JPS6234583B2 - - Google Patents
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- JPS6234583B2 JPS6234583B2 JP12765576A JP12765576A JPS6234583B2 JP S6234583 B2 JPS6234583 B2 JP S6234583B2 JP 12765576 A JP12765576 A JP 12765576A JP 12765576 A JP12765576 A JP 12765576A JP S6234583 B2 JPS6234583 B2 JP S6234583B2
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- Steering Controls (AREA)
- Handcart (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は、蓄電池等の電源と、車体に設けられ
た駆動車輪及び操舵車輪と、前記電源により駆動
車輪を駆動する駆動モータと、該駆動モータを制
御する速度制御装置と、操舵車輪を操舵するサー
ボモータと、該サーボモータを制御する操舵制御
装置と、前記速度制御装置と操舵制御装置を共に
制御操作する1本の操作レバーとを備えた電気車
に関するものである。[Detailed Description of the Invention] (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a power source such as a storage battery, drive wheels and steering wheels provided on a vehicle body, a drive motor that drives the drive wheels by the power source, and a power source such as a storage battery. A speed control device that controls a drive motor, a servo motor that steers a steering wheel, a steering control device that controls the servo motor, and one operating lever that controls both the speed control device and the steering control device. This relates to an electric car equipped with
(ロ) 従来の技術
従来、ハンドルからなる操舵装置を操舵したと
きの操舵トルクを検出する操舵トルク検出装置
と、操舵された操舵角を検出する操舵角検出装置
との両出力に基づいて、操舵車輪を操舵するモー
タを制御するものが、特開昭48−50430号公報に
開示されている。(b) Conventional technology Conventionally, steering control is performed based on the outputs of both a steering torque detection device that detects the steering torque when a steering device consisting of a steering wheel is steered, and a steering angle detection device that detects the steered steering angle. A device for controlling a motor for steering wheels is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-50430.
また、1本の操作レバーの操作により、操舵車
輪を機械的に操舵すると共に駆動車輪を駆動する
エンジンを制御するものが、実公昭50−24298号
公報に開示されている。 Further, Japanese Utility Model Publication No. 50-24298 discloses a device that mechanically steers steering wheels and controls an engine that drives drive wheels by operating a single operating lever.
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
しかしながら、特開昭48−50430号公報で開示
されるものにあつては、操舵装置のみの操作によ
つて、駆動車輪の駆動を制御することができな
い。また、実公昭50−24298号公報で開示される
ものにあつては、操舵車輪を操作レバーの機械的
連結により操舵するため、操舵に力を要すると共
に電気車の後退走行をすることができない欠点が
ある。(c) Problems to be solved by the invention However, in the case of the invention disclosed in JP-A-48-50430, it is not possible to control the drive of the drive wheels by operating only the steering device. . Furthermore, in the case of the vehicle disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 50-24298, the steering wheel is steered by mechanical connection of the operating lever, which requires force for steering and also has the disadvantage that the electric vehicle cannot run backwards. There is.
本発明はかかる点に鑑み発明されたものにし
て、1本の操作レバーの操作により、駆動車輪及
び操舵車輪を同時に制御することができると共に
車体の後退も可能となし、運転操作が簡単で平
地・登り坂はもちろん、下り坂に於いても優れた
方向制御能力を備えて、安全に走行し得る電気車
の提供にある。 The present invention has been invented in view of the above points, and allows driving wheels and steering wheels to be controlled simultaneously by operating a single operating lever, as well as making it possible to move the vehicle backwards. - To provide an electric vehicle that has excellent directional control ability not only on uphill slopes but also on downhill slopes and can run safely.
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明は電源と、車体に設けられた駆動車輪及
び操舵車輪と、電源により駆動車輪を正逆駆動す
る駆動モータと、駆動モータの正逆転及びその回
転数を制御する駆動モータ回転制御回路と、操舵
車輪を操舵するサーボモータと、サーボモータの
正逆転及びその回転角を制御する操舵制御装置
と、駆動モータの回転方向及びその回転数と、サ
ーボモータの回転方向及びその回転角を夫々指令
し、駆動モータ回転制御回路と操舵制御装置を共
に制御操作する1本の操作レバーとを具備し、
駆動モータ回転制御回路は
操作レバーの前後方向への移動に対応して切変
わる回転方向及びその回転数を制御するスイツチ
群を備え、
操舵制御装置は
操作レバーの左右方向への移動に連動して抵抗
値が変化する操作レバー連動可変抵抗器と、
操作レバーの前後方向への移動に伴う駆動モー
タの高速・低速を検出する切換スイツチと、切換
スイツチにて切換えられ、サーボモータの回転に
連動して抵抗値が変化する高速用可変抵抗器と低
速用可変抵抗器とを有する位置検出回路と、
操作レバー連動可変抵抗器と低速用可変抵抗器
または操作レバー連動可変抵抗器と高速用可変抵
抗器との抵抗値変化に伴う位置検出回路からの出
力電圧の大きさに応じてサーボモータ正転用信号
を出力する正転制御用パルス発生回路と、同じく
位置検出回路からの出力電圧の大きさに応じてサ
ーボモータ逆転用信号を出力する逆転制御用パル
ス発生回路と、
正転制御用パルス発生回路と逆転制御用パルス
発生回路との何れか一方からの信号に基づきサー
ボモータを正回転または逆回転をさせるとともに
何れのパルス発生回路からも信号が入力されない
場合に停止させることで、サーボモータの正逆転
と停止をおこなうサーボモータ回転制御回路とを
備え、
サーボモータの回転角を駆動モータの低速回転
時より高速回転時において小さくなるように、切
換スイツチにより高速用可変抵抗器と低速用可変
抵抗器とを切換える手段でもつて問題点を解決す
るものである。(d) Means for Solving the Problems The present invention provides a power source, a drive wheel and a steering wheel provided on a vehicle body, a drive motor that drives the drive wheels in the forward and reverse directions using the power source, and a drive motor that drives the drive wheels in the forward and reverse directions and its rotation. a drive motor rotation control circuit that controls the number of rotations of the drive motor, a servo motor that steers the steering wheel, a steering control device that controls the forward and reverse rotation of the servo motor and its rotation angle, the rotation direction and rotation speed of the drive motor, and the servo motor. The drive motor rotation control circuit commands the direction of rotation and the rotation angle thereof, and controls both the drive motor rotation control circuit and the steering control device. The steering control device includes a group of switches that control the direction of rotation and the number of rotations depending on the direction of rotation, and the steering control device includes a control lever-linked variable resistor whose resistance value changes in conjunction with the movement of the control lever in the left and right directions; A changeover switch that detects high/low speed of the drive motor as the lever moves forward and backward, and a variable resistor for high speed and low speed that is switched by the changeover switch and whose resistance value changes in conjunction with the rotation of the servo motor. a position detection circuit having a variable resistor, and an output voltage from the position detection circuit due to a change in resistance value between the operating lever interlocking variable resistor and the low speed variable resistor or the operating lever interlocking variable resistor and the high speed variable resistor. A pulse generation circuit for forward rotation control that outputs a signal for forward rotation of the servo motor according to the magnitude of the output voltage from the position detection circuit, and a pulse generation circuit for reverse rotation control that outputs a signal for reverse rotation of the servo motor according to the magnitude of the output voltage from the position detection circuit. When the servo motor is rotated forward or reverse based on the signal from either the circuit, the pulse generation circuit for forward rotation control, or the pulse generation circuit for reverse rotation control, and no signal is input from either pulse generation circuit. Equipped with a servo motor rotation control circuit that performs forward/reverse rotation and stop of the servo motor by stopping the drive motor at high speed. This problem can also be solved by means of switching between the variable resistor for low-speed use and the variable resistor for low-speed use.
