塵芥投入箱およびこれを備えた塵芥収集車
【課題】作業者による塵芥投入口の扉の開閉作業の負担を解消することが可能な塵芥収集車の塵芥投入箱およびこれを備えた塵芥収集車の提供。
【解決手段】昇降により塵芥投入口６を開閉するテールゲート７と、テールゲート７を昇降させる扉開閉アーム１０と、扉開閉アーム１０を作動させる油圧シリンダ１３とを備えた塵芥収集車１の塵芥投入箱５において、油圧シリンダ１３の作動開始から所定時間経過後に油圧シリンダ１３を停止させるＰＬＣと、テールゲート７の最上位置および最下位置にそれぞれ設けられたストッパと、油圧シリンダ１３を作動させる圧油が所定以上の圧力となったときに開弁するリリーフ弁とを備える。
【解決手段】昇降により塵芥投入口６を開閉するテールゲート７と、テールゲート７を昇降させる扉開閉アーム１０と、扉開閉アーム１０を作動させる油圧シリンダ１３とを備えた塵芥収集車１の塵芥投入箱５において、油圧シリンダ１３の作動開始から所定時間経過後に油圧シリンダ１３を停止させるＰＬＣと、テールゲート７の最上位置および最下位置にそれぞれ設けられたストッパと、油圧シリンダ１３を作動させる圧油が所定以上の圧力となったときに開弁するリリーフ弁とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭や工場などから発生した塵芥を収集する塵芥収集車や、展示会場などに設置された塵芥収集コンテナなどに塵芥を投入するための塵芥投入箱およびこれを備えた塵芥収集車に関する。
【背景技術】
【０００２】
塵芥収集車には、収集した塵芥を収容するための塵芥収容箱が搭載されており、その後方に塵芥投入箱が連なった状態に設けられている。塵芥投入箱に投入された塵芥は、塵芥投入箱内に装備された塵芥積込装置により塵芥収容箱の方へ積み込まれる。また、塵芥投入箱の後面には、塵芥を投入するための塵芥投入口が設けられている。この塵芥投入口には、塵芥収集車の走行中、塵芥投入箱内から外へ塵芥、汚水などが飛散しないように、塵芥投入口を閉鎖する扉が設けられている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示の塵芥投入箱では、塵芥投入口にスライド昇降により塵芥投入口を開閉する扉が設けられている。この扉を下方へスライドさせると、塵芥投入口が閉鎖され、上方へスライドさせると、塵芥投入口が開放される。ところが、このような塵芥投入箱の扉は重く、この開閉作業は、作業者にとって大きな負担となっている。
【０００４】
そこで、かかる作業者の負担を軽減するためのアシスト機構が開発されている。例えば、特許文献２，３に開示のアシスト機構は、アーム、スライダや引張コイルばねなどで構成されており、塵芥投入口の扉にアシスト力を付与する。これにより、扉を閉鎖している状態から引き上げる際に必要な力や、扉を開放している状態から静かに閉める際に必要な支持力が大幅に緩和され、扉を開閉する際の作業者の負担が大幅に軽減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１４０６１号公報
【特許文献２】特開２００７−２６９４１２号公報
【特許文献３】特開２００８−２８５３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２，３に記載の塵芥投入箱では、アシスト機構により作業者の負担が大幅に軽減されているとはいえ、扉の開閉作業は作業者自身が行う必要がある。
【０００７】
そこで、本発明においては、作業者による塵芥投入口の扉の開閉作業の負担を解消することが可能な塵芥投入箱およびこれを備えた塵芥収集車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の塵芥投入箱は、昇降により塵芥投入口を開閉する扉と、扉を昇降させる扉開閉アームと、扉開閉アームを作動させる油圧シリンダとを備えた塵芥収集車の塵芥投入箱において、油圧シリンダの作動開始から所定時間経過後に油圧シリンダを停止させる制御手段と、扉の最上位置および最下位置にそれぞれ設けられたストッパと、油圧シリンダを作動させる圧油が所定以上の圧力となったときに開弁するリリーフ弁とを備えたものである。
【０００９】
本発明によれば、所定時間が経過するまでの間、油圧シリンダによって扉開閉アームを作動させて扉を昇降させ、扉の最上位置および最下位置にそれぞれ設けられたストッパに到達すると、油圧シリンダを作動させる圧油が所定以上の圧力となってリリーフ弁が開弁し、圧油が逃げるので、扉開閉アームは動かなくなり、扉はそれ以上昇降しなくなる。そして、油圧シリンダの作動開始から所定時間経過後に油圧シリンダを停止させることにより、扉の開閉動作が完了する。また、万が一、扉に作業者や塵芥等のものが挟まれてしまった場合には、所定時間経過前であってもリリーフ弁が開弁して油圧シリンダを作動させる圧油が逃げるので、扉の昇降は停止する。なお、扉の昇降は、作業者の手足や塵芥等が挟まれた状態で停止するが、この作動力は、作業者の手足に怪我させるほど大きくないように調整されている。また、作動終了後は、扉が手動で容易に開くように調整されているので、万が一、挟まれても手足を容易に怪我もなく取り外すことができる。
【００１０】
さらに、本発明の塵芥投入箱は、油圧シリンダを作動させるために圧油の流路を切り換える流路切換弁を備え、この流路切換弁は、塵芥投入口から投入された塵芥を塵芥収容箱へ積み込む塵芥積込装置を圧油により作動させるための流路切換弁群に連なった状態に設けられたものであることが望ましい。これにより、流路切換弁が一箇所にまとめられ、部品点数が少なくなる。
【００１１】
また、本発明の塵芥投入箱は、制御手段は、油圧シリンダの作動開始から扉がストッパに到達するまでの時間に所定時間を加えた時間の経過後に油圧シリンダを停止させるものであることが望ましい。これにより、扉の開閉の際に抵抗が加わり、扉がストッパに到達するまでの時間が予定以上に延びたとしても、さらに所定時間の経過までは扉の昇降を継続させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
（１）昇降により塵芥投入口を開閉する扉と、扉を昇降させる扉開閉アームと、扉開閉アームを作動させる油圧シリンダとを備えた塵芥収集車の塵芥投入箱において、油圧シリンダの作動開始から所定時間経過後に油圧シリンダを停止させる制御手段と、扉の最上位置および最下位置にそれぞれ設けられたストッパと、油圧シリンダを作動させる圧油が所定以上の圧力となったときに開弁するリリーフ弁とを備えたことにより、塵芥投入口を自動的に開閉することができ、作業者による塵芥投入口の扉の開閉作業の負担を解消することが可能となる。また、万が一、扉に作業者や塵芥等のものが挟まれてしまった場合には、所定時間経過前であっても扉の昇降は停止する。また、作業者の手足が挟まれても、手足に怪我をさせるほど、その作動力は大きくないように調整されているので、安全性が高い。
【００１３】
（２）油圧シリンダを作動させるために圧油の流路を切り換える流路切換弁を備え、この流路切換弁は、塵芥投入口から投入された塵芥を塵芥収容箱へ積み込む塵芥積込装置を圧油により作動させるための流路切換弁群に連なった状態に設けられたものであることにより、流路切換弁が一箇所にまとめられ、部品点数が少なくなるので、管理が容易となる。
【００１４】
（３）制御手段が、油圧シリンダの作動開始から扉がストッパに到達するまでの時間に所定時間を加えた時間の経過後に油圧シリンダを停止させるものであることにより、扉の開閉の際に抵抗が加わり、扉がストッパに到達するまでの時間が予定以上に延びたとしても、さらに所定時間の経過までは扉の昇降を継続させることができ、塵芥投入口の開閉を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態における塵芥収集車の左側面図である。
【図２】図１の塵芥収集車の背面図である。
【図３】（ａ）は図１の塵芥収集車の塵芥投入箱の左側面図であって、内部が見えるように左側部を省略して表した図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図であって、扉を省略して表した図である。
【図４】図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３（ａ）のＣ矢視図である。
【図６】図３（ａ）のＡ矢視スケルトン図である。
【図７】油圧回路構成の一部を示す油圧回路図である。
【図８】扉自動開閉装置の電気回路図である。
【図９】ＰＬＣの制御フロー図である。
