WO2013054714A1 - 電動アシスト台車 - Google Patents

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WO2013054714A1
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current
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braking state
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伸一 関根
修 宮谷
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カヤバ工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electric assist cart in which a driving force is assisted by an electric motor.
  • JP2006-290319A has proposed an electrically-assisted hand-push truck that detects the force of the worker pushing the truck and is given an auxiliary power according to human power by the electric motor.
  • this electric assist hand cart the pushing force of the worker at the time of forward and backward is assisted according to the operation of the hand frame by the operator.
  • JP2002-67970A discloses a material handling vehicle provided with an electromagnetic brake that can be switched between a braking state and a non-braking state.
  • the electromagnetic brake can be switched between a braking state and a non-braking state by a push button switch operated by an operator.
  • JP2002-67970A electromagnetic brake
  • the electromagnetic brake is simultaneously set to the non-braking state It is switched.
  • this electromagnetic brake is applied to the bogie of JP2006-290319A, for example, when the vehicle is stopped on the slope, power may be turned on and the bogie may start to go down the hill.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to improve the safety of a motor-assisted vehicle.
  • an electric assist cart capable of traveling by applying an assist force to a driving force applied by an operator and capable of traveling, and provided on a vehicle body frame on which a load can be placed and the vehicle body frame A driving wheel, an operation unit pressed by a worker and capable of inputting a driving force to the vehicle body frame, and a torque detection unit detecting a driving torque acting on the vehicle body frame by pressing the operation unit A controller that calculates an assist force to be applied to the drive wheel according to the drive torque detected by the torque detection unit; an electric motor that applies the assist force calculated by the controller to the drive wheel; Brakes that brake the wheel and switch from the braking state to the non-braking state when a predetermined current flows, and the operator And a brake release switch for instructing the controller to supply the predetermined current to the brake, and the controller is configured to operate the brake release switch in a state where power is not supplied.
  • An electrically assisted cart is provided which maintains the braking state of the brake even when the power is turned on.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electric assist cart according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view in FIG.
  • FIG. 3 is a front view in FIG.
  • FIG. 4 is a control block diagram of the electric assist cart.
  • FIG. 5 is a flow chart for explaining control at the time of activation of the electrically assisted cart.
  • FIG. 6 is a flow chart for explaining the fail-safe operation in the electrically assisted cart.
  • the electric assist cart 100 includes a vehicle body frame 1, a loading platform 3 provided on the vehicle body frame 1 and capable of placing a load, and an operation handle 5 as an operation unit capable of inputting driving force from two left and right positions of the vehicle body frame 1.
  • a pair of drive wheels 11 provided at intervals in the left and right of the vehicle body frame 1 and a pair of universal wheels 12 mounted on the vehicle body frame 1 and provided behind the drive wheels 11 are provided.
  • the drive wheel 11 is a front wheel of the electric assist cart 100
  • the free wheel 12 is a rear wheel of the electric assist cart 100.
  • the vehicle body frame 1 is a frame in which rectangular pipe members are combined.
  • the vehicle body frame 1 is erected on the rear end upper portion of the flat surface portion 1a, the lower surface projecting portion 1b protruding from the lower surface of the flat surface portion 1a, and the lower surface portion 1a. And a standing portion 1c.
  • the loading platform 3 is a flat plate with an edge provided so as to cover the upper side of the flat portion 1 a of the vehicle body frame 1.
  • the luggage is directly placed on the loading platform 3.
  • the loading platform 3 may be a flat plate without a rim. Moreover, it replaces with the loading platform 3, and a roller conveyor may be installed on the vehicle body frame 1, and a luggage
  • load may be mounted via a roller conveyor.
  • the electric lifting cylinder 2 a is electrically connected to a controller 30 described later, and expands and contracts based on a command signal from the controller 30.
  • the electric elevating cylinder 2 a is an electrohydraulic linear actuator that includes a hydraulic pump driven by a motor and that expands and contracts according to the pressure of hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump.
  • the operating handle 5 is an inverted U-shaped handle that is pressed and operated by a worker, as shown in FIG. Both left and right ends of the operation handle 5 are connected to the standing portion 1 c of the vehicle body frame 1. Thus, the driving force input by the operator operating the operation handle 5 is transmitted to the vehicle body frame 1.
