(57)【要約】【課題】作業ユニットの載せ換えに伴ってリリーフ圧を適正に設定することができるベース車輌及び作業車輌を提供する。【解決手段】各種の作業ユニットを着脱可能に搭載するベース車輌１０であって、油圧ポンプ７２の吐出管路７３を作業ユニットの油圧回路に着脱可能に接続する配管継手７４，７４’と、吐出管路７３から分岐してタンク７６に連絡する管路７７に設けられた比例電磁式リリーフ弁８８と、作業ユニットに電気系統を接続する電気コネクタ９３と、電気コネクタ９３を介して取得される作業ユニットの種別情報を基に比例電磁式リリーフ弁８８に指令して吐出配管７３のリリーフ圧を制御する制御装置９０とを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの油圧駆動装置を備えた各種の作業ユニットを着脱可能に搭載するベース車輌であって、
原動機と、
前記原動機によって駆動する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの吐出口に接続した吐出管路と、
前記吐出管路を前記作業ユニットの油圧回路に着脱可能に接続し前記油圧ポンプからの圧油を前記作業ユニットに供給する配管継手と、
前記吐出管路から分岐してタンクに連絡する管路に設けられた比例電磁式リリーフ弁と、
前記作業ユニットに電気系統を接続する電気コネクタと、
前記電気コネクタを介して取得される前記作業ユニットの種別情報を基に前記比例電磁式リリーフ弁に指令して前記吐出配管のリリーフ圧を制御する制御装置と
を備えたことを特徴とするベース車輌。
【請求項２】
請求項１のベース車輌において、前記配管継手に流れる圧油を遮断する作動油遮断弁を備えていることを特徴とするベース車輌。
【請求項３】
請求項１又は２のベース車輌において、
前記電気コネクタは複数の接点ピンを備えており、
前記制御装置は相手コネクタとの前記複数の接点ピンの接続パターンを基に前記作業ユニットの種別を識別する
ことを特徴とするベース車輌。
【請求項４】
少なくとも１つの油圧駆動装置を備えた作業ユニット、及び該作業ユニットを着脱可能に搭載するベース車輌を備えた作業車輌であって、
原動機と、
前記原動機によって駆動する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの吐出口に接続した吐出管路と、
前記吐出管路を前記作業ユニットの油圧回路に着脱可能に接続し前記油圧ポンプからの圧油を前記作業ユニットに供給する配管継手と、
前記吐出管路から分岐してタンクに連絡する管路に設けられた比例電磁式リリーフ弁と、
前記作業ユニットに電気系統を接続する電気コネクタと、
前記電気コネクタを介して取得される前記作業ユニットの種別情報を基に前記比例電磁式リリーフ弁に指令して前記吐出配管のリリーフ圧を制御する制御装置と
を備えたことを特徴とする作業車輌。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は少なくとも１つの油圧駆動装置を備えた各種の作業ユニットを着脱可能に搭載するベース車輌及びこれを用いた作業車輌に関する。
【背景技術】
【０００２】
共通のベース車輌に各種の作業ユニットを載せ換えて用途の異なる作業車輌を構成するものとして、例えば道路の維持・補修作業を行うための各種の道路維持補修用ユニットを車輌に着脱自在に搭載する思想の技術がある（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０６０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
搭載する作業ユニットには、作業ユニットの着脱の際に使用されるアクチュエータや作業用途に応じたアクチュエータが適宜備えられている。これらアクチュエータとして車輌側に搭載した油圧ポンプからの圧油で駆動する油圧駆動式の駆動装置を用いる場合、車輌側と作業ユニット側の油圧回路を接続することになるが、搭載する各種の作業ユニットによって圧油の供給先となる駆動装置に要求される最大圧が異なる場合がある。したがって、圧油の供給先となる油圧駆動装置の必要とする最大圧によらずリリーフ圧を共通にした場合、油圧駆動装置の要求作動油圧によって供給圧の過不足が生じ得るため、例えば車輌側の油圧回路のリリーフ弁で吐出管路のリリーフ圧を規定するように構成するときには、接続する作業ユニットによってリリーフ弁の設定リリーフ圧を調整する必要がある。
【０００５】
