JP2018123467A - 荷役車両のインターロック装置 - Google Patents

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【課題】簡単な構造で、走行動作や作業動作の非常停止を穏やかに行え、操縦者の安全性を向上する。【解決手段】操縦者が操縦席に着座した状態かどうかを検出するシートバースイッチまたはシートスイッチにより、非着座状態を検出した場合に、エンジンコントローラにアイドリング指令を出力し、エンジンの回転数をアイドリング状態に制御するコントローラを設けた。【選択図】図1

Description

本発明は、車体に搭載された1基のエンジンにより複数の油圧ポンプを駆動し、これら油圧ポンプから送られる圧油により、走行装置と荷役装置をそれぞれ駆動する荷役車両のインターロック装置に関する。
従来のスキッドステアローダなど小型の荷役車両は、車体の中央上部に操縦席を有するキャビンが設けられている。また車体後部から一対のブームがキャビンの両側に沿って前方に伸び、ブームの前端部間に作業用のバケットが回動自在に設けられた荷役装置を具備している。したがって、キャビンへの乗り降りは、車体前方からバケットやブームを跨いで行う。このため、操縦席に着脱自在なシートベルトや上下方向に開閉自在なシートバーが設置され、操縦者が操縦席から離れた場合に、非常停止を行うインターロック装置が設けられている。
WO2007/097862公報
ところで、操縦者が操縦席から立ち上がり、前方を確認する動作は、農作業や土木作業ではよく見られる光景である。このような動作により、インターロックが作動されて、特許文献1のように車体が突然停止され、パーキングブレーキが作動されると、操縦者に慣性力が働いて危険が及ぶ恐れがある。また必要な要件を設けて走行装置や荷役装置を非常停止すると、インターロック装置が複雑な構造になり、故障が発生する確率が高くなるという問題がある。
本発明は、上記問題点を解決して、簡単な構造で、走行や荷役の非常停止動作を穏やかに行え、操縦者の安全性を向上できる荷役車両のインターロック装置を提供することを目的とする。
本発明は、走行自在な車体の中央部に設けられて操縦席を有するキャビンと、車体に搭載された1基のエンジンにより複数の油圧ポンプを駆動し、前記油圧ポンプから供給される圧油により、走行車輪を介して車体を走行させる走行装置と、荷役装置とを駆動する荷役車両のインターロック装置であって、
前記操縦席への操縦者の着座状態を検出する複数の安全装置を具備し、前記複数の安全装置の少なくとも1個が非着座状態を検出した場合に、エンジンコントローラにアイドリング指令を出力し、エンジンの回転数をアイドリング状態に制御するコントローラを設けたものである。
上記構成によれば、コントローラからエンジンコントローラにアイドリング指令が出力されると、エンジンへの燃料供給量が絞られ、エンジンがアイドリング回転数まで低下される。これにより、複数の油圧ポンプから送られる圧油供給量が低減されて走行装置や荷役装置が減速、停止される。したがって、走行装置や荷役装置は急激に停止されず、所定のタイムラグをもって穏やかに減速されて走行装置は微低速となり、荷役装置は穏やかに停止される。このため、操縦者に急激な衝撃を与えず、大きい慣性力が発生することもなく安全性が確保される。しかも、エンジンコントローラにアイドリング指令を出力するだけの簡単な構成で、荷役車両の走行動作と荷役動作の非常停止を安全に行うことができる。
また上記構成において、走行速度を検出する車両速度センサを具備し、コントローラは、アイドリング指令の出力後に、前記車両速度センサの検出信号に基づいて、走行速度が微低速となると、パーキングブレーキを作動させる作動信号を出力することが好ましい。
上記構成によれば、走行速度が微低速となったことを確認した後にパーキングブレーキを作動させるので、微低速の車体を安全に停止させることができる。
さらに上記構成において、エンジンの調速装置は、スロットルレバーがアイドリング位置にあることを検出するアイドリング位置検出器を具備し、インターロックの解除時に、コントローラは、複数の安全装置の検出器がすべて、操縦者の着座状態を検出し、さらに前記アイドリング位置検出器が、スロットルレバーのアイドリング位置にあることを検出すると、前記調速装置によるエンジンの回転数を変更可能とするものである。