【図１０】本発明の別の実施形態を示す塵芥投入箱の左側面図であって、内部が見えるように左側部を省略して表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の実施の形態における塵芥収集車の側面図、図２は図１の塵芥収集車の背面図である。図３（ａ）は図１の塵芥収集車の塵芥投入箱の左側面図であって、内部が見えるように左側部を省略して表した図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図であって、扉を省略して表した図である。図４は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図５はＣ矢視図、図６はＡ矢視スケルトン図である。なお、図３〜図６には、各図に共通の直交３軸Ｘ−Ｙ−Ｚを示している。
【００１７】
図１および図２において、本発明の実施の形態における塵芥収集車１は、車体２の前部に運転席３が配置され、その後方に塵芥収容箱４が搭載されている。塵芥収容箱４の後方には、塵芥投入箱（ホッパ）５が連設されている。塵芥投入箱５内には、図示しない従来周知の塵芥積込装置が装備されている。塵芥投入箱５の後部には、塵芥を投入するための略矩形状の塵芥投入口６が開口されている。
【００１８】
塵芥投入口６から投入された塵芥は、塵芥積込装置により塵芥収容箱４側へ積み込まれるようになっている。また、塵芥収容箱４内には、図示しない排出板が車体前後方向に摺動可能に配設されている。排出板は、塵芥収容箱４内の横幅および上下高さと略同じ大きさに形成された板状体である。この排出板は塵芥積込時には徐々に前方に移動し、排出時には後方に移動する。
【００１９】
また、塵芥投入口６には、走行中に塵芥投入箱５から塵芥や汚水等が外へ飛散することを防止するために、昇降により塵芥投入口６を開閉する扉としてのテールゲート７が設けられている。テールゲート７は上下にスライド可能となっており、塵芥投入口６の上方へ移動することにより塵芥投入口６が開放される。
【００２０】
テールゲート７は、塵芥投入口６の開口形状に対応した形状となっており、塵芥投入箱５の後面形状に調和するように湾曲した薄板材、該薄板材の裏面に固設された補強フレームなどで構成されている。図３に示すように、塵芥投入箱５の左右一対の側板８（左の側板は図示を省略している。）には、このテールゲート７を案内するための断面コ字状の上部ガイドレール９ａおよび下部ガイドレール９ｂが設けられている。
【００２１】
テールゲート７の四隅には、案内子７ａが設けられている。各案内子７ａは、それぞれ上部および下部ガイドレール９ａ，９ｂに転動自在に嵌入されている。これにより、テールゲート７は、上部および下部ガイドレール９ａ，９ｂに沿って昇降するようになっている。また、下部ガイドレール９ｂの上端および下端には、それぞれストッパ１５ａ，１５ｂが設けられている。これらストッパ１５ａ，１５ｂに案内子７ａが当接し、テールゲート７を開放位置あるいは閉鎖位置に保持することができる。
【００２２】
さらに、本実施形態における塵芥投入箱５は、作業者の腕力を必要とすることなく、テールゲート７を自動的に昇降させて塵芥投入口６を開閉する扉自動開閉装置を備えている。この扉自動開閉装置は、扉開閉アーム１０、スライダ１１（図４参照。）、引張コイルばね１２、油圧シリンダ１３などで構成されている。
【００２３】
扉開閉アーム１０は、油圧シリンダ１３の伸縮動作によりテールゲート７を昇降させるものである。扉開閉アーム１０の一端側は、テールゲート７の移動方向に対して略直交する方向（Ｚ軸方向）に軸線を配したピン継手１０ａを介して側板８に回転自在に連結されている。一方、扉開閉アーム１０の他端側は、Ｙ軸方向に軸線を配したピン継手１０ｂ、Ｚ軸方向に軸線を配したピン継手１０ｃおよび後述するスライダ１１を介してテールゲート７の裏面に回転および車幅方向（Ｘ軸方向）に移動自在に連結されている。ピン継手１０ｃは、ピン継手１０ｂよりも先端側に設けられている。これにより、扉開閉アーム１０は、テールゲート７の昇降動作に連動して一端側の連結位置であるピン継手１０ａを中心に回動するようになっている。
【００２４】
スライダ１１は、図４に示すように、スライドシャフト１１ａ、円筒部１１ｂや連結ピン１１ｃ等で構成されている。スライドシャフト１１ａは、テールゲート７の裏面上部に固定された真っ直ぐな軸材からなり、車幅方向（Ｘ軸方向）に延在している。円筒部１１ｂは、スライドシャフト１１ａの長手方向に沿ってスライド自在に、かつスライドシャフト１１ａの軸線周りに回動自在に、スライドシャフト１１ａに外嵌されている。連結ピン１１ｃは、その軸線がスライドシャフト１１ａの長手方向に対して直交するように、円筒部１１ｃの外周部に突設されている。なお、連結ピン１１ｃは、前述のピン継手１０ｃを兼ねている。
【００２５】
引張コイルばね１２（付勢部材）は、一端側のフック１２ａが扉開閉アーム１０の中間部上側に固設された掛止部１０ｄに掛止（連結）されている。また、引張コイルばね１２の他端側のフック１２ｂは、扉開閉アーム１０の基端部（ピン継手１０ａ）より高位置において、側板８上に固設されたばね掛止部１４に掛止（連結）されている。これにより、引張コイルばね１２は、扉開閉アーム１０を、その一端側の連結位置であるピン継手１０ａを中心に上方回動する方向へ付勢する。なお、引張コイルばね１２は、テールゲート７の昇降位置にかかわらず、常に張力が発生するように設けられている。
【００２６】
油圧シリンダ１３は、その伸長動作により扉開閉アーム１０を作動させるものである。油圧シリンダ１３の一端側となるシリンダの端部は、Ｚ軸方向に軸線を配したピン継手１３ａを介して側板８に回転自在に連結されている。但し、このピン継手１３ａは、前述のピン継手１０ａより下側に設置されている。一方、油圧シリンダ１３の他端側となるロッドの端部は、Ｚ軸方向に軸線を配したピン継手１３ｂを介して扉開閉アーム１０の中間部下側に回転自在に連結されている。
【００２７】
このように設けられた油圧シリンダ１３が伸長すると、油圧シリンダ１３および扉開閉アーム１０は、それぞれピン継手１３ａおよびピン継手１０ａ周りに上方へ回動する。そして、この上方へ回動する扉開閉アーム１０は、スライダ１１を介してテールゲート７を上昇させる。一方、油圧シリンダ１３が収縮すると、油圧シリンダ１３および扉開閉アーム１０は、それぞれピン継手１３ａおよびピン継手１０ａ周りに下方へ回動する。そして、この下方へ回動する扉開閉アーム１０は、スライダ１１を介してテールゲート７を下降させる。
【００２８】
次に、油圧シリンダ１３の油圧系統について説明する。図７は本実施形態における塵芥収集車１の油圧回路構成の一部を示す油圧回路図である。図７に示すように、本実施形態における塵芥収集車１では、塵芥投入箱５のロックおよび開閉動作、塵芥積込装置を構成する摺動板の上昇・下降動作および圧縮板の圧縮・反転動作、塵芥収容箱４内の排出板の前後動作をそれぞれ行わせるための油圧シリンダ（図示せず。）をそれぞれ作動させるための流路切換弁群２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを含む油圧切替部２０を備えている。
【００２９】
そして、本実施形態においては、油圧シリンダ１３を作動させるための流路切換弁２０ｅも、これらの流路切換弁群２０ａ〜２０ｄに連なった状態に設けられており、この流路切換弁２０ｅを含めて油圧切替部２０を構成している。油圧切替部２０には、リザーバ２１から入力配管２３を通じて油圧ポンプ２２により圧油（作動油）が供給される。また、作動油は、油圧切替部２０からリターン配管２４を通ってリザーバ２１へ戻るようになっている。油圧ポンプ２２は、塵芥収集車１のエンジン（図示せず。）から動力取出装置（ＰＴＯ）により取り出された動力により駆動される。
【００３０】
流路切換弁２０ｅの吐出側の２ポートには、それぞれ２位置２ポートの第１切換弁３０および第２切換弁３１が接続されている。第１および第２切換弁３０，３１は、ポペット型電磁切換弁であり、内部リークが非常に少ないという特徴がある。
【００３１】
第１切換弁３０と油圧シリンダ１３のロッド側ポート１３ｃとは、油圧シリンダ１３側への流れを許容するように配置された一方向絞り弁３２を介して接続されている。第２切換弁３１と油圧シリンダ１３のヘッド側ポート１３ｄとは、油圧シリンダ１３側への流れを許容するように配置された一方向絞り弁３３を介して接続されている。
【００３２】
