JP2019189230A5 - - Google Patents

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作業車両
本発明は、作業車両、特に車体に搭載される架装物が有する作業機と、この作業機を駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータに作動油を供給可能な油圧ポンプとを備えた作業車両に関する。
上記作業車両において、架装物側の制御装置が、作業選択スイッチへの操作入力に応じて油圧ポンプから油圧アクチュエータへの作動油の授受を制御し且つ油圧ポンプの作動速度を増大させる速度切換信号(例えばアイドルアップ信号)を出力し得る第1制御装置と、その速度切換信号を電子ガバナ信号に信号変換して車両側制御装置に出力し得る第2制御装置とを備えるものは、例えば特許文献1に示される如く従来公知である。
特開2014−121938号公報
上記従来の作業車両では、作業選択スイッチへの操作入力に応じて油圧ポンプの作動速度を切換える場合には、その切換段に対応した速度切換信号を第1制御装置から第2制御装置に出力させ、その速度切換信号に対応した電子ガバナ信号を第2制御装置が車両側制御装置に出力させるようにしている。
ところでポンプ動力源をエンジンか電動モータかに切換可能な所謂ハイブリッド型の作業車両においては、第2制御装置が出力する電子ガバナ信号に基づき制御されるポンプ動力源がエンジンか電動モータかにより、車両側制御装置における電子ガバナ信号の信号利用態様が相違する場合がある。こうした場合は、その信号利用態様に応じて設定される電子ガバナ信号の信号形態(例えば電圧信号の場合は電圧の大小等)も、油圧ポンプがエンジン駆動状態か電動状態かに応じて異ならせる必要がある。
ところが上記場合には、同じ作動速度で油圧ポンプを回転させるときでも、第1制御装置から出力される速度切換信号の信号形態をエンジン駆動か電動かに応じて異ならせる必要(即ちエンジン駆動用電子ガバナ信号に対応した速度切換信号と、電動用電子ガバナ信号に対応した速度切換信号とを各々出力させる必要)があるため、全体として第1制御装置が出力すべき速度切換信号の数が増える問題があり、またハイブリッド型車両専用の第1制御装置が特別に必要となって、非ハイブリッド型の作業車両とは第1制御装置を兼用できなくなり、全体としてコスト増となる。
特にエンジン及び電動モータの作動速度を各々複数段に切換え可能とするハイブリッド型車両の場合には、複数のエンジン駆動用電子ガバナ信号と、複数の電動用電子ガバナ信号とにそれぞれ対応して第1制御装置から複数のエンジン駆動用速度切換信号と複数の電動用速度切換信号とを各々出力させる必要があるため、第1制御装置が出力すべき速度切換信号の全体数が更に増えてしまい、上記問題が一層顕著となる。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもので、上記問題を簡単な構造で解決し得る作業車両を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は、車体に搭載される架装物が有する作業機と、この作業機と、この作業機を駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータに作動油を供給可能且つ作動速度を変更可能でありエンジン、並びにバッテリからの電力で作動する電動モータの何れによっても駆動可能である油圧ポンプと、エンジン及び電動モータから動力を選択的に取出して油圧ポンプに伝達可能な接続状態および該動力の伝達を遮断する遮断状態に切換可能な動力選択取出機構と、エンジン、電動モータ及び動力選択取出機構を制御して油圧ポンプをエンジンで駆動するエンジン駆動状態および油圧ポンプを電動モータで駆動するモータ駆動状態に切換可能な制御装置と、油圧ポンプの駆動状態を前記エンジン駆動状態又は前記モータ駆動状態に選択操作可能な動力源選択スイッチと、油圧アクチュエータの作動態様を任意に選択するための作業選択スイッチと、油圧ポンプの前記作動速度を切換操作するための速度切換スイッチとを少なくとも備えており、前記制御装置は、前記作業選択スイッチで油圧アクチュエータの特定の作動態様が選択された場合には、前記速度切換スイッチで切り換えられる油圧ポンプの作動速度を制限することを第1の特徴とする
また本発明は、前記第1の特徴に加えて、前記制御装置は、前記作業選択スイッチで油圧アクチュエータの特定の作動態様が選択された場合には、前記速度切換スイッチで切り換えられる油圧ポンプの作動速度を特定範囲に制限することを第2の特徴としている。
また本発明は、前記制御装置は、前記特定の作動態様が選択された場合には、前記速度切換スイッチで切り換えられる油圧ポンプの作動速度を段階的に制限することを第3の特徴とする。
以上のように本発明によれば、ハイブリッド型作業車両における制御装置により、作業選択スイッチで油圧アクチュエータの特定の作動態様が選択された場合には、速度切換スイッチで切り換えられる油圧ポンプの作動速度を制限することができる。
本発明に係るボディ積み降ろし車両の一実施形態を示す全体側面図 前記ボディ積み降ろし車両の全体平面図(図1の2矢視図) 前記ボディ積み降ろし車両における動力伝達系の概略図 前記実施形態の制御ブロック図 前記ボディ積み降ろし車両のボディスライド機構の要部側面図(図2の5−5線拡大断面図) 前記ボディスライド機構の要部平面図(図5の6矢視図) 図6の7−7線拡大断面図 図7の8−8線断面図 前記ボディ積み降ろし車両のボディ前板の要部後面図(図1の9矢視図) リモコンの一例を示す正面図 前記ボディ積み降ろし車両の油圧回路の一例を示す回路図 前記ボディ積み降ろし車両のボディが走行姿勢にあるときから接地に至るまでの間のボディ降ろし行程図 前記ボディ積み降ろし車両のボディが二次スライド位置から完全接地に至るまでの間のボディ降ろし行程図
本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
先ず、図1,2には、作業車両としてのボディ積み降ろし車両Vの一例が示され、これは、ベース車両Vbと、ベース車両Vbの組立完成後にそれのメインフレームF上に架装されるボディ積み降ろし作業用の架装物Kとから構成される。ベース車両VbのメインフレームFには前輪及び後輪Wが懸架される。
図3,4も併せて参照して、ベース車両Vbには、マイクロコンピュータを主要部とする車両側制御装置UVが、また架装物Kには、同じくマイクロコンピュータを主要部とする架装物側制御装置UKがそれぞれ配備されており、その両制御装置UV,UKが互いに協働して制御装置Uを構成する。
ベース車両VbのメインフレームFには、車輪Wに駆動力を付与可能なエンジンEと、バッテリBAと、そのバッテリBAにインバータ12を介して接続されてバッテリBAからの電力で作動する電動モータMと、それらエンジンE及び電動モータMを含む駆動系としての車輪駆動系DからエンジンE又は電動モータMの動力を選択的に取出可能な動力選択取出機構PSと、それらエンジンE、電動モータM及び動力選択取出機構PSを架装物側制御装置UKと協働して制御可能な車両側制御装置UVとが少なくとも搭載される。
前記車輪駆動系Dは、エンジンEの出力側に変速機10を介して車輪即ち後輪Wが連動、連結されて成るものであり、その変速機10の入力側とエンジンEの出力側との間には、その間を断接する電磁クラッチ等のクラッチ11が設けられ、またそのクラッチ11と変速機10との間には、電動モータMのモータ軸(図示せず)が直列に介装される。
そして、車両側制御装置UVにより、電磁クラッチ11を接続した状態で電動モータMを非通電にしてモータ軸を空回りさせれば、エンジンEの出力は、クラッチ11、モータ軸及び変速機10を経て車輪W側に伝動されるから、車輪WをエンジンEで走行駆動することができる。一方、クラッチ11を遮断した状態で電動モータMにバッテリBAから通電すれば、その電動モータMの出力は変速機10を経て車輪W側に伝動されるため、車輪Wを電動モータMで走行駆動することができる。このようにボディ積み降ろし車両Vは、エンジンEと電動モータMの何れを動力源としても車輪Wを走行駆動し得るハイブリッド式作業車両である。
また、車輪WをエンジンEで走行駆動しているときや減速しているときに、電動モータMは、モータ軸の前記空回りに伴い起電力を発生し得るので、これをバッテリBAに充電可能である。尚、電動モータMを上記のように発電機に兼用してもよいし、或いは、エンジンEで駆動される充電専用発電機(図示せず)を電動モータMとは別個に設けて、その発電機で発電した電力でバッテリBAに充電するようにしてもよい。
エンジンE、電動モータM、バッテリBA及びクラッチ11は、車両側制御装置UVに接続され、またエンジンEを始動操作するためのスタータスイッチES−SWも車両側制御装置UVに接続される。
