JPH0683447A - 誘導式動力台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 別系統の制動系が不要であり、低速域で大き
なトルクを発生すると共に安定した速度が得られ、作業
者等の外部誘導体に自動的に追従して走行できる誘導式
動力台車を提供する。 【構成】 基台１及びそれを走行可能に車軸６を介して
支持する車輪８と、車軸６を連動機構７を介して駆動す
る動力源（直流電動モータ４）とからなる動力台車にお
いて、速度比（出力軸５の回転速度／入力軸３の回転速
度）０を変速範囲に含み、その入力軸３において動力源
と連結されると共にその出力軸５において連動機構７と
係合された摩擦無段変速機２と、基台１と外部誘導体と
の速度差を検出する速度センサ（Ｌ字形レバー２２）
と、速度センサの出力に基づいて摩擦無段変速機２の変
速要素（変速リング１０）を操作すると共に基台１の速
度を外部誘導体の速度に自動調節する操作機構（ロッド
２４、Ｌ字形クランク１８）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業者等の外部誘導体
に追従して走行する牽引或は運搬等のための誘導式動力
台車に関する。

【０００２】

【従来の技術】動力台車は、基台及びそれを走行可能に
車軸を介して支持する車輪と、車軸を連動機構を介して
駆動する動力源とから基本的に構成され、具体的にはハ
ンドトラック、ハンドリフトトラック、パレットトラッ
ク、プラットホームトラック及び障害者や老年者等のた
めの低速乗用車等が知られている。

【０００３】前記動力台車の変速は、概して、動力源で
ある直流電動モータの電気的制御により行われている
が、このように直流電動モータを直接変速するもので
は、低速域で大きなトルクが出力できないので基台の速
度が不安定になり、始動又は制動時等に荷崩れを起こし
易くなる他、使用電流が大きいので電気系統の容量が大
きくなり、さらに前記駆動系とは別に機械式ブレーキ等
からなる制動系を必要とする等の問題があった。

【０００４】また、前記動力台車で非乗用型のものは、
作業者が動力台車をそれに搭乗しないで操縦しながら手
元の変速操作部材等により変速を行うのであるが、この
ような変速操作では、基台の速度を作業者の変動する速
度に常時調節することが煩雑である等の問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、別系
統の制動系が不要であり、低速域で大きなトルクを発生
すると共に安定した速度が得られ、作業者等の外部誘導
体に自動的に追従して走行できる誘導式動力台車を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る誘導式動力
台車は、基台及びそれを走行可能に車軸を介して支持す
る車輪と、車軸を連動機構を介して駆動する動力源とか
らなる動力台車において、速度比（出力軸の回転速度／
入力軸の回転速度）０を変速範囲に含み、その入力軸に
おいて動力源と連結されると共にその出力軸において連
動機構と係合された摩擦無段変速機と、基台と外部誘導
体との速度差を検出する速度センサと、速度センサの出
力に基づいて摩擦無段変速機の変速要素を操作すると共
に基台の速度を外部誘導体の速度に自動調節する操作機
構とを備えたことを特徴とする。

【０００７】前記摩擦無段変速機は特公昭５７−１３２
２１号公報等に開示されたものを好適に利用でき、車輪
は無限軌道の履帯を備えていてもよく、また外部誘導体
は作業者等の他、動力台車とは別の誘導車等であっても
よい。

【０００８】前記速度センサが、走行方向に直角の枢軸
を介して基台を含む静止要素に傾動可能に支承されたレ
バーからなり、その入力部において外部誘導体と連結さ
れると共にその出力部において操作機構と連結されたも
のでもよい。前記レバーはその入力部に、外部誘導体と
の連結のための把手その他の連結部材が必要に応じて設
けられる。