(ホ) 作用
かかる構成において、1本の操作レバーの移動
方向及びその移動量により、駆動車輪を正逆駆動
する駆動モータの回転方向及びその回転数と、操
舵車輪を操舵するサーボモータの回転方向及びそ
の回転角とを、同時に制御する。また、サーボモ
ータの回転方向及びその回転角は操舵制御装置に
よつて次のように制御される。すなわち、操作レ
バーを移動すると、その移動方向によつて切換ス
イツチが切換わり、この切換スイツチに関連し、
サーボモータの回転に連動して可変される高速用
可変抵抗器又は低速用可変抵抗器の抵抗値と、操
作レバーの移動量を検出する操作レバー連動可変
抵抗器の抵抗値との合成抵抗値に応じた出力電圧
が位置検出回路から生ずる。この出力電圧の大き
さに応じた出力信号が正転制御用パルス発生回路
又は逆転制御用パルス発生回路から発生し、この
サーボモータ正転用信号とサーボモータ逆転用信
号の組合によつて、サーボモータは、サーボモー
タ回転制御回路にて、正転、停止あるいは逆転す
る。サーボモータがいずれか一方に回転すると、
その回転に応じて高速用可変抵抗器又は低速用可
変抵抗器の抵抗値が変化する。従つて、この抵抗
値の変化によつて、前記出力電圧が変化し、各パ
ルス発生回路から出力される信号の組合せ状態が
変化して、サーボモータの回転を停止する。この
ようにして、サーボモータの回転角が制御され
る。(E) Effect In such a configuration, the direction of movement and amount of movement of one control lever determines the rotation direction and rotation speed of the drive motor that drives the drive wheels in forward and reverse directions, and the rotation direction of the servo motor that steers the steered wheels. and its rotation angle are simultaneously controlled. Further, the rotation direction and rotation angle of the servo motor are controlled by the steering control device as follows. In other words, when you move the control lever, the changeover switch changes depending on the direction of movement, and the
The combined resistance value is the resistance value of the high-speed variable resistor or low-speed variable resistor that is varied in conjunction with the rotation of the servo motor, and the resistance value of the operating lever interlocking variable resistor that detects the amount of movement of the operating lever. A corresponding output voltage is generated from the position sensing circuit. An output signal corresponding to the magnitude of this output voltage is generated from the forward rotation control pulse generation circuit or the reverse rotation control pulse generation circuit, and the combination of the servo motor forward rotation signal and the servo motor reverse rotation signal causes the servo motor to is rotated forward, stopped, or reversed by the servo motor rotation control circuit. When the servo motor rotates in either direction,
The resistance value of the high-speed variable resistor or the low-speed variable resistor changes depending on the rotation. Therefore, due to this change in resistance value, the output voltage changes, the combination of signals output from each pulse generating circuit changes, and the rotation of the servo motor is stopped. In this way, the rotation angle of the servo motor is controlled.
(ヘ) 実施例
以下本発明電気車を、図面に示す電動車椅子を
一施例として説明する。(F) Embodiment The electric vehicle of the present invention will be described below using an electric wheelchair shown in the drawings as an embodiment.
第1図に於いて、1は金属パイプ等からなる電
動車椅子の車体で、2,3はアームレスト、4,
5は手押しハンドル、9,7はフツトレスト、8
は座席シート、9は背シートである。10,11
は車体1の前部左右に設けられた操舵車輪で、連
結桿12を介して互いに共働する如く連結されて
いる。13,14は操舵車輪の支持軸で、一方の
支持軸13は第2図,に示すように、プーリ
ー15,16、ベルト17を介して蓄電池B1,
B2を電源とするサーボモータSMに連結され、進
行方向制御機構を構成している。VR1は高速用可
変抵抗器、VR2は低速用可変抵抗器で、サーボモ
ータSMの回転軸にギヤ18,19,20、プー
リー15,16、ベルト17を介して連結されて
いる。21は前記プーリー15,16、ベルト1
7、ギヤ18,19,20等を収納している前方
機構収納部である。22,23は車体1の後部左
右に設けられた駆動車輪で、後方機構収納部24
に収納されているギヤ、チエーン等(図示せず)
からなる減速機構を介して駆動モータRMに連結
されている。尚、前述の進行方向制御機構、減速
機構、並びに蓄電池B1,B2、サーボモータSM、
駆動モータRM等の各種電装品は座席シート8の
下方に位置す車体1に搭載されている。25は駆
動モータRM及びサーボモータSMを制御する操
作部で、操作レバー26にて直接作動されるスイ
ツチ群、更には操作レバー連動可変抵抗器VR3等
の電気部品を内蔵し、操作に便利なようにアーム
レスト3の近接位置に装備されている。 In Figure 1, 1 is the body of an electric wheelchair made of metal pipes, 2 and 3 are armrests, 4,
5 is a hand handle, 9 and 7 are footrests, 8
9 is a seat seat, and 9 is a back seat. 10,11
are steering wheels provided on the left and right sides of the front part of the vehicle body 1, and are connected to each other via a connecting rod 12 so as to cooperate with each other. Reference numerals 13 and 14 are support shafts for steering wheels, and one support shaft 13 is connected to a storage battery B 1 , via pulleys 15 and 16 and a belt 17, as shown in FIG.
It is connected to a servo motor SM whose power source is B2 , and constitutes a traveling direction control mechanism. VR 1 is a high-speed variable resistor, and VR 2 is a low-speed variable resistor, which are connected to the rotating shaft of the servo motor SM via gears 18, 19, 20, pulleys 15, 16, and a belt 17. 21 indicates the pulleys 15 and 16, and the belt 1.
7. This is a front mechanism storage section that stores gears 18, 19, 20, etc. Reference numerals 22 and 23 are driving wheels provided on the rear left and right sides of the vehicle body 1;
Gears, chains, etc. stored in (not shown)
It is connected to the drive motor RM via a speed reduction mechanism consisting of. In addition, the aforementioned traveling direction control mechanism, deceleration mechanism, storage batteries B 1 , B 2 , servo motor SM,
Various electrical components such as the drive motor RM are mounted on the vehicle body 1 located below the seat 8. Reference numeral 25 denotes an operation unit for controlling the drive motor RM and servo motor SM, which includes a group of switches operated directly by the operation lever 26, and electric parts such as a variable resistor VR 3 linked to the operation lever, making it convenient for operation. It is installed in a position close to the armrest 3 as shown in FIG.
次に、第3図を基に操作部25の説明をする。
操作レバー26は、その根端に逆U字型金具27
を固着し、該金具を貫通するピン28を介してカ
ム29に左右方向に回動自在に軸支されている。
またカム29は枠体30の側壁にピン31で前後
方向に回動自在に軸支されている。また前記ピン
31には2個の同型の位置設定金具32,33の
中央部を対称的に配する如く軸支しており、該金
具の一端は側壁からの別のピン34に当接し、他
端は互いにスプリング35にて連結されると共に
カム29の上方に当接しており、前記スプリング
35によつて常に定位置、即ち操作レバー26を
前後方向に対して中立位置に保持するようになつ
ている。また操作レバー26は、枠体30の側壁
に固定された操作レバー連動可変抵抗器VR3の軸
に設けられた水平歯車36と噛み合うように設け
られた大平歯車37を備えた別の逆U字型金具3
8の溝38aに遊嵌々合されている。該逆U字型
金具38はピン39,40を介して枠体30の側
壁に左右方向に回動自在に軸支されている。また
前記一方のピン40には、前述と同様に2個の同
型の位置設定金具41,42の中央部を対称的に
配する如く軸支しており、該金具の一端は側壁に
植設されたピン43に当接すると共に前記逆U字
型金具38に植設された別のピン44にも当接
し、他端は互いにスプリング45で連結されてい
ることによつて常に定位置、即ち操作レバー26
を左右方向に対して中立位置に保持するようにな
つている。スイツチ群SW4〜SW9は前記カム29
の作動面に対峙し、適宜作動される如く枠体30
に固定されている。 Next, the operation section 25 will be explained based on FIG.
The operating lever 26 has an inverted U-shaped fitting 27 at its base end.
is fixed to the metal fitting, and is rotatably supported by a cam 29 via a pin 28 passing through the metal fitting in a left-right direction.
Further, the cam 29 is pivotally supported by a pin 31 on the side wall of the frame 30 so as to be freely rotatable in the front and rear direction. Further, the pin 31 has two position setting metal fittings 32 and 33 of the same type pivoted so as to be arranged symmetrically at the center, one end of which abuts another pin 34 from the side wall, and the other. The ends are connected to each other by a spring 35 and are in contact with the upper part of the cam 29, and the spring 35 always maintains the control lever 26 in a fixed position, that is, in a neutral position with respect to the longitudinal direction. There is. Further, the operating lever 26 has another inverted U-shape equipped with a large spur gear 37 provided to mesh with a horizontal gear 36 provided on the shaft of an operating lever interlocking variable resistor VR 3 fixed to the side wall of the frame 30. Mold fittings 3
It is loosely fitted into the groove 38a of No.8. The inverted U-shaped metal fitting 38 is pivotally supported on the side wall of the frame 30 via pins 39 and 40 so as to be rotatable in the left-right direction. Further, the one pin 40 has two position setting metal fittings 41 and 42 of the same type pivoted so as to be arranged symmetrically in the center, as described above, and one end of the metal fittings is embedded in the side wall. In addition to contacting the pin 43 implanted in the inverted U-shaped fitting 38, the other ends are connected to each other by a spring 45, so that the operating lever is always in a fixed position. 26
is designed to be held in a neutral position with respect to the left and right direction. Switch groups SW 4 to SW 9 are connected to the cam 29
The frame 30 faces the operating surface of the frame 30 and is operated appropriately.
is fixed.
