JP4244149B2 - ダンプトラックのボディ昇降速度制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボディの昇降時の速度を制御するダンプトラックのボディ昇降速度制御装置に係り、特に、ダンプトラックのように積載重量が大きな車両のボディ昇降速度を自動的に制御するに好適なダンプトラックのボディ昇降速度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のダンプトラックにおいて、土砂や石等を積載するボディの昇降は、ダンプトラックのオペレータが操作レバーを上げ操作若しくは下げ操作することにより、ボディを昇降する油圧シリンダを伸縮して行っている。ボディの昇降速度は、操作レバーの操作量により手動操作可能である。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−130402号公報
【特許文献2】
特許第2574050号公報等
【特許文献3】
特開2002−89508号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ダンプトラックの運転席からでは、ボディの昇降角度がどの程度であるか分からないため、一般には、ボディの昇降速度は一定速度で操作している。その結果、ボディの着座時に、起立時の可動終端でボディが急激に停止するため衝撃が発生するという問題があった。加えて、車体を走行させながらボディに積載されている土砂や砂利等を撒き出す作業などでは、微細なボディの昇汞操作を行う必要があり、その操作が面倒であった。
【0005】
なお、例えば、特開2000−130402号公報,特許第2574050号公報等には、油圧ショベルのバケットを駆動するシリンダのストロークエンドにおける衝撃を緩和する方式について開示しているが、これらの従来例は油圧ショベルに関するものである。
【0006】
また、特開2002−89508号公報においては、ボディの降下速度が設定速度と異なる場合にシリンダの縮み速度を補正することで、ホイストシリンダの戻り油の粘性変化に影響を受けずにボディ着座の際の衝撃を緩和する装置を提案している。
【0007】
これらの提案は着座といった際の衝撃の緩和については有効である。しかしながら、ボディの操作には、車体を走行しながらの土砂撒きを行う微細な速度調整を求められる場合や、単なる放土を繰り返し行う際の手間の削減を求められる場合などがある。
【0008】
本発明の目的は、ボディの着座や起立の際の衝撃のみでなく、土砂撒きの微細な速度調整や繰り返しの手間の削減といった要求に対応できるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するために、本発明は、車体に設けられたボディと、このボディの起立姿勢と着座姿勢に昇降させる油圧シリンダと、操作手段と、この操作手段の操作に応じて前記油圧シリンダを伸縮させてボディの昇降速度を制御する制御手段を有するダンプトラックのボディ昇降速度制御装置において、前記ボディの昇降に応じたボディの姿勢を検出するボディ姿勢検出手段を備え、前記制御手段は、前記操作手段の操作信号と前記ボディ姿勢検出手段によって検出されたボディ姿勢とに応じて、ボディの昇降の終端近くでボディの昇降速度を低減させる制限速度を生成する制限速度生成手段と、この制限速度生成手段の出力信号と前記操作手段の操作信号の内小さい方の速度信号を選択して出力する選択手段を備えるようにしたものである。
このようにして、ボディの着座や起立の際の衝撃のみでなく、土砂撒きの微細な速度調整や繰り返しの手間の削減といった要求にも対応できる。
【0011】
(2)上記(1)において、好ましくは、前記制御手段は、前記制限速度生成手段が生成した制限速度と異なる制限速度を生成する第2の制限速度生成手段と、前記制限速度生成手段と第2の制限速度生成手段の出力信号を切り替えてどちらか一方の出力信号を前記選択手段に入力する切替手段を備えるようにしたものである。
【0012】
(3)上記(1)または(2)において、好ましくは、前記操作手段は、スイッチにより構成したものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図3を用いて、本発明の第1の実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置の構成及び動作について説明する。本実施の形態は、ダンプトラックに本発明を適用したものである。
【0014】
図1は、本実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置を用いたダンプトラックの構成を示すブロック図である。
【0015】
エンジン10から発生した駆動力は、トランスミッション15,ディファレンシャルギヤ20及び車軸25A,25Bを介して、2つの駆動輪30A,30Bに伝達され、ダンプトラックの車体を走行させる。車軸25A,25Bには、それぞれの駆動輪30A,30Bに対して制動力を発生するリターダブレーキ35A,35Bが取り付けられている。
【0016】
ボディ35の一端は、ダンプトラックの車体40に対して回転可能に支持されている。ボディ35は、油圧シリンダ45を伸縮することによって昇降動作可能である。油圧シリンダ45には、エンジン10によって駆動されるポンプPから供給される油圧が電磁比例弁50を介して供給されている。
