(57)【要約】【課題】  走行車両の発進を徐々に加速しながらスムースに進めることができると共に、車両の走行運転が簡単で、走行車両の走行を咄嗟（突然）に停止したとしても、所謂ウイリー状態を発生させることなく車両を安定した状態で停止でき、且つ、運転時の誤作動（誤制御）を無くして、安全な走行を可能にした走行車両用出力制御装置を提供する。【解決手段】  操作レバー１０の操作によってテンションローラ１５が走行用ベルト１６を押圧、伸張することで、走行モータ１７Ｍの回転を車輪５に伝えて走行する走行車両に対して、発進時に走行モータ１７Ｍの出力を一旦下げた後、徐々に上げて加速するようにしたモータ加速調整手段と、走行中にモータの急激な電流値の増加を検知すると、モータの出力を低下するモータ出力調整手段と、走行中に急激な電流値の増加と車輪の停止が検知されると、走行モータを緊急停止するモータ停止手段を設ける。【選択図】    図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レバー操作によってテンションローラが走行用ベルトを伸張すると、走行モータの回転力が車輪に伝達されて走行するように構成した走行車両であって、
上記走行モータの電流値を検出する電流検出器と、電流検出器の検出結果に基づいて走行モータの出力を制御する制御部とから成り、
上記走行車両の発進時に、上記テンションローラによるベルトの押圧伸張によって生じる負荷により、上記モータの電流値が増加して上記電流検出器が過電流を検出すると、上記制御部が上記モータの出力を下げ、その後、徐々に出力を上げて走行速度を加速するように調整することを特徴とする走行車両用出力制御装置。
【請求項２】
走行中に前記電流検出器が前記モータの急激な電流値の増加を検知すると、前記制御部がモータの出力を低下するように調整することを特徴とする請求項１に記載の走行車両用出力制御装置。
【請求項３】
前記電流検出器が急激な電流値を検知した場合において、前記制御部が低下させる前記モータの出力が、作業員等が走行車両の走行を引き止めて停止可能にする出力であることを特徴とする請求項２に記載の走行車両用出力制御装置。
【請求項４】
走行用車輪の回転を検出する車輪検出センサを設けて、この車輪検出センサによって走行用車輪の停止が検知され、且つ、前記電流検出器が急激な電流値の増加を検知すると、前記制御部が走行モータを停止して車両を緊急停止するように構成したことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の走行車両用出力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータによって車輪を回転して走行する走行車両のうち、特に、ホテルや工場等の絨毯やフロアー等の美化と清掃を目的とする自走式の掃除機、洗浄機、或いは、艶出機等（以下単に走行車両という）に実施して好適な出力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータによって車輪を回転して走行する走行車両に使用する出力制御装置（速度制御装置）に関しては、従来より特許文献１に見られる「走行車両用運転装置」や、特許文献２に見られる「床面洗浄機用速度調整装置」、或いは、特許文献３に見られる「自走式掃除機」が存在する。    
【０００３】
特許文献１に記載の装置は、ハンドルシャフトを一方向に回動操作すると、アイドラプーリ（テンションローラ）が走行動力伝達用のベルトを押圧、伸張して、回転力を車輪に伝達するように構成されている。また、特許文献２に記載の装置は、ハンドルの上下操作に基づくスイッチのＯＮ／ＯＦＦ作動により、走行と停止を行い、加えて、手元スイッチの併用によりスタート時の走行速度と通常走行時の速度、及び、減速時の走行速度とを切換えて使い分けることができるように構成されている。更に、特許文献３に記載の掃除機は、走行時のモータ電流と所定値とを比較して、モータ電流が最低値になるまでの時間がタイマー部の設定時間より短い場合は運転を行い、設定時間を過ぎても所定値にならない場合は、掃除機の運転を停止するように構成されている。
【特許文献１】特開平１−２４９５３１号公報
【特許文献２】特開平２−２９１８２９号公報
