JP3871558B2 - 荷受台昇降装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として貨物自動車に装着され、荷物の積載や荷下ろしに用いられる荷受台昇降装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
貨物自動車の後部に装着される荷受台昇降装置は、油圧等の動力により、荷物を載せた荷受台を昇降させる装置である。この荷受台をどのように車体に格納するかについては種々のタイプがあるが、荷受台を荷箱に沿って起立させることにより格納するタイプの場合、この起立状態から水平に荷受台を開く動作と、その逆の閉じる動作とをさせるために開閉シリンダが用いられる。また、荷受台に荷物を載せたり下ろしたりする作業を容易にするため、水平状態からさらに荷受台の先端部を下げるチルト動作が必要であり、この動作も開閉シリンダを用いて行われる。ここで、チルト動作においては、荷物が落ちないようにゆっくりと開閉シリンダを動作させる必要がある。一方、開閉動作においては、作業の効率上、迅速に開閉シリンダを動作させる必要がある。すなわち、開閉シリンダには、低速動作及び高速動作の2種類の動作が求められる。
そこで、例えば、実用新案登録第2516454号公報に記載された荷受台昇降装置では、開閉シリンダとして、二重シリンダ構造を有する特殊なシリンダ(テレスコピックシリンダ)を採用し、高速と低速の速度切り替えを実現している。これにより、開閉時には迅速な開閉動作を行わせ、チルト動作時には低速で安全を優先した動作を行わせている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の荷受台昇降装置では、チルト動作時には常に低速の動作が行われる。しかしながら、空荷でのチルト動作の場合は本来低速である必要は無く、緩慢な動作により無意味な時間がかかるという問題点がある。また、上記のような二重シリンダ構造の開閉シリンダでは、開閉動作の初期において高速動作に入るまでに一定時間低速動作が行われるという、構造上やむを得ない動作特性がある。従って、開閉動作はすべて高速で行われる訳ではなく、動作初期における緩慢さが排除されていない。しかも、開閉シリンダの構造が複雑で高コストになるという問題点もある。
【0004】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、荷物を載せたチルト動作の場合のみ低速動作し、それ以外は高速動作が可能な荷受台昇降装置を、特殊な開閉シリンダを用いることなく提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の荷受台昇降装置は、荷箱の端面下方に位置する回動支点を中心として、当該荷箱の端面に沿って起立した格納状態と先端側が水平よりさらに下方に傾斜したチルト状態との間で、回動可能に取り付けられた荷受台と、
前記荷受台の基端側を支持して昇降させる昇降装置と、
前記荷受台を支持するとともに、これを回動させる開閉シリンダと、
前記開閉シリンダに油圧を供給する油圧供給源と、
前記油圧供給源から前記開閉シリンダに至る油圧回路上に設けられ、支持する荷重に応じて前記開閉シリンダに通じる油の負荷圧が変化することによって、自ら弁開度を変化させる弁構造を有し、前記荷受台が空荷のときは弁開度を相対的に大きく確保し、前記荷受台に所定重量以上の荷物が載ったときは弁開度を相対的に小さく絞るブレーキ弁とを備えたものである(請求項1)。
【0006】
上記のように構成された荷受台昇降装置では、荷受台に所定重量以上の荷物が載ることにより開閉シリンダに通じる油の負荷圧が増大して所定値に達すると、その負荷圧に基づいてブレーキ弁が自ら弁開度を絞る。逆に、荷受台が空荷のときのように負荷圧が所定値に達しないときは、ブレーキ弁は一定の弁開度を確保している。従って、格納状態から水平に荷受台を開くときは空荷であるのでブレーキ弁は一定の弁開度を確保し、開閉シリンダは高速に動作する。荷物を乗せて負荷圧が所定値に達すると、ブレーキ弁は弁開度を絞り、開閉シリンダは低速でチルト動作(水平からチルト又はその逆)する。
【0007】
また、上記荷受台昇降装置におけるブレーキ弁は、ハウジング内で移動することにより弁開度を調節するスプールを有し、このスプールは、ばねによって一方向に付勢されるとともに、前記負荷圧を受ける一方向への受圧面積A1と他方向への受圧面積A2とがA2>A1の関係にあり、その受圧面積の差と、前記負荷圧の変化と、前記ばねの付勢力とに基づいて移動する構造であってもよい(請求項2)。
