JP5442094B2 - ダンプ車両の転倒防止方法 - Google Patents
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Description
Lr=Lw×(Ff/F) ・・・式(1)
一方、総荷重Fを後輪2周りに持ち上げる転倒限界モーメントMlは下記式(2)によって表される。
Ml=Lr×F ・・・式(2)
したがって、式(2)に式(1)を代入することで、転倒限界モーメントMlは下記式(3)で表すことができる。
Ml=Lw×Ff ・・・式(3)
車体回転モーメント算出部33は、積荷重量推定部32と接続されており、積荷重量推定部32で推定された積荷重量に基づいて、積荷排出時における積荷7の移動によって生じる車体の回転モーメント(車体回転モーメント)を算出する部分である。車体回転モーメントとは、運搬物である積荷7の排出時に荷台3が支持軸6を中心に回転させられるときのモーメントであり、荷台3から積荷7が一気に滑り落ちるときには大きなモーメントとなる。本実施の形態における車体回転モーメント算出部33では、その積荷7が一気に滑り落ちるときに発生すると予測される車体回転モーメントを算出している。次に、図3を用いて、その車体回転モーメントの算出方法の一例について説明する。
Mb=Lb×m×g×cosθ ・・・式(4)
図2に戻り、判定部35は、車体回転モーメント算出部33及び基準モーメント算出部34と接続されており、これらから入力される車体回転モーメントMb及び基準モーメントMsの値に基づいて、車体回転モーメントMbが基準モーメントMsを超えたか否かを判定する部分である。基準モーメント算出部34において、基準モーメントMsを転倒限界モーメントMlと設定したときには、判定部35は、上記式(3)及び(4)から、下記式(5)を用いて車両転倒の可能性を判定する。
Lb×m×g×cosθ>Lw×Ff・・・式(5)
判定部35は、式(5)が成り立つと判定した場合には、積荷7が一気に排出されたときに車両の前後重量配分が後側に集中することで前輪1が浮き上がり車両が不安定な状態になる可能性が高いので、表示装置37に車両転倒のおそれが高い旨を表示させるための信号を送信する。また、この表示装置37への信号とともに又は当該信号に代えて、ホイストシリンダ5の伸長速度を抑制する又は伸長を停止する信号をシリンダコントローラ39に送信するように構成しても良い。
Fr+ΔFr>W ・・・式(6)
荷重比較判定部52は、式(6)が成り立つと判定した場合には、積荷7が一気に排出されたときには路肩が崩落して車両が転倒する可能性が高いので、表示装置37に車両転倒のおそれが高い旨を表示させるための信号を送信する。また、第1の実施の形態と同様に、この表示装置37への信号とともに又は当該信号に代えて、ホイストシリンダ5の伸長速度を抑制する又は伸長を停止する信号をシリンダコントローラ39に送信するように構成しても良い。
ダンプ車両がその積荷を排出する場所は、一般に縦坑と呼ばれる放土用の縦穴の縁に位置することが多く、場合によっては路肩の地盤が脆弱な場合も考えられる。特に未舗装であって路肩法面に何ら補強などの措置が取られていない縦坑であれば、第1の実施の形態のように荷台から積荷が一気に滑り落ちた場合には、後輪を介して路肩に作用する荷重が突然大きくなるので、路肩崩落による車両転倒のおそれが高くなる。この点に関し、特許文献1記載の転倒防止装置は、このような路肩崩落リスクに対応する仕組みを持たないため、路肩が崩落して初めて動作することになり、その効果が限定的になってしまうという課題があった。すなわち、本実施の形態に係る発明の目的とするところは、荷台から運搬物が一気に滑り落ちることに起因する車両の転倒を予防できるダンプ車両の転倒防止装置を提供することにある。
3 荷台
5 ホイストシリンダ
7 積荷
8 路肩形状計測センサ
11 角度判定部
21 法面部
31A 前軸荷重センサ
31B 後軸荷重センサ
32 積荷重量推定部
33 車体回転モーメント算出部
34 基準モーメント算出部
35 判定部
37 表示装置