ここで第4図に示す操作部25の操作レバー2
6の位置と、電動車椅子の運転状態との関係につ
いてあらかじめ概略説明をしておく。FT,
FTH,FS,FLは夫々前進高速順に操作レバー2
6の位置を示し、Nは停止状態を、RTH,RS,
RLは夫々後進高速順の操作レバー26の位置を
示している。またLTは左旋回、Sは直進、RTは
右旋回を示している。操作レバー26を前後方向
に操作すると、カム29によりスイツチ群SW4〜
SW9が作動し駆動モータRMの速度制御が行なわ
れる。また操作レバー26を左または右方向に操
作すれば操作レバー連動可変抵抗器VR3が作動
し、サーボモータSMが駆動されて、操舵車輪1
0,11は左または右方向に回動され電動車椅子
は旋回可能な状態となる。このように操作レバー
26を前後左右任意の位置に倒すことにより、電
動車椅子を任意方向に自在に移動させることがで
きる。 Here, the operating lever 2 of the operating section 25 shown in FIG.
The relationship between the position 6 and the operating state of the electric wheelchair will be briefly explained in advance. FT,
FTH, FS, and FL are operated by operating lever 2 in the order of forward speed.
6 position, N indicates the stopped state, RTH, RS,
RL indicates the position of the operating lever 26 in reverse high speed order. Also, LT indicates a left turn, S indicates a straight ahead, and RT indicates a right turn. When the operating lever 26 is operated in the front-back direction, the cam 29 causes the switch group SW 4 to
SW 9 is activated to control the speed of drive motor RM. Furthermore, if the operating lever 26 is operated to the left or right, the operating lever interlocking variable resistor VR 3 is activated, the servo motor SM is driven, and the steering wheel 1 is operated.
0 and 11 are rotated to the left or right, and the electric wheelchair is in a state where it can turn. By tilting the operating lever 26 to any position forward, backward, left, or right in this manner, the electric wheelchair can be freely moved in any direction.
第5図,は、駆動モータRM及びサーボモ
ータSMの回転を制御する電子制御回路図を示
し、両回路はA,Bの両端子を接続することによ
つて構成されるものである。 FIG. 5 shows an electronic control circuit diagram for controlling the rotation of the drive motor RM and the servo motor SM, and both circuits are constructed by connecting both terminals A and B.
この電子制御回路は、電源回路、停止制動回
路、駆動モータ回転制御回路、位置検出回路
、二つのパルス発生回路A,B、サーボモー
タ回転制御回路、二つの遅延回路A,Bから
構成されており、位置検出回路、二つのパルス
発生回路A,B、サーボモータ回転制御回路
及び二つの遅延回路A,Bは操舵制御装置を
構成する。以下各回路について図示例に基づき詳
述する。尚、共通する素子の符号については、ト
ランジスタはTr、スイツチはSW、固定抵抗器は
R、可変抵抗器はVR、コンデンサはC、ダイオ
ードはDとし、夫々Tr1,Tr2…、あるいは
SW1,SW2…等の添え字を付して表示する。 This electronic control circuit consists of a power supply circuit, a stop braking circuit, a drive motor rotation control circuit, a position detection circuit, two pulse generation circuits A and B , a servo motor rotation control circuit, and two delay circuits A and B. , the position detection circuit, the two pulse generation circuits A and B , the servo motor rotation control circuit, and the two delay circuits A and B constitute a steering control device. Each circuit will be described in detail below based on illustrated examples. Regarding the symbols of common elements, transistor is Tr, switch is SW, fixed resistor is R, variable resistor is VR, capacitor is C, diode is D, respectively Tr 1 , Tr 2 , etc., or
Displayed with subscripts such as SW 1 , SW 2 , etc.
電源回路は、直流電源を構成する2個の蓄電
池B1,B2、充電器(図示せず)に接続される充
電端子CT、運転側a1と充電側b1を選択的に切換
え接続し得るメインスイツチSW1、ブレーカー
BKから構成されている。尚、メインスイツチ
SW1は後述の運転充電切換スイツチSW2と連動し
ている。 The power supply circuit includes two storage batteries B 1 and B 2 configuring the DC power supply, a charging terminal CT connected to a charger (not shown), and selective connection between the driving side a 1 and the charging side b 1 . Get main switch SW 1 , breaker
Consists of BK. Furthermore, the main switch
SW 1 is interlocked with operation/charging selector switch SW 2 , which will be described later.
また停止制御回路は、運転側a3と制動側b3を
選択的に切換え接続し得る運転制動切換スイツチ
SW3、駆動モータRMの電磁ブレーキ付勢用コイ
ルLから構成されている。 The stop control circuit also includes an operation/braking selector switch that can selectively connect the driving side A 3 and the braking side B 3 .
It consists of SW 3 and a coil L for energizing the electromagnetic brake of the drive motor RM.
而してメインスイツチSW1を充電側b1に投入
し、充電端子CTに充電器を接続すると蓄電池
B1,B2は夫々個別に充電されると共に、停止制
動回路以下の負荷回路への電力供給を遮断す
る。次にメインスイツチSW1を運転側a1に投入す
ると、直列接続された蓄電池B1,B2の電圧は停
止制動回路以下の負荷回路へ印加されることに
なり、運転制動切換スイツチSW3が運転側a3に投
入されれば、駆動モータ回転制御回路以下への
負荷回路に電力供給がなされ運転状態となる。ま
た制動側b3に投入されれば、電磁ブレーキ付勢用
コイルLは通電状態となつて電磁ブレーキがかか
り、坂道等での停止に適した状態を得る。尚、ブ
レーカーBKの状態如何にかかわらず電磁ブレー
キは作動するようになつている為、電動車椅子の
安全性は確保されている。 Then, when main switch SW 1 is turned on to charging side b 1 and a charger is connected to charging terminal CT, the storage battery
B 1 and B 2 are charged individually, and the power supply to the load circuits below the stop braking circuit is cut off. Next, when the main switch SW 1 is turned on to the operation side a 1 , the voltage of the storage batteries B 1 and B 2 connected in series will be applied to the load circuit below the stop braking circuit, and the operation braking changeover switch SW 3 will be turned on. When the power is supplied to the driving side a3 , power is supplied to the load circuits below the drive motor rotation control circuit, and the circuit becomes operational. If the braking side b3 is applied, the electromagnetic brake energizing coil L is energized and the electromagnetic brake is applied, creating a state suitable for stopping on a slope or the like. The safety of the electric wheelchair is ensured because the electromagnetic brake operates regardless of the state of breaker BK.
ここで駆動モータRMに装備される電磁ブレー
キの作動構成について、第6図に示す一実施例を
基に説明する。46は駆動モータRMのケース
で、該ケースには中心にボス47を設けると共に
回り止め突起48を形設した磁性材よりなるカバ
ー49が螺着されている。50は駆動モータRM
のシヤフト57に固定された磁性材よりなるブレ
ーキデイスクである。52は電磁ブレーキ付勢用
コイルLを装着すると共に回り止め突起48に嵌
合する溝53を形設したコアで、このコア52は
ボス47に固定されブレーキヂイスク50に小間
隙を置いて対向している。而して、コア52は電
磁ブレーキ付勢用コイルLの通電により、通常は
渦巻バネ54によりブレーキデイスク50の位置
にあるブレーキデイスク外枠55を吸着移動さ
せ、コア52とブレーキデイスク外枠55の摩擦
力により、駆動モータRMの回転を停止せしめる
構成となつている。 Here, the operating configuration of the electromagnetic brake equipped on the drive motor RM will be explained based on an embodiment shown in FIG. 6. Reference numeral 46 denotes a case of the drive motor RM, and a cover 49 made of a magnetic material and having a boss 47 at the center and a rotation prevention protrusion 48 is screwed onto the case. 50 is the drive motor RM
This is a brake disc made of magnetic material fixed to the shaft 57 of. Reference numeral 52 denotes a core to which an electromagnetic brake energizing coil L is attached and a groove 53 is formed to fit into the detent projection 48. This core 52 is fixed to the boss 47 and faces the brake disk 50 with a small gap. are doing. When the electromagnetic brake energizing coil L is energized, the core 52 attracts and moves the brake disc outer frame 55 which is normally located at the position of the brake disc 50 by the spiral spring 54, and the core 52 and the brake disc outer frame 55 are moved. The structure is such that the rotation of the drive motor RM is stopped by frictional force.