【特許文献３】特開平１０−２７６９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記特許文献１に記載の装置は、モータ出力軸のプーリにベルトが掛け渡されていて、モータが回転中でもベルトがスリップして動力は伝達されないようにする一方、発進時には、レバー操作によってアイドラプーリがベルトに押接して伸張するため、スリップが無くなって動力が伝達されて車両が走行されることになるが、この発進時にベルトとプーリとの間の摩擦が激しくて、ベルトの損傷が著しい問題があった。
【０００５】
また、前記特許文献２に記載の装置は、作業者が清掃時に車両の走行速度を起動走行速度、通常の速度、減速した速度に切換えて使い分ける必要があって、運転操作が難しく、煩わしい問題があり、更に、走行中に車両を咄嗟に停止させる必要が生じた場合に、停止スイッチの操作を忘れて思わずハンドルを手前に引き戻そうとしてしまうことがあるが、この様にハンドルを手前に引き戻すと、車輪は回転を続ける関係で、本体前部が持ち上がってしまう所謂ウイリー状態が発生して、車体が転倒してしまう恐れがあった。
【０００６】
更に、前記特許文献３に記載の掃除機では、走行時のモータ電流値と、所定値との比較を行って、走行或いは停止を判断（制御）しているが、判断を司る論理部が誤動作すると、走行車両が暴走して壁等に衝突したり、人に被害を与えたりする事故が発生する問題があった。
【０００７】
従って本発明の技術的課題は、走行車両の発進を徐々に加速しながらスムースに進めることができると共に、車両の走行運転が簡単で、走行車両の走行を咄嗟（突然）に停止したとしても、所謂ウイリー状態を発生させることなく車両を安定した状態で停止でき、且つ、運転時の誤作動（誤制御）を無くして、安全な走行を可能にした走行車両用出力制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）  上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に係る走行車両用出力制御装置は、レバー操作によってテンションローラが走行用ベルトを伸張すると、走行モータの回転力が車輪に伝達されて走行するように構成した走行車両であって、上記走行モータの電流値を検出する電流検出器と、電流検出器の検出結果に基づいて走行モータの出力を制御する制御部とから成り、上記走行車両の発進時に、上記テンションローラによるベルトの押圧伸張によって生じる負荷により、上記モータの電流値が増加して上記電流検出器が過電流を検出すると、上記制御部が上記モータの出力を下げ、その後、徐々に出力を上げて走行速度を加速するように調整することを特徴としている。
【０００９】
（２）  また、本発明の請求項２に係る走行車両用出力制御装置は、走行中に前記電流検出器が前記モータの急激な電流値の増加を検知すると、前記制御部がモータの出力を低下するように調整することを特徴としている。
【００１０】
（３）  また、本発明の請求項３に係る走行車両用出力制御装置は、前記電流検出器が急激な電流値を検知した場合において、前記制御部が低下させる前記モータの出力が、作業員等が走行車両の走行を引き止めて停止可能にする出力であることを特徴としている。
【００１１】
（４）  更に、本発明の請求項４に係る走行車両用出力制御装置は、走行用車輪の回転を検出する車輪検出センサを設けて、この車輪検出センサによって走行用車輪の停止が検知され、且つ、前記電流検出器が急激な電流値の増加を検知すると、前記制御部が走行モータを停止して車両を緊急停止するように構成したことを特徴としている。
【００１２】
上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、走行車両の発進時に、制御部がモータの出力を一旦下げた後、徐々に出力を上げるように制御するため、走行車両はスムースな発進を行う。従って、発進時にベルトとプーリの間に激しい摩擦が生じて、ベルトの損傷を招く問題を解決することができる。
【００１３】
