(57)【要約】【課題】高価なセンサを用いずに、荷受台が作動範囲の始端または終端に到達したことを感知してポンプの駆動を制止する。【解決手段】ポンプを駆動する電動機２４への印可電圧を恒常的に観測し、荷受台が作動範囲の始端または終端に到達したときに発生する電圧変動を検出した場合に電動機２４への給電を遮断する。  【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に実装され所定の作動範囲内で作動する作動部材に付帯するものであって、
前記作動部材を作動させる液圧シリンダと、
前記液圧シリンダに作動液を供給するポンプと、
前記ポンプを駆動する電動機と、
前記電動機に印加される電圧を計測する計測部と、
前記作動部材が前記作動範囲の始端または終端に到達したときに発生する電圧変動を前記計測部を介して計測した場合に、前記電動機による前記ポンプの駆動を制止する制御部と
を具備してなる車両用液圧装置。
【請求項２】
車両に実装され所定の作動範囲内で作動する作動部材に付帯するものであって、
前記作動部材を作動させる液圧シリンダと、
前記液圧シリンダに作動液を供給するポンプと、
前記ポンプを駆動する電動機と、
前記電動機に印加される電圧を計測する計測部と、
前記作動部材が前記作動範囲の始端または終端に到達したときに発生する電圧変動を前記計測部を介して計測した場合に、作動部材が作動範囲の始端または終端に到達した旨をユーザの視聴覚に訴えかける態様で報知する報知部と
を具備してなる車両用液圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に実装されるテールゲート、ウィングゲート、リフト等に用いられる液圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車載ゲートは、荷受台を作動させる液圧シリンダと、液圧シリンダに作動液を供給するポンプと、ポンプを駆動する電動機とを構成要素とする。荷受台を上昇させる際には、リモートコントローラの上昇ボタン等の操作を通じて電動機及びポンプを運転し、液圧シリンダに作動液を供給する。荷受台を下降させる際には、リモートコントローラの下降ボタン等の操作を通じて下降切替バルブを開放し、荷受台や荷受台に載置した貨物の自重で液圧シリンダ内の作動液を押し出してタンクに流下させる。
【０００３】
周知の多くのゲートでは、上動する荷受台が作動範囲の終端でストッパに当たりそれ以上上昇しなくなったとしてもポンプは自動停止しない。すると、荷受台を作動させるアクチュエータがリリーフ圧力で動作し続ける状態となる。そして、ユーザがリモートコントローラの操作による停止指令を遅らせると、作動液温や電動機の温度が上昇し、さらにはゲートの各部機構に無理な力がかかり、結果的に装置寿命を縮めることになる。
【０００４】
上記の事象を回避するべく、荷受台の現在位置や移動速度を検出するための近接センサ、光学センサ、超音波センサまたは接触センサ等を設けておき、センサを介して荷受台が作動範囲の終端に到達したことを感知したときにポンプを自動停止する制御を行うことも試みられている（例えば、下記特許文献を参照）。
【特許文献１】特開２００３−０４００２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
だが、荷受台の現在位置や移動速度を検出するためのセンサは外部に設置せざるを得ず、常に安定した制御を実施するにはメンテナンスが必要となる。加えて、設置するセンサ自体がそもそも高価でもある。
【０００６】
以上に鑑みてなされた本発明は、近接センサ、光学センサ、超音波センサまたは接触センサ等を敢えて用いることなく、所定の作動部材が作動範囲の始端または終端に到達した段階で速やかにポンプの駆動を制止できるようにすることを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、車両に実装され所定の作動範囲内で作動する作動部材に付帯するものであって、前記作動部材を作動させる液圧シリンダと、前記液圧シリンダに作動液を供給するポンプと、前記ポンプを駆動する電動機と、前記電動機に印加される電圧を計測する計測部と、前記作動部材が前記作動範囲の始端または終端に到達したときに発生する電圧変動を前記計測部を介して計測した場合に、前記電動機による前記ポンプの駆動を制止する制御部とを具備してなる車両用液圧装置を構成した。
【０００８】
作動部材が作動範囲の始端または終端に到達してストッパに当たる等すれば、その瞬間に負荷変動が生じ、電動機への印加電圧に特徴的な変化が現れる。故に、印可電圧を観測することで、作動部材が作動範囲の始端または終端に到達した事実を感知できる。このようなものであれば、比較的高価な近接センサ、光学センサ、超音波センサ、接触センサ等を使用せずに済む。並びに、外部に設置したセンサに依存するものではなく、その意味で安定性、信頼性に優れる。
【０００９】
