JPH0352185Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はクローラ、車輪等の走行部を取付けた
走行フレームを有する本体と荷台との間に副フレ
ームを介在させることにより、通常のダンプ機能
を有する運搬車同様に荷台をその後部を回動中心
として前上がりに傾斜させ得ることは勿論のこ
と、荷台をその前部を回動中心として本体に対し
て前下がりにも傾斜可能に構成して荷台を水平
に、あるいは水平面に対して所定の傾斜状態に維
持制御可能な運搬車の荷台姿勢制御装置に関す
る。

〔従来技術〕

各種重量物を運搬するための荷台を備えた運搬
車、たとえば農作物、樹木の苗、肥料、収穫物あ
るいは椎茸のホダ木、更には腐植土、土砂等の運
搬に使用される農林業用の運搬車等においては、
傾斜地、山道等の走行に際して、荷崩れ、機体の
転倒等の防止のために荷台を水平、あるいは水平
面に対して所定の傾斜状態に維持制御し得るよう
に構成された荷台姿勢制御装置の開発が進んでい
る。

ところで、従来の運搬車は本体の後部に枢支さ
れた荷台の前部を上下回動させることにより、本
体に対する荷台の傾斜状態を変更制御する構成が
一般的である。しかし、このような構成では、た
とえば登り勾配において本体が前上がりに傾斜し
ている場合には荷台を水平に維持することは不可
能である。このような事情から荷台と本体の間に
副フレームを介在させて本体、副フレーム、荷台
の三つの構成要素をＺ字状に構成して荷台を本体
に対して前上がり、前下がりのいずれの状態にも
傾斜可能に構成することが考えられる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

さて、従来の運搬車では水平面に対する荷台の
傾斜状態を検出するセンサは荷台自体に取付けら
れていたのであるが、上述の如き運搬車の構成を
採る場合には、荷台と本体との直接的な接点が無
くなるために荷台に取付けたれたセンサと本体に
装備される制御部との間の配線が複雑になり、ま
たそれら配線の断線等の虞の大きく、更に荷台の
傾斜状態を変更する際の衝撃、振動、荷台の荷重
が面ではなく点で支持されるために走行時の振動
が複雑且つ大となること、積荷との関係で設置位
置が制限されること、設置位置が制限されること
により調整、メンテナンス等の際の自由度が低く
なること、等の問題が生じる。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は以上の如き事情に鑑みてなされたもの
であり、本体と荷台との間に副フレームを介在さ
せて全体をＺ字状に構成して荷台を本体に対して
前上がり、前下がりのいずれの状態にも傾斜可能
に構成した運搬車において、荷台に取付けたセン
サにて荷台の水平面に対する絶対的傾斜角を検出
するのでは無く、本体の水平面に対する絶対的傾
斜角を検出するセンサを本体に取付け、このセン
サと、副フレームの本体に対する相対的傾斜角を
検出するセンサ及び荷台の副フレームに対する相
対的傾斜角を検出するセンサにより荷台の水平面
に対する絶対的傾斜角を検出し、これに基づいて
荷台の姿勢を制御する荷台姿勢制御装置の提供を
目的とする。

本考案は、車体本体に対して傾斜可能な副フレ
ームと、該副フレームに対してこの副フレームの
傾斜方向と同方向に傾斜可能な荷台と、前記車体
本体の水平面に対する傾斜角を検出する第１の傾
斜センサと、前記車体本体に対する前記副フレー
ムの傾斜角を検出する第２の傾斜センサと、前記
副フレームに対する前記荷台の傾斜角を検出する
第３の傾斜センサと、前記第１，第2.第３の傾斜
センサの検出結果に基づいて前記荷台の水平面に
対する傾斜角を演算する演算装置とを備え、該演
算装置の演算結果に基づいて前記荷台を水平面に
対して所定の傾斜状態に制御すべくなしたことを
特徴とする。

