(57)【要約】【課題】荷物の搬送仕様に適応した強度が大きくなり過ぎないタイヤを装着し得る搬送用車両を提供する。【解決手段】コンテナを吊持する伸縮式ブームが起伏自在に設けられたクレーンであって、コンテナ重量を検出する荷物重量検出手段21と、この検出手段21にて検出されたコンテナ重量に基づきタイヤに掛かる荷重を求めるタイヤ荷重演算手段22と、この荷重演算手段22で求められた荷重に応じた車両の制限速度を取得する制限速度取得手段23とを具備し、重量検出手段21を、ブームの傾斜角度を検出する傾斜角度検出器と、ブームにおけるコンテナの吊持位置を検出し得る伸縮量検出器と、シリンダ装置によるブームの支持力を演算する支持力演算部と、傾斜角度検出器にて検出された傾斜角度、ブームの伸縮量から得られる吊持位置までの距離及びブーム支持力に基づきコンテナ重量を求める荷物重量演算部とから構成したもの。【選択図】図２
2010195565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷物を吊持して当該荷物を搬送する搬送用車両であって、
荷物の重量を検出する荷物重量検出手段と、この荷物重量検出手段にて検出された荷物の重量に基づきタイヤに掛かる荷重を求めるタイヤ荷重演算手段と、このタイヤ荷重演算手段にて求められた荷重に応じた車両の制限速度を取得する制限速度取得手段とを具備したことを特徴とする搬送用車両。
【請求項２】
前後左右に走行用タイヤが設けられた車両本体に、荷物を吊持する伸縮式ブームがシリンダ装置により起伏自在に設けられた荷物の搬送用車両であって、
荷物の重量を検出する荷物重量検出手段と、この荷物重量検出手段にて検出された荷物の重量に基づきタイヤに掛かる荷重を求めるタイヤ荷重演算手段と、このタイヤ荷重演算手段にて求められた荷重に応じた車両の制限速度を取得する制限速度取得手段とを具備するとともに、
上記荷物重量検出手段を、ブームの傾斜角度を検出する傾斜角度検出器と、ブームにおける荷物の吊持位置を検出し得るブーム伸縮量検出器と、シリンダ装置にて発生するブームの支持力を検出する支持力検出手段と、上記傾斜角度検出器にて検出された傾斜角度、ブーム伸縮量検出器にて検出された吊持位置および支持力検出手段にて検出された支持力に基づき荷物の重量を求める荷物重量演算部とから構成したことを特徴とする搬送用車両。
【請求項３】
前後左右に走行用タイヤが設けられた正面視形状が門型形状の車両本体フレームに荷物を吊持する荷物吊持手段が設けられた荷物の搬送用車両であって、
荷物の重量を検出する荷物重量検出手段と、この荷物重量検出手段にて検出された荷物の重量に基づきタイヤに掛かる荷重を求めるタイヤ荷重演算手段と、このタイヤ荷重演算手段にて求められた荷重に応じた車両の制限速度を取得する制限速度取得手段とを具備したことを特徴とする搬送用車両。
【請求項４】
荷物吊持手段を、荷物を吊持し得るワイヤと、このワイヤに接続されて荷物を昇降させるシリンダ装置とから構成するとともに、
荷物重量検出手段を、上記シリンダ装置における作動油の圧力に基づき重量を検出する構成としたことを特徴とする請求項３に記載の搬送用車両。
【請求項５】
荷物吊持手段を、荷物を吊持し得るワイヤと、このワイヤを巻き取るための巻取ドラムと、この巻取ドラムを回転させる電動機とから構成するとともに、
荷物重量検出手段を、上記電動機の電流値に基づき重量を検出する構成としたことを特徴とする請求項３に記載の搬送用車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送用車両に関し、特にタイヤに掛かる荷重に応じて、車両の速度を制限し得る搬送用車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
搬送用車両の中には、コンテナなどの重量物を搬送するものとして、例えばリーチスタッカクレーンがある。
このようなリーチスタッカクレーンは、前後左右に走行用タイヤが設けられた車両本体に、起伏式で且つ伸縮式のブームが設けられたもので、この伸縮式ブームの先端に取り付けられたスプレッダを介してコンテナを吊持し、所定の場所に搬送するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、コンテナなどの重量物を搬送する車両を設計する場合、その走行用タイヤについては、最も重たい荷物に耐え得る仕様にされている。このため、タイヤは非常に頑丈なものとなる。すなわち、強度が大きい、言い換えればプライレーティングが大きいタイヤが選定されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２４５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、最も重たい荷物に合わせてタイヤを選定しているため、プライレーティングが大きい、つまり非常に高価なタイヤを装着する必要があり、搬送用車両の価格が高くなるとともに、プライレーティングが大きいタイヤの場合には、その入手が困難になるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、荷物の搬送に適した強度を有する、つまりプライレーティングが大きくなり過ぎないタイヤを装着し得る搬送用車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る搬送用車両は、荷物を吊持して当該荷物を搬送する搬送用車両であって、
