(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体上に枢支ピンを中心としてホイストシリンダにより荷台を上下動可能に搭載してなるダンプトラックの積込み衝撃緩和装置において、
ダンプトラックが積載現場において積載可能となった際に積載可能信号を発生させる信号発生手段と、
前記信号発生手段により前記ホイストシリンダのコントロール弁を伸長側に切換えてホイストシリンダを微小範囲伸長させるシリンダ制御手段と、
前記ホイストシリンダを微小範囲伸長させて前記荷台を前記車体から浮かせた状態において、前記荷台への積載物の落下の衝撃を検出する衝撃検出手段と、
前記衝撃検出手段により１回目の積込みが検出された際に前記ホイストシリンダのコントロール弁を収縮側に切換えて微小範囲伸長されている前記ホイストシリンダを収縮させて前記荷台を前記車体上に載った元の位置に戻すシリンダ復帰手段とを備えたことを特徴とするダンプトラックの積込み衝撃緩和装置。
【請求項２】
請求項１に記載のダンプトラックの積込み衝撃緩和装置において、
前記ホイストシリンダのコントロール弁をそれぞれシリンダ伸長側、収縮側に切換え操作する伸長用操作スイッチおよび収縮用操作スイッチと、
前記伸長用操作スイッチおよび前記収縮用操作スイッチにそれぞれ並列に接続される常開接点を有する伸長用リレーおよび収縮用リレーと、
前記信号発生手段により発生される前記積載可能信号により前記伸長用リレーを励磁することにより、前記ホイストシリンダを微小ストローク伸長させる伸長用リレー駆動回路と、
初回の積込み時に前記ホイストシリンダのボトム室側の油圧が閾値を超えた際に、前記収縮用リレーを励磁して前記ホイストシリンダを収縮させて前記荷台を前記車体上に載った元の位置に戻す収縮用リレー駆動回路とを備えたことを特徴とするダンプトラックの積込み衝撃緩和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンプトラックに積載物を積み込む際に、積載物落下により生じる衝撃を緩和して車体の損傷を防止する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダンプトラックは、例えば特許文献１に記載されているように、車体の後部の枢支ピンを中心としてホイストシリンダにより上下動可能に荷台（ベッセル）が取付けられる。走行時の振動や積載物の積込みによる振動の衝撃を緩和するため、車体と荷台との間には緩衝材が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４３８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来のダンプトラックにおいて、油圧ショベル等の積載機から例えば鉱石等の積載物を荷台に積込む際には、荷台を車体上に載せた状態で積込みを行なうが、積込み時に積載物が荷台に落下することにより、荷台に衝撃が発生し、この衝撃が車体に伝搬する。特に空荷の状態からの積込み時にはこの衝撃が大きい。ここで、多くの場合、積載物の種類に対応して、荷台にはその構造や強度で積込み時の衝撃に対する破損防止対策がとられている。しかしながら、荷台を載せる車体にはこの破損防止対策がとられていない場合が多いため、車体と荷台との間に緩衝材が設けられているにも係わらず、積載物の積込み時に発生する衝撃により車体が損傷するおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑み、積載物の積込み時の衝撃による車体の損傷を防止することができるダンプトラックの積込み衝撃緩和装置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】
【０００６】
請求項１のダンプトラックの積込み衝撃緩和装置は、
車体上に枢支ピンを中心としてホイストシリンダにより荷台を上下動可能に搭載してなるダンプトラックの積込み衝撃緩和装置において、
ダンプトラックが積載現場において積載可能となった際に積載可能信号を発生させる信号発生手段と、
前記信号発生手段により前記ホイストシリンダのコントロール弁を伸長側に切換えてホイストシリンダを微小範囲伸長させるシリンダ制御手段と、