次に、駆動モータ回転制御回路は、いわゆる
トランジスタチヨツパ回路を用いたもので、2個
のPNP型トランジスタTr1,Tr2、2個のダイオ
ードD1,D2、7個の固定抵抗器R1〜R7、1個の
コンデンサC1、並びに操作レバー26に連動す
る速度切換スイツチSW4からなる発振部と、2個
のNPN型トランジスタTr3,Tr4、2個のダイオ
ードD3,D4、3個の固定抵抗器R8〜R10、操作レ
バー26に連動する正逆転切換スイツチSW5,
SW6及び速度切換スイツチSW7,SW8、並びにメ
インスイツチSW1に連動して運転時にはa2側に、
充電時にはb2側に投入される運転充電切換スイツ
チSW2とから構成されている。 Next, the drive motor rotation control circuit uses a so-called transistor chopper circuit, which includes two PNP transistors Tr 1 and Tr 2 , two diodes D 1 and D 2 , and seven fixed resistors. R 1 to R 7 , one capacitor C 1 , and an oscillation section consisting of a speed changeover switch SW 4 interlocked with the operating lever 26, two NPN transistors Tr 3 and Tr 4 , two diodes D 3 , D 4 , three fixed resistors R 8 to R 10 , forward/reverse changeover switch SW 5 linked to the operating lever 26 ,
When operating in conjunction with SW 6 , speed changeover switches SW 7 and SW 8 , and main switch SW 1 , on the a 2 side,
It consists of an operation/charging selector switch SW2 that is turned on to the b2 side during charging.
而してまず運転制動切換スイツチSW3を運転側
a3に投入する。操作レバー26は通常スプリング
35,45の付勢作用で、第4図中、N(停止)
とS(直進)の交点位置にあり、この時操作レバ
ー26に連動するスイツチ群SW4〜SW9は夫々b4
〜b9側に投入されている為、駆動モータRMは固
定抵抗器R9を負荷として発電制動が働く状態と
なつている。いま操作レバー26を前に倒しFL
(前進1速)の位置にすると、カム29によつて
正逆転切換スイツチSW5はa5側に投入され、コン
デンサC1の充放電に伴い、トランジスタTr1が
ONの時は各トランジスタTr2,Tr3,Tr4は
OFF、トランジスタTr1がOFFの時は各トランジ
スタTr2,Tr3,Tr4はONの状態を繰返し、つま
り発振部は発振し、駆動モータRMには断続電流
が流れ、駆動モータRMはある速度で正回転し電
動車椅子は前進する、次に操作レバー26をさら
に倒しFS(前進2速)の位置にすると、カム2
9によつて速度切換スイツチSW7はa7側に投入さ
れる結果、固定抵抗器R9による電圧降下はなく
なり駆動モータRMの回転数は増加し電動車椅子
の速度は速くなる。 First, set the operation/braking selector switch SW 3 to the driving side.
Add to a 3 . The operating lever 26 is normally biased by springs 35 and 45, and is set to N (stop) in Fig. 4.
The switch groups SW 4 to SW 9 , which are located at the intersection of and S (straight ahead) and are interlocked with the operating lever 26 at this time, are respectively b 4
Since the power is applied to the ~ b9 side, the drive motor RM is in a state where dynamic braking is activated with the fixed resistor R9 as a load. Now tilt the control lever 26 forward and FL
(1st forward speed), the cam 29 turns the forward/reverse changeover switch SW5 to the a5 side, and as the capacitor C1 is charged and discharged, the transistor Tr1 is turned on.
When ON, each transistor Tr 2 , Tr 3 , Tr 4 is
OFF, when transistor Tr 1 is OFF, each transistor Tr 2 , Tr 3 , Tr 4 repeats the ON state, that is, the oscillation part oscillates, an intermittent current flows through the drive motor RM, and the drive motor RM moves at a certain speed. The electric wheelchair rotates in the forward direction with
9 turns the speed changeover switch SW 7 to the a 7 side, so that the voltage drop caused by the fixed resistor R 9 disappears, the rotational speed of the drive motor RM increases, and the speed of the electric wheelchair increases.
次に操作レバー26をさらに倒しFTH(前進
3速)の位置にすると、速度切換スイツチSW4は
a4側に投入されるが固定抵抗器R2の低抗値を固定
抵抗器R3の抵抗値よりも小としている為、発振
部の発振周期は変化しトランジスタTr4の導通時
間が長くなつて、駆動モータRMの回転数はさら
に増加し電動車椅子の速度はさらに速くなる。 Next, when the operating lever 26 is further pushed down to the FTH (3rd forward speed) position, the speed selector switch SW 4 is
Since the low resistance value of fixed resistor R2 is set to be smaller than the resistance value of fixed resistor R3 , the oscillation period of the oscillator changes and the conduction time of transistor Tr4 becomes longer . As a result, the rotational speed of the drive motor RM further increases, and the speed of the electric wheelchair further increases.
次に操作レバー26をさらに倒しFT(前進4
速)の位置にすると、速度切換スイツチSW8はa8
側に投入されトランジスタTr4の両端は短絡され
ることになり、駆動モータRMには蓄電池B1,B2
の全電圧が印加されて全速回転し電動車椅子は最
高速となる。トランジスタTr4のエミツタ、コレ
クタ間に逆方向に接続されたダイオードD3は、
蓄電池B1,B2と駆動モータRMとで直列閉回路を
構成し、坂道を下る場合などには速度切換スイツ
チSW8がa8側に投入されていなくてもトランジス
タTr4のOFF時には自動的に発電制動が動き、電
動車椅子が過速度になるのを防止し得ると共に、
トランジスタTr3,Tr4の逆電圧に対する保護用
にもなつている。またダイオードD4は、チヨツ
パ回路の遮断時に発生する駆動モータRMの逆起
電力による電流を流すためのフライホイールダイ
オードである。 Next, push down the operating lever 26 further to FT (forward 4
When the speed selector switch SW 8 is set to the a 8
Both ends of transistor Tr 4 are short-circuited, and storage batteries B 1 and B 2 are connected to drive motor RM.
The full voltage is applied and the electric wheelchair rotates at full speed, reaching its maximum speed. The diode D3 connected in the opposite direction between the emitter and collector of the transistor Tr4 is
The storage batteries B 1 and B 2 and the drive motor RM form a series closed circuit, and when going down a slope, etc., the speed changeover switch SW 8 is automatically switched off when the transistor Tr 4 is turned OFF even if it is not turned to the A 8 side. The dynamic braking is activated to prevent the electric wheelchair from overspeeding, and
It is also used to protect against reverse voltage of transistors Tr 3 and Tr 4 . Further, the diode D4 is a flywheel diode that allows current to flow due to the back electromotive force of the drive motor RM generated when the chopper circuit is cut off.
次に電動車椅子を後退させる場合、操作レバー
26を後に倒しRL(後進1速)、RS(後進2
速)、RTH(後進3速)の位置になると正逆転切
換スイツチSW5はb5側に、またもう一方の正逆転
切換スイツチSW6はa6側に投入され、駆動モータ
RMは逆回転するだけで、その他の回路動作は前
進の場合と同様に速度切換スイツチSW4,SW7が
作動するようになつている。但し後退の場合、速
度切換スイツチSW8を作動しないようにして3速
までとしている。 Next, when moving the electric wheelchair backwards, move the operating lever 26 backwards to RL (reverse 1st speed) or RS (reverse 2nd speed).
speed) and RTH (3rd reverse speed), the forward/reverse selector switch SW5 is switched to the b5 side, and the other forward/reverse selector switch SW6 is switched to the a6 side, and the drive motor
The RM only rotates in reverse, and the other circuit operations are as in the case of forward rotation, with speed changeover switches SW 4 and SW 7 operating. However, when reversing, the speed selector switch SW 8 is not activated and the speed is limited to 3rd gear.
次に、位置検出回路は、サーボモータSMに
連動する高速用可変抵抗器VR1と、低速用可変抵
抗器VR2、操作レバー26に連動する操作レバー
連動可変抵抗器VR3、夫々の可変抵抗器VR1〜
VR3の両端に接続される固定抵抗器R11〜R16、さ
らにこれらの並列回路に直列接続される固定抵抗
器R17,R18、操作レバー26の左右に倒す角度が
同一であつても電動車椅子の速度に応じて回転半
径を変えるようにサーボモータSMに連動する高
速用可変抵抗器VR1と低速用可変抵抗器VR2を切
換える切換スイツチSW9、から構成されている。 Next, the position detection circuit includes a high-speed variable resistor VR 1 that is linked to the servo motor SM, a low-speed variable resistor VR 2 , and an operating lever interlocking variable resistor VR 3 that is linked to the operating lever 26. Equipment VR 1 ~
Fixed resistors R 11 to R 16 connected to both ends of VR 3 , and fixed resistors R 17 and R 18 connected in series to these parallel circuits, even if the left and right tilt angles of the operating lever 26 are the same. It is composed of a changeover switch SW 9 that switches between a high-speed variable resistor VR 1 and a low-speed variable resistor VR 2 that are linked to a servo motor SM so as to change the rotation radius according to the speed of the electric wheelchair.
