JP2018079713A - 作業車のクラッチ操作警報システム - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチが操作されたときにオペレータに対して警報することでクラッチが切れないようにする作業車のクラッチ操作警報システムを提供する。
【解決手段】作業者のクラッチ操作警報システムＳは、エンジンの回転動力を取り出して回転駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプからの圧油によって油圧駆動される油圧モータと、油圧ポンプからの圧油によって油圧駆動されるブレーキと、エンジンと前記油圧ポンプの間に配置されるクラッチと、クラッチが操作されたことを検出するクラッチ操作検出手段７１と、オペレータに対して警報する警報手段８１、８２と、油圧モータを用いた軌道走行状態においてクラッチが操作されたときに、警報手段８１、８２によってオペレータに対して警報させる制御部７０と、を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、軌陸車を含む作業車のクラッチ操作警報システムに関するものである。

従来から、道路上は道路走行用車輪を用いて走行し、軌道上は軌道走行用鉄輪を用いて走行するように構成された「軌陸車」が知られている。この軌陸車の上部には、高所作業装置あるいはクレーン作業装置などが架装されており、鉄道の保線作業などに使用されている。

一般に、軌陸車の作業装置は、ＰＴＯ（パワーテイクオフ）装置を介してエンジンの動力を取り出して回転される油圧ポンプを備える油圧システムによって駆動されるようになっている。さらに、軌陸車の軌道走行用鉄輪も、作業装置と共通の油圧ポンプを備える油圧システムによって駆動されるようになっている（例えば、特許文献１を参照のこと）。

特開平１１−３４８７６６号公報

ところで、軌陸車の軌道走行時にブレーキをかけようとして、道路走行時と同じ感覚で、誤ってクラッチペダルを踏み込んでしまう場合がある。しかし、軌陸車では、クラッチを切ると油圧ポンプが回転しなくなり、油圧システムの動力源が断たれてしまうため、走行できなくなるうえ、制動もできなくなる。

そこで、本発明は、クラッチが操作されたときにオペレータに対して警報する作業車のクラッチ操作警報システムを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の作業車のクラッチ操作警報システムは、エンジンの回転動力を取り出して回転駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの圧油によって油圧駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプからの圧油によって油圧駆動されるブレーキと、前記エンジンと前記油圧ポンプの間に配置されるクラッチと、前記クラッチが操作されたことを検出するクラッチ操作検出手段と、オペレータに対して警報する警報手段と、前記油圧モータを用いた軌道走行状態において前記クラッチが操作されたときに、前記警報手段によってオペレータに対して警報させる制御部と、を備えている。

このように、本発明の作業車のクラッチ操作警報システムは、油圧ポンプと、油圧モータと、油圧駆動のブレーキと、エンジンと油圧ポンプの間に配置されるクラッチと、クラッチ操作検出手段と、警報手段と、油圧モータを用いた軌道走行状態においてクラッチが操作されたときに、警報手段によってオペレータに対して警報させる制御部と、を備えている。このような構成によれば、軌道走行状態でクラッチが操作されると自動的にオペレータに対して警報することができる。

軌陸車の側面図である。 クラッチの配置について説明した説明図である。 簡略化した軌陸車の油圧回路図である。 作業車のクラッチ操作警報システムのブロック図である。 作業車のクラッチ操作警報システムのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施例では、軌陸車にクラッチ操作警報システムを適用した場合について説明するが、これに限定されるものではなく、作業装置と共通の油圧ポンプを有する油圧システムによって回転される鉄輪を備える作業車であれば本発明を適用することができる。

（軌陸車の構成）
まず、図１を用いて、軌陸車１を含む作業車のクラッチ操作警報システムＳを備える軌陸車１の全体構成を説明する。軌陸車１は、車両部４と、車両部４の上部に架装された作業装置５と、から構成されている。