しなしながら、作業ユニットの載せ換えの度にリリーフ圧の手動変更を作業員に強いる構成とするとリリーフ圧の設定の間違えやし忘れが懸念される。リリーフ圧が調整可能な構成であっても、例えばリリーフ弁の設定圧が必要以上に低いと作業ユニットの所要動力に不足する場合があり、反対に必要以上に高いと油圧回路の構成部品への過度の負担が生じ得る。このように設定が適正に行われなければ要求作動油圧に対する供給圧の過不足によって作業ユニットの適当な動作が得られない、また甚だしい場合には油圧回路の損傷の恐れがある等の不具合が懸念される。
【０００６】
そこで本発明は、作業ユニットの載せ換えに伴ってリリーフ圧を適正に設定することができるベース車輌及び作業車輌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】
上記目的を達成するために、第１の発明は、少なくとも１つの油圧駆動装置を備えた各種の作業ユニットを着脱可能に搭載するベース車輌であって、原動機と、前記原動機によって駆動する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの吐出口に接続した吐出管路と、前記吐出管路を前記作業ユニットの油圧回路に着脱可能に接続し前記油圧ポンプからの圧油を前記作業ユニットに供給する配管継手と、前記吐出管路から分岐してタンクに連絡する管路に設けられた比例電磁式リリーフ弁と、前記作業ユニットに電気系統を接続する電気コネクタと、前記電気コネクタを介して取得される前記作業ユニットの種別情報を基に前記比例電磁式リリーフ弁に指令して前記吐出配管のリリーフ圧を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記配管継手に流れる圧油を遮断する遮断弁を備えていることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記電気コネクタは複数の接点ピンを備えており、前記制御装置は相手コネクタとの前記複数の接点ピンの接続パターンを基に前記作業ユニットの種別を識別することを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、少なくとも１つの油圧駆動装置を備えた作業ユニット、及び該作業ユニットを着脱可能に搭載するベース車輌を備えた作業車輌であって、原動機と、前記原動機によって駆動する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの吐出口に接続した吐出管路と、前記吐出管路を前記作業ユニットの油圧回路に着脱可能に接続し前記油圧ポンプからの圧油を前記作業ユニットに供給する配管継手と、前記吐出管路から分岐してタンクに連絡する管路に設けられた比例電磁式リリーフ弁と、前記作業ユニットに電気系統を接続する電気コネクタと、前記電気コネクタを介して取得される前記作業ユニットの種別情報を基に前記比例電磁式リリーフ弁に指令して前記吐出配管のリリーフ圧を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、作業ユニットの載せ換えに伴ってリリーフ圧を適正に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るベース車輌の側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るベース車輌の平面図である。
【図３】本発明のベース車輌に搭載される作業ユニットの一例であるごみ収集ユニットを搭載したごみ収集車輌の側面図である。
【図４】本発明のベース車輌に搭載される作業ユニットの一例であるリフトユニットを搭載したリフト車輌の側面図である。
【図５】本発明のベース車輌に搭載される作業ユニットの一例であるクレーン付き荷台ユニットの側面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係るベース車輌に備えられた油圧回路の概略図である。
【図７】本発明の作業車輌の電気系統の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態に係るベース車輌の側面図、図２はその平面図である。
【００１５】
