JPH02303301A - 電動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、ゴルフカート、電動車椅子、電気自動車等の
電動車に関する。

（ロ）従来の技術 従来、この種電動車として、特願昭６３−２０３３５６
号を提案した。この電動車は、機械的制動だけで停止さ
せるものであるから、制動距離が長く、機械的制動手段
の耐久性も悪い等の欠点があった。

（ハ）　発明が解決しようとする課題 本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、制動距離を短
縮でき、機械的制動手段の耐久性を向上できる電動車を
提供することを課題とする。

（ニ）課題を解決するための手段 ブレーキレバーに連動してモータの界磁巻線への通電を
停止するスイッチ手段及び抵抗負荷を通じてモータの電
機子に帰還する発電制動回路を閉じるスイッチ手段と、
前記発電制動回路の発電を検知し、前記界磁巻線へ通電
する制御手段とを設けたことを特徴とする。

（ホ）作　用 ブレーキレバーを操作すると、ブレーキレバーに連動し
てスイッチ手段がモータの界磁巻線への通電を停止する
と共にスイッチ手段が発電制動回路を閉じる。すると、
制御手段が発電制動回路の発電を検知して界磁巻線へ通
電し、発電制動をかけて機械的制動手段と共に電動車に
制動をかけ、電動車を停止する。

（へ）実施例 図示するゴルフカート１を具体例として本発明を説明す
る。

第１図はゴルフカート１の回路図、第２図はゴルフカー
ト１の斜視図、第３図はゴルフカート１の操作箱体２の
断面図、第４図は操作箱体２の平面図である。

ゴルフカート１はパイプ体を組み合わせ結合して本体フ
レーム４を形成し、本体フレーム４の下部に車Ｖａ駆動
直流整流子用モータＭと蓄電池Ｂと制御回路等を装着し
、各部分は本体カバ５にて水を防ぐように被っている。

本体フレーム４の後下部には駆動車輪６を軸支し、駆動
車輪６はモータＭにて駆動される。本体フレーム４の前
下部には操舵輪７を支持している。本体フレーム４の前
下部にはゴルフバック載置部８を形成し、本体フレーム
４の前上部にはゴルフバック支え９を形成している０本
体フレーム４の後上部はハンドルｌＯとしており、ハン
ドル１０の中央には操作箱体２を装着している。ハンド
ル１０にはブレーキレバー１１を形成している。ブレー
キレバー１１をハンドル１０に引き付けることでワイヤ
１２を介して機械式ブレーキ（図示しない）が操作され
、駆動車輪６が回転しないようにする。ブレーキレバー
１１の操作にてブレーキスイッチｓｗ２も連動操作され
、ブレーキレバー１１をハンドル１゜に引き付けてブレ
ーキをかけるとブレーキスイッチＳＷ２が開放される。

操作箱体２は合成樹脂にて成型した上壁１３と、板金に
て形成し上壁１３にて上面開口が閉塞される筒部１４と
からなる。上壁１３の周囲には垂下リブ１５を形成し、
垂下リブ１５が筒部１４、の上縁外側に被さり螺子１６
にて両者が結合される。上壁１３の中央には上壁１３の
外面及び内面に連続して突出する筒部１７．１８にて軸
支部１９を形成している。軸支部１９には操作軸２ｏが
挿通軸支される。操作軸２ｏの筒部１７がら突出した上
端部にはロータリ操作摘み２１が固定され、筒部１８か
ら突出した下端部には操作体２２が固定される。上壁１
３内面の凹部１８下端、いわゆる、軸支部１９下端より
上方には回路基板２３が装着される０回路基板２３には
第１図のメインスイッチＳＷ、とブレーキスイッチＳＷ
２を除いた部品を装着配線している。メインスイッチｓ
Ｗ、筒部１４にその操作部が露出するように装着される
。Ｓｏ、　　Ｓ　ｒ、　　Ｓ２．　Ｓ３．　Ｓ４．　Ｓ
Ｓ、　Ｓｂ、　Ｓ７、Ｓ８はリードスイッチで、モータ
Ｍの停止、調速を行う設定部を構成し、磁性体の接離に
て切入される感磁素子である。リードスイッチＳｏ、Ｓ
２、・・・Ｓ８には直列接続した抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３
゜Ｒ４，Ｒｓ、Ｒ６，Ｒ？、Ｒ１１が接続されている。

