特許 5989474 電動台車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5989474

(24)【登録日】2016年8月19日

(45)【発行日】2016年9月7日

(54)【発明の名称】電動台車

(51)【国際特許分類】

   B62B 3/00 20060101AFI20160825BHJP

【ＦＩ】

   B62B3/00 G

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-204708(P2012-204708)

(22)【出願日】2012年9月18日

(65)【公開番号】特開2014-58250(P2014-58250A)

(43)【公開日】2014年4月3日

【審査請求日】2015年6月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000144027

【氏名又は名称】株式会社ミツバ

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】永井 貴寛

(72)【発明者】

【氏名】金子 義弘

(72)【発明者】

【氏名】磯村 俊章

(72)【発明者】

【氏名】長谷部 実

(72)【発明者】

【氏名】北爪 隼人

【審査官】 林 政道

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１１３３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００８３４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｂ １／００− ５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体フレームと、
前記車体フレームに設けられた車輪と、
前記車輪を回転駆動させるための電動モータと、
前記車体フレームを操作するためのハンドル部と、
前記車体フレームと前記ハンドル部との間に設けられ、前記車体フレームに対してかかる荷重と、この荷重のかかる方向を検出する荷重検出装置とを備え、
前記荷重検出装置の検出結果に基づいて、前記電動モータが駆動される電動台車において、
前記荷重検出装置の周囲を覆うカバー体と、
少なくとも前記カバー体の軸方向端部を覆うように形成されたフランジ体とを備え、
前記車体フレーム、及び前記ハンドル部の何れか一方に前記カバー体を固定すると共に、他方に前記フランジ体を固定し、且つ前記カバー体と前記フランジ体との間に、微小隙間を設け、
前記車体フレームのうち、前記カバー体、及び前記フランジ体の何れか一方が固定されるフレーム側突出パイプと、前記ハンドル部のうち、前記カバー体、及びフランジ体の何れか他方が固定されるハンドル側突出パイプとを備え、
前記フレーム側突出パイプ、前記ハンドル側突出パイプ及び前記荷重検出装置の各々軸心が同軸上に配置されたことを特徴とする電動台車。

【請求項2】

前記カバー体と前記フランジ体との間に、これらカバー体とフランジ体との相対回転を規制する回転規制部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電動台車。

【請求項3】

前記回転規制部は、前記カバー体、及び前記フランジ体の何れか一方に立設されたピンと、他方に設けられ、前記ピンを挿通可能な挿通孔とにより構成され、前記ピンと前記挿通孔との間に微小隙間が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電動台車。

【請求項4】

前記車体フレームに前記カバー体が固定されている一方、前記ハンドル部に前記フランジ体が固定されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動台車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば、台車に電動モータによって駆動する車輪を設けてなる電動台車に関するものである。

【背景技術】

【0002】

この種の電動台車として、作業者がハンドルを操作するのに伴って電動モータが駆動し、作業者の負担を軽減するものがある。
電動台車は、水平方向に延びる横軸を中心として操作される操作ハンドルと、この操作ハンドルが横軸回りに回動するのに伴って捩れる横軸トーションバーと、この横軸トーションバーに働く捩れトルクを検出する前後方向トルクセンサと、操作ハンドルが縦軸まわりに回動するのに伴って捩れる縦軸トーションバーと、この縦軸トーションバーに働く捩れトルクを検出する旋回方向トルクセンサとを備え、前後方向トルクセンサの出力と旋回方向トルクセンサの出力とに応じて電動モータの作動が制御されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−６１８８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述の従来技術にあっては、荷重検出装置としての旋回方向トルクセンサや前後方向トルクセンサにはリミット機構が設けられておらず、各トルクセンサに定格を超えた荷重がかかった場合、トルクセンサに不具合が生じる虞があるという課題がある。

【0005】

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、荷重検出装置に不具合が生じてしまうことを防止できる電動台車を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明に係る電動台車は、車体フレームと、前記車体フレームに設けられた車輪と、前記車輪を回転駆動させるための電動モータと、前記車体フレームを操作するためのハンドル部と、前記車体フレームと前記ハンドル部との間に設けられ、前記車体フレームに対してかかる荷重と、この荷重のかかる方向を検出する荷重検出装置とを備え、前記荷重検出装置の検出結果に基づいて、前記電動モータが駆動される電動台車において、前記荷重検出装置の周囲を覆うカバー体と、少なくとも前記カバー体の軸方向端部を覆うように形成されたフランジ体とを備え、前記車体フレーム、及び前記ハンドル部の何れか一方に前記カバー体を固定すると共に、他方に前記フランジ体を固定し、且つ前記カバー体と前記フランジ体との間に、微小隙間を設け、前記車体フレームのうち、前記カバー体、及び前記フランジ体の何れか一方が固定されるフレーム側突出パイプと、前記ハンドル部のうち、前記カバー体、及びフランジ体の何れか他方が固定されるハンドル側突出パイプとを備え、前記フレーム側突出パイプ、前記ハンドル側突出パイプ及び前記荷重検出装置の各々軸心が同軸上に配置されたことを特徴とする。