また、この油圧回路においては、油圧シリンダ１３のヘッド側およびロッド側の圧油をいつでも開放できるように、圧油開放手段が設けられている。図７に示す圧油開放手段は、架設配管３４ａ、第１開閉弁３５ａ、第２開閉弁３５ｂ、ドレン配管３４ｂ等で構成されている。架設配管３４ａは、油圧シリンダ１３のロッド側ポート１３ｃとヘッド側ポート１３ｄに連通するように設けられている。第１開閉弁３５ａは、この架設配管３４ａの途中位置に介設されている。ドレン配管３４ｂは、油圧シリンダ１３のロッド側ポート１３ｃがリザーバ２１に連通するように設けられている。第２開閉弁３５ｂは、このドレン配管３４ｂの途中位置に介設されている。
【００３３】
このような圧油開放手段の２つの開閉弁３５ａ，３５ｂを開放することで、油圧シリンダ１３のヘッド側およびロッド側の圧油が開放され、この油圧シリンダ１３と連動するテールゲート（図７では「Ｔ／Ｇ」と示す。）７が手動操作により容易に昇降可能となる。なお、圧油開放手段は、油圧シリンダ１３のヘッド側およびロッド側の作動油の圧力を開放して、この油圧シリンダ１３のロッドを自在に伸縮できるようにするものであれば良い。
【００３４】
さらに、この油圧回路においては、流路切換弁２０ｅと第１および第２切換弁３０，３１との間に、供給される圧油が所定のセット圧以上の圧力となったときに開弁するリリーフ弁３６ａ，３６ｂがそれぞれ設けられている。これにより、油圧シリンダ１３のヘッド側およびロッド側の圧油、すなわち油圧シリンダ１３を作動させる圧油が所定以上の圧力となった際に、それぞれリリーフ弁３６ａ，３６ｂが開弁され、圧油はリターン配管２４へと戻される。
【００３５】
次に、油圧シリンダ１３を伸縮させる際の各弁の切換動作等について説明する。
【００３６】
油圧シリンダ１３を伸長させる場合は、第１および第２開閉弁３５ａ，３５ｂを閉鎖状態とし、油圧ポンプ２２を駆動する。そして、流路切換弁２０ｅをａ位置に切り換え、第１切換弁３０をｂ位置に切り換え、第２切換弁３１をａ位置に切り換える。すると、油圧ポンプ２２から入力配管２３を通じて供給される作動油が油圧シリンダ１３のヘッド側ポート１３ｄに供給されるとともに、油圧シリンダ１３のロッド側ポート１３ｃからリターン配管２４へ作動油が戻されて、油圧シリンダ１３のロッドが伸長する。
【００３７】
そして、油圧シリンダ１３の伸長動作を停止させる場合は、上記状態より、流路切換弁２０ｅをｃ位置に切り換え、第１切換弁３０をａ位置に切り換える。すると、油圧シリンダ１３のヘッド側ポート１３ｄへの作動油の供給が停止し、さらにロッド側ポート１３ｃおよびヘッド側ポート１３ｄの作動油の逃げ道が閉ざされる。これにより、油圧シリンダ１３は伸長動作を停止するとともに、その状態を維持するようになる。また、第１および第２切換弁３０，３１をａ位置に保持することで、内部リークが非常に少なくなり、油圧シリンダ１３が収縮して、テールゲート７が降下してしまうことが防止される。
【００３８】
一方、油圧シリンダ１３を収縮させる場合は、上記停止状態より、流路切換弁２０ｅをｂ位置に切り換え、第１切換弁３０をａ位置に保持して、第２切換弁３１をｂ位置に切り換える。すると、油圧ポンプ２２から入力配管２３を通じて供給される作動油が油圧シリンダ１３のロッド側ポート１３ｃに供給されるとともに、油圧シリンダ１３のヘッド側ポート１３ｄからリターン配管２４へ作動油が戻されて、油圧シリンダ１３のロッドが収縮する。
【００３９】
そして、油圧シリンダ１３の収縮動作を停止させる場合は、上記状態より、流路切換弁２０ｅをｃ位置に切り換え、第２切換弁３１をａ位置に切り換える。すると、油圧シリンダ１３のロッド側ポート１３ｃへの作動油の供給が停止し、さらにロッド側ポート１３ｃおよびヘッド側ポート１３ｄの作動油の逃げ道が閉ざされる。これにより、油圧シリンダ１３は収縮動作を停止するとともに、その状態を維持するようになる。
【００４０】
ここで、図８を参照して扉自動開閉装置の電気回路構成について説明する。図８は扉自動開閉装置の電気回路図である。
【００４１】
図８において上昇用ボタン４１および下降用ボタン４２は、テールゲート７を昇降させるためのスイッチであり、塵芥投入箱５の側部に設けられている。上昇用ボタン４１および下降用ボタン４２は、制御手段としてのＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）４０に接続されている。ソレノイド２５ａ，２５ｂは、前述の流路切換弁２０ｅを作動させるアクチュエータである。ソレノイド３０ａ，３１ａは、それぞれ前述の第１および第２切換弁３０，３１を作動させるアクチュエータである。
【００４２】
ＰＬＣ４０は、上昇用ボタン４１が押下されたときは、ソレノイド２５ａ，３０ａへ通電する。これにより、流路切換弁２０ｅはａ位置に切り換えられ、第１切換弁３０はｂ位置に切り換えられ、第２切換弁３１はａ位置に保持される。また、ＰＬＣ４０は、下降用ボタン４２が押下されたときは、ソレノイド２５ｂ，３１ａへ通電する。これにより、流路切換弁２０ｅはｂ位置に切り換えられ、第１切換弁３０はａ位置に保持され、第２切換弁３１はｂ位置に切り換えられる。
【００４３】
また、上昇用ボタン４１も下降用ボタン４２も押下されないときは、ＰＬＣ４０は、ソレノイド２５ａ，２５ｂ，３０ａ，３１ａのいずれへも通電せず、流路切換弁２０ｅは中立のｃ位置に、第１切換弁３０はａ位置に、第２切換弁３１はａ位置にそれぞれ保持される。このように、流路切換弁２０ｅ、第１切換弁３０および第２切換弁３１の切り換えは、上昇用ボタン４１および下降用ボタン４２の操作に連動してＰＬＣ４０により行われる。
【００４４】
また、ＰＬＣ４０は、上昇用ボタン４１および下降用ボタン４２が押下されてから所定時間の経過を監視し、油圧シリンダ１３の作動開始から所定時間経過後に、ソレノイド２５ａ，２５ｂ，３０ａ，３１ａを非通電状態とする。これにより、流路切換弁２０ｅは中立のｃ位置に、第１切換弁３０はａ位置に、第２切換弁３１はａ位置にそれぞれ切り換えられ、油圧シリンダ１３は停止する。
【００４５】
次に、塵芥投入口６を開閉するテールゲート７の昇降動作について、図６のスケルトン図、図７の油圧回路図および図９のＰＬＣ４０の制御フロー図を参照して説明する。
【００４６】
図６（ａ）は、油圧シリンダ１３を最も収縮させて、テールゲート７を最下位置まで降下させた状態を示す。このとき、上昇用ボタン４１および下降用ボタン４２がいずれも押下されないときは、流路切換弁２０ｅは中立のｃ位置に、第１切換弁３０はａ位置に、第２切換弁３１はａ位置にそれぞれ保持されており、この状態でテールゲート７の昇降位置を固定する場合は、第１および第２開閉弁３５ａ，３５ｂを閉鎖したままとしておく。
【００４７】
図６（ａ）の状態からテールゲート７を上昇させ、塵芥投入口６を開口させる場合は、上昇用ボタン４１を押下する。ＰＬＣ４０は上昇用ボタン４１が押下されると（図９のＳ１００）、ソレノイド２５ａ，３０ａへ通電する（Ｓ１０１）。これにより、流路切換弁２０ｅはａ位置に切り換えられ、第１切換弁３０はｂ位置に切り換えられ、第２切換弁３１はａ位置に保持される。すると、油圧シリンダ１３が伸長し、この伸長動作に連動して、扉開閉アーム１０は、ピン継手１０ａを中心に上方へ回動する。
【００４８】
そして、扉開閉アーム１０の先端部に連結されたテールゲート７が、図６（ｂ）に示すように上昇する。このとき、ＰＬＣ４０は所定時間の経過を監視しており（Ｓ１０２）、所定時間の経過まではソレノイド２５ａ，３０ａへの通電を継続する（Ｓ１０１）。そして、遂には、図６（ｃ）に示すように、テールゲート７が最上位置のストッパ１５ａに到達して塵芥投入口６が全開する。
【００４９】
なお、ＰＬＣ４０には、Ｓ１０２において監視する所定時間として、図６（ａ）に示す最下位置での油圧シリンダ１３の作動開始から、図６（ｃ）に示すテールゲート７が最上位置のストッパ１５ａに到達するまでの時間に所定時間を加えた時間が設定されている。したがって、テールゲート７が最上位置のストッパ１５ａに到達した後もＰＬＣ４０はソレノイド２５ａ，３０ａへの通電を継続するが、テールゲート７はストッパ１５ａに到達しているため、扉開閉アーム１０はそれ以上回動することができず、油圧シリンダ１３は伸長動作を停止し、ヘッド側の圧力が高くなる。
【００５０】
そして、この油圧シリンダ１３のヘッド側の圧力が所定以上の圧力となったとき、リリーフ弁３６ｂが開弁し、作動油がリターン配管２４を通じてリザーバ２１へと戻される。その後、所定時間が経過すると（Ｓ１０２）、ＰＬＣ４０はソレノイド２５ａ，３０ａへの通電を停止する（Ｓ１０３）。これにより、流路切換弁２０ｅは中立のｃ位置に、第１切換弁３０はａ位置に、第２切換弁３１はａ位置にそれぞれ切り換えられ、油圧シリンダ１３は停止状態を維持し、テールゲート７は最上位置に固定される。これにより、塵芥投入口６への塵芥投入作業が可能となる。
【００５１】
