向は、矢印Ａ方向であ
り、前輪５０，５２は、方向が固定である。前輪５０，
５２の後方には、２個の後輪５４，５６が取り付けられ
ている。後輪５４，５６は、方向自在のものであり、そ
れぞれ矢印Ｂ方向並びに矢印Ｃ方向に回動自在である。
この後輪５４，５６が回動することにより、小形電動運
搬車１００を旋回することができる。

【００３７】また、２個の前輪５０，５２の内、一方の
前輪５０にのみ直流モータ６２及びこの直流モータ６２
に結合した歯車箱６４が結合されている。歯車箱６４の
内部には、複数枚の平歯車が内蔵されており、直流モー
タ６２の駆動力を減速するとともに、倍力して前輪５０
に伝達し、前輪５０を駆動する。小形電動運搬車１００
が前進および後退可能なように、直流モータ６２は正転
並びに逆転が可能である。

【００３８】荷台１０の後方側には、バッテリーケース
３０が取り付けられており、このバッテリーケース３０
の内部には、前述したように、コントローラ及びバッテ
リーが収納されており、コントローラによって、制御さ
れたバッテリーの電圧が、図示しない電源ケーブルを介
して、直流モータ６２に供給されている。

【００３９】図３は、本発明の一実施例による電動運搬
車の側面図である。

【００４０】荷台１０の進行方向は、矢印Ａ方向であ
り、荷台１０の下に取り付けられた前輪５２及びこの前
輪５２の奥に取り付けられたもう１個の前輪は、方向が
固定である。前輪５２の後方には、後輪５６が取り付け
られている。後輪５６の奥には、もう１個の後輪が取り
付けられており、これらの後輪は、方向自在のものであ
る。この後輪が回動することにより、小形電動運搬車１
００を旋回することができる。

【００４１】荷台１０の後方側には、ハンドル２０が取
り付けられており、ハンドル２０の上方には、バッテリ
ーケース３０が取り付けられている。このバッテリーケ
ース３０の内部には、前述したように、コントローラ２
００及びバッテリー３４が収納されている。コントロー
ラ２００の手前側のバッテリーケース３０には、ブレー
カ４２及び充電用カプラー４３が取り付けられている。
ブレーカ４２及び充電用カプラー４３の取付位置は、小
形電動運搬車１００の進行方向（矢印Ａ方向）の右側面
にあたる。

【００４２】図４は、本発明の一実施例による電動運搬
車に用いるバッテリーケースの平面図である。矢印Ａ方
向が、小形電動運搬車の進行方向に該当する。

【００４３】バッテリーケース３０の上面には、速度調
整ノブ４１及び前進・後進切替スイッチ４４が設けられ
ている。速度調整ノブ４１は、矢印Ｄ方向に回動するこ
とにより、小形電動運搬車の移動速度が上昇し、また、
逆方向に回動することにより、移動速度が減速する。前
進・後進切替スイッチ４４の内、前進スイッチ４４ａが
押された状態では、小形電動運搬車は、前進するように
制御され、また、後進スイッチ４４ｂが押されることに
より、小形電動運搬車は、後進するように制御される。

【００４４】電源スイッチ４０は、このスイッチを押す
ことにより、コントローラの電源が入り、速度調整ノブ
４１により設定された設定速度及び前進・後進切替スイ
ッチ４４により切替られた前進・後退の別に応じて、小
形電動運搬車が移動を開始する。ブレーカ４２の内部に
は、過電流を検出して、オフになるスイッチが内蔵され
ており、例えば、車輪がロックした状態で直流モータに
過電流が流れた場合には、これを検出して、スイッチを
オフすることにより、直流モータの加熱焼損等を防止す
るように構成されている。充電用カプラー４３は、外部
電源を接続することにより、バッテリーケースに内蔵さ
れたバッテリーに充電可能である。

【００４５】図５は、本発明の一実施例による電動運搬
車の操作の状態を示す斜視図である。

【００４６】小形電動運搬車の荷台の後方部に設けられ
た、操作者が把持するハンドル２０の中段には、左右の
ポール部に対して化粧板２２が溶接固定されている。ハ
ンドル２０の中央上方部には、取付ブラケット３２によ
り、バッテリーケース３０が懸架され、取付け支持され
ている。バッテリーケース３０は、化粧板２２にもネジ
２２ａ，２２ｂにより固定されており、バッテリーケー
ス３０の横ズレを防止している。

