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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024094654
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】ダンプトラック
(51)【国際特許分類】
   F15B 21/14 20060101AFI20240703BHJP
   F15B 11/02 20060101ALI20240703BHJP
   F15B 11/024 20060101ALI20240703BHJP
   E02F 9/22 20060101ALI20240703BHJP
【FI】
F15B21/14 A
F15B11/02 D
F15B11/024 B
E02F9/22 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022211334
(22)【出願日】2022-12-28
(71)【出願人】
【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】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山脇 翔太
【テーマコード(参考)】
2D003
3H089
【Fターム(参考)】
2D003AA06
2D003AB07
2D003AC11
2D003BA05
2D003CA02
3H089AA23
3H089AA33
3H089BB04
3H089CC01
3H089CC08
3H089DA02
3H089DA14
3H089DB43
3H089GG02
3H089JJ01
(57)【要約】
【課題】ダンプボディの下降において生じるエネルギーを有効活用すること。
【解決手段】ダンプトラックは、ダンプボディと、ダンプボディを上昇させるために伸び、ダンプボディの下降において縮むホイストシリンダと、電力源と、電力源から供給された電力に基づいてダンプボディが上昇するように作動し、ダンプボディの下降により回生電力を発生するモータと、を備える。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ダンプボディと、
前記ダンプボディを上昇させるために伸び、前記ダンプボディの下降において縮むホイストシリンダと、
電力源と、
前記電力源から供給された電力に基づいて前記ダンプボディが上昇するように作動し、前記ダンプボディの下降により回生電力を発生するモータと、を備える、
ダンプトラック。
【請求項2】
前記電力源は、バッテリを含み、
前記バッテリは、前記回生電力により充電される、
請求項1に記載のダンプトラック。
【請求項3】
前記ホイストシリンダは、ボトム室とロッド室とを有する油圧シリンダであり、
前記モータに連結される油圧ポンプと、
前記ダンプボディを上昇させるときに前記油圧ポンプから吐出された作動油を前記ボトム室に供給し、前記ダンプボディの下降において前記ボトム室から排出された作動油の少なくとも一部を前記油圧ポンプに戻す操作弁と、を備え、
前記モータは、前記操作弁から戻された作動油に基づいて回転する前記油圧ポンプの回転力に基づいて、回生電力を発生する、
請求項1に記載のダンプトラック。
【請求項4】
前記油圧ポンプは、第1流出入ポートと第2流出入ポートとを有し、
前記ダンプボディを上昇させるときに前記第1流出入ポートに吸い込まれた作動油が前記第2流出入ポートから吐出され、
前記ダンプボディの下降において、前記ボトム室から排出された作動油が前記操作弁を介して前記第2流出入ポートに戻され、前記第1流出入ポートから作動油タンクに排出される、
請求項3に記載のダンプトラック。
【請求項5】
前記ダンプボディの下降において、前記操作弁は、前記ボトム室から排出された作動油を前記油圧ポンプと前記ロッド室とに分配する、
請求項4に記載のダンプトラック。
【請求項6】
前記ダンプボディの下降において、前記作動油タンクの作動油が前記操作弁を介して前記ロッド室に吸引される、
請求項4に記載のダンプトラック。
【請求項7】
前記ダンプボディの下降において、前記操作弁は、前記ボトム室から排出された作動油を前記油圧ポンプと前記ロッド室とに分配する、
請求項3に記載のダンプトラック。
【請求項8】
前記油圧ポンプは、吸込ポートと吐出ポートとを有し、
前記操作弁と前記吸込ポートとを繋ぐ戻りラインを備え、
前記ダンプボディを上昇させるときに前記吸込ポートに吸い込まれた作動油が前記吐出ポートから吐出され、
前記ダンプボディの下降において、前記ボトム室から排出された作動油が前記操作弁及び前記戻りラインを介して前記吸込ポートに戻される、
請求項3に記載のダンプトラック。
【請求項9】