次に、塵芥投入作業が終了するなどして、テールゲート７を下降させ、塵芥投入口６を閉口させる場合は、図６（ｃ）に示す状態で下降用ボタン４２を押下する。ＰＬＣ４０は下降用ボタン４２が押下されると（Ｓ１００）、ソレノイド２５ｂ，３１ａへ通電する（Ｓ１０１）。これにより、流路切換弁２０ｅはｂ位置に切り換えられ、第１切換弁３０はａ位置に保持され、第２切換弁３１はｂ位置に切り換えられる。すると、油圧シリンダ１３が収縮し、この収縮動作に連動して扉開閉アーム１０は、ピン継手１０ａを中心に下方へ回動する。
【００５２】
これにより、この扉開閉アーム１０の先端部に連結されたテールゲート７は、図６（ｃ）に示す最高位置より、同図（ｂ）に示すように降下していく。このとき、ＰＬＣ４０は所定時間の経過を監視しており（Ｓ１０２）、所定時間の経過まではソレノイド２５ｂ，３１ａへの通電を継続する（Ｓ１０１）。そして、遂には、図６（ａ）に示すように、テールゲートが最下位置のストッパ１５ｂに到達して塵芥投入口６が全閉する。
【００５３】
なお、ＰＬＣ４０には、Ｓ１０２において監視する所定時間として、図６（ｃ）に示す最上位置での油圧シリンダ１３の作動開始から、図６（ａ）に示すテールゲート７がストッパ１５ｂに到達するまでの時間に所定時間を加えた時間が設定されている。したがって、テールゲート７がストッパ１５ｂに到達した後もＰＬＣ４０はソレノイド２５ｂ，３１ａへの通電を継続するが、テールゲート７はストッパ１５ｂに到達しているため、扉開閉アーム１０はそれ以上回動することができず、油圧シリンダ１３は収縮動作を停止し、ロッド側の圧力が高くなる。
【００５４】
そして、この油圧シリンダ１３のロッド側の圧力が所定以上の圧力となったとき、リリーフ弁３６ａが開弁し、作動油がリターン配管２４を通じてリザーバ２１へと戻される。その後、所定時間が経過すると（Ｓ１０２）、ＰＬＣ４０はソレノイド２５ｂ，３１ａへの通電を停止する（Ｓ１０３）。これにより、流路切換弁２０ｅは中立のｃ位置に、第１切換弁３０はａ位置に、第２切換弁３１はａ位置にそれぞれ切り換えられ、油圧シリンダ１３は停止状態を維持し、テールゲート７は最下位置に固定される。これにより、塵芥収集車１の走行中に振動などによってテールゲート７が開いてしまうことはなく、安全に走行することができるようになる。
【００５５】
以上に説明した塵芥収集車１の塵芥投入箱５によれば、油圧シリンダ１３の伸縮力によって塵芥投入口６のテールゲート７を自動的に開閉することができるので、作業者によるテールゲート７の開閉作業の負担を解消することができる。また、この塵芥投入箱５では、万が一、テールゲート７に作業者や塵芥等のものが挟まれてしまった場合にも、リリーフ弁３６ａ，３６ｂが作動するが、作業者の手足に怪我をさせるほど、その作動力は大きくなく、テールゲート７の昇降が停止するので、安全性が高い。また、作業者の手足などが挟まれたときには、安全側にテールゲート７を一旦昇降させ、手足が挟まれた状態を解消させても良い。
【００５６】
また、この塵芥投入箱５では、ＰＬＣ４０が、油圧シリンダ１３の作動開始からテールゲート７がストッパ１５ａあるいは１５ｂに到達するまでの時間に所定時間を加えた時間の経過後に油圧シリンダ１３を停止させるものであるため、テールゲート７の開閉の際に抵抗が加わり、テールゲート７がストッパ１５ａあるいは１５ｂに到達するまでの時間が予定以上に延びても、さらに所定時間の経過まではテールゲート７の昇降が継続するので、塵芥投入口６の開閉を確実に行うことができる。
【００５７】
また、引張コイルばね１２には、テールゲート７の昇降位置にかかわらず、常に張力が発生するようになっている。つまり、引張コイルばね１２の張力は、テールゲート７の荷重の一部ないし全部を支持するように働いている。したがって、引張コイルばね１２が設けられていない場合と比較して、油圧シリンダ１３にかかる負担が軽減されるので、油圧シリンダ１３のシリンダ径の小型化を図ることができる。
【００５８】
また、この塵芥投入箱５では、図７に示すように、油圧回路に第１および第２開放弁３５ａ，３５ｂ等からなる油圧開放手段が設けられているため、何らかの事情（油圧ポンプ２２やソレノイド２５ａ，２５ｂ，３０ａ，３１ａの故障等）により、油圧シリンダ１３の伸縮力によるテールゲート７の開閉が不能に陥った場合には、第１および第２開放弁３５ａ，３５ｂを開放することによって、手動操作にてテールゲート７を開閉することができる。この場合、引張コイルばね１２の張力は、テールゲート７の荷重の一部ないし全部を常に支持するように働くので、作業者は比較的楽にテールゲート７を昇降させることができる。
【００５９】
上記実施形態においては、塵芥投入箱５の後面に扉開閉アーム１０が設置された例を挙げて説明したが、本発明は、塵芥投入箱５の側面に扉開閉アームが設置されたものについても適用可能である。例えば、図１０に示すような塵芥投入箱に本発明を適用することができ、同様の作用効果が奏される。
【００６０】
図１０において、符号５２は扉開閉アームであり、塵芥投入箱５０の側面に一端部が回転自在に支持され、他端部がテールゲート５１の上端側部に回転自在に連結されている。この扉開閉アーム５２が支点５２ａを中心に回動することでテールゲート５１が昇降する。符号５３は引張コイルばねであり、その一端部は、扉開閉アーム５２の途中位置に掛止され、その他端部は塵芥投入箱５０の側面の所定位置に掛止されている。扉開閉アーム５２は、この引張コイルばね５３の弾性力によって、上方回動する方向へ付勢されている。
【００６１】
符号５４は、油圧シリンダである。この油圧シリンダ５４は、一端側が塵芥投入箱５０の側面に回転自在に連結されており、他端側が扉開閉アーム５２の中間部に回転自在に連結されている。油圧シリンダ５４の油圧系統については、前述の図７と同様である。
【００６２】
油圧シリンダ５４が伸長すると、２点鎖線で示すように、油圧シリンダ５４および扉開閉アーム５２は、それぞれ支点５４ａおよび支点５２ａ周りに上方回動し、テールゲート５１を上昇させる。一方、油圧シリンダ５４が収縮すると、油圧シリンダ５４および扉開閉アーム５２は、それぞれ支点５４ａおよび支点５２ａ周りに下方回動し、テールゲート５１を下降させる。
【００６３】
なお、本実施形態においては、塵芥収容箱４および塵芥投入箱５が車体２上に搭載された塵芥収集車１について説明したが、塵芥投入箱４および塵芥投入箱５により塵芥収集コンテナを構成することも可能である。この塵芥収集コンテナは、運搬車両に積み降ろし可能として、塵芥収集車１と同様に使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、家庭や工場などから発生した塵芥を収集する塵芥収集車や塵芥収集コンテナなどに塵芥を投入するための塵芥投入箱およびこれを備えた塵芥収集車に有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 塵芥収集車
２ 車体
３ 運転席
４ 塵芥収容箱
５，５０ 塵芥投入箱
６ 塵芥投入口
７，５１ テールゲート
８ 側板
１０，５２ 扉開閉アーム
１１ スライダ
１２，５３ 引張コイルばね
１３，５４ 油圧シリンダ
１４ ばね係止部
１５ａ，１５ｂ ストッパ
２０ 油圧切替部
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ 流路切換弁
２１ リザーバ
２２ 油圧ポンプ
２５ａ，２５ｂ，３０ａ，３１ａ ソレノイド
３０ 第１切換弁
３１ 第２切換弁
３２，３３ 一方向絞り弁
３５ａ 第１開閉弁
３５ｂ 第２開閉弁
３６ａ，３６ｂ リリーフ弁
４０ ＰＬＣ
４１ 上昇用ボタン
４２ 下降用ボタン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭や工場などから発生した塵芥を収集する塵芥収集車や、展示会場などに設置された塵芥収集コンテナなどに塵芥を投入するための塵芥投入箱およびこれを備えた塵芥収集車に関する。
【背景技術】
【０００２】
塵芥収集車には、収集した塵芥を収容するための塵芥収容箱が搭載されており、その後方に塵芥投入箱が連なった状態に設けられている。塵芥投入箱に投入された塵芥は、塵芥投入箱内に装備された塵芥積込装置により塵芥収容箱の方へ積み込まれる。また、塵芥投入箱の後面には、塵芥を投入するための塵芥投入口が設けられている。この塵芥投入口には、塵芥収集車の走行中、塵芥投入箱内から外へ塵芥、汚水などが飛散しないように、塵芥投入口を閉鎖する扉が設けられている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示の塵芥投入箱では、塵芥投入口にスライド昇降により塵芥投入口を開閉する扉が設けられている。この扉を下方へスライドさせると、塵芥投入口が閉鎖され、上方へスライドさせると、塵芥投入口が開放される。ところが、このような塵芥投入箱の扉は重く、この開閉作業は、作業者にとって大きな負担となっている。
