JP4107465B2

JP4107465B2 - 散水装置を備えた車両

Info

Publication number: JP4107465B2
Application number: JP2000119403A
Authority: JP
Inventors: 忠郎関; 與志冨森井
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2020-04-20
Also published as: JP2001303526A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、散水装置を備えた車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
採石現場やセメント工場などでは作業によって多量の粉塵が発生し、周辺環境に悪影響を与える可能性がある。このため現場内に水を散布し、粉塵の飛散を抑制する必要がある。特に広い現場では、手作業はもちろん固定式の散水設備でもカバーできないので、移動しながら散水の可能となるような、散水装置を備えた車両を用いることが多かった。
【０００３】
従来の、散水装置を備えた車両の一例について図４を参照して説明する。
図４は、実開昭６３−３１１１７号公報に記載の散水車の外観図である。
車両が、運転室３０前方の車体前端部に散水装置３１を、運転室３０の後方に水ポンプ装置３２を、水ポンプ装置３２のさらに後方に水タンク３３をそれぞれ備えている。水ポンプ装置３２が水タンク３３から水を汲み上げて加圧して散水装置３１に送り込み、この水を散水装置３１が散布する。
【０００４】
散水装置３１は、図示しない旋回用油圧シリンダによって旋回自在であるとともに図示しない起伏用油圧シリンダによって起伏自在な、散水ノズル３３を有している。また、水ポンプ装置３２の作動切換及び旋回用油圧シリンダ並びに起伏用油圧シリンダの伸縮切換は運転室３０内から可能となっている。
この構成によって、散水の起動／停止制御、散水方向の制御及び散水距離の制御が走行中でも可能となり、広い範囲にわたって能率良く散水作業ができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の散水車両には以下の問題があった。
（１）一般に散水車両は、舗装路走行を前提とした汎用のトラックシャシを改造したものが多く、不整地の多い山奥の採石現場では、登坂力不足や走破性不足で動けなくなることがある。
（２）要求される散水能力が大きくなると、水ポンプ装置３２、水タンク３３、及び散水装置３１も大きく重くなるのでこれらの着脱が困難になるので、特に車体下部の整備性が悪化する。
【０００６】
本発明は、上記の問題点のうち少なくとも一つを解決することを目指してなされたものであり、不整地での走破性及び登坂力に優れるとともに作業性及び整備性の良い、散水装置を備えた車両を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、本発明は、水タンクと、水ポンプ装置と、油圧シリンダの伸縮によって方向を運転室内から操作自在な、少なくとも一つの散水ノズルを有する散水装置とを備えた車両において、
ベース車両にオフロードダンプトラックを用いたことと、
このオフロードダンプトラックの荷台部分に水タンクを設けたことと、
方向を操作自在な散水ノズルは、少なくとも電動機とこの電動機で駆動する油圧ポンプと伸縮時の容積変動分の作動油を吸収する作動油タンクとを一体化してなる油圧システムユニットをそれぞれ取付けた、２つの油圧シリンダを有するとともに、各々の油圧シリンダによってそれぞれ起伏自在、旋回自在としたこととを特徴とする。
また、水ポンプ装置は、荷台後部に設けることが望ましいし、前記散水ノズルの方向を操作する手段としては、ジョイスティックレバーを有するコントローラが望ましい。
【０００８】
上記構成によれば、以下の効果が得られる。
（１）オフロードダンプトラックをベースにしているので、採石現場で稼動する他の作業車両と同等の登坂力及び走破性を有し、急勾配や泥濘で立ち往生することない。
（２）オフロードダンプトラックをベースにして荷台に水タンクを設けているので、水タンクを荷台ごと自力で持ち上げ可能であり、整備作業が容易となる。
