JP5554557B2 - キャリヤ連結装置 - Google Patents

Description

本発明は、モジュール化した複数のキャリヤの編成によって大型搬送車を構成することが可能なキャリヤに関し、そのキャリヤ同士の連結を容易に行うためのキャリヤ連結装置に関する。

大型搬送車を構成するキャリヤは、複数台が連結されて編成されるため、キャリヤには互いを連結させるための連結装置が備えられている。例えば、下記特許文献１に連結装置の一例（第１従来例）が開示されている。その連結装置は、一方のキャリヤの端部に突設されたブラケットに上下方向に貫通する嵌合孔が形成され、そこに他方のキャリヤの端部に突設された嵌合体が下方から上方に挿入した嵌合が行われる。そして、更に一方のキャリヤに設けられた油圧シリンダを車体前後方向に伸ばし、突き出されたピストンロッドが他方のキャリヤ端部に形成された孔に挿入する嵌合も行われる。

こうした第１従来例の連結装置は、車体の上下方向および前後方向の嵌合によって連結を行う構成のものであるが、その他、下記非特許文献１には、車体左右方向の嵌合によって連結する連結装置（第２従来例）が開示されている。すなわち、キャリヤの端部に、車体前後方向に突き出した複数の連結プレートを車体左右方向に間隔をあけて設け、キャリヤ同士の連結プレートを交互に重ね合わせ、各プレートに形成された貫通孔にシリンダを車体左右方向に通すことで連結する構成のものである。

特開２００１−００１７２７号公報

"MODULARE SCHWERLASTFAHRZEUGE"［平成２１年１０月１４日検索］［online］、インターネット＜URL：http://www.goldhofer.de/pdf/Prospekte/goldhofer-modulfahrzeuge_d-e.pdf＞

ところで、前記各従来例には油圧シリンダが使用されるため、その伸縮作動を行わせる油圧を確保する必要がある。その際、油圧シリンダを備えたキャリヤが油圧ポンプを搭載した主動型キャリヤであればよいが、駆動源を持たない従動型キャリヤの場合には、主動型キャリヤとの間に油圧配管を連結して油圧を確保する必要があった。
モジュール化した複数のキャリヤは搬送車両の編成に当たって、自走できないためトレーラに搭載して現場に運び入れられ、クレーンなどによって移動が行われる。その際、従来の連結装置では従動型キャリヤ同士を連結することはできず、主動型キャリヤを中心に従動型キャリヤを連結していかなければならないため、配置を考慮しなければならなかった。また、その都度、キャリヤ間の油圧配管を連結した後でないと作業ができず、作業性が良くなかった。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、作業性の良いキャリヤ連結装置を提供することを目的とする。

本発明に係るキャリヤ連結装置は、前後方向に配置した一方のキャリヤと他方のキャリヤの突き合わせ端部に、車体左右方向に複数配置された連結プレートをそれぞれ有し、その連結プレートを車体左右方向に交互にかみ合わせ、各連結プレートに形成されている貫通孔を重ねた孔に油圧シリンダを通して連結するものであって、前記一方のキャリヤは、前記複数配置された連結プレートの車体左右方向の両外側に設けられた一対の前記油圧シリンダと、その油圧シリンダに作動油を給排するためのタンク、手動切換弁およびハンドポンプを備えた油圧回路を有すること、前記一対の前記油圧シリンダの油圧シリンダ本体が前記貫通孔の両端から各々挿入されることにより、連結が行われること、を特徴とする。
また、本発明に係るキャリヤ連結装置は、前記一方のキャリヤの前記連結プレートと前記他方のキャリヤの前記連結プレートとが交互にかみ合わされた前記複数の連結プレートのうち、中央に位置する前記連結プレートの肉厚が、他の位置に配置された前記連結プレートの肉厚より、大きくなっているものであることが好ましい。
また、本発明に係るキャリヤ連結装置は、前記油圧回路に絞り弁と遮断弁とが前記各油圧シリンダに対する流路にそれぞれ直列に設けられたものであることが好ましい。
また、本発明に係るキャリヤ連結装置は、前記油圧シリンダが、シリンダ本体内のヘッド室とロッド室に対する作動油の給排のための流路がピストンロッドに形成され、前記連結プレートの貫通孔を重ねた孔へはシリンダ本体を挿入させるようにしたものであることが好ましい。

