JP5570908B2 - 吸引車 - Google Patents

Description

本発明は、ポンプユニットおよびポンプユニットの吸引力によって回収された回収対象を収容可能なレシーバタンクがシャシーフレーム上に載置された吸引車に係る。

従来、特許文献１に示されるように、ポンプユニットと、このポンプユニットの吸引力によって回収された汚水などの回収対象が収容されるレシーバタンクとがシャシーフレーム上に載置された吸引車が知られている。
また、例えば、特許文献２〜６に示されるように、塵芥収集車に代表される作業用車両において、積載物を積載するための荷台や荷箱がロードセルを介してシャシーフレームに支持されたものが知られている。このように、ロードセルを介して荷台や荷箱をシャシーフレームに支持させることにより、積載物の重量が計測できるようにしている。

特開２０１０−８４６２７号公報 実公平６−４９５２４号公報 特開２００４−２２４５０２号公報 特開２００４−２９９８４７号公報 特開２００４−２２４５０３号公報 特開２００７−９９４９０号公報

上記のように、ポンプユニットとレシーバタンクとが独立してシャシーフレームに支持される吸引車において、回収対象の重量を検出するために、ロードセルを介してシャシーフレームにレシーバタンクを支持させると、以下のような問題が生じてしまう。
すなわち、車両が急旋回、急停車した場合や悪路を走行した場合などには、慣性や衝撃によって、シャシーフレームにおいて、重量物であるポンプユニットやレシーバタンクの支持点に特に大きな振動やねじれが生じる。

このとき、レシーバタンクがロードセルによって支持されていると、ロードセルの支持点周辺において、特に局部的に大きな負荷が作用する。また、ポンプユニットとレシーバタンクとでは、重量や取り付け位置が異なる関係上、シャシーフレームに対して種々の方向および大きさの負荷が作用する。
このように、さまざまな負荷が近傍で生じると、シャシーフレームに対して作用する振動やねじれといった負荷がときに増大してしまい、走行安定性が低下してしまうおそれがあった。

本発明の目的は、回収対象の重量を検出しながらも、シャシーフレームに対する負荷を軽減して走行安定性を向上することができる吸引車を提供することである。

本発明は、ポンプユニット、および、このポンプユニットの吸引力によって回収された回収対象を収容可能なレシーバタンクがシャシーフレーム上に載置された吸引車を前提とする。

上記の構成を前提として、第１の発明は、前記シャシーフレームに固定されたサブフレームと、前記レシーバタンクに固定されたタンクフレームと、前記サブフレームにタンクフレームを連結支持させて、前記レシーバタンクに回収された回収対象の重量を検出可能なロードセルと、を備えている。前記サブフレームは、
前方サブフレームと前記前方サブフレームの後方に間隔を空けて配置された後方サブフレームとを有し、
前記前方サブフレームは、前記シャシーフレームに沿って前記レシーバタンクよりも車両前方に延設された延設部を有するとともに、この延設部を介して前記ポンプユニットが前記シャシーフレームに固定され、
前記ロードセルは、
車両の前方側に位置する前方ロードセルと、前記前方ロードセルよりも車両の後方に位置する後方ロードセルとによって構成され、
前記前方サブフレームには、前記前方ロードセルが支持され、
前記後方サブフレームには、前記後方ロードセルが支持されていることを特徴とする。

本発明において、ロードセルの配置、数、支持構造や取り付け構造などは特に限定されない。したがって、バー型やビーム型といった従来周知のロードセルを幅広く適用可能である。

第２の発明は、前記サブフレームおよびタンクフレームは互いにオーバーラップして設けられ、前記サブフレームおよびタンクフレームの双方には、それぞれ前記ロードセルを支持する保持部が車両の幅方向に対向して設けられたことを特徴とする。

第３の発明は、前記サブフレームまたはタンクフレームのいずれか一方は高さ方向に開口が形成されるとともに、この開口から前記サブフレームまたはタンクフレームのいずれか他方が進入して両者がオーバーラップしてなることを特徴とする。

