JP2016188765A - ダンプトラックの荷台角度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】荷台が着座位置にある時の環状抵抗体のブラシによる摩耗が防止され、ポテンショメータの延命化が図れるダンプトラックの荷台角度検出装置を提供する。
【解決手段】荷台角度検出用のポテンショメータ１３として、基板１６と、その基板上に設けられた環状抵抗体１７，１８と、その環状抵抗体１７，１８に接触して擦動する検出用接触片２３ａ，２３ｂとを有するブラシ２３とを備える。荷台が着座位置にある時にブラシ２３が位置する環状抵抗体１７，１８の部位の内周側または外周側の少なくともいずれか一方に、環状抵抗体１７，１８に電気的に接続する導体３０ａ，３０ｂを設ける。ブラシ２３に、環状抵抗体１７，１８に接触する検出用接触片２３ａ，２３ｂ以外に、荷台が着座位置にある時に導体３０ａ，３０ｂに圧接する保護用接触片２３ｃ，２３ｄを設ける。
【選択図】図５

Description

本発明は、ダンプトラックにおいて、ポテンショメータにより荷台（ベッセル）の角度を検出する装置に関する。

ダンプトラックにおいては、荷台を上げて排土したり、荷台を下げて着座させるに当たり、荷台の傾斜角度を検出する必要がある。そして例えば荷台が排土姿勢に相当する上限角度に至る前、または荷台を下げて着座姿勢に相当する下限角度に至る前に、荷台の上下動速度を減速させて排土姿勢または着座姿勢に至った際に生じる衝撃を緩和するという動作制御を行なう。このような荷台の動作制御を行なうための荷台角度検出装置として、特許文献１に記載のようなポテンショメータが用いられる。このポテンショメータには、環状抵抗体上を擦動する板ばね製ブラシを備えたものが用いられる。

特許文献２には、ポテンショメータの環状抵抗体に接触するブラシとして、ポテンショメータの基板上に同心に配置された内外の環状抵抗体のうち、外側の環状抵抗体に接触させるブラシの接触片として、最も外側の接触片の環状抵抗体に対する接触圧を他の接触片より高くすることにより、接触片の摩耗が最外側の接触片に集中するようにして接触片全体の摩耗の進行が遅れるようにし、これによってポテンショメータの特性の劣化を防止している。

特開２００６−１３０９６４号公報 特開平１０−２７０７号公報

ダンプトラックにおいては、荷台が着座位置にあるとき、走行や積込み作業に伴なって車体が振動することにより、ポテンショメータも振動する。このポテンショメータの振動により、ブラシと環状抵抗体とが相対的に変位し、環状抵抗体に接触しているブラシの検出用接触片が、環状抵抗体に接触している位置で局所的に擦動する。このため、荷台が着座位置にあるとき、環状抵抗体上の特定位置（着座部位）が集中的に摩耗する。このため、ポテンショメータによる検出信号にくるいを生じ、ポテンショメータを含めた荷台角度検出装置の寿命を短命化するという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、ダンプトラックの走行中あるいは作業中における車体や荷台の振動により、荷台が着座位置にある時の環状抵抗体のブラシによる摩耗が防止され、ポテンショメータの延命化が図れるダンプトラックの荷台角度検出装置を提供することを目的とする。

本発明のダンプトラックの荷台角度検出装置は、荷台角度検出用のポテンショメータが、基板と、その基板上に設けられた環状抵抗体と、その環状抵抗体に接触して擦動する検出用接触片を有するブラシとを備えたダンプトラックの荷台角度検出装置において、
荷台が着座位置にある時に前記ブラシが位置する前記環状抵抗体の部位の内周側または外周側の少なくともいずれか一方に、前記環状抵抗体に電気的に接続する導体を設け、
前記ブラシに、前記検出用接触片以外に、荷台が着座位置にある時に前記導体に圧接する保護用接触片を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、荷台が着座位置にある時に、荷台や車体の振動に伴う検出用接触片による環状抵抗体の特定部位の摩耗が軽減され、荷台角度検出装置の延命化が達成される。

本発明の荷台角度検出装置を適用するダンプトラックの一例を示す側面図である。 本発明の荷台角度検出器の一実施の形態を示す構成図である。 図２の要部拡大図である。 （Ａ）は本実施の形態のポテンショメータのブラシを示す側面図、（Ｂ）は本実施の形態におけるブラシと環状抵抗体との荷台の非着座状態での接触状態を示す側面図、（Ｃ）は本実施の形態のブラシと環状抵抗体との荷台着座状態での接触状態を示す側面図である。 本実施の形態において、荷台が着座位置にある時のポテンショメータのブラシと環状抵抗体および導体との位置関係を示す図である。 本実施の形態のポテンショメータの特性図である。