上記（２）で述べた請求項２に係る手段によれば、走行中に走行車両を突然停止する事態が発生した場合に、作業者が運転スイッチを切らないで不意に操作ハンドルを引き戻してしまった様な時には、車両を引き戻される力が働くのでモータの電流が増加するため、この電流値を読取り、自動的にモータの速度を減速させることができる。従って、咄嗟の停止時に作業者があわてて操作ハンドルを引き戻してしまった場合でも、車両が前進して走行車両の前部が持ち上がる所謂ウイリー状態を回避して、車両を安全に停止させることを可能にする。
【００１４】
上記（３）で述べた請求項３に係る手段によれば、走行中に、モータの電流値を読み取って、自動的にモータの速度を減速させる速度は、作業者が走行車両を人力で停止可能とする速度とするため、走行車両が自動的に低速運転になるので、停止させたい場合は人力でも安全に停止させることが可能となる。
【００１５】
上記（４）で述べた請求項４に係る手段によれば、走行中の急激な電流値の増加の検知と、車輪の停止を検出した場合は、車両を緊急停止させることができる。従って、作業者が咄嗟の動作で車輪が停止するまで車両を引き止めてしまったような場合であっても、モータを止めて緊急停止が可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上述べた次第で、本発明に係る走行車両用出力制御装置によれば、走行車両の発進をスムースに行わせることにより、発進時に生じるベルトとプーリの間の激しい摩擦を軽減して、ベルト等の消耗部品の寿命を延命できる利点を発揮できると共に、緊急停止時には作業員が停止操作を行わなくても、操作ハンドルを手前に引くだけで走行車両の走行を自動的に、且つ、確実に停止できる安全性を備えるものであって、比較的簡単な構造にて低コストで柔軟性のある制御が行える点と相俟って、特に、自走式の掃除機や洗浄機、或いは、艶出機といった各種の床面用又は路面用の清掃車両に実施して、まことに好適なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、上述した本発明に係る走行車両用出力制御装置の実施の形態を図面と共に説明すると、図１は本発明が実施された清掃車両の一例を示した斜視図、図２と図３は本発明の要部の構成を説明した清掃車両の一部破断側面図であって、これ等の図面において、符号１で全体的に示したは走行車両としての清掃機、２は車両本体、３は車台部、４はバンパー、５は走行用車輪、６は前輪、７は引き出し自在に構成したダストボックス、８は操作パネル、９は運転用の操作ハンドル、１０は清掃機１の走行を操作する操作レバー、１１は操作レバー１０に連結した牽引ワイヤで、前記走行用車輪５には、走行用車輪５の回転数、即ち、清掃機１の走行速度を検出するための穴あき円板５’が設けられている。
【００１８】
図２は清掃機１が停止している時の状態を示し、第３は清掃機１の発進時、及び、走行時の状態を示したものであって、これ等の図面において、１２は車両本体２の内部に設けられた取付板やフレーム等に回動自在に軸支された回動板、１３はこの回動板１２に対して軸１３Ｔを用いて回動自在に取付けた回動アーム、１４Ｓは回動アーム１３の先端部と回動板１２の先端部の間に張設した牽引スプリング、１５は回動板１２に回転自在に取付けたテンションローラ（アイドラプーリ）であって、前述した牽引ワイヤ１１の先端が上記回動アーム１３の先端部に連結されている。
【００１９】
更に図中、１７Ｍは車両本体２の内部に取付けた車両走行用の走行モータ、１７Ａはモータ軸に取付けた駆動プーリ、１８は車両本体２内に取付けた伝動プーリ、１６は上記の駆動プーリ１７Ａと伝動プーリ１８の間に掛け渡した走行用ベルト、１８Ａは伝動プーリ１８に対して同軸に取付けた走行用スプロケット又はプーリ、１９はこの走行用スプロケット又はプーリ１８Ａと走行用車輪５に対し同軸に取付けた回転スプロケット又はプーリ５Ａの間に掛け渡した伝動チエーン又はベルトを示す。
【００２０】
以上の如く構成した清掃機１を、第１及び図２に示した停止状態から図３に示した走行状態に切換るには、操作パネル８を操作して走行モータ１７Ｍを起動回転すると共に、図３に示すように操作レバー１０を手動で手前に回動操作して、牽引ワイヤ１１を牽引作動すればよい。牽引ワイヤ１１が牽引作動すると、回動アーム１３が牽引スプリング１４Ｓを伸張しながら軸１３Ｔを支点に図３において反時計回転方向に回動する。すると、回動板１２が同じく反時計回転方向に回動して、テンションローラ１５が走行用ベルト１６を図３の如く押圧、伸張するため、前記走行モータ１７Ｍの回転を走行用ベルト１６を介して伝動プーリ１８に伝達し、その結果、伝動ベルト１９が走行用車輪５を回転して清掃機１を図３において右方向に走行させることができる。