この場合、ブレーキ弁が弁開度を絞ることになる負荷圧すなわち重量の閾値は、ばねの付勢力の調節や受圧面積A1,A2の設計により決まる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施形態による荷受台昇降装置について図面を参照して説明する。図1は、荷受台昇降装置を装備した貨物自動車の側面図、図2は、図1に示す荷受台昇降装置の平面図、図3は、荷受台昇降装置の動作を示す側面図である。
【0009】
まず、図1において、貨物自動車の車体(車体枠)1上には、荷物を収容する荷箱2が搭載されている。荷箱2の後端面は扉2aにより開閉可能である。車体1の後部には、荷物を積み下ろしするための荷受台昇降装置3が取り付けられている。荷受台昇降装置3は、荷受台4と、その基端側を支持して昇降させる昇降装置5と、荷受台4と昇降装置5との間に架設され、荷受台4を支持するとともに回動させる開閉シリンダ6(図3も参照)とを備えている。格納状態の荷受台4は、荷箱2の後端面に沿って垂直に起立している。この格納状態から、荷箱2の後端面下方に位置する回動支点(図3のピン15)を中心として時計回り方向に回動することにより、荷受台4は、図示の実線で示す水平に開いた状態となる。また、その位置から二点鎖線で示す位置まで下降できる。なお、後述するロック装置L(図7)を操作することにより、荷受台4を、格納状態で荷箱2にロックすることができる。
【0010】
上記荷受台昇降装置3の構造について、図2及び図3を参照してさらに詳細に説明する。図3において、支持ブラケット7は、車体1に固定されている。支持ブラケット7には縦長形状の基部リンク8が取り付けられ、この基部リンク8に、上アーム9がピン11により回動可能に取り付けられている。また、下アーム10は、支持ブラケット7に、ピン12により回動可能に取り付けられている。さらに、昇降シリンダ13のピストン側端部がピン14により基部リンク8に軸着されている。
図4は、上アーム9及び下アーム10の先端側の拡大図である。図4において、上アーム9の先端側には、概ねL字状の先部アーム9aが一体的に固着され、これにより、上アーム9全体(先部アーム9aを含む。)としての端部は上方に突出した形状となっている。この上アーム9の端部及び下アーム10の端部は、ピン15及び16により、先部リンク17に軸着されている。また、荷受台4の基端部4aは、ピン15により、上アーム9(先部アーム9a)及び先部リンク17に軸着されている。
【0011】
ここで、図3における上記ピン11,12,15及び16は、平行四辺形の各頂点を構成している。すなわち、上アーム9及び下アーム10は、平行リンクを構成している。また、図4に示すように、上アーム9には昇降シリンダ13がピン18により軸着されている。このピン18と上記ピン14(図3)との間に昇降シリンダ13の伸縮動作による駆動力が付与されることにより、上記平行リンクは荷受台4の姿勢を維持したまま、これを昇降させることができる。
【0012】
一方、荷受台4の裏側内部には、開閉シリンダ6(図3)が内蔵されており、そのピストンロッド6aの端部がピン19(図4)により先部リンク17に軸着されている。また、シリンダチューブの後端が荷受台4側に軸着されている(図3)。この開閉シリンダ6を伸長動作させることにより、ピン15を中心として荷受台4が反時計回り方向に回動し、図5に示すような起立状態になる。逆に、荷受台4の起立状態から開閉シリンダ6を収縮動作させることにより、ピン15を中心として荷受台4が時計回り方向に回動し、図4に示す水平状態になる。また、荷受台4の昇降位置がどこにあるかに関わらず、荷受台4の水平状態からさらに開閉シリンダ6を収縮動作させることにより、荷受台4の先端を下げるチルト動作を行わせることができるようになっている。典型的なチルト動作は、図3の二点鎖線に示すように、下降端にある荷受台4が床面に沿って先端を下げる動作である。このように、荷受台4の回動範囲は、垂直に起立した格納状態から、開閉シリンダ6の収縮動作停止位置によって決まるチルト状態までの範囲である。
【0013】
図6は、上記荷受台昇降装置の油圧回路図である。図において、当該油圧回路は、油圧供給源としてのパワーユニット51と、一対の昇降シリンダ13と、各昇降シリンダ13とパワーユニット51との間に介在する電磁弁52と、一対の開閉シリンダ6と、これらの開閉シリンダ6とパワーユニット51との間に介在するブレーキ弁ユニット53とによって構成されている。開閉シリンダ6は、ばねを内蔵した単動シリンダである。上記ブレーキ弁ユニット53は、ブレーキ弁54と、電磁弁55とを直列に接続してなるものである。また、パワーユニット51内は、モータ511によって駆動される油圧ポンプ512と、一対の電磁弁513,514と、減圧弁515と、逆止弁516と、フィルタ517,518,519と、タンク520とを図示のように接続したものである。なお、パワーユニット51と電磁弁52及びブレーキ弁ユニット53との間、並びに、ブレーキ弁ユニット53と開閉シリンダ6との間は、ホースHによってそれぞれ接続されている。なお、パワーユニット51は、支持ブラケット7(図3)の近傍に取り付けられている(図示略)。