上記構成によれば、複数の安全装置がすべて操縦者の着座状態を確認した後、さらに操縦者がスロットルレバーを操作してアイドリング位置にした後でないと、調速器によるエンジンの操作ができないので、インターロックの解除を安全に行うことができる。
さらにまた上記構成において、複数の安全装置は、前記操縦席の前部に開閉自在に設けられたシートバーと、前記操縦席の座席への操縦者の着座の有無を検出するシートスイッチとであり、コントローラは、前記シートスイッチにより操縦者の離席状態を検出するか、または前記シートバースイッチが前記シートバーの開放状態であること検出した時に、エンジンコントローラにアイドリング指令を出力するものであることが好ましい。
また上記構成において、複数の安全装置は、前記操縦席の前部に開閉自在に設けられたシートバーと、前記操縦席の座席への操縦者の着座の有無を検出するシートスイッチと、前記操縦席の乗降口に設けられた開閉ドアであり、コントローラは、前記シートスイッチにより操縦者の離席状態を検出するか、前記シートバースイッチが前記シートバーの開放状態を検出するか、ドアスイッチにより前記開閉ドアが開いているかのうち、少なくとも1個を検出した時に、エンジンコントローラにアイドリング指令を出力するものであることが好ましい。
さらに上記構成において、荷役装置は、車体後部からキャビンの側方に沿って前方に伸びるブームと、前記ブームの前端部間に上下方向に回動自在に設けられたバケットを有するものであることが好ましい。
本発明によれば、インターロックの作動時に、エンジンの回転数をアイドリング状態まで低下させて、走行装置と荷役装置の減速・停止を行うので、簡単な構造で、急激な減速、停止を回避して、所定のタイムラグをもって穏やかに減速・停止を行うことができ、安全性を向上させることができる。
本発明に係る荷役車両のインターロック装置の作動手順を示すフロー図である。 インターロック装置の解除手順を示すフロー図である。 インターロック装置の構成を示すブロック図である。 調速装置を示す正面図である。 荷役車両の動力伝達系を示す構成図である。 荷役車両の斜視図である。 荷役車両の正面図である。 (a)および(b)は、開閉ドアの開閉を検出するドアスイッチを設けた場合のインターロックの動作手順の他の実施の形態を示し、(a)は(STEP.1)の動作を示す部分フロー図、(b)は(STEP.11)の動作を示す部分フロー図である。 (a)〜(d)はそれぞれインターロックの動作手順の他の実施の形態を示すフロー図である。
以下、本発明に係る荷役車両のインターロック装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[荷役車両の構造]
図6および図7に示すように、小型の荷役車両であるスキッドステアローダは、車体10に左右一対の前輪12FL,12FRと、左右一対の後輪12RL,12RRとを有する走行装置11を具備し、バケット13を有する荷役装置14が設けられている。この荷役装置14は、車体10の後部両側にそれぞれ上下方向に回動自在に支持されて前方に伸びる左右一対のブーム15と、これらブーム15の前端部に上下方向に回動自在に支持されたバケット13と、車体10の後部とブーム15の先端側との間に連結された左右一対のブームシリンダ16と、ブーム15の先端側とバケット13との間に連結された左右一対のバケットシリンダ17を具備している。そしてブームシリンダ16により、ブーム15を上下方向に起伏しバケット13を昇降させ、バケットシリンダ17によりバケット13を上下方向に回動して荷役作業を行う。この荷役装置14は、図3、図5に示すように、ブームシリンダ16を操作するブーム操作バルブ18Aおよびバケットシリンダ17を操作するバケット操作バルブ18Bならびにアタッチメントシリンダ19を操作するアタッチメント操作バルブ18Cを具備する荷役コントロールバルブ18が具備されている。
なお、車体10の後部両側に左右一対のブーム15を配置した荷役装置14を説明したが、車体10の一方の側方の1本のブームで、バケットを片持ち状に支持する構造であってもよい。
[荷役車両の動力構造]