【０００４】
そこで、かかる作業者の負担を軽減するためのアシスト機構が開発されている。例えば、特許文献２，３に開示のアシスト機構は、アーム、スライダや引張コイルばねなどで構成されており、塵芥投入口の扉にアシスト力を付与する。これにより、扉を閉鎖している状態から引き上げる際に必要な力や、扉を開放している状態から静かに閉める際に必要な支持力が大幅に緩和され、扉を開閉する際の作業者の負担が大幅に軽減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１４０６１号公報
【特許文献２】特開２００７−２６９４１２号公報
【特許文献３】特開２００８−２８５３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２，３に記載の塵芥投入箱では、アシスト機構により作業者の負担が大幅に軽減されているとはいえ、扉の開閉作業は作業者自身が行う必要がある。
【０００７】
そこで、本発明においては、作業者による塵芥投入口の扉の開閉作業の負担を解消することが可能な塵芥投入箱およびこれを備えた塵芥収集車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の塵芥投入箱は、昇降により塵芥投入口を開閉する扉と、扉を昇降させる扉開閉アームと、扉開閉アームを作動させる油圧シリンダとを備えた塵芥収集車の塵芥投入箱において、油圧シリンダの作動開始から所定時間経過後に油圧シリンダを停止させる制御手段と、扉の最上位置および最下位置にそれぞれ設けられたストッパと、油圧シリンダを作動させる圧油が所定以上の圧力となったときに開弁するリリーフ弁とを備えたものである。
【０００９】
本発明によれば、所定時間が経過するまでの間、油圧シリンダによって扉開閉アームを作動させて扉を昇降させ、扉の最上位置および最下位置にそれぞれ設けられたストッパに到達すると、油圧シリンダを作動させる圧油が所定以上の圧力となってリリーフ弁が開弁し、圧油が逃げるので、扉開閉アームは動かなくなり、扉はそれ以上昇降しなくなる。そして、油圧シリンダの作動開始から所定時間経過後に油圧シリンダを停止させることにより、扉の開閉動作が完了する。また、万が一、扉に作業者や塵芥等のものが挟まれてしまった場合には、所定時間経過前であってもリリーフ弁が開弁して油圧シリンダを作動させる圧油が逃げるので、扉の昇降は停止する。なお、扉の昇降は、作業者の手足や塵芥等が挟まれた状態で停止するが、この作動力は、作業者の手足に怪我させるほど大きくないように調整されている。また、作動終了後は、扉が手動で容易に開くように調整されているので、万が一、挟まれても手足を容易に怪我もなく取り外すことができる。
【００１０】
さらに、本発明の塵芥投入箱は、油圧シリンダを作動させるために圧油の流路を切り換える流路切換弁を備え、この流路切換弁は、塵芥投入口から投入された塵芥を塵芥収容箱へ積み込む塵芥積込装置を圧油により作動させるための流路切換弁群に連なった状態に設けられたものであることが望ましい。これにより、流路切換弁が一箇所にまとめられ、部品点数が少なくなる。
【００１１】
また、本発明の塵芥投入箱は、制御手段は、油圧シリンダの作動開始から扉がストッパに到達するまでの時間に所定時間を加えた時間の経過後に油圧シリンダを停止させるものであることが望ましい。これにより、扉の開閉の際に抵抗が加わり、扉がストッパに到達するまでの時間が予定以上に延びたとしても、さらに所定時間の経過までは扉の昇降を継続させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
（１）昇降により塵芥投入口を開閉する扉と、扉を昇降させる扉開閉アームと、扉開閉アームを作動させる油圧シリンダとを備えた塵芥収集車の塵芥投入箱において、油圧シリンダの作動開始から所定時間経過後に油圧シリンダを停止させる制御手段と、扉の最上位置および最下位置にそれぞれ設けられたストッパと、油圧シリンダを作動させる圧油が所定以上の圧力となったときに開弁するリリーフ弁とを備えたことにより、塵芥投入口を自動的に開閉することができ、作業者による塵芥投入口の扉の開閉作業の負担を解消することが可能となる。また、万が一、扉に作業者や塵芥等のものが挟まれてしまった場合には、所定時間経過前であっても扉の昇降は停止する。また、作業者の手足が挟まれても、手足に怪我をさせるほど、その作動力は大きくないように調整されているので、安全性が高い。
【００１３】
（２）油圧シリンダを作動させるために圧油の流路を切り換える流路切換弁を備え、この流路切換弁は、塵芥投入口から投入された塵芥を塵芥収容箱へ積み込む塵芥積込装置を圧油により作動させるための流路切換弁群に連なった状態に設けられたものであることにより、流路切換弁が一箇所にまとめられ、部品点数が少なくなるので、管理が容易となる。
【００１４】
（３）制御手段が、油圧シリンダの作動開始から扉がストッパに到達するまでの時間に所定時間を加えた時間の経過後に油圧シリンダを停止させるものであることにより、扉の開閉の際に抵抗が加わり、扉がストッパに到達するまでの時間が予定以上に延びたとしても、さらに所定時間の経過までは扉の昇降を継続させることができ、塵芥投入口の開閉を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態における塵芥収集車の左側面図である。
【図２】図１の塵芥収集車の背面図である。
【図３】（ａ）は図１の塵芥収集車の塵芥投入箱の左側面図であって、内部が見えるように左側部を省略して表した図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図であって、扉を省略して表した図である。
【図４】図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３（ａ）のＣ矢視図である。
【図６】図３（ａ）のＡ矢視スケルトン図である。
【図７】油圧回路構成の一部を示す油圧回路図である。
【図８】扉自動開閉装置の電気回路図である。
【図９】ＰＬＣの制御フロー図である。
【図１０】本発明の別の実施形態を示す塵芥投入箱の左側面図であって、内部が見えるように左側部を省略して表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の実施の形態における塵芥収集車の側面図、図２は図１の塵芥収集車の背面図である。図３（ａ）は図１の塵芥収集車の塵芥投入箱の左側面図であって、内部が見えるように左側部を省略して表した図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図であって、扉を省略して表した図である。図４は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図５はＣ矢視図、図６はＡ矢視スケルトン図である。なお、図３〜図６には、各図に共通の直交３軸Ｘ−Ｙ−Ｚを示している。
【００１７】
図１および図２において、本発明の実施の形態における塵芥収集車１は、車体２の前部に運転席３が配置され、その後方に塵芥収容箱４が搭載されている。塵芥収容箱４の後方には、塵芥投入箱（ホッパ）５が連設されている。塵芥投入箱５内には、図示しない従来周知の塵芥積込装置が装備されている。塵芥投入箱５の後部には、塵芥を投入するための略矩形状の塵芥投入口６が開口されている。
【００１８】
塵芥投入口６から投入された塵芥は、塵芥積込装置により塵芥収容箱４側へ積み込まれるようになっている。また、塵芥収容箱４内には、図示しない排出板が車体前後方向に摺動可能に配設されている。排出板は、塵芥収容箱４内の横幅および上下高さと略同じ大きさに形成された板状体である。この排出板は塵芥積込時には徐々に前方に移動し、排出時には後方に移動する。
【００１９】
また、塵芥投入口６には、走行中に塵芥投入箱５から塵芥や汚水等が外へ飛散することを防止するために、昇降により塵芥投入口６を開閉する扉としてのテールゲート７が設けられている。テールゲート７は上下にスライド可能となっており、塵芥投入口６の上方へ移動することにより塵芥投入口６が開放される。
【００２０】
テールゲート７は、塵芥投入口６の開口形状に対応した形状となっており、塵芥投入箱５の後面形状に調和するように湾曲した薄板材、該薄板材の裏面に固設された補強フレームなどで構成されている。図３に示すように、塵芥投入箱５の左右一対の側板８（左の側板は図示を省略している。）には、このテールゲート７を案内するための断面コ字状の上部ガイドレール９ａおよび下部ガイドレール９ｂが設けられている。
