JP6527486B2 - 不整地運搬車 - Google Patents

Description

本発明は、河川や湖沼、海等に沿った水分量の多い泥地や山岳地等の不整地においてその不整地の土砂等を運搬するクローキャリア等の不整地運搬車に係り、特に荷台に積載する土砂等の過積載を報知する報知装置を備えた不整地運搬車に関する。

この種の不整地運搬車として、例えば特許文献１に記載されたクローラキャリアが知られている。このクローラキャリアは、履帯式の走行体の上部に旋回装置を介して旋回体が設置された構成をしている。旋回体の基枠である旋回フレーム上の前部左側には運転室、前部右側にはエンジンや油圧ポンプを有する動力源部が搭載されている。旋回フレーム上の後部には、左右に伸びる枢着ピンを中心に上下動可能に荷台（以下、ベッセルと記載する）が取付けられ、旋回フレームとベッセルとの間にベッセルシリンダが取付けられている。

特開平１１−３４３６３７号公報

ベッセルに積載された積載物の質量（以下、積載質量と記載する）は、旋回装置を通して走行体で支持されるのでクローラキャリアの機体寿命等に影響する。そのため、積載質量には、一般に許容最大値（以下、最大積載質量と記載する）が設定される。

しかし、実際の稼働現場では、積載物の比重が大きいと、積載物の体積の割に積載質量が重くなるため、最大積載質量を超えて積載物が積載された過積載の状態となることがある。また、最大積載質量はベッセルの物理的な受け入れ量に対して余裕を確保して設定されるため、積載質量が最大積載質量を超えたことに気付かないまま積込作業が継続されることもある。過積載状態が過度に発生するとクローラキャリアの機体寿命を縮める場合がある。

また、クローラキャリアは、旋回フレーム上に運転室や動力源部、ベッセル等を集約してコンパクトに構成しつつ旋回機構を確保する必要があるため、レイアウトの自由度が低く積載質量を計測する専用の計器を追加することは困難である。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、部品の追加を抑えつつ過積載を作業者に報知することで機体寿命の短縮を抑止し機体性能を維持することができる不整地運搬車を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、履帯式の走行体と、前記走行体上に旋回可能に設けられた旋回フレームと、前記旋回フレーム上の前部に設けた運転室と、前記旋回フレーム上の後部に設けたベッセルと、前記旋回フレーム及び前記ベッセルに両端が連結されたベッセルシリンダと、前記ベッセルシリンダの圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサからの信号を基に前記ベッセルに積載されている積載物の質量である積載質量を演算する積載質量演算装置と、前記積載質量の予め設定された上限値である最大積載質量を記憶した記憶装置と、前記積載質量演算装置で演算された積載質量と前記記憶装置から読み出した前記最大積載質量と比較する比較部を有しており、その比較部からの出力値により前記積載質量が前記最大積載質量以上であれば過積載、前記最大積載質量より小さければ許容積載と判定して判定信号を出力する判定装置と、前記判定装置からの判定信号に基づいて少なくとも過積載である場合にその旨を報知する報知装置と、油圧ポンプと、前記油圧ポンプから前記ベッセルシリンダに供給される圧油を制御するコントロールバルブと、前記積載質量の演算処理を指示するための測定指示装置と、パイロットポンプと、前記パイロットポンプからの圧油を制御して前記コントロールバルブにパイロット信号を出力するパイロット操作装置と、前記パイロット操作装置に接続する前記パイロットポンプの吐出管路に設けた電磁切換弁と、ロック位置であるときに前記電磁切換弁を閉位置に、ロック解除位置であるときに前記電磁切換弁を開位置に切り換えるロックレバー信号を出力するゲートロックレバーとを備えた不整地運搬車において、前記積載質量演算装置は、前記測定指示装置から信号が入力されると前記コントロールバルブに信号を出力し前記ベッセルシリンダを伸長させて前記ベッセルを上昇させる出力部と、前記ロックレバー信号が前記ゲートロックレバーのロック位置を識別する信号で、かつ前記測定指示装置からの信号が入力されることを判定条件として判定処理を実行する判定部と、前記判定条件が満たされた場合に、前記ベッセルの上昇時に前記圧力センサから入力された信号を基に前記積載質量の演算処理を実行する実行部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、部品の追加を抑えつつ過積載を作業者に報知することで機体寿命の短縮を抑止し機体性能を維持することができる。