【００２１】
また、以上の如く走行する清掃機１を止めるには、前記手動で手前に引いていた操作レバー１０から手を離せば、牽引ワイヤ１１による牽引が解かれて回動アーム１３が牽引スプリング１４Ｓに牽引されて図２に示したスタート位置に復帰回動され、上記テンションローラ１５による上記走行用ベルト１６に対する押圧、伸張が解かれるため、走行用モータ１７Ｍが回転を続けたとしても、走行用ベルト１６が緩んで走行用モータ１７Ｍの回転が伝動プーリ１８側に伝達されなくなるので、清掃機１の走行を停止することができる。
【００２２】
図４は、上述した本発明に係る走行車両用出力制御装置に使用される制御部２０の電気的構成を説明したブロック図であって、図中、２１は制御部の中心を構成するＣＰＵ、２２と２３はＣＰＵ２１に接続したＲＡＭとＲＯＭから成るメモリ、２４は同じくＣＰＵ２１に接続したＩ／Ｏポートで、２５は制御部２０用の電池を示す。
【００２３】
上記ＣＰＵ２１に接続したＩ／Ｏポート２４には、上記電池２５の電圧検出器２６と、吸塵用のファンモータ２７と、清掃用ブラシのＨＰリミットスイッチ２８と、ブラシを上下する電動シリンダー２９と、ブラシ回転用のモータ３０Ｍと、ブラシモータ電流検出器３０Ｔからなるブラシ回転装置３０と、車両の傾斜を検出してその走行を停止する傾斜センサ３１と、走行ＯＮ／ＯＦＦ用鍵スイッチ３２と、ブラシモータ３０Ｍとファンモータ２７用の運転スイッチ３３と、車両の最高速度を調整するための可変抵抗器３４と、走行モータ１７Ｍと走行モータ電流検出器１７Ｔから成る走行装置１７と、走行用車輪５に取付けた穴空き円板５’を検知して、車両の走行速度を検出する車輪検出センサ３５が接続されていて、夫々がＣＰＵ２１の監視下でメモリ２２，２３に格納されているプログラムに従って制御作動される仕組みに成っている。
【００２４】
即ち、上記のメモリ２２，２３には、車両の発進時に、前記テンションローラ１５による走行用ベルト１６の押圧、伸張による負荷によって走行モータ１７Ｍの電流値が増加して、前記電流検出器１７Ｔが過電流を検出した場合に、走行モータ１７Ｍの出力を一旦下げ、その後、徐々に走行モータ１７Ｍの出力を増加することにより、発進時に走行用ベルト１６に加わる激しい衝撃を緩和して、走行用ベルト１６の損傷を防止すると共に、車両のスムースな加速を可能にした、前記請求項１に記載の発明を実現可能にするためのプログラムが格納されている。
【００２５】
また、上記のメモリ２２，２３には、走行中に電流検出器１７Ｔが走行モータ１７Ｍの急激な増加を検知した時に、走行モータ１７Ｍの出力を低下させるためのプログラムが格納されている。即ち、例えば咄嗟に車両の走行を停止させる必要が生じた場合等に、作業者があわてて操作ハンドル９を引き戻してしまって、走行モータ１７Ｍの電流値が急激に増加してしまったような場合であっても、自動的に走行モータ１７Ｍの速度を減速させて、走行中に車両の前部が持ち上がる所謂ウイリー状態を回避することを可能にした、前記請求項２に記載の発明を実現可能にするためのプログラムが構築されている。
【００２６】
更に上記のメモリ２２，２３には、走行中に電流検出器１７Ｔが走行モータ１７Ｍの増加を検知した場合に、その低下させる走行モータ１７Ｍの出力値を、作業者が車両の走行を手で引き止めて停止可能な速度、例えば、１２Ｗのモータ出力時の場合は約０．３Ｋｍ／ｈ程度に低下させて、人力による停止を可能にした、前記請求項３に記載の発明を実現可能にするためのプログラムが格納されている。
【００２７】
更に加えて、上記メモリ２２，２３には、前記電流検出器１７Ｔが急激な電流値の増加を検知し、且つ、車輪検出センサ３５が走行用車輪５の停止を検知した場合には、走行モータ１７Ｍの回転を止めて車両の走行を緊急停止することにより、例えば、作業者が咄嗟の動作で走行用車輪５が停止するまで車両を引き止めたような場合には、自動的に緊急停止するようにした、前記請求項４に記載の発明を実現可能にするためのプログラムが格納されている。