図１及び図２に示したベース車輌１０は、前部にキャビン１１を有し、キャビン１１の後部の作業ユニット積載部１２に各種の作業ユニットが脱着自在に搭載されるようになっている。作業ユニット積載部１２は、各種作業ユニットの支持脚（後述）等を操作する操作盤１５を有する他、搭載する作業ユニットを固縛する固縛フレーム１３が前後２箇所に設けられている。固縛フレーム１３は左右方向に延び、左右両端にそれぞれ上向きのピン１４を備えている。作業ユニット側にはこれらピン１４の挿入部（図示せず）が設けられており、作業ユニットの下方にベース車輌１０を移動させ作業ユニットを下ろして挿入部にピン１４を差し込むことで、作業ユニットがベース車輌１０上に固定される。作業ユニットをベース車輌１０上により固定的に搭載するためには、挿入部のピン１４からの逸脱を防止する機構を備えることが望ましい。
【００１６】
作業ユニットはそれぞれの用途に対応して少なくとも１つの油圧駆動装置を備えたユニットであって、例えば、ごみ収集車輌を構成するためのごみ収集ユニット２０（図３参照）、高所作業用のリフトユニット３０（図４参照）、重量物を吊り上げるためのクレーン付き荷台ユニット４０（図５参照）、ダンプカーを構成するためのベッセル、その他、道路の維持・補修作業を行うための各種の道路維持補修用ユニット等、多種多様なユニットを含む。
【００１７】
図３はベース車輌１０にごみ収集ユニット２０を搭載した作業車両の外観構成を表す側面図である。
【００１８】
図３のごみ収集ユニット２０は、上記ピン１４の挿入部を有するベースフレーム２１と、ベースフレーム２１に設けた支持脚２２と、ベースフレーム２１に搭載したコンテナ２３と、このコンテナ２３の後部に設けたパッカー２４と、パッカー２４の後部に設けた操作装置２７とを備えている。
【００１９】
支持脚２２は機体の左右両側において前後に設けられ、合計４本設置されている。いずれも油圧シリンダによって伸縮し、先端に車輪を備えている。各支持脚２２は、格納時には水平姿勢（図３の状態）をとるが、使用時には下方を向き伸長することによって接地してごみ収集ユニット２０を支持し、さらに伸長することでごみ収集ユニット２０をリフトアップする。ごみ収集ユニット２０をリフトアップした状態でベース車輌１０を前進させれば、ごみ収集ユニット２０からベース車輌１０が離脱する。
【００２０】
パッカー２４は上端部がヒンジ２５を介してコンテナ２３に連結されており、パッカー開閉シリンダ（図示せず）により開閉する。また、特に図示していないが、パッカー２４の後部には生ごみを投入する開閉窓２６が設けられている。開閉窓２６はスライド駆動する。また、パッカー２４には、収集したごみを圧縮するプレス板とこれを駆動するプレスシリンダが内蔵されている。さらに、コンテナ２３には、内部のごみを押し出して排出するための排出部材（図示せず）と、これを前後に移動させるための排出シリンダが内蔵されている。
【００２１】
これにより、パッカー２４は閉じたまま開閉窓２６を開放してごみをパッカー２４に投入し、プレス板でごみを圧縮してコンテナ２３に送り込み、ごみを収集していく。そして、所望の場所に到着したら、パッカー２４を開放し、排出部材でコンテナ２３内のごみを排出する。
【００２２】
図４はベース車輌１０にリフトユニット３０を搭載した作業車両の外観構成を表す側面図である。
【００２３】
図４のリフトユニット３０は、上記ピン１４の挿入部を有するベースフレーム３１と、ベースフレーム３１に設けた車輪付きの支持脚３２と、作業台３３と、ベースフレーム３１に搭載され作業台３３を昇降作動させるリンク機構３４と、リンク機構３４を上下に伸長させるリフトシリンダ３５と、リフトシリンダ３５等を操作する操作盤（図示せず）とを備えている。
【００２４】
支持脚３２は図３の支持脚２２と同じ目的で設けられたものであり、支持脚２２と同様に機体の左右両側において前後に設けられ、合計４本設置されている。いずれも油圧シリンダによって伸縮し、先端に車輪を備えている。
【００２５】
リフトユニット３０は、作業台３３に搭乗した作業者が作業台３３に搭載された操作盤（図示せず）によってリフトシリンダ３５を伸縮させることで昇降し、例えば高所作業で活躍する。
【００２６】
図５はベース車輌に搭載するクレーン付き荷台ユニット４０の外観構成を表す側面図である。
【００２７】
図５のクレーン付き荷台ユニット４０は、上記ピン１４の挿入部を有するベースフレーム４１と、ベースフレーム４１に設けた支持脚４２，４４と、ベースフレーム４１上に設けたクレーン装置４３と、クレーン装置４３を操作する操作盤（図示せず）とを備えており、クレーン装置４３を操作することによって重量物の荷役作業を行う。
【００２８】
支持脚４２，４４も図３の支持脚２２と同じ目的で設けられたものであり、やはり機体の左右両側において前後に設けられ、合計４本設置されている。いずれも油圧シリンダによって伸縮し、前側の支持脚４２は上下に伸縮し、後側の支持脚４４は伸縮機能の他に、後方に回動し格納姿勢に移行可能である。
