JP2007253842A

JP2007253842A - 振動抑制機能付き車両

Info

Publication number: JP2007253842A
Application number: JP2006082154A
Authority: JP
Inventors: Koji Nishikido; 宏司錦戸
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】荷物等をブームで吊上げる際に、走行路面からの入力を緩和するためのタイヤ及び懸架装置の緩衝機能をなくし、車両本体を地面に対して安定化させることにより、アウトリガ等の車体安定化機構を不要とし、車両を軽量化し機動性を確保する。
【解決手段】内部の空気圧により路面からの入力を緩和する機能を有したエアサスペンションと、タイヤ内部に挿入した硬質の樹脂等で形成された中子と、エアサスペンション及びタイヤの空気圧を調整するためのエア圧制御器とを備えた。これにより車両本体が走行可能状態で停車の状態から、エア圧制御器によりエアサスペンション及びタイヤのエアを放出しエア圧が低の状態となり、車両本体は、地面に対するバネ要素がなくなり、ブームの移動等による車体の揺れを抑制でき、ブームによる荷物吊上げを可能とした。
【選択図】図１

Description

この発明は、荷物等の吊上げを行う車両において振動を抑制する振動抑制機能が付加された車両に関するものである。

荷物等の吊上げを行う走行車両において、アウトリガ装置を車両に装着し、アウトリガ装置により車両全体を浮上させることにより荷物吊上げ時の車両の振動を抑制した車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３７０４０号公報（第４頁、第１図）

荷物等の吊上げを行う車両は、ブームで荷物を吊上げた際に荷物の重さにより車両本体が傾斜し不安定となるため、従来、車体本体をアウトリガにより浮上させ、タイヤを宙に浮かせることにより車両を安定化させていた。このため、車両はアウトリガ装置を装着する必要があり、車両全体が大型化し、重量増加により機動性が低下するという課題があった。

この発明は、かかる課題を解消するためになされたもので、アウトリガ装置等の車体安定化機構を不要とすることで車両を軽量化し、機動性を確保した振動抑制機能付き車両を得ることを目的とする。

この発明による振動抑制装置は、エアサスペンション及びタイヤの内部に硬質の樹脂等で形成された中子を有し、これらの空気圧を調整することにより車両本体の地面に対するバネ要素を排除するようにした。

この発明によれば、荷物等の吊上げを行う車両において、アウトリガ等の車体安定化機構を不要とすることができ、車両を軽量化及び機動性の確保が可能となる。

実施の形態１．
図１と図２を用いて、この発明の振動抑制機能付き車両の構成を説明する。
図１は、この発明の実施形態１における振動抑制機能付き車両の構成を示したものである。図２は、この発明の実施の形態１における車両の構成を示すブロック図である。

車両１は、車両１の後方に取付けられたブーム２、荷物３を搭載するための荷台４、エアサスペンション８に取付られたタイヤ６、車両１を走行させる動力源となるエンジン７、車両１が走行する際に路面からの衝撃を受け止め、内部の空気圧により路面からの衝撃を緩和する機能を有したエアサスペンション８、タイヤ６の内部に挿入したＡＢＳ樹脂や高密度ポリエチレン等の硬質の樹脂等で形成された中子９、エアサスペンション８及びタイヤ６の空気圧を調整するためのエア圧制御器１０、圧縮空気を生成するコンプレッサ４０、コンプレッサ４０とエアサスペンション８及びタイヤ６とを繋いだエア配管１１を備える。ブーム２は、地面に置かれた荷物３を吊り上げる等の作業を行う。

図２において、タイヤ（前）６ａはエアサスペンション前８ａに取り付けら、タイヤ（後１）６ｂはエアサスペンション（後１）８ｂに取り付けられ、タイヤ（後２）６ｃはエアサスペンション（後２）８ｃに取り付けられている。