また、図4の制御ブロック図に示されるバッテリBAには、バッテリBAの状態を検出する電圧計、電流計等よりなるバッテリセンサや、バッテリBAと電動モータM間での給電・充電を車両側制御装置UVからの制御信号に基づき制御する給充電回路部が含まれるものであり、それらセンサや給充電回路部は車両側制御装置UVに接続され、また特にバッテリ残量を検知するバッテリセンサは、架装物側制御装置UK(後述する第2制御装置UK2)にも接続される。
また、図4の制御ブロック図に示されるエンジンEには、エンジン各部の状態を検出するセンサや、車載の他のバッテリとエンジンの電気的な負荷部(例えば点火プラグ、スタータモータ、ジェネレータ等)との間での給電・充電を車両側制御装置UVからの制御信号に基づき制御する給充電回路部が含まれるものであり、それらエンジン側のセンサや給充電回路部は車両側制御装置UVに接続される。またエンジンEに設けられるセンサのうち、特にエンジンが運転中であることを検出してエンジン作動中信号を出力するセンサは、架装物側制御装置UKにも接続される。
而して、車両側制御装置UVと、エンジンE、電動モータM及びバッテリBAとの各間は、実際には複数の電力線及び/又は信号線で各々接続されるが、その表示を図4では一部省略して簡略的に示す。
前記変速機10には、その変速機出力を随時取出可能な動力取出装置PTOが付設されており、このような動力取出装置の構造は従来周知であるので、構造の説明は省略する。その動力取出装置PTOの出力側は、架装物Kの一部である、後述する油圧ポンプPに連動、連結される。
また、その動力取出装置PTOは、車両側制御装置UVに接続されており、同じく車両側制御装置UVに接続した動力取出スイッチP−SWへの操作入力に応じて変速機10の出力(即ち変速機上流側の動力源E,Mからの動力)を車輪W側と油圧ポンプP側とに選択的に切換えて伝達できるようになっている。即ち、その動力取出スイッチP−SWがオン操作された場合には、その操作信号が車両側制御装置UVに出力されるのに応じて、車両側制御装置UVが動力取出装置PTOに対し油圧ポンプP側への動力接続状態を指令する信号を出力し、これにより、変速機10の出力が油圧ポンプP側に伝達されてポンプ駆動可能となる。一方、動力取出スイッチP−SWがオフに切換えられた場合には、その動力取出スイッチP−SWからの前記操作信号が出力されなくなるのに応じて、車両側制御装置UVが動力取出装置PTOに対し油圧ポンプP側への動力遮断状態を指令する信号を出力し、これにより、変速機10の出力が車輪W側に伝達されて走行駆動可能となる。
そして、動力取出装置PTOが実際に動力源E,Mから油圧ポンプP側への動力伝達を可能とする動力接続状態にあるときに、その状態を架装物側制御装置UKに確認させるための動力取出中信号が車両側制御装置UVから架装物側制御装置UK(後述する第2制御装置UK2)側に出力され、この動力取出中信号の出力は、動力取出装置PTOが動力源E,Mから油圧ポンプP側への動力伝達を遮断する動力遮断状態に切換わるのに応じて停止される。
而して、前記したクラッチ11及び動力取出装置PTOは、互いに協働して前記動力選択取出機構PSを構成している。
尚、本実施形態の車輪駆動系Dでは、エンジンE及び電動モータMが互いに直列に配置されるが、本発明では、電動モータM及びエンジンEを互いに並列に変速機10側に接続するようにしてもよい。
次に、図5〜図9も併せて参照して、前記架装物Kの具体的構成を説明する。架装物Kは、ベース車両Vbの車体としてのメインフレームF上に載置、固定される平面視矩形枠状のサブフレーム2をベースフレームとする。このサブフレーム2上には、リフトフレームFLが後方に傾動可能に搭載、軸支され、さらにこのリフトフレームFL上にボディBが前後にスライド移動可能に搭載されている。
このボディBは、被搬送物、例えば故障車V′等を上面に積載し得るように平面視で長方形状をなす平板よりなる荷受台Bmと、その荷受台Bmの前端に一体的に立設されて車幅方向に延びる前板Bfとを備える。その荷受台Bmは、前記メインフレームFやサブフレーム2よりも幅広で且つ前後方向に長く形成される。
また荷受台Bmの下面には、これに必要な剛性強度を付与すべく縦横に延びる補強リブBmcが一体的に突設され、また荷受台Bmの左右両側縁には一対の側板Bmsが一体的に垂設される。尚、その側板Bmsは、荷受台Bmの上面より上方に延ばして、被搬送物の転落防止ストッパとして機能させてもよい。
前記メインフレームFの後端には、リフトフレームFLを前後方向に転動案内するための一対の案内輪3が横軸まわりに回転自在に軸支されている。またメインフレームFの後端には、被搬送物としての故障車等を積載したボディBの積み降ろし作業時に、メインフレームFを安定的に保持するアウトリガー4が張り出し可能に設けられる。
前記リフトフレームFLは、メインフレームF及びサブフレーム2よりも幅狭に形成されるものであって、前後方向に互いに平行に延びるチャンネル材よりなる一対の縦桁6と、その両縦桁6間を結合する横桁7とを備えており、全体として細長い方形枠状に形成される。このリフトフレームFLの後部は、前記一対の案内輪3上に前後にスライド移動できるように載置されていて、その後端部は車体フレームFSよりも後方に長く延長されている。
このリフトフレームFLの前後方向の中間部と、前記サブフレーム2の前後方向中間部との間には、チルト手段8が連結されている。このチルト手段8は、従来公知の構造のものであって、サブフレーム2とリフトフレームFL間にピン連結p1,p2されるリフトリンク9と、このリフトリンク9の中間部とサブフレーム2との間にピン連結p3,p4される油圧シリンダよりなる第1油圧アクチュエータA1とより構成されており、この第1油圧アクチュエータA1の伸長作動により、リフトフレームFLを後上方に傾動させることができる。
前記リフトフレームFLには、ボディBを係脱可能に連結する連結手段Jと、この連結手段Jを前後に強制移送するための移送手段Tが設けられる。
図5〜8に示すように、前記連結手段Jは、2組の左右転動輪16を軸架した走行フレーム15と、この走行フレーム15に起立固定される係止片17とを備えており、前記係止片17には、上方に開放するフック171 が形成されている。そしてこの連結手段Jの左右転動輪16は、リフトフレームFL上に転動自在に載置されていて後述する移送手段Tのチエン23に緩みがあっても支障なく連結手段JをリフトフレームFL上に沿って移送させることができる。
前記移送手段Tは、リフトフレームFLの前端に回転自在に軸架した駆動軸19に固着される駆動スプロケット20と、リフトフレームFLの後端に回転自在に軸架した被動軸21に固着される被動スプロケット22と、前記両スプロケット20,22に懸回される無端状コンベアとしてのチエン23と、前記駆動軸19に連動連結される油圧モータよりなる第2油圧アクチュエータA2とより構成されている。前記無端状チエン23の上側には、前記連結手段Jの係止片17の下端が結着されている。従って、第2油圧アクチュエータA2を回転駆動すれば、前記移送手段Tを駆動することができ、これに連結される連結手段JをリフトフレームFLに沿って前後に強制駆動することができる。
図5,6に示すように、リフトフレームFLの後端左右には、それぞれ支持軸26が外側方に向かって片持状に支持されており、これらの支持軸26には、転動輪27が回転自在に軸支されている。そしてリフトフレームFL上に支持される、後述のボディB(本実施形態ではボディB下面の、前後方向に延びる補強リブBmc)がこれら案内輪27上を前後に移動することができる。
ボディBには、その前縁の左右中央部において、前記連結手段Jのフック171 に係脱自在な係合ピン32がブラケット33を介して取り付けられ、これにより、ボディBが連結手段Jを介して移送手段Tに係脱され、その係止状態ではボディBをリフトフレームFL上で前後駆動可能である。更にボディBには、その後縁左右において左右一対の接地輪34が回転自在に軸支されている。尚、ボディBは、移送手段Tに連結したままで外れないように構成してもよい。
また図1に示すように、前記ボディBとリフトフレームFLには、それらを係脱するための係脱機構EKが設けられる。この係脱機構EKは、ボディBに設けられる雄片35と、これに対応してリフトフレームFLに設けられる雌片36とよりなり、図1,2に示すように、ボディBが最前端の走行位置に戻されると、雄片35が雌片36に係合してボディBをリフトフレームFL上に固縛し、またボディBが後方にスライドするとそれらの係合が外れるようにされる。
