JPS5827730B2 - 電気車制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少くとも２個の走行用モータによって左右の両
輪を各々独立して駆動すべく取付た電気車に於ける上記
走行用モータの制御装置に関するものである。

従来電気車、特にバッテリーフォークリフ１へ等の産業
車両に於て、主に車両の回転半径を小さくする目的で、
左右の両輪を２個の走行用モータで各々独立に１駆動し
、車両旋回時には内輪側の走行用モータの１駆動力を断
って外輪側の走行モータにのみ電源を与−える方式があ
った。

しかしながら、近年の物流の合理化に伴い、車両に対し
更に小さい回転半径が要求される様になった。

その為に本発明に於ては車両旋回時に内輪側の走行用モ
ータに進行方向とは逆方向の駆動力を与え車両をより小
さい回転半径で且つ軽いハンドル操作力でスムーズに旋
回させる為の電気車制御装置に関するものであり、その
目的とするところは簡単な回路構成で特にバッテリーリ
フト等産業車両に好適な電気車制御装置を提供すること
にある。

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

まず、本発明の原理を第１図に示す第１実施例について
説明すると、１はバッテリー等の直流電源、２はサイリ
スクチョッパで、アクセルペダル２０に応動して、ゲー
ト制御回路２１によりその導通比を可変にすることによ
り直流電源１より走行用モータに印加する平均電圧を変
えて前記モータのスピードを制御する公知のもの（例え
は米国特許第３，３６１，９２１号明細書などにも記載
される一般的なもの）である。

３，４は各々フリーホイールダイオードとアーマチュア
ダイオードであり、５゜６は一方の走行用モータのフィ
ールド及びアーマチュア、γ、８は他方の走行用モータ
のフィールド及びアーマチュアであり、各々の走行用モ
ータは電気自動車、特にバッテリーフォークリフトの前
部左右の両輪６０．８０に、一般には減速機を介して連
結されている。

９，１０は各々前進用及び後進用のスイッチであり運転
者が操作する前後進レバー３０に応動して例えは前進の
時には前進用スイッチ９が点線の状態に、スイッチ１０
は実線の状態のままで、後進時にはこれと逆になり、前
進と後進ではフィールド５，７に流す電流の方向を変え
走行用モータの回転方向を変える公知のものであり、一
般にはマグネットスイッチを用いている。

この場合、前進時には前記ダイオード４がアーマチュア
６．８と並列に接続されてアーマチュアダイオードとし
て働き、ダイオード３はフリーホイールダイオードにな
る。

後進時にはダイオード３がアーマチュアダイオードに、
ダイオード４がフリーホイールダイオードになる。

１１゜１２は操向バンドル４０により、操向バンドル４
０を一定角以上切った時に実線より点線の状態に切換わ
る左右バンドル応動切換手段をなす左右バンドル応動ス
イッチであり、例えば操向バンドル４０を左方向に一定
角以上切った場合には左バンドル応動スイッチ１１が、
また右方向に一定角以上切った場合には右バンドル応動
スイッチ１２がそれぞれ実線より点線の状態に切換わる
。

この場合、車輪６０が左側、車輪８０が右側の車輪であ
る。

また、操向バンドル４０の操作によって図示せぬ後輪（
一輪のみのものが望ましい）の方向を変更するようにし
である。

次に、上記構成に於て本発明装置の作動を説明すると、
操向バンドル４０の切角が小さい場合には、左右バンド
ル応動スイッチ１１，１２はいづれも実線の状態になっ
ており、両モークの各アーマチュア６．８は互いに並列
接続され、また前進か後進かに応じて前進用及び後進用
のスイッチ９，１０のいづれか−・方が実線より点線の
状態に切換わり、従って直流電源１、各フィールド５．
７、各アーマチュ６，８、サイリスクチョッパ２の閉回
路が形成され、両走行モータには各フィールド５．γ及
び各アーマチュア６．８が各々並列に接続されている為
、同じ電圧が印加され、従って、サイリスクチョッパ２
の導通比に応じて車両は走行する。

次に、操向バンドル４０を例えば左方向に一定角（例え
ば車輪角度で３０°〜４５° ）以上切った場合、この
操向バンドル４０に応動して後輪の向きが変わると同時
に左バンドル応動スイッチ１１が実線より点線の状態に
切換わり、従ってアーマチュア６はフィールド５，７と
並列接続になり、且つ一方の走行用モータのアーマチュ
ア８と直列関係になる。

