JP6716169B2 - 塵芥収集車 - Google Patents

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本発明は、塵芥収集車に関する。
塵芥収集車として、圧縮板を用いて塵芥を圧縮させつつ塵芥収容箱に積み込み可能な塵芥積込装置を備えた塵芥収集車が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような塵芥収集車には、塵芥収容箱内に排出シリンダを介して摺動可能な排出板が設けられている。そして、塵芥収容箱への塵芥の積み込み時、排出シリンダの背圧側油室を高圧に維持して積み込まれる塵芥の圧縮力に抗して排出板を保持している。その一方で、塵芥の積み込みに伴って塵芥積込装置に作用する圧力が、所定の閾値以上になると、排出シリンダの背圧側油室をオイルリザーバに連通させることにより、塵芥収容箱内で圧縮される塵芥の反力によって、排出シリンダを収縮させるようにしている。この排出シリンダの収縮により、排出板を塵芥収容箱の後部から前方に向かって移動させて、塵芥収容空間を拡大させることによって、圧縮板により塵芥を圧縮しつつ積み込むようにしている。
上述のような排出シリンダの背圧側油室とオイルリザーバとの連通・遮断は、排出シリンダの背圧側油室と、オイルリザーバとの間に設けられたソレノイドチェック弁によって行われる。ソレノイドチェック弁の開放時(連通位置への切換時)、排出シリンダの背圧側油室がオイルリザーバに連通される一方、ソレノイドチェック弁の閉鎖時(遮断位置への切換時)、排出シリンダの背圧側油室がオイルリザーバから遮断されるようになっている。
特開2009−234738号公報
ところで、上述したような従来の塵芥収集車においては、例えばダンボールやペットボトル等のような塵芥(資源ごみ)を塵芥収容箱に積み込む場合、塵芥の圧縮率を高めて効率よく運搬を行いたいことから、次のような問題点があった。すなわち、排出シリンダの背圧側油室をオイルリザーバに連通させる時間が短すぎると、排出板の前方への移動距離が短くなるので、圧縮板による塵芥の圧縮を十分に行うことが可能となる。しかし、塵芥収容箱の塵芥収容空間を十分に確保できないことから、塵芥収容箱への塵芥の積み込みに時間を要する可能性がある。
一方、排出シリンダの背圧側油室をオイルリザーバに連通させる時間が長すぎると、排出板の前方への移動距離が長くなるので、圧縮板による塵芥の圧縮が不十分になり、塵芥収容箱への塵芥の積み込みを効率よく行えなくなる可能性がある。
本発明は上述したような実情を考慮してなされたものであって、例えばダンボールやペットボトル等のような比較的高い圧縮率で圧縮可能な塵芥を塵芥収容箱内に効率よく圧縮しつつ積み込むことが可能な塵芥収集車を提供することを目的とする。
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、車台上に搭載され、後方に後方開口部を有した塵芥収容箱と、前記塵芥収容箱の後方開口部に傾動可能に連設された塵芥投入箱と、前記塵芥投入箱の内部に装備され、一端部を軸として回動する圧縮板を用いて塵芥を圧縮させつつ前記塵芥収容箱に積み込み可能な油圧駆動の塵芥積込装置と、前記塵芥積込装置に作用する油圧を検出する圧力センサと、前記塵芥収容箱内において車体前後方向に移動可能に設けられ、前記塵芥収容箱の内部空間を前記塵芥積込装置により塵芥が積み込まれる塵芥収容空間と車体前方の前方空間とに区画する排出板と、前記前方空間内に設けられ、前記排出板を車体前後方向に移動させて前記塵芥収容空間の容積を変化させることが可能な油圧式の排出シリンダと、前記塵芥積込装置および前記排出シリンダを制御する制御部とを備えた塵芥収集車であって、前記排出シリンダの背圧側油室と、オイルリザーバとの間には、ソレノイドチェック弁が設けられ、前記ソレノイドチェック弁の開放時には、前記排出シリンダの前記背圧側油室が前記オイルリザーバに連通される一方、前記ソレノイドチェック弁の閉鎖時には、前記排出シリンダの前記背圧側油室が前記オイルリザーバから遮断され、前記制御部は、前記塵芥積込装置による塵芥の積込作業時に前記圧力センサで検出される油圧が、所定の閾値以上になった後、当該閾値以上の状態が維持されている間、前記ソレノイドチェック弁を開放させる開放動作と所定時間の間、閉鎖させる閉鎖動作とを交互に行うオンオフ動作を行い、前記塵芥積込装置では、前記ソレノイドチェック弁の前記閉鎖動作により、前記排出板の前方への移動が規制され、この排出板と前記圧縮板との間で塵芥が圧縮可能に構成されていることを特徴としている。なお、前記圧力センサで検出される油圧が、前記閾値以上になった後、当該閾値未満になった場合には、前記ソレノイドチェック弁のオンオフ動作が中止され、前記ソレノイドチェック弁が閉鎖状態になるが、その後、前記塵芥積込装置に作用する圧力が、再び前記閾値以上になった場合には、前記ソレノイドチェック弁のオンオフ動作が行われるようになっている。
上記構成の塵芥収集車によれば、例えばダンボールやペットボトル等のような比較的高い圧縮率で圧縮可能な塵芥を塵芥収容箱内に効率よく圧縮しつつ積み込むことができる。詳細には、塵芥積込装置による塵芥の積込作業時に圧力センサで検出される油圧が、所定の閾値以上になった後、当該閾値以上の状態が維持されている間、ソレノイドチェック弁の開放動作と閉鎖動作とを交互に行うオンオフ動作が行われる。このようなソレノイドチェック弁のオンオフ動作によれば、ソレノイドチェック弁が所定時間の間、開放され、これに伴って、排出板の前方への移動が許容される。これにより、塵芥収容箱の塵芥収容空間を確保することができ、塵芥収容箱への塵芥の積み込みをスムーズに行うことができる。これに加え、所定時間の経過後は、ソレノイドチェック弁が所定時間の間、閉鎖されるので、このソレノイドチェック弁の閉鎖状態では、排出板の前方への移動が規制されるため、圧縮板と排出板とによって、塵芥収容箱の塵芥収容空間に積み込まれる塵芥の圧縮を効率よく行うことができる。したがって、ソレノイドチェック弁のオンオフ動作を行うことによって、比較的高い圧縮率で圧縮可能な塵芥を積み込む際に、塵芥収容箱内に効率よく圧縮しつつ塵芥の積み込みを行うことができる。
