特許 6864488 手押し式電動運搬車

(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】6864488

(24)【登録日】2021年4月6日

(45)【発行日】2021年4月28日

(54)【発明の名称】手押し式電動運搬車

(51)【国際特許分類】

   B62B 3/00 20060101AFI20210419BHJP

【ＦＩ】

   B62B3/00 G

【請求項の数】3

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-15602(P2017-15602)

(22)【出願日】2017年1月31日

(65)【公開番号】特開2018-122690(P2018-122690A)

(43)【公開日】2018年8月9日

【審査請求日】2019年10月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000137292

【氏名又は名称】株式会社マキタ

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】林 克名

(72)【発明者】

【氏名】竹田 幸市

【審査官】 結城 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１０００７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１３７２０３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−２２３２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−４６７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−７９０７７（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】

モータと、
前記モータにより回転駆動される駆動輪と、
前記駆動輪を回転可能に支持するよう構成され、後端部分に使用者が把持可能な左右のハンドル部を有する車体フレームと、
前記モータを駆動する制御部と、
を備えた手押し式電動運搬車であって、
前記制御部は、
前記モータを駆動しているときに、前記モータが過負荷状態になると、前記モータの停止条件が成立したと判定するモータ停止判定部と、
前記モータ停止判定部にて前記モータの停止条件が成立したと判定されると、警告を発し、所定期間経過後に前記モータの駆動を停止するモータ駆動停止部と、
前記モータ停止判定部にて前記モータの停止条件が成立したと判定されているとき、前記モータの回転速度が所定の設定速度以下であれば、前記モータの巻線を短絡させて前記モータに制動トルクを発生させる電気ブレーキ制御を実施するブレーキ制御部と、
を備え、前記ブレーキ制御部は、前記電気ブレーキ制御を開始すると、使用者のブレーキ操作に従い前記駆動輪を制動させる機械ブレーキが作動するまで、前記電気ブレーキ制御を継続するよう構成されている、手押し式電動運搬車。

【請求項2】

前記制御部において、前記モータ停止判定部は、前記モータへの通電状態、回転状態、及び、温度の少なくとも１つに基づき、前記モータが前記過負荷状態であるか否かを判定するよう構成されている、請求項１に記載の手押し式電動運搬車。

【請求項3】

前記制御部において、前記モータ停止判定部は、前記モータを駆動しているときに、前記モータの駆動系に異常が発生すると、緊急停止条件が成立したと判定するよう構成され、
前記モータ駆動停止部は、前記モータ停止判定部にて前記緊急停止条件が成立したと判定されると、即座に前記モータの駆動を停止するよう構成されている、請求項１又は請求項２に記載の手押し式電動運搬車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、モータにより駆動可能な車輪を備えた手押し式電動運搬車に関する。

【背景技術】

【0002】

手押し式の運搬車として、モータにより駆動可能な車輪（駆動輪）と、使用者により操作される操作部からの指令に従いモータを駆動して駆動輪を回転させる制御部と、を備えた電動運搬車が知られている（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２０１１−７９５１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種の手押し式電動運搬車においては、モータへの通電により車輪を回転させることができるので、使用者は、ハンドル部を握って手押しすることで、運搬作業を楽に行うことができる。

【0005】

ところで、モータを動力源とする電動装置は、通常、モータが過負荷状態になると、モータを保護するために、モータの駆動を停止するようにされている。
このため、手押し式電動運搬車においても、モータが過負荷状態になると、制御部が、モータの停止条件が成立したと判断して、モータの駆動を停止するよう構成することが考えられる。

【0006】

しかしながら、手押し式電動運搬車においては、例えば、使用者が坂道で運搬作業をしているときに、こうした保護機能によってモータの駆動を即座に停止させると、使用者に対し急に運搬車の荷重が加わることになる。この場合、使用者は、運搬車を支えきれなくなって、運搬車を倒してしまうことが考えられる。

【0007】

本開示の一局面は、手押し式電動運搬車において、モータの負荷上昇に伴いモータの停止条件が成立した際、モータの駆動を停止する前に、使用者に通知できるようにすることが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一局面の手押し式電動運搬車は、モータと、モータにより回転駆動される駆動輪と、駆動輪を回転可能に支持するよう構成され、後端部分に使用者が把持可能な左右のハンドル部を有する車体フレームと、モータを駆動する制御部とを備える。

【0009】

そして、制御部は、モータを駆動しているときに、モータの負荷上昇に伴いモータの停止条件が成立すると、警告を発し、所定期間経過後にモータの駆動を停止する。
このように、本開示の手押し式電動運搬車においては、モータの停止条件が成立した際、即座にモータの駆動を停止するのではなく、警告を発することで、使用者にモータの駆動を停止することを通知し、その後、モータの駆動を停止する。

【0010】

このため、使用者は、実際にモータの駆動が停止される前に、その旨を検知して、モータの駆動が停止されてもよいように、準備することができる。例えば、坂道での運搬作業中に、モータの停止条件が成立してモータの駆動が停止される場合、使用者は、自身に運搬車の荷重が加わることを予測して、身構えたり、機械ブレーキを操作したりすることができる。よって、本開示によれば、手押し式電動運搬車の使い勝手を向上できる。

【0011】

ここで、制御部は、モータへの通電状態、回転状態、及び、温度の少なくとも１つに基づき、モータの負荷状態を検出して、モータの停止条件が成立したか否かを判定するよう構成されていてもよい。

【0012】

また、制御部は、モータの停止条件が成立して、モータの駆動を停止する際、モータの回転状態に応じて、駆動輪に制動トルクを発生させるブレーキ制御を実施するか否かを切り替えるように構成されていてもよい。

【0013】

このようにすれば、坂道での運搬作業中にモータの駆動を停止した際、ブレーキ制御によって駆動輪に制動トルクを発生させて、使用者に加わる荷重を軽減できることになり、手押し式電動運搬車の使い勝手をより向上することができる。