【００２１】
テールゲート７の四隅には、案内子７ａが設けられている。各案内子７ａは、それぞれ上部および下部ガイドレール９ａ，９ｂに転動自在に嵌入されている。これにより、テールゲート７は、上部および下部ガイドレール９ａ，９ｂに沿って昇降するようになっている。また、下部ガイドレール９ｂの上端および下端には、それぞれストッパ１５ａ，１５ｂが設けられている。これらストッパ１５ａ，１５ｂに案内子７ａが当接し、テールゲート７を開放位置あるいは閉鎖位置に保持することができる。
【００２２】
さらに、本実施形態における塵芥投入箱５は、作業者の腕力を必要とすることなく、テールゲート７を自動的に昇降させて塵芥投入口６を開閉する扉自動開閉装置を備えている。この扉自動開閉装置は、扉開閉アーム１０、スライダ１１（図４参照。）、引張コイルばね１２、油圧シリンダ１３などで構成されている。
【００２３】
扉開閉アーム１０は、油圧シリンダ１３の伸縮動作によりテールゲート７を昇降させるものである。扉開閉アーム１０の一端側は、テールゲート７の移動方向に対して略直交する方向（Ｚ軸方向）に軸線を配したピン継手１０ａを介して側板８に回転自在に連結されている。一方、扉開閉アーム１０の他端側は、Ｙ軸方向に軸線を配したピン継手１０ｂ、Ｚ軸方向に軸線を配したピン継手１０ｃおよび後述するスライダ１１を介してテールゲート７の裏面に回転および車幅方向（Ｘ軸方向）に移動自在に連結されている。ピン継手１０ｃは、ピン継手１０ｂよりも先端側に設けられている。これにより、扉開閉アーム１０は、テールゲート７の昇降動作に連動して一端側の連結位置であるピン継手１０ａを中心に回動するようになっている。
【００２４】
スライダ１１は、図４に示すように、スライドシャフト１１ａ、円筒部１１ｂや連結ピン１１ｃ等で構成されている。スライドシャフト１１ａは、テールゲート７の裏面上部に固定された真っ直ぐな軸材からなり、車幅方向（Ｘ軸方向）に延在している。円筒部１１ｂは、スライドシャフト１１ａの長手方向に沿ってスライド自在に、かつスライドシャフト１１ａの軸線周りに回動自在に、スライドシャフト１１ａに外嵌されている。連結ピン１１ｃは、その軸線がスライドシャフト１１ａの長手方向に対して直交するように、円筒部１１ｃの外周部に突設されている。なお、連結ピン１１ｃは、前述のピン継手１０ｃを兼ねている。
【００２５】
引張コイルばね１２（付勢部材）は、一端側のフック１２ａが扉開閉アーム１０の中間部上側に固設された掛止部１０ｄに掛止（連結）されている。また、引張コイルばね１２の他端側のフック１２ｂは、扉開閉アーム１０の基端部（ピン継手１０ａ）より高位置において、側板８上に固設されたばね掛止部１４に掛止（連結）されている。これにより、引張コイルばね１２は、扉開閉アーム１０を、その一端側の連結位置であるピン継手１０ａを中心に上方回動する方向へ付勢する。なお、引張コイルばね１２は、テールゲート７の昇降位置にかかわらず、常に張力が発生するように設けられている。
【００２６】
油圧シリンダ１３は、その伸長動作により扉開閉アーム１０を作動させるものである。油圧シリンダ１３の一端側となるシリンダの端部は、Ｚ軸方向に軸線を配したピン継手１３ａを介して側板８に回転自在に連結されている。但し、このピン継手１３ａは、前述のピン継手１０ａより下側に設置されている。一方、油圧シリンダ１３の他端側となるロッドの端部は、Ｚ軸方向に軸線を配したピン継手１３ｂを介して扉開閉アーム１０の中間部下側に回転自在に連結されている。
【００２７】
このように設けられた油圧シリンダ１３が伸長すると、油圧シリンダ１３および扉開閉アーム１０は、それぞれピン継手１３ａおよびピン継手１０ａ周りに上方へ回動する。そして、この上方へ回動する扉開閉アーム１０は、スライダ１１を介してテールゲート７を上昇させる。一方、油圧シリンダ１３が収縮すると、油圧シリンダ１３および扉開閉アーム１０は、それぞれピン継手１３ａおよびピン継手１０ａ周りに下方へ回動する。そして、この下方へ回動する扉開閉アーム１０は、スライダ１１を介してテールゲート７を下降させる。
【００２８】
次に、油圧シリンダ１３の油圧系統について説明する。図７は本実施形態における塵芥収集車１の油圧回路構成の一部を示す油圧回路図である。図７に示すように、本実施形態における塵芥収集車１では、塵芥投入箱５のロックおよび開閉動作、塵芥積込装置を構成する摺動板の上昇・下降動作および圧縮板の圧縮・反転動作、塵芥収容箱４内の排出板の前後動作をそれぞれ行わせるための油圧シリンダ（図示せず。）をそれぞれ作動させるための流路切換弁群２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを含む油圧切替部２０を備えている。
【００２９】
そして、本実施形態においては、油圧シリンダ１３を作動させるための流路切換弁２０ｅも、これらの流路切換弁群２０ａ〜２０ｄに連なった状態に設けられており、この流路切換弁２０ｅを含めて油圧切替部２０を構成している。油圧切替部２０には、リザーバ２１から入力配管２３を通じて油圧ポンプ２２により圧油（作動油）が供給される。また、作動油は、油圧切替部２０からリターン配管２４を通ってリザーバ２１へ戻るようになっている。油圧ポンプ２２は、塵芥収集車１のエンジン（図示せず。）から動力取出装置（ＰＴＯ）により取り出された動力により駆動される。
【００３０】
流路切換弁２０ｅの吐出側の２ポートには、それぞれ２位置２ポートの第１切換弁３０および第２切換弁３１が接続されている。第１および第２切換弁３０，３１は、ポペット型電磁切換弁であり、内部リークが非常に少ないという特徴がある。
【００３１】
第１切換弁３０と油圧シリンダ１３のロッド側ポート１３ｃとは、油圧シリンダ１３側への流れを許容するように配置された一方向絞り弁３２を介して接続されている。第２切換弁３１と油圧シリンダ１３のヘッド側ポート１３ｄとは、油圧シリンダ１３側への流れを許容するように配置された一方向絞り弁３３を介して接続されている。
【００３２】
また、この油圧回路においては、油圧シリンダ１３のヘッド側およびロッド側の圧油をいつでも開放できるように、圧油開放手段が設けられている。図７に示す圧油開放手段は、架設配管３４ａ、第１開閉弁３５ａ、第２開閉弁３５ｂ、ドレン配管３４ｂ等で構成されている。架設配管３４ａは、油圧シリンダ１３のロッド側ポート１３ｃとヘッド側ポート１３ｄに連通するように設けられている。第１開閉弁３５ａは、この架設配管３４ａの途中位置に介設されている。ドレン配管３４ｂは、油圧シリンダ１３のロッド側ポート１３ｃがリザーバ２１に連通するように設けられている。第２開閉弁３５ｂは、このドレン配管３４ｂの途中位置に介設されている。
【００３３】
このような圧油開放手段の２つの開閉弁３５ａ，３５ｂを開放することで、油圧シリンダ１３のヘッド側およびロッド側の圧油が開放され、この油圧シリンダ１３と連動するテールゲート（図７では「Ｔ／Ｇ」と示す。）７が手動操作により容易に昇降可能となる。なお、圧油開放手段は、油圧シリンダ１３のヘッド側およびロッド側の作動油の圧力を開放して、この油圧シリンダ１３のロッドを自在に伸縮できるようにするものであれば良い。
【００３４】
さらに、この油圧回路においては、流路切換弁２０ｅと第１および第２切換弁３０，３１との間に、供給される圧油が所定のセット圧以上の圧力となったときに開弁するリリーフ弁３６ａ，３６ｂがそれぞれ設けられている。これにより、油圧シリンダ１３のヘッド側およびロッド側の圧油、すなわち油圧シリンダ１３を作動させる圧油が所定以上の圧力となった際に、それぞれリリーフ弁３６ａ，３６ｂが開弁され、圧油はリターン配管２４へと戻される。
【００３５】
次に、油圧シリンダ１３を伸縮させる際の各弁の切換動作等について説明する。
【００３６】
油圧シリンダ１３を伸長させる場合は、第１および第２開閉弁３５ａ，３５ｂを閉鎖状態とし、油圧ポンプ２２を駆動する。そして、流路切換弁２０ｅをａ位置に切り換え、第１切換弁３０をｂ位置に切り換え、第２切換弁３１をａ位置に切り換える。すると、油圧ポンプ２２から入力配管２３を通じて供給される作動油が油圧シリンダ１３のヘッド側ポート１３ｄに供給されるとともに、油圧シリンダ１３のロッド側ポート１３ｃからリターン配管２４へ作動油が戻されて、油圧シリンダ１３のロッドが伸長する。
【００３７】