【0014】
上記モータ511及び電磁弁513,514,52,55は、荷受台4の開閉動作時及び昇降動作時に以下の表1に示すように動作する。なお、○はモータ運転又は電磁弁の励磁を意味し、×はモータ停止又は電磁弁の消磁を意味する。
【0015】
【表1】
【0016】
すなわち、荷受台4を閉じる(格納する)ときは、モータ511を運転して所定の油圧を発生させ、電磁弁55及びブレーキ弁54を通して開閉シリンダ6を伸長動作させる。荷受台4を開くときは、モータ511を停止させ、開閉シリンダ6に送り込まれた油を、ブレーキ弁54、電磁弁55及び513を通してタンク520に戻すことにより、開閉シリンダ6を収縮動作させる。なお、モータ511を停止させ、電磁弁55を消磁すれば、開閉シリンダ6の油が保持され、開閉シリンダ6はその状態を維持する。
荷受台4を上昇させるときは、モータ511を運転して所定の油圧を発生させ、電磁弁514及び52(逆止弁側)を通して昇降シリンダ13を伸長動作させる。荷受台4を下降させるときは、モータ511を停止させ、昇降シリンダ13に送り込まれた油を、電磁弁52、514及び513を通してタンク520に戻すことにより、荷受台4の荷重が付与されている昇降シリンダ13を収縮動作させる。
【0017】
図7は、荷受台4を裏面側から見た図である。荷受台4は、一対の鋼製のスチフナ4bによって裏面側から支えられている。このスチフナ4bは、角筒状のものであり、車体側面側から見た形状が先端に向かって薄くなるようなテーパ状に形成されている。開閉シリンダ6は、各スチフナ4b内に取り付けられている。また、右側の開閉シリンダ6の近傍に、上記ブレーキ弁ユニット53が設けられており、カバー57に覆われている。なお、油圧配管の図示は省略している。また、ロック装置Lを操作することにより、起立格納状態の荷受台4を荷箱2にロックすることができる。
【0018】
図8の(a)は、上記ブレーキ弁ユニット53の内部構造を示す断面図であり、(b)は(a)におけるX部の拡大図である。図において、入力ポートINにはパワーユニット51が接続される。出力ポートEX1及びEX2には、それぞれ開閉シリンダ6が接続される。入力ポートINから出力ポートEX1,EX2に至る油路には、電磁弁55の弁本体V(弁体・弁座)と、長手方向に移動可能なスプールSと、逆止弁CVとが存在している。スプールSは、ばね58により図の下方に付勢されている。ばね58はボルト59によって押さえ込まれており、ボルト59を回転させて付勢力の調整を行うことができる。
【0019】
図9は、スプールSの拡大図である。スプールSは、弁体を構成する主胴部S1と、ばね58の付勢を受ける頭部S2と、これらをつなぐ細径の連結部S3とが一体に形成されたものである。主胴部S1における端部S11の外周は面取り加工され、さらに周方向に2箇所、V字状の溝S12が軸方向に形成されている。溝S12の深さは端部S11側が最も深く、端部S11から軸方向に離れるほど円弧状に浅く形成されている。端部S11は、ブレーキ弁ユニット53におけるハウジングHの絞り部H1(図8の(b))と近接している。スプールSが図8の下方向に移動すると、端部S11と絞り部H1との隙間が確保され、一定の流量を流し得る状態となる。逆に、スプールSが図の上方向に移動すると、端部S11と絞り部H1との隙間が塞がれ、溝S12を通じてのみ、油が流通する状態となる。従って、このときの流量は低下する。
【0020】
また、図9に示す頭部S2の直径(有効最大径)はd2であり、これは、主胴部S1の直径d1と、d2>d1の関係にある。連結部S3の直径をd3とすると、頭部S2側の受圧面積A2は、
A2=(π/4)・(d22−d32) ...(1)
であり、一方、主胴部S1側の受圧面積A1は、
A1=(π/4)・(d12−d32) ...(2)
となる。従って、d2>d1より、A2>A1となる。ここで、開いた荷受台4に荷物が載っていない状態(荷受台の自重のみ)において、開閉シリンダ6に通じる油の負荷圧をP0、ばね58の付勢力をFとすると、
P0・A2<P0・A1+F ...(3)
の関係が成立するように、ばね58をボルト59により調整する。従って、空荷の状態ではスプールSが図8の下方に移動し、上記隙間及び油の流量が確保されている。一方、荷受台4に所定重量(100kgとする。)以上の荷物が載ったとき開閉シリンダ6に通じる油の負荷圧をP1とすると、
P1・A2>P1・A1+F ...(4)
となり、式の左右の力関係が式(3)の場合と逆転するようになっている。従って、このときは、スプールSが図8の上方に移動し、上記隙間が塞がれているので、溝S12による僅かな流量しか確保されない。
【0021】
