JP3592633B2 - 除雪車両におけるサイドフォースの抗力発生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、除雪車両に配設されているスノープラウ・サイドウイング・グレーダの各々の除雪作業により発生するサイドフォースに対する抗力発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のものにあっては、下記のようなものになっている。
従来の除雪車両に配設されているスノープラウ・サイドウイング・グレーダの除雪作業時に発生するサイドフォースに対しては、当該除雪車両の運転者がハンドル操作により前輪をサイドフォースに対して抗力が発生する方向へ向けることが通常の方法であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で述べたものにあっては、下記のような問題点を有していた。
従来の除雪作業においてスノープラウによりサイドフォースが発生した場合は、除雪車両の前部が対向車線側へサイドスリップし始めると、運転者の体感により迅速に対向車及び伴走車あるいは後続車等に細心の注意をはらいながらのハンドル操作により、前輪をサイドフォースに対して効力が発生する方向へ向けてサイドスリップを防止するものである。
また、サイドウイングによる除雪作業においてもサイドウイングによりサイドフォースが発生した場合は、除雪車両の後部が対向車線側へサイドスリップするものであるが、後輪の変角による抗力発生は不可能であった。
さらに、グレーダによりサイドフォースが発生した場合は、除雪車両の後部が対向車線側ヘサイドスリップする、また、状況によっては除雪車両の前部が対向車線側ヘサイドスリップするものであった。
したがって、運転者の負担が大きく疲労が増大し高度な熟練が必要となるものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は下記のようになるものである。
１．除雪車両のフレーム前部に固設されている懸架装置にスプライン軸及び横軸と縦ピン及び横ピンにより連設されている上下４組のスノープラウ用昇降リンクと、スノープラウ用昇降シリンダの作動により昇降作動する公知のスノープラウの支持機構において、片端が懸架装置前部左側の軸付ブラケットに回動自在に連設され、他端はスノープラウ支持枠後部右側の軸付ブラケットに回動自在に連設されている前部振止用支持軸にはスノープラウ用荷重変換器が具備されている。
さらに、ステアリングパワーブースタのピットマンアームが枢支されているセクタシャフトには同軸枢支のアームが具備され、該アームとピットマンアームには前部油圧センシングシリンダの両端が各々ネジ付ピンにより回動自在に連設されている。
この場合、セクタシャフトとアームは相互のスプラインによる嵌合である。
また、セクタシャフトとピットマンアームは、回動自在に嵌合されている。
除雪作業時にスノープラウにより発生するサイドフォースの力量を、該スノープラウ用荷重変換器により検出された電気信号を自動制御部に入力し、該自動制御部は、この信号を基に演算処理しサイドフォースの力量に応じた指令信号を発信し、比例制御電磁弁を介して前部油圧センシングシリンダを適宜に伸縮させピットマンアームを作動させることにより、サイドフォースの力量に応じた抗力を発生させるよう前輪をサイドフォースに対する抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜に向けるものである。
さらに、該前部油圧センシングシリンダの伸縮量を電気信号として自動制御部に入力し、指令信号に合致した作動をしていることを確認できるよう構成されている。
なお、本発明の構成において除雪作業中は、サイドフォースに対してはハンドル操作を必要とせず自動的に前輪をサイドフォースに対して抗力が発生する方向へ向けるものであるが、必要なハンドル操作においては自動制御に関係なく随時自由に操作が可能となっている手動優先方式となっている。
【０００５】
２．除雪車両のフレームの中央部上に固設されている支持台にサイドウイング用昇降リンクと共に連設されているサイドウイング昇降用油庄シリンダ（図示略）の作動により昇降するサイドウイングの背面には、除雪車両のフレームの後部側面に片端をヒンジ及びヒンジピンにより回動自在に連設されている油圧シリンダ式調整管の他端がヒンジ及びヒンジピンにより回動自在に連設され、該油圧シリンダ式調整管は電磁弁を介しての伸縮作動によりサイドウイングの進行角の任意可変を行う公知のサイドウイングの支持機構において、除雪作業時にサイドウイングにより発生するサイドフォースの力量として油圧シリンダ式調整管の内部に発生する圧力を、該油圧シリンダ式調整管の油圧回路内に具備されている圧力変換器により検出された電気信号を自動制御部に入力し、該自動制御部は、この電気信号を基に演算処理しサイドフォースの力量に応じた指令信号を発信し、後輪軸及び後後輪軸を支持しているトルクロッドに換えて具備されている４本の後部油圧センシングシリンダを、比例制御電磁弁を介して適宜に伸縮させ、サイドフォースの力量に応じた抗力を発生させるよう後輪及び後後輪をサイドフォースに対する抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜に向けるものである。