〔実施例〕

以下、本考案をその実施例を示す図面に基づい
て説明する。

第１図は本考案に係る荷台姿勢制御装置（以
下、本案装置という）を装備した運搬車の側面図
である。

図において、１０は走行クローラ９を取付けた
主フレームであり、この主フレーム１０の前部右
側に運転席１２が配設されている。主フレーム１
０の後部上側には、副フレーム３０がその後端部
を上下方向へ揺動可能な状態として設けられてい
る。即ち、運転席１２のやや後方の位置の主フレ
ーム１０の両外側にはブラケツト１１，１１がそ
れぞれ上方へ突設されており、これらのブラケツ
ト１１，１１間の部分に副フレーム３０がその後
部を上下方向への回動自在に枢支されている。そ
して、この主フレーム１０に枢支された副フレー
ム３０の後端寄りに荷台２０を取付けた上部フレ
ーム４０がその前端部を上下方向への揺動可能な
状態として設けられている。即ち、上部フレーム
４０の後部下面の両外側部には、ブラケツト２
１，２１がそれぞれ取付けられており、両ブラケ
ツト２１，２１は副フレーム３０の後部の両外側
部に下方向きに突設された支持部３１，３１にそ
れぞれ枢支されている。

副フレーム３０のほぼ中央部下面には、主フレ
ーム１０のほぼ中央部にトラニオン支持された油
圧シリンダ１５のピストンロツド１６のロツドエ
ンドが枢支されており、この油圧シリンダ１５の
ピストンロツド１６の進出により副フレーム３０
の後部は上方へ回動傾斜され、このような副フレ
ーム３０が傾斜された状態におけるピストンロツ
ド１６の退入により副フレーム３０の後部は下方
へ回動される。

また上部フレーム４０の前方寄りの中央部下面
には、副フレーム３０の後方寄りの中央位置にト
ラニオン支持された油圧シリンダ３５のピストン
ロツド３６のロツドエンドが枢支されており、こ
の油圧シリンダ３５のピストンロツド３６の進出
により上部フレーム４０、即ち荷台２０の前部は
上方へ回動傾斜され、このような上部フレーム４
０、即ち荷台２０が傾斜された状態におけるピス
トンロツド３６の退入により上部フレーム４０、
即ち荷台２０の前部は下方へ回動される。

従つて、副フレーム３０と主フレーム１０とが
平行な状態で上部フレーム４０を副フレーム１０
に対して上下方向に揺動させた場合には、通常の
所謂ダンプ機能となり、また副フレーム３０の主
フレーム１０に対する回動角と上部フレーム４０
の副フレーム３０に対する回動角とを同一とした
場合には、第１図に示されている如く、荷台２０
を主フレーム１０に対して平行な状態で上昇また
は下降させることが可能である。更に、上部フレ
ーム４０と副フレーム３０とが平行な状態で主フ
レーム１０に対して副フレーム３０をその後部を
上昇させた場合には、主フレーム１０に対して荷
台２０が前下がりとなる状態とすることも可能で
ある。このように荷台２０が主フレーム１０に対
して前上がり、前下がりのいずれかの状態にも傾
斜可能であるため、登り勾配、下り勾配のいずれ
の場合にも荷台２０の水平制御が容易である。

なお、副フレーム３０を主フレーム１０に枢支
している右側のブラケツト１１には副フレーム３
０の主フレーム１０に対する回動角を検出するた
めのフロントポジシヨンセンサ５１が、また上部
フレーム４０を副フレーム３０に枢支している右
側の支持板３１には上部フレーム４０の副フレー
ム３０に対する回動角を検出するためのリアポジ
シヨンセンサ５２がそれぞれ備えられており、更
に主フレーム１０の適宜位置には、主フレーム１
０の水平面に対する前後方向傾斜角度を検出する
主フレーム傾斜センサ５３が設けられている。こ
の主フレーム傾斜センサ５３は、たとえば常に鉛
直となるように垂下され、前後方向への揺動可能
な振子と主フレーム１０との相対位置をポテンシ
ヨメータ等にて検出することにより、主フレーム
１０の鉛直に対する傾斜角度を求め、最終的には
水平面に対する主フレーム１０の傾斜角度を検出
するものである。

なお、本実施例では副フレーム３０の主フレー
ム１０に対する回動限界は−15゜（副フレーム３０
が主フレーム１０から離隔する方向、荷台２０は
前下がり）であり、上部フレーム４０の副フレー
ム３０に対する回動限界は＋60゜（上部フレーム４
０が副フレーム３０から離隔する方向、荷台２０
は前上がり）である。

