特許 6653373 ダンプトラック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6653373

(24)【登録日】2020年1月29日

(45)【発行日】2020年2月26日

(54)【発明の名称】ダンプトラック

(51)【国際特許分類】

   B60P 1/04 20060101AFI20200217BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20200217BHJP

   B60K 28/10 20060101ALI20200217BHJP

【ＦＩ】

   B60P1/04 Z

   B60K11/04 B

   B60K28/10

【請求項の数】7

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2018-505156(P2018-505156)

(86)(22)【出願日】2016年3月16日

(86)【国際出願番号】JP2016058416

(87)【国際公開番号】WO2017158781

(87)【国際公開日】20170921

【審査請求日】2018年12月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000637

【氏名又は名称】特許業務法人樹之下知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】油井 大地

【審査官】 森本 哲也

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５７２３０６９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 実開平０２−００９８６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１３／０６５４１５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｐ １／０４

Ｂ６０Ｋ １１／０４

Ｂ６０Ｋ ２８／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

遠隔操作可能なダンプトラックであって、
シャーシの走行方向の前後に設けられた一対のタイヤの前後のオーバーフェンダー間に配置され、前記車両の状態情報を表示出力する機器を備えた操作盤を有する車両状態出力装置を備え、
前記シャーシの走行方向に直交する前記車両状態出力装置の幅方向位置は、前記前後のオーバーフェンダーの幅方向端部の内側であって、前記操作盤が前記タイヤの幅方向外側に向いていることを特徴とするダンプトラック。

【請求項2】

請求項１に記載のダンプトラックにおいて、
前記車両状態出力装置の幅方向位置は、前記タイヤの幅方向側面の内側であることを特徴とするダンプトラック。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のダンプトラックにおいて、
前記車両状態出力装置は、前記タイヤの幅寸法内に配置されていることを特徴とするダンプトラック。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のダンプトラックにおいて、
前記操作盤は、前記車両の状態情報を表示する表示装置を備えていることを特徴とするダンプトラック。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のダンプトラックにおいて、
前記操作盤は、前記車両の状態情報を有線出力する出力端子を備えていることを特徴とするダンプトラック。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のダンプトラックにおいて、
一対の前記タイヤの間には、冷却ファンおよび矩形状のラジエータを有する冷却装置が設けられ、
前記車両状態出力装置は、前記ラジエータの矩形のいずれかの角隅部に配置されていることを特徴とするダンプトラック。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のダンプトラックにおいて、
前記機器に表示される前記車両の状態情報は、少なくとも燃料残量に関する情報を含むことを特徴とするダンプトラック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダンプトラックに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鉱山等の採掘現場において、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１、特許文献２参照）。
このような遠隔操作により無人で走行するダンプトラックであっても、点検等のために、燃料残量、ラジエータの水温、作動油の油圧、故障の表示等のダンプトラックの状態情報を確認したい場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第６５７８９２５号明細書

【特許文献2】米国特許第６７８３１８７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前記特許文献１、特許文献２に記載のダンプトラックでは、オペレータが乗車することを想定していないので、キャブ等の操縦席に相当するものは設けられていない。
このため、キャブ内にダンプトラックの状態情報を表示出力するディスプレイ、メータ等を配置することができないという課題がある。
また、車両の外面に設けると、車両が移動する際、最外幅として考慮しなければならないため、その分車両の車幅寸法が大きくなり、移動性が悪くなる。

【0005】

本発明の目的は、オペレータが点検、確認し易く、車両の車幅寸法内に納めることのできる情報出力装置を備えたダンプトラックを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のダンプトラックは、遠隔操作可能なダンプトラックであって、シャーシの走行方向の前後に設けられた一対のタイヤの前後のオーバーフェンダー間に配置され、車両の状態情報を出力する操作盤を有する車両状態出力装置を備え、前記シャーシの走行方向に直交する前記車両状態出力装置の幅方向位置は、前記前後のオーバーフェンダーの幅方向端部の内側であって、前記操作盤が前記タイヤの幅方向外側に向いていることを特徴とする。

【0007】

本発明では、前記車両状態出力装置の幅方向位置は、前記タイヤの幅方向側面の内側であるのが好ましい。
本発明では、前記車両状態出力装置は、前記タイヤの幅寸法内に配置されているのが好ましい。
本発明では、前記操作盤は、前記車両の状態情報を表示する表示装置を備えているのが好ましい。

