JPH05139200A - 大容量ダンプ車のダンプ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大容量ダンプ車に搭載したベッセルからの荷
の排出を速やかにし、運搬作業の効率を向上させると共
にテールゲートの破損等も防止すること。 【構成】 シリンダ機構によってベッセルを傾動動作さ
せる油圧回路を持つダンプ車において、ベッセルが荷の
排出に最適な角度になったときに一旦停止させ、その後
に一定時間を経過してベッセルをその最大傾斜角度に設
定可能な油圧回路とする。また、ベッセルの傾斜角度を
検出する手段を設け、この手段による検出角度に応じ
て、ベッセルが停止する前にシリンダ機構による傾動速
度を低下させる。 【効果】 大容量の荷の下ろし作業が速やかに行え、ベ
ッセルの荷が大重量でも車両に衝撃等を与えることなく
安全に作業できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば鉄鋼ヤードに
おいて原料や鉱滓類等を搬送する大型のダンプ車に係
り、特にベッセルからの大量の荷の排出が速やかに行え
るようにしたダンプ装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼関連の産業だけでなく鉱山等での鉱
石の採取現場等では、大型のダンプトラックやその他の
搬送用車両が用いられている。これらの車両は、その目
的や走行条件によって特別の仕様としたものが多く、運
搬効率を上げるために荷台の容量もかなり大きい。

【０００３】このような大型車両の中で、高炉水砕等の
バラ物運搬に利用されているものは、箱型ベッセルを荷
台として備えたダンプ車が一般的である。これは、通常
のダンプトラックと同様に、傾動動作可能なベッセルを
持ち、このベッセルを立ち上げると共に後部のテールゲ
ートを開くことによって、ベッセルの中の荷を滑り落と
して排出する構造である。

【０００４】ベッセルの容量が比較的に小さい場合に
は、荷降ろしの際にはベッセルを次第に傾けていくこと
によって荷を一気に降ろすことができる。そして、荷の
容量も小さいことから、これが滑り落ちるときにテール
ゲートに与える衝撃も少なく、損傷等のトラブル発生も
ない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】運搬用の車両に要求さ
れるものは、荷を安全に運べることや、運搬容量を大き
くして運搬効率を上げること等である。この傾向は、大
型のダンプ車でも同様であり、ベッセルも大容量とした
ものが増加している。

【０００６】このようにベッセルを大容量としたとき、
荷の排出は小型のものと同じ要領で行えない場合があ
る。たとえば、ベッセルの容量が１００ｍ³程であると
き、ベッセルを一気に立ち上げて荷を降ろそうとする
と、荷のボリュームが大きいのでテールゲートへの衝撃
もかなり大きくなる。このため、荷降ろしの間にテール
ゲートが破損してしまう恐れがあり、荷の排出にも障害
を招くことになる。

【０００７】また、ダンプ車からの荷の排出を促進する
ために、帆立て走行が一般に行われる。これは、ベッセ
ルを或る角度まで立ち上げたまま車両をゆっくりと走ら
せ、荷の降ろし場を変えながら作業する要領としたもの
である。このような帆立て走行を採用すれば、荷降ろし
が促進されるほか荷をヤードに適切に分散させて降ろす
ことができる。

【０００８】ところが、ベッセルを立ち上げる角度は運
転手が手動操作によって行う場合が多いので、ベッセル
の角度にはバラツキを生じやすい。荷の滑り落としに最
適なベッセルの角度は、荷の種類に応じて微妙に変化
し、角度が少しでも小さいと荷の排出に時間かかり過ぎ
たり、逆に角度が大きければ荷が急激に滑り落ちるので
テールゲートの破損の原因となる。このため、荷降ろし
の度に運転手の技量によってベッセルの角度を決めるの
では、適正な荷の排出に影響を与えてしまうことが多
い。

【０００９】また、帆立て走行するときにベッセルを停
止させるときや、ベッセルを最大傾斜角度に立ち上げた
とき及び排出後に元の水平姿勢に戻して停止させるとき
には、ベッセルを急激に停止させるようにすると、ベッ
セルの容量と重量とが大きいことから、車両やベッセル
に与える衝撃も大きい。このため、特に大重量の車両の
場合では、ベッセルやシャーシの強度を上げる必要があ
るほか、作業の安全性にまで影響を及ぼすことになる。

