JP5036393B2

JP5036393B2 - ダンプカー

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Publication number: JP5036393B2
Application number: JP2007118069A
Authority: JP
Inventors: 正博関根; 和彦濱本
Original assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2027-04-27
Also published as: JP2008273348A

Description

本発明はダンプカーに関する。

ダンプカーは、一般に車体フレーム上の荷台を油圧シリンダによって起立・倒伏させるようになっている。油圧シリンダは、通常、原動機により駆動される油圧ポンプの吐出圧油で伸長する。また、適用されるものはボトム側に圧油が供給されると伸長する単動式シリンダが主流であり、荷台を倒伏させるときは油圧シリンダのボトム側をタンク圧にし、荷台の重量によりボトム側の圧油をタンクに押し退けて縮退する構成が広く採用されている。

このような構成のダンプカーでは、油圧ポンプから油圧シリンダへの圧油の流れを制御弁によって切り換えるが、例えば荷台を適当に上昇させた状態でダンプカーを放置（水切り駐車等）するとき等に、運転者の操作によっては制御弁のスプール位置が油圧シリンダを伸長させるポジション（上げ位置）になったまま原動機が停止する場合がある。この場合、そのことを忘れた運転者や知らされていない他の運転者が次回原動機を始動したとき、荷台が不測に起立する可能性がある。

それに対し、原動機の始動時に、制御弁のスプール位置が荷台を起立させるポジション（上げ位置）にある場合、制御弁のスプールを中立位置に切り換え制御するものがある（特許文献１等参照）。

特許第３０９９１７１号公報

しかしながら、長期間ダンプカーを動かさない場合、制御弁のスプールがハウジングに凝着して摺動性が低下する可能性がある。そのため、仮に制御弁のスプール位置が上げ位置になったまま長期間ダンプカーを動かさなかった場合、スプールを上げ位置から動かし難くなることも考えられる。この場合、原動機の始動時にスプールを中立位置に戻す上記従来技術では、原動機始動時にスプールが中立位置に移動せず意図しない荷台の起立動作を防止することができないケースも生じ得る。

そこで本発明は、制御弁のスプールが上げ位置にある状態で長期間原動機を停止させた場合でも、次回の原動機始動時の荷台の予期しない傾動を効果的に抑制することができるダンプカーを提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、原動機と、前記原動機の作動／停止を指令するキースイッチと、前記原動機により駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動し荷台を傾動させる油圧シリンダと、前記油圧ポンプから前記油圧シリンダへの圧油の流れを制御する制御弁と、前記制御弁を駆動するアクチュエータと、前記油圧シリンダの伸縮を指令する操作手段と、前記操作手段からの操作信号を基に前記アクチュエータを駆動する制御装置と、前記制御装置に電力供給する電源と、前記キースイッチがＯＦＦになった後、設定時間だけ前記電源からの電力を前記制御装置に供給する遅延回路とを備え、前記制御装置は、前記キースイッチからの入力信号を基に前記キースイッチのＯＮ／ＯＦＦを判定する手順、前記キースイッチがＯＦＦになった時の前記制御弁のスプール位置を判定する手順、及び、前記制御弁のスプール位置が前記油圧シリンダを伸縮させるいずれの位置にある場合でも、前記アクチュエータを駆動し前記制御弁のスプールを中立位置に切り換える手順を前記設定時間の間に実行することを特徴とする。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記アクチュエータは電動アクチュエータであり、前記制御装置は前記アクチュエータに指令信号を出力し前記制御弁のスプール位置を切り換えることを特徴とする。

本発明によれば、次回の原動機始動時の荷台の予期しない傾動を効果的に抑制することができる。

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係るダンプカー（リヤダンプカー）の全体構造を表す斜視図である。以下の説明において、図１中の左下側・右上側をダンプカーの前側・後側、右下側・左上側を左側・右側とする。

図１に示したダンプカー１は、運転室２と、運転室２の後方に連接した車体フレーム３と、車体フレーム３の後部に設けたヒンジ（図示せず）を介し車体フレーム３上に傾動可能に設けられた荷台４とを備えている。荷台４の下部には、左右一対のリフトアーム５の一端が回動可能に設けられている。リフトアーム５の他端部には左右一対のテンションリンク６の一端が連結ピン７を介し回動可能に連結され、テンションリンク６の他端が車体フレーム３に回動可能に連結されている。

左右のテンションリンク６の間には荷台４を傾動させる油圧シリンダ８が配置されている。油圧シリンダ８は、ボトム側が車体フレーム３に、ロッド側が荷台４のリフトアーム５にそれぞれ回動可能に連結されている。油圧シリンダ８は、油圧ポンプ１０から吐出される圧油により伸長する。

