(57)【要約】【課題】充電を安全に行うことができる電動アシスト台車を提供する。【解決手段】電動モータ５１、５２によって動力が補助される電動アシスト台車であって、外部の電源７９に接続されるプラグ６２と、このプラグ６２を介して供給される交流電流を直流電流にに変換して出力する充電器７０と、この充電器７０から出力される直流電流をバッテリ７５に導く充電回路６５と、バッテリ７５に蓄えられた電力を電動モータ５１、５２へと出力する出力回路６６と、充電時に出力回路６６を遮断する切換器８０とを備える構成とした。【選択図】図５
2012065402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータによって動力が補助される電動アシスト台車であって、
外部の電源に接続されるプラグと、
このプラグを介して供給される交流電流を直流電流にに変換して出力する充電器と、
この充電器から出力される直流電流をバッテリに導く充電回路と、
前記バッテリに蓄えられた電力を前記電動モータへと出力する出力回路と、
充電時に前記出力回路を遮断する切換器とを備える構成としたことを特徴とする電動アシスト台車。
【請求項２】
前記切換器は、
前記プラグが前記電源に接続されるのに伴って通電されるリレーコイルと、
このリレーコイルの非通電時に閉成しかつ通電時に開成する常閉型リレー接点とを備え、
この常閉型リレー接点は、前記出力回路に介装され、充電時に開成して前記出力回路を遮断する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の電動アシスト台車。
【請求項３】
前記切換器は、
前記リレーコイルの非通電時に開成しかつ通電時に閉成する常開型リレー接点を備え、
この常開型リレー接点は、前記充電回路に介装され、非充電時に開成して前記充電回路を遮断する構成としたことを特徴とする請求項２に記載の電動アシスト台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業者に押されることによって荷物を搬送する電動アシスト台車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
この対策として、例えば特許文献１、２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台車が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９０３１９号公報
【特許文献２】特開２００７−１７６１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の電動アシスト台車にあっては、バッテリを充電する際に、例えば台車からバッテリを取り外して外部の充電器に接続したり、あるいは台車にバッテリを搭載した状態で専用の充電器をバッテリに接続する必要があり、充電を安全に行うことが難しいという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、充電を安全に行うことができる電動アシスト台車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、電動モータによって動力が補助される電動アシスト台車であって、外部の電源に接続されるプラグと、このプラグを介して供給される交流電流を直流電流にに変換して出力する充電器と、この充電器から出力される直流電流をバッテリに導く充電回路と、バッテリに蓄えられた電力を電動モータへと出力する出力回路と、充電時に出力回路を遮断する切換器とを備える構成とした。。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、交流電流を充電器に供給し、充電器から出力される直流電流をバッテリに充電するとき、出力回路が遮断されるため、充電器から出力される直流電流が左右の電動モータに供給されるを回避し、充電を安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態を示す電動アシスト台車の斜視図。
【図２】同じく電動アシスト台車の側面図。
【図３】同じく電動アシスト台車の平面図。
【図４】同じく電動アシスト台車の正面図。
【図５】同じく昇降装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜４に示す電動アシスト台車１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１は、作業者に押されて移動するときに、電動モータ５１、５２（図５参照）によって補助動力が与えられるようになっている。
【００１２】