以上のように構成された荷受台昇降装置について、作業者が実際に行う荷下ろし等について説明する。まず、図3の荷箱2から荷下ろしをするに際し、開閉シリンダ6を駆動して荷受台4を水平に開く。このときブレーキ装置54のスプールSは上記隙間を確保した状態であるので、開閉シリンダ6の動きは終始迅速である。水平に開いたら開閉シリンダ6を止め、その状態の開閉シリンダ6により荷受台4の水平姿勢を保持する。次に、荷箱2の扉を開いて荷物(通常100kg以上)を荷受台4に移載する。荷物を載せたことにより、開閉シリンダ6からブレーキ装置54に通じる負荷圧が増大し、スプールSの隙間が消失して、以後、溝S12による僅かな流量しか確保されない状態となる。
【0022】
移載が完了すると、昇降シリンダ13を駆動(収縮)して、荷受台4を下降させる。昇降シリンダ13は開閉シリンダ6のように荷物の有無による動作速度の変化がほとんど無く、従って、迅速に荷受台4を下降させることができる。下アーム10の先端が床面に接近して荷受台4が地面近くで水平な状態になると、今度は開閉シリンダ6を動作させて図3に示すように荷受台4の先端を下げるチルト動作を行わせる。ここで、前述のように開閉シリンダ6は僅かな流量しか確保されない状態であるため、チルト動作はゆっくりと行われる。従って、荷物が揺れて落下する等の恐れもなく、荷受台4を着地させることができる。着地後、荷物を荷受台4から引きずり降ろす。
【0023】
逆に、荷物を荷箱2に載せる場合には、まず、開閉シリンダ6を駆動して荷受台4を水平に開く。このとき前述のように開閉シリンダ6の動きは終始迅速である。水平に開いたら開閉シリンダ6を止め、その状態の開閉シリンダ6により荷受台4の水平姿勢を保持する。続いて、昇降シリンダ13を駆動(収縮)して、荷受台4を迅速に下降させる。下アーム10の先端が床面に接近して荷受台4が地面近くで水平な状態になると、今度は開閉シリンダ6を動作させて図3に示すように荷受台4の先端を下げるチルト動作を行わせる。このとき、荷受台4は空荷であるので、開閉シリンダ6は迅速にチルト動作する。このようにして、荷受台4を、格納状態から迅速に荷物を載せ得る状態とすることができる。
【0024】
ここで、荷受台4に荷物(100kg以上)を載せる。荷物が載ったら、開閉シリンダ6を駆動して荷受台4を水平にする。このとき、開閉シリンダ6が受ける負荷圧がブレーキ装置54のスプールSを移動させ、油の流量が少なくなる。従って、ゆっくりとチルト動作が行われ、荷物を大きく揺らしたり落下させたりすることもなく、荷受台4は水平になる。その後、昇降シリンダ13が動作(伸長)して荷受台4は上昇する。上昇して荷箱2の床面と同レベルになったところで、昇降シリンダ13を止め、荷物を荷箱2に荷積みする。このような荷積み動作を必要に応じて繰り返し、荷積みが完了した後、開閉シリンダ6を動作させて、荷受台4を起立させ、格納状態とする。なお、このときの開閉シリンダ6には荷物が載っていないため、動作は迅速である。但し、開閉シリンダ6は、皿ばね等を用いた緩衝装置を内蔵しており、格納時のストロークエンド付近で動作が減速する機能を有する。これにより、荷受台4を閉じたときの衝撃を緩和することができる。
【0025】
このようにして、荷受台4の開閉及び、荷物を載せていないときのチルト動作(水平からチルト又はその逆)に関しては、負荷圧が所定値(荷物100kg以上+荷受台自重の総荷重相当)未満であるため、ブレーキ装置54は一定の弁開度を確保し、開閉シリンダ6は高速に動作する。従って、開閉時間及びチルト時間を短縮することができる。一方、一定重量以上の荷物を載せた状態でチルト動作させるときは、負荷圧が上記所定値以上であるので、ブレーキ装置54は自ら弁開度を絞り、開閉シリンダ6は低速で動作する。従って、荷受台4上の荷物の落下を防止することができる。これらの動作速度制御は、電磁弁制御やセンサを用いることなく行われるので、故障が少なく、信頼性も高い。また、油圧回路の構成が簡素で安価に製造可能である。しかも、開閉シリンダ6は一般的なシリンダであるため、低コストである。
【0026】
なお、チルト動作は上記以外にも用いられる。図10はその一例を示すもので、プラットフォーム60に荷物を降ろす場合の渡し板として荷受台4を用いる状態を示す図である。このような場合、まず荷物を載せた水平な荷受台4をチルト動作させ、プラットフォーム60に橋渡しするが、チルト動作の際、開閉シリンダ6がゆっくりと動作することにより、荷物の落下等を防止することができる。また、図10の二点鎖線に示すように、荷受台4の先端を水平より上に上げる逆方向のチルト動作により、荷箱2の床面より高い位置にあるプラットフォーム60にも橋渡しをすることができる。
さらに、チルト動作の他の使用例としては、傾斜地で停止中の車において荷物を積み降ろしする場合、荷受台4を水平にするために用いられる。