荷物の重量を検出する荷物重量検出手段と、この荷物重量検出手段にて検出された荷物の重量に基づきタイヤに掛かる荷重を求めるタイヤ荷重演算手段と、このタイヤ荷重演算手段にて求められた荷重に応じた車両の制限速度を取得する制限速度取得手段とを具備したものである。
【０００８】
また、請求項２に係る搬送用車両は、前後左右に走行用タイヤが設けられた車両本体に、荷物を吊持する伸縮式ブームがシリンダ装置により起伏自在に設けられた荷物の搬送用車両であって、
荷物の重量を検出する荷物重量検出手段と、この荷物重量検出手段にて検出された荷物の重量に基づきタイヤに掛かる荷重を求めるタイヤ荷重演算手段と、このタイヤ荷重演算手段にて求められた荷重に応じた車両の制限速度を取得する制限速度取得手段とを具備するとともに、
上記荷物重量検出手段を、ブームの傾斜角度を検出する傾斜角度検出器と、ブームにおける荷物の吊持位置を検出し得るブーム伸縮量検出器と、シリンダ装置にて発生するブームの支持力を検出する支持力検出手段と、上記傾斜角度検出器にて検出された傾斜角度、ブーム伸縮量検出器にて検出された吊持位置および支持力検出手段にて検出された支持力に基づき荷物の重量を求める荷物重量演算部とから構成したものである。
【０００９】
また、請求項３に係る搬送用車両は、前後左右に走行用タイヤが設けられた正面視形状が門型形状の車両本体フレームに荷物を吊持する荷物吊持手段が設けられた荷物の搬送用車両であって、
荷物の重量を検出する荷物重量検出手段と、この荷物重量検出手段にて検出された荷物の重量に基づきタイヤに掛かる荷重を求めるタイヤ荷重演算手段と、このタイヤ荷重演算手段にて求められた荷重に応じた車両の制限速度を取得する制限速度取得手段とを具備したものである。
【００１０】
また、請求項４に係る搬送用車両は、請求項３に記載の搬送用車両における荷物吊持手段を、荷物を吊持し得るワイヤと、このワイヤに接続されて荷物を昇降させるシリンダ装置とから構成するとともに、
荷物重量検出手段を、上記シリンダ装置における作動油の圧力に基づき重量を検出する構成としたものである。
【００１１】
さらに、請求項５に係る搬送用車両は、請求項３に記載の搬送用車両における荷物吊持手段を、荷物を吊持し得るワイヤと、このワイヤを巻き取るための巻取ドラムと、この巻取ドラムを回転させる電動機とから構成するとともに、
荷物重量検出手段を、上記電動機の電流値に基づき重量を検出する構成としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
上記各搬送用車両の構成によると、荷物の重量を検出するとともに、走行用タイヤに掛かる荷重を検出し、そしてこの荷重に対応するタイヤの制限速度を取得して車両の制限速度としたので、性能が非常に良いタイヤを用いる必要がなく、したがってプライレーティングがそれ程大きくないタイヤつまり安価なものを用いることができるとともに、タイヤの入手も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係るリーチスタッカクレーンの概略側面図である。
【図２】同スタッカクレーンにおける制限速度取得部分の概略構成を示すブロック図である。
【図３】同制限速度取得部分における荷物重量検出手段の概略構成を示すブロック図である。
【図４】同制限速度取得部分におけるタイヤ荷重検出手段の概略構成を示すブロック図である。
【図５】同制限速度取得部分における制限速度取得手段に具備されるタイヤの荷重対速度特性を示すグラフである。
【図６】同スタッカクレーンにおける制御手順を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係るコンテナキャリアの概略側面図である。
【図８】同コンテナキャリアの背面図である。