車両部４は、道路走行時に使用される４つの道路走行用車輪（タイヤ）２と、軌道走行時に使用される４つの軌道走行用鉄輪３と、を備えている。そして、前側の軌道走行用鉄輪３は、油圧シリンダを伸縮することで張出・格納自在に構成される前側軌道走行装置１０を介して車両部４に取り付けられている。同様に、後側の軌道走行用鉄輪３は、油圧シリンダを伸縮することで張出・格納自在に構成される後側軌道走行装置１１を介して車両部４に取り付けられている。なお、図１は、軌道走行用鉄輪３の張出時の状態を示しており、格納時の状態は２点鎖線で示している。

車両部４は、さらに、運転室１２と、車両フレーム１３と、エンジン４１と、を備えている。エンジン４１は、道路走行用車輪２を駆動するだけでなく、ＰＴＯ４４（図２参照）を介して作業装置５及び軌道走行装置１０、１１の油圧アクチュエータに圧油を供給するための油圧ポンプ６０（図３参照）を駆動する。車両フレーム１３の上部には、サブフレーム１５が設置されている。サブフレーム１５には、上述した軌道走行装置１０、１１に加えて、前側アウトリガ１６と、後側アウトリガ１７と、中央部に配置された転車台１８と、が配置されている。

そして、本実施例では、作業装置５として高所作業装置の例が示されている。すなわち、サブフレーム１５の後部には旋回ベアリングを介して旋回台２０が旋回自在に搭載されており、旋回台２０には伸縮ブーム２１が起伏自在に支承されている。伸縮ブーム２１は、起伏シリンダ２２を伸縮することによって起伏駆動されるようになっている。伸縮ブーム２１の先端には、レベリング手段２３を介して作業台２４が配置されている。

（クラッチの配置）
次に、図２を用いて、クラッチ４２の配置について説明する。クラッチ４２は、エンジン４１とＰＴＯ４４の間に配置されている。より詳細にいうと、クラッチ４２は、エンジン４１の動力軸とトランスミッション４３の動力軸との間に配置されて、エンジン４１側の回転トルクをトランスミッション４３側に伝達したり遮断したりできるようになっている。クラッチ４２は、摩擦クラッチや流体クラッチを含むどのような形式のものであってもよい。

すなわち、運転室１２内に配置されたクラッチペダル４５を踏み込むと、クラッチ４２が回転トルクを伝達しなくなり（クラッチ４２が切れる）、クラッチペダル４５を踏ま込まないと、クラッチ４２が回転トルクを伝達するようになる（クラッチ４２が繋がれる）。より詳細にいうと、クラッチペダル４５を全く踏まなければ回転トルクの全部が伝達されるようになり、浅く踏むと回転トルクの大部分が伝達されるようになり、深く踏むと回転トルクの大部分が伝達されないようになり、限界まで踏むと回転トルクが全く伝達されないようになる。本実施例では、後述するように、クラッチ４２が操作されたこと／操作されないことは、クラッチ操作検出手段７１によって検出され、検出された情報は制御部７０に入力される。

（油圧回路の構成）
次に、図３を用いて、軌陸車１の簡略化した油圧回路について説明する。軌陸車１の油圧回路には、主な構成として、油圧ポンプ６０と、油圧ポンプ６０からの圧油によって油圧駆動される油圧モータ６１と、油圧ポンプ６０からの圧油によって油圧駆動されるブレーキ６２と、油タンク６３と、が配置されている。

油圧ポンプ６０は、ＰＴＯ４４を介してエンジン１４の回転動力を取り出すようになっている。油圧ポンプ６０は、いわゆるアキシャルピストンポンプであり、回転方向が一定方向であっても、斜板の傾点角度を正負角度方向に変更することにより、吸入・吐出方向を変更できるようになっている。

油圧ポンプ６０には、図３に示すように、油圧モータ６１と、ブレーキ６２と、が接続されている。油圧モータ６１には、軌道走行用鉄輪３と、軌道走行用鉄輪３と一体に回転するディスク３１と、が連結される。ブレーキ６２は、圧油によって開閉されるパッドによって、軌道走行用鉄輪３と一体に回転するディスク３１を挟んで軌道走行用鉄輪３を制動する。ブレーキ６２のパッドは、方向制御弁によって開閉を制御されており、方向制御弁は制御部７０（図４参照）によって制御されている。

