(57)【要約】【課題】良好な操作感を実現する。【解決手段】操舵用のバーハンドル３１を装着するブラケット１０と、ブラケット１０に搭載するセンサ部材２１と、センサ部材２１に付設する歪みセンサ２２、２２とを設ける。センサ部材２１は、ブラケット１０を駆動ユニット３４に連結して、バーハンドル３１に加える左右の操舵力を駆動ユニット３４に伝達し、歪みセンサ２２、２２は、センサ部材２１の左右の湾曲歪みを検出し、補助モータを介して駆動ユニット３４を左右に旋回させる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵用のバーハンドルを上下に起倒自在に装着するブラケットと、該ブラケットに搭載するセンサ部材と、該センサ部材に付設する歪みセンサと、該歪みセンサからの出力信号に基づいて、駆動輪を装着する駆動ユニットを左右に旋回駆動する補助モータとを備えてなり、前記センサ部材は、前記ブラケットを駆動ユニットに連結し、バーハンドルに加える左右の操舵力を駆動ユニットに伝達することを特徴とするバーハンドル式電動車のパワーステアリング装置。
【請求項２】
前記センサ部材は、長方形の板材とし、前記歪みセンサは、前記センサ部材の左右の湾曲歪みを検出することを特徴とする請求項１記載のバーハンドル式電動車のパワーステアリング装置。
【請求項３】
前記センサ部材は、長さ方向、厚さ方向を水平にし、幅方向を上下にして配置することを特徴とする請求項２記載のバーハンドル式電動車のパワーステアリング装置。
【請求項４】
前記センサ部材は、棒材とし、前記歪みセンサは、前記センサ部材の左右の捻り歪みを検出することを特徴とする請求項１記載のバーハンドル式電動車のパワーステアリング装置。
【請求項５】
前記ブラケットは、左右の側板を有し、該側板のそれぞれに対し、バーハンドル用の支持ブラケットを上下に回転自在に連結することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記載のバーハンドル式電動車のパワーステアリング装置。
【請求項６】
前記ブラケットは、駆動ユニットの上端のフランジ上に相対回転自在に積載することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか記載のバーハンドル式電動車のパワーステアリング装置。
【請求項７】
前記補助モータは、チェーンを介して駆動ユニットを旋回駆動することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか記載のバーハンドル式電動車のパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バーハンドルを介して操舵する荷役用の電動車において、全体構成をコンパクトにまとめることができ、操作感がきわめて良好なバーハンドル式電動車のパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バーハンドルを介して操舵する荷役用の電動車には、必要な操舵力を小さくするために、パワーステアリング装置を組み込むことがある（たとえば特開平１１−２４５８３０号公報）。
【０００３】
このものは、上下に起倒するバーハンドルの基部を左右に回転可能に支持するとともに、バーハンドルの左右の傾きを検出する左右一対の圧力センサを配設し、駆動輪を装着する駆動ユニットを左右に旋回駆動する補助モータを組み合わせて構成されている。そこで、このものは、左右の圧力センサを介してバーハンドルの左右の傾きを検出することにより、補助モータを駆動制御して必要な操舵力を小さくすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術によるときは、左右の圧力センサは、サイズが大きく、全体構成の小形化に限界がある上、バーハンドルに操舵力が加えられ、バーハンドルが一方向に傾くことによって圧力センサが作動するから、バーハンドルの操作から補助モータによる駆動ユニットの旋回動作までに時間遅れを生じ、操作感が必ずしもよくないという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、バーハンドルを駆動ユニットに実質的に直結するセンサ部材を設けることによって、全体構成をコンパクトにまとめることができる上、操作感がきわめて良好なバーハンドル式電動車のパワーステアリング装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、操舵用のバーハンドルを上下に起倒自在に装着するブラケットと、ブラケットに搭載するセンサ部材と、センサ部材に付設する歪みセンサと、歪みセンサからの出力信号に基づいて、駆動輪を装着する駆動ユニットを左右に旋回駆動する補助モータとを備えてなり、センサ部材は、ブラケットを駆動ユニットに連結し、バーハンドルに加える左右の操舵力を駆動ユニットに伝達することをその要旨とする。