図3、図5に示すように、この車体10には、1基のエンジン21が搭載され、このエンジン21により左右ドライブポンプ(油圧ポンプ)22L,22Rおよび荷役ポンプ(油圧ポンプ)22Dをそれぞれ駆動し、左右ドライブポンプ22L,22Rの圧油により走行装置11を駆動し、荷役ポンプ22Dの圧油により荷役装置14を駆動する。
すなわち、走行装置11は、左ドライブポンプ22Lから供給される圧油により駆動される左ドライブモータ23Lと、右ドライブポンプ22Rから供給される圧油により駆動される右ドライブモータ23Rとを具備している。そして、左ドライブモータ23Lにより左側減速機24Lから、左前輪ドライブアクスル25FLを介して左前輪12FLが回転駆動されるとともに、左後輪ドライブアクスル25RLを介して左後輪12RLが回転駆動される。また右ドライブモータ23Rにより右側減速機24Rから、右前輪ドライブアクスル25FRを介して右前輪12FRが回転駆動されるとともに、右後輪ドライブアクスル25RRを介して右後輪12RRが回転駆動される。また荷役ポンプ22Dから供給される圧油が、荷役コントロールバルブ18を介してブームシリンダ16およびバケットシリンダ17(ならびにアタッチメントシリンダ19)にそれぞれ供給されて、ブーム15およびバケット13ならびにアタッチメント(図示せず)がそれぞれ駆動される。図3において、22Pはパイロット用ポンプである。ここで、左右ドライブポンプ22R,22Lおよび荷役ポンプ22Dには、たとえば可変容量形アキシャルピストンポンプが使用され、右左ドライブモータ23R,23Lには、たとえば定容量形ラジアルピストンポンプが使用される。
[荷役車両の安全装置]
車体10上の中央部で左右のブーム15間に、操縦席30を有するキャビン31が配置される。キャビン31は、左右側面板と背面板と天井面板とで囲まれ、前面が開放されて操縦者がバケット13を乗り越えて乗降可能な乗降口31aが形成されている。なお、この乗降口31aには、仮想線で示すように、寒冷地仕様や安全対策用などのオプションとして、片開き式の開閉ドア(安全装置)37が取付けられ、この開閉ドア37の開閉状態を検出するドアスイッチ(安全装置の検出器)36が設けられる。また操縦席30には、操縦席30の前部で左右両側に、水平な閉鎖姿勢で操縦席30から操縦者の飛び出しを防止するとともに、起立する開放姿勢で操縦者の乗り降りを許す開閉自在な左右一対のシートバー(安全装置)32と、操縦席30に着座して操縦者を保持するシートベルト(安全装置)33と、操縦席30への操縦者の着座を検出するシートスイッチ(安全装置、安全装置の検出器兼用)34と、を具備している。さらに、図3に示すように、操縦席30に、シートバー32の開閉姿勢を検出するシートバースイッチ(安全装置の検出器)35が設けられている。
[インターロック装置]
本発明に係るインターロック装置40を説明する図3に示すように、エンジン21は、操縦席30に設けられた図4に示す調速装置42によりエンジンコントローラ43を介して操作され、回転速度が制御される。インターロック装置40を構成するコントローラ41は、シートスイッチ34、シートバースイッチ35、シートベルトスイッチ36、パーキングスイッチ44、荷役ロックスイッチ45、アイドリング位置スイッチ(アイドリング位置検出器)46および車両速度センサ47からそれぞれ信号が入出力される。パーキングスイッチ44および荷役ロックスイッチ45は、操縦席30から操作可能に設置されている。アイドリング位置スイッチ46は調速装置42に設けられており、調速装置42は、図4に示すように、支持板42dにピン42aを中心に回動自在に設けられたスロットルレバー42bがアイドリング位置Aと全開位置Bの間で回動され、ポテンショメータ42cによりスロットルレバー42bの操作位置が検出される。スロットルレバー42bの基端側に、アイドリング位置Aを検出するアイドリング位置スイッチ46が設置されている。
[インターロック装置の作動手順]
図1は、インターロックの作動手順を示すフロー図、図2はインターロックの解除手順を示すフロー図である。
インターロック装置40の作動手順は、図1に示すようになる。
(1)下記のA)およびB)の条件の一方がYESか、どうかを確認する。(STEP1)。
A)シートバースイッチ35の検出信号により、シートバー32が開放位置にあるか(シートバースイッチ35がオフ)。