また図12,13に示すように、ボディ積み降ろし車両Vには、ボディBを車体Fと地面間で積み降ろし制御する(より具体的にはリフトフレームFLを傾動制御し又はボディBをリフトフレームFL上に前後にスライド移動制御する)ために用いる複数の第1〜5近接スイッチS1〜S5が設けられる。即ち、リフトフレームFLの前端とボディBの前端間には、ボディBのスライド量を「0」検知する第1近接スイッチS1(図12(a)参照)が、また車体フレームFとリフトフレームFL間には、リフトフレームFLのチルト角「0」を検知する第2近接スイッチS2(図12(a)参照)が、またボディBと、リフトフレームFL間には、ボディBの一次スライド量(約1,900mm)を検知する第3近接スイッチS3(図12(b)参照)が、またリフトフレームFLとチルト手段8間には、リフトシリンダの一次チルト角(約12°)を検知する第4近接スイッチS4(図12(c)参照)が、またボディBとリフトフレームFL間には、ボディBの二次スライド量、すなわちスライド後端を検知する第5近接スイッチS5(図13(e)参照)がそれぞれ配設される。
前記第1〜5近接スイッチS1〜S5は、架装物側制御装置UK(後述する第1制御装置UK1)に接続されており、これら近接スイッチS1〜S5の検出信号は、後述するボディ積み降ろし制御の際に実行される第1,第2油圧アクチュエータA1,A2のシーケンス制御に利用される。
更にボディBの荷受台Bmの前部には、前記油圧ポンプPの吐出油で作動して被搬送物(例えば自力走行困難な故障車V′等)を荷受台Bm上に強制的に引き上げ可能な油圧ウインチHWが設けられる。この油圧ウインチHWは、ワイヤwを巻取り・繰出し可能なウインチドラムHWdと、このウインチドラムHWdに連動連結されて同ドラムを回転駆動し得る油圧モータからなる第3油圧アクチュエータA3とを備え、第3油圧アクチュエータA3は、それのケーシングが荷受台Bm上に固定支持される。また荷受台Bm上には、ワイヤwを回転自在に係合案内する複数の案内滑車g1,g2が付設され、ワイヤwの自由端には、故障車V′等の被搬送物に係脱可能に係止させるフックfが設けられる。
またボディBの後端部には、そのボディBの上面と地面間を滑らかに接続して故障車V′等を荷受台Bm上にスムーズに引き上げ可能な道板100の基部が起伏可能に軸支される。その軸支部の周辺で道板100とボディB間には、前記油圧ポンプPの吐出油で作動して道板100を強制的に起伏駆動し得る起伏駆動手段A4が介装され、これにより、道板100は、先端が接地した後下がり傾斜姿勢の伏倒位置と、略鉛直な起立位置との間で起伏駆動可能である。前記起伏駆動手段は、本実施形態では一端及び他端が荷受台Bmの下部と道板100の基部とにそれぞれ枢支連結された油圧シリンダよりなる第4油圧アクチュエータA4により構成される。
ベース車両Vbの運転室には、操作装置としての操作盤CF(図4のブロック図にのみ図示)が設けられる。この操作盤CFには、ボディ積み降ろし車両Vに搭載の作業機、例えばボディB,油圧ウインチHW、道板100の各作業態様(より具体的には第1〜第4油圧アクチュエータA1〜A4の作動態様)を任意に選択するための第1〜第3作業選択スイッチCF−SW1〜3と、前記動力取出スイッチP−SWと、油圧ポンプPの動力源(即ちエンジンEか電動モータMか)を選択するための第1動力源選択用スイッチM−SWfと、図示しないメインスイッチとが少なくとも設けられる。
第1動力源選択スイッチM−SWfは、これをオン操作すれば第1モータ選択信号が架装物側制御装置UK(後述する第2制御装置UK2)に出力され、またオフ操作すれば第1モータ選択信号が非出力となる。
また第1作業選択スイッチCF−SW1は、車体F上と地面間でのボディBの積み降ろし作動(より具体的にはリフトフレームFLの傾動制御(即ち第1油圧アクチュエータA1の作動制御)とボディBのリフトフレームFL上での前後スライド制御(即ち第2油圧アクチュエータA2の作動制御)とを後述する所定順序で実行するシーケンス制御)を指令するボディ積み降ろし用スイッチであって、本実施形態ではボディBの積込み・降ろしを個別に指令する一対の操作スイッチより構成される。
また第2作業選択スイッチCF−SW2は、油圧ウインチHWの作動(即ち第3油圧アクチュエータA3の作動制御)を指令するウインチ操作用スイッチであって、本実施形態ではワイヤwの巻き取り・繰り出しを個別に指令する一対の操作スイッチより構成されている。
更に第3作業選択スイッチCF−SW3は、道板100の作動(即ち第4油圧アクチュエータA4の作動制御)を指令する道板操作用スイッチであって、本実施形態では道板100の起立・伏倒を個別に指令する一対の操作スイッチより構成される。
また図10に例示したように、操作盤CFとは別個独立し且つ携帯可能なリモコンCRがボディ積み降ろし車両Vに対し用意されており、このリモコンCRも操作装置として機能する。このリモコンCRには、ボディ積み降ろし車両Vに搭載の前記作業機B,HW,100の各作業態様(より具体的には第1〜第4油圧アクチュエータA1〜A4の作動態様)を任意に選択するための第1〜第3作業選択スイッチCR−SW1〜3と、油圧ポンプPの作動速度(より具体的には油圧ポンプPの動力源であるエンジンE又は電動モータMの作動速度)を複数段に切換操作するための速度切換スイッチCR−SW4と、油圧ポンプPの動力源(即ちエンジンEか電動モータMか)を選択するための第2動力源選択用スイッチM−SWrとが少なくとも設けられる。
このリモコンCRの第1〜第3作業選択スイッチCR−SW1〜3は、操作盤CFに設けた前記第1〜第3作業選択スイッチCF−SW1〜3と基本的に同じ操作機能を持つものである。即ち、第1作業選択スイッチCR−SW1は、ボディBの積込み・降ろしを個別に指令する一対の操作スイッチよりなるボディ積み降ろし用スイッチであり、また第2作業選択スイッチCR−SW2は、ワイヤwの巻き取り・繰り出しを個別に指令する一対の操作スイッチよりなる油圧ウインチHWの操作用スイッチであり、更に第3作業選択スイッチCR−SW3は、道板100の起立・伏倒を個別に指令する一対の操作スイッチよりなる道板操作用スイッチである。また第2動力源選択スイッチM−SWrは、これをオン操作すれば第2モータ選択信号が架装物側制御装置UK(後述する第2制御装置UK2)に出力され、またオフ操作すれば第2モータ選択信号が非出力となる。
また前記操作盤CFと、荷受台Bm前部に立設した前板Bfの後面に付設した表示板Bfiとには、動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrに対する切換え操作時期を判断する手掛かりとなる所定の情報を作業員に報知するための報知手段としての第1〜第5報知ランプL1〜L5が設けられる。尚、表示板Bfiは、荷受台Bm上に積載される故障車V′等に乗り込んだ作業員から車両ボンネットに邪魔されずに目視できる高さ(例えばバンパ高さよりも上の高さ)に配置される。尚、前板Bfにおける表示板Bfiの設置位置は、本実施形態では前板Bfの後面としたが、その設置位置に限定されず、例えば表示板Bfiを前板Bfの外周部に設置してもよい。
上記第1〜第5報知ランプL1〜L5は、車両Vのキースイッチ(図示せず)がオン操作されている状態で点灯可能となるものであり、特に第1報知ランプL1は、油圧ポンプPが電動モータMで正常に駆動可能な状態である時にその旨を報知すべく点灯し、また第2報知ランプL2は、バッテリBAの残量が所定値以下に低下している時にその旨を報知すべく点灯し、また第3報知ランプL3は、油圧ポンプPが電動モータMで駆動された状態(即ちモータ駆動中)にあるときにその旨を報知すべく点灯し、また第4報知ランプL4は、バッテリBAの残量が所定値を超えて十分にある時にその旨を報知すべく点灯し、また第5報知ランプL5は、動力源選択スイッチM−SWf又はM−SWrがモータ駆動状態を選択する操作位置にある状態でその旨を報知すべく点灯する。尚、操作盤CF及び前板Bfの表示板Bfiには、報知ランプL1〜L5の報知内容(表示情報)がそれぞれ付される。
前記第1報知ランプL1が報知する「電動モータMで正常に駆動可能な状態」とは、バッテリBAの残量(即ち充電されている電気量)が十分に、即ち所定下限値以上、確保されており、且つ電動モータMをバッテリBAからの電力で作動させるための、電動モータM及びバッテリBAを含む電気系統(以下、本明細書では単に「電気系統」という)が故障していない状態(即ち断線、短絡、素子破損等の故障がなくて、該電気系統が正常に機能する状態)をいう。
尚、以上説明した報知ランプL1〜L5は、報知機能を視覚的により識別し易くするために報知機能毎に適宜色分けしたり、或いは、少なくとも一部の報知ランプの点滅態様を変更(例えば点滅間隔を変更)してもよい。また第1〜第5の報知手段としては、本実施形態の第1〜第5報知ランプL1〜L5に代えて(或いは加えて)、所定の報知音又はアナウンス音を発する音声発生手段を用いることも可能である。尚、本明細書で報知ランプL1〜L5とは、電球やパイロットランプは元より、LED(発光ダイオード)やバックライト付き液晶をも含む広い概念で使用される。