そして、油圧シリンダ１３の伸長動作を停止させる場合は、上記状態より、流路切換弁２０ｅをｃ位置に切り換え、第１切換弁３０をａ位置に切り換える。すると、油圧シリンダ１３のヘッド側ポート１３ｄへの作動油の供給が停止し、さらにロッド側ポート１３ｃおよびヘッド側ポート１３ｄの作動油の逃げ道が閉ざされる。これにより、油圧シリンダ１３は伸長動作を停止するとともに、その状態を維持するようになる。また、第１および第２切換弁３０，３１をａ位置に保持することで、内部リークが非常に少なくなり、油圧シリンダ１３が収縮して、テールゲート７が降下してしまうことが防止される。
【００３８】
一方、油圧シリンダ１３を収縮させる場合は、上記停止状態より、流路切換弁２０ｅをｂ位置に切り換え、第１切換弁３０をａ位置に保持して、第２切換弁３１をｂ位置に切り換える。すると、油圧ポンプ２２から入力配管２３を通じて供給される作動油が油圧シリンダ１３のロッド側ポート１３ｃに供給されるとともに、油圧シリンダ１３のヘッド側ポート１３ｄからリターン配管２４へ作動油が戻されて、油圧シリンダ１３のロッドが収縮する。
【００３９】
そして、油圧シリンダ１３の収縮動作を停止させる場合は、上記状態より、流路切換弁２０ｅをｃ位置に切り換え、第２切換弁３１をａ位置に切り換える。すると、油圧シリンダ１３のロッド側ポート１３ｃへの作動油の供給が停止し、さらにロッド側ポート１３ｃおよびヘッド側ポート１３ｄの作動油の逃げ道が閉ざされる。これにより、油圧シリンダ１３は収縮動作を停止するとともに、その状態を維持するようになる。
【００４０】
ここで、図８を参照して扉自動開閉装置の電気回路構成について説明する。図８は扉自動開閉装置の電気回路図である。
【００４１】
図８において上昇用ボタン４１および下降用ボタン４２は、テールゲート７を昇降させるためのスイッチであり、塵芥投入箱５の側部に設けられている。上昇用ボタン４１および下降用ボタン４２は、制御手段としてのＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）４０に接続されている。ソレノイド２５ａ，２５ｂは、前述の流路切換弁２０ｅを作動させるアクチュエータである。ソレノイド３０ａ，３１ａは、それぞれ前述の第１および第２切換弁３０，３１を作動させるアクチュエータである。
【００４２】
ＰＬＣ４０は、上昇用ボタン４１が押下されたときは、ソレノイド２５ａ，３０ａへ通電する。これにより、流路切換弁２０ｅはａ位置に切り換えられ、第１切換弁３０はｂ位置に切り換えられ、第２切換弁３１はａ位置に保持される。また、ＰＬＣ４０は、下降用ボタン４２が押下されたときは、ソレノイド２５ｂ，３１ａへ通電する。これにより、流路切換弁２０ｅはｂ位置に切り換えられ、第１切換弁３０はａ位置に保持され、第２切換弁３１はｂ位置に切り換えられる。
【００４３】
また、上昇用ボタン４１も下降用ボタン４２も押下されないときは、ＰＬＣ４０は、ソレノイド２５ａ，２５ｂ，３０ａ，３１ａのいずれへも通電せず、流路切換弁２０ｅは中立のｃ位置に、第１切換弁３０はａ位置に、第２切換弁３１はａ位置にそれぞれ保持される。このように、流路切換弁２０ｅ、第１切換弁３０および第２切換弁３１の切り換えは、上昇用ボタン４１および下降用ボタン４２の操作に連動してＰＬＣ４０により行われる。
【００４４】
また、ＰＬＣ４０は、上昇用ボタン４１および下降用ボタン４２が押下されてから所定時間の経過を監視し、油圧シリンダ１３の作動開始から所定時間経過後に、ソレノイド２５ａ，２５ｂ，３０ａ，３１ａを非通電状態とする。これにより、流路切換弁２０ｅは中立のｃ位置に、第１切換弁３０はａ位置に、第２切換弁３１はａ位置にそれぞれ切り換えられ、油圧シリンダ１３は停止する。
【００４５】
次に、塵芥投入口６を開閉するテールゲート７の昇降動作について、図６のスケルトン図、図７の油圧回路図および図９のＰＬＣ４０の制御フロー図を参照して説明する。
【００４６】
図６（ａ）は、油圧シリンダ１３を最も収縮させて、テールゲート７を最下位置まで降下させた状態を示す。このとき、上昇用ボタン４１および下降用ボタン４２がいずれも押下されないときは、流路切換弁２０ｅは中立のｃ位置に、第１切換弁３０はａ位置に、第２切換弁３１はａ位置にそれぞれ保持されており、この状態でテールゲート７の昇降位置を固定する場合は、第１および第２開閉弁３５ａ，３５ｂを閉鎖したままとしておく。
【００４７】
図６（ａ）の状態からテールゲート７を上昇させ、塵芥投入口６を開口させる場合は、上昇用ボタン４１を押下する。ＰＬＣ４０は上昇用ボタン４１が押下されると（図９のＳ１００）、ソレノイド２５ａ，３０ａへ通電する（Ｓ１０１）。これにより、流路切換弁２０ｅはａ位置に切り換えられ、第１切換弁３０はｂ位置に切り換えられ、第２切換弁３１はａ位置に保持される。すると、油圧シリンダ１３が伸長し、この伸長動作に連動して、扉開閉アーム１０は、ピン継手１０ａを中心に上方へ回動する。
【００４８】
そして、扉開閉アーム１０の先端部に連結されたテールゲート７が、図６（ｂ）に示すように上昇する。このとき、ＰＬＣ４０は所定時間の経過を監視しており（Ｓ１０２）、所定時間の経過まではソレノイド２５ａ，３０ａへの通電を継続する（Ｓ１０１）。そして、遂には、図６（ｃ）に示すように、テールゲート７が最上位置のストッパ１５ａに到達して塵芥投入口６が全開する。
【００４９】
なお、ＰＬＣ４０には、Ｓ１０２において監視する所定時間として、図６（ａ）に示す最下位置での油圧シリンダ１３の作動開始から、図６（ｃ）に示すテールゲート７が最上位置のストッパ１５ａに到達するまでの時間に所定時間を加えた時間が設定されている。したがって、テールゲート７が最上位置のストッパ１５ａに到達した後もＰＬＣ４０はソレノイド２５ａ，３０ａへの通電を継続するが、テールゲート７はストッパ１５ａに到達しているため、扉開閉アーム１０はそれ以上回動することができず、油圧シリンダ１３は伸長動作を停止し、ヘッド側の圧力が高くなる。
【００５０】
そして、この油圧シリンダ１３のヘッド側の圧力が所定以上の圧力となったとき、リリーフ弁３６ｂが開弁し、作動油がリターン配管２４を通じてリザーバ２１へと戻される。その後、所定時間が経過すると（Ｓ１０２）、ＰＬＣ４０はソレノイド２５ａ，３０ａへの通電を停止する（Ｓ１０３）。これにより、流路切換弁２０ｅは中立のｃ位置に、第１切換弁３０はａ位置に、第２切換弁３１はａ位置にそれぞれ切り換えられ、油圧シリンダ１３は停止状態を維持し、テールゲート７は最上位置に固定される。これにより、塵芥投入口６への塵芥投入作業が可能となる。
【００５１】
次に、塵芥投入作業が終了するなどして、テールゲート７を下降させ、塵芥投入口６を閉口させる場合は、図６（ｃ）に示す状態で下降用ボタン４２を押下する。ＰＬＣ４０は下降用ボタン４２が押下されると（Ｓ１００）、ソレノイド２５ｂ，３１ａへ通電する（Ｓ１０１）。これにより、流路切換弁２０ｅはｂ位置に切り換えられ、第１切換弁３０はａ位置に保持され、第２切換弁３１はｂ位置に切り換えられる。すると、油圧シリンダ１３が収縮し、この収縮動作に連動して扉開閉アーム１０は、ピン継手１０ａを中心に下方へ回動する。
【００５２】
これにより、この扉開閉アーム１０の先端部に連結されたテールゲート７は、図６（ｃ）に示す最高位置より、同図（ｂ）に示すように降下していく。このとき、ＰＬＣ４０は所定時間の経過を監視しており（Ｓ１０２）、所定時間の経過まではソレノイド２５ｂ，３１ａへの通電を継続する（Ｓ１０１）。そして、遂には、図６（ａ）に示すように、テールゲートが最下位置のストッパ１５ｂに到達して塵芥投入口６が全閉する。
【００５３】
なお、ＰＬＣ４０には、Ｓ１０２において監視する所定時間として、図６（ｃ）に示す最上位置での油圧シリンダ１３の作動開始から、図６（ａ）に示すテールゲート７がストッパ１５ｂに到達するまでの時間に所定時間を加えた時間が設定されている。したがって、テールゲート７がストッパ１５ｂに到達した後もＰＬＣ４０はソレノイド２５ｂ，３１ａへの通電を継続するが、テールゲート７はストッパ１５ｂに到達しているため、扉開閉アーム１０はそれ以上回動することができず、油圧シリンダ１３は収縮動作を停止し、ロッド側の圧力が高くなる。
【００５４】
そして、この油圧シリンダ１３のロッド側の圧力が所定以上の圧力となったとき、リリーフ弁３６ａが開弁し、作動油がリターン配管２４を通じてリザーバ２１へと戻される。その後、所定時間が経過すると（Ｓ１０２）、ＰＬＣ４０はソレノイド２５ｂ，３１ａへの通電を停止する（Ｓ１０３）。これにより、流路切換弁２０ｅは中立のｃ位置に、第１切換弁３０はａ位置に、第２切換弁３１はａ位置にそれぞれ切り換えられ、油圧シリンダ１３は停止状態を維持し、テールゲート７は最下位置に固定される。これにより、塵芥収集車１の走行中に振動などによってテールゲート７が開いてしまうことはなく、安全に走行することができるようになる。
【００５５】
