JP2001226071A

JP2001226071A - 作業車輌

Info

Publication number: JP2001226071A
Application number: JP2000033783A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takada; 洋高田
Original assignee: Komatsu Engineering Corp
Current assignee: Komatsu Engineering Corp
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2001-08-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】外観のコンパクト化を達成しつつ、大電力リフ
ティングマグネットの採用を可能とした作業車輌を提供
する。【解決手段】リフティングマグネット３および自走式ク
レーンに供給する電力を発生する１台の発電機１２と、
この発電機から供給された電力を高電圧のリフティング
マグネット用電力に変換してリフティングマグネットに
供給するとともに、低電圧の車輌用電力に変換して自走
式クレーンに供給するコントローラ１５とを具備する。
また、高電圧のリフティングマグネット用電力を発生し
てリフティングマグネットに供給するリフティングマグ
ネット用発電機と、低電圧の車輌用電力を発生して自走
式クレーンに供給する車輌用発電機とを具備し、これら
リフティングマグネット用発電機と車輌用発電機とを同
軸上に配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輌本体にリフテ
ィングマグネットを設けるとともに、車輌用電力および
リフティングマグネット用電力を供給する発電機を搭載
して成る作業車輌作業車輌に関し、詳しくは車輌本体お
よびリフティングマグネットの給電システムに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】作業車輌の１つとして、自走式クレーン
等の特殊車輌に、鋼材等を磁性吸着力によって捕獲する
リフティングマグネットを設けたものがある。

【０００３】図４に示す作業車輌Ａは、自走式クレーン
Ｂ(車輌本体)にリフティングマグネットＣを装着したも
のであり、上記自走式クレーンＢは下部走行体Ｂａと上
部旋回体Ｂｂとを具備し、上部旋回体Ｂｂに設けられた
ブームＢｃから延びるホイストロープＢｄに、アタッチ
メントとしてのリフティングマグネットＣが装着されて
いる。

【０００４】また、作業車輌Ａを構成する自走式クレー
ンＢには、該自走式クレーンＢにおける図示していない
ライト(照明)等を動作させるための車輌用電力と、リフ
ティングマグネットＣを稼働させるためのリフティング
マグネット用電力とを供給する給電システムＤが設けら
れている。

【０００５】図５に示す如く給電システムＤは、自走式
クレーンＢの上部旋回体Ｂｂに搭載されたエンジンＥ
と、該エンジンＥにより伝動機構Ｆを介して駆動される
１台の発電機Ｇとを具備している。

【０００６】上記発電機Ｇから発生したＡＣ電力は、レ
ギュレータＧｒによって所望のＤＣ電力(ＤＣ２８Ｖ)に
変換されたのち、リフティングマグネットＣに供給され
て該リフティングマグネットＣを稼働させる一方、バッ
テリーＶに供給されて該バッテリーＶを充電するととも
に、自走式クレーンＢにおけるライト(照明)等の電装品
Ｂｅを動作させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した作
業車輌Ａにおける給電システムＤでは、リフティングマ
グネットＣとバッテリーＶおよび電装品Ｂｅとに、１台
の発電機Ｇから同一の電圧(ＤＣ２８Ｖ)を供給している
が、このためリフティングマグネット用電力は車輌用電
力と共通することとなり、能力の高い大電力(例えば２
００Ｖ前後)のリフティングマグネットを採用すること
が困難であった。

【０００８】図６に示す給電システムＤ′は、上述した
給電システムＤの不都合を解消するべく提供されたもの
で、エンジンＥにより伝動機構Ｈを介して駆動されるリ
フティングマグネット用発電機Ｉと、同じくエンジンＥ
により伝動機構Ｊを介して駆動される車輌用発電機Ｋと
を具備している。

【０００９】リフティングマグネット用発電機Ｉから発
生したＡＣ電力は、AC／DCコンバータＬによって所望の
ＤＣ電力(ＤＣ２００Ｖ)に変換されたのち、リフティン
グマグネットＣに供給されて該リフティングマグネット
Ｃを稼働させる。

【００１０】一方、車輌用発電機Ｋから発生したＡＣ電
力は、レギュレータＫｒによって所望のＤＣ電力(ＤＣ
２８Ｖ)に変換されたのち、バッテリーＶに供給されて
該バッテリーＶを充電するとともに、自走式クレーンＢ
におけるライト(照明)等の電装品Ｂｅを動作させる。

【００１１】上述した構成の給電システムＤ′によれ
ば、独立した専用のリフティングマグネット用発電機Ｉ
と車輌用発電機Ｋとを用いたことで、リフティングマグ
ネットＣとバッテリーＶおよび電装品Ｂｅとに、それぞ
れ必要十分な電力が供給されることとなり、もって能力
の高い大電力リフティングマグネットの採用を可能とし
ている。