【0007】

本発明に係る電動台車は、前記カバー体と前記フランジ体との間に、これらカバー体とフランジ体との相対回転を規制する回転規制部を設けたことを特徴とする。

【0008】

本発明に係る電動台車は、前記回転規制部は、前記カバー体、及び前記フランジ体の何れか一方に立設されたピンと、他方に設けられ、前記ピンを挿通可能な挿通孔とにより構成され、前記ピンと前記挿通孔との間に微小隙間が設けられていることを特徴とする。

【0009】

本発明に係る電動台車は、前記車体フレームに前記カバー体が固定されている一方、前記ハンドル部に前記フランジ体が固定されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、荷重検出装置に定格を超えた荷重がかかる場合、荷重検出装置の周囲を覆うカバー体とフランジ体とが当接し、荷重検出装置の歪み（変形）が防止されるので、荷重検出装置に不具合が生じることを防止できる。また、カバー体とフランジ体との間には、微小隙間が形成されているので、荷重検出装置自体の検出精度を阻害することもない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態における電動台車の斜視図である。

【図2】図１のＡ部拡大図である。

【図3】図２の分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（電動台車）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、電動台車の斜視図である。
尚、以下の説明において、説明を簡単にするために、使用者が電動台車１を使用する際の進行方向前方を単に前方、進行方向後方を単に後方、進行方向前方を向いて右側を単に右側、進行方向前方を向いて左側を単に左側、重力方向上側を単に上側、重力方向下側を単に下側などと称して説明する場合がある。

【0013】

同図に示すように、電動台車１は、円板台２と、円板台２の下面に設けられ、周方向に等間隔に配置された４つの車輪３と、円板台２の下面前側に設けられた駆動輪ユニット４と、円板台２の上面後側に設けられた車体フレーム５と、車体フレーム５の上端に設けられたハンドル部６と、車体フレーム５とハンドル部６との間に設けられた荷重検出装置７とにより構成されている。

【0014】

駆動輪ユニット４は、円板台２に回転自在に設けられた駆動フレーム８と、駆動フレーム８の下部の左右両側に設けられた一対の駆動輪９，９とを備えている。駆動輪９は、駆動フレーム８に固定されたアウターロータ型のブラシレスモータ１０を有している。そして、このブラシレスモータ１０のフライホイール１１の外周面に、タイヤ１２が装着されている。
このように構成された一対の駆動輪９，９は、それぞれ独立して駆動可能に構成されている。これにより、一対の駆動輪９，９に回転速度差をつけることにより、電動台車１を右旋回させたり左旋回させたりすることが可能になる。一方、一対の駆動輪９，９に回転速度差を生じさせないことにより、電動台車１を前方、又は後方に直進させることができる。

【0015】

車体フレーム５は、円板台２から上方に向かって立設された３本の縦パイプ１３ａ，１３ｂ，１３ｃと、縦パイプ１３ａ，１３ｂ，１３ｃの上端に設けられ、３本の縦パイプ１３ａ，１３ｂ，１３ｃに跨るように配置された横パイプ１４とにより構成されている。横パイプ１４は、円板台２の外周面の形状に沿うように、上下方向平面視で円弧状に形成されている。

【0016】

また、３本の縦パイプ１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうち、中央に位置している縦パイプ１３ｂの上端には、横パイプ１４よりも上方に向かって突出するフレーム側突出パイプ１７が一体形成されている。フレーム側突出パイプ１７の上端には、平板状のベース部１８が一体形成されている。
ベース部１８は、フレーム側突出パイプ１７から後方に向かって延出するように形成されている。ベース部１８の後部には、一対の駆動輪９，９を緊急停止する際に用いられる非常停止ボタン１９が設けられている。

【0017】

ハンドル部６は、パイプ１５を環状に屈曲させて上下方向平面視で略長方形状に形成されたハンドル本体１６を有している。ハンドル本体１６は、長手方向が左右方向に位置するように配置されている。ハンドル本体１６の長手方向両側、及び後側には、グリップ２０が装着されている。また、ハンドル本体１６の前側には、左右方向略中央に、下方に向かって突出するハンドル側突出パイプ２１が一体形成されている。ハンドル側突出パイプ２１の下端には、略円板状のフランジ部２２が一体形成されている。