図１は本発明の荷台角度検出装置を適用するダンプトラックの一例を示す。ダンプトラックは、前輪１と後輪２を設けた車体３上に、車体３の後部の枢支軸４を中心としてホイストシリンダ５の伸縮により起伏可能に荷台（ベッセル）６を取付けてなる。荷台６を車体３に取付けるため、車体３の後部に荷台取付けのためのブラケット７を設け、荷台６には、車体３側ブラケット７に組み合わせるブラケット８を設け、これらのブラケット７，８に設けた貫通孔に枢支軸４を貫挿して荷台６を車体３に取付ける。車体３の前部に、エンジン、発電機等を収容したハウジング１０を設置すると共に、ハウジング１０上に、運転室１１や整流器１２等を設置する。

１３は荷台６の角度θを検出するポテンショメータである。荷台６の角度θは、実線で示す荷台６の着座姿勢と、２点鎖線で示すように、荷台６が車体３から浮いた姿勢との間でなす傾斜角度である。

図２は本発明の荷台角度検出装置の主要構成部品であるポテンショメータ１３の一実施の形態を示す構成図である。図２において、１５は車体３に設けたブラケット７に固定した軸である。１６はポテンショメータ１３の基板であり、この基板１６は円形をなし、その中心部を軸１５に固定して取付ける。１７，１８は基板１６上に同心に設けた環状抵抗体である。外側の環状抵抗体１７は両端が接続されない開構造の弧状をなし、両端に直流電圧を印加する電源端子１９，２０を有する。内側の環状抵抗体１８は閉構造をなし、弧状部の一部に検出端子２１を有する。この検出端子２１は、電源端子１９，２０の間に荷台角度θの変化に応じて変化する検出電圧を出力する

２３は軸１５を中心として回動可能に取付けた板ばねでなるブラシである。２４はブラシ２３に固定したアーム、２５はリンクであり、このリンク２５の両端を、荷台６に設けたブラケット８とアーム２４にそれぞれピン２６，２７により連結する。この構成により、荷台６が上がる時にはブラケット８およびリンク２５が矢印２８の方向に動くことにより、ブラシ２３は矢印２９の方向に回動する。反対に、荷台６が下がる時には、ブラシ２３は矢印２９の反対方向に回動する。

図３に示すように、ブラシ２３は、外側の環状抵抗体１７に接触する検出用接触片２３ａと、内側の環状抵抗体１８に接触する検出用接触片２３ｂとを有する。本実施の形態においては、これらの検出用接触片２３ａ，２３ｂがそれぞれ複数本（３本）に分割して形成されたものを示すが、それぞれ１本のもので構成することもできる。

２３ｃはブラシ２３の検出用接触片２３ａの外側、内側に位置するようにブラシ２３に一体に形成した保護用接触片である。２３ｄはブラシ２３の検出用接触片２３ｂの外側、内側に位置するようにブラシ２３に一体に形成した保護用接触片である。

本実施の形態においては、図４（Ａ）に示すように、検出用接触片２３ａ，２３ｂの外側、内側に形成した保護用接触片２３ｃ，２３ｄの長さＬ１は、環状抵抗体１７，１８に接触する検出用接触片２３ａ，２３ｂの長さＬ２より短く、半分程度の長さに形成されている。また、本実施の形態においては、検出用接触片２３ａ，２３ｂが環状抵抗体１７，１８に接触していない状態では、ブラシ２３の母板部２３ｘと保護用接触片２３ｃ，２３ｄのなす角度αは、母板部２３ｘと検出用接触片２３ａ，２３ｂとがなす角度に等しく形成されている。なお、ブラシ２３の母板部２３ｘと保護用接触片２３ｃ，２３ｄのなす角度αは、母板部２３ｘと検出用接触片２３ａ，２３ｂとがなす角度と異なっていてもよい。

図３において、３０ａは外側の環状抵抗体１７の外周側、内周側に環状抵抗体１７に電気的に接続して設けた導体である。３０ｂは内側の環状抵抗体１８の外周側、内周側に環状抵抗体１８に電気的に接続して設けた導体である。図５は荷台６が着座位置にある時のブラシ２３と導体３０ａ，３０ｂとの位置関係を示す。図５に示すように、荷台６が着座位置にある時には、導体３０ａ，３０ｂに、ブラシ２３の保護用接触片２３ｃ，２３ｄが接触するように構成する。すなわち、導体３０ａ，３０ｂは、環状抵抗体１７の両端の電源端子１９，２０のうち、荷台６が着座位置にある時にブラシ２３が近接する側の電源端子１９に近い位置に設ける。

