JP2021151852A - 運転台を備えた貨物用車両 - Google Patents

Abstract

【課題】輸送車両に高レベルの運転快適性を保証する運転台を提供する。【解決手段】貨物用車両１は、搬送する貨物２のための支持面１１を規定するフレーム１０と、支持面を下げられた荷積位置と上げられた搬送位置との間でその高さを調整することができるサスペンション１４を備えた複数のゴム引き車輪アセンブリ１３と、前記支持面の下に配置された運転台１２とを備え、運転台は、関節式四辺形トランスミッションユニットによってフレームに迫り出して連結されており、かつ空気式アクチュエータによって移動されており、空気式アクチュエータは、一つは支持面に近づく位置であり一つは支持面から離間する位置である２つの対極な終端位置の間で運転台全体を支持面に対して垂直に動かすように、かつ運転台を、貨物の搬送のために、クッションの効いた中間位置に配置するように構成されている。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
この特許出願は、２０２０年２月１４日に出願されたルクセンブルグ第１０１６４０号の特許出願からの優先権を主張し、その開示全体は参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、運転台を備えた貨物用車両に関する。

例えば、鋼材、鋼管、鋼板ロール、または鋼板の単純なパックなどの鉄鋼製品の貨物の保管及び取扱いの分野では、専用のポータルフレームまたはフロア支持脚を備えたブリッジ型支持構造上で扱われる貨物の配置は周知である。

これらの貨物を取り扱うために、上述の支持構造の下部に適合するように構成されたゴム引き車両の使用もまた知られている。ゴム引き車両の各々は、その上に前記支持構造が載る支持面または積載ベッドを規定するフレーム、該フレームによって支持された運転台、および、前記フレームを支持するゴム引き車輪アセンブリ、を備える。

前記ゴム引き車輪アセンブリは高さ調整可能なサスペンションを備え、かつ、通常、内部チューブを備える車輪よりも中実車輪の方が好ましい。というのは、それらは、例えば製鉄所といった特に過酷な環境における頻繁なパンクの問題の影響を受けないからである。

上述の車両では、サスペンションの高さ調節によって、前記支持面が、降下した適合位置すなわち最低高さ位置に移動でき、このようになると、該車両は、ポータルフレーム支持構造の下に適合することができる。

また、高さ調節可能なサスペンションは、前記支持面と、それと共にポータルフレーム構造全体およびそれに対応する積荷を、上昇した搬送位置に到るまで上げることができ、そこにおいて、前記ポータルフレーム支持構造の前記支持脚が地面から持ち上げられている。

知られている上述の車両において、前記運転台は専用の運転台であり、前記支持面の完全に下に配置された構成とされている。このため、運転台の高さは非常に低く、それは一方では運転手を収容するのに十分であり、他方では、フレームを低い荷積み位置に配置することを可能とする。この目的のため、運転台は、車両の前方に自身の前部を有している。該前部は、前記積載支持面と平行な固定のヒンジ軸回りに回転するために、前記フレームにヒンジ装置によってヒンジ結合され、かつ、フレームの後部で空気バネによって常時結合されている。空気バネは、サスペンション及び減衰要素の制御の下で、前記固定ヒンジ軸回りの小さな振動を可能にする。

上述したタイプの既知の輸送車両は、広く用いられているが、運転快適性の観点からは非常に満足のいくというものではない。特に、車両が必然的に上下方向の衝撃、及び概して高い垂直加速値を受け、それらが運転手に伝わる積荷搬送時はそうである。また、タイヤが中実なものであると、他のタイヤよりも緩衝効果が小さいため、垂直方向の加速度は、運転手にとってはさらに気になる。

このような状況において、実際、運転台は、直接ヒンジ結合されているフレームの動きに従い、よって、運転手をガタガタと揺らす。これは、前記ヒンジ装置が、商業用語である「サイレントブロック」として知られるタイプの、前記固定ヒンジ軸の周りに配された弾性材料からなるブロックを備えることができるという事実に関わらずに起こる。