第４の発明は、前記サブフレームまたはタンクフレームのいずれか一方には、一対の第１保持部が車両の幅方向に対向配置されるとともに、前記サブフレームまたはタンクフレームのいずれか他方には、車両の幅方向に貫通する孔からなる第２保持部が前記第１保持部に対向配置され、前記ロードセルは、長手方向に所定の間隔で設けられた一対の第１支持部が前記第１保持部に支持されるとともに、前記一対の第１支持部間に設けられた第２支持部が前記第２保持部に支持されてなることを特徴とする。

第５の発明は、前記第１保持部が、前記ロードセルの第１支持部を挿入して支持可能な孔によって構成されてなることを特徴とする。

本発明によれば、互いに重量や支持位置を異にするポンプユニットとレシーバタンクとが、一体となってシャシーフレームに固定される。したがって、シャシーフレームに作用する振動やねじれといった負荷が、ポンプユニットおよびレシーバタンクの支持点周辺において分散されることとなり、シャシーフレームの局部的な負荷が軽減されて走行安定性を向上することができる。

第１実施形態の吸引車の左側面図である。 第１実施形態の吸引車の上面図である。 レシーバタンクの傾倒状態を示す左側面図である。 図１の部分拡大図である。 図４におけるＶ−Ｖ線の断面図である。 図４におけるＶＩ−ＶＩ線の断面図である。 図４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図である。 図４におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図である。 図４におけるＩＸ−ＩＸの断面図である。

図１〜図９を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態における吸引車１の左側面図であり、図２は、吸引車１の上面図である。図１および図２に示すように、この第１実施形態の吸引車１は、車両の前後方向に延設する一対のシャシーフレーム２，２を備えており、このシャシーフレーム２，２に前輪３および後輪４が支持されている。一対のシャシーフレーム２，２は、車両の幅方向に対面配置するように設けられており、その前端部に、運転席を有するキャビン５が設けられている。また、一対のシャシーフレーム２，２には、キャビン５よりも車両後方に、吸引ポンプＰを有するポンプユニット６およびレシーバタンク７が各々所定の間隔で懸架されている。

ポンプユニット６の吸引ポンプＰには、フレキシブルホース８が接続されており、吸引ポンプＰの吸引力によって吸引回収された汚水などの回収対象が、フレキシブルホース８を介してレシーバタンク７に収容されるようになっている。なお、吸引ポンプＰは、ＰＴＯ４３によって伝達されるエンジンの出力によって駆動するようになっている。

上記のレシーバタンク７は、車両の幅方向に対面配置された一対のタンクフレーム９，９によってシャシーフレーム２，２に支持されている。タンクフレーム９は、レシーバタンク７の下面に直接固定される第１タンクフレーム１０と、この第１タンクフレーム１０にブラケット１１を介して連結されるとともに、シャシーフレーム２に後述の剪断型ロードセルを介して支持される第２タンクフレーム１２とによって構成されている。

具体的には、レシーバタンク７の下面には、車両の前後方向に延設する一対の第１タンクフレーム１０，１０が直接固定されている。これら一対の第１タンクフレーム１０，１０は、断面コ字形の長板部材によって構成されており、開口をレシーバタンク７の下面に臨ませた状態で固定されている（図５参照）。これら第１タンクフレーム１０，１０は、車両の幅方向に対面配置されており、その後端にそれぞれブラケット１１が固定されている。また、シャシーフレーム２，２には、車両の前後方向に延設する断面矩形の第２タンクフレーム１２，１２が、後述する剪断型ロードセル１４，１５を介して支持されている。これら一対の第２タンクフレーム１２，１２は、クロスメンバ１６によって左右が連結されており、各第２タンクフレーム１２，１２の後端には、枢支ピン１１ａによって上記したブラケット１１が回動自在に取り付けられている。

走行時や回収作業時などには、図１に示すように、第２タンクフレーム１２，１２と第１タンクフレーム１０，１０とが面接触状態となる。これに対して、レシーバタンク７から回収対象を排出する場合には、図３に示すように、第１タンクフレーム１０，１０が枢支ピン１１ａを軸として起伏することとなり、これと一体となってレシーバタンク７が傾倒して後方から回収対象を排出可能となる。