さらに、該後部油圧センシングシリンダ各々の伸縮量を電気信号として自動制御部に入力し指令信号に合致した作動をしていることを確認できるよう構成されている。
【０００６】
３．除雪車両のフレームの中央部に固設されている支持装置に垂下されているグレーダに連設されているチルトブラケットとフレームに固着されているブラケット７ａに、両端が各々ヒンジ及びヒンジピンにより連設されている後部振止用支持軸３４を配設した公知のグレーダの支持機構において、除雪作業時に、グレーダにより発生するサイドフォースの力量を後部振止用支持軸に具備されているグレーダ用荷重変換器により検出された電気信号を自動制御部に入力し、該自動制御部はこの信号を基に演算処理しサイドフォースの力量に応じた指令信号を発信し、後輪軸及び後後輪軸を支持しているトルクロッドに換えて具備されている４本の後部油圧センシングシリンダを、比例制御電磁弁を介して適宜に伸縮させ、サイドフォースの力量に応じた抗力を発生させるよう後輪及び後後輪をサイドフォースに対する抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜に向けるものである。
さらに、ステアリングパワーブースタのピットマンアームとアームに連設されている前部油圧センシングシリンダを適宜に伸縮させ、ピットマンアームを作動させることによりサイドフォースの力量に応じた抗力を発生させるよう前輪をサイドフォースに対する抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜に向けるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１、図２、図３、図４を参照して、除雪車両Ａのフレーム７の前部に固設されている懸架装置１にスプライン軸２及び横軸３と縦ピン４及び横ピン５により連設されているスノープラウ用昇降リンク６ａ、６ｂと、スノープラウ用昇降シリンダ１ａの作動により該スノープラウ用昇降リンク６ａ、６ｂを介して昇降作動する公知のスノープラウの支持機構において、スノープラウ用昇降リンクは４組とも各々３分割されているものであり、縦ピン４により回動自在に連設されているものである。
上部のスノープラウ用昇降リンク６ａは、左右とも後端部は懸架装置両側のスプライン軸２に相互のスプラインにより嵌合されており、各スノープラウ用昇降リンクの中央部は、２本の縦ピン４により後部と前部に回動自在に連設されており、前部は横ピン５により回動自在にスノープラウ支持枠８ａの後部のブラケットに連設されているものである。
下部のスノープラウ用昇降リンク６ｂは、左右とも後部は懸架装置両側の横軸３に回動自在に連設され、各スノープラウ用昇降リンクの中央部は２本の縦ピン４により後部と前部に回動自在に連設されており、前部は横ピン５により回動自在にスノープラウ支持枠８ａの後部のブラケットに連設されているものである。
【０００８】
しかし、上述の状態では除雪作業時に発生するサイドフォースによりスノープラウ８が除雪車両の横方向へ揺動するため、懸架装置前部左側の軸付ブラケット９ｂとスノープラウ支持枠８ａの後部右側の軸付ブラケット９ａに各々前部振止用支持軸１１の両端を回動自在に連設し、該スノープラウ８の揺動を防止するものである。
さらに、前部振止用支持軸１１には、除雪作業時にスノープラウ８により発生するサイドフォースの力量を検出するためのスノープラウ用荷重変換器１２が具備されているものである。
【０００９】
したがって、除雪車両Ａの前部に配設されたスノープラウ８による除雪作業時に発生したサイドフォースを、前部振止用支持軸１１に具備されたスノープラウ用荷重変換器１２により検出された電気信号を自動制御部１３に入力し、自動制御部１３はこの信号を基に演算処理しサイドフォースの力量に応じた指令信号を発信し、比例制御電磁弁１４ａを介して以下の作動を制御する。
ステアリングパワーブースタのピットマンアーム１５が枢支されているセクタシャフト１６には、同軸枢支のアーム１７が具備され、該アーム１７には、前部油圧センシングシリンダ１８のクレビスがネジ付ピン１９により回動自在に連設され、ピストンロッド部はピットマンアーム１５にネジ付ピン１９により回動自在に連設している。