特に図示していないが、ダンプカー１には、原動機（エンジン）と、この原動機にクラッチを介し連結される変速機（トランスミッション）と、原動機出力を取り出す動力取出装置（Power take-off、以下「ＰＴＯ装置」と記載する）９とが搭載されており、駆動輪の駆動系に変速機を介して原動機出力が伝達され、上記油圧ポンプ１０がＰＴＯ装置９を介して取り出された原動機の動力により駆動される。ＰＴＯ装置９は、油圧ポンプ１０に対して原動機の動力を伝達するだけでなく油圧ポンプ１０への動力伝達を遮断する機能を有する。原動機の作動／停止は、運転室２内に設けたキースイッチ２２（図２参照）により指令される。

図２は本発明の一実施の形態に係るダンプカーの駆動制御装置の概略を表す回路図である。

図２に示した駆動制御装置は、上記油圧ポンプ１０から油圧シリンダ８への圧油の流れ（方向及び流量）を制御する制御弁１１、ケーブル１２を介して制御弁１１のスプール弁体１３（図３にて後述）を駆動する電動式のアクチュエータ１４、運転室２内に設けた操作装置２０からの操作信号に応じてアクチュエータ１４を駆動制御する制御装置１５、制御弁１１のスプール位置（厳密にはアクチュエータ１４の出力部の位置）を検出する検出器１６、制御装置１５等に電力供給する電源（バッテリ）２１、及びキースイッチ２２がＯＦＦになった後に設定時間だけ電源２１から制御装置１５への電力供給を継続させる遅延回路２３を備えている。

本実施の形態では、ＰＴＯ装置９、油圧ポンプ１０、及び制御弁１１は一体構造となっており、前述の図１に示すように車体フレーム３に配設されている。特にＰＴＯ装置９は、後で図３に示すように制御弁１１のスプール弁体１３と機械的に連動するように構成されている。制御装置１５は、運転室２又は車体フレーム３に配設されている。また、上記操作装置２０は、荷台４の起立動作（荷台上げ）を指示する荷台上げスイッチ１７、荷台４の動作停止を指示する荷台停止スイッチ１８、及び荷台４の倒伏動作（荷台下げ）を指示する荷台下げスイッチ１９を備えている。

詳細構成は図示していないが、アクチュエータ１４は、ケーブル１２を介して制御弁１１のスプール弁体１３を往復運動（ポジション切り換え）させるものであり、例えば電動シリンダを用いることができる。電動モータを用いる場合には、モータ出力を往復運動に変換する変換機構を介してモータの出力軸にケーブル１２を連結する。また、電動アクチュエータの他、空圧アクチュエータを用いることもでき、その一例として、空圧アクチュエータ（エアシリンダ等）と、その動作方向を制御する制御弁と、空圧アクチュエータに作動流体を供給するコンプレッサとを含む空圧駆動システムが挙げられる。場合によっては、液圧アクチュエータ（油圧シリンダ等）と、その動作方向を制御する制御弁と、液圧アクチュエータに作動流体を供給する電動ポンプとを含む液圧駆動システムを用いることも可能である。また、アクチュエータ１４としてモータ類を用いるときは回転角を検出するセンサ類（エンコーダ等が利用可能）を、アクチュエータ１４としてシリンダ類を用いるときは移動量を検出するセンサ類（エンコーダ等が利用可能）やストロークセンサ、リミットスイッチ等を検出器１６に適宜用いることができる。

さらに、制御装置１５は、各種制御に必要なプログラムや定数を格納するメモリー２４、時間計測を行うタイマ２５、各種演算や指令信号の生成・出力等の処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）２６、入力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２７、ＣＰＵ２６の演算結果又は演算途中の数値を一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２８、及びディジタル信号をアナログ信号に変換し対応機器に出力するＤ／Ａ変換器２９を備えている。

図３はＰＴＯ装置９、油圧ポンプ１０、及び制御弁１１の詳細構造を表す断面図である。

図３において、油圧ポンプ１０は、回転軸を図３中左右方向に沿わせてケーシング３０内に設けた例えば歯車ポンプであって、互いに噛み合って回転する駆動歯車３１及び従動歯車（図示せず）を有している。油圧ポンプ１０は、ケーシング３０に形成された吸入油路３２を介してタンク３３（図２参照）に連通している。

制御弁１１は、ケーシング３０に形成されたバルブ孔３４内に摺動可能に設けた上記スプール弁体１３を有している。バルブ孔３４の内周面には環状溝３５が形成されており、環状溝３５には油圧ポンプ１０の吐出油路３６が接続している。また環状溝３５は、出力油路３８を介して油圧シリンダ８（図２参照）のボトム側油室に連通する。出力油路３８は、スプール弁体１３の位置とは無関係に環状溝３５を介して油圧ポンプ１０の吐出油路３６に常時連通し、さらに油圧ポンプ１０側への圧油の逆流を防止する逆止弁３７を有している。