上記構成の塵芥収集車において、前記圧力センサで検出される油圧が、所定の閾値以上になった後、第2の所定時間が経過するまでは、前記ソレノイドチェック弁が閉鎖状態に維持され、前記第2の所定時間の経過後、前記ソレノイドチェック弁の開放動作が行われることが好ましい。これにより、圧力センサで検出される油圧が、所定の閾値以上になった直後の段階では、排出板の前方への移動が規制されるので、当該第2の所定時間の間に塵芥積込装置による塵芥への圧縮力をさらに高めることができ、塵芥収容箱の塵芥収容空間に積み込まれる塵芥の圧縮を効率よく行うことができる。
上記構成の塵芥収集車において、前記塵芥積込装置による塵芥の積込工程(上昇工程)の開始後、第3の所定時間が経過するまでは、前記圧力センサによる油圧の検知を行わないことが好ましい。
ここで、塵芥積込装置の積込工程(上昇工程)が開始された直後、メインバルブの切り換えの際のサージ圧に起因して、前記塵芥積込装置に作用する圧力が、急激に高くなる可能性がある。そこで、そのようなサージ圧の影響を回避するために、塵芥積込装置の上昇工程の開始後、第3の所定時間が経過するまでは、圧力センサによる油圧の検知を行わず、ソレノイドチェック弁のオンオフ動作を行わないことによって、サージ圧に起因する誤作動を抑制するようにしている。
上記構成の塵芥収集車において、前記ソレノイドチェック弁のオンオフ動作が許容される状態と、許容されない状態とを切り換えるための切換スイッチが、前記塵芥投入箱の後部に設けられていることが好ましい。
この場合、例えばダンボールやペットボトル等のような比較的高い圧縮率で圧縮可能な塵芥を塵芥収容箱に積み込む際には、塵芥投入箱の後部に設けられた切換スイッチを操作することによって、容易にソレノイドチェック弁のオンオフ動作が許容される状態に切り換えることができる。同様に、上記以外の塵芥(高圧縮率での圧縮を行わない)塵芥を塵芥収容箱に積み込む際には、切換スイッチを操作することによって、容易にソレノイドチェック弁のオンオフ動作が許容されない状態に切り換えることができる。
上記構成の塵芥収集車において、前記塵芥積込装置の油圧回路には、前記圧縮板の回動動作を行うための油圧シリンダが設けられ、前記圧力センサが、前記油圧シリンダの背圧側油室に接続される油路に設けられていることが好ましい。
あるいは、前記圧力センサが、当該塵芥積込装置の油圧回路に設けられた油圧ポンプに接続されるメイン油路に設けられていることが好ましい。このように、塵芥積込装置の油圧回路のメイン油路に圧力センサを設けることによって、塵芥積込装置による塵芥の積込作業時に当該塵芥積込装置に作用する圧力をより安定して検知することができ、塵芥積込装置の各工程における急激な圧力上昇の発生を確実に検知することができる。
上記構成の塵芥収集車において、前記塵芥投入箱に投入された塵芥を圧縮する際に(圧縮工程)、前記圧縮板を回動させながら、前記圧力センサで検出される油圧が、前記所定の閾値よりも小さい第2閾値以上となっている間、当該圧縮板を上昇させるインチング動作が行われることが好ましい。
上記構成の塵芥収集車によれば、例えば、家具や、電化製品等のような容易には変形しない塵芥に対して、圧縮工程でインチング動作を行うことによって、塵芥を圧縮して塵芥収容箱内に積み込むことが可能になる。
本発明の塵芥収集車によれば、例えばダンボールやペットボトル等のような比較的高い圧縮率で圧縮可能な塵芥を塵芥収容箱内に効率よく圧縮しつつ積み込むことができる。
本発明の実施形態に係る塵芥収集車の概略構成を示す側面断面図である。 図1の塵芥収集車の油圧回路図である。 図1の塵芥収集車の制御装置とその周辺の電気回路を示す概略図である。 図1の塵芥収集車の無接点スイッチ及び操作スイッチの取付位置を示す説明図である。 図2のソレノイドチェック弁のオンオフ動作の一例を示すタイミングチャートである。 塵芥収集車の油圧回路の変形例を示す図である。 塵芥積込装置の圧縮工程で行われるインチング動作の概略を示す側面断面図である。 図7のインチング動作の一例を示すタイミングチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、前後方向について、塵芥が投入される側を後方とし、その反対側を前方とする。
図1は、本発明の実施形態に係る塵芥収集車100の概略構成を示す側面断面図である。図1に示すように、塵芥収集車100においては、作業装置1が車台50上に設けられている。作業装置1は、塵芥収容箱2、この塵芥収容箱2の後方の開口部4に枢軸5回りに傾動自在に配設された塵芥投入箱3等を備えている。
塵芥投入箱3は、その前面が部分的に開放されて塵芥収容箱2の後方の開口部4に連通されるとともに、背面下方に投入口6が開口され、その下部に塵芥の貯留室7が形成されている。そして、塵芥投入箱3内には、投入口6を通して貯留室7に投入された塵芥を押し潰して圧縮し、塵芥収容箱2内に積み込む塵芥積込装置Aが装備されている。以下、塵芥積込装置Aについて説明する。
塵芥積込装置Aの塵芥投入箱3の両側壁には、溝型鋼で形成された案内溝部材8が前方上端より後方下部に向かって傾斜して敷設されている。また、塵芥投入箱3内には、その横幅方向一杯にひろがる昇降板9が収容され、昇降板9の両側縁の上下には案内ローラ10が軸着され、これらの案内ローラ10は案内溝部材8の内壁に沿って転動自在に嵌合されている。一方、昇降板9の背面上部には、ブラケットを介して枢軸11が設けられており、この枢軸11は、昇降板9の摺動距離に合致するように塵芥投入箱3の側壁に案内溝部材8の背面に沿って形成された切欠き部12を越えて塵芥投入箱3の内方より外方に突出するようになっている。そして、図4にも示すように枢軸11と塵芥投入箱3の下部外側との間には、昇降シリンダ13が、案内溝部材8の傾斜方向に沿って、且つ、その背面上方に偏位して設けられている。これにより、昇降シリンダ13の伸縮動作によって昇降板9を案内溝部材8に沿って上下に往復移動させることができるようになっている。
また、昇降板9の下端には、塵芥投入箱3の横幅方向一杯にひろがる圧縮板(押込板)14が前後に揺動自在に軸支されている。圧縮板14の背面に突設した突片16と昇降板9の背面上部に設けられた枢軸11との間には、押込シリンダ17が設けられている。これにより、押込シリンダ17の伸縮動作によって、圧縮板14を軸支部15回りに前後に揺動(回動)させることができるようになっている。