この場合、セクタシャフト１６とアーム１７は相互のスプラインによる嵌合であるが、セクタシャフト１６とピットマンアーム１５は回動自在に嵌合されており、前部油圧センシングシリンダ１８をサイドフォースの力量に応じて適宜に伸長作動させ、前輪１０をサイドフォースに対する抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜に向け該除雪車両Ａのサイドスリップを防止するものである。
【００１０】
図５、図６を参照して、除雪車両Ａのフレーム７の中央部上に固設されている支持台に連設されているサイドウイング用昇降リンクに連設されたサイドウイング昇降用油圧シリンダ（図示略）の作動により昇降するサイドウイング２５の背面には、除雪車両Ａの後部側面に片端をヒンジ２２及びヒンジピン２３により回動自在に連設されている油圧シリンダ式調整管２１の他端が、ヒンジ２４及びヒンジピン２３により回動自在に連設され、該油圧シリンダ式調整管２１は電磁弁１４ｆを介しての伸縮作動によりサイドウイング２５の進行角の任意可変を行う公知のサイドウイングの支持機構において、除雪作業時にサイドウイング２５により発生するサイドフォースの力量として油圧シリンダ式調整管２１の内部に発生する圧力を、該油圧シリンダ式調整管２１の油圧回路内に具備されている圧力変換器２９により検出された電気信号を自動制御部１３に入力し、該自動制御部１３はこの信号を基に演算処理しサイドフォースの力量に応じた指令信号を発信し、後輪軸及び後後輪軸を支持しているトルクロッドに換えて具備されている後部油圧センシングシリンダ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを、比例制御電磁弁１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅを介して適宜に伸縮させ、サイドフォースの力量に応じた抗力を発生させるよう後輪２０ａおよび後後輸２０ｂを、サイドフォースに対する抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜に向けるものである。
【００１１】
この場合、後輪軸及び後後輪軸を支持しているトルクロッドに換えて具備されている後部油圧センシングシリンダ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄのクレビスは、各々横ピン２８によりトラニオン部に回動自在に連設され、さらにピストンロッドは各々横ピン２７により後輪軸及び後後輪軸に回動自在に連設されているものである。
上述の動作の一例を図５で説明すると、後部油圧センシングシリンダ２６ａ、２６ｄを収縮させ、同時に、後部油圧センシングシリンダ２６ｂ、２６ｃを伸長させ、サイドフォースに対する効力を発生させるよう後輪及び後後輪をθ角まで適宜に向けているものである。
さらに、各々の後部油圧センシングシリンダの伸縮量を電気信号として自動制御部１３に入力し、指令信号に合致した作動をしていることを確認できるよう構成されているものである。
【００１２】
図７、図８を参照して、除雪車両Ａのフレーム７の中央部に固設されている支持装置にナックル軸３６ａによりナックルブラケット３６が回動自在に具備され、該ナックルブラケット３６には、グレーダ用昇降リンク３７とホルダ３８が各々ピンにより回動自在に連設され、ホルダ３８にはグレーダ用昇降シリンダ３９のピストンロッドがピンにより回動自在に連設され、該グレーダ用昇降シリンダ３９のトラニオンはヨーク４０に回動自在に連設され、ヨーク軸４０ａは支持装置に回動自在に連設されており、ナックル軸３６ａとヨーク軸４０ａは同心に構成され回動自在となる公知のグレーダの支持機構において、ホルダ軸下部にピンにより回動自在に連設されているグレーダ３０は、ナックル軸３６ａとヨーク軸４０ａを枢軸として垂下された状態のため、除雪作業時にグレーダ３０により発生するサイドフォースによる揺動を防止するために、車両のフレーム７に固着されているブラケット７ａとグレーダ３０に連設されているチルトブラケット３５に後部振止用支持軸３４が両端を各々ヒンジ３３ａ、３３ｂ及びヒンジピン３１により回動自在に連設されており、さらに該後部振止用支持軸３４にはグレーダ用荷重変換器３２が具備されているものである。
【００１３】
