WO2017158779A1 - アンテナの取付構造およびダンプトラック - Google Patents

Abstract

シャーシ（２）と、シャーシ（２）に回動可能に設けられるダンプボディ（３）とを備え、平面視でダンプボディ（３）が全長および全幅にわたってシャーシ（２）を覆うダンプトラックに、複数のアンテナ（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）を取り付けるアンテナの取付構造は、複数のアンテナ（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）が設けられ、ダンプボディ（３）の側面に回転可能に取り付けられるアンテナ設置部（２１）と、アンテナ設置部（２１）、およびダンプボディ（３）の回動中心を含んで形成され、ダンプボディ（３）の回動時、アンテナ設置部（２１）の姿勢を維持する平行リンク機構（２２）とを備えている。

Description

アンテナの取付構造およびダンプトラック

　本発明は、アンテナの取付構造およびダンプトラックに関する。

　従来、Global Positioning System；全地球測位網（ＧＰＳ）を搭載したダンプトラックが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１に開示された技術は、土砂等を積載するダンプボディの走行方向前端に、ＧＰＳアンテナを揺動可能に設け、排土時にダンプボディを起こした際、ＧＰＳアンテナを揺動させ、ＧＰＳアンテナが常に鉛直方向に維持し、受信精度が低下することを防止している。

　ところで、遠隔操作により無人で走行する無人搬送台車として、ダンプボディが、平面視でシャーシの全長および全幅にわたって覆っているダンプトラックが知られている（例えば、特許文献２参照）。
　前記特許文献２に開示された技術に特許文献１を適用する場合、ダンプボディの前端部に取り付けることが考えられる。

特開２００５－３２８２０８号公報 特開２００４－９８８４３号公報

　しかしながら、遠隔操作により無人で走行する無人搬送車は、遠隔操作用の無線電波を受信するためのアンテナと、ＧＰＳアンテナの双方を設ける必要があるが、前記特許文献１に記載の技術では、遠隔操作用の無線電波の受信精度と、ＧＰＳアンテナの受信精度を同時に確保することが困難であるという課題がある。

　本発明の目的は、複数のアンテナを取り付ける必要があり、それぞれのアンテナによる受信精度を確保することのできるアンテナの取付構造およびダンプトラックを提供することにある。

　本発明に係るアンテナの取付構造は、シャーシと、前記シャーシに回動可能に設けられるダンプボディとを備え、平面視で前記ダンプボディが全長および全幅にわたって前記シャーシを覆うダンプトラックに、複数のアンテナを取り付けるアンテナの取付構造であって、前記複数のアンテナが設けられ、前記ダンプボディの側面に回転可能に取り付けられるアンテナ設置部と、前記アンテナ設置部、および前記ダンプボディの回動中心を含んで形成され、前記ダンプボディの回動時、前記アンテナ設置部の姿勢を維持する平行リンク機構とを備えていることを特徴とする。
　この発明によれば、平行リンク機構を備えていることにより、ダンプボディが回動しても、平行リンク機構がこれに応じて回転して、アンテナ設置部の姿勢を維持することができるため、アンテナ設置部に設けられた複数のアンテナの受信精度を確保することができる。

　本発明では、アンテナ設置部が、ダンプボディの排土側側面に取り付けられていることが好ましい。

　本発明では、平行リンク機構は、一端がアンテナ設置部に回転可能に取り付けられ、ダンプボディの回動中心から、ダンプボディの排土側端部とは反対方向にオフセットした位置で、他端がシャーシに回転可能に取り付けられるリンクロッドを備えているのが好ましい。

　本発明に係るダンプトラックは、前述したいずれかのアンテナの取付構造を備えていることを特徴とする。
　本発明では、アンテナの取付構造は、ダンプボディの側面の両側に設けられているのが好ましい。

　本発明では、アンテナ設置部は、複数のアンテナが設置される設置部本体と、設置部本体から下方に延びる延設部とを備え、複数のアンテナがダンプボディの排土側端部から離れた位置に配置され、かつダンプボディの上端から突出しているのが好ましい。

本発明の実施形態に係るダンプトラックの側面図。 前記実施形態におけるダンプトラックの正面図。 前記実施形態におけるダンプトラックの平面図。 前記実施形態におけるアンテナの取付構造を表す側面図。 前記実施形態におけるアンテナの取付構造を表す側面図。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　［１］ダンプトラック１の全体説明
　図１から図３には、本発明の実施形態に係るダンプトラック１が示されている。図１は、走行方向に直交する車幅方向から見た側面図、図２は、走行方向から見た側面図、図３は上視点から見た平面図である。