【００１０】このように、ベッセルを大容量としたとき
には、小型の汎用車両と同じ取り扱いでは荷の排出が効
率的に行えず、運搬効率や操業スケジュールに大きな影
響を与えてしまうという問題がある。

【００１１】本発明において解決すべき課題は、大容量
のベッセルからの荷の排出を速やかにし、運搬作業の効
率を向上させると共にテールゲートの破損等も防止する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、荷積み用のベ
ッセルを油圧式のシリンダ機構によって傾動動作させる
ダンプ車のダンプ構造であって、前記シリンダ機構のシ
リンダを含む油圧回路を、前記ベッセルが荷の排出に最
適な角度になったときに前記シリンダへの作動油の供給
を停止させ、この停止後の或る一定時間経過後に作動油
の供給を開始して前記ベッセルをその最大傾斜角度に設
定可能な系としたことを特徴とする。

【００１３】また、ベッセルの傾斜角度を検出する手段
を設け、この手段による検出角度に応じて、ベッセルが
その下限又は上限位置及び最適傾斜角度位置に停止する
前にシリンダ機構による傾動速度を低下させる油圧回路
とすることもできる。

【００１４】

【作用】ベッセルに積んだ荷を下ろすときに、ベッセル
を傾けて或る最適角度になったときに油圧回路によって
ベッセルを停止させるので、運転手による手動操作に比
べてベッセルを常に荷の排出に最適な姿勢に設定でき
る。そして、この姿勢の後に更に傾斜角度を立ち上げて
２段式で荷を下ろすので、荷は分散されるようにして速
やかに排出される。また、ベッセルを荷の排出に最適な
姿勢にしたときに帆立て走行を行えば、荷の降ろし場所
を変えながら荷の排出が行える。

【００１５】更に、ベッセルがその最適傾斜角度や最大
傾斜角度及び荷降ろし後の水平姿勢に停止する前に、ベ
ッセルの傾動速度が低下するので、ベッセルの重量が大
きくても停止の時の衝撃や慣性が抑えられる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明のダンプ構造を備えた大型車両
をそのベッセルの動きと共に示す概略図である。

【００１７】図において、本車両は通常の車両と同様
に、車体のシャーシ１の前端に運転席１ａを備え、駆動
及び制動のための複数の車輪１ｂを設けている。車輪１
ｂは大重量の負荷に対しても適正に支持できるように、
油圧式のサスペンションによって支持されている。シャ
ーシ１の上にはベッセル２を配置しその後端部の下面を
ピン機構２ｂによってシャーシ１に回動可能に連接して
いる。

【００１８】ベッセル２は上面を開けた無蓋構造であ
り、その後端にはテールゲート２ａを開閉自在に設けて
いる。このテールゲート２ａはベッセル２を傾けたとき
にリンク機構によって開くような構造とするか、油圧又
はモータ等を駆動源として機械的に開閉動作する。ま
た、ベッセル２はその容量が１００ｍ³程度であり、積
載重量は約１００トン程度である。

【００１９】ベッセル２を同図の（ａ）から（ｂ）及び
（ｃ）のように傾き動作させるため、ダンプシリンダ３
及び補助として使うアシストシリンダ４を設ける。これ
らのダンプシリンダ３及びアシストシリンダ４はそれぞ
れシャーシ１の幅方向に２本ずつ合計４本が配置され
る。そして、その作動は車輪１ｂのステアリング及び油
圧式サスペンションのシリンダ等を操作させる回路を含
めた油圧回路によって行われる。

【００２０】また、ベッセル２を傾けていくときにその
傾斜角度を検出するために、ピン機構２ｂのダンプサポ
ートピン５にエンコーダの一種であるアブソコーダ６を
設ける。図２はアブソコーダ６の配置を示すための要部
の背面図であり、ピン機構２ｂはシャーシ１とベッセル
２とをヒンジによって連接するダンプサポートピン５を
幅方向に２個所設けている。そして、一方のダンプサポ
ートピン５にアブソコーダ６を取り付け、このアブソコ
ーダ６によって、ベッセル２のダンプ角度を検出する。
このアブソコーダ６を含む制御系では、アブソコーダ６
によって検出された角度信号は検出器から変換器に入
り、インターフェースを介してプログラマブルコントロ
ーラに読み込まれ、そして角度信号はコントローラ内で
処理された後、ベッセル２のダンピングを制御する。