前記ダンプボディの下降において、前記操作弁は、前記吐出ポートから吐出された作動油を作動油タンクに排出する、
請求項8に記載のダンプトラック。
【請求項10】
前記油圧ポンプは、吸込ポートと吐出ポートとを有し、
前記操作弁と前記吸込ポートとを繋ぐ戻りラインを備え、
前記ダンプボディの下降において、前記ボトム室から排出された作動油が前記操作弁及び前記戻りラインを介して前記吸込ポートに戻される、
請求項3に記載のダンプトラック。
【請求項11】
前記ダンプボディの下降において、前記操作弁は、前記吐出ポートから吐出された作動油を前記ロッド室と作動油タンクとに分配する、
請求項10に記載のダンプトラック。
【請求項12】
前記ダンプボディの下降において、前記操作弁は、前記吐出ポートから吐出された作動油を作動油タンクに排出する、
請求項10に記載のダンプトラック。
【請求項13】
前記ダンプボディの下降において、作動油タンクの作動油が前記操作弁を介して前記ロッド室に吸引される、
請求項10に記載のダンプトラック。
【請求項14】
前記ホイストシリンダは、動力伝達機構を介して前記モータに連結されるボールねじを有する電動シリンダである、
請求項1に記載のダンプトラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ダンプトラックに関する。
【背景技術】
【0002】
ダンプトラックに係る技術分野において、特許文献1に開示されているようなアーティキュレート式ダンプトラックが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011-218920号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ダンプトラックは、ダンプボディと、ダンプボディを昇降させるホイストシリンダとを備える。ホイストシリンダによりダンプボディが上昇することにより、ダンプボディに積まれている積荷がダンプボディから排出される。積荷がダンプボディから排出された後、ダンプボディが下降される。ダンプトラックのエネルギー効率を向上させるために、ダンプボディの下降において生じるエネルギーを有効活用する技術が要望される。
【0005】
本開示は、ダンプボディの下降において生じるエネルギーを有効活用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に従えば、ダンプボディと、ダンプボディを上昇させるために伸び、ダンプボディの下降において縮むホイストシリンダと、電力源と、電力源から供給された電力に基づいてダンプボディが上昇するように作動し、ダンプボディの下降により回生電力を発生するモータと、を備える、ダンプトラックが提供される。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、ダンプボディの下降において生じるエネルギーが有効活用される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、第1実施形態に係るダンプトラックを模式的に示す図である。
図2図2は、第1実施形態に係るダンプトラックを示す構成図である。
図3図3は、第1実施形態に係る油圧システムを示す図である。
図4図4は、第2実施形態に係る油圧システムを示す図である。
図5図5は、第3実施形態に係る油圧システムを示す図である。
図6図6は、第4実施形態に係る油圧システムを示す図である。
図7図7は、第5実施形態に係る油圧システムを示す図である。
図8図8は、第6実施形態に係るホイストシリンダを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【0010】
[第1実施形態]
第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るダンプトラック1を模式的に示す図である。図1に示すように、ダンプトラック1は、車体フレーム2と、車体フレーム2に支持されるダンプボディ3と、ダンプボディ3を昇降させるホイストシリンダ4と、車体フレーム2を支持して走行する走行装置5とを備える。
【0011】
走行装置5は、タイヤ6が装着される車輪7を有する。車輪7は、2つの前輪と、2つの後輪とを含む。前輪及び後輪の少なくとも一方は、操舵装置により操舵される。
【0012】
ダンプボディ3は、積荷が積まれる部材である。ダンプボディ3は、車体フレーム2に設けられた支持部2Sを中心に回動する。ホイストシリンダ4は、ダンプボディ3を昇降させる。ホイストシリンダ4が伸縮することにより、ダンプボディ3が昇降する。ホイストシリンダ4は、ダンプボディ3を上昇させるために伸びる。ホイストシリンダ4は、ダンプボディ3の下降において縮む。ホイストシリンダ4は、ダンプボディ3の重量(重力の作用)により縮んでもよい。ホイストシリンダ4によりダンプボディ3が上昇することにより、ダンプボディ3に積まれている積荷がダンプボディ3から排出される。