【0014】

なお、制御部は、モータの停止条件が成立してモータの駆動を停止する際のブレーキ制御を、モータの回転速度が所定の閾値以下であるときに実施するように構成されていてもよい。

【0015】

また、制御部は、モータを駆動しているときにモータの緊急停止条件が成立すると、即座にモータの駆動を停止するよう構成されていてもよい。
このようにすれば、モータの緊急停止条件が成立したときには、モータの駆動を即座に停止して、安全性を高めることができる。なお、モータの緊急停止条件としては、例えば、モータの駆動に用いられるセンサや電源等、モータの駆動系に異常が生じたことが挙げられる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施形態の手押し式電動運搬車の主要部の構成を表す斜視図である。

【図2】図１に示す手押し式電動運搬車に荷台を装着した状態を表す斜視図であり、図２Ａは、パイプにて構成された荷台を装着した状態を表し、図２Ｂは、金属板をプレス成形することにより構成された荷台を装着した状態を表す。

【図3】左右のハンドル部の間に配置されたバッテリボックスを手押し式電動運搬車の上方から見た状態を表す平面図である。

【図4】右側のハンドル部に設けられた操作装置の外観を表す斜視図である。

【図5】図３に示すバッテリボックスの蓋を開けた状態を表す平面図である。

【図6】実施形態の手押し式電動運搬車の電気系全体の構成を表すブロック図である。

【図7】図６に示す回路ブロックの詳細構成を表し、図７Ａは操作装置の詳細を表すブロック図であり、図７Ｂは回生防止部を構成する逆流防止素子の詳細を表す回路図であり、図７Ｃはインバータ部を構成するスイッチング素子の詳細を表す回路図である。

【図8】制御回路にて実行されるモータ制御処理を表すフローチャートである。

【図9】制御回路にて実行される電気ブレーキ制御処理を表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に本開示の実施形態を図面と共に説明する。
図１に示すように、本実施形態の手押し式電動運搬車１は、駆動輪となる１つの前輪３と、従動輪となる左右の後輪５Ｌ，５Ｒを備える三輪車として構成されている。

【0018】

なお、車輪５に対する添え字Ｌは、手押し式電動運搬車１の前方に向かって左側に配置されていることを表し、添え字Ｒは、手押し式電動運搬車１の前方に向かって右側に配置されていることを表しており、以下の説明における添え字Ｌ，Ｒも同様である。また、本実施形態では、手押し式電動運搬車１を、単に運搬車ともいう。

【0019】

運搬車１は、これら各車輪３，５Ｌ，５Ｒを回転可能に支持する車体フレーム１０と、荷物を載せる荷台を車体フレーム１０の上に固定するための荷台フレーム２０とを備える。

【0020】

荷台フレーム２０は、図２Ａに示すように複数のパイプを連結することで所謂パレットとして構成された荷台２０Ａや、図２Ｂに示すように鋼板をプレス成形することで所謂バケットとして構成された荷台２０Ｂ等、各種荷台を固定できるように構成されている。このため、運搬作業を行う使用者は、作業内容に応じて、使用する荷台を選択できる。

【0021】

車体フレーム１０及び荷台フレーム２０は、金属製のパイプ材にて構成されており、前輪３を挟んでその回転面を中心に左右対称となるよう、棒状のパイプを屈曲させた形状になっている。

【0022】

すなわち、車体フレーム１０は、運搬車１の前方先端部分で前輪３を囲むようにＵ字状に屈曲されている。そして、その屈曲部分の後方には、前輪３の回転中心部分を左右から挟み、前輪３の回転中心部分に組み付けられたモータ９を挟持する前輪支持部１１Ｌ，１１Ｒ（図１は左側の前輪支持部１１Ｌを示す）が設けられている。このため、前輪３は、前輪支持部１１Ｌ，１１Ｒに回転可能に固定され、モータ９への通電により回転駆動されることになる。

【0023】

また、車体フレーム１０において、前輪支持部１１Ｌ，１１Ｒから後方は、前輪３を中心として左右に広がり、且つ、斜め上方に立ち上がるように延びた傾斜部１２Ｌ，１２Ｒとなっている。

【0024】

そして、この傾斜部１２Ｌ，１２Ｒよりも更に後方は、略水平となって、荷台フレーム２０を載置するための載置部１３Ｌ，１３Ｒとなっている。
この左右の載置部１３Ｌ，１３Ｒの間には、荷台フレーム２０を載置すると共に、左右の後輪５Ｌ，５Ｒを支持するための後輪フレーム３０が設けられている。

【0025】

後輪フレーム３０は、左右の後輪５Ｌ，５Ｒが回転自在に固定される後輪支持部７Ｌ，７Ｒを、それぞれ、左右方向に摺動可能に固定するためのフレーム本体３２と、フレーム本体３２に対し後輪支持部７Ｌ，７Ｒを位置決め固定するための固定部材３４Ｌ，３４Ｒを備える。このため、使用者は、後輪５Ｌ，５Ｒの間隔を任意に設定することができる。

【0026】

また、車体フレーム１０において、後輪フレーム３０が取り付けられる載置部１３Ｌ，１３Ｒよりも更に後方は、使用者が手押し操作可能な高さ位置まで斜め上方に立ち上がった傾斜部１４Ｌ，１４Ｒとなっている。

【0027】

そして、その傾斜部１４Ｌ，１４Ｒよりも更に後方は、略水平となって、後端側に使用者が把持するためのグリップ１５Ｌ，１５Ｒが装着されるハンドル部１６Ｌ，１６Ｒとなっている。