ところで前記操作盤CFは、本実施形態ではベース車両Vbの運転室に設置したが、この配置構成に加えて、或いは代えて、第3の操作盤(図示せず)をベース車両Vbの運転室外の車両適所に配置してもよい。また前記リモコンCRは、本実施形態では作業選択スイッチCR−SW1〜3、速度切換スイッチCR−SW4及び第2動力源選択スイッチM−SWrへの各操作入力を無線電波で架装物側制御装置UKに送信可能な無線リモコンを使用したが、有線リモコンを使用してもよい。
更に架装物Kの適所には、車載の作業機、即ちボディB、油圧ウインチHW及び道板100を作動させるための、前記油圧ポンプPを含む油圧回路が搭載される。この油圧回路は、図11に示すように、吸込側が油タンクTに接続された油圧ポンプPと、この油圧ポンプPの吐出側を前記第1〜第4油圧アクチュエータA1〜A4に並列に接続する油路に各々介装される第1〜第4バルブv1〜v4と、油圧ポンプPの吐出圧を所定値以下に抑えるべく油圧ポンプPの吐出側と油タンクT間に介装されるリリーフ弁Rとを少なくとも備える。
第1〜第4バルブv1〜v4は、本実施形態では3位置電磁切換弁より各々構成されていて、架装物側制御装置UKの第1制御装置UK1に接続される。そして、第1制御装置UK1は、作業選択スイッチCF−SW1〜3,CR−SW1〜3への操作入力に応じて(即ちその作業選択スイッチCF−SW1〜3,CR−SW1〜3をオン操作している間は発信されていて第1制御装置UK1に入力される制御信号に応じて)対応のバルブv1〜v4のソレノイドを励磁させることで該バルブv1〜v4を一方側又は他方側の切換位置に切換えたバルブ作動状態として、油圧アクチュエータA1〜A4(より具体的には作業機B,HW,100)に当該操作入力に対応した作業を実行させる。また第1制御装置UK1からの前記制御信号の入力が停止(即ち前記ソレノイドが消磁)となると、バルブv1〜v4を内蔵中立ばねの弾発力で所定の中立位置に自動復帰、保持されるので、油圧アクチュエータA1〜A4(より具体的には作業機B,HW,100)の上記作業を停止させる。
即ち、第1〜第4バルブv1〜v4は、対応する第1〜第4油圧アクチュエータA1〜A4の作動(油圧モータの場合は正逆転、油圧シリンダの場合は伸縮作動)を互いに独立して切換制御すべく、第1〜第4油圧アクチュエータA1〜A4と油圧ポンプPとの各間での作動油の給排制御を行えるように構成される。そして、その各バルブv1〜v4が中立位置に切換えられると、それと同時に各バルブv1〜v4と対応する油圧アクチュエータA1〜A4の作動油室との間が遮断されて油圧アクチュエータA1〜A4が油圧ロックされ、これにより、対応する作業機B,HW,100がその時点の作業位置に停止、ロックされる。尚、本実施形態では、第1〜第4バルブv1〜v4は、マルチバルブMVとして単一の基体内に集中配備されてユニット化されており、このマルチバルブMVがバルブ装置を構成する。
油圧ポンプPは、吐出容量可変型の油圧ポンプで構成され、特に本実施形態では、図示しないポンプケーシングに環状配列されて各々摺動可能に嵌装される複数のプランジャと、それらプランジャの端部に摺接する、ポンプケーシングに対し相対回転可能な斜板とを有する斜板式プランジャポンプから構成されていて、その斜板の傾斜角度の変更により各プランジャの作動ストローク、延いてはポンプ吐出容量を変更可能となっている。前記斜板には、その傾斜角度を変更可能とすべく斜板を駆動する電動アクチュエータAが連動、連結される。
ところで前記架装物側制御装置UKは、操作盤CF及びリモコンCRの作業選択スイッチCF−SW1〜3,CR−SW1〜3への操作入力に応じて作業機B,HW,100(より具体的には油圧アクチュエータA1〜A4)を作動制御すべく前記マルチバルブMVにバルブ制御信号を出力可能な、マイクロコンピュータを主要部とする第1制御装置UK1と、その第1制御装置UK1及び車両側制御装置UV間に介装されてその間の信号授受、即ちインターフェース機能を発揮し得る第2制御装置UK2とより構成される。尚、車両側制御装置UV及び架装物用制御装置UKは、何れも車両のキースイッチがオン操作されるのに応じて車載電源に通電されて起動され、そのキースイッチがオフ操作されるのに応じて非通電となって作動停止する。
第1制御装置UK1は、作業機B,HW,100(より具体的には油圧アクチュエータA1〜A4)を作動制御すべくボディ積み降ろし車両Vに従来普通に搭載、使用される作業機用制御装置と基本的に同一構造の制御装置であり、これには、操作盤CF及びリモコンCRの作業選択スイッチCF−SW1〜3,CR−SW1〜3への操作入力(より具体的には操作盤CF及びリモコンCRが当該操作入力に応じて発信する制御信号)と、リモコンCRの速度切換スイッチCR−SW4への操作入力(より具体的にはリモコンCRが当該操作入力に応じて発信する制御信号)と、操作盤CF及びリモコンCRの動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrへの操作入力(より具体的には操作盤CF及びリモコンCRが当該操作入力に応じて発信するモータ選択信号の出力・非出力)を受信できるように接続される。
更に第1制御装置UK1には、作業選択スイッチCF−SW1〜3,CR−SW1〜3への操作入力に応じて操作装置としての操作盤CF又はリモコンCRから出力される制御信号の第1制御装置UK1への信号入力部となるコモン端子台CTが設けられる。このコモン端子台CTは、前記制御信号の入力経路から独立したコモン端子CTaを有しており、このコモン端子CTaには、通常は第2制御装置UK2から所定電圧(例えば車載バッテリの出力電圧である24V)が印加される。この印加電圧は、コモン端子台CTの各端子を経由して各端子の接続機器に電力を供給して、その接続機器を正常に機能させることができる。
一方、このコモン端子CTaに前記所定電圧を印加しなければ、前記接続機器は電力を受けられず、有効に機能しないため、例えば、その接続機器がスイッチであれば、これに操作入力がなされても、該操作入力に応じた操作信号をスイッチから出力できず、また、その接続機器が例えば受信器であれば、その受信機能が無効となる。かくして、上記コモン端子台CTは、コモン端子CTaに所定電圧が印加された状態では前記操作入力に対応した前記制御信号の第1制御装置UK1への入力を許容するが、そのコモン端子CTaに前記所定電圧が印加されない状態では前記制御信号の第1制御装置UK1への入力を禁止する。
而して第2制御装置UK2は、油圧ポンプPがモータ駆動状態にある場合に通常は前記所定電圧をコモン端子CTaに印加するが、バッテリBAの残容量が所定値以下に低下したときには、コモン端子CTaへの前記所定電圧の印加を停止する。かくして、コモン端子台CTと、それのコモン端子CTaに第2制御装置UK2から前記所定電圧を印加する信号線201と、第2制御装置UK2とが互いに協働して、油圧ポンプPがモータ駆動状態にあり且つバッテリBAの残容量が所定値以下に低下したときに、前記操作入力の制御装置U(第1制御装置UK1)への入力を禁止する入力禁止手段CXを構成する。
また本実施形態では、リモコンCRが無線リモコンであることから、第1制御装置UK1には、リモコンCRが発した制御信号(電波)を受信可能な受信器200が付設される。この受信器200は、作業選択スイッチCR−SW1〜3への操作入力に応じてリモコンCRが発した制御信号(電波)に対応した受信信号を出力する信号出力部を有しており、この信号出力部がコモン端子台CTを介して第1制御装置UK1に接続される。
また受信器200は、速度切換スイッチCR−SW4への操作入力に応じてリモコンCRが発した制御信号(電波)に対応した受信信号を出力する信号出力部を有しており、この信号出力部は、コモン端子台CTを介さずに第1制御装置UK1に接続される。
さらに受信器200は、モータ駆動選択用スイッチM−SWrへの操作入力に応じてリモコンCRが発した制御信号(電波)に対応した受信信号を出力する信号出力部を有しており、この信号出力部は、コモン端子台CT及び第1制御装置UK1を介さずに第2制御装置UK2に接続される。
尚、受信器200は、リモコンCRが発した制御信号(電波)を受信している間は前記信号出力部から受信信号を出力する。
また、第1制御装置UK1は、作業機(ボディB,油圧ウインチHW,道板100)を作動させる第1〜第4油圧アクチュエータA1〜A4を作動制御する前記マルチバルブMV(各バルブv1〜v4)に接続され、該バルブv1〜v4に作動指令信号(制御信号)を個別に出力可能である。
更に第1制御装置UK1は、作業選択スイッチCF−SW1〜3,CR−SW1〜3への操作入力状況から作業機B,HW,100の何れかが作動中であると判断したときに、速度切換スイッチCR−SW4への操作入力に応じてエンジンEの回転数を複数段(本実施形態は2段)にアイドルアップし或いは電動モータMの回転速度を複数段に増減するための複数の(第1,第2)アイドルアップ信号を第2制御装置UK2に出力可能である。そして、このアイドルアップ信号の入力に応じて、第2制御装置UK2は、作業機B,HW,100が作動中である旨の作業機作動中信号と、アイドルアップ信号に対応した電子ガバナ信号とを車両側制御装置UVのエンジン制御部及びモータ制御部に出力して、エンジンE又は電動モータMの出力回転数を複数段に増大制御可能となっている。