ここにおいて、ブレーキ６２について説明する。作業車のクラッチ操作警報システムＳは、常用ブレーキとしてのブレーキ６２を備えている。すなわち、一般に、作業車には、常用ブレーキとパーキングブレーキ（不図示）とが搭載されている。常用ブレーキ（ブレーキ６２）は、軌道走行時にフットペダル操作を検知して、油圧ポンプ６０を油圧源とする圧油が供給されてブレーキを掛けるものである。一方、パーキングブレーキは、常用ブレーキ（ブレーキ６２）と共通の油圧ポンプ６０を油圧源とするブレーキ解除圧油が供給されてブレーキ解除圧が上昇するとブレーキを解除し、ブレーキ解除圧が低下するとブレーキを作動させるものである。したがって、軌道走行時にクラッチ操作を行うと、常用ブレーキ（ブレーキ６２）は効かない状態となるが、パーキングブレーキは効く状態となる。このため、ある程度以上の速度で軌道走行していた状態でクラッチ４２を切ると、パーキングブレーキは作動するものの効きが弱いため停止しにくいうえ、パーキングブレーキが故障する可能性もある。

（制御系の構成）
次に、図４を用いて、作業車のクラッチ操作警報システムＳの制御系の構成について説明する。作業車のクラッチ操作警報システムＳは、入力系として、クラッチ操作検出手段７１と、軌道走行電源スイッチ検出手段７２と、ＰＴＯ−ＯＮ検出手段７３と、ブーム格納検出手段７４と、鉄輪張出検出手段７５と、転車台格納検出手段７６と、ジャッキ格納検出手段７７と、を備え；出力系として、警報手段である警報ブザー８１及び表示灯８２と、軌道走行装置１０、１１と、を備え；入力系からの情報を受信して演算・判断の後に出力系へ情報を発信する制御部７０と；を備えている。

クラッチ操作検出手段７１を含む入力系は、クラッチ等の位置を物理的に検出する計測装置であり、例えば近接スイッチやリミットスイッチなどを用いることができる。クラッチ操作検出手段７１は、クラッチ４２が踏まれたことを検出するものであり、クラッチ４２が少しだけ踏まれてもこれを捉えることができるようになっている。軌道走行電源スイッチ検出手段７２は、軌道走行電源スイッチ（不図示）が押されて油圧回路が作業装置側から軌道走行装置側に切り替えられたことを検出する。そして、制御部７０は、後述するようにＰＴＯ−ＯＮ検出手段７３と、ブーム格納検出手段７４と、鉄輪張出検出手段７５と、転車台格納検出手段７６と、ジャッキ格納検出手段７７と、からの情報を受信して、軌道走行可能条件を満たしているかどうかを判定するようになっている。ただし、ブーム格納検出手段７４及びジャッキ格納検出手段７７は、軌道走行可能条件を判断する条件にしなくてもよい。

警報手段である警報ブザー８１及び表示灯８２は、運転室１２内に配置されている。このため、軌道走行状態でクラッチ４２が操作されると、警報ブザー８１が鳴り、かつ／又は、表示灯８２が点滅することによって、オペレータに対して警報することができるようになっている。

制御部７０は、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤやＳＳＤなどを備えるコンピュータであり、入力信号を受信して、必要な演算と判定（判断）をしたうえで警報手段や軌道走行装置１０、１１へ指示を出力する。すなわち、制御部７０は、油圧モータ６１を用いた軌道走行状態においてクラッチ４２が操作されたときに、警報手段である警報ブザー８１及び／又は表示灯８２によってオペレータに対して警報させる。後述するように、制御部７０は、軌道走行可能条件を満たし、かつ、軌道走行電源スイッチがＯＮであれば、軌道走行状態であると判断するようになっている。

このように、油圧ポンプ６０と、油圧モータ６１と、ブレーキ６２と、クラッチ４２と、クラッチ操作検出手段７１と、警報手段としての警報ブザー８１及び／又は表示灯８２と、制御部７０と、によって作業車のクラッチ操作警報システムＳが構成されている。