  • the driving wheel 11 is a small wheel provided so as not to be steerable in the front-rear direction of the vehicle body frame 1.
  • a pair of drive wheels 11 is provided near the front end of the vehicle body frame 1.
  • the drive wheel 11 is fixed to the lower projecting portion 1 b of the vehicle body frame 1 so as to be capable of moving up and down.
  • the universal wheel 12 is a small wheel that always faces in the traveling direction when traveling.
  • the universal wheel 12 is turned by the frictional resistance with the road surface, and steered so as to face the traveling direction.
  • the universal ring 12 is fixed to the lower projecting portion 1 b of the vehicle body frame 1 so as to be capable of moving up and down.
  • the electric assist cart 100 includes four sub-frames 4 capable of moving up and down with respect to the vehicle body frame 1 and a suspension device 20 for suspending the drive wheel 11 and the universal wheel 12 via the sub-frame 4.
  • sub-frames 4 are provided corresponding to the respective wheels of the pair of drive wheels 11 and the pair of free wheels 12.
  • Two sub frames 4 are disposed on the left and right of the vehicle body frame 1 respectively.
  • the drive wheel 11 or the universal wheel 12 is rotatably fixed to the lower surface of each sub-frame 4.
  • the suspension device 20 includes four suspension arms 22 supporting the left and right sub-frames 4 so as to be able to move up and down on the vehicle body frame 1, and a spring damper 23 provided between the vehicle body frame 1 and the left and right sub-frames 4.
  • suspension arm 22 is provided for one subframe 4.
  • the suspension arm 22 is connected at its both ends rotatably to the vehicle body frame 1 and the left and right sub frames 4 around a horizontal axis, and supports parallel links movably supporting the sub frame 4 with respect to the vehicle body frame 1. Configure the mechanism.
  • the spring damper 23 absorbs the vertical vibration of the drive wheel 11 and the universal wheel 12 due to road surface irregularities or the like and mitigates it, and suppresses the transmission of the vibration from the road surface to the vehicle body frame 1.
  • the spring damper 23 includes a coil spring 23a and a damper 23b, and expands and contracts as the sub-frame 4 moves up and down.
  • the coil spring 23a supports the load that the sub-frame 4 receives due to its spring force, and expands and contracts as the sub-frame 4 moves up and down.
  • the damper 23b generates a damping force that suppresses the vibration of the sub-frame 4 when the hydraulic oil filled therein passes through a damping valve (not shown) as the telescopic operation is performed.
  • the electric assist cart 100 is detected by the torque sensor 6 as a pair of torque detection units that detects driving torque acting on each of the left and right two places of the vehicle body frame 1 when the operation handle 5 is pressed and A controller 30 for calculating an assist force to be applied to each drive wheel 11 according to the drive torque, a pair of electric motors 15 for applying the assist force calculated by the controller 30 to each drive wheel 11, and A pair of brakes 16 for braking the rotation of the drive wheel 11 and a control panel 29 on which various switches operable by the operator are provided.
  • the torque sensor 6 is electrically connected to the controller 30, and outputs an electrical signal corresponding to the detected driving torque to the controller 30.
  • the torque sensor 6 connects the operation handle 5 and the vehicle body frame 1 and is twisted by the driving force input from the operation unit and transmits the driving force to the vehicle body frame 1 (not shown); And a potentiometer (not shown) for outputting an electrical signal corresponding to the signal.
  • the torque sensor 6 detects the drive torque based on the torsion of the torsion bar. By changing the torsion bar provided in the torque sensor 6, it is also possible to change the sense of operation by the operator according to the loading load of the carriage or the like without changing the other members.
  • the electric motor 15 is electrically connected to the controller 30 and rotates in response to an electrical signal input from the controller 30. As shown in FIG. 3, the electric motor 15 is disposed inside the drive wheel 11 and applies an assist force to the drive wheel 11.
  • the left and right electric motors 15 are provided coaxially with each other, and arranged in series between the pair of drive wheels 11.
  • the electric motor 15 includes a transmission (not shown) that decelerates the rotation and transmits it to the drive wheel 11.
  • the brake solenoid 16 a is electrically connected to the controller 30, and is switched by a predetermined current flowing at a command from the controller 30.