その上で、作動部材が作動範囲の始端または終端に到達した段階で速やかにポンプの駆動を制止でき、作動液や電動機の昇温が抑制され、各部機構に無理な力がかかることも避けられる。ひいては、装置寿命の延長に資する。加えて、リリーフ弁が開放される時間が短縮され、リリーフ音に起因する騒音も少なくなる。
【００１０】
なお、作動部材が作動範囲の始端または終端に到達した段階で、ポンプの駆動を制止するとともに、あるいはポンプの駆動を制止するのに替えて、その旨をユーザの視聴覚に訴えかける態様で報知するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、近接センサ、光学センサ、超音波センサまたは接触センサ等を敢えて用いることなく、所定の作動部材が作動範囲の始端または終端に到達した段階で速やかにポンプの駆動を制止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１、図２に示すものは、本発明に係る液圧装置を適用した車載ゲートである。図示例は、トラック等の後部に装備されるいわゆるテールゲートであって、可動に支持させた作動部材たる荷受台１をアクチュエータ２により駆動するものである。荷受台１は、支持アーム６の先端部に回転軸１１を介して支持され、この回転軸１１回りに回動し得る。支持アーム６の基端部は車両に水平支軸６１を介して支持され、やはりこの水平支軸６１回りに回動し得る。荷受台１は、チルト及び上下動が可能である。即ち、図１に示しているように荷受台１が支持アーム６に対して回動することでその姿勢が変化し、図２に示しているように支持アーム６が車両に対して回動することで荷受台１全体の高さが変位する。
【００１３】
アクチュエータ２は、図１ないし図３に示すように、荷受台１を作動させる液圧シリンダ２１、２２と、これら液圧シリンダ２１、２２に作動液を供給するポンプ２３と、ポンプ２３の動力源となる電動機２４と、作動液の供給先となる液圧シリンダ２１、２２を選択するための供給バルブ２５、２６と、液圧シリンダ２１、２２内の作動液を排出させる下降切替バルブ２７、２８とを備える。そして、車載バッテリ等の直流電源４で駆動される電動機２４が出力する駆動力でポンプ２３を回転させ液圧タンク２９に蓄えられた作動液を液圧シリンダ２１、２２に注入することで、あるいは逆に、下降切替バルブ２７、２８を開放して液圧シリンダ２１、２２内の作動液を液圧タンク２９に戻すことで、荷受台１の動作を惹起する。なお、供給バルブ２５、２６、下降切替バルブ２７、２８はその流量をソレノイドにより制御可能としてある。
【００１４】
液圧シリンダ２１、２２には、荷受台１のチルトを惹起するチルトシリンダ２１と、荷受台１の上下動を惹起するリフトシリンダ２２とが存在する。チルトシリンダ２１は、ピン２１１、２１２を介して荷受台１及び車両後部の各々に軸着され、リフトシリンダ２２は、ピン２２１、２２２を介して車両後部及び支持アーム６の各々に軸着される。チルトシリンダ２１を所定長に保ち、ピン２１１、２１２、回転軸１１及び水平支軸６１を頂点とする平行四辺形の四節リンク機構を形成した状態で、荷受台１は略水平姿勢をとる。この状態でリフトシリンダ２２を伸縮させることにより、荷受台１の高さ位置が変化する。また、リフトシリンダ２２を所定長に保ち、チルトシリンダ２１を伸縮させることにより、荷受台１の角度が変化する。
【００１５】
供給バルブ２５、２６、下降切替バルブ２７、２８、ポンプ２３及び電動機２４の制御は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５が司る。電子制御ユニット５は、プロセッサ、一時記憶として用いられるＲＡＭ、プログラムやデータを格納しているＲＯＭ、Ｄ／Ａ変換回路、Ａ／Ｄ変換回路、Ｉ／Ｏインタフェース等を内包している。プロセッサは、ＲＯＭに格納されたプログラムを読み込んで解読し、当該プログラムに従って種々の制御処理を実行する。具体的には、上記の供給バルブ２５、２６、下降切替バルブ２７、２８の開閉制御や、図４に示すような電動機２４に給電するための電気回路上に配置されているスイッチ３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。因みに、スイッチ３の種類は特に限定されない。コンタクタ等の機械スイッチであってもよく、パワートランジスタ、パワーＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の電子スイッチであってもよい。さらに、電子制御ユニット５は、電動機２４に印加される電圧（または、電源電圧）を常時若しくは所定周期でサンプリングして計測することができる。
【００１６】