【0013】
図2は、本実施形態に係るダンプトラック1を示す構成図である。図3は、本実施形態に係る油圧システムを示す図であり、図2の一部を拡大した図である。図2及び図3に示すように、ダンプトラック1は、ホイストシリンダ4と、油圧ポンプ21と、操作弁11と、作動油タンク10と、バッテリ51と、DC/DCコンバータ52と、インバータ53と、駆動モータ54と、走行モータ55とを備える。
【0014】
ホイストシリンダ4は、ダンプボディ3を上昇させるために伸び、ダンプボディ3の下降において縮む。ホイストシリンダ4は、ボトム室4Aとロッド室4Bとを有する油圧シリンダである。ボトム室4Aに作動油が供給されることにより、ホイストシリンダ4が伸びる。ロッド室4Bに作動油が供給されることにより、ホイストシリンダ4が縮む。
【0015】
油圧ポンプ21は、ホイストシリンダ4に供給される作動油を吐出する。本実施形態において、油圧ポンプ21は、油圧ポンプ・モータである。油圧ポンプ21は、油圧モータとして機能することができる。油圧ポンプ21は、第1流出入ポート21Aと、第2流出入ポート21Bとを有する。第1流出入ポート21Aと作動油タンク10とは、タンクライン31を介して接続される。油圧ポンプ21は、駆動モータ54に連結される。ダンプボディ3を上昇させるとき、油圧ポンプ21は、駆動モータ54により駆動される。油圧ポンプ21から吐出された作動油は、操作弁11を介してホイストシリンダ4に供給される。
【0016】
操作弁11は、油圧ポンプ21からホイストシリンダ4に供給される作動油の方向及び流量を調整する。操作弁11は、ダンプボディ3を上昇させるときに油圧ポンプ21から吐出された作動油をボトム室4Aに供給する。本実施形態において、操作弁11は、ダンプボディ3の下降においてボトム室4Aから排出された作動油の少なくとも一部を油圧ポンプ21に戻す。
【0017】
操作弁11は、ポンプポート11Aと、ボトムポート11Bと、ロッドポート11Cと、タンクポート11Dと、分岐部11Eとを有する。ポンプポート11Aは、ポンプライン32を介して油圧ポンプ21の第2流出入ポート21Bに接続される。ボトムポート11Bは、ボトムライン33を介してホイストシリンダ4のボトム室4Aに接続される。ロッドポート11Cは、ロッドライン34を介してホイストシリンダ4のロッド室4Bに接続される。タンクポート11Dは、タンクライン35を介して作動油タンク10に接続される。
【0018】
操作弁11は、上昇位置Rと中立位置Nと下降位置Dとに移動可能である。ダンプボディ3を上昇させるときに、操作弁11が上昇位置Rに配置される。ダンプボディ3を下降させるときに、操作弁11が下降位置Dに配置される。
【0019】
ダンプボディ3を上昇させるときに、操作弁11が上昇位置Rに配置され、油圧ポンプ21が駆動モータ54により駆動される。油圧ポンプ21が駆動されることにより、作動油タンク10に収容されている作動油がタンクライン31を介して第1流出入ポート21Aに吸い込まれる。第1流出入ポート21Aに吸い込まれた作動油が油圧ポンプ21の第2流出入ポート21Bから吐出される。操作弁11が上昇位置Rに配置されることにより、第2流出入ポート21Bから吐出された作動油は、ポンプライン32、操作弁11、及びボトムライン33を介してホイストシリンダ4のボトム室4Aに供給される。ボトム室4Aに作動油が供給されることにより、ホイストシリンダ4が伸びてダンプボディ3が上昇する。また、操作弁11が上昇位置Rに配置されることにより、ロッド室4Bから排出された作動油は、ロッドライン34、操作弁11、及びタンクライン35を介して作動油タンク10に排出される。
【0020】
ダンプボディ3を停止させる場合、操作弁11が中立位置Nに配置される。操作弁11が中立位置Nに配置されることにより、油圧ポンプ21からホイストシリンダ4に作動油が供給されず、ホイストシリンダ4から作動油タンク10に作動油が排出されない。
【0021】
図2及び図3に示すように、ダンプボディ3の下降において、操作弁11が下降位置Dに配置される。ダンプボディ3の下降において、ホイストシリンダ4が縮む。ホイストシリンダ4が縮むことにより、ボトム室4Aから作動油が排出される。操作弁11が下降位置Dに配置されることにより、ボトム室4Aから排出された作動油は、ボトムライン33、操作弁11、及びポンプライン32を介して第2流出入ポート21Bに戻される。第2流出入ポート21Bに戻された作動油は、第1流出入ポート21Aからタンクライン31を介して作動油タンク10に排出される。ダンプボディ3の下降において、ボトム室4Aから操作弁11を介して油圧ポンプ21に戻された作動油により、油圧ポンプ21は、回転する。ダンプボディ3の下降において、油圧ポンプ21は、油圧モータとして機能する。