【0018】

ここで、フレーム側突出パイプ１７とハンドル側突出パイプ２１は、それぞれ同軸上に配置されており、これらフレーム側突出パイプ１７とハンドル側突出パイプ２１との間に、荷重検出装置７が設けられている。

【0019】

図２は、図１のＡ部拡大図、図３は、図２の分解図である。
図２、図３に示すように、荷重検出装置７は、略円柱状に形成されたものである。荷重検出装置７としては、圧電体を用いて圧電効果により発生する電荷を計測することにより、圧電体にかかる荷重を検出するものや、例えば、アルミ等からなる弾性体に生じる歪みを、歪みゲージを用いて計測することにより、弾性体にかかる荷重を検出するものがある。本実施形態の荷重検出装置７には、Ｘ軸方向（前後方向）、Ｙ軸方向（左右方向）、及びＺ軸方向（上下方向）の力と、Ｘ軸回り、Ｙ軸回り、及びＺ軸回りのモーメントとを検出可能な６軸力覚センサが使用されている。

【0020】

荷重検出装置７は、この底面が車体フレーム５のベース部１８に固定されている。また、ベース部１８には、荷重検出装置７の周囲を取り囲むように円筒状に形成されたカバー体２３が設けられている。カバー体２３の下端には、不図示の雌ネジ部が刻設されている一方、ベース部１８には、カバー体２３の雌ネジ部に対応する箇所に不図示のネジ孔が形成されている。そして、ベース部１８の下側からネジ孔にボルト２４を挿通し、このボルト２４をカバー体２３の雌ネジ部に螺入することにより、ベース部１８にカバー体２３が締結固定されるようになっている。

【0021】

ハンドル部６のフランジ部２２の直径は、カバー体２３の直径に対応する大きさに設定されている。換言すれば、フランジ部２２は、カバー体２３の軸方向端部を覆うような大きさに形成されている。
そして、荷重検出装置７の上面には、雌ネジ部２５が刻設されている一方、ハンドル部６のフランジ部２２には、雌ネジ部２５に対応する箇所に、ネジ孔２６が形成されている。そして、フランジ部２２の上側からネジ孔２６にボルト２７を挿通し、このボルト２７を荷重検出装置７の雌ネジ部２５に螺入することにより、荷重検出装置７にフランジ部２２が締結固定される。

【0022】

ここで、荷重検出装置７にフランジ部２２を締結固定した状態では、カバー体２３とフランジ部２２との間に、微小隙間Ｃ１が形成されるようになっている。微小隙間Ｃ１は、荷重検出装置７の許容荷重（許容歪み量、例えば、定格の２００％）に応じて設定される。例えば、本実施形態にあっては、微小隙間Ｃ１は、約０．２ｍｍ程度に設定されている。

【0023】

また、フランジ部２２には、ハンドル側突出パイプ２１を中心にして左右方向両側に、一対のリミッターピン２８，２８が上下方向に沿うように圧入されている。一方、カバー体２３には、一対のリミッターピン２８，２８が挿通可能な挿通孔２９が形成されている。
ここで、挿通孔２９の直径は、リミッターピン２８との間に微小隙間Ｃ２が形成されるように設定されている。この微小隙間Ｃ２も、微小隙間Ｃ１と同様に、荷重検出装置７の許容荷重（許容歪み量、例えば、定格の２００％）に応じて設定される。例えば、本実施形態にあっては、微小隙間Ｃ２は、直径で約０．２ｍｍ程度に設定されている。

【0024】

この他に、カバー体２３には、フランジ部２２を固定するための雌ネジ部３０が刻設されている一方、フランジ部２２には、雌ネジ部３０に対応する箇所にネジ孔３１が形成されている。これら雌ネジ部３０、及びネジ孔３１は、電動台車１の未使用時に、荷重検出装置７に不要な負荷がかからないようにするためのものである。すなわち、電動台車１の未使用時には、フランジ部２２の上側からネジ孔３１にボルト３２を挿通し、このボルト３２をカバー体２３の雌ネジ部３０に螺入することにより、カバー体２３にフランジ部２２を締結固定する。これにより、荷重検出装置７に不要な負荷がかかるのを防止できる。

