JP2003042106A - 軌陸両用作業車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軌陸両用作業車における作業機の上昇高さを
制限する手段として、作業機と車体との間にワイヤを掛
け渡すことなく、したがってそれに付随した問題も除く
ことができるようにした軌陸両用作業車を提供する。 【解決手段】 作業機を昇降させる油圧シリンダ（１０
ｄ）の伸縮位置により、作業機が設定された最大上昇位
置にあるか否かを検出する検出手段（２２）と、検出手
段（２２）の出力信号により作業機が最大上昇位置にあ
るときに油圧シリンダ（１０ｄ）の作動を停止させる停
止手段とを有する高さ制限手段（２０）を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軌道上及び陸上に
おける作業が可能な軌陸両用作業車、さらに詳しくは、
その車体に昇降自在に備えられた作業機の最大上昇位置
を制限する高さ制限手段を備えている軌陸両用作業車に
関する。

【０００２】

【従来の技術】軌道上において例えば、枕木交換、レー
ル交換、杭打抜き、路床整備などの保線作業を行うこと
ができ、また陸上において建設作業など種々の作業を行
うことができる、レールカーとも呼ばれる軌陸両用作業
車（以下単に軌陸車と呼ぶことがある）がある。この軌
陸車は、例えば周知の建設機械である油圧ショベルに、
その履帯式走行体の他に、軌道上走行体として軌道用車
輪が車体に上げ下ろし自在に備えられている。そして、
軌道用車輪を上げ位置に又は下げ位置にすることによ
り、陸上又は軌道上での走行、そして作業が行われる。
この軌陸車にはその車体に、例えば油圧ショベルのアー
ム、ブーム、バケットなどからなるフロント作業機のご
とき昇降動自在な作業機が備えられている。

【０００３】この軌陸車により、軌道上において作業機
を用いて作業を行う場合、オペレータは常に頭上にある
高圧電線などに作業機が接触しないよう注意を払いなが
ら作業機の昇降操作を行う必要がある。この常に接触を
警戒しながらの作業はオペレータにとって大きな負担と
なる。したがって、軌陸車には作業機の高さを制限する
高さ制御手段が備えられている。この高さ制御手段は、
例えば昇降自在な作業機の揺動アームのごとき部材の揺
動基端部に、揺動角度により作業機の高さを検出するポ
テンショメータを設け、その出力信号により所定の高さ
が検出されると、作業機の作動を停止させるものであ
る。

【０００４】そして、この高さ制御手段の故障不具合や
操作ミスなど万一の場合においても確実に作業機が所定
高さになると停止するように、バックアップとして、昇
降する作業機と車体との間に所定長さのワイヤをその端
部に設けた掛け金具であるシャックルにより着脱自在に
掛け渡し、作業機が高さ制御手段による設定された高さ
を万一超えた場合には、ワイヤにより機械的に、作業機
の上昇を確実に止めることができるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たとおりの形態の従来の軌陸両用作業車には、次のとお
りの解決すべき問題がある。

【０００６】（１）ワイヤのたるみ、長さ調整困難：ワ
イヤは、例えば掘削作業などのときに作業機を車体の下
方まで下降させると「たるみ」が生じる。この「たる
み」は、作業の邪魔になったり、場合によっては運転席
や車体を叩いて損傷させてしまう可能性がある。また、
制限される作業高さが作業現場によって異なる場合、ワ
イヤの長さを調整する必要があるが、ワイヤ長さの調整
が面倒で難しいことから、作業現場の変わる度にその現
場に合わせた長さのワイヤを用意する必要がある。

【０００７】（２）ワイヤの張りによる機体の振動、損
傷：ワイヤの一端が車体に取付けられているので、作業
機が設定された高さを超えてワイヤが引っ張られ緊張し
た場合、車体に大きな衝撃、振動が生じる。また、車体
を損傷させる可能性もある。

