JP4121801B2 - 工作車両 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクレーン、発電機等の複数の機器を搭載した工作用車両に関し、さらに詳しくは、複数の機器を簡単に操作できるようにした工作用車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
災害時などにおいて現場に急行して救助活動を行う救助工作車には、発電機、クレーン、ウィンチなどの救助機器が搭載され、さらに強力鋏、ジャッキ等として作動する強力油圧器、水を噴霧状に噴射する高圧噴霧放水器などを搭載するものもある。これらの機器は、走行用エンジンの動力を利用して駆動されるようになっているが、従来は図４に概略を示すように行われていた。
【０００３】
図４において、救助工作車の走行用エンジン４１は、出力した動力をトランスミッション４２で減速し、推進軸４３により駆動輪４４に伝達する。エンジン４１には、クランク軸から動力を取り出すＰＴＯ軸４５が設けられ、救助機器の一つである発電機４７が取り付けられている。また、トランスミッション４２からも動力を取り出すＰＴＯ軸４６が設けられ、油圧ポンプ４８が取り付けられている。油圧ポンプ４８は高圧の作動油を吐出し、不図示のクレーン、ウィンチ、強力油圧器、強力噴霧放水器などを駆動する。
【０００４】
近年の救助工作車は、エンジン４１の制御部が電子化され、アクセルセンサー５０，５１とエンジンコントロールユニット４９（以下、単にＥＣＵと略称する。）から構成されている。アクセルセンサー５０は運転席の自走運転用であり、アクセルセンサー５１は救助機器運転用である。救助機器運転用のアクセルセンサー５１には、それぞれ各機器のスロットルワイヤａ（発電機用），ｂ（ウィンチ用），ｃ（油圧器用），ｄ（強力噴霧器用），ｅ（クレーン用）が連結されていて、各スロットルワイヤのスロットル操作量（回転角度）に比例した電圧をＥＣＵ４９に発信し、この指令電圧を受けたＥＣＵ４９が予めＲＯＭに登録された演算を行ってエンジン４１の回転数を制御する。
【０００５】
各救助機器は、単体で使用するときそれぞれの仕様に従ってエンジン回転数を制御するようになっている。例えば、発電機は一定の周波数の電気を発電する必要があるから、５０サイクルでは１５００ｒｐｍ（関東地域）又は６０サイクルでは１８００ｒｐｍ（関西）になる。また、クレーンはエンジン回転数は制限されないが、ウィンチは１０００ｒｐｍ程度、強力油圧器は１０００ｒｐｍ程度、強力噴霧放水器は１５００ｒｐｍ程度にするのがよい。また、複数の機器を併用する場合には優先順位が発生し、発電機は最優先でなければならない。
【０００６】
そのため、救助機器を操作する運転者は、各機器の特性や使用条件を十分に理解した上でスロットル操作をする必要があり、熟練者でないと機器が故障を発生したり、場合によっては破損することがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、熟練者でなくても複数の機器を簡単に操作可能にした工作用車両を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の工作用車両は、少なくとも発電機（７）、クレーン（２０）、ウィンチ（２１）の複数の機器を搭載し、これら機器をエンジンコントロールユニット（９）から出力する電圧信号により走行用エンジン（１）の回転数を制御して駆動するようにした工作車両において、前記クレーン（２０）を駆動するためスロットル量に比例する回転数の電圧信号を出力するクレーン用アクセルセンサー（１１）と、前記クレーン以外の機器を駆動するため各機器毎に設定された定格回転の電圧信号を出力する電圧制御回路（１３）とを、切換リレー（１４）を介して前記エンジンコントロールユニット（９）に交互に切換え可能にすると共に、該切換リレー（１４）を常時は前記クレーン用アクセルセンサー（１１）側に接続し、かつ該切換リレー（１４）の接続を、前記クレーン以外の機器の始動スイッチのオンにより前記電圧制御回路（１３）側に切り換えると共に、該電圧制御回路（１３）に設定された前記クレーン以外の機器の定格回転の電圧信号を前記発電機（７）の電圧信号が他の機器の電圧信号に優先するようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