既知のいくつかの解決策では、運転台から運転手に伝わる垂直方向のストレスは、クッションシート、例えば空気シート、を提供することで一部軽減される。

しかし、これらのシートは減衰度が高く運転を快適なものとするが、運転台の床からのシートの高さが従来のシートよりもかなり高いため、非常に嵩張る。したがって、運転手の頭がキャブの天井にぶつからないようにするためには、キャブの高さを高くすることが不可欠となる。というのは、車輪の転がり面からの運転台の床の距離を低減することができないからである。それは、この距離が、固定位置におけるフレームの配置によって規定されるからである。運転台の高さの増加は、積載ベッドがその下げられた適合位置または荷積位置に配置されている場合、転がり面に対して車両の支持面が必然的に上昇することを意味する。

しかしながらこの上昇は、既存のすべてのポータルフレーム支持構造を引き上げる必要があり、高いコストと調整時間を伴うため、取り扱いサービスの利用者、特に製鉄所によって強く妨げられている。

それのみならず、ポータルフレーム構造の支持面を上げることは、既存の輸送車両が、適合又は積荷条件および搬送条件の双方において、設計段階で予想されたものとは異なる条件で労役を行う必要性が生ずることを意味する。これは、それらのサスペンションの有用な行程が減少し、かつ全体の重心が上に移動することを意味する。

本発明の目的は、輸送車両に、上記の問題を簡単かつ経済的に解決することのできる運転室を提供することである。

特に、本発明の目的は、輸送車両に運転台を提供することであり、その運転台は、取り扱う貨物の支持構造の、または既に稼働している車両の計画されたサスペンション構成の寸法変更を必要とせずに、高レベルの運転快適性を保証するものである。

本発明のさらなる目的は、車輪アセンブリのホイールの転がり面の状態、および同じ車輪アセンブリ上で使用される車輪のタイプに関係なく、運転手に高レベルの運転快適性を保証することができる運転台を備えた輸送車両を提供することである。

本発明により、貨物用車両は、
取り扱う貨物のための支持面を規定するフレームと、
前記フレームの下に配置され、各々がサスペンションを備えた複数のゴム引き車輪と、
各前記サスペンションの高さを調節し、前記車輪の転がり面からの前記支持面の高さを変える調節手段と、
前記支持面の下に配置された運転台と、
前記運転台を前記フレームに連結する手段と、
前記フレームと前記運転台との間に設けられた減衰弾性手段と、
を備え、
前記連結手段が、前記フレームと前記運転台との間に置かれたクランクドライブユニットおよび作動手段を備え、これらが、前記運転台全体を、一つは前記支持面に近づきかつ一つは前記支持面から離間した２つの対極終端位置の間で前記支持面に対して垂直に動かすように、かつ、貨物の搬送のために前記運転台をクッションの効いた中間位置に配置するように、構成されている。

以下、非限定的な実施形態を示す添付の図面を参照して本発明を説明する。

本発明に従う運転台を備えた貨物用車両上に置かれた、取り扱われる貨物のための支持構造の概略斜視図である。 図１に示した車両の運転台を、或る状態において示す側面図である。 図１に示した車両の運転台を、別の状態において示す側面図である。 図１に示した車両の運転台を、また別の状態において示す側面図である。

図１において、参照符号１は、全体として、例えば鉄鋼製品などを輸送するための貨物用車両２を示す。

特に、この車両１は、それ自体既知であるポータルフレーム又はブリッジ支持構造４上に配置された貨物の荷積みおよび取扱いのために構成された車両であり、かつ 取り扱われる貨物２のための支持プラットホーム５、および複数の柱６を備えるタイプのものである。各柱６は、前記プラットホーム５にしっかりと接続された上部を有するとともに、底部は、該車両１の転がり面８上にある支持脚７となっている。支持脚７は、図１に点線で示すように、プラットホーム５に貨物を積むとき、およびプラットホーム自体を車両に載置するときに、表面８に載る。代わりに、これら支持脚は、車両１への積み込みの終了時および輸送段階中には、図１に実線で示されるように、前記面８自体から持ち上げられる。