【0028】

車体フレーム１０において、左側の前輪支持部１１Ｌには、前輪３に制動力を与えるブレーキ装置１７が設けられている。そして、左側のハンドル部１６Ｌには、ブレーキ装置１７を手動で動作させるためのブレーキレバー１８が設けられている。

【0029】

また、車体フレーム１０の右側のハンドル部１６Ｒには、モータ９の駆動条件を設定したり、モータ９の駆動指令を入力したりするための操作装置９０が設けられている。
また、車体フレーム１０において、荷台フレーム２０を載置するための左右の載置部１３Ｌ，１３Ｒには、それぞれ、運搬車１の左右両側から前方を照射するための照明装置４０Ｌ，４０Ｒが設けられている。なお、照明装置４０Ｌ，４０Ｒは、光源としてＬＥＤを備えた所謂ＬＥＤライトである。

【0030】

また、車体フレーム１０の傾斜部１４Ｌ，１４Ｒの間には、バッテリボックス６０を固定するための固定フレーム１９が設けられている。バッテリボックス６０は、運搬車１の電源となる２つのバッテリパックを収納するためのものであり、固定フレーム１９に固定されることで、左右のハンドル部１６Ｌ，１６Ｒの間に配置される。

【0031】

次に、荷台フレーム２０は、運搬車１の前方側端部が、車体フレーム１０の前輪支持部１１Ｌ，１１Ｒに固定された固定部材２１Ｌ，２１Ｒ（図１には左側の固定部材２１Ｌを示す）を介して、前輪３の回転中心よりも下方の位置で、前輪３周りに回動可能に固定されている。

【0032】

また、荷台フレーム２０は、車体フレーム１０に載置された状態で、固定部材２１Ｌ，２１Ｒへ固定される先端部分から、前輪３よりも高く、車体フレーム１０の載置部１３Ｌ，１３Ｒに載置可能な高さ位置まで略鉛直方向に立ち上がる連結部２２Ｌ，２２Ｒを備える。

【0033】

そして、この連結部２２Ｌ，２２Ｒの上端は、車体フレーム１０の載置部１３Ｌ，１３Ｒに向けて略直角に屈曲されて、車体フレーム１０の載置部１３Ｌ，１３Ｒに載置可能な荷台固定部２３Ｌ，２３Ｒとなっている。

【0034】

また、この荷台固定部２３Ｌ，２３Ｒは、車体フレーム１０の傾斜部１４Ｌ，１４Ｒの手前で上方に真っ直ぐ立ち上げられており、その立上がり部２４Ｌ，２４Ｒの上端は、バッテリボックス６０と略同じ高さ位置で連結部２５にて連結されている。

【0035】

また、立上がり部２４Ｌ，２４Ｒの間には、上端の連結部２５よりも下方の位置で、荷台２０Ａ，２０Ｂに載せられた荷物がバッテリボックス６０に当たるのを防止するための保護カバー２６が設けられている。

【0036】

荷台フレーム２０は、固定部材２１Ｌ，２１Ｒを介して、前輪３周りに回動可能に固定されることから、使用者は、上端の連結部２５を上方に持ち上げ、荷台固定部２３Ｌ，２３Ｒに固定された荷台を前方に傾斜させることができる。

【0037】

このため、使用者は、必要に応じて、搬送対象物を運搬車１の前方に落とすことができることになるが、車体フレーム１０に対し荷台フレーム２０が固定されていないと、運搬車１の移動時に荷台フレーム２０が上下に変位することがある。

【0038】

そこで、車体フレーム１０においてバッテリボックス６０が固定される固定フレーム１９には、荷台フレーム２０の左側の立上がり部２４Ｌに設けられたフック２７に係合して、荷台フレーム２０を固定するための係合部材２８が設けられている。なお、この係合部材２８には、使用者が手動で係合・解除するための操作レバーが設けられている。

【0039】

次に、車体フレーム１０の右側のハンドル部１６Ｒに設けられたモータ駆動用の操作装置９０、及び、左右のハンドル部１６Ｌ，１６Ｒの間に配置されるバッテリボックス６０について説明する。

【0040】

図３，図４に示すように、操作装置９０は、ハンドル部１６Ｒに装着可能なケースに駆動レバー９１や主電源スイッチ９２を組み付けることにより構成されている。
そして、主電源スイッチ９２は、使用者がハンドル部１６Ｒの上方から操作（押下）できるようにケースの上面に配置されている。

【0041】

また、駆動レバー９１は、使用者がグリップ１５Ｒを把持した状態で指で操作し、その操作量によりモータ９の回転速度（換言すれば運搬車１の走行速度）を指令するための所謂トリガであり、ケースの下方から後方に向けて突出されている。

【0042】

また、主電源スイッチ９２が配置されるケースの上面には、前進後退切替スイッチ９４、前進後退表示部９５、高速低速切替スイッチ９６、及び、高速低速表示部９７も設けられている。

【0043】

前進後退切替スイッチ９４は、運搬車１の進行方向を前進・後退の何れかに設定するためのものであり、前進後退切替スイッチ９４が操作（押下）される度に、運搬車１の進行方向（詳しくはモータ９の回転方向）が切り替えられる。

【0044】

また、前進後退表示部９５は、前進後退切替スイッチ９４を介して設定された運搬車１の進行方向を表示するためのものであり、ＬＥＤ等を用いて前進・後退を示す矢印の何れかを点灯することで進行方向を表示するように構成されている。

【0045】

また、高速低速切替スイッチ９６は、モータ９（換言すれば運搬車１）の速度モードを高速又は低速に設定するためのものであり、高速低速切替スイッチ９６が操作（押下）される度に速度モードが切り替えられる。

【0046】

なお、この速度モードは、駆動レバー９１の操作量に応じてモータ９の回転速度を設定する際の上限速度を、予め設定された高速又は低速に設定するためのものである。そして、モータ９の回転速度は、速度モードに応じた上限速度に駆動レバー９１の操作量に応じた比率を乗じることで設定される。

