(57)【要約】【課題】構造が簡素で、走行中に塵芥収容箱の上下振動により衝撃荷重が発生することを防止する塵芥車の計量装置を提供する。【解決手段】ビーム型のロードセル６を横向きに片持ち状態で車体に取り付けて、自由端６ｂ側の軸周りに球面軸受を介して塵芥収容箱を接続し、その荷重を付与する。前方ロードセル６はその軸方向が車体２の長さ方向に平行になるように配置し、後方ロードセル６はその軸方向が前方ロードセル６と直交するように配置する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵芥車の車体前方側において軸方向を横向きにして片持ち状態で支持され、自由端側に塵芥収容箱の荷重が付与されることにより応荷重信号を出力するビーム型の前方ロードセルと、
前記塵芥車の車体後方側において軸方向を横向きにして片持ち状態で支持され、かつ、前記前方ロードセルと軸方向を交差させて配置され、自由端側に前記塵芥収容箱の荷重が付与されることにより応荷重信号を出力するビーム型の後方ロードセルと、
前記前方ロードセル及び後方ロードセルの各々の自由端側における前記塵芥収容箱との接続箇所の軸周りに装着された球面軸受と
を備えたことを特徴とする塵芥車の計量装置。
【請求項２】
前記前方ロードセル及び後方ロードセルは車体の前後左右に少なくとも合計４個設けられ、そのうち少なくとも２つのロードセルが互いに軸方向を交差させている請求項１記載の塵芥車の計量装置。
【請求項３】
前記前方ロードセル及び後方ロードセルは車体の前後左右に少なくとも合計４個設けられ、前後又は左右の一対のロードセル間で軸方向を直交させている請求項１記載の塵芥車の計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塵芥車における塵芥の積載重量を計測する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積載した塵芥の計量装置を搭載した塵芥車では、塵芥収容箱を、車体の前後左右の複数箇所に垂直配置した圧縮式のロードセルで受けることにより、その出力に基づいて塵芥の積載重量計測を行っている（例えば、特許文献１参照。）。塵芥収容箱は、車体に対して前後左右に移動しないように移動規制装置によりほぼ固定されているが、上下方向には、固定してしまうと重量の計測ができない。そこで、固定はしないものの、走行中における塵芥収容箱の大きな跳ね上がりについては、これを防止する装置を設けるか、または、走行中は固縛し、重量計測時は固縛を解除してロードセルに荷重を受けさせるように構成されている。この固縛を行う装置としては、シリンダが用いられている。
図７は、上記のような圧縮式ロードセルによる重量計測に一般的に用いられている構造を示す、一部断面を含む側面図である。図のＸ方向は車体の長さ方向、Ｙ方向は車幅方向、Ｚ方向は高さ方向である。
【０００３】
図において、塵芥収容箱１０１の底面プレート１０２の下面にはピン１０３が垂直に取り付けられている。一方、車体１０４側のマウンティングプレート１０５にはロードセル１０６が取り付けられている。このロードセル１０６は、左端側に設けられている穴の底部１０６ａにピン１０３が垂直に押し付けられることにより、荷重を検出し、電気信号を出力する。また、底面プレート１０２の下面に溶接された支持板１０７にはストッパ１０８が固定されており、これがロードセル１０６の左端面１０６ｂに当接することにより、ピン１０３がＸ方向の位置ずれを生じないように構成されている。また、支持板１０７とストッパ１０８は、図示の位置からピン１０３の軸周りに９０度回転した位置にも形成されており、これにより、Ｙ方向の位置ずれも生じないように構成されている。塵芥収容箱１０１の塵芥を含む荷重は、ピン１０３を介してロードセル１０６の底部１０６ａによって受け止められるとともに、計量される。
【０００４】
【特許文献１】
実公平６−４９５２４号公報（第２〜３頁、第３，４，５，７図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の塵芥車の計量装置では、塵芥収容箱の大きな跳ね上がりを防止する装置や固縛装置が必要な分だけ構造が複雑となり、その結果製造コストが高くなる。また、小さな跳ね上がりを許容する場合はもちろんのこと、走行中に塵芥収容箱を車体に固縛した場合でも、シリンダの微動等により、塵芥収容箱が車体に対して相対的に上下に微振動することは避けられない。その場合、上記のピン１０３がロードセル１０６の底部１０６ａを打撃して衝撃荷重を与え続けるので、ロードセル１０６の寿命が短くなるとともに、打撃による騒音も発生する。