本発明の一実施形態に係る不整地運搬車の一例であるクローラキャリアの側面図である。 本発明の一実施形態に係る不整地運搬車の一例であるクローラキャリアの平面図である。 本発明の一実施形態に係る不整地運搬車の一例であるクローラキャリアの正面図である。 図１−図３に示したクローラキャリアに備えられた油圧駆動装置の回路図である。 図１−図３に示したクローラキャリアに備えられた制御装置における積載質量の演算及び積載状態の判定に関わる部分を抽出して表した機能ブロック図である。 図１−図３に示したクローラキャリアに備えられた制御装置の演算装置について詳しく表した機能ブロック図である。 図１−図３に示したクローラキャリアに備えられた演算装置による積載質量の演算及び積載状態の判定に関する処理の手順を表すフローチャートである。

以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。

１．クローラキャリア
図１は本発明の一実施形態に係る不整地運搬車の一例であるクローラキャリアの側面図、図２は平面図、図３は正面図である。以降、運転席に着いたオペレータの前側（図２中の左側）、後側（図２中の右側）、左側（図２中の下側）、右側（図２中の上側）をクローラキャリアの前、後、左、右とし、それぞれ単に前側、後側、左側、右側と記載する。

図１−図３に示したクローラキャリアは、走行体１及び旋回体６を備えている。図２に示すように、上面視で旋回体６は走行体１を覆うように走行体１の車幅に沿う形で矩形状に形成されている。

１−１．走行体
走行体１は履帯式であり、トラックフレーム２、駆動輪３、従動輪４及び履帯５を備えている。トラックフレーム２は上から見てＨ字状のフレームである。駆動輪３はトラックフレーム２の左右の前部に設けられていて、後述する走行用油圧モータ３３，３４（図４参照）により回転駆動する。従動輪４はトラックフレーム２の左右の後部に回転自在に設けられている。履帯５は左右それぞれにおいて駆動輪３と従動輪４に掛け回されている。この走行体１は、駆動輪３によって履帯５を駆動することにより、山岳地、泥地、山道等の不整地を走行することができる。

１−２．旋回体
旋回体６は、旋回フレーム８、運転室１０、動力源部（パワーユニット）１２及びベッセル９を備えている。

旋回フレーム８は旋回体６の基枠であり、トラックフレーム２の上部に旋回装置７を介して旋回可能に設置されている。旋回装置７は、旋回モータ５５（図４参照）及び歯車機構（図示せず）によって、鉛直方向に延びる軸を中心にして走行体１に対して旋回体６を旋回させるものである。

運転室１０は、旋回フレーム８上の前部における左右方向の一方側（本実施形態では左側）に設けられている。図１−図３では図示していないが、運転室１０の内部には、操作者が座る運転席（図示せず）の他、各種駆動装置の動作を指示するための操作装置（図４のパイロット操作装置４３，４４等）、ゲートロックレバー１４（図４）、積載質量の演算動作を指示するための測定指示装置９９（図５）、各種情報を報知する報知装置９８（図５）等が設けられている。

動力源部１２は、旋回フレーム８上における運転室１０の左右方向の他方側（本実施形態では右側）の領域から後側の領域に掛けてＬ字状に配置されている。この動力源部１２には、いずれも後述する図４に示す要素であるが、不整地運搬車の動力源であるエンジン２１の他、両傾転ポンプ３１，３２、パイロットポンプ４１、油圧ポンプ５１、ラジエータ２２、オイルクーラ５６、作動油タンクＴ等が備わっている。

ベッセル９は外形が矩形状で、運転室１０及び動力源部１２の後側に位置するように旋回フレーム８上の後部に設けられている。このベッセル９の下部側の後端部は左右に伸びるピン１１を介して旋回フレーム８の後端部に連結されている。また、ベッセル９はベッセルシリンダ５７（図４で後述）によっても旋回フレーム８と連結されている。ベッセルシリンダ５７は旋回フレーム８及びベッセル９の間に配置され、旋回フレーム８及びベッセル９に両端が回動自在に連結されている。このベッセルシリンダ５７の伸縮に伴って、ピン１１を中心にして旋回フレーム８に対してベッセル９が回動し起伏する。本実施形態のベッセル９は両側に側板を有するタイプであるが、ベッセル９の構成は図示したものに限定されない。

