(57)【要約】【課題】揺動式アクスルを備えたホイール式産業車両においてジャッキアップ完了を確実に検出する。【解決手段】ピン型ロードセル３０２Ｐは、負荷の方向および大きさを検出し、検出信号をコントローラ５１０に出力する。負荷の方向が上向きのときは、車輪は接地している状態であり、アクスルの過負荷を監視すべきである。一方、負荷の方向が下向きのときは、アウトリガによってジャッキアップしている状態であり、ジャッキアップ完了ランプ５０４を点灯する。検出信号によって示される負荷の大きさが所定値より大きいか否かを判断する。負荷の大きさが所定値より大きいときは、過負荷警報ブザー５０２を鳴らし、処理を終了する。すなわち、コントローラ５１０は、ジャッキアップ判断手段および過負荷監視手段として機能する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体のフレームに揺動ピンにより取り付けられた少なくとも一つの揺動式アクスルと、
前記揺動式アクスルに装着された車輪と、
前記フレームに取り付けられ、前記走行体をジャッキアップするジャッキアップ手段と、
前記揺動ピンに内蔵され、前記揺動式アクスルに作用する負荷に応じた検出信号を出力するピン型ロードセルと、
前記検出信号に基づいて、前記ジャッキアップ手段によるジャッキアップ完了を判断するジャッキアップ判断手段と、
前記ジャッキアップ完了を報知する第１報知手段と、
を備えることを特徴とするホイール式産業車両。
【請求項２】
請求項１のホイール式産業車両において、
前記ジャッキアップ判断手段は、前記ピン型ロードセルから出力される検出信号の正負
に基づいて、前記ジャッキアップ完了を判断することを特徴とするホイール式産業車両。
【請求項３】
請求項１または２のホイール式産業車両において、
前記ピン型ロードセルの検出信号に基づいて、前記揺動式アクスルの過負荷を監視する過負荷監視手段と、
前記過負荷監視手段により前記過負荷が検出されたことを報知する第２報知手段とをさらに備えることを特徴とするホイール式産業車両。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のホイール式産業車両において、
前記少なくとも一つの揺動式アクスルは後輪用アクスルであることを特徴とするホイール式産業車両。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のホイール式産業車両において、
前輪用および後輪用アクスルのそれぞれが揺動ピンで前記フレームに取り付けられている場合、前記後輪用アクスルの揺動ピンのみにピン型ロードセルを内蔵することを特徴とするホイール式産業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイール式産業車両に係り、特に揺動式アクスルを備えたホイール式産業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業車両では、アウトリガ等の反力装置によってジャッキアップを行うことがあるが、ジャッキアップ完了をオペレータが運転室内から確認しずらい。
【０００３】
特許文献１には、トラッククレーン等のアウトリガにおけるサスペンションシリンダのヘッド側に圧力スイッチを設け、その検出圧力によって、ジャッキアップの完了を検出する検出装置が開示されている。すなわち、アウトリガが張り出し操作されるとサスペンションシリンダの回路が閉じるが、ジャッキアップが完了して車輪が地面から離反すると、サスペンションシリンダのヘッド側に台車の自重分の保持圧がかからなくなり、ヘッド側の圧力が減少して圧力スイッチがＯＦＦ状態に変化してジャッキアップの完了を検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３６０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の検出装置には次のような問題がある。