【００１２】反面、上述した給電システムＤ′において
は、互いに独立したリフティングマグネット用発電機Ｉ
と車輌用発電機Ｋとの２台の発電機を必要とするととも
に、これら２台の発電機(Ｉ，Ｋ)がエンジンＥの周辺に
分散配置されているため、給電システム自体の大型化を
招くばかりでなく、上記給電システムを採用した自走式
クレーンを要素とする作業車輌の大形を招来する不都合
があった。

【００１３】本発明は上述の如き実状に鑑みて、外観の
コンパクト化を達成しつつ、大電力リフティングマグネ
ットの採用を可能とした作業車輌の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段および効果】上記目的を達
成するべく、請求項１の発明に関わる作業車輌は、リフ
ティングマグネットおよび車輌本体に供給する電力を発
生する１台の発電機と、該１台の発電機から供給された
電力を高電圧のリフティングマグネット用電力に変換し
てリフティングマグネットに供給するとともに、低電圧
の車輌用電力に変換して車輌本体に供給するコントロー
ラとを具備している。上記構成では、１台の発電機によ
って高電圧のリフティングマグネット用電力と低電圧の
車輌用電力とを得ることができ、もって請求項１の発明
に関わる作業車輌によれば、大電力のリフティングマグ
ネットの採用を可能としつつ、外観の可及的なコンパク
ト化を達成することが可能となる。

【００１５】請求項２の発明に関わる作業車輌は、請求
項１の発明に関わる作業車輌において、１台の発電機を
駆動手段により増速手段を介して高速に駆動される小型
の発電機によって構成している。上記構成では、発電機
と駆動手段との間に増速手段を設けることで、高速駆動
により大電力を出力する小型発電機の採用を可能として
おり、もって請求項２の発明に関わる作業車輌によれ
ば、外観の更なるコンパクト化を達成することが可能と
なる。

【００１６】請求項３の発明に関わる作業車輌は、請求
項２の発明に関わる作業車輌において、車輌本体を駆動
する作動油によって、１台の発電機を冷却するよう構成
している。上記構成では、高速駆動されることで発熱量
の多い１台の発電機を、作動油によって効果的に冷却す
ることができ、もって請求項３の発明に関わる作業車輌
によれば、過熱に起因する発電機の動作不良を可及的に
抑制することができる。

【００１７】請求項４の発明に関わる作業車輌は、高電
圧のリフティングマグネット用電力を発生してリフティ
ングマグネットに供給するリフティングマグネット用発
電機と、低電圧の車輌用電力を発生して車輌本体に供給
する車輌用発電機とを具備するとともに、これらリフテ
ィングマグネット用発電機と車輌用発電機とを同軸上に
配設することを特徴としている。上記構成では、リフテ
ィングマグネット用発電機と車輌用発電機とによって、
高電圧のリフティングマグネット用電力と低電圧の車輌
用電力とが得られるとともに、上述した２台の発電機を
同軸上に配設することで、これら２台の発電機を可及的
に小さなスペースに設置することができ、もって請求項
４の発明に関わる作業車輌によれば、大電力のリフティ
ングマグネットを採用しつつ、外観の可及的なコンパク
ト化を達成することが可能となる。

【００１８】請求項５の発明に関わる作業車輌は、請求
項４の発明に関わる作業車輌において、リフティングマ
グネット用発電機を、駆動手段により増速手段を介して
高速に駆動される小型の発電機によって構成している。
上記構成では、リフティングマグネット用発電機と駆動
手段との間に増速手段を設けることで、高速駆動により
大電力を出力する小型発電機の採用を可能としており、
もって請求項５の発明に関わる作業車輌によれば、外観
の更なるコンパクト化を達成することが可能となる。

【００１９】請求項６の発明に関わる作業車輌は、請求
項５の発明に関わる作業車輌において、リフティングマ
グネット用発電機を、車輌本体を駆動する作動油によっ
て冷却するよう構成している。上記構成では、高速駆動
されることで発熱量の多いリフティングマグネット用発
電機を、作動油によって効果的に冷却することができ、
もって請求項３の発明に関わる作業車輌によれば、過熱
に起因するリフティングマグネット用発電機の動作不良
を可及的に抑制することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、実施例を示す図面に基づい
て、本発明を詳細に説明する。図１に示す如く、本発明
に関わる作業車輌１は、車輌本体としての自走式クレー
ン２に、アタッチメントとしてのリフティングマグネッ
ト３を装着したものである。

