| 【発明の名称】 |
電動作業車両 |
| 【発明者】 |
【氏名】脇谷 勉 【住所又は居所】埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会社本田技術研究所内
【氏名】乾 勉 【住所又は居所】埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会社本田技術研究所内
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】作業中速レンジF2,R2の電圧変化量に対する速度変化量を、作業低速レンジF1,R1及び走行高速レンジF3,R3の電圧変化量に対する速度変化量よりも小さく設定することにより、作業中速レンジF2,R2では、速度調節レバー56の動きに対して走行速度の変化が他のレンジF1,R1,F3,R3より穏やかになるようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 速度調節レバーの動作を直接ポテンショメータで検出し、このポテンショメータで電動機へ供給する電圧を変化させることで走行速度を調節するようにした電動作業車両において、前記ポテンショメータの電圧変化範囲に、機体の走行を停止するニュートラルレンジ、機体を低速で走行させながら所定の作業を行なう作業低速レンジ、機体を中速で走行させながら所定の作業を行なう作業中速レンジ、及び機体の走行のみを行なう走行高速レンジを設定するときに、前記作業中速レンジの電圧変化量に対する速度変化量を、前記作業低速レンジ及び走行高速レンジの電圧変化量に対する速度変化量よりも小さく設定することにより、前記作業中速レンジでは、前記速度調節レバーの動きに対して走行速度の変化が他のレンジより穏やかになるようにしたことを特徴とする電動作業車両。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、速度調節レバーの動作を直接ポテンショメータで検出し、このポテンショメータで電動機へ供給する電圧を変化させることで走行速度を調節するようにした電動作業車両に関する。 【0002】 【従来の技術】電動作業車両として、例えば特公昭48−4260号公報「電動車の方向と推進との制御装置」が知られている。上記技術は、同公報の第4図によれば、電池19(符号は同公報の符号を流用した)から電源をポテンショメータ17,18に給電し、ポテンショメータ17,18のそれぞれの摺動接点15,16を一括して操作レバー12で動かし、電動モータ4,5を制御するものであって、ポテンショメータ17,18の摺動接点がポテンショメータ17,18の巻線中点に何れの側にあるかにしたがってその正転又は逆転を決定し、正転範囲又は逆転範囲ではポテンショメータ17,18の摺動接点15,16に位置によって走行速度を調整するものである。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】上記の電動車の方向と推進との制御装置では、正転範囲又は逆転範囲では走行速度はポテンショメータ17,18の摺動接点15,16に位置で決定するものであるから速度変化はポテンショメータ17,18の抵抗値に依存し、ほぼ抵抗値カーブによる速度変化をする。しかし、電動車の走行速度が速いときは特にきめ細かく速度調節し、走行速度が遅いときは大まかに速度調節をできるようにした方が、電動車が扱いしやすい場合があったり、又は電動車の走行速度が速いときは大まかに速度調節し、走行速度が遅いときは特にきめ細かく速度調節をできるようにした方が、電動車が扱いしやすい場合があることもあり、特に、使用頻度の多い速度領域ではきめ細かい速度制御をしたいものである。 【0004】すなわち、本発明の目的は、使用頻度の多い速度領域ではきめ細かい速度制御をできるようにした電動作業車両を提供することにある。