ホイール式建設車両の場合、車両が完全に停止する前にアウトリガの張り出し操作を行うことがある。このような操作が行われると、サスペンションシリンダの回路が閉じる直前に走行時のショックがサスペンションシリンダに伝わり、サスペンションシリンダのヘッド側の圧力が上昇し、その圧力状態が保持される。すなわち、圧がシリンダ室にこもる可能性がある。この状態で開閉弁を閉鎖してアウトリガのジャッキアップ操作を行うと、圧がシリンダ室にこもったまま抜けないので、ジャッキアップ操作が完了した場合でも圧力スイッチがＯＮ状態のままでＯＦＦ状態に変化せず、ジャッキアップの完了を正確に検知できない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）請求項１の発明によるホイール式産業車両は、走行体のフレームに揺動ピンにより取り付けられた少なくとも一つの揺動式アクスルと、前記揺動式アクスルに装着された車輪と、前記フレームに取り付けられ、前記走行体をジャッキアップするジャッキアップ手段と、前記揺動ピンに内蔵され、前記揺動式アクスルに作用する負荷に応じた検出信号を出力するピン型ロードセルと、前記検出信号に基づいて、前記ジャッキアップ手段によるジャッキアップ完了を判断するジャッキアップ判断手段と、前記ジャッキアップ完了を報知する第１報知手段と備えることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１のホイール式産業車両において、前記ジャッキアップ判断手段は、前記ピン型ロードセルから出力される検出信号の正負に基づいて、前記ジャッキアップ完了を判断することを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項１または２のホイール式産業車両において、前記ピン型ロードセルの検出信号に基づいて、前記揺動式アクスルの過負荷を監視する過負荷監視手段と、前記過負荷監視手段により前記過負荷が検出されたことを報知する第２報知手段とをさらに備えることを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のホイール式産業車両において、前記少なくとも一つの揺動式アクスルは後輪用アクスルであることを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のホイール式産業車両において、前輪用および後輪用アクスルのそれぞれが揺動ピンで前記フレームに取り付けられている場合、前記後輪用アクスルの揺動ピンのみにピン型ロードセルを内蔵することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、揺動式アクスルを備えたホイール式産業車両においてジャッキアップ完了を確実に検出し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明によるホイール式産業車両の実施の形態を示す側面図。
【図２】図１のホイール式産業車両のジャッキアップ状態を示す正面図。
【図３】図１のホイール式産業車両の揺動式アクスルを示す正面図。
【図４】図１のホイール式産業車両の制御系を示す油圧回路図。
【図５】図１のホイール式産業車両の制御系を示す回路図。
【図６】ジャッキアップ時および接地時の揺動ピン３０２の撓み状態を説明する模式図。
【図７】図１のホイール式産業車両の制御系の処理を示すフローチャート。
【０００９】
本発明によれば、揺動式アクスルを備えたホイール式産業車両においてジャッキアップ完了を確実に検出し得る。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明によるホイール式産業車両の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。
図１〜図３に示すように、ホイール式産業車両であるマテリアルハンドリング機は、走行体１００と、走行体１００上に、センタージョイント５００（図４）によって旋回可能に搭載された旋回体２００とを有する。旋回体２００には、運転室２０２、エンジン２０４、作業用フロントアタッチメント２２０が設けられている。
【００１１】
走行体１００には、走行のための、例えば前後各２輪の車輪が設けられる。図では、左右前輪１２０、１２２、左後輪１２４を示し、右後輪１２６は左後輪の背後に位置するため左後輪に符号を付している。
【００１２】