１−３．その他
ここで、上記のゲートロックレバー１４（図４）は運転席の乗降側に設置されていて、寝かせた閉鎖状態では操作者の降車を妨げ、降車するにはゲートロックレバー１４を引き上げて運転席に対する乗降口を開放状態にしなければならないように構成されている。以下、ゲートロックレバー１４のポジションとして、寝かせた状態を操作系の「ロック解除位置」、引き上げた状態を操作系の「ロック位置」と記載する。ゲートロックレバー１４のポジションがロック位置である場合、操作の有無に関わらず各種操作装置から操作信号が出力されなくなり、操作装置による操作が無効化されて走行、旋回及びダンプの動作が禁止される。ゲートロックレバー１４のポジションがロック解除位置になると、各種操作装置から操作に応じた操作信号が出力されるようになり、操作装置による操作が有効化されて走行、旋回及びダンプの動作が許容される。

また、上記の測定指示装置９９（図５）は、後述する積載質量の演算動作の実行を指示する装置であり、機械的なスイッチでも良いし、報知装置９８等にタッチパネルが備わっている場合には画面上のボタン等でも良い。報知装置９８は運転室１０内において運転席に座った操作者が見易い位置、例えば前方のピラー等に設置されている。この報知装置９８には、エンジン回転数等のクローラキャリアの稼働情報の他、ベッセルに積載された積載物の質量（以下、積載質量と記載する）や積載状態（後述する過積載状態であるか許容積載状態であるか）を適宜表示させることができる。

２．油圧駆動装置
図４は図１−図３に示したクローラキャリアに備えられた油圧駆動装置の回路図である。この図に示した油圧駆動装置は、エンジンユニット２０、走行回路３０、パイロット回路４０、ダンプ・旋回回路５０等を備えている。

２−１．エンジンユニット
エンジンユニット２０には、エンジン２１及びラジエータ２２が含まれる。エンジン２１の出力軸は、シャフト２３やカップリング等を介して両傾転ポンプ３１，３２、パイロットポンプ４１、油圧ポンプ５１及びファン２４に連結しており、エンジン２１によりこれらポンプやファンが駆動される。ラジエータ２２は管路２５，２６を介してエンジン２１にループ状に接続されており、管路２５，２６を介してラジエータ２２とエンジン２１との間で冷却水が循環する。ラジエータ２２はファン２４で誘起される冷却風で冷却され、ラジエータ２２で冷却された冷却水によりエンジン２１が冷却される。

２−２．走行回路
走行回路３０には、可変容量型の両傾転ポンプ（ＨＳＴポンプ）３１，３２が含まれる。両傾転ポンプ３１，３２は、一対の入出力ポートを持つ両傾転斜板機構、及び両傾転斜板の傾斜角を調整するレギュレータを備えている。レギュレータは操作者の操作に伴って走行用の操作装置（図示せず）から出力される操作信号に応じて駆動されるように構成されており、レギュレータを駆動することで両傾転ポンプ３１，３２の圧油の吐出方向と吐出流量が制御される。両傾転ポンプ３１と左側の履帯５の走行用油圧モータ３３は、管路３６，３７によりループ状に接続して閉回路を構成している。同様に、両傾転ポンプ３２と走行用油圧モータ３４は、管路３８，３９によりループ状に接続して閉回路を構成している。

２−３．パイロット回路（操作系）
パイロット回路４０には、パイロットポンプ４１、電磁切換弁４２及びパイロット操作装置４３，４４等が含まれる。

パイロットポンプ４１は例えばギヤポンプであり、作動油タンクＴに貯留された作動油を吸い込み、圧油として吐出管路４５に吐出する。パイロットポンプ４１の吐出管路４５はパイロット操作装置４３，４４に接続しており、この吐出管路４５の途中に上記電磁切換弁４２が設けられている。電磁切換弁４２のソレノイド駆動部は運転室１０（図１等）の上記ゲートロックレバー１４の位置検出部１４ａと電気的に接続しており、位置検出部１４ａからの信号に応じて位置が切り換わって吐出管路４５を開通及び遮断する。具体的には、ゲートロックレバー１４がロック位置に引き上げられると電磁切換弁４２が閉位置に切り換わって吐出管路４５が遮断され、ゲートロックレバー１４がロック解除位置に下げられると電磁切換弁４２が開位置に切り換わって吐出管路４５が開通される。