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために請求項1は、速度調節レバーの動作を直接ポテンショメータで検出し、このポテンショメータで電動機へ供給する電圧を変化させることで走行速度を調節するようにした電動作業車両において、ポテンショメータの電圧変化範囲に、機体の走行を停止するニュートラルレンジ、機体を低速で走行させながら所定の作業を行なう作業低速レンジ、機体を中速で走行させながら所定の作業を行なう作業中速レンジ、及び機体の走行のみを行なう走行高速レンジを設定するときに、作業中速レンジの電圧変化量に対する速度変化量を、作業低速レンジ及び走行高速レンジの電圧変化量に対する速度変化量よりも小さく設定することにより、作業中速レンジでは、速度調節レバーの動きに対して走行速度の変化が他のレンジより穏やかになるようにしたことを特徴とする。 【0006】例えば、使用頻度の多い速度領域ではきめ細かい速度制御をできるようにすることは、電動作業車両の操作性の向上を図る上で好ましいことである。そこで、ポテンショメータの電圧変化範囲に、ニュートラルレンジ、作業低速レンジ、作業中速レンジ及び走行高速レンジを設定し、作業中速レンジでは、速度調節レバーの動きに対して走行速度の変化が他のレンジより穏やかになるように設定する。すなわち、作業中速レンジは、使用頻度の最も多い速度領域であり、この速度領域をきめ細かい速度制御をできるようにすることで、電動作業車両に求められる所定作業の作業性を改善することができる。この結果、電動作業車両の操作性の向上を図ることができる。 【0007】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は作業者から見た方向に従い、Frは前側、Rrは後側、Lは左側、Rは右側を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。 【0008】図1は本発明に係る電動作業車両の側面図であり、電動作業車両としての除雪機10は、左右のクローラベルト11L,11Rを備えた走行フレーム12に、除雪作業部13並びにこの除雪作業部13を駆動するエンジン14を備えた車体フレーム15を上下スイング可能に取付け、この車体フレーム15の前部をフレーム昇降機構16によって上下スイングするようにし、さらに、走行フレーム12の後部から後方上部へ左右2本のハンドル17L,17Rを延したものである。なお、18L,18Rはハンドル17L,17Rのグリップである。 【0009】作業者は、除雪機10に連れて歩行しながら、ハンドル17L,17Rで除雪機10に操作することができる。この例では、左右のハンドル17L,17R間に操作ボックス41、制御部28、バッテリ29,29(奥側の29は不図示)を上からこの順に配列した。 【0010】また、除雪機10は、エンジン14の出力軸であるクランクシャフト35からの動力を、シャフト側プーリ36及び伝動ベルト37,37を介して除雪作業部13に伝達するもので、エンジン14のクランクシャフト35の先端に電磁クラッチ50を配置し、クランクシャフト35の中間にシャフト側プーリ36を配置した作業機である。 【0011】除雪作業部13は、車体フレーム15の前部に取付けたオーガ31、ブロア32並びにシュータ33からなり、オーガ31、ブロア32を回転軸39で回転するように構成したものである。よって、クランクシャフト35からの動力を電磁クラッチ50を介してシャフト側プーリ36に伝達し、このシャフト側プーリ36の回転を伝動ベルト37,37を介してオーガ側プーリ38に伝え、このオーガ側プーリ38の回転を回転軸39を介してオーガ31及びブロア32の伝達することにより、オーガ31で掻き集めた雪をブロア32でシュータ33を介して遠くへ飛ばすことができる。 【0012】なお、図中、26aはオーガケース、26bはブロアケース、26cはスクレーパ、26dは充電用発電機、26eはランプ、26fはカバー、26gはベルト付勢部材、40は操作部である。また、走行フレーム12及び車体フレーム15で機体19を構成する。 【0013】図2は本発明に係る電動作業車両の平面図であり、左右のクローラベルト11L,11Rの駆動源を電動機としての左右の電動モータ21L,21Rとし、左右のクローラベルト11L,11Rの後部に左右の駆動輪23L,23Rを配置し、左右のクローラベルト11L,11Rの前部に左右の転動輪24L,24Rを配置した状態を示す。よって、電動モータ21L,21Rの回転をそれぞれ左右の駆動輪23L,23Rに伝え、左右のクローラベルト11L,11Rを駆動して自力走行することができる。 