JP2007176628A - 塵芥収集車 - Google Patents

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嘉宏 長尾
Shunei Kuroda
俊英 黒田
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Abstract

【課題】ごみの重量を計測可能な塵芥収集車において、ロードセルの破損を防止し、ロードセルの耐久性の向上を図る。
【解決手段】重量計測装置6は、シャーシ2のクロスメンバ2a上面に固定された圧縮式のロードセル11と、ロードセル11上に固定された球面軸受12と、球面軸受12と荷箱フレーム5とをそれぞれ貫通するように設けられた支持部材13とを備えている。球面軸受12は、円柱形状の孔を有する内輪部材16と、内部に球形状の空洞部分を有する外輪部材17とを備えている。外輪部材17の内部の空洞部分には内輪部材16が嵌入されている。内輪部材16は、外輪部材17の内壁面(凹状の球面)に沿って、相対揺動可能となるように外輪部材17に保持されている。内輪部材16の孔には上述の支持部材13の他端部が挿入されている。このような構成により、支持部材13は、球面軸受12に揺動自在に支持される。
【選択図】図3

Description

本発明は、塵芥収集車に関するものである。
従来から、ごみの運搬等に塵芥収集車が用いられている。例えば、住宅地や商業地等では、予めごみの集積所が定められており、住民等は当該ごみ集積所にごみを廃棄する。そして、塵芥収集車は、上記ごみ集積所に廃棄されたごみを回収し、ごみ処理場等の所定の場所に運搬する。これらの塵芥収集車のなかには、回収したごみの重量を計測することが可能なものがある。この種の塵芥収集車は、通常、塵芥を回収する荷箱と、荷箱を支持するシャーシと、荷箱に投入された塵芥重量を計測するためのロードセルとを備えている(例えば、特許文献1参照)。
上述のような塵芥収集車では、ロードセルはシャーシと荷箱との間で固定されている。そして、荷箱の重量をロードセルで受け、塵芥重量の計測を行っている。
特開2004−224502号公報
ところで、塵芥収集車では、急停車や悪路走行等による衝撃等によって、シャーシにねじれが生じてしまうことがある。一方、このような場合であっても荷箱はねじれないように堅固に構成されている。しかし、特許文献1に開示された塵芥収集車では、ロードセルはシャーシおよび荷箱のそれぞれと相対移動できないように固定されている。そのため、上記塵芥収集車では、シャーシに大きなねじれが生じると、ロードセルに余計な力が加わり、ロードセルが破損する恐れがあった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ごみの重量を計測可能な塵芥収集車において、ロードセルの破損を防止し、ロードセルの耐久性の向上を図ることにある。
本発明に係る塵芥収集車は、シャーシを有する車体と、前記シャーシ上に固定されたロードセルと、前記ロードセル上に固定された球面軸受と、前記球面軸受に支持された支持部材と、前記支持部材が取り付けられ、塵芥を収容する荷箱と、を備えたものである。
上記塵芥収集車によれば、荷箱の荷重は、支持部材および球面軸受を介してロードセルに伝達される。また、支持部材は球面軸受によって揺動可能に支持され、球面軸受はロードセル上に固定されている。これにより、悪路走行等によりシャーシにねじれが生じた場合であっても、ねじれは、支持部材が球面軸受に対して揺動することによって吸収され、ロードセルに余計な力をかけない。したがって、本発明によれば、塵芥収集車において、ロードセルの破損を防止し、ロードセルの耐久性の向上を図ることができる。
前記ロードセルは、鉛直荷重を受けて圧縮変形することにより荷重を計測する圧縮式ロードセルであることが好ましい。
上記塵芥収集車では、圧縮式のロードセルを用いており、積載物の荷重をロードセルの一部分にて受けるのではなく、上面全体で受ける。そのため、圧縮式のロードセルは、荷重を一部分にて受けるビーム型のロードセルと比較して、撓みによる変形が小さく、安定性に優れている。また、圧縮式のロードセルは上方からの荷重に対する剛性においても優れている。そのため、本発明によれば、塵芥収集車において、ロードセルの破損を防止し、ロードセルの耐久性の向上を図ることができる。