即ち、第1制御装置UK1は、速度切換スイッチCR−SW4への操作入力に応じて油圧ポンプPの作動速度を複数段に切換えるための複数のアイドルアップ信号(速度切換信号)を第2制御装置UK2に出力可能である。そして、その第2制御装置UK2が有する信号変換手段TRが、前記複数のアイドルアップ信号に対応した複数の電子ガバナ信号を電圧信号として出力可能であり、且つ油圧ポンプPがエンジン駆動状態にある場合の複数の電子ガバナ信号(即ちエンジン駆動用の電子ガバナ信号)と、同油圧ポンプPがモータ駆動状態にある場合の複数の電子ガバナ信号(即ち電動用の電子ガバナ信号)とが相異なるように電子ガバナ信号の出力電圧領域を、油圧ポンプPがエンジン駆動状態にあるかモータ駆動状態にあるかで変更するように構成される。
例えば、本実施形態では、油圧ポンプPがエンジン駆動状態にある場合にはエンジン駆動用の電子ガバナ信号の出力電圧領域が低電圧領域とされ、また油圧ポンプPがモータ駆動状態にある場合には電動用の電子ガバナ信号の出力電圧領域が高電圧領域とされる。
この信号変換の具体例を表1に示すと、次の通りである。
Figure 2019189230
而して、本実施形態では、動力取出スイッチP−SWがオン操作されるのに応じて車両側制御装置UVが動力取出装置PTOを動力接続状態としたときに、動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrへの操作入力によりポンプ動力源としてエンジンEが選択された場合には、車両側制御装置UVがエンジンEをアイドリング状態(即ちスロー速度)に制御し、これに伴い油圧ポンプPはスロー速度で待機運転される。またポンプ動力源として電動モータMが選択された場合は、電動モータMは停止状態で待機する。
この状態より、第1,第2作業選択スイッチCF−SW1,2,CR−SW1,2が操作入力されると、その操作入力に応じて架装物側制御装置UKの第1制御装置UK1が、バルブ装置MV(対応するバルブv1〜v4)に制御信号を出力してバルブ装置MVを切換作動させると共に、第1アイドルアップ信号を第2制御装置UK2に出力し、その第2制御装置UK2は、第1アイドルアップ信号に対応した第1電子ガバナ信号を車両側制御装置UVに出力する。この場合、油圧ポンプPがエンジン駆動状態にあればエンジン駆動用の第1電子ガバナ信号が、またモータ駆動状態にあればモータ駆動用の第1電子ガバナ信号がそれぞれ車両側制御装置UVに出力される。これにより、車両側制御装置UVは、エンジンE又は電動モータMを前記スロー速度よりも速い通常速度で作動させるため、油圧ポンプP(従って第1〜第3油圧アクチュエータA1〜A3、延いてはボディB又は油圧ウインチHW)は、通常速度で作動する。
この状態より、作業員がリモコンCRの速度切換スイッチCR−SW4を一度押すと、第1制御装置UK1が第2アイドルアップ信号を第2制御装置UK2に出力して、その第2アイドルアップ信号に対応した第2電子ガバナ信号を車両側制御装置UVに出力する。この場合、油圧ポンプPがエンジン駆動状態にあればエンジン駆動用の第2電子ガバナ信号が、またモータ駆動状態にあればモータ駆動用の第2電子ガバナ信号がそれぞれ車両側制御装置UVに出力される。これにより、車両側制御装置UVは、エンジンE又は電動モータMを前記通常速度よりも速い高速で作動させるため、油圧ポンプP(従って第1〜第3油圧アクチュエータA1〜A3、延いてはボディB又は油圧ウインチHW)は、高速で作動する。
この状態より、作業員がリモコンCRの速度切換スイッチCR−SW4をもう一度押すと、第1制御装置UK1が第1のアイドルアップ信号を第2制御装置UK2に出力して、その第1アイドルアップ信号に対応した第1電子ガバナ信号を車両側制御装置UVに出力する。これにより、車両側制御装置UVは、エンジンE又は電動モータMを前記通常速度で作動させるため、油圧ポンプP(従って第1〜第3油圧アクチュエータA1〜A3、延いてはボディB又は油圧ウインチHW)は、通常速度で作動する。以後は、速度切換スイッチCR−SW4を押す度毎に、第1制御装置UK1が出力するアイドルアップ信号が交互に切換わり、これに伴い、エンジンE又は電動モータMの作動速度が通常速度と高速との間で交互に切換わる。
本実施形態の第2制御装置UK2は、上記のように油圧ポンプPがエンジン駆動状態にある場合とモータ駆動状態にある場合とで電子ガバナ信号が相異なる(即ちエンジン駆動用の電子ガバナ信号と電動用の電子ガバナ信号とが異なる信号形態で出力される)ように、第1制御装置UK1からのアイドルアップ信号を信号変換する信号変換手段TRを有している。そのため、速度切換スイッチCR−SW4への操作入力に応じて第1制御装置UK1から出力される速度切換信号(アイドルアップ信号)の信号形態を、油圧ポンプPがエンジン駆動状態か電動状態かに応じて特別に異ならせる必要はなくなり、それだけ第1制御装置UK1が出力すべき速度切換信号(アイドルアップ信号)の数を少なくできる。従って、架装物側制御装置UKにおいて、バルブ装置MVの切換制御を担う第1制御装置UK1の構成を簡素化できるだけでなく、作業車両がハイブリッド型・非ハイブリッド型の如何に関係なく共通の第1制御装置UK1を利用可能となり、コスト節減が図られる。
また特に本実施形態の第1制御装置UK1は、速度切換スイッチCR−SW4への操作入力に応じて油圧ポンプPの作動速度を複数段(例えば2段)に切換えるための複数のアイドルアップ信号を第2制御装置UK2に出力可能であり、しかも信号変換手段TRは、複数のアイドルアップ信号に対応した複数の電子ガバナ信号を電圧信号として出力可能であり、且つ油圧ポンプPがエンジン駆動状態にある場合の複数の電子ガバナ信号と、同ポンプがモータ駆動状態にある場合の複数の電子ガバナ信号とが相異なるように電子ガバナ信号の出力電圧領域をエンジン駆動状態とモータ駆動状態とで変えている。従って、速度切換段数が多くても、上記信号変換手段TRは、速度切換段に応じて第2制御装置UK2内で電子ガバナ信号の出力電圧領域を単に変更(即ち電圧変換)するだけの簡単な構成で済むことから、更なるコスト節減が図られる。
尚、本実施形態では、油圧ポンプPの作動速度を2段に切換えるための2種のアイドルアップ信号を第1制御装置UK1から第2制御装置UK2に出力するものを例示したが、その切換段数は任意に設定可能であり、例えば1段でもよく、また3段以上でもよい。何れにせよ、その切換段数に相当する数の速度切換信号が第1制御装置UK1から第2制御装置UK2に出力される。
さらに第2制御装置UK2には、操作盤CFのモータ駆動選択用スイッチM−SWfがその操作入力信号を受信できるように接続されており、また前記第1〜第5報知ランプL1〜5が第2制御装置UK2からの出力電流により報知(点灯)作動できるよう接続される。
また、第2制御装置UK2からは、動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrがオン操作されてモータ選択信号が出力されるのに応じてモータ駆動指令信号を車両側制御装置UVのモータ制御部に出力可能とし、そのモータ駆動指令信号と前記作業機作動中信号とに基づいて、バッテリBAから電動モータMへの通電(従ってモータ作動)を実行可能としている。即ち、車両側制御装置UVは、第2制御装置UK2からモータ駆動指令信号を受けると、ポンプ動力源を電動モータMとするようエンジンE、電動モータM及び動力選択取出機構PSを制御可能であり、また第2制御装置UK2からモータ駆動指令信号を受けないで動力取出スイッチP−SWから動力取出接続信号を受ける場合は、ポンプ動力源をエンジンEとするようエンジンE、電動モータM及び動力選択取出機構PSを制御可能である。かくして、第2制御装置UK2は、動力源選択スイッチM−SWf,M−SWr及び動力取出スイッチP−SWに対する操作入力に応じて、且つ車両側制御装置UVと協働して、油圧ポンプPをエンジンEで駆動するエンジン駆動状態と電動モータMで駆動するモータ駆動状態とを切換制御可能である。
