JPS6329647Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、たとえば電動車椅子のような電動車
輛に使用する電磁ブレーキの作動装置に関するも
ので、搭乗者が停止させようとするときに、電動
車輛を確実に、しかも円滑に停止させるようにし
たものである。

電動車輛は、内燃機関を搭載した車輛よりは一
般的に操縦方法が容易になつている。このため、
身体障害者が搭乗する車椅子を自動化するに当つ
ても、電動化するのが普通である。そこで電動車
椅子は、この特長を充分に生かすように、１本の
操縦レバーを操作することによつて、前進、後
進、および左折、右折、旋回などができるよよう
に作られている。

電動車椅子はこのような機能を発揮するため、
左右の車輪に直流モーターを取り付け、モーター
コントローラーにより、この直流モーターを正
転、逆転、および回転数の制御を行なうようにな
つている。そして制動装置としては、特にブレー
キ装置を設けずに、モーターへの電力供給を停止
するか、モーターの端子間を短絡して、駆動力を
断ち、あとはモーターと車輪間の動力伝達ロスを
利用して停止させるようにしているのが普通であ
る。

しかしながらこのような方法では、大きな制動
力が得られないことから、坂道では停止できない
問題がある。そこでこの問題を解決するものとし
て、モーターの回転数を検出し、車輛を停止させ
るときには、モーターに逆電圧を印加して停止さ
せることが行なわれる。しかしこの方法では、モ
ーターの回転数を検出する装置が必要となつて複
雑となる問題がある。

本考案はこの点に鑑みてなされたものである。
本考案はこのための構成として、電動車輛に電磁
ブレーキを設けると共に中立状態において車輪の
駆動を停止するように出力信号を発する操縦レバ
ーを設け、該操縦レバーの中立状態を検出したと
き瞬時に電磁ブレーキに大きな制動力を発生させ
る出力信号を発し、その直後は一旦この出力信号
のレベルを落し、次いで前記電磁ブレーキの制動
力を徐々に増加させるような出力信号を発するよ
うに制御する検出回路および電圧制御部を設けた
構成としたものである。本考案の一実施例を図に
ついて説明すると、第１図において１は操縦器で
あつて、内部に２個の可変抵抗器２，３を有して
おり、これらの可変抵抗器２，３の摺動子４，５
は、搭乗者の操作する操縦レバー６によつて移動
させられるようになつている。可変抵抗器２は左
側の車輪制御用であり、可変抵抗器３は右側の車
輪制御用であつて、これら可変抵抗器２，３の両
端には電圧がかけられている。これらの可変抵抗
器２，３の摺動子４，５はモーターコントローラ
ー７の二つの端子７ａ，７ｂに接続されている。
なお、操縦レバー６は、中立状態のとき、車輪の
駆動を停止させる信号を発することになる。

モーターコントローラー７は、摺動子４，５か
ら受ける信号により、車輪（図示せず）に取り付
けられたモーター８，９を制御するものである。
このためモーター８，９は出力端子７ｃ，７ｄに
接続されている。なお、電源はこのモーターコン
トローラー７に接続されるが、その図示は省略す
る。モーター８，９には、それぞれ後述する構造
の電磁ブレーキ１０，１１が取り付けられてお
り、作動したとき、モーター８，９とともに車輪
を停止させるようになつている。

１２はブレーキ作動装置である。このブレーキ
作動装置１２は、操縦レバー６の中立状態を検出
する検出回路１３と、この検出回路１３の出力を
受けて、出力電圧を制御する電圧制御部１４とか
ら成つている。検出回路１３の入力側は可変抵抗
器２，３の摺動子４，５に接続されており、摺動
子４，５の位置による電圧を受け、この電圧から
操縦レバー６の中立位置を検出するようになつて
いる。

検出回路１３の出力側には、電圧制御部１４が
接続されている。電圧制御部１４は、検出回路１
３の出力信号を受けたとき、電磁ブレーキ１０，
１１を作動させる作動をするものである。なお電
磁ブレーキ１０，１１は、このように車輪ごとに
設けずに、１個で両輪に制動をかけるようにして
もよい。

第２図は電圧制御部１４の具体例を示すもので
ある。これを説明すると、１５は検出回路１３の
出力側に接続される入力端子で、操縦レバー６が
中立状態のとき「Ｈ」の信号を、それ以外のとき
には「Ｌ」の信号を得るものである。入力端子１
５には、第１のアナログスイツチ１６の制御端子
と、インバーター１７の入力側と、コンデンサー
１８の一端とが接続されている。