パイロット操作装置４３は減圧弁４３ａ，４３ｂ及び操作レバー４３ｃを備えていて、パイロットポンプ４１からの圧油の流れを減圧弁４３ａ，４３ｂで制御してパイロット信号として出力する。具体的には、減圧弁４３ａ，４３ｂの一次側ポートには吐出管路４５が、二次側ポートにはパイロット管路４６ａ，４６ｂが接続している。パイロット管路４６ａ，４６ｂはそれぞれコントロールバルブ５２の受圧部５２ａ，５２ｂに接続している。操作レバー４３ｃを操作すると操作方向に対応した減圧弁が操作量に応じた量だけ開き、操作に応じたパイロット信号が出力される。例えば図４中で操作レバー４３ｃを左側に倒すと減圧弁４３ａが操作量に応じて開き、操作量に応じたパイロット信号がパイロット管路４６ａを介してコントロールバルブ５２の受圧部５２ａに出力される。反対に図４中で操作レバー４３ｃを右側に倒すと減圧弁４３ｂが操作量に応じて開き、操作量に応じたパイロット信号がパイロット管路４６ｂを介してコントロールバルブ５２の受圧部５２ｂに出力される。但し、電磁切換弁４２により吐出管路４５が遮断されているときは、操作の有無に関わらずパイロット操作装置４３からパイロット信号は出力されない。

パイロット操作装置４４もパイロット操作装置４３と同様、減圧弁４４ａ，４４ｂ及び操作レバー４４ｃを備えていて、パイロットポンプ４１からの圧油の流れを減圧弁４４ａ，４４ｂで制御してパイロット信号として出力する。具体的には、減圧弁４４ａ，４４ｂの一次側ポートには吐出管路４５が、二次側ポートにはパイロット管路４７ａ，４７ｂが接続している。パイロット管路４７ａ，４７ｂはそれぞれコントロールバルブ５３の受圧部２３ａ，２３ｂに接続している。例えば図４中で操作レバー４４ｃを左側に倒すと、操作量に応じたパイロット信号がパイロット管路４７ａを介してコントロールバルブ５３の受圧部２３ａに出力される。但し、電磁切換弁４２により吐出管路４５が遮断されているときは、操作の有無に関わらずパイロット操作装置４４からパイロット信号は出力されない。なお、本実施形態ではコントロールバルブ５３として電磁パイロット式の制御弁を例示しており、コントロールバルブ５３が油圧のパイロット信号以外に電気信号でも駆動されるようになっている。

また、吐出管路４５からはリリーフ管路４７が分岐しており、このリリーフ管路４７を介して吐出管路４５と作動油タンクＴが接続されている。リリーフ管路４７にはリリーフ弁４７ａが設けられている。リリーフ弁４７ａは、吐出管路４５の最大圧力を規定して吐出管路４５を保護する役割を果たす。

２−４．ダンプ・旋回回路
ダンプ・旋回回路５０には、ダンプ・旋回用の油圧ポンプ５１、コントロールバルブ５２，５３等が含まれる。

油圧ポンプ５１は例えばギヤポンプであり、作動油タンクＴに貯留された作動油を吸い込み、圧油として吐出管路５４に吐出する。吐出管路５４はコントロールバルブ５２，５３に接続している。この例では、コントロールバルブ５２，５３は吐出管路５４上に直列に配置されている。

コントロールバルブ５２は、油圧ポンプ５１、旋回モータ５５及び作動油タンクＴに接続している。このコントロールバルブ５２は、パイロット操作装置４３で生成されたパイロット信号を受圧部５２ａ又は受圧部５２ｂに受けることにより駆動され、油圧ポンプ５１から旋回モータ５５に供給される圧油の流れ（方向及び流量）を制御する機能を有する。油圧ポンプ５１からの圧油がコントロールバルブ５２を介して旋回モータ５５に供給されると、コントロールバルブ５２の切り替え位置に応じた方向及び速度で旋回モータ５５が駆動され、これにより旋回体６が旋回する。旋回モータ５５を駆動した圧油はコントロールバルブ５２を経由して作動油タンクＴに戻る。

コントロールバルブ５３は、油圧ポンプ５１、ベッセルシリンダ５７及び作動油タンクＴに接続している。このコントロールバルブ５３は、パイロット操作装置４４で生成されたパイロット信号を受圧部５３ａ又は受圧部５３ｂに受けることにより駆動され、油圧ポンプ５１からベッセルシリンダ５７に供給される圧油の流れ（方向及び流量）を制御する機能を有する。油圧ポンプ５１からの圧油がコントロールバルブ５３を介してベッセルシリンダ５７に供給されると、コントロールバルブ５３の切り替え位置に応じた方向及び速度でベッセルシリンダ５７が駆動され、これによりベッセル９が起伏する。ベッセルシリンダ５７を駆動した圧油はコントロールバルブ５３を経由して作動油タンクＴに戻る。