また、第2制御装置UK2は、これに操作盤CF又はリモコンCRの第1作業選択スイッチCF−SW1,CR−SW1への操作入力に応じてチルト信号を第1制御装置UK1から入力されるようになっており、その信号を以てボディBが車体Fと地面間で積み降ろし作業状態にあるか否かを判断可能である。また、第2制御装置UK2は、これに操作盤CF又はリモコンCRの第2作業選択スイッチCF−SW2,CR−SW2への操作入力に応じてウインチ作動信号を第1制御装置UK1から入力されるようになっており、その信号を以て油圧ウインチHWが作動状態にあるか否かを判断可能である。また、第2制御装置UK2は、これに操作盤CF又はリモコンCRの第3作業選択スイッチCF−SW3,CR−SW3への操作入力に応じて道板起伏信号を第1制御装置UK1から入力されるようになっており、その信号を以て道板100が起伏作動状態にあるか否かを判断可能である。そして、それらの判断結果に基づき第2制御装置UK2は、車両側制御装置UVと協働して、表2に示すような作動態様を以て作業機(ボディB,油圧ウインチHW,道板100)を作動させるときのポンプ動力源(即ちエンジンEか電動モータMか)を選定すると共に、動力源E,Mの作動速度(従って油圧ポンプPの作動速度)を選定する。
Figure 2019189230
この表2に示すように本実施形態では、第1作業選択スイッチCF−SW1,CR−SW1への操作入力に応じてボディBを積み降ろしする場合は、動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrへの操作入力に応じて油圧ポンプPの動力源がエンジンE又は電動モータMの任意選択とされ且つ電動優先となる。この場合の「電動優先」とは、もし動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrへの操作入力に応じてポンプ動力源としてエンジンEが選択された場合は、その操作入力の直後に、作業員に対し「エンジン駆動が選択された」旨の報知が所定期間なされ、その報知期間内にモータ駆動に切換えられなければエンジン駆動状態に移行(即ちその報知期間を待って移行)するものであり、その逆に、動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrへの操作入力に応じてポンプ動力源として電動モータMが選択された場合は、上記のような報知を行わずに直ちにモータ駆動状態に移行するものである。尚、上記の各場合において、エンジンE又は電動モータMの速度切換えは、前述のように速度切換スイッチCR−SW4への操作入力に応じて随時行われる。
また第2作業選択スイッチCF−SW2,CR−SW2への操作入力に応じて油圧ウインチHWを作動させる場合は、動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrへの操作入力に応じてポンプ動力源としてエンジンE又は電動モータMが任意選択とされ、上記したような「電動優先」の処理は採用しない。尚、必要に応じて油圧ウインチHWを作動させる場合にも上記任意選択で且つ「電動優先」又は「エンジン優先」を採用してもよい。尚、上記の場合においても、エンジンE又は電動モータMの速度切換えは、前述のように速度切換スイッチCR−SW4への操作入力に応じて随時行われる。
また第3作業選択スイッチCF−SW3,CR−SW3への操作入力に応じて道板100を第4油圧アクチュエータA4で起伏作動させる場合は、制御装置U(車両側制御装置UV)により、動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrへの操作入力に関係なくポンプ動力源が電動モータMに選択される。しかも道板100を起立回動させるときは電動モータMを通常速度で回転させ、また道板100を伏倒回動させるときは電動モータMをスロー速度で回転させて、道板100の接地が緩やかに行われて接地時の衝撃を低減できるようにしている。
このように本実施形態では、エンジン、並びに電動モータの何れによっても駆動可能な油圧ポンプが、表1のように、アイドルアップ信号が非出力の状態では「スロー」の作動速度で駆動され、アイドルアップ信号が第1アイドルアップ信号の状態では「通常速度」で駆動され、アイドルアップ信号が第2アイドルアップ信号の状態では「高速」で駆動されるが、表2のように、作業選択スイッチのうちの第1作業選択スイッチCF−SW1,CR−SW1または第2作業選択スイッチCF−SW2,CR−SW2が選択された場合には、その作動速度の範囲が「通常速度」および「高速」の2段階に制限され、第3選択スイッチCF−SW3,CR−SW3が選択された場合には、その作動速度の範囲が「スロー」または「通常速度」の各々1段階に制限される。
なお、道板100を起伏駆動するときは、油圧ポンプPをモータ駆動状態に置くので、負荷が比較的低い道板100の起伏駆動状態では油圧ポンプPを電動で支障なく駆動可能となり、作業時の騒音低減が図られる。
ところで道板100を起伏駆動(特に伏倒回動)する場合に油圧ポンプPを電動とする制御には、次のような例外がある。即ち、制御装置U(車両側制御装置UV)は、ボディBを車体上から地面に降ろすのに油圧ポンプPをエンジン駆動状態に置いたときは、その直後に(例えば所定時間の経過前に)道板操作用の第3作業選択スイッチCF−SW3,CR−SW3への操作入力に基づいて道板100を伏倒作動させるときは、引き続き油圧ポンプPをエンジン駆動状態に置くようにして、モータ駆動状態には切換えないようにしている。これにより、その動力源切換えに因る作業時間のロスを回避できるため、全体として作業効率の向上や作業時間の短縮が図られる利点がある。
また車両側制御装置UVから第2制御装置UK2側へは、モータ駆動許可信号が出力可能となっている。そして、モータ駆動許可信号は、前記電気系統が正常であり且つバッテリBAが電池切れ(即ち残量が所定下限値未満に低下)していない場合に出力され、従って、前記電気系統が故障したり或いはバッテリBAが前記電池切れを起こした場合には、モータ駆動許可信号が出力されなくなる。
また、図示はしないが、バッテリBA及び電動モータM間には、前記電気系統の故障の有無を検出する故障診断回路が設けられており、この故障診断回路や、バッテリBAに設けた前記バッテリセンサからの各検出信号が車両側制御装置UVに入力されることにより、該車両側制御装置UVで何れの出力態様のモータ駆動許可信号を出力すべきか、或いは出力を停止すべきかの各判断がなされる。
更に架装物側制御装置UKの第2制御装置UK2には、エンジンEが運転中にあるか停止中であるかを識別させるエンジン作動中信号が、エンジンEに設けたセンサから入力可能であり、またバッテリBAの残量を示すバッテリ残量信号が、バッテリBAに設けたセンサから入力可能であり、またエンジンEがスタータスイッチS−SWへの操作入力で始動操作されたときに出力されるエンジン始動信号が、スタータスイッチS−SWに設けたセンサから入力可能であり、更に動力取出スイッチP−SWがオン操作されたときに出力される動力取出スイッチ作動信号が、動力取出スイッチP−SWに設けたセンサから入力可能である。
そして、第2制御装置UK2は、これに入力される車両側制御装置UVからの前記モータ駆動許可信号や動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrからのモータ選択信号等に基づき、操作盤CFと荷受台前板Bfの表示板Bfiとに設けた第1〜第5報知ランプL1〜L5を報知(点灯)制御することができる。
また、第2制御装置UK2は、油圧ポンプPのモータ駆動状態でバッテリBAの残容量が十分あり且つ前記電気系統に異常が発生していないと判断した場合にはコモン端子台CTのコモン端子CTaへ前記所定電圧を印加する。これにより、コモン端子台CTは、作業選択スイッチCF−SW1〜3,CR−SW1〜3へ操作入力(より具体的には当該操作入力に応じて作業選択スイッチCF−SW1〜3,CR−SW1〜3から出力される制御信号)の第1制御装置UK1への入力を許容し、その制御信号に応じて対応する油圧アクチュエータA1〜A4(従って作業機B,HW,100)が作動する。
一方、第2制御装置UK2は、油圧ポンプPのモータ駆動状態でバッテリBAが電池切れ(即ち残量が所定下限値未満に低下)したり或いは前記電気系統に異常が発生したと判断した場合にはコモン端子台CTのコモン端子CTaへの前記所定電圧の印加を停止する。これにより、作業選択スイッチCF−SW1〜3,CR−SW1〜3への操作入力(より具体的には当該操作入力に応じて作業選択スイッチCF−SW1〜3,CR−SW1〜3から出力されるはずの制御信号)が第1制御装置UK1へ入力されなくなるため、その制御信号に基づいて第1制御装置UK1からバルブ装置MVに出力されるバルブ作動信号が出力されなくなり、そのため、バルブ装置MVの各バルブv1〜v4は消磁し、内蔵中立ばねの弾発力で中立状態に自動復帰して、作業中の作業機B,HW,100を緊急停止させることができる。
従って、上記操作入力の第1制御装置UK1への入力を禁止する入力禁止手段CXを架装物側制御装置UKに単に追加するだけの簡単な構造で、バッテリ切れに因り作業機B,HW,100が予期せぬ動作をするのを未然に効果的に防止できる。特に本実施形態では入力禁止手段CXが、第1制御装置UK1の制御信号入力部となる単一のコモン端子台CTと、その端子台CTのコモン端子CTaに対し第2制御装置UK2から所定電圧を通常は印加しバッテリ残容量低下時には印加しない信号線201とを含む簡単な構成となることから、コスト節減に大いに寄与することができる。