インバーター１７の出力側は第２のアナログス
イツチ１９の制御端子に接続されている。またコ
ンデンサー１８の他端はノンインバーター２０の
入力側に接続されている。コンデンサー１８とノ
ンインバーター２０との接続端と接地間には、ア
ノード側を接地（車体接地、以下同じ）したダイ
オード２１のカソード側と、一端を接地した抵抗
器２２の他端とが接続されている。ノンインバー
ター２０の出力側には、第３のアナログスイツチ
２３の制御端子が接続されている。第３のアナロ
グスイツチ２３には直列に、第４のアナログスイ
ツチ２４が接続されている。第４のアナログスイ
ツチ２４の一端は接地されている。この第４のア
ナログスイツチ２４の制御端子は、前述の第２の
アナログスイツチ１９の制御端子とともに、イン
バーター１７の出力側に接続されている。これら
のアナログスイツチ１６，１９，２３，２４は、
それぞれ制御端子に「Ｈ」の入力信号があつたと
きオンとなり、「Ｌ」の入力信号があつたときに
はオフとなるものである。

２５は電源であるバツテリーである。このバツ
テリー２５の正側には、第３のアナログスイツチ
２３の一端と、定電流回路２６の一端とが接続さ
れている。バツテリー２５の他端は接地されてい
る。定電流回路２６の他端は、第１のアナログス
イツチ１６の一端に接続されている。第１のアナ
ログスイツチ１６の他端は、第２のアナログスイ
ツチ１９とコンデンサー２７の並列回路を介して
基準電池２８の正側に接続されている。基準電池
２８の負側は接地されている。基準電池２８は後
述する初期電圧を発するものである。

第１のアナログスイツチ１６と第２のアナログ
スイツチ１９およびコンデンサー２７の一端との
接続点には、バツフアアンプ２９の正側入力端子
が接続されている。このバツフアアンプ２９の負
側入力端子は出力端子に接続されている。出力端
子は抵抗器３０を介して、第３のアナログスイツ
チ２３と第４のアナログスイツチ２４との接続点
と、パワーアンプ３１の正側入力端子とに接続さ
れている。パワーアンプ３１の負側入力端子は出
力端子に接続されている。パワーアンプ３１の出
力側と接地間には、後述する電磁ブレーキ１０，
１１のブレーキコイル３２，３３が接続されてい
る。

第３図は電磁ブレーキ１０，１１の一例を示す
ものである。これを説明すると、３４はブレーキ
本体であつて、このブレーキ本体３４にはモータ
ー８，９の出力軸３５がベアリング３６によつて
回転自在に枢着されている。ブレーキ本体３４の
先端部にはブレーキシユー３７が貼着されてい
て、出力軸３５に取り付けられたブレーキデイス
ク３８にギヤツプａをおいて対向している。

出力軸３５の先端部近傍には突起３９が設けら
れており、この突起３９の内側に、ブレーキデイ
スク３８が出力軸３５に対してその軸方向には移
動するが、回転はしないようにして取り付けられ
ている。そしてこのブレーキデイスク３８とベア
リング３６の間には、若干圧縮された状態でリタ
ーンスプリング４０が介装されている。このリタ
ーンスプリング４０は、ブレーキ本体３５の先端
近傍に埋設されたブレーキコイル３２，３３が通
電されることによつてブレーキ本体３４が電磁石
となつたとき、これに引かれるブレーキデイスク
３８に、反撥方向の力を与えるものである。

次に、このように構成されたこの装置の作動を
説明する。第１図において走行状態の電動車椅子
で、搭乗者が走行停止をする目的で操縦レバー６
を中立状態にすると、ブレーキ作動装置１２の検
出回路１３がその状態を検出し、「Ｈ」の出力信
号を出力する。この出力信号は電圧制御部１４に
与えられる。

この先を第２図および第４図について説明す
る。入力端子１５に「Ｈ」の入力信号（第４図
参照）があると、この信号で第１のアナログスイ
ツチ１６はオンになる。このときインバーター１
７を介して制御される第２のアナログスイツチ１
９はオフになる。コンデンサー２７の一端は基準
電池２８を介して接地されているので、コンデン
サー２７の接地側電位は、この基準電池２８の起
電圧をベースにした値に維持されることになる。

