JP2023046764A - タンク車 - Google Patents

Abstract

【課題】弁体の切替不良が発生することを抑制できるタンク車を提供する。【解決手段】タンクと、配管と、配管に設けられる方向切替弁３１であって、弁体４６及び、弁体を回動させる弁駆動部を有する方向切替弁と、弁駆動部に係合する係合部を有して、係合部が回動することで弁駆動部を回動させる駆動手段と、係合部の回動量を検知するセンサと、センサの検知結果に応じて係合部の回動を制御する制御部と、を備え、弁駆動部は、係合部によって回動させられる駆動軸部４７０と、駆動軸部を弁体の停止位置に対応した位置に案内するガイド部４７１と、を備え、駆動軸部は、回動した際に係合部が駆動軸部に対して複数の停止位置の各々から所定角度空回りするように係合部に係合し、ガイド部は、前記駆動軸部の回動に伴って移動する嵌合部４７２と、嵌合部を案内するガイド傾斜面を含み、弁駆動部が停止位置に位置したときに嵌合部が嵌合可能な嵌合凹部と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、散水車やタンクローリ等のタンク車に関する。

従来、タンク車として、特許文献１に記載のタンク車が知られている。タンク車は、流体を溜めるタンクと、タンクに対して流体を吸入したりタンクから流体を吐出したりするための回路を形成する複数の配管と、複数の配管を接続する弁体を有する方向切替弁と、を備え、方向切替弁は弁体の姿勢を切り替えることで、回路を切替え、タンクに流体を吸入する状態及びタンクから流体を吐出する状態を切り替え可能である。

方向切替弁は、弁体に連結される駆動軸と減速機に設けられる回転軸とに接続され、回転軸の回転によって弁体の姿勢を切り替えることができるように構成されている。また、回転軸は、制御部によって回転量が制御され、回転軸の回転量（回転角度）は、減速機に設けられるアングルセンサによって検出される。

特開２０２１－１２３２２６号公報

上記のようなタンク車では、アングルセンサの取り付け位置の寸法誤差などによって、回転軸の検出される回転角度にずれが生じる恐れがあり、検出角度がずれると、ずれた角度で制御部が前記回転量の制御を行ってしまうことにより、方向切替弁の弁体の切替不良が生じることがある。

そこで、本発明は、弁体の切替不良が発生することを抑制できるタンク車を提供することを目的とする。

本発明のタンク車は、車体に載せられるタンクと、該タンク内の液体を吐出したり該タンク内に液体を吸入したりするための配管と、該配管に設けられる方向切替弁であって、弁体及び、該弁体を回動させる弁駆動部を有し、前記弁体が回動することで前記配管の経路を切替える方向切替弁と、該弁駆動部に係合する係合部を有して、該係合部が回動することで前記弁駆動部を回動させる駆動力を生じる駆動手段と、前記係合部の回動量を検知するセンサと、該センサの検知結果に応じて前記係合部の回動を制御する制御部と、を備え、該制御部は、前記配管における前記経路が異なる複数の流路となるよう各流路に対応して規定された複数の停止位置に前記弁体を停止するよう前記駆動手段を駆動制御するように構成され、前記弁駆動部は、前記係合部が係合し、前記係合部によって回動させられる駆動軸部と、該駆動軸部を前記弁体の停止位置に対応した位置に案内するガイド部と、を備え、前記駆動軸部は、前記係合部が回動方向の一方及び他方の少なくとも一方に回動した際に、前記係合部が前記駆動軸部に対して前記複数の停止位置の各々から所定角度空回りするように前記係合部に対して係合し、前記ガイド部は、嵌合部と、前記嵌合部を案内する傾斜面であるガイド傾斜面を含む嵌合凹部であって、前記弁駆動部が前記停止位置に位置したときに前記嵌合部が嵌合可能な前記嵌合凹部と、を備える嵌合受け部と、を備え、前記嵌合部は、前記駆動軸部の回動に伴って前記嵌合凹部に対して相対移動するよう構成され、前記嵌合部及び前記嵌合受け部の一方は前記駆動軸部に固定され、前記駆動軸部と共に同軸で回動し、前記嵌合部及び前記嵌合受け部の他方は、前記駆動軸部の回動にかかわらず回動しないように固定され、前記嵌合部は、前記嵌合凹部に嵌合する嵌合本体部と、前記嵌合本体部を前記嵌合受け部側に付勢する付勢部と、を備える。

かかる構成によれば、嵌合本体部が付勢部によって嵌合受け部側に付勢されているので、嵌合本体部がガイド傾斜面に差し掛かった際に嵌合凹部まで移動するようにガイドされ、駆動軸部が弁体の停止位置に対応した位置にガイドされ、かつ、係合部が駆動軸部に対して空回り可能であるので、制御部が係合部を回動させる角度にずれがあったとしても、空回りでずれを吸収しつつ駆動軸部を停止位置に位置させることができる。よって、弁体の切替不良が発生することを抑制できる。

また、前記ガイド傾斜面は、前記嵌合凹部から、前記嵌合本体部の移動方向の一方側及び他方側に配置されることもできる。

かかる構成によれば、嵌合部が一方側から嵌合凹部に向かって移動する場合及び他方側から嵌合凹部に向かって移動する場合の両方で駆動軸部を停止位置に対応した位置にガイドすることができる。