（３）散水ノズルの旋回／起伏用油圧シリンダとして油圧システムユニットを一体化（すなわち油圧回路的に自己完結）したものを用いることで、油圧シリンダまたは油圧システムユニットの修理時も、油圧配管が着脱不要であり現場でのアセンブリ交換が容易にできるので、休車時間が最小限になって工期を短縮できる。加えて外部機器と油圧シリンダとを結ぶ配管が無いので、保護板設置やホース強化といった油圧配管の防護対策が不要になり、製造コストを低減できる。
（４）水ポンプ装置を水タンク同様に荷台に設けることによれば、従来のように水ポンプ装置をシャシ側に取付けた場合に、荷台の昇降で水タンクとの距離が変動するため、これを吸収するために水ポンプ装置と水タンクとの接続配管には、リールや蛇腹といった可動機構を設ける必要が生じて配管が複雑化する、といったことがなく、水ポンプ装置と水タンクとの間の配管が簡素化され、製造コストが低減する。
（５）水ポンプ装置を荷台の後部に設けることにより、水タンクの重心は前方へ移動して車体前後方向の中心寄りになる。このために水タンクの水量が変化しても、車体重心の前後移動は最小限に抑えられ、走行安定性が向上する。
（６）散水ノズルの起伏の動きをイメージしながらジョイスティックレバーを起伏させられる、すなわち操作手段（ジョイスティックレバー）の動き方と操作対象（散水ノズル）の動き方とが似ていることで、例えばダイヤルやボタンを用いるよりも正確な操作が可能となる。
【発明の実施の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図１、図２及び図３を参照して詳細に説明する。なお、従来の技術の項で述べたものと共通する部分については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１０】
まず、本発明の実施形態の車両全体について図１を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態による、散水装置を備えた車両の外観図である。
オフロードダンプトラックの、荷台１の後部に水ポンプ装置２を設け、この水ポンプ装置２の後端に後部散水ノズル３を設け、荷台１の上面に上部散水装置４を設け、荷台１の残り大半部分に水タンク５を設けている。荷台１後部に水ポンプ装置２を設けたことで水タンク５の重心位置は荷台１の前部寄り、車両全体に対しては中心寄りとなる。
荷台１は元のオフロードダンプトラック同様に持ち上げが可能である。
【００１１】
水ポンプ装置２は、水タンク５から水を汲み上げて、後部散水ノズル３及び上部散水装置４からこの水を放出する。
上部散水装置４は、後述する機構によって旋回自在かつ起伏自在となる上部散水ノズル６を有する。
水ポンプ装置２の制御及び上部散水ノズル６の旋回並びに起伏の制御は、運転席１０に設けたコントローラ７からの電気信号によって行なわれる。オペレータはこのコントローラ７を操作して、水ポンプ装置２の作動制御及び上部散水ノズル６の方向制御を行う。コントローラ７に設ける上部散水ノズル６の方向制御を操作する手段として、ジョイスティックレバー７ａを設ける。
【００１２】
上部散水ノズル６の方向を変える機構について図２を参照して詳述する。
図２は上部散水ノズル６の詳細図である。
先端部が二股に分かれた分岐管８が、この基端部を、垂直軸周りに回転可能な旋回スイベルジョイント８ａで、荷台１に軸支されている。分岐管８の各々の先端部には、同一の回転軸上で回転可能となるよう互いに向かい合う起伏スイベルジョイント８ｂ，８ｂがそれぞれ設けてあり、この２つの起伏スイベルジョイント８ｂ，８ｂが散水ノズル６の基端部を軸支している。なお、起伏スイベルジョイント８ｂ，８ｂの回転軸は、旋回スイベルジョイント８ａの回転軸と略直交する。
水ポンプ装置２からの水は、旋回スイベルジョイント８ａを経て分岐管８に導入され二股に分岐する。分岐した水は、それぞれ起伏スイベルジョイント８ｂ，８ｂを経て散水ノズル６に導入された後、散水ノズル６の先端より放出される。
【００１３】
上部散水ノズル６に基端部を固着した起伏アーム６ａの先端部に起伏用油圧シリンダ１１のロッド側が軸支され、分岐管８の基端部に固着したフランジ８ｃに起伏用油圧シリンダ１１のボトム側が軸支されている。起伏用油圧シリンダ１１が伸縮すると上部散水ノズル６は起伏スイベルジョイント８ｂ，８ｂの軸周りに回転し、上部散水ノズル６の先端は上下に動く。
