JP5538775B2 - 車両搭載用クレーンの電源供給システム - Google Patents

Description

本発明は、トラック等の車両に架装搭載される車両搭載用クレーンに係り、特に、クレーン本体のコントローラに必要な電力を供給するための電源供給システムに関する。

従来、車両搭載用クレーンは、油圧ポンプからの圧油で駆動する複数のアクチュエータと、それらアクチュエータ等のコントロールバルブを含めてクレーン本体を制御するコントローラとを備えて構成されている（例えば特許文献１参照）。
油圧ポンプは、トラック等の車両のエンジンを動力源としており、車両のエンジンに連結されたＰＴＯ（パワーテイクオフ）を介して作動する。また、コントローラの電源は、車両のＰＴＯのｏｎ−ｏｆｆと連動するスイッチがｏｎ−ｏｆｆされることで、車両側のバッテリから供給されるようになっている。

この種のクレーンでクレーン作業を開始するときには、作業者が、車両のエンジンを始動後に、初めに車両のクラッチを切ってからＰＴＯを投入する。そして、ＰＴＯが投入されると、コントローラの電源は、車両のＰＴＯのｏｎ−ｏｆｆと連動するスイッチが自動的にｏｎ−ｏｆｆされることで、車両側のバッテリからクレーン本体のコントローラに必要な電力が供給され、さらに、車両のクラッチを繋ぐと、これと同時にＰＴＯを介して油圧ポンプが回転を始め、クレーンのコントロールバルブに圧油が供給される。

特開２００３−２５２５６９号公報

ところで、この種の車両搭載用クレーンの架装作業では、既に完成されている種々の車両に対して、後工程でクレーン本体を架装しなければならない。
しかしながら、従来、車両搭載用クレーンは、上述のように、クレーン本体のコントローラが、車両側のバッテリから必要な電力の供給を受けて動作するので、架装対象となる車両にクレーン本体を架装搭載する場合に以下のような問題がある。

すなわち、クレーン本体に必要な電源を確保するためには、車両側のバッテリから電源を供給するために、まず、必要ならばインストルメントパネルを取り外し、次に、車両の電源ハーネスと接続可能なコネクタを探し、そのコネクタに配線を接続し、その後、取り外したインストルメントパネルを元の状態に戻すという配線作業が必要となる。
このような配線作業並びにインストルメントパネルの脱着は、狭い運転室内で行わなければならず、また、インストルメントパネルや室内の部品等を傷付けないように、細心の注意を払って作業する必要がある。さらに、近年の車両は、コンピュータを内蔵したタコグラフやカーナビゲーション、ＥＴＣ等の電子装置を搭載したものが多い。そのため、インストルメントパネルの着脱作業には一層大変な労力を要するものとなっている。

また、運転室内でコネクタ等に接続された配線は、クレーン本体のコントローラに接続する必要がある。そのため、車両によっては、そのための穴を車両に開け、運転室内から運転室後方の車外に接続しようとする配線を引き出さなければならず、既に完成されている車両に対してこのような穴を追加工することは、好ましいとはいえない。
さらに、車両メーカ各社によって、ＰＴＯの種類やそのハーネスの接続部等の仕様が異なる。そのため、車両搭載用クレーンの架装作業では、車両メーカ各社の仕様に合わせて、専用部品や配線作業のための複数の施工図が必要となり、架装作業をより困難なものとしている。