本発明によれば、弁体の切替不良が発生することを抑制できるタンク車を得ることができる。

本発明の第一の実施形態に係る散水車の正面図である。 同平面図である。 同ブロック図である。 同配管の概略の斜視図である。 同方向切替弁の一部正面断面図である。 同方向切替弁の一部側面断面図である。 同制御ブロック図である。 同方向切替弁と減速機の斜視図である。 同方向切替弁と減速機の平面図である。 同電動モータと減速機の一部平面断面図である。 同減速機構の要部を表す一部平面断面図である。 同方向切替弁と減速機の底面図である。 同駆動軸部の動きを示す模式図である。 同ガイド部の動きを示す模式図である。 同駆動軸部の動きを示す模式図である。

以下、本発明の一実施形態に係るタンク車を散水車として、図１乃至図１５を参照して説明する。まず、本発明の第一の実施形態を説明する。

図１及び図２に示すように、散水車の車体１は、前方に運転室２が配置され、運転室２の後方下部にフレーム３が配置されている。フレーム３の上部に水Ｗ（流体の一例）を溜めるためのタンク４が、支持部材５を介して配置されている。タンク４の内部前方下部かつ隅部に、区画された呼水室６が配置されている。なお、タンク４の上部には、タンク４内に水Ｗが満水の際にこれを検知する満水センサ１１が配置されている。

このような散水車では、運転室２の下部と、フレーム３の後部とから水Ｗが吐出されるように、運転室２下部に、前方散水ノズル９，９と、フレーム３の後方下部に配置された後方散水ノズル１０，１０とを備えている。これより、工事現場の路面等に散水することが可能である。また、散水車は、タンク４に水Ｗが不足するとき、例えば貯水槽１２等である外部施設から、吸水ホース１３を介してタンク４内に水Ｗを吸水するよう構成されている。

すなわち、散水車は、図３、図４に示すように、タンク４から水Ｗを散水したり、タンク４に対して水Ｗを吸水したりするための配管（回路）を備えている。この配管は、タンク４内の水Ｗを吐出したり、タンク４内に水Ｗを吸入したりするためのもので、タンク配管１５、呼水配管１６、合流配管１９、前方散水配管１７、吸水配管１８、方向切替回路２０、放水配管２１、および後方散水配管２２を備える。

タンク配管１５は、タンク４の下部の前方途中に配置されている。タンク配管１５の端部側には前方散水配管１７が接続され、前方散水配管１７の端部には一対の仕切弁（ボールバルブ）２４，２４が配置されている。各仕切弁２４，２４の端部には、散水ホース２４ａを介して前記前方散水ノズル９，９が配置されている。また、前方散水配管１７の途中には、前方弁（ソレノイドバルブ）２５が接続されている。

呼水配管１６は、タンク４の下部の前端部に配置され、呼水配管１６は、タンク４に区画された呼水室６に連通可能である。

呼水配管１６のタンク４側に呼水弁（ソレノイドバルブ）２６が接続されている。また、呼水配管１６の端部側に吸水配管１８が接続され、吸水配管１８の端部には、吸水口２７が接続されている。吸水配管１８には、吸水弁（ソレノイドバルブ）２８が接続されている。吸水口２７には、吸水ホース１３が着脱自在に接続されている。吸水ホース１３の先端には、ストレーナ２９が配置されている。ストレーナ２９と、吸水ホース１３の一部は、前記貯水槽１２に浸すことができる。

前記タンク配管１５および呼水配管１６は、これらを合流させる合流配管１９により接続される。

合流配管１９と、後述する前方配管３０とは、方向切替弁３１を介して接続されている。ここで、方向切替弁３１を含む方向切替回路２０について説明する。方向切替回路２０は、方向切替弁３１と、ポンプ３２と、リリーフ弁３３とを備える。

方向切替弁３１のポートについて説明する。まず、方向切替弁３１は、駆動手段に連結された四方向弁である。駆動手段は電動モータ３４、減速機４５、及び係合部（カップリング５９）を有している。減速機４５及びカップリング５９については、後に詳述する。

この四方向弁は、図５、図６に示すように、ケース３１Ａの内部にエルボ管４６ａが接続されたボール４６が内装されている。そして、電動モータ３４および減速機４５は、タンク側操作部Ｆ（図１参照）に内装されており、駆動手段の動力を出力する減速機の回転軸５６は、方向切替弁３１のボール４６を回動させる、弁駆動部４７としての駆動軸部４７０に係合部を介して連結されている。

弁駆動部４７は、駆動手段の一部である係合部から回動力を受け取り、ボール４６（弁体）を回動させる駆動軸部４７０と、後述するボール４６の停止位置に対応した位置に駆動軸部４７０を案内するガイド部４７１と、を備える。本実施形態の駆動軸部４７０は、断面四角形状の棒状体である（図１３参照）。

ガイド部４７１は、駆動軸部４７０に固定され、駆動軸部４７０の回動に伴って駆動軸部４７０と同軸で回動する嵌合部４７２と、駆動軸部４７０がボール４６の停止位置に対応する位置に位置したときに嵌合部４７２が嵌合する嵌合受け部４７３と、を備える。本実施形態のガイド部４７１は、いわゆるノッチ機構である。