【００４７】バッテリーケース３０の前面左側には、電
源スイッチ４０が取り付けられており、操作者が、左手
でハンドル２０を握りながら、電源スイッチ４０を操作
できる。また、バッテリーケース３０の上面右側には、
速度調整ノブ４１が取り付けられており、操作者は、右
手でハンドル２０を握りながら、速度調整ノブ４１を調
整できる。ブレーカー４２及び充電カプラー４３は、バ
ッテリーケース３０の右側面に取付られており、操作者
がハンドル２０を握ったままでは、操作できないが、こ
れらは運搬車の操作中に操作することはないので、この
取付位置でも差し支えはない。しかしながら、その位置
は、操作者が、僅かにハンドル２０から手を移動するの
みで、操作できる位置となっている。

【００４８】図６は、本発明の一実施例による電動運搬
車の駆動輪及び減速倍力装置の要部断面図である。

【００４９】減速倍力装置６０は、直流モータ６２及び
歯車箱６４から構成されている。直流モータ６２は、歯
車箱６４に取り付けられている。歯車箱６４の中には、
６枚の平歯車が内蔵されている。直流モータ６２の出力
軸６２ａは、軸受に支承されており、その先端には、歯
車６４ａが取り付けられている。歯車６４ａは、歯車６
４ｂと係合している。歯車６４ｂには、歯車６４ｃが取
り付けられており、歯車６４ｂ，６４ｃの軸端は、軸受
により、支承されている。歯車６４ｃは、歯車６４ｄと
係合している。歯車６４ｄには、歯車６４ｅが取り付け
られており、歯車６４ｄ，６４ｅの軸端は、軸受によ
り、支承されている。歯車６４ｅは、歯車６４ｆと係合
している。歯車６４ｆの軸端は、軸受により、支承され
ている。この軸は、歯車箱６４の出力軸となっており、
前輪５０が取り付けられている。

【００５０】前輪５０は、歯車箱６４の出力軸にボルト
で締結されている。歯車箱６４には、コ字状の取付板６
６が取り付けられており、前輪５０は、取付板６６にそ
の回転軸を支承されている。取付板６６は、図示しない
荷台にボルトで固定される。

【００５１】従って、直流モータ６２の回転力は、歯車
６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６５ｆを介
して、前輪５０に伝達される。歯車６４ａと歯車６４ｆ
の間のギア比は、１：３０に選ばれており、直流モータ
６２には、最高回転数３５００ｒｐｍで、出力１６０Ｗ
のものを用いた場合、前輪５０の回転数は、最高１１６
ｐｍとなり、その時の小形電動運搬車の最高速度は、
４．６ｋｍ／時となる。

【００５２】ここで、歯車箱内に使用した歯車は、すべ
て平歯車を使用している。１個のモータで２つの車輪を
駆動するような構成の場合には、傘歯車を使用する必要
も生じてくるが、本実施例では、１個の直流モータで１
つの車輪を駆動する方式であり、平歯車を使用可能であ
る。平歯車は、傘歯車に比べて製造が容易であるため、
安価に構成できるとともに、例えば、バッテリーが電圧
が低下して、電動にて駆動が不可能となった場合でも、
ハンドルを持って操作者が手で押すことにより、運搬車
を手動で移動可能とし得るものである。傘歯車を使用し
た場合には、手動での移動はかなり困難なものである。

【００５３】図７は、本発明の一実施例による電動運搬
車の制御回路の回路図である。

【００５４】図中、１点鎖線で囲まれた回路が、図１に
示したコントローラ２００に相当する回路であり、この
コントローラ２００には、バッテリー３４とブレーカー
４２の直列回路，直流モータ６２，電源スイッチ４０及
び前進・後進切替スイッチ４４が接続されている。

【００５５】バッテリー３４には、ブレーカー４２が接
続されている。ブレーカ４２の内部には、過電流を検出
して、オフになるスイッチ４２ａが内蔵されており、例
えば、車輪がロックした状態で直流モータに過電流が流
れた場合には、これを検出して、スイッチ４２ａを自動
的にオフすることにより、直流モータ３４の加熱焼損等
を防止するように構成されている。また、過電流の発生
の原因を取り除いた後は、このスイッチ４２ａを再投入
することにより、回路を再動作復帰可能としている。

【００５６】ブレーカー４２には、電源スイッチ４０が
接続されており、その電源スイッチ４０を操作者が投入
することにより、バッテリー３４からの電力をコントロ
ーラ２００に供給でき、小形電動運搬車の運転を開始で
きる。また、電源スイッチ４０をオフすることにより、
小形電動運搬車の移動を停止する。

【００５７】電源スイッチ４０の後段には、ダイオード
２０２が接続されている。図７に示した状態では、バッ
テリー３４は、正しい極性でコントローラ２００に接続
されているが、逆極性に接続した場合には、ダイオード
２０２により後段の回路を保護するように構成されてい
る。即ち、ダイオード２０２は、バッテリー３４の逆接
続防止用のダイオードである。