さらに正転制御用パルス発生回路VAとして、
ここでは2個のNPN型トランジスタTr5,Tr6、
8個の固定抵抗器R19,R26、1個のコンデンサ
C2から構成されるシユミツトトリガー回路を用
いている。また逆転制御用パルス発生回路VBと
しては、同様に2個のNPN型トランジスタTr7,
Tr8、8個の固定抵抗器R27〜R34、1個のコンデ
ンサC3から構成されるシユミツトトリガー回路
を用いている。 Furthermore, as a pulse generation circuit V A for normal rotation control,
Here, two NPN type transistors Tr 5 , Tr 6 ,
8 fixed resistors R 19 , R 26 , 1 capacitor
It uses a Schmitt trigger circuit consisting of C2 . Similarly, the reverse control pulse generation circuit V B includes two NPN transistors Tr 7 ,
A Schmitt trigger circuit consisting of Tr 8 , eight fixed resistors R 27 to R 34 , and one capacitor C 3 is used.
前記正転制御用と逆転制御用パルス発生回路V
A,VBは、互いに対応する固定抵抗器R21,R29等
の抵抗値を変えることによりトリガー電圧を異な
らしめている。つまり正転制御用パルス発生回路
VAのトリガー電圧eA、逆転制御用パルス発生回
路VBのトリガー電圧eBとし、ここではeBより
eAを大としている。尚、両パルス発生回路VA,
VBの入出力電圧の関係を第7図に示す。従つ
て、前述の位置検出回路の各可変抵抗器VR1〜
VR3の作動によつて変化する各パルス発生回路V
A,VBへの入力電圧eiの状態としては
〔1〕 (ei)<(eB) (逆回転)
〔2〕 (eB)<(ei)<(eA) (停止)
〔3〕 (ei)>(eA) (正回転)
の三状態が考えられる。そしてこれに対応して次
に述べるサーボモータ制御回路には三種の状態
が現われ、サーボモータSMは状態〔3〕では正
回転、状態〔2〕では停止、状態〔1〕では逆回
転を行なう。 The pulse generation circuit V for forward rotation control and reverse rotation control
A and VB have different trigger voltages by changing the resistance values of the corresponding fixed resistors R 21 and R 29 , etc. That is, the trigger voltage e A of the forward rotation control pulse generation circuit V A and the trigger voltage e B of the reverse rotation control pulse generation circuit V B are set, and e A is set larger than e B here. In addition, both pulse generation circuits V A ,
Figure 7 shows the relationship between the input and output voltages of VB . Therefore, each variable resistor VR 1 to
Each pulse generation circuit V changes depending on the operation of VR 3
The states of the input voltage ei to A and VB are [1] (ei) < (e B ) (reverse rotation) [2] (e B ) < (ei) < (e A ) (stop) [3] Three states are possible: (ei) > (e A ) (forward rotation). Correspondingly, three states appear in the servo motor control circuit described below. The servo motor SM rotates forward in state [3], stops in state [2], and rotates in reverse in state [1].
サーボモータ回転制御回路は、サーボモータ
SMを駆動する為の4個のNPN型トランジスタ
Tr9〜Tr12からなるブリツジ回路、2個のPNP型
トランジスタTr13,Tr14と1個の固定抵抗器R35
からなるブリツジ回路の一方の増幅部、1個の
PNP型トランジスタTr15からなるブリツジ回路の
もう一方の増幅部、更に6個のダイオードD5〜
D10、4個の固定抵抗器R36〜R39とから構成され
ている。 The servo motor rotation control circuit is a servo motor
4 NPN type transistors to drive SM
Bridge circuit consisting of Tr 9 to Tr 12 , two PNP transistors Tr 13 and Tr 14 and one fixed resistor R 35
One amplifier section of the bridge circuit consisting of one
The other amplifier section of the bridge circuit consists of a PNP transistor Tr 15 , and six diodes D 5 ~
D 10 and four fixed resistors R 36 to R 39 .
而して、切換スイツチSW9は、操作レバー26
がN(停止)及びFL(前進1速)等の低速運転
時の位置にある時はb9側に投入され、FT(前進
4速)の高速運転時にはa9側に投入され、高速用
可変抵抗器VR1、あるいは低速用可変抵抗器VR2
と操作レバー連動可変抵抗器VR3との合成抵抗値
で各パルス発生回路VA,VBへの入力電圧eiを設
定している。操舵車輪10,11が停止の状態
は、各パルス発生回路A,VBへの入力電圧eiが前
述の〔2〕の状態に相当する。つまりこの状態で
はトランジスタTr5はOFF、トランジスタTr6は
ON、トランジスタTr13はON、トランジスタTr14
はOFF、それに対応するブリツジ回路のトラン
ジスタTr9,Tr10はいづれもOFFとなり、またト
ランジスタTr7はON、トランジスタTr8はOFF、
トランジスタTr15はOFF、それに対応するブリ
ツジ回路のトランジスタTr11,Tr12はいづれも
OFFとなり、ブリツジ回路のトランジスタTr9〜
Tr12は全てOFF状態となる為、サーボモータへ
の電力供給はなされず停止状態である。 Therefore, the changeover switch SW 9 is connected to the operation lever 26.
When is in the position for low speed operation such as N (stop) and FL (first forward speed), it is applied to the b 9 side, and during high speed operation of FT (fourth forward speed), it is applied to the a 9 side, and the high speed variable Resistor VR 1 or low speed variable resistor VR 2
The input voltage ei to each pulse generation circuit V A , V B is set by the combined resistance value of the variable resistor VR 3 and the operating lever interlocking variable resistor VR 3 . The state in which the steered wheels 10 and 11 are stopped corresponds to the state in which the input voltage ei to each pulse generation circuit A and VB is in the above-mentioned state [2]. In other words, in this state, transistor Tr 5 is OFF and transistor Tr 6 is OFF.
ON, transistor Tr 13 is ON, transistor Tr 14
is OFF, transistors Tr 9 and Tr 10 of the corresponding bridge circuit are both OFF, transistor Tr 7 is ON, transistor Tr 8 is OFF,
Transistor Tr 15 is OFF, and the corresponding transistors Tr 11 and Tr 12 of the bridge circuit are both OFF.
It becomes OFF, and the transistor Tr 9 of the bridge circuit
Since all Tr 12 are in the OFF state, power is not supplied to the servo motor and it is in a stopped state.
今、右方向に向きを変えようと操作レバー26
を右に倒すと、操作レバー連動可変抵抗器VR3の
摺動接片は固定抵抗器R15に向つて摺動し、入力
電圧eiは高くなつて〔3〕の状態となりトランジ
スタTr5のベース電位は上昇してトランジスタ
Tr5はONに切換わる。するとブリツジ回路のト
ランジスタTr9,Tr10はONに切換わりサーボモ
ータは逆回転を始め操舵車輪10,11を右方向
に向ける。操舵車輪10,11が向きを変える
と、第2図,に示すように支持軸13、ギヤ
18,19,20を介して高速用可変抵抗器VR1
あるいは低速用可変抵抗器VR2の摺動接片は固定
抵抗器R12あるいはR14に向つて摺動し、ある点に
達した時入力電圧eiは前述の〔2〕の状態となつ
てサーボモータSMは回転を停止し操舵車輪1
0,11はその位置で停止る。逆に左方向に向き
を変えたい時は、操作レバー26を左に倒すと可
変抵抗VR3の摺動接片は固定抵抗器R16に向つて
摺動し、入力電圧eiは低くなつて〔1〕の状態と
なりトランジスタTr7のベース電位は下降してト
ランジスタTr7はOFFに切換わる。するとブリツ
ジ回路のトランジスタTr11,Tr12はONに切換わ
りサーボモータSMは正回転を始め操舵車輪1
0,11を左方向に向ける。そして前述の右方向
に向きを変える時と同様、高速用可変抵抗器VR1
あるいは低速用可変抵抗器VR2の摺動接片は固定
抵抗器R11あるいはR13に向つて摺動し、入力電圧
eiが〔2〕の状態になるとサーボモータSMは回
転を停止し操舵車輪10,11はその位置で停止
する。 Now, I'm trying to turn the control lever 26 to the right.