操作体２２は合成樹脂製円板体にて形成した操作板２４
と、操作板２４の外周上面に装着した磁性体２５とより
なる。操作板２４の上面には操作板２４を適宜回動位置
に保持する係合体２６が係合する複数の凹部２７を形成
している。係合体２６はバネ２８にて付勢され、土壁１
３の収納部２つに収納している０本構造で凹部２７は９
個形成される。操作板２４の係合体２６による保持位置
は磁性体２５がリードスイッチＳＯ＋　Ｓ１＋・・・Ｓ
＠に対応する位置である。またロータリ操作摘み２１に
は指針部３０を形成し、操作板２４の各保持位置を示し
、設定された成心を指針部３０にて示す表示板３１を土
壁１３の上面に装着している。

表示板３１には第４図に示す如く９箇所の設定位置を示
す表示とモータＭの状態を示す文字表示とを施している
。

表示板３１は筒部１７が挿通穴を中央に有し、ロータリ
操作摘み２１は筒部１７を被っている。

ゴルフカート１は屋外で使用されるもので雨天において
使用した場合操作箱体２は水にぬれるが上壁１３に落下
した水は周囲よりＮ部１４内に浸入することなく流れ落
ちる。操作軸２０は筒部１７にて軸支されることで水は
筒部１７を上昇することができず、軸支部１９より水が
浸入することを阻止する。風により筒部１７を水が上昇
し操作軸２０と軸支部１９との隙間より水が筒部１４内
に浸入すると、浸入した水は操作体２２の上面を流れて
下方に流下する。その結果操作体２２より上方に位置す
る回路基板２３にまで浸入した水が及ぶことなく、電機
絶縁が良好に維持される。

なお、操作体２２より下方となる鞘部１４には電気部品
が装着されず、メインスイッチＳＷ１は当然鞘部１４の
上部に装着される０箱部１４の下部には鞘部１４に浸入
した水を排水する排水孔を形成している。

１０を接続し、電機子Ｍ２には電流制限用抵抗Ｒ３２と
電機子電流検出用抵抗Ｒ３３とを直列に接続し、抵抗Ｒ
１２は起動補償リレーのリレーコイルＲＭ　２にて切入
されるリレー接点ＲＳ２にて短絡制御される。電機子Ｍ
２と蓄電池Ｂとの間にはメインリレーのリレーコイルＲ
Ｍ、にて切入されるリレー接点ＲＳ、を介して接続され
る。モータＭの界磁巻線Ｍ１には並列にダイオードＤ、
を接続し、界磁巻、ｔＪＩＭＩには電流制御用トランジ
スタＴ６を直列に接続している。トランジスタＴ６のベ
ース端子にはダイオードＤｂ、Ｄｒ、Ｄａの並列回路が
接続される。ダイオードＤ７は比較器ｃｏｐ、の出力に
接続され、ダイオードＤ８は比較器Ｃ０Ｐ２の出力に接
続している。ダイオードＤ６はダイオードＤ、を介して
リレーコイルＦＬＭ２を制御するトランジスタＴ４のコ
レクタ端子に接続される。トランジスタＴ４のベース端
子には抵抗Ｒｔｓ、　Ｒｔ７とコンデンサＣ１よりなる
遅延回路を接続している。遅延回路は停動制御用トラン
ジスタＴ、のエミッタ端子に接続される。トランジスタ
Ｔ、のベース端子にはメインリレーのリレーコイルＲＭ
　＋制御用トランジスタＴ２のコレクタ端子が接続され
る。トランジスタＴ２のベース端子には抵抗Ｒ，，，Ｒ
１，。