上記状態に於て、一方のアーマチュア６のみが左バンド
ル応動スイッチ１１が点線の状態に切換わる前に比べ逆
向きに電流が流れることになる為、左側の走行用モータ
が低速で逆転する。

従ってこの時一方のアーマチュア６側の車輪６０が内輪
で、該内輪が逆方向に回転することになる為、車両は非
常に小さい回転半径で且つ軽いバンドル操作力でスムー
ズに左旋回できる。

一方、操向バンドル４０を右方向に一定角（例えば車輪
角度で３０°〜４５°）以上切った場合には、スイッチ
１２が実線より点線の状態に切換わり、アーマチュア８
側の車輪８０が内輪になり、該内輪が逆転する。

次に、更に特性を改善した第２実施例を第２図について
説明する。

第２図において第１図と同一符号を付したものはそれと
同−又は均等部分を示すものであり、１３はダイオード
、１４はリアク１ヘル、１５はレジスタである。

上記構成に於て、その作動を説明すると、操向バンドル
４０の切角が小さい場合は、左右バンドル応動スイッチ
１１，１２共に実線の状態で、第１図図示の実施例の場
合と伺ら変化はなく、ただリアクトル１４の作用により
サイリスクチョッパ２の断続による走行用モータのリッ
プル電流が減少する効果がある。

次に、例えば操向バンドル４０を左方向に一定角以上切
った場合、第１図図示の場合と同様に左バンドル応動ス
イッチ１１が点線の状態に切換わり、第３図に示す等価
回路になる。

第３図の等価回路について説明すると、サイリスクチョ
ッパ２が導通の時には、リアクトル１４、及び各フィー
ルド５，７のインダクタンスによる逆起電力によりこれ
らリアクトル１４及び各フィールドコイル５，７の端子
間には図示極性の電圧が発生し、この電圧が一方のアー
マチュア６に印加され、アーマチュア６の逆回転のため
に供せられる。

リアクトル１４はこの電圧を強めアーマチュア６に大き
い電圧を与える。

一方、サイリスクチョッパ２が遮断になった場合、リア
クトル１４、各フィールド５，７のインダクタンスによ
りこれらリアクトル１４及び各フィールド５゜７の端子
間には図示とは逆極性の電圧が発生するが、この電圧は
ダイオード１３により阻止される為アーマチュア６の逆
回転を妨げるのを防ぐ。

一方、レジスタ１５はアーマチュア６の逆回転力を適当
な値に調整する為のものであり、このレジスタ１５の抵
抗値に応じ最良のフィーリングを得ることができる。

以上の動作は操向バンドル４０を右方向に一定角以上切
った場合にも同様に第３図図示の様な等価回路で、各ア
ーマチュア６と８との関係が逆になり、アーマチュア８
が逆回転する。

このときもリアクトル１４及びダイオード１３が逆回転
力を強め、レジスフ１５の抵抗値によりその回転力が調
整できることは上記と同様である。

次に、第３実施例を第４図について説明する。

第４図に於て第１図及び第２図と同一符号を付したもの
はそれと同−又は均等部分を示すものであり、１１ａ、
１２ａ、１１ｂ、１２ｂはいづれも左右バンドル応動ス
イッチであり、スイッチ１ ｌａ、１２ａは操向バンド
ル４０を一定角以−Ｌ切った場合にのみ開放になり、例
えば操向バンドル４０を左方向に一定角（例えば車輪角
度で３０°）以−Ｌ切った場合にはスイッチ１１ａが、
右方向に切った場合にはスイッチ１２ａが図の点線の状
態になる。

また、スイッチ１１ｂ、１２ｂは操向バンドル４０を更
に大きい一定角（例えは車輪角度で４５°）以上切った
場合にのみ閉成になり、例えは操向バンドル４０を左方
向に切った場合には１１ｂが、右方向の場合には１２ｂ
が図の点線の状態になる。

以上の横取に於てその作動を説明すると、操向バンドル
４０の切り角が小さい場合は第１図図示と同様である。

そして、操向バンドル４０を更に切るとスイッチ１１ａ
（または１２ａ）が開放になり、従って一方のアーマチ
ュア６（または８）の通電が断たれる為、一方の走行用
モータの回転力が発生せず、更に操向バンドル４Ｕを大
きく切るとスイッチ１１ｂ（または１２ｂ）が閉成し、
従って一方のアーマチュア６（または８）には前述した
第２図図示の実施例の如く逆回転力が発生する。