ケーシング３０のバルブ孔３４の内周面にはまた、スプール弁体１３の軸方向に見て、環状溝３５の一方側（図３中左側）に離間して排出油路３９が開口し、環状溝３５の他方側（図３中右側）に離間して戻り油路４０が開口している。排出油路３９は油圧シリンダ８のボトム側油室に、戻り油路４０はタンク３３にそれぞれ連通しており、油圧シリンダ８のボトム側油室からの戻り油は、排出油路３９、バルブ孔３４、戻り油路４０を介してタンク３３に戻される。吐出油路３６、排出油路３９、及び戻り油路４０の間の連通・遮断状態は、ケーブル１２に連動して駆動するスプール弁体１３の位置により切り換わる。

ＰＴＯ装置９は、ケーシング３０内に回転可能に支持された駆動軸４１、駆動軸４１に設けた駆動ギヤ４２、ケーシング３０内に回転可能に支持された動力取出軸４３、及び動力取出軸４３の外周側に形成されたスプライン溝に嵌合された被動ギヤ４４を有している。駆動ギヤ４２は、図示しない変速機の出力軸（図示せず）のギヤと噛合して原動機の駆動力を受けて回転する。動力取出軸４３は、油圧ポンプ１０の駆動歯車３１の回転軸３１ａと同軸上に連結されている。被動ギヤ４４は、動力取出軸４３のスプライン溝に沿って軸方向（図３中左右方向）に摺動する。つまり、例えば原動機が駆動状態にあって被動ギヤ４４が駆動ギヤ４２との噛み合い位置にある場合、動力取出軸４３に動力が伝達されて油圧ポンプ１０の駆動歯車３１が回転駆動する。

また、本実施の形態では、制御弁１１のスプール弁体１３とＰＴＯ装置９の被動ギヤ４４とを連動して摺動させるシフト機構４５が設けられている。シフト機構４５は、ケーシング３０に形成されたシフト孔４６内を摺動する筒状のスライダ４７、スライダ４７内を摺動するシフト軸４８、スライダ４７の外周面から被動ギヤ４４に向かって延在するフォーク４９を備えている。シフト軸４８は、スプール弁体１３よりも小径で、スプール弁体１３に連結されている。フォーク４９の先端部は、被動ギヤ４４に形成された環状の係合溝４４ａに係合している。シフト軸４８の外周面にはボール５０に係合する環状の係合溝５１が、スライダ４７にはボール５０が通る貫通孔５２が、またケーシング３０のシフト孔４６の内周面にはボール５０に係合する環状の係合溝５３が形成されている。

そして、図３に示したようにボール５０が係合溝５１及び貫通孔５２に跨って係合するとき、スプール弁体１３が、シフト軸４８・ボール５０・スライダ４７・フォーク４９を介して被動ギヤ４４に連結し、スプール弁体１３と被動ギヤ４４が連動する。一方、シフト軸４８が制御弁１１側に摺動し、ボール５０が貫通孔５２とケーシング３０側の係合溝５３に跨って係合する位置に落ち込むと、スライダ４７は、シフト軸４８の連結が解かれると同時に、ボール５０を介してケーシング３０に対して固定される。このとき被動ギヤ４４は駆動ギヤ４２に完全に噛み合う位置で保持される。その後、シフト軸４８を制御弁１１と反対側に摺動させ、シフト軸４８よりも径が大きなスプール弁体１３の端部がスライダ４７を押すと、ボール５０が係合溝５３から抜け出してシフト軸４８側の係合溝５１側に戻り、シフト軸４８に同伴してスライダ４７が移動する。これにより被動ギヤ４４が駆動ギヤ４２から離間する。

図４はスプール弁体１３の位置と制御弁１１及びＰＴＯ装置９の状態との関係を表す図である。図５（ａ）〜図５（ｅ）はスプール弁体１３に対するスライダ４７の位置関係をスプール弁体１３の位置毎に表した図で、スプール弁体１３が図４に示す下げ位置Ｄ_１、絞り下げ位置Ｄ_２、中立位置Ｎ、絞り上げ位置Ｕ_２、上げ位置Ｕ_１にあるときの状態をそれぞれ示している。先の図３はスプール弁体１３が図４に示す待機位置Ｄ_０にある状態を示している。

図３に示すようにスプール弁体１３が待機位置Ｄ_０にある場合、吐出油路３６・排出油路３９・戻り油路４０は互いに連通する。吐出油路３６・排出油路３９・戻り油路４０の開度はいずれも全開である。一方、ＰＴＯ装置９は、被動ギヤ４４が駆動ギヤ４２と離間した位置にあり（この状態を「ＰＴＯ断」と記載する）、原動機から油圧ポンプ１０への駆動伝達は遮断され、油圧ポンプ１０が停止状態にある。この場合、油圧シリンダ８のボトム側油室がタンク圧になるため、荷台４は上がっていても自重で倒伏する。