【図９】同コンテナキャリアにおける制限速度取得部分の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】同制限速度取得部分における荷物重量検出手段の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】同制限速度取得部分におけるタイヤ荷重検出手段の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】同制限速度取得部分における制限速度取得手段に具備されるタイヤの荷重対速度特性を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施の形態２に係るコンテナキャリアの変形例を示す概略側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１に係る搬送用車両（荷役用車両ともいえる）を、図１〜図６に基づき説明する。
【００１５】
本実施の形態１に係る搬送用車両としては、例えばコンテナ（荷物の一例である）を搬送し得るリーチスタッカクレーンの場合について説明する。
ところで、本発明の要旨は、このリーチスタッカクレーンに装着されるタイヤの仕様を、クレーン自身の最大能力、より具体的には最大吊上げ荷重およびその最高速度を考慮した最大プライレーティングよりも下げ得るように（減らせるように）することであり、そのために、タイヤの荷重対速度特性を利用するものである。この荷重対速度特性とは、後で説明するが、或るプライレーティングのタイヤに対して、タイヤに掛かる荷重と当該タイヤが安全に走行し得る速度との関係を示すものである。つまり、この荷重対速度特性のグラフを用いることにより、タイヤに掛かる荷重が分かれば、その荷重に対して安全に走行し得る速度（許容し得る最高速度）つまり制限速度を求めることができる。言い換えれば、車両の制限速度を得ることができる。
【００１６】
図１および図２に示すように、このリーチスタッカクレーン（以下、単に、クレーンという）１には、例えば前後左右の４箇所に走行用タイヤ１２を有する車両本体１１と、この車両本体１１の運転席であるキャビン１３の後方位置に設けられた支持ブラケット１４に水平軸体１５を介して鉛直面内で揺動自在に、すなわち起伏自在（傾動自在）に設けられた伸縮自在な伸縮式ブーム（以下、ブームという）１６と、このブーム１６を傾動させる油圧シリンダ（シリンダ装置）１７と、上記ブーム１６の先端にワイヤ１８を介して吊持されたコンテナ２を保持し得るスプレッダ１９とが具備されており、さらにコンテナ２の重量（質量でもあり、以下、コンテナ重量または荷物重量という）を検出する荷物重量検出手段２１と、この荷物重量検出手段２１にて検出されたコンテナ重量により走行用タイヤ１２に掛かる荷重（以下、タイヤ荷重という）Ｔを求めるタイヤ荷重演算手段２２と、このタイヤ荷重演算手段２２にて求められたタイヤ荷重Ｔに応じたクレーン１の制限速度を取得する制限速度取得手段２３とが具備されている。
【００１７】
上記ブーム１６は、水平軸体１５に支持されたブーム本体部１６ａと、このブーム本体部１６ａに対して出退自在に設けられた可動ブーム部１６ｂとから構成されている。勿論、図示しないが、ブーム本体部１６ａから可動ブーム部１６ｂを出退させる出退装置（例えば、油圧シリンダを用いた装置）およびワイヤ１８を可動ブーム部１６ｂの先端から出し入れし得るウインチ機構などが具備されている。また、ブーム１６の伸縮については、可動ブーム部１６ｂを一つだけ設けた構成としたが、通常は、可動ブーム部１６ｂ自体も複数段にすることにより、その伸縮量を長くしたものが用いられる。上記ブーム１６、油圧シリンダ１７、ワイヤ１８などにより荷物吊持手段が構成される。
【００１８】
なお、このクレーン１は、エンジンにより駆動されるもので、当然に、車両の速度を制御するためのエンジンコントローラ２０が具備されている。
上記荷物重量検出手段２１は、図１〜図３に示すように、ブーム１６の傾斜角度αを検出する傾斜角度検出器３１と、ブーム１６における荷物の吊持位置Ｄを検出するための、すなわちブーム１６の先端位置を伸縮量でもって検出する伸縮量検出器（例えば、ラック・ピニオン機構により作動されるロータリエンコーダが用いられる）３２と、油圧シリンダ１７のヘッド側およびロッド側における各シリンダ室内の作動油の圧力を検出する圧力計３３，３４と、これら両圧力計３３，３４からの検出圧力を入力して当該油圧シリンダ１７にて発生している力すなわちブーム１６を支持している支持力（コンテナ重量およびブームの自重を支える力である）を求める支持力演算部３５と、この支持力演算部３５により求められた支持力に基づきコンテナ重量を求める荷物重量演算部３６とから構成されている。
【００１９】
また、上記荷物重量演算部３６では、荷物重量検出手段２１にて求められたコンテナ重量、ブーム重量および油圧シリンダ１７で発生している支持力によるブーム１６の支点（水平軸体１５）回りのモーメントの釣り合いによりコンテナ重量が求められる。
【００２０】
また、上記タイヤ荷重演算手段２２には、図４に示すように、上記荷物重量検出手段２１にて求められたコンテナ重量が入力されて予め入力された当該クレーン１の重量とが加算されて合計重量を求める合計重量演算部４１が具備されている。