【0047】

また、高速低速表示部９７は、高速低速切替スイッチ９６を介して設定された速度モード（高速又は低速）を表示するためのものであり、ＬＥＤ等を用いて速度モードを二段階に表示するように構成されている。

【0048】

そして、本実施形態では、操作装置９０の製造を容易にするため、主電源スイッチ９２、前進後退切替スイッチ９４、前進後退表示部９５、高速低速切替スイッチ９６、及び、高速低速表示部９７は、１枚の基板に組み付けられている。

【0049】

図３，図５に示すように、バッテリボックス６０は、２つのバッテリパック７０Ａ，７０Ｂ（図５参照）を収納できるように、上面が開口したボックス本体６１と、ボックス本体６１の上面を開閉するための蓋体６２とを備える。

【0050】

蓋体６２は、ボックス本体６１に対しヒンジを介して開閉可能に取り付けられており、ヒンジとは反対側の開放端部には、蓋体６２を閉じた状態でボックス本体６１に固定するためのロック機構６３が設けられている。

【0051】

なお、ロック機構６３は、ロック位置或いはアンロック位置に回動させることで、ロック・アンロックを切り替えることができるようになっている。
また、ボックス本体６１の上面の一部は、蓋体６２の開閉の邪魔にならないように閉塞されており、その閉塞部分には、バッテリ切替スイッチ７１及び残容量表示部７２Ａ，７２Ｂが設けられている。

【0052】

バッテリ切替スイッチ７１は、使用者により操作位置が切り替えられることにより、電源として使用するバッテリパックをバッテリパック７０Ａ，７０Ｂの何れかに切り替えるためのものであり、バッテリパック７０Ａ，７０Ｂの収納位置の間に配置されている。このため、使用者は、バッテリ切替スイッチ７１の操作位置により、電源として使用されるバッテリパックを確認できる。

【0053】

残容量表示部７２Ａ，７２Ｂは、バッテリパック７０Ａ、７０Ｂに蓄積されている電力量（以下、残容量という）をそれぞれ表示するためのものであり、本実施形態では３つのＬＥＤを一列に配置し、点灯するＬＥＤの個数によって残容量を表示するように構成されている。

【0054】

この２つの各残容量表示部７２Ａ，７２Ｂは、それぞれ、異なる基板に組み付けられ、バッテリ切替スイッチ７１を挟んで、対応するバッテリパック７０Ａ，７０Ｂの収納位置近傍に配置されている。

【0055】

また、一方の残容量表示部７２Ｂが組み付けられた基板には、残容量の表示を指令するための残容量表示スイッチ７３、及び、照明装置４０Ｌ，４０Ｒの点灯・消灯を指令するための照明用スイッチ７４も設けられている。

【0056】

そして、残容量表示スイッチ７３を介して残容量の表示指令が入力されると、後述の制御回路８１によって、バッテリ切替スイッチ７１の切替状態にかかわらず、バッテリパック７０Ａ、７０Ｂの残容量が、残容量表示部７２Ａ，７２Ｂに一定時間表示される。

【0057】

なお、バッテリボックス６０の２つのバッテリパック７０Ａ，７０Ｂの収納位置のうち、一方にだけバッテリパックが収納されている場合には、実際に収納されているバッテリパックの残容量が、その収納位置に対応した残容量表示部７２Ａ又は７２Ｂに表示される。

【0058】

また、本実施形態では、バッテリボックス６０内にバッテリパックが一つ収納されている場合には、実際にバッテリパックが収納されている側にバッテリ切替スイッチ７１を切り替えることで、収納されたバッテリパックをモータ９の駆動に利用できる。

【0059】

バッテリボックス６０において、バッテリ切替スイッチ７１や残容量表示部７２Ａ，７２Ｂが設けられた閉塞部分の内側には、モータ９や照明装置４０Ｌ，４０Ｒを駆動するための制御回路８１が組み込まれた回路基板８０が収納されている。

【0060】

図６に示すように、この回路基板８０には、制御回路８１に加えて、インバータ部８２、ゲート回路８３、回生防止部８４、駆動回路８５、電流検出部８６、素子温度検出部８７、電源制御部８８、及び、レギュレータ８９が設けられている。

【0061】

ここで、インバータ部８２は、バッテリボックス６０に収納されたバッテリパック７０Ａ又は７０Ｂから電力供給を受けて、モータ９に駆動電流を流すためのものである。本実施形態では、モータ９が３相ブラシレスモータにて構成されているため、インバータ部８２は、６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６からなる３相フルブリッジ回路にて構成されている。

【0062】

インバータ部８２において、３つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３は、モータ９の３つの端子と、バッテリパック７０Ａ又は７０Ｂの正極側に接続される正極側通電経路との間に、所謂ハイサイドスイッチとして設けられている。

【0063】

また、他の３つのスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６は、モータ９の３つの端子と、バッテリパック７０Ａ又は７０Ｂの負極側に接続される負極側通電経路との間に、所謂ローサイドスイッチとして設けられている。

【0064】

図７Ｃに示すように、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、ｎチャネルのＭＯＳＦＥＴを２つ並列接続することにより構成されている。このため、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、モータ９に流れる駆動電流を２つのＦＥＴに分散して流すことで、駆動電流が流れることによって発生する熱を抑えることができる。

【0065】

なお、正極側通電経路は、バッテリ切替スイッチ７１を介して、バッテリパック７０Ａ又は７０Ｂの正極側に接続される。そして、バッテリ切替スイッチ７１からインバータ部８２に至る正極側通電経路には、キー挿入部６４及びトリガスイッチ９８が設けられている。