前記荷箱は、塵芥を収容する荷箱本体と、前記荷箱本体の下面に設けられて前記車体の前後方向に延びる荷箱フレームとを有し、前記支持部材は、前記荷箱フレームに取り付けられ、側面視において、前記支持部材と前記荷箱フレームの少なくとも一部とが重なっていることが好ましい。
支持部材および球面軸受を新たに設けると、それらの分だけ車高が増加する。しかし、上記構造によれば、側面視において支持部材と荷箱フレームとが重なっている分だけ、車高の増加を抑制することができる。
前記球面軸受は、外輪部材と、前記外輪部材に揺動自在に支持された内輪部材とを有し、前記支持部材は、一端側が前記内輪部材に挿通され、他端側が前記荷箱フレームに取り付けられた柱状部材からなっていることが好ましい。
このことにより、球面軸受と支持部材と荷箱フレームとの取付構造が、比較的簡単かつ堅固となる。また、車高の増加を抑えることができる。
前記球面軸受は、外輪部材と、前記外輪部材に揺動自在に支持された内輪部材とを有し、前記支持部材は、前記内輪部材に挿通された柱状部材と、前記柱状部材の一端および他端を前記荷箱フレームに取り付けられた支持ブラケットとを有していることが好ましい。
このことにより、球面軸受と支持部材と荷箱フレームとの取付構造が、比較的簡単かつ堅固となる。また、車高の増加を抑えることができる。
前記荷箱フレームの下面に固定され、車幅方向に延びる棒状部材と、前記シャーシに固定され、前記棒状部材を通す貫通孔が形成された左右一対の規制部材と、を備え、前記棒状部材は、前記規制部材の貫通孔の内部に挿入され、前記規制部材との間には隙間が形成されており、前記規制部材は、側面視において、前記荷箱フレームの少なくとも一部と重なっていることが好ましい。
塵芥収集車では、急停止や悪路走行等の衝撃等により、荷箱とロードセルとの固定点に大きな力が加わり、ロードセルと荷箱との固定が外れてしまうことが想定される。しかし、上記塵芥収集車によれば、ロードセルと荷箱との固定が外れてしまった場合でも、規制部材と棒状部材とが接触することにより、荷箱が前後方向に大きくずれることを阻止することができる。一方、荷箱が安定してロードセル上に固定されている際には、規制部材と棒状部材とは互いに離間している。そのため、規制部材および棒状部材の存在によってロードセルによる塵芥重量の計測が妨げられることはない。
また、上記塵芥収集車によれば、荷箱が車幅方向にずれそうになった場合、荷箱フレームが規制部材の一部と当接することによって、車幅方向への荷箱の移動は規制される。したがって、上記塵芥収集車によれば、荷箱の車幅方向へのずれを防止することができる。
以上のように、本発明によれば、ごみの重量を計測可能な塵芥収集車において、ロードセルの破損を防止し、ロードセルの耐久性の向上を図ることが可能となる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る塵芥収集車10は、キャブ1と、シャーシ2と、塵芥を収容する荷箱3と、荷箱3の後方に設けられたパッカ4とを備えている。なお、パッカ4には、荷箱3に塵芥を積み込む装置が設けられている。シャーシ2には車輪9が設けられ、図示しない走行用エンジン、動力伝達装置およびブレーキ装置等が組み付けられている。
荷箱3は、塵芥を収容する荷箱本体8と、前記荷箱本体8の下面に設けられた荷箱フレーム5とを有している。荷箱フレーム5は、前記車体の前後方向に沿って延びているフレームである。荷箱3の下方かつシャーシ2の上面には、重量計測装置6が設けられている。また、前後の重量計測装置6の間には、安全装置7が設置されている。安全装置7は、荷箱3と車体との連結状態を確保する装置であって、急停止や悪路走行等の際に、荷箱3が前後方向に大きくずれることを防止する。
図3は、シャーシ2と荷箱3との間に設けられた重量計測装置6を示す断面図である。図3に示すように、重量計測装置6は、シャーシ2のクロスメンバ2a上面に取り付けられた圧縮式のロードセル11と、ロードセル11上にボルト等によって固定された球面軸受12と、球面軸受12と荷箱フレーム5とをそれぞれ貫通するように設けられた支持部材13とを備えている。なお、図3において、シャーシ2は紙面表裏方向に延びているものとする。