When tilting to the right, the sliding contact piece of the variable resistor VR 3 linked to the operation lever slides toward the fixed resistor R 15 , and the input voltage ei increases to the state [3] and the base of the transistor Tr 5 . The potential increases and the transistor
Tr 5 is switched ON. Then, the transistors Tr 9 and Tr 10 of the bridge circuit are turned ON, and the servo motor starts rotating in the reverse direction, directing the steered wheels 10 and 11 to the right. When the steering wheels 10, 11 change direction, the high speed variable resistor VR 1 is connected via the support shaft 13 and gears 18, 19, 20 as shown in FIG.
Alternatively, the sliding contact piece of the low-speed variable resistor VR 2 slides toward the fixed resistor R 12 or R 14 , and when a certain point is reached, the input voltage ei becomes the state of [2] above, and the servo Motor SM stops rotating and steering wheel 1
0 and 11 stop at that position. Conversely, when you want to change the direction to the left, tilt the operating lever 26 to the left and the sliding contact piece of variable resistor VR 3 will slide toward fixed resistor R 16 , and the input voltage ei will become lower. 1], the base potential of the transistor Tr 7 falls, and the transistor Tr 7 is turned off. Then, transistors Tr 11 and Tr 12 of the bridge circuit are switched ON, and the servo motor SM starts rotating in the forward direction.
Point 0 and 11 to the left. Then, as when changing the direction to the right as described above, use the high-speed variable resistor VR 1.
Alternatively, the sliding contact of the low-speed variable resistor VR 2 slides toward the fixed resistor R 11 or R 13 , and the input voltage
When ei becomes [2], the servo motor SM stops rotating and the steered wheels 10 and 11 stop at that position.
ところで操作レバー26を左右に倒す角度に応
じて、これに連動する操作レバー連動可変抵抗器
VR3の摺動接片の摺動量は変化し、これにより入
力電圧eiの初期の値が決定される為、入力電圧ei
が〔2〕の状態になるまでのサーボモータSMに
連動する高速用可変抵抗器VR1あるいは低速用可
変抵抗器VR2の摺動量、つまりサーボモータSM
の回転角は操作レバー26を倒す角度に比例す
る。即ち操作レバー26を左右に倒す角度に比例
して操舵車輪10,11は向きを変え、それによ
り電動車椅子の操舵量を制御することができるの
である。 By the way, depending on the angle at which the operating lever 26 is tilted left or right, there is a variable resistor that is linked to the operating lever.
The sliding amount of the sliding contact piece of VR 3 changes, and this determines the initial value of the input voltage ei, so the input voltage ei
The amount of sliding of the high-speed variable resistor VR 1 or the low-speed variable resistor VR 2 linked to the servo motor SM until it reaches the state [2], that is, the servo motor SM
The rotation angle is proportional to the angle at which the operating lever 26 is tilted. That is, the steering wheels 10, 11 change direction in proportion to the angle at which the operating lever 26 is tilted left or right, thereby controlling the amount of steering of the electric wheelchair.
ここで位置検出回路の各可変抵抗器VR1〜
VR3について、両パルス発生回路VA,VBの入力
電圧eiとの関係から更に詳述するに、操作レバー
26に連動する操作レバー連動可変抵抗器VR3よ
りも、サーボモータSMに連動する高速用可変抵
抗器VR1あるいは低速用可変抵抗器VR2によつて
生ぜしめられる電圧の変化量を大きくすることが
望ましい。こうすることにより、操作レバー26
により操作レバー連動可変抵抗器VR3を全範囲に
わたつて使用しても、サーボモータSMに連動す
る高速用可変抵抗器VR1あるいは低速用可変抵抗
器VR2によつて各パルス発生回路VA,VBの入力
電圧eiを常に〔2〕の状態にすることができると
共に、短絡電流が流れ各可変抵抗器VR1〜VR3の
焼損や各摺動接片の焼付きを防止できる。また低
速用可変抵抗器VR2よりも高速用可変抵抗器VR1
によつて生ぜしめられる電圧の変化量を大きくす
ることが必要である。こうすることにより、操作
レバー26を左右に倒す角度が同一であつても、
高速時にはサーボモータSMに駆動されて動く操
舵車輪10,11の変化する範囲が小さく、低速
時にはそれが大きくなる為、高速時に於いては急
旋回する恐れがなくなり安全な走行ができると共
に、低速時に於いては小回りができるなど優れた
走行性を備えた電動車椅子を得ることができる。
ところで前述の操作レバー26に連動する操作レ
バー連動可変抵抗器VR3よりも、サーボモータ
SMに連動する高速用可変抵抗器VR1あるいは低
速用可変抵抗器VR2によつて生ぜしめられる電圧
の変化量を大きく、また低速用可変抵抗器VR2よ
りも、高速用可変抵抗器VR1によつて生ぜしめら
れる電圧の変化量を大きくする為には、各可変抵
抗器VR1〜VR3とその両端の固定抵抗器R11〜R16
の抵抗値の関係を、
(VR1)+(R11)+(R12)<(VR2)
+(R13)+(R14)<(VR3)
+(R15)+(R16)
とするか、または第2図に示すように両可変抵
抗器VR1,VR2として同一のものを使用し、且つ
別軸にし、高速用可変抵抗器VR1を駆動するギヤ
18の歯数を低速用可変抵抗器VR2を駆動するギ
ヤ19の歯数よりも少く、即ち、高速用可変抵抗
器VR1の高速比を低速用可変抵抗器VR2のそれよ
りも大きくしても同様の効果が得られる。ここ
で、各可変抵抗器VR1〜VR3のかわりに、公知の
可変インピーダンス素子、例えば、光電素子或い
はインダクタンス素子等を適宜活用できることは
自明である。 Here, each variable resistor VR 1 of the position detection circuit
Regarding VR 3 , to explain in more detail from the relationship with the input voltage ei of both pulse generating circuits V A and V B , the variable resistor VR 3 linked to the operating lever 26 is linked to the servo motor SM rather than the variable resistor VR 3 linked to the operating lever 26. It is desirable to increase the amount of change in voltage produced by the high-speed variable resistor VR 1 or the low-speed variable resistor VR 2 . By doing this, the operating lever 26
Even if the variable resistor VR 3 interlocked with the operation lever is used over the entire range, each pulse generating circuit V , VB can be kept in the state [2] at all times, and a short-circuit current can flow to prevent burnout of each of the variable resistors VR 1 to VR 3 and seizure of each sliding contact piece. Also, the high speed variable resistor VR 1 is better than the low speed variable resistor VR 2 .
It is necessary to increase the amount of change in voltage caused by. By doing this, even if the angle at which the operating lever 26 is tilted left and right is the same,
At high speeds, the range of change of the steering wheels 10 and 11 driven by the servo motor SM is small, and at low speeds the range of change increases, so there is no risk of sharp turns at high speeds, allowing safe driving, and at low speeds. In this case, it is possible to obtain an electric wheelchair with excellent running performance such as the ability to turn in a small radius.
By the way, the servo motor
The amount of change in voltage generated by the high-speed variable resistor VR 1 or the low-speed variable resistor VR 2 linked to SM is increased, and the high-speed variable resistor VR 1 is larger than the low-speed variable resistor VR 2 . In order to increase the amount of voltage change caused by each variable resistor VR 1 to VR 3 and the fixed resistor R 11 to R 16 across
The relationship between the resistance values of _ _ ), or as shown in Fig. 2, use the same variable resistors VR 1 and VR 2 , and use separate shafts, and set the number of teeth of the gear 18 that drives the high-speed variable resistor VR 1 . Even if the number of teeth is smaller than that of the gear 19 that drives the low-speed variable resistor VR 2 , that is, the high-speed ratio of the high-speed variable resistor VR 1 is made larger than that of the low-speed variable resistor VR 2 , the same result can be obtained. Effects can be obtained. Here, it is obvious that a known variable impedance element, such as a photoelectric element or an inductance element, can be used as appropriate in place of each of the variable resistors VR1 to VR3 .
尚、サーボモータ回転制御回路中のダイオー
ドD5〜D10はサージ吸収用で、ブリツジ回路の各
トランジスタTr9〜Tr12を保護していると共に、
ダイオードD7はサーボモータSMと固定抵抗器
R38,R39とで、またダイオードD10はサーボモー
タSMと固定抵抗器R36,R37とで閉回路を構成し
ており、トランジスタTr9〜Tr12がOFFになり操
舵車輪10,11が停止しようとする時に、サー
ボモータSMは各固定抵抗器R36,R37あるいは
R38,R39を負荷として発電制動が働き操舵車輪1
0,11を速かに停止させる。 Note that the diodes D 5 to D 10 in the servo motor rotation control circuit are for surge absorption, and protect each transistor Tr 9 to Tr 12 of the bridge circuit.