図５（ａ）に示すようにスプール弁体１３が下げ位置Ｄ_１にある場合、待機位置Ｄ_０のときと同様、吐出油路３６・排出油路３９・戻り油路４０は、互いに連通しいずれの開度も全開である。一方、ＰＴＯ装置９は、被動ギヤ４４が駆動ギヤ４２と部分的に噛み合う位置になり（この状態を「ＰＴＯ不完全接」と記載する）、原動機と油圧ポンプ１０への駆動伝達が定格に満たない効率でなされる。この場合、油圧ポンプ１０は駆動するものの、油圧シリンダ８のボトム側油室がタンク圧であるため、吐出油路３６からの吐出圧油は、戻り油路４０を介してタンク３３に戻る。したがって、荷台４は上がっていても自重で倒伏する。このときの倒伏速度を、続いて説明する絞り下げ位置Ｄ_２のときの倒伏速度との比較で適宜「高速」と記載する。

図５（ｂ）に示すようにスプール弁体１３が絞り下げ位置Ｄ_２にある場合、吐出油路３６・排出油路３９・戻り油路４０は、互いに連通し吐出油路３６及び戻り油路４０の開度は全開だが、排出油路３９の開度が減少し排出油路３９が絞られる。一方、ＰＴＯ装置９は、被動ギヤ４４が駆動ギヤ４２と全体的に噛み合う位置になり（この状態を「ＰＴＯ接」と記載する）、原動機から油圧ポンプ１０に定格効率で駆動伝達される。この場合、油圧ポンプ１０は駆動するものの、油圧シリンダ８のボトム側油室がタンク圧であるため、吐出油路３６からの吐出圧油は戻り油路４０を介してタンク３３に戻る。しかし、排出油路３９が絞られているので、荷台４の倒伏速度は待機位置Ｄ_０や下げ位置Ｄ_１にある場合に比べて遅くなる。このときの倒伏速度を、下げ位置Ｄ_１のときの倒伏速度との比較で適宜「低速」と記載する。

図５（ｃ）に示すようにスプール弁体１３が中立位置Ｎにある場合、排出油路３９は遮断され、吐出油路３６及び戻り油路４０が互いに連通する。吐出油路３６及び戻り油路４０の開度は全開である。一方、ＰＴＯ装置９は「ＰＴＯ接」の状態にあり、原動機から油圧ポンプ１０への駆動伝達が定格効率でなされる。この場合、油圧ポンプ１０は駆動するものの、吐出油路３６からの吐出圧油は戻り油路４０を介してタンク３３に戻る。このとき、排出油路３９が遮断されているため、油圧シリンダ８のボトム側油室の圧油は保持され、荷台４も現状の姿勢で保持される。

なお、前述したように、中立位置Ｎになったときにはボール５０がケーシング３０側の係合溝５２に落ち込んでいるので、スプール弁体１３を中立位置Ｎより戻り油路４０側に移動させてもスライダ４７はスプール弁体１３に同伴して移動しない。したがって、続いて説明する絞り上げ位置Ｕ_２及び上げ位置Ｕ_１でのＰＴＯ装置９の接続状態は中立位置Ｎのときと同じである。

図５（ｄ）に示すようにスプール弁体１３が絞り上げ位置Ｕ_２にある場合、排出油路３９は遮断され、吐出油路３６及び戻り油路４０が互いに連通するものの戻り油路４０の開度が絞られる。このとき、「ＰＴＯ接」の状態にあるため、吐出油路３６からの圧油が出力油路３８（図３参照）と戻り油路４０に分流し（つまり戻り油路４０を通る戻り油の流量が絞られ）、一部の吐出圧油が出力油路３８及び逆止弁３７を介して油圧シリンダ８のボトム側油室に供給され、荷台４が起立する。このときの起立速度を、次に説明する上げ位置Ｕ_１のときの起立速度との比較で適宜「低速」と記載する。

図５（ｅ）に示すようにスプール弁体１３が上げ位置Ｕ_１にある場合、排出油路３９・吐出油路３６・戻り油路４０の互いの接続は遮断される。したがって、吐出油路３６からの吐出圧油の全量が出力油路３８及び逆止弁３７を介して油圧シリンダ８のボトム側油室に供給され、油圧シリンダ８が絞り上げ位置Ｕ_２のときよりも速い速度で起立する。このときの起立速度を、絞り上げ位置Ｕ_２のときの起立速度との比較で適宜「高速」と記載する。