【0014】また、エンジン14から突出したクランクシャフト35に発電機用プーリ27aを取付け、この発電機用プーリ27aから充電用発電機26dに取付けた発電機側プーリ27bにVベルト27cをかけることで、クランクシャフト35の回転をVベルト27cを介して充電用発電機26dに伝えることができる。 【0015】図3は図1の3矢視図であり、操作部40の斜視図を示す。操作部40は、左右のハンドル17L,17Rの間に設けた操作ボックス41と、左のハンドル17Lに設けた走行準備レバー43と、左のハンドル17Lに取付けた左の旋回レバー44Lと、右のハンドル17Rに取付けた右の旋回レバー44Rと、とからなる。走行準備レバー43は、レバーの状態をON/OFFで制御部28に知らせるスイッチ43aを備え、左右の旋回レバー44L,44Rは、レバー位置を制御部28に伝えるポテンショメータ58L,58Rを備える。 【0016】操作ボックス41は、ハンドル17L,17Rに渡した操作ケース45と、操作ケース45に被せた操作パネル46とからなる。操作ケース45には、電磁クラッチ50を接続/切離することでオーガ31(図1参照)をON/OFFするオーガスイッチボタン45Aと、エンジン14を始動するメインスイッチ45Bと、エンジン14を始動するときに使用するチョークノブ45Cと、オーガ31の負荷によって走行速度を自動的に調整して走行させる照明付きのオート設定ボタン45Dと、各種異常を知らせる第1・第2のウォーニングインジケータ51,52と、バッテリー29(図1参照)の異常を知らせるバッテリーインジケータ53と、充電用発電機26d(図2参照)の異常を知らせる発電機インジケータ54と、を備える。 【0017】操作パネル46には、フレーム昇降機構16(図1参照)を操作する昇降操作レバー46Aと、シュータ33の向きを変えるシュータ操作レバー46Bと、エンジン14の回転数を制御するスロットルレバー46C、機体19(図1参照)の走行速度を操作するとともに電動モータ21L,21Rを正逆転させることで前進/後退を操作する速度調節レバー56と、を設けたものである。 【0018】なお、速度調節レバー56は、レバー位置を制御部に伝えるポテンショメータ57を備える。また、48は速度調節レバー56を案内する走行レンジ孔である。また、制御部28は、制御基板61に初期設定のためのインイシャルスイッチ62を備える。このインイシャルスイッチ62は、制御基板61から2本のリード線63,63を延出し、これらのリード線63,63の先端にコネクタ64を接続し、このコネクタ64に2本のリード線63,63を繋ぐショートカプラ65を取付けたもので、このショートカプラ65をコネクタ64から抜き去ることで、インイシャライズド(初期設定)をすることができる。 【0019】次に、走行準備レバー43、旋回レバー44L,44R及び速度調節レバー56の機能を説明する。走行準備レバー43は握ることで、スイッチ43aが例えば、OFFからONに切り換わり、この切換わった信号が制御部28に入力され、この制御部28に走行準備が完了したことを伝える。これにより、走行準備が完了したことを条件として、例えば、オーガ31(図1参照)が回転したり、電動モータ21L,21Rが回転することができる。また、走行準備レバー43は、除雪機10(図1参照)の走行及び除雪を可能状態にするレバーであるとともに、緊急時に走行準備レバー43から手を離すことで、オーガ31の回転を停止するとともに、電動モータ21L,21Rの回転を止めることのきるデッドマンレバーの性格を有するレバーである。 【0020】また、左右の旋回レバー44L,44Rは、ポテンションメータ58L,58Rを備え、旋回レバー44L,44Rを握ることでポテンションメータ58L,58Rの電圧値を変化させ、この電圧情報を制御部28に伝え、この制御部28で電動モータ21L,21Rに回生ブレーキをかけるようにすることで、電動モータ21L,21R(図1参照)の回転数を変化させ、機体19(図1参照)を左又は右に旋回させるレバーである。 【0021】図4は本発明に係る電動作業車両の速度調節レバーの走行/作業レンジを示す説明図である。走行レンジ孔48は、速度調節レバーを案内するためにクランク状に形成した長孔である。