一方、塵芥収容箱2の内部には、前後方向に進退自在な排出板18が配設されている。この排出板18は、幅が塵芥収容箱2の内幅と略等しく、かつ、高さが塵芥収容箱2の底壁から頂壁までの高さと略等しく形成されている。排出板18によって、塵芥収容箱2の内部空間が、塵芥が積み込まれる塵芥収容空間と、車体前方の前方空間とに区画される。車体前方の前方空間には、排出シリンダ19が配設されている。排出シリンダ19は、塵芥収容箱2の前部に固設されたブラケット25に連結されており、この排出シリンダ19と排出板18下部とが連結されている。これにより、排出シリンダ19の伸縮動作によって、排出板18を塵芥収容箱2内部で前後に往復移動させることができるようになっている。
排出シリンダ19は、それぞれ径の異なる3つのシリンダが組み込まれた3段式シリンダであり、その大径シリンダ側が排出板18下部に、小径シリンダ側がブラケット25にそれぞれ連結されている。
また、塵芥収容箱2の底面後部には、一端を枢支された固縛シリンダ21が配設されており、その他端は塵芥収容箱2の下部に枢支された固縛爪22に連結されている。固縛爪22は、塵芥投入箱3の前面に固設したUボルト23に係合されており、これにより、塵芥投入箱3が塵芥収容箱2に対して固縛されるようになっている。
次に、塵芥収集車100の油圧回路について、図2を参照して説明する。
図2に示すように、塵芥収集車100の油圧回路は、油圧ポンプP、オイルリザーバT、昇降シリンダ13を伸縮制御する電磁制御弁V1、押込シリンダ17を伸縮制御する電磁制御弁V2、排出シリンダ19を伸縮制御する電磁制御弁V3、固縛シリンダ21と塵芥投入箱3を傾動させる傾動シリンダ24とを伸縮制御する電磁制御弁V4等から構成されている。油圧ポンプPには、PTO(Power Take Off)を介して、車両エンジン(図示省略)の駆動力が伝達されるようになっている。
電磁制御弁V1〜V4は、6ポート3位置の電磁式の方向切換弁である。電磁制御弁V1はソレノイドSOLa及びSOLbを有し、電磁制御弁V2はソレノイドSOLc及びSOLdを有し、電磁制御弁V3はソレノイドSOLe及びSOLfを有し、電磁制御弁V4はソレノイドSOLh及びSOLiを有している。電磁制御弁V1〜V4は、各ソレノイドに通電されているときのみ上方位置または下方位置に切り換わり、通電されていない状態では中立位置に復帰する。
また、押込シリンダ17の背圧側油室に接続(連通)される油路には、その油圧を検知する油圧センサPSが接続されている。さらに、排出シリンダ19の背圧側油室に接続される油路には、ソレノイドチェック弁V及びリリーフ弁Rが接続されている。ソレノイドチェック弁Vは、ソレノイドSOLgを有し、通常、排出シリンダ19の背圧側油室がオイルリザーバTに連通するのを阻止する位置(遮断位置)に付勢されており、ソレノイドSOLgに通電すると、排出シリンダ19の背圧側油室がオイルリザーバTに連通する位置(連通位置)に切り換えられるものである。つまり、ソレノイドチェック弁Vの開放時(連通位置への切換時)には、排出シリンダ19の背圧側油室がオイルリザーバTに連通される一方、ソレノイドチェック弁Vの閉鎖時(遮断位置への切換時)には、排出シリンダ19の背圧側油室がオイルリザーバTから遮断されるようになっている。また、リリーフ弁Rは、排出シリンダ19の背圧側油室の油圧が設定値以上に達した際に、その圧油をオイルリザーバTに還流させるものである。
次に、塵芥積込装置A、排出板18等を制御する制御装置PLC(Programmable Logic Controller)に対する入出力状態について、図3及び図4を参照して説明する。
図4に示すように、塵芥収集車100の運転席には、塵芥積込作業と塵芥排出作業とを選択する選択スイッチSW1、塵芥投入箱3の開閉スイッチSW2、排出板18の後退スイッチSW3等が設けられている。塵芥投入箱3の後部には、塵芥積込装置Aの始動スイッチSW4、塵芥積込装置Aの停止スイッチSW5、排出板18の前進スイッチSW6、塵芥積込装置Aの一般モード(第1圧縮状態)と、資源モード(第2圧縮状態)とを切り換えるモード切り換えスイッチSW7等が設けられている。なお、各種スイッチSW1〜SW7の設置位置は一例であって、上記以外の位置に各種スイッチSW1〜SW7を設置してもよい。
また、図3、図4に示すように、塵芥投入箱3内には、昇降板9を昇降させる昇降シリンダ13が最伸長した状態を検出する無接点スイッチLS1、昇降シリンダ13が最収縮した状態を検出する無接点スイッチLS2、圧縮板14を揺動させる押込シリンダ17が最伸長した状態を検出する無接点スイッチLS4、押込シリンダ17が最収縮した状態を検出する無接点スイッチLS3等が設けられている。無接点スイッチLS1及びLS2は、塵芥投入箱3と昇降シリンダ13との間において、それぞれ一方に検出体が、他方に被検出体が配設されて切換動作するようになっている。また、無接点スイッチLS3及びLS4は、昇降板9と押込シリンダ17との間において、それぞれ一方に検出体が、他方に被検出体が配設されて切換動作するようになっている。これらの無接点スイッチLS1〜LS4としては、例えば光電スイッチ、近接スイッチ等が使用することが可能である。
図3に示すように、各種スイッチSW1〜SW7、無接点スイッチLS1〜LS4、ソレノイドSOLa〜SOLi、及び油圧センサPSは、制御装置PLCに接続されている。制御装置PLCは、図示しない信号用電力供給部、中央処理部、リレーコイル等を有している。制御装置PLCは、各種スイッチSW1〜SW7、無接点スイッチLS1〜LS4、及び油圧センサPSの入力状況に基づいて予め設定された手順に従って、対応するソレノイドSOLa〜SOLiに出力するようにプログラムされている。
次に、上述のように構成された塵芥収集車100(塵芥積込装置A)の動作について説明する。まず、ここでは、作業者によってモード切り換えスイッチSW7が押圧操作されておらず、塵芥収集車100(塵芥積込装置A)が一般モードで動作を行う場合について説明する。