　なお、各図に示す本実施形態でのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にある。さらに、説明の便宜上本実施形態では、図１を基準として、ダンプトラック１の走行方向の一方がＸ軸の矢印方向で、走行方向の他方がその逆方向で、車幅方向の一方がＹ軸の矢印方向で、車幅方向の他方がその逆方向で、鉛直方向の一方がＺ軸の矢印方向で、鉛直方向の他方がその逆方向とする。また、以下の実施形態では、シャーシ２およびダンプボディ３が前進と左右で矩形状に作られているため、便宜上、走行方向の一方を「前」、他方を「後」、車幅方向の一方を「右」、他方を「左」と呼ぶことがある。

　ダンプトラック１は、遠隔操作にて無人で走行するオフロードダンプトラックであり、例えば、鉱山開発での採掘現場にて稼働する車両として構成される。遠隔操作は、詳しくは後述するが、管理センターおよびダンプトラック１に設けられた通信手段やＧＰＳを用いる等、情報通信技術を駆使して行われる。
　ダンプトラック１は、シャーシ２およびダンプボディ３を備え、ダンプボディ３内に土砂等の積載物を積載して前後双方向に走行し、図１における走行方向のＸ軸のマイナス方向を一方向として排土する。なお、前進走行とは、前後で区別がないため、双方向前進として同じ動きをすることができることをいう。

　シャーシ２は、走行方向の一方で車幅方向の両側に設けられた左右一対のタイヤ４、および、走行方向の他方で車幅方向の両側に設けられたタイヤ５によって走行可能に支持されている。シャーシ２は、走行方向に延びるフレーム６を備え、フレーム６には、タイヤ４、５が懸架装置を介して取り付けられる。
　フレーム６は、シャーシ２の両側端部に走行方向に延出する一対のアッパーサイドメンバ６Ａと、一対のロアーサイドメンバ６Ｂとを備える。上下に離間して配置されるアッパーサイドメンバ６Ａおよびロアーサイドメンバ６Ｂは、先端および後端で複数のバーチカルメンバ６Ｃによって連結されている。また、車幅方向に配置される一対のアッパーサイドメンバ６Ａ同士は、車幅方向に延びる複数のアッパークロスメンバによって連結され、一対のロアーサイドメンバ６Ｂ同士は、車幅方向に延びる複数のロアークロスメンバによって連結されている。すなわちフレーム６は、シャーシ２の走行方向から見て直方体状の骨組を有している。

　このようなフレーム６には、エンジン７、ラジエータ８、制御装置９、障害物検出センサ（図示略）、およびホイストシリンダ１０が設けられている。なお、ダンプトラック１は、遠隔操作専用の車両であり、従来のダンプトラックに設けられている運転操作のためのキャブは存在しない。
　エンジン７は、フレーム６のアッパーサイドメンバ６Ａおよびロアーサイドメンバ６Ｂの間に設けられ、上部がアッパーサイドメンバ６Ａから突出している。
　また、エンジン７は、タイヤ４の後方側に設けられ、タイヤ４およびタイヤ５の回転中心で規定されるホイールベースＷ内に配置されており、ダンプトラック１の重心が、シャーシ２の略中央となっている。

　ラジエータ８は、シャーシ２の略中央車幅方向両側に一対設けられ、エンジン７の冷却水を放冷する。
　制御装置９は、ダンプトラック１の走行を制御し、シャーシ２の排土側端部に設けられる障害物検出センサや、エンジン７に設けられる温度センサ、タイヤ４、５に設けられた回転センサ等のセンサ情報に基づいて、ダンプトラック１の走行制御を行う。
　ホイストシリンダ１０は、制御装置９の後方に、車幅方向に２つ設けられ、その基部はフレーム６に回転可能に設けられ、先端はダンプボディ３の排土側端部とは反対側の端部下面に回転可能に設けられている。
　ホイストシリンダ１０は、図示を略したが、フレーム６内に設けられた油圧ポンプから作動油を受けて動作し、油圧ポンプは、エンジン７によって駆動される。

　［２］ダンプボディ３の構造
　ダンプボディ３は、図３に示されるように、平面視でシャーシ２の走行方向の全長および車幅方向の全幅を覆っており、ダンプボディ３の排土側端部は、シャーシ２の端部から延出している。ダンプボディ３は、図３に示されるように、平面視矩形状の箱状体として構成されている。なお、ダンプボディ３が矩形状で、シャーシ２も前後方向に同じ矩形状に作られているため、前後方向には区別されていない。このため、双方向に前進できる（便宜上前後として説明する。）。また、ダンプボディ３は、図示を略したが、バーチカルメンバ６Ｃの上端に設けられたボディマウント上に載置される。
　ダンプボディ３は、フレーム６の排土側の走行方向の端部にヒンジ１２を介して起伏可能（回動可能）に装着されている。ダンプボディ３は、前述したホイストシリンダ１０が伸長することにより、フレーム６のヒンジ１２を回転軸として起伏する。