（作用）
次に、図５を用いて、作業車のクラッチ操作警報システムＳの作用について説明する。オペレータは、軌道走行用鉄輪３で軌道９０上を走行する前に、あらかじめ、ＰＴＯ４４をＯＮにし、転車台１８を格納し、軌道走行用鉄輪３を張り出し、さらに、伸縮ブーム２１を格納し、アウトリガ１６、１７を格納する。

オペレータは、軌道走行のための準備が整えば、軌道走行電源スイッチをＯＮにする。そうすると、軌道走行電源スイッチ検出手段７２によって、軌道走行電源スイッチがＯＮになっていることが検出されて制御部７０に検出情報が送信される（ステップＳ１）。制御部７０は、軌道走行電源スイッチのＯＮ／ＯＦＦを判定し（ステップＳ２）、ＯＦＦであれば処理を終了し（ステップＳ２のＮＯ）、ＯＮであれば、次のステップＳ３へ進む（ステップＳ２のＹＥＳ）。

次に、各検出手段７３〜７７は、軌道走行可能条件（図４の点線内）を構成する各条件を検出して検出情報を制御部７０へ送信する（ステップＳ３）。換言すると、制御部７０は、ＰＴＯ−ＯＮ検出手段７３、ブーム格納検出手段７４、鉄輪張出検出手段７５、転車台格納検出手段７６、及びジャッキ格納検出手段７７から、検出情報を受信する。そして、制御部７０は、少なくとも、ＰＴＯ４４がＯＮであり、鉄輪３が張り出され、かつ、転車台１８が格納されていれば、軌道走行可能条件を満たしていると判定する。これらに加えて、伸縮ブーム２１が格納されていること、及び、アウトリガ１６、１７が格納されていることを条件に加えることも好ましい。制御部７０は、軌道走行可能条件を１つでも満たしていなければ処理を終了し（ステップＳ４のＮＯ）、軌道走行可能条件をすべて満たしていれば（ステップＳ４のＹＥＳ）、次のステップＳ５へ進む。

次に、クラッチ操作検出手段７１によって、クラッチ４２が操作されたか否かが検出されて制御部７０に検出情報が送信される（ステップＳ５）。制御部７０は、クラッチ４２が操作されたか否かを判定し（ステップＳ６）、クラッチ４２が操作されていなければ（ステップＳ６のＮＯ）、ステップＳ５へ戻ってクラッチ４２が操作されているか否かの判定を繰り返し、クラッチ４２が操作されていれば（ステップＳ６のＹＥＳ）、次のステップＳ７へ進む。

最後に、クラッチ４２が操作されていれば、警報手段としての警報ブザー８１及び／又は表示灯８２によってオペレータに対して警報がなされる（ステップＳ７）。例えば、警報ブザー８１が鳴ったり、表示灯８２が点滅したりすることによって、クラッチ４２が操作されたことをオペレータに警報する。

（効果）
次に、本実施例の作業車のクラッチ操作警報システムＳが奏する効果を列挙して説明する。

（１）上述してきたように、本実施例の作業車のクラッチ操作警報システムＳは、エンジン４１の回転動力を取り出して回転駆動される油圧ポンプ６０と、油圧ポンプ６０からの圧油によって油圧駆動される油圧モータ６１と、油圧ポンプ６０からの圧油によって油圧駆動されるブレーキ６２と、エンジン４１と油圧ポンプ６０の間に配置されるクラッチ４２と、クラッチ４２が操作されたことを検出するクラッチ操作検出手段７１と、オペレータに対して警報する警報手段としての警報ブザー８１及び表示灯８２と、油圧モータ６１を用いた軌道走行状態においてクラッチ４２が操作されたときに、警報ブザー８１及び／又は表示灯８２によってオペレータに対して警報させる制御部７０と、を備えている。このような構成によれば、軌道走行状態でクラッチ４２が操作されると自動的にオペレータに対して警報することができる。

（２）制御部７０は、軌道走行可能条件を満たし、かつ、軌道走行電源スイッチがＯＮであれば、軌道走行状態であると判断するようになっていることで、軌道走行状態であるか否かを瞬時に自動的に判定することができるため、クラッチ４２が操作されると直ちにオペレータに知らせることができる。