第１のアナログスイツチ１６を閉じると、コン
デンサー２７には定電流回路２６によつて制御さ
れる電流ｉが流れて、これを充電する。そしてこ
の充電が進行するに伴なつて点の電圧は上昇
し、やがて一定値に保持される。そしてこの電圧
は、第４図に示すように入力端子１５への信号
入力がなくなると瞬時に元の値に低下する。な
お、の基準電圧は基準電池２８によつて、接地
電圧よりＥだけ高くなつている。

入力端子１５に「Ｈ」の入力信号があると、コ
ンデンサー１８にも電流が流れてこれを充電す
る。この充電電流はコンデンサー１８から抵抗器
２２に流れることになるので、入力端子１５に入
力信号が入つた瞬間から、コンデンサー１８の容
量と抵抗器２２の抵抗値とで決定される時定数ｔ
の間（たとえば50ミリセコンド）だけ、点に
は、第４図に示すように高い値が生ずる。

点にこのように高い値が生ずると、第３のア
ナログスイツチ２３が閉じるので、バツテリー２
５の電位がパワーアンプ３１の正側入力端子に加
えられ、ブレーキコイル３２，３３はこの瞬間、
大きな電流で励磁されて、ブレーキデイスク３８
を吸引し、ブレーキシユー３７との間に摩擦を生
ずることになる。この状態はコンデンサー１８の
充電が進行することによつて終了し（前述のよう
に、たとえば50ミリセコンド）、第３のアナログ
スイツチ２３がオフとなることによつて終了す
る。

第２図の点は、との波形の合成によつ
て、第４図のに示すような波形の電圧を得るこ
とになる。ブレーキコイル３２，３３は、この波
形の電圧をパワーアンプ３１によつて増幅された
電力で励磁され、これによつて最初強く作用し、
その直後に一旦緩み、次いで徐々に増加するよう
な特性（第４図参照）で作用することになる。
この場合において、最初強く作用した後、一旦緩
んだときが、全くの解放状態でなく、基準電池２
８の起電圧だけ高くなつているので、円滑な制動
特性が得られることになる。なお、操縦レバー６
が中立状態から外れれば、ブレーキコイル３２，
３３の印加電圧は除去される。

以上説明した実施例にあつては、ブレーキコイ
ル３２，３３に加える電圧を制御するようにした
が、これは電流を制御するようにしてもよいもの
である。また電磁ブレーキ１０，１１として、ブ
レーキコイル３２，３３に電圧を印加することに
よつて制動力が生ずるものを用いたが、これは逆
に電圧を加えると制動力が減少するものでもよ
い。そしてこの場合には、第２図点の電圧波形
を第４図′のように制御することになる。

本考案は上述のように構成したものであるか
ら、部品の少ない簡単な構造でありながら操縦レ
バー１本の操作で衝撃が少なく円滑に、しかも確
実に電動車輛を停止させることができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の概略を示す回路
図、第２図は第１図の電圧制御部の具体的な一例
を示す回路図、第３図は電磁ブレーキの一例を示
す一部断面図、第４図は作動状態を示す波形図で
ある。 １……操縦器、２，３……可変抵抗器、４，５
……摺動子、６……操縦レバー、７……モーター
コントローラー、８，９……モーター、１０，１
１……電磁ブレーキ、１２……ブレーキ作動装
置、１３……検出回路、１４……電圧制御部、１
５……入力端子、１６……第１のアナログスイツ
チ、１７……インバーター、１８，２７……コン
デンサー、１９……第２のアナログスイツチ、２
０……ノンインバーター、２２……抵抗器、２３
……第３のアナログスイツチ、２４……第４のア
ナログスイツチ、２５……バツテリー、２８……
基準電池、２９……バツフアアンプ、３１……パ
ワーアンプ、３２，３３……ブレーキコイル、３
４……ブレーキ本体、３５……出力軸、３７……
ブレーキシユー、３８……ブレーキデイスク、４
０……リターンスプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電動車輛に電磁ブレーキを設けると共に中立状
   態において車輪の駆動を停止するように出力信号
   を発する操縦レバーを設け、該操縦レバーの中立
   状態を検出したとき瞬時に電磁ブレーキに大きな
   制動力を発生させる出力信号を発し、その直後は
   一旦この出力信号のレベルを落し、次いで前記電
   磁ブレーキの制動力を徐々に増加させるような出
   力信号を発するように制御する検出回路および電
   圧制御部を設けたことを特徴とする電磁ブレーキ
   の作動装置。