【００２１】図３は各ダンプシリンダ３及びアシストシ
リンダ４への油圧回路の具体例を示すものである。な
お、実際には車輪１ｂのステアリング用の油圧回路や、
油圧式サスペンションのための回路も含まれるが、図示
の例ではこれらは省略した。

【００２２】図において、タンク７から各ダンプシリン
ダ３及びアシストシリンダ４に経路が接続され、作動油
は２台のギヤポンプ８ａ，８ｂによって各シリンダ３，
４に供給される。これらのシリンダ３，４へ作動油を供
給してベッセル２を傾斜させる経路には、合計４個の電
磁弁式の切換弁９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを設ける。ま
た、各シリンダ３，４から作動油をタンク７側に回収し
てベッセル２をシャーシ１の上に載せる動作をさせるた
めの経路にも合計３個の切換弁１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
を設ける。そして、ギヤポンプ８ａ，８ｂの作動は運転
席１ａに設けた操作盤のスイッチを利用して行い、この
スイッチにはベッセルを傾斜させる上昇スイッチとシャ
ーシ１の上に戻す下降スイッチとを設ける。

【００２３】上昇スイッチをオンすれば、切換弁９ａ〜
９ｄが全てオンして流路を開き、回路線に付した矢印方
向に作動油が流れ、ダンプシリンダ３及びアシストシリ
ンダ４を同時に駆動してベッセル２を図１の（ｂ），
（ｃ）のように傾ける。また、下降スイッチを押せば、
作動油は図中の実線の矢印及び破線の矢印方向に流れ、
タンク７に回収されてベッセル２は図１の（ａ）のよう
にシャーシ１の上に載った姿勢に戻る。このようなベッ
セル２の動作は、運転席１ａに備えたコントローラによ
って制御される。このコントローラによる制御では、各
切換弁９ａ〜９ｄ，１０ａ〜１０ｃのオン，オフに加え
て、アブソコーダ６によるベッセル２の傾斜角度を検知
しベッセル２の傾動の停止や傾動動作の高速及び低速に
切り換える制御も含めて行う。

【００２４】以上の構成において、ベッセル２に荷を積
んで搬送した後に所定の位置に荷を下ろす作業は、次の
過程にしたがって順に行われる。

【００２５】（１）運転席１ａの操作盤の上昇スイッチ
を押すと、切換弁９ａ〜９ｄがオンすると共に２台のギ
アポンプ８ａ，８ｂが同時に作動する。

【００２６】（２）作動油は図３の回路に描いた矢印方
向に流れ、２台のギアポンプ８ａ，８ｂからの作動油が
合流した後、ダンプシリンダ３及びアシストシリンダ４
の両方に同時に供給される。このとき、作動油の流量が
多いので、ダンプシリンダ３及びアシストシリンダ４の
動作も高速となり、ベッセル２の初期立ち上げは比較的
速く行われる。この高速化のため、初期の間ではエンジ
ンをアイドルアップする。そして、このベッセル２の傾
動と共に荷の一部が滑り落ちて排出される。

【００２７】（３）アブソコーダ６によって水平面に対
してベッセル２の傾斜角度がほぼ２０度となることが検
出されると、ベッセル２を一旦停止させるのに備えて、
エンジンをアイドルダウンする。これにより、ベッセル
２の傾動速度が遅くなり、その傾斜角度が３０度になっ
たことをアブソコーダ６が検出すると、切換弁９ａ〜９
ｄをオフにする。この制御によって、ダンプシリンダ３
及びアシストシリンダ４への作動油の供給が停止され、
ベッセル２は３０度の傾斜姿勢に維持される。この間に
も、ベッセル２に載せた荷は継続して滑り落ちて排出さ
れる。

【００２８】（４）ベッセル２を３０度の姿勢に保った
まま、車両をゆっくりと前進させ、帆立て走行を行わせ
る。この帆立て走行の距離は約５ｍ程度であり、この走
行の間にベッセル２に伝わる振動を利用して荷が更に滑
り落ちて排出されると同時に、荷下ろし位置を変更しな
がら荷を順に排出していく。