【００２８】
図５は、走行モータ１７Ｍの電流と速度の関係を表にしたものであって、人が止められるモータ出力と、人が止められないモータ出力の境界は、走行路面の状態（床材質等）で若干異なるが、例えば、１２Ｗのモータ出力時の速度は約０．３Ｋｍ／ｈ程度になることは、前述した如くである。
【００２９】
次に、図６は前記図４に示した制御部２０を備えた走行車両としての清掃車１における、走行モータ１７Ｍの起動から通常走行に至るまでを説明したフローチャートであって、ステップＳ１の走行モータ１７Ｍの起動は、図４に示した鍵スイッチ３２で行い、ステップＳ２の走行モータ１７Ｍの最高出力は、図４の可変抵抗器３４にて設定可能である。また、ステップＳ３において、操作レバー１０の操作によるテンションローラ１５の押接によって走行用ベルト１６が伸張して走行モータ１７Ｍに負荷が加わった場合、即ち、清掃機１の発進時には、次のステップＳ４で走行モータ１７Ｍの出力をＤＯＷＮし、ステップＳ５でこの出力ＤＯＷＮ操作を走行電流の過負荷が解消するまで繰り返して、清掃機１の急激な発進を防止すると共に、その後、ステップＳ６及びステップＳ７で徐々に速度を加速して、スムースな発進と加速を可能にする。
【００３０】
図７は、清掃機１の走行中に、例えば、作業員が鍵スイッチ３２を切らないで、操作ハンドル９を手前に引きながら（握りながら）走行を止めるような異常停止が発生した場合の処理手順を説明したフローチャートである。即ち、ステップＳ８で人力で清掃機１の走行を阻止することにより、図４に示した電流検出器１７Ｔが走行電流過負荷を検出すると、ステップＳ９及びステップＳ１１に進んで走行モータ１７Ｍの出力を、人が走行を止められる出力に成るまで低下させ、その後、ステップＳ１０に進んで走行を停止させることができるものであって、突然の操作ハンドル９の引っ張り操作によりウイリー状態の発生を回避できると共に、最終的には人力で走行を停止させることができる。
【００３１】
図８に示したステップＳ１２からステップＳ１５は、清掃機１の走行を通常の手段で停止する場合の手順を説明したフローチャートを示したものである。また、図９は、本発明の全体を説明した構成図である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明が実施された清掃機の一例を示した斜視図。
【図２】走行を停止している状態における本発明の要部構成を説明した清掃機の一部破断側面図。
【図３】走行している状態における本発明の要部構成を説明した清掃機の一部破断側面図。
【図４】本発明を構成する制御部のブロック図。
【図５】走行モータの電流と速度の関係を示した説明図。
【図６】走行モータの起動から通常走行に至るまでの流れを説明したフローチャート。
【図７】走行中における異常停止に対する処理手順を説明したフローチャート。
【図８】走行中の通常停止の処理手順を説明したフローチャート。
【図９】本発明の全体構成図。
【符号の説明】
【００３３】
１          走行車両としての清掃機
２          車両本体
５          走行用車輪
９          操作ハンドル
１０        操作レバー
１１        牽引ワイヤ
１２        回動板
１３        回動アーム
１５        テンションローラ（アイドラプーリ）
１６        走行用ベルト
１７        駆動部
１７Ｍ      走行モータ
１７Ｔ      モータ電流検出器
１８        伝動プーリ
１９        伝動チェーン又はベルト
２０        制御部
３４        最高速度調整可変抵抗器
３５        車輪検出センサ
【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】
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【図８】
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【図９】
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