再び図１を参照すると、車両１は、その上にプラットホーム５が載る支持面又は積載ベッド１１と、運転台１２と、既知であり詳細には説明されないフレーム１０に連結された複数のゴム引き車輪アセンブリ１３と、を備える。

車輪アセンブリ１３は対応する高さ調節可能なサスペンション１４を備えている。これらサスペンション１４自体は既知であり、図１においては、面１８に接地して転がる対応の車輪１５とともに、概略でのみ示している。便利なことに、これら車輪１５は中実な車輪である。

各サスペンション１４は、それ自体既知であり概略的に示すいくつかの油圧調節シリンダ１６を備えており、これら油圧調節シリンダは、支持面１１の完全に下げられた荷積み位置または最小高さ位置であって、同支持面１１が、車両１が構造４の下を滑ることができるようにプラットホーム５の下に配置されている荷積み位置または最小高さ位置と、上げられた輸送位置（図１）であって、プラットホーム５が面上に横たわり、支持脚７が面８から持ち上げられ、そのため車両１が前進方向１８に進むことができる輸送位置と、の間で、フレーム１０を表面８に対して移動させることができる（図１）。

再び図１を参照すると、運転台１２はフレーム１０の下に構成されており、後部１２Ａと、車両１の運転手のために配置された従来の座席（図示せず）が載る床１２Ｂとを有する。

運転台１２は、電動弾性トランスミッションユニット２０によって、後部１２Ａに面する装置１０の前部１９に迫り出して結合され、運転台１２全体がフレーム１０に対して、フレーム１０自体の面１１からおよび同面１１に向かって、また使用中は、前記面８からおよび同面８に向かって、垂直方向に移動することを可能にするように構成されている。

特に、図２ないし図４を参照すると、トランスミッションユニット２０は、運転台１２の対向する側部に配置された２つの電動の関節式四辺形トランスミッション２１を備える。図２ないし図４ではそれらの１つのみが図示されている。

各トランスミッション２１は、下部クランク２２、および、同一長さの上部クランク２３を備える。

クランク２２および２３は、片側において、それぞれのヒンジピンによってフレームの前部１９にヒンジ固定され、フレーム１０に対してそれぞれの固定ヒンジ軸２５の回りを回転するものとされている。それぞれの固定ヒンジ軸２５は垂直方向に離間している。他方、それらは、それぞれのヒンジピンによって運転台１２の後部１２Ａにヒンジ結合され、フレーム１０に対してそれぞれの可動ヒンジ軸２６の回りを回転するものとされている。それぞれの可動ヒンジ軸２６は垂直方向に離間している。

便利なことに、ヒンジ軸２５間の距離は他のヒンジ軸２６間の距離に等しい。このようにして、各トランスミッション２１は間接式四辺形トランスミッションとされている。

再び図２ないし図４を参照すると、各トランスミッション２１は自身の空気アクチュエータ３０を備える。空気アクチュエータは、例えば既知の図示しないレベリングバルブによって制御されることによって圧力制御される。各アクチュエータ３０は、一方では、後部で、クランク２２の軸２５と同じ地面からの高さで前部１９にヒンジ結合されており、これにより軸２５に平行な軸３１の周りを回転する。他方、各アクチュエータは各ブラケット３２の自由端にヒンジ結合されている。ブラケット３２は後部１２Ａに永久的に結合されたもので、該後部１２Ａから、フレーム１０の前部１９に向けて突出して迫り出している。便利なことに、各ブラケット３２は後部１２Ａの半分まで恒久的に接続されている。