なお、レシーバタンク７は、図３に示すように、伸縮シリンダ１３の伸縮動作によって傾倒する。具体的には、伸縮シリンダ１３は、一端が第１タンクフレーム１０の長手方向略中央に回動自在に固定され、他端が第２タンクフレーム１２の長手方向中央よりも僅かに後端寄りに回動自在に固定されている。伸縮シリンダ１３が収縮した状態では、図１に示すように、第１タンクフレーム１０が第２タンクフレーム１２およびシャシーフレーム２と平行となり、これに伴ってレシーバタンク７もシャシーフレーム２と平行して支持される。この状態から伸縮シリンダ１３を伸長させると、図３に示すように、第１タンクフレーム１０が枢支ピン１１ａを軸として起伏し、レシーバタンク７はシャシーフレーム２に対して傾倒することとなる。

そして、一対のタンクフレーム９，９は、それぞれ２つの剪断型ロードセル１４，１５を介してシャシーフレーム２，２に支持されている。すなわち、シャシーフレーム２には、車両の前方側に位置する前方ロードセル１４と、車両の後方側に位置する後方ロードセル１５とがそれぞれ支持されており、これら両ロードセル１４，１５によってシャシーフレーム２にタンクフレーム９が支持されることとなる。以下では、シャシーフレーム２に対するタンクフレーム９の支持構造について詳細に説明する。なお、タンクフレーム９の支持構造は、車両の幅方向両側で対称である点を除いて同一であるため、ここでは車両の左側における支持構造について説明する。

図４は、吸引車１の左側方を部分的に拡大して示した図であり、図５〜図９は、それぞれ図４におけるＶ−Ｖ線、ＶＩ−ＶＩ線、ＶＩＩ−ＶＩＩ線、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線、ＩＸ−ＩＸ線の断面図である。図４〜図９に示すように、シャシーフレーム２は、外側面２ａを車両の幅方向外方に臨ませるとともに、この外側面２ａの上辺および下辺をそれぞれ車両の内方に略９０度屈曲させた上面２ｂおよび下面２ｃとする断面Ｕ字形の長板部材によって構成されている。このシャシーフレーム２の上面２ｂには、車両の前後方向に延設するサブフレーム２０が載置されて固定されている。

この第１実施形態においては、サブフレーム２０は、車両の前方側に位置する前方サブフレーム２１と、車両の後方側に位置する後方サブフレーム２２とに分割形成されている。図５に示すように、前方サブフレーム２１および後方サブフレーム２２は、車両の幅方向外方に位置する外側面２１ａ（２２ａ）、車両の幅方向内方に位置する内側面２１ｂ（２２ｂ）およびシャシーフレーム２の上面２ｂに臨む底面２１ｃ（２２ｃ）によって屈曲形成された断面Ｕ字形の部材によって構成されている。前方サブフレーム２１および後方サブフレーム２２は、その外側面２１ａ，２２ａがマウンティングブラケット２３を介してシャシーフレーム２の外側面２ａにボルトで固定されている。そして、第２タンクフレーム１２は、前方サブフレーム２１および後方サブフレーム２２の開口から進入して、図示のとおり、非接触でオーバーラップさせた状態で支持されることとなる。このように、前方サブフレーム２１および後方サブフレーム２２に対して第２タンクフレーム１２をオーバーラップさせることにより、吸引車１の車高を低く抑えることが可能となっている。