B)シートスイッチ34の検出信号により、操縦者が操縦席30から離席しているか(シートスイッチ34がオフ)。
(2)A)およびB)の条件のうち、一方がYESの場合、エンジンコントローラ43の信号に基づいて、エンジン21がアイドリング回転数以上かどうかを確認する。(STEP2)
(3)エンジン21がアイドリング回転数以上の場合、エンジンコントローラ43を操作してエンジン21をアイドリング回転数に変更し、エンジン21の回転数をロックする(STEP3)。これにより、走行装置11および荷役装置14への供給油量が減少され、たとえば0.8〜1.2秒(タイムラグ)で走行速度が微低速となり、荷役装置14の動作が停止される。
(4)車両速度センサ47の信号に基づいて、走行速度が微低速たとえば3km/h以下か、どうかを確認する(STEP4)。なお、ここでの微低速の設定値は、荷役車両の使用条件により1.5〜4.0km/hの範囲から任意に選択される。
(5)走行速度がたとえば3km/h以下の場合、パーキングスイッチ44をオンしてパーキングブレーキをかけ、車体10を停止させる。(STEP5)
[インターロック装置の解除手順]
インターロック装置40の解除手順は、図2に示すようになる。
(11)下記のa)およびb)の条件が2つともYESか、どうかを確認する。(STEP11)。
a)シートバースイッチ35の検出信号により、シートバー32が閉鎖位置にあるか(シートバースイッチ35がオン)。
b)シートスイッチ34の検出信号により、操縦者が操縦席30に着座しているか(シートスイッチ34がオン)。
(12)上記a)およびb)の条件がいずれもYESの場合、アイドリング位置スイッチ46の検出信号により、調速装置42のスロットルレバー42bがアイドリング位置A以外にあるか(アイドリング位置スイッチ46がオフ)、どうかを確認する。(STEP12)
(13)アイドリング位置スイッチ46がオフの場合、操縦者がスロットルレバー42bをアイドリング位置Aに操作して、アイドリング位置スイッチ46をオンとする(STEP13)。
(14)エンジン21の回転数を変更可能とする(STEP14)。
(15)パーキングスイッチ44をオフしてパーキングブレーキを解除する(STEP15)。
[実施の形態の効果]
上記実施の形態の効果によれば、インターロック装置40の動作を、コントローラ41からエンジンコントローラ43にアイドリング指令を出力するだけの簡単な構造で、所定のタイムラグをもって走行装置11と荷役装置14の減速・停止を穏やかに行うことができる。すなわち、アイドリング指令により供給燃料を絞ってエンジン21をアイドリング回転数まで低下させる。これにより左右ドライブポンプ22L,22Rおよび荷役ポンプ22Dから圧油供給量を減少させ、走行装置11を、所定のタイムラグ後に減速させるとともに荷役装置14の動作を、所定のタイムラグ後に停止させることができるので、急激な減速、停止を回避することができる。したがって、エンジンコントローラ43にアイドリング指令を出力するだけの簡単な構造で、インターロックによる走行装置11と荷役装置14の減速、停止を安全に行うことができる。
また、アイドリング指令の出力後に、車両速度センサ47の検出信号に基づいて、走行速度が、1.5〜4.0km/hの範囲から選択された微低速となると、コントローラ41によりパーキングスイッチ44をオンしてパーキングブレーキを作動させるので、走行中の車体10を安全に停止させることができる。
さらに、インターロック装置40の解除時に、複数の安全装置(シートバー32,シートベルト33)の検出器34〜36がすべて操縦者の着座状態となっているのを確認した後、さらにスロットルレバー42bがアイドリング位置Aとなっているのを確認した後でないと、調速器42によるエンジン21の回転数操作ができないので、インターロックの解除を安全に行うことができる。
[実施の形態の変形例]
オプションである開閉ドア37とドアスイッチ36を取付けた場合の変形例を、図8を参照して説明する。
インターロック装置40の作動手順は、図8(a)に示すようになる。
(1)下記のA)〜C)の条件のうち、少なくとも1つがYESか、どうかを確認する。(STEP1)。