電動アシスト台車１は、その本体として設けられる走行フレーム２と、この走行フレーム２上に設けられる荷台３と、走行フレーム２の前部に設けられるキャスタ４０のキャスタ車輪４と、走行フレーム２の左右側部に設けられる左右のドライブ車輪５と、荷台３の後方に位置して設けられる操作ハンドル８とを備える。
【００１３】
走行フレーム２に後部フレーム１１が結合され、この後部フレーム１１に操作ハンドル８が支持される。
【００１４】
電動アシスト台車１は、左右のドライブ車輪５をそれぞれ駆動する左右の電動モータ５１、５２（図５参照）と、バッテリ（図示せず）から左右の電動モータ５１、５２に供給される電力を制御するコントローラ（図示せず）とを備え、作業者が操作ハンドル８を押す操作力に応じてコントローラが左右の電動アシスト台車の出力を制御し、左右のドライブ車輪５に動力が与えられるようになっている。
【００１５】
電動アシスト台車１は、作業者が操作ハンドル８を押す力の大きさと方向を検出する操作力検出手段として、操作ハンドル８に生じる水平軸まわりのトルクを検出する前後方向トルクセンサ９と、操作ハンドル８に生じる鉛直軸まわりのトルクを検出する旋回方向トルクセンサ１０とを備える。
【００１６】
コントローラは、前後方向トルクセンサ９と旋回方向トルクセンサ１０によって検出されるトルク値に応じた動力を左右の電動モータ５１、５２にそれぞれ発生させる制御を行い、電動アシスト台車１を前進または後進させるとともに、直進、旋回、曲折させる駆動力が与えられる。
【００１７】
走行フレーム２に前部フレーム１２が結合され、この前部フレーム１２にキャスタ４０が支持される。
【００１８】
図２に示すように、キャスタ４０は、路面に転接するキャスタ車輪４と、キャスタ車輪４を回転可能に支持する車輪軸４１と、車輪軸４１を支持するアーム４２と、このアーム４２の基端部を水平軸まわりに回動可能に支持する旋回ブラケット４３とを備え、この旋回ブラケット４３が旋回軸Ｔ４（図３参照）まわりに回動可能に支持される。
【００１９】
キャスタ４０は、旋回ブラケット４３の旋回軸Ｔ４と車輪軸４１とは水平方向についてオフセットされ、電動アシスト台車１が前後左右いずれかの方向に移動するのに伴って、キャスタ車輪４の転がり摩擦抵抗により旋回ブラケット４３が回動して旋回し、キャスタ車輪４が進行方向を向くように操舵される。
【００２０】
アーム４２と旋回ブラケット４３の間にはダンパゴム（バネ）４４（図３の（ｂ）参照）が介装されており、路面不整などによるキャスタ車輪４の上下振動を緩和、吸収して、振動が走行フレーム２に伝達されることを抑えられる。
【００２１】
走行フレーム２と荷台３の間には昇降装置６０が設けられる。この昇降装置６０は、図示しない電動昇降シリンダによって荷台３を昇降する。例えば、荷台３に重量物が載せられ、キャスタ４０及び懸架装置２０が沈み込む場合に、昇降装置６０が荷台３を上昇させ、路面に対する荷台３の高さを略一定に調節するようになっている。
【００２２】
左右のドライブ車輪５は、走行フレーム２に後述する懸架装置２０を介して昇降可能に支持され、路面不整などによるドライブ車輪５の上下振動を緩和、吸収して、振動が走行フレーム２に伝達されることを抑えられる。
【００２３】
図３の（ａ）は電動アシスト台車１を上方から見た平面図であり、（ｂ）は電動アシスト台車１を下方から見た平面図である。
【００２４】
荷台３は走行フレーム２とキャスタ４０と左右のドライブ車輪５の上方の略全域を覆うようにして設けられる。荷台３上には、荷物が直接載せられる。また、走行フレーム２上には、荷台３の代わりに、図示しないローラコンベアが設置され、このローラコンベアを介して荷物が載せられる場合もある。
【００２５】
電動アシスト台車１には、その前部中央に単一のキャスタ車輪４が設けられる。キャスタ車輪４の旋回軸Ｔ４は、荷台３、走行フレーム２の前後方向に延びる中心線Ｏｘ上に配置される。
【００２６】
なお、これに限らず、電動アシスト台車１に左右（２個）のキャスタ車輪を設けてもよい。この場合には、左右のキャスタ車輪の旋回軸は、荷台３、走行フレーム２の前後方向に延びる中心線から左右方向に等距離を持つように配置される。
【００２７】
荷台前後方向中心線Ｏｙに対して左右のドライブ車輪５の車輪回転軸がキャスタ車輪４の車輪回転軸より近づけて配置される。これにより、キャスタ車輪４にかかる荷重の分担割合が減らされるため、進行方向を向くように操舵されるキャスタ車輪４の摩擦抵抗を抑えて、発進時に必要とする動力が削減され、重量物を円滑に運搬することが可能となる。
【００２８】
図３の（ｂ）に示すように、ドライブ車輪５と左右方向について並んでローラ車輪６が設けられる。左右のローラ車輪６は、左右のドライブ車輪５の内側に並んで設けられる。
【００２９】
左右のドライブ車輪５は、荷台３の前後方向に延びる中心線Ｏｘから左右方向に等距離を持つように配置される。
【００３０】