Diode D 7 is fixed resistor with servo motor SM
R 38 , R 39 and the diode D 10 form a closed circuit with the servo motor SM and the fixed resistors R 36 and R 37 , and the transistors Tr 9 to Tr 12 are turned off and the steering wheels 10 and 11 are turned off. When the servo motor SM is about to stop, each fixed resistor R 36 , R 37 or
Dynamic braking works with R 38 and R 39 as loads, steering wheel 1
Stop 0 and 11 quickly.
さらにサーボモータSMの回転を制御するブリ
ツジ回路のトランジスタTr9,Tr10とトランジス
タTr11,Tr12の入力にシユミツトトリガー回路を
用いているのはトランジスタTr9〜Tr12の立上が
りを良くする為で、シユミツト回路を二個用いて
いるのは、サーボモータSMを逆回転、停止、正
回転させる為、三種類の組合せの信号が必要だか
らである。尚、操舵状態を安定したものにする為
にはシユミツトトリガー回路のヒステリシスをで
きるだけ小さくし、二つのトリガー電圧の差|
(eA)−(eB)|をできるだけ小さく取ることが
望ましい。 Furthermore, the reason why a Schmitt trigger circuit is used for the input of the bridge circuit transistors Tr 9 and Tr 10 and the transistors Tr 11 and Tr 12 that control the rotation of the servo motor SM is to improve the startup of the transistors Tr 9 to Tr 12 . The reason why two Schmitt circuits are used is because a combination of three types of signals is required to rotate the servo motor SM in reverse, stop, and forward. In order to keep the steering condition stable, the hysteresis of the Schmitt trigger circuit should be minimized and the difference between the two trigger voltages should be minimized.
It is desirable to keep (e A )−(e B ) | as small as possible.
次に、前記サーボモータSMの慣性による過回
転を防止するための遅延回路Aは、2個のNPN
型トランジスタTr16,Tr17、1個のPNP型トラン
ジスタTr18、2個のダイオードD11,D12、1個の
コンデンサC4、8個の固定抵抗器R40〜R47から
構成され、また遅延回路Bは、2個のNPN型ト
ランジスタTr19,Tr21、1個のPNP型トランジス
タTr20、2個のダイオードD13,D14、1個のコン
デンサC5、8個の固定抵抗器R48〜R55から構成
されている。 Next, the delay circuit A for preventing over-rotation due to the inertia of the servo motor SM consists of two NPNs.
It consists of type transistors Tr16 , Tr17 , one PNP type transistor Tr18 , two diodes D11 , D12 , one capacitor C4 , eight fixed resistors R40 to R47 , and Delay circuit B includes two NPN transistors Tr 19 and Tr 21 , one PNP transistor Tr 20 , two diodes D 13 and D 14 , one capacitor C 5 , and eight fixed resistors R Consists of 48 ~ R 55 .
この両遅延回路A,Bは電動車椅子を左右方
向に旋回する時に、サーボモータSMの停止直前
にサーボモータSMに電流を断続的に流し、サー
ボモータSMの慣性による操舵車輪10,11の
オーバシユートを防止する為に、つまり操作レバ
ー26の操作にに対する操舵車輪の変位をできる
だけ正確且つ速かに応答させ、操作性の優れた電
動車椅子を得る為に設けられたものである。 When the electric wheelchair turns left and right, these delay circuits A and B intermittently supply current to the servo motor SM just before the servo motor SM stops, thereby preventing overshoot of the steering wheels 10 and 11 due to the inertia of the servo motor SM. In other words, in order to make the displacement of the steered wheels respond as accurately and quickly as possible to the operation of the operating lever 26, it is provided to obtain an electric wheelchair with excellent operability.
即ち操舵車輪10,11が右回転の時、各パル
ス発生回路VA,VBの入力電圧eiは〔3〕の状態
にあり、サーボモータ回転制御回路の一方の増
幅部のトランジスタTr14のONによつて、ダイオ
ードD11を通して固定抵抗器R40,R41、コンデン
サC4で定まる時定数によつて、コンデンサC4は
充電されトランジスタTr16のベース電位は上がり
トランジスタTr16はONになる。するとトランジ
スタTr17はOFF、トランジスタTr18はOFFとな
り、ダイオードD12の順方向電圧降下分だけ各パ
ルス発生回路VA,VBの入力電圧eiは低くなる。
続いてサーボモータSMが逆回転し操舵車輪1
0,11の向きが変わつてゆくと、サーボモータ
SMに連動する高速用可変抵抗器VR1あるいは低
速用可変抵抗器VR2は摺動し、各パルス発生回路
VA,VBの入力電圧eiを低下させ、〔2〕の状態
になるとサーボモータ回転制御回路のトランジ
スタTr9,Tr10はOFFとなり、サーボモータSM
には電流が流れなくなる。ところが入力電圧eiが
第7図〔2〕の状態になると、トランジスタTr16
はOFF、トランジスタTr18はONとなりダイオー
ドD12の両端は短絡され、各パルス発生回路VA,
VBへの入力電圧eiが高くなる結果、入力電圧ei
は再び第7図〔3〕の状態となつてトランジスタ
Tr9,Tr10はONとなりサーボモータSMに電流が
流れる。この発振動作を繰返すことによりサーボ
モータSMには断続的な電流が流れることになる
が、高速用可変抵抗器VR1あるいは低速用可変抵
抗器VR2の摺動接片は徐々に摺動する為、サーボ
モータSMの回転は次第に減衰し、各パルス発生
回路VA,VBの入力電圧eiは〔2〕の状態に於い
て更に安定な領域に達し、遂にはサーボモータ
SMは完全に停止し操舵車輪10,11が停止す
るわけである。 That is, when the steering wheels 10 and 11 rotate clockwise, the input voltage ei of each pulse generation circuit V A and V B is in the state [3], and the transistor Tr 14 of one amplifier section of the servo motor rotation control circuit is turned ON. As a result, the capacitor C4 is charged through the diode D11 , fixed resistors R40 , R41 , and a time constant determined by the capacitor C4 , and the base potential of the transistor Tr16 rises, turning the transistor Tr16 ON. Then, the transistor Tr 17 is turned OFF, the transistor Tr 18 is turned OFF, and the input voltage ei of each pulse generation circuit V A and V B is lowered by the forward voltage drop of the diode D 12 .
Next, the servo motor SM rotates in the reverse direction and the steering wheel 1
As the direction of 0 and 11 changes, the servo motor
The high-speed variable resistor VR 1 or the low-speed variable resistor VR 2 linked to SM slides to lower the input voltage ei of each pulse generation circuit V A , V B , and when the state [2] is reached, the servo motor Transistors Tr 9 and Tr 10 of the rotation control circuit are turned OFF, and the servo motor SM
No current will flow through. However, when the input voltage ei reaches the state shown in Fig. 7 [2], the transistor Tr 16
is OFF, transistor Tr 18 is ON, both ends of diode D 12 are shorted, and each pulse generating circuit V A ,
As a result of the input voltage ei to V B becoming higher, the input voltage ei
is again in the state shown in Figure 7 [3] and the transistor
Tr 9 and Tr 10 are turned on and current flows to servo motor SM. By repeating this oscillation operation, an intermittent current flows through the servo motor SM, but the sliding contacts of the high-speed variable resistor VR 1 or the low-speed variable resistor VR 2 gradually slide. , the rotation of the servo motor SM gradually attenuates, and the input voltage ei of each pulse generating circuit V A , V B reaches a more stable region in the state [2], and finally the servo motor
The SM comes to a complete stop and the steering wheels 10 and 11 stop.
逆に操舵車輪10,11が左回転の時は、右回
転の時と同様にサーボモータSMの停止直前にコ
ンデンサC5の充放電に伴いトランジスタTr21が
ON,OFFの発振動作を繰返すことにより入力電
圧eiは変化し、サーボモータSMへの電力供給が
断続されサーボモータSMの回転は次第に減衰し
ながら停止する。 Conversely, when the steering wheels 10 and 11 are rotating to the left, the transistor Tr 21 is activated as the capacitor C 5 is charged and discharged just before the servo motor SM stops, just as when the steering wheels 10 and 11 are rotating to the left.
By repeating the ON/OFF oscillation operation, the input voltage ei changes, the power supply to the servo motor SM is interrupted, and the rotation of the servo motor SM gradually attenuates and stops.
ダイオードD11,D13はコンデンサC4,C5の充
電に伴い電位が上がつた場合、逆流してサーボモ
ータ回転制御回路の各トランジスタTr9〜Tr15
が誤動作を起こすのを防止する為に介在せられた
ものである。 When the potential of the diodes D 11 and D 13 rises as the capacitors C 4 and C 5 are charged, the current flows backwards and the diodes D 11 and D 13 flow backward to each transistor Tr 9 to Tr 15 of the servo motor rotation control circuit.