前述した操作装置２０（図２参照）の荷台上げスイッチ１７及び荷台下げスイッチ１９は、押し操作のストロークの中間位置及び終端位置の２カ所に接点を有している。例えば荷台上げスイッチ１７を半押し操作した場合、押し操作した間だけ荷台４を上昇させるようになっている（いわゆるモーメンタリ操作）。このときの制御弁１１のスプール位置は絞り上げ位置Ｕ_２である。荷台上げスイッチ１７を全押し操作した場合、荷台上げスイッチ１７を放しても荷台４が継続して上昇する（いわゆるオルタネート操作）。このときの制御弁１１のスプール位置は上げ位置Ｕ_１である。荷台上げのオルタネート動作を停止させるには、荷台上げスイッチ１７を再度操作するか荷台下げスイッチ１９を半押し操作するか、或いは荷台停止スイッチ１８を操作する。この場合、制御弁１１のスプール位置は中立位置Ｎになる。また、上げ動作中に荷台下げスイッチ１９を全押し操作すると荷台４は下降動作に転換する。

荷台下げスイッチ１９も同様、半押し操作の間だけ荷台４が下降し、全押し操作したら継続的に荷台４が下降する。荷台下げのモーメンタリ操作時の制御弁１１のスプール位置は絞り下げ位置Ｄ_２で、荷台下げのオルタネート操作時は下げ位置Ｄ_１である。荷台下げのオルタネート動作を停止させるには、荷台下げスイッチ１９を再度操作するか荷台上げスイッチ１７を半押し操作するか、或いは荷台停止スイッチ１８を操作する。この場合、制御弁１１のスプール位置は中立位置Ｎになる。また、下げ動作中に荷台上げスイッチ１７を全押し操作すると荷台４は上昇動作に転換する。

また、特に図示していないが、走行時等に油圧ポンプ１０が停止する「ＰＴＯ断」の状態にしたいときは、「ＰＴＯ断」を指示する図示しないＰＴＯ断用の操作手段を操作することにより、ＰＴＯ断用の操作手段からアクチュエータ１４に指令信号が出力されてスプール弁体１３が待機位置Ｄ_０に移動する構成になっている。ＰＴＯ断用の操作手段は、操作装置２０と別に設けても良いが、例えば荷台停止スイッチ１８で兼ねても良い。この場合、例えば荷台停止スイッチ１８が他の操作を挟まずに設定時間内に２回操作されたとき、２回目の操作でスプール弁体１３が待機位置Ｄ_０に移動する構成としても良いし、設定時間以上荷台停止スイッチ１８が操作されたらスプール弁体１３が待機位置Ｄ_０に移動する構成としても良い。さらには、他のスイッチ１７，１９と同じように荷台停止スイッチ１８に２つの接点を持たせ、荷台停止スイッチ１８を半押し操作した場合にはスプール弁体１３が中立位置Ｎに移動し、全押し操作した場合にはスプール弁体１３が待機位置Ｄ_０に移動する構成とすることも考えられる。

また、操作装置２０の各スイッチ１７〜１９をＬＥＤで点灯する構成とし、いずれかのスイッチ１７〜１９が操作されると操作されたスイッチが点灯する構成とすることにより現在の指示内容を運転者に報知する上で有利である。さらに、ＰＴＯの断／接の状態を表示する意味で、「ＰＴＯ接」のときには荷台停止スイッチ１８が常時点灯するように構成し、荷台を傾動させるときに他のスイッチ１７，１９が荷台の動作にリンクして荷台停止スイッチ１８とともに点灯し、「ＰＴＯ断」の状態にしたら全てのスイッチ１７〜１９が消灯するようにすることが一つの好ましい例として考えられ得る。

ここで、本実施の形態では、原動機を停止させたときにスプール弁体１３が油圧シリンダ８を伸縮させる動作位置Ｕ_１，Ｕ_２，Ｄ_１，Ｄ_２にある場合、スプール弁体１３が中立位置Ｎに戻されるように制御装置１５によって制御弁１１が制御される。つまり、キースイッチ２２（図２参照）がＯＦＦになったとき、スプール弁体１３が中立位置Ｎにある場合は現位置のまま保持され、動作位置Ｕ_１，Ｕ_２，Ｄ_１，Ｄ_２にある場合は中立位置Ｎに戻される。

但し、待機位置Ｄ_０については、スプール弁体１３と連動する構成上仮に荷台４が上げ位置にあれば「荷台下げ」の動作を伴うが、スプール弁体１３が待機位置Ｄ_０に移行するのは「ＰＴＯ断」を指示した場合であって荷台４の下げ動作を意図したスプール位置ではないため、以下の説明では“油圧シリンダ８を伸縮させる動作位置”から除外して考えることとする。しかし、荷台下げの操作を指示するのに「ＰＴＯ断」を指示し下降中にキースイッチ２２をＯＦＦにして途中位置で荷台４を停止させるような操作が想定される場合、待機位置Ｄ_０を“油圧シリンダ８を伸縮させる動作位置”の一つとして以下に説明する制御が実行されるようにしても良い。