【0017】
車体40に対するボディ35の角度θは、ボディ角度センサ55によって検出され、コントローラ100に入力される。コントローラ100は、ダンプトラックのオペレータが操作する操作レバー60の操作量に応じて電磁比例弁50を制御して油圧シリンダの伸縮量,伸縮速度を制御することにより、ボディ35の昇降角度,昇降速度が可変となる。その際、コントローラ100は、ボディ角度センサ50によって検出されたボディ角θに応じて、ボディ35の昇降速度を制御するように構成されており、その詳細については、図2,図3を用いて後述する。
【0018】
図2は、本実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置の構成を示すシステムブロック図である。
【0019】
コントローラ100は、上げ操作信号作成手段110と、下げ操作信号作成手段120と、上げ操作時制限速度生成手段130と、下げ操作時制限速度生成手段140と、MIN選択手段150,155とを備えている。
【0020】
上げ操作信号作成手段110と下げ操作信号作成手段120は、それぞれ操作レバー60の操作角αに応じたボディの上昇速度信号若しくは降下速度信号を出力する。上げ操作信号作成手段110と下げ操作信号作成手段120が出力する速度信号は、それぞれMIN選択手段150,155を介して電磁比例弁50に供給され、油圧シリンダ45の伸縮速度を制御して、ボディ昇降速度を制御する。
【0021】
上げ操作時制限速度生成手段130と下げ操作時制限速度生成手段140は、それぞれボディ角度センサ55によって検出されたボディ角θに応じたボディの上げ操作時の制限速度信号と下げ操作時の制限速度信号を出力する。上げ操作時制限速度生成手段130と下げ操作時制限速度生成手段140が出力する速度信号は、それぞれMIN選択手段150,155を介して電磁比例弁50に供給され、油圧シリンダ45の伸縮速度を制御して、ボディ昇降速度を制御する。
【0022】
上げ操作時制限速度生成手段130と下げ操作時制限速度生成手段140が発生する制限速度パターンについて、図3(A),(B)により説明する。
【0023】
図3(A)は、上げ操作時制限速度生成手段130が発生する上げ操作時制限速度パターンを示しており、横軸がボディ角度センサ55によって検出されたボディ角θであり、縦軸がボディ昇降速度v(相対値)である。図示するように、ボディ角θが小さい範囲(θ=0〜θ3)で制限速度v0(相対値=1.0)とすると、ボディ角θが大きい範囲(θ=θ4〜θ5)で制限速度v0の1/4の速度となるように、ボディ角度が大きいとき、即ち、ボディの起立の際のボディ昇降速度を低減するようにしている。ボディ角度θ4は例えば55°であり、ボディの起立時のボディ角度θ5は例えば60°である。なお、ボディ角度θ3は例えば50°である。
【0024】
また、図3(B)は、下げ操作時制限速度生成手段140が発生する下げ操作時制限速度パターンを示しており、横軸がボディ角度センサ55によって検出されたボディ角θであり、縦軸がボディ昇降速度v(相対値)である。図示するように、下げ操作時には、ボディ角θが大きい範囲(θ=θ2〜θ5)で制限速度v0(相対値=1.0)とすると、ボディ角θが小さい範囲(θ=0〜θ1)で制限速度v0の1/4の速度となるように、ボディ角度が小さいとき、即ち、下げ操作時におけるボディの着座時のボディ昇降速度を低減するようにしている。ボディ角度θ1は例えば5°である。なお、ボディ角度θ2は例えば10°である。
【0025】
MIN選択手段150は、上げ操作信号作成手段110の出力信号と上げ操作時制限速度生成手段130の出力信号の内、小さい方の信号を選択して電磁比例弁50に出力する。従って、例えば、操作レバー60の操作角αが最大となっている場合(ダンプトラックのオペレータがボディの上昇速度を最大に設定している場合)でも、上げ操作時制限速度生成手段130の出力信号の方が小さい場合には、上げ操作時制限速度生成手段130の出力信号が電磁比例弁50に供給され、上げ操作時制限速度生成手段130の出力信号に応じたボディ昇降速度となるように油圧シリンダ45の伸縮速度が制御される。したがって、ボディ上昇時におけるボディの起立時での上昇速度を低減して、衝撃を緩和することができる。
【0026】
また、MIN選択手段155は、下げ操作信号作成手段120の出力信号と下げ操作時制限速度生成手段140の出力信号の内、小さい方の信号を選択して電磁比例弁50に出力する。従って、例えば、操作レバー60の操作角αが最大となっている場合(ダンプトラックのオペレータがボディの下降速度を最大に設定している場合)でも、下げ操作時制限速度生成手段140の出力信号の方が小さい場合には、下げ操作時制限速度生成手段140の出力信号が電磁比例弁50に供給され、下げ操作時制限速度生成手段140の出力信号に応じたボディ昇降速度となるように油圧シリンダ45の伸縮速度が制御される。したがって、ボディ下降時におけるボディの着座時でのボディ昇降速度を低減して、衝撃を緩和することができる。
【0027】
以上説明したように、本実施形態によれば、ボディ昇降速度は操作レバーの操作量に拘わらず、ボディ角度センサ50によって検出されたボディ角度によりボディの可動終端において昇降速度を低減するように制御されるため、衝撃を緩和することができる。