A)シートバースイッチ35の検出信号により、シートバー32が開放位置にあるか(シートバースイッチ35がオフ)。
B)シートスイッチ34の検出信号により、操縦者が操縦席30から離席しているか(シートスイッチ34がオフ)。
C)ドアスイッチ36の検出信号により、開閉ドア37が開放状態か(ドアスイッチ36がオフ)
(2)A)〜C)の条件のうち、少なくとも1つがYESの場合、エンジンコントローラ43の信号に基づいて、エンジン21がアイドリング回転数以上かどうかを確認する。(STEP2)
以下、(STEP3)〜(STEP5)は、上記実施の形態と同一である。
インターロック装置40の解除手順は、図8(b)に示すようになる。
(11)下記のa)〜c)の条件が3つともYESか、どうかを確認する。(STEP11)。
a)シートバースイッチ35の検出信号により、シートバー32が閉鎖位置にあるか(シートバースイッチ35がオン)。
b)シートスイッチ34の検出信号により、操縦者が操縦席30に着座しているか(シートスイッチ34がオン)。
c)ドアスイッチ36の検出信号により、開閉ドア37が閉じた状態か(ドアスイッチ36がオン)
(12)上記a)〜c)の条件がいずれもYESの場合、アイドリング位置スイッチ46の検出信号により、調速装置42のスロットルレバー42bがアイドリング位置A以外にあるか(アイドリング位置スイッチ46がオフ)、どうかを確認する。(STEP12)
以下、(STEP13)〜(STEP15)は、上記実施の形態と同一である。
上記変形例によれば、ドアスイッチ36の検出信号を追加することで、インターロックの安全性をさらに向上させることができる。
[他の実施の形態]
なお、インターロック装置40の作動手順において、(STEP5)で、パーキングスイッチ44をオンしてパーキングブレーキをかける前に、(STEP4)で、エンジン21の回転数を確認する手順を示した。これに替えて、下記I〜IVの手順を採用することができる。
I.図9(a)に示すように、コントローラ41に内蔵されたタイマーにより、車両停止までの設定時間が経過したか、どうかを確認する(STEP4)。設定時間が経過すると、パーキングスイッチ44をオンしてパーキングブレーキをかける(STEP5)。ここで上記設定時間は、走行速度が微低速となるまでの時間で、走行速度に対応して設定時間を変更してもよい。
II.図9(b)に示すように、左右のドライブポンプ22L,22Rから左右のドライブモータ23L,23Rに圧油が送られる配管に絞り弁を介在させ、この絞り弁を作動して供給油量を絞ることで前後輪12FL,12FR、12RL、12RRをそれぞれ減速する(STEP4−1)。車両速度センサ47により、走行速度が1.5〜4.0km/hの範囲から選択された微低速、たとえば3km/h以下か、どうかを確認する(STEP4−2)。走行速度がたとえば3km/h以下の場合、パーキングスイッチ44をオンしてパーキングブレーキをかける(STEP5)。
III.図9(c)に示すように、制動ブレーキをかけて前後輪12FL,12FR、12RL、12RRを減速する(STEP4−1)。車両速度センサ47により、走行速度が1.5〜4.0km/hの範囲から選択された微低速であるたとえば3km/h以下か、どうかを確認する(STEP4−2)。走行速度が3km/h以下の場合、パーキングスイッチ44をオンしてパーキングブレーキをかける(STEP5)。
IV.図9(d)に示すように、制動ブレーキをかけて前後輪12FL,12FR、12RL、12RRを減速する(STEP4−1)。同時に絞り弁をオンして油量を絞ることで前後輪12FL,12FR、12RL、12RRを減速する(STEP4−2)。車両速度センサ47により、走行速度が1.5〜4.0km/hの範囲から選択されたたとえば3km/h以下か、どうかを確認する(STEP4−2)。走行速度がたとえば3km/h以下の場合、パーキングスイッチ44をオンしてパーキングブレーキをかける(STEP5)。
また、インターロック装置40の解除手順として、(STEP11)のa)乃至c)に加えて、d)車両速度センサ47により、走行速度が0で停止状態であることを確認する。という条件を加えることにより、パーキングブレーキが故障していた場合に、対応することができる。
10 車体
11 走行装置
12FL 左前輪
12FR 右前輪