【０００８】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その技術的課題は、軌陸両用作業車における作業機
の上昇高さを制限する手段として、作業機と車体との間
にワイヤを掛け渡すことなく、したがってそれに付随し
た問題も除くことができるようにした改良された高さ制
限手段を備える軌陸両用作業車を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、軌道上走行体と陸上走行体とを有する車体に作業
機が油圧シリンダにより昇降自在に備えられた軌陸両用
作業車であって、該作業機の最大上昇位置を、調整自在
に、かつ解除自在に制限する高さ制限手段を備え、該高
さ制限手段は、作業機が設定された最大上昇位置にある
か否かを該油圧シリンダの伸縮位置により検出する検出
手段と、この検出手段の出力信号により作業機が該最大
上昇位置にあるときに油圧シリンダの作動を停止させる
停止手段とを備えている、ことを特徴とする軌陸両用作
業車である。

【００１０】そして、作業機を昇降させる油圧シリンダ
の所に油圧シリンダの伸縮位置により作業機の高さを検
出する検出手段を設け、作業機が所定の位置に上昇され
たことが検出されると停止手段によって油圧シリンダの
作動を停止させるようにし、従来のワイヤの使用を止め
る。

【００１１】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の軌陸両用作業車において、該油圧シリンダは、一端
がシリンダロッドに連結され他端がシリンダ本体に沿っ
て案内される連結部材を備え、該検出手段は、シリンダ
本体又は連結部材のいずれか一方に設けられた検出本体
と、他方に設けられ検出本体を操作する操作部とを備え
ているものである。

【００１２】そして、検出本体及びその操作部により作
業機の高さを検出する。

【００１３】請求項３に記載された発明は、請求項１又
は２記載の軌陸両用作業車において、該停止手段は、該
油圧シリンダへの作動油の供給を制御する制御弁による
該油圧シリンダへの作動油の供給を停止させるものであ
る。

【００１４】そして、検出手段の出力信号により制御弁
による油圧シリンダへの作動油の供給を止め作業機の動
きを止める。

【００１５】請求項４に記載された発明は、請求項１か
ら３までのいずれかに記載の軌陸両用作業車において、
該高さ制限手段はさらに、連結部材及びシリンダ本体に
設けられ、作業機が該最大上昇位置を上昇方向に超える
と当接し該油圧シリンダの作動を停止させる、解除自在
にかつ位置調整自在に設けられたストッパを備えている
ものである。

【００１６】そして、検出手段と停止手段とによる高さ
制限手段に加えて、油圧シリンダの作動をストッパによ
り機械的に、より確実に停止させる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
軌陸両用作業車について、その好適実施形態を図示して
いる添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。

【００１８】図１を参照して説明すると、全体を番号２
で示す軌陸両用作業車（単に軌陸車と呼ぶことがある）
は、下部車体４と、運転室６を有し下部車体４上に水平
方向に旋回自在に設けられた上部車体８と、上部車体８
に昇降自在に設けられた作業機１０とを備えている。下
部車体４は、陸上走行体である履帯式走行体１２、及び
下部車体４の前後（図１の左右）にそれぞれ上げ下ろし
自在に設けられた軌道上走行体１４を備えている。履帯
式走行体１２は、スプロケット１２ａ、アイドラ１２ｂ
及びこれらに巻掛けられた履帯１２ｃを有し、下部車体
４の左右（図１の紙面に垂直の方向）に一対備えられて
いる。軌道上走行体１４は、下部車体４に油圧シリンダ
１４ａにより昇降自在に取付けられたフレ−ム１４ｂ
と、軌道であるレール１６の軌道幅でフレーム１４ｂの
左右（図１の紙面に垂直の方向）に取付けられた一対の
例えば鉄輪からなる車輪１４ｃを備えている。

【００１９】油圧シリンダ１４ａによって軌道上走行体
１４の車輪１４ｃをレール１６上に下ろした位置（図１
の状態）にすることにより、軌陸車２は軌道１６上の走
行が可能になる。油圧シリンダ１４ａにより車輪１４ｃ
を上げた位置にすることにより、軌陸車２は履帯式走行
体１２による陸上走行が可能になる。