嵌合部４７２は、駆動軸部４７０に固定される嵌合基部４７４と、嵌合基部４７４からボール４６側に向かって突出する球状の嵌合本体部４７５と、嵌合本体部４７５と嵌合基部４７４を連結し、嵌合本体部４７５を嵌合受け部４７３側に付勢する付勢部４７６と、を備える。本実施形態の付勢部４７６は、弾性体で構成される。即ち、本実施形態で、嵌合本体部４７５は、嵌合受け部４７３側から嵌合基部４７４側に押されたときに、付勢に抗って嵌合基部４７４側に移動可能である。また、本実施形態の付勢部４７６は、コイルバネで構成されている。なお、付勢部４７６は、コイルバネで構成される場合に限らず、板ばねやゴムなど種々の弾性体で構成することができる。

図１４に示すように、嵌合受け部４７３は、駆動軸部４７０の回動にかかわらず回動しないように構成された部位である。本実施形態の嵌合受け部４７３は、ケース３１Ａに設けられている。また、嵌合受け部４７３は、駆動軸部４７０がボール４６の各停止位置に対応した位置に位置したときに、嵌合部４７２が嵌合する複数の嵌合凹部４７７を備える。本実施形態で嵌合凹部４７７は、嵌合部４７２の移動方向で９０度ずつ離間して４か所に設けられる。具体的に、嵌合受け部４７３は、弁駆動部４７が停止位置に位置したときに嵌合部４７２が嵌合可能な嵌合凹部４７７と、嵌合凹部４７７に設けられ、嵌合部４７２を嵌合凹部４７７における所定位置に案内する傾斜面であるガイド傾斜面４７８と、を備える。具体的に、ガイド傾斜面４７８は、嵌合部４７２を、嵌合凹部４７７における、弁駆動部４７が停止位置に位置したときに嵌合部４７２が位置する位置に案内する。本実施形態の嵌合受け部４７３は、ケース３１Ａに形成された円錐形状の窪みである。即ち、本実施形態の嵌合受け部４７３は、嵌合部４７２の回動方向の一方側及び他方側にガイド傾斜面４７８が設けられ、両ガイド傾斜面４７８によって嵌合部４７２が嵌合する嵌合凹部４７７が形成される。また、本実施形態で、ガイド傾斜面４７８は、嵌合凹部４７７から嵌合本体部４７５の移動方向で一方側及び他方側に配置される。このようなガイド傾斜面４７８は、駆動軸部４７０の回動に伴って嵌合本体部４７５が嵌合凹部４７７に接近した際に、駆動軸部４７０の回動角度で所定角度分、嵌合本体部４７５を嵌合凹部４７７まで案内する。ガイド傾斜面４７８によって案内された嵌合部４７２は、嵌合凹部４７７によって一定位置で保持される。本実施形態では、嵌合本体部４７５がガイド傾斜面４７８に輪状に当接することで、嵌合部４７２が一定位置に保持される。

合流配管１９は、方向切替弁３１の〔ａ〕ポートに接続されている。ポンプ３２における水Ｗの流入側には、流入配管３５が接続され、この流入配管３５の端部は、方向切替弁３１の〔ｂ〕ポートに接続されている。ポンプ３２における水Ｗの流出側には、流出配管３７が接続され、流出配管３７は、方向切替弁３１の〔ｃ〕ポートに接続されている。リリーフ弁３３は、流出配管３７のうち、合流配管１９側に配置されている。前述した前方配管３０は、方向切替弁３１の〔ｄ〕ポートに接続され、前方配管３０の端部は、前方散水配管１７と吸水配管１８との接続点Ｔに配置されている（図４参照）。

図５に示すように、ボール４６が〔ａ〕ポートと〔ｃ〕ポートとを接続している姿勢０°とし、反時計回りを正回動、時計回りを逆回動とする。ここで、９０°ずつポートを備える本実施形態の方向切替弁３１では、正規の姿勢は〔ｄ〕ポートと接続する姿勢が９０°、ケース３１Ａの下部とボール４６とを相対させた姿勢が１８０°、〔ｂ〕ポートと接続する姿勢が２７０°とそれぞれ規定される。

ポンプ３２は、プーリ機構３６によって駆動され、プーリ機構３６は、散水車のエンジン（ＰＴＯ）に連結される。以上が、方向切替回路２０についての構成である。

また、放水配管２１は、前方配管３０に接続され、放水配管２１の端部に放水口３８が接続される。また、放水配管２１において、放水口３８側に放水弁３９が配置されている。

後方散水配管２２は、タンク４のフレーム３の下部の後方に配置されている（図１参照）。後方散水配管２２の端部には、仕切弁（ボールバルブ）４０，４０に接続された後方散水ノズル１０，１０が配置されている。後方散水配管２２における、タンク４の基端と後方散水ノズル１０，１０との間に、後方散水弁４１が配置されている。

図７に示すように、タンク側操作部Ｆと運転室操作部には、制御部４８が接続されており、リリーフ弁３３、仕切弁２４，２４、仕切弁４０，４０、および放水弁３９以外の弁は、制御部４８により制御操作される。また、方向切替弁３１は、電動モータ３４が制御部４８で制御されることで、ボール４６が駆動され、ボール４６を介して〔ａ〕～〔ｄ〕のポートが配管に対して連通するよう構成されている。