本発明によれば、一対の油圧シリンダを左右に設け、ハンドポンプによってキャリヤ同士を連結させるようにしたので、主動型キャリヤから油圧を得ることなく連結作業が行えるようになり、従動型キャリヤ同士であっても連結することができ、現場におけるキャリヤ同士の連結について作業性が向上した。

キャリヤの編成による搬送車両の編成の一例を示した概念図である。 キャリヤを示した平面図である。 キャリヤを示した側面図である。 キャリヤを前後方向の一方から見た図である。 キャリヤを前後方向の他方から見た図である。 図４と同じ方向から見た連結部の一部断面図である。 キャリヤ連結装置を構成する油圧シリンダを示した断面図である。 油圧シリンダを作動させる油圧回路を示した図である。 実施形態のキャリヤ連結装置の連結状態を示した図であり、図６のＡ−Ａ矢視による平面方向の一部断面図である。

次に、本発明に係るキャリヤ連結装置の一実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。図１は、キャリヤの編成による搬送車両の編成の一例を示した概念図である。この搬送車両１は、例えば図示するように、一つの運転室２及びパワーユニット３を備え、それに複数のキャリヤ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ（まとめて「キャリヤ１０」とする）が連結される。先頭のキャリヤ１０ａにはパワーユニット３を介して運転室２が設けられ、主動型キャリヤを構成するが、その後に連結されたキャリヤ１０ｂ，１０ｃはキャリヤ単体では駆動手段をもたない従動型キャリヤである。

次に、図２及び図３はキャリヤを示した平面図と側面図である。キャリヤ１０は、荷台１１の下に走行装置１２，１３が複数設けられたものである。前後方向中央の走行装置１２は、それぞれ左右２個ずつ計４個のタイヤ２１を有し、タイヤ２１を旋回させるサスペンションブラケット２２のアームに対し、上下方向に揺動可能なスイングアーム２３が設けられ、そのスイングアーム２３が油圧シリンダ２４で支持されたジャッキアップ機構が構成されている。また、走行装置１２には、車軸を回転させる油圧モータ（走行モータ）や、サスペンションブラケットを旋回させる油圧シリンダ（操舵シリンダ）が設けられている。

一方、前後方向両側の走行装置１３も、それぞれ左右２個ずつ計４個のタイヤ２１を有し、タイヤ２１を旋回させるサスペンションブラケット２２のアームに対し、上下方向に揺動可能なスイングアーム２５が設けられ、そのスイングアーム２５が油圧シリンダ２４で支持されたジャッキアップ機構が構成されている。しかし、走行装置１３は、走行装置１２が走行モータを持った駆動輪であるのに対し、制動装置や操舵機構は有するものの走行モータを持たない従動輪である。

搬送車両１を構成する各キャリヤ１０の走行及び操舵は、運転室２におけるハンドルもしくはジョイスティックやアクセルペダルの操作に従い不図示のコントローラから指令信号が送られ、各走行装置１２，１３の走行モータや操舵シリンダの制御が行われる。パワーユニット３は、例えばエンジンと油圧装置とを備えたものであり、エンジンを駆動させて油圧装置から油圧源を得てキャリヤ１０の走行モータや操舵シリンダを駆動させる。また、油圧装置に接続された油圧ポンプを有し、走行装置１２，１３の油圧シリンダなどに作動油を供給できるよう構成されている。従って、編成後のキャリヤ１０同士は、機械的な連結の他、走行装置１２，１３を制御させるため電気回路や油圧回路を構成するためケーブルや油圧配管による連結も必要になる。

ところで、図２及び図３に示すキャリヤ１０は、走行装置１２，１３を前後左右に６機を有する６軸キャリヤであるが、その他にも４軸や８軸などのサイズの異なるキャリヤも存在する。そうしたキャリヤが任意に選択され、互いに連結されて搬送車両を編成することとなる。例えば図１に示す搬送車両１は、６軸のキャリヤ１０ａ，１０ｂと４軸キャリヤ１０ｃによって編成されたものである。

続いて、キャリヤ１０同士を機械的に連結するキャリヤ連結装置（以下、単に「連結装置」とする）について図４及び図５を加えて説明する。図４及び図５は、キャリヤを前後方向の一方と反対の他方とから見た図である。
本実施形態の連結装置は、前述した第２従来例と同様に、車体左右方向に重ねた連結プレートの貫通孔に油圧シリンダを挿入する構成を利用している。従って、キャリヤ１０には、図２に示すように、荷台１１の前後方向の端部中央に複数の連結プレート３１，３２がそれぞれ突設されている。連結部３０Ａを構成する４枚の連結プレート３１と、連結部３０Ｂを構成する３枚の連結プレート３２は、それぞれ車体左右方向に所定の間隔で配置され、同じ大きさの円形の貫通孔が車体左右方向の同じ位置に形成されている。