Ｒ１，、Ｒ２，と速度可変操作部３の抵抗Ｒ２・・・Ｒ
１１が接続される。抵抗ＲＩ４とＲ２，は定電圧回路Ａ
３とメインＳＷ１を介して蓄電池Ｂに接続されると共に
、抵抗Ｒ１４とＲ２１の接続部は比較器ＣＯＰ　ｓの＋
入力端子に接続している。比較器ｃｏｐ、の＋入力電圧
は速度可変操作部３の操作により変化する。比較器ＣＯ
Ｐ　２の＋入力端子は電機子Ｍ２と抵抗Ｒ３３との間に
接続し、抵抗Ｒ３３の電圧が入力される。比較器Ｃ０Ｐ
Ｉとｃｏｐ、の−人力には三角波発生器Ａ２からの出力
が抵抗Ｒ２２とＲ２，にて分圧されて印加される。比較
器ｃｏｐ、の一入力端子は比較器ＣＯＰ　ｘの一入力端
子より大きく設定されている。

異常検知部ＡＩは２個ノＥＸＣｔ、ｔＪＳＩＶＥ　ＯＲ
回路を接続して形成し、その出力端子ｅは警報発生器Ｓ
Ｐを制御するトランジスタＴ、のベース端子に接続して
いる。入力は抵抗Ｒ，，Ｒｔ。、Ｒｔ、、Ｒ，□。

Ｒ１３に接続することで、入力端子ａはブレーキスイッ
チＳＷ２に接続され、入力端子すはリレーコイルＲＭ　
＋とトランジスタＴ２との間に接続され、入力端子ｄは
トランジスタＴ、のコレクタ端子に接続され、トランジ
スタＴ、のベース端子は抵抗Ｒ２゜を介してメインリレ
ーＲＳ　、の可動接点に接続される。

トランジスタＴ５のベース端子にはトランジスタＴ７の
コレクタ端子が接続され、トランジスタＴ７のベース端
子は比較器ＣＯＰ　３の＋入力端子に接続される。比較
器Ｃ０Ｐ３の一入力端子には定電圧回路Ａ３からの出力
が抵抗Ｒ２，とＲ３゜にて分圧されて印加され、比較器
ｃｏｐ、の出力端子はダイオードＤ１１を介してトラン
ジスタＴ６のベース端子に接続される０発電制動用抵抗
Ｒ３１はメインリレーＲＳ、の画定接点とリレー接点Ｒ
５２の可動接点に接続される。

次に、モータＭの運転動作について説明する。

第１図に示すスイッチＳＷ、、ＳＷ２、リレー接点ＲＳ
Ｉ、ＲＳ、、　　リードスイッチＳｏ、Ｓ＋・・・Ｓ、
の状態はゴルフカート１のメインスイッチＳＷ、が切ら
れ、ブレーキがかけられて車輪が固定され、速度可変操
作部３が切られて、リードスイッチＳ。が投入されてい
る状態である。

次にメインスイッチＳＷ、とブレーキスイッチＳＷ２を
投入すると、リードスイッチＳ。がＯＮされていること
でトランジスタＴ２は非導通を維持し、リレー接点ＲＳ
　ｓ　、　ＲＳ　Ｒとも現状を維持する。

ロータリ操作摘み２１を回動させて一目盛回転させると
磁性体２５がリードスイッチＳ０よりずれてリードスイ
ッチＳ、の位置になり、リードスイッチＳ０はＯＦＦと
なる。するとトランジスタＴ２は導通し、リレーコイル
ＲＭ、に通電されてリレー接点ＲＳ、が電機子Ｍ２に接
続される。この時トランジスタＴ４はコンデンサＣ８の
充電時間だけ非導通でその後にリレーコイルＲＭ　２に
通電されてリレー接点ＲＳ　２を閉じる。この時比較器
ＣＯＰ、の十入力電圧は一入力端子より大きくダイオー
ドＤ７はハイレベルとなりトランジスタＴ６は常に導通
（デユーティ１００％）となり、モータＭは最低速にて
回転する。但しトランジスタＴ４が導通するまでの間は
抵抗Ｒ３２とＲ３３の直列回路にてモータＭが起動され
、起動トルクが小さくなることでゆっくりとスタートす
ることなると共に上り坂であっても確実に発進できる。

また、トランジスタＴ４が導通するまではダイオードＤ
６はハイレベルとなり、ダイオードＤ７．Ｄｌｌのレベ
ルに関係なくトランジスタＴ６はデユーティ１００％と
なることから、ブレーキをかけて停止した状態でリード
スイッチＳ１・・・Ｓ６を選択してブレーキを解除する
と常にトランジスタＴ６はトランジスタＴ４が導通する
までの間デユーティ１００％で導通されることから、起
動性がよく急発進のないスタートを行うことができる。