即ち、操向バンドル４０の切角に応じて内輪側の走行用
モーフを遮断、逆回転にすることができ、車両旋回時の
フィーリングを更に向上させることができる。

なお、上記の各実施例において、車両の旋回状態の説明
を第５図Ａ、Ｂにより説明すると、この第５図Ａ、Ｂに
おいて、■はバッテリーフォークリフト等の車両、Ｍ１
２Ｍ２はそれぞれ車両の前部左右に設けた車輪６０，８
０の駆動をする走行用モータで、一方の走行用モータＭ
１ は前述の各実施例におけるアーマチュア６およびフ
ィールド５を有するものであり、他方の走行用モータＭ
２は前述の各実施例におけるアーマチュア８およびフィ
ールド７を有するものである。

Ｗは車両■の後部中央に設けられ操向バンドル４０によ
って方向が変更される車輪である。

そして、第５図Ａは削進時において操向バンドル４０を
左側に一定角以上切って車両■を左旋回させる場合の状
態を示し、第５図Ｂは前進時においで操向バンドル４０
を石側に一定角以上切って車両Ｖを右旋回させる場合の
状態を示すものである。

また、左右バンドル応動スイッチ１１．１２を切換える
ための構造としては、例えは第６図に示すごとく操向バ
ンドル４０によって方向が変更される車輪Ｗの方向変更
軸ＳにカムＣを形威し、車輪Ｗの方向変更に伴なって方
向変更軸が左右にそれぞれ所定値以上回動するとカムＣ
によって閉じられるリミットスイッチＬ１７ Ｌ２を設
け、このリミットスイッチＬ１． Ｌ２の閉じるのに応
じて図示せぬ励磁コイルを介して電磁式にＭｉＪ記各バ
ンドル応動スイッチ１１．１１ａ、１１ｂ、１２，１２
ａ。

１２１〕の切換え制御をするようにすれはよい。

なお、−上―述した各実施例においては、各バンドル応
動スイッチＩＬ１１ａ、１１ｂ、１２゜１２ ａ ｔ
１２ ｂを各アーマチュア６．８の負極側の一端に設け
、この各アーマチュア６．８の負極側を直流電源１の正
極側に切換え接続して各アーマチュア６．８を直列接続
状態とするようにしたが、各バンドル応動スイッチＩＬ
１１ａ＋１１ｂ１２．１２ａ、１２ｂを各アーマチュア
６．８のｊＥ正極側一端に設け、この各アーマチュア６
．８の正極側を直流電源１の負極側に切換え接続して各
アーマチュア６．８を直列接続状態とするようにしても
よい。

また、上記各実施例において、直流電源１と各フィール
ド５，７と各アーマチュア６．８とサイリスクチョッパ
２との接続配置関係は（ｂＪら上記各実施例に限定され
るものではなく、互いに入れ替えてもよいことは勿論で
ある。

また、Ｌ述した各実施例においては、走行用モータＭ１
２Ｍ２の速度制御のためにサイリスクチョッパ２を用い
たが、トランジスタチョッパは勿論その他抵抗切換式、
直流電源１の直並列接続切換え式等によって走行用モー
フＭｔ ２Ｍ２の速度制御をするものにも本発明を適用
することができ、また場合によっては、速度制御をする
ための手段を有さす走行用モーフＭ、、Ｍ２が常時一定
０速度で回転するものにも本発明を適用することもでき
る。

また、特に抵抗切換式によって走行用モータＭ１゜Ｍ２
の速度制御をするものにおいては、各アーマチュア６．
８を直列接続状態とするときに内輪側の走行用モータに
対応するアーマチュアと並列に速度制御用の抵抗が接続
されるようにすれば、この速度制御用の抵抗の電圧時Ｆ
分がこの抵抗と並列接続関係にあるアーマチュアに印加
され、内輪側の走行用モーフを速度制御用の抵抗を利用
して良好に逆回転させることができる。