左右のローラ車輪６は、荷台３の前後方向に延びる中心線Ｏｘから左右方向に等距離を持つように配置される。
【００３１】
図３の（ａ）（ｂ）において、左右方向に延びるドライブ車輪軸設置面Ｓを設定し、このドライブ車輪軸設置面Ｓ上に左右のドライブ車輪５と左右のローラ車輪６の車輪回転軸（車輪中心軸）がそれぞれ配置される。ドライブ車輪軸設置面Ｓは、荷台左右方向中心線Ｏｘに直交し、荷台３の左右方向に延びる中心線Ｏｙと平行に延びる鉛直面である。
【００３２】
ドライブ車輪軸設置面Ｓは、中心線Ｏｙより後方に配置される。キャスタ車輪４の車輪回転軸Ｏ４は、荷台前後方向中心線Ｏｙより前方に配置される。
【００３３】
ドライブ車輪５は、車輪軸５ｂを介して回転可能に支持されるホイール５ｃと、このホイール５ｃの外周部に装着されるゴム製のタイヤ５ａとを有し、タイヤ５ａが路面に転接する。タイヤ５ａは、その内部には空気またはゴム材が充填され、これにかかる荷重によって路面に対する接触部が平面状に弾性変形し、例えば５０ｋｇ以下の荷重を支えられる。
【００３４】
ローラ車輪６は、硬質樹脂製のローラ６ａを有し、環状のローラ６ａが路面に転接する。ローラ車輪６は、ローラ６ａの路面に対する接触部が大きく弾性変形せず、例えば２００〜９００ｋｇの荷重を支えられる。
【００３５】
ローラ車輪６は、ドライブ車輪５に比べて路面に対する接触部の剛性が高く、大きな耐荷重を持つ。
【００３６】
図４の（ａ）は電動アシスト台車１を前方から見た正面図であり、（ｂ）は電動アシスト台車１を後方から見た正面図である。
【００３７】
懸架装置２０は、左右のドライブ車輪５とローラ車輪６をそれぞれ支持する左右のサブフレーム２１が設けられる。
【００３８】
ドライブ車輪５の車輪軸５ｂは、その両端部がサブフレーム２１に支持される。
【００３９】
ローラ車輪６は、その外径（車輪直径）がドライブ車輪５より小さく、その車輪軸（図示せず）の両端部がブラケット７に支持され、このブラケット７がサブフレーム２１の下部に締結される。これにより、ローラ車輪６がドライブ車輪５に近接して配置することが可能となる。
【００４０】
懸架装置２０は、走行フレーム２に左右のサブフレーム２１を昇降可能に支持する左右４本つづ設けられるサスペンションアーム２２と、走行フレーム２と左右のサブフレーム２１の間に左右１本つづ設けられるスプリングダンパ２３とを備える。
【００４１】
各サスペンションアーム２２は、それぞれの両端部が走行フレーム２と左右のサブフレーム２１に水平軸まわりに回動可能に連結され、走行フレーム２に対してサブフレーム２１を平行移動可能に支持する平行リンク機構を構成する。
【００４２】
上記構成に基づき、走行フレーム２に対してサブフレーム２１が昇降しても、サブフレーム２１の姿勢が変化せず、ドライブ車輪５とローラ車輪６の位置関係（アライメント）が一定に保たれる。これにより、サブフレーム２１が昇降しても、ドライブ車輪５とローラ車輪６の一方が路面から浮くことが抑えられる。
【００４３】
なお、懸架装置２０は、これに限らず、走行フレーム２に対するサブフレーム２１の姿勢が保たれるならば、他の構造としてもよい。
【００４４】
スプリングダンパ２３は、コイル状のバネ２３ａと、サスペンションダンパ２３ｂとを備え、サブフレーム２１が昇降するのに伴って伸縮する。
【００４５】
バネ２３ａは、そのバネ力によってサブフレーム２１が受ける荷重を支持し、サブフレーム２１が昇降するのに伴って伸縮する。
【００４６】
サスペンションダンパ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機構（図示せず）を流れ、路面不整などによるサブフレーム２１の振動を抑える減衰力を発生する。これにより、サブフレーム２１の振動が走行フレーム２に伝達されることを抑えられる。
【００４７】
図５は電動モータ５１、５２を駆動するモータ駆動装置６１の構成を示す回路図である。このモータ駆動装置６１は、プラグ６２と、充電器７０と、バッテリ７５と、コントローラ７６と、切換器８０とを備える。
【００４８】
プラグ６２は、これに相手側プラグ６３が差し込まれると、相手側プラグ６３から延びるコード（電線）７８を介して電源７９に接続される。プラグ６２は、マグネットジャック式のものが用いられ、相手側プラグ６３が磁力によって差し込まれる。
【００４９】
充電器７０は、入力回路６４を介して供給される交流電流を直流電流に変換し、充電回路６５を介してバッテリ７５に充電するものである。プラグ６２と充電器７０を結ぶ一対の入力回路６４が配設されるとともに、充電器７０とバッテリ７５を結ぶ一対の充電回路６５が配設される。
【００５０】
バッテリ７５とコントローラ７６とは、一対の出力回路６６を介して結ばれる。コントローラ７６と左右の電動モータ５１、５２とは、一対の出力回路５３、５４を介して結ばれる。バッテリ７５に蓄えられた直流電流は、コントローラ７６を介して左右の電動モータ５１、５２に供給される。