図６はキースイッチ２２をＯＦＦにした際の制御装置１５による制御弁１１の制御手順を表したフローチャートである。

まず、本実施の形態では、キースイッチ２２をＯＦＦにした場合、原動機は停止するが、遅延回路２３によってキースイッチ２２がＯＦＦになった後も設定時間（例えば２秒）だけ電源２１からの電力が制御装置１５に供給されるように遅延処理がなされる。遅延回路２３は、キースイッチ２２がＯＦＦになった時にその旨を伝達するＯＦＦ信号を制御装置１５に出力する。ＯＦＦ信号が入力されたら、制御装置１５は電源２１から電力供給が継続される設定時間以内に図６の一連の処理を実行する。ここで言う“設定時間”は、制御装置１５が図６の処理を実行し実際にスプール弁体１３が動作完了するのに要する最長時間より適当に長く設定されている。

図６において、制御装置１５は、まずステップ１０１にてキースイッチ２２がＯＦＦになったかどうかを遅延回路２３からのＯＦＦ信号を基に判定する。このステップ１０１の手順は、遅延回路２３からのＯＦＦ信号の入力があるまでＣＰＵ２６により繰り返し実行される。遅延回路２３からのＯＦＦ信号がＡ／Ｄ変換器２７を介して入力されステップ１０１の判定が満たされたら、ＣＰＵ２６は、メモリー２４に格納された対応のプログラムを読み出し、それに従ってステップ１０２以降の処理に移行する。

ステップ１０２に手順を移すと、ＣＰＵ２６は、スプール弁体１３が上げ位置Ｕ_１又は絞り上げ位置Ｕ_２にあるかどうかを判定する。スプール弁体１３が上げ位置Ｕ_１又は絞り上げ位置Ｕ_２にあって判定が満たされたら、ＣＰＵ２６は手順をステップ１０４に移す。スプール弁体１３が上げ位置Ｕ_１又は絞り上げ位置Ｕ_２になく判定が満たされない場合、ＣＰＵ２６は手順をステップ１０３に移す。

ここで、スプール弁体１３の位置は、アクチュエータ１４に取り付けた検出器１６からの検出信号を基に算出される。このとき、アクチュエータ１４とスプール弁体１３は機械的に連動するが、ケーブル１２の撓みやアクチュエータ１４やスプール弁体１３の動作の潤滑状態の劣化等によって検出器１６の検出結果とスプール弁体１３の実際の位置には誤差が生じることもあるので、スプール弁体１３の操作位置の判定の際には各操作位置Ｄ_０，Ｄ_１，Ｄ_２，Ｕ_１，Ｕ_２に対して設定したしきい値と検出器１６による検出結果を比較して判定するようにすることが考えられる。例えば検出器１６の検出信号Ｓをしきい値Ｓ_１〜Ｓ_５（Ｓ_１＜Ｓ_２＜Ｓ_３＜Ｓ_４＜Ｓ_５）と比較して、Ｓ＜Ｓ_１のときのスプール位置は待機位置Ｄ_０、Ｓ_１≦Ｓ＜Ｓ_２のときのスプール位置は下げ位置Ｄ_１、Ｓ_２≦Ｓ＜Ｓ_３のときのスプール位置は絞り下げ位置Ｄ_２、Ｓ_３≦Ｓ＜Ｓ_４のときのスプール位置は中立位置Ｎ、Ｓ_４≦Ｓ＜Ｓ_５のときのスプール位置は絞り上げ位置Ｕ_２、Ｓ≧Ｓ_５のときのスプール位置は上げ位置Ｕ_１というように判定する。

ステップ１０３に手順を移すと、ＣＰＵ２６は、スプール弁体１３が下げ位置Ｄ_１又は絞り下げ位置Ｄ_２にあるかどうかを判定する。このステップ１０３の手順は、ステップ１０２の手順と逆であっても良いし並列処理でも良い。スプール弁体１３が下げ位置Ｄ_１又は絞り下げ位置Ｄ_２にあってステップ１０３の判定が満たされたら、ＣＰＵ２６は手順をステップ１０４に移す。スプール弁体１３が下げ位置Ｄ_１又は絞り下げ位置Ｄ_２になく判定が満たされない場合（つまりスプール弁体１３が中立位置Ｎにあると判定される場合）、ＣＰＵ２６は図６の手順を終了する。

ステップ１０４では、ＣＰＵ２６は、スプール弁体１３の現在位置から中立位置Ｎまでのストロークを基に演算した駆動指令信号をアクチュエータ１４に出力し、上げ位置Ｕ_１、絞り上げ位置Ｕ_２、絞り下げ位置Ｄ_２、又は下げ位置Ｄ_１にある制御弁１１のスプール弁体１３を中立位置Ｎに戻し、そして図６の手順を終了する。ステップ１０４の実行後、キースイッチ２２がＯＦＦになってから設定時間が経過した時、遅延回路２３により電源２１から制御装置１５への電力供給が停止される。