【0028】
次に、図4及び図5を用いて、本発明の第2の実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置の構成及び動作について説明する。本実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置を用いたダンプトラックの構成は、図1に示した構成に加えて、図4において説明するように、High/Low切替スイッチ65を備えている。
【0029】
図4は、本実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置の構成を示すシステムブロック図である。
【0030】
コントローラ100Aは、図2に示した構成に加えて、第2の上げ操作時制限速度生成手段130Aと、第2の下げ操作時制限速度生成手段140Aと、High/Low切替スイッチ65によって切り替えられるスイッチ手段160,165を備えている。
【0031】
第2の上げ操作時制限速度生成手段130Aと第2の下げ操作時制限速度生成手段140とは、上げ操作時制限速度生成手段130と下げ操作時制限速度生成手段140と同様に、それぞれボディ角度センサ55によって検出されたボディ角θに応じたボディの上げ操作時の第2の制限速度信号と下げ操作時の第2の制限速度信号を出力する。
【0032】
上げ操作時制限速度生成手段130,130Aと下げ操作時制限速度生成手段140,140Aが発生する制限速度パターンについて、図5(A),(B)により説明する。
【0033】
図5(A)の実線U1は、図3(A)に示したと同様な上げ操作時制限速度生成手段130が発生する上げ操作時制限速度パターンを示している。図5(A)の破線U2は、第2の上げ操作時制限速度生成手段130Aが発生する第2の上げ操作時制限速度パターンを示している。破線U2の第2の上げ操作時制限速度パターンは、実線U1の制限速度パターンの1/2の速度となるように設定されている。したがって、操作レバー60を最大操作量としても、ボディの上昇速度は、制限速度の例えば1/2に低減される。第2の制限速度パターンは、ダンプトラックを走行させながらボディを徐々に上昇させ、ボディに積載されている土砂や砂利等を路面にほぼ均一に撒き出す撒きだしモードの際有効に使用することができる。
【0034】
図5(B)の実線D1は、図3(B)に示したと同様な下げ操作時制限速度生成手段140が発生する下げ操作時制限速度パターンを示している。図5(B)の破線D2は、第2の下げ操作時制限速度生成手段140Aが発生する第2の下げ操作時制限速度パターンを示している。破線D2の第2の下げ操作時制限速度パターンは、実線D1の制限速度パターンの1/2の速度となるように設定されている。
【0035】
上げ操作時制限速度生成手段130と第2の上げ操作時制限速度生成手段130Aが出力する上げ操作時の速度信号は、High/Low切替スイッチ65によって切り替えられるスイッチ手段160によって選択され、MIN選択手段150を介して電磁比例弁50に供給され、油圧シリンダ45の伸縮速度を制御して、ボディ昇降速度を制御する。また、下げ操作時制限速度生成手段140と第2の下げ操作時制限速度生成手段140Aが出力する下げ操作時の速度信号は、High/Low切替スイッチ65によって切り替えられるスイッチ手段165によって選択され、MIN選択手段150を介して電磁比例弁50に供給され、油圧シリンダ45の伸縮速度を制御して、ボディ昇降速度を制御する。
【0036】
撒きだしモードの場合には、High/Low切替スイッチ65によって第2の上げ操作時制限速度生成手段130Aや第2の下げ操作時制限速度生成手段140Aの速度信号が選択されるようにスイッチ手段160,165を切り替えることにより、ボディの昇降速度を制限速度の1/2に低減でき、均一撒出しを行うことができる。
【0037】
MIN選択手段150は、上げ操作信号作成手段110の出力信号と上げ操作時制限速度生成手段130の出力信号の内、小さい方の信号を選択して電磁比例弁50に出力するので、操作レバー60の操作角によらず、ボディ上昇時におけるボディの起立時でのボディ昇降速度を低減して、衝撃を緩和することができる。
【0038】
また、MIN選択手段155は、下げ操作信号作成手段120の出力信号と下げ操作時制限速度生成手段140の出力信号の内、小さい方の信号を選択して電磁比例弁50に出力するので、操作レバーの操作角によらず、ボディ下降時におけるボディの着座時でのボディ昇降速度を低減して、衝撃を緩和することができる。
【0039】
以上説明したように、本実施形態によれば、ボディ昇降速度は操作レバーの操作量に拘わらず、ボディ角度センサ50によって検出されたボディ角度によりボディの可動する終端において昇降速度を低減するように制御されるため、衝撃を緩和することができる。また、制限速度を例えば1/2に制限する第2の上げ下げ操作時制限速度生成手段を備えることにより、撒きだし時の均一撒きだしを容易に行うことができる。
【0040】
次に、図6を用いて、本発明の第3の実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置の構成及び動作について説明する。本実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置を用いたダンプトラックの構成は、図4にて説明した構成において、操作レバー60に代えて操作スイッチ60Aを備えている。