【００２１】自走式クレーン(車輌本体)２は、下部走行
体２Ａと上部旋回体２Ｂとを具備しており、上部旋回体
２Ｂに設けられたブーム２Ｃから延びるホイストロープ
２Ｄに、大電力(２００Ｖ)のリフティングマグネット３
が装着されている。

【００２２】また、作業車輌１を構成する自走式クレー
ン２には、該自走式クレーン２における図示していない
ライト(照明)等を動作させるための車輌用電力と、リフ
ティングマグネット３を稼働させるためのリフティング
マグネット用電力とを供給する給電システム１０が設け
られている。

【００２３】図２に示す如く給電システム１０は、自走
式クレーン２の上部旋回体２Ｂに搭載されたエンジン
(駆動手段)１１と、該エンジン１１によって駆動される
１台の発電機１２とを具備している。

【００２４】上記エンジン１１と上記発電機１２との間
には、ベルト式伝動機構１３と増速機(増速手段)１４と
が介装されており、発電機１２はエンジン１１の動作に
より高速回転されて高電圧のＡＣ電力を発生する。

【００２５】ここで、上記発電機１２としては小型の発
電機が使用されており、上述した増速装置１４により発
電機１２を高速回転させることで、高電圧のＡＣ電力を
出力させるよう構成している。

【００２６】言い換えれば、増速装置１４を設けること
で、高速駆動により大電力を出力する小型発電機の採用
を可能としており、これによって小型の発電機を採用し
つつ大電力を得ることを可能としている。

【００２７】また、給電システム１０は、発電機１２か
ら出力された高電圧のＡＣ電力を、リフティングマグネ
ット用電力と車輌用電力とに分離・変換したのち、リフ
ティングマグネット３と自走式クレーン２(車輌本体)と
に供給するコントローラ１５を具備している。

【００２８】上記コントローラ１５は、発電機１２から
のＡＣ電力を高電圧のリフティングマグネット用電力
(ＤＣ２００Ｖ)に変換するリフティングマグネット用AC
／DCコンバータ１５Ａを有しており、該AC／DCコンバー
タ１５Ａから出力されたリフティングマグネット用電力
によって、大電力のリフティングマグネット３が稼働さ
れることとなる。

【００２９】また、上記コントローラ１５は、発電機１
２からのＡＣ電力を低電圧の車輌用電力(ＤＣ２８Ｖ)に
変換する車輌用AC／DCコンバータ１５Ｂを具備してお
り、該AC／DCコンバータ１５Ｂから出力された車輌用電
力によってバッテリ１６が充電されるとともに、自走式
クレーン２におけるライト(照明)等の電装品２Ｅが動作
されることとなる。

【００３０】一方、上述した発電機１２を駆動するエン
ジン１１には、作動油を循環供給するための油圧ポンプ
Ｐが接続されており、この油圧ポンプＰから供給された
作動油は、制御バルブＶを介して下部走行体２Ａやブー
ム２Ｃ等の動作対象Ｗを動作させる。

【００３１】また、発電機１２には油圧回路Ｓが接続さ
れており、該油圧回路Ｓを流通するリターン油(作動油)
の一部を利用することによって、上記発電機１２を冷却
するよう構成されている。

【００３２】ここで、発電機１２は増速装置１４により
高速回転されて高温となるので、上述の如くリターン油
の一部を利用して積極的に冷却することによって、効率
低下等、過熱に起因する発電機１２の動作不良が可及的
に抑制されることとなる。

【００３３】上述の如き給電システム１０を搭載した作
業車輌では、発電機１２から出力された電力を、高電圧
のリフティングマグネット用電力と、低電圧の車輌用電
力とに分離・変換するコントローラ１５を設けたこと
で、１台の発電機１２によって所望のリフティングマグ
ネット用電力と車輌用電力とを供給することができ、も
って大電力のリフティングマグネットの採用を可能とし
つつ、外観の可及的なコンパクト化を達成することがで
きる。

【００３４】また、上述した構成では、エンジン１１と
発電機１２との間に増速機１４を介装し、発電機１２と
して高速駆動により大電力を出力する小型発電機を採用
したことにより、給電システム１０の更なるコンパクト
化、延いては作業車輌１における外観の更なるコンパク
ト化を達成することが可能となる。