【００２９】
なお、支持脚４２は、ユニット状のクレーン装置４３が当初から備えていたアウトリガーを、クレーン付き荷台ユニット４０の支持脚として流用したものである。
【００３０】
図６はベース車輌１０に備えられた油圧回路の概略図である。
【００３１】
図６に示した油圧回路は、原動機から動力を取り出す動力取出装置（ＰＴＯ装置：Power Take-Off装置）７１と、原動機からの動力によって上記動力取出装置を介して駆動する油圧ポンプ７２と、油圧ポンプ７２の吐出口に接続した吐出管路７３と、吐出管路７３を作業ユニット側の油圧回路に着脱可能に接続し油圧ポンプ７２からの圧油を作業ユニットに供給する配管継手（急速継手）７４と、吐出配管７３の最大圧（リリーフ圧）を変更する比例電磁式リリーフ弁８８と、圧油のタンク７６とを備えている。
【００３２】
配管継手７４はベース車輌１０の作業ユニット積載部１２の前部と後部に設けられており（後部のものを配管継手７４’とする）、作業ユニット側の継手をいずれかの配管継手７４に接続することでベース車輌１０側の油圧回路と作業ユニット側の油圧回路が接続される。通常、作業ユニットを作業ユニット積載部１２に搭載して用いる場合には、作業ユニット側の配管継手を前方の配管継手７４に接続する。後方の配管継手７４’には、例えば作業ユニット積載部１２に作業ユニットを搭載せずに別置きで使用する場合に作業ユニット側の配管継手を接続する。また、吐出管路７３には配管継手７４，７４’に流れる圧油を遮断する電磁駆動式の遮断弁（作動油遮断弁）８７が備えられている。
【００３３】
比例電磁式リリーフ弁８８は、吐出管路７３の遮断弁８７よりも上流位置から分岐してタンク７６に連絡する管路７７に設けられており、比例電磁駆動部に対する指令信号（厳密にはそれによって導かれるパイロット圧）によってリリーフ圧が変化する。
【００３４】
図７は作業車輌の電気系統の模式図である。
【００３５】
図７に示したように、ベース車輌１０側にはバッテリ９１と、ベース車輌１０側の操作盤１５や作業ユニット側の操作盤９２からの操作信号に応じて油圧回路の電磁駆動式の各弁を制御する制御装置９０とが備えられている。制御装置９０に繋がる電気コネクタ９３は、作業ユニット側の操作盤９２に繋がる電気コネクタ９４に着脱され、電気コネクタ９３，９４を接続することでベース車輌１０と作業ユニットの電気系統が接続される。このとき、電気コネクタ９３，９４は複数の接点ピンを備えており、制御装置９０は電気コネクタ９３，９４間の接点ピンの接続パターンを基に作業ユニットの種別を識別する。なお、操作盤９２に作業ユニットの識別情報を格納した記憶部を設けておき、電気コネクタ９３，９４を接続した際に制御装置９０が記憶部の格納情報を読み込んで作業ユニットの種類を判別する構成とすることもできる。
【００３６】
特に図示していないが、制御装置９０には、操作盤１５，９２からの操作信号及び該操作信号に応じて制御対象となる油圧駆動装置に対するリリーフ圧の対応関係を定めたテーブルを予め格納した記憶部が備えられている。操作信号とリリーフ圧の対応関係のテーブルは作業ユニットの種類毎に用意されている。したがって、操作盤１５，９２から操作信号を入力した場合、制御装置９０は、搭載した作業ユニットに対応するテーブルを参照し、操作信号の種類に応じて比例電磁式リリーフ弁８８の比例電磁駆動部に対する指令信号の大きさを切り換えて吐出配管７３のリリーフ圧を変更する。
【００３７】
例えばクレーン付き荷台ユニット４０を用いる場合、クレーン装置４３には比較的高い作動油圧力が要求され得る。したがって、クレーン付き荷台ユニット４０を搭載して操作盤９２からクレーン装置４３に対する操作信号が入力された場合には、制御装置９０は、遮断弁８７を開放して比例電磁式リリーフ弁８８への指令信号を増大させることによって、クレーン装置４３の油圧シリンダに供給される圧油のリリーフ圧を高い値に設定する。逆にクレーン付き荷台ユニット４０を接続した場合でも、例えば操作盤１５から支持脚４２の伸縮を指令する操作信号が入力された場合には、制御装置９０は、遮断弁８７を開放して比例電磁式リリーフ弁８８への指令信号を減少させることによって、支持脚４２，４４の油圧シリンダに供給される圧油のリリーフ圧を低い値に切り換える。他の作業ユニットを接続した場合も、先のテーブルに従って指令対象の油圧駆動装置に応じてリリーフ圧を適宜切り換える。
【００３８】