したがって、除雪作業時に、グレーダ３０により発生したサイドフォースの力量を、後部振止用支持軸３４に具備されているグレーダ用荷重変換器３２により検出された電気信号を自動制御部１３に入力し、該自動制御部１３はこの信号を基に演算処理しサイドフォースの力量に応じた指令信号を発信し、後輪軸及び後後輪軸を支持しているトルクロッドに換えて具備されている後部油圧センシングシリンダ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを比例制御電磁弁１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅを介して適宜に伸縮させ、サイドフォースの力量に応じた抗力を発生させるよう後輪２０ａ及び後後輪２０ｂをサイドフォースの発生方向へ自動的にθ角まで適宜に向けるものである。
さらに、ステアリングパワーブースタのピットマンアーム１５とアーム１７に連設されている前部油圧センシングシリンダ１８を適宜に伸縮させ、サイドフォースの力量に応じた抗力を発生させるよう前輪１０をサイドフォースに対する抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜に向けるものである。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、上述の通り構成されているので次に記載する効果を奏する。
１．除雪作業時に発生するサイドフォースに対して自動的に抗力を発生させることで、対向車線へのサイドスリップを防止でき、運転者に対して高度な熟練を必要としないと共に疲労軽減に寄与できる。
２．除雪作業における直進性の確保が容易となるため、高速除雪が可能となり、時間当たりの除雪距離が増大することから経済性向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】除雪車両にスノープラウを配設した作業姿勢の平面図である。
【図２】除雪車両にスノープラウを配設した作業姿勢の左側面図である。
【図３】除雪車両のパワーステアリング装置の左側面図である。
【図４】除雪車両のステアリングパワーブースタの要部拡大正面図である。
【図５】除雪車両にサイドウイングを配設した作業姿勢の底面図である。
【図６】除雪車両の後輪軸及び後後輪軸周辺の左側面図である。
【図７】除雪車両にグレーダを配設した作業姿勢の平面図である。
【図８】除雪車両にグレーダを配設した作業姿勢の背面図である。
【図９】油圧回路と自動制御機構に関する信号系統の併記図である。
【図１０】自動制御機構のフロー図である。
【符号の説明】
Ａ 除雪車両
１ 懸架装置
２ スプライン軸
３ 横軸
４ 縦ピン
５、２７、２８ 横ピン
６ａ、６ｂ スノープラウ用昇降リンク
７ フレーム
７ａ ブラケット
８ スノープラウ
８ａ スノープラウ支持枠
９ａ、９ｂ 軸付ブラケット
１０ 前輪
１１ 前部振止用支持軸
１２ スノープラウ用荷重変換器
１３ 自動制御部
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ 比例制御電磁弁
１４ｆ 電磁弁
１５ ピットマンアーム
１６ セクタシャフト
１７ アーム
１８ 前部油圧センシングシリンダ
１９ ネジ付ピン
２０ａ 後輪
２０ｂ 後後輪
２１ 油圧シリンダ式調整管
２２、２４、３３ａ、３３ｂ ヒンジ
２３、３１ ヒンジピン
２５ サイドウイング
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ 後部油圧センシングシリンダ
２９ 圧力変換器
３０ グレーダ
３２ グレーダ用荷重変換器
３４ 後部振止用支持軸

Claims (3)

1. 除雪車両（Ａ）のフレーム（７）の前部に固設されている懸架装置（１）にスプライン軸（２）及び横軸（３）と縦ピン（４）及び横ピン（５）により連設されている上下４組のスノープラウ用昇降リンクと、スノープラウ用昇降シリンダ（１ａ）の作動により昇降作動するスノープラウの支持機構において、片端が懸架装置前部左側の軸付ブラケット（９ｂ）に回動自在に連設され、他端はスノープラウ支持枠（８ａ）の後部右側の軸付ブラケット（９ａ）に回動自在に連設されている前部振止用支持軸（１１）にはスノープラウ用荷重変換器（１２）が具備され、さらに、ステアリングパワーブースタのピットマンアーム（１５）が枢支されているセクタシャフト（１６）には同軸枢支のアーム（１７）が具備され、該アーム（１７）とピットマンアーム（１５）には前部油圧センシングシリンダ（１８）の両端が各々ネジ付ピン（１９）により回動自在に連設され、セクタシャフト（１６）とアーム（１７）は相互のスプラインによる嵌合であり、また、セクタシャフト（１６）とピットマンアーム（１５）は回動自在に嵌合され、除雪作業時にスノープラウ（８）により発生するサイドフォースの力量を、該スノープラウ用荷重変換器（１２）により検出された電気信号を自動制御部（１３）に入力