最後に、各トランスミッション２１は、それ自体既知の減衰要素３３を備えている。減衰要素３３は、クランク２２の軸２５回りを回転するために前部１９にヒンジ結合されたスリーブ３４、および、クランク２３にその軸２６と同軸的にヒンジ結合されたステム３５を備えている。

再び図２ないし図４を参照すると、前記ユニット２１は、運転手の体重を考慮して運転台１２の位置を調整するように、運転手が搭乗しているときに、フレーム１０に対する運転台１２の実際の高さ位置を検出するための位置変換器３６を備える。便利なことに、前記変換器３６は前記軸２５の一つに結合された角度変換器である。あるいは、変換機３６は前記軸２６又は軸３１に結合されている。

一つの変形例では、変換器３６はフレーム１０と運転台１２との間に設けられたリニア変換器である。

使用中、前記バネ３０は、サスペンション１４と同期して制御されて、運転台１２を、フレーム１０に対して垂直に、従って２つの対極的な終端動作位置の間で、支持面１１にシフトする。これらの位置の一つは、図４に示すように上げられた位置で、運転台１２は、フレーム１０がその下げられた又は最小高さ位置に移動できるように、面１１に近接して配される。もう一方は、図３に示すように下げられた位置である。下げられた位置では、運転台１２は、表面１１から離間し、面８からは、同面８をこするのを回避するのに十分な量だけ持ち上げられる。

必須ではないが、便利なことに、運転台１２がその下降位置にあるとき、バネ３０は完全に圧縮されている。運転台の低い状態は、車両が静止しているときまたは非常に低速で前進しているときに発生するので、バネ３０が最大に圧縮されても運転快適性の観点から実質的な問題は生じない。したがって、実際には、運転手は、感知できるほどの垂直加速度の影響は受けない。

しかしながら、運転状態または荷重が移動する状態では、運転台１２は、２つの対極的な位置の間の中間位置、例えば図２に示される状態に配置される。後者の場合、垂直加速度を受けると、運転台は、バネ３０およびダンパ３３の単独の制御下で、フレーム１０および積載ベッド１１に対して垂直に自由に振動し、運転手の高度の運転快適性を常に保証する。

上記から明らかなように、グループ２０の特別な弾性および減衰関節式平行四辺形構成が、運転台１２の垂直方向への高い移動または制御された動きを可能にし、したがって、運転手に伝達される垂直加速度を効果的に低減または減衰させる。

上記は、既知の解決策と比較して、クランクユニット２０が、本質的に、運転台のフレームへの直接結合で存在する運転台１２とフレーム１０との間の堅固な垂直接続を排除するという事実によるものである。

同時に、既知の解決策と再度比較すると、ユニット２０によって、従来の運転台の垂直寸法を変えずに維持することができる。したがって、構造４の荷積みプラットホーム５の地面からの距離および従来の車輪アセンブリ１３のサスペンション１４の機能的または作動的な条件の両方（荷積み条件および搬送中の両方）も変えることなく維持される。

換言すれば、トランスミッションユニット２０は、施行されている最も厳しい規制に求められる高い運転快適性を保証し、かつ同時に、従来のポータルフレーム支持構造およびこれらの同じ支持構造の特徴に応じたサイズとされた現在の輸送車両の両方の使用を可能とする。

それだけでなく、ユニット２０の構造上の特徴により、ユニット２０は完全に自律的で独立しているため、現在の輸送車両を非常に簡単、経済的、かつ迅速に改造または近代化することができる。

最後に、関節式平行四辺形トランスミッションにより、車輪台１２自体の歩行壁１２Ｂをそれ自体と、支持面１１と、また実質的に車輪５の転がり面と平行に保ちながら、車輪台１２を上記の極限位置の間でシフトさせることが可能となる。これは、固定回転軸を備えたヒンジ接続により、車両のフレームに対して固定ヒンジ軸を中心に歩行壁を回転させるようにする既知の解決策とは異なるものである。