【0022】
本実施形態においては、ダンプボディ3の下降において、操作弁11は、ボトム室4Aから排出された作動油を油圧ポンプ21とロッド室4Bとに分配する。ボトム室4Aから排出され、ボトムライン33を介してボトムポート11Bに流入した作動油は、操作弁11の内部の分岐部11Eにおいてポンプポート11Aとロッドポート11Cとに分岐する。分岐部11Eからポンプポート11Aに供給された作動油は、ポンプライン32を介して第2流出入ポート21Bに戻される。分岐部11Eからロッドポート11Cに供給された作動油は、ロッドライン34を介してロッド室4Bに供給される。
【0023】
バッテリ51は、ダンプトラック1の電力源である。バッテリ51として、リチウムイオンバッテリが例示される。
【0024】
DC/DCコンバータ52は、バッテリ51に接続される。DC/DCコンバータ52は、バッテリ51の電圧を変換する。DC/DCコンバータ52は、バッテリ51の電圧を所定の昇圧比で昇圧する。DC/DCコンバータ52は、一次側から二次側に電力を出力可能であり、二次側から一次側に電力を出力可能な双方向DC/DCコンバータである。DC/DCコンバータ52の一次側は、低電圧側(バッテリ51側)である。DC/DCコンバータ52の二次側は、高電圧側(駆動モータ54及び走行モータ55側)である。
【0025】
インバータ53は、DC/DCコンバータ52からの直流電流を三相交流電流に変換して、駆動モータ54に供給する。バッテリ51からの電力がDC/DCコンバータ52を介してインバータ53及び走行モータ55のそれぞれに供給される、DC/DCコンバータ52により昇圧されたバッテリ51の電圧がインバータ53及び走行モータ55のそれぞれに加えられる。駆動モータ54は、インバータ53から供給された三相交流電流に基づいて駆動する。
【0026】
駆動モータ54は、バッテリ51から供給された電力に基づいてダンプボディ3が上昇するように作動し、ダンプボディ3の下降により回生電力を発生するモータ・ジェネレータである。駆動モータ54は、油圧ポンプ21に連結される。駆動モータ54は、ダンプボディ3を上昇させるために、バッテリ51から供給された電力に基づいて油圧ポンプ21を駆動する。上述のように、ダンプボディ3の下降において、油圧ポンプ21は、油圧モータとして機能する。油圧ポンプ21が油圧モータとして回転することにより、油圧ポンプ21に連結されている駆動モータ54が回転される。ダンプボディ3の下降において、駆動モータ54は、油圧ポンプ21により駆動される。ダンプボディ3の下降において、駆動モータ54は、ジェネレータとして機能する。駆動モータ54は、操作弁11から戻された作動油に基づいて回転する油圧ポンプ21の回転力に基づいて、回生電力を発生する。
【0027】
バッテリ51は、DC/DCコンバータ52を介して供給される駆動モータ54からの回生電力により充電される。DC/DCコンバータ52は、駆動モータ54の回生電圧を所定の降圧比で降圧する。DC/DCコンバータ52により降圧された駆動モータ54の回生電圧がバッテリ51に加えられる。バッテリ51は、駆動モータ54の回生電圧により充電される。なお、バッテリ51は、ダンプトラック1の外部に存在する充電装置により充電されてもよい。
【0028】
走行モータ55は、車輪7を回転させる動力を発生する。走行モータ55は、バッテリ51から供給される電力に基づいて作動する。走行モータ55は、車輪7の減速により回生電力を発生するモータ・ジェネレータである。バッテリは、走行モータ55からの回生電力により充電されてもよい。
【0029】
なお、駆動モータ54で発生した回生電力が走行モータ55又はダンプトラック1の補機8に供給されてもよい。走行モータ55で発生した回生電力が駆動モータ54又は補機8に供給されてもよい。
【0030】
以上説明したように、実施形態によれば、ダンプボディ3の下降において生じるエネルギー(位置エネルギー、運動エネルギー)が回生電力(回生エネルギー)に変換される。ダンプボディ3の下降において生じるエネルギーが有効活用されるので、ダンプトラック1のエネルギー効率が向上する。
【0031】
ダンプボディ3の下降においてホイストシリンダ4が縮み、油圧ポンプ21は、操作弁11を介してホイストシリンダ4から戻された作動油に基づいて回転する。これにより、ダンプボディ3の下降において、駆動モータ54は、油圧ポンプ21の回転力に基づいて、回生電力を発生することができる。
【0032】
ダンプボディ3の下降において、操作弁11は、ボトム室4Aから排出された作動油を油圧ポンプ21とロッド室4Bとに分配する。ホイストシリンダ4が縮むとき、ロッド室4Bに作動油が供給されることにより、ロッド室4Bが負圧になることが抑制される。ロッド室4Bが負圧になることが抑制されるので、ロッド室4Bにおいてキャビテーションが発生することが抑制される。