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、架装作業での労力を軽減するとともに、車両側の仕様が異なる場合であっても、一の作業手順によって架装作業をし得る車両搭載用クレーンの電源供給システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の第一の態様は、車両に架装搭載される車両搭載用クレーンの電源供給システムであって、前記車両搭載用クレーンは、クレーン本体を駆動するための油圧ポンプとして、車両のエンジンを動力源とする油圧ポンプのみを備え、車両のエンジンに連結されたＰＴＯと、該ＰＴＯを介して作動する前記油圧ポンプと、前記ＰＴＯを介して前記エンジンの出力のみで発電する発電機と、該発電機からの電力供給を受けて動作してクレーン本体を制御するコントローラと、前記発電機によって充電される車両搭載用クレーン専用のバッテリと、前記車両搭載用クレーン専用のバッテリと前記コントローラとの電源供給回路間に設けられたリレーとを有し、前記発電機は、前記油圧ポンプの駆動軸に直列かつ該油圧ポンプの筐体部に一体に接続されており、前記ＰＴＯの駆動と同時に前記車両搭載用クレーン専用のバッテリへの電力の供給を開始し、前記発電機の発電と連動して前記リレーが励磁されて該リレーの接点が接続することで、前記車両搭載用クレーン専用のバッテリから前記コントローラに必要な電力が供給されて車両側のバッテリからは必要な電力の供給を受けることなく前記コントローラが起動することを特徴としている。
また、上記課題を解決するために、本発明の第二の態様は、車両に架装搭載される車両搭載用クレーンの電源供給システムであって、前記車両搭載用クレーンは、クレーン本体を駆動するための油圧ポンプとして、車両のエンジンを動力源とする油圧ポンプのみを備え、車両のエンジンに連結されたＰＴＯと、該ＰＴＯを介して作動する前記油圧ポンプと、前記ＰＴＯを介して前記エンジンの出力のみで発電する発電機と、該発電機からの電力供給を受けて車両側のバッテリからは必要な電力の供給を受けることなく動作してクレーン本体を制御するコントローラとを有し、前記発電機は、前記油圧ポンプの駆動軸に直列かつ該油圧ポンプの筐体部に一体に接続されており、前記ＰＴＯの駆動と同時に前記コントローラへの電力の供給を開始することを特徴とする。

本発明に係る車両搭載用クレーンの電源供給システムによれば、クレーン本体を制御するコントローラが、ＰＴＯを介して作動するように配設されてエンジンの出力のみで発電する発電機から必要な電力の供給を受けて車両側のバッテリからは必要な電力の供給を受けることなく動作するので、運転室内での配線作業が不要である。そのため、車両メーカ各社の仕様に合わせた、専用部品や配線作業のための施工図も不要である。したがって、架装作業での労力を軽減するとともに、車両側の仕様が異なる場合であっても、一の作業手順によって架装作業を行うことができる。

なおかつ、油圧ポンプの稼働が直接クレーン本体への通電作動に係わる構造であるため、例えばＰＴＯスイッチがｏｎの状態であるにもかかわらずＰＴＯがｏｆｆの状態、即ち油圧ポンプが稼働していない誤作動が発生した場合であっても、油圧ポンプが稼働していない、ゆえに発電機が稼働せずクレーン本体へ電力供給がされることがないため、クレーン本体の誤作動防止や、油圧ポンプ作動の監視機能にも役立つ。

さらに、本発明の第一の態様に係る車両搭載用クレーンの電源供給システムにおいては、前記発電機によって充電される車両搭載用クレーン専用のバッテリを有し、このバッテリは、前記発電機と連動するスイッチであるリレーを介して前記コントローラに接続されており、前記発電機が発電時に限って当該スイッチがｏｎになり、当該スイッチがｏｎのときに前記コントローラに電力が供給されて前記コントローラが起動するようになっているので、車両搭載用クレーン専用のバッテリを採用することで、電圧の変動等を抑制し、電源を安定させることができる。

そして、特にこの電源供給システムにおいては、発電機が、ＰＴＯに対して、クレーン本体を駆動するための油圧ポンプの駆動軸に直列かつ該油圧ポンプの筐体部に一体に接続されているので、従来同様に油圧ポンプの取付け作業を行うだけで、この電源供給システムを組み込むことができる。ここで、この発電機は、コントローラを起動させるだけの電力が得られればよい。そのため、この電源供給システムに採用する発電機は、小型のもので十分である。また、これに対応する車両側のエンジンも、特別にトルクの強力なものを用意する必要もない。