図８ないし図１２を参照して、前述した減速機４５の構造を説明する。図８および図９に示すように、減速機４５は、金属製のハウジング４９と、図１０および図１１に示すように、ハウジング４９に収容された減速機構５０とを備える。

図１０に示すように、電動モータ３４の出力軸３４ａに連なる減速機構５０は、そのモータ出力を減速するよう、まず、電動モータ３４の出力軸３４ａに連結される入力軸５２ａを含むウォームギヤ機構５２で一次減速を行い、さらにそのウォームギヤ機構５２の出力側、即ち図１１に示すように、ウォームホイール５３に連なる歯車列５４で二次減速を行うものである。その歯車列５４の出力歯車５５と一体的に回転する回転軸５６は、一部がハウジング４９外に延出している。また、回転軸５６は、減速機４５の出力軸に相当する。

図１１に示すように、回転軸５６のうち一部がハウジング４９外に延出している部分を延長部５７と称する。延長部５７には、図１２に示すように、プライマリギヤ５８が嵌合されている。また、回転軸５６のほぼ同軸上に、方向切替弁３１のボール４６を駆動するための駆動軸部４７０が配置されている。そして、延長部（延長軸）５７と駆動軸部４７０とは、係合部としてのオルダム式のカップリング５９で連結されている。

このカップリング５９は、凹凸嵌合式であり、ボール４６の駆動軸部４７０と減速機４５の回転軸５６（延長部５７）とを、周方向で係止する。すなわち、カップリング５９は、ボール４６の駆動軸部４７０に係合する駆動軸部側部６０と、減速機４５の回転軸５６に外嵌された減速機側部６１とが周方向で係止可能に構成されている。駆動軸部側部６０と減速機側部６１は、周方向に間隔をあけて複数の凸部が並設されており、凸部どうしの間が凹部となっている。なお、カップリング５９において、駆動軸部側部６０が減速機側部６１に対して空回りすることがあるが、このカップリング５９における空回りは、本実施形態での作用効果を奏するものではない。

そして、駆動軸部側部６０と減速機側部６１は、一方の凸部が他方の凹部に嵌合することで連結される。これにより駆動軸部側部６０の凸部と減速機側部６１の凸部が周方向で隣り合って係合するものである。このカップリング５９においては、減速機側部６１の回動に周方向に前後して駆動軸部側部６０が回動する。

図１３に示すように、駆動軸部側部６０と駆動軸部４７０の連結は凹凸嵌合によってなされる。具体的に、駆動軸部側部６０は、筒状で、内部に四角形状の孔である嵌合孔部６０１を有し、嵌合孔部６０１は、内部に駆動軸部４７０を挿通可能に構成され、駆動軸部４７０を嵌合孔部６０１に挿通することで駆動軸部側部６０と駆動軸部４７０とが連結される。本実施形態で、駆動軸部４７０と嵌合孔部６０１は相似形状である。また、嵌合孔部６０１は、内部の空間が駆動軸部４７０よりも大きく形成されており、駆動軸部４７０を内部に挿通した状態で、駆動軸部４７０と嵌合孔部６０１の間には隙間Ｓが形成される。駆動軸部４７０と嵌合孔部６０１の間の隙間Ｓは、嵌合孔部６０１が駆動軸部４７０に対して所定角度空回りできる程度の隙間Ｓである。即ち、本実施形態で、駆動軸部４７０は、カップリング５９に係合した状態で、カップリング５９が駆動軸部４７０に対して所定角度を基準として空回りするようにカップリング５９に係合する。なお、空回りとは、カップリング５９が駆動軸部４７０に対して相対回動することをいい、カップリング５９のみが回動し、回動力が駆動軸部４７０に伝達されない状態を指す。駆動軸部４７０が嵌合孔部６０１に対して空回り可能な角度は、ガイド部４７１におけるガイド傾斜面４７８が嵌合本体部４７５を嵌合凹部４７７に案内できる角度よりも小さく構成される。なお、図１３及び１５において、駆動軸部４７０がカップリング５９に対して空回りする角度は、図の理解のために誇張して表現している。

図１２に戻って、ハウジング４９の外部には、ハウジング４９の側面４９ａと平行に配
置された取付部材Ｂが配置されている。取付部材Ｂの外面には、ボス部６３が配置され、ボス部６３の軸心にブッシュ６４が配置されている。なお、ブッシュ６４はボルト６２によりボス部６３から軸方向に抜け出さないよう固定されている。ブッシュ６４には、プライマリギヤ５８に噛合するセカンダリギヤ６５が嵌合されている。また、ブッシュ６４におけるセカンダリギヤ６５からの突出部分には、ポジショニングエレメント６６が外嵌されて、ポジショニングエレメント６６は、セカンダリギヤ６５とともに回転する。

そして、ポジショニングエレメント６６の外側に、アングルセンサ（ロータリエンコーダ）６７が配置され、アングルセンサ６７は、セカンダリギヤ６５とともに回動するポジショニングエレメント６６の回動角度を検出する。すなわち、減速機４５には、回転軸５６の回動角度を検出するアングルセンサ６７（角度検出手段）が配置され、回転軸５６の回動角度は、アングルセンサ６７によって検出され、制御部４８に入力される。