【0066】

図５に示すように、キー挿入部６４は、バッテリボックス６０のボックス本体６１内に設けられており、キー６５が差し込まれることにより、キー６５の導電部分にて導通状態となって、正極側通電経路を導通させる。また、トリガスイッチ９８は、操作装置９０に設けられた駆動レバー９１（所謂トリガ）が使用者により操作されたときにオン状態となるスイッチである。

【0067】

このため、キー挿入部６４にキー６５が差し込まれていて、駆動レバー９１が操作されているときに、バッテリパック７０Ａ又は７０Ｂからインバータ部８２（延いてはモータ９）に至る正極側通電経路が形成され、モータ９を駆動できるようになる。

【0068】

次に、ゲート回路８３は、制御回路８１から出力された制御信号に従い、インバータ部８２内のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオン／オフさせることで、モータ９の各相巻線に電流を流し、モータ９を回転させるものである。

【0069】

また、回生防止部８４は、トリガスイッチ９８からインバータ部８２に至る正極側通電経路に設けられて、インバータ部８２からバッテリパック７０Ａ又は７０Ｂの正極側へ回生電流が流れるのを防止するためのものである。

【0070】

回生防止部８４は、電流の逆流を防止するためのものであることから、通常、逆流防止用のダイオードが用いられるが、本実施形態では、逆流防止素子として、インバータ部８２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と同じスイッチング素子Ｑ８，Ｑ９が用いられている。

【0071】

つまり、スイッチング素子Ｑ８，Ｑ９は、それぞれ、図７Ｂに示すようにｎチャネルのＭＯＳＦＥＴを２つ並列接続することにより構成されており、このＦＥＴに設けられた寄生ダイオードを利用して、回生電流が流れるのを阻止するように設けられている。

【0072】

このため、スイッチング素子Ｑ８，Ｑ９は、正極側通電経路に対し、寄生ダイオードのアノードが正極側、カソードが負極側となって、モータ９の駆動電流が順方向に流れるように、インバータ部８２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６とは逆方向に接続されている。

【0073】

なお、回生防止部８４において、スイッチング素子Ｑ８，Ｑ９を、それぞれ、互いに並列接続された２つのＦＥＴにて構成しているのは、モータ９の駆動電流を２つのＦＥＴに分散して流し、各スイッチング素子Ｑ８，Ｑ９の発熱を抑制するためである。

【0074】

また、回生防止部８４において、スイッチング素子Ｑ８，Ｑ９は正極側通電経路に対し直列に設けられるが、これは、一方のスイッチング素子が短絡故障しても、他方のスイッチング素子にて回生電流が流れるのを阻止できるようにするためである。

【0075】

次に、駆動回路８５は、トリガスイッチ９８がオン状態であるときに、回生防止部８４とインバータ部８２との間の正極側通電経路に設けられたスイッチング素子Ｑ７をオン状態にするためのものである。

【0076】

つまり、トリガスイッチ９８がオフ状態であるときには、スイッチング素子Ｑ７もオフ状態にすることで、正極側通電経路をより確実に遮断できるようにするのである。なお、スイッチング素子Ｑ７は、インバータ部８２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と同様、発熱を抑えるために２つのＭＯＳＦＥＴにて構成されている。

【0077】

また、電流検出部８６は、インバータ部８２からバッテリパック７０Ａ，７０Ｂの負極側に至る負極側通電経路に設けられて、モータ９に流れた駆動電流を検出するためのものであり、電流検出素子としてシャント抵抗を備えている。

【0078】

また、素子温度検出部８７は、インバータ部８２の温度（詳しくはインバータ部８２を構成するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度）を検出するためのものであり、サーミスタ等の温度検出素子にて構成されている。

【0079】

そして、電流検出部８６及び素子温度検出部８７からの検出信号は、制御回路８１に入力される。
なお、モータ９には、モータ９の回転位置（角度）を検出するための回転位置検出部７８や、モータ９の温度を検出するためのモータ温度検出部７９が設けられており、これら各検出部７８，７９からの検出信号も、制御回路８１に入力される。

【0080】

次に、電源制御部８８は、ダイオードＤＡ，ＤＢを介して、バッテリパック７０Ａ，７０Ｂの正極側から直接バッテリ電力を取り込み、レギュレータ８９に供給するためのものである。

【0081】

なお、電源制御部８８にダイオードＤＡ，ＤＢを介して直接バッテリパック７０Ａ，７０Ｂを接続するのは、キー挿入部６４からキー６５が抜かれることによりモータ９への通電経路が遮断されていても、レギュレータ８９に電力供給できるようにするためである。

【0082】

また、ダイオードＤＡ，ＤＢは、それぞれ、逆流防止用のダイオードである２つの半導体素子を、バッテリ７０Ａ，７０Ｂの正極側をアノード、電源制御部８８側をカソードとして、直列接続することにより構成されている。

【0083】

これは、ダイオードＤＡ（又はＤＢ）を構成する２つの半導体素子の内、一方の半導体素子が短絡故障しても、その短絡故障した半導体素子を介して、バッテリパック７０Ｂ（又は７０Ａ）からバッテリパック７０Ａ（又は７０Ｂ）へと充電電流が流れるのを防止するためである。

【0084】

そして、電源制御部８８は、制御回路８１からの指令に従い、レギュレータ８９へのバッテリ電力の供給を遮断する。また、電源制御部８８は、バッテリボックス６０に設けられた残容量表示スイッチ７３、照明用スイッチ７４、及び、操作装置９０に設けられた主電源スイッチ９２の何れかが操作されて、これら各スイッチから信号が入力されると、レギュレータ８９へのバッテリ電力の供給を開始する。

【0085】

レギュレータ８９は、電源制御部８８から供給されるバッテリ電力にて、制御回路８１やその周辺回路を動作させるための電源電圧（直流定電圧）Ｖｃｃを生成し、これら各回路に供給するためのものである。