【0008】

本発明では、前記操作盤は、前記車両の状態情報を有線出力する出力端子を備えているのが好ましい。
本発明では、一対の前記タイヤの間には、冷却ファンおよび矩形状のラジエータを有する冷却装置が設けられ、前記車両状態出力装置は、前記ラジエータの矩形のいずれかの角隅部に配置されているのが好ましい。

【0009】

本発明によれば、車両状態出力装置の幅方向位置が、タイヤの幅方向側面の内側であって、操作盤がタイヤの幅方向外側から操作可能な位置とされることにより、オペレータは、タイヤの幅方向外側から操作盤を操作することができるため、点検作業時、タイヤと干渉することを防止できる。
また、前後のタイヤの間に車両状態出力装置を設けることにより、タイヤが大きくても、オペレータが地上から車両状態出力装置を操作することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係るダンプトラックを表す斜視図である。

【図2】前記実施形態におけるダンプトラックの側面図である。

【図3】前記実施形態における冷却ファンの取付構造を表す部分平面図である。

【図4】前記実施形態における冷却ファンの取付構造を表す垂直方向側面図である。

【図5】前記実施形態における冷却ファンとリモートボックスの位置関係を表す模式図である。

【図6】前記実施形態におけるリモートボックス内の操作盤のレイアウトを表す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

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、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。

【0013】

ダンプトラック１は、遠隔操作可能な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、Global Positioning System；全地球測位網（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。

【0014】

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。
また、シャーシ２の車幅方向端部には、タイヤ４、５を覆うオーバーフェンダー４Ａ、５Ａが設けられている。
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。

【0015】

このようなフレーム６には、エンジン７、冷却装置８、制御装置９、障害物検出センサ（図示略）、ホイストシリンダ１０、車両状態出力装置としてのリモートボックス１１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。

【0016】

冷却装置８は、図２に示されるように、ダンプトラック１の走行方向の前後に設けられるタイヤ４、５の間に設けられ、エンジン７の冷却水を放冷する。なお、冷却装置８は、シャーシ２の他方の端部にも設けられている。
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。

【0017】

［２］ダンプボディ３の構造
ダンプボディ３は、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、図示しない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。

【0018】

ダンプボディ３は、シャーシ２の走行方向に沿って延びる一対の側板部１３と、側板部１３の底縁間に設けられる底部である底面部１４と、底面部１４の後端から上方に立ち上がる第１傾斜面部１５と、第１傾斜面部１５の上端から、ダンプボディ３の排土側端部に向かって下方に傾斜する第２傾斜面部１６と、底面部１４の第１傾斜面部１５が立ち上がる端縁とは反対側の端縁から立ち上がる前面部１７とを備える。なお、前面部１７の上端には、水平方向に突出する突出部１８が設けられ、突出部１８は、制御装置９を平面視で覆う長さで突出しており、ここに土砂等の積載物は積み込まれない。また、第２傾斜面部１６もダンプボディ３の排土側端部に向かって下方に傾斜しているため、ここに土砂等の積載物は積み込まれない。

【0019】

［３］冷却装置８の構造
図３および図４に示されるように、冷却装置８は、走行方向の前後に設けられるタイヤ４、５の間であり、前後のオーバーフェンダー４Ａ、５Ａに囲まれている。
冷却装置８は、ボックス状の鋼製の支持体２０を介して、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に、片持ち支持で取り付けられている。
支持体２０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から車幅方向外側に突出して設けられる４本の横材２０Ａと、アッパーサイドメンバ６Ａおよびロアーサイドメンバ６Ｂの離間方向に沿った上下方向に延びる図示しない４本の縦材２０Ｂと、上部の横材２０Ａの突出方向先端および下部の横材２０Ａの突出方向基端を連結する斜材２０Ｃとを備える。

【0020】

冷却装置８は、支持体２０の突出方向先端面に設けられ、フレーム６の側面から、タイヤ４、５の略中央位置までオフセットして設けられている。
冷却装置８は、正面視で矩形状のラジエータ８Ａと、ラジエータ８Ａの後方に配置される外周円形状の冷却ファン８Ｂとを備える。
ラジエータ８Ａは、図示を略したが、水平方向に延びる鋼管から構成され、上下に離間して配置される入口タンクおよび出口タンクと、入口タンクおよび出口タンク間を上下で連結する複数の冷却管とを備えている。