このようにスロットル量に比例する回転数の電圧信号を出力するクレーン用アクセルセンサー（１１）と、クレーン以外の各機器毎に設定された定格回転の電圧信号を出力する電圧制御回路（１３）とを、切換リレー（１４）を常時はエンジンコントロールユニット（９）に対してクレーン用アクセルセンサー（１１）側が接続するように交互に切換え可能にしているので、クレーンは単体で使用する場合にはスロットルレバーの操作量に応じたエンジン回転数にすることができる。また、切換リレー（１４）の常時の接続状態を、クレーン以外の機器の始動スイッチのオンにより電圧制御回路（１３）側に切り換えると共に、電圧制御回路（１３）に設定されたクレーン以外の定格回転の電圧信号を発電機（７）の電圧信号が他の機器の電圧信号に優先するようにしたので、発電機は電圧制御回路に予め設定した電圧により定格回転すると共に、電圧制御回路と切換リレーにより最優先に作動するようになっており、またウィンチは、電圧制御回路に予め設定した電圧により必ず定格回転するようになっているので、各機器を始動するとき自動的に適正なエンジン回転数に設定することができ、熟練した操作者でなくても簡単に操作することが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態を参照して具体的に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態からなるエンジン回転数制御を行う救助工作車を例示する。
【００１２】
救助工作車の走行用エンジン１は、その出力した動力をトランスミッション２で減速し、推進軸３を介し駆動輪４に伝達する。このエンジン１には、クランク軸と同一回転数の動力を取り出すＰＴＯ軸５が設けられ、そのＰＴＯ軸５に発電機７が取り付けられている。また、トランスミッション２に、減速された動力を取り出すＰＴＯ軸６が設けられ、そのＰＴＯ軸６に油圧ポンプ８が取り付けられている。
【００１３】
油圧ポンプ８は高圧の作動油を循環させる油圧回路８ａを形成し（図３参照）、その油圧回路８ａに、油圧シリンダで駆動するクレーン２０、また油圧モータで駆動するウィンチ２１や強力油圧器２２を連結し、さらに油圧モータ２３ａを介して水圧ポンプ２３ｂを駆動し、その水圧ポンプ２３ｂで消火用などの水を強力噴霧する強力噴霧放水器２３を連結している。これらクレーン２０、ウィンチ２１、強力油圧器２２、強力噴霧放水器２３は救助機器として搭載されたものである。強力油圧器２２とは、油圧で作動する強力鋏、万力、ジャッキなどの多数の機能を装備えた油圧器をいう。
【００１４】
上記エンジン１にはエンジンコントロールユニット９（以下、ＥＣＵと略称する。）が設けられ、そのＥＣＵ９に自走用アクセルセンサー１０のほか、クレーン用アクセルセンサー１１とクレーン以外の機器用の電圧制御回路１３とが接続されている。ＥＣＵ９は、これらアクセルセンサー１０，１１や電圧制御回路１３から電圧信号を受け、予めＲＯＭに登録された演算を行うことによりエンジン１の回転数を制御する。なお、自走用アクセルセンサー１０は、救助工作車の走行時だけに使用され、救助機器の操作時には作動しない。
【００１５】
上記クレーン用アクセルセンサー１１と電圧制御回路１３とは、切換リレー１４を介してＥＣＵ９に対する接続が交互に切り換えられるようになっており、かつ切換リレー１４は、常時はクレーン用アクセルセンサー１１をＥＣＵ９に対して接続した状態になっている。クレーン用アクセルセンサー１１は、クレーンのスロットルレバー１２に連動しており、スロットルレバー１２のスロットル操作量に比例する電圧信号を発生するようになっている。
【００１６】
電圧制御回路１３には、図２に示すように、発電機７および不図示のウィンチ、強力油圧器、強力噴霧放水器の始動スイッチＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄがオンしたとき、それぞれの運転に適するエンジン回転数を発生する電圧Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４が予め設定されていて、かつプログラムリレー１３ａにより、そのうちの発電機７の電圧Ｑ１が他のウィンチ、強力油圧器、強力噴霧放水器の電圧Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に優先して出力すると共に、切換リレー１４がクレーン用アクセルセンサー１１から電圧制御回路１３側に切り換えられる設定がされている。各機器の運転に適するエンジン回転数は、例えば、発電機７は一定の周波数の電気を発生するため１５００ｒｐｍ（関東）又は１８００ｒｐｍ（関西）であり、ウィンチは１０００ｒｐｍ程度、強力油圧器は１０００ｒｐｍ程度、強力噴霧放水器は１５００ｒｐｍ程度である。