【0033】
[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。以下の実施形態において、上述の実施形態と同一の又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。図4は、本実施形態に係る油圧システムを示す図である。第2実施形態は、第1実施形態の変形例である。
【0034】
図4に示すように、油圧ポンプ21は、第1流出入ポート21Aと第2流出入ポート21Bとを有する。第1流出入ポート21Aと作動油タンク10とは、タンクライン31を介して接続される。
【0035】
操作弁12は、ポンプポート12Aと、ボトムポート12Bと、ロッドポート12Cと、タンクポート12Dとを有する。ポンプポート12Aは、ポンプライン32を介して油圧ポンプ21の第2流出入ポート21Bに接続される。ボトムポート12Bは、ボトムライン33を介してホイストシリンダ4のボトム室4Aに接続される。ロッドポート12Cは、ロッドライン34を介してホイストシリンダ4のロッド室4Bに接続される。タンクポート12Dは、タンクライン35を介して作動油タンク10に接続される。
【0036】
操作弁12は、上昇位置Rと中立位置Nと下降位置Dとに移動可能である。ダンプボディ3を上昇させるときに、操作弁12が上昇位置Rに配置される。ダンプボディ3を下降させるときに、操作弁12が下降位置Dに配置される。
【0037】
ダンプボディ3の下降において、ボトム室4Aから排出された作動油は、ボトムライン33、操作弁12、及びポンプライン32を介して第2流出入ポート21Bに戻される。第2流出入ポート21Bに戻された作動油は、第1流出入ポート21Aからタンクライン31を介して作動油タンク10に排出される。ダンプボディ3の下降において、ボトム室4Aから操作弁12を介して油圧ポンプ21に戻された作動油により、油圧ポンプ21は、回転する。ダンプボディ3の下降において、油圧ポンプ21は、油圧モータとして機能する。
【0038】
本実施形態においては、ダンプボディ3の下降において、作動油タンク10の作動油が操作弁12を介してロッド室4Bに吸引される。操作弁12が下降位置Dに配置されることにより、ロッド室4Bと作動油タンク10とが、ロッドライン34、操作弁12、及びタンクライン35を介して接続される。ダンプボディ3の下降においてホイストシリンダ4が縮むと、ロッド室4Bの圧力が低下するので、作動油タンク10の作動油が操作弁12を介してロッド室4Bに吸引される。ホイストシリンダ4が縮むとき、ロッド室4Bに作動油が供給されることにより、ロッド室4Bにおいてキャビテーションが発生することが抑制される。
【0039】
[第3実施形態]
第3実施形態について説明する。以下の実施形態において、上述の実施形態と同一の又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。図5は、本実施形態に係る油圧システムを示す図である。
【0040】
図5に示すように、油圧ポンプ22は、吸込ポート22Aと吐出ポート22Bとを有する。吸込ポート22Aと作動油タンク10とは、タンクライン31を介して接続される。
【0041】
操作弁13は、ポンプポート13Aと、ボトムポート13Bと、ロッドポート13Cと、タンクポート13Dと、戻りポート13Eと、分岐部13Fとを有する。ポンプポート13Aは、ポンプライン32を介して油圧ポンプ22の吐出ポート22Bに接続される。ボトムポート13Bは、ボトムライン33を介してホイストシリンダ4のボトム室4Aに接続される。ロッドポート13Cは、ロッドライン34を介してホイストシリンダ4のロッド室4Bに接続される。タンクポート13Dは、タンクライン35を介して作動油タンク10に接続される。戻りポート13Eは、戻りライン36を介してタンクライン31に接続される。戻りライン36は、操作弁13と吸込ポート22Aとを繋ぐように配置される。
【0042】
操作弁13は、上昇位置Rと中立位置Nと下降位置Dとに移動可能である。ダンプボディ3を上昇させるときに、操作弁13が上昇位置Rに配置される。ダンプボディ3を下降させるときに、操作弁13が下降位置Dに配置される。
【0043】