速度調節レバー56は、機体19(図1参照)を前進させる前進レンジFwと、機体19を停止させるニュートラルレンジNと、機体19を後進させる後進レンジRwと、を設定するレバーである。 【0022】前進レンジFwは、機体19を前進にて高速走行させる走行高速レンジF3と、機体19を前進にて所定の作業をしながら中速にて走行させる作業中速レンジF2と、機体19を前進にて所定の作業をしながら低速にて走行させる作業低速レンジF1とからなる。なお、F3MAXは走行高速最大位置、F2MAXは作業中速最大位置、F1MAXは作業低速最大位置を示す。 【0023】ニュートラルレンジNは、機体19を停止させるために、所定の範囲を設定した中立のレンジであり、Ncは中立位置、N1はニュートラル上限位置、N2はニュートラル下限位置を示す。 【0024】後進レンジRwは、機体19を後進にて高速走行させる走行高速レンジR3と、機体19を後進にて所定の作業をしながら中速にて走行させる作業中速レンジR2と、機体19を後進にて所定の作業をしながら低速にて走行させる作業低速レンジR1とからなる。なお、R3MAXは走行高速最大位置、R2MAXは作業中速最大位置、R1MAXは作業低速最大位置を示す。 【0025】従って、速度調節レバー56は、走行高速レンジF3に設定することで機体19(図1参照)を前進高速走行させる情報を制御部28に伝え、作業中速レンジF2に設定することで前進にて作業させつつ中速走行させる情報を制御部28に伝え、作業低速レンジF2に設定することで前進にて作業させつつ低速走行させる情報を制御部28に伝え、ニュートラルレンジNに設定することで機体19の作業及び走行を停止させる情報を制御部28に伝え、走行高速レンジR3に設定することで機体19を後進高速走行させる情報を制御部28に伝え、作業中速レンジR2に設定することで後進にて作業させつつ中速走行させる情報を制御部28に伝え、作業低速レンジR2に設定することで前進にて作業させつつ低速走行させる情報を制御部28に伝えるためのレバーであると言える。 【0026】ここで、それぞれの位置(走行高速最大位置F3MAX,R3MAX等)に速度調節レバー56をセットしたときのポテンショメータ57から制御部28に送る電圧値と、その電圧値に基づき制御部28で電動モータ21L,21Rの回転数を制御することで機体19の速度を決める走行速度と、の関係の一例を示す。後進Rwの走行高速最大位置R3MAXでは電圧0Vにて走行速度2.0km/h、作業中速最大位置R2MAXでは電圧0.575Vにて走行速度1.0km/h、作業低速最大位置R1MAXでは電圧1.725Vにて走行速度0.5km/hに設定する。 【0027】ニュートラル下限位置N2では電圧2.3Vにて走行速度0km/h、中立位置Ncでは電圧2.4Vにて走行速度0km/h、ニュートラル下限位置N1では電圧2.5Vにて走行速度0km/hに設定する。前進Fwの作業低速位置F3MAXでは電圧3.125Vにて走行速度0.7km/h、作業中速最大位置F2MAXでは電圧4.375Vにて走行速度2.0km/h、走行高速最大位置F3MAXでは電圧5Vにて走行速度4.0km/hに設定する。 【0028】図5は本発明に係る電動作業車両の電圧と走行速度の関係を表すグラフである。なお、縦軸に走行速度、横軸に電圧を示す。ここで、各レンジF3、F2、F1、R3、R2及びR1における電圧に対する機体19(図1参照)速度変化率を「速度変化量/電圧変化量」で表すときに、それぞれの速度変化率をF3v、F2v、F1v、R3v、R2v及びR1vを算出する。 【0029】走行高速レンジF3における変化率F3v(速度変化量/電圧変化量)は、 F3v=4.0−2.0/5−4.375=3.20………………■作業中速レンジF2における変化率F2v(速度変化量/電圧変化量)は、 F2v=2.0−0.7/4.375−3.125=1.04……■作業低速レンジF1における変化率F1v(速度変化量/電圧変化量)は、 F1v=0.7/3.125−2.5=1.12……………………■すなわち、F3v>F1v>F2vの関係になる。 