ロードセル11は、ボルト等によってシャーシ2のクロスメンバ2aに固定されている。ロードセル11の具体的構成は何ら限定されない。例えば、ロードセル11は、荷重を受ける弾性体(起歪体)と、起歪体に接着された歪みゲージとを備え、荷重による起歪体の変形を電気抵抗の変化に変換するものであってもよい。
支持部材13は柱状部材13aからなり、一端側が球面軸受12を貫き、球面軸受12に支持されている。一方、支持部材13の他端側は、荷箱フレーム5を貫き、荷箱フレーム5に固定されている。これにより、支持部材13は、荷箱フレーム5を介して荷箱本体8に固定されている。
球面軸受12は、円柱形状の孔を有する内輪部材16と、内部に球形状の空洞部分を有する外輪部材17と、外輪部材17を支持する外輪支持部材18とを備えている。外輪部材17は、外輪支持部材18内に固定されており、外輪部材17の内部の空洞部分には、内輪部材16が嵌入されている。内輪部材16の外壁面は凸状の球面形状に形成されており、外輪部材17の内壁面は、凹状の球面形状に形成されている。内輪部材16の外壁面と外輪部材17の内壁面との球面は同一曲率であり、内輪部材16と外輪部材17とは隙間なく接している。内輪部材16は、外輪部材17の内壁面(凹状の球面)に沿って、相対揺動可能となるように外輪部材17に保持されている。内輪部材16の孔には上述の支持部材13の他端部が挿通され、ボルト19で固定されている。
図2に示すように、重量計測装置6の配置は、スラスト荷重に弱いという球面軸受12の特性を考慮した配置となっている。具体的には、各々の支持部材13は、シャーシ2に対して略45度の角度をなし、隣り合う支持部材13の長手方向に延ばした延長線Lは、それぞれ直交している。荷箱3は、4つの重量計測装置6の上面に固定され、これら重量計測装置6を介してシャーシ2に支持されている。
図5は、前側の安全装置7と左側のシャーシ2との関係を示す断面図である。図5に示すように、安全装置7は、荷箱3に固定された棒状部材としてのクロスメンバ41と、シャーシ2に固定された規制部材としての連結用ブラケット42とを備えている。クロスメンバ41は、上部が荷箱フレーム5の両外側面に溶接された取付ブラケット44によって固定されている。取付ブラケット44は、荷箱フレーム5を挟むように配置された2枚の板状体によって構成されている。取付ブラケット44の下部には、クロスメンバ41を支持する支持孔47が形成されている。クロスメンバ41は、一対の取付ブラケット44の支持孔47に通されており、支持孔47の周縁部に溶接されている。クロスメンバ41は、左右の荷箱フレーム5の下面と当接している。また、クロスメンバ41は、車幅方向に延びている。クロスメンバ41の両端部は、左右のシャーシ2および荷箱フレーム5の両外側に突出している(図2参照)。
連結用ブラケット42は、上部に車幅方向の貫通孔45が形成された板状体からなる。連結用ブラケット42の下部は、シャーシ2の外側面にスペーサ46を介してねじ止めされている。連結用ブラケット42は、荷箱フレーム5よりも外側に配置されている。クロスメンバ41の端部は、連結用ブラケット42の貫通孔45を貫通し、車両の外側方向へ突出している。
図6に示すように、貫通孔45は、側面視において、上記クロスメンバ41の外形よりも大径に形成されている。また、貫通孔45は、上下に長くなるように形成されている。さらに、貫通孔45の内面とクロスメンバ41の周面との間には、隙間が形成されている。この隙間は、クロスメンバ41と連結用ブラケット42とがロードセル11による塵芥重量の計測を妨げないようにするためのものである。すなわち、クロスメンバ41が連結用ブラケット42に支持されると、塵芥重量の一部は連結用ブラケット42に加わってしまい、ロードセル11に塵芥重量の一部が加わらなくなってしまう。このような構成により、クロスメンバ41は、貫通孔45内において前後方向への移動は可能であるが、それ以上の移動は貫通孔45の内面によって規制されることとなる。