【００２０】図１とともに図２を参照して説明すると、
作業機１０は、上部車体８に上下方向に揺動自在に支持
されたブーム１０ａ、ブーム１０ａの先端に上下方向に
揺動自在に連結されたアーム１０ｂ、アーム１０ｂの先
端に上下方向に揺動自在に連結された作業具であるクラ
ンプ１０ｃ（作業具は作業の形態に合わせて適宜に交換
される）、上部車体８とブーム１０ａとの間に介在され
たブームシリンダ１０ｄ、ブーム１０ａとアーム１０ｂ
との間に介在されたアームシリンダ１０ｅ、及びアーム
１０ｂとクランプ１０ｃとの間に介在されたクランプ揺
動シリンダ１０ｆを備えている。ブームシリンダ１０ｄ
を、上部車体８に設けられた油圧制御装置１８の制御弁
を操作し作動油を給排し伸縮作動させることにより、作
業機１０は矢印Ｚで示すように昇降される。

【００２１】軌陸車２は、作業機１０の高さを、調整自
在に、かつ解除自在に制限する高さ制限手段２０を備え
ている。図２とともに図３〜図５を参照して説明する
と、高さ制限手段２０は、ブームシリンダ１０ｄの伸縮
位置により、作業機１０が設定された上昇高さにあるか
否かを検出する検出手段２２と、検出手段２２からの出
力信号により作業機１０が設定された上昇位置のときに
ブームシリンダ１０ｄの作動を停止させる、油圧制御装
置１８の部分に配設された停止手段２４とを備えてい
る。

【００２２】ブームシリンダ１０ｄには、一端がシリン
ダロッド１１ａに連結され他端がシリンダ本体１１ｂに
沿って案内される連結部材としてのガード２６が備えら
れている。検出手段２２は、シリンダ本体１１ｂに取付
けられた検出本体であるリミットスイッチ２８と、ガー
ド２６に取付けられリミットスイッチ２８を操作する操
作部であるブラケット３０とを備えている。このガード
２６は、ブームシリンダ１０ｄのシリンダロッド１１ａ
を、異物などとの接触、衝突などによる損傷から保護す
る保護部材としての機能も備えている。

【００２３】ガード２６は、帯状の鋼板を長手方向の両
側を折り曲げ断面を山形状にして形成され、一端がシリ
ンダロッド１１ａの作業機１０に連結されるボス部にボ
ルト３２により取付けられている。ガ−ド２６にはその
長手方向に延びて、シリンダ本体１１ｂに取付けられた
ボス３４が案内される長穴２６ａが形成されている。長
穴２６ａの長さは、ブームシリンダ１０ｄの最大伸縮ス
トロークを許容する長さに形成されている。ボス３４
は、シリンダ本体１１ｂの外周部に一体的に設けられた
フランジ３６にボルト３８によって取付けられている。
長穴２６ａに沿ってその両側には、長穴２６ａの延びる
方向に複数個のボルト穴２６ｂがピッチＰの間隔で配設
されている（図示の形態においては片側に１４個、計２
８個設けられている）。このボルト穴２６ｂの配置につ
いては、後に述べる「高さ設定及び検出」においてさら
に詳細に説明する。

【００２４】ブラケット３０は、図６に示すごとく、ガ
ード２６のボルト穴２６ａのピッチＰに合わせた間隔で
ボルト穴３０ａが二個設けられた矩形の板部材からなる
プレート３０ｂと、このプレートｂのボルト穴３０ａと
は反対側端部に一体的に接合された半円筒状のスイッチ
操作部３０ｃを備えている。ブラケット３０はガード２
６のボルト穴２６ｂにボルト４０及びナット４１により
取付けられている。

【００２５】リミットスイッチ２８は、周知の電気スイ
ッチであり、可動検出部２８ａが揺動されると常時「オ
フ」の接続が「オン」になるものである。リミットスイ
ッチ２８はシリンダ本体１１ｂのフランジ３６に一体的
に接合されたプレート４２にボルト４４及びナット４５
により、可動検出部２８ａが前述のブラケット３０のス
イッチ操作部３０ｃの円弧状部分とブームシリンダ１０
ｄの所定の伸縮位置において当接するように取付られて
いる。矩形状の板部材により形成されたプレート４２に
は、図７に示すごとく、長穴のボルト穴４２ａが二個備
えられている。このボルト穴４２ａの長穴に沿ってリミ
ットスイッチ２８は、可動検出部２８ａがスイッチ操作
部３０ｃの方向に進退自在に調整される。