また、上述した各実施例においては、各バンドル応動切
換え手段として接点式の各スイッチ１１゜１１ａ、１１
ｂ、１２，１２ａ、１２ｂを用いたが、場合によっては
サイリスク、１ヘランジスタ等の半導体スイッチを用い
ることもできる。

また、上述した各実施例において、各アーマチュア６．
８とフィールド５，７との各接続関係を入れ替え、前進
用及び後進用のスイッチ９，１０によって各アーマチュ
ア６．８の接続を切換え、各バンドル応動スイッチ１１
，１１ａ、１１ｂ。

１２．１２ａ、１２ｂによって各フィールド５゜７の接
続を並列より直列に切換えるようにしてもほぼ同様の作
動をする。

また、上述した実施例においては、本発明を３輪式のバ
ッテリーフォークリフトに適用したが、３輪重Ｈのどの
ような電気車にも本発明を適用することができることは
勿論である。

また、電気車全体の走行用モーフの数は２個に限らずそ
れ以上であってもよいことは勿論である。

また、第２図および第３図に示す実施例では各バンドル
応動スイッチ１１．１１ａ、１ ｌｂ。

１２．１２ ａ ｔ １２ ｂが作動して各アーマチュ
ア６．８を直列接続に切換えた時に、各フィールド５、
γと並列になるアーマチュアに部」シダイオード１３を
設けている為、サイリスクチョッパ２が遮断の時の各フ
ィールド５．γの逆起電力が前記アーマチュアに印加す
るのを防止し、該アーマチュアの逆回転力を強める効果
があるが、このダイオード１３は逆阻止素子であれは伺
んでもよく、例えばサイリスクを用いてサイリスクチョ
ッパ２の導通と関連づけて上記サイリスクに導通信号を
供給することによって、抵抗１５と同様にアーマチュア
の逆回転力を適当な値に調整することができる。

また前記サイリスクの導通信号を操向バンドル４０の切
り角に応動させることによりアーマチュアの逆回転力を
操向バンドル４０の切り角に応じて可変にすることも可
能である。

以上述べたごとく本発明装置においては、モータ各々の
フィールド又は、各々のアーマチュアを、並列接続して
少なくとも並列フィールド回路又は並列アーマチュア回
路を形成し、操向バンドルの所定角以上の回転によって
前記並列フィールド回路又は並列アーマチュア巨ｊ路の
うち一方を、直列接続に切換え、それによって旋回時の
内側に位置する前記車輪を１駆動する一方の走行用モー
フを、走行方向と逆方向に駆動するようにしたから、各
フィールドと各アーマチュアとのうち一方に接続した左
右バンドル応動切換え手段を設けるのみの簡学な回路構
成で、操向バンドルを一定角以上切ったときに内輪側の
走行用モータに逆回転力を与えてきわめて小さな回転半
径でかつ軽いバンドル操作力で車両の走行方向を変更さ
せることができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の第１実施例を示す電気結線図、第
２図は本発明装置の第２実施例を示す電気結線図、第３
図は第２図図示の本発明装置の作動説明に供する等価電
気回路図、第４図は本発明装置の第３実施例を示す電気
結線図、第５図Ａ。 Ｂは本発明装置の作動説明に供する電気車の異なる走行
状態における模式構成図、第６図は本発明装置に適用す
る左右バンドル応動スイッチを切換えるための要部構造
の一例を示す模式構成図である。 １・・・直流電源、５，７・・・フィールド、６，８・
・・アーマチュア、１１．１１ ａ ７１ ｌ ｂ 、
１２ 。 １２ａ、１２ｂ・・・左右バンドル応動切換え手段をな
す左右バンドル応動スイッチ、４０・・・操向バンドル
、６０，８０・・・車輪、Ｍｌ、Ｍ２・・・走行用モー
フ、■・・・車両。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車両の左右に設けた車輪を各々独立に駆動する２個
   の走行用モータを有し、該モータの各々のフィールド又
   は、各々のアーマチュアを、並列接続して少なくとも並
   列フィールド回路又は並列アーマチュア回路を形成し、
   操向ハンドルの所定角以上の回転によって前記並列フィ
   ールド回路又は並列アーマチュア回路のうち一方を、直
   列接続に切換え、それによって、旋回時の内側に位置す
   る前記車輪を駆動する一方の走行用モータを、走行方向
   と逆方向に１駆動するようにしたことを特徴とする電気
   車制御装置。