【００２１】
さらに、上記制限速度取得手段３３には、冒頭にて概略的に説明したが、図５のグラフにて示すように、タイヤ荷重Ｔとこれに対応する制限速度Ｖとの関係、つまり荷重対速度特性Ｓのグラフ、具体的には、数値で表わしたルックアップテーブル（図示せず）が具備されている。この荷重対速度特性Ｓは、当該クレーン１の通常の荷役動作に適しているものとして選定された走行用タイヤ（強度が適正であり、つまりプライレーティングがあまり大きくないタイヤ）での荷重つまりタイヤ荷重Ｔと制限速度Ｖとの関係を示すものである。なお、当然に、タイヤ荷重Ｔが大きくなれば、制限速度Ｖは低下する。
【００２２】
したがって、制限速度取得手段２３にタイヤ荷重Ｔが入力されると、このタイヤ荷重Ｔに対応する制限速度Ｖが出力されることになる。
そして、この制限速度取得手段２３にて求められた制限速度Ｖは、エンジンコントローラ２０に入力されて、この制限速度Ｖ以上の速度がでないように制御が行われる。例えば、変速機の最高段を使用できないようにしたり、またはエンジンの回転数の上限が設定される。
【００２３】
上記構成において、クレーン１にてコンテナ２を搬送する場合、まず、ブーム１６を伸ばすとともに、油圧シリンダ１７により当該ブーム１６を吊上げ作業に適した傾斜角度でもって傾動させ、スプレッダ１９を介してコンテナ２を吊持（保持）した後、搬送に適した高さまで持ち上げる。
【００２４】
この状態で、車両本体１１が走行することになるが、このとき、荷物重量検出手段２１にてコンテナ重量が求められるとともに、タイヤ荷重演算手段２２にてタイヤ荷重Ｔが求められ、そしてこのタイヤ荷重Ｔが制限速度取得手段２３に入力されて制限速度Ｖが求められ、さらにこの制限速度Ｖがエンジンコントローラ２０に出力される。
【００２５】
制限速度Ｖがエンジンコントローラ２０に入力されると、クレーン１の走行速度の上限が設定されるため、走行用タイヤ１２は常に安全な速度領域に置かれる。
つまり、走行用タイヤ１２の強度（プライレーティング）に応じた速度を維持することができるので、クレーン１の最大能力に対応し得るようなプライレーティングを有する高価なタイヤを用いる必要がない。言い換えれば、プライレーティングが小さいタイヤを用いることができるので、クレーン１の販売価格を下げ得るとともに、タイヤの入手も容易となる。
【００２６】
なお、図５に、上記構成における速度制限の制御に関する手順を示すフロー図を示しておく。
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係る搬送用車両を、図７〜図１２に基づき説明する。
【００２７】
上記実施の形態１においては、搬送用車両としてリーチスタッカクレーンの場合について説明したが、本実施の形態２においては、門型形状をしたフレームにコンテナを吊持し得るようにしたコンテナキャリアの場合について説明する。なお、このコンテナキャリアの駆動方式は、実施の形態１にて説明したようなエンジンによるものではなく、電動機により走行用タイヤが駆動されるものである。
【００２８】
図７および図８に示すように、このコンテナキャリア５１は、前後左右に走行用タイヤ６１が設けられた車両本体フレーム６２の中央にコンテナ吊持用空間６３が形成されたものであり、したがって車両本体フレーム６２の正面視（または背面視）が門型形状にされている。
【００２９】
すなわち、この車両本体フレーム６２は、左右の鉛直フレーム部６４と、これら両鉛直フレーム部６４の上端部同士間を接続する水平フレーム部６５とから構成され、また左右の鉛直フレーム部６４における下側水平部材６４ａのキャビン６６が設けられる前側には走行用タイヤ６１が１個設けられるとともに、キャビン６６より後側つまりコンテナの吊持側には走行用タイヤ６１が３個設けられている。つまり、全部で、８個設けられている。
【００３０】
そして、上述したように、この走行用タイヤ６１については、電動機により駆動されるもので、車両本体フレーム６２に配置された車両コントローラ６７からの速度指令がインバータに入力されて走行速度が制御される。
【００３１】
また、上記水平フレーム部６５には、コンテナ５２を吊持し得るスプレッダ７１が複数の滑車７２およびチェーン７３を介して油圧シリンダ７４により昇降自在に設けられている。この油圧シリンダ７４は、例えば前後左右の４箇所に設けられている。なお、上記油圧シリンダ７４、チェーン７３などにより荷物吊持手段が構成される。
【００３２】
そして、このコンテナキャリア５１には、図９に示すように、コンテナ５２の重量（質量でもあり、以下、コンテナ重量または荷物重量という）を検出する荷物重量検出手段７６と、この荷物重量検出手段７６にて検出されたコンテナ重量により走行用タイヤ６１に掛かる荷重（以下、タイヤ荷重という）Ｔを求めるタイヤ荷重演算手段７７と、このタイヤ荷重演算手段７７にて求められたタイヤ荷重Ｔに応じたコンテナキャリア５１の制限速度を取得する制限速度取得手段７３とが具備されている。
