(57)【要約】【課題】手動走行時にも速度制限を設ける。【解決手段】モータＭを直流電源３１に接続する電源線３０には、第１スイッチ３２が介設され、またモータ巻線の両端を短絡するようにして短絡線３４が接続されて第２スイッチ３６が介設される。手動走行時には、第１スイッチ３２が開放状態に保持される一方、第２スイッチ３６がオンオフを繰り返す制御が行われ、特に周期が一定なパルスのオン区間が短くすなわち短絡時間が短くて電磁誘導による制動力が小さい小制動力モードと、オン区間が長くて制動力が大きい大制動力モードとに切り替え可能とされる。手動走行時に速度が所定以上に上がり、これがエンコーダで検知されると、大制動力モードに切り替わって大きな制動が加えられ、速度が落とされる。手動走行時でも最高速度が制限され、安定した走行を期することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪をモータで駆動して自走させる機能を備えた運搬車において、
前記モータを電源に対して接続または遮断することで電動走行と手動走行とを切り替え可能な走行切替手段と、
前記モータに制動を付与可能な制動付与手段と、
前記モータの回転数を検知する検知手段と、
手動走行であることを条件に、前記検知手段により前記モータの回転数が所定以上となったことが検知された場合に前記制動付与手段を機能させる制御手段とが具備されていることを特徴とする運搬車。
【請求項２】
前記制動付与手段では、前記モータにおけるモータ巻線の両端を短絡する制動スイッチが開閉を交互に繰り返し、かつ閉時間の割合が大小切り替えられるようになっており、前記制御手段は、前記モータの回転数が所定未満と所定以上とで、前記制動スイッチの閉時間の割合が小さい態様と大きい態様とに切り替える機能を備えていることを特徴とする請求項１記載の運搬車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補助電動機能を備えた運搬車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
病院等で使用される配膳車の一部には、補助電動機能を備えたものが知られている。この補助電動機能は、モータを搭載して駆動輪と連結し、ハンドルを持って人手により配膳車を引きまたは押し操作する際に、このハンドルの操作に伴って駆動輪をモータで駆動して自走させることにより、走行操作を助勢するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０８１０５公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方この種の配膳車でも、収容物が少ない等で配膳車が軽かったり、走行路の条件等によっては、敢えて補助電動機能を必要としない場合があるため、モータを電源から遮断して手動走行に切り替える手段を備えたものもある。
しかるに手動走行をしている場合にも、スピードが出過ぎると、スムーズに曲がれなかったり、それに伴い配膳車の姿勢が不安定となって収容した給食が零れる等の不具合が起きるおそれがあるため、手動走行時にも速度制限できるようにすることが要望されるようになった。
本発明は上記のような要望に基づいて完成されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、駆動輪をモータで駆動して自走させる機能を備えた運搬車において、前記モータを電源に対して接続または遮断することで電動走行と手動走行とを切り替え可能な走行切替手段と、前記モータに制動を付与可能な制動付与手段と、前記モータの回転数を検知する検知手段と、手動走行であることを条件に、前記検知手段により前記モータの回転数が所定以上となったことが検知された場合に前記制動付与手段を機能させる制御手段とが具備されている構成としたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記制動付与手段では、前記モータにおけるモータ巻線の両端を短絡する制動スイッチが開閉を交互に繰り返し、かつ閉時間の割合が大小切り替えられるようになっており、前記制御手段は、前記モータの回転数が所定未満と所定以上とで、前記制動スイッチの閉時間の割合が小さい態様と大きい態様とに切り替える機能を備えているところに特徴を有する。
【０００７】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
切替手段を介して手動走行している場合に速度が所定以上に上がり、すなわちモータの回転数が所定以上となったことが検知手段で検知されると、制御手段が制動付与手段を機能させて、所定の制動がモータすなわち駆動輪に加えられる。手動走行時でも最高速度が制限され、安定した走行を期することができる。
＜請求項２の発明＞
制動付与手段は、制動スイッチの閉時間すなわち短絡時間が短くて電磁誘導による制動力が小さい小制動力モードと、短絡時間が長くて電磁誘導による制動力が大きい大制動力モードとに切り替え可能であり、手動走行速度が所定以上に上がると大制動力モードが選択されることで、相対的に大きな制動が加えられ、スムーズではあるが比較的急速に制動が加えられる。