塵芥積込装置Aは、通常、図1実線(a)に示す上昇工程(積込工程)の終了状態で停止している。この状態では、昇降板9は上昇限界位置に、圧縮板14は前方揺動限界位置にそれぞれ配置されている。
作業者は、作業現場に着いて塵芥収集車100を停止させた後、図示しないPTOスイッチをオンにする。すると、PTOが接続状態となり、油圧ポンプPの駆動が開始される。この際、電磁制御弁V1〜V4は中立位置にあり、油圧ポンプPから吐出された作動油は各シリンダ13,17,19,21を駆動させることなくオイルリザーバTに還流される。
また、この状態では、昇降シリンダ13及び押込シリンダ17は何れも最伸長状態にあるので、無接点スイッチLS1及びLS4が作動し、この無接点スイッチLS1及びLS4のON信号が制御装置PLCに入力されている。この状態で作業者が、選択スイッチSW1により塵芥積込作業を選択し、塵芥投入箱3の投入口6より塵芥を貯留室7に投入した後、始動スイッチSW4を押圧操作すると、ソレノイドSOLdが通電状態となり、電磁制御弁V2が上方位置に切り換わる。その結果、押込シリンダ17が収縮動作し、図1鎖線(b)に示すように圧縮板14をその圧縮面が略水平位置になるまで反転させる(反転工程)。
圧縮板14が後方揺動限界位置に達すると、すなわち、押込シリンダ17が最収縮すると、無接点スイッチLS3が作動し、制御装置PLCは、ソレノイドSOLdへの通電を解除して電磁制御弁V2を中立位置に復帰させると同時に、ソレノイドSOLbが通電状態となり、電磁制御弁V1が上方位置に切り換わる。これにより、昇降シリンダ13が収縮動作し、昇降板9を案内溝部材8に沿って下降させる。その結果、図1鎖線(b)〜(c)に示すように、昇降板9に連結された圧縮板14が、その圧縮面を略水平となるように保持したまま平行に下降するため(下降工程)、塵芥投入箱3の底面の円弧面との間で塵芥を押し潰すことができる。
昇降板9が下降限界位置に達すると、すなわち、昇降シリンダ13が最収縮すると、無接点スイッチLS2が作動し、制御装置PLCは、ソレノイドSOLbへの通電を解除して電磁制御弁V1を中立位置に復帰させると同時に、ソレノイドSOLcに通電し、電磁制御弁V2を下方位置に切り換える。その結果、図1鎖線(c)に示す下降工程の終了状態より押込シリンダ17が伸長動作し、図1鎖線(d)に示すように、軸支部15を支点として圧縮板14をその圧縮面が略垂直になるまで時計回りに揺動(回動)させる(圧縮工程)。これにより、圧縮板14は、下降工程で一次的に押し潰された塵芥を塵芥投入箱3の底面の平坦面との間で二次的に圧縮することができる。
圧縮板14が前方揺動限界位置に達すると、すなわち、押込シリンダ17が最伸長すると、無接点スイッチLS4が作動し、制御装置PLCは、ソレノイドSOLcへの通電を解除して電磁制御弁V2を中立位置に復帰させると同時に、ソレノイドSOLaに通電し、電磁制御弁V1を下方位置に切り換える。その結果、図1鎖線(d)に示す圧縮工程の終了状態より昇降シリンダ13が伸長動作し、圧縮板14をその圧縮面が略垂直となるように保持したまま平行に上昇させ(上昇工程)、圧縮工程にて圧縮した塵芥を塵芥収容箱2内に積み込む。そして、昇降板9が上昇限界位置に達すると、すなわち、昇降シリンダ13が最伸長すると、無接点スイッチLS1が作動し、制御装置PLCは、ソレノイドSOLaへの通電を解除して電磁制御弁V1を中立位置に復帰させる。これにより、上昇工程(積込工程)が終了する。
以上のように、塵芥積込装置Aは、始動スイッチSW4の押圧操作により、反転工程、下降工程、圧縮工程、及び上昇工程の順に動作し、塵芥投入箱3に投入された塵芥を塵芥収容箱2に積み込むことができるようになっている。反転工程では、圧縮板14が図1に示す(a)の位置から(b)の位置まで移動し、下降工程では、圧縮板14が図1に示す(b)の位置から(c)の位置まで移動する。圧縮工程では、圧縮板14が図1に示す(c)の位置から(d)の位置まで移動し、上昇工程では、圧縮板14が図1に示す(d)の位置から(a)の位置まで移動する。このような反転工程、下降工程、圧縮工程、及び上昇工程のサイクルが、塵芥積込装置Aの動作時に繰り返し行われるようになっている。なお、圧縮板14の先端14aの移動軌跡を図1に1点鎖線で示している。
ここで、上昇工程において、通常、排出シリンダ19を伸縮制御する電磁制御弁V3は中立位置にあって、排出シリンダ19が伸長した状態で、ソレノイドチェック弁Vは遮断位置にあり、そのピストンロッド側油室及びピストン背圧側油室をポートブロックしている。これにより、塵芥が塵芥収容箱2内に積み込まれる際、排出シリンダ19が伸長状態に保持されるため、塵芥が圧縮板14と排出板18との間で圧縮されるようになっている。
塵芥積込装置Aによって塵芥収容箱2に順次塵芥が積み込まれることにより、圧縮板14に作用する塵芥の反力も増大していく。この場合、圧縮板14を支持する押込シリンダ17の背圧側油室の油圧が徐々に上昇していく。そして、油圧センサPSにより検知される油圧値、つまり押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が所定の閾値Th1以上になった場合、制御装置PLCは、ソレノイドSOLgに通電し、ソレノイドチェック弁Vを開放する。ソレノイドチェック弁Vが開放されている間、圧油が排出シリンダ19の背圧側油室からオイルリザーバTに還流される。この際、圧縮される塵芥の反力により排出シリンダ19が収縮動作し、排出板18が前方に移動する。その結果、塵芥収容箱2に新たな塵芥収容空間が形成されるため、この新たな塵芥収容空間に塵芥を圧縮しつつ積み込むことができるようになっている。そして、排出シリンダ19の収縮動作に伴って、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が低下し、当該油圧値が所定の閾値Th1未満になった場合、制御装置PLCは、ソレノイドSOLgへの通電をオフし、ソレノイドチェック弁Vを閉鎖する。これにより、オイルリザーバTへの圧油の還流が阻止され、排出板18の前方への移動が規制されるようになっている。
なお、上昇工程以外の反転工程、下降工程、及び圧縮工程では、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1以上になった場合であっても、制御装置PLCは、ソレノイドSOLgへの通電を行わず、ソレノイドチェック弁Vは開放されないようになっている。