This is provided to prevent the system from malfunctioning.
(ト) 発明の効果
本発明は操作レバーの前後方向への移動に連動
させて操作する切換スイツチにより、高速用可変
抵抗器と低速用可変抵抗器とを切り換えること
で、高速用又は低速用可変抵抗器と操作レバー連
動可変抵抗器との抵抗値変化にてサーボモータの
回転角を高速時には小さく、低速時には大きくし
て、電気車の方向制御における安全走行が行なえ
るものである。(G) Effects of the Invention The present invention provides a variable resistor for high speed or low speed by switching between a high speed variable resistor and a low speed variable resistor using a changeover switch that is operated in conjunction with the movement of the operating lever in the front and back direction. The rotation angle of the servo motor is made small at high speeds and large at low speeds by changing the resistance value of the resistor and the operating lever interlocking variable resistor, thereby enabling safe running in direction control of the electric vehicle.
また、前進、後退、右回り、左回りといつた電
気車の走行制御を1本の操作レバーの操作により
容易に操作できる。 Furthermore, the running control of the electric vehicle, such as forward, backward, clockwise, and counterclockwise rotation, can be easily controlled by operating a single control lever.
図はいずれも本発明電気車を電動車椅子に応用
した一実施例を揚げたもので、第1図は電動車椅
子の一部切欠斜視図、第2図,は前方機構収
納部の要部拡大図、第3図は操作部の要部拡大一
部切欠斜視図、第4図は操作レバーと各制御装置
との関連を説明する為の図、第5図,は電子
制御回路図、第6図は駆動モータの電磁ブレーキ
部の断面図、第7図はパルス発生回路の入出力電
圧の関係を示す図である。
1……車体、10,11……操舵車輪、22,
23……駆動車輪、25……操作部、B1,B2…
…蓄電池、SM……サーボモータ、RM……駆動
モータ、……駆動モータ回転制御回路、……
操舵制御装置、26……操作レバー、……位置
検出回路、VA,VB……パルス発生回路、……
サーボモータ回転制御回路、A,B……遅延回
路、SW9……切換スイツチ、VR1……高速用可変
抵抗器、VR2……低速用可変抵抗器、VR3……操
作レバー連動可変抵抗器。
The figures show an example in which the electric vehicle of the present invention is applied to an electric wheelchair. Figure 1 is a partially cutaway perspective view of the electric wheelchair, and Figure 2 is an enlarged view of the main parts of the front mechanism storage section. , Fig. 3 is an enlarged partially cutaway perspective view of the main part of the operating section, Fig. 4 is a diagram for explaining the relationship between the operating lever and each control device, Fig. 5 is an electronic control circuit diagram, and Fig. 6 7 is a sectional view of the electromagnetic brake portion of the drive motor, and FIG. 7 is a diagram showing the relationship between input and output voltages of the pulse generating circuit. 1... Vehicle body, 10, 11... Steering wheel, 22,
23... Drive wheel, 25... Operating unit, B 1 , B 2 ...
…Storage battery, SM…Servo motor, RM…Drive motor,…Drive motor rotation control circuit,…
Steering control device, 26... operating lever,... position detection circuit, V A , V B ... pulse generation circuit,...
Servo motor rotation control circuit, A , B ...delay circuit, SW 9 ...changeover switch, VR 1 ...variable resistor for high speed, VR 2 ...variable resistor for low speed, VR 3 ...variable resistor linked to operation lever vessel.
Claims (1)
車輪と、電源により駆動車輪を正逆駆動する駆動
モータと、駆動モータの正逆転及びその回転数を
制御する駆動モータ回転制御回路と、操舵車輪を
操舵するサーボモータと、サーボモータの正逆転
及びその回転角を制御する操舵制御装置と、駆動
モータの回転方向及びその回転数と、サーボモー
タの回転方向及びその回転角を夫々指令し、駆動
モータ回転制御回路と操舵制御装置を共に制御操
作する1本の操作レバーとを具備し、 駆動モータ回転制御回路は 操作レバーの前後方向への移動に対応して切変
わる回転方向及びその回転数を制御するスイツチ
群を備え、 操舵制御装置は 操作レバーの左右方向への移動に連動して抵抗
値が変化する操作レバー連動可変抵抗器と、 操作レバーの前後方向への移動に伴う駆動モー
タの高速・低速を検出する切換スイツチと、切換
スイツチにて切換えられ、サーボモータの回転に
連動して抵抗値が変化する高速用可変抵抗器と低
速用可変抵抗器とを有する位置検出回路と、 操作レバー連動可変抵抗器と低速用可変抵抗器
または操作レバー連動可変抵抗器と高速用可変抵
抗器との抵抗値変化に伴う位置検出回路からの出
力電圧の大きさに応じてサーボモータ正転用信号
を出力する正転制御用パルス発生回路と、同じく
位置検出回路からの出力電圧の大きさに応じてサ
ーボモータ逆転用信号を出力する逆転制御用パル
ス発生回路と、 正転制御用パルス発生回路と逆転制御用パルス
発生回路との何れか一方からの信号に基づきサー
ボモータを正回転または逆回転をさせるとともに
何れのパルス発生回路からも信号が入力されない
場合に停止させることで、サーボモータの正逆転
と停止をおこなうサーボモータ回転制御回路とを
備え、 サーボモータの回転角を駆動モータの低速回転
時より高速回転時において小さくなるように、切
換スイツチにより高速用可変抵抗器と低速用可変
抵抗器とを切換えることを特徴とする電気車。[Scope of Claims] 1. A power source, drive wheels and steering wheels provided on the vehicle body, a drive motor that drives the drive wheels in forward and reverse directions using the power source, and a drive motor rotation that controls forward and reverse rotation of the drive motor and its rotation speed. A control circuit, a servo motor that steers a steering wheel, a steering control device that controls forward and reverse rotation of the servo motor and its rotation angle, a rotation direction and rotation speed of a drive motor, and a rotation direction and rotation angle of a servo motor. The drive motor rotation control circuit has a rotation control circuit that switches in response to the movement of the control lever in the forward and backward directions. The steering control device is equipped with a group of switches that control the direction and rotation speed, and the steering control device includes a control lever interlocking variable resistor whose resistance value changes in conjunction with the movement of the control lever in the left and right direction, and a control lever interlocking variable resistor whose resistance value changes in conjunction with the movement of the control lever in the front and back direction. A position that has a changeover switch that detects the high/low speed of the drive motor associated with the servo motor, and a high-speed variable resistor and a low-speed variable resistor that are switched by the changeover switch and whose resistance value changes in conjunction with the rotation of the servo motor. The servo is activated according to the magnitude of the output voltage from the position detection circuit due to a change in resistance between the detection circuit, the operating lever interlocking variable resistor and the low-speed variable resistor, or the operating lever interlocking variable resistor and the high-speed variable resistor. A pulse generation circuit for forward rotation control that outputs a signal for forward rotation of the motor, a pulse generation circuit for reverse rotation control that outputs a signal for reverse rotation of the servo motor according to the magnitude of the output voltage from the position detection circuit, and a pulse generation circuit for forward rotation control The servo motor is rotated forward or backward based on the signal from either the pulse generation circuit or the reverse control pulse generation circuit, and is stopped when no signal is input from either pulse generation circuit. Equipped with a servo motor rotation control circuit that performs forward/reverse rotation and stopping of the motor, and a changeover switch that controls the rotation angle of the servo motor to be smaller at high speed rotation than at low speed rotation of the drive motor. An electric vehicle characterized by switching between a variable resistor and a variable resistor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12765576A JPS5351816A (en) | 1976-10-20 | 1976-10-20 | Electric motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12765576A JPS5351816A (en) | 1976-10-20 | 1976-10-20 | Electric motor vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5351816A JPS5351816A (en) | 1978-05-11 |
| JPS6234583B2 true JPS6234583B2 (en) | 1987-07-28 |
Family
ID=14965452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12765576A Granted JPS5351816A (en) | 1976-10-20 | 1976-10-20 | Electric motor vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5351816A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0569071U (en) * | 1992-02-19 | 1993-09-17 | 株式会社フジタ | Alarm for heavy machinery turning area |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60183234A (en) * | 1984-03-01 | 1985-09-18 | ローバル インコーポレイテッド | Controller for car with prime mover |
| JPH0521509Y2 (en) * | 1985-02-18 | 1993-06-02 |
-
1976
- 1976-10-20 JP JP12765576A patent/JPS5351816A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0569071U (en) * | 1992-02-19 | 1993-09-17 | 株式会社フジタ | Alarm for heavy machinery turning area |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5351816A (en) | 1978-05-11 |
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