【００５８】ダイオード２０２のカソードは、電源回路
２０４に接続されている。電源回路２０４は、並列接続
されたサージ吸収用のダイオード２０４ａと、電源の瞬
断時の回路保護や動作安定化のためのケミカルコンデン
サ２０４ｂと、後段に接続されるボルテージレギュレー
タ２０６の発振防止のためのタンタルコンデンサ２０４
ｃから構成されている。電源回路２０４の出力は、ボル
テージレギュレータ２０６に接続されている。このボル
テージレギュレータ２０６により、バッテリー３４の１
２Ｖの直流電圧を、５Ｖの定電圧に変換する。

【００５９】この５Ｖの定電圧は、パルス発生回路２１
０の駆動電源として供給されるとともに、抵抗２２２，
可変抵抗２２４及び抵抗２２６の直列回路からなる分圧
回路により構成される速度設定回路２２０によって、分
圧される。分圧された抵抗２２６の両端電圧は、抵抗２
３４及びコンデンサ２３２からなる時定数回路２３０を
介して、パルス発生回路２１０の入力端子に供給され
る。この時定数回路２３０は、急発進動作を防止するソ
フトスタートのためのものであり、その動作について
は、後述する。

【００６０】このパルス発生回路２１０は、入力電圧に
応じて出力するパルスのデユーテイが変化する回路であ
る。速度設定回路２２０を構成する抵抗の一つである可
変抵抗２２４の抵抗値を変えることにより、抵抗２２６
の両端電圧が変化するので、パルス発生回路２１０が出
力するパルス信号のデユーテイを変えることができる。
可変抵抗２２４は、図１に示したバッテリーケース３０
の上面に取り付けられた速度調整ノブ４１と連動してお
り、速度調整ノブ４１を回転することにより、可変抵抗
２２４の抵抗値が変化する。

【００６１】パルス発生回路２１０が出力するパルス信
号は、接続抵抗２５２を介してトランジスタ２５４に入
力し、直流モータ６２に流れる電流をチョッパ制御す
る。前進・後進切替スイッチ４４が、前進側に選択され
ているときは、前進・後進切替スイッチ４４は、接点４
４ａの方に接続されており、リレー２４０が導通してい
る。また、この時、リレー２４２は非導通である。リレ
ー２４０が導通することにより、接点２４０ａの方に接
続されている。リレー２４２は非導通であるので、接点
２４２ｂの方に接続されている。従って、トランジスタ
２５４がオンになると、バッテリー３４からの電流は、
接点２４０ａ，直流モータ６２，接点２４２ｂと流れ、
図中の矢印Ｘ方向に電流が流れ、直流モータ６２は正転
する。トランジスタ２５４には、パルス信号が供給され
ているため、パルス信号がオフの期間には、ダイオード
２５６を介してフライホイール電流が流れる。

【００６２】また、前進・後進切替スイッチ４４が、後
進側に選択されているときは、前進・後進切替スイッチ
４４は、接点４４ｂの方に接続されており、リレー２４
２が導通している。また、この時、リレー２４０は非導
通である。リレー２４２が導通することにより、接点２
４２ａの方に接続されている。リレー２４０は非導通で
あるので、接点２４０２ｂの方に接続されている。従っ
て、トランジスタ２５４がオンになると、バッテリー３
４からの電流は、接点２４２ａ，直流モータ６２，接点
２４０ｂと流れ、図中の矢印Ｙ方向に電流が流れ、直流
モータ６２は逆転する。トランジスタ２５４には、パル
ス信号が供給されているため、パルス信号がオフの期間
には、ダイオード２５６を介してフライホイール電流が
流れる。

【００６３】次に、速度制御について説明する。速度調
整ノブ４１を回転することにより、可変抵抗２２４の抵
抗値が変化する。抵抗２１１，可変抵抗２２４及び抵抗
２２６により速度設定回路２２０を構成しているため、
パルス発生回路２１０の入力電圧ＩＮが変化する。パル
ス発生回路２１０は、入力電圧が変わると出力パルスの
デユーテイが変化するため、直流モータ６２への通電時
間が変化して、直流モータ６２の回転速度が変化する。