また、アングルセンサ６７は、制御部４８の入力端子に出力信号線が接続され、ポジショニングエレメント６６は、アングルセンサ６７の入力側に接続される。

上記散水車は、フレーム３の上部前方に配置されたタンク側操作部Ｆ（図１参照）によって、作業者によって操作される。以下、散水車における水Ｗの流れの一例を示す。

タンク側操作部Ｆには、本実施形態では、少なくとも自動呼水モードスイッチＳ１、吸水モードスイッチＳ２が配置されている。自動呼水モードスイッチＳ１が作業者によって操作されると、貯水槽１２に浸された吸水ホース１３によって、吸水に至るまでの準備、すなわち、呼水室６から水Ｗを吸水ホース１３に送るよう動作させる。また、吸水モードスイッチＳ２が作業者によって操作されると、吸水ホース１３を介してタンク４内に水Ｗが満たされ、満水センサ１１によってタンク４内が満水となる。

また、前方散水ノズル９，９や後方散水ノズル１０，１０からの吐出動作については、運転室操作部で行われ、この運転室操作部は、運転室２（例えば、ダッシュボード）に配置される。この場合では、前方散水ノズル９，９の吐出をＯＮ，ＯＦＦするための前方散水スイッチを設け、また、後方散水ノズル１０，１０の吐出をＯＮ，ＯＦＦするための後方散水スイッチを設ける。

上記構成を備えた散水車の散水動作は、次のようにして行われる。タンク４に水Ｗが満水、あるいはそれに近似するものとし、エンジン（ＰＴＯ）が駆動した状態とし、また、作業者が仕切弁２４，２４を開として、運転室２に配置された運転室操作部の前方散水スイッチがＯＮされた場合を考える。

この場合は、制御部４８により、呼水弁２６、吸水弁２８、および後方散水弁４１が閉となり、また前方弁２５が開となって、方向切替弁３１のボール４６が散水位置に回転され、タンク配管１５、合流配管１９、前方配管３０、および前方散水配管１７が開いて（連通して）、散水車の前方散水ノズル９，９から水Ｗが吐出される。

このとき、制御部４８は、〔ａ〕ポートから〔ｄ〕ポートへ開とするよう、駆動手段すなわち、電動モータ３４に駆動信号を出力して、減速機４５の回転軸５６を駆動させる。これによって、カップリング５９が周方向で係合する。

また、運転室操作部の前方散水スイッチがＯＦＦされると、制御部４８により、前方弁２５が閉となって、前方散水ノズル９，９からの水Ｗが停止される。

ポンプ３２によって、水Ｗを、放水配管２１から、水勢により放水する場合もある。この場合、制御部４８によって、呼水弁２６、吸水弁２８、および後方散水弁４１が閉となり、また前方弁２５が閉となって、方向切替弁３１のボール４６が放水位置に回転され、タンク配管１５、合流配管１９、前方配管３０、流入配管３５、および流出配管３７が開いて（連通して）、散水車の放水配管２１から水Ｗが吐出される。

このとき、制御部４８は、〔ａ〕ポートから〔ｂ〕ポートへ開、〔ｃ〕ポートから〔ｄ〕ポートへ開とするよう、電動モータ３４に駆動信号を出力して、減速機４５の回転軸５６を駆動させる。これによって、カップリング５９が周方向で係合する。

運転室２に配置された運転室操作部の後方散水スイッチがＯＮされた場合、作業者が仕切弁４０，４０を開とすると、制御部４８により、後方散水弁４１が開となって、後方散水ノズル１０，１０から水Ｗが、自重で吐出される。後方散水スイッチがＯＦＦされると、制御部４８により、後方散水弁４１が閉となって、後方散水ノズル１０，１０から、自重で吐出された水Ｗが停止される。なお、前方散水スイッチ、後方散水スイッチが共にＯＮされることもあり得る。

ところで、タンク４に水Ｗが不足する場合を考える。このような場合、タンク４に水Ｗを満たすために、散水車を貯水槽１２の近くに止め、吸水ホース１３（ストレーナ２９）の先端部を貯水槽１２に浸す。また、エンジンは駆動したままの状態である。

そして、作業者がタンク側操作部Ｆの自動呼水モードスイッチＳ1をＯＮする。そうすると、制御部４８は、呼水弁２６を開とし、電動モータ３４を駆動して、減速機４５の減速機側部６１と駆動軸部側部６０とを周方向で係止し、方向切替弁３１のボール４６を、〔ａ〕ポートから〔ｄ〕ポートへ開となる位置に回動する。これにより、合流配管１９、前方配管３０を接続する。また、制御部４８によって、他に閉とする弁は、後方散水弁４１、前方弁２５である。

呼水配管１６は、タンク４に区画された呼水室６に配置されているから、呼水室６の水Ｗは、合流配管１９、前方配管３０、吸水配管１８から流出されて、吸水ホース１３に流水する。つまり、タンク４に水Ｗを溜めるためには、呼水室６の水Ｗを用いて自然落下させて呼水経路の呼水とする。また、吸水ホース１３に水Ｗが流出する待機時間は、制御部４８により所定時間（例えば２０秒）だけ行われる。以上が自動呼水モードである。