図４（Ｃ）に示すように、導体３０ａ，３０ｂの基板１６からの高さＨは、環状抵抗体１７，１８の高さｈより高く形成する。３１は荷台６が着座位置にある時に保護用接触片２３ｃ，２３ｄが圧接される着座時接触面であり、この着座時接触面３１は平坦面に形成する。３２は荷台６が浮いた状態から下降する際に、ブラシ２３の回動に伴って保護用接触片２３ｃ，２３ｄが辷り上がる傾斜面、すなわち、着座時接触面３１側が次第に高くなるように傾斜して形成された接触面である。この傾斜面３２の傾斜角度としては５度ないし１０度が好ましいが、１０度以上の角度としてもよい。

導体３０ａ，３０ｂとしては、耐摩耗性を持たせるため、ブラシ２３の保護用接触片２３ｃ，２３ｄの先端部の硬度と同程度以上の硬度を有する金属材料を用いることが好ましい。その金属材料の一例として、銀・パラジウム合金を用いることができるが、勿論他の金属材料を用いてもよい。

この構成において、図１に２点鎖線で示すように、荷台６が車体３から浮いた状態にある時は、図４（Ｂ）に示すように、ブラシ２３の検出用接触片２３ａ，２３ｂは、その弾性により、環状抵抗体１７，１８に所定の圧力を持って接触し、荷台６の起伏に伴って環状抵抗体１７，１８上を擦動する。このとき、保護用接触片２３ｃ，２３ｄは、検出用接触片２３ａ，２３ｂより短く形成されているので、基板１６の表面１６ａから浮いた状態にあり、基板１６には接触しない。

一方、荷台６が車体３から浮いた状態から下降する動作に移行すると、ブラシ２３は、図２に示す矢印２９の反対方向に、軸１５を中心として回動する。そして荷台６が着座位置に近い位置に至ると、図４（Ｃ）に示すように、保護用接触片２３ｃ，２３ｄが導体３０ａ，３０ｂの傾斜面３２上を滑り上がり、その後、荷台６が車体３に着座した状態では、保護用接触片２３ｃ，２３ｄは着座時接触面３１上に乗る。この状態では、保護用接触片２３ｃ、２３ｄは着座時接触面３１に圧接するので、検出用接触片２３ａ，２３ｂは矢印３３で示すように環状抵抗体１７から離れる方向に押される。このため、図示のように、検出用接触片２３ａ，２３ｂが環状抵抗体１７，１８から浮くかあるいは検出用接触片２３ａ，２３ｂの環状抵抗体１７，１８に対する接触圧が下がった状態で接触する。

図６は荷台角度θとポテンショメータ１３の出力電圧との関係を示す特性図である。図６において、Ｗは荷台６が着座位置にあって、検出端子２１から出力される検出電圧が一定となる領域である。すなわち、荷台６が着座位置にあると、保護用接触片２３ｃ，２３ｄがそれぞれ導体３０ａ，３０ｂの着座時接触面３１に接触した状態となる。この時、環状抵抗体１７に接続した導体３０ａと着座側の電源端子１９との間の長さ（抵抗値）は一定であり、また、環状抵抗体１８の導体３０ｂと検出端子２１との間の長さ（抵抗値）は一定であるため、図６のＷに示す範囲、すなわち着座位置においては、ポテンショメータ１３の出力電圧は一定となる。

このように、本実施の形態においては、ブラシ２３に、環状抵抗体１７，１８に接触する検出用接触片２３ａ，２３ｂ以外に、荷台６が着座位置にある時に導体３０ａ，３０ｂに圧接する保護用接触片２３ｃ，２３ｄを設けたものである。そして、荷台６が着座位置にある時には、保護用接触片２３ｃ，２３ｄが導体３０ａ,３０ｂに圧接するため、荷台６が着座位置にある時には、ブラシ２３が押し上げられ、検出用接触片２３ａ，２３ｂは環状抵抗体１７，１８から浮くかあるいは接触圧を低下させた状態で環状抵抗体１７，１８に接触する。このため、荷台６が着座位置にある時に、走行や作業中における荷台６や車体３の振動に伴う検出用接触片２３ａ，２３ｂと環状抵抗体１７，１８との相対位置変動に伴う特定部位、すなわち着座時にブラシ２３の検出用接触片２３ａ，２３ｂが接触する部位の摩耗が軽減され、荷台角度検出装置の延命化が達成される。