図5に示すように、クロスメンバ41の連結用ブラケット42より外方へ突出した端部には、ストッパ43が設けられている。ストッパ43は、貫通孔45よりも大径の板状の環状体からなり(図4参照)、クロスメンバ41に固定されている。
なお、図5は前側の安全装置7のクロスメンバ41と左側のシャーシ2との関係を示しているが、該クロスメンバ41と右側のシャーシ2との関係も同じである。すなわち、図示は省略するが、右側のシャーシ2の外側面にも、連結用ブラケット42がスペーサ46を介して結合されている。また、クロスメンバ41の右側端部は、該連結用ブラケット42に形成された貫通孔45を貫通し、外方へ突出している。そして、その突出端にはストッパ43が固定されている。また、後側の安全装置7のクロスメンバ41と左側または右側のシャーシ2との関係も同様である。そのため、それらの説明は省略する。
前述の連結用ブラケット42は、左右の荷箱フレーム5よりも車幅方向において外側に配置されている。また、連結用ブラケット42は、側面視(図4の紙面の表裏方向視)において、荷箱フレーム5および取付ブラケット44と一部重なっている。そのため、荷箱3がシャーシ2に対して左右方向の一方側に移動しそうになっても、荷箱3の一定量以上の移動は規制される。すなわち、荷箱3が左右方向に移動しそうになると、荷箱フレーム5の取付ブラケット44が連結用ブラケット42に当接する。したがって、当接後は、荷箱3の車幅方向外側への移動が阻止される。
一方、図5に示すように、上記連結用ブラケット42は、ストッパ43よりも車幅方向の内側に配置されている。また、側面視(図5において左から右へ向かう方向視)において、ストッパ43は貫通孔45よりも大径である。そのため、クロスメンバ41の端部が左右に移動(荷箱3がシャーシ2に対して左右方向に移動)しようとしても、ストッパ43が連結用ブラケット42に当接し、クロスメンバ41の端部が貫通孔45から車体内側に抜けるのを防止する。すなわち、車幅方向内側にそれ以上は移動しない様に荷箱3の移動が規制される。
以上が塵芥収集車10の構成である。次に、塵芥収集車10の塵芥重量の計測方法について説明する。
塵芥重量の計測は、上述した4箇所に設けられた重量計測装置6のロードセル11によって行われる。各ロードセル11は上方からの鉛直荷重を計測し、図示しない演算装置がそれらの計測値の合計を算出する。この計測値の合計に基づいて塵芥重量が算出される。
すなわち、演算装置には、塵芥が積載されていない状態の荷箱3およびパッカ4の重量(風袋重量)が予め計測して記憶されている。これにより、演算装置は、計測重量から風袋重量を差し引いた値を塵芥重量として算出し、所定の表示装置に表示する。
以上のように、本実施形態に係る塵芥収集車10では、荷箱3の荷重は、支持部材13および球面軸受12を介してロードセル11に伝達される。また、支持部材13は球面軸受12によって揺動可能に支持されている。これにより、シャーシ2にねじれが生じた場合であっても、ねじれは、支持部材13が球面軸受12に対して揺動することによって吸収され、ロードセル11に余計な力をかけない。したがって、本実施形態によれば、ロードセル11の破損を防止し、ロードセル11の耐久性の向上を図ることができる。
さらに、本実施形態に係る塵芥収集車10によれば、圧縮式のロードセル11を用いている。圧縮式のロードセル11は、積載物の荷重をロードセル11の一部分にて受けるのではなく、上面全体で受ける。そのため、圧縮式のロードセル11は、荷重を一部分にて受けるビーム型のロードセルと比較して、撓みによる変形が小さく、安定性に優れている。また、圧縮式のロードセル11は上方からの荷重に対する剛性においても優れている。そのため、本実施形態によれば、ロードセル11の破損を防止し、ロードセル11の耐久性の向上を図ることができる。
本実施形態に係る塵芥収集車10の支持部材13は、荷箱フレーム5を貫通する様に取り付けられており、側面視において、荷箱フレーム5と重なっている。また、本実施形態に係る塵芥収集車10の球面軸受12も、側面視において、荷箱フレーム5と重なる位置に配置されている。そのため、本実施形態のように、支持部材13および球面軸受12を設けた場合であっても、荷箱3の高さが高くなることを防止することができ、車体全体の高さを抑えることができる。