次に、作業者によって、塵芥投入箱3の後部に設けられたモード切り換えスイッチSW7が押圧操作されており、塵芥収集車100(塵芥積込装置A)が資源モードで動作を行う場合について説明する。この資源モードは、例えば、ダンボールやペットボトル等のような比較的高い圧縮率で圧縮可能な塵芥を塵芥積込装置Aに積み込む場合に選択される。一方、上述した一般モードは、上記以外の塵芥(高圧縮率での圧縮を行わない)を塵芥積込装置Aに積み込む場合に選択される。
塵芥積込装置Aは、資源モードにおいても、上述した一般モードと同様に、始動スイッチSW4の押圧操作により、反転工程、下降工程、圧縮工程、及び上昇工程の順に動作を行う。
資源モードの反転工程、下降工程、及び圧縮工程は、上述した一般モードの反転工程、下降工程、及び圧縮工程と同様の工程となっており、反転工程、下降工程、及び圧縮工程では、上述した一般モードの反転工程、下降工程、及び圧縮工程と同様に、塵芥積込装置Aの動作を行う。反転工程では、圧縮板14が図1に示す(a)の位置から(b)の位置まで移動する。下降工程では、圧縮板14が図1に示す(b)の位置から(c)の位置まで移動する。圧縮工程では、圧縮板14が図1に示す(c)の位置から(d)の位置まで移動する。また、反転工程、下降工程、及び圧縮工程では、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1以上になった場合であっても、制御装置PLCは、ソレノイドSOLgへの通電を行わず、ソレノイドチェック弁Vは開放されないようになっている。
資源モードでは、上昇工程におけるソレノイドチェック弁Vの動作が、上述した一般モードとは異なっている。つまり、資源モードでは、圧縮板14が図1に示す(d)の位置から(a)の位置まで移動する点については、上述した一般モードと同様となっているが、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1以上になった場合のソレノイドチェック弁Vの動作が、上述した通常圧縮モードとは異なっている。この点について具体的に説明する。
上述したように、一般モードでは、塵芥積込装置Aによる塵芥の積込作業時に塵芥積込装置Aに作用する圧力(油圧回路の油圧)、言い換えれば、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1以上になった場合には、ソレノイドチェック弁Vが連通位置に切り換えられ、ソレノイドチェック弁Vが開放され、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1未満になるまでの間、ソレノイドチェック弁Vの開放状態が維持されるようになっている。これにより、排出シリンダ19の背圧側油室とオイルリザーバTとが連通され、圧油が排出シリンダ19の背圧側油室からオイルリザーバTに還流される。この一般モードの上昇工程では、上述したように、押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が所定の閾値Th1以上のとき、塵芥は圧縮されないため、塵芥の積み込みを迅速に行うことが可能になっている。
これに対し、資源モードでは、塵芥積込装置Aによる塵芥の積込作業時に塵芥積込装置Aに作用する圧力、言い換えれば、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1以上になった後、当該閾値Th1以上の状態が維持されている間、ソレノイドチェック弁Vの開放動作と閉鎖動作とを交互に行うオンオフ動作が行われる。なお、ソレノイドチェック弁Vの開放動作を先に行って、次に、閉鎖動作を行ってもよいし、あるいは、ソレノイドチェック弁Vの閉鎖動作を先に行って、次に、開放動作を行ってもよい。
この場合、ソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作は、ソレノイドSOLgへの通電のオンオフ状態を切り換えることによって行われる。ソレノイドSOLgへの通電のオン状態では、ソレノイドチェック弁Vが開放状態に切り換えられ、排出シリンダ19の背圧側油室とオイルリザーバTとが連通され、圧油が排出シリンダ19の背圧側油室からオイルリザーバTに還流される。そして、圧縮される塵芥の反力により排出シリンダ19が収縮し、排出板18の前方へ移動して、塵芥収容箱2の塵芥収容空間が拡大される。
一方、ソレノイドSOLgへの通電のオフ状態では、ソレノイドチェック弁Vが閉鎖状態に切り換えられ、排出シリンダ19の背圧側油室とオイルリザーバTとが遮断され、排出シリンダ19の背圧側油室からオイルリザーバTへの圧油の還流が阻止される。これにより、排出シリンダ19の収縮が停止し、排出板18の前方への移動が停止され、塵芥収容箱2の塵芥収容空間の容積が保持され、塵芥の圧縮性能が確保される。
本実施形態では、上述したようなソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作が、例えば図5(b)に示すようなタイミングチャートにしたがって行われる。図5(b)には、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1以上になった直後からのソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作の一例を示している。図5(b)の例では、まず、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1以上になった後、所定時間(ここでは、略0.5秒間)が経過するまでは、ソレノイドチェック弁Vが閉鎖状態に維持され、この所定時間の経過後、ソレノイドチェック弁Vの開放動作が行われている。このソレノイドチェック弁Vの開放動作は、略1.0秒間継続している。その後、ソレノイドチェック弁Vの閉鎖動作が、略2.0秒間継続している。さらに、ソレノイドチェック弁Vの開放動作が、略1.0秒間継続し、ソレノイドチェック弁Vの閉鎖動作が、略1.0秒間継続している。このように、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1以上となっている状態が維持されている間、ソレノイドチェック弁Vの開放動作と閉鎖動作とが交互に行われている。