【0025】

（作用）
次に、カバー体２３、及びフランジ部２２の作用について説明する。
ここで、まず、電動台車１の通常の操作方法について説明する。
電動台車１を操作する場合、使用者がハンドル部６を把持し、ハンドル部６に荷重をかける。このとき、荷重検出装置７は、この底面が車体フレーム５のベース部１８に締結固定されている一方、上面がハンドル部６のフランジ部２２に締結固定されているので、ハンドル部６にかかる荷重に応じて歪む。この荷重検出装置７の歪み量に応じて駆動輪ユニット４の一対の駆動輪９，９が回転する。

【0026】

例えば、使用者がハンドル部６の手前を上側に持ち上げるように操作すると、荷重検出装置７の上面に締結固定されているフランジ部２２が前方に向かって傾き、これに応じて荷重検出装置７も歪む。これにより、一対の駆動輪９，９が回転速度差なく回転し、電動台車１が前進する。
また、例えば、使用者がハンドル部６の手前を左側に向かって捻るように操作すると、荷重検出装置７の上面に固定されているフランジ部２２が上からみて時計回り方向に回動し、これに応じて荷重検出装置７も歪む。これにより、一対の駆動輪９，９に回転速度差がつき、電動台車１が右旋回する。

【0027】

ここで、例えば、使用者がハンドル部６の手前を必要以上に持ち上げようとすると、フランジ部２２の傾きが大きくなり、カバー体２３の上端に当接する。これにより、フランジ部２２の傾き量がカバー体２３とフランジ部２２とにより規制され、この結果、荷重検出装置７の歪み量も規制される。すなわち、カバー体２３、及びフランジ部２２は、荷重検出装置７の歪み量を規制するリミッター４１として機能する。

【0028】

また、例えば、使用者がハンドル部６の手前を必要以上に捻ると、フランジ部２２の回動量が大きくなり、フランジ部２２に圧入されているリミッターピン２８とカバー体２３の挿通孔２９とが当接する。これにより、フランジ部２２の回動量が規制され、この結果、荷重検出装置７の歪み量も規制される。すなわち、リミッターピン２８、及びカバー体２３に形成された挿通孔２９は、カバー体２３とフランジ部２２との相対回転を規制する回転規制部４２として機能する。

【0029】

したがって、上述の実施形態によれば、荷重検出装置７の周囲を取り囲むように円筒状に形成されたカバー体２３を設けると共に、このカバー体２３の軸方向端部を覆うように形成されたフランジ部２２を設け、これらカバー体２３とフランジ部２２との間に微小隙間Ｃ１を形成したので、荷重検出装置７の検出精度を阻害することなく、荷重検出装置７に定格を超えた荷重がかかる場合に、この荷重検出装置７に不具合が生じてしまうことを防止できる。

【0030】

また、フランジ部２２にリミッターピン２８を圧入すると共に、カバー体２３にリミッターピン２８を挿通可能な挿通孔２９を形成し、これらリミッターピン２８と挿通孔２９との間に微小隙間Ｃ２を形成したので、荷重検出装置７の検出精度を阻害することなく、荷重検出装置７に定格を超えた捻りがかかる場合に、この荷重検出装置７に不具合が生じてしまうことを防止できる。

【0031】

尚、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ハンドル部６のフランジ部２２に一対のリミッターピン２８，２８を圧入した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、少なくともフランジ部２２に１つのリミッターピン２８が圧入されていればよい。また、フランジ部２２へのリミッターピン２８の固定方法は、圧入に限らず、溶接等、種々の固定方法を採用することができる。

【0032】

さらに、上述の実施形態では、荷重検出装置７は、この底面が車体フレーム５のベース部１８に締結固定されている一方、上面がハンドル部６のフランジ部２２に締結固定されており、車体フレーム５にカバー体２３が固定されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、荷重検出装置７を上下逆に配置し、荷重検出装置７の底面をフランジ部２２に締結固定し、上面を車体フレーム５のベース部１８に締結固定してもよい。この場合、フランジ部２２にカバー体２３を締結固定し、カバー体２３とベース部１８との間に微小隙間Ｃ１を形成する。

【符号の説明】

【0033】

１ 電動台車
５ 車体フレーム
６ ハンドル部
７ 荷重検出装置
１０ ブラシレスモータ（電動モータ）
１２ タイヤ（車輪）
１７ フレーム側突出パイプ
２１ ハンドル側突出パイプ
２２ フランジ部（フランジ体）
２３ カバー体
２８ リミッターピン（ピン）
２９ 挿通孔
４１ リミッター
４２ 回転規制部
Ｃ１，Ｃ２ 微小隙間

【図1】

【図2】

【図3】