塵芥収集車10の急停止や悪路走行等の衝撃により、荷箱3とロードセル11との固定点に大きな力が加わり、ロードセル11と荷箱3との固定が外れてしまうことが想定される。しかし、上記塵芥収集車10によれば、そのような場合には、連結用ブラケット42とクロスメンバ41とが接触することにより、荷箱3が前後方向に大きくずれることを阻止することができる。一方、荷箱3が安定してロードセル11上に固定されている際には、連結用ブラケット42とクロスメンバ41とは互いに離間している。そのため、連結用ブラケット42およびクロスメンバ41の存在によってロードセル11による塵芥重量の計測が妨げられることはない。
また、上記塵芥収集車10によれば、荷箱3が車幅方向にずれそうになった場合、荷箱フレーム5が連結用ブラケット42の一部と当接することによって、車幅方向への荷箱3の移動は規制される。したがって、上記塵芥収集車10によれば、荷箱3の車幅方向へのずれを防止することができる。
なお、連結用ブラケット42とクロスメンバ41の取り付けは上記のものに限られず、連結用ブラケット42が荷箱フレーム5の外側面に取り付けられ、クロスメンバ41はシャーシ2上に取付ブラケット44によって取り付けられていてもよい。このような形態であっても、急停車や悪路走行等による荷箱3の前後方向へのずれを防止することができる。
本実施形態に係る塵芥収集車10によれば、左右両側の連結用ブラケット42は、左右の荷箱フレーム5よりも車幅方向において外側に配置されている。そのため、荷箱3がシャーシ2に対して左右方向の一方側に移動しようとしても、荷箱フレーム5の取付ブラケット44が連結用ブラケット42に当接し、車幅方向外側にそれ以上は移動しない様に荷箱3の移動が規制される。したがって、荷箱3が左右方向へずれることを防止することができる。
本実施形態に係る塵芥収集車10のクロスメンバ41の左右両端部にはストッパ43が設けられている。また、連結用ブラケット42は、ストッパ43よりも車幅方向において内側に配置されており、ストッパ43は貫通孔45よりも大径である。そのため、クロスメンバ41の端部が左右に移動(荷箱3がシャーシ2に対して左右方向の一方側に移動)しようとしても、ストッパ43が連結用ブラケット42に当接し、クロスメンバ41の端部が貫通孔45から車体内側に抜けるのを防止する。すなわち、車幅方向内側にそれ以上は移動しない様に荷箱3の移動が規制される。したがって、荷箱3が左右方向へずれることを防止することができる。
本実施形態に係る塵芥収集車10では、4つの重量計測装置6は、支持部材13がそれぞれ荷箱フレーム5に対して45度の角度をなすように配置されている。これにより、各球面軸受12のスラスト荷重は打ち消され、スラスト荷重に弱い球面軸受け12の弱点を補うことができる。
なお、重量計測装置6の個数は4つに限られず、例えば6つでも8つであってもよい。また、重量計測装置6の配置は上述のものに限られず、例えば、図7(a)または(b)に示すような配置をしてもよい。このとき、各重量計測装置6は、隣り合う支持部材13の長手方向に延ばした延長線Lが各々交差するように配置されていればよく、延長線Lが各々直交していなくてもよい。
また、重量計測装置6の配置は、図7(c)に示すように、前側一対の各支持部材13の長手方向がシャーシ2に垂直な方向に配され、後側一対の各支持部材13の長手方向がシャーシ2に平行な方向に配されるものであってもよい。また、図示しないが、重量計測装置6の配置は、前側一対の各支持部材13の長手方向がシャーシ2に平行な方向に配され、後側一対の各支持部材13の長手方向がシャーシ2に垂直な方向に配されるものであってもよい。これらの場合においても、前後の重量計測装置6間で各球面軸受12のスラスト荷重を打ち消すことが可能となる。
また、図8(a)に示すように、荷箱フレーム5がシャーシ2よりも車幅方向の内側に配置されている塵芥収集車においては、球面軸受12およびロードセル11が荷箱フレーム5よりも車幅方向外側に位置する様に、重量計測装置6を取り付けてもよい。このように重量計測装置6を配置しても上述のような効果を得ることができる。なお、図8(a)において、シャーシ2は紙面表裏方向に延びているものとし、図示したシャーシ2は、右側のシャーシ2を示しているものとする。