12RL 左後輪
12RR 右後輪
13 バケット
14 荷役装置
15 ブーム
16 ブームシリンダ
17 バケットシリンダ
18 荷役コントロールバルブ
19 アタッチメントシリンダ
21 エンジン
22R 右ドライブポンプ
22L 左ドライブポンプ
22D 荷役ポンプ
23L 左ドライブモータ
23R 右ドライブモータ
30 操縦席
31 キャビン
31a 乗降口
32 シートバー
33 シートベルト
34 シートスイッチ
35 シートバースイッチ
36 ドアスイッチ
37 開閉ドア
40 インターロック装置
41 コントローラ
42 調速装置
42b スロットルレバー
43 エンジンコントローラ
44 パーキングスイッチ
45 荷役ロックスイッチ
46 アイドリング位置スイッチ(アイドリング位置検出器)
47 車両速度センサ

Claims (6)

  1. 走行自在な車体の中央部に設けられて操縦席を有するキャビンと、車体に搭載された1基のエンジンにより複数の油圧ポンプを駆動し、前記油圧ポンプから供給される圧油により、走行車輪を介して車体を走行させる走行装置と、荷役装置とを駆動する荷役車両のインターロック装置であって、
    前記操縦席への操縦者の着座状態を検出する複数の安全装置を具備し、
    前記複数の安全装置の少なくとも1個が非着座状態を検出した場合に、エンジンコントローラにアイドリング指令を出力し、エンジンの回転数をアイドリング状態に制御するコントローラを設けた
    ことを特徴とする荷役車両のインターロック装置。
  2. 請求項1記載の荷役車両のインターロック装置であって、
    走行速度を検出する車両速度センサを具備し、
    コントローラは、アイドリング指令の出力後に、前記車両速度センサの検出信号に基づいて、走行速度が微低速となると、パーキングブレーキを作動させる作動信号を出力する
    ことを特徴とする荷役車両のインターロック装置。
  3. 請求項1または2記載の荷役車両のインターロック装置であって、
    エンジンの調速装置は、スロットルレバーがアイドリング位置にあることを検出するアイドリング位置検出器を具備し、
    インターロックの解除時に、コントローラは、複数の安全装置の検出器がすべて操縦者が着座状態であることを検出し、さらに前記アイドリング位置検出器が、スロットルレバーのアイドリング位置にあることを検出すると、前記調速装置によるエンジンの回転数を変更可能とする
    ことを特徴とする荷役車両のインターロック装置。
  4. 請求項1または2に記載の荷役車両のインターロック装置であって、
    複数の安全装置は、前記操縦席の前部に開閉自在に設けられたシートバーと、前記操縦席の座席への操縦者の着座の有無を検出するシートスイッチとであり、
    コントローラは、前記シートスイッチにより操縦者の離席状態を検出するか、または前記シートバースイッチが前記シートバーの開放状態であること検出した時に、エンジンコントローラにアイドリング指令を出力する
    ことを特徴とする荷役車両のインターロック装置。
  5. 請求項1または2に記載の荷役車両のインターロック装置であって、
    複数の安全装置は、前記操縦席の前部に開閉自在に設けられたシートバーと、前記操縦席の座席への操縦者の着座の有無を検出するシートスイッチと、前記操縦席の乗降口に設けられた開閉ドアであり、
    コントローラは、前記シートスイッチにより操縦者の離席状態を検出するか、前記シートバースイッチが前記シートバーの開放状態を検出するか、ドアスイッチにより前記開閉ドアが開いているかのうち、少なくとも1個を検出した時に、エンジンコントローラにアイドリング指令を出力する
    ことを特徴とする荷役車両のインターロック装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の荷役車両のインターロック装置であって、
    荷役装置は、車体後部からキャビンの側方に沿って前方に伸びるブームと、前記ブームの前端部間に上下方向に回動自在に設けられたバケットを有する
    ことを特徴とする荷役車両のインターロック装置。
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