JP2009262759A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＴＯ装置による駆動系と電動モータによる駆動系とが接続された油圧ポンプにより駆動される作業機械を搭載した作業車両において、油圧ポンプ単体を容易に交換可能にする。
【解決手段】本作業車両１ｃは、バッテリ８と、バッテリを電源とする駆動回路９と、駆動回路により駆動される電動モータ１０と、電動モータ１０により駆動される油圧ポンプ７と、油圧ポンプにより駆動される作業機械（２，３，４，５等）と、走行用のエンジン２５と、エンジンの動力を取り出して油圧ポンプを駆動するＰＴＯ装置６とを備え、電動モータのロータ１０ａの一端が油圧ポンプに連結され、他端がＰＴＯ装置に連結されてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＴＯ装置による駆動系と電動モータによる駆動系とが接続された油圧ポンプにより駆動される作業機械を搭載した作業車両に関する。

よく知られるように、現在、作業車両として様々なものが利用されている。ここで作業車両とは、車両上に作業機械を搭載し、この作業機械により作業（車両の走行を除く）を行う車両である。以下に塵芥収集車の例で紹介するように、ＰＴＯ装置による駆動系と電動モータによる駆動系とが接続された油圧ポンプにより駆動される作業機械を搭載した作業車両が提案されている。

従来、図７に示すような回転式のコンベアパネル（回転板）２及び揺動式のラムパネル（押込板）３を有した塵芥収集車１が利用されている。コンベアパネル２は油圧モータ４により駆動される。ラムパネル３は油圧シリンダ５により駆動される。塵芥収集車１には、油圧モータ４及び油圧シリンダ５を駆動する油圧回路内の駆動源として油圧ポンプが搭載されている。

その油圧ポンプの駆動方式として以下の３方式は知られている。
図８に示す塵芥収集車１ａは、ＰＴＯ方式を採用する。
塵芥収集車１ａは、車両駆動用エンジン２５を稼動させた上で、ＰＴＯ（Power Take Off：車両駆動用エンジン等から別作業のために動力を取り出す）装置６をオンにし、このＰＴＯ装置６によりエンジン２５から動力を取り出し、この動力により油圧ポンプ７を回転させ、油圧回路内の作動油の流れを発生させる。
図９及び図１０に示す塵芥収集車１ｂは、電気駆動式を採用する。塵芥収集車１ｂは、搭載されたバッテリ８を電源としたインバータ９を制御して電動モータ１０を駆動し、電動モータ１０の回転を油圧ポンプ７に伝達して油圧ポンプ７を回転させ、油圧回路内の作動油の流れを発生させる。

さらに、油圧ポンプの回転駆動系としてエンジン駆動系と電気駆動系との双方を備えた方式がある。かかる方式は、特許文献１〜４に記載される。
特許文献１，２には、油圧ポンプの回転駆動系としてエンジン・ＰＴＯ装置系統とバッテリ・電動モータ系統とが記載された構成ブロック図が記載されている。具体的構成として特許文献１に、油圧ポンプのロータ周りに電動モータを構成してポンプとモータを一体化した構成の回転軸にＰＴＯ装置から駆動軸が連結された構成が記載されている。
特許文献３には、エンジンにより駆動される駆動軸が油圧ポンプに接続された構成図が記載されている。かかる構成図によると上記油圧ポンプには電気駆動系も接続されている。特許文献４には、エンジン、発電電動機、油圧ポンプの順で連結された構成が記載されている。特許文献３，４に記載の構成においては、ＰＴＯ装置は用いられていない。

いずれの方式においても、油圧ポンプ７の回転により発生した圧油は、油圧モータ４や油圧シリンダ５を駆動し、コンベアパネル２やラムパネル３を作動させ、塵芥積込等の作業動作を行わせる。そのために塵芥収集車１は、電気信号等により油圧回路中の制御バルブ（３ポジション両ソレノイド型等）を切り替えることで作動油の流れを変え、油圧モータ４や油圧シリンダ５等の油圧アクチュエータの動作を制御する。
特開平１０−３７９０４号公報 特開２００３−１４６６００号公報 特開平１０−４２５８７号公報 特開２００４−１５０３０７号公報