また、この発電機と連動し、発電機が発電時に限ってｏｎになるスイッチを介してコントローラを起動させるようにしたので、ＰＴＯのｏｎ−ｏｆｆのための検出スイッチやそのための配線についても不要である。
なお、その他の架装作業は、従来の架装作業での施工手順に準じて施工工程を組める。そのため、作業者の、本発明に係る車両搭載用クレーンの電源供給システムによる配線作業の習得や周知も容易であり、従来の電源供給システムから本願の電源供給システムに円滑な移行をする上で好適である。

上述のように、本発明に係る車両搭載用クレーンの電源供給システムによれば、車両側バッテリからの電源供給は不要であり、架装作業での労力を軽減するとともに、車両側の仕様が異なる場合であっても、一の作業手順によって架装作業をすることができる。

本発明に係る車両搭載用クレーンの電源供給システムを備えた車両搭載用クレーンの一実施形態の概略説明図であり、同図はその側面図である。 車両搭載用クレーンの駆動系統および電源供給システムを説明するブロック図である。 本発明に係る圧油供給装置のエンジンに連結されたＰＴＯの出力軸（ＰＴＯ軸）に接続される、油圧ポンプおよび発電機部分の要部拡大図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、この車両搭載用クレーンは、トラック等の車両１０に架装搭載されるクレーン本体６を備えている。このクレーン本体６は、車両１０の荷台１６と運転室１１との間のシヤーシフレーム１９上に、ベース１７が連結固定される。そして、そのベース１７上にコラム１２が旋回自在に設けられ、さらに、このコラム１２の上端部には、図２に示す油圧ポンプ２からの圧油で駆動するアクチュエータを有する多段伸縮ブームであるブーム１３が起伏自在に枢支されている。また、このコラム１２には、ウインチ（図示略）が設けられており、このウインチからワイヤロープ１４をブーム１３の先端部に導いて、ブーム１３の先端部の滑車（図示略）を介してフック１５を掛け回すことにより、フック１５がブーム１３の先端部から吊下されている。なお、上記ベース１７の左右両側には、アウトリガ１８が設けられている。

次に、上記車両搭載用クレーンの駆動系統および電源供給システムの構成について、図１および図２を適宜参照しつつ説明する。
この車両搭載用のクレーンは、図２に示すように、油圧ポンプ２を備えている。この油圧ポンプ２は、上記車両１０のエンジン１を動力源としており、このエンジン１に連結されたＰＴＯ（パワーテイクオフ）１ａを介して作動するようになっている。

そして、この油圧ポンプ２は、油圧ポンプ２から吐出される圧油が主管路２７に供給され、この主管路２７は、上記クレーン本体６の複数のアクチュエータを作動させるコントロールバルブ３に接続されている。また、このコントロールバルブ３の戻り管路２９は、タンク２８に接続されている。そして、このコントロールバルブ３内には、クレーン本体６の各アクチュエータをそれぞれ駆動するための複数の切換弁がアクチュエータ毎に設けられている。

さらに、上記エンジン１には、ＰＴＯ１ａを介して作動する油圧ポンプ２の出力で発電可能な発電機７が接続されている。
ここで、本実施形態の電源供給システム８において、この発電機７は、図３に示すように、ロータ７ａと、円筒状のステータ７ｂとを備えている。そして、ロータ７ａは、鉄心４３、コイル４４、コイルボビン４５を有し、円筒状のステータ７ｂには、その内面にマグネット４６が設けられている。そして、ロータ７ａは、油圧ポンプ２のドライブシャフト（駆動軸）４１の後端に直接装着され、一方、ステータ７ｂは、油圧ポンプ２の筐体部４０の後端面４０ａに一体をなして付設される。これにより、この発電機７は、クレーン本体を駆動するための油圧ポンプの駆動軸に直列かつ該油圧ポンプの筐体部に一体に接続されている。

そして、エンジン１、コントロールバルブ３等の各装置間には、制御用ないし駆動用の必要な電気回路（不図示）が介在しており、これら電気回路は、クレーン本体６のコントローラ４との間で必要な信号の授受が可能に接続されている。
例えばクレーン本体６の上記各切換弁は、図２に示すように、信号線３ｓを介してコントローラ４に接続されており、操作盤５からの操作信号に応じたコントローラ４からの制御信号に基づいて各切換弁の油路の切換動作が適宜実行される。そして、コントローラ４は、自身および各アクチュエータの切換弁等の駆動に必要な電力の供給が、上記発電機７から供給されるように構成されている。