走行体１００には、前後部の左右にアウトリガが設けられる。図では、前部の左右アウトリガ１１０、１１２、後部左のアウトリガ１１４を示し、後部右のアウトリガ１１６は後部左アウトリガの背後に位置しているため後部左のアウトリガに符号を付している。これらアウトリガは、走行体１００のフレーム１０２に取り付けられる。油圧ショベルで荷役作業（クレーン作業）を行うとき、前後４本のアウトリガを繰り出す（伸張する）ことにより車体をジャッキアップする。したがって、アウトリガはジャッキアップ装置として機能する。
【００１３】
図４に示すように、エンジン２０４には、可変容量ポンプ４０２が連結され、可変容量ポンプ４０２から送給される圧油はコントロールバルブ４００によって制御される。コントロールバルブ４００には、作業装置Ｆ、走行装置Ｄ、アウトリガシリンダ４１８、４２０、４２２、４２４が接続されている。アウトリガシリンダ４１８、４２０、４２２、４２４は、それぞれアウトリガ１１０、１１２、１１４、１１６を昇降駆動する。
【００１４】
作業装置Ｆは、作業用フロントアタッチメント２２０を駆動するための油圧モータ４０４、油圧シリンダ４１０、４１２、４１４、４１６を備える。走行装置Ｄは、車輪１２０、１２２、１２４、１２６を駆動する油圧モータ４０６、４０８を備える。
【００１５】
図３に示すように、左右前輪１２０、１２２は揺動式フロントアクスル３００によって支持され、アクスル３００は、ピン型ロードセルを内蔵した揺動ピン３０２によって、フレーム１０２に取り付けられている。
【００１６】
揺動ピン３０２に内蔵したピン型ロードセル３０２Ｐ（図５参照）は、周知の構造を有し、詳細説明は省略するが、揺動ピン３０２の中央部に設けた撓み部に歪みゲージ式センサを有する。歪みゲージ式センサは、センタージョイント５００に設けられたＣ／Ｊスリップリング５０６を介して、運転席２０２に設けられたコントローラ５１０に接続されている。揺動ピン３０２に負荷が作用すると撓み部が歪み、この歪みに応じた信号値が歪み式センサから出力される。このセンサ出力に基づいて、コントローラ５１０は、揺動ピン３０２に作用する負荷の方向および大きさを演算することができる。
【００１７】
コントローラ５１０には、過負荷警報ブザー５０２、ジャッキアップ完了ランプ５０４が接続され、過負荷警報ブザー５０２、ジャッキアップ完了ランプ５０４は運転室２０２内に配置されている。
【００１８】
図６は、ジャッキアップ時および接地時の揺動ピン３０２の撓み状態を説明する模式図である。（ａ）に示すように、揺動ピン３０２の両端はトラックフレーム１０２から延在する一対の連結板１０２Ｒ，１０２Ｌで支承されている。揺動ピン３０２により、アクスル３００がトラックフレーム１０２に揺動可能に連結されている。
【００１９】
（ｂ）に示すように、走行体１００がジャッキアップされている時は、両端で２点支持された揺動ピン３０２の中央部にアクスル３００の自重が作用し、揺動ピン３０２は下に凸に撓む。（ｃ）に示すように、走行体１００すなわち車輪が接地している時は、中央部で１点支持された揺動ピン３０２の両端に、トラックフレーム１０２の自重、旋回体２００の自重、および荷役作業中の吊荷の自重が作用し、揺動ピン３０２は上に凸に撓む。したがって、ジャッキアップ時のピン型ロードセル３０２Ｐからの検出信号と接地時のピン型ロードセル３０２Ｐからの検出信号の正負が逆転し、ジャッキアップを判定することができる。
【００２０】
コントローラ５１０はピン型ロードセル３０２の検出信号に基づいて、図７のフローチャートに示す処理を実行する。
【００２１】
ステップＳ６０１：まず、ピン型ロードセル３０２Ｐの検出信号によって示される負荷の方向が上向きか下向きかを判断する。負荷の方向が上向きのときは、車輪１２０、１２２、１２４、１２６は接地している状態であり、アクスル３００の過負荷を監視すべきである。一方、負荷の方向が下向きのときは、アウトリガ１１０、１１２、１１４、１１６によってジャッキアップしている状態である。
負荷の方向が下向きのときはステップＳ６０２に進み、負荷が上向きのときはステップＳ６０３に進む。
【００２２】
ステップＳ６０２：図６（ｂ）に示すようにジャッキアップが完了しているときは、負荷の方向が下向きと判定され、ステップＳ６０２でジャッキアップ完了ランプ５０４を点灯し、処理を終了する。
ステップＳ６０３：図６（ｃ）に示すように接地しているときは負荷の方向が上向きと判定されるので、ステップＳ６０３において、ピン型ロードセル３０２Ｐの検出信号によって示される負荷の大きさが所定値より大きいか否かを判断する。負荷の大きさが所定値より大きいときは、ステップＳ６０４に進み、所定値以下のときはステップＳ６０１に戻る。