しかし、以上の従来技術にあってもさらに次のような問題があった。
以上の従来技術のうち特許文献１，２に示されるような、ＰＴＯ装置による駆動系と電動モータによる駆動系とが接続された油圧ポンプにより駆動される作業機械を搭載した作業車両においては、振動対策や作業動作の最適化のために、油圧ポンプと電動モータとの適合性のみならず、油圧ポンプとエンジンやＰＴＯ装置との適合性をも考慮しなければならない。
油圧ポンプと電動モータが一体化した構成を採用していると、例えば、エンジン・ＰＴＯ装置によって駆動した場合に共振やエンスト等の不都合が発生したときには、油圧ポンプ及び電動モータを交換せざるを得ない。また、効率化・出力の最適化等の何らかの目的で油圧ポンプを変更したい場合には、必ず油圧ポンプ及び電動モータを交換しなければならない。
また、油圧ポンプの片側にＰＴＯ装置を連結し、他の片側に電動モータを連結した構造を採用していると、両方の連結を解かなければならないので、油圧ポンプを交換しづらい。

本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、ＰＴＯ装置による駆動系と電動モータによる駆動系とが接続された油圧ポンプにより駆動される作業機械を搭載した作業車両において、油圧ポンプ単体を容易に交換可能にすることを課題とする。

以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、バッテリと、
前記バッテリを電源とする駆動回路と、
前記駆動回路により駆動される電動モータと、
前記電動モータにより駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプにより駆動される作業機械と、
走行用のエンジンと、
前記エンジンの動力を取り出して前記油圧ポンプを駆動するＰＴＯ装置とを備え、
前記電動モータのロータの一端が前記油圧ポンプに連結され、他端が前記ＰＴＯ装置に連結されてなる作業車両である。

請求項２記載の発明は、前記ＰＴＯ装置の作動スイッチがオン操作されたことに基づき、前記電動モータへの駆動信号の出力を阻止し、前記電動モータの作動スイッチがオン操作されたことに基づき、前記ＰＴＯ装置への駆動信号の出力を阻止する電気回路を備える請求項１に記載の作業車両である。

本発明によれば、電動モータの回転出力が油圧ポンプに伝達されるとともに、ＰＴＯ装置の回転出力がロータを介して前記油圧ポンプに伝達される。
また本発明によれば、電動モータから油圧ポンプを取り外すことにより油圧ポンプを交換することができ、電動モータとともに交換する必要もなく、電動モータから取り外す以外にＰＴＯ装置との連結を解く作業はないため、油圧ポンプ単体を容易に交換することができるという効果がある。

以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

図１は本発明の一実施形態に係る塵芥収集車の概略平面図である。本塵芥収集車１ｃは、車両駆動用エンジン２５と、ＰＴＯ装置６と、油圧ポンプ７と、バッテリ８と、インバータ９と、電動モータ１０とを搭載する。また、本塵芥収集車１ｃは、エンジン２５、ＰＴＯ装置６及び電動モータ１０をそれぞれ始動・停止操作するエンジンキー及び作動スイッチが構成された操作部３１を備えている。

本塵芥収集車１ｃは、ＰＴＯ装置６の作動スイッチ（操作部３１内）が操作者によってオフ操作され、電動モータ１０の作動スイッチ（操作部３１内）が操作者によってオン操作されると、ＰＴＯ装置６をオフにし、バッテリ８を電源としたインバータ９を制御して電動モータ１０を駆動し、電動モータ１０の回転を油圧ポンプ７に伝達して油圧ポンプ７を回転させ、油圧回路内の作動油の流れを発生させる。
本塵芥収集車１ｃは、ＰＴＯ装置６の作動スイッチ（操作部３１内）が操作者によってオン操作され、電動モータ１０の作動スイッチ（操作部３１内）が操作者によってオフ操作されると、ＰＴＯ装置６をオンにし、エンジン２５が稼働中であれば、ＰＴＯ装置６によりエンジン２５から動力を取り出し、この動力により油圧ポンプ７を回転させ、油圧回路内の作動油の流れを発生させる。
油圧ポンプ７の回転により発生した圧油は、油圧モータ４や油圧シリンダ５を駆動し、コンベアパネル２やラムパネル３を作動させ、塵芥積込等の作業動作を行わせる。そのために本塵芥収集車１ｃは、電気信号等により油圧回路中の制御バルブ（３ポジション両ソレノイド型等）を切り替えることで作動油の流れを変え、油圧モータ４や油圧シリンダ５等の油圧アクチュエータの動作を制御する。