リードスイッチＳ１から８８へと順次切り換えることで
十入力電圧は小さくなり、リードスイッチＳ１がＯＮさ
れた状態と比較してダイオードＤ７の出力のハイレベル
時間は少しづつ短くなり、モータＭは順次高速で運転さ
れる。また、リードスイッチＳ８がＯＮされた状態では
ダイオードＤ７の出力のハイレベル時間が短くなり、モ
ータＭは最高速で運転される。但し、モータＭが高速で
回転する程トルクは小さくなる。

上り坂を走行する時の状態を説明すると、上り坂となる
と大きなトルクを必要とするが高速に設定されていると
、トルクが小さくモータＭへの負荷の増大から回転数が
低下する。回転数が低下すると電機子Ｍ２の電流が大き
くなり、比較器Ｃ０Ｐ２の十入力電圧が大きくなること
から一入力端子とに重なりが生じ、ダイオードＤ８から
出力が発生し、ハイレベル時間が長くなりトランジスタ
Ｔ６はデユーティが増大し、低速側にモータＭの回転数
が変化してトルクが大きくなり、上り坂をスムーズに走
行できる。

次に、ブレーキ操作を行なう場合を説明する。

ブレーキレバー１１を操作すると、ブレーキスイッチＳ
Ｗ２が０ＦＦＬ、メインリレーのリレー接点ＲＳ、が発
電制動用抵抗Ｒｉｔ側の固定接点に切換わると共にトラ
ンジスタＴ６がＯＦＦしてモータＭの界磁巻線Ｍ、の通
電を停止し、同時に起動補償リレーのリレー接点ＲＳ、
が開放する。

この状態では、モータＭの電機子Ｍ２、リレー接点ＲＳ
、、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２により発電制動回路が形成され
、この発電制動回路に電圧が発生する。

この電圧を比較器ＣＯＰ　３の十入力端子に入力し、−
入力端子から入力する定電圧回路Ａ、からの出力を抵抗
Ｒ２３とＲ２゜で分圧した電圧と比較して十入力電圧が
一入力端子より大きいと比較器ＣＯＰ　３はＨ出力とな
り、トランジスタＴ６を常に導通してモータＭの界磁巻
線Ｍ、に導通する。モータＭに界磁電流が流れると、発
電制動回路に電流が流れ、抵抗Ｒ３，とＲ１２により発
電制動力がかかる。

尚、抵抗Ｒ２，とＲｌｏは、抵抗Ｒ２９とＲ１゜によっ
て分圧される定電圧回路Ａ３の出力電圧、即ち、比較器
ｃｏｐ、の一入力端子が、ゴルフカート１を手で軽く押
した際に発電制動回路に発生する電圧、即ち、比較器Ｃ
０Ｐ３の十入力電圧より少許大きくなるような値に設定
している。従って、ゴルフカート１の低速走行時にブレ
ーキ操作した場合でも高速走行時と同じ界磁電流が流れ
るようになっている。

また、停止状態からゴルフカート１を手で押して移動す
る際には、比較器ｃｏｐ、の十入力電圧は一入力端子よ
り小さく、比較器ｃｏｐ、の出力はＬとなり、トランジ
スタＴ６がＯＦＦのままであるから、界磁電流は流れな
い。従って、発電制動力は発生せず、手で容易に動かす
ことができる。

異常検知部Ａ１はゴルフカート１が走行している状態で
は入力端子す、ｄはローレベルとなり、入力端子ａはハ
イレベルとなっていることから出力場子Ｃはハイレベル
となり、トランジスタＴ。

はＯＦＦで発生器ＳＰは鳴らない。メインスイッチＳＷ
＋又はブレーキスイッチＳ　Ｗ　２がＯＦＦとなると、
入力端子ａ、ｂはローレベルとなり、入力端子ｄはハイ
レベルとなることから出力端子ｅはハイレベルとなり、
発生器ＳＰは鳴らない。メインスイッチＳＷＩ及びブレ
ーキスイッチＳＷ２がＯＮでリードスイッチＳｏをＯＮ
とすると、入力端子ａ’、ｂ、ｄはハイレベルとなり、
出力端子ｅはハイレベルとなり、発生器ＳＰは鳴らない
。従ってゴルフカート１は正常な状態では発生器ＳＰは
鳴らないことになる。