　ダンプボディ３は、図３に示されるように、平面視矩形状の箱状体から構成され、一対の側板部１３と、底面部１４と、第１傾斜面部１５と、第２傾斜面部１６と、前面部１７とを備える。第１傾斜面部１５は、底面部１４の後部から上方に立ち上がり、第２傾斜面部１６は第１傾斜面部１５の上端から下方に傾斜する。前面部１７は底面部１４の前部から上方に立ち上がる。前面部１７の上端には、突出部１８が設けられている。
　このようなダンプボディ３の一対の側板部１３の排土側側面となる後端における外側面の両側には、アンテナユニット２０が回転可能に設けられている。

　［３］アンテナユニット２０の構造
　アンテナユニット２０は、本実施形態に係るアンテナの取付構造を形成し、図４Ａに示されるように、アンテナ設置部２１と、平行リンク機構２２とを備える。アンテナ設置部２１は、ダンプボディ３の側板部１３の回転中心Ｏを中心として回転可能に取り付けられ、設置部本体２３、および延設部２４を備える。
　平行リンク機構２２は、アンテナ設置部２１の延設部２４と、ダンプボディ３の回動中心となるヒンジ１２とアンテナ設置部２１が回転可能に取り付けられる回転中心Ｏと、リンクロッド２５とを含んで形成され、ヒンジ１２および回転中心Ｏを結ぶ側板部１３の線に対して、リンクロッド２５が平行に配置されることで平行リンク機構が形成される。

　設置部本体２３は、水平方向に延びる鋼製板状体から構成される。設置部本体２３には、複数のアンテナ２３Ａ～２３Ｃが設けられている。
　アンテナ２３Ａは、ＧＰＳアンテナであり、衛星通信からの電波を受信して、ダンプトラック１自身の位置を把握するために設けられている。
　アンテナ２３Ｂは、ＧＰＳによる制御用位置情報を取得したり、衛星通信を介して、ダンプトラック１のエラー情報、稼働情報、位置情報等を出力するアンテナである。ＧＰＳによる制御用位置情報は、アンテナ２３Ａよりも逐次的にかつ正確に位置情報を把握する必要があるため、アンテナ２３Ａよりも高精度の位置情報を把握する。このため、アンテナ２３Ｂは感度を安定させるために、常に同じ姿勢に維持する必要がある。
　アンテナ２３Ｃは、無線ＬＡＮ通信用のアンテナであり、オペレータが外部から遠隔操作を行った操作信号を受信して、制御装置９に出力する。制御装置９は、オペレータからの操作信号を受信して、ダンプトラック１の走行制御を行う。

　このようなアンテナ２３Ａ～２３Ｃは、図３に示されるように、ダンプボディ３の車幅方向の両側面にそれぞれ設けられ、それぞれのアンテナ２３Ａ～２３Ｃは、ダンプトラック１の車幅より若干長い寸法Ｌの分だけ離間して配置される。アンテナ２３Ａ～２３Ｃを車幅方向に離れた位置に配置することにより、それぞれのアンテナ２３Ａ～２３Ｃで検出される位置情報に基づいて、ダンプトラック１の位置に加え、現在どの方向を向いているかを検出することができる。
　設置部本体２３には、図４Ａに示されるようにアンテナ２３Ａ～２３Ｃの上端が、ダンプボディ３の上端よりも突出するように、かつダンプボディ３の側板部１３の積載物が積載される部分から離れた位置に配置され、鋼製の側板部１３が各種無線電波の送受信の障害とならないようになっている。

　延設部２４は、設置部本体２３の下面から、ダンプトラック１の走行方向前方側に延びる鋼管を組み合わせたトラス状部材から構成される。延設部２４の下端部２４Ａは、側板部１３の回転中心Ｏに回転可能に取り付けられている。
　リンクロッド２５は、ダンプボディ３の排土側端部から反対方向にオフセットした位置に設けられている。リンクロッド２５は、鋼製の棒状体から構成され、一端が、延設部２４の下端部２４Ａから所定寸法オフセットされた前端部２４Ｂに回転可能に取り付けられ、他端が、バーチカルメンバ６Ｃの外側面に設けられた台座１１に回転可能に取り付けられている。
　ダンプボディ３が排土のため起こされると、リンクロッド２５が延設部２４の前端部２４Ｂを下方に引っ張り、設置部本体２３の水平姿勢が維持され、アンテナ２３Ａ～２３Ｃの姿勢は常に鉛直上方を向いたままとされる。