ＰＴＯ装置６の作動スイッチを３１ａとし、電動モータ１０の作動スイッチを３１ｂとして、図２に示すような電気回路３２を、本塵芥収集車１ｃの油圧制御システムに組み込んでも良い。この場合、かかる電気回路３２は、ＰＴＯ装置６の作動スイッチ３１ａがオン操作されたことに基づき、電動モータ１０への駆動信号の出力を阻止し、電動モータ１０の作動スイッチ３１ｂがオン操作されたことに基づき、ＰＴＯ装置６への駆動信号の出力を阻止する。
したがって、電気回路３２を適用した場合は、油圧ポンプ７に対するＰＴＯ装置６による駆動系と電動モータ１０による駆動系の双方が同時に作動することはない。電動モータ１０により油圧ポンプ７を駆動したい場合は、電動モータ１０の作動スイッチ３１ｂをオンにし、ＰＴＯ装置６の作動スイッチ３１ａをオフにしなければならない。ＰＴＯ装置６により油圧ポンプ７を駆動したい場合は、電動モータ１０の作動スイッチ３１ｂをオフにし、ＰＴＯ装置６の作動スイッチ３１ａをオンにしなければならない。

続いて、ＰＴＯ装置６、油圧ポンプ７及び電動モータ１０の動力伝達系の連結構造につき説明する。互いに連結された状態の油圧ポンプ７及び電動モータ１０の側面図を図３に、斜視図を図４に、断面図を図５に示す。本塵芥収集車１ｃの裏面斜視図を図６に示す。 図１、図３〜図６からわかるように、電動モータ１０のロータ１０ａの軸の一端が油圧ポンプ７に連結されている。具体的には、ロータ１０ａと油圧ポンプ７の回転入力軸とが一体回転可能に連結される。したがって、電動モータ１０の作動時、ロータ１０ａの回転が油圧ポンプ７に伝達されて油圧ポンプ７が作動する。
ロータ１０ａの軸の他端は、伝達軸３３を介してＰＴＯ装置６に連結されている。具体的には、伝達軸３３とロータ１０ａとが一体回転可能に連結される。したがって、ＰＴＯ装置６の作動時、ＰＴＯ装置６の回転がロータ１０ａを介して油圧ポンプ７に伝達され、油圧ポンプ７が作動する。

以上のようなＰＴＯ装置６、油圧ポンプ７及び電動モータ１０の動力伝達系の連結構造を採用するので、電動モータ１０から油圧ポンプ７を取り外すことにより油圧ポンプ７を交換することができ、電動モータ１０とともに交換する必要もなく、電動モータ１０から取り外す以外にＰＴＯ装置６との連結を解く作業はないため、油圧ポンプ７単体を容易に交換することができる。

本発明の一実施形態に係る塵芥収集車の概略平面図である。 本発明の一実施形態に係る電気回路図である。 本発明の一実施形態に係る油圧ポンプ７及び電動モータ１０の側面図である。 本発明の一実施形態に係る油圧ポンプ７及び電動モータ１０の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る油圧ポンプ７及び電動モータ１０の断面図である。 本発明の一実施形態に係る塵芥収集車の裏面斜視図である。 塵芥収集車を示す斜視図である。 ＰＴＯ方式の塵芥収集車を示す概略平面図である。 電気駆動式塵芥収集車を示す概略平面図である。 電気駆動式塵芥収集車を示す左側面図である。

符号の説明

１ 塵芥収集車
１ａ 塵芥収集車（従来例）
１ｂ 塵芥収集車（従来例）
１ｃ 塵芥収集車（本発明）
２ コンベアパネル
３ ラムパネル
４ 油圧モータ
５ 油圧シリンダ
６ ＰＴＯ装置
７ 油圧ポンプ
８ バッテリ
９ インバータ
１０ａ ロータ
１０ 電動モータ
２５ 車両駆動用エンジン
３１ａ 作動スイッチ
３１ｂ 作動スイッチ
３１ 操作部
３２ 電気回路

Claims (2)

1. バッテリと、
   前記バッテリを電源とする駆動回路と、
   前記駆動回路により駆動される電動モータと、
   前記電動モータにより駆動される油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプにより駆動される作業機械と、
   走行用のエンジンと、
   前記エンジンの動力を取り出して前記油圧ポンプを駆動するＰＴＯ装置とを備え、
   前記電動モータのロータの一端が前記油圧ポンプに連結され、他端が前記ＰＴＯ装置に連結されてなる作業車両。
2. 前記ＰＴＯ装置の作動スイッチがオン操作されたことに基づき、前記電動モータへの駆動信号の出力を阻止し、前記電動モータの作動スイッチがオン操作されたことに基づき、前記ＰＴＯ装置への駆動信号の出力を阻止する電気回路を備える請求項１に記載の作業車両。

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