また、万一、荷台６の着座時に仮に検出用接触片２３ａ，２３ｂにより環状抵抗体１７，１８の特定部位（ブラシ２３ａ，２３ｂの着座部位）が摩耗したとしても、保護用接触片２３ｃ，２３ｄと導体３０ａ，３０ｂとの接触によってブラシ２３と環状抵抗体１７，１８との電気的接続が確保される。このため、荷台６が着座している時のポテンショメータ１３の出力電圧を安定的に得ることができる。

また、本実施の形態のように、保護用接触片２３ｃ，２３ｄの長さを検出用接触片２３ａ，２３ｂの長さより短くすれば、図４（Ｂ）に示したように、保護用接触片２３ｃ，２３ｄが基板１６の表面１６ａ（環状抵抗体１７，１８の形成面）から浮くため、基板１６に接触することがなく、保護用接触片２３ｃ，２３ｄによって基板１６が削られるおそれがない。また、保護用接触片２３ｃ，２３ｄの母板部２３ｘに対する角度αを検出用接触片２３ａ，２３ｂと等しくしているため、保護用接触片２３ｃ，２３ｄの折曲げ成形が容易となる。

また、本実施の形態においては、導体３０ａ，３０ｂに、ブラシ２３が着座時に接触する部位まで移行する際に、保護用接触片２３ｃ，２３ｄとの接触面が次第に上がる傾斜面３２を形成しているので、荷台６の着座の際に、保護用接触片２３ｃ，２３ｄを導体３０ａ，３０ｂ上で円滑に無理なくスライドさせて移行させることができる。

また、導体３０ａ，３０ｂとして、ブラシ２３の保護用接触片２３ｃ，２３ｄの先端部の硬度以上の硬度を有する金属材料を用いれば、導体３０ａ，３０ｂの寿命を長く保つことができる。

上記実施の形態においては、環状抵抗体として同心に配置される環状抵抗体１７，１８を用いた例について説明したが、内側の環状抵抗体１８を無くし、ブラシ２３に現れる電圧を検出電圧とする構成にも本発明を適用できる。また、環状抵抗体１７，１８の内周側、外周側にそれぞれ導体３０ａ，３０ｂを設けるのではなく、内周側、または外周側のみに導体３０ａ，３０ｂを設ける構成としてもよい。その他、本発明を実施する場合、その要旨を変更しない範囲で、具体的な構造においては、種々の変更、付加が可能である。

６ 荷台
１３ ポテンショメータ
１５ 軸
１６ 基板
１７，１８ 環状抵抗体
１９，２０ 電源端子
２１ 検出端子
２３ ブラシ
２３ａ，２３ｂ 検出用接触片
２３ｃ，２３ｄ 保護用接触片
３０ａ，３０ｂ 導体
３１ 着座時接触面
３２ 傾斜面

Claims (4)

1. 荷台角度検出用のポテンショメータが、基板と、その基板に設けられた環状抵抗体と、その環状抵抗体に接触して擦動する荷台角度検出用の接触片を有するブラシとを備えたダンプトラックの荷台角度検出装置において、
   荷台が着座位置にある時に前記ブラシが位置する前記環状抵抗体の部位の内周側または外周側の少なくともいずれか一方に、前記環状抵抗体に電気的に接続する導体を設け、
   前記ブラシに、前記荷台角度検出用の接触片以外に、荷台が着座位置にある時に前記導体に圧接する保護用接触片を設けたことを特徴とするダンプトラックの荷台角度検出装置。
2. 請求項１に記載のダンプトラックの荷台角度検出装置において、
   前記導体の前記保護用接触片との接触面として、荷台が着座位置へ下降するに伴ってブラシが回動する方向について、前記基板からの高さが次第に高くなる傾斜面を備えたことを特徴とするダンプトラックの荷台角度検出装置。
3. 請求項１または２に記載のダンプトラックの荷台角度検出装置において、
   前記保護用接触片の長さを前記検出用接触片より短く形成することにより、前記保護用接触片を前記基板から浮かせたことを特徴とするダンプトラックの荷台角度検出装置。
4. 請求項１から３までのいずれか１項に記載のダンプトラックの荷台角度検出装置において、
   前記導体として、前記保護用接触片の先端部の硬度以上の硬度を有する金属材料を用いたことを特徴とするダンプトラックの荷台角度検出装置。

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