さらに、荷箱フレーム5が筒状体でなく、図8(b)に示すような形状である場合には、支持部材13を短尺の柱状部材13aと、柱状部材13aの一端側および他端側を荷箱フレーム5に取り付ける支持ブラケット13bとから構成してもよい。なお、柱状部材13aは、軸方向に抜けない様に支持ブラケット13bに溶接されていることとする。このような形態によれば、球面軸受12および支持部材13は荷箱フレーム5内に収まり、上記実施形態と同様に荷箱3の高さの増加を抑制し、ひいては車高の増加を抑制することができる。また、このような形態であっても、支持部材13は、球面軸受12に対して揺動可能であり、シャーシ2に生じたねじれを吸収することが可能である。したがって、この形態によってもロードセル11の破損を防止し、ロードセル11の耐久性の向上を図ることができる。なお、図8(b)において、シャーシ2は紙面表裏方向に延びているものとし、図示したシャーシ2は、右側のシャーシ2を示しているものとする。
以上説明したように、本発明は、塵芥収集車について有用である。
塵芥収集車の側面図である。 塵芥収集車の車体部分および重量計測装置の配置を示す平面図である。 重量計測装置の断面図である。 図1の一部を拡大して示す側面図である。 前側の安全装置と左側のシャーシとの関係を示す断面図である。 クロスメンバと連結用ブラケットとの関係を示す断面図である。 (a)、(b)および(c)は、重量計測装置の配置の変形例を模式的に示す図である。 (a)および(b)は、変形例に係る重量計測装置の断面図である。
符号の説明
1 キャブ
2 シャーシ
3 荷箱
5 荷箱フレーム
6 重量測定装置
7 安全装置
8 荷箱本体
10 塵芥収集車
11 ロードセル
12 球面軸受
13 支持部材
13a 柱状部材
13b 支持ブラケット
16 内輪部材
17 外輪部材
18 外輪支持部材
41 クロスメンバ(棒状部材)
42 連結用ブラケット(規制部材)
43 ストッパ
44 取付ブラケット
45 貫通孔

Claims (6)

  1. シャーシを有する車体と、
    前記シャーシ上に固定されたロードセルと、
    前記ロードセル上に固定された球面軸受と、
    前記球面軸受に支持された支持部材と、
    前記支持部材が取り付けられ、塵芥を収容する荷箱と、
    を備えた塵芥収集車。
  2. 前記ロードセルは、鉛直荷重を受けて圧縮変形することにより荷重を計測する圧縮式ロードセルである請求項1に記載の塵芥収集車。
  3. 前記荷箱は、塵芥を収容する荷箱本体と、前記荷箱本体の下面に設けられて前記車体の前後方向に延びる荷箱フレームとを有し、
    前記支持部材は、前記荷箱フレームに取り付けられ、
    側面視において、前記支持部材と前記荷箱フレームの少なくとも一部とが重なっている請求項1または2に記載の塵芥収集車。
  4. 前記球面軸受は、外輪部材と、前記外輪部材に揺動自在に支持された内輪部材とを有し、
    前記支持部材は、一端側が前記内輪部材に挿通され、他端側が前記荷箱フレームに取り付けられた柱状部材からなっている請求項3に記載の塵芥収集車。
  5. 前記球面軸受は、外輪部材と、前記外輪部材に揺動自在に支持された内輪部材とを有し、
    前記支持部材は、前記内輪部材に挿通された柱状部材と、前記柱状部材の一端および他端を前記荷箱フレームに取り付けられた支持ブラケットとを有している請求項3に記載の塵芥収集車。
  6. 前記荷箱フレームの下面に固定され、車幅方向に延びる棒状部材と、
    前記シャーシに固定され、前記棒状部材を通す貫通孔が形成された左右一対の規制部材と、を備え、
    前記棒状部材は、前記規制部材の貫通孔の内部に挿入され、前記規制部材との間には隙間が形成されており、
    前記規制部材は、側面視において、前記荷箱フレームの少なくとも一部と重なっている請求項3〜5のいずれか一つに記載の塵芥収集車。
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