【００３３】
上記荷物重量検出手段７６は、各油圧シリンダ７４のヘッド側およびロッド側の各シリンダ室内の作動油の圧力を検出する圧力計８１，８２と、これら両圧力計８１，８２からの検出圧力を入力して各油圧シリンダ７４にて発生している力の合計値を求めて、コンテナを支持している支持力、すなわちコンテナ重量を求める支持力演算部８３とから構成されている。
【００３４】
また、上記タイヤ荷重演算手段７２には、図１１に示すように、上記荷物重量検出手段７１にて求められたコンテナ重量が入力されて予め入力されている当該キャリア５１の重量とが加算されて合計重量を求める合計重量演算部８６が具備されている。
【００３５】
さらに、上記制限速度取得手段７８は、実施の形態１と同様に、図１２に示す荷重対速度特性Ｓにて示すように、タイヤ荷重Ｔとこれに対応する制限速度Ｖとの関係、つまり荷重対速度特性Ｓのグラフを数値で表わしたルックアップテーブルが具備されている。勿論、この荷重対速度特性Ｓは、当該クレーン５１の通常の荷役動作に適しているものとして選定された走行用タイヤ（強度が適正であり、つまりプライレーティングがあまり大きくないタイヤ）での荷重つまりタイヤ荷重Ｔと制限速度Ｖとの関係を示すものである。
【００３６】
この制限速度取得手段７８にて求められた制限速度Ｖは、車両コントローラ６７に入力されて、この制限速度Ｖ以上の速度がでないように制御が行われる。例えば、変速機の最高段を使用できないようにしたり、またはエンジンの回転数の上限が設定される。例えば、走行用タイヤ６１を駆動する電動機の制御部分にその回転数（回転速度でもある）の上限が設定されることになる。
【００３７】
なお、コンテナキャリア５１の走行動作および作用効果については、実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。
ところで、上記実施の形態２においては、コンテナ５２を昇降させるのに、油圧シリンダ７４を用いたが、例えば図１３に示すように、電動機９２により駆動されてワイヤ７３を巻き取るウインチ装置９１を用いてもよい。なお、ウインチ装置９１、ワイヤ７３などにより荷物吊持手段が構成される。
【００３８】
このコンテナキャリア５１′の場合、コンテナ重量は、電動機９２に流れる電流に基づき求められる。したがって、電動機９２には電流計が具備されるとともに、コンテナ重量を検出する荷物重量検出手段（図示せず）には、電流値からコンテナ重量を求めるための電流−荷物重量特性のグラフ、具体的には、ルックアップテーブルが具備されている。勿論、この場合も、上述した各実施の形態と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００３９】
１      リーチスタッカクレーン
２      コンテナ
１１      車両本体
１２      走行用タイヤ
１５      水平軸体
１６      伸縮式ブーム
１７      油圧シリンダ
２０      エンジンコントローラ
２１      荷物重量検出手段
２２      タイヤ荷重演算手段
２３      制限速度取得手段
３１      傾斜角度検出器
３２      伸縮量検出器
３３      圧力計
３４      圧力計
３５      支持力演算部
３６      荷物重量演算部
４１      合計重量演算部
５１      コンテナキャリア
５２      コンテナ
６１      走行用タイヤ
６２      車両本体フレーム
６７      車両コントローラ
７４      油圧シリンダ
７６      荷物重量検出手段
７７      タイヤ荷重演算手段
７８      制限速度取得手段
８１      圧力計
８２      圧力計
８３      支持力演算部
８６      合計重量演算部
９１      ウインチ装置
９２      電動機
【図１】
2010195565.tif 000003
【図２】
2010195565.tif 000004
【図３】
2010195565.tif 000005
【図４】
2010195565.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2010195565.tif 000009
【図８】
2010195565.tif 000010
【図９】
2010195565.tif 000011
【図１０】
2010195565.tif 000012
【図１１】
2010195565.tif 000013
【図１２】
2010195565.tif 000014
【図１３】
2010195565.tif 000015