【００２６】主として図３及び図４を参照して高さ制限
手段２０における作業機１０の「高さ設定及び検出」に
ついて説明する。 （１）ブームシリンダ１０ｄは、高さ制限手段２０によ
る規制、また従来の高さ制御手段による規制のない場合
においては、最も収縮した状態の「ＭＩＮ」と最も伸張
した状態の「ＭＡＸ」の間で伸縮作動し、作業機１０は
「ＭＡＸ」の状態において最も高い位置に上昇される。 （２）作業機１０の最大上昇位置を所望の位置、ブーム
シリンダ１０ｄにおける「ＭＡＸ」と「ＭＩＮ」の間の
「ＳＥＴ」位置に設定するには、シリンダロッド１１ａ
が「ＳＥＴ」位置のときに、リミットスイッチ２８の可
動検出部２８ａがブラケット３０のスイッチ操作部３０
ｃに当接するように、ブラケット３０の位置をガード２
６のボルト穴２６ｂを選択して取付ける。したがって、
必要とする「ＳＥＴ」位置に応じてガード２６の複数個
のボルト穴２６ｂの位置及び個数が決められる。なお、
この「ＳＥＴ」位置は、従来の高さ制御手段による高さ
制限位置より僅かに手前か同じ位置に設定される。 （３）かくして、リミットスイッチ２８に対するブラケ
ット３０の位置を決めることにより、作業機１０の最大
上昇位置である高さが設定されるとともに、このリミッ
トスイッチ２８の作動により作業機１０の最大上昇位置
が検出される。 （４）陸上作業において、あるいは軌道上作業において
作業機１０の高さ制限の必要のないときには、リミット
スイッチ２８がブラケット３０と当接し作動しないよう
に、ブラケット３０の位置をずらす、あるいはブラケッ
ト３０を取外す、あるいはリミットスイッチ２８をブラ
ケット３０から離すようにする。

【００２７】次に図８を参照して、停止手段２４につい
て説明する。停止手段２４は、油圧制御装置１８の制御
弁４６によるブームシリンダ１０ｄへの作動油の供給を
停止させるものである。

【００２８】ブームシリンダ１０ｄは、パイロット油に
より切換操作されるパイロット操作形方向切換弁である
制御弁４６により、油圧源４８の作動油が給排されて伸
縮作動される。制御弁４６は、オペレータが操作するパ
イロット弁５０によるパイロット油圧源のパイロット油
が、伸張側油路５２ａによりパイロットポート４６ａに
供給されるとブームシリンダ１０ｄを伸張させる方向に
油圧源４８の作動油を供給し、収縮側油路５２ｂにより
パイロットポート４６ｂに供給されると収縮させる方向
に作動油を供給する。停止手段２４は、この伸張側油路
５２ａに電磁弁からなる常時開の遮断弁２４ａを備えて
いる。遮断弁２４ａは、ブームシリンダ１０ｄが伸張
し、リミットスイッチ２８が「オン」になり、その電気
信号が入力され通電されると切換えられ、伸張側油路５
２ａを遮断し遮断弁４６へのパイロット油の供給を止め
遮断弁４６のパイロットポート４６ａをタンク５４に解
放する。かくしてパイロット油の断たれた制御弁４６
は、中立位置（図示の位置）に戻り、ブームシリンダ１
０ｄへの作動油の供給を止め、その作動を止める。

【００２９】したがって、オペレータがパイロット弁５
０を操作しブームシリンダ１０ｄを伸張させ作業機１０
を上昇させ、ブームシリンダ１０ｄが「ＳＥＴ」（図
３）位置になると、リミットスイッチ２８は「オン」に
なり、制御弁４６は作動位置から中立位置に戻り、ブー
ムシリンダ１０ｄへの作動油の供給が止められ、作業機
１０の上昇が止められる。