ステップＳ６０４：アクスル３００に作用する負荷が所定値より大きいときは、過負荷警報ブザー５０２を鳴らし、処理を終了する。
【００２３】
ここで、ステップＳ６０３でセンサ出力から算出した負荷と比較する所定値は、ホイール式油圧ショベルがジャッキアップをせずに荷役作業（クレーン作業）を行っている際にアクスルに許容される負荷の上限値（許容値）である。センサ出力から算出した負荷が許容値以上の場合、アクスルに過荷重が作用していることをランプ点灯によりオペレータに報知する。
【００２４】
ステップＳ６０１〜Ｓ６０４の処理は、より上位のコントロールプログラムによって定期的に、あるいは適時呼び出されて実行されるので、実質的に常時、ピン型ロードセル３０２Ｐによる負荷監視が行われていることになる。
【００２５】
本実施の形態の特徴的な作用は以下のとおりである。
ピン型ロードセル３０２Ｐは、揺動ピン３０２、ひいてはアクスルに作用する負荷の方向および大きさを検出し、検出信号をコントローラ５１０に出力し、コントローラ５１０はピン型ロードセル３０２Ｐの検出信号に基づいて、負荷の方向および大きさを判断する。
【００２６】
コントローラ５１０は、負荷の方向が上向きのときは、車輪１２０、１２２、１２４、１２６は接地していると判断して、アクスル３００の過負荷を監視する。アクスル３００の過負荷が検出されると、過負荷警報ブザーを鳴動してオペレータに報知する。
コントローラ５１０は、負荷の方向が下向きのときは、ジャッキアップ完了と判断してジャッキアップ完了ランプを点灯してオペレータに報知する。
【００２７】
本実施の形態によるホイール式油圧ショベルの作用効果は以下のとおりである。
（１）ピン型ロードセル３０２Ｐを内蔵した揺動ピンを採用して揺動ピン３０２の負荷を検出するようにした。揺動式アクスルは本来ピンによって支持されるものであるため、従来のピンに替えてピン型ロードセル３０２Ｐを内蔵した揺動ピンを採用することは、極めてわずかの設計変更で実現可能である。すなわち、従来のピンに替えてピン型ロードセル３０２を採用したことによって、極めてわずかの設計変更で、負荷の上下方向と大きさの検出が可能になり、過負荷のみならずジャッキアップ完了を確認し得る。これによって、作業の安全性を確保し得るとともに、作業効率を向上し得る。
【００２８】
本実施の形態によるホイール式油圧ショベルを以下のように変形して実施することができる。
（１）ピン型ロードセル３０２Ｐの出力値を利用してジャッキアップ完了判定と、過負荷判定を行うものとしたが、ピン型ロードセル３０２Ｐの出力値をジャッキアップ判定だけ、あるいは、過負荷判定だけに利用してもよい。
【００２９】
（２）ジャッキアップ完了をランプで報知するようにしたが、音声で報知したり、ランプと音声を併用してもよい。
【００３０】
（３）後輪のみ揺動式アクスルとしたり、前輪と後輪の双方を揺動式アクスルとしてもよい。後者の場合、前輪用揺動ピンと後輪用揺動ピンの双方にロードセルを内蔵する必要は無く、いずれか一方の揺動ピンにロードセルを内蔵すればよい。好ましくは、後輪用アクスルの揺動ピンにピン型ロードセルを内蔵する。
【００３１】
（４）ピン型ロードセルの検出信号を予め定めた所定値と比較してアクスルの過負荷を判定するようにしたが、傾斜する路面でジャッキアップせずに荷役作業する場合、この傾斜も考慮して過負荷判定を行うのが好ましい。この場合、傾斜角センサを産業車両に搭載し、傾斜角に基づいて、過負荷閾値として予め定めた所定値を補正すればよい。
【００３２】
以上では、マテリアルハンドリング機等、ホイール式産業車両について説明したが、揺動式アクスルを備えた任意の車両に本発明を適用し得ることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３３】
１００  走行体
１０２  フレーム
１１０  アウトリガ
３００  フレーム
３０２Ｐ  ピン型ロードセル
５１０  コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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