【０００６】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、構造が簡素で、走行中に塵芥収容箱の上下振動により衝撃荷重が発生することを防止する塵芥車の計量装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の塵芥車の計量装置は、塵芥車の車体前方側において軸方向を横向きにして片持ち状態で支持され、自由端側に塵芥収容箱の荷重が付与されることにより応荷重信号を出力するビーム型の前方ロードセルと、前記塵芥車の車体後方側において軸方向を横向きにして片持ち状態で支持され、かつ、前記前方ロードセルと軸方向を交差させて配置され、自由端側に前記塵芥収容箱の荷重が付与されることにより応荷重信号を出力するビーム型の後方ロードセルと、前記前方ロードセル及び後方ロードセルの各々の自由端側における前記塵芥収容箱との接続箇所の軸周りに装着された球面軸受とを備えたものである。
【０００８】
上記のように構成された塵芥車の計量装置では、球面軸受を介しての接続により、塵芥収容箱は、各ロードセルの中心軸に対して径方向へ移動規制される。他方、単一のロードセルでは、その軸方向への塵芥収容箱の移動規制は保証し得ない。しかしながら、前方ロードセルと後方ロードセルとは軸方向が互いに交差しているので、前方ロードセルの軸方向への塵芥収容箱の移動は、後方ロードセルにより規制され、また、後方ロードセルの軸方向への塵芥収容箱の移動は、前方ロードセルにより規制される。従って、塵芥収容箱は、上下、左右、前後の３次元方向に移動規制され、実質的に車体に固定される。このようにして、車体の前方及び後方において横向きに設けた各ロードセルの軸方向を交差させて配置するだけの簡素な構造により、塵芥収容箱を実質的に車体に固定して計量することができる。また、これにより塵芥収容箱が走行中に跳ね上がることもなく、また、微小に跳ね上がったとしても衝撃荷重が発生する部分がないので、走行中の塵芥収容箱の振動により衝撃荷重が発生することを完全に防止することができる。従って、ロードセルの耐久性も損なわれず、騒音も発生しない。
【０００９】
また、上記計量装置において、前方ロードセル及び後方ロードセルは車体の前後左右に少なくとも合計４個設けられ、そのうち少なくとも２つのロードセルが互いに軸方向を交差させているものであってもよい。
この場合、塵芥収容箱の底面形状に対応して各ロードセルを配置すれば、塵芥収容箱を堅固にバランス良く固定し、正確に重量を計測することができる。また、各ロードセルの配置について、種々のバリエーションが可能である。
【００１０】
また、上記計量装置において、前方ロードセル及び後方ロードセルは車体の前後左右に少なくとも合計４個設けられ、前後又は左右の一対のロードセル間で軸方向を直交させているものであってもよい。
この場合、塵芥収容箱の底面形状に対応して各ロードセルを配置すれば、塵芥収容箱を堅固にバランス良く固定し、正確に重量を計測することができる。また、各ロードセルは直交配置なので製造が容易である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態による計量装置を搭載した塵芥車１の左側面図である。図において、車体（シャーシ）２の上には塵芥収容箱３が取り付けられ、塵芥収容箱３の後部にはパッカー４が取り付けられている。パッカー４の後方には投入口４ａが設けられており、ここから投入された塵芥は、時計回り方向に回転する回転板４１と、往復回動する押込板４２との連携動作により、塵芥収容箱３内に押し込まれる。当該塵芥車１においては、集積所で塵芥を投入するごとに、投入された塵芥の総重量が後述する計量装置により計測され、運転席に表示されるようになっている。これにより、塵芥処理が有料となる塵芥の重量を計測して、相応の課金をすることができる。また、総積載重量のチェックを行うこともできる。塵芥収容箱３が満杯になったときは、パッカー４を上方へ回動させて開いた後、塵芥収容箱３内に設けられているプッシュプレート３１を後退させることにより、塵芥を排出することができる。
【００１２】
図２の（ａ）は、上記車体２と、塵芥収容箱３の下部の主桁５とを拡大して示す左側面図である。塵芥収容箱３は、当該主桁５上に固定されている。また、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。ここで、（ａ）に示すように、車体２の長さ方向をＸ方向、車幅方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向とする。なお、右側面図は、これとほぼ左右対称である。また、図３の（ａ）は、図２の（ａ）におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面図であり、図３の（ｂ）は、図２の（ａ）における  ＩＩＩＢ矢視図である。
【００１３】