第２図は上述の如く構成された、即ち本案装置
が装備されている運搬車の制御姿勢制御のための
油圧回路図である。

図中１５及び３５は前述の油圧シリンダであ
り、共に４ポート３位置切換え型の電磁方向制御
弁V2，V3により圧油の給排が行われる。両電磁
方向制御弁V2，V3はそれぞれ、ソレノイドSu2，
Su3が励磁されるとそれぞれ切換え位置ｕとなつ
て油圧シリンダ１５及び３５の進出側の油室に圧
油が供給され、これによりピストンロツド１６，
３６が進出して副フレーム３０が主フレーム１０
から離隔する方向（フロントポジシヨンセンサ５
１の検出値F0は0゜→−15゜、荷台２０は前下がり）
へ、または上部フレーム４０が副フレーム３０か
ら離隔する方向（リアポジシヨンセンサ５２の検
出値R0は0゜→＋60゜、荷台２０は前上がり）へそ
れぞれ上方へ回動されて傾斜が大となり、逆にソ
レノイドSd2，Sd3が励磁されると電磁方向制御
弁V2，V3はそれぞれ切換え位置ｄとなつて油圧
シリンダ１５及び３５の退入側の油室に圧油が供
給され、これによりピストンロツド１６，３６が
退入して副フレーム３０が主フレーム１０に接近
する方向（フロントポジシヨンセンサ５１の検出
値F0は−15゜→0゜、荷台２０は前上がり）へ、ま
たは上部フレーム４０が副フレーム３０に接近す
る方向（リアポジシヨンセンサ５２の検出値R0
は＋60゜→0゜、荷台２０は前下がり）へそれぞれ
下方へ回動されて傾斜が小となる。また両ソレノ
イドSu2，Sd2またはSu3，Sd3が共に消磁されて
いる場合は、電磁方向制御弁V2，V3は中立位置
ｎとなつて両油圧シリンダ１５，３５の油室内の
圧油は封止されて両ピストンロツド１６，３６は
その時点の位置にロツクされる。

なお、両電磁方向制御弁V2，V3は直接油圧ポ
ンプＰから圧油の供給を受けるのではなく、もう
一つの電磁方向制御弁V1が両者と油圧ポンプＰ
との間に介装されていて、両電磁方向制御弁V2，
V3への圧油供給の切換えを行つている。この切
換え用の電磁方向制御弁V1は４ポート２位置切
換え型であり、そのソレノイドS1が消磁されて
いる場合には油圧ポンプＰから吐出された圧油は
上部フレーム４０を副フレーム３０に対して回動
させるための油圧シリンダ３５との間に介装され
ている電磁方向制御弁V3に供給され、ソレノイ
ドS1が励磁されている場合には油圧ポンプＰか
ら吐出された圧油は副フレーム３０を主フレーム
１０に対して回動させるための油圧シリンダ１５
との間に介装されている電磁方向制御弁V2に供
給される。

第３図は本案装置の構成を示すブロツク図であ
る。

図において、５０はマイクロコンピユータを用
いた制御部であり、その入力信号としては、オン
されることにより荷台２０が自動的に水平面に対
して所定の傾斜角（但し、本実施例では水平面に
対して0゜、即ち荷台２０が水平状態）に維持制御
される自動スイツチ５５のオン、オフ信号、主フ
レーム１０と副フレーム３０との間の相対的傾斜
角を検出するポテンシヨメータを利用してフロン
トポジシヨンセンサ５１の出力、副フレーム３０
と上部フレーム４０との間の相対的傾斜角を検出
するポテンシヨメータを利用したリアポジシヨン
センサ５２、水平面に対する主フレーム１０の絶
対的傾斜角を検出する主フレーム傾斜センサ５３
の各出力となつている。

一方、制御部５０の出力は、油圧シリンダ１５
の制御油圧回路内に設けられた電磁弁V2のピス
トンロツド１６を進出させて副フレーム３０の後
部を主フレーム１０に対して上昇させる（荷台２
０は前下げ状態になる）場合に励磁されるソレノ
イドSu2と油圧シリンダ３５の制御油圧回路内に
設けられた電磁弁V3のピストンロツド３６を進
出させて上部フレーム４０の前部を副フレーム３
０に対して上昇させる（荷台２０は前上げ状態に
なる）場合に励磁されるソレノイドSu3とを同時
に励磁する信号、及びピストンロツド１６を退入
させて副フレーム３０の後部を主フレーム１０に
対して下降させる（荷台２０は前上げ状態に各
る）場合に励磁されるソレノイドSd2とピストン
ロツド３６を退入させて上部フレーム４０の前部
を副フレーム３０に対して下降させる（荷台２０
は前下げ状態になる）場合に励磁されるソレノイ
ドSd3とを同時に励磁する信号、更に両電磁方向
制御弁V2とV3との切換えを行う電磁方向制御弁
V1のソレノイドS1を励磁する信号の３系統の信
号が出力され、ソレノイドSu3の励磁またはS1と
Sd2の励磁により荷台２０の前部は上昇し、ソレ
ノイドSd3の励磁またはS1とSu2の励磁により荷
台２０の前部は下降する。