【００２９】（５）車両の走行を停止させ、再度上昇ス
イッチを押し、切換弁９ａ〜９ｄを再びオンさせる。こ
れにより作動油がダンプシリンダ３及びアシストシリン
ダ４に供給され、ベッセル２の傾斜を更に大きくしてい
く。この間も、エンジンをアイドルアップさせることに
よって、ベッセル２の傾動動作を高速に維持する。

【００３０】（６）ベッセル２の傾斜角度が大きくなる
に連れて、ベッセル２の中の荷はその殆どが滑り落ちて
排出される。そして、ベッセル２の傾斜角度が約４６度
になったことをアブソコーダ６が検出すると、エンジン
をアイドルダウンさせて傾動動作の速度を落とす。

【００３１】（７）ベッセル２の角度が約５０度になっ
たことをアブソコーダ６が検出すると、切換弁９ａ〜９
ｄはオフとなり、ダンプシリンダ３及びアシストシリン
ダ４への作動油の供給が停止し、ベッセル２はその最大
角度に傾斜した姿勢に維持される。

【００３２】なお、上昇スイッチの操作やエンジンのア
イドルアップ又はダウン等は、操作盤に設けたパイロッ
トランプの点滅等を利用して運転手が行えばよい。

【００３３】以上が荷の排出過程であり、このような排
出の仕方では、ベッセル２を一気にその最大傾斜角度ま
で傾けないで、荷の排出に最適な３０度の傾斜角度にな
ると一旦停止させるので、荷が急激にテールゲート２ａ
に衝き当たることが抑えられる。このため、テールゲー
ト２ａの破損が防止され、荷の排出の障害やその他のト
ラブルの発生もなくなる。

【００３４】次いで、傾斜させたベッセル２を元のシャ
ーシ１の上に戻す手順は以下のとおりである。

【００３５】（１）運転席の操作盤の下降スイッチを押
すと、切換弁１０ａ，１０ｃがオンする。これにより、
ダンプシリンダ３及びアシストシリンダ４からの作動油
は図中に実線で示す矢印方向に流れてタンク７に戻る。
したがって、ダンプシリンダ３及びアシストシリンダ４
のそれぞれのシリンダロッドが後退してベッセル２は下
降し始める。

【００３６】（２）ベッセル２の傾斜角度が約３６度に
なったことをアブソコーダ６が検出すると切換弁１０ｃ
はオフとなり、切換弁１０ｂはオンする。これにより作
動油は実線の矢印の流れに加えて破線の矢印の流れが発
生する。これにより、作動油の流量が増え、ダンプシリ
ンダ３及びアシストシリンダ４のシリンダロッドの後退
が速くなり、ベッセル２も高速で下降する。

【００３７】（３）ベッセル２の傾斜角度が約２０度に
なったことをアブソコーダ６が検出すると、切換弁１０
ａ，１０ｂはオフとなり、ダンプシリンダ３及びアシス
トシリンダ４からの作動油の回収が停止する。これによ
り、ベッセル２はその傾斜角度を約２０度に維持したま
まの姿勢となる。

【００３８】（４）ベッセル２を停止させた後に、車両
をゆっくりと約５ｍ程度前進させる。これにより、ベッ
セル２の中に未だ残っている荷を振るい落とすようにし
て排出する。この後、車両を停止させる。

【００３９】（５）操作盤の下降スイッチを再び押す
と、切換弁１０ａ，１０ｂがオンし、（１）の場合と同
様にベッセル２は高速で下降する。そして、ベッセル２
の傾斜角度が約８度になったことをアブソコーダ６が検
出すると、切換弁１０ｂはオフとなり切換弁１０ｃをオ
ンとなる。これにより、作動油の流量が絞られ、ベッセ
ル２の下降速度が低く設定される。そして、更にベッセ
ル２の傾斜角度が約３度になったことをアブソコーダ６
が検出すると、切換弁１０ｂはオンして切換弁１０ｃは
オフとなる。これにより、作動油の流量が再び増加して
ベッセルの下降速度が高速となり、シャーシ１の上に速
やかに載せられる。