【0021】

冷却ファン８Ｂは、ラジエータ８Ａの内側に配置される吸込型の軸流ファンであり、ラジエータ８Ａ内の冷却水の冷却を行うとともに、吸い込んだ空気をフレーム６内に供給して、シャーシ２内に設けられた、エンジン７、油圧ポンプ等の機器を補助的に冷却する。
エンジン７から供給される高温の水は、入口タンクに供給され、冷却管を流れる間に、冷却ファン８Ｂによって吸い込まれた外気によって冷却され、出口タンクからエンジン７に戻される。

【0022】

［４］リモートボックス１１の構成
冷却装置８の前面の前方下部の角隅部には、リモートボックス１１が設けられている。リモートボックス１１は、蓋部１１Ａ（図４参照）および操作盤１１Ｂ（図６参照）を備える。リモートボックス１１の位置は、図５の模式図に示されるように、冷却装置８を正面から見たときに、冷却ファン８Ｂの吸込面を極力塞がない位置とされている。このような位置にリモートボックス１１を配置することにより、冷却ファン８Ｂの空気の吸込量の減少を少なくすることができるため、冷却装置８の冷却効率が減少することを最小限とすることができる。
また、リモートボックス１１の上下方向位置は、操作盤１１Ｂ（図６参照）が、地上から１．１ｍ〜１．７ｍとなる位置とされている。このような高さ位置とすることにより、オペレータが地面から操作盤を操作することができるため、操作盤１１Ｂに各種ケーブルを接続して、ダンプトラック１の稼働状態に関する情報を取得することができる。

【0023】

さらに、リモートボックス１１の前後方向位置は、図３からわかるように、オーバーフェンダー４Ａ、５Ａの間とされている。リモートボックス１１の車幅方向位置は、タイヤ４、５の幅寸法内であって、リモートボックス１１の蓋部１１Ａが、オーバーフェンダー４Ａ、５Ａまたはタイヤ４、５の車幅方向側面よりも内側となるような位置とされる。
オペレータが操作盤１１Ｂを操作する際、オペレータは、タイヤ４、５の外側から操作できる位置とされ、操作盤１１Ｂの位置が、タイヤ４、５の車幅方向側面と面一か、側面から１０ｃｍ〜３０ｃｍ入り込んだ位置となるのが好ましい。
このような位置にリモートボックス１１を配置することにより、オペレータが操作盤１１Ｂをタイヤ４、５の外側から操作できるため、オペレータがタイヤ４、５に干渉することを確実に防止することができる。

【0024】

図４に示されるように、リモートボックス１１は、ブラケット２１を介して冷却装置８の前面下部角隅部に取り付けられている。
ブラケット２１は、垂直方向に延びる一対の縦材２１Ａと、一対の縦材２１Ａを連結する横材（図示略）と、縦材２１Ａから車幅方向外側に突出する支持材２１Ｂとを備えている。
縦材２１Ａは、冷却装置８のラジエータ８Ａを構成する入口タンクおよび出口タンクの間に架設されている。ラジエータに対する縦材２１Ａの固定は、入口タンクおよび出口タンクの外周面に設けられたねじ孔付きの台座に、ボルトによって締付固定される。
支持材２１Ｂは、一対の縦材２１Ａのそれぞれの下端から水平方向に突出して設けられ、図示を略したが、前後方向に延びる複数の桟材が架設されている。
リモートボックス１１は、複数の桟材上に配置され、ねじ等により複数の桟材に固定されている。

【0025】

リモートボックス１１は、鋼製の箱状体から構成され、内部にダンプトラック１の状態情報としての種々の稼働情報を出力する機器を備えた操作盤１１Ｂが収納されている。
図６には、リモートボックス１１の蓋部１１Ａで覆われた部分に収容された操作盤１１Ｂが示されている。
操作盤１１Ｂは、図６に示されるように、リモートボックス１１にヒンジを介して取り付けられ、開閉可能となっていて、リモートボックス１１の内部も見ることができるようになっている。なお、リモートボックス１１の内部には、エアーコンディショナーが設けられており、操作盤１１Ｂの各種機器、内部の各種機器を冷却している。リモートボックス１１は、外部に晒されており、採掘現場の状況によっては、温度的に過酷な状況になるため、リモートボックス１１の内部環境を適切な状況に維持するために、エアーコンディショナーが設けられている。
操作盤１１Ｂ上には、種々のタッチパネルモニタや、スイッチ、および出力端子が設けられているが、ダンプトラック１を駆動させるのに必要なスイッチ等は設けられていない。