作動油タンクＴに繋ぐ管路にはオイルクーラ５６が設けられていて、作動油タンクＴに戻る圧油はオイルクーラ５６により冷却される。吐出管路５４からはリリーフ管路５９が分岐しており、このリリーフ管路５９を介して吐出管路５４と作動油タンクＴが接続されている。リリーフ管路５９にはリリーフ弁５９ａが設けられている。リリーフ弁５９ａは、吐出管路５４の最大圧力を規定して吐出管路５４を保護する役割を果たす。また、例えばベッセルシリンダ５７のボトム側油室とコントロールバルブ５３とを接続する管路には、ベッセルシリンダ５７の圧力（ボトム側油室の圧力）を検出する圧力センサ５８が設けられている。

なお、前述した通りコントロールバルブ５２，５３は直列に配置されており、コントロールバルブ５３にはコントロールバルブ５２を介して圧油が導かれるようになっている。つまり、旋回停止時でないとベッセルシリンダ５７を駆動できないようになっている。

３．制御装置
例えば運転室１０には、クローラキャリアの動作を制御する制御装置６０が設けられている。特に本実施形態のクローラキャリアに搭載された制御装置６０には、操作者の指示に従ってベッセル９の積載質量を演算し、積載状態を判定する機能が備わっている。制御装置６０における積載質量の演算及び積載状態の判定に関わる部分を抽出して表した機能ブロック図を図５、制御装置６０に備えられた演算装置６４について詳しく表した機能ブロック図を図６に示す。

図５及び図６に示したように、制御装置６０は、入力インターフェース６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、演算装置６４、タイマ６５、出力インターフェース６６等を備えている。

入力インターフェース６１は、ゲートロックレバー１４、圧力センサ５８及び測定指示装置９９等と電気的に接続している。ゲートロックレバー１４からのロックレバー信号Ｒ、圧力センサ５８からの圧力検出信号Ｐ、及び測定指示装置９９からの測定指示信号Ｓが入力インターフェース６１に入力される。

ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）６２は、各種処理プログラムを保存した読み込み専用の記憶装置であり、保存したプログラムには、積載質量の演算に関するプログラム、積載状態の判定に関するプログラムが含まれる。

ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）６３は、プログラムの実行に用いる変数や積載質量の演算結果である質量データ、入力インターフェース６１を介して入力された信号等を保存する記憶装置である。プログラムの実行に用いる変数には、ベッセルシリンダ５７のボトム側油室の断面積値（シリンダ断面積Ｄ）、ベッセル９の質量（ベッセル質量Ｇ）、ベッセル９の予め設定された許容積載質量の上限値（最大積載質量Ｗｍａｘ）等が含まれる。

演算装置６４は積載質量の演算処理や積載状態の判定処理を実行する処理部（例えばＣＰＵ）であり、タイマ（クロック）６５によって駆動される。この演算装置６４には、図６に示したように積載質量演算装置６７及び判定装置６８が含まれている。積載質量演算装置６７及び判定装置６８については後述する。

出力インターフェース６６は報知装置９８に電気的に接続しており、演算装置６４による積載質量の演算結果や積載状態の判定結果を報知装置９８に出力する。

３−１．積載質量演算装置
上記の積載質量演算装置６７は、測定指示装置９９から信号が入力されるとコントロールバルブ５３に信号を出力しベッセルシリンダ５７を伸長させてベッセル９を上昇させる出力部として機能する処理領域と、ベッセル９の上昇時に圧力センサ５８から入力された圧力検出信号Ｐを基に積載質量の演算処理を実行する実行部として機能する処理領域を含む。特に本実施形態の積載質量演算装置６７は、ゲートロックレバー１４からのロックレバー信号Ｒがゲートロックレバー１４のロック位置を識別する信号で、かつ測定指示装置９９からの信号が入力されることを判定条件として判定処理を実行する判定部として機能する処理領域を含んでおり、判定部の出力を基に、判定条件が満たされた場合に積載質量の演算手順が実行部により実行されるように構成されている。図６に示したように、この積載質量演算装置６７には、掛算器６７ａ、質量演算器６７ｂ及び減算器６７ｃが含まれる。掛算器６７ａでは、圧力検出信号Ｐとシリンダ断面積Ｄを基にシリンダ圧力荷重Ｐｔが演算される。質量演算器６７ｂでは、ＲＯＭ６２から読み出したプログラム（演算式）によってシリンダ圧力荷重Ｐｔからシリンダ支持荷重Ｗｔが演算される。減算器６７ｃでは、シリンダ支持荷重Ｗｔとベッセル質量Ｇを基に、ベッセル９に積載されている積載物の質量である積載質量Ｗが演算される。