上述の如く構成された本案装置の動作につい
て、制御部５０の制御処理内容を示す第４図のフ
ローチヤートに基づいて以下に説明する。

荷台２０を略水平状態に制御する場合には自動
スイツチ５５をオンする。これにより制御部５０
は荷台２０を略水平状態に制御すべく油圧シリン
ダ１５及び３５の油路に設けられたソレノイド
S1，Su2，Su3，Sd2，Sd3を以下の如く制御す
る。

さて、自動スイツチ５５がオンされている場合
には、制御部５０は、各センサ、即ち主フレーム
傾斜センサ５３の検出値M0、フロントポジシヨ
ンセンサ５１の検出値F0、リアポジシヨンセン
サ５２の検出値R0を読み込んで主フレーム１０
の水平面に対する絶対的傾斜角、主フレーム１０
に対する副フレーム３０の相対的傾斜角及び副フ
レーム３０に対する上部フレーム４０の相対的傾
斜角を検出する。また、制御部５０は荷台２０の
水平面に対する傾斜角の設定値S0（但し、本実施
例では0゜とするが、任意に設定可能な構成として
もよいことは勿論である）をも読込む。

そして、制御部５０は上述のフロントポジシヨ
ンセンサ５１の検出値F0及びリアポジシヨンセ
ンサ５２の検出値R0に基づいて、荷台２０の主
フレーム１０に対する相対的傾斜角N0を下記式
にて算出する。

N0＝F0＋A0 なお、荷台２０の主フレーム１０に対する相対
的傾斜角N0も角センサ５１，５２，５３の検出
値F0，R0，M0同様に荷台２０の前部が主フレー
ム１０に対してその後部より高い前上がり状態の
場合に＋（正）、逆に荷台２０の前部が主フレーム
１０に対してその後部より低い前下がり状態の場
合に−（負）としている。

このようにして荷台２０の主フレーム１０に対
する相対的傾斜角が算出されると、次に制御部５
０は荷台２０の水平面に対する絶対的傾斜角A0
を求める。即ち、制御部５０は上述の如くして求
めた荷台２０の主フレーム１０に対する相対的傾
斜角N0及び主フレーム傾斜センサ５３により検
出している主フレーム１０の水平面に対する絶対
的傾斜角M0とに基づいて下記式により荷台２０
の水平面に対する絶対的傾斜角A0を算出する。

A0＝M0＋N0 従つてこの荷台２０の水平面に対する絶対的傾
斜角A0は、その値が＋（正）の場合は荷台２０の
前部が水平面に対してその後部より高い前上がり
状態であり、逆にその値が−（負）の場合は荷台
２０の前部がり状態である。

以上のようにして荷台２０の水平面に対する絶
対的傾斜角A0が算出されると、制御部５０は荷
台２０を水平面に対して予め定められた傾斜状態
に維持するための制御（但し、本実施例では荷台
２０を水平状態に維持する）を行う。

さて、荷台２０が水平面に対して前上がり状態
であり、（A0＞S0、但し本実施例ではS0＝0゜）、
且つリアポジシヨンセンサ５２の検出値R0（副フ
レーム３０に対する上部フレーム４０の相対的傾
斜角度）が0゜でない場合にはソレノイドSd3を励
磁して（この際、ソレノイドSd2も同時に励磁さ
れるが、ソレノイドS1は消磁されているためソ
レノイドSd3の励磁のみが有効となる）油圧シリ
ンダ３５のピストンロツド３６を退入させて上部
フレーム４０の前端を副フレーム３０に接近する
方向に下降回動させ、また上部フレーム４０と副
フレーム３０とが平行になつてリアポジシヨンセ
ンサ５２の検出値R0が0゜の場合にはソレノイド
Su2とS1とを同時に励磁して（この際、ソレノイ
ドSu3も励磁されるが、ソレノイドS1の励磁によ
り、ソレノイドSu2の励磁のみが有効となる）副
フレーム３０の後部を主フレーム１０から離隔す
る方向に上昇回動させることにより、それぞれ荷
台２０の前部を下降させてほぼ水平状態に近付く
ように制御する。

