JP4531580B2 - 塵芥収集車の排出板後退制御装置 - Google Patents

Description

本発明は塵芥収集車の排出板後退制御装置に係り、塵芥収容箱内に塵芥を効率よく収容可能にする排出板後退制御装置に関するものである。

従来の塵芥収集車としては種々の形式のものがある。その一例としてプレス式のものの構造をその基本動作を示す図５（Ａ）〜（Ｅ）基づいて説明する。図５（Ａ）〜（Ｅ）の塵芥収容箱１は塵芥収集車の車台に搭載され、内部に塵芥を収容する。塵芥収容箱１内部には排出シリンダ１５によって前後駆動される排出板１４が配設される。一方、塵芥収容箱１の後部（図の右部）開口部１ａに、上部ヒンジ４を中心として所定角度回動可能な塵芥積込箱２が開閉自在に接続される。塵芥積込箱２内には、傾斜状態で塵芥積込箱２内に固定された遮蔽板７の後側に、塵芥積込装置１２が設けられる。この塵芥積込装置１２はパッカープレート９とプレスプレート８を有する。パッカープレート９は遮蔽板７の後側に沿って図示しないパッカーシリンダによって上下動する。プレスプレート８はパッカープレート９の下端部にピン８ｂを中心として回動自在に取付けられ、図示しないプレスシリンダによって前後方向に回動する。

図５（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、塵芥積込箱２の後面に開口する図示しない塵芥投入口から投入された塵芥Ｔは、パッカープレート９の下動により、後方に回動したプレスプレート８によって圧縮される（一次圧縮）。この一次圧縮の後、図５（Ｄ）に示すようにプレスプレート８が前方に回動して塵芥Ｔを更に圧縮する（二次圧縮）。二次圧縮された塵芥Ｔは、図５（Ｅ）に示すように、プレスプレート８とパッカープレート９が一体的に上昇することにより、塵芥収容箱１に押込まれる。排出板１４は塵芥Ｔの積込量に応じて徐々に後退し、この際、排出シリンダ１５は塵芥Ｔが適度に圧縮されるようにその背圧側圧油を徐々に排出する。

ところで、塵芥収集車は塵芥収容箱１内の限られた容積中に隙間なく最大限量の塵芥Ｔを収容することが求められる。このため、塵芥積込装置１２と排出板１４の各作動を最適に制御するための各種提案がなされている（例えば特許文献１参照）。塵芥積込装置は回転板式とプレス式があるが、圧潰と圧縮が必要な塵芥にはプレス式が適する。圧縮が必要な塵芥の典型例は段ボール紙である。段ボール紙は通常折り曲げられた状態で塵芥収集車に積込まれるが、それ自体の厚みも大きいうえ、一般家庭雑芥と異なり腰が非常に強く反発力が大きい。したがって、段ボール紙は塵芥積込箱内でいったん圧縮して塵芥収容箱内に押し込んでも、塵芥収容箱内で弾性力により再び膨張するから積込効率を低下させる。

特許文献１記載の技術は、プレス式積込装置の１回の積込工程終了後、押込み状態を一定時間継続させるとともに、その際のプレスシリンダの油圧を圧力スイッチで検出し、当該油圧が所定圧まで上昇したときに、排出シリンダの背圧側回路のリリース弁を所定時間だけ開放側に切替え制御して排出板の後退を許容する。これにより、段ボール紙などの高反発性塵芥でも効率よく積込み可能にするというものである。
特公平７−１０６７６１号公報（特許請求の範囲、第２図）

しかし、特許文献１記載の技術は、排出板１４が塵芥収容箱１の後部付近にある間は問題ないが（塵芥積込み初期）、排出板１４が塵芥収容箱１の中央ないし前部付近まで移動した段階では（塵芥積込み中期ないし終期）、次のような課題を生じる。すなわち、排出板１４が塵芥収容箱１の中央ないし前部付近まで移動すると、塵芥収容箱入口付近では十分に圧縮されていた高反発性塵芥でも、塵芥収容箱の奥側（キャビン側）に移動するにしたがい、塵芥積込装置１２からの圧力を受けにくくなるため次第に膨張し、排出板が受ける力が減少しているにも拘わらず、プレスプレート８の駆動シリンダの油圧が所定値を越えるたびに、排出シリンダ１５の背圧側回路から圧油が排出されてしまうという課題がある。このような現象が起こると、塵芥収容箱１内で高反発性塵芥の膨張をさらに許容する結果となり、塵芥積込み効率をさらに低下させる。特許文献１記載の装置で積込工程終了後に押込み状態を一定時間継続させるのは、このような塵芥積込効率の低下を少しでも少なくするためと考えられるが、この場合、塵芥積込装置１２を一時的に停止させることになるから、積込時間延長と作業効率低下は免れない。