（３）ＰＴＯ４４がＯＮになっていることを検出するＰＴＯ−ＯＮ検出手段７３と、鉄輪３が張り出されていることを検出する鉄輪張出検出手段７５と、転車台１８が格納されていることを検出する転車台格納検出手段７６と、をさらに備え、制御部７０は、ＰＴＯ４４がＯＮであり、鉄輪３が張り出され、かつ、転車台１８が格納されていれば、軌道走行可能条件を満たしていると判断するようになっている。このため、軌道走行が可能となっている前提条件を満たすか否かを瞬時に自動的に判定することができる。さらに、軌道走行電源スイッチがＯＮになっていれば、瞬時に自動的に軌道走行状態であると判定して、クラッチ４２が操作されると直ちにオペレータに知らせることができる。

（４）加えて、クラッチ４２の動作を規制するクラッチ規制手段（不図示）をさらに備え、制御部７０は、油圧モータ６１を用いた軌道走行状態においてクラッチ４２が操作されたときに、クラッチ規制手段によってクラッチ４２の動作を規制するようになっていることも好ましい。クラッチ規制手段は、機構的にクラッチペダル４５とクラッチ４２の間の連携を遮断するものや、制御的にクラッチ４２の動きを制御するものなど、どのようなものであってもよい。このようにクラッチ規制手段を備えていれば、軌道走行状態でクラッチ４２が切られることがなくなるため、いっそう安全になる。

以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、実施例では、クラッチ４２が切れることを警報によって防止する構成について説明したが、これに限定されるものではなく、制動用の圧油源を別圧油源（別ポンプ、アキュムレータ）でさらに搭載することも好ましい。

また、実施例では、警報手段として警報ブザー８１と表示灯８２とを備える場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、警報手段として、表示モニタ内に警告メッセージを表示することなども可能である。

Ｓ：作業車のクラッチ操作警報システム；
４１：エンジン； ４２：クラッチ； ４３：トランスミッション；
４４：ＰＴＯ； ４５：クラッチペダル；
６０：油圧ポンプ； ６１：油圧モータ； ６２：ブレーキ；
７０：制御部； ７１：クラッチ操作検出手段； ７２：軌道走行電源スイッチ検出手段；
７３：ＰＴＯ−ＯＮ検出手段７３； ７４：ブーム格納検出手段７４；
７５：鉄輪張出検出手段； ７６：転車台格納検出手段； ７７：ジャッキ格納検出手段；
８１：警報手段である警報ブザー； ８２：表示灯

Claims (4)

1. エンジンの回転動力を取り出して回転駆動される油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプからの圧油によって油圧駆動される油圧モータと、
   前記油圧ポンプからの圧油によって油圧駆動されるブレーキと、
   前記エンジンと前記油圧ポンプの間に配置されるクラッチと、
   前記クラッチが操作されたことを検出するクラッチ操作検出手段と、
   オペレータに対して警報する警報手段と、
   前記油圧モータを用いた軌道走行状態において前記クラッチが操作されたときに、前記警報手段によってオペレータに対して警報させる制御部と、
   を備えることを特徴とする、作業車のクラッチ操作警報システム。
2. 前記制御部は、軌道走行可能条件を満たし、かつ、軌道走行電源スイッチがＯＮであれば、軌道走行状態であると判断するようになっている、請求項１に記載された作業車のクラッチ操作警報システム。
3. ＰＴＯがＯＮになっていることを検出するＰＴＯ−ＯＮ検出手段と、鉄輪が張り出されていることを検出する鉄輪張出検出手段と、転車台が格納されていることを検出する転車台格納検出手段と、をさらに備え、
   前記制御部は、前記ＰＴＯがＯＮであり、前記鉄輪が張り出され、かつ、前記転車台が格納されていれば、軌道走行可能条件を満たしていると判断するようになっている、請求項２に記載された作業車のクラッチ操作警報システム。
4. 前記クラッチの動作を規制するクラッチ規制手段をさらに備え、
   前記制御部は、前記油圧モータを用いた軌道走行状態において前記クラッチが操作されたときに、前記クラッチ規制手段によって前記クラッチの動作を規制するようになっている、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載された作業車のクラッチ操作警報システム。