前記ホイストシリンダを微小範囲伸長させて前記荷台を前記車体から浮かせた状態において、前記荷台への積載物の落下の衝撃を検出する衝撃検出手段と、
前記衝撃検出手段により１回目の積込みが検出された際に前記ホイストシリンダのコントロール弁を収縮側に切換えて微小範囲伸長されている前記ホイストシリンダを収縮させて前記荷台を前記車体上に載った元の位置に戻すシリンダ復帰手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２のダンプトラックの積込み衝撃緩和装置は、請求項１に記載のダンプトラックの積込み衝撃緩和装置において、
前記ホイストシリンダのコントロール弁をそれぞれシリンダ伸長側、収縮側に切換え操作する伸長用操作スイッチおよび収縮用操作スイッチと、
前記伸長用操作スイッチおよび前記収縮用操作スイッチにそれぞれ並列に接続される常開接点を有する伸長用リレーおよび収縮用リレーと、
前記信号発生手段により発生される前記積載可能信号により前記伸長用リレーを励磁することにより、前記ホイストシリンダを微小ストローク伸長させる伸長用リレー駆動回路と、
初回の積込み時に前記ホイストシリンダのボトム室側の油圧が閾値を超えた際に、前記収縮用リレーを励磁して前記ホイストシリンダを収縮させて前記荷台を前記車体上に載った元の位置に戻す収縮用リレー駆動回路とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、積載物の積込み時において、ホイストシリンダを若干伸長させて荷台をホイストシリンダで支持しておくため、積込みによる衝撃の一部がホイストシリンダによって吸収され、車体に加わる衝撃が緩和される。このため、積載物の積込み時の衝撃による車体の損傷が防止される。
【０００９】
また、最初の積込み時にのみホイストシリンダを若干伸長させておき、２回目の積込み時にはホイストシリンダを収縮させて荷台を車体に載せておくことができる。ここで、２回目以降の積込み時には、すでに荷台に積込んである積載物が緩衝作用を発揮して２回目以降の積込み時の衝撃が緩和されるため、ホイストシリンダ伸長状態による緩衝作用の必要性は低下する。一方、１回目の積込みの後にホイストシリンダを伸長させた状態のままにしておくと、積載重量が増加した荷台をホイストシリンダで支持したまま積込みを行なうこととなるので、ホイストシリンダの負担が増大する。しかしながら、本発明においては、２回目以降の積込み時にホイストシリンダを収縮させて荷台を車体に載せておくため、ホイストシリンダの負担を軽減し、ホイストシリンダの損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の積込み衝撃緩和装置を適用するダンプトラックの一例をホイストシリンダを収縮させた状態で示す側面図である。
【図２】図１のダンプトラックにおいて、ホイストシリンダを若干伸長させた状態を示す側面図である。
【図３】本発明による積込み衝撃緩和装置の一実施の形態を示す制御回路図である。
【図４】本実施の形態の制御回路の動作を説明するタイムチャートである。
【図５】図１のダンプトラックにおいて、１回目の積込みを行ない、その後、ホイストシリンダを収縮させた状態を示す側面図である。
【図６】本発明による積込み衝撃緩和装置の他の実施の形態を示す制御回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は本発明の積込み衝撃緩和装置を適用するダンプトラックの一例を、ホイストシリンダを収縮させた状態で示す側面図である。図１において、１はダンプトラックの車体、２は車体１の前後に設けた車輪、３は車体１の前部に設置した運転室、４は積載物を積載する荷台（ベッセル）であり、この荷台４は車体１の後部に設ける枢支ピン５を中心として、油圧シリンダでなるホイストシリンダ６により上下動可能に取付けられる。７は荷台４の底面に設けたゴム等でなる緩衝材であり、荷台４を下した状態ではこの緩衝材７が車体１における荷台支持枠に載置される。
【００１２】
本実施の形態においては、図２のように油圧ショベルまたは据え付け式の積載機(図示せず)等の積載機により初回の積載物８を荷台４に搭載する際に、ホイストシリンダ６を若干伸長状態とする。