【００３５】上述の如く、作業車輌の外観を可及的にコ
ンパクト化し得ることは、特に都市型小型化作業車輌に
おいて極めて有効である。

【００３６】なお、上述した給電システム１０のコント
ローラ１５は、発電機１２から出力された高電圧のＡＣ
電力を分離したのち、リフティングマグネット用AC／DC
コンバータ１５Ａと、車輌用AC／DCコンバータ１５Ｂと
に供給し、各々のコンバータ１５Ａ，１５Ｂによって、
リフティングマグネット用電力(ＤＣ２００Ｖ)と車輌用
電力(ＤＣ２８Ｖ)とに変換しているが、これに限らず、
例えば発電機１２からのＡＣ電力をAC／DCコンバータで
リフティングマグネット用電力(ＤＣ２００Ｖ)に変換
し、このリフティングマグネット用電力をDC／DCコンバ
ータで車輌用電力(ＤＣ２８Ｖ)に変換することによっ
て、リフティングマグネット用電力と車輌用電力とを得
ることも可能であり、このように発電機からの電力をリ
フティングマグネット用電力と車輌用電力とに分離・変
換するコントローラとしては、様々な構成を採用し得る
ことは言うまでもない。

【００３７】また、給電システム１０における増速機１
４としては、ベルト式変速装置や歯車式変速装置等、種
々の構成を採用し得ることは勿論である。さらに、エン
ジン１１と発電機１２との間に介装されたベルト式伝動
機構１３を増速手段として利用することも可能であり、
この構成では専用の増速機１４を省略することにより、
給電システム、延いては作業車輌の更なるコンパクト化
を図ることができる。

【００３８】図３に示す給電システム２０は、自走式ク
レーン２の上部旋回体２Ｂに搭載されたエンジン２１
と、該エンジン２１により駆動されるリフティングマグ
ネット用発電機２２Ａおよび車輌用発電機２２Ｂとを具
備している。

【００３９】なお、上述の給電システム２０を採用した
作業車輌は、給電システムが相違している以外、図１に
示した作業車輌１と基本的に同一であり、もって給電シ
ステム２０以外の構成については図１を参照して説明す
る。

【００４０】図３に示す如く、エンジン２１とリフティ
ングマグネット用発電機２２Ａとの間には、ベルト式伝
動機構２３と増速装置２４とが介装されており、上記リ
フティングマグネット用発電機２２Ａは、エンジン２１
の動作により高速回転されて高電圧のＡＣ電力を発生す
る。

【００４１】リフティングマグネット用発電機２２Ａか
ら発生したＡＣ電力は、AC／DCコンバータ２５によって
所望のリフティングマグネット用電力(ＤＣ２００Ｖ)に
変換されたのち、大電力リフティングマグネット３に供
給され、この大電力リフティングマグネット３を稼働さ
せる。

【００４２】ここで、上記リフティングマグネット用発
電機２２Ａとしては小型の発電機が使用されており、上
述した増速装置２４を介して上記発電機２２Ａを高速回
転させることで、所望のリフティングマグネット用電力
が得られるように構成されている。

【００４３】言い換えれば、増速装置２４を設けること
で、高速駆動により大電力を出力する小型発電機の採用
を可能としており、これによって小型の発電機を採用し
つつ所望のリフティングマグネット用電力を得ることを
可能としている。

【００４４】一方、車輌用発電機２２Ｂは、上述したリ
フティングマグネット用発電機２２Ａと同軸上に配設さ
れており、エンジン２１との間に介装されたベルト式伝
動機構２３を介して、エンジン２１の動作により回転さ
れて低電圧のＡＣ電力を発生する。

【００４５】車輌用発電機２２Ｂから発生したＡＣ電力
は、レギュレータ２２Ｂｒによって所望の車輌用電力
(ＤＣ２８Ｖ)に変換されたのち、バッテリーＶに供給さ
れて該バッテリーＶを充電するとともに、自走式クレー
ン２におけるライト(照明)等の電装品２Ｅを動作させ
る。

【００４６】また、上述したリフティングマグネット用
発電機２２Ａと車輌用発電機２２Ｂとを駆動するエンジ
ン２１には、作動油を循環供給するための油圧ポンプＰ
が接続されており、この油圧ポンプＰから供給された作
動油は、制御バルブＶを介して下部走行体２Ａやブーム
２Ｃ等の動作対象Ｗを動作させる。

【００４７】また、リフティングマグネット用発電機２
２Ａには油圧回路Ｓが接続されており、該油圧回路Ｓを
流通するリターン油(作動油)の一部を利用することによ
り、上記リフティングマグネット用発電機２２Ａを冷却
するよう構成されている。

【００４８】ここで、リフティングマグネット用発電機
２２Ａは増速装置２４により高速回転されて高温となる
ので、上述の如くリターン油の一部を利用して積極的に
冷却することにより、効率低下等、過熱に起因するリフ
ティングマグネット用発電機２２Ａの動作不良が可及的
に抑制されることとなる。