ここで、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1未満になった場合には、上述したようなソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作の途中であったとしても、ソレノイドSOLgへの通電がオフ状態となり、ソレノイドチェック弁Vが閉鎖状態になる。つまり、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1未満になった場合には、図5のタイミングチャートにしたがったソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作をリセット(中止)して、ソレノイドチェック弁Vを閉鎖状態にするようにしている。その後、塵芥積込装置Aの上昇工程において、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、再び所定の閾値Th1以上になった場合には、図5のタイミングチャートにしたがって、上述したようなソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作が行われるようになっている。
このようなソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作を行うことによって、例えばダンボールやペットボトル等のような比較的高い圧縮率で圧縮可能な塵芥を塵芥収容箱2内に効率よく圧縮しつつ積み込むことができる。この点について、以下に説明する。
ここで、従来では、ソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作が、例えば図5(a)に示すタイミングで行われていたため、次のような問題があった。図5(a)の例では、ソレノイドSOLgへの通電のオン状態、言い換えれば、ソレノイドチェック弁Vの開放動作が、所定時間(略1.0秒間)継続して行われ、その後は、ソレノイドチェック弁Vの開放動作は行われないようになっている。この場合、所定時間の経過後、排出板18の前方への移動が許容されなくなるため、塵芥収容箱2の塵芥収容空間を十分に確保できなくなり、塵芥収容箱2への塵芥の積み込みがスムーズに行えなくなることが懸念される。
これに対し、本実施形態では、図5(b)に示すように、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1以上になった後、当該閾値Th1以上の状態が維持されている間、ソレノイドチェック弁Vの開放動作と閉鎖動作とを交互に行うオンオフ動作が行われる。このようなソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作によれば、ソレノイドチェック弁Vが所定時間の間、開放され、これに伴って、排出板18の前方への移動が許容される。これにより、塵芥収容箱2の塵芥収容空間を確保することができ、塵芥収容箱2への塵芥の積み込みをスムーズに行うことができる。これに加え、所定時間の経過後は、ソレノイドチェック弁Vが所定時間の間、閉鎖されるので、このソレノイドチェック弁Vの閉鎖状態では、排出板18の前方への移動が規制されるため、圧縮板14と排出板18とによって、塵芥収容箱2の塵芥収容空間に積み込まれる塵芥の圧縮を効率よく行うことができる。したがって、本実施形態によれば、ソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作を行うことによって、比較的高い圧縮率で圧縮可能な塵芥を積み込む際に、塵芥収容箱2内に効率よく圧縮しつつ塵芥の積み込みを行うことができる。
また、本実施形態では、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1以上になった後、所定時間(例えば、0.5秒間)が経過するまでは、ソレノイドチェック弁Vが閉鎖状態に維持され、所定時間の経過後、ソレノイドチェック弁Vの開放動作が行われるようになっている。これにより、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1以上になった直後の段階では、排出板18の前方への移動が規制されるので、当該所定時間の間に押込シリンダ17による塵芥への圧縮力をさらに高めることができ、塵芥収容箱2の塵芥収容空間に積み込まれる塵芥の圧縮を効率よく行うことができる。
また、本実施形態では、塵芥積込装置Aによる塵芥の積込工程(上昇工程)の開始後、所定時間(例えば、0.5秒間)が経過するまでは、油圧センサPSによって、押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値を検知しないようにしている。すなわち、塵芥積込装置Aの上昇工程が開始された直後、メインバルブの切り換えの際のサージ圧に起因して、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、急激に高くなる可能性がある。そこで、そのようなサージ圧の影響を回避するために、塵芥積込装置Aの上昇工程の開始後、所定時間が経過するまでは、押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値の検知を行わず、上述したソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作を行わないことによって、サージ圧に起因する誤作動を抑制するようにしている。なお、上記の所定時間としては、例えば、0.5〜1.0秒間に設定することが好ましい。