【００１７】
救助機器は、救助工作車を停車状態にして操作することが安全上必要であるので、図２に示すように、車両のサイドブレーキを掛け、かつ動力を取り出すＰＴＯ軸５，６が接続状態になっていることを前提に、発電機などの機器の始動スイッチが初めてオンになる。
【００１８】
発電機７、ウィンチ２１、強力油圧器２２及び強力噴霧放水器２３をそれぞれ単独運転するときは、それぞれの始動スイッチＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄがオンすることにより切換リレー１４がクレーン用アクセルセンサー１１側から電圧制御回路１３側に切り換わり、電圧制御回路１３がＥＣＵ９に接続する。発電機７の始動スイッチＡをオンにすると、プログラムリレー１３ａにより他の機器の電圧Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に優先して発電機７の電圧Ｑ1 が選択され、その電圧信号Ｑ 1 がＥＣＵ９に発信してエンジン１の回転数が自動的に発電機用に制御される。
【００１９】
同様にウィンチ２１は、図３に示すように、操作用のジョイスティック２１ａを傾けると、それに連動してスイッチＢがオンすることにより電圧Ｑ2 が選択され、また強力油圧器２２は、操作用開閉バルブを操作すると油圧回路８ａ内の圧力スイッチＣがオンして電圧Ｑ3 が選択され、また強力噴霧放水器２３は、操作用引き金２３ｃを引くと、水圧ポンプ２３ｂの吐出管内の圧力スイッチＤがオンして電圧Ｑ4 が選択されることにより、それぞれエンジン１の回転数が自動的に制御される。
【００２０】
なお、発電機７については、図１に示すように、非常用として手動用スロットル１５を設けることができる。しかしながら、この手動用スロットル１５はあくまでも非常用としてのものであるので、他の機器との併用時に発電機優先することはできない。
【００２１】
上述したように本発明によると、発電機７の運転が他のウィンチ、強力油圧器、強力噴霧放水器などに優先すると共に、切換リレー１４がクレーン用アクセルセンサー１１側から電圧制御回路１３側に切り換わることによりクレーンにも優先するようになっている。したがって、発電機７の始動スイッチＡをオンにすると、自動的にエンジン回転数が上昇し、エンジン１に直結のＰＴＯ軸５に連結した発電機７の回転数が１５００ｒｐｍ（関東地域）または１８００ｒｐｍ（関西地域）になる。他の機器を併用して運転する場合は、発電機７の回転数が優先するため、他の機器のスロットルは無効になる。
【００２２】
クレーン単体で使用する場合は、切換リレー１４が常時はクレーン用アクセルセンサー１１側に接続していることから、スロットルレバーの操作量に応じたエンジン回転数にすることができる。しかし、発電機を併用する場合には、切換リレー１４が電圧制御回路１３側に切り換わるため、クレーンのスロットルが無効になる。ウィンチを単体で使用する場合は、操作用のジョイスティックを操作している間はエンジン回転数を約１０００ｒｐｍ程度に上昇し、ジョイスティックを中立にすると、エンジン回転数はアイドリングになる。しかし、発電機を併用する場合は、スロットルが無効になる。
【００２３】
強力油圧器および強力噴霧放水器をそれぞれ単独使用するときも、それぞれ開閉バルブおよび引き金を操作したとき、始動スイッチＣ、Ｄがオンになって、自動的にエンジン回転数が１０００ｒｐｍ程度および１５００ｒｐｍ程度に上昇する。しかし、発電機を併用すると、スロットルが無効になる。
【００２４】
また、クレーンと強力油圧器とを併用するときは、常時は切換リレー１４がクレーン用アクセルセンサー１１側に接続しているため、クレーンが優先し、強力油圧器と強力噴霧放水器を併用するときは強力噴霧放水器を優先することが好ましい。
【００２５】