【００５１】
コントローラ７６は、前述したように作業者が操作ハンドル８を押す操作力に応じた電力を電動モータ５１、５２に供給し、左右のドライブ車輪５の駆動を制御する。
【００５２】
切換器８０は、プラグ６２に相手側プラグ６３が差し込まれて電源７９に接続されるのに伴って通電されるリレーコイル８１と、このリレーコイル８１に生じる電磁力によって開閉する４つのリレー接点８２〜８５とを備える。
【００５３】
リレーコイル８１は、入力回路６４から分岐する分岐回路６８に介装され、プラグ６２に相手側プラグ６３が差し込まれるのに伴って、入力回路６４と分岐回路６８を介して通電される。
【００５４】
リレー接点８３、８５は、一対の充電回路６５にそれぞれ介装される。リレー接点８３、８５は、リレーコイル８１の非通電時に開成する常開型のものである。
【００５５】
リレー接点８２、８４は、一対の出力回路６６にそれぞれ介装される。リレー接点８２、８４は、リレーコイル８１の非通電時に閉成する常閉型のものである。
【００５６】
次に、モータ駆動装置６１の作動について説明する。
【００５７】
電動アシスト台車１の走行時、切換器８０は、図５に示すように、リレー接点８２、８４が閉成しており、バッテリ７５に蓄えられた電力がコントローラ７６を介して左右の電動モータ５１、５２に供給される。このとき、リレー接点８３、８５が開成して充電回路６５が遮断されており、バッテリ７５の電力が充電器７０に供給されることが回避される。
【００５８】
電動アシスト台車１の充電時、プラグ６２に相手側プラグ６３が差し込まれて電源７９に接続されるのに伴ってリレーコイル８１が通電されるのに伴って、リレーコイル８１に生じる電磁力によってリレー接点８３、８５が閉成し、充電器７０から出力される直流電流が充電回路６５を介してバッテリ７５に充電される。このとき、リレー接点８２、８４が開成して出力回路６６が遮断されており、充電器７０から出力される直流電流が左右の電動モータ５１、５２に供給されるが回避され、充電中に電動アシスト台車１がまちがって走り出すことを防止できる。
【００５９】
以上のように、本実施形態では、電動モータ５１、５２によって動力が補助される電動アシスト台車１であって、外部の電源７９に接続されるプラグ６２と、このプラグ６２を介して供給される交流電流を直流電流にに変換して出力する充電器７０と、この充電器７０から出力される直流電流をバッテリ７５に導く充電回路６５と、バッテリ７５に蓄えられた電力を電動モータ５１、５２へと出力する出力回路６６と、充電時に出力回路６６を遮断する切換器８０とを備える構成とした。
【００６０】
上記構成に基づき、交流電流を充電器７０に供給し、充電器７０から出力される直流電流をバッテリ７５に充電するとき、出力回路６６が遮断されるため、充電器７０から出力される直流電流が左右の電動モータ５１、５２に供給されるが回避され、充電を安全に行うことができる。
【００６１】
本実施形態では、切換器８０は、プラグ６２が電源７９に接続されるのに伴って通電されるリレーコイル８１と、このリレーコイル８１の非通電時に閉成しかつ通電時に開成する常閉型リレー接点８２、８４とを備え、この常閉型リレー接点８２、８４は、出力回路６６に介装され、充電時に開成して出力回路６６を遮断する構成とした。
【００６２】
上記構成に基づき、プラグ６２が電源７９に接続されるのに伴って出力回路６６が遮断されるため、充電を安全に行うことができる。
【００６３】
本実施形態では、切換器８０は、リレーコイル８１の非通電時に開成しかつ通電時に閉成する常開型リレー接点８３、８５を備え、この常開型リレー接点８３、８５は、充電回路６５に介装され、非充電時に開成して充電回路６５を遮断する構成とした。
【００６４】
上記構成に基づき、バッテリ７５の電力が充電器７０に逆流することが回避される。
【００６５】
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【００６６】
１    電動アシスト台車 
５１、５２    電動モータ
５３    出力回路
６１    モータ駆動装置
６２    プラグ
６４    入力回路
６５    充電回路
６６    出力回路
７０    充電器
７５    バッテリ
７６    コントローラ
７９    電源
８０    切換器
８１    リレーコイル
８２、８４    常閉型リレー接点
８３、８５    常開型リレー接点
【図１】
2012065402.tif 000003
【図２】
2012065402.tif 000004
【図３】
2012065402.tif 000005
【図４】
2012065402.tif 000006
【図５】
2012065402.tif 000007