【0026】

具体的には、操作盤１１Ｂの上部には、表示装置としてのモニタ１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇが設けられ、操作盤１１Ｂの下部には、スイッチ１１Ｈ、１１Ｉ、１１Ｊ、１１Ｋ、１１Ｌが設けられ、操作盤１１Ｂの左側には、有線出力可能な出力端子１１Ｍ、１１Ｎが設けられている。
モニタ１１Ｃには、無線操作に必要な情報を表示させるタッチパネル形式のマルチモニタであり、無線操作時の操作情報、現在位置情報が表示出力される。
モニタ１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆには、オペレータが操縦する際の情報を表示出力する部分であり、エンジン水温、作動油温、燃料残量の他、燃料残量が少なくなった、エンジン水温が上昇している等のコーション情報、その他の稼働情報に関する情報が表示出力される。
モニタ１１Ｇには、タイヤ４、５の表面温度、空気圧等の情報が表示出力される。

【0027】

スイッチ１１Ｈは、エンジン７の緊急停止用のスイッチであり、スイッチ１１Ｉは、モニタ１１Ｆの操作用スイッチである。
スイッチ１１Ｊは、無線操作を緊急停止させるためのスイッチであり、スイッチ１１Ｋは、ダンプトラック１をキーオンさせた状態とするスイッチである。但し、スイッチ１１Ｋは、電源系のみオンするだけであり、エンジン７を駆動させることはできない。
スイッチ１１Ｌは、ハザードランプを点灯させたり、ホーンを鳴らしたり、室内灯を点灯させるスイッチである。

【0028】

出力端子１１Ｍは、ＬＡＮケーブルを接続するコネクタであり、この出力端子１１Ｍから無線操作に関する情報をデータとして出力させることができる。
出力端子１１Ｎは、ダンプトラック１内のエンジン７、油圧ポンプ等と制御装置９間を接続するController Area Network（ＣＡＮ）通信で授受される情報を出力する端子であり、エンジン水温、作動油温、燃料残量等の情報を出力させることができる。

【0029】

［５］実施形態の作用および効果
次に、本実施形態の作用を説明する。
遠隔操作で稼働するダンプトラック１が不測の事態で停止した場合、オペレータは、リモートボックス１１の蓋部１１Ａを開き、モニタ１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇを観察して、ダンプトラック１のどこに故障が生じたのかを確認する。また、必要に応じて、出力端子１１Ｍ、１１Ｎからこれらの情報を出力させる。
この際、オペレータは、タイヤ４、５の車幅方向外側からアクセスする。
このような位置にリモートボックス１１を設けることにより、万が一、ダンプトラック１が復帰して稼働しても、オペレータがタイヤ４、５の外側からアクセスしているため、ダンプトラック１と干渉することがない。

【0030】

［６］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、リモートボックス１１をラジエータ８Ａの前方側の角隅部に配置していたが、これに限らず、後方側の角隅部に配置してもよい。要するに、冷却ファン８Ｂの吸込面を極力塞がない位置であれば、オペレータが地面から届く範囲で適宜の位置に設けてもよい。

【0031】

例えば、前記実施形態では、操作盤１１Ｂには、モニタ１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ等が設けられていたが、これに限らず、出力端子１１Ｍ、１１Ｎにパーソナルコンピュータ等を有線で接続し、コンピュータのディスプレイ上に表示させるように構成して、操作盤１１Ｂにモニタを設けなくともよい。
例えば、前記実施形態では、操作盤１１Ｂは、箱状体からなるリモートボックス１１内に収容されていたが、これに限らず、操作盤１１Ｂおよび内部の機器を保護することができる構造であれば、必ずしも箱状体である必要はない。
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。

【符号の説明】

【0032】

１…ダンプトラック、２…シャーシ、３…ダンプボディ、４…タイヤ、４Ａ…オーバーフェンダー、５…タイヤ、５Ａ…オーバーフェンダー、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…冷却装置、８Ａ…ラジエータ、８Ｂ…冷却ファン、９…制御装置、１０…ホイストシリンダ、１１…リモートボックス、１１Ａ…蓋部、１１Ｂ…操作盤、１１Ｃ…モニタ、１１Ｄ…モニタ、１１Ｅ…モニタ、１１Ｆ…モニタ、１１Ｇ…モニタ、１１Ｈ…スイッチ、１１Ｉ…スイッチ、１１Ｊ…スイッチ、１１Ｋ…スイッチ、１１Ｌ…スイッチ、１１Ｍ…出力端子、１１Ｎ…出力端子、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…支持体、２０Ａ…横材、２０Ｂ…縦材、２０Ｃ…斜材、２１…ブラケット、２１Ａ…縦材、２１Ｂ…支持材、Ｗ…ホイールベース。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】