【００３０】高さ制限手段２０はさらに、図３及び図４
並びに図９を参照して説明すると、ガード２６及びシリ
ンダ本体１１ｂに設けられ、作業機１０が設定された最
大上昇位置「ＳＥＴ」をさらに上昇方向に超えると当接
し、ブームシリンダ１０ｄの作動を機械的に止める、解
除自在にかつ位置調整自在に設けられたストッパ５６を
備えても良い。ストッパ５６は、ガード２６に取付けら
れたプレート部材５８とシリンダ本体１１ｂに取付けら
れた前述のボス３４を備えている。プレート部材５８
は、ガード２６に比べ厚い板材により矩形に形成され、
ガード２６の長穴２６ａを跨ぎ両側のボルト穴２６ｂに
取付けられるピッチＰのボルト穴５８ａを二個ずつ一対
備えている。このプレート部材５８は、リミットスイッ
チ２８が「オン」になる位置（図３）におけるボス３４
との間隔を寸法Ｌにして設けられ、リミットスイッチ２
８が「オン」になった後で当接するよう位置付けられて
いる。プレート部材５８はガード２６のボルト穴２６ｂ
にボルト６０及びナット６１により取付けられている。
プレート部材５８は、ブラケット３０と一体化し、位置
の設定、調整、取付けを容易にできるようにしてもよ
い。

【００３１】主として図２〜図５を参照して上述したと
おりの軌陸両用作業車２における高さ制限手段２０の作
用について説明する。

【００３２】（１）作業機を確実に停止させる：高さ制
限手段２０を備えることにより、軌陸車２の高さ制御手
段の故障不具合など万一の場合においても、検出手段２
２及び停止手段２４によりブームシリンダ１０ｄへの作
動油の供給を止めてその伸張作動を止め、さらにストッ
パ５６により機械的に伸張作動を止めるので、作業機１
０を所定の高さに確実に停止させることができる。

【００３３】（２）作業の邪魔にならない：高さを制限
するのに従来のようにワイヤを用いないので、その「た
るみ」による、作業の邪魔になる問題、運転席や車体を
叩き損傷させる問題などを除くことができる。

【００３４】（３）機体振動を防止する：さらに、ワイ
ヤを用いないので、ワイヤにより引っ張られ車体に大き
な衝撃、振動、損傷などが発生させる問題も除かれる。

【００３５】（４）高さ設定が容易：高さ制限手段２０
による高さの設定は、リミットスイッチ２８を操作する
ブラケット３０の取付位置、またストッパ５６のプレー
ト部材５８の取付位置をガード２６に設けられたボルト
穴２６ａを選択して変えればよいので、位置の設定を簡
単に、早く、容易に行うことができる。したがって、作
業現場による高さ制限の違いに素早く対応することがで
きる。

【００３６】（５）解除が自在：陸上作業において、あ
るいは軌道上作業において作業機１０の高さ制限の必要
のないときには、リミットスイッチ２８が作動しないよ
うに、ブラケット３０の位置をずらしたり、ストッパ５
６が当接しないようにプレート部材５８の位置をずらせ
ばよいので、高さ制限手段２０の設定を容易に解除する
ことができる。

【００３７】（６）コストの低減：シリンダロッド１１
ａに連結された連結部材としてのガード２６は、シリン
ダロッド１１ａの損傷防止のために装着されるシリンダ
ガードと兼用できるので、高さ制限手段２０を安いコス
トで提供することができる。

【００３８】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定される
ものではなく、例えば下記のように、本発明の範囲内に
おいてさまざまな変形あるいは修正ができるものであ
る。

【００３９】（１）検出手段：本実施の形態において
は、検出手段２２の検出本体であるリミットスイッチ２
８はシリンダ本体１１ｂに取付けられ、操作部としての
ブラケット３０はシリンダロッド１１ａに連結されたガ
ード２６に取付けられているが、これらの取付けは逆で
あってもよい。

【００４０】（２）検出手段：本実施の形態において
は、検出手段２２にリミットスイッチ２８が用いられて
いるが、検出手段は油圧シリンダの所定の伸縮位置を検
出するものであればよいので、発光素子、受光素子から
なる光電スイッチ、あるいは磁石によるリードスイッチ
など、適宜の手段を用いることができる。