【０００８】
なお、請求項１に記載のものにおいて、制動付与手段が、モータのモータ巻線の両端を短絡させることに基づいてモータに制動を付与可能な構成となっていてもよい。
係る構成であると、モータの回転数が所定以上となったところで、電磁誘導による所定の制動がモータすなわち駆動輪に加えられる。既存のモータの電磁誘導を利用して制動を加えるのであるから、別途機械式等の制動機構を設ける場合と比較すると、安価に対応することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を温冷配膳車に適用した一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
温冷配膳車は、図１に示すように、表裏両面の開口された矩形状の断熱箱体からなる配膳車本体１０を備えている。なお以下では、図１の左側を前方として説明する。本体１０内は、図示しない断熱壁により前後方向に３つの部屋に仕切られ、さらに各部屋が断熱性の仕切壁により前後２つに仕切られて、合計６室が形成されており、前方から順次に、冷蔵室１２Ａ、２つの温蔵室１１Ａ，１１Ｂ、２つの冷蔵室１２Ｂ，１２Ｃ及び温蔵室１１Ｃとされている。これらは隣り合う温蔵室１１と冷蔵室１２とが対をなし、それぞれに観音開き式の扉１３が装備されている。
【００１０】
本体１０の上面には機械室１４が設けられ、温蔵室１１を加熱する加熱装置や冷蔵室１２を冷却する冷凍ユニットが装備されている。
対をなす温蔵室１１と冷蔵室１２には、図示はしないが複数段にわたって棚が形成されており、温食と冷食とを区分けして載置したトレイが仕切壁を貫通しつつ棚に載せられることにより、一つのトレイに載せられた温食が温蔵室１１に、冷食が冷蔵室１２にそれぞれ収容されて、温蔵または冷蔵されるようになっている。
【００１１】
本体１０の底面には、前後両端部に左右一対ずつの車輪１６，１７が装備されており、前端側が自在輪１６であり、後端側が駆動輪１７となっている。この駆動輪１７の近傍には、詳しくは後記するように、駆動輪１７を正逆両方向に駆動可能な可逆モータＭ（図２参照）が装備されている。
本体１０の前面には制御ボックス２０が設けられ、モータＭの駆動を制御する制御機構等が収容されている。制御ボックス２０には、ハンドル２１が軸２２を中心として回動可能に支持されており、常には上方に直立した中立姿勢を取るように付勢されている。
配膳車は、作業者がハンドル２１を前方（図１の矢線Ａ方向）に回動させて引くことにより前進され、またハンドル２１を後方（図１の矢線Ｂ方向）に回動して押すことにより後退されるようになっている。
【００１２】
モータＭの駆動回路は、図２に示すように構成されている。
モータＭは、電源線３０によって直流電源３１と接続されており、この電源線３０には、第１スイッチ３２が介設されている。またモータＭには、モータ巻線の両端を短絡するようにして短絡線３４が接続され、途中にダイオード３５が介設されている。また、この短絡線３４には、第２スイッチ３６が介設されている。
【００１３】
補助電動走行時のモータ駆動の制御を説明すると、以下のようである。操作盤（図示せず）に設けられた切替スイッチ４２（図４）により、補助電動走行が選択されると、短絡線３４の第２スイッチ３６が閉じた状態に保持される。
また、詳しい説明は省略するが、ハンドル２１が中立位置から前方に回動されると、モータＭに対して正方向に通電される状態となり、一方ハンドル２１が後方に回動されると、モータＭに対して逆方向に通電される状態となり、それぞれハンドル２１の回動量に応じて、モータＭの回転速度が制御されるようになっている。具体的には、ハンドル２１の回転量が多いほど増速制御される。
【００１４】
上記のモータＭの回転速度の制御には、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式が採用されている。これは、第１スイッチ３２が、図３に示すように、一定の周期ｃでオンオフを繰り返すようになっており、第１スイッチ３２がオンしたときにはモータＭに通電されて駆動され、一方第１スイッチ３２がオフとなったときには、短絡線３４による制動用の閉回路のみが構成されて、電磁誘導で制動が加えられるように作用する。
そして、周期ｃが一定なパルスのオン区間ｘを可変とし、すなわちデューティ比を大小変えることで平均電圧を変えてモータＭに通電するものであり、デューティ比が大きい程高速制御される。
【００１５】
さてこの実施形態では、手動走行させる場合の速度制限を行う手段が講じられている。このため、図４に示すように、マイクロコンピュータ、タイマ４１等を搭載した制御手段４０が設けられ、上記したモータＭの駆動回路に配設された第１スイッチ３２及び第２スイッチ３６の制御を行うようになっている。