  • a predetermined current does not flow to the brake solenoid 16a, the brake 16 maintains the drive wheel 11 in a braking state. That is, in a state where the power of the electric assist cart 100 is not turned on, the driving wheel 11 is maintained in the braking state by the brake 16.
  • the brake 16 switches the drive wheel 11 to the non-braking state.
  • the predetermined current is the magnitude of the excitation current capable of switching the brake solenoid 16a.
  • the brake solenoid 16a also feeds back the magnitude of the applied current to the controller 30.
  • the controller 30 is mounted on the vehicle body frame 1 together with a power supply (not shown) and other electronic devices (not shown).
  • the controller 30 controls the motor-assisted vehicle 100 and includes a CPU (central processing unit), a ROM (read only memory), a RAM (random access memory), and an I / O interface (input / output interface). It consists of a microcomputer.
  • the RAM stores data in the processing of the CPU, the ROM stores in advance a control program of the CPU, etc., and the I / O interface is used to input and output information with the connected device. Control of the motor-assisted vehicle 100 is realized by operating the CPU, the RAM, and the like according to the program stored in the ROM.
  • the controller 30 operates with the power supplied from the power supply device.
  • the controller 30 stops all control and puts the CPU in the sleep state when the voltage of the power supply device drops sharply.
  • the power supply device is a 24V battery, for example, when the voltage drops to about 18V, the CPU is put into a sleep state.
  • the controller 30 can be protected from a sharp drop in the voltage of the power supply device.
  • the controller 30 drives the electric motor 15 by PWM (Pulse Width Modulation) control.
  • the controller 30 has a pair of current detection units 15a that detect the values of the current actually flowing through the left and right electric motors 15. Thereby, feedback control of the electric motor 15 becomes possible.
  • the controller 30 determines the magnitude of the current flowing through the brake solenoid 16 a and the continuous time during which the current flows continuously, based on the determination of the current determination unit 31 and the current determination unit 31. And a current control unit 32 capable of stopping the supply of current to the brake solenoid 16a.
  • control panel 29 is disposed on the back of the standing portion 1 c of the vehicle body frame 1 and is electrically connected to the controller 30.
  • the control panel 29 is not limited to this position as long as it can be provided at a position where it can be operated and viewed by the operator.
  • the control panel 29 is provided with a brake release switch 24 for switching the brake solenoid 16a, a loading and unloading switch 25 for operating the electric lifting cylinder 2a, and an indicator 27 capable of displaying various failure modes.
  • the brake release switch 24 is a switch capable of switching the brake solenoid 16a by the operation of the operator.
  • the controller 30 instructs the brake solenoid 16a to apply a predetermined current, and the drive wheel 11 is switched to the non-braking state. As a result, the electric assist cart 100 can travel.
  • the loading and unloading switch 25 is a switch for operating the electric lifting and lowering cylinder 2a by the operation of the operator.
  • the electric lift cylinder 2a expands and contracts. Thereby, the loading platform 3 moves up and down with respect to the vehicle body frame 1.
  • the first indicator 27a indicates the lightest fail mode.
  • the first indicator 27a lights up when the maximum value of the current supplied to the electric motor 15 is limited.
  • the state in which the first indicator 27a is lit is the first fail mode.
  • the controller 30 instructs the left and right electric motors 15 to apply the same assist force to the left and right drive wheels 11. As a result, the same assist force is applied to the left and right drive wheels 11.
  • the assist force of the electric motor 15 is applied to the driving force applied by the worker, and the electric assist cart 100 advances straight forward.
  • the driving torque detected by the torque sensor 6 on the right side is larger than the driving torque detected by the torque sensor 6 on the left side.
  • the controller 30 instructs the assist force applied from the electric motor 15 on the right to the drive wheel 11 to be larger than the assist force applied from the electric motor 15 on the left to the drive wheel 11.
  • the assist force applied to the right drive wheel 11 is larger than the assist force applied to the left drive wheel 11.
  • step 101 it is determined whether the brake release switch 24 is operated. If it is determined in step 101 that the brake release switch 24 is not operated, the process proceeds to step 102. On the other hand, when it is determined in step 101 that the brake release switch 24 is operated, the process proceeds to step 103.