【０００７】
なお、センサ部材は、長方形の板材とし、歪みセンサは、センサ部材の左右の湾曲歪みを検出することができ、センサ部材は、長さ方向、厚さ方向を水平にし、幅方向を上下にして配置することができる。
【０００８】
また、センサ部材は、棒材とし、歪みセンサは、センサ部材の左右の捻り歪みを検出してもよい。
【０００９】
さらに、ブラケットは、左右の側板を有し、側板に対し、バーハンドル用の支持ブラケットを上下に回転自在に連結することができ、駆動ユニットの上端のフランジ上に相対回転自在に積載することができる。
【００１０】
なお、補助モータは、チェーンを介して駆動ユニットを旋回駆動することができる。
【００１１】
【作用】
かかる発明の構成によるときは、ブラケットに搭載するセンサ部材は、ブラケットを駆動ユニットに連結することにより、ブラケットに装着するバーハンドルを駆動ユニットに実質的に直結することができ、したがって、バーハンドルを実質的に左右に傾けることなく、バーハンドルに加える左右の操舵力を駆動ユニットにそのまま伝達することができる。一方、センサ部材に付設する歪みセンサは、バーハンドルの操舵力を駆動ユニットに伝達する際のセンサ部材の歪みを検出し、出力信号に基づいて補助モータを駆動制御する。そこで、補助モータは、バーハンドルに加える左右の操舵力に応じた速度で駆動ユニットを操舵力の方向に旋回させることにより、円滑な操作性を実現することができる。なお、センサ部材は、一般的な構造用鋼材、ばね鋼材の他、高弾性の非鉄系のばね材などによって形成することが好ましく、過度の応力集中を避け、金属疲労を避けることが好ましい。
【００１２】
センサ部材は、長方形の板材とすることにより、バーハンドルに加える操舵力を駆動ユニットに伝達する際に、操舵力に従って左右に湾曲する。そこで、歪みセンサは、センサ部材の左右の湾曲歪みを検出し、操舵力を適確に検出することができる。また、板材からなるセンサ部材は、長さ方向、厚さ方向を水平にし、幅方向を上下にすることにより、上下方向に十分な剛性を有し、左右方向に適度の弾性を有するように、容易に構成することができる。
【００１３】
棒材とするセンサ部材は、バーハンドルに加える操舵力に従って左右の捻り歪みを生じる。そこで、歪みセンサは、センサ部材の左右の捻り歪みを検出し、操舵力を検出することができる。
【００１４】
ブラケットの左右の側板のそれぞれに対してバーハンドル用の支持ブラケットを連結すれば、バーハンドルに加える左右の操舵力をブラケットの回転モーメントとしてブラケットに適確に伝達することができる。なお、バーハンドル用の支持ブラケットは、バーハンドルの基部の左右に一対を設けるものとする。また、駆動ユニットの上端のフランジ上にブラケットを積載すれば、ブラケットと、それに付属するバーハンドルとの全重量をフランジによって受けることができ、センサ部材に対し、不必要な上下方向の応力が負荷されたり、それに起因する歪みを生じたりするおそれがない。
【００１５】
補助モータは、チェーンを介して駆動ユニットを旋回駆動することにより、設計の自由度を大きくすることができる。チェーンは、適切なスプロケットを使用することにより、補助モータの出力軸と駆動ユニットの旋回中心との軸間距離や、両者間の減速比を任意に設定することができるからである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
バーハンドル式電動車のパワーステアリング装置は、ブラケット１０、センサ部材２１、歪みセンサ２２、２２、補助モータ２３を備えてなる（図１、図２）。
【００１８】
バーハンドル式電動車は、バーハンドル３１と、機体３２と、機体３２の前方に突出するフォーク３３、３３とを備えている（図２、図３）。機体３２には、駆動モータ３４ｂを含む駆動ユニット３４が下向きに組み込まれ、駆動ユニット３４の下部には、駆動モータ３４ｂによって駆動する駆動輪３４ａが装着されている。また、機体３２の下部には、駆動輪３４ａと対になる自在輪３２ｂが装着されており、荷物Ｗを積載するフォーク３３、３３の先端部には、それぞれ遊輪３３ａが装着されている。