し、該自動制御部（１３）はこの信号を基に演算処理しサイドフォースの力量に応じた指令信号を発信し、比例制御電磁弁（１４ａ）を介して前部油圧センシングシリンダ（１８）を適宜に伸縮させピットマンアーム（１５）を作動させることにより、サイドフォースの力量に応じた抗力を発生させるよう前輪（１０）をサイドフォースに対して抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜に向け、さらに、該前部油圧センシングシリンダ（１８）の伸縮量を電気信号として自動制御部（１３）に入力し、指令信号に合致した作動をしていることを確認できるよう構成されていることを特徴とする除雪車両におけるサイドフォースの抗力発生装置。
2. 除雪車両（Ａ）のフレーム（７）の中央部上に固設されている支持台にサイドウイング用昇降リンクと共に連設されているサイドウイング昇降用油圧シリンダの作動により昇降するサイドウイング（２５）の背面には、除雪車両（Ａ）のフレーム（７）の後部側面に片端をヒンジ（２２）及びヒンジピン（２３）により回動自在に連設されている油圧シリンダ式調整管（２１）の他端がヒンジ（２４）及びヒンジピン（２３）により回動自在に連設され、該油圧シリンダ式調整管（２１）の伸縮作動によりサイドウイング（２５）の進行角の任意可変を行うサイドウイングの支持機構において、除雪作業時にサイドウイング（２５）により発生するサイドフォースの力量として油圧シリンダ式調整管（２１）の内部に発生する圧力を、該油圧シリンダ式調整管（２１）の油圧回路内に具備されている圧力変換器（２９）により検出された電気信号を自動制御部（１３）に入力し、該自動制御部（１３）は、この電気信号を基に演算処理しサイドフォースの力量に応じた指令信号を発信し後輪軸及び後後輪軸を支持しているトルクロッドに換えて具備されている後部油圧センシングシリンダ（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）を、比例制御電磁弁（１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ）を介して適宜に伸縮させ、サイドフォースの力量に応じた抗力を発生させるよう後輪（２０ａ）および後後輪（２０ｂ）をサイドフォースに対する抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜に向け、さらに、該後部油圧センシングシリンダ各々の伸縮量を電気信号として自動制御部（１３）に入力し、指令信号に合致した作動をしていることを確認できるよう構成されていることを特徴とする除雪車両におけるサイドフォースの抗力発生装置。
3. 除雪車両（Ａ）のフレーム（７）の中央部に固設されている支持装置に垂下されているグレーダ（３０）に連設されているチルトブラケット（３５）とフレーム（７）に固着されているブラケット（７ａ）に、両端が各々ヒンジ（３３ａ、３３ｂ）及びヒンジピン（３１）により連設されている後部振止用支持軸（３４）を配設したグレーダの支持機構において、除雪作業時に、グレーダ（３０）により発生するサイドフォースの力量を後部振止用支持軸（３４）に具備されているグレーダ用荷重変換器（３２）により検出された電気信号を自動制御部（１３）に入力し、該自動制御部（１３）は、この信号を基に演算処理しサイドフォースの力量に応じた指令信号を発信し、後輪軸及び後後輪軸を支持しているトルクロッドに換えて具備されている後部油圧センシングシリンダ（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）を、比例制御電磁弁（１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ）を介して適宜に伸縮させ、サイドフォースの力量に応じた抗力を発生させるよう後輪（２０ａ）及び後後輪（２０ｂ）をサイドフォースに対する抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜に向け、さらに、ステアリングパワーブースタのピットマンアーム（１５）とアーム（１７）に連設されている前部油圧センシングシリンダ（１８）を適宜に伸縮させピットマンアーム（１５）を作動させることにより、サイドフォースの力量に応じた抗力を発生させるよう前輪（１０）をサイドフォースに対する抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜に向けるよう構成された請求項１、２記載の除雪車両におけるサイドフォースの抗力発生装置。

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