３−２．判定装置
判定装置６８は、積載状態の判定処理を実行する処理領域であり、減算器６８ａを含んでいる。減算器６８ａは、最大積載質量Ｗｍａｘと積載質量Ｗとを比較する比較部である。判定装置６８は、減算器６８ａの出力値（演算結果）から、積載状態が過積載状態か許容積載状態かを判定する。過積載状態とは積載質量Ｗが最大積載質量Ｗｍａｘを超えている状態、許容積載状態とは積載質量Ｗが最大積載質量Ｗｍａｘ以下の状態をいう。判定装置６８は、過積載状態であるか許容積載であるかを識別する判定信号Ｊを出力する。

４．積載質量の演算及び判定処理
図７は演算装置６４による積載質量の演算及び積載状態の判定に関する処理の手順を表すフローチャートである。

・ステップＳ１０１
図７の処理はＲＯＭ６２から読み込まれたプログラムに従って演算装置６４により実行される。また、この処理を開始する時点では、ベッセルシリンダ５７は最収縮していてベッセル９は水平に倒伏した状態であるとする。まずステップＳ１０１として、演算装置６４は、測定指示装置９９から測定指示信号Ｓが入力されたか否かを判定する。測定指示信号Ｓの入力がなくステップＳ１０１の判定が満たされない場合、演算装置６４は、ステップＳ１０１に手順を戻して測定指示信号Ｓの入力を待つ。測定指示信号Ｓが入力されてステップＳ１０１の判定が満たされた場合、演算装置６４はステップＳ１０２に手順を移す。

・ステップＳ１０２
ステップＳ１０２では、演算装置６４は、ゲートロックレバー１４からのロックレバー信号Ｒがロック位置であることを識別する信号であるか否かを判定する。ロックレバー信号Ｒがロック解除位置であることを識別する信号でステップＳ１０２の判定が満たされない場合、演算装置６４は積載質量演算装置６７による積載質量の演算処理を開始することなくステップＳ１０１に手順を戻す。ロックレバー信号Ｒがロック位置であることを識別する信号でステップＳ１０２の判定が満たされた場合、演算装置６４は、ステップＳ１０３に手順を移して積載質量演算装置６７による積載質量の演算処理を開始する。

・ステップＳ１０３
ステップＳ１０３に手順を移して積載質量の演算処理を開始すると、積載質量演算装置６７は、コントロールバルブ５３に指令信号を出力してベッセルシリンダ５７を設定速度で設定時間だけ伸長させ、ベッセル９が上昇する間に圧力センサ５８から入力される圧力検出信号ＰをＲＡＭ６３に記憶させる。ベッセルシリンダ５７を伸ばす設定時間は、ベッセル９に積載した積載物がダンプ排出されない程度の時間（例えば２秒程度）である。ベッセルシリンダ５７の設定の伸長速度は、設定時間だけベッセルシリンダ５７を伸長させても積載物がダンプ排出される所定の角度まで起立しない程度に抑えられた速度である。圧力検出信号Ｐの入力を終えたら、積載質量演算装置６７は、コントロールバルブ５３に指令信号を出力し、ベッセルシリンダ５７を収縮させてベッセル９を水平姿勢に戻す。

・ステップＳ１０４
ステップＳ１０４では、積載質量演算装置６７は、ステップＳ１０３で入力された圧力検出信号ＰをＲＡＭ６３から読み出し、圧力検出信号Ｐ（例えばピーク値、平均値等）を基にベッセルシリンダ５７のボトム側油室の圧力値であるシリンダ圧力Ｐａを演算する。そして、積載質量演算装置６７は、ＲＡＭ６３から読み出したシリンダ断面積Ｄを掛算器６７ａによってシリンダ圧力Ｐａに掛け合わせ、ベッセルシリンダ５７に作用する圧力荷重であるシリンダ圧力荷重Ｐｔを演算する。