自動呼水モードが終了し、作業者によって吸水モードスイッチＳ２がＯＮされると、制御部４８は、吸水モードに移行する。吸水モードでは、方向切替回路２０のポンプ３２が用いられる。このため、制御部４８は、電動モータ３４を駆動し、減速機４５の減速機側部６１と駆動軸部側部６０とを周方向で係止して、方向切替弁３１のボール４６を、〔ｄ〕ポートおよび〔ｂ〕ポートに回動し、また、ボール４６を、〔ｄ〕ポートから〔ｂ〕ポートへ開となり、〔ｃ〕ポートから〔ａ〕ポートへ開となるボール４６の位置に回動する。これにより、吸水配管１８、前方配管３０および流入配管３５を接続し、流出配管３７、合流配管１９および呼水配管１６を接続させて、貯水槽１２の水Ｗが、呼水室６からタンク４に溜められる。

ところで、ポンプ３２が駆動すると、貯水槽１２の水Ｗが吸水ホース１３に流入する。ここで、自動呼水モードにおいて吸水ホース１３には、呼水室６の水Ｗが呼水として充分に満たされているから、貯水槽１２の水Ｗをタンク４に容易に吸うことができる。タンク４には、満水センサ１１が配置されているから、満水を感知できる。

上記したように、散水車における水Ｗは、方向切替回路２０の方向切替弁３１のボール４６を、水Ｗを流す態様に応じた配管経路となるように回動させることで〔ａ〕、〔ｂ〕、〔ｃ〕、〔ｄ〕の各ポートを介して流れるが、方向切替弁３１のボール４６は、直接回動角度を測ることは難しい。

よって、ボール４６は、減速機４５やカップリング５９などの駆動部材を介して駆動させ、制御部４８としては、ポジショニングエレメント６６の回動量を検出するようにする。即ち、本実施形態では、アングルセンサ６７が、ポジショニングエレメント６６の回動量を検知することで、ポジショニングエレメント６６に連結される係合部の回動量を検知できる。

次に、図１３乃至図１５を参照して係合部及び駆動軸部４７０の回動について説明する。ここで、図１３の（ａ）から（ｄ）と図１４の（ａ）から（ｄ）はそれぞれ同じ時点における駆動軸部４７０及びガイド部４７１の状態を示す。また、図１４では、ガイド部４７１の状態を模式的に示すため、嵌合本体部４７５が直線状に移動するものとして記載しているが、実際には、嵌合本体部４７５は円弧状に移動し、嵌合受け部４７３は該円弧の円周方向に離間して配置される、

まず、駆動軸部４７０に回動不足が生じた場合について説明する。図１３（ａ）に示すように、回転軸５６が回動することで、係合部としてのカップリング５９が回動し、カップリング５９の駆動軸部側部６０の嵌合孔部６０１が回動する。ここで、嵌合孔部６０１と駆動軸部４７０の間には隙間Ｓが形成されているので、最初は嵌合孔部６０１のみが空回りする。即ち、隙間Ｓによって、嵌合孔部６０１のみが回動し、駆動軸部４７０に嵌合孔部６０１の回動力が伝達されず、駆動軸部４７０が回動しない。

図１３（ｂ）に示すように、嵌合孔部６０１が隙間Ｓ分だけ回動したときに、駆動軸部４７０と嵌合孔部６０１が当接する。駆動軸部４７０が嵌合孔部６０１に当接してからは、嵌合孔部６０１の回動に伴って、駆動軸部４７０も回動する。

図１４（ａ）（ｂ）に示すように、嵌合本体部４７５は、駆動軸部４７０の回動に合わせて移動する。具体的に、図１４（ａ）に示すように、駆動軸部側部６０が駆動軸部４７０に対して空回りしている状態のときには、嵌合本体部４７５は嵌合凹部４７７に嵌合した状態のまま移動しない。また、図１４（ｂ）に示すように、駆動軸部４７０が嵌合孔部６０１と当接し、回動し始めると、嵌合本体部４７５も移動を始める。嵌合本体部４７５が移動する際には、まず、嵌合凹部４７７との嵌合が解除される。具体的に、駆動軸部４７０が移動方向に移動することで、嵌合本体部４７５がガイド傾斜面４７８に沿って移動し、付勢部４７６の付勢に抗って嵌合基部４７４側に押し上げられ、嵌合凹部４７７と嵌合本体部４７５の嵌合が解除される。嵌合が解除された嵌合本体部４７５は、駆動軸部４７０の回動に伴って、移動方向に移動する。本実施形態で嵌合本体部４７５は、ケース３１Ａの表面を摺動する。