【００１３】
図３はこのようにホイストシリンダ６の制御を行なう本発明による積込み衝撃緩和装置の一実施の形態を示す制御回路図である。図３において、１０は車体１に搭載された主油圧ポンプ、１１は同じくパイロット油圧ポンプ、１２はホイストシリンダ６のコントロール弁、１３はコントロール弁１２の伸長側操作室１２ａとパイロット油圧ポンプ１１との間に設けられた電磁弁でなる伸長側パイロット弁、１４はコントロール弁１２の収縮側操作室１２ｂとパイロット油圧ポンプ１１との間に設けられた電磁弁でなる収縮側パイロット弁である。
【００１４】
１６はダンプトラックのコントローラであり、１７，１８はそれぞれパイロット弁１３，１４のソレノイド１３ａ，１４ａへの通電、停止を行なうためのリレーである。１７ａ，１８ａはこれらのリレー１７，１８の常開接点であり、これらのリレー接点１７ａ，１８ａは、それぞれ、車体１に搭載された直流電源１９とパイロット弁１３，１４のソレノイド１３ａ，１４ａとの間に設けられる。２１，２２はそれぞれリレー１７，１８に通電してホイストシリンダ６を伸長側、収縮側に操作する伸長用操作スイッチおよび収縮用操作スイッチであり、ダンプトラックのオペレータが操作するものである。
【００１５】
２４は初回積込み時にホイストシリンダ６を若干伸長させるために設けた伸長用リレー，２４ａはその常開接点であり、この接点２４ａは、オペレータがホイストシリンダ６を伸長させる際にオペレータが操作する前記操作スイッチ２１に並列に接続される。２５は発信機であり、この発信機２５は例えば油圧ショベル等の積載機に搭載されるか、あるいは鉱石採掘所等の積載現場の管理事務所に備えられてダンプトラックに積込み作業を促すものである。
【００１６】
２６はダンプトラックのコントローラ１６に設けた受信機であり、発信機２５から積込みを促す旨の無線信号を受信して積載可能信号を発生させる信号発生手段として設けたものである。この受信機２６は、第１タイマ２７と後述のタイマ駆動回路３５を動作可能状態とするものである。第１タイマ２７は、受信機２６からの積載可能信号を受け、ホイストシリンダ６が若干伸長するに要する時間だけ伸長用リレー２４を励磁する伸長用リレー駆動回路を構成するものである。この伸長用リレー２４の常開接点２４ａは前記伸長用操作スイッチ２１に並列に接続される。
【００１７】
３２はホイストシリンダ６のボトム室６ａとコントロール弁１２との間の管路３３に設けた油圧検出器、３４はこの油圧検出器３２の油圧のパルス状の上昇が生じた際に、積込みによる衝撃として検出する衝撃検出器（衝撃検出手段）である。
【００１８】
タイマ駆動回路３５は、受信機２６の出力信号である積載可能信号により動作可能である間に、衝撃検出器３４が油圧の急激な上昇を検出してその出力が発生した際に、第２タイマ３６を駆動するものであり、第２タイマ３６は若干伸長したホイストシリンダ６を収縮させるために要する時間だけ、ホイストシリンダ収縮用リレー３０を励磁する収縮用リレー駆動回路を構成するものである。この収縮用リレー３０の常開接点３０ａは前記収縮用操作スイッチ２２に並列に接続される。タイマ駆動回路３５、第２タイマ３６およびリレー３０によりシリンダ復帰手段を構成する。
【００１９】
図４は図３に示した制御回路の動作を説明するタイムチャートである。図４において、（Ａ）はダンプトラックが積載現場にいるときに発信機２５からの送信信号を受けて受信機２６が出力する積載可能信号であり、この信号はダンプトラックがこの積載現場から退避するとオフとするものである。
【００２０】
図４（Ｂ）は第１タイマ２７の出力であり、第１タイマ２７は、受信機２６の出力信号を受けてホイストシリンダ６を若干伸長しうるだけの設定時間ｔ１だけ出力をオンとする。図４（Ｃ）に示すように、リレー２４はこの第１タイマ２７に設定された時間だけ励磁され、その接点２４ａが閉じる。これにより、リレー１７が励磁され、その接点１７ａが閉じるため、伸長側パイロット弁１３のソレノイド１３ａに通電され、このパイロット弁１３が左位置に切換わる。これにより、パイロット油圧ポンプ１１からのパイロット圧油がコントロール弁１２の伸長側操作室１２ａに供給され、コントロール弁１２が右位置に切換わる。その結果、主油圧ポンプ１０からの作動油がホイストシリンダ６のボトム室６ａに供給され、ホイストシリンダ６が微小範囲伸長する。リレー２４はｔ１時間経過後に消磁されるので、ホイストシリンダ６の伸長動作はｔ１時間経過後に停止する。