図６に示すように、第２タンクフレーム１２は、前方ロードセル１４を介して前方サブフレーム２１に支持される。具体的には、前方サブフレーム２１の外側面２１ａおよび内側面２１ｂには、車両の幅方向に貫通する貫通孔からなる第１保持部２４，２４がそれぞれ対面する位置に形成されている。一方、第２タンクフレーム１２にも、車両の幅方向に貫通する貫通孔からなる第２保持部２５が、第１保持部２４，２４に対向する位置に形成されている。そして、これら第１保持部２４，２４に、前方ロードセル１４の幅方向両端近傍に位置する第１支持部１４ａ，１４ａを挿入支持させるとともに、第２保持部２５に、前方ロードセル１４の幅方向略中央に位置する第２支持部１４ｂを挿入支持させている。このように、前方ロードセル１４は、その長手方向を車両の幅方向に沿わせて位置することとなり、この前方ロードセル１４を介して、第２タンクフレーム１２が前方サブフレーム２１に支持されることとなる。なお、ここでは前方ロードセル１４の支持構造について説明したが、後方サブフレーム２２における後方ロードセル１５の支持構造も同様となっている。

このように、サブフレーム２０（前方サブフレーム２１および後方サブフレーム２２）にそれぞれ両持ちで支持される前方ロードセル１４および後方ロードセル１５には、レシーバタンク７の荷重が作用する。そして、レシーバタンク７に収容された収容物の重量変化に応じて、サブフレーム９に対してレシーバタンク７が上下方向に変位し、この変位量に応じて各ロードセル１４，１５が撓むこととなる。このとき負荷された剪断荷重に応じた値を各ロードセル１４，１５が検出し、その検出値に基づいて収容物の重量が計測される。

また、図７は、図４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図であるが、この図に示すように、前方サブフレーム２１と第２タンクフレーム１２との間には、レシーバタンク７の脱落を防止するための連結ピン２６が、前方ロードセル１４とは別に設けられている。この連結ピン２６は、前方ロードセル１４に対して車両の前方または後方に設けられるものであり、この第１実施形態においては、連結ピン２６を前方ロードセル１４に対して車両の前方に配置している。

具体的には、前方サブフレーム２１の外側面２１ａおよび内側面２１ｂには、車両の幅方向に貫通する貫通保持孔２７，２７がそれぞれ対面する位置に形成されている。一方、第２タンクフレーム１２には、車両の幅方向に貫通するとともに上記の貫通保持孔２７，２７よりも大径の挿入孔２８が、貫通保持孔２７，２７に対向する位置に形成されている。そして、連結ピン２６を挿入孔２８に貫通させた状態で、当該連結ピン２６の両端近傍を貫通保持孔２７，２７に挿入支持させている。このとき、挿入孔２８は、貫通保持孔２７，２７よりも大径であるため、連結ピン２６と第２タンクフレーム１２とは非接触状態に維持されている。これは、通常、各ロードセル１４，１５による重量計測に影響を与えないようにしながらも、事故などで仮にロードセル１４，１５が破損した場合に、レシーバタンク７がシャシーフレーム２から脱落するのを、連結ピン２６によって防止するためである。なお、ここでは前方サブフレーム２１における連結ピン２６の取り付け構造について説明したが、後方サブフレーム２２においても同様の構造により連結ピン２６が取り付けられている。

また、図８は、図４におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図であるが、この図に示すように、車両の幅方向に対面配置された一対の前方サブフレーム２１，２１は、クロスメンバ２９によって連結されている。また、これと同様に、車両の幅方向に対面配置された一対の後方サブフレーム２２，２２も、互いにクロスメンバ２９によって連結されている（図２）。このように、左右一対のサブフレーム２０（前方サブフレーム２１および後方サブフレーム２２）がクロスメンバ２９によって連結されることにより、サブフレーム２０の強度を向上するとともに、シャシーフレーム２とサブフレーム２０との横方向のズレを防止することが可能となる。また、これと同様に、左右一対の第２タンクフレーム１２もクロスメンバ１６によって連結されることにより、強度が向上するようになっている。
なお、図５に示すように、前方サブフレーム２１および後方サブフレーム２２には、これら両フレーム２１，２２の内側面２１ｂ，２２ｂを車両の幅方向内方に引っ張り保持するテンションボルト３０が連結されており、車両の幅方向へのズレを防止する構造となっている。