図１３（ｃ）に示すように、嵌合孔部６０１が所定角度（例えば９０度）回動したときに、制御部４８は、アングルセンサ６７が回転軸５６の所定量の回動を検知することにより駆動軸部４７０がボール４６の停止位置に対応した位置に位置していると判断して、駆動手段の駆動（電動モータ３４の回動）を停止させ、嵌合孔部６０１の回動を停止させる。しかしこの時点で、駆動軸部４７０は９０度回動しておらず、停止位置に対応した位置まで回りきっていない状態である。つまり、この状態では、ボール４６は、実際の停止位置に位置していない。つまりここで、駆動軸部４７０が嵌合孔部６０１に対して空回りする角度は、嵌合孔部６０１の回動が停止した時点で、空回りした分だけ駆動軸部４７０の回転角度は所定角度よりも少なく、しかも、アングルセンサ６７の検知にずれがあった場合には、ここからさらにずれが生じる。しかしながら、図１４（ｃ）に示すように、ガイド傾斜面４７８が嵌合本体部４７５を嵌合凹部４７７にガイドする角度よりも小さいので、嵌合孔部６０１の回動が停止した時点で、嵌合本体部４７５が嵌合凹部４７７に完全に嵌合しておらず、一方のガイド傾斜面４７８上にのみ当接するように位置する。図１４（ｄ）に示すように、嵌合本体部４７５がガイド傾斜面４７８上に位置すると、嵌合本体部４７５が付勢部４７６によって嵌合受け部４７３側に付勢されるので、嵌合本体部４７５がガイド傾斜面４７８に沿って嵌合凹部４７７まで移動する。即ち、付勢部４７６の付勢力がガイド傾斜面４７８によって、嵌合部４７２の回動方向の力に変換され、嵌合本体部４７５がガイド傾斜面４７８に沿って嵌合凹部４７７まで移動する。この嵌合本体部４７５の移動に伴って、図１３（ｄ）に示すように、嵌合部４７２が固定される駆動軸部４７０も回動し、ボール４６の停止位置に対応した位置まで移動する。よって、嵌合孔部６０１が付勢本体部をガイド傾斜面４７８に位置するまで回動させると、駆動軸部４７０がボール４６の停止位置に対応した位置に移動するので、嵌合孔部６０１の回動角度に多少のずれがあったとしても、駆動軸部４７０がボール４６の停止位置に対応した位置で止まるので、ボール４６を停止位置に位置させることができる。

また、図１５（ａ）から（ｃ）に示すように、制御部４８が嵌合孔部６０１を回動させすぎた場合について説明する。まず、制御部４８は、図１５（ａ）の状態から図１５（ｂ）の状態まで、制御部４８は、嵌合孔部６０１が所定角度（例えば９０度）回動させ、駆動軸部４７０がボール４６の停止位置に対応した位置に位置する。ここで、嵌合本体部４７５が嵌合凹部４７７に嵌合するので、駆動軸部４７０は、嵌合部４７２によって回動が規制される状態となり、駆動軸部４７０はそれ以上回動しなくなる。ここで、アングルセンサ６７が検出する回転軸５６の回動角度にずれがあり、制御部４８が所定角度（例えば９０度）を超えて回転軸５６を回動させた場合であっても、図１５（ｃ）に示すように、駆動軸部４７０の回動が規制された状態で嵌合孔部６０１が回動するので、嵌合孔部６０１が駆動軸部４７０に対して空回りする。よって、制御部４８が嵌合孔部６０１を回動させすぎた場合でも、駆動軸部４７０がボール４６の停止位置に対応した位置で止まるので、ボール４６が停止位置に位置することができる。

以上のように、嵌合本体部４７５が付勢部４７６によって嵌合受け部４７３側に付勢されているので、嵌合本体部４７５がガイド傾斜面４７８に差し掛かった際に嵌合凹部４７７まで移動するようにガイドされ、駆動軸部４７０が弁体の停止位置に対応した位置にガイドされ、かつ、係合部が駆動軸部４７０に対して空回り可能である。よって、例えば、アングルセンサ６７が検出する回転軸の回動量にずれがあり、制御部４８が係合部を回動させる角度にずれがあったとしても、空回りでずれを吸収しつつ駆動軸部４７０を停止位置に位置されることができる。よって、ボール４６（弁体）の切替不良が発生することを抑制できる。

以上、本発明の実施形態について一例を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることができる。

例えば、嵌合部４７２が駆動軸部４７０に固定される場合について説明したが、このような場合に限らず、嵌合受け部４７３が駆動軸部４７０に固定されるように構成することもできる。

また、方向切替弁３１は四方弁である場合について説明したが、このような場合に限らず、三方弁や五方弁として構成することもできる。

さらに、係合部がカップリング５９である場合について説明したが、このような場合に限らない。例えば、回転軸５６（減速機４５の出力軸）が係合部としての嵌合孔部６０１として構成され、回転軸５６が駆動軸部４７０に直接係合するように構成することもできる。

また、駆動軸部４７０は棒状の軸であり、係合部は駆動軸部４７０が嵌合可能な孔が形成された筒状の部位を有し、係合部の孔に駆動軸部４７０が挿通される場合について説明したが、このような場合に限らず、係合部が棒状の軸を有し、駆動軸部４７０が筒状である場合であってもよい。

さらに、嵌合受け部４７３は、ケース３１Ａに形成される場合について説明したが、このような場合に限らず、駆動軸部４７０の回動によって回動しない態様であればケース３１Ａ以外に設けられていてもよい。

また、ガイド傾斜面４７８は、嵌合本体部４７５の移動方向で、嵌合凹部４７７の一方側及び他方側に設けられる場合について説明したが、このような場合に限らず、駆動軸部４７０の回動方向が一方向に決まっている場合には、一方側及び他方側の一方にのみ設けられることとしてもよい。このように構成する場合には、ガイド傾斜面４７８の設けられない側が、嵌合本体部４７５の移動を阻害しないように構成されることが好ましい。