【００１９】
駆動ユニット３４は、機体３２内に配設する水平の支持プレート３２ａに対し、ベアリング３４ｃ、回転軸３４ｄを介し、左右に旋回自在に装着されている。なお、回転軸３４ｄには、スプロケット３４ｅが装着されており、回転軸３４ｄは、スプロケット３４ｅ、２３ａに巻き掛けるチェーン２３ｂを介し、機体３２の上部に組み込む補助モータ２３の出力軸に連結されている。
【００２０】
バーハンドル３１の先端には、保護材３１ｂ、３１ｂを介し、アクセルレバー３１ｃ、３１ｃ付きのグリップ３１ａ、３１ａが左右対称に突設されている（図２、図４）。なお、グリップ３１ａ、３１ａの間には、図示しないスイッチ、ランプなどを収納する操作ボックス３１ｄが付設されている。バーハンドル３１の基部は、左右一対の支持ブラケット３１ｅ、３１ｅを介し、機体３２の上部に位置するブラケット１０に対し、上下に回転自在に連結されている（図１、図２）。すなわち、バーハンドル３１は、ブラケット１０に対し、上下に起倒自在に装着されている。
【００２１】
ブラケット１０は、底板１１と、左右の側板１２、１２とを備えており、側板１２、１２の前方側の上隅部は、補強ロッド１３を介して連結されている（図１、図５）。ただし、図５（Ａ）は、図１のＸ矢視相当図であり、図５（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ同図（Ａ）のＹ−Ｙ線矢視相当断面図、Ｚ矢視相当図である。駆動ユニット３４の回転軸３４ｄの上端には、フランジ３４ｆが固定され、ブラケット１０は、フランジ３４ｆ上に相対回転可能に積載されている。なお、フランジ３４ｆ、底板１１には、回転軸３４ｄと同心の位置決め用の丸孔３４ｇ、１１ａが形成されている。また、バーハンドル３１用の支持ブラケット３１ｅ、３１ｅは、それぞれ側板１２の内側に向けて突設する支持ピン１２ａに対し、ブッシュ３１ｆを介して相対回転自在に装着されている。
【００２２】
センサ部材２１は、長方形の板材からなり、ブラケット１０に搭載されている。センサ部材２１の一端は、サポート２１ａを介してブラケット１０の底板１１に連結され、他端は、サポート２１ｂを介してフランジ３４ｆに連結されている。なお、フランジ３４ｆ側のサポート２１ｂは、底板１１に形成するスリット１１ｂを介し、底板１１を上下に貫通している。センサ部材２１は、長さ方向、厚さ方向を水平にし、幅方向を上下にして、サポート２１ａ、２１ｂを介し、底板１１上に配置されている。なお、センサ部材２１の両端の底板１１、フランジ３４ｆに対する連結点は、回転軸３４ｄの軸心、すなわち駆動ユニット３４の旋回中心Ｃの両側に設定されている。
【００２３】
センサ部材２１の左右両側には、それぞれ歪みセンサ２２が付設されている。歪みセンサ２２、２２からの出力信号Ｓ１　、Ｓ２　は、モータコントローラ２４に個別に入力されており（図６）、モータコントローラ２４の出力は、補助モータ２３に接続されている。
【００２４】
バーハンドル３１を適当な角度に倒し（図２の二点鎖線）、グリップ３１ａ、３１ａを握ってアクセルレバー３１ｃ、３１ｃを回転操作すると、駆動モータ３４ｂは、アクセルレバー３１ｃ、３１ｃの回転方向、回転量に従って、駆動輪３４ａ、３４ａを正逆に回転駆動しながら連続的に変速制御され、フォーク３３、３３上の荷物Ｗを前後に搬送することができる。なお、バーハンドル３１を垂直に起立させると（図２の実線）、駆動輪３４ａ、３４ａが制動され、駆動モータ３４ｂを起動することができなくなるものとする。
【００２５】
一方、バーハンドル３１に左右の操舵力Ｆ１　、Ｆ２　を加えると（図１の矢印Ｆ１　、Ｆ２　方向）、操舵力Ｆ１　、Ｆ２　は、支持ブラケット３１ｅ、３１ｅ、ブラケット１０、センサ部材２１、フランジ３４ｆを介して駆動ユニット３４の回転軸３４ｄに伝達される。すなわち、センサ部材２１は、バーハンドル３１に加える左右の操舵力Ｆ１　、Ｆ２　を駆動ユニット３４に伝達することができる。このとき、センサ部材２１に付設する歪みセンサ２２、２２は、センサ部材２１の左右の湾曲歪みを検出し、左右の操舵力Ｆ１　、Ｆ２　としてモータコントローラ２４に送出するから、モータコントローラ２４は、たとえば図７の制御特性に従って補助モータ２３を回転制御することができる。ただし、図７の横軸は、左右の操舵力Ｆ１　≧０、Ｆ２　≦０であり、縦軸は、補助モータ２３の左右方向の回転数Ｎ１　≧０、Ｎ２　≦０である。すなわち、操舵力Ｆ１　、Ｆ２　、回転数Ｎ１　、Ｎ２　の符号は、それぞれ左方向を正、右方向を負にとるものとする。
【００２６】