  • step 102 control by the controller 30 is started.
  • the electric assist cart 100 can travel by the driving force of the worker and the assist force of the electric motor 15.
  • step 102 the process returns.
  • step 103 control by the controller 30 is stopped.
  • the controller 30 does not issue a command to cause the current to flow to the brake solenoid 16a. Therefore, when the brake release switch 24 is operated in the power-off state, the brake 16 remains in the braking state even when the power is turned on.
  • the controller 30 maintains the braking state of the brake 16 even if the power is turned on with the brake release switch 24 operated. Therefore, the brake 16 is not switched to the non-braking state at the same time as the controller 30 is powered on. Therefore, the safety of the motor-assisted vehicle 100 can be improved.
  • the user can know that the power is turned on while the brake release switch 24 is operated.
  • the state in which the control of the controller 30 is stopped is released by switching the state where the brake release switch 24 is not operated to the state in which the user is not operated and restarting the state.
  • step 201 it is determined whether the brake release switch 24 is operated. When it is determined in step 201 that the brake release switch 24 is operated, the process proceeds to step 202. On the other hand, if it is determined in step 201 that the brake release switch 24 is not operated, the process returns.
  • step 202 the current value of the left and right brake solenoids 16a is read into the controller 30.
  • Steps 203 and 204 are to stop part of the function of the motor-assisted vehicle 100 when an overcurrent which is larger than the range which normally flows in the brake solenoid 16a flows.
  • the current determination unit 31 determines whether a current having a magnitude equal to or greater than the first set value has flowed to either the left or right brake solenoid 16a.
  • the first set value at this time is set larger than the maximum value of the current normally supplied to the brake solenoid 16a.
  • the first set value is set to 2.0 [A] when the excitation current supplied to the brake solenoid 16 a during normal use is 1.5 [A].
  • step 203 If it is determined in step 203 that the current value flowing to the brake solenoid 16a is equal to or greater than the first set value, the process proceeds to step 204. On the other hand, when it is determined in step 203 that the current value flowing to the brake solenoid 16a is smaller than the first set value, the process proceeds to step 206.
  • step 204 When it is determined in step 204 that the time in which the current equal to or more than the first set value continuously flows is equal to or more than the first set time, the process proceeds to step 205 to enter a third fail mode.
  • step 205 the current control unit 32 stops the output of the current to the left and right brake solenoids 16a. At this time, even if a current equal to or greater than the first set value continuously flows for only the first set time in only one of the brake solenoids 16a, the current control unit 32 sends the current to both the left and right brake solenoids 16a. Stop current output. As a result, both the left and right brakes 16 are in the braking state.
  • the supply of current to the brake solenoid 16a is stopped, whereby the brake 16 is switched to the braking state, and the supply of current to the electric motor 15 and the electric lifting cylinder 2a is stopped.
  • the operator is prevented from traveling the electric assist cart 100 while the overcurrent flows through the brake solenoid 16a that switches the braking state of the brake 16.
  • the third indicator 27c it is possible to notify the operator that the third fail mode has been entered. Therefore, the safety of the motor-assisted vehicle 100 can be improved.
  • step 204 when it is determined in step 204 that the continuous time in which the current equal to or greater than the first set value flows continuously is shorter than the first set time, the process proceeds to step 206.
  • Steps 206 and 207 are to stop part of the functions of the motor-assisted vehicle 100 when no current flows through the brake solenoid 16a as instructed by the controller 30.
  • the current determination unit 31 determines whether a current having a magnitude equal to or less than the second set value has flowed to either the left or right brake solenoid 16a.
  • the second set value at this time is set smaller than the minimum value of the current with which the brake solenoid 16a can switch the brake 16 from the non-braking state to the braking state.
  • the second set value is set to 0.1 [A] when the minimum value of the current capable of switching the brake solenoid 16 a is 0.5 [A].
  • step 207 If it is determined in step 207 that the time in which the current equal to or greater than the second set value continuously flows is equal to or greater than the second set time, the process proceeds to step 205 to enter a third fail mode.
  • step 207 when it is determined in step 207 that the continuous time in which the current equal to or greater than the second set value flows continuously is shorter than the second set time, the process returns.