一方、荷台２０が水平面に対して前下がり状態
であり（A0＜S0，但しS0＝0゜）、且つフロントポ
ジシヨンセンサ５１の検出値F0（主フレーム１０
に対する副フレーム３０の相対的傾斜角度）が0゜
でない場合にはソレノイドSd2とS1とを同時に励
磁して（この際、ソレノイドSd3も励磁される
が、ソレノイドS1の励磁により、ソレノイドSd2
の励磁のみが有効となる）油圧シリンダ１５のピ
ストンロツド１６を退入させて副フレーム３０の
後部を主フレーム１０に接近する方向に下降回動
させ、また副フレーム３０と主フレーム１０とが
平行になつてフロントポジシヨンセンサ５１の検
出値F0が0゜の場合にはソレノイドSu3を励磁して
（この際、ソレノイドSu2も同時に励磁されるが、
ソレノイドS1は消磁されているためソレノイド
Su3の励磁のみが有効となる）上部フレーム４０
の前部を副フレーム３０から離隔する方向に上昇
回動させ、それぞれ荷台２０の前部を上昇させて
略水平状態に近付くように制御する。

そして荷台２０が水平状態になると（A0＝S0、
但しS0＝0゜）、各ソレノイドS1，Su2，Su3，
Sd2，Sd3は消磁される。

以上のように自動スイツチ５５がオン操作され
ている間には、荷台２０は常に水平面に対して予
め設定された所定の角度（本実施例では0゜）に維
持された状態で運搬車の走行が行われる。

〔効果〕

以上のように本考案では、本体と荷台との間に
副フレームを介在させて全体をＺ字状に構成する
ことにより、本体に対して荷台を前上がり及び前
下がりの両方の状態に傾斜可能に取付けた運搬車
において、その荷台の水平面に対する傾斜角を、
本体に取付けられて本体の水平面に対する傾斜角
を検出する傾斜センサと、本体に対する副フレー
ムの相対的傾斜角を検出するセンサと、副フレー
ムに対する荷台の相対的傾斜角を検出するセンサ
の検出値から求めるようにしている。このため、
荷台の水平面に対する絶対的傾斜角を検出するセ
ンサを荷台に取付けていた従来の運搬車に比し
て、センサと制御部との間の配線が単純となり、
荷台の傾斜角変更の際の振動、衝撃、走行時の荷
台の振動等に起因するセンサの故障、破損、誤検
出等は回避され、更にセンサの調整、メンテナン
ス等も容易となる。

なお、前記実施例では運搬車本体の走行装置を
装備した主フレームに運搬車本体の水平面に対す
る絶対的傾斜角を検出するセンサを取付ける構成
としているが、他の部分、たとえば運転席等の保
守点検に便利な場所、あるいは制御部と一体化す
る構成等も可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すものであり、第１
図は本考案に係る荷台姿勢制御装置を装備した運
搬車の側面図、第２図はその要部油圧回路図、第
３図は本案装置のブロツク図、第４図は本案装置
の動作説明のためのフローチヤートである。 １０……主フレーム、１５，３５……油圧シリ
ンダ、２０……荷台、３０……副フレーム、５０
……制御部、５１……フロントポジシヨンセン
サ、５２……リアポジシヨンセンサ、５３……主
フレーム傾斜センサ、S1，Su1，Su2，Sd1，Sd2
……ソレノイド。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 車体本体に対して傾斜可能な副フレームと、該
   副フレームに対してこの副フレームの傾斜方向と
   同方向に傾斜可能な荷台と、 前記車体本体の水平面に対する傾斜角を検出す
   る第１の傾斜センサと、 前記車体本体に対する前記副フレームの傾斜角
   を検出する第２の傾斜センサと、 前記副フレームに対する前記荷台の傾斜角を検
   出する第３の傾斜センサと、 前記第１，第２，第３の傾斜センサの検出結果
   に基づいて前記荷台の水平面に対する傾斜角を演
   算する演算装置とを備え、 該演算装置の演算結果に基づいて前記荷台を水
   平面に対して所定の傾斜状態に制御すべくなした
   ことを特徴とする運搬車の荷台姿勢制御装置。