JPS6029282Y2 - 電動車椅子の電動機制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電動車椅子の電動機制御装置に関するもので、
電動車椅子を低速で走行させたときにも所定のトルクを
得られるようにしたものである。

電動車椅子には、走行方向や速度を制御する操縦レバー
のほかに、全体の車速を押さえる高低速切換スイッチが
あり、これにより車速を押さえるようになっている。

一般にはこの切換スイッチを低速側にすると、車速のみ
ならずトルクも小さくなり、坂や段差等の乗越えができ
なくなってしまう問題がある。

これを解決するものとしては、モーターにタコジェネを
取り付け、モーターの回転数を検出して、これを回転数
フィードバック回路に作用させて、トルクの向上を図る
ことが考えられるが、機構が複雑となり、コスト高にな
る問題がある。

本考案はこの点に鑑みてなされたものである。

本考案の一実施例を第１図について説明すると、１は操
縦レバーであって、搭乗者がこれを操作して傾斜させる
ことにより、可変抵抗器２の摺動子３を移動させるもの
である。

可変抵抗器２の両端には安定化された電圧（Ｖｃｃ）が
加えられており、摺動子３は移動することによって、そ
の電圧が変るようになっている。

摺動子３には絶対値増幅器４の入力側が接続されている
。

絶対値増幅器４の出力側には、抵抗器５．６が直列に接
続されている。

抵抗器６の一端は速度切換スイッチ７の低速側固定接点
８が接続されている。

速度切換スイッチ７の高速側固定接点９はいずれにも接
続されておらず、可動接点１０は接地（車体接地、以下
同じ）されている。

抵抗器５には、絶対値増幅器４側をカソードにしたダイ
オード１１が並列に接続されている。

抵抗器５，６の接続点には、アナログ・デユーティ比変
換回路１２の入力側と、入力側に電圧（Ｖｃｃ）を受け
る定電流回路１３の出力側が接続されている。

アナログ・デユーティ比変換回路１２の出力側はトラン
ジスター１４のベースに接続されている。

トランジスター１４のコレクターには負極側を接地した
バッテリー１５の正極側が接続されている。

トランジスター１４のエミッターにはモーター１６の一
極が接続されている。

このモーター１６の他極は抵抗器１７を介して接地され
ている。

モーター１６は、直流分巻形あるいはパーマネントモー
ターがよいが、直流直巻形のものであっても、トルクが
電流に比例しているようなものであれば、同様に使用で
きる。

モーター１６と抵孔器１７の直列回路には、トランジス
ター１４側をカソードにしたダイオード１８が並列に接
続されている。

そしてモーター１６と抵抗器１７の接続点には増幅器１
９の入力側が接続されている。

増幅器１９の出力側は、定電流回路１３の制御端子に接
続されて、フィードバック回路を形成する。

このように構成されたこの装置は、次のように作用する
。

まず絶対値増幅器４は第２図に示すように、摺動子３に
よって与えられる入力電圧ａがＶＣＣ／２のときに出力
電圧Ｅ。

が零電圧で、それより大きく、あるいは小さくなるに従
って徐々に増え、ａ＝０またはａ＝■ＣＣでＥ。

＝ＶＣＣとなるような特性のものとする。

このような特性によって、車輌の前進あるいは後進の速
度を制御することができる。

ここでＥ。はＯ〜ＥＢまで変化するものとする。

この絶対値増幅器４の出力電圧は抵抗器５を通じてアナ
ログ・デユーティ比変換回路１２に加えられる。

ダイオード１１は、アナログ・デユーティ比変換回路１
２の入力電圧３ｉｎが絶対値増幅器４の出力電圧Ｅ。

以上にならないように作用する。

アナログ・デユーティ比変換回路１２の出力側にはトラ
ンジスター１４のベースが接続されているので、モータ
ー１６にはバッテリー１５の起電圧Ｅ８からＯまでの電
圧を受けることになる。

アナログ・デユーティ比変換回路１２は、第３図に示す
ような特性、すなわちＥｉｎ＝ＥＭの関係を持つように
作用する。

ここで速度切換スイッチ４の可動接点１０を高速側固定
接点９側に倒すと、Ｅｏの変化に対しＥＭは、０〜ＥＢ
まで変化し、最高速時には、モーター１６に電圧ＥＢが
加わって、回転数とトルクの関係は第４図１のようにな
る。

次に速度切換スイッチ７の可動接点１０を低速側固定接
点８側に倒すと、定電流回路１３の出力電流■がＩ＝に
−Ｉａであったとき、 Ｅｉｎ＝ＥＭ＝ｒ２ＥＢ＋ｒ１ｒ２に°Ｉａ００．■ｒ
１＋ｒ２ となる。

ここでモーター１６が、前述のように直流分巻形かパー
マネントモーターである場合、ＥＭとＩａの関係は、 Ｉａ＝Ｌヨ９［、、、■ ａ ここでＮは回転数、φは磁束、Ｒａはコイルノ抵抗であ
る。

■に■を代入すると、Ｉａ＝す≧角±−９迦
００．■（ｒ１＋ｒ２）Ｒａ−ｒ１ｒ２に１ となる。

トルクＴは、Ｔ＝に３■ａとなるから、Ｔ ”Ｋ３匙［
豆士−幼超 ・・・■（ｒ１＋ｒ２）Ｒａ−ｒ１
ｒ２に１ これが第４図の２に示すような特性になる。

３は従来例の特性である。

このように、モーター１６に流れる電流Ｉａに関連して
定電流回路１３の出力電流Ｉが制御され、これによって
トランジスター１４によってモーター１６に与えられる
電圧Ｅ８が変化して、低回転時のトルクを増大させるこ
とができることになる。

本考案は上述のように構成したので、タコジェネ等を使
用しない簡単な構造で、低回転時のトルクを向上させる
ことができる利点がある。

また操縦レバーを停止位置である中立状態にすれば、モ
ーターの端子電圧が必ず零電圧となって、確実に停止で
きる特長もある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の一実施例の回路図、第２図は絶対値増
幅器の作動特性を示すグラフ、第３図はアナログ・デユ
ーティ比変換回路の作動特性を示すグラフ、第４図は第
１図の回路と従来回路の作動特性を示すグラフである。 １・・・・・・操縦レバー、２・・・・・・可変抵抗器
３・・・・・・摺動子、４・・・・・・絶対値増幅器
、５，６．１７・・・・・・抵抗器、７・・・・・・速
度切換スイッチ、１１・・・・・・ダイオード、１２・
・・・・・アナログ・デユーティ比変換回路、１３・・
・・・・定電流回路、１４・・・・・・トランジスター
、１５・・・・・・バッテリー １６・・・・・・モー
ター １９・・・・・・増幅器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 操縦レバーの位置から停止と進行とを判別する絶対値増
   幅器と、該絶対値増幅器の出力を分圧する分圧回路と、
   該分圧回路からの出力信号を受けて電動機への通電を制
   御するアナログ・デユーティ比変換回路と、該アナログ
   ・デユーティ比変換回路に給電する定電流回路と、前記
   分圧回路の分圧比を切換える速度切換スイッチとを備え
   た電動機制御装置において、電動機に流れる電流を検出
   して前記定電流回路の電流を制御するフィードバック回
   路を備えると共に、前記分圧回路に並列に、前記絶対値
   増幅器の出力電圧よりも前記アナログ・デユーティ比変
   換回路の入力電圧が高くならないようにするダイオード
   を接続したことを特徴とする電動車椅子の電動機制御装
   置。