  • control for detecting two different failure states and determining the corresponding failure mode is executed in a single flow.
  • the control to detect each failure state is executed in an independent flow, and if there is a detection result that even one is in the failure state among the respective detection results, the failure mode is assumed.
  • a flow for determination may further be provided.

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Abstract

　車体フレームに設けられる駆動輪と、作業者が車体フレームに駆動力を入力可能な操作ハンドルと、操作ハンドルから車体フレームに入力される駆動トルクを検出するトルクセンサと、駆動トルクに応じて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、アシスト力を駆動輪に付与する電動モータと、駆動輪を制動し所定の電流が流れたときに非制動状態に切り換えられるブレーキと、作業者によって操作されるとコントローラが所定の電流をブレーキに流すように指令するブレーキ解除スイッチとを備え、コントローラは、電源が入っていない状態でブレーキ解除スイッチが操作されている場合には、電源が入れられてもブレーキの制動状態を維持する。

Description

電動アシスト台車
　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、ＪＰ２００６－２９０３１９Ａ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。
　また、ＪＰ２００２－６７９７０Ａには、制動状態と非制動状態とに切り換え可能な電磁ブレーキを備える荷役車両が開示されている。この荷役車両では、作業者によって操作される押しボタンスイッチによって、電磁ブレーキを制動状態と非制動状態とに切り換え可能としている。
　しかしながら、ＪＰ２００２－６７９７０Ａの電磁ブレーキでは、電源が入れられていない状態で電磁ブレーキを非制動状態に切り換える操作がなされていた場合、次に電源が入れられたときには、同時に電磁ブレーキが非制動状態に切り換えられる。この電磁ブレーキをＪＰ２００６－２９０３１９Ａの台車に適用した場合、例えば、坂道の途中で停車していたような状態では、電源が入れられるとともに台車が坂道を下りはじめるおそれがある。
　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安全性を向上することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、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、前記駆動輪を制動し、所定の電流が流れたときに制動状態から非制動状態に切り換えられるブレーキと、作業者によって操作されると前記コントローラが前記所定の電流を前記ブレーキに流すように指令するブレーキ解除スイッチと、を備え、前記コントローラは、電源が入っていない状態で前記ブレーキ解除スイッチが操作されている場合には、電源が入れられても前記ブレーキの制動状態を維持する電動アシスト台車が提供される。
　本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
図１は、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２は、図１における側面図である。 図３は、図１における正面図である。 図４は、電動アシスト台車の制御ブロック図である。 図５は、電動アシスト台車における起動時の制御について説明するフローチャート図である。 図６は、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の左右の両端は、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）とを備える。トルクセンサ６は、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からの指令で流れる所定の電流によって切り換えられる。ブレーキソレノイド１６ａに所定の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。つまり、電動アシスト台車１００の電源が入っていない状態では、駆動輪１１は、ブレーキ１６によって制動状態に維持される。
　一方、ブレーキソレノイド１６ａに所定の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。この所定の電流は、ブレーキソレノイド１６ａを切り換え可能な励磁電流の大きさである。また、ブレーキソレノイド１６ａは、印加された電流の大きさをコントローラ３０にフィードバックする。
　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）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、ブレーキソレノイド１６ａに流れた電流の大きさとその電流が連続して流れた連続時間とを判定する電流判定部３１と、電流判定部３１の判定に基づいてブレーキソレノイド１６ａへの電流の供給を停止可能な電流制御部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、コントローラ３０が所定の電流をブレーキソレノイド１６ａに流すように指令し、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。