エアサスペンション８にはエア抜きバルブ２０が設けられ、エア抜きバルブを開とすることによりエアサスペンションのエア圧が大気圧に開放される。

エアサスペンション８は走行時の衝撃緩和の緩衝材として車両１に設置されている。エアサスペンション８は車両走行時には衝撃緩和の機能として働き、車両１には必須のものである。
一方、例えばブーム２により地面に置かれた荷物３を吊り上げる等の作業を行う時には、エアサスペンション８は車体本体の地面に対するバネ要素となり、車両が振動して車両の姿勢が不安定となる原因となっている。

タイヤ６にはエア抜きバルブ２１が設けられ、エア抜きバルブ２１を開とすることによりタイヤ６のエア圧が大気圧に開放される。

タイヤ６は車両走行時に必須のものであるが、エアサスペンションの時と同様に、ブーム２により地面に置かれた荷物３を吊り上げる等の作業を行う時には、タイヤ内の空気が地面に対するバネ要素となり、車両が振動して車両の姿勢が不安定となる原因となっている。

エア圧制御器１０はエア抜きバルブ２０、２１と接続し、エア抜きバルブ制御信号１０１、１０２により、エアサスペンション８のエア抜きバルブ２０、タイヤ６のエア抜きバルブ２１の開閉状態を制御する。
また、エア圧制御器１０はコンプレッサ４０、サスペンションエア供給バルブ４１、タイヤエア供給バルブ４２と接続する。

コンプレッサ４０は、エア配管などによりサスペンションエア供給バルブ４１、タイヤエア供給バルブ４２と接続している。コンプレッサ４０は圧縮空気を生成し、サスペンションエア供給バルブ４１、タイヤエア供給バルブ４２を介して、タイヤ６とエアサスペンション８に圧縮空気を供給する。

処理部３０は、エア抜きバルブ２０に取り付けられたセンサ２２、エア抜きバルブ２１に取り付けられたセンサ２３、エア圧制御部１０、車両の状態などを表示する表示部３１、エアの規定圧力などを記憶した記憶部と接続している。

図３は、タイヤ６の内部に挿入した中子９の構造の一例を示した図である。図３（ａ）は、タイヤ６の正面図であり、図３（ｂ）は、タイヤ６を図（ａ）の矢印Ａの方向から見た断面図である。
中子９は、タイヤのホイール１５の周囲に取り付けられ、硬質の樹脂等で形成される。
正面からみた中子９は多角形である。図３では中子９は８角形である。中子９が多角形であることにより、後に説明するように、中子９が地面に接地した際には接地面積が増え、車両の安定性が増す。ただし、中子９は円形であってもよい。

次に、図４〜図６に基づきこの発明に係る車両の動作について説明する。図４、図５は、この発明の実施の形態１における振動抑制機能付き車両の動作を示すフローチャート図である。図６は、この発明の実施の形態１における振動抑制機能付き車両の概略動作を説明する概略図である。

図４において、ブーム２による作業を開始する前に車両は停止する（Ｓ１０１）。この時の車両の状態を図６（ａ）に示す。

次に、エア圧制御器１０は、エアサスペンション８に接続されたエア抜きバルブ２０に対して、エア抜きバルブ制御信号１０１を出力する。エア抜きバルブ制御信号１０１を受信したエア抜きバルブ２０は、バルブを開放してエアサスペンション８内の空気を大気に開放する（Ｓ１０２）。

次に、エア圧制御器１０は、タイヤ６に接続されたエア抜きバルブ２１に対して、エア抜きバルブ制御信号１０２を出力する。エア抜きバルブ制御信号１０２を受信したエア抜きバルブ２１は、バルブを開放してタイヤ６内の空気を大気に開放する（Ｓ１０３）。

エアサスペンション８及びタイヤ６の空気を大気に開放したことにより、図６（ｂ）に示すように、エアサスペンション８及びタイヤ６の空気圧は、高の状態から低の状態となる。

次に、圧力センサ２２はエアサスペンション８内の空気の圧力を検知する。圧力センサ２２は圧力検知の結果である圧力検知信号１０３を処理部３０に出力する。
処理部３０は、圧力検知信号１０３と記憶部３２に保存され予め定められた規定圧力とを比較して、エアサスペンション８の空気の圧力が予め定めた規定圧力以下となったか否かを判断する（Ｓ１０４）。