【００２１】
図４（Ｄ）は油圧検出器３２により検出される油圧の変化を示しており、ホイストシリンダ６が伸長動作を行なっている間は管路３３の油圧は荷台４を押し上げるために必要な油圧Ｐ１となり、伸長を停止すると、荷台４の荷重によってボトム室６ａにその油圧Ｐ１より低い油圧Ｐ２となる。
【００２２】
図４（Ｈ）は前記ｔ１の時間の経過におけるホイストシリンダ６の伸長状態を示す。図４（Ｈ）に示すように、時間ｔ１の間、時間の経過に比例してホイストシリンダ６が伸長し、時間ｔ１の時間の経過後に伸長が停止する。このようにホイストシリンダ６を若干伸長させた場合の荷台４の状態を図２に示す。このホイストシリンダ６の伸長度合は、図２に示すように、荷台４が車体１から浮いた状態であればよい。このホイストシリンダ６の伸長度合は、好ましくは衝撃緩和の観点（最低レベル）と、荷台４の姿勢を積込むに好適にしておく観点（最高レベル）とから、ホイストシリンダの全ストロークの１／５０〜１／１０、より好ましくは１／３０〜１／１５である。
【００２３】
このように荷台４を車体１から浮かせた状態において、例えば掘削された鉱石、砕石等の積載物８を積載機から荷台４に落下させて積込みが行なわれる。なお、一例として、ダンプトラックの積載量が２００ｔの場合、油圧ショベルによる積込みを行なう場合は、１回の積込み当たり約４０ｔ〜５０ｔ程度の積込みが行なわれる。本実施の形態においては、この積込みによる衝撃の一部がホイストシリンダ６のボトム室６ａ側の膨張やロッド室６ｂ側の収縮によって吸収される。このため、車体１に加わる衝撃が緩和され、積載物の積込み時の衝撃による車体１の損傷が防止される。
【００２４】
このように荷台４を浮かせた状態で積載物８の積込みを行なうと、積載物８の荷台４への落下により衝撃が発生し、この衝撃により、図４（Ｄ）にＰ３に示すようなパルス状の油圧の上昇を生じる。衝撃検出器３４においては、積込み時の衝撃により生じる油圧が閾値Ｐｓを超えることにより、図４（Ｅ）に示すように出力を生じる。
【００２５】
タイマ駆動回路３５は受信機２６の出力が存在することを前提として、衝撃検出器３４の出力を積込み時の衝撃と判定し、第２タイマ３６を駆動する。そして図４（Ｆ）に示すように、第２タイマ３６は、このタイマ駆動回路３５の出力を受け、若干伸長しているホイストシリンダ６の収縮に要する時間に若干の付加時間を加えた設定時間ｔ２だけ出力をオンとする。
【００２６】
図４（Ｇ）に示すように、リレー３０はこの第２タイマ３６に設定された時間ｔ２だけ励磁され、リレー接点３０ａが閉じる。これにより、リレー１８が励磁され、その接点１８ａが閉じるため、収縮側パイロット弁１４のソレノイド１４ａに通電され、このパイロット弁１４が左位置に切換わる。これにより、パイロット油圧ポンプ１１からのパイロット圧油がコントロール弁１２の収縮側操作室１２ｂに供給され、コントロール弁１２が左位置に切換り、主油圧ポンプ１０からの作動油がホイストシリンダ６のロッド室６ｂに供給され、図４（Ｈ）に示すようにホイストシリンダ６が収縮し、収縮後にコントロール弁１２は中立位置に復帰する。
【００２７】
図５はこのように初回積込みにより荷台４に初回積込み分の積載物８が載り、その後、ホイストシリンダ６が収縮して荷台４が車体１上に載った状態、すなわち元の位置に戻った状態を示す。この状態では、ホイストシリンダ６は荷台４および積載物８の荷重を車体１で受けることになる。
【００２８】
２回目以降の積込み時には、図５に示すようにすでに荷台４に積込んである積載物８が次に積込まれる積載物の落下に対して緩衝作用を発揮して衝撃が緩和される。このため、ホイストシリンダ６を伸長させておいて緩衝作用を発揮させる必要性は低下する。一方、１回目の積込み時にホイストシリンダ６を伸長させた状態のままにしておくと、積載物８を載せて荷重が増加した荷台４をホイストシリンダ６で支持したまま積込みを行なうこととなるので、ホイストシリンダ６の負担が増大する。しかしながら、この実施の形態のように、２回目以降の積込み時においては、ホイストシリンダ６を収縮させて荷台４を元の位置に戻しておくことにより、ホイストシリンダ６の負担の増大による損傷を防止することができる。