　第一フェールモード及び第二フェールモードは、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。第三フェールモードは、第二フェールモードに入っておらず、かつ、電源装置の容量がブレーキソレノイド１６ａを切り換え可能な励磁電流を発生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における起動時の制御について説明する。
　ステップ１０１からステップ１０３は、コントローラ３０の電源が入れられた直後のスタートアップルーチンにおいて実行される。
　ステップ１０１では、ブレーキ解除スイッチ２４が操作されているか否かを判定する。ステップ１０１にて、ブレーキ解除スイッチ２４が操作されていないと判定された場合には、ステップ１０２に移行する。一方、ステップ１０１にて、ブレーキ解除スイッチ２４が操作されていると判定された場合には、ステップ１０３に移行する。
　ステップ１０２では、コントローラ３０による制御が開始される。これにより、電動アシスト台車１００は、作業者による駆動力と電動モータ１５によるアシスト力とによって走行可能となる。ステップ１０２にてコントローラ３０による制御が開始されると、リターンする。
　ステップ１０３では、コントローラ３０による制御を停止する。これにより、ブレーキ解除スイッチ２４が操作されている状態であっても、コントローラ３０は、ブレーキソレノイド１６ａに電流を流す指令を出さない。よって、電源が入っていない状態でブレーキ解除スイッチ２４が操作されている場合には、電源が入れられてもブレーキ１６は制動状態のままである。
　したがって、コントローラ３０は、ブレーキ解除スイッチ２４が操作された状態で電源が入れられても、ブレーキ１６の制動状態を維持する。よって、コントローラ３０の電源が入れられると同時にブレーキ１６が非制動状態に切り換えられることはない。したがって、電動アシスト台車１００の安全性を向上できる。
　なお、コントローラ３０が動作を停止して、ブレーキ１６の制動状態が維持されていることは、第一インジケータ２７ａ，第二インジケータ２７ｂ，及び第三インジケータ２７ｃが同時に点灯することで、作業者に報知される。これらの第一インジケータ２７ａ，第二インジケータ２７ｂ，及び第三インジケータ２７ｃが、報知装置に該当する。報知装置は、この構成に限られず、コントローラ３０が動作を停止していることを視覚や聴覚によって作業者に知らせられるものであればよい。
　これにより、使用者は、ブレーキ解除スイッチ２４が操作されたまま電源を入れたことを知ることができる。コントローラ３０の制御が停止された状態は、使用者がブレーキ解除スイッチ２４を操作されていない状態に切り換えて再起動することで解除される。
　次に、図６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２０１では、ブレーキ解除スイッチ２４が操作されているか否かを判定する。ステップ２０１にて、ブレーキ解除スイッチ２４が操作されていると判定された場合には、ステップ２０２に移行する。一方、ステップ２０１にて、ブレーキ解除スイッチ２４が操作されていないと判定された場合には、リターンする。
　ステップ２０２では、左右のブレーキソレノイド１６ａの電流値をコントローラ３０に読み込む。
　ステップ２０３及びステップ２０４は、ブレーキソレノイド１６ａ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２０３では、電流判定部３１は、左右いずれかのブレーキソレノイド１６ａ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、ブレーキソレノイド１６ａに通常供給される電流の最大値と比較して大きく設定される。例えば、第一設定値は、通常使用時にブレーキソレノイド１６ａに流される励磁電流が１．５［Ａ］である場合、２．０［Ａ］に設定される。
　ステップ２０３にて、ブレーキソレノイド１６ａ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２０４に移行する。一方、ステップ２０３にて、ブレーキソレノイド１６ａ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２０６に移行する。
　ステップ２０４では、電流判定部３１は、ステップ２０３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、第一設定値以上の大きさの電流が流れたときにブレーキソレノイド１６ａを保護可能な時間に設定される。第一設定時間は、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、ごく短い時間に設定される。例えば、第一設定時間は、５０［ｍｓ］に設定される。
　ステップ２０４にて、第一設定値以上の電流が連続して流れた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２０５に移行し、第三フェールモードとなる。
　ステップ２０５では、電流制御部３２は、左右のブレーキソレノイド１６ａ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ブレーキソレノイド１６ａにおいて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場合であっても、左右両方のブレーキソレノイド１６ａへの電流の出力を停止する。これにより、左右両方のブレーキ１６が制動状態となる。
　また、第三フェールモードでは、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とともに、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される。これにより、ブレーキ１６の制動状態を切り換えるブレーキソレノイド１６ａに過電流が流れたまま、作業者が電動アシスト台車１００を走行させことが防止される。また、第三インジケータ２７ｃを点灯することによって、第三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２０４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２０６に移行する。