【０００９】前記レバーが２個所の出力部を有すると共
にレバーの傾動が各出力部から操作機構を介して択一的
に摩擦無段変速機の変速要素に操作可能に伝達され、前
進走行時はレバーがその入力部において速度比０に対応
する中立位置から前方域で傾動させられると共に後退走
行時はレバーが該中立位置から後方域で傾動させられよ
うにしてもよい。その場合に、中立位置にあるレバーに
その入力部における前方及び後方への傾動を各々制限す
る傾動ストッパが動力源の回転方向の切り換えと連動し
て作動可能に設けられ、前進走行時は前方への傾動スト
ッパのみが解除されると共に後退走行時は後方への傾動
ストッパのみが解除されるようにすることが好ましい。

【００１０】また、基台上にその走行停止時又は低速走
行時において使用可能に搭載された作業装置の使用準備
状態を検出する状態センサが設けられると共に、速度セ
ンサから摩擦無段変速機の変速要素に至る過程に、高速
域への変速を制限する増速ストッパが状態センサの出力
と連動して作動可能に設けられてもよい。

【００１１】

【作用】前記構成において、速度センサが基台と外部誘
導体との速度差を検出すると、その出力に基づいて操作
機構が作動し、摩擦無段変速機の変速要素が減速又は増
速方向に操作されると共に基台の速度が外部誘導体の速
度に自動調節される。なお、前記動力台車の制動は、別
系統の制動系に依らずに変速比０に至る変速要素の減速
操作により容易に行われる。

【００１２】速度センサが前記レバーからなるもので
は、基台と外部誘導体との速度差により生じるレバーの
傾動がその出力部から操作機構を介して摩擦無段変速機
の変速要素に操作可能に伝達される。また、前記レバー
が２個所の出力部を有するものでは、前進走行時及び後
退走行時ごとに速度比０に対応する中立位置から各々前
方域及び後方域において個別に変速可能である。その場
合に傾動ストッパが装備されると、それらが動力源の回
転方向の切り換えと連動して作動し、レバーが前記の前
方域及び後方域の一方の側で傾動中に変速比０の中立位
置を越えて他方の側へと過剰に傾動することが自動的に
防止される。

【００１３】さらに、増速ストッパを備えたものでは、
それが状態センサによる作業装置の使用準備状態の検出
時に作動し、作業装置の使用準備時には元来不必要で、
不安定な走行を招き易い高速域への変速が自動的に制限
される。このような機構は、例えば、動力台車に作業装
置としてＸ線装置を搭載してなる移動型Ｘ線撮影車に好
適に利用できる。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の第一の実施例に係る誘導式動
力台車の要部縦断面図、図２は本発明の第二の実施例に
係る誘導式動力台車の要部縦断面図、図３は図２に示す
Ｔ字形レバーの側面図であり、（Ａ）は前進走行時、
（Ｂ）は後退走行時における各傾動状態を示す。図４は
図２及び図３に示す傾動ストッパの平面図、また図５は
本発明の第三の実施例に係る誘導式動力台車の要部側面
図であり、（Ａ）はＸ線装置非使用時、（Ｂ）はＸ線装
置使用時の各状態を示す。

【００１５】図１に示す第一の実施例において、基台１
下部に速度比０を変速範囲に含む摩擦無段変速機２が設
けられ、その入力軸３に動力源である直流電動モータ４
が連結されると共に該直流電動モータ４は蓄電池（図示
を省略する）により駆動可能とされ、また前記入力軸３
と同軸線上にある出力軸５にはそれと直角に車軸６が連
動機構７を介して回転可能に係合されると共に該車軸６
に車輪８が固定され、入力軸３及び出力軸５の軸線は前
者を前方として走行方向に配設される。

【００１６】前記摩擦無段変速機２は、入力軸３と出力
軸５との間に、入力軸３に連結された小径伝動車９と、
変速要素である非回転の変速リング１０と、出力軸５に
調圧カム１１を介して連結された大径伝動車１２と、前
記３体の伝動部材と力の均衡下に摩擦係合しながら遊星
運動を行う複数の円錐形転子１３とがケース１４に収納
されてなり、変速リング１０を円錐形転子１３の円錐母
線に沿って軸線方向に移動させることにより変速が行わ
れ、変速リング１０が円錐形転子１３の最周縁部と摩擦
係合するときに速度比０の変速範囲となり、出力軸５の
回転速度が０となる。前記変速リング１０は軸線方向に
移動可能にケース１４に摺接された変速操作杆１５と一
体化されると共に圧縮コイルばね１６により速度比０と
なる方向に常時付勢される。