【００６４】ここで、可変抵抗２２４は、その抵抗値が
０ｋΩから１０ｋΩまで変化するものとすると、この可
変抵抗２２４の抵抗値と、パルス発生回路２１０が発生
するパルスのデユーテイの関係は、図８に示すようにな
る。即ち、可変抵抗２２４の抵抗値が１０ｋΩの時は、
パルス発生回路２１０が発生するパルスのデユーテイ
は、２５％であり、可変抵抗２２４の抵抗値が０ｋΩの
時は、パルス発生回路２１０が発生するパルスのデユー
テイは、１００％となるように設定されている。

【００６５】図９は、パルス発生回路の出力するパルス
信号によって、直流モータに与えられるパルス状直流電
圧を説明する波形図である。

【００６６】可変抵抗２２４の抵抗値が１０ｋΩと時
は、パルス発生回路２１０が発生するパルスのデユーテ
イは、２５％であるため、図９（ａ）に示したように、
直流電圧のオン期間が２５％のパルス電圧が直流モータ
に供給されるため、小形電動運搬車は、低速走行が可能
となる。また、可変抵抗２２４の抵抗値が５ｋΩの時
は、パルス発生回路２１０が発生するパルスのデユーテ
イは、約６０％であり、図９（ｂ）に示したように、直
流電圧のオン期間が６０％のパルス電圧が直流モータに
供給されるため、小形電動運搬車は、中速走行が可能と
なる。また、可変抵抗２２４の抵抗値が０ｋΩの時は、
パルス発生回路２１０が発生するパルスのデユーテイ
は、約１００％であり、図９（ｃ）に示したように、直
流電圧のオン期間が１００％の直流電圧が直流モータに
供給されるため、小形電動運搬車は、高速走行が可能と
なる。

【００６７】以上のようにして、図１に示したバッテリ
ーケース３０の上面に取り付けられた速度調整ノブ４１
を回転することにより、可変抵抗２２４の抵抗値が変化
して、小形電動運搬車の車速を制御できる。

【００６８】次に、抵抗２３４及びコンデンサ２３２か
ら構成される時定数回路２３０の動作について、図１０
を用いて説明する。

【００６９】図１０は、本発明の一実施例による電動運
搬車の電源スイッチが入った場合のパルス発生回路が発
生するパルス信号のデユーテイと車速の変化を表す説明
図である。

【００７０】図１０において、実線は、時定数回路を用
いない場合であり、破線は、時定数回路を用いた場合で
ある。

【００７１】図１０（ａ）において、仮に、速度調整ノ
ブ４１が最高速に設定されており、可変抵抗２２４の抵
抗値が０ｋΩの状態で、電源スイッチ４０がオンがなっ
たものとする。

【００７２】通常の運転においては、電源スイッチ４０
をオンにする前には、速度調整ノブ４１は、最低速に設
定しておいて、電源スイッチ４０をオンして、小形電動
運搬車をゆっくりと起動し、徐々に速度調整ノブ４１を
回して車速を上げるのが通常であるが、操作者が不慣れ
な場合や、不注意な操作を行うことも起こりえるもので
ある。

【００７３】時刻Ｔ0に電源スイッチ４０がオンされた
とすると、パルス発生回路２１０が発生するパルス信号
のデユーテイは、１００％になる。従って、小形電動運
搬車に積載物がない場合の最高速は４．６ｋｍ／時であ
るため、瞬時にこの最高速度まで加速することになる。

【００７４】かかる場合、前輪駆動でしかも、一方の前
輪のみを駆動する本実施例の方式にあっては、急激に一
つの駆動輪にのみトルクがかかるため、小形電動運搬車
が急激に旋回動作を行い、極めて危険性がある。なお、
後輪の２輪を同時駆動する方式にあっては、直進するた
め、危険性は少ない。

【００７５】そこで、抵抗２３４及びコンデンサ２３２
からなる時定数回路２３０を用いることにより、例え
ば、時刻Ｔ0に電源スイッチ４０がオンされたとする
と、パルス発生回路２１０の入力電圧は、抵抗２３４の
抵抗値Ｒ及びコンデンサ２３２の容量Ｃからなる時定数
で増加するので、パルス発生回路２１０が発生するパル
ス信号のデユーテイは、図１０（ａ）に破線で示すよう
に徐々に増加することになり、実線のような急激な変化
をすることはなくなる。ここで、抵抗２３４の抵抗値Ｒ
を２０ｋΩとし、コンデンサ２３２の容量Ｃを２２μＦ
とすると、電源スイッチ４０を時刻Ｔ0にオンしてか
ら、パルス発生回路２１０が発生するパルス信号のデユ
ーテイが１００％になる時間Ｔ1までの時間（Ｔ1−Ｔ
0）は、０．５秒である。