詳しくは、図２に示すように、本実施形態の電源供給システム８においては、前記発電機７からの充電および前記コントローラ４への電力の供給が可能にそれぞれに接続されたバッテリ２３を備えている。このバッテリ２３は、クレーン本体６専用のバッテリであって、車両１０のバッテリ（不図示）とは別個に設けられ、レギュレータ２０を介して発電機７からの充電が可能に接続されている。

つまり、エンジン１（油圧ポンプ２）の回転による発電機７の交流発電は、レギュレータ２０により直流に変換された後にバッテリ２３に導かれ、バッテリ２３が充電される。また、バッテリ２３からの電流は、コントローラ４内の不図示のインバータにて所定電流に変換され、その変換された後の電流がコントローラ４各部に適宜供給されることで、要求に対応した制御がなされるようになっている。また、この車両搭載用クレーンの電源供給システムは、図２に示すように、充電器９を有している。この充電器９は、バッテリ２３側のコネクタ２３ａに接続されるコネクタ９ａを有し、これにより、上記バッテリ２３に対して外部電源から電力を供給（充電）可能になっている。

さらに、このバッテリ２３は、電源リレー５０を介してコントローラ４に接続され、この電源リレー５０がｏｎ状態のときにのみ、コントローラ４に必要な電力を供給可能に接続されている。
この電源リレー５０は、その端子の一方が上記バッテリ２３に、他方が上記コントローラ４に接続され、さらにスイッチ開閉用端子が発電機７側に接続されており、発電機７が発電時に限って電源リレー５０がｏｎになり、当該電源リレー５０がｏｎのときにコントローラ４に電力が供給されてコントローラ４が起動するようになっている。

つまり、車両１０のクラッチを繋ぐと、ＰＴＯ１ａを介して油圧ポンプ２が回転を始め、クレーン本体６のコントロールバルブ３に圧油が供給される。また、これと同時に発電機７が発電状態となるため、これに連動して電源リレー５０のコイルに励磁し、接点がｏｎになり、コントローラ４に電力が供給されてコントローラ４が起動する。また、車両１０のクラッチを切ると、油圧ポンプ２は圧油の供給を停止し、これと同時に発電機７も発電しない状態となるため、これに連動して電源リレー５０がｏｆｆになり、コントローラ４が停止する。

次に、この車両搭載用クレーンの架装作業および上述の電源供給システム８の作用・効果について説明する。
上述したように、この電源供給システム８によれば、クレーン本体６を制御するコントローラ４は、油圧ポンプ２の駆動、つまり、発電器７の駆動と同時に発電器７で発電された電力が直接供給されて作動を開始するシステムなので、運転室内での配線接続等の作業が不要である。そのため、この車両搭載用クレーンの架装作業においては、車両メーカ各社の仕様に合わせた、専用部品や配線作業のための施工図が不要であり、また、ＰＴＯ１ａのｏｎ−ｏｆｆの検出スイッチやそのための配線についても不要となり、架装作業での労力を軽減するとともに、車両側の仕様が異なる場合であっても、一の作業手順によって架装作業を行うことができる。

なおかつ、油圧ポンプ２の稼働が直接クレーン本体６への通電作動に係わる構造であるため、例えばＰＴＯスイッチがｏｎの状態であるにもかかわらずＰＴＯ１ａがｏｆｆの状態、即ち油圧ポンプ２が稼働していない誤作動が発生した場合であっても、油圧ポンプ２が稼働していない、ゆえに発電機７が稼働せずクレーン本体６へ電力供給がされることがないため、クレーン本体６の誤作動防止や、油圧ポンプ作動の監視機能にも役立つ。