本発明は、かかる課題に鑑みなされたもので、積込工程終了後に塵芥積込装置を一定時間停止する必要がなく、塵芥積込み中期ないし終期でも塵芥収容箱内での塵芥圧縮状態を最適に維持することができて塵芥積込み効率を向上させることができる排出板後退制御装置を提供することを目的とする。

前述の目的を達成するため、本発明装置は、塵芥収容箱の内部に、排出シリンダによって前後動可能な排出板が配設されるとともに、前記塵芥収容箱の後端開口部に塵芥積込箱が開閉自在に配設され、前記塵芥積込箱の内部に、積込アクチュエータにて駆動されて塵芥を前記塵芥収容箱に向けて積込み移動させるプレートが配設された塵芥収集車において、前記積込アクチュエータの負荷が所定値以上になったことを検出する第１検出スイッチと、前記排出シリンダの負荷が所定値以上になったことを検出する第２検出スイッチと、前記排出シリンダの背圧側油圧回路に接続されて背圧側圧油を排出可能なリリース弁と、前記第１および第２検出スイッチがともに所定値以上の負荷を検出したときに前記リリース弁を所定時間だけ開放する弁開放制御手段と、を配設したことを特徴とする。

ここで、塵芥積込箱には、プレス式塵芥積込装置又は回転板式積込装置が内蔵可能であって、プレス式塵芥積込装置の場合は前記積込アクチュエータがパッカーシリンダ又はプレスシリンダであり、回転板式積込装置の場合は前記積込アクチュエータが回転板又は押込板を駆動する油圧モータ又は押込みシリンダである。前記排出シリンダとしては、種々の形式のものを用いることができるが、例えば高圧で長いストロークが得られる多段シリンダが好ましい。
前記第１検出スイッチとしては、典型的には、前記積込アクチュエータの油圧を検出する第１圧力スイッチである。前記第２検出スイッチとしては、典型的には、前記排出シリンダの油圧を検出する第２圧力スイッチである。しかし、積込アクチュエータと排出シリンダの一定以上の負荷を検出する手段はこれら圧力スイッチに限られない。アクチュエータないしシリンダの駆動部材に作用する一定以上の負荷を、駆動部材に貼付けたひずみ計などを用いてより直接的に検出する検出スイッチであってもよい。
排出シリンダは、その油圧回路にリリース弁と並列にリリーフ弁を配設することができ、この場合、前記リリーフ弁の設定圧を前記第２圧力スイッチの設定圧よりも高くする。どの程度高く設定するかは、塵芥積込箱への塵芥積込量が最大限量となるよう適宜設定する。

また前記排出板の後退ストロークを検出するストロークセンサを配設することができ、前記ストロークセンサの検出結果に基づいて、前記第１検出スイッチ及び／又は第２検出スイッチの検出負荷レベルを変更制御してもよい。ストロークセンサとしては、例えばリミットスイッチなどの接触式の他、近接スイッチや光電管方式などの非接触式のものを用いることができる。

本発明は、塵芥積込装置の積込アクチュエータの負荷を検出する第１検出スイッチと、排出シリンダの負荷を検出する第２検出スイッチとを設け、両スイッチが作動した時のみ弁開放制御手段で排出シリンダのリリース弁を所定時間だけ開放制御するので、塵芥積込の中期ないし終期において排出板が塵芥収容箱の中間部ないし前端部付近まで後退しても、排出板に一定以上の負荷が作用していない限り、積込アクチュエータの負荷がどんなに高くなっても排出板が後退しないから、積込アクチュエータの押込み力を塵芥収容箱の奥側まで十分に維持浸透させることができ、塵芥収容箱全体の積込効率を増大させることができる。

以下、本発明の塵芥収集車の排出板後退制御装置の最良の形態を図１〜図４に基づいて説明する。

図１に、本発明の排出板後退制御装置が用いられているプレス式塵芥収集車の塵芥収容箱１と塵芥積込箱２の縦断面図を、排出シリンダ１５の油圧回路とともに示す。塵芥収容箱１は塵芥収集車の図示省略の車台上に搭載される。塵芥収容箱１の後端開口部１ａに、塵芥積込箱２がその上部ヒンジ４を中心として回動自在に配設される。塵芥Ｔは、塵芥積込箱２の後面に形成した後部扉を開いて内部に投入される。