【００７６】その結果、車速の変化も、図１０（ｂ）に
破線で示すように、徐々に変化するものである。ここ
で、車速が最高速４．６ｋｍ／時になる時間Ｔ2までの
時間（Ｔ2−Ｔ0）は、０．８秒である。この位の時間遅
れを持たせることにより、小形電動運搬車の操作者は、
小形電動運搬車の動作に追従でき、旋回を始めたとして
も、ハンドルを押さえることにより、容易にその回転動
作を停止することができる。

【００７７】このようにして、時定数回路２３０を用い
ることにより、急発進動作を防止でき、ソフトスタート
を行える。

【００７８】本実施例によれば、駆動源である直流モー
タは、１個とすることにより、直流モータを２個使用す
る場合に比べて、安価に構成できる。

【００７９】また、直流モータは、１個であるにも拘ら
ず、前輪を方向固定車輪とし、この前輪に直流モータを
取付、後輪を方向自在車輪とすることにより、直進性も
よく、また、旋回性も優れた運搬車を構成できる。

【００８０】また、１個の直流モータで１つの車輪を駆
動する方式であるため、平歯車を使用でき、したがっ
て、傘歯車に比べて製造が容易であるため、安価に構成
できるとともに、例えば、バッテリーが電圧が低下し
て、電動にて駆動が不可能となった場合でも、ハンドル
を持って操作者が手で押すことにより、運搬車を手動で
移動可能とし得るものである。

【００８１】また、時定数回路を用いることにより、急
発進動作を防止でき、急発進により、小形電動運搬車が
駆動前輪側と反対側に急に振られることもなく、ソフト
スタートを行える。

【００８２】図１１は、本発明の他の実施例による電動
運搬車の制御回路の回路図である。

【００８３】図中、１点鎖線で囲まれた回路が、図７に
示したコントローラ２００に相当するコントローラ３０
０であり、このコントローラ３００は特に、ソフトスタ
ートのための回路構成が相違している。

【００８４】コントローラ３００には、バッテリー３４
とブレーカー４２の直列回路，直流モータ６２，電源ス
イッチ４０及び前進・後進切替スイッチ４４が接続され
ている。

【００８５】バッテリー３４には、ブレーカー４２が接
続されている。ブレーカ４２の内部には、過電流を検出
して、オフになるスイッチ４２ａが内蔵されており、例
えば、車輪がロックした状態で直流モータに過電流が流
れた場合には、これを検出して、スイッチ４２ａを自動
的にオフすることにより、直流モータ３４の加熱焼損を
防止するように構成されている。また、過電流の発生の
原因を取り除いた後は、このスイッチ４２ａを再投入す
ることにより、回路を再動作復帰可能としている。

【００８６】ブレーカー４２には、電源スイッチ４０が
接続されており、その電源スイッチ４０を操作者が投入
することにより、バッテリー３４からの電力をコントロ
ーラ３００に供給でき、小形電動運搬車の運転を開始で
きる。また、電源スイッチ４０をオフすることにより、
小形電動運搬車の移動を停止する。

【００８７】電源スイッチ４０の後段には、ダイオード
３０２が接続されている。ダイオード３０２は、バッテ
リー３４の逆接続防止用のダイオードである。

【００８８】ダイオード３０２のカソードは、電源回路
３０４に接続されている。電源回路３０４は、並列接続
されたサージ吸収用のダイオード３０４ａと、電源の瞬
断時の回路保護や動作安定化のためのケミカルコンデン
サ３０４ｂと、後段に接続されるボルテージレギュレー
タ３０６の発振防止のためのタンタルコンデンサ３０４
ｃから構成されている。電源回路３０４の出力は、ボル
テージレギュレータ３０６に接続されている。このボル
テージレギュレータ３０６により、バッテリー３４の１
２Ｖの直流電圧を、５Ｖの定電圧に変換する。

【００８９】この５Ｖの定電圧は、パルス発生回路３１
０の駆動電源として供給されるとともに、抵抗３２２と
可変抵抗３２４の直列回路からなる分圧回路によって構
成される速度設定回路３２０によって、分圧される。接
点３４６ａ，３４６ｂは、ソフトスタート用の切替リレ
ースイッチであるが、この点については、後述する。こ
こでは、接点３４６ｂに接続されているものとする。分
圧された可変抵抗３２４の両端電圧は、パルス発生回路
３１０の入力端子に供給される。

【００９０】パルス発生回路３１０は、入力電圧に応じ
て出力するパルスのデユーテイが変化する回路である。
速度設定回路３２０を構成する抵抗の一つである可変抵
抗３２４の抵抗値を変えることにより、可変抵抗３２４
の両端電圧が変化するので、パルス発生回路３１０が出
力するパルス信号のデユーテイを変えることができる。
可変抵抗３２４は、図１に示したバッテリーケース３０
の上面に取り付けられた速度調整ノブ４１と連動してお
り、速度調整ノブ４１を回転することにより、可変抵抗
３２４の抵抗値が変化する。