エアサスペンション８の空気の圧力が予め定めた規定圧力以下となると、処理部３０は、エアサスペンション８の圧力が規定圧力以下となったことを示すエアサスペンション圧力低下信号１０４を表示部３１に出力する。表示部３１はエアサスペンション圧力低下信号１０４を受信すると、エアサスペンション８の圧力が規定圧力以下となったことを表す表示を行う。エアサスペンション８の圧力が規定圧力以下でない場合は、所定の時間経過後、再度圧力判定を行う。

圧力センサ２３はタイヤ６内の空気の圧力を検知する。圧力センサ２３は圧力を検知した結果である圧力検知信号１０５（図示しない）を処理部３０に出力する。
処理部３０は圧力検知信号１０５と記憶部３２に保存され予め定められた規定圧力とを比較して、タイヤ６の空気の圧力が予め定めた規定圧力以下となったか否かを判断する（Ｓ１０５）

タイヤ６の空気の圧力が予め定めた規定圧力以下となると、処理部３０は、タイヤ６の圧力が規定圧力以下となったことを示すタイヤ圧力低下信号１０６を表示部に出力する。表示部３１はタイヤ圧力低下信号１０６を入力すると、タイヤ６の圧力が規定圧力以下となったことを表す表示を行う。タイヤ６の圧力が規定圧力以下でない場合は、所定の時間経過後、再度圧力判定を行う。

エアサスペンション及びタイヤの圧力が規定圧力以下となった状態では、車両１は、中子９によりタイヤ６の外周を介して地面に接地する。

走行時には必須なエアサスペンション８の空気圧、及びタイヤ６の空気圧が、低圧状態であるため、車両１は地面に対するバネ要素がない状態となっている。このため、ブーム２の移動等により発生する回転モーメントに対して、車体１の揺れを抑制できる。

この状態では、図６（ｃ）に示すように、車両１の姿勢を不安定にすることなく、ブーム２による荷物の吊り上げや荷物の移動等の作業が可能となる（Ｓ１０６）。

次に、ブーム動作後に、車両１を走行可能な状態とするまでの動作フローについて説明する。図５は、この発明の実施の形態１における振動抑制機能付き車両の動作を示すフローチャート図である。
図４で示した作業開始までの動作フローと逆の手順を実施することで、車両を走行可能な状態とすることができる。

エア圧制御器１０は、コンプレッサ４０に対して動作開始指令１０８を出力し、コンプレッサ４０を稼動させる。

エア圧制御器１０は、エア抜きバルブ２０に対してエア抜きバルブ制御信号１０１を出力し、エアサスペンションのバルブ２０を閉鎖する。
エア圧制御器１０は、サスペンションエア供給バルブ４１に対してエア供給指令１１０を出力して、コンプレッサ４０により生成された圧縮空気をエアサスペンション８に供給する（Ｓ２０１）。

次に、エア圧制御器１０は、エア抜きバルブ２１に対してエア抜きバルブ制御信号１０２を出力し、タイヤのバルブ２１を閉鎖する。
エア圧制御器１０は、タイヤエア供給バルブ４２に対してエア供給指令１１１を出力して、コンプレッサ４０により生成された圧縮空気をタイヤ６に供給する（Ｓ２０２）。

エア抜きバルブ２０、２１は、エアサスペンション８及びタイヤ６の規定圧力状態で余剰空気をリリーフする。

圧力センサ２２はエアサスペンション８内の空気の圧力を検知する。圧力センサ２２は圧力検知の結果である圧力検知信号１０３を処理部３０に出力する。
処理部３０は、圧力検知信号１０３と記憶部３２に保存され予め定められた規定圧力とを比較して、エアサスペンション８の空気の圧力が予め定めた規定圧力以上となったか否かを判断する（Ｓ２０３）。