フランジ８ｃに基端部を固着した旋回アーム８ｄの先端部に旋回用油圧シリンダ１２のロッド側が軸支され、荷台１側に旋回用油圧シリンダ１２のボトム側が軸支されている。旋回用油圧シリンダ１２が伸縮すると上部散水ノズル６と分岐管８とは旋回スイベルジョイント８ａの軸周りに回転し、上部散水ノズル６の先端は水平に動く。
以上述べた作動により、起伏用油圧シリンダ１１及び旋回用油圧シリンダ１２を伸縮させることで、上部散水ノズル６の方向を自在に変えられる。
【００１４】
ところで、上記の起伏用油圧シリンダ１１及び旋回用油圧シリンダ１２は、電動ポンプと作動油タンクとを有する自己完結型油圧システムユニット２０を一体にそれぞれ備えてあり、電力の供給を受けるだけで、外部との作動油の授受無しに伸縮作動が可能である。
このような作動を可能にする、自己完結型油圧システムユニット２０を一体化した油圧シリンダの油圧回路構成について、図３を参照して以下に詳述する。
なお、下記構成と均等の構成を有する油圧シリンダが、特開平９−４６０８号公報に記載されていることを付記しておく。
【００１５】
図３は、電動ポンプと作動油タンクとを有する自己完結型油圧システムユニット２０を一体化した、油圧シリンダの回路図である。
正逆転可能な電動機２１を有して、第１ポート２２ａから第２ポート２２ｂへと第２ポート２２ｂから第１ポート２２ａへとの双方向への吐出自在なポンプ２２の第１ポート２２ａ、第２ポート２２ｂがそれぞれ、ボトム側パイロットチェック弁２４を介してシリンダ本体２３のボトム側２３ａへ、ヘッド側パイロットチェック弁２５を介してシリンダ本体２３のヘッド側２３ｂへと接続している。ボトム側パイロットチェック弁２４は、第１ポート２２ａからシリンダのボトム側２３ａへの流れを常時可能とし、第２ポート２２ｂ昇圧時のみシリンダのボトム側２３ａから第１ポート２２ａへの流れを可能とする。
ヘッド側パイロットチェック弁２５は、第２ポート２２ｂからシリンダ本体２３のヘッド側２３ｂへの流れを常時可能とし、第１ポート２２ａ昇圧時のみシリンダ本体２３のヘッド側２３ｂから第２ポート２２ｂへの流れを可能とする。
また、シリンダ本体２３のボトム側２３ａとヘッド側２３ｂとにはそれぞれリリーフ弁２６，２６が直結され、それぞれボトム側２３ａ、ヘッド側２３ｂの圧油をタンク２７に戻すことで、異常な高圧の発生を防止している。
【００１６】
第１ポート２２ａ及び第２ポート２２ｂは切換弁２８を介してタンク２７とそれぞれ接続している。
切換弁２８は、通常はタンク２７と第１ポート２２ａと第２ポート２２ｂとの間をそれぞれ互いにブロックし、第１ポート２２ａの昇圧時はタンク２７と第２ポート２２ｂとの間を連通させて第１ポート２２ａをブロックし、第２ポート２２ｂの昇圧時はタンク２７と第１ポート２２ａとの間を連通させて第２ポート２２ｂをブロックする。
【００１７】
前記コントローラ７を操作し、外部より電力を供給して電動機２１を正転させると、ポンプ２２は作動油を、第２ポート２２ｂから吸込み、昇圧させて第１ポート２２ａから吐出し、シリンダ本体２３のボトム側２３ａへ供給し、シリンダ本体２３を伸長させる。このときシリンダ本体２３のヘッド側２３ｂの作動油が戻り、第２ポート２２ｂから吸込まれるが、ヘッド側とボトム側との容積差のため、シリンダ本体２３の戻り油の流量だけでは吸込み流量に満たない。ここで切換弁２８が前記作動によりタンク２７と第２ポート２２ｂとの間を連通させるので、ポンプ２２は不足分の作動油をタンク２７から吸込むことができる。
前記コントローラ７を操作し、外部より電力を供給して電動機２１を逆転させると、ポンプ２２は作動油を、第１ポート２２ａから吸込み、昇圧させて第２ポート２２ｂから吐出し、シリンダ本体２３のヘッド側２３ｂへ供給し、シリンダ本体２３を収縮させる。このときシリンダ本体２３のボトム側２３ａの作動油が戻り、第１ポート２２ａから吸込まれるが、ヘッド側とボトム側との容積差のため、シリンダ本体２３の戻り油の流量が吸込み流量を上回る。ここで切換弁２８が前記作動によりタンク２７と第１ポート２２ａとの間を連通させるので、シリンダ本体２３の戻り油のうちポンプ２２が吸込みきれない余剰分の作動油を、タンク２７へ戻すことができる。