【0027】
なお、上記荷受台昇降装置は、平行リンクを用いた昇降装置を備えているが、垂直昇降式の荷受台昇降装置にも同様なブレーキ弁を用いることができる。以下、この場合について、第2の実施形態として説明する。
図11及び図12はそれぞれ、本発明の第2の実施形態による荷受台昇降装置30を搭載した車両の車体後部を、側方及び後方から見た図である。図11及び図12において、車体1の荷箱2の左右後端部には、昇降動作のガイド部材となる一対のコラム31が立設されている。荷受台32は、第1の実施形態と同様に、開閉シリンダ33によって格納状態から水平及びチルト状態まで開閉することができる。なお、ロック装置L(図12)を操作することにより、荷受台32を、格納状態で荷箱2にロックすることができる。荷受台32は、後述するワイヤロープ40(図16)を介して昇降シリンダ34(図12)に接続されており、昇降シリンダ34の伸縮動作に基づき、昇降動作する。
【0028】
コラム31は、チャンネル材31aに角パイプ31bを溶接したものであり、必要に応じて開口部や切欠きが設けられている。また、角パイプ31bには、スライダ35が挿通されている。なお、図11に示しているのは車体1の左方側の構成であるが、右方側については左右対称の同様な構造である。
【0029】
図13も参照して、スライダ35はメインプレート351と、このメインプレート351に溶接されたサイドプレート352と、サイドプレート352の上端部の右寄り位置及び中間部の左寄り位置にそれぞれ取り付けられた双輪のローラ353,354とを備えている。メインプレート351及びサイドプレート352のa−a線断面形状、b−b線断面形状及びc−c線断面形状はそれぞれ、図14の(a)、(b)及び(c)に示すとおりである。図13及び図14に示すように、上記メインプレート351の下端部には、一対の支持板355aを備えるブラケット355が、メインプレート351から後方に突出した状態で溶接されている。
【0030】
上記スライダ35のローラ353は、コラム31における角パイプ31bの後方側(図11の右方側)の内面に接しており、ローラ354は、角パイプ31bの前方側の内面に接している。スライダ35は、各ローラ353,354を転動させながら、コラム31に対して昇降可能である。スライダ35の下端のブラケット355には、ピン36を介して、荷受台32の基端部32aが取り付けられている(図11)。従って、荷受台32は、基端部32aでスライダ35に支持されているとともに、ピン36を中心に回動可能である。また、スライダ35の上端部は、図11に示す状態でコラム31の内部に設けられたストッパ37に当接している。
【0031】
図15は荷受台32を裏面側から見た図である。図において、荷受台32は、一対の鋼製のスチフナ32bによって裏面側から支えられている。このスチフナ32bは、角筒状のものであり、車体側面側から見た形状が先端に向かって薄くなるようなテーパ状に形成されている。開閉シリンダ33は、各スチフナ32b内に取り付けられている。この開閉シリンダ33のピストン側端部は、図11のピン38によって、ブラケット355に軸着されている。また、シリンダチューブの後端部は荷受台32側に軸着されている。なお、電磁弁56は、右側の開閉シリンダ33の近傍に取り付けられている。
【0032】
図13及び図16を参照して、上記スライダ35の中間部には、ワイヤロープ40の一端部40aが接続されている。このワイヤロープ40は、コラム31の上部寄りに回転自在に取り付けられた上部シーブ41aに巻き掛けられている。ワイヤロープ40の図16における下端部40b側は、コラム31の下部寄りに回転自在に取り付けられた下部シーブ41bに巻き掛けられて水平方向に延びており、ワイヤロープ40の他端部40c側は、水平方向に移動可能な可動シーブ41cに巻き掛けられた状態で、一対のコラム31間に架設したクロスメンバー42にブラケット43を介して接続されている。上記可動シーブ41cは昇降シリンダ34のピストンロッド34aに接続されており(図12)、当該昇降シリンダ34によって、クロスメンバー42に沿って図12の右方向に水平に駆動される。
【0033】
上記昇降シリンダ34は、荷受台昇降装置30の左右の構成に共通に用いられる。従って、単一の昇降シリンダ34から左右2系統に分けて、ワイヤロープ40が接続されている。なお、車体1の右側のスライダ35に接続されたワイヤロープ40は、車体1の左側の下部シーブ41bと同軸に設けられたアイドルシーブ41dに一端を巻き掛けられた状態で昇降シリンダ34(図12)に接続されている。昇降シリンダ34、各シーブ41a〜41d及びワイヤロープ40は、スライダ35及び荷受台32を昇降させる昇降装置50(図16)を構成している。
【0034】