　ステップ２０６及びステップ２０７は、コントローラ３０からの指令のとおりにブレーキソレノイド１６ａに電流が流れていない場合に、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２０６では、電流判定部３１は、左右いずれかのブレーキソレノイド１６ａに第二設定値以下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、ブレーキソレノイド１６ａがブレーキ１６を非制動状態から制動状態に切り換え可能な電流の最小値と比較して小さく設定される。例えば、第二設定値は、ブレーキソレノイド１６ａを切り換え可能な電流の最小値が０．５［Ａ］である場合、０．１［Ａ］に設定される。
　ステップ２０６にて、ブレーキソレノイド１６ａに流れた電流値が第二設定値以下であると判定された場合には、ステップ２０７に移行する。一方、ステップ２０６にて、ブレーキソレノイド１６ａに流れた電流値が第二設定値より大きいと判定された場合には、リターンする。
　ステップ２０７では、電流判定部３１は、ステップ２０６にて判定した第二設定値以下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、第一設定時間と比較して長く設定される。例えば、第二設定時間は、１［ｓ］に設定される。
　ステップ２０７にて、第二設定値以上の電流が連続して流れた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２０５に移行し、第三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ブレーキソレノイド１６ａに電流が流れていない場合には、左右のブレーキソレノイド１６ａへの電源の供給が停止されるとともに、第三インジケータ２７ｃが点灯される。よって、ブレーキソレノイド１６ａに電流が流れていない状態が継続されることが防止されるとともに、第三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２０７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、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。
　コントローラ３０は、電源が入っていない状態でブレーキ解除スイッチ２４が操作され、その状態のまま電源が入れられても、ブレーキソレノイド１６ａに電流を流す指令を出さないため、ブレーキ１６は制動状態のままである。よって、コントローラ３０の電源が入れられると同時にブレーキ１６が非制動状態に切り換えられることはない。したがって、電動アシスト台車１００の安全性を向上できる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　例えば、図６のフローチャート図では、二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。
　本願は、２０１１年１０月１３日に日本国特許庁に出願された特願２０１１－２２５９７５に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
　この発明の実施例が包含する排他的性質又は特徴は、以下のようにクレームされる。

Claims (7)

  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、
    　前記駆動輪を制動し、所定の電流が流れたときに制動状態から非制動状態に切り換えられるブレーキと、
    　作業者によって操作されると前記コントローラが前記所定の電流を前記ブレーキに流すように指令するブレーキ解除スイッチと、を備え、
    　前記コントローラは、電源が入っていない状態で前記ブレーキ解除スイッチが操作されている場合には、電源が入れられても前記ブレーキの制動状態を維持する電動アシスト台車。
  2. 　請求項１に記載の電動アシスト台車であって、
    　前記コントローラが前記ブレーキの制動状態を維持していることを作業者に報知する報知装置をさらに備える電動アシスト台車。
  3. 　請求項１又は２に記載の電動アシスト台車であって、
    　前記ブレーキは、前記ブレーキ解除スイッチが作業者によって操作されたときに所定の電流が流れて動作して前記ブレーキを非制動状態に切り換えるブレーキソレノイドを有する電動アシスト台車。
  4. 　請求項３に記載の電動アシスト台車であって、
    　前記コントローラは、
    　前記ブレーキ解除スイッチが操作された状態で、前記ブレーキソレノイド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、前記ブレーキソレノイドへの電流の供給を停止する電流制御部と、を備える電動アシスト台車。
  5. 　請求項４に記載の電動アシスト台車であって、
    　前記第一設定値は、前記ブレーキソレノイドに通常供給される電流の最大値と比較して大きく設定され、
    　前記第一設定時間は、前記第一設定値以上の大きさの電流が流れたときに前記ブレーキソレノイドを保護可能な時間に設定される電動アシスト台車。
  6. 　請求項３に記載の電動アシスト台車であって、
    　前記コントローラは、
    　前記ブレーキ解除スイッチが作業者によって操作された状態で、前記ブレーキソレノイドに第二設定値以下の大きさの電流が第二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、前記ブレーキソレノイドへの電流の供給を停止する電流制御部と、を備える電動アシスト台車。
  7. 　請求項６に記載の電動アシスト台車であって、
    　前記第二設定値は、前記ブレーキソレノイドが前記ブレーキを非制動状態から制動状態に切り換え可能な電流の最小値と比較して小さく設定され、
    　前記第二設定時間は、前記第一設定時間と比較して長く設定される電動アシスト台車。
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