【００１７】ケース１４には車軸６と平行な枢軸１７を
介してＬ字形クランク１８が支承されると共に該Ｌ字形
クランク１８縦軸先端と前記変速操作杆１５前端とがピ
ン軸１９を介して枢着され、また基台１には手すり２０
が突設されると共に手すり２０端部に車軸６と平行な枢
軸２１を介して速度センサとしてのＬ字形レバー２２が
傾動可能に設けられ、入力部としてのＬ字形レバー２２
縦軸先端に把手２３が設けられると共に出力部としての
Ｌ字形レバー２２横軸先端とＬ字形クランク１８横軸先
端とがロッド２４の各端とピン軸２５を介して枢着され
る。前記Ｌ字形レバー２２が把手２３によって前方又は
後方に傾動させられると、変速リング１０はロッド２４
及びＬ字形クランク１８等を介して各々増速方向及び減
速方向に移動させられる。前記ロッド２４及びＬ字形ク
ランク１８等は協働して本発明における操作機構を構成
する。

【００１８】一方、前記連動機構７は、出力軸５に連動
回転可能且つ軸線方向に移動可能にスプライン係合され
たスライド歯車２６と、スライド歯車２６を軸線方向に
移動させるクラッチ操作杆２７と、車軸６上に設けられ
た従動傘歯車２８と、前記スライド歯車２６と平歯車部
分によって係脱可能に歯合すると共に従動傘歯車２８と
傘歯車部分によって直角方向に歯合するようにケース１
４に支承された連動歯車２９とから構成され、出力軸５
の回転はスライド歯車２６、連動歯車２９及び従動傘歯
車２８を順次介して車軸６に伝達されると共に、クラッ
チ操作杆２７を前方又は後方に操作することによりスラ
イド歯車２６が連動歯車２９に対して歯合又は離脱させ
られ、前記出力軸５から車軸６への前記伝動の遮断又は
接続が行われる。

【００１９】前記構成の動力台車において、例えば外部
誘導体としての作業者がＬ字形レバー２２の把手２３を
把持しながら基台１の走行方向に歩行する場合におい
て、作業者の歩行速度が基台１の速度より大きくなる
と、Ｌ字形レバー２２が把手２３によって前方に傾動さ
せられ、変速リング１０が操作機構を介して増速方向に
移動させられると共に基台１は増速され、逆に、作業者
の歩行速度が基台１の速度より小さくなると、Ｌ字形レ
バー２２が把手２３によって後方に傾動させられ、変速
リング１０が操作機構を介して減速方向に移動させられ
ると共に基台１は減速される。

【００２０】次に、図２に示す第二の実施例は前進走行
時及び後退走行時における各変速操作を可能としたもの
であり、速度センサ及び操作機構以外の部分は前記の第
一の実施例と基本的に同じ構造であるので詳細な説明を
省略する。

【００２１】同図において、基台１上の手すり２０先端
に車軸６と平行な枢軸２１を介して速度センサとしての
Ｔ字形レバー３１が傾動可能に設けられ、ケース１４に
おける変速操作杆１５前端との対向部分と手すり２０中
間部とにパイプ３２が配管され、入力部としてのＴ字形
レバー３１縦軸先端に把手３３が設けられ、出力部とし
てのＴ字形レバー３１横軸両端に各々ワイヤ３４が取り
付けられると共に各ワイヤ３４は１条に集結されてパイ
プ３２内を通り、変速操作杆１５先端と連結される。前
記Ｔ字形レバー３１が把手３３によって変速比０に対応
する中立位置Ｐから前方域で前方又は後方に傾動させら
れ、或は該中立位置Ｐから後方域で後方又は前方に傾動
させられると、変速リング１０はワイヤ３４を介して各
々増速方向又は減速方向に移動させられる。前記ワイヤ
３４等は本発明における操作機構を構成する。