塵芥積込箱２内に、プレスプレート８とパッカープレート９、及びこれらのアクチュエータであるパッカーシリンダ１０とプレスシリンダ１１とからなる塵芥積込装置１２が配設される。パッカープレート９は略前倒し傾斜で配設され、後述する遮蔽板７に沿ってその面方向にパッカーシリンダ１０によって上下にスライド移動する。このパッカープレート９の直近前側の塵芥積込箱２内に、上半分を前後に仕切る遮蔽板７が固定配置される。プレスプレート８は、塵芥積込箱２内に投入した塵芥Ｔの容積を塵芥積込箱底部６で圧縮するためのもので、パッカープレート９の下端部に回動自在に取付けられる。プレスプレート８は、プレスプレート８と一体のアーム８ａを介して、プレスシリンダ１１のシリンダボトム側に連結される。プレスシリンダ１１のロッド側はパッカープレート９の上端部に連結される。パッカーシリンダ１０とプレスシリンダ１１は、塵芥積込箱の左右両側に各一対で配設され、従来公知の図示しない油圧回路にて駆動される。

一方、塵芥収容箱１の内部に、箱１内を左右方向に横断する排出板１４が配設される。この排出板１４は上半分が垂直で下端が後方へ傾斜した断面略くの字状をなし、前方傾斜面の内面中央に排出シリンダ１５の本体端部１６が枢着される。この排出シリンダ１５は塵芥収容箱１の底部中央に沿って前後方向に延びた三段シリンダであって、最も細い第一段シリンダ１５ｃの先端が塵芥収容箱前部のピン１５ｄに枢着される。排出シリンダ１５は吐出配管１７で油圧ポンプＰと接続される。吐出配管１７の途中には実際は電磁切替弁等が配設されるが簡便のため省略する。また、排出シリンダ１５は管路１８および並列管路Ｄ１，Ｄ２を通じて、リザーバ２１に接続される。並列管路Ｄ１，Ｄ２のそれぞれには、電磁リリース弁２０とリリーフ弁１９が配設される。電磁リリース弁２０はソレノイドに通電すると開弁するが、常時はばねの力で閉弁側に切替えられる。一方、リリーフ弁１９は、次に述べる第２圧力スイッチＢの設定圧よりもやや高めの設定圧とされる。

パッカーシリンダ１０の油圧と排出シリンダ１５の油圧は、それぞれ、第１圧力スイッチＡと第２圧力スイッチＢで検出される。第２圧力スイッチＢの設定圧は、必ずリリーフ弁１９の設定圧以下とする。各圧力スイッチＡ，Ｂは、それぞれの設定圧以上となった時、ＯＮ作動する。それぞれの圧力スイッチＡ，Ｂは、タイマ２２に電気的に接続される。このタイマ２２は、第１圧力スイッチＡと第２圧力スイッチＢの両方が所定の設定圧以上を検出してともにＯＮ作動した時にのみ作動を開始し、所定秒数を経過するまで、電磁リリース弁２０に通電し続けてその間のみ当該バルブ２０を開放する。したがって、タイマ２２は弁開放制御手段を構成する。

本発明の排出板後退制御装置は前述の如く構成され、この制御装置による排出板１４の動作を以下に説明する。まず、塵芥積込箱底部６に塵芥Ｔを投入し、所定の図示しない操作部材を操作することにより塵芥積込装置１２を作動させると、図示しない油圧回路により塵芥積込装置１２の積込動作が開始する。この積込み動作を図１の状態から説明すると、プレスシリンダ１１の短縮作動（プレスプレート８の左回り回動）→パッカーシリンダ１０の短縮作動（パッカープレート９の下動→塵芥積込箱底部６上でのプレスプレート８による塵芥圧縮）→プレスシリンダ１１の伸長作動（塵芥Ｔの掻上）→パッカーシリンダ１０の伸長作動（塵芥Ｔの押込み）、以上の動作となる。

図２〜図４は、いずれも図１の塵芥収集車における塵芥Ｔの積込量と排出板１４の後退状況との関係を示した要部縦断面図である。図２は塵芥の積込初期（排出シリンダ１５の第三段シリンダ１５ｃのみ短縮作動）、図３は積込中期（第二段シリンダ１５ｂのみ短縮作動）、図４は積込終期（第三段シリンダ１５ａのみ短縮作動）を示す。