所定の圧力に達した時点で、エア圧制御器１０は、エア供給指令１１０によりサスペンションエア供給バルブ４１を閉鎖する。

圧力センサ２３はタイヤ６内の空気の圧力を検知する。圧力センサ２３は圧力検知の結果である圧力検知信号１０５（図示せず）を処理部３０に出力する。
処理部３０は、圧力検知信号１０５と記憶部３２に保存され予め定められた規定圧力とを比較して、タイヤ６の空気の圧力が予め定めた規定圧力以上となったか否かを判断する（Ｓ２０４）。

所定の圧力に達した時点で、エア圧制御器１０は、エア供給指令１１１によりタイヤエア供給バルブ４２を閉鎖する。

この状態では、車両１の走行に必要なエアサスペンション８の空気圧は確保され、サスペンション８は、走行時に路面からの衝撃を緩和する機能を有する。
処理部３０は、サスペンション８及びタイヤ６の圧力が規定圧力以上となると走行可能と判断する（Ｓ２０５）。

このように、本発明によれば、従来の荷物等の吊上げを行う車両において必要であったアウトリガやアウトリガを駆動するための油圧源等が不要となり、車両が通常走行するために必要となるサスペンション及びタイヤを利用し、車両を安定に保つことが可能となる。このため、車両の総重量が軽減し、車両の軽量化による機動性が向上する。また、軽量化した分を重量を荷物等の積載品へ回すことにより、輸送能力が向上できる。さらに、アウトリガやその油圧配管等が不要となるため、機器の整備性や信頼性の向上が期待できる。

なお、図４において、エアサスペンション８に接続されたエア抜きバルブ２０を開放した後にタイヤ６に接続されたエア抜きバルブ２１を開放しているが、順序はこの逆であってもよく、また、同時に行ってもよい。
また、図５において、エアサスペンション８に圧縮空気を供給した後にタイヤ６に圧縮空気を供給しているが、順序はこの逆であってもよく、また、同時に行ってもよい。

この発明の実施の形態１における振動抑制機能付き車両の構成を説明する図である。この発明の実施の形態１における振動抑制機能付き車両の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１における中子の構造を説明する図である。この発明の実施の形態１における振動抑制機能付き車両の動作を示すフローチャート図である。この発明の実施の形態１における振動抑制機能付き車両の動作を示すフローチャート図である。この発明の実施の形態１における振動抑制機能付き車両の概略動作を説明する図である。

符号の説明

１車両本体、２ブーム、３荷物、４荷台、６タイヤ、７エンジン、８エアサスペンション、９中子、１０エア圧制御器、１１エア配管、１５ホイール、１６車軸、２０、２１エア抜きバルブ、２２圧力センサ、３０処理部、３１表示部、３２記憶部、４０コンプレッサ、４１サスペンションエア供給バルブ、４２タイヤエア供給バルブ、１０１、１０２エア抜きバルブ制御信号、１０３圧力検知信号、１０４エアサスペンション圧力低下信号、１０５圧力検知信号、１０６タイヤ圧力低下信号、１０８動作開始指令、１１０１１１エア供給指令。

Claims

車両に取り付けられた走行用のタイヤと、
前記車両に設けられ地面からの衝撃を緩和するエアサスペンションと、
前記タイヤの内部に設けられ前記タイヤ内の空気圧が所定の値より低い時に地面に接地する中子と、
前記タイヤと前記エアサスペンションとに圧縮空気を供給するコンプレッサと、
前記エアサスペンションに備えられ前記エアサスペンション内部の空気を大気中に開放し又は密閉するエアサスペンション開閉バルブと、
前記タイヤに備えられ前記タイヤ内部の空気を大気中に開放し又は密閉するタイヤ開閉バルブと、
車両作業前において、前記エアサスペンション開閉バルブと前記タイヤ開閉バルブとを開放して前記タイヤの空気圧が前記所定の値より低くする制御信号を出力し、車両作業終了後において、前記エアサスペンション開閉バルブと前記タイヤ開閉バルブとを閉鎖する制御信号を出力すると共に前記コンプレッサに対して前記タイヤと前記エアサスペンションとに空気を供給する指令信号を出力し、前記エアサスペンションの空気圧と前記タイヤの空気圧とを調整するエア圧制御器とを備えた振動抑制機能付き車両。