これらはキャリヤ１０同士が車体前後方向に連結される際、一方のキャリヤ１０の連結プレート３１の各間に、他方のキャリヤ１０の連結プレート３２が入り込んで噛み合うようになっている。そして、重なった７枚の連結プレート３１，３２には、図９に示すように左右方向から一対の油圧シリンダ３５が挿入され、中央に位置する連結プレート３２で突き当たるようになっている。その中央に位置する連結プレート３２は、他の連結プレート３２よりも厚みがあり、連結プレート３１側は、その中央位置の間隔が広くとられている。

噛み合いにより車体左右方向へ重なった７枚の連結プレート３１，３２は、全ての貫通孔が揃っていなければ油圧シリンダ３５の挿入ができなくなる。そのため、キャリヤ１０の連結プレート３１側端部には、位置決用の突起３３が３箇所に形成され、反対の連結プレート３２側端部には、突起３３が入り込む凹部３４が３箇所に形成されている。連結の際には、キャリヤ１０同士が前後に突き当てられ、突起３３と凹部３４に嵌合することにより、７枚のプレート３１，３２の貫通孔が揃うようになっている。

次に、連結プレート３１と共に連結部３０Ａを構成する油圧シリンダ３５について説明する。連結部３０Ａには、図４に示すように、噛み合った連結プレート３１，３２を分離させないための油圧シリンダ３５が左右一対に設けられている。前述した第２従来例では一方向のみから挿入するため１本の油圧シリンダで構成していたが、本実施形態では左右２本の油圧シリンダ３５で連結するように構成されている。そのため、従来の油圧シリンダは３００ｍｍ程度のストロークを必要としていたが、本実施形態では、油圧シリンダ３５のストロークは１７５ｍｍとなり、約半分の長さに縮めたものが使用される。

こうした一対の油圧シリンダ３５は、連結プレート３１，３２が噛み合った場合に、車体左右方向の外側から挿入されるため、連結プレート３１側に取り付けられている。ここで、図６は、図４と同じ方向から見た連結部３０Ａの一部断面図である。４枚の連結プレート３１は、ベースフレーム３８に対して一体に形成され、その両端に位置する連結プレート３１に支持フレーム３６が固定されている。

油圧シリンダ３５は、そうした支持フレーム３６にそれぞれボールジョイントの継手３７によって連結されている。特に、油圧シリンダ３５は、ピストンロッド４２が継手３７を介して支持フレーム３６に連結された固定側となり、シリンダ本体４１が連結プレート３１，３２内を移動する可動側として取り付けられている。可動側のシリンダ本体４１は、その先端にテーパ面が形成され、連結プレート３１，３２間に多少のずれが生じていてもスムーズに挿入できるようになっている。

図７は、油圧シリンダ３５を示した断面図である。筒状のシリンダ本体４１は、一端側を開口した有底円筒体であり、その開口部側からピストン４３を備えたピストンロッド４２が挿入されている。シリンダ本体４１の開口部には、ピストンロッド４２を摺動可能に通した状態で内部を気密にするための栓部材４４が、そのシリンダ本体４１の雌ネジに対して形成した雄ネジによって螺設されている。

また、シリンダ本体４１は、噛み合った連結プレート３１，３２による剪断力を受けるため十分な剛性が必要である。そこで、油圧シリンダ３５は、シリンダ本体４１が十分な肉厚を有し、シリンダ本体４１の強度を落とさない構造となっている。すなわち、作動油を通す流路がピストンロッド４２側に設けられている。ピストンロッド４２は、シリンダ本体４１の外側端部にポートブロック４５ａ，４５ｂが設けられ、中実の棒材に伸長側流路４６や収縮側流路４７が形成されている。そして、こうした油圧シリンダ３５は、図６に示すように、ピストンロッド４２が支持フレーム３６に軸着され、シリンダ本体４１の先端部分が予め連結プレート３１の貫通孔３１ａ内に挿入した状態で取り付けられる。

ところで、本実施形態では、油圧シリンダ３５を２本にすることでストロークの短い短尺シリンダで連結装置を構成している。そのため、各油圧シリンダ３５に給排する作動油の量を少なくし、また作動油を流すための油圧抵抗も小さくすることができるので、本実施形態では、ハンドポンプを利用した作業者の連結動作によってキャリヤ１０同士の連結を可能にした構成となっている。ここで、図８は、油圧シリンダ３５を作動させる連結装置の油圧回路を示した図である。なお、図８では、シリンダ本体４１を介して作動油が給排されるよう単純に表現しているが、具体的には前述したようにピストンロッド４２を介して行われる。