【００９１】パルス発生回路３１０が出力するパルス信
号は、接続抵抗３５２を介してトランジスタ３５４に入
力し、直流モータ６２に流れる電流をチョッパ制御す
る。前進・後進切替スイッチ４４が、前進側に選択され
ているときは、前進・後進切替スイッチ４４は、接点４
４ａの方に接続されており、リレー３４０が導通してい
る。また、この時、リレー３４２は非導通である。リレ
ー３４０が導通することにより、接点３４０ａの方に接
続されている。リレー３４２は非導通であるので、接点
３４２ｂの方に接続されている。従って、トランジスタ
３５４がオンになると、バッテリー３４からの電流は、
接点３４０ａ，直流モータ６２，接点３４２ｂと流れ、
図中の矢印Ｘ方向に電流が流れ、直流モータ６２は正転
する。トランジスタ３５４には、パルス信号が供給され
ているため、パルス信号がオフの期間には、ダイオード
３５６を介してフライホイール電流が流れる。

【００９２】また、前進・後進切替スイッチ４４が、後
進側に選択されているときは、前進・後進切替スイッチ
４４は、接点４４ｂの方に接続されており、リレー３４
２が導通している。また、この時、リレー３４０は非導
通である。リレー３４２が導通することにより、接点３
４２ａの方に接続されている。リレー３４０は非導通で
あるので、接点３４０ｂの方に接続されている。従っ
て、トランジスタ３５４がオンになると、バッテリー３
４からの電流は、接点３４２ａ，直流モータ６２，接点
３４０ｂと流れ、図中の矢印Ｙ方向に電流が流れ、直流
モータ６２は逆転する。トランジスタ３５４には、パル
ス信号が供給されているため、パルス信号がオフの期間
には、ダイオード３５６を介してフライホイール電流が
流れる。

【００９３】次に、速度制御について説明する。速度調
整ノブ４１を回転することにより、可変抵抗３２４の抵
抗値が変化する。抵抗３２２及び可変抵抗３２４により
分圧回路を構成しているため、パルス発生回路３１０の
入力電圧ＩＮが変化する。パルス発生回路３１０は、入
力電圧が変わると出力パルスのデユーテイが変化するた
め、直流モータ６２への通電時間が変化して、直流モー
タ６２の回転速度が変化する。

【００９４】ここで、可変抵抗３２４は、その抵抗値が
０ｋΩから１０ｋΩまで変化するものとすると、この可
変抵抗３２４の抵抗値と、パルス発生回路３１０が発生
するパルスのデユーテイの関係は、図８に示したもので
は逆の関係となる。即ち、可変抵抗３２４の抵抗値が１
０ｋΩの時は、パルス発生回路３１０が発生するパルス
のデユーテイは、１００％であり、可変抵抗３２４の抵
抗値が０ｋΩの時は、パルス発生回路３１０が発生する
パルスのデユーテイは、２５％となるように設定されて
いる。

【００９５】可変抵抗３２４の抵抗値が０ｋΩと時は、
パルス発生回路３１０が発生するパルスのデユーテイ
は、２５％であるため、直流電圧のオン期間が２５％の
パルス電圧が直流モータに供給されるため、小形電動運
搬車は、低速走行が可能となる。また、可変抵抗３２４
の抵抗値が５ｋΩの時は、パルス発生回路３１０が発生
するパルスのデユーテイは、約６０％であり、直流電圧
のオン期間が６０％のパルス電圧が直流モータに供給さ
れるため、小形電動運搬車は、中速走行が可能となる。
また、可変抵抗３２４の抵抗値が０ｋΩの時は、パルス
発生回路３１０が発生するパルスのデユーテイは、約１
００％であり、直流電圧のオン期間が１００％の直流電
圧が直流モータに供給されるため、小形電動運搬車は、
高速走行が可能となる。

【００９６】以上のようにして、図１に示したバッテリ
ーケース３０の上面に取り付けられた速度調整ノブ４１
を回転することにより、可変抵抗３２４の抵抗値が変化
して、小形電動運搬車の車速を制御できる。