【００２９】
図６は本発明の他の実施の形態を示す制御回路であり、図６において、図３と同じ符号は同じ機能を発揮する部品、部分を示す。図６において、１６Ａは前記コントローラ１６に代わるコントローラである。４０はダンプトラックのオペレータが積載現場において積込み可能であるときに操作するスイッチであり、ダンプトラックのオペレータが積載可能信号を発生させる信号発生手段として設けたものである。４１はこのスイッチ４０の閉じ動作により伸長用リレー２４を励磁する伸長用リレー駆動回路である。４２は荷台４の枢支ピン５の部分に設けられている角度検出器であり、図２のように荷台４が浮いた状態となる所定の角度までホイストシリンダ６が伸長した際に作動して伸長用リレー駆動回路４１の出力をオフとするものである。
【００３０】
４３は収縮用リレー３０を駆動する収縮用リレー駆動回路であり、スイッチ４０がオン操作されている間に衝撃検出器３４の出力によりリレー３０を励磁するものである。また、この収縮用リレー駆動回路４３の出力は、角度検出器４２が荷台４の車体１への載置状態を検出した際にオフとされるものである。
【００３１】
この実施の形態においても、ダンプトラックのオペレータが積込み現場においてスイッチ４０を閉じる操作を行なうことにより、積載可能信号が発生され、リレー駆動回路４１により伸長用リレー２４が励磁され、前述のリレー１７、電磁弁１３、コントロール弁１２の動作によってホイストシリンダ６が微小ストローク伸長し、角度検出器４２の出力の検出角度が所定角度に達したときに伸長を停止させることにより、図１の状態から図２の状態、すなわちホイストシリンダ６が荷台４を浮かせる程度に微小範囲伸長した状態とすることができる。
【００３２】
また、衝撃検出器３４の出力により、収縮用リレー駆動回路４３の出力がオンとなり、収縮用リレー３０が励磁され、前述のようにリレー１８、パイロット弁１４、コントロール弁１２が動作してホイストシリンダ６が収縮し、図５に示したように荷台４が車体１に載った元の位置に戻すことができる。
【００３３】
なお図６において、リレー２４，３０の伸長、収縮を制御するホイストシリンダ６の伸長度合検出手段として、荷台の角度検出器４２の代わりにリミットスイッチやストロークセンサを用いることができる。また、図６の示す角度検出器４２あるいはこの代わりに用いられるリミットスイッチやストロークセンサは、図３の制御回路にも用いることができる。また、図３において用いた第１タイマ２７や第２タイマ３６は、図６の回路にも用いることができる。
【００３４】
また、油圧検出器３２および衝撃検出器３４の代わりに閾値となる油圧以上で作動する圧力スイッチを用いることができる。また、衝撃検出器３４として、荷台４の急激な変位を検出する加速度検出器を用いることも可能である。また、ホイストシリンダ６として多段伸縮シリンダを用いることができる。
【００３５】
以上本発明を実施の形態により説明したが、本発明を実施する場合、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加を行なうことができる。
【符号の説明】
【００３６】
１：車体、３：運転室、４：荷台、５：枢支ピン、６：ホイストシリンダ、７：緩衝材、１０：主油圧ポンプ、１１：パイロット油圧ポンプ、１２：コントロール弁、１３：伸長側パイロット弁、１４：収縮側パイロット弁、１６，１６Ａ：コントローラ、１７，１８：リレー、２１：伸長用操作スイッチ、２２：収縮用操作スイッチ、２４：伸長用リレー，２５：発信機、２６：受信機、２７：第１タイマ（伸長用リレー駆動回路）、３０：収縮用リレー、３２：油圧検出器、３４：衝撃検出器（衝撃検出手段）、３５：タイマ駆動回路、３６：第２タイマ（収縮用リレー駆動回路）、４０：スイッチ、４１：伸長用リレー駆動回路、４２：角度検出器、４３：収縮用リレー駆動回路
【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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