【0030】作業低速レンジR1における変化率R1v(速度変化量/電圧変化量)は、 R1v=0.5/2.3−1.725=0.87……………………■作業中速レンジR2における変化率R1v(速度変化量/電圧変化量)は、 R2v=1−0.5/1.725−0.575=0.43…………■高速走行レンジR3における変化率R1v(速度変化量/電圧変化量)は、 R3v=2.0−1.0/0.575=1.74……………………■すなわち、R3v>R1v>R2vの関係になる。 【0031】すなわち、除雪機10(図1参照)は、速度調節レバー56(図4参照)の動作を直接ポテンショメータ57で検出し、このポテンショメータ57で電動モータ21L,21R(電動機)へ供給する電圧を変化させることで走行速度を調節するようにした電動作業車両において、ポテンショメータ57の電圧変化範囲に、機体19(図1参照)の走行を停止するニュートラルレンジN、機体19を低速で走行させながら所定の作業を行なう作業低速レンジF1,R1、機体19を中速で走行させながら所定の作業を行なう作業中速レンジF2、R2、及び機体19の走行のみを行なう走行高速レンジF3,R3を設定するときに、作業中速レンジF2,R2の電圧変化量に対する速度変化量を、作業低速レンジF1,R1及び走行高速レンジF3,R3の電圧変化量に対する速度変化量よりも小さく設定することにより、作業中速レンジF2,R2では、速度調節レバー56の動きに対して走行速度の変化が他のレンジF1,R1,F3,R3より穏やかになるようにしたものであると言える。 【0032】例えば、使用頻度の多い速度領域ではきめ細かい速度制御をできるようにすることは、電動作業車両の操作性の向上を図る上で好ましいことである。そこで、ポテンショメータ57の電圧変化範囲に、ニュートラルレンジN、作業低速レンジF1,R1、作業中速レンジF2,R2及び走行高速レンジF3,F4を設定し、作業中速レンジF2,R2では、速度調節レバー56の動きに対して走行速度の変化が他のレンジF1,R1,F3,R3より穏やかになるように設定する。すなわち、作業中速レンジF2,R2は、使用頻度の最も多い速度領域であり、この速度領域をきめ細かい速度制御をできるようにすることで、除雪機10に求められる所定作業の作業性を改善することができる。この結果、除雪機10(電動作業車両)の操作性の向上を図ることができる。 【0033】以上に述べた除雪機10は、図4に示す作業低速最大位置R1MAX、作業中速最大位置R2MAX、作業低速大位置R3MAX、ニュートラル下限位置N2、中立位置Nc、ニュートラル下限位置N1、走行高速最大位置F3MAX、作業中速最大位置F2MAX、作業低速最大位置F1MAXで発生するそれぞれの実電圧値を、予め制御部28(図4参照)に読み込むことで、ポテンショメータ57の抵抗値などの電気的誤差を吸収するとともにポテンショメータ57の取付けなどの機械的誤差を吸収することのできるようにした電動作業車両であり、制御部28への読み込み手順を次に説明する。 【0034】図6は本発明に係る電動作業車両の電圧の読み込み手順を示す説明図である(符号は図3及び図4参照)。なお、ST××はステップ番号を示す。 ST01:イニシャルスイッチ62をオープン状態にする。 ST02:メインスイッチ45BをOFFからONにする。 ST03:速度調整レバー56を走行高速最大位置R3MAXにセットする。 ST04:オーガスイッチボタン45AをONした後OFFする(以下、「ON/OFF」と記載する)ことで、走行高速最大位置R3MAXの電圧値VR3の読み込みを終了する。 【0035】ST05:速度調整レバー56を作業中速最大位置R2MAXにセットする。 ST06:オーガスイッチボタン45AをON/OFFにすることで、作業中速最大位置R2MAXの電圧値VR2の読み込みを終了する。 ST07:速度調整レバー56を作業低速最大位置R1MAXにセットする。 ST08:オーガスイッチボタン45AをON/OFFにすることで、作業低速最大位置R1MAXの電圧値VR1の読み込みを終了する。 【0036】ST09:速度調整レバー56を作業低速最大位置F1MAXにセットする。 ST10:オーガスイッチボタン45AをON/OFFにすることで、作業低速最大位置F1MAXの電圧値VF1の読み込みを終了する。 ST11:速度調整レバー56を作業中速最大位置F2MAXにセットする。 