而して、本実施形態の架装物側制御装置UKにおいては、動力源選択スイッチとしてのモータ駆動選択用スイッチM−SWf,M−SWrへの操作入力に応じて油圧ポンプPのモータ駆動状態とエンジン駆動状態とを切換制御するに際して、架装物側制御装置UKと車両側制御装置UVとの間で授受すべき全信号の、架装物側制御装置UK側の信号入,出力部が第2制御装置UK2にのみ設けられる。
従って、架装物側制御装置UKにおいて、これと車両側制御装置UVとの間で情報(信号)を授受すべきインターフェース機能部分を第2制御装置UK2に集約させることができるため、作業選択スイッチCF−SW1〜3;CR−SW1〜3への操作入力に基づき作業機B,HW,100を作動制御する従来公知の作業機用制御装置(即ち第1制御装置UK1に相当する制御装置)をそのまま流用した上で、これに新開発の第2制御装置UK2を単に追加、接続するだけで、ハイブリッド式作業車両に対応した新たな架装物側制御装置UKを簡単に構築可能となる。その結果、開発コストの節減と開発期間の短縮が図られ、また、エンジンのみで作業機用の油圧ポンプを駆動する通常タイプの作業車両と、ハイブリッド式作業車両との間で、部品(即ち第1制御装置UK1に相当する制御装置)の共通化が図られる。
次に前記実施形態の作用について説明する。
次に、主として図12,13を参照して、ボディ積み降ろしのための作業態様の一例について説明する。
[車両上のボディBを地上に降ろす工程]
1) 図12(a)において、車両は走行姿勢にあり、ボディBは車体フレームFS上にあって、連結手段Jは、そのボディBとリフトフレームFLとを連結している。この状態で、第1近接スイッチS1は、ボディBのスライド量を「0」検知し、また第2近接スイッチS2は、リフトフレームFLのチルト量を「0」検知している。
ここで操作盤CF又はリモコンCRにある第1作業選択スイッチCF−SW1,CR−SW1の「降ろし」操作スイッチがONされ、第2近接スイッチS2が「0」検知していれば、油圧モータである第2油圧アクチュエータA2が一方向すなわち後進方向に駆動され、連結手段Jの後方移動に伴いこれに連結されるボディBは後方へのスライドを開始する。
2) 図12(b)に示すように、ボディBが所定量後方に一次スライド移動して、雄片35が雌片36から外れ、さらにボディBの重心CGが、車体フレームFSの後端よりも後方に移動すると、第3近接スイッチS3がその一次スライド量(約1,900mm)を検知し、この検知信号により、第2油圧アクチュエータA2の一方向回転が停止され、第1油圧アクチュエータA1が伸長作動されて、ボディBは、リフトフレームFLと共に後方に傾動する。
3) 図12(c)に示すように、ボディBが所定量(約12°)後方に一次傾動すると、これを第4近接スイッチS4が検知し、この検知信号により第1油圧アクチュエータA1の伸長作動を停止し、第2油圧アクチュエータA2を再び一方向すなわち後進方向に駆動する。この後進駆動により、図12(d)に示すように、ボディBの後端が接地輪34を介して地上に接地される。
4) 前記接地の後は、図13(e)に示すように、ボディBが、その後端の接地状態を維持しつつ、二次スライド位置まで後方にスライドする。この二次スライド位置を第5近接スイッチ5が検知すると、この検知信号により第2油圧アクチュエータA2の後進方向の駆動が停止される。
5) 図13(f)に示すように、第1油圧アクチュエータA1が再び伸長作動されて、ボディBが二次傾動、すなわち最傾動位置まで傾動されると、リフトフレームFLの後端は地上に達するとともにボディBは完全に(即ち後端のみならず前端も)地上に接地される。ボディBが地上に完全に降ろされたら、道板操作用の第3作業選択スイッチCF−SW3,CR−SW3への操作入力に基づき第4油圧アクチュエータA4させることで起立状態の道板100を伏倒回動させて、荷受台Bm上と地面との間を滑らかに接続し、その状態でボディB上に故障車V′等の被搬送物を道板100を通して積載する。
[地上のボディBを車両上に積み込む工程]
この場合、基本的には、前記「降ろし」の場合と逆の操作が行なわれるので、その作用図を省略する。
1) ボディ積込み前には、図13(f)に示すように、リフトフレームFLが最傾倒位置すなわち二次傾倒位置まで傾倒された状態で、リフトフレームFLの後端とボディB前端とが結合状態にある。また道板100は、第4油圧アクチュエータA4により起立位置まで回動させておく。この状態で第1作業選択スイッチCF−SW1,CR−SW1の「積込」スイッチをON操作すれば、第1油圧アクチュエータA1の収縮作動によりリフトフレームFLが下方傾動する。
2) その下方傾動により、第4近接スイッチS4がリフトフレームFLの一次傾倒(約12°)を検知すれば、第1油圧アクチュエータA1の収縮停止によりリフトフレームFLの下方傾動が停止し、次いで第2油圧アクチュエータA2がボディBを前進方向に駆動する。
3) この前進駆動により、ボディBはリフトフレームFL上をその途中までスライド前進し、第3近接スイッチS3は、その一次スライド量を検知する。
4) 第3近接スイッチS3の検知により、第2油圧アクチュエータA2の前進駆動が停止され、第1油圧アクチュエータA1は再び収縮作動されてリフトフレームFLはボディBと共に下方傾動されて車体フレームF上にサブフレーム2を介して載置される。そしてリフトフレームFLのチルト角「0」を第2近接スイッチS2により検出する。これにより第1油圧アクチュエータA1の収縮作動が停止され、第2油圧アクチュエータA2は再び前進方向に駆動されてボディBは、最前端位置まで前方にスライドしてボディBの重心CGはリフトフレームFL上に移動し、第1近接スイッチS1は、ボディBのスライド量「0」を検出する。
5) 第1近接スイッチS1がボディBのスライド量「0」を検知すれば、運転席内の走行ランプが点灯して、車両は走行姿勢となり、ボディBの積込を完了する。
以上のようなボディBの、車体及び地上間での積み降ろし作業は、ボディBを傾動制御する第1油圧アクチュエータA1と、同じく前後スライド制御する第2油圧アクチュエータA2とを所定順序でシーケンス制御して実行されるものであり、そのシーケンス制御は、第1〜第5近接スイッチS1〜S5の検知信号に基づき架装物側制御装置UK、特に第1制御装置UK1がバルブ装置MV(バルブv1,v2)を所定順序で切換制御することで行われる。
[ボディB上に故障車V′等を積載する工程]
ボディB上に故障車V′等を積載する場合には、ボディBを図13(f)に示すように完全に地上に降ろすか、或いは図13(e)に示すようにボディBを前傾姿勢でその後端を接地させた状態にしておく。そして、油圧ウインチHWから繰り出したワイヤw先端のフックfに故障車V′等を係止させ、第3油圧アクチュエータA3により油圧ウインチHWを巻き取り作動させて、故障車V′等をボディBの荷受台Bm上に強制的に引き上げるようにする。
この場合、作業員は、例えば故障車V′等の前席に乗り込むか或いは故障車V′等の周辺の車外に居て、リモコンCRの第3作業選択スイッチCR−SW3の巻取り操作スイッチを押し続けるようにすれば、油圧ウインチHWを巻き取り作動させることができる。或いは、作業員は、ベース車両Vbの運転席に居て、操作盤CFの第3作業選択スイッチCF−SW3の巻取り操作スイッチを押し続けるようにしても、油圧ウインチHWを巻き取り作動させることができる。
ところで本実施形態のボディ積み降ろし車両において、油圧ウインチHW(第3油圧アクチュエータA3)により故障車等を引き上げるに際してポンプ動力源として電動モータMを選択した場合には、その引き上げ負荷が大きい関係から引き上げ途中でバッテリ切れを起こして電動モータM従って油圧ポンプPが停止する可能性がある。そして、このような場合には、電動モータ又はウインチに一般的に装備されている逆転防止機構が働いて故障車V′等の引き上げ最中に故障車V′等が突然に停止してしまうが、その際に停止原因がバッテリ切れにあるのか或いはボディ等に故障車等が引っ掛かった事にあるのかを作業員が簡単には判断できないことがある。特に引き上げ時に故障車V′等の運転席に乗り込んで運転操作をしている作業員にとっては、その判断がより難しくなる。
しかしながら本実施形態では、ボディ前板Bfに、動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrに対する切換え操作時期を判断する手掛かりとなる所定の情報を作業員に報知するための報知ランプL1〜L5が設けられるので、作業員は、たとえ故障車V′等の車内に居ても、ボディ前板Bfの報知ランプL1〜L5の点灯状況から、上記原因、即ち故障車V′等がボディB等に引っ掛かっているのか、或いはバッテリ切れ又は電気系統の故障なのか等を作業員が容易に判断可能となり、特に引き上げ時に故障車V′の運転席に乗り込んで運転操作をしている作業員にとっても原因判断が容易となって、極めて好都合である。