【0041】
図6は、本実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置の構成を示すシステムブロック図である。
【0042】
コントローラ100Bは、図4に示した構成に加えて、操作スイッチ60Aの状態に応じて操作信号を生成する操作信号生成手段170を備えている。操作スイッチ60Aは、上げスイッチ60aと、停止スイッチ60bと、下げスイッチ60cを備えており、操作信号生成手段170は、各スイッチ60a,60b,60cの押し下げ状態に応じて、操作信号を生成する。上げスイッチ60aを押すと押した回数に応じて上げ方向の操作信号が増加し、下げスイッチ60cを押すと押した回数に応じて下げ方向の操作信号が増加し、停止スイッチ60bを押すと、操作信号は0となる。このようにして操作信号生成手段170は、操作レバー60が操作された場合と同様の信号を上げ操作信号作成手段110及び下げ操作信号作成手段120に出力する。その他の動作については、図4において説明したものと同様である。なお、操作信号生成手段170では、上げスイッチ60a又は下げスイッチ60cの押下回数に応じて、操作信号を段階的に増減したが、この操作の数が上げ下げそれぞれ1つであっても良い。また、スイッチの押下回数ではなく、押下時間に応じて増減させても良い。
【0043】
本実施形態においても、ボディ昇降速度は操作レバーの操作量に拘わらず、ボディ角度センサ50によって検出されたボディ角度によりボディを昇降する油圧シリンダのストロークエンドにおいて低減するように制御されるため、ストロークエンドにおける衝撃を緩和することができる。また、制限速度を例えば1/2に制限する第2の上げ下げ操作時制限速度生成手段を備えることにより、撒きだし時の均一撒きだしを容易に行うことができる。
【0044】
【発明の効果】
本発明によれば、ダンプトラックのボディ昇降時に、ボディの着座時,起立時における昇降速度を制御して衝撃を緩和することができる。
【0045】
加えて、車体を走行しながらの土砂撒きを行う微細な速度調整が求められる場合や、単なる放土を繰り返し行う際の手間の削減もできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置を用いたダンプトラックの構成を示すブロック図である。
【図2】第1の実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置の構成を示すシステムブロック図である。
【図3】制限速度生成手段が発生する制限速度パターンの説明図である。
【図4】第2の実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置の構成を示すシステムブロック図である。
【図5】制限速度生成手段が発生する制限速度パターンの説明図である。
【図6】第3の実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置の構成を示すシステムブロック図である。
【符号の説明】
10 エンジン
15 トランスミッション
20 ディファレンシャルギヤ
25A,25B 車軸
30A,30B 駆動輪
35A,35B リターダブレーキ
40 車体
45 油圧シリンダ
50 電磁比例弁
55 ボディ角度センサ
60 操作レバー
60A 操作スイッチ
65 High/Low切替スイッチ
100 コントローラ
110 上げ操作信号作成手段
120 下げ操作信号作成手段
130,130A 上げ操作時制限速度生成手段
140,140A 下げ操作時制限速度生成手段
150,155 MIN選択手段
160,165 スイッチ手段
170 操作信号生成手段
Claims (3)
- 車体に設けられたボディと、このボディの起立姿勢と着座姿勢に昇降させる油圧シリンダと、操作手段と、この操作手段の操作に応じて前記油圧シリンダを伸縮させてボディの昇降速度を制御する制御手段を有するダンプトラックのボディ昇降速度制御装置において、
前記ボディの昇降に応じたボディの姿勢を検出するボディ姿勢検出手段を備え、
前記制御手段は、前記操作手段の操作信号と前記ボディ姿勢検出手段によって検出されたボディ姿勢とに応じて、ボディの昇降の終端近くでボディの昇降速度を低減させる制限速度を生成する制限速度生成手段と、
この制限速度生成手段の出力信号と前記操作手段の操作信号の内小さい方の速度信号を選択して出力する選択手段を備えることを特徴とするダンプトラックのボディ昇降速度制御装置。 - 請求項1記載のダンプトラックのボディ昇降速度制御装置において、
前記制御手段は、前記制限速度生成手段が生成した制限速度と異なる制限速度を生成する第2の制限速度生成手段と、
前記制限速度生成手段と第2の制限速度生成手段の出力信号を切り替えてどちらか一方の出力信号を前記選択手段に入力する切替手段を備えることを特徴とするダンプトラックのボディ昇降速度制御装置。 - 請求項1または請求項2記載のダンプトラックのボディ昇降速度制御装置において、
前記操作手段は、スイッチにより構成されることを特徴とするダンプトラックのボディ昇降速度制御装置。
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