また、本実施形態では、ソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作が許容される状態(資源モード)と、許容されない状態(一般モード)とを切り換えるためのモード切換スイッチSW7が、塵芥投入箱3の後部に設けられている。これにより、例えばダンボールやペットボトル等のような比較的高い圧縮率で圧縮可能な塵芥を塵芥収容箱2に積み込む際には、塵芥投入箱3の後部に設けられたモード切換スイッチSW7を操作することによって、容易にソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作が許容される状態(資源モード)に切り換えることができる。同様に、上記以外の塵芥(高圧縮率での圧縮を行わない)塵芥を塵芥収容箱2に積み込む際には、モード切換スイッチSW7を操作することによって、容易にソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作が許容されない状態(一般モード)に切り換えることができる。
今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
図5(b)に示すタイミングチャートは一例であって、上記以外のタイミングで、ソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作を行ってもよい。例えば、図5(c)に示すようなタイミングチャートにしたがってソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作を行ってもよい。図5(c)の例では、ソレノイドSOLgへの通電のオン状態の継続時間、言い換えれば、ソレノイドチェック弁Vの開放状態の継続時間を、初回の場合と、2回目以降の場合とで異ならせている。具体的には、まず、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1以上になった後、所定時間(ここでは、略0.5秒間)が経過するまでは、ソレノイドチェック弁Vが閉鎖状態に維持され、この所定時間の経過後、ソレノイドチェック弁Vの開放動作が行われている。このソレノイドチェック弁Vの開放動作は、略1.0秒間継続している。その後、ソレノイドチェック弁Vの閉鎖動作が、略1.0秒間継続している。さらに、ソレノイドチェック弁Vの開放動作が、略0.5秒間継続し、ソレノイドチェック弁Vの閉鎖動作が、略1.0秒間継続している。さらにその後、ソレノイドチェック弁Vの開放動作が、略0.5秒間継続し、ソレノイドチェック弁Vの閉鎖動作が、略1.0秒間継続している。このように、油圧センサPSにより検知される押込シリンダ17の背圧側油室の油圧値が、所定の閾値Th1以上となっている状態が維持されている間、ソレノイドチェック弁Vの開放動作と閉鎖動作とが交互に行われている。また、この場合、ソレノイドチェック弁Vの開放状態の継続時間が、2回目以降の場合(0.5秒間)、初回の場合(1.0秒間)よりも短く設定さており、より細やかなソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作を行うことができる。
上記実施形態では、油圧センサPSを押込シリンダ17の背圧側油室に接続される油路に設けたが(図2参照)、これ以外の箇所に油圧センサPSを設けてもよい。例えば、図6に示すように、油圧センサPSを油圧ポンプPに直接、接続されるメイン油路に設けて、この油圧センサPSにより検知される油圧値が所定の閾値Th1以上になったか否かに基づいて、上述したソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作を行ってもよい。図6の例のように、塵芥積込装置Aの油圧回路のメイン油路に油圧センサPSを設けることによって、塵芥積込装置Aによる塵芥の積込作業時に当該塵芥積込装置Aに作用する圧力をより安定して検知することができ、塵芥積込装置Aの各工程における急激な圧力上昇の発生を確実に検知することができる。
また、塵芥積込装置Aの圧縮工程において、図7、図8に示すようなインチング動作を行ってもよい。図7、図8に、塵芥積込装置Aの圧縮工程において行われるインチング動作の概略を示している。図7に、圧縮板14の先端14aの移動軌跡を実線の矢印で示しており、圧縮工程は、圧縮板14が(c)に示す位置から、(d)に示す位置に移動するまで行われる。図8(a)は、圧縮版14の圧縮動作(回動動作)のオンオフを示し、図8(b)は、油圧センサPSにより検知される圧力値のオンオフを示し、図8(c)は、昇降板9の上昇動作のオンオフを示している。
インチング動作は、図7、図8に示すように、圧縮板14を回動させながら、塵芥積込装置Aに作用する圧力が、所定の第2閾値Th2以上となっている間、圧縮板14を上昇させる動作である。第2閾値Th2は、上述したソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作についての閾値Th1よりも小さい値に設定されている(Th2<Th1)。
塵芥積込装置Aの圧縮工程では、上記実施形態と同様に、圧縮板14の回動動作が行われる。具体的には、軸支部15を支点として圧縮板14をその圧縮面が略垂直になるまで時計回りに回動させる回動動作が行われる。これに加え、圧縮板14の回動動作が行われる間に、油圧センサPSにより検知される油圧ポンプPの吐出圧(例えば、図6の油圧回路の場合)が、所定の第2閾値Th2以上となっている間、圧縮板14を上昇させるインチング動作が行われる。圧縮板14の上昇動作は、昇降シリンダ13を伸長動作させることで、昇降板9を上昇駆動することによって行われる。
図8(a)に示すように、塵芥積込装置Aの圧縮工程では、時刻t1において、圧縮板14の回動動作が開始されている。圧縮板14の回動動作は、塵芥積込装置Aの圧縮工程の間、継続して行われる。そして、図8(b)に示すように、時刻t2において、油圧センサPSにより検知される油圧ポンプPの吐出圧が、所定の第2閾値Th2以上になった場合、図8(c)に示すように、圧縮板14の上昇動作(昇降板9による上昇動作)が行われる。この圧縮板14の上昇動作は、油圧センサPSにより検知される油圧ポンプPの吐出圧が、第2閾値Th2以上となっている間、継続して行われる。つまり、油圧センサPSにより検知される油圧ポンプPの吐出圧が、第2閾値Th2未満になるまで、圧縮板14の上昇動作が継続される。図8(b)に示すように、時刻t3において、油圧センサPSにより検知される油圧ポンプPの吐出圧が、所定の第2閾値Th2未満になった場合、図8(c)に示すように、圧縮板14の上昇動作(昇降板9による上昇動作)が停止される。