38 ポテンショメータ(角度センサ)
39 シリンダコントローラ
40 主制御装置
51 荷重移動量算出部
52 荷重比較判定部
54 路肩強度算出部
m 積荷荷重
Mb 車体回転モーメント
Ml 転倒限界モーメント
Ms 基準モーメント
Fr 後軸荷重
ΔFr 後軸荷重移動量
FR 最大後軸荷重
W 路肩耐荷重
Claims (9)
- 車体フレーム上に回動可能に支持された荷台を備えるダンプ車両の転倒防止方法において、
前記車両の後輪を支点とする回転モーメントであって、前記車両の前輪を地面から浮き上がらせるために必要な転倒限界モーメントを算出する手順と、
当該転倒限界モーメントに基づいて前記車両の転倒可能性を判定する手順とを備えることを特徴とするダンプ車両の転倒防止方法。 - 請求項1に記載のダンプ車両の転倒防止方法において、
前記転倒限界モーメントを算出する手順では、前記後輪から前記車両の重心までの距離と前記車両に作用する総荷重、または、前記車両のホイールベースと前記前輪に作用する荷重、に基づいて前記転倒限界モーメントを算出することを特徴とするダンプ車両の転倒防止方法。 - 請求項2に記載のダンプ車両の転倒防止方法において、
前記車両の後輪を支点として前記車両に作用する回転モーメントであって、積荷排出時の積荷移動によって生じる車体回転モーメントを、前記荷台の積荷荷重に基づいて算出する手順をさらに備え、
前記車両の転倒可能性を判定する手順では、前記車体回転モーメントと前記転倒限界モーメントとに基づいて前記車両の転倒可能性を判定することを特徴とするダンプ車両の転倒防止方法。 - 請求項3に記載のダンプ車両の転倒防止方法において、
前記車両の転倒可能性を判定する手順では、前記転倒限界モーメント以下に設定された基準モーメントと、前記車体回転モーメントを比較することで前記車両の転倒可能性を判定することを特徴とするダンプ車両の転倒防止方法。 - 請求項4に記載のダンプ車両の転倒防止方法において、
前記車体回転モーメントを算出する手順では、前記荷台の回動軸から後端までの距離と、前記積荷荷重と、前記荷台の傾斜角とに基づいて、前記車体回転モーメントを算出することを特徴とするダンプ車両の転倒防止方法。 - 請求項4に記載のダンプ車両の転倒防止方法において、
前記車両が走行する路肩の内部摩擦角と、当該路肩の形状とに基づいて、当該路肩の耐荷重を算出する手順と、
前記車体回転モーメントと、前記路肩の耐荷重とに基づいて、前記路肩の崩落可能性を判定する手順とをさらに備えることを特徴とするダンプ車両の転倒防止方法。 - 請求項6に記載のダンプ車両の転倒防止方法において、
前記路肩の崩落可能性を判定する手順では、前記車体回転モーメントから算出される前記後輪の移動荷重に、前記後輪に作用する荷重を加算した値と、前記路肩の耐荷重とを比較することで、前記路肩の崩落可能性を判定することを特徴とするダンプ車両の転倒防止方法。 - 車体フレーム上に回動可能に支持された荷台を備えるダンプ車両の転倒防止方法において、
前記車両が走行する路肩の内部摩擦角と、当該路肩の形状とに基づいて、当該路肩の耐荷重を算出する手順と、
前記車両の車輪が前記路肩に作用させる荷重を算出する手順と、
当該車輪が前記路肩に作用させる荷重と、前記路肩の耐荷重とに基づいて、前記路肩の崩落可能性を判定する手順とをさらに備えることを特徴とするダンプ車両の転倒防止方法。 - 請求項8に記載のダンプ車両の転倒防止方法において、
前記車両の後輪を支点とする回転モーメントであって、前記荷台の積荷移動によって生じる車体回転モーメントに基づいて前記後輪の移動荷重を算出する手順をさらに備え、
前記車輪が前記路肩に作用させる荷重を算出する手順では、前記後輪に作用する荷重に前記後輪の移動荷重を加算した値を、前記車輪が前記路肩に作用させる荷重として算出し、
前記路肩の崩落可能性を判定する手順では、前記車輪が前記路肩に作用させる荷重と、前記路肩の耐荷重とを比較することで、前記路肩の崩落可能性を判定することを特徴とするダンプ車両の転倒防止方法。
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