図11の状態では、ワイヤロープ40に所定の張力が与えられており、それによって、スライダ35は、上部シーブ41aからワイヤロープ40により吊り下げられた状態にある。
また、開いた状態の荷受台32の荷重は、吊り下げられた状態のスライダ35に対して、各ローラ353,354を角パイプ31bの内面に押し付ける方向に作用する。したがって、スライダ35自体は傾動することなく、安定して垂直姿勢で支持され、コラム31に対する昇降動作のみが可能である。
【0035】
図17は、上記第2の実施形態による荷受台昇降装置30の油圧回路図である。図において、当該油圧回路は、油圧供給源としてのパワーユニット51と、これに接続された昇降シリンダ34と、一対の開閉シリンダ33と、パワーユニット51と開閉シリンダ33との間に直列に介在する電磁弁55、ブレーキ弁54、及び電磁弁56とによって構成されている。開閉シリンダ33は、ばねを内蔵した単動シリンダである。パワーユニット51内の構成は第1の実施形態と同様であり、同一符号を付して説明を省略する。なお、パワーユニット51と昇降シリンダ34及び、パワーユニット51から開閉シリンダ33に至る経路には、必要に応じて、ホースHが使用されている。
【0036】
図17におけるモータ511及び電磁弁513,514,55,56は、荷受台32の開閉動作時及び昇降動作時に以下の表2に示すように動作する。
【0037】
【表2】
【0038】
すなわち、荷受台32を閉じる(格納する)ときは、モータ511を運転して所定の油圧を発生させ、電磁弁55、ブレーキ弁54及び電磁弁56を通して開閉シリンダ33を伸長動作させる。荷受台32を開くときは、モータ511を停止させ、開閉シリンダ33に送り込まれた油を、電磁弁56、ブレーキ弁54及び電磁弁55,513を通してタンク520に戻すことにより、開閉シリンダ33を収縮動作させる。なお、モータ511を停止させ、電磁弁55及び56を消磁すれば、開閉シリンダ33の油が保持され、開閉シリンダ33はその状態を維持する。
荷受台32を上昇させるときは、モータ511を運転して所定の油圧を発生させ、電磁弁514を通して昇降シリンダ34を伸長動作させる。荷受台32を下降させるときは、モータ511を停止させ、昇降シリンダ34に送り込まれた油を、電磁弁514及び513を通してタンク520に戻すことにより、荷受台32の荷重が付与されている昇降シリンダ34を収縮動作させる。
【0039】
図18は、上記ブレーキ弁54の内部構造を示す断面図である。ブレーキ弁54は、車体側のパワーユニット51の近傍に取り付けられている(図11参照)。図18において、入力ポートINにはパワーユニット51が接続される。出力ポートEXには、電磁弁56(図17)を介して一対の開閉シリンダ33が接続される。入力ポートINから出力ポートEXに至る油路には、第1の実施形態と同様のスプールSと、逆止弁CVとが存在している。スプールSは、ばね58により図の下方に付勢されている。ばね58はボルト59によって押さえ込まれており、ボルト59を回転させて付勢力の調整を行うことができる。
【0040】
上記スプールSは既に説明したように、その端部S11が、ブレーキ弁54におけるハウジングHの絞り部H1と近接している。スプールSが図18の下方向に移動すると、端部S11と絞り部H1との隙間が確保され、一定の流量を流し得る状態となる。逆に、スプールSが図の上方向に移動すると、端部S11と絞り部H1との隙間が塞がれ、溝S12を通じてのみ、油が流通する状態となる。従って、このときの流量は低下する。また、第1の実施形態における式(1)〜(4)の関係が成り立つ。
【0041】
以上のように構成された第2の実施形態の荷受台昇降装置30において、作業者が実際に行う荷下ろし等について図11及び図19を参照して説明する。まず、荷箱2から荷下ろしをするに際し、開閉シリンダ33を駆動(収縮)して荷受台32を水平に開く。このときブレーキ装置54のスプールSは上記隙間を確保した状態であるので、開閉シリンダ33の動きは終始迅速である。水平に開いたら開閉シリンダ33を止め、その状態の開閉シリンダ33により荷受台32の水平姿勢を保持する。次に、荷箱2の扉を開いて荷物(100kg以上)を荷受台32に移載する。荷物を載せたことにより、開閉シリンダ33からブレーキ装置54に通じる油の負荷圧が増大し、スプールSの前記隙間が消失して、以後、溝S12による僅かな流量しか確保されない状態となる。
【0042】
移載が完了すると、昇降シリンダ34(図12、図17)を駆動(収縮)してワイヤ40(図16)を緩め、油を戻しながら荷受台32を下降させる。昇降シリンダ34は開閉シリンダ33のように荷物の有無による動作速度の変更がほとんど無く、従って、迅速に荷受台32を下降させることができる。スライダ35の下端部35a(図19)が着地して荷受台32が床面近くで水平な状態になると、今度は開閉シリンダ33を動作させて図19に示すように荷受台32の先端を下げるチルト動作を行わせる。ここで、前述のように開閉シリンダ33は僅かな流量しか確保されない状態であるため、チルト動作はゆっくりと行われる。従って、荷物が落下する等の恐れもなく、荷受台32を着地させることができる。着地後、荷物を荷受台32から引きずり降ろす。