・ステップＳ１０５
ステップＳ１０５では、積載質量演算装置６７は、掛算器６７ａで演算したシリンダ圧力荷重Ｐｔを基に、ＲＯＭ６２から読み出した演算式に従ってベッセルシリンダ５７で支持している荷重、つまりベッセル９及び積載物の合計質量であるシリンダ支持質量Ｗｔを質量演算器６７ｂで演算する。

・ステップＳ１０６
ステップＳ１０６では、積載質量演算装置６７は、質量演算器６７ｂで演算したシリンダ支持質量Ｗｔからベッセル質量Ｇを減算器６７ｃで減算して積載質量Ｗを演算し、積載質量の演算処理の終了を識別する信号を演算装置６４に出力する。また、演算された積載質量Ｗは、判定装置６８に入力されると共に、ＲＡＭ６３に記憶される。

・ステップＳ１０７
積載質量Ｗが演算されたら、演算装置６４はステップＳ１０７に手順を移し、判定装置６８による積載状態の判定処理を開始する。判定装置６８は、ＲＡＭ６３から読み出した最大積載質量ＷｍａｘとステップＳ１０６で積載質量演算装置６７によって演算された積載質量Ｗを比較し、積載質量Ｗが最大積載質量Ｗｍａｘよりも小さいか否かを判定する。本実施形態では、減算器６８ａで最大積載質量Ｗｍａｘから積載質量Ｗを減算して得た差分の値の正負を判定する。積載質量Ｗが最大積載質量Ｗｍａｘよりも小さく差分が正の値である場合には、判定装置６８は減算器６８ａの出力により積載状態を許容積載状態と判定し、ステップＳ１０８に手順を移す。積載質量Ｗが最大積載質量Ｗｍａｘ以上で差分がゼロ以下の値である場合には、判定装置６８は減算器６８ａの出力により積載状態を過積載状態と判定し、ステップＳ１０９に手順を移す。

・ステップＳ１０８，Ｓ１０９
ステップＳ１０８に手順を移した場合、判定装置６８は現在の積載状態が許容積載状態である旨を識別する判定信号Ｊを出力する。ステップＳ１０９に手順を移した場合、判定装置６８は現在の積載状態が過積載状態である旨を識別する判定信号Ｊを出力する。判定信号ＪはＲＡＭ６３に記憶されると共に出力インターフェース６６を介して報知装置９８に出力され、報知装置９８によって現在の積載質量Ｗと共に、積載状態が過積載であるか許容積載であるかの情報が、運転席の操作者に報知される。

なお、本実施形態では報知の態様として文字による表示が例示できるが、音声出力やランプ点灯表示等の他の態様でも良い。ステップＳ１０８又はＳ１０９で判定装置６８による判定処理を終えたら、演算装置６４は図７の処理を終了する。 運転中、演算装置６４は、図７の処理を繰り返し実行することにより、ゲートロックレバー１４がロック位置であるときに測定指示信号Ｓが入力されることで、積載質量の演算処理及び積載状態の判定処理を実行する。

５．効果
５−１．機体の寿命及び性能の維持
本実施形態によれば、積載質量演算装置６７により積載質量を演算し、報知装置９８で積載質量を報知するので、まず操作者は積載質量を確認することができる。また、判定装置６８で最大積載質量Ｗｍａｘとの比較により積載状態について判定し、報知装置９８で判定結果を報知するので、操作者は現在の積載状態が許容積載状態であるのか過積載状態に陥っているのかを積載質量と併せて確認することができる。現在の積載質量や積載状態を確認することができるので、稼働現場で無自覚に最大積載質量を超えて積載物がベッセル９に積載されることを抑制することができる。これにより、過積載による機体寿命の短縮を抑止し、クローラキャリアの機体性能を維持することができる。

５−２．追加部品の抑制
本実施形態によれば、ベッセルシリンダ５７の圧力を検出する圧力センサ５８を利用して積載質量を演算するので、部品の追加を抑えることができる。従って、レイアウトの自由度が低く大掛かりな計器を追加することは困難なクローラキャリアにあって、大掛かりな設計変更を伴うことなく積載質量を測定する機能を確保することができる。また、積載質量の測定機能の付与に掛かるコストも低廉である。