【００２２】前記Ｔ字形レバー３１にはその中立位置Ｐ
において把手３３による前方及び後方への傾動を各々制
限する傾動ストッパ３５が設けられ、直流電動モータ４
の停止時は図２に示すように両方の傾動ストッパ３５が
作動してＴ字形レバー３１は中立位置Ｐから前方及び後
方に傾動不能とされ、直流電動モータ４の正回転時（前
進走行への切り換え時）は、図３（Ａ）に示すように、
前方の傾動ストッパ３５のみが解除されてＴ字形レバー
３１は中立位置Ｐから前方域でのみ前方又は後方に傾動
可能とされ、また直流電動モータ４の逆回転時（後退走
行への切り換え時）は、図３（Ｂ）に示すように、後方
の傾動ストッパ３５のみが解除されてＴ字形レバー３１
は中立位置Ｐから後方域でのみ前方又は後方に傾動可能
とされる。

【００２３】各傾動ストッパ３５は、図４に示すよう
に、Ｔ字形レバー３１の横方向に前後して並設されたソ
レノイド３６と、それに圧縮コイルばね３７を介して挿
通された可動鉄芯３８とからなり、可動鉄芯３８先端に
は外側に傾斜面を有する停止片３９が付設される。各傾
動ストッパ３５のソレノイド３６は直流電動モータ４の
正逆転切り換えと連動し、ソレノイド３６が励磁されな
いときは可動鉄芯３８が圧縮コイルばね３７の反発力に
より突出状態になると共に該傾動ストッパ３５が作動
し、またソレノイド３６が励磁されたときは可動鉄芯３
８が圧縮コイルばね３７の反発力に抗して縮退状態にな
ると共に該傾動ストッパ３５が解除される。なお、仮に
Ｔ字形レバー３１が中立位置Ｐから前方域又は後方域に
おいて高速域にあるときに直流電動モータ４が停止し、
傾動ストッパ３５が作動した場合でも、Ｔ字形レバー３
１を停止片３９の傾斜面に対して低速域側に押圧させる
ことにより該停止片３９を後退させ、Ｔ字形レバー３１
を手動で容易に中立位置Ｐに復帰させることができる。

【００２４】さらに、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す第三
の実施例は、作業装置を搭載した動力台車に係るもので
あり、動力台車自体は、前記の第二の実施例と基本的に
同じ構造であるので詳細な図示及び説明を省略する。

【００２５】同図において、基台１に支柱４１が垂直に
突設され、支柱４１にその軸線方向に移動可能且つその
軸線回りに回動可能にアーム４２が水平に係合されると
共にアーム４２に作業装置としてのＸ線装置４３が設け
られ、該Ｘ線装置４３は、アーム４２により、不使用時
は図５（Ａ）に示すように基台１中央上に安定に保持さ
れると共に使用時は図５（Ｂ）に示すように基台１前方
に回動され、基台１中央にはＸ線装置４３の有無を検出
する状態センサとしての近接スイッチ４４が設けられ
る。

【００２６】速度センサであるＴ字形レバー３１には中
立位置Ｐから前方域及び後方域の各々において高速域へ
の変速を制限する増速ストッパ４５が設けられ、各増速
ストッパ４５は既述の図４に示すソレノイド磁石と同様
の構造を備え、近接スイッチ４４の出力はコントローラ
４６を介して各増速ストッパ４５に入力される。Ｘ線装
置４３が移動等に際して基台１中央上に保持されると
き、近接スイッチ４４が該Ｘ線装置４３を検出すると共
にその信号がコントローラ４６に入力され、対応する増
速ストッパ４５が解除されると共にＴ字形レバー３１に
よる高速域への変速が可能となる。また、Ｘ線装置４３
が使用に際して基台１中央位置から外れたとき、近接ス
イッチ４４の信号はコントローラ４６に入力されず、対
応する増速ストッパ４５が作動すると共にＴ字形レバー
３１による高速域への変速が不可能となり、不均衡且つ
不安定な状態での高速走行が未然に防止される。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係る誘導式動力台車は以上のよ
うに構成されるので、別系統の制動系が不要であり、低
速域で大きなトルクを発生すると共に安定した速度が得
られ、作業者等の外部誘導体に自動的に追従して走行で
きる。