ダンプボディ3を上昇させるときに、操作弁13が上昇位置Rに配置され、油圧ポンプ22が駆動モータ54により駆動される。油圧ポンプ22が駆動されることにより、作動油タンク10に収容されている作動油がタンクライン31を介して吸込ポート22Aに吸い込まれる。吸込ポート22Aに吸い込まれた作動油が油圧ポンプ22の吐出ポート22Bから吐出される。操作弁13が上昇位置Rに配置されることにより、吐出ポート22Bから吐出された作動油は、ポンプライン32、操作弁13、及びボトムライン33を介してホイストシリンダ4のボトム室4Aに供給される。ボトム室4Aに作動油が供給されることにより、ホイストシリンダ4が伸びてダンプボディ3が上昇する。また、操作弁13が上昇位置Rに配置されることにより、ロッド室4Bから排出された作動油は、ロッドライン34、操作弁13、及びタンクライン35を介して作動油タンク10に排出される。
【0044】
ダンプボディ3の下降において、操作弁13が下降位置Dに配置される。操作弁13が下降位置Dに配置され、ホイストシリンダ4が縮むことにより、ボトム室4Aから排出された作動油は、ボトムライン33、操作弁13、及び戻りライン36を介して吸込ポート22Aに戻される。ダンプボディ3の下降において、ボトム室4Aから操作弁13を介して油圧ポンプ22に戻された作動油により、油圧ポンプ22は、回転する。ダンプボディ3の下降において、駆動モータ54は、油圧ポンプ22により駆動される。
【0045】
吸込ポート22Aに戻された作動油は、吐出ポート22Bから吐出される。本実施形態において、ダンプボディ3の下降において、操作弁13は、吐出ポート22Bから吐出された作動油を作動油タンク10に排出する。吐出ポート22Bから吐出された作動油は、ポンプライン32を介してポンプポート13Aに流入する。操作弁13が下降位置Dに配置されている状態で、操作弁13の内部において、ポンプポート13Aとタンクポート13Dとが接続される。ポンプポート13Aに流入した作動油は、タンクポート13D及びタンクライン35を介して作動油タンク10に排出される。
【0046】
本実施形態においては、ダンプボディ3の下降において、操作弁13は、ボトム室4Aから排出された作動油を油圧ポンプ22とロッド室4Bとに分配する。ボトム室4Aから排出され、ボトムライン33を介してボトムポート13Bに流入した作動油は、操作弁13の内部の分岐部13Fにおいて戻りポート13Eとロッドポート13Cとに分岐する。分岐部13Fから戻りポート13Eに供給された作動油は、戻りライン36を介して吸込ポート22Aに戻される。分岐部13Fからロッドポート13Cに供給された作動油は、ロッドライン34を介してロッド室4Bに供給される。
【0047】
戻りライン36は、タンクライン31の合流部において合流する。本実施形態において、タンクライン31の合流部と作動油タンク10との間のタンクライン31に、シャトル弁41が配置される。シャトル弁41は、戻りライン36からタンクライン31に供給された作動油が作動油タンク10に排出されることを抑制する。シャトル弁41により、戻りライン36を介して吸込ポート22Aに戻される作動油が少なくなることが抑制される。また、本実施形態において、戻りライン36にシャトル弁42が配置される。シャトル弁42は、ダンプボディ3を上昇させるときに作動油タンク10からの作動油が戻りポート13Eに供給されることを抑制する。
【0048】
以上説明したように、本実施形態においては、ダンプボディ3の上昇及び下降のそれぞれにおいて、作動油は、吸込ポート22Aから吸い込まれ、吐出ポート22Bから吐出される。すなわち、本実施形態においては、ダンプボディ3を上昇させるときの油圧ポンプ22の回転方向と、ダンプボディ3が下降するときの油圧ポンプ22の回転方向は、同じである。
【0049】
ダンプボディ3の下降において、油圧ポンプ22は、操作弁13から戻された作動油に基づいて回転する。これにより、ダンプボディ3の下降において、駆動モータ54は、油圧ポンプ22の回転力に基づいて、回生電力を発生することができる。
【0050】
ダンプボディ3の下降において、操作弁13は、ボトム室4Aから排出された作動油を油圧ポンプ22とロッド室4Bとに分配する。ホイストシリンダ4が縮むとき、ロッド室4Bに作動油が供給されることにより、ロッド室4Bが負圧になることが抑制される。ロッド室4Bが負圧になることが抑制されるので、ロッド室4Bにおいてキャビテーションが発生することが抑制される。
【0051】
[第4実施形態]
第4実施形態について説明する。以下の実施形態において、上述の実施形態と同一の又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。図6は、本実施形態に係る油圧システムを示す図である。第4実施形態は、第3実施形態の変形例である。
【0052】
図6に示すように、油圧ポンプ22は、吸込ポート22Aと吐出ポート22Bとを有する。吸込ポート22Aと作動油タンク10とは、タンクライン31を介して接続される。
【0053】