特には手動走行モードでは、第２スイッチ３６が、図５に示すように、一定の周期でオンオフを繰り返し、かつ上記したＰＷＭ方式のように周期が一定なパルスのオン区間ｙが可変とされ、同図（Ａ）に示すように、オン区間ｙが短く、すなわち短絡時間が短くて電磁誘導による制動力が小さい小制動力モードと、同図（Ｂ）に示すように、オン区間ｙが長く、すなわち短絡時間が長くて電磁誘導による制動力が大きい大制動力モードとに切り替えられるようになっている。
一方、制御手段４０の入力側には、モータＭの回転数を検知するエンコーダ４３が接続されており、エンコーダ４３で検知された回転数が予め定められた所定値未満の場合には、第２スイッチ３６の制御が小制動力モードで、一方、回転数が所定値以上となったら、大制動力モードに切り替わるようになっている。
【００１６】
続いて、本実施形態の作用を図６のフローチャートを参照しつつ説明する。
切替スイッチ４２が補助電動走行側に接続されていると（ステップＳ１が「ＮＯ」）、補助電動走行モードが実行される（ステップＳ２）。簡単に繰り返すと、前進させるべくハンドル２１を前方に引き操作すると、モータＭに正方向に通電されて正転駆動され、逆に後退させるべくハンドル２１を後方に押し操作すると、モータＭに逆方向に通電されて逆転駆動され、その間、ハンドル２１の回動量に応じてモータＭの出力が制御され、すなわち速度制御が行われる。
【００１７】
一方、切替スイッチ４２が手動走行側に切り替えられると（ステップＳ１が「ＹＥＳ」）、手動走行ランプ４５が点灯され（ステップＳ３）、併せて第１スイッチ３２がオフ（開放状態）とされる。ハンドル２１を持って配膳車が引きまたは押し操作されると（ステップＳ４が「ＮＯ」）、第２スイッチ３６が閉じた状態にロックされていることが解除、すなわち電磁ブレーキが解除され（ステップＳ５）、第２スイッチ３６がオンオフを繰り返す制御に切り替えられる。
【００１８】
手動走行している間、エンコーダ４３によりモータＭの回転数、すなわち配膳車の速度が検知されており、それが所定値未満の間は（ステップＳ６が「ＮＯ」）、第２スイッチ３６がオン区間ｙが短い小制動力モードに制御され（ステップＳ７）、小さな制動力が加えられつつ手動走行が継続される。
一方、配膳車の速度が所定値に達したら（ステップＳ６が「ＹＥＳ」）、第２スイッチ３６がオン区間ｙが長い大制動力モードに制御され（ステップＳ８）、大きな制動力が加えられて速度が落とされる。
【００１９】
そののち、ハンドル２１が中立位置に戻され（ステップＳ４が「ＹＥＳ」）、そのとき配膳車の速度が０ではない（ステップＳ９が「ＮＯ」）、すなわちが未だ走行していたら、第２スイッチ３６が大制動力モードに制御され（ステップＳ８）、大きな制動力が加えられる。
一方、配膳車が停止したら（ステップＳ９が「ＹＥＳ」）、第２スイッチ３６が閉じた状態にロックされ、すなわち電磁ブレーキがオンし（ステップＳ１０）、配膳車を停止状態に留めることを確認する上から、タイマ４１による計時で５秒経過したことを待ったのち（ステップＳ１１が「ＹＥＳ」）、手動走行ランプ４５が消灯し（ステップＳ１２）、それとともに補助電動走行モードに戻される（ステップＳ１３）。
なお、配膳車が停止してから５秒以内（ステップＳ１１が「ＮＯ」）にハンドル２１が操作されたら、第２スイッチ３６がオンオフを繰り返す制御に切り替えられる。
【００２０】
以上説明したように本実施形態によれば、手動走行している場合にその速度が所定以上に上がると、大制動力モードに切り替わって、電磁誘導による所定の大制動力が加えられ、スムーズではあるが比較的急速に制動が加えられる。
手動走行時でも最高速度が制限され、安定した走行を期することができる。また、既存のモータＭの電磁誘導を利用して制動を加えるのであるから、別途機械式等の制動機構を設ける場合と比較すると、安価に対応することができる。
【００２１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）制動力は３以上の多段階に分けて加えられるようにしてもよく、例えば手動走行の走行速度に応じて最適の制動力を付与するようにしてもよい。
（２）補助電動走行側の制御としては、ハンドル操作とは別にモータが駆動されるようになっていてもよい。
（３）制動付与手段としては、機械式等の制動機構を設けたものであってもよい。
（４）本発明は配膳車に限らず、補助電動機能を備えた運搬車全般に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る温冷配膳車の側面図
【図２】モータの駆動回路の回路図
【図３】モータへの通電動作の説明図
【図４】制動の制御機構のブロック図
【図５】モータの制動動作の説明図
【図６】本実施形態の作動を示すフローチャート
【符号の説明】
Ｍ…モータ  １０…配膳車本体  １７…駆動輪  ３０…電源線  ３１…直流電源  ３２…第１スイッチ（走行切替手段）  ３４…短絡線  ３６…第２スイッチ（制動スイッチ：制動付与手段）  ４０…制御手段  ４２…切替スイッチ（走行切替手段）  ４３…エンコーダ（検知手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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