続いて本実施の形態の動作及び作用効果を説明する。

例えば土砂等の積載物を荷台から排出する場合、まず、運転者がダンプカー１を停車させてサイドブレーキ（図示せず）をロック状態に操作した後、荷台停止スイッチ１８を操作すると、スプール弁体１３が待機位置Ｄ_０から中立位置Ｎに移動する。これにより、ＰＴＯ装置９により原動機側と油圧ポンプ１０側が接続されて油圧ポンプ１０が駆動する。そして、例えば運転者が荷台上げスイッチ１７を全押し操作すると、スプール弁体１３が上げ位置Ｕ_１に移動して油圧シリンダ８が高速で伸長し荷台４が高速で起立する。次の操作が荷台上げスイッチ１７の再操作か荷台下げスイッチ１９の半押し操作か、或いは停止用スイッチ１８の操作であれば、スプール弁体１３が中立位置Ｎに移動して荷台４の起立動作が停止する。また、荷台上げスイッチ１７が半押し操作されると、その押し操作の間だけ、スプール弁体１３が絞り上げ位置Ｕ_２に移動して油圧シリンダ８が低速で伸長し荷台４が低速で起立する。荷台上げスイッチ１７の半押し操作の前後はスプール弁体１３が中立位置Ｎに戻され、荷台４が停止する。

また、例えば荷台４を下降させる場合等、荷台下げスイッチ１９が全押し操作されると、スプール弁体１３が下げ位置Ｄ_１に移動して油圧シリンダ８が高速で縮短し荷台４が高速で倒伏する。次の操作が荷台下げスイッチ１９の再操作か荷台上げスイッチ１７の半押し操作か、或いは停止用スイッチ１８の操作であれば、スプール弁体１３が中立位置Ｎに移動して荷台４の倒伏動作が停止する。また、荷台下げスイッチ１９が半押し操作されると、その押し操作の間だけ、スプール弁体１３が絞り下げ位置Ｄ_２に移動して油圧シリンダ８が低速で縮短し荷台４が低速で下降する。荷台下げスイッチ１９の半押し操作の前後はスプール弁体１３が中立位置Ｎに戻され、荷台４が停止する。

そして、作業終了後にキースイッチ２２をＯＦＦにして原動機を停止させると、その後設定時間だけ電源２１から制御装置１５への電力供給が遅延回路２３によって継続される。制御装置１５はその間の供給電力を利用して、スプール弁体１３が中立位置Ｎにないようならスプール弁体１３を中立位置Ｎに戻し、スプール弁体１３が中立位置Ｎにある状態でダンプカー１が作動停止するようにする。

本実施の形態によれば、例えば駐車や作業中断、エンジンストール、故障等の際にスプール弁体１３が中立位置Ｎでなく他の動作を指令する操作位置Ｕ_１，Ｕ_２，Ｄ_１，Ｄ_２のいずれかにある状態で原動機が停止した場合、設定時間だけ電源２１から制御装置１５への電力供給がなされるので、その間に制御装置１５によりスプール弁体１３を中立位置Ｎに戻すことができる。したがって、例えばスプール弁体１３が上げ位置Ｕ_１にある状態で原動機を停止させるようなことがあっても、次回の原動機始動時（厳密には油圧ポンプ１０の使用時）にはスプール弁体１３が中立位置Ｎにあるので荷台４の予期しない傾動が抑制される。

加えて、本実施の形態では原動機停止時にスプール弁体１３が中立位置Ｎに戻されるので、長期に亘ってダンプカー１を停止させた間に凝着等によって制御弁１１のスプール弁体１３やアクチュエータ１４の動作潤滑性が劣化したり故障したりするようなことがあったとしても、スプール弁体１３は中立位置Ｎで不動又は動き難くなるだけである。例えば原動機始動時にスプール弁体１３を中立位置Ｎに戻す構成とした場合、長期停止期間中にスプール弁体１３の動作状態が劣化すると、次回のポンプ使用時にスプール弁体１３が制御に従って中立位置Ｎに移動せずに荷台４の不意の上昇を未然に防止できないことも想定される。本実施の形態では、スプール弁体１３が長期停止中に不動又は動き難くなることがあってもその現象を中立位置Ｎで生じさせることで、次回の原動機始動時の荷台４の不意の動作をより効果的に抑制することができる。

なお、以上においては、ＰＴＯ装置９・制御弁１１・油圧ポンプ１０を一体構成とした場合を例に挙げて説明したが、単独の装置として独立したＰＴＯ装置・制御弁・油圧ポンプを組み合わせて構成しても良い。