操作弁14は、ポンプポート14Aと、ボトムポート14Bと、ロッドポート14Cと、タンクポート14Dと、戻りポート14Eと、分岐部14Fとを有する。ポンプポート14Aは、ポンプライン32を介して油圧ポンプ22の吐出ポート22Bに接続される。ボトムポート14Bは、ボトムライン33を介してホイストシリンダ4のボトム室4Aに接続される。ロッドポート14Cは、ロッドライン34を介してホイストシリンダ4のロッド室4Bに接続される。タンクポート14Dは、タンクライン35を介して作動油タンク10に接続される。戻りポート14Eは、戻りライン36を介してタンクライン31に接続される。戻りライン36は、操作弁14と吸込ポート22Aとを繋ぐように配置される。
【0054】
ダンプボディ3の下降において、操作弁14が下降位置Dに配置される。操作弁14が下降位置Dに配置され、ホイストシリンダ4が縮むことにより、ボトム室4Aから排出された作動油は、ボトムライン33、操作弁13、及び戻りライン36を介して吸込ポート22Aに戻される。ダンプボディ3の下降において、ボトム室4Aから操作弁14を介して油圧ポンプ22に戻された作動油により、油圧ポンプ22は、回転する。ダンプボディ3の下降において、駆動モータ54は、油圧ポンプ22により駆動される。
【0055】
吸込ポート22Aに戻された作動油は、吐出ポート22Bから吐出される。本実施形態においては、ダンプボディ3の下降において、操作弁14は、吐出ポート22Bから吐出された作動油をロッド室4Bと作動油タンク10とに分配する。吐出ポート22Bからポンプライン32を介してポンプポート14Aに流入した作動油は、操作弁14の内部の分岐部14Fにおいてロッドポート14Cとタンクポート14Dとに分岐する。分岐部14Fからロッドポート14Cに供給された作動油は、ロッドライン34を介してロッド室4Bに供給される。分岐部14Fからタンクポート14Dに供給された作動油は、タンクライン35を介して作動油タンク10に排出される。
【0056】
以上説明したように、本実施形態においては、ダンプボディ3の下降において、ボトム室4Aから排出された作動油は、油圧ポンプ22を通過した後に、ロッド室4Bと作動油タンク10とに分配される。ダンプボディ3の下降において、ボトム室4Aから排出された作動油の全部が油圧ポンプ22に供給されるので、油圧ポンプ22は、高速回転することができる。そのため、駆動モータ54は、高い回生電力を発生することができる。また、ホイストシリンダ4が縮むとき、ロッド室4Bに作動油が供給されることにより、ロッド室4Bが負圧になることが抑制される。
【0057】
[第5実施形態]
第5実施形態について説明する。以下の実施形態において、上述の実施形態と同一の又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。図7は、本実施形態に係る油圧システムを示す図である。第5実施形態は、第4実施形態の変形例である。
【0058】
図7に示すように、油圧ポンプ22は、吸込ポート22Aと吐出ポート22Bとを有する。吸込ポート22Aと作動油タンク10とは、タンクライン31を介して接続される。
【0059】
操作弁15は、ポンプポート15Aと、ボトムポート15Bと、ロッドポート15Cと、タンクポート15Dと、戻りポート15Eと、タンクポート15Fとを有する。ポンプポート15Aは、ポンプライン32を介して油圧ポンプ22の吐出ポート22Bに接続される。ボトムポート15Bは、ボトムライン33を介してホイストシリンダ4のボトム室4Aに接続される。ロッドポート15Cは、ロッドライン34を介してホイストシリンダ4のロッド室4Bに接続される。タンクポート15Dは、タンクライン35を介して作動油タンク10に接続される。戻りポート15Eは、戻りライン36を介してタンクライン31に接続される。戻りライン36は、操作弁15と吸込ポート22Aとを繋ぐように配置される。タンクポート15Fは、タンクライン37を介して作動油タンク10に接続される。
【0060】
ダンプボディ3の下降において、操作弁15が下降位置Dに配置される。操作弁15が下降位置Dに配置され、ホイストシリンダ4が縮むことにより、ボトム室4Aから排出された作動油は、ボトムライン33、操作弁15、及び戻りライン36を介して吸込ポート22Aに戻される。ダンプボディ3の下降において、ボトム室4Aから操作弁15を介して油圧ポンプ22に戻された作動油により、油圧ポンプ22は、回転する。ダンプボディ3の下降において、駆動モータ54は、油圧ポンプ22により駆動される。
【0061】
吸込ポート22Aに戻された作動油は、吐出ポート22Bから吐出される。本実施形態においては、ダンプボディ3の下降において、操作弁15は、吐出ポート22Bから吐出された作動油を作動油タンク10に排出する。操作弁15が下降位置Dに配置されている状態で、ポンプポート15Aとタンクポート15Fとは、操作弁15の内部において接続される。吐出ポート22Bからポンプライン32を介してポンプポート15Aに流入した作動油は、タンクポート15Fに供給される。タンクポート15Fに供給された作動油は、タンクライン37を介して作動油タンク10に排出される。