【００１８】
以上述べた作動により、上記構成の自己完結型油圧システムユニット２０を一体化した油圧シリンダは、外部より電力を供給するだけで、外部との作動油の授受無しに伸縮作動が可能となる。したがってこれを前記旋回用油圧シリンダ１２及び起伏用油圧シリンダ１１として用いることで、油圧配管の必要はなく電気配線のみで、前記上部散水ノズル６の方向制御ができる。
【００１９】
以上、実施形態を例示して説明した通り、本発明によれば以下の効果が得られる。
（１）オフロードダンプトラックをベースにしているので、採石現場で稼動する他の作業車両と同等の登坂力及び走破性を有し、急勾配や泥濘で立ち往生することない。
（２）オフロードダンプトラックをベースにして荷台１に水タンク５を設けているので、水タンク５を荷台１ごと自力で持ち上げ可能であり、特に車体下部の整備作業が容易となる。
（３）上部散水ノズル６の旋回用油圧シリンダ１２及び起伏用油圧シリンダ１１として、自己完結型油圧システムユニット２０を一体化したものを用いることで、油圧シリンダまたは油圧システムユニット２０の修理時も、油圧配管が着脱不要であり現場でのアセンブリ交換が容易にできるので、休車時間が最小限になって工期を短縮できる。加えて外部機器と油圧シリンダとを結ぶ配管が無いので、保護板設置やホース強化といった油圧配管の防護対策が不要になり、製造コストを低減できる。
（４）水ポンプ装置２を水タンク５同様に荷台１に設けることにより、従来のように水ポンプ装置２をシャシ側に取付けた場合、荷台１の昇降で水タンク５との距離が変動するため、これを吸収するために水ポンプ装置２と水タンク５との接続配管に、リールや蛇腹といった可動機構を設ける必要が生じて配管が複雑化する、といったことがなく、水ポンプ装置２と水タンク５との間の配管が簡素化され、製造コストが低減する。
（５）水ポンプ装置２を荷台１の後部に設けることにより、水タンク５の重心は前方へ移動して車体前後方向の中心寄りになる。このために水タンク５の水量が変化しても、車体重心の前後移動は最小限に抑えられ、走行安定性が向上する。（６）上部散水ノズル６の起伏の動きをイメージしながらジョイスティックレバー７ａを起伏させられる、すなわち操作手段（ジョイスティックレバー７ａ）の動き方と操作対象（上部散水ノズル６）の動き方とが似ていることで、例えばダイヤルやボタンを用いるよりも正確な操作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による散水装置を備えた車両の外観図である。
【図２】上部散水ノズルの詳細図である。
【図３】自己完結型油圧システムユニットを一体化した、油圧シリンダの回路図である。
【図４】従来の散水装置を備えた車両の外観図である。
【符号の説明】
１…荷台、２…水ポンプ装置、５…水タンク、６…上部散水ノズル、７…コントローラ、７ａ…ジョイスティックレバー、１０…運転席、１１…起伏用油圧シリンダ、１２…旋回用油圧シリンダ、２０…自己完結型油圧システムユニット、２１…電動機、２２…ポンプ。

Claims

水タンクと、水ポンプ装置と、油圧シリンダの伸縮によって方向を運転室内から操作自在な、少なくとも一つの散水ノズルを有する散水装置とを備えた車両において、
ベース車両にオフロードダンプトラックを用いたことと、
このオフロードダンプトラックの荷台(1)部分に水タンク(5)を設けたことと、方向を操作自在な散水ノズル(6)は、少なくとも電動機(21)とこの電動機(21)で駆動する油圧ポンプ(22)と伸縮時の容積変動分の作動油を吸収する作動油タンク(27)とを一体化してなる油圧システムユニット(20)をそれぞれ取付けた、２つの油圧シリンダ(11,12)を有するとともに、各々の油圧シリンダ(11,12)によってそれぞれ起伏自在、旋回自在としたこととを特徴とする、散水装置を備えた車両。
前記水ポンプ装置(2)を荷台(1)後部に設けたことを特徴とする、請求項１記載の散水装置を備えた車両。
前記散水ノズル (6) の方向を操作する手段として、ジョイスティックレバー(7a)を有するコントローラ(7)を運転席(10)に設けたことを特徴とする、請求項１または請求項２記載の散水装置を備えた車両。