【００４０】（６）ベッセル２の傾斜角度が０度になっ
たことをアブソコーダ６が検出すると、切換弁１０ａ，
１０ｂはいずれもオフとなり、ベッセル２はシャーシ１
の上に安定載置される。

【００４１】以上のようなベッセル２の動きによって、
その中に積んだ荷を速やかに下ろすことができる。特
に、ベッセル２を一気にその最大傾斜角度まで立ち上げ
るのに代えて、傾斜角度が荷の排出に最も適切な約３０
度になったときに自動的に停止させるので、運転手が角
度を設定する場合に比べると、荷の速やかな排出が確保
される。そして、この約３０度のベッセル２の傾斜角度
のときに車両を帆立て走行させるので、荷の排出が促進
される。また、この後に再びベッセル２の傾斜を大きく
するので、ベッセル２を２段階に別けて傾けるので、荷
を分散させるようにして滑り落とすことができ、テール
ゲート２ａの破損も防止される。

【００４２】このように、荷の排出が速やかに行うこと
ができ、テールゲート２ａの破損等による作業の中断等
もないので、スケジュール通りの運転が確保されるの
で、操業態勢に適合した荷の搬送が可能となる。

【００４３】また、ベッセル２を停止させる前にその傾
動速度が低下するので、ベッセル２を急停止させる場合
に比べるとシャーシ１等へ与える衝撃が小さくなり、安
全な作業も確保される。

【００４４】

【発明の効果】本発明により次の効果を奏することがで
きる。

【００４５】 ベッセルを最適角度まで傾斜させて一
旦停止させその後最大傾斜角度まで傾斜させるので、荷
は２段階に別けて下ろされる。このため、ベッセルが大
容量のものであっても、荷を分散するようにして排出す
ることができ、速やかな荷下ろし作業が可能となる。

【００４６】 荷が一気に滑り落ちることなく排出さ
れるので、ベッセルが大容量で荷の重量も大きな場合で
も、ベッセルのテールゲートに与える衝撃が少なくな
り、その破損も防止される。

【００４７】 ベッセルを立ち上げるときや水平姿勢
に戻って停止する前にベッセルの傾動速度が低下するの
で、ベッセルが大重量であっても車両へ与える衝撃を緩
和できる。このため、車両が保護されて耐用性も向上
し、安全作業も確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のダンプ構造によるベッセルの傾動動
作を順に示す概略図である。

【図２】 ダンプ角度を検知するためのアブソコーダの
配置を示すための要部の背面図である。

【図３】 ベッセルを傾動動作させるためのシリンダを
含む油圧回路を示す図である。

【符号の説明】

１ シャーシ ２ ベッセル ２ａ テールゲート ２ｂ ピン機構 ３ ダンプシリンダ ４ アシストシ
リンダ ５ ダンプサポートピン ６ アブソコー
ダ ７ タンク ８ａ，８ｂ ギヤ
ポンプ ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 切換弁 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ 切換弁

フロントページの続き (72)発明者 山中 利隆 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者 伊藤 憲治 大分県大分市松原町３−１−11大分鐵鋼ビ ル６階日鐵物流株式会社大分支店内 (72)発明者 橋本 寿一郎 福岡県北九州市八幡東区枝光１−１−１ 新日本製鐵株式会社技術開発本部設備技術 センター内 (72)発明者 萩原 信夫 愛知県名古屋市熱田区三本松町１番１号 日本車輛製造株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷積み用のベッセルを油圧式のシリンダ
   機構によって傾動動作させるダンプ車のダンプ構造であ
   って、前記シリンダ機構のシリンダを含む油圧回路を、
   前記ベッセルが荷の排出に最適な角度になったときに前
   記シリンダへの作動油の供給を停止させ、この停止後の
   或る一定時間経過後に作動油の供給を開始して前記ベッ
   セルをその最大傾斜角度に設定可能な系としたことを特
   徴とする大容量ダンプ車のダンプ構造。
2. 【請求項２】 前記ベッセルの傾斜角度を検出する手段
   を設け、該手段による検出角度に応じて、前記ベッセル
   がその下限又は上限位置及び最適傾斜角度位置に停止す
   る前に前記シリンダ機構による傾動速度を低下させる油
   圧回路としたことを特徴とする請求項１記載の大容量ダ
   ンプ車のダンプ構造。