一対の油圧シリンダ３５には、それぞれのヘッド側（図７に示す伸長側流路４６）に配管５１が分岐して接続され、ロッド側（図７に示す収縮側流路４７）には配管５２が分岐して接続されている。特に、分岐した配管５２には、各油圧シリンダ３５に対して可変の絞り弁５３とストップ弁５４とがそれぞれ設けられている。絞り弁５３は、作動油の流量を調整することで油圧シリンダ３５の伸縮速度を調整するようにしたものであり、ストップ弁５４は、作動油の流れを止めて油圧シリンダ３５の作動状態を保持する手動の遮断弁である。

配管５１，５２には、タンク５７との間に手動切換弁５５とハンドポンプ５６とが接続されている。手動切換弁５５は、４ポート弁であって、配管５１，５２を交互にハンドポンプ５６とタンク５７とに切り換えられるようにしたものであり、ハンドポンプ５６は、レバーの操作によって油圧シリンダ３５へ作動油を送り込むためのものである。そして、こうした油圧回路５０を構成する各機器は、油圧シリンダ３５と共に各キャリヤ１０に搭載されている。

そこで、次に本実施形態の連結装置を使用したキャリヤ１０同士の連結について説明する。図９は、連結装置の連結状態を示した図であり、図６のＡ−Ａ矢視による平面方向の一部断面図である。
先ず、キャリヤ１０を編成した搬送車両を構成するには、主動型や従動型にかかわらず車体前後方向に配置したキャリヤ１０同士を前後に移動させ、連結プレート３１，３２を噛み合わせればよい。トレーラによって運ばれたキャリヤ１０は、現場ではクレーンによって配置される。その際、本実施形態の連結装置を備えたキャリヤ１０は、従動型同士でもクレーンによる簡単な移動で連結が可能になる。すなわち、連結プレート３１，３２が図９に示すように噛み合わせた後、各キャリヤ１０に搭載された図８に示す流体機器を操作することで連結を完了することができる。

具体的には、キャリヤ１０に搭載されたストップ弁５４を開き、手動切換弁５５の操作によってハンドポンプ５６側の配管５８と配管５１とが接続され、タンク５７側の配管５９と配管５２とが接続されるように切り換えられる。そして、ハンドポンプ５６を操作してタンク５７内の作動油が送り出される。タンク５７内の作動油は、配管５１を通り油圧シリンダ３５のヘッド室４８へと流れ込み、油圧シリンダ３５を伸長作動させる。一方、油圧シリンダ３５のロッド室４９内の作動油は押し出され、ストップ弁５４及び絞り弁５３を通って配管５２を流れてタンク５７へ戻される。このとき、絞り弁５３によって作動油の流量が抑えられるため、油圧シリンダ３５が適切なスピードで伸長作動することになる。

そして、これを図７に示す油圧シリンダ３５で見てみると、ハンドポンプ５６によって送り込まれた作動油は、ピストンロッド４２のポートブロック４５ａ側から伸長側流路４６へと流れ込み、ヘッド室４８へと供給されシリンダ本体４１を加圧して図面右側へと移動させた伸長作動となる。一方、油圧シリンダ３５の伸長作動によってロッド室４９が縮小するため、内部の作動油が押し出されて収縮側流路４７からポートブロック４５ｂ側へ流れ出る。

そして、伸長作動した左右一対の油圧シリンダ３５は、各シリンダ本体４１が、図９に示すように貫通孔３１ａ，３２ａによって構成された一つの孔に左右から挿入され、中央で突き当てられる。こうして連結プレート３１，３２の噛み合いが維持され、キャリヤ１０同士の連結が行われる。左右のシリンダ本体４１は、肉厚の連結プレート３２に入り込んだ中央位置までしか伸びないが、このとき互いが僅かに押し合うようにして突き当てられるように設定されている。その後、キャリヤ１０の走行振動などによって油圧シリンダ３５が作動して抜けてしまわないように、ストップ弁５４を閉状態にして作動油の流れを遮断して連結状態を維持するようにしている。