次に、ベース車輌１０に対する各作業ユニット２０−４０の積降ろし手順について簡単に説明する。
【００３９】
各作業ユニット２０−４０は、それぞれ支持脚２２，３２，４２，４４を下方に延ばして接地させた状態で倉庫等に保管されている。例えばごみ収集ユニット２０をベース車輌１０上に搭載する場合には、ベース車輌１０を後退させて作業ユニット積載部１２を左右の支持脚２２の間に差し込み、ベース車輌１０とごみ収集ユニット２０の油圧回路及び電気系統を接続し、操作盤１５によって支持脚２２を縮めてごみ収集ユニット２０を下降させてピン１４とごみ収集ユニット２０を嵌め合わせる。その後、さらに支持脚２２を縮めて支持脚２２に代わって固縛フレーム１３によりごみ収集ユニット２０を支持する。なお、ベース車輌１０と別置きにしてごみ収集ユニット２０を使用する場合には単に油圧回路及び電気系統を接続すれば良い。ごみ収集ユニット２０をベース車輌１０上から離脱させる場合には、以上と逆の手順を行う。他の作業ユニットの搭載・離脱の手順もほぼ同様である。
【００４０】
以上、本実施の形態によれば、搭載する作業ユニットによって圧油の供給先となる駆動装置に要求される最大圧が異なる場合でも、制御対象となる油圧駆動装置に対して予め定められたリリーフ圧に自動的に切り換わるので、リリーフ圧を手動操作する場合に比べ、作業ユニットの載せ換えに伴ってリリーフ圧を適正に設定することができる。これにより、油圧駆動装置の要求作動油圧に対する供給圧の過不足を抑制して作業ユニットの円滑な動作を確保することができ、また油圧回路への過度な負担を回避して油圧回路の構成部品の損傷を抑制することができる。
【００４１】
その際、比例電磁式リリーフ弁８８への指令信号（励磁電流）の大きさによって吐出管路７３のリリーフ圧を無段階に自動変更することができるので、同一のベース車輌１０で多種類の作業ユニットに柔軟に対応することができる。例えば当初搭載が計画されていない作業ユニットが搭載対象機器として新たに加わった場合、比例電磁式リリーフ弁８８の仕様の範囲内であれば、新たな作業ユニットの識別情報として適正なリリーフ圧の設定値を与えてやりさえすればハード構成を変更することなく柔軟に対応可能である。
【００４２】
また、搭載する作業ユニット側の油圧回路に仕様に対応した設定圧のリリーフ弁を設けることも考えられるが、この場合、作業ユニット毎にリリーフ弁が必要である。それに対し、本実施の形態の場合はベース車輛１０側の油圧回路で作業ユニットに応じてリリーフ圧を変更できるので、リリーフ弁を各種作業ユニットで共用できる分だけコストを節減することができるのもメリットである。
【００４３】
さらには、作動油遮断弁８７を設けたことによって、作業ユニットの動作を一時的に停止する場合等に油圧ポンプ７２の作動中でも作業ユニットへの動力を遮断することができる。作動油遮断弁８７を閉じた場合、油圧ポンプ７２から吐出される作動油は作業ユニット側の油圧回路まで送られることなくベース車輛１０側の油圧回路を循環するので、作動油が循環する回路が縮小されてエンジンにかかる負荷も減少する。これによって燃費を向上させることができ、また油圧回路へのダメージの軽減も期待できる。
【符号の説明】
【００４４】
１０                    ベース車輌
２０                    ごみ収集ユニット
３０                    リフトユニット
４０                    クレーン付き荷台ユニット
７１                    ＰＴＯ装置
７２                    油圧ポンプ
７３                    吐出管路
７４，７４’            配管継手
７６                    タンク
７７                    管路
８７                    遮断弁（作動油遮断弁）
８８                    比例電磁式リリーフ弁
９０                    制御装置
９３，９４              電気コネクタ
【図１】
2011020568.tif 000003
【図２】
2011020568.tif 000004
【図３】
2011020568.tif 000005
【図４】
2011020568.tif 000006
【図５】
2011020568.tif 000007
【図６】
2011020568.tif 000008
【図７】
2011020568.tif 000009