【００９７】次に、ソフトスタートについて説明する。
タイマー回路３３０は、電源スイッチ４０がオンになる
と動作するものであり、出力端子ＯＵＴからパルス信号
が出力する。このパルス信号は、抵抗３４２を介して、
トランジスタ３４４に入力し、リレー３４６を動作させ
る。リレー３４６が動作すると、接点３４６ａに接続が
切り替わる。ここで、抵抗３３２の値は、抵抗３４０の
値に比べて大きく設定されているため、リレー３４６が
動作すると、パルス発生回路３１０の入力電圧ＩＮが所
定時間低下し、タイマー回路３３０の出力がオフになる
と、接点３４６ｂの方に切り替わるため、パルス発生回
路３１０の入力電圧が高くなる。

【００９８】この状態について、図１２を用いて説明す
る。

【００９９】図１２（ａ）に示すように、時刻ｔ0に電
源スイッチ４０がオンになったものとする。この時、速
度調整ノブに連動する可変抵抗値は、例えば、７ｋΩと
なっており、その時のパルス発生回路３１０が発生する
パルス信号の目標デユーテイが８０％とする。抵抗３２
２の抵抗値は、２ｋΩであり、抵抗３３２の抵抗値は、
７ｋΩと設定してある。電源スイッチ４０がオンとなる
と、タイマー回路３３０が動作し、接点３４６ａ側に切
り替わる。従って、パルス発生回路３１０の入力電圧が
低下して、パルス信号のデユーテイが図１２（ｂ）に示
すように、５０％に低下する。時刻ｔ1までは、この状
態が継続し、時刻ｔ1になると、タイマー回路３３０の
出力がオフとなるため、リレー３４６が非導通となり、
接点３４６ｂ側に切り替わる。従って、抵抗値が小さく
なり、パルス発生回路３１０の入力電圧が高くなり、出
力されるパルス信号のデユーテイは、目標の８０％とな
る。

【０１００】即ち、時刻ｔ0からｔ1までは、目標デユー
テイより低くなるため、小形電動運搬車の速度も低速に
押さえられる。ここで、タイマー回路３３０のタイマー
オン時間は、０．５秒としてあるため、図１０（ｂ）の
場合と同様にして、最高速に上がるまでは、０．８秒要
することになる。

【０１０１】従って、速度調整ノブによる設定速度が高
い状態で、電源スイッチを投入したとしても、急激に小
形電動運搬車が加速することがないので、操作者は、容
易に小形電動運搬車の動きに追従でき、旋回を始めたと
しても、ハンドルを押さえることにより、容易にその回
転動作を停止することができる。

【０１０２】このようにして、急発進動作を防止でき、
ソフトスタートを行える。

【０１０３】本実施例によれば、駆動源である直流モー
タは、１個とすることにより、直流モータを２個使用す
る場合に比べて、安価に構成できる。

【０１０４】また、直流モータは、１個であるにも拘ら
ず、前輪を方向固定車輪とし、この前輪に直流モータを
取付、後輪を方向自在車輪とすることにより、直進性も
よく、また、旋回性も優れた運搬車を構成できる。

【０１０５】また、１個の直流モータで１つの車輪を駆
動する方式であるため、平歯車を使用でき、したがっ
て、傘歯車に比べて製造が容易であるため、安価に構成
できるとともに、例えば、バッテリーが電圧が低下し
て、電動にて駆動が不可能となった場合でも、ハンドル
を持って操作者が手で押すことにより、運搬車を手動で
移動可能とし得るものである。

【０１０６】また、切替回路を用いることにより、急発
進動作を防止でき、急発進により、小形電動運搬車が駆
動前輪側と反対側に急に振られることもなく、ソフトス
タートを行える。

【０１０７】

【発明の効果】本発明によれば、１個の駆動モータを用
いる電動運搬車において、電動運搬車の運転性の向上す
るものである。

【０１０８】また、本発明によれば、１個の駆動モータ
を用いる電動運搬車において、急発進等が発生しても、
運転性及び安全性の向上するものである。

【０１０９】また、タイマー回路を使用することによ
り、ソフトスタートの動作時間を常に一定とし得るもの
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による電動運搬車の前輪側か
ら見た正面図である。