また、リレー接点ＲＳ　＋が電機子Ｍ２に接続された状
態で溶着したとしても速度可変操作部３にてリードスイ
ッチＳ０、すなわち「切」以外の状態が設定され、メイ
ンスイッチＳ　Ｗ　＋もブレーキスイッチＳＷ２も操作
されない走行状態においては正常な状態となんら変わる
ことのない動作をすることで、発生器ＳＰは鳴らない。

次に、リレー接点Ｒ５，が電機子Ｍ２に接続された状態
で溶着している時、メインスイッチＳＷ。

がＯＦＦ又はブレーキレバー１１を操作してブレーキス
イッチＳＷ２がＯＦＦ又はロータリ操作摘み２１を操作
してリードスイッチＳ０がＯＮの動作がなされると、発
生器ＳＰは鳴る。すなわち、前述の各動作がなされると
、異常検知部Ａ。

の入力端子ａ、ｂの入力変化は正常時と変わらず、メイ
ンスイッチＳＷ、又はブレーキスイッチＳＷ２のＯＦＦ
でローレベルとなり、リードスイッチＳｏのＯＮでハイ
レベルとなることで中間出力端子Ｃはローレベルとなる
。これに対し、リレー接点ＲＳ　ｌが溶着を起こしたこ
とで入力端子ｄは常にローレベルとなることから、出力
端子ｅはローレベルとなり、トランジスタＴ、はＯＮと
なり、発生器ＳＰは鳴る。

接点溶着を起こした状態で前述の３つのいずれか又は複
数の操作がなされると、界磁巻線ＭＩにはトランジスタ
Ｔ６がＯＦＦとなることで通電されず電機子Ｍ２と抵抗
Ｒ３２，Ｒ，、に通電された状態となり、モータＭはト
ルクゼロで走行できず停止する。この状態が続くと電機
子Ｍ２、抵抗Ｒ３、、Ｒ，、は異常発熱をして発火の恐
れが生ずる。

特にゴルフカート１の場合起動時に起動トルクを十分に
得て急発進せずにゆっくりと発進させるために介在した
抵抗Ｒ３２は組立性、コスト、設計上の関係からニクロ
ム抵抗が用いられることから、まさしく赤熱することに
なり、この状態となる状況が生じた時に初めて発生器Ｓ
Ｐが鳴り、異常を報知するものである。

尚、ブレーキ操作時、接点溶着を起こしていないにもか
かわらず５発電制動電流によりトランジスタＴ、がＯＮ
Ｌ、発生器ＳＰが鳴るという誤動作が生じる虞れがある
が、発電制動電流によってトランジスタＴ７がＯＮＬ、
抵抗Ｒ２゜の出力をトランジスタＴ？が吸収するので、
トランジスタＴ５が０ＦＦＬ、、発生器ＳＰの誤動作を
防止できる。

（ト）発明の効果 以上の如く本発明に依れば、ブレーキレバー操作に連動
して発電制動をかけることができ、機械的制動と発電制
動とによって制動できるので、制動距離を短縮すること
ができると共に、機械的制動手段の耐久性を向上するこ
とができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明をゴルフカートに利用した一実施
例を示し、第１図は電気回路図、第２図は斜視図、第３
図は操作箱体の断面図、第４図は同平面図である。 Ｍ・・・モータ、Ｍ、・・・界磁巻線、Ｍ２・・・電機
子、ＳＷ２・・・ブレーキスイッチ、ＲＳ、・・・メイ
ンリレーのリレー接点、ＣＯＰ　３・・・比較器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブレーキレバーに連動してモータの界磁巻線への
   通電を停止するスイッチ手段及び抵抗負荷を通じてモー
   タの電機子に帰還する発電制動回路を閉じるスイッチ手
   段と、前記発電制動回路の発電を検知し、前記界磁巻線
   へ通電する制御手段とを設けたことを特徴とする電動車
   。