　［４］実施形態の効果
　このような本発明によれば、以下のような効果がある。
　アンテナユニット２０が、平行リンク機構２２を介して側板部１３に取り付けられることにより、ダンプボディ３が回動してもアンテナ設置部２１の姿勢と高さを維持することができるため、アンテナユニット２０に設けられた複数のアンテナ２３Ａ～２３Ｃの受信精度を確保することができる。
　また、アンテナユニット２０が、ダンプボディ３の排土側端部近傍に設置されているため、排土のためにダンプボディ３が起こされてもアンテナ２３Ａ～２３Ｃの高さがほとんど変わらない。
　アンテナユニット２０がダンプボディ３の排土側側面に取り付けられることにより、ダンプボディ３の回動とともに平行リンク機構２２が回転する半径を小さくすることができるため、平行リンク機構２２を小さくすることができる。

　設置部本体２３および延設部２４とシャーシ２をリンクロッド２５で接続するだけで、平行リンク機構２２を形成することができるため、アンテナ設置部２１の取付構造の簡素化を図ることができる。
　アンテナ設置部２１が延設部２４を備えていることにより、複数のアンテナ２３Ａ～２３Ｃをダンプボディ３の排土側端部から離れた位置に配置することができ、ダンプボディ３の上端から突出させることができるので、ダンプボディ３内に積載された積載物を排土する際に、複数のアンテナ２３Ａ～２３Ｃに積載物が衝突して、壊れることを防止することができる。また、ダンプボディ３の上端から複数のアンテナ２３Ａ～２３Ｃを突出させることにより、ダンプボディ３の影響を受けて受信精度が低下することを防止することができる。

　［５］実施形態の変形
　なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
　例えば、前記実施形態では、アンテナ設置部２１には、３種類のアンテナ２３Ａ～２３Ｃが設けられていたが、これに限らず、２種類のアンテナ、４種類以上のアンテナを設置してもよい。
　前記実施形態では、リンクロッド２５は、延設部２４の前端部２４Ｂと、シャーシ２の排土側端部との間に回転可能に取り付けられていたが、これに限らず、シャーシ２とダンプボディ３との間で、平行リンクを形成できるのであれば、任意の位置に取り付けてもよい。

　前記実施形態では、延設部２４は、トラス状部材で形成していたが、これに限られず、板状部材によって延設部を形成してもよい。
　その他、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。

　１…ダンプトラック、２…シャーシ、３…ダンプボディ、４…タイヤ、５…タイヤ、６…フレーム、６Ａ…アッパーサイドメンバ、６Ｂ…ロアーサイドメンバ、６Ｃ…バーチカルメンバ、７…エンジン、８…ラジエータ、９…制御装置、１０…ホイストシリンダ、１１…台座、１２…ヒンジ、１３…側板部、１４…底面部、１５…第１傾斜面部、１６…第２傾斜面部、１７…前面部、１８…突出部、２０…アンテナユニット、２１…アンテナ設置部、２２…平行リンク機構、２３…設置部本体、２３Ａ…アンテナ、２３Ｂ…アンテナ、２３Ｃ…アンテナ、２４…延設部、２４Ａ…下端部、２４Ｂ…前端部、２５…リンクロッド、Ｌ…寸法、Ｏ…回転中心、Ｗ…ホイールベース。

Claims (6)

1. 　シャーシと、シャーシに回動可能に設けられるダンプボディとを備え、平面視で前記ダンプボディが全長および全幅にわたって前記シャーシを覆うダンプトラックに、複数のアンテナを取り付けるアンテナの取付構造であって、
   　前記複数のアンテナが設けられ、前記ダンプボディの側面に回転可能に取り付けられるアンテナ設置部と、
   　前記アンテナ設置部、および前記ダンプボディの回動中心を含んで形成され、前記ダンプボディの回動時、前記アンテナ設置部の姿勢を維持する平行リンク機構とを備えていることを特徴とするアンテナの取付構造。
2. 　請求項１に記載のアンテナの取付構造において、
   　前記アンテナ設置部が、前記ダンプボディの排土側側面に取り付けられていることを特徴とするアンテナの取付構造。
3. 　請求項１または請求項２に記載のアンテナの取付構造において、
   　前記リンク機構は、一端が前記アンテナ設置部に回転可能に取り付けられ、前記ダンプボディの回動中心から、前記ダンプボディの排土側端部とは反対方向にオフセットした位置で、他端が前記シャーシに回転可能に取り付けられるリンクロッドを備えていることを特徴とするアンテナの取付構造。
4. 　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のアンテナの取付構造を備えたことを特徴とするダンプトラック。
5. 　請求項４に記載のダンプトラックにおいて、
   　前記アンテナの取付構造は、前記ダンプボディの側面の両側に設けられていることを特徴とするダンプトラック。
6. 　請求項４または請求項５に記載のダンプトラックにおいて、
   　前記アンテナ設置部は、前記複数のアンテナが設置される設置部本体と、前記設置部本体から下方に延びる延設部とを備え、
   　前記複数のアンテナが、前記ダンプボディの排土側端部から離れた位置に配置され、かつ前記ダンプボディの上端から突出していることを特徴とするダンプトラック。

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