次に、連結を解除する場合は、ストップ弁５４を開状態にし、手動切換弁５５の操作によってハンドポンプ５６側の配管５８と配管５２とが接続され、タンク５７側の配管５９と配管５１とが接続するように切り換えられる。そして、ハンドポンプ５６を操作してタンク５７内の作動油が送り出され、配管５２からロッド室４９へと流れ込み、その油圧シリンダ３５が収縮作動する。一方、油圧シリンダ３５のヘッド室４８内の作動油は押し出され、配管５１を通ってタンク５７へと戻される。

そして、これを図７に示す油圧シリンダ３５で見てみると、ハンドポンプ５６によって送り込まれた作動油は、ピストンロッド４２のポートブロック４５ｂ側から収縮側流路４７へと流れ込み、ロッド室４９へ供給され、栓部材４４側を加圧して図面左側へとシリンダ本体４１を移動させた収縮作動となる。一方、油圧シリンダ３５の収縮作動によってヘッド室４８が縮小するため、内部の作動油が押し出されて伸長側流路４６から流れ出る。そして、図９に示す連結状態の油圧シリンダ３５は、各シリンダ本体４１が図６に示すように左右両側へ移動して貫通孔３１ａ，３２ａから抜ける。こうして連結プレート３１，３２の噛み合い解除可能な状態になり、キャリヤ１０同士を車体前後方向へ離すことにより分離させることができる。

こうした本実施形態の連結装置によれば、油圧シリンダ３５を左右一対の構成にし、ハンドポンプ５６によってキャリヤ１０同士を連結させるようにしたので、主動型キャリヤから油圧を得ることなく連結作業が行えるようになった。そのため、従動型キャリヤ同士であっても連結することができ、現場におけるキャリヤ１０同士の連結について作業性が向上した。特に、パワーユニット３の油圧を使用せず、すなわちキャリヤ１０同士の油圧配管などの接続を行わずに連結作業を行えるため、連結作業を単純にすることができ、しかもストップ弁５４や手動切換弁５５の切り換えや、ハンドポンプ５６の操作といった簡単な作業で連結が行える。

本発明に係るキャリヤ連結装置について実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、キャリヤ連結装置を構成する連結プレート３１，３２を４枚と３枚の組み合わせにしたが、例えば５枚と４枚の組み合わせなど、数を変えたものであってもよい。
また、前記実施形態では、ストップ弁５４を遮断弁として使用したが、これをニードル弁に置き換えても良い。

１ 搬送車両
３ パワーユニット
１０ キャリヤ
１２，１３ 走行装置
３０Ａ，３０Ｂ 連結部
３１，３２ 連結プレート
３５ 油圧シリンダ
３６ 支持フレーム
４１ シリンダ本体
４２ ピストンロッド
５０ 油圧回路
５３ 絞り弁
５４ ストップ弁
５５ 手動切換弁
５６ ハンドポンプ
５７ タンク

Claims (4)

1. 前後方向に配置した一方のキャリヤと他方のキャリヤの突き合わせ端部に、車体左右方向に複数配置された連結プレートをそれぞれ有し、その連結プレートを車体左右方向に交互にかみ合わせ、各連結プレートに形成されている貫通孔を重ねた孔に油圧シリンダを通して連結するキャリヤ連結装置であって、
   前記一方のキャリヤは、前記複数配置された連結プレートの車体左右方向の両外側に設けられた一対の前記油圧シリンダと、その油圧シリンダに作動油を給排するためのタンク、手動切換弁およびハンドポンプを備えた油圧回路を有すること、
   前記一対の前記油圧シリンダの油圧シリンダ本体が前記貫通孔の両端から各々挿入されることにより、連結が行われること、
   を特徴とするキャリヤ連結装置。
2. 請求項１に記載するキャリヤ連結装置において、
   前記一方のキャリヤの前記連結プレートと前記他方のキャリヤの前記連結プレートとが交互にかみ合わされた前記複数の連結プレートのうち、中央に位置する前記連結プレートの肉厚が、他の位置に配置された前記連結プレートの肉厚より、大きくなっていること、
   を特徴とするキャリヤ連結装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載するキャリヤ連結装置において、
   前記油圧回路には、絞り弁と遮断弁とが前記各油圧シリンダに対する流路にそれぞれ直列に設けられたものであることを特徴とするキャリヤ連結装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載するキャリヤ連結装置において、
   前記油圧シリンダは、シリンダ本体内のヘッド室とロッド室に対する作動油の給排のための流路がピストンロッドに形成され、前記連結プレートの貫通孔を重ねた孔へはシリンダ本体を挿入させるようにしたものであることを特徴とするキャリヤ連結装置。

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