まず、図２のように、排出板１４の投入口側に塵芥Ｔがある程度溜まると、積込装置１２のプレスプレート８乃至パッカープレート９により発生した押込み力Ｐが圧縮状態の塵芥Ｔを介して排出板１４に作用する。この圧力で排出シリンダ１５の背圧側油圧が上昇し、この油圧がリリーフ弁１９の設定圧を越えると、余分な圧油がリザーバ２１に環流するとともに、排出シリンダ１５を短縮させて排出板１４を後退させる。そして排出シリンダ１５の背圧側油圧がリリーフ弁１９の設定圧を下回った時点でリリーフ弁１９が閉じて排出板１４の後退が停止する。積込初期においてはリリーフ弁１９のみの作動で排出板１４が後退し、圧力スイッチＡ，Ｂが同時ＯＮ作動して電磁リリース弁２０が作動することはない。

次に、積込中期においては、図３のように積込装置１２の作動により塵芥Ｔに対する押込み力Ｐが後方から排出板１４を支える保持力Ｑを上回ることにより、排出板１４が塵芥収容箱１の中間位置まで後退する。この時、排出シリンダ１５の第二段シリンダ１５ｂが短縮することになるが、第二段シリンンダ１５ｂの受圧面積は第一段シリンダ１５ｃよりも大きいため、排出板１４に積込初期よりもさらに大きな力が作用しないと排出板１４は後退しない。換言すると、塵芥積込時のパッカーシリンダ１０の油圧がさらに大きくならないと、排出板１４は後退しない。パッカーシリンダ１０の油圧が第１圧力スイッチＡの設定圧を越えると、第１圧力スイッチＡがＯＮ作動する。一方、パッカーシリンダ１０の油圧上昇により排出板１４に作用する圧力が高まると、排出シリンダ１５の背圧側油圧が上昇する。そしてこの油圧が第２圧力スイッチＢの設定圧を越えると、第２圧力スイッチＢがＯＮ作動する。このようにして、第１圧力スイッチＡと第２圧力スイッチＢがともにＯＮ作動すると、これによりタイマ２２が作動を開始し、タイマが所定時間作動している間のみ、電磁リリース弁２０が通電され、バルブ２０が「開」状態すなわちリリース状態になって排出シリンダ１５の背圧側圧油がリザーバ２１に環流する。これにより排出シリンダ１５が短縮作動し、排出板１４がさらに後退する。タイマ２２作動後も第１圧力スイッチＡと第２圧力スイッチＢがともにＯＮ作動していれば、再びタイマ２２が作動を開始し、第１圧力スイッチＡ又は第２圧力スイッチＢのいずれか一方がＯＦＦ作動しない限り、前述と同様の作動が繰返される。

次に、積込終期においては、図４のように積込装置１２の作動によって排出板１４が塵芥収容箱１の前端位置まで後退する。この時、排出シリンダ１５の第三段シリンダ１５ａが短縮することになるが、第三段シリンダの受圧面積は第二段シリンダ１５ｂよりもさらに大きいため、排出板１４に積込中期よりもさらに大きな力Ｐが作用しないと排出板１４は後退しない。換言すると、塵芥積込時のパッカーシリンダ１０の油圧がさらに大きくならないと、排出板１４は後退しない。パッカーシリンダ１０の油圧が第１圧力スイッチＡの設定圧を越えると、第１圧力スイッチＡがＯＮ作動する。一方、パッカーシリンダ１０の油圧上昇により排出板１４に作用する圧力が高まると、排出シリンダ１５の背圧側油圧が上昇する。そしてこの油圧が第２圧力スイッチＢの設定圧を越えると、第２圧力スイッチがＯＮ作動する。このようにして、第１圧力スイッチと第２圧力スイッチがともにＯＮ作動すると、これによりタイマ２２が再び作動を開始し、タイマ２２が所定時間作動している間のみ、電磁リリース弁２０のソレノイドが通電され、電磁リリース弁２０が「開」状態になって排出シリンダ１５の背圧側圧油がリザーバ２１に環流する。これにより排出シリンダ１５が短縮作動し、排出板１４がさらに後退する。タイマ２２作動後も第１圧力スイッチＡと第２圧力スイッチＢがともにＯＮ作動していれば、再びタイマ２２が作動を開始し、第１圧力スイッチＡ又は第２圧力スイッチＢのいずれか一方がＯＦＦ作動しない限り、前述と同様の作動が繰返される。
電磁リリース弁２０は、実際は、第二段シリンダ１５ｂ又は第三段シリンダ１５ｃのいずれか一方が短縮作動する時にのみ作動する。いずれのシリンダが短縮作動する時に電磁リリース２０が作動するかは、第１圧力スイッチＡ又は第２圧力スイッチＢの設定圧や、第二段シリンダ１５ｂ又は第三段シリンダ１５ｃのシリンダ径によって異なる。