【0086】

このため、制御回路８１は、動作時に、電源制御部８８に指令を出力することで、レギュレータ８９からの電源供給を停止させて、自身の動作を停止することができる。また、使用者は、制御回路８１が動作を停止しているときに、主電源スイッチ９２、残容量表示スイッチ７３、照明用スイッチ７４等を操作することで、制御回路８１を起動し、各種制御を実施させることができる。

【0087】

制御回路８１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を中心とするＭＣＵ（Micro Control Unit）にて構成されており、ゲート回路８３を介してモータ９に流れる駆動電流を制御し、モータ９の回転速度や回転方向を制御する。

【0088】

また、制御回路８１は、照明装置４０Ｌ，４０Ｒの点灯・消灯、残容量表示部７２Ａ，７２Ｂへの残容量表示、操作装置９０に設けられた前進後退表示部９５及び高速低速表示部９７への進行方向及び設定速度の表示、等も行う。

【0089】

このため制御回路８１には、回転位置検出部７８、モータ温度検出部７９、ゲート回路８３、電流検出部８６、素子温度検出部８７、及び、電源制御部８８に加えて、照明装置４０Ｌ，４０Ｒや、バッテリボックス６０及び操作装置９０に設けられた表示部やスイッチ類も接続される。

【0090】

具体的には、制御回路８１には、バッテリボックス６０に設けられた残容量表示部７２Ａ、７２Ｂ、残容量表示スイッチ７３、及び、照明用スイッチ７４が接続されており、バッテリ切替スイッチ７１から、選択したバッテリパックを表す信号も入力される。

【0091】

また、制御回路８１には、図７Ａに示すように、操作装置９０に設けられた主電源スイッチ９２、前進後退切替スイッチ９４、前進後退表示部９５、高速低速切替スイッチ９６、高速低速表示部９７、及び、トリガスイッチ９８も接続される。

【0092】

また、図６に示すように、バッテリボックス６０には、バッテリパック７０Ａ、７０Ｂからの出力電圧（つまりバッテリ電圧）をそれぞれ検出するための電圧検出部６６Ａ，６６Ｂや、異常時等に報知音を発生するためのブザー６８が設けられている。また、バッテリパック７０Ａ，７０Ｂには、バッテリに加えて、バッテリ状態を通知するためのバッテリ通信部６９Ａ、６９Ｂが内蔵されている。

【0093】

また、ブレーキレバー１８には、ブレーキレバー１８が操作されているとき（換言すればブレーキ装置１７が作動しているとき）にオン状態となるブレーキスイッチ７６が設けられている。また、図７Ａに示すように、操作装置９０には、駆動レバー９１の操作量（トリガ引き量）を検出するトリガ引き量検出部９９も設けられている。

【0094】

そして、制御回路８１には、これら各部、つまり、電圧検出部６６Ａ，６６Ｂ、ブザー６８、バッテリ通信部６９Ａ、６９Ｂ、ブレーキスイッチ７６、トリガ引き量検出部９９、も接続される。

【0095】

次に、制御回路８１は、レギュレータ８９から電源供給を受けて起動すると、図８に示すモータ制御処理や、図９に示す電気ブレーキ制御処理を、メインルーチンの一つとして所定時間間隔で繰り返し実行する。

【0096】

モータ制御処理は、上述した各種スイッチからの入力信号、或いは、各種検出部からの検出信号に基づき、モータ９を駆動制御するための処理である。また、電気ブレーキ制御処理は、モータ制御処理にてモータ９の駆動を停止する際、所謂短絡ブレーキによりモータ９に制動トルクを発生させるか、モータ９をフリーラン状態にするかを切り換えるための処理である。

【0097】

以下、このモータ制御処理及び電気ブレーキ制御処理について説明する。
図８に示すように、モータ制御処理においては、まずＳ１１０にて、駆動レバー９１が操作されてトリガスイッチ９８がオン状態になっているか否かを判断する。そして、トリガスイッチ９８がオン状態であれば、Ｓ１２０に移行し、トリガスイッチ９８がオフ状態であれば、Ｓ２３０に移行する。

【0098】

Ｓ１２０では、ブレーキスイッチ７６がＯＦＦ状態である、といったモータ９の駆動条件が成立しているか否かを確認する。
そして、続くＳ１３０では、バッテリ通信部６９Ａ，６９Ｂ、電圧検出部６６Ａ，６６Ｂ、バッテリ切替スイッチ７１、電流検出部８６、素子温度検出部８７、回転位置検出部７８、モータ温度検出部７９等からの入力信号に基づき、モータの停止条件が成立しているか否かを判断する。

【0099】

具体的には、これら各種入力信号に基づき、モータ９やインバータ部８２の温度、モータ９に流れる電流や電圧（通電状態）、モータ９の回転速度等に基づき、モータ９の負荷状態を検出して、モータ９が過負荷状態であれば、モータ９を保護するための停止条件が成立したことを判定する。

【0100】

また、Ｓ１３０では、各種入力信号に基づき、バッテリ切替スイッチ７１を介して選択されているバッテリパック７０Ａ、７０Ｂの異常判定、回転位置検出部７８等のセンサ異常判定等を行い、これらの異常時にモータ９を即座に停止させる緊急停止条件が成立したか否かを判定する。

【0101】

次に、Ｓ１４０では、Ｓ１２０及びＳ１３０の判定結果に基づき、現在、モータ９を駆動可能か否かを判断する。つまり、Ｓ１４０では、Ｓ１２０にてモータ９の駆動条件が成立していると判断され、Ｓ１３０にてモータ９の緊急停止条件や停止条件が成立したと判断されていないときに、モータ９を駆動可能であると判断する。