そして、第１実施形態においては、図４からも明らかなように、前方サブフレーム２１を車両の前方に延設させるとともに、前方サブフレーム２１の延設した部位にポンプユニット６を支持させている。具体的には、前方サブフレーム２１は、長手方向中央よりも車両の後方側に位置する基部４０と、長手方向中央よりも車両の前方に位置する延設部４１とが連続形成された構成となっている。基部４０は、上述のとおり、外側面２１ａ、内側面２１ｂおよび底面２１ｃによって断面Ｕ字形に構成されており、この基部４０において前方ロードセル１４が支持されている。この基部４０においては、断面をＵ字形に形成することによって、第２タンクフレーム１２をオーバーラップさせた状態で支持するようになっている。

一方で、延設部４１は、基部４０と同様に複数のマウンティングブラケット２３を介してシャシーフレーム２にボルトによって固定されている。この延設部４１は、図９に示すように、外側面２１ａおよび内側面２１ｂの上端が上面２１ｄによって連続する断面矩形状に形成されており、この上面２１ｄ上にポンプユニット６が載置された状態で固定されることとなる。このように、基部４０においては、第２タンクフレーム１２をオーバーラップさせる都合上、断面Ｕ字形に形成されているのに対し、こうした制約を受けない延設部４１においては、その断面を矩形として強度を向上させるようにしている。これにより、１つの延長形成された前方サブフレーム２１に対して、ポンプユニット６の荷重とレシーバタンク７の荷重とがそれぞれ作用したとしても、シャシーフレーム２に対するねじれ応力や振動などの負荷を軽減することが可能となっている。

なお、図９からも明らかなように、前方サブフレーム２１は、車両の幅方向に一対対面配置されている。これら一対の前方サブフレーム２１，２１は、左右対称な構成となっているが、延設部４１の構成は両前方サブフレーム２１，２１で共通している。そして、両前方サブフレーム２１，２１の上面２１ｄ，２１ｄ間には基台４２が架け渡されており、この基台４２上にポンプユニット６が載置されている。また、図９において、符号４３は、エンジンの出力を取り出すＰＴＯを示しており、符号４４は、基台４２に載置された動力発生装置を示している。この動力発生装置４４は、ポンプユニット６を構成する装置の一つであり、ＰＴＯにテンションベルト４５によって連結されて、伸縮シリンダ１３などの油圧アクチュエータに対して作動油の給排を行う油圧ポンプや吸引ポンプＰの駆動源となっている。

以上のように、第１実施形態の吸引車１によれば、互いに重量や支持位置を異にするポンプユニット６とレシーバタンク７とが、サブフレーム２０（前方サブフレーム２１）によって一体となってシャシーフレーム２に固定される。したがって、シャシーフレーム２に作用する振動やねじれといった負荷が、ポンプユニット６およびレシーバタンク７の支持点周辺において分散されることとなり、シャシーフレーム２の局部的な負荷が軽減されて走行安定性を向上することができる。

また、上記第１実施形態においては、前方サブフレーム２１および後方サブフレーム２２を上方に開口を有する断面Ｕ字形に構成し、この開口に第２タンクフレーム１２を進入させて両者をオーバーラップさせる構成としている。しかしながら、これとは逆に、第２タンクフレーム１２を下方に開口させる構成とし、この第２タンクフレーム１２の開口に前方サブフレーム２１または後方サブフレーム２２を進入させる構成としてもよい。いずれにしても、サブフレーム２０またはタンクフレーム９のいずれか一方を高さ方向に開口させ、この開口からいずれか他方を進入させて両者をオーバーラップさせれば、車高を抑えることが可能となる。

なお、上記第１実施形態においては、ブラケット１１を介して連結される第１タンクフレーム１０および第２タンクフレーム１２によってタンクフレーム９が構成されているが、本発明のタンクフレームは上記の構成に限らない。例えば、レシーバタンク７に直接固定される第１タンクフレーム１０のみによって本発明のタンクフレームを構成するようにしても構わない。このとき、第１タンクフレーム１０は、必ずしもシャシーフレーム２に対して起伏する必要はないが、仮にシャシーフレーム２に対して起伏可能な構成とする場合には、ロードセルによる重量検出に影響を与えないように、第１タンクフレーム１０をシャシーフレーム２に対して起伏自在に連結すればよい。いずれにしても本発明のタンクフレームは、レシーバタンクに直接または間接的に固定されるものを広く含むものである。