例えば、原因がバッテリ切れ又は電気系統の故障と判断された場合には、作業員がウインチ操作用の第3作業選択スイッチCR−SW3から手を放すことで、その操作入力が架装物側制御装置UK(第1制御装置UK1)に出力されなくなるため、バルブ装置MVが消磁されて中立位置に戻り、第3油圧アクチュエータA3を停止させる。次いで、作業員は、動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrを切換操作して動力源を電動モータMからエンジンEに切換え、これにより、油圧ポンプPがエンジンEで駆動されるため、油圧ウインチHWを再び強力に作動させて引き上げ作業を再開することができる。
また、故障車V′等が例えば車体下部やタイヤ等が大破した事故車であって、その底部がボディB等に強く擦れて引っ掛かっている等と判断された場合には、例えばそのボディBに対し故障車V′等をジャッキアップして故障車V′等と荷受台Bmとの間に移動を案内する台車を敷く等して故障車V′等を荷受台Bm上に引き上げ易くすることができる。何れにせよ、前記原因が容易に判れば、その後の対応が迅速的確に行えるようになって、全体として作業効率の向上が図られる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はそれら実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施形態が可能である。
例えば、前記実施形態では、作業車両としてボディ積み降ろし車両Vを例示したが、本発明では、その他の各種作業車両、例えば塵芥収集車、コンクリートミキサー車、コンクリートポンプ車、コンテナの積み降ろし機能付きコンテナ運搬車等の作業車両に適用可能である。
また、前記実施形態では、電動モータMの動力を油圧ポンプの駆動の他、車輪の駆動にも利用できるようにしたハイブリッド車両に実施したものを示したが、本発明では、電動モータの動力を油圧ポンプの駆動のみに用いるようにしてもよい。この場合、そのポンプ駆動専用の電動モータと、該電動モータに電力供給するバッテリと、車輪に駆動力を付与する走行用エンジンから別個独立に構成されて油圧ポンプの駆動のみに用いられるエンジンと、そのエンジン又は電動モータの動力を選択的に取出可能な動力選択取出機構とを架装物Kに搭載した実施形態も採用可能であり、この実施形態では、前記実施形態における車両側制御装置UVのエンジン・モータ制御部の機能は、架装物UK側のエンジン・モータの制御に関して架装物側制御装置UK、特に第2制御装置UK2が担うように構成すればよい。
また、前記実施形態では、各々の動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrが、モータ駆動選択位置(実施形態ではオン操作位置)とエンジン駆動選択位置(実施形態ではオフ操作位置)とを有していて、1個のスイッチで両選択位置を交互に選択操作できるようにしたものを示したが、本発明では、何れの動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrを切換操作しても、その操作前の油圧ポンプの駆動状態(例えばエンジン駆動状態)を他の駆動状態(例えばモータ駆動状態)に切換え操作できるように構成してもよい。また、複数の動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrのうち油圧ポンプの動力源選択操作(例えばモータ駆動を選択するためのオン操作)を前回、行った動力源選択スイッチだけが、次回の動力源切換操作(例えばエンジン駆動を選択するためのオフ操作)を行えるように構成してもよい。
また、前記実施形態では、動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrのオン操作でモータ駆動状態が選択され、またオフ操作でエンジン駆動状態が選択されるものとしたが、動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrの出力信号は、2つの動力源(モータ・エンジン)を区別して選択できる出力態様であればよく、例えば、オン操作でエンジン駆動が選択され、またオフ操作でモータ駆動が選択されるように構成してもよい。
また、前記実施形態では、動力源選択スイッチM−SWf,M−SWrが動力源選択のために専用されるものを示したが、本発明では、既存の操作スイッチを動力源選択スイッチに兼用させてもよい。
また前記実施形態では、エンジン駆動状態選択用スイッチを兼ねる動力取出スイッチP−SWを操作盤CFにのみ設けたものを示したが、その動力取出スイッチは、これをエンジン駆動状態選択用スイッチから別個独立したスイッチとしてもよく、また動力取出スイッチを操作盤CFの他、運転席の他の部位や、リモコンCRにも設置可能である。
また前記実施形態では、道板100を油圧アクチュエータA4で起伏駆動するようにしたものを示したが、本発明では、道板100を手動で起伏させるようにしてもよい。
また前記実施形態では、架装物側制御装置UKの第2制御装置UK2を単一の制御装置より構成して、それに信号変換手段TRを内蔵させるようにしたものを示したが、本発明では、第2制御装置UK2を複数の制御装置部分より構成してもよい。この場合において特に信号変換手段TRの機能を発揮する特定の制御装置部分と、その他の機能を発揮する制御装置分とを別体とすれば、例えば、変換すべき電子ガバナ信号を変更する場合には、信号変換手段TRの機能を発揮する前記特定の制御装置部分だけを、変換すべき電子ガバナ信号の種類・信号形態に応じて交換すれば足りる。従って、対応コストの節減が図られ、架装も容易となる。
A1〜A4・・・第1〜第4油圧アクチュエータ(油圧アクチュエータ)
BA・・・・・・バッテリ
CF−SW1,CR−SW1・・ボディ積み降ろし用スイッチ(作業選択スイッチ)
CF−SW2,CR−SW2・・ウインチ操作用スイッチ(作業選択スイッチ)
CF−SW3,CR−SW3・・道板操作用スイッチ(作業選択スイッチ)
CR−SW4・・ポンプ速度切換用スイッチ(速度切換スイッチ)
E・・・・・・・エンジン
F・・・・・・・車体
K・・・・・・・架装物
M・・・・・・・電動モータ
M−SWf・・・第1動力源選択スイッチ(動力源選択スイッチ)
M−SWr・・・第2動力源選択スイッチ(動力源選択スイッチ
・・・・・・・油圧ポンプ
PS・・・・・・動力選択取出機
U・・・・・・・制御装置

Claims (3)

  1. 車体(F)に搭載される架装物(K)が有する作業機(B,100,HW)と、この作業機(B,100,HW)を駆動する油圧アクチュエータ(A1〜A4)と、この油圧アクチュエータ(A1〜A4)に作動油を供給可能且つ作動速度を変更可能でありエンジン(E)、並びにバッテリ(BA)からの電力で作動する電動モータ(M)の何れによっても駆動可能である油圧ポンプ(P)と、エンジン(E)及び電動モータ(M)から動力を選択的に取出して油圧ポンプ(P)に伝達可能な接続状態および該動力の伝達を遮断する遮断状態に切換可能な動力選択取出機構(PS)と、エンジン(E)、電動モータ(M)及び動力選択取出機構(PS)を制御して油圧ポンプ(P)をエンジン(E)で駆動するエンジン駆動状態および油圧ポンプ(P)を電動モータ(M)で駆動するモータ駆動状態に切換可能な制御装置()と、油圧ポンプ(P)の駆動状態を前記エンジン駆動状態又は前記モータ駆動状態に選択操作するための動力源選択スイッチ(M−SWf,M−SWr)と、油圧アクチュエータ(A1〜A4)の作動態様を任意に選択操作するための作業選択スイッチ(CF−SW1〜3,CR−SW1〜3)と、油圧ポンプ(P)の前記作動速度を切換操作するための速度切換スイッチ(CR−SW4)とを少なくとも備えており、
    前記制御装置(U)は、前記作業選択スイッチ(CF−SW1〜3,CR−SW1〜3)で油圧アクチュエータ(A1〜A4)の特定の作動態様が選択された場合には、前記速度切換スイッチ(CR−SW4)で切り換えられる油圧ポンプ(P)の作動速度を制限することを特徴とする作業車両。
  2. 前記制御装置(U)は、前記作業選択スイッチ(CF−SW1〜3,CR−SW1〜3)で油圧アクチュエータ(A1〜A4)の特定の作動態様が選択された場合には、前記速度切換スイッチ(CR−SW4)で切り換えられる油圧ポンプ(P)の作動速度を特定範囲に制限することを特徴とする、請求項1に記載の作業車両。
  3. 前記制御装置(U)は、前記特定の作動態様が選択された場合には、前記速度切換スイッチ(CR−SW4)で切り換えられる油圧ポンプ(P)の作動速度を段階的に制限することを特徴とする、請求項2に記載の作業車両。
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