【0102】

そして、Ｓ１４０にて、モータ９を駆動可能であると判断されると、Ｓ１５０に移行して、モータ９を駆動する駆動制御を実行し、当該モータ制御処理を終了する。なお、この駆動制御では、高速低速切替スイッチ９６を介して設定された速度モード、前進後退切替スイッチ９４を介して設定された進行方向、及び、トリガ引き量検出部９９にて検出された駆動レバー９１の操作量に基づき、モータ９の回転方向及び回転速度を設定する。そして、その設定した回転方向、回転速度となるように、ゲート回路８３及びインバータ部８２を介して、モータ９への通電電流を制御する。

【0103】

次に、Ｓ１４０にて、モータ９を駆動できないと判断されると、Ｓ１６０にて停止判定フラグをセットし、続くＳ１７０にて、モータ９を即座に停止させる必要があるか否かを判断する。なお、Ｓ１７０では、Ｓ１３０での判定結果に基づき、モータ９の緊急停止条件が成立しているか否かを判断する。

【0104】

そして、緊急停止条件が成立していて、モータ９を即座に停止させる必要があるときには、Ｓ２１０に移行して、モータ９への通電を遮断してモータ９の駆動を停止する停止処理を実行する。

【0105】

また続くＳ２２０では、使用者に対しモータ９の駆動を停止することを通知する警告処理を実行し、当該モータ制御処理を終了する。なお、この警告処理は、例えば、ブザー６８を所定の警告パターンで鳴動させ、残容量表示部７２Ａ，７２Ｂを所定の警告パターンで点灯又は点滅させることにより行われる。

【0106】

一方、Ｓ１７０にて、モータ９の緊急停止条件は成立しておらず、モータ９を即座に停止させる必要はないと判断されると、Ｓ１８０にて、Ｓ１３０にてモータ９の停止条件が成立したと判定されてから、予め設定された設定時間が経過したか否かを判断する。

【0107】

そして、設定時間が経過していれば、Ｓ２１０に移行し、設定時間が経過していなければ、Ｓ１９０に移行して、Ｓ１５０と同様のモータ９の駆動処理を行うことで、モータ９の駆動を継続する。

【0108】

そして、続くＳ２００では、使用者に対しモータ９の駆動を停止させることを通知する警告処理を実行し、当該モータ制御処理を終了する。なお、Ｓ２００での警告処理は、使用者に対しモータ９の駆動を停止させることを予告するための処理である。このため、Ｓ１８０の判定処理で用いる設定時間は、警告を発することで、使用者にモータ９の駆動が停止されることを通知できる時間であればよく、数秒（例えば３秒程度）にすればよい。

【0109】

また、Ｓ２００の警告処理は、Ｓ２２０と同様に実施するようにしてもよく、Ｓ２２０とは異なる警告パターンで、ブザー６８を鳴動させたり、残容量表示部７２Ａ，７２Ｂを点灯又は点滅させたりするようにしてもよい。また、Ｓ２００、Ｓ２２０の警告処理では、照明装置４０Ｌ，４０Ｒを点滅させるようにしてもよい。

【0110】

次に、Ｓ１１０にてトリガスイッチ９８がオフ状態であると判断された場合には、Ｓ２３０に移行し、現在、Ｓ２００又はＳ２２０での警告処理により使用者に対しモータ９の駆動を停止することを通知しているか否か、つまり、警告中であるか否か、を判断する。そして、警告中であれば、Ｓ２４０に移行して、Ｓ２００、Ｓ２２０と同様の警告処理を実施することで、使用者に対する警告を継続し、Ｓ２５０に移行する。

【0111】

Ｓ２５０では、使用者に対する警告を解除してもよいか否かを判断する。この判断には、例えば、ブレーキスイッチ７６からの入力信号が利用され、ブレーキレバー１８が操作されてブレーキスイッチ７６がオン状態になると、警告を解除してもよいと判断する。

【0112】

そして、Ｓ２５０にて、警告を解除してもよいと判断されると、Ｓ２６０に移行して、Ｓ２００又はＳ２２０にて開始した警告処理を終了することで、使用者に対する警告を解除し、Ｓ２７０にて、停止判定フラグをクリアする。なお、停止判定フラグは、後述の電気ブレーキ制御処理にて電気ブレーキをかけるか否かを判断するのに用いられる。

【0113】

Ｓ２７０にて、停止判定フラグをクリアすると、Ｓ２８０に移行し、Ｓ２１０と同様のモータ９の停止処理を実行し、当該モータ制御処理を終了する。なお、Ｓ２８０のモータ９の停止処理は、Ｓ２３０にて、現在、警告中ではないと判断された場合、及び、Ｓ２５０にて、警告を解除できないと判断された場合にも実行される。

【0114】

次に、図９の電気ブレーキ制御処理においては、まずＳ３１０にて、モータ制御処理にてセット・クリアされる停止判定フラグが、セットされているか否かを判断する。そして、停止判定フラグがセットされていれば、Ｓ３２０に移行して、現在、モータ９の駆動中であるか否かを判断し、モータ９の駆動中でなければ、Ｓ３３０に移行する。

【0115】

Ｓ３３０では、モータ９の回転速度は、予め設定された電気ブレーキ作動判定用の設定速度以下であるか否かを判断し、モータ９の回転速度が設定速度以下であれば、Ｓ３４０に移行する。

【0116】

Ｓ３４０では、例えば、インバータ部８２のハイサイドスイッチＱ１〜Ｑ３をオフ状態、ローサイドスイッチＱ４〜Ｑ６をオン状態として、モータ９の各巻線を短絡することで、モータ９に制動トルクを発生させる、電気ブレーキ（所謂短絡ブレーキ）を作動させる。

【0117】

そして、Ｓ３４０にて、電気ブレーキを作動させると、Ｓ３５０に移行する。また、Ｓ３１０にて、停止判定フラグはクリアされていると判断されるか、Ｓ３２０にて、現在モータ９の駆動中であると判断されるか、或いは、Ｓ３３０にてモータ９の回転速度は設定速度を超えていると判断された場合にも、Ｓ３５０に移行する。