おな、上述した実施形態では、救助工作車に救助機器として５種類を搭載した場合について例示したが、搭載機器としては少なくとも発電機、クレーン、ウィンチの３種類は必要であるが、他の機器については必ずしも搭載を必要とするものではない。また、必要により、上述した５種類以外のものを搭載するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、切換リレーが常時はクレーン用アクセルセンサー側に接続しているので、クレーンを単体で使用する場合にはスロットルレバーの操作量に応じたエンジン回転数にすることができる。また、発電機は電圧制御回路に予め設定した電圧により定格回転すると共に、電圧制御回路と切換リレーにより最優先に作動するようになっており、またウィンチは、電圧制御回路に予め設定した電圧により必ず定格回転するようになっているので、各機器を始動するとき自動的に適正なエンジン回転数に設定することができ、熟練した操作者でなくても簡単に操作することが可能になる。
また、強力油圧器や強力噴霧放水器を搭載した場合にも、電圧制御回路にそれそれ所定の電圧を予め設定して定格回転するようにすることにより、同様に簡単に操作可能にすることができる。
【００２７】
また、強力油圧器や強力噴霧放水器を搭載した場合にも、電圧制御回路にそれそれ所定の電圧を予め設定して定格回転するようにすることにより、同様に簡単に操作可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる工作車両の概略説明図である。
【図２】図１の工作車両に設けた救助機器の制御回路の説明図である。
【図３】図１の工作車両に設けた一部の救助機器の駆動回路図である。
【図４】従来の工作車両の概略説明図である。
【符号の説明】
１ 走行用エンジン
２ トランスミッション
５，６ ＰＴＯ軸
７ 発電機
８ 油圧ポンプ
９ ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）
１１ アクセルセンサー
１２ （クレーン用）スロットルレバー
１３ 電圧制御回路
１３ａ プログラムリレー
１４ 切換リレー
２０ クレーン
２１ ウィンチ
２２ 強力油圧器
２３ 強力噴霧放水器
Ａ （発電機の）始動スイッチ
Ｂ （ウィンチの）スイッチ
Ｃ （強力油圧器の）圧力スイッチ
Ｄ （強力噴霧放水器の）圧力スイッチ

Claims (6)

1. 少なくとも発電機（７）、クレーン（２０）、ウィンチ（２１）の複数の機器を搭載し、これら機器をエンジンコントロールユニット（９）から出力する電圧信号により走行用エンジン（１）の回転数を制御して駆動するようにした工作車両において、
   前記クレーン（２０）を駆動するためスロットル量に比例する回転数の電圧信号を出力するクレーン用アクセルセンサー（１１）と、前記クレーン以外の機器を駆動するため各機器毎に設定された定格回転の電圧信号を出力する電圧制御回路（１３）とを、切換リレー（１４）を介して前記エンジンコントロールユニット（９）に交互に切換え可能にすると共に、該切換リレー（１４）を常時は前記クレーン用アクセルセンサー（１１）側に接続し、かつ該切換リレー（１４）の接続を、前記クレーン以外の機器の始動スイッチのオンにより前記電圧制御回路（１３）側に切り換えると共に、該電圧制御回路（１３）に設定された前記クレーン以外の機器の定格回転の電圧信号を前記発電機（７）の電圧信号が他の機器の電圧信号に優先するようにした工作用車両。
2. 前記機器として強力油圧器を搭載し、前記電圧制御回路に予め設定した定格回転の電圧信号により駆動するようにした請求項１に記載の工作用車両。
3. 前記電圧制御回路の電圧信号が前記強力油圧器の始動スイッチに連動する圧力スイッチのオンにより発信するようにした請求項２に記載の工作用車両。
4. 前記機器として高圧噴霧放水器を搭載し、前記電圧制御回路に予め設定した定格回転の電圧信号により駆動するようにした請求項１、２又は３に記載の工作用車両。
5. 前記電圧制御回路の電圧信号が前記高圧噴霧放水器の引き金に連動する圧力スイッチのオンにより発信するようにした請求項４に記載の工作用車両。
6. 前記発電機以外の機器が、前記エンジンのＰＴＯ軸に連結された油圧ポンプの作動油により駆動される請求項１〜５のいずれかに記載の工作用車両。

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