さらに、嵌合受け部４７３は、円錐状の窪みである場合について説明したが、このような形状に限らず、例えば、平らな傾斜面であるガイド傾斜面及び球状の窪みである嵌合凹部を備えるように構成することもできる。

また、嵌合本体部４７５は、球状である場合について説明したが、このような形状に限らず、例えば、先端が尖った形状や、先端が丸い砲弾型の形状など種々の形状を採用できる。

また、本発明における実施形態では、ボール４６の弁駆動部４７と減速機４５の回転軸５６とは、オルダム式のカップリング５９で連結された。そして、減速機４５は、カップリング５９を介して取外し可能な構成とすることもできる。また、係合部は、軸方向や径方向にスライドすることで、弁本体（ボール４６）を駆動させる形式とすることもできる。

方向切替弁３１と減速機４５とが、取外し可能であれば、タンク車に方向切替弁３１を
設置したまま減速機４５を外すことができる。このため、電動モータ３４や減速機４５に不都合が生じた場合に、方向切替弁３１を手動で動かすことができる。

上記構成では、駆動手段に減速機を有する例を示したが、減速機を用いないダイレクトドライブ式の電動モータを用い、モータ出力軸３４ａに係合部を有するようにしてもよい。また、駆動手段の減速機を、ウォームギヤ機構５２で一次減速を行い、ウォームギヤ機構５２の出力側にウォームホイール５３に連なる歯車列５４で二次減速を行う減速機４５として説明した。しかしながら、図示しないが、さらに三次減速を行う減速機であってもよい。

さらに、本発明は散水車でなくてもよく、油や薬品を運搬してタンクを有するタンクローリであってもよい。

１…車体、２…運転室、４…タンク、６…呼水室、１５…タンク配管、１６…呼水配管、１７…前方散水配管、１８…吸水配管、１９…合流配管、２０…方向切替回路、２２…後方散水配管、３０…前方配管、３１…方向切替弁、３２…ポンプ、３４…電動モータ（駆動手段）、３４ａ…出力軸、３５…流入配管、３７…流出配管、４５…減速機（駆動手段）、４６…ボール、４７…弁駆動部、４７０…駆動軸部、４７１…ガイド部、４７２…嵌合部、４７３…嵌合受け部、４７４…嵌合基部、４７５…嵌合本体部、４７６…付勢部、４７７…嵌合凹部、４７８…ガイド傾斜面、４８…制御部、５０…減速機構、５２…ウォームギヤ機構、５３…ウォームホイール、５４…歯車列、５５…出力歯車、５６…回転軸、５８…プライマリギヤ、５９…カップリング（係合部・駆動手段）、６０…駆動軸部側部、６０１…嵌合孔部、６１…減速機側部、６５…セカンダリギヤ、６６…ポジショニングエレメント、６７…アングルセンサ（ロータリーエンコーダ）、Ｗ…水、Ｆ…タンク側操作部、Ｂ…取付部材、Ｓ…隙間

Claims (2)

1. 車体に載せられるタンクと、
   該タンク内の液体を吐出したり該タンク内に液体を吸入したりするための配管と、
   該配管に設けられる方向切替弁であって、弁体及び、該弁体を回動させる弁駆動部を有し、前記弁体が回動することで前記配管の経路を切替える方向切替弁と、
   該弁駆動部に係合する係合部を有して、該係合部が回動することで前記弁駆動部を回動させる駆動力を生じる駆動手段と、
   前記係合部の回動量を検知するセンサと、
   該センサの検知結果に応じて前記係合部の回動を制御する制御部と、を備え、
   該制御部は、前記配管における前記経路が異なる複数の流路となるよう各流路に対応して規定された複数の停止位置に前記弁体を停止するよう前記駆動手段を駆動制御するように構成され、
   前記弁駆動部は、前記係合部が係合し、前記係合部によって回動させられる駆動軸部と、該駆動軸部を前記弁体の停止位置に対応した位置に案内するガイド部と、を備え、
   前記駆動軸部は、前記係合部が回動方向の一方及び他方の少なくとも一方に回動した際に、前記係合部が前記駆動軸部に対して前記複数の停止位置の各々から所定角度空回りするように前記係合部に対して係合し、
   前記ガイド部は、嵌合部と、前記嵌合部を案内する傾斜面であるガイド傾斜面を含む嵌合凹部であって、前記弁駆動部が前記停止位置に位置したときに前記嵌合部が嵌合可能な前記嵌合凹部と、を備える嵌合受け部と、を備え、
   前記嵌合部は、前記駆動軸部の回動に伴って前記嵌合凹部に対して相対移動するよう構成され、
   前記嵌合部及び前記嵌合受け部の一方は前記駆動軸部に固定され、前記駆動軸部と共に同軸で回動し、
   前記嵌合部及び前記嵌合受け部の他方は、前記駆動軸部の回動にかかわらず回動しないように固定され、
   前記嵌合部は、前記嵌合凹部に嵌合する嵌合本体部と、前記嵌合本体部を前記嵌合受け部側に付勢する付勢部と、を備えるタンク車。
2. 前記ガイド傾斜面は、前記嵌合凹部から、前記嵌合本体部の移動方向の一方側及び他方側に配置される請求項１に記載のタンク車。

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