ST12:オーガスイッチボタン45AをON/OFFにすることで、作業中速最大位置F2MAXの電圧値VF2の読み込みを終了する。 【0037】ST13:速度調整レバー56を走行高速最大位置F3MAXにセットする。 ST14:オーガスイッチボタン45AをON/OFFにすることで、作業中速最大位置F3MAXの電圧値VF3の読み込みを終了する。ST01〜ST14の手順で電圧値VR3〜VR1、電圧値VF1〜VF3の読み込みを完了する。 【0038】電圧値VR3〜VR1、電圧値VF1〜VF3に基づいて以下の処理を制御部28で自動的に実行させる。先ず、電圧値VR1及び電圧値VF1から中立位置Ncの電圧値をNcVとするときに、電圧値NcVを(NcV=VF1−VR1/2)として割出す。そして、ニュートラル下限位置N1の電圧値をVN1とするときに、電圧値VN1を(VN1=NcV−0.1)として求め、ニュートラル上限位置N2の電圧値をVN2とするときに、電圧値をVN2を(VN2=NcV+0.1)として求め、それぞれの電圧値NcV,VN1,VN2を読み込む。 【0039】さらに、電圧値VR3〜VR1、電圧値VF1〜VF3及び電圧値VN1,VN2から、後進Rw(図4参照)の高速走行レンジR3を(VR3−VR2)、作業中速レンジR2を(VR2−VR1)、作業低速レンジR1(VR1−VN1)、前進Fw(図4参照)の作業低速レンジF1を(VF1−VN2)、作業中速レンジF2を(VF2〜VF1)及び走行高速レンジF3を(VF3−VF2)として求め、これらのレンジの設定電圧を直線的に割り振る。 ST15:イニシャルスイッチ62をクローズ状態にする。 【0040】尚、実施の形態では図4において、後進Rwの走行高速最大位置R3MAX、作業中速最大位置R2MAX、作業低速最大位置R1MAX、前進Fwの作業低速位置F3MAX、作業中速最大位置F2MAX、走行高速最大位置F3MAXでの走行速度及び電圧値を示したが、これに限定するものではなく、作業中速レンジでの速度調節レバーの動きに対して走行速度の変化が他のレンジより穏やかになるように設定するものであればよい。 【0041】 【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮する。請求項1では、ポテンショメータの電圧変化範囲に、機体の走行を停止するニュートラルレンジ、機体を低速で走行させながら所定の作業を行なう作業低速レンジ、機体を中速で走行させながら所定の作業を行なう作業中速レンジ、及び機体の走行のみを行なう走行高速レンジを設定するときに、作業中速レンジの電圧変化量に対する速度変化量を、作業低速レンジ及び走行高速レンジの電圧変化量に対する速度変化量よりも小さく設定したので、作業中速レンジでは、速度調節レバーの動きに対して走行速度の変化が他のレンジより穏やかに変化させることができる。すなわち、作業中速レンジは、使用頻度の最も多い速度領域であり、この速度領域をきめ細かい速度制御をできるようにすることで、電動作業車両に求められる所定作業の作業性を改善することができる。この結果、電動作業車両の操作性の向上を図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000005326 【氏名又は名称】本田技研工業株式会社 【住所又は居所】東京都港区南青山二丁目1番1号
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| 【出願日】 |
平成13年11月28日(2001.11.28) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100067356 【弁理士】 【氏名又は名称】下田 容一郎 (外1名)
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| 【公開番号】 |
特開2003−164011(P2003−164011A) |
| 【公開日】 |
平成15年6月6日(2003.6.6) |
| 【出願番号】 |
特願2001−362781(P2001−362781) |
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