以上に説明した塵芥収集車１の塵芥投入箱５によれば、油圧シリンダ１３の伸縮力によって塵芥投入口６のテールゲート７を自動的に開閉することができるので、作業者によるテールゲート７の開閉作業の負担を解消することができる。また、この塵芥投入箱５では、万が一、テールゲート７に作業者や塵芥等のものが挟まれてしまった場合にも、リリーフ弁３６ａ，３６ｂが作動するが、作業者の手足に怪我をさせるほど、その作動力は大きくなく、テールゲート７の昇降が停止するので、安全性が高い。また、作業者の手足などが挟まれたときには、安全側にテールゲート７を一旦昇降させ、手足が挟まれた状態を解消させても良い。
【００５６】
また、この塵芥投入箱５では、ＰＬＣ４０が、油圧シリンダ１３の作動開始からテールゲート７がストッパ１５ａあるいは１５ｂに到達するまでの時間に所定時間を加えた時間の経過後に油圧シリンダ１３を停止させるものであるため、テールゲート７の開閉の際に抵抗が加わり、テールゲート７がストッパ１５ａあるいは１５ｂに到達するまでの時間が予定以上に延びても、さらに所定時間の経過まではテールゲート７の昇降が継続するので、塵芥投入口６の開閉を確実に行うことができる。
【００５７】
また、引張コイルばね１２には、テールゲート７の昇降位置にかかわらず、常に張力が発生するようになっている。つまり、引張コイルばね１２の張力は、テールゲート７の荷重の一部ないし全部を支持するように働いている。したがって、引張コイルばね１２が設けられていない場合と比較して、油圧シリンダ１３にかかる負担が軽減されるので、油圧シリンダ１３のシリンダ径の小型化を図ることができる。
【００５８】
また、この塵芥投入箱５では、図７に示すように、油圧回路に第１および第２開放弁３５ａ，３５ｂ等からなる油圧開放手段が設けられているため、何らかの事情（油圧ポンプ２２やソレノイド２５ａ，２５ｂ，３０ａ，３１ａの故障等）により、油圧シリンダ１３の伸縮力によるテールゲート７の開閉が不能に陥った場合には、第１および第２開放弁３５ａ，３５ｂを開放することによって、手動操作にてテールゲート７を開閉することができる。この場合、引張コイルばね１２の張力は、テールゲート７の荷重の一部ないし全部を常に支持するように働くので、作業者は比較的楽にテールゲート７を昇降させることができる。
【００５９】
上記実施形態においては、塵芥投入箱５の後面に扉開閉アーム１０が設置された例を挙げて説明したが、本発明は、塵芥投入箱５の側面に扉開閉アームが設置されたものについても適用可能である。例えば、図１０に示すような塵芥投入箱に本発明を適用することができ、同様の作用効果が奏される。
【００６０】
図１０において、符号５２は扉開閉アームであり、塵芥投入箱５０の側面に一端部が回転自在に支持され、他端部がテールゲート５１の上端側部に回転自在に連結されている。この扉開閉アーム５２が支点５２ａを中心に回動することでテールゲート５１が昇降する。符号５３は引張コイルばねであり、その一端部は、扉開閉アーム５２の途中位置に掛止され、その他端部は塵芥投入箱５０の側面の所定位置に掛止されている。扉開閉アーム５２は、この引張コイルばね５３の弾性力によって、上方回動する方向へ付勢されている。
【００６１】
符号５４は、油圧シリンダである。この油圧シリンダ５４は、一端側が塵芥投入箱５０の側面に回転自在に連結されており、他端側が扉開閉アーム５２の中間部に回転自在に連結されている。油圧シリンダ５４の油圧系統については、前述の図７と同様である。
【００６２】
油圧シリンダ５４が伸長すると、２点鎖線で示すように、油圧シリンダ５４および扉開閉アーム５２は、それぞれ支点５４ａおよび支点５２ａ周りに上方回動し、テールゲート５１を上昇させる。一方、油圧シリンダ５４が収縮すると、油圧シリンダ５４および扉開閉アーム５２は、それぞれ支点５４ａおよび支点５２ａ周りに下方回動し、テールゲート５１を下降させる。
【００６３】
なお、本実施形態においては、塵芥収容箱４および塵芥投入箱５が車体２上に搭載された塵芥収集車１について説明したが、塵芥投入箱４および塵芥投入箱５により塵芥収集コンテナを構成することも可能である。この塵芥収集コンテナは、運搬車両に積み降ろし可能として、塵芥収集車１と同様に使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、家庭や工場などから発生した塵芥を収集する塵芥収集車や塵芥収集コンテナなどに塵芥を投入するための塵芥投入箱およびこれを備えた塵芥収集車に有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 塵芥収集車
２ 車体
３ 運転席
４ 塵芥収容箱
５，５０ 塵芥投入箱
６ 塵芥投入口
７，５１ テールゲート
８ 側板
１０，５２ 扉開閉アーム
１１ スライダ
１２，５３ 引張コイルばね
１３，５４ 油圧シリンダ
１４ ばね係止部
１５ａ，１５ｂ ストッパ
２０ 油圧切替部
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ 流路切換弁
２１ リザーバ
２２ 油圧ポンプ
２５ａ，２５ｂ，３０ａ，３１ａ ソレノイド
３０ 第１切換弁
３１ 第２切換弁
３２，３３ 一方向絞り弁
３５ａ 第１開閉弁
３５ｂ 第２開閉弁
３６ａ，３６ｂ リリーフ弁
４０ ＰＬＣ
４１ 上昇用ボタン
４２ 下降用ボタン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降により塵芥投入口を開閉する扉と、
前記扉を昇降させる扉開閉アームと、
前記扉開閉アームを作動させる油圧シリンダと
を備えた塵芥投入箱において、
前記油圧シリンダの作動開始から所定時間経過後に前記油圧シリンダを停止させる制御手段と、
前記扉の最上位置および最下位置にそれぞれ設けられたストッパと、
前記油圧シリンダを作動させる圧油が所定以上の圧力となったときに開弁するリリーフ弁と
を備えた塵芥投入箱。
【請求項２】
前記油圧シリンダを作動させるために前記圧油の流路を切り換える流路切換弁を備え、
この流路切換弁は、前記塵芥投入口から投入された塵芥を塵芥収容箱へ積み込む塵芥積込装置を圧油により作動させるための流路切換弁群に連なった状態に設けられたものである請求項１記載の塵芥投入箱。
【請求項３】
前記制御手段は、前記油圧シリンダの作動開始から前記扉が前記ストッパに到達するまでの時間に所定時間を加えた時間の経過後に前記油圧シリンダを停止させるものである
請求項１または２に記載の塵芥投入箱。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の塵芥投入箱を備えた塵芥収集車。
【請求項１】
昇降により塵芥投入口を開閉する扉と、
前記扉を昇降させる扉開閉アームと、
前記扉開閉アームを作動させる油圧シリンダと
を備えた塵芥投入箱において、
前記油圧シリンダの作動開始から所定時間経過後に前記油圧シリンダを停止させる制御手段と、
前記扉の最上位置および最下位置にそれぞれ設けられたストッパと、
前記油圧シリンダを作動させる圧油が所定以上の圧力となったときに開弁するリリーフ弁と
を備えた塵芥投入箱。
【請求項２】
前記油圧シリンダを作動させるために前記圧油の流路を切り換える流路切換弁を備え、
この流路切換弁は、前記塵芥投入口から投入された塵芥を塵芥収容箱へ積み込む塵芥積込装置を圧油により作動させるための流路切換弁群に連なった状態に設けられたものである請求項１記載の塵芥投入箱。
【請求項３】
前記制御手段は、前記油圧シリンダの作動開始から前記扉が前記ストッパに到達するまでの時間に所定時間を加えた時間の経過後に前記油圧シリンダを停止させるものである
請求項１または２に記載の塵芥投入箱。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の塵芥投入箱を備えた塵芥収集車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１４８６１４（Ｐ２０１１−１４８６１４Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２４３５（Ｐ２０１０−１２４３５）
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００２３５８）新明和工業株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００２３５８）新明和工業株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
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