【００２８】また、速度センサがレバーからなるもので
は、基台と外部誘導体との速度差を簡素な構造で検出で
きる。該レバーが２個所の出力部を有するものでは、速
度比０に対応する中立位置Ｐから各々前方域及び後方域
において前進走行及び後退走行のための変速が可能であ
り、その場合に傾動ストッパが装備されると、それが動
力源の回転方向の切り換えと連動して作動し、レバーが
中立位置を挟む前方域及び後方域の一方でのみ傾動可能
とされる。さらに、増速ストッパを備えたものでは、そ
れが状態センサによる作業装置の使用準備状態の検出時
に作動し、高速域への変速が自動的に制限される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例に係る誘導式動力台車の
要部縦断面図である。

【図２】本発明の第二の実施例に係る誘導式動力台車の
要部縦断面図である。

【図３】図２に示すレバーの側面図であり、（Ａ）は前
進走行時、（Ｂ）は後退走行時における各傾動状態を示
す。

【図４】図２及び図３に示す傾動ストッパの平面図であ
る。

【図５】本発明の第三の実施例に係る誘導式動力台車の
要部側面図であり、（Ａ）はＸ線装置非使用時、（Ｂ）
はＸ線装置使用時の各状態を示す。

【符号の説明】

１ 基台 ２ 摩擦無段変速機 ３ 入力軸 ４ 直流電動モータ ５ 出力軸 ６ 車軸 ７ 連動機構 ８ 車輪 １０ 変速リング １８ Ｌ字形クランク ２２ Ｌ字形レバー ２４ ロッド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台及びそれを走行可能に車軸を介して
   支持する車輪と、車軸を連動機構を介して駆動する動力
   源とからなる動力台車において、速度比０を変速範囲に
   含み、その入力軸において動力源と連結されると共にそ
   の出力軸において連動機構と係合された摩擦無段変速機
   と、基台と外部誘導体との速度差を検出する速度センサ
   と、速度センサの出力に基づいて摩擦無段変速機の変速
   要素を操作すると共に基台の速度を外部誘導体の速度に
   自動調節する操作機構とを備えたことを特徴とする誘導
   式動力台車。
2. 【請求項２】 速度センサが、走行方向に直角の枢軸を
   介して基台を含む静止要素に傾動可能に支承されたレバ
   ーからなり、その入力部において外部誘導体と連結され
   ると共にその出力部において操作機構と連結された請求
   項１記載の誘導式動力台車。
3. 【請求項３】 レバーが２個所の出力部を有すると共に
   レバーの傾動が各出力部から操作機構を介して択一的に
   摩擦無段変速機の変速要素に操作可能に伝達され、前進
   走行時はレバーがその入力部において速度比０に対応す
   る中立位置から前方域で傾動させられると共に後退走行
   時はレバーが該中立位置から後方域で傾動させられよう
   にし、且つ中立位置にあるレバーにその入力部における
   前方及び後方への傾動を各々制限する傾動ストッパが動
   力源の回転方向の切り換えと連動して作動可能に設けら
   れ、前進走行時は前方への傾動ストッパのみが解除され
   ると共に後退走行時は後方への傾動ストッパのみが解除
   されるようにした請求項２記載の誘導式動力台車。
4. 【請求項４】 基台上にその走行停止時又は低速走行時
   において使用可能に搭載された作業装置の使用準備状態
   を検出する状態センサが設けられると共に、速度センサ
   から摩擦無段変速機の変速要素に至る過程に、高速域へ
   の変速を制限する増速ストッパが状態センサの出力と連
   動して作動可能に設けられた請求項１、２又は３記載の
   誘導式動力台車。