【0118】

Ｓ３５０では、現在、Ｓ３４０の処理により電気ブレーキを作動させているか否かを判断する。そして、現在、電気ブレーキを作動させていれば、Ｓ３６０に移行し、電気ブレーキを作動させていなければ、当該電気ブレーキ制御処理を終了する。

【0119】

Ｓ３６０では、停止判定フラグが、セットされているか否かを判断し、停止フラグがセットされていれば、当該電気ブレーキ処理を終了し、停止判定フラグがセットされていなければ、Ｓ３７０に移行する。

【0120】

そして、Ｓ３７０では、インバータ部８２のハイサイドスイッチＱ１〜Ｑ３及びローサイドスイッチＱ４〜Ｑ６をオフ状態として、モータ９をフリーラン状態にすることで、電気ブレーキを解除し、当該電気ブレーキ処理を終了する。

【0121】

以上説明したように、本実施形態では、モータ９の駆動中に停止条件が成立して、モータ９の駆動を停止する際、モータ９の駆動を継続できない緊急停止条件が成立していなければ、所定の設定時間だけ、モータ９の駆動を継続する。そして、その継続期間は、モータ９の駆動を停止したときと同様に、警告処理を実施することで、モータ９の駆動を停止することを、使用者に通知する。

【0122】

このため、使用者は、モータ９の停止条件が成立して、実際にモータ９の駆動が停止される前に、その旨を検知して、モータ９の駆動が停止されてもよいように、準備することができる。

【0123】

従って、例えば、坂道での運搬作業中に、モータ９に加わる負荷が大きくなって、停止条件が成立した際、使用者は、その後モータ９の駆動が停止されて自身に運搬車１の荷重が加わることを検知して、身構えたり、ブレーキ装置１７を作動させたりすることができる。よって、本実施形態によれば、運搬車１の使い勝手を向上できる。

【0124】

また、モータ９の駆動を継続できない異常が発生した場合には、モータ９の緊急停止条件が成立したと判断して、モータ９の駆動を即座に停止するようにされているので、安全性を確保できる。

【0125】

また、モータ９の駆動を停止する際、モータ９の回転速度が設定速度以下である場合に、電気ブレーキを作動させることから、モータ９の駆動停止時にモータ９の回転低下に伴い使用者に加わる荷重が大きくなるのを抑制できる。

【0126】

また、電気ブレーキは、使用者がブレーキレバー１８を操作して、停止判定フラグがクリアされたときに解除されることから、電気ブレーキは、モータ９の駆動が停止されても、機械ブレーキが作動するまで、作動しつつけることになる。

【0127】

このため、坂道で電気ブレーキを解除したときに、運搬車１が自重で動き出すのを抑制することができ、これによっても、運搬車１の使い勝手を向上できる。
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示の手押し式電動運搬車は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

【0128】

例えば、上記実施形態では、モータ制御処理にてモータ９の駆動を停止する際、モータ９の回転速度が設定速度以下である場合に、電気ブレーキを作動させることで、モータ９に制動トルクを発生させて、駆動輪である前輪３の回転を停止させるものとして説明した。

【0129】

しかし、こうしたブレーキ制御は、モータ９の駆動停止に伴いモータ９の回転速度が低下して、使用者に加わる荷重が大きくなるのを抑制できればよいため、必ずしもモータ９に制動力を発生させる必要はなく、駆動輪である前輪３に直接制動トルクを発生させるようにしてもよい。

【0130】

具体的には、例えば、ブレーキレバー１８が操作されていなくても油圧等を利用してブレーキ装置１７を動作させることのできるブレーキ機構を設け、モータ制御処理にてモータ９の駆動を停止する際、モータ９の回転速度が設定速度以下である場合には、ブレーキ機構を介して、前輪３に直接制動トルクを発生させるようにしてもよい。

【0131】

また上記実施形態では、運搬車１は、従動輪として左右の後輪５Ｌ，５Ｒを備えた三輪車であるものとして説明したが、本開示の手押し式電動運搬車は、モータにより回転駆動される駆動輪だけを備えた一輪車であってもよい。なお、運搬車１を一輪車とする場合、左右の後輪５Ｌ，５Ｒに代えて、後輪支持部７Ｌ，７Ｒに接地用の足部を設けるようにすればよい。

【0132】

また上記実施形態の手押し式電動運搬車の構成及び動作は一例であり、本開示は、モータにより駆動される車輪を備えた手押し式電動運搬車であれば、上記実施形態と同様に適用することができる。

【0133】

また、上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

【符号の説明】

【0134】

１…手押し式電動運搬車、３…前輪（駆動輪）、５Ｌ，５Ｒ…後輪、９…モータ、１０…車体フレーム、１５Ｌ，１５Ｒ…グリップ、１６Ｌ，１６Ｒ…ハンドル部、１７…ブレーキ装置、１８…ブレーキレバー、１９…固定フレーム、２０…荷台フレーム、２０Ａ，２０Ｂ…荷台、３０…後輪フレーム、６０…バッテリボックス、６６Ａ，６６Ｂ…電圧検出部、６８…ブザー、６９Ａ，６９Ｂ…バッテリ通信部、７０Ａ，７０Ｂ…バッテリパック、７２Ａ，７２Ｂ…残容量表示部、７８…回転位置検出部、７９…モータ温度検出部、８０…回路基板、８１…制御回路、８２…インバータ部、８３…ゲート回路、８４…回生防止部、８６…電流検出部、８７…素子温度検出部、８８…電源制御部、８９…レギュレータ、９０…操作装置、９１…駆動レバー、９８…トリガスイッチ、９９…トリガ引き量検出部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】