【0062】
本実施形態においては、ダンプボディ3の下降において、作動油タンク10の作動油が操作弁15を介してロッド室4Bに吸引される。操作弁15が下降位置Dに配置されることにより、ロッド室4Bと作動油タンク10とが、ロッドライン34、操作弁15、及びタンクライン35を介して接続される。ダンプボディ3の下降においてホイストシリンダ4が縮むと、ロッド室4Bの圧力が低下するので、作動油タンク10の作動油が操作弁15を介してロッド室4Bに吸引される。ホイストシリンダ4が縮むとき、ロッド室4Bに作動油が供給されることにより、ロッド室4Bにおいてキャビテーションが発生することが抑制される。
【0063】
[第6実施形態]
第6実施形態について説明する。以下の実施形態において、上述の実施形態と同一の又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。図8は、本実施形態に係るホイストシリンダ60を示す図である。上述の実施形態においては、ホイストシリンダ4が油圧シリンダであることとした。図8に示すホイストシリンダ60は、電動シリンダである。
【0064】
図8に示すように、ホイストシリンダ60は、ボールねじ溝が形成されたシャフト61と、シャフト61のボールねじ溝と係合するボールが内蔵されたスライダ62と、スライダ62を移動可能に収容するシリンダ63と、スライダ62を一端に固定し、他端側をシリンダ63の外側に突出させたピストン64と、を備える。シャフト61とスライダ62とにより、ボールねじが構成される。シャフト61の一端部は、動力伝達機構65を介して駆動モータ66の出力シャフト67に連結される。動力伝達機構65は、複数のギヤを含む。シリンダ63の基端部が車体フレーム2に連結され、ピストン64の先端部がダンプボディ3に連結される。駆動モータ66が回転すると、駆動モータ66の回転がピストン64の直線運動に変換され、ダンプボディ3が昇降する。ダンプボディ3の下降によりシャフト61が回転する。シャフト61の回転力は、動力伝達機構65を介して駆動モータ66に伝達される。駆動モータ66は、シャフト61の回転力により回転し、回生電力を発生する。
【0065】
[その他の実施形態]
上述の実施形態において、ダンプトラック1の電力源がバッテリ51であることとした。ダンプトラック1の電力源は、燃料電池でもよい。
【0066】
上述の実施形態において、ダンプトラック1は、リジットフレーム式ダンプトラックであることとした。ダンプトラック1は、アーティキュレート式ダンプトラックでもよい。
【符号の説明】
【0067】
1…ダンプトラック、2…車体フレーム、2S…支持部、3…ダンプボディ、4…ホイストシリンダ、4A…ボトム室、4B…ロッド室、5…走行装置、6…タイヤ、7…車輪、8…補機、10…作動油タンク、11…操作弁、11A…ポンプポート、11B…ボトムポート、11C…ロッドポート、11D…タンクポート、11E…分岐部、12…操作弁、12A…ポンプポート、12B…ボトムポート、12C…ロッドポート、12D…タンクポート、13…操作弁、13A…ポンプポート、13B…ボトムポート、13C…ロッドポート、13D…タンクポート、13E…戻りポート、13F…分岐部、14…操作弁、14A…ポンプポート、14B…ボトムポート、14C…ロッドポート、14D…タンクポート、14E…戻りポート、14F…分岐部、15…操作弁、15A…ポンプポート、15B…ボトムポート、15C…ロッドポート、15D…タンクポート、15E…戻りポート、15F…タンクポート、16…操作弁、21…油圧ポンプ、21A…第1流出入ポート、21B…第2流出入ポート、22…油圧ポンプ、22A…吸込ポート、22B…吐出ポート、31…タンクライン、32…ポンプライン、33…ボトムライン、34…ロッドライン、35…タンクライン、36…戻りライン、37…タンクライン、41…シャトル弁、42…シャトル弁、51…バッテリ、52…DC/DCコンバータ、53…インバータ、54…駆動モータ、55…走行モータ、60…ホイストシリンダ、61…シャフト、62…スライダ、63…シリンダ、64…ピストン、65…動力伝達機構、66…駆動モータ、67…出力シャフト、161…操作弁、161A…ポンプポート、161B…ボトムポート、161C…タンクポート、162…操作弁、162A…ポンプポート、162B…ロッドポート、162C…タンクポート、321…ポンプライン、322…ポンプライン、351…タンクライン、352…タンクライン、D…下降位置、N…中立位置、R…上昇位置。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8