５−３．任意性の確保
本実施形態では測定指示装置９９を操作することによって積載質量の演算処理及び積載状態の判定処理が指示されるので、操作者は任意のタイミングで積載質量や積載状態を確認することができる。積載状態の判定処理が常時実行される構成であると操作者にとって煩わしい場面、また実作業上の柔軟性、生産性を欠くような場面もあり得る。このような場面で操作者の要求なしに徒に積載状態の報知がなさることがなく、必要なときにのみ適時に積載質量や積載状態を確認することができることも、本実施形態のメリットである。

５−４．測定精度の確保
本実施形態ではゲートロックレバー１４によるインターロックが掛かっていることを条件にして、積載質量の演算処理が実行される。そのため、走行動作や旋回動作がされていない状態で積載質量が測定され、機体動作に起因する慣性等が測定に与える影響を抑制することができる。

６．その他
上記実施形態では、過積載状態であるか許容積載状態であるかを報知装置９８で報知する場合を例に挙げて説明したが、過積載の抑制のためには少なくとも過積載である場合にその旨を報知できば良く、許容積載状態である旨を報知する手順は省略しても良い。

また、積載質量の測定精度の観点でゲートロックレバー１４によるインターロックを条件として積載質量の演算処理や積載状態の判定処理を実行する場合を例に挙げて説明したが、この点は前述した基本的効果５−１及び５−２を得るための要件ではない。従って、不要であれば積載質量の演算処理の開始条件からゲートロックレバー１４によるインターロックを除いても良い。

１…走行体、８…旋回フレーム、９…ベッセル、１０…運転室、１４…ゲートロックレバー、４１…パイロットポンプ、４２…電磁切換弁、４４…パイロット操作装置、４５…吐出管路、５１…油圧ポンプ、５３…コントロールバルブ、５７…ベッセルシリンダ、５８…圧力センサ、６３…ＲＡＭ（記憶装置）、６７…積載質量演算装置、６８…判定装置、９８…報知装置、９９…測定指示装置、Ｊ…判定信号、Ｒ…ロックレバー信号、Ｗ…積載質量、Ｗｍａｘ…最大積載質量

Claims (1)

1. 履帯式の走行体と、
   前記走行体上に旋回可能に設けられた旋回フレームと、
   前記旋回フレーム上の前部に設けた運転室と、
   前記旋回フレーム上の後部に設けたベッセルと、
   前記旋回フレーム及び前記ベッセルに両端が連結されたベッセルシリンダと、
   前記ベッセルシリンダの圧力を検出する圧力センサと、
   前記圧力センサからの信号を基に前記ベッセルに積載されている積載物の質量である積載質量を演算する積載質量演算装置と、
   前記積載質量の予め設定された上限値である最大積載質量を記憶した記憶装置と、
   前記積載質量演算装置で演算された積載質量と前記記憶装置から読み出した前記最大積載質量と比較する比較部を有しており、その比較部からの出力値により前記積載質量が前記最大積載質量以上であれば過積載、前記最大積載質量より小さければ許容積載と判定して判定信号を出力する判定装置と、
   前記判定装置からの判定信号に基づいて少なくとも過積載である場合にその旨を報知する報知装置と、
   油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプから前記ベッセルシリンダに供給される圧油を制御するコントロールバルブと、
   前記積載質量の演算処理を指示するための測定指示装置と、
   パイロットポンプと、
   前記パイロットポンプからの圧油を制御して前記コントロールバルブにパイロット信号を出力するパイロット操作装置と、
   前記パイロット操作装置に接続する前記パイロットポンプの吐出管路に設けた電磁切換弁と、
   ロック位置であるときに前記電磁切換弁を閉位置に、ロック解除位置であるときに前記電磁切換弁を開位置に切り換えるロックレバー信号を出力するゲートロックレバーとを備えた不整地運搬車において、
   前記積載質量演算装置は、
   前記測定指示装置から信号が入力されると前記コントロールバルブに信号を出力し前記ベッセルシリンダを伸長させて前記ベッセルを上昇させる出力部と、
   前記ロックレバー信号が前記ゲートロックレバーのロック位置を識別する信号で、かつ前記測定指示装置からの信号が入力されることを判定条件として判定処理を実行する判定部と、
   前記判定条件が満たされた場合に、前記ベッセルの上昇時に前記圧力センサから入力された信号を基に前記積載質量の演算処理を実行する実行部とを有することを特徴とする不整地運搬車。

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