また、ＰＴＯ装置９と制御弁１１が連動し、共用のアクチュエータ１４でＰＴＯ装置９と制御弁１１が駆動する構成を例に挙げて説明したが、ＰＴＯ装置９と制御弁１１が互いに独立して駆動し、それぞれ専用のアクチュエータでＰＴＯ装置９と制御弁１１が駆動する構成とすることもできる。この場合、原動機停止時に中立位置Ｎ以外の操作位置Ｕ_１，Ｕ_２，Ｄ_１，Ｄ_２にあるスプール弁体１３を制御弁駆動用のアクチュエータで中立位置Ｎに戻すが、同時に（制御装置１５への電力供給が継続される設定時間の間に）動力取出装置駆動用のアクチュエータでＰＴＯ装置９を「ＰＴＯ断」の位置に切り換えることが望ましい。このようにすることで、原動機停止時には制御弁１１は中立位置Ｎで「ＰＴＯ断」となるので、次回原動機始動時には荷台４が動作することがなく油圧ポンプ１０が自然と駆動することも抑制される。また、図３に示したようにＰＴＯ装置９を制御弁１１と連動する構成とした場合、「ＰＴＯ断」の状態で荷台４の保持力が作用しないので水切り駐車の際には「ＰＴＯ接」の状態にしておく必要があるが、ＰＴＯ装置９と制御弁１１を独立して駆動する構成とすることで、「ＰＴＯ断」の状態で水切り駐車することができる。

また、制御弁１１のスプール弁体１３とこれを駆動するアクチュエータ１４をケーブル１２で連結した場合を例に挙げて説明したが、アクチュエータ１４の出力部をスプール弁体１３に直接連結し、電磁制御弁のソレノイド駆動部のように使用することも考えられる。一般の電磁制御弁ではスプール弁体１３を駆動するだけの出力を得るのは困難だが、このように構成すれば制御弁１１を電磁制御弁に準ずる構成とすることもできる。異なるレイアウトで制御弁１１やアクチュエータ１４を配置する必要がある場合にメリットが得られる可能性がある。

さらに、本発明をリヤダンプカーに適用した場合を例に挙げて説明したが、例えばサイドダンプカーや三転ダンプカー等にも本発明は適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

本発明の一実施の形態に係るダンプカーの全体構造を表す斜視図である。本発明の一実施の形態に係るダンプカーの駆動制御装置の概略を表す回路図である。本発明の一実施の形態に係るダンプカーに備えられたＰＴＯ装置、油圧ポンプ及び制御弁の詳細構造を表す断面図である。本発明の一実施の形態に係るダンプカーにおけるスプール弁体の位置と制御弁及びＰＴＯ装置の状態との関係を表す図である。本発明の一実施の形態に係るダンプカーにおけるスプール弁体に対するスライダの位置関係をスプール位置毎に表した図である。本発明の一実施の形態に係るダンプカーに備えられた制御装置によるキースイッチＯＦＦ時の制御弁の制御手順を表したフローチャートである。

符号の説明

１ダンプカー
４荷台
８油圧シリンダ
１０油圧ポンプ
１１制御弁
１３スプール弁体
１４アクチュエータ
１５制御装置
２０操作装置
２１電源
２２キースイッチ
２３遅延回路
Ｄ_０待機位置
Ｄ_１下げ位置
Ｄ_２絞り下げ位置
Ｎ中立位置
Ｕ_１上げ位置
Ｕ_２絞り上げ位置

Claims

原動機と、
前記原動機の作動／停止を指令するキースイッチと、
前記原動機により駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動し荷台を傾動させる油圧シリンダと、
前記油圧ポンプから前記油圧シリンダへの圧油の流れを制御する制御弁と、
前記制御弁を駆動するアクチュエータと、
前記油圧シリンダの伸縮を指令する操作手段と、
前記操作手段からの操作信号を基に前記アクチュエータを駆動する制御装置と、
前記制御装置に電力供給する電源と、
前記キースイッチがＯＦＦになった後、設定時間だけ前記電源からの電力を前記制御装置に供給する遅延回路とを備え、
前記制御装置は、
前記キースイッチからの入力信号を基に前記キースイッチのＯＮ／ＯＦＦを判定する手順、
前記キースイッチがＯＦＦになった時の前記制御弁のスプール位置を判定する手順、及び、
前記制御弁のスプール位置が前記油圧シリンダを伸縮させるいずれの位置にある場合でも、前記アクチュエータを駆動し前記制御弁のスプールを中立位置に切り換える手順
を前記設定時間の間に実行することを特徴とするダンプカー。
請求項１のダンプカーにおいて、前記アクチュエータは電動アクチュエータであり、前記制御装置は前記アクチュエータに指令信号を出力し前記制御弁のスプール位置を切り換えることを特徴とするダンプカー。