なお、上記動作におけるスライダ35の下端部35aの着地を検知すべく、接地検知センサをコラム31内に設けて、当該センサの検知信号により下降を自動的に停止する構造を採用することもできる。
【0043】
一方、逆に荷物を荷箱2に載せる場合には、まず、開閉シリンダ33を駆動して荷受台32を水平に開く。このとき前述のように開閉シリンダ33の動きは迅速である。水平に開いたら開閉シリンダ33を止め、その状態の開閉シリンダ33により荷受台32の水平姿勢を保持する。続いて、昇降シリンダ34を駆動(収縮)して、荷受台32を迅速に下降させる。スライダ35の下端部35aが着地して荷受台32が地面近くで水平な状態になると、今度は開閉シリンダ33を動作させて図19に示すような荷受台32の先端を下げるチルト動作を行わせる。このとき、荷受台32は空荷であるので、開閉シリンダ33は迅速にチルト動作する。従って、荷受台32を、格納状態から迅速に荷物を載せ得る状態とすることができる。
【0044】
ここで、荷受台32に荷物(100kg以上)を載せる。荷物が載ったら、開閉シリンダ33を駆動して荷受台32を水平にする。このとき、開閉シリンダ6が受ける負荷圧がブレーキ装置54のスプールSを移動させ、流量が少なくなる。従って、ゆっくりとチルト動作が行われ、荷物を大きく揺らしたり落下させたりすることなく、荷受台32は水平になる。その後、昇降シリンダ34が動作(伸長)してワイヤ40(図16)が引っ張られ、荷受台32は上昇する。上昇して荷箱2の床面と同レベルになったところで、昇降シリンダ34を止め、荷物を荷箱2に荷積みする。このような荷積み動作を必要に応じて繰り返し、荷積みが完了した後、開閉シリンダ33を動作させて、荷受台32を起立させ、格納状態とする。なお、このときの開閉シリンダ33には荷物が載っていないため、動作は迅速である。但し、開閉シリンダ33は、皿ばね等を用いた緩衝装置を内蔵しており、格納時のストロークエンド付近で動作が減速する機能を有する。これにより、荷受台32を閉じたときの衝撃を緩和することができる。
【0045】
このようにして、第1の実施形態と同様に、荷受台32の開閉及び、荷物を載せていないときのチルト動作に関しては、負荷圧が所定値(荷物100kg以上+荷受台自重の総荷重相当)未満であるので、ブレーキ装置54は一定の弁開度を確保し、開閉シリンダ33は高速に動作する。従って、開閉時間及びチルト時間を短縮することができる。一方、一定重量以上の荷物を載せた状態でチルト動作させるときは、負荷圧が上記所定値以上であるので、ブレーキ装置54は自ら弁開度を絞り、開閉シリンダ33は低速で動作する。従って、荷受台32上の荷物の落下を防止することができる。これらの制御は、電磁弁制御やセンサを用いることなく行われるので、故障が少なく、信頼性も高い。また、油圧回路の構成が簡素で、安価に製造可能である。しかも、開閉シリンダ33は一般的なシリンダであるため、低コストである。
なお、チルト動作が上記以外にも用いられる点は、第1の実施形態と同様である。
【0046】
なお、上記各実施形態の荷受台昇降装置における荷受台4,32に載る荷重によって開閉シリンダ6,33の動作速度を可変とする構造は、上記各実施形態の構造の荷受台昇降装置に限定されることなく、チルト動作を伴う種々の荷受台昇降装置に適用することができる。
また、上記各実施形態では、一例として荷受台4,32に100kg以上の荷物を載せることにより、開閉シリンダ6,33の動作速度を変化させる構造としたが、この重量の閾値は、ばね58(図8、図18)の付勢力の調節や受圧面積A1,A2の設計により任意に変更することができる。
また、上記第1の実施形態の場合、開閉シリンダ6は、先部リンク17と荷受台4との間に架設されているが、下アーム10に開閉シリンダを設けて、その伸縮動作で荷受台4の基端部4a等を駆動することにより、荷受台4を開閉することもできる。
また、上記各実施形態のブレーキ弁54は、電磁弁の有無や出力ポート等で形態が互いに若干異なるが、必要に応じてどちらでも採用することができる。
【0047】
なお、上記各実施形態において、荷受台4,32が水平であるかどうかを検知する手段として、荷受台4,32の裏面に、水平検知センサを設けることができる。この水平検知センサは、マグネットを常に鉛直方向を向くようにフロートに直結し、荷受台4,32の傾斜によるホール素子の位置変化を、マグネットの磁界の変化として検出する傾斜角センサで構成される。そして、この水平検知センサからの水平検知信号を基に、開閉シリンダ6,33の動作を停止させるようにすれば、目視に頼らず、荷受台4,32を水平にすることができる。