図２の（ａ）において（図３の（ａ）も参照。）、車体２の前方側の車幅方向左右端近傍には一対のビーム（梁）型のロードセル６（以下、前方ロードセル６という。）が軸方向を横向き（Ｘ方向）にしてボルト７により固定されている。主桁５は、前方ロードセル６の自由端側（Ｘ方向側）に球面軸受（詳細後述）を介して接続されている。一方、図２の（ａ）及び図３の（ｂ）において、車体２の後方側の左右には一対のビーム型のロードセル６（以下、後方ロードセル６という。）が軸方向を横向き（Ｙ方向）にしてボルト７により固定されている。主桁５は、後方ロードセル６の自由端側（車幅方向外側）に球面軸受（詳細後述）を介して接続されている。
【００１４】
図２の（ａ）において、車体２に固定されたブラケット８と、主桁５に固定された一対のブラケット９との間には、それぞれロッド１０が取り付けられ、これにより、主桁５は、車体２に対してＸ方向へ移動規制されている。また、図２の（ｂ）において、車体２に固定されたブラケット１１と、主桁５に固定された一対（片方のみ図示。）のブラケット１２との間には、それぞれロッド１３が取り付けられ、これにより、主桁５は、車体２に対してＹ方向へ移動規制されている。このような移動規制のための各部材は、念のために設けられているものであって、本実施形態において本質的には不要であり、省略することが可能である。
【００１５】
次に、各ロードセル６と主桁５との接続箇所の構造について詳細に説明する。図４は、当該接続箇所を断面で示す図である。図示のロードセルは、例えば前方ロードセル６であり、中心軸Ａが図２の（ａ）のＸ方向と平行である。当該前方ロードセル６は、車体２に、所定の高さの台座部２ａを介してボルト７により螺着されている。これにより、ロードセル６は片持ち状態（片持ち梁の状態）で支持され、自由端側において径方向に作用する荷重により微小な曲げ変形を生じ、応荷重信号（荷重に応じた信号）を電気信号としてケーブル６ａから出力する。この電気信号は他のロードセルからの電気信号と共に、図示しない演算装置に入力され、演算結果の塵芥重量が運転室に表示される。
【００１６】
自由端側の小径部６ｂ（以下、自由端６ｂという。）には球面軸受１４が装着され、その内輪部材１４ａは、外輪部材１４ｂに対して球面接触している。一方、主桁５の下面に固定されたブラケット１５には、フランジ部１６ａと丸孔を有する支持部１６ｂとを一体に形成した支持部材１６が、ボルト１７により螺着されている。支持部１６ｂに内嵌された球面軸受１４に対しては、一対の止め輪１８により軸方向への抜け止めが施されている。また、球面軸受１４の内輪部材１４ａに挿通された自由端６ｂに対しては、止め輪１９により抜け止めが施されている。但し、これらの抜け止め１８，１９は、前方ロードセル６に対してＸ方向右側へ支持部材１６が移動しようとする場合、その移動規制を保証するものではない。
【００１７】
上記のようにして球面軸受１４を介して接続された前方ロードセル６と支持部材１６とは、前方ロードセル６の自由端側の微小な径方向（主として上下）への曲げ変形に対して、球面軸受１４を介して支持部材１６が滑らかに追随することができる。これにより、荷重は常に、中心軸Ａ上にある球面の曲率中心に対して鉛直下方に作用する。
【００１８】
また、このような微小な曲げ変形を無視して剛体としての前方ロードセル６を考えるとき、球面軸受１４を介して実質的な隙間無く前方ロードセル６と支持部材１６とが相互に接続されていることにより、前方ロードセル６に対して支持部材１６は中心軸Ａの径方向、すなわちＹ−Ｚ平面に平行な方向には移動規制される。従って、車体２に対して、主桁５すなわち塵芥収容箱５はＹ−Ｚ平面に平行な方向に移動規制される。これは、要するに、塵芥収容箱５が上下左右の２次元に動けないことを意味する。但し、前述のように、前後に動かないことは保証し得ない。
【００１９】
一方、後方ロードセル６と主桁５との接続箇所の構造についても同様であり、図４におけるＸ、Ｙ方向が異なるだけである。図５は、前方ロードセル６（左）及び後方ロードセル６（右）の車体２上での位置関係を示す平面図である。図において、一対の前方ロードセル６は、共に、軸方向がＸ方向に平行であり、車幅方向（Ｙ方向）において車体２の左右端近傍に配置されている。また、一対の後方ロードセル６は、共に、軸方向がＹ方向に平行で、かつ、相互に逆向きであり、車体２の後端近傍に配置されている。このようにして前方ロードセル６と後方ロードセル６とを互いに軸方向が交差（この場合は直交）するように配置すると、前方ロードセル６はＹ−Ｚ平面に平行な方向（上下左右の２次元）への塵芥収容箱３の移動を規制し、後方ロードセル６はＸ−Ｚ平面に平行な方向（上下前後の２次元）への塵芥収容箱３の移動を規制する。従って、塵芥収容箱３は、上下、左右、前後の３次元方向に移動規制され、実質的に車体２に固定される。
【００２０】