【図２】本発明の一実施例による電動運搬車の底面図で
ある。

【図３】本発明の一実施例による電動運搬車の側面図で
ある。

【図４】本発明の一実施例による電動運搬車に用いるバ
ッテリケ−スの平面図である。

【図５】本発明の一実施例による電動運搬車の操作状態
を示す斜視図である。

【図６】本発明の一実施例による電動運搬車の駆動輪及
び減速倍力装置の要部断面図である。

【図７】本発明の一実施例による電動運搬車の制御回路
の回路図である。

【図８】本発明の一実施例による電動運搬車の制御回路
における可変抵抗値とパルス発生回路が発生するパルス
のデユーテイの関係を説明する図である。

【図９】本発明の一実施例による電動運搬車における直
流モータに与えられるパルス状直流電圧の波形図であ
る。

【図１０】本発明の一実施例による電動運搬車の電源ス
イッチが入った場合のパルス発生回路が発生するパルス
信号のデユーテイと車速の関係を表す説明図である。

【図１１】本発明の他の実施例による電動運搬車の制御
回路の回路図である。

【図１２】本発明の他の実施例による電動運搬車のソフ
トスタート時の出力デユーテイの説明図である。

【符号の説明】

１０…荷台 ２０…ハンドル ２２…化粧板 ３０…バッテリーケース ３４…バッテリー ４０…電源スイッチ ４１…速度調整ノブ ４２…ブレーカー ４４…前進・後進切替スイッチ ５０，５２…前輪 ５４，５６…後輪 ６０…減速倍力装置 ６２…直流モータ ６４…歯車箱 ６６…取付板 １００…小形電動運搬車 ２００，３００…コントローラ ２０４，３０４…電源回路 ２０６，３０６…ボルテージレギュレータ ２１０，３１０…パルス発生回路 ２２０…速度設定回路 ２２４，３２４…可変抵抗 ２３０…時定数回路 ２３２…コンデンサ ２４０，２４２，３４６…リレー ３４０…タイマー回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二宮 孝行 茨城県ひたちなか市東石川西古内3085番地 の５ 日立カーエレクトロニクス株式会社 内 (72)発明者 石崎 和久 茨城県ひたちなか市東石川西古内3085番地 の５ 日立カーエレクトロニクス株式会社 内 (72)発明者 氏家 拓司 茨城県ひたちなか市東石川西古内3085番地 の５ 日立カーエレクトロニクス株式会社 内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運搬物を積載する荷台と、 この荷台の下側に取り付けられた車輪と、 上記荷台の後方に取り付けられたハンドルと、 上記車輪を駆動する駆動手段とを有する電動運搬車にお
   いて、 上記車輪は、 荷台の進行方向の前側に取り付けられた方向の固定な２
   個の前輪と、 荷台の進行方向の後側に取り付けられた方向の自在な２
   個の後輪とから構成され、 上記駆動手段は、上記２個の前輪の一方の前輪に取り付
   けられた１個のモータであることを特徴とする電動運搬
   車。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電動運搬車において、 上記モータは、複数枚の歯車を介して、上記前輪に駆動
   力を減速して伝達するものであり、これらの歯車は、す
   べて平歯車から構成されていることを特徴とする電動運
   搬車。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電動運搬車において、 上記モータに電力を供給するバッテリー及び上記モータ
   の回転数を制御する制御手段は、一体的なケース内に収
   容されていることを特徴とする電動運搬車。
4. 【請求項４】 請求項３記載の電動運搬車において、 上記ケースは、上記ハンドルの近傍に取り付けられてお
   り、操作者がハンドルを握った状態で、操作者の指先の
   届く位置に制御に用いる主要なスイッチを配置したこと
   を特徴とする電動運搬車。
5. 【請求項５】 運搬物を積載する荷台と、 この荷台の下側に取り付けられた車輪と、 上記荷台の後方に取り付けられたハンドルと、 上記車輪を駆動する駆動手段とを有する電動運搬車にお
   いて、 上記車輪は、 荷台の進行方向の前側に取り付けられた方向の固定な２
   個の前輪と、 荷台の進行方向の後側に取り付けられた方向の自在な２
   個の後輪とから構成され、 上記駆動手段による駆動を制御する制御手段を備え、 この制御手段は、運搬車の移動速度を設定する速度設定
   手段と、電源スイッチがオンとなった時に、移動速度零
   から上記速度設定手段により設定された設定移動速度ま
   で急激に変動するのを阻止するソフトスタート手段とか
   ら構成されたことを特徴とする電動運搬車。
6. 【請求項６】 請求項５記載の電動運搬車において、 上記ソフトスタート手段は、上記電源スイッチがオンと
   なった時の立ち上がり電圧を積分する時定数回路であ
   り、この時定数回路の出力により、移動速度を上記速度
   設定手段により設定された設定移動速度まで徐々に増加
   させることを特徴とする電動運搬車。
7. 【請求項７】 請求項５記載の電動運搬車において、 上記ソフトスタート手段は、上記電源スイッチがオンと
   なった時の立ち上がり電圧によりスタートするタイマー
   回路と、このタイマー回路の出力により切り替えるリレ
   ー回路から構成され、移動速度を段階的に切替えて、上
   記速度設定手段により設定された設定移動速度まで増加
   させることを特徴とする電動運搬車。