【００４１】（３）検出手段、停止手段：本実施の形態
においては、検出手段２２にリミットスイッチ２８を用
いその出力により停止手段２４の遮断弁２４ａをオンオ
フするようにしたが、検出手段を油圧シリンダの動きに
応じた比例信号を出力するものにして、遮断弁を比例電
磁弁にし、油圧シリンダを徐々に停止させる制御も可能
である。この場合、作業機は徐々に停止されるので、停
止時のショックを低減することができる。

【００４２】（４）連結部材：本実施の形態において
は、連結部材として帯板状のガード２６が用いられてい
るが、連結部材は棒状の部材であってもよい。

【００４３】（５）停止手段：本実施の形態において
は、ブームシリンダ１０ｄに接続された制御弁４６によ
る作動油の供給を停止させる停止手段として、パイロッ
ト操作式の制御弁４６のパイロット油路に遮断弁２４ａ
を設けたが、制御弁が電気的に操作される電磁弁の場合
には、リレー、スイッチなどを用いて電磁弁を直接操作
するようにすればよい。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、軌陸両用作業車におけ
る作業機の上昇高さを制限する手段として、作業機と車
体との間にワイヤを掛け渡すことなく、したがってそれ
に付随した問題も除くことができるようにした改良され
た高さ制限手段を備える軌陸両用作業車が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された高さ制限手段を備え
る軌陸両用作業車の側面図。

【図２】図１において高さ制限手段が備えられるブーム
シリンダの部分の主要部のみを示した拡大側面図。

【図３】図２のＡ−Ａ矢印方向に見て示したブームシリ
ンダの部分の拡大正面図。

【図４】図３のＢ−Ｂ矢印方向に見た側面図。

【図５】図３のＣ−Ｃ矢印方向に見た拡大断面図。

【図６】図３に示すブラケットの拡大詳細図。

【図７】図５に示すセンサ取付プレートの拡大詳細図。

【図８】停止手段の設けられたブームシリンダの油圧回
路図。

【図９】図３に示すストッパの拡大詳細図。

【符号の説明】

２：軌陸両用作業車（軌陸車） １０：作業機 １０ｄ：ブームシリンダ（油圧シリンダ） １１ａ：シリンダロッド １１ｂ：シリンダ本体 １２：履帯式走行体（陸上走行体） １４：軌道上走行体 ２０：高さ制限手段 ２２：検出手段 ２４：停止手段 ２４ａ：遮断弁 ２６：ガード（連結部材） ２８：リミットスイッチ（検出本体） ３０：ブラケット（操作部） ４６：制御弁 ５６：ストッパ ５８：プレート部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軌道上走行体と陸上走行体とを有する車
   体に作業機が油圧シリンダにより昇降自在に備えられた
   軌陸両用作業車であって、 該作業機の最大上昇位置を、調整自在に、かつ解除自在
   に制限する高さ制限手段を備え、 該高さ制限手段は、作業機が設定された最大上昇位置に
   あるか否かを該油圧シリンダの伸縮位置により検出する
   検出手段と、この検出手段の出力信号により作業機が該
   最大上昇位置にあるときに油圧シリンダの作動を停止さ
   せる停止手段とを備えている、ことを特徴とする軌陸両
   用作業車。
2. 【請求項２】 該油圧シリンダは、一端がシリンダロッ
   ドに連結され他端がシリンダ本体に沿って案内される連
   結部材を備え、 該検出手段は、シリンダ本体又は連結部材のいずれか一
   方に設けられた検出本体と、他方に設けられ検出本体を
   操作する操作部とを備えている、請求項１記載の軌陸両
   用作業車。
3. 【請求項３】 該停止手段は、該油圧シリンダへの作動
   油の供給を制御する制御弁による該油圧シリンダへの作
   動油の供給を停止させる、請求項１又は２記載の軌陸両
   用作業車。
4. 【請求項４】 該高さ制限手段はさらに、連結部材及び
   シリンダ本体に設けられ、作業機が該最大上昇位置を上
   昇方向に超えると当接し該油圧シリンダの作動を停止さ
   せる、解除自在にかつ位置調整自在に設けられたストッ
   パを備えている、請求項１から３までのいずれかに記載
   の軌陸両用作業車。