また、上記各実施形態の荷受台昇降装置は、貨物自動車に取り付けた場合について説明したが、このような荷受台昇降装置は、定置式装置として用いることも可能である。
【0048】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項1の荷受台昇降装置によれば、荷受台に所定重量以上の荷物が載ることにより開閉シリンダに通じる油の負荷圧が増大して所定値に達すると、その負荷圧に基づいてブレーキ弁が自ら弁開度を絞り、逆に、荷受台が空荷のときのように負荷圧が所定値に達しないときは、ブレーキ弁は一定の弁開度を確保している。従って、当該荷受台昇降装置は、荷物を載せたチルト動作(水平からチルト又はその逆)の場合のみ低速動作し、開閉シリンダによるそれ以外の動作は高速動作が可能であるので、荷物の積み下ろしを迅速に行うことができる。また、このような荷受台昇降装置を、特殊な開閉シリンダを用いることなく提供することができる。
【0049】
請求項2の荷受台昇降装置によれば、ブレーキ弁が弁開度を絞ることになる負荷圧すなわち重量の閾値は、ばねの付勢力の調節や受圧面積A1,A2の設計により任意に決定することができるので、便利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態による荷受台昇降装置を装備した貨物自動車の側面図である。
【図2】図1に示す荷受台昇降装置の平面図である。
【図3】上記荷受台昇降装置の動作を示す側面図である。
【図4】上記荷受台昇降装置における上アーム及び下アームの先端側の拡大図である。
【図5】図4の状態から荷受台が起立した状態を示す図である。
【図6】上記荷受台昇降装置の油圧回路図である。
【図7】上記荷受台昇降装置における荷受台を裏面側から見た図である。
【図8】上記荷受台昇降装置に用いられているブレーキ弁ユニットの内部構造を示す断面図である。
【図9】上記ブレーキ弁ユニットにおけるスプールの拡大図である。
【図10】上記荷受台昇降装置により荷受台をチルト動作させて、プラットフォームへの渡し板として使用する状態を示す側面図である。
【図11】本発明の第2の実施形態による荷受台昇降装置を搭載した車両の車体後部を、側方から見た図である。
【図12】本発明の第2の実施形態による荷受台昇降装置を搭載した車両の車体後部を、後方から見た図である。
【図13】上記第2の実施形態による荷受台昇降装置におけるスライダの正面図及び側面図である。
【図14】図13におけるa−a線断面形状、b−b線断面形状及びc−c線断面形状である。
【図15】上記第2の実施形態による荷受台昇降装置における荷受台を裏面から見た図である。
【図16】上記第2の実施形態による荷受台昇降装置における昇降装置の斜視図である。
【図17】上記第2の実施形態による荷受台昇降装置の油圧回路図である。
【図18】上記第2の実施形態による荷受台昇降装置のブレーキ弁の断面図である。
【図19】上記第2の実施形態による荷受台昇降装置を搭載した車両の車体後部を、側方から見た図であり、スライダが接地した状態を示す。
【符号の説明】
2 荷箱
4,32 荷受台
5,50 昇降装置
6,33 開閉シリンダ
15,36 ピン(回動支点)
51 パワーユニット(油圧供給源)
54 ブレーキ弁
58 ばね
H ハウジング
S スプール
Claims (2)
- 荷箱の端面下方に位置する回動支点を中心として、当該荷箱の端面に沿って起立した格納状態と先端側が水平よりさらに下方に傾斜したチルト状態との間で、回動可能に取り付けられた荷受台と、
前記荷受台の基端側を支持して昇降させる昇降装置と、
前記荷受台を支持するとともに、これを回動させる開閉シリンダと、
前記開閉シリンダに油圧を供給する油圧供給源と、
前記油圧供給源から前記開閉シリンダに至る油圧回路上に設けられ、支持する荷重に応じて前記開閉シリンダに通じる油の負荷圧が変化することによって、自ら弁開度を変化させる弁構造を有し、前記荷受台が空荷のときは弁開度を相対的に大きく確保し、前記荷受台に所定重量以上の荷物が載ったときは弁開度を相対的に小さく絞るブレーキ弁と
を備えたことを特徴とする荷受台昇降装置。 - 前記ブレーキ弁は、ハウジング内で移動することにより弁開度を調節するスプールを有し、このスプールは、ばねによって一方向に付勢されるとともに、前記負荷圧を受ける一方向への受圧面積A1と他方向への受圧面積A2とがA2>A1の関係にあり、その受圧面積の差と、前記負荷圧の変化と、前記ばねの付勢力とに基づいて移動する請求項1記載の荷受台昇降装置。
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