そして、その他の架装作業は、従来の架装作業での施工手順に準じて施工工程を組めるため、作業者の配線作業の習得や周知も容易である。
特に、この発電機７は、ＰＴＯ１ａに対して、クレーン本体６を駆動するための油圧ポンプ２の駆動軸４１に直列かつ該油圧ポンプ２の筐体部４０に一体に接続されているので、従来同様に油圧ポンプ２の取付け作業を行うだけで、この電源供給システムを組み込むことができる。ここで、この発電機７は、コントローラ４を起動させるだけの電力が得られればよい。そのため、この電源供給システムに採用する発電機７は、小型のもので十分である。また、これに対応する車両側のエンジン１も、特別にトルクの強力なものを用意する必要もない。

なお、本発明に係る車両搭載用クレーンの電源供給システムは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
例えば、例示したこの電源供給システム８では、車両搭載用クレーン専用のバッテリ２３を有するので、電圧の変動等を抑制し、電源を安定させているが、これに限らず、このバッテリ２３を無くしたシステム、即ち、油圧ポンプの駆動開始と同時に発電機７で発電された電力がレギュレータ２０を通じてコントローラ４（クレーン本体６）へ直接供給し得るシステムとすることも可能である。

１ エンジン
２ 油圧ポンプ
３ コントロールバルブ
４ コントローラ
６ クレーン本体
７ 発電機
８ 電源供給システム
９ 充電器
１０ 車両
１１ 運転室
１２ コラム
１３ ブーム
１４ ワイヤロープ
１５ フック
１６ 荷台
１７ ベース
１８ アウトリガ
１９ シヤーシフレーム
２０ レギュレータ
２３ バッテリ
２７ 主管路
２８ タンク
２９ 戻り管路
４０ 筐体部
４１ ドライブシャフト（駆動軸）
４３ 鉄心
４４ コイル
４５ コイルボビン
４６ マグネット
５０ 電源リレー

Claims (2)

1. 車両に架装搭載される車両搭載用クレーンの電源供給システムであって、
   前記車両搭載用クレーンは、クレーン本体を駆動するための油圧ポンプとして、車両のエンジンを動力源とする油圧ポンプのみを備え、
   車両のエンジンに連結されたＰＴＯと、該ＰＴＯを介して作動する前記油圧ポンプと、前記ＰＴＯを介して前記エンジンの出力のみで発電する発電機と、該発電機からの電力供給を受けて動作してクレーン本体を制御するコントローラと、前記発電機によって充電される車両搭載用クレーン専用のバッテリと、前記車両搭載用クレーン専用のバッテリと前記コントローラとの電源供給回路間に設けられたリレーとを有し、
   前記発電機は、前記油圧ポンプの駆動軸に直列かつ該油圧ポンプの筐体部に一体に接続されており、前記ＰＴＯの駆動と同時に前記車両搭載用クレーン専用のバッテリへの電力の供給を開始し、前記発電機の発電と連動して前記リレーが励磁されて該リレーの接点が接続することで、前記車両搭載用クレーン専用のバッテリから前記コントローラに必要な電力が供給されて車両側のバッテリからは必要な電力の供給を受けることなく前記コントローラが起動することを特徴とする車両搭載用クレーンの電源供給システム。
2. 車両に架装搭載される車両搭載用クレーンの電源供給システムであって、
   前記車両搭載用クレーンは、クレーン本体を駆動するための油圧ポンプとして、車両のエンジンを動力源とする油圧ポンプのみを備え、
   車両のエンジンに連結されたＰＴＯと、該ＰＴＯを介して作動する前記油圧ポンプと、前記ＰＴＯを介して前記エンジンの出力のみで発電する発電機と、該発電機からの電力供給を受けて車両側のバッテリからは必要な電力の供給を受けることなく動作してクレーン本体を制御するコントローラとを有し、
   前記発電機は、前記油圧ポンプの駆動軸に直列かつ該油圧ポンプの筐体部に一体に接続されており、前記ＰＴＯの駆動と同時に前記コントローラへの電力の供給を開始することを特徴とする車両搭載用クレーンの電源供給システム。

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