【００４９】上述の如き給電システム２０を搭載した作
業車輌では、独立したリフティングマグネット用発電機
２２Ａと車輌用発電機２２Ｂとにより、高電圧のリフテ
ィングマグネット用電力と低電圧の車輌用電力とを供給
することができ、さらに２台の発電機２２Ａ，２２Ｂを
同軸上に配設することにより、２台の発電機をエンジン
の周辺に分散配置していた従来の構成と比較して、上記
２台の発電機２２Ａ，２２Ｂを可及的に小さなスペース
に設置することができ、もって大電力のリフティングマ
グネットの採用を可能としつつ、外観の可及的なコンパ
クト化を達成することができる。

【００５０】また、上述の如き構成では、エンジン２１
とリフティングマグネット用発電機２２Ａとの間に増速
機２４を介装し、リフティングマグネット用発電機２２
Ａとして、高速駆動により大電力を出力する小型発電機
を採用したことにより、給電システム２０の更なるコン
パクト化、延いては作業車輌における外観の更なるコン
パクト化を達成することが可能となる。

【００５１】上述の如く、作業車輌の外観を可及的にコ
ンパクト化し得ることは、特に都市型小型化作業車輌に
おいて極めて有効である。

【００５２】なお、上述した給電システム２０における
増速機２４としては、ベルト式変速装置や歯車式変速装
置等、種々の構成を採用し得ることは勿論である。さら
に、エンジン２１とリフティングマグネット用発電機２
２Ａとの間に介装されたベルト式伝動機構２３を増速手
段として利用することも可能であり、この構成では専用
の増速機２４を省略することにより、給電システム、延
いては作業車輌の更なるコンパクト化を図ることができ
る。

【００５３】また、上述した各実施例においては、車輌
本体としての自走式クレーンに、アタッチメントとして
のリフティングマグネットを装着して成る作業車輌を例
示したが、自走式クレーン以外の種々の特殊車輌にリフ
ティングマグネットを設けて成る作業車輌に対しても、
本発明を有効に適用し得ることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる作業車輌を示す概念的な全体側
面図。

【図２】本発明に関わる作業車輌の給電システムを示す
概念図。

【図３】本発明に関わる作業車輌の給電システムを示す
概念図。

【図４】従来の作業車輌を示す概念的な全体側面図。

【図５】従来の作業車輌における給電システムを示す概
念図。

【図６】従来の作業車輌における給電システムを示す概
念図。

【符号の説明】

１…作業車輌、２…自走式クレーン(車輌本体)、３…リフティングマグネット、１０…給電システム、１１…エンジン(駆動手段)、１２…発電機、１５…コントローラ、２０…給電システム、２１…エンジン(駆動手段)、２２Ａ…リフティングマグネット用発電機、２２Ｂ…車輌用発電機。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輌本体にリフティングマグネットを
設けるとともに車輌用電力およびリフティングマグネッ
ト用電力を供給する発電機を搭載して成る作業車輌であ
って、前記リフティングマグネットおよび前記車輌本体に供給
する電力を発生する１台の発電機と、前記１台の発電機から供給された電力を、高電圧のリフ
ティングマグネット用電力に変換して前記リフティング
マグネットに供給するとともに、低電圧の車輌用電力に
変換して前記車輌本体に供給するコントローラと、を具備して成ることを特徴とする作業車輌。
【請求項２】前記１台の発電機は、駆動手段により
増速手段を介して高速に駆動される小型の発電機である
ことを特徴とする請求項１記載の作業車輌。
【請求項３】前記車輌本体を駆動する作動油によっ
て、前記１台の発電機を冷却するよう構成したことを特
徴とする請求項２記載の作業車輌。
【請求項４】車輌本体にリフティングマグネットを
設けるとともに車輌用電力およびリフティングマグネッ
ト用電力を供給する発電機を搭載して成る作業車輌であ
って、高電圧のリフティングマグネット用電力を発生し、該リ
フティングマグネット用電力を前記リフティングマグネ
ットに供給するリフティングマグネット用発電機と、低電圧の車輌用電力を発生し、該車輌用電力を前記車輌
本体に供給する車輌用発電機とを具備し、前記リフティングマグネット用発電機と前記車輌用発電
機とを、同軸上に配設して成ることを特徴とする作業車
輌。
【請求項５】前記リフティングマグネット用発電機
は、駆動手段により増速手段を介して高速に駆動される
小型の発電機であることを特徴とする請求項４記載の作
業車輌。
【請求項６】前記車輌本体を駆動する作動油によっ
て、前記リフティングマグネット用発電機を冷却するよ
う構成したことを特徴とする請求項５記載の作業車輌。