また、上記第１実施形態においては、レシーバタンクに収容された収容物（回収対象）の重量を４つのロードセルによって検出することとしたが、ロードセルの数はこれに限らず、少なくとも１つのロードセルを有していればよい。例えば、上記第１実施形態においては、車両の幅方向に左右一対のシャシーフレーム、サブフレームおよびロードセルが配備されているが、これらは必ずしも左右一対設ける必要はなく、車両の幅方向略中央に１つのみ設けるものであっても構わない。また、車両の前後方向に一対のロードセルが配備されているが、例えば、レシーバタンクの前後方向略中央に１つのみロードセルを配備することとしてもよい。

なお、上記第１実施形態におけるロードセルの構成や支持構造は一実施形態に過ぎず、本発明は、上記の構成や構造に限定されるものではない。いずれにしても、ロードセルを支持する１のフレームまたは複数の別体からなるフレームによってサブフレームが構成され、このサブフレームにポンプユニットが支持されるものを広く含むものである。

１ 吸引車
２ シャシーフレーム
６ ポンプユニット
７ レシーバタンク
９ タンクフレーム
１０ 第１タンクフレーム
１２ 第２タンクフレーム
１４ 前方ロードセル
１５ 後方ロードセル
２０ サブフレーム
２１ 前方サブフレーム
２２ 後方サブフレーム
４１ 延設部

Claims (5)

1. ポンプユニット、および、このポンプユニットの吸引力によって回収された回収対象を収容可能なレシーバタンクがシャシーフレーム上に載置された吸引車において、
   前記シャシーフレームに固定されたサブフレームと、
   前記レシーバタンクに固定されたタンクフレームと、
   前記サブフレームにタンクフレームを連結支持させて、前記レシーバタンクに回収された回収対象の重量を検出可能なロードセルと、を備え、
   前記サブフレームは、
   前方サブフレームと前記前方サブフレームの後方に間隔を空けて配置された後方サブフレームとを有し、
   前記前方サブフレームは、前記シャシーフレームに沿って前記レシーバタンクよりも車両前方に延設された延設部を有するとともに、この延設部を介して前記ポンプユニットが前記シャシーフレームに固定され、
   前記ロードセルは、
   車両の前方側に位置する前方ロードセルと、前記前方ロードセルよりも車両の後方に位置する後方ロードセルとによって構成され、
   前記前方サブフレームには、前記前方ロードセルが支持され、
   前記後方サブフレームには、前記後方ロードセルが支持されている
   ことを特徴とする吸引車。
2. 前記サブフレームおよびタンクフレームは互いにオーバーラップして設けられ、
   前記サブフレームおよびタンクフレームの双方には、それぞれ前記ロードセルを支持する保持部が車両の幅方向に対向して設けられたことを特徴とする請求項１に記載の吸引車。
3. 前記サブフレームまたはタンクフレームのいずれか一方は高さ方向に開口が形成されるとともに、この開口から前記サブフレームまたはタンクフレームのいずれか他方が進入して両者がオーバーラップしてなることを特徴とする請求項２記載の吸引車。
4. 前記サブフレームまたはタンクフレームのいずれか一方には、一対の第１保持部が車両の幅方向に対向配置されるとともに、
   前記サブフレームまたはタンクフレームのいずれか他方には、車両の幅方向に貫通する孔からなる第２保持部が前記第１保持部に対向配置され、
   前記ロードセルは、
   長手方向に所定の間隔で設けられた一対の第１支持部が前記第１保持部に支持されるとともに、前記一対の第１支持部間に設けられた第２支持部が前記第２保持部に支持されてなることを特徴とする請求項３記載の吸引車。
5. 前記第１保持部は、前記ロードセルの第１支持部を挿入して支持可能な孔によって構成されてなることを特徴とする請求項４に記載の吸引車。

Images