そこで、補助モータ２３は、バーハンドル３１に左右の操舵力Ｆ１　、Ｆ２　が加えられると、操舵力Ｆ１　、Ｆ２　にほぼ比例する回転数Ｎ１　、Ｎ２　により駆動ユニット３４を左右に旋回させ、バーハンドル式電動車の舵取りをすることができる。なお、図７において、０≦Ｆ１　≦ΔＦ１　、０≦│Ｆ２　│≦ΔＦ２　に対し、回転数Ｎ１　＝０、Ｎ２　＝０となっており、したがって、操舵力Ｆ１　、Ｆ２　に対し、それぞれ適当なデッドバンドΔＦ１　＝ΔＦ２　＝ΔＦが設定されている。また、補助モータ２３の回転数Ｎ１　、Ｎ２　には、それぞれ最大回転数Ｎ１ａ＝│Ｎ２ａ│＝Ｎａ　が設定されている。
【００２７】
ここで、センサ部材２１は、左右の曲げ剛性を適切に設定することにより、バーハンドル３１に左右の操舵力Ｆ１　、Ｆ２　が加わっても、補助モータ２３が回転しない限り、バーハンドル３１の左右の傾きを実質的に無視し得る程度に抑えることができる。また、センサ部材２１は、バーハンドル３１の起立角度や、バーハンドル３１に加わる上下方向の力に拘らず、ブラケット１０の底板１１がフランジ３４ｆの上面に一様に接しながら左右に滑らかに摺動回転し得るように、上下方向の曲げ剛性を十分大きく設定することが好ましい。なお、センサ部材２１は、バーハンドル３１に加える操舵力Ｆ１　、Ｆ２　によるブラケット１０の回転モーメントを駆動ユニット３４に伝達することができればよく、底板１１、フランジ３４ｆに対する両端の連結点を必ずしも駆動ユニット３４の旋回中心Ｃの両側に設定する必要はない。
【００２８】
【他の実施の形態】
センサ部材２１は、長方形の板材とするに代えて、棒材とすることができる（図８）。センサ部材２１の一端は、ブラケット１０の底板１１上に立設する円筒状のスペーサ２１ｃの上端の蓋板２１ｄの下面に連結されており、他端は、底板１１、フランジ３４ｆを貫通して、駆動ユニット３４の回転軸３４ｄの上端に直接連結されている。また、センサ部材２１の外周には、センサ部材２１の左右の捻り歪みを検出する歪みセンサ２２が付設されている。なお、センサ部材２１は、回転軸３４ｄの軸心、すなわち駆動ユニット３４の旋回中心Ｃと同軸に配置されており、回転軸３４ｄと一体に形成してもよい。
【００２９】
センサ部材２１は、スペーサ２１ｃ、蓋板２１ｄ、回転軸３４ｄを介してブラケット１０を駆動ユニット３４に連結し、バーハンドル３１に加える操舵力Ｆ１　、Ｆ２　を駆動ユニット３４に伝達することができる。一方、歪みセンサ２２は、センサ部材２１の左右の捻り歪みを検出し、左右の操舵力Ｆ１　、Ｆ２　としてモータコントローラ２４に送出することができる（図９）。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、バーハンドルを装着するブラケットと、センサ部材と、歪みセンサと、補助モータとを設けることによって、センサ部材は、ブラケットを駆動ユニットに連結し、バーハンドルを実質的に駆動ユニットに直結することができるから、圧力センサを使用する場合に比して全体構成をコンパクトにまとめることができる上、歪みセンサは、バーハンドルを実質的に左右に傾けることなく、バーハンドルに加える操舵力を検出することができるので、きわめて良好な操作感を容易に実現す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】
【図１】要部構成分解斜視図
【図２】使用状態側面図
【図３】使用状態平面図
【図４】図２の要部拡大斜視図
【図５】要部構成説明図
【図６】ブロック系統図
【図７】動作特性線図
【図８】他の実施の形態を示す図５（Ｂ）相当概念図
【図９】他の実施の形態を示す図６相当図
【符号の説明】
Ｆ１　、Ｆ２　…操舵力
Ｓ１　、Ｓ２　…出力信号
１０…ブラケット
１２…側板
２１…センサ部材
２２…歪みセンサ
２３…補助モータ
２３ｂ…チェーン
３１…バーハンドル
３１ｅ…支持ブラケット
３４…駆動ユニット
３４ａ…駆動輪
３４ｆ…フランジ
【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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【図７】
2004098857.tif 000009
【図８】
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【図９】
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