電子制御ユニット５には、リモートコントローラ（図示せず）を接続してある。リモートコントローラは、上昇ボタン、下降ボタン等を備えており、ユーザが何れかのボタンを押下することで荷受台１を上昇または下降等させるべき旨を指令できる。ユーザによる指令を受けた電子制御ユニット５は、指令に則って荷受台１を作動させる。例えば、荷受台１が最下位置に下ろされ、かつその後端部が接地している（図１の実線で示す）状態にあって、ユーザがリモートコントローラを操作して荷受台１を上昇させるべき旨を指令すると、荷受台１の後端部が浮上するチルトが行われ（図１の鎖線、図２の実線で示す）、しかる後その姿勢を保ちながら荷受台１が上方に変位する上動が行われる（図２の鎖線で示す）。チルトはチルトシリンダ２１に作動液を注入することにより行われ、上動はリフトシリンダ２２に作動液を注入することにより行われるが、その何れにおいても電動機２４がポンプ２３を駆動することとなる。
【００１７】
しかして、荷受台１がその作動範囲の上端に到達した段階で速やかにポンプ２３の駆動を制止する。荷受台１が作動範囲の上端に到達すると、荷受台１または支持アーム６がストッパ（図示せず）に当たり、それ以上の移動が阻止される。同時に、ポンプ２３及び電動機２４の負荷が急変し、その結果として電動機２４への印可電圧が変動する。計測される電圧変動の例を、図５に示す。図５上、横軸が時刻、縦軸が電圧を表す。時刻ｔoにて、電圧の急降下が発生していることが分かる。これは、電動機２４に流れる電流が急増することによる。時刻ｔoは、正に荷受台１が作動範囲の上端に到達した時点である。電子制御ユニット５は、このような電圧変動を計測した場合に、荷受台１が作動範囲の上端に到達したものとして電動機２４及びポンプ２３を自動停止させる。
【００１８】
より詳しく述べると、電子制御ユニット５は、電動機２４の始動前の印可電圧を計測してその値を記憶した後、スイッチ３をＯＮにして電動機２４を始動、ポンプ２３を駆動し荷受台１を作動させる。荷受台１の作動中は恒常的に印可電圧を観測し、印可電圧の瞬時値と先に記憶した始動前電圧値との差が所定の降下量の閾値を超えたことを条件に、スイッチ３をＯＦＦにして電動機２４によるポンプ２３の駆動を制止する。総じて言えば、電子制御ユニット５が、本発明に係る液圧装置における計測部及び制御部の役割を担っている。
【００１９】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態では、荷受台１が作動範囲の上端に到達した段階で、電動機２４への給電を遮断してポンプ２３の駆動を制止するようにしていたが、電動機２４とポンプ２３との間にクラッチを介設しているものであれば、制御部がそのクラッチを切断する制御を行うことによってポンプ２３の駆動を制止し得る。
【００２０】
荷受台１が作動範囲の上端に到達した段階で、ポンプ２３の駆動を制止するとともに、あるいはポンプ２３の駆動を制止するのに替えて、荷受台１が作動範囲の上端に到達した旨をユーザの視聴覚に訴えかける態様で報知するようにしてもよい。例えば、ランプやＬＥＤ等の発光デバイス（図示せず）またはブザー等の音声デバイス（図示せず）を車載ゲート周辺またはリモートコントローラに配設し、かつこれを電子制御ユニット５に接続しておく。そして、上述した印可電圧の変動を計測した暁には、電子制御ユニット５が、発光デバイスを点灯、点滅若しくは消灯しまたは音声デバイスを鳴らす制御を行う。このときの電子制御ユニット５は、本発明に係る液圧装置における報知部の役割を担う。
【００２１】
また、上記実施形態における車載ゲートでは、荷受台１を下降させる際には必ずしも電動機２４及びポンプ２３を運転しないので、印可電圧の観測によって荷受台１が作動範囲の下端に到達した事実を感知することはできない。しかし、荷受台１の下降時に電動機２４及びポンプ２３を運転して液圧シリンダ２１、２２を伸縮させる構成のものであるならば、同様の手法で荷受台１が作動範囲の下端に到達した事実を感知することができる。即ち、荷受台１が作動範囲の下端に到達した段階で、ポンプ２３の駆動を制止したり、その旨をユーザに報知したりすることが可能である。加えて、本発明は、荷受台１を閉める閉工程においても適用できる。
【００２２】
本発明の適用対象は、テールゲートには限定されない。いわゆるウィングゲートや、フォークリフトにおけるフォーク等について、本発明を適用することも当然に可能である。
【００２３】
その他各部の具体的構成は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態における車載ゲートの要部側面図。
【図２】同要部側面図。
【図３】アクチュエータに関する液圧回路図。
【図４】電動機を制御するための電気回路図。
【図５】電動機への印可電圧の変動の様子を示すグラフ。
【符号の説明】
【００２５】
１…作動部材（荷受台）
２１、２２…液圧シリンダ
２３…ポンプ
２４…電動機
５…計測部、制御部、報知部（電子制御ユニット）
【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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