このようにして、車体２の前方及び後方において横向きに設けた各ロードセル６の軸方向を交差させて配置するだけの簡素な構造により、塵芥収容箱３を実質的に車体２に固定して計量することができる。また、これにより塵芥収容箱３が走行中に跳ね上がることもなく、また、微小に跳ね上がったとしても衝撃荷重が発生する部分がないので、走行中の塵芥収容箱３の振動により衝撃荷重が発生することを完全に防止することができる。従って、各ロードセル６の耐久性も損なわれず、騒音も発生しない。
また、図５において、各ロードセル６の自由端６ｂ、すなわち塵芥収容箱３との接続箇所は、塵芥収容箱３の底面形状に対応した位置（ほぼ四隅）に存在する。これにより、塵芥収容箱３を堅固にバランス良く固定し、正確に重量を計測することができる。
【００２１】
なお、上記実施形態では、図５に示すように前方ロードセル６がＸ方向に平行で、後方ロードセル６がＹ方向に平行であるが、この配置は、前後逆の関係にしてもよい。
また、前後のロードセル６の軸方向を直交させているが、必ずしも直交させなくてもよく、なるべく９０度に近い角度で交差していればよい。但し、直交の配置は製造が容易である。
また、「交差」は、立体交差でもよいし、同一平面上の交差でもよい。
また、ロードセル６の軸方向は水平が好ましいが、球面軸受１４の採用により厳密に水平を要求されるものではない。すなわち、必要に応じて若干傾斜させることも可能である。
【００２２】
図６は、ロードセル６の配置のバリエーションを示す図である。（ａ）は前方ロードセル６及び後方ロードセル６をそれぞれ左右で軸方向を交差させて配置した例である。また、（ｂ）は、右舷の前方ロードセル６及び後方ロードセル６の軸方向をそろえて、左舷の各ロードセル６の軸方向を右舷のロードセル６に対して交差させた例である。もちろんこれは、左右逆でもよい。また、（ｃ）は斜めに配置して少なくとも前後左右のロードセル６間で、軸方向を交差させた例を示す。配置のバリエーションは他にも種々のものが可能である。また、ロードセル６の個数も４個に限らずそれより多く設けてもよいし、逆に２個又は３個でも基本的には可能である。但し、正確な計量のためには、車体２の前後左右に４個以上のロードセルを設けることが好ましい。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明の塵芥車の計量装置によれば、球面軸受を介しての接続により、塵芥収容箱は、各ロードセルの中心軸に対して径方向へ移動規制されるとともに、前方ロードセルの軸方向への塵芥収容箱の移動は、後方ロードセルにより規制され、また、後方ロードセルの軸方向への塵芥収容箱の移動は、前方ロードセルにより規制される。従って、塵芥収容箱は、上下、左右、前後の３次元方向に移動規制され、実質的に車体に固定される。このようにして、車体の前方及び後方において横向きに設けた各ロードセルの軸方向を交差させて配置するだけの簡素な構造により、塵芥収容箱を実質的に車体に固定して計量することができる。また、これにより塵芥収容箱が走行中に跳ね上がることもなく、また、微小に跳ね上がったとしても衝撃荷重が発生する部分がないので、走行中の塵芥収容箱の振動により衝撃荷重が発生することを完全に防止することができる。従って、ロードセルの耐久性も損なわれず、騒音も発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による計量装置を搭載した塵芥車の左側面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す塵芥車の車体と、塵芥収容箱の下部の主桁とを拡大して示す左側面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】（ａ）は、図２の（ａ）におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面図であり、（ｂ）は、図２の（ａ）における  ＩＩＩＢ矢視図である。
【図４】ロードセルと主桁との接続箇所の構造を断面で示す図である。
【図５】前方ロードセル（左）及び後方ロードセル（右）の車体上での位置関係を示す平面図である。
【図６】図５とは別の、ロードセルの配置のバリエーションを示す図である。
【図７】従来の塵芥車の計量装置における重量計測の構造を示す、一部断面を含む側面図である。
【符号の説明】
１    塵芥車
２    車体
３    塵芥収容箱
６    ロードセル（前方ロードセル，後方ロードセル）
６ｂ  小径部（自由端）
１４    球面軸受
【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】
2004299847.tif 000008
【図７】
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