次に、図8(b)に示すように、時刻t4において、油圧センサPSにより検知される油圧ポンプPの吐出圧が、再び、所定の第2閾値Th2以上になった場合、図8(c)に示すように、圧縮板14の上昇動作が行われる。この場合にも、圧縮板14の上昇動作は、油圧センサPSにより検知される油圧ポンプPの吐出圧が、第2閾値Th2以上となっている間、継続して行われる。図8(b)に示すように、時刻t5において、油圧センサPSにより検知される油圧ポンプPの吐出圧が、所定の第2閾値Th2未満になった場合、図8(c)に示すように、圧縮板14の上昇動作が停止される。
そして、図8(a)に示す圧縮板14の回動動作と、図8(c)に示す圧縮板14の上昇動作(昇降板9による上昇動作)とを合成すると、図8(d)に示すような動作になる。塵芥積込装置Aの圧縮工程で、例えば、家具や、電化製品等のような容易には変形しない(壊れない)塵芥に対して、上述のようなインチング動作を行うことによって、塵芥を圧縮して塵芥収容箱2内に積み込むことが可能になる。なお、インチング動作が許容される状態と、許容されない状態とを切り換えるための切換スイッチを設けて、作業者がインチング動作を行うか否かを選択するようにしてもよいし、あるいは、塵芥積込装置Aの圧縮工程の際、油圧センサPSの圧力値が第2閾値Th2以上になった場合には、常にインチング動作を行うようにしてもよい。なお、第2閾値Th2を、上述したソレノイドチェック弁Vのオンオフ動作の閾値Th1と同じ値に設定してもよい(Th1=Th2)。
本発明は、圧縮板を用いて塵芥を圧縮させつつ塵芥収容箱に積み込み可能な塵芥積込装置を備えた塵芥収集車に利用可能である。
100 塵芥収集車
A 塵芥積込装置
2 塵芥収容箱
3 塵芥投入箱
9 昇降板
13 昇降シリンダ
14 圧縮板
17 押込シリンダ
18 排出板
19 排出シリンダ
PS 油圧センサ
SOLg ソレノイド
SW7 モード切換スイッチ
T オイルリザーバ
Th1 閾値
Th2 第2閾値
V ソレノイドチェック弁

Claims (8)

  1. 車台上に搭載され、後方に後方開口部を有した塵芥収容箱と、
    前記塵芥収容箱の後方開口部に傾動可能に連設された塵芥投入箱と、
    前記塵芥投入箱の内部に装備され、一端部を軸として回動する圧縮板を用いて塵芥を圧縮させつつ前記塵芥収容箱に積み込み可能な油圧駆動の塵芥積込装置と、
    前記塵芥積込装置に作用する油圧を検出する圧力センサと、
    前記塵芥収容箱内において車体前後方向に移動可能に設けられ、前記塵芥収容箱の内部空間を前記塵芥積込装置により塵芥が積み込まれる塵芥収容空間と車体前方の前方空間とに区画する排出板と、
    前記前方空間内に設けられ、前記排出板を車体前後方向に移動させて前記塵芥収容空間の容積を変化させることが可能な油圧式の排出シリンダと
    前記塵芥積込装置および前記排出シリンダを制御する制御部とを備えた塵芥収集車であって、
    前記排出シリンダの背圧側油室と、オイルリザーバとの間には、ソレノイドチェック弁が設けられ、前記ソレノイドチェック弁の開放時には、前記排出シリンダの前記背圧側油室が前記オイルリザーバに連通される一方、前記ソレノイドチェック弁の閉鎖時には、前記排出シリンダの前記背圧側油室が前記オイルリザーバから遮断され、
    前記制御部は、前記塵芥積込装置による塵芥の積込作業時に前記圧力センサで検出される油圧が、所定の閾値以上になった後、当該閾値以上の状態が維持されている間、前記ソレノイドチェック弁を開放させる開放動作と所定時間の間、閉鎖させる閉鎖動作とを交互に行うオンオフ動作を行い、
    前記ソレノイドチェック弁の前記閉鎖動作により、前記排出板の前方への移動が規制され、この排出板と前記圧縮板との間で塵芥が圧縮可能になっていることを特徴とする塵芥収集車。
  2. 請求項1に記載の塵芥収集車において、
    前記圧力センサで検出される油圧が、前記閾値以上になった後、当該閾値未満になった場合には、前記ソレノイドチェック弁のオンオフ動作が中止され、前記ソレノイドチェック弁が閉鎖状態になることを特徴とする塵芥収集車。
  3. 請求項1または2に記載の塵芥収集車において、
    前記圧力センサで検出される油圧が、所定の閾値以上になった後、第2の所定時間が経過するまでは、前記ソレノイドチェック弁が閉鎖状態に維持され、前記第2の所定時間の経過後、前記ソレノイドチェック弁の開放動作が行われることを特徴とする塵芥収集車。
  4. 請求項1〜3のいずれか1つに記載の塵芥収集車において、
    前記塵芥積込装置による塵芥の積込工程の開始後、第3の所定時間が経過するまでは、前記圧力センサによる油圧の検知を行わないことを特徴とする塵芥収集車。
  5. 請求項1〜4のいずれか1つに記載の塵芥収集車において、
    前記ソレノイドチェック弁のオンオフ動作が許容される状態と、許容されない状態とを切り換えるための切換スイッチが、前記塵芥投入箱の後部に設けられていることを特徴とする塵芥収集車。
  6. 請求項1〜5のいずれか1つに記載の塵芥収集車において、
    前記塵芥積込装置の油圧回路には、前記圧縮板の回動動作を行うための油圧シリンダが設けられ、
    記圧力センサが、前記油圧シリンダの背圧側油室に接続される油路に設けられていることを特徴とする塵芥収集車。
  7. 請求項1〜のいずれか1つに記載の塵芥収集車において、
    記圧力センサが、当該塵芥積込装置の油圧回路に設けられた油圧ポンプに接続されるメイン油路に設けられていることを特徴とする塵芥収集車。
  8. 請求項1〜7のいずれか1つに記載の塵芥収集車において、
    前記塵芥投入箱に投入された塵芥を圧縮する際に、前記圧縮板を回動させながら、前記圧力センサで検出される油圧が、前記所定の閾値よりも小さい第2閾値以上となっている間、当該圧縮板を上昇させるインチング動作が行われることを特徴とする塵芥収集車。
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