なお、以上の本発明の実施形態においては、塵芥の押込み力Ｐは、パッカーシリンダ１０の圧力にのみ基づいて行っているが、プレスシリンダ１１の圧力、又は、パッカーシリンダ１０とプレスシリンダ１１の両シリンダの圧力に基づいて行ってもよい。また、排出板１４のキャビン３方向への後退量を、塵芥収容室１の適当な場所に設けた図示しない非接触式の近接スイッチなどにより検出し、第２検出スイッチないし第２圧力スイッチＢの作動負荷ないし作動圧力を、排出板１４の位置に応じて自動的に増減調節するようにしてもよい。さらに、本発明の実施形態においては排出シリンダ１５として三段式シリンダとしているが、四段式又は五段式など各種多段シリンダを使用可能である。

本発明の排出板後退制御装置が用いられている塵芥収集車における塵芥の積み込み量と排出板の前部方向への後退の様子を示した要部の縦断面図である。 図１の排出板後退制御装置の塵芥の積込初期における要部断面図である。 図２の状態から排出板がさらに後退した、塵芥積込中期における要部断面図である。 図３の状態からさらに排出板が後退し、前端位置まで後退した塵芥積込終期における要部断面図である。 （Ａ）は従来のプレス式塵芥収集車の塵芥収容箱と塵芥積込箱の初期状態を示す要部断面図、（Ｂ）は同じくプレスプレートの反転動作、（Ｃ）は同じく１次圧縮動作、（Ｄ）は同じく２次圧縮動作、（Ｅ）は同じく押込み動作を示す要部断面図である。

符号の説明

１ 塵芥収容箱
２ 塵芥積込箱
３ 前部（キャビン側）
４ 上部ヒンジ
６ 底部
７ 遮蔽版
８ プレスプレート
９ パッカープレート
１０ パッカーシリンダ
１１ プレスシリンダ
１２ 塵芥積込装置
１３ 油圧制御回路
１４ 排出板
１５ 排出シリンダ
１６ 本体端部
１７ 吐出配管
１８ 管路
１９ リリーフ弁
２０ 電磁リリース弁
２２ タイマ
Ａ 第１圧力スイッチ
Ｂ 第２圧力スイッチ
Ｔ 塵芥
Ｐ 油圧ポンプ

Claims (6)

1. 塵芥収容箱の内部に、排出シリンダによって前後動可能な排出板が配設されるとともに、前記塵芥収容箱の後端開口部に塵芥積込箱が開閉自在に配設され、前記塵芥積込箱の内部に、積込アクチュエータにて駆動されて塵芥を前記塵芥収容箱に向けて積込み移動させるプレートが配設された塵芥収集車において、
   前記積込アクチュエータの負荷が所定値以上になったことを検出する第１検出スイッチと、
   前記排出シリンダの負荷が所定値以上になったことを検出する第２検出スイッチと、
   前記排出シリンダの背圧側油圧回路に接続されて背圧側圧油を排出可能なリリース弁と、
   前記第１および第２検出スイッチがともに所定値以上の負荷を検出したときに前記リリース弁を所定時間だけ開放する弁開放制御手段と、
   を配設したことを特徴とする塵芥収集車の排出板後退制御装置。
2. 前記塵芥積込箱がプレス式塵芥積込装置を内蔵するものであって、前記積込アクチュエータがパッカーシリンダ又はプレスシリンダであることを特徴とする請求項１記載の塵芥収集車の排出板後退制御装置。
3. 前記塵芥積込箱が回転板式塵芥積込装置を内蔵するものであって、前記積込アクチュエータが油圧モータ又は押込みシリンダであることを特徴とする請求項１記載の塵芥収集車の排出板後退制御装置。
4. 前記第１検出スイッチが前記積込アクチュエータの油圧を検出する第１圧力スイッチであって、前記第２検出スイッチが前記排出シリンダの油圧を検出する第２圧力スイッチであることを特徴とする請求項２又は３記載の塵芥収集車の排出板後退制御装置。
5. 前記排出シリンダのリリース弁と並列にリリーフ弁を配設するとともに、前記リリーフ弁の設定圧を前記第２圧力スイッチの設定圧よりも高く設定したことを特徴とする請求項４記載の塵芥収集車の排出板後退制御装置。
6. 前記排出板の後退ストロークを検出するストロークセンサを配設し、前記ストロークセンサの検出結果に基づいて、前記第１検出スイッチ及び／又は第２検出スイッチの検出負荷レベルを変更制御することを特徴とする請求項１記載の塵芥収集車の排出板後退制御装置。

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