歩行壁１２Ｂと、支持面１１、従って転がり面との間に回転が生じないため、運転快適性の向上につながる。

上記から、特許請求の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載のクランクユニット２０に修正および変形を加えることができることは明らかである。特に、関節式平行四辺形トランスミッション２１は、異なる数または構成のクランク２２、２３を備えていてもよく、これらはまた、異なる長さを有していてもよい。特に、唯一つのトランスミッション２１を設けることも可能であろう。

それだけでなく、空気バネ３０および／またはダンパ３３はまた、例として示されたものとは異なる位置に配置することができ、したがって、示されたもの以外のいくつかのバネ３０および／またはダンパ３３を設けることができる。

１ 車両
２ 貨物
５ プラットホーム
１０ フレーム
１１ 支持面
１２ 運転台
１２Ａ 後部
１２Ｂ 床
１３ 車輪アセンブリ
１４ サスペンション
１５ 車輪
１６ 油圧調節シリンダ
２０ トランスミッションユニット
２１ トランスミッション
２２ 下部クランク
２３ 上部クランク
２５ 固定ヒンジ軸
２６ 可動ヒンジ軸
３０ 空気バネ
３３ 減衰要素
３６ 位置変換器

Claims (10)

1. 取り扱う貨物のための支持面を規定するフレームと、
   前記フレームの下に配置され、各々がサスペンションを備えた複数のゴム引き車輪と、
   各前記サスペンションの高さを調節し、前記車輪の転がり面からの前記支持面の高さを変える調節手段と、
   前記支持面の下に配置された運転台と、
   前記運転台を前記フレームに連結する連結手段と、
   前記フレームと前記運転台との間に設けられた減衰弾性手段と、
   を備えた貨物用車両において、
   前記連結手段が、前記フレームと前記運転台との間に置かれたクランクトランスミッションユニットおよび作動手段を備え、これらクランクトランスミッションユニットおよび作動手段は、前記運転台全体を、一つは前記支持面に近づきかつ一つは前記支持面から離間する２つの対極的な終端位置の間で前記支持面に対して垂直に動かすように、かつ荷重を搬送するために前記運転台をクッションの効いた中間位置に配置するように、構成されている、貨物用車両。
2. 前記クランクトランスミッションユニットは、いくつかのクランクを備え、これらクランクは、一方側において、前記支持フレームに対して各固定ヒンジ軸回りに回転するために前記支持フレームにヒンジ結合され、かつ、前記固定ヒンジ軸と平行な可動ヒンジ軸回りに回転するために前記運転台にヒンジ結合されている、請求項１に記載の車両。
3. 前記クランクが、少なくとも１つの関節式四辺形トランスミッションの部分を形成している請求項２に記載の車両。
4. 前記クランクは長さが全て同じである、請求項２または３に記載の車両。
5. 前記クランクが、２つの関節式四辺形トランスミッションの部分を形成しており、これら２つの関節式四辺形トランスミッションは、前記運転台の、対向する側部に配置されている、請求項３または４に記載の車両。
6. 前記クランクは、前記運転台の前記支持面に対する位置によらず、平行な位置に延在する、請求項２から５のいずれか一項に記載の車両。
7. 前記運転台は前記フレームの端部から迫り出して延出している、請求項１から６のいずれか一項に記載の車両。
8. 前記運転台は後部を有し、前記クランクトランスミッションユニットが、該後部と、この後部に対面する前記フレームの前部との間に配されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の車両。
9. 前記運転台が下部歩行壁を有し、かつ、前記クランクトランスミッションユニットおよび前記作動手段が、前記下部歩行壁の前記支持面に対する角度を、前記運転台の前記対極的な終端位置における位置に関わらず、一定に保持するように構成されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の車両。
10. 前記作動手段が少なくとも１つの空気バネを備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の車両。

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