JP2017160776A - 重機 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンの小型化を図りながらも必要なエンジン容量を確保し、全高を低く抑え込むことを可能にする。【解決手段】 メインフレーム１と、該メインフレーム１を重機１００の全高内に支持する走行体２と、荷役系の油圧回路によって駆動され、前記メインフレーム１の前方位置で前記メインフレーム１の高さ内に保持可能とされる俯仰自在のバケット６と、走行系の油圧回路を構成して前記走行体２を駆動する油圧ポンプ１２と、該油圧ポンプ１２を駆動するディーゼルエンジン４と、該ディーゼルエンジン４の出力軸に回転慣性を付与するフライホイール５と、前記走行体２、前記油圧ポンプ１２、前記バケット６の動作を無線制御する制御盤Ｐと、を備え、前記油圧ポンプ１２と前記ディーゼルエンジン４と前記フライホイール５と前記制御盤Ｐとが、前記メインフレーム１の高さ内に収められる。【選択図】 図２

Description

本発明は重機に関し、特に、高さに制限がある現場での作業に適する全高の低い重機に関する。本発明に係る重機は、限定はされないが、例えば、製鉄所において鉱石運搬用のベルトコンベアから落下した鉱石等を回収（処理）する落下物処理重機として具現化することができる。

例えば製鉄所においては、鉱石を原料ヤードから処理ヤードへ搬送するのにベルトコンベアが広く用いられている。このベルトコンベアは無端状をなし、複数の回転ロールによって支承されている。このため、ベルトコンベア上の鉱石は、回転ロールで支えられる部位と、回転ロールで支えられない部位とで異なった振幅、周期の振動を受け、搬送される鉱石の一部が地面へ落下することがある。従来は、これらの落下した鉱石はパワーショベル等の重機を用いて回収（処理）していた。また、これらの重機が走行不可能な狭隘な場所やベルトコンベアから鉱石が落下した地面までの高さが低い作業現場では、落下した地面上の鉱石の回収（処理）を作業者が人力で行っていた。このため、狭隘またはベルトコンベアから地面までの高さが低い作業現場では、鉱石の回収（処理）作業の効率が極めて悪く、しかも作業の安全性に問題があった。

一方、ベルトコンベアからに地面に落下した鉱石を効率的に回収（処理）するのに、ベルトコンベアの下方を走行可能にした低床ローダ（例えば、特許文献１参照）が提案されている。この低床ローダは、車体と、この車体に回転可能に設けられた左右の走行体と、車体に設けられて走行体を回転させる回転駆動装置（モータ）と、車体と略同高になる様に当該車体に設けられたバケットを含む作業装置と、これらの回転駆動装置と作業装置の動きを無線制御する無線制御装置と、を備えて構成される。

この低床ローダでは、無線制御装置より回転駆動装置と作業装置を無線制御し、回転駆動装置が作動すると、走行体が回転するので、車体が走行される。また、作業装置が作動すると鉱石の回収（処理）作業が開始され、作業者は、無線制御装置により低床ローダを遠隔操作することで、作業現場に直接立ち入らずに安全に作業が行なえる。車体と走行体と作業装置は略同高になる様にしているので、低床ローダはベルトコンベアと地面との間に入って作業をすることができる。

特許第２６８１１４２号公報

しかしながら、ベルトコンベアと地面との間隙は作業現場によってまちまちであり、その間隙が十分でない作業現場では、低床ローダが十分活動できない場合がある。従って、かかる鉱石の回収（処理）作業にはできるだけ背丈（高さ）が低い低床ローダの開発が望まれている。

ところが、前記従来の低床ローダにあっては、走行体の動力源として例えば２１ｋＷレベルの大型のエンジンが用いられており、そのエンジン容量に応じて、つまりエンジンサイズに応じて、その低床ローダ全体の高さが必然的に６８０ｍｍを超えるものとなっていた。このため、前記間隙が十分でない作業現場では、低床ローダを用いて鉱石を回収（処理）することができないという不都合があった。

また、従来の低床ローダは、電動式であり、バッテリーを搭載しＤＣモータで油圧ポンプを駆動し走行及び荷役の稼働を行うものである。従って、バッテリーの容量から最大で４時間程度の稼働しかできず、バッテリーが劣化してくると３時間、２時間と連続稼働時間が短くなる課題があり、長時間（例えば、８時間）連続で稼働できる装置の要望がある。

本発明は前述のような従来の問題点を解消するものであり、その目的とするところは、エンジンの小型化を図りながらも必要なエンジン容量を確保し、重機の全高を可能な限り低く抑え込むことができ、しかも、長時間（例えば、８時間）連続して稼働することができる重機を提供することにある。

前記目的達成のために、本発明の請求項１に係る重機は、メインフレームと、該メインフレームの左右両側に回転可能に備えられ、メインフレームを重機の全高内に支持する走行体と、荷役系の油圧回路によって駆動され、前記メインフレームの前方位置で前記メインフレームの高さ内に保持可能とされる俯仰自在のバケットと、走行系の油圧回路を構成して前記走行体を駆動する油圧ポンプと、該油圧ポンプを駆動するディーゼルエンジンと、該ディーゼルエンジンの出力軸に回転慣性を付与するフライホイールと、前記走行体、前記油圧ポンプ、前記バケットの動作を無線制御する制御盤と、を備え、前記油圧ポンプと、前記ディーゼルエンジンと、前記フライホイールと、前記制御盤とが、前記メインフレームの高さ内に収められていることを特徴とする。

本発明によれば、ディーゼルエンジンによって油圧ポンプが駆動され、この油圧ポンプを含む走行系の油圧回路によって走行体が駆動され、さらに、荷役系の油圧回路によってバケットが駆動される。そして、走行体、油圧ポンプ、バケットの動作は制御盤によって無線制御される。ディーゼルエンジンの始動後はフライホイールの回転慣性により大きな回転トルクが長時間連続して確保できる。
このため、ディーゼルエンジンとして小型のものを用いることが可能となり、重機の全高を可能な限り低く抑え込むことができる。メインフレームが走行体によって重機の全高内に支持され、且つ、油圧ポンプとディーゼルエンジンとフライホイールと制御盤とがメインフレームの高さ内に収められているので、高さ制限のある作業現場でも円滑に作業を行うことができる。

本発明の請求項２に係る重機は、落下物処理重機であって、全高が略５５０ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る重機は、製鉄所構内において鉄鉱石搬送用のベルトコンベアから落下した鉄鉱石を回収（処理）するための落下物処理重機であって、前記メインフレームは、底板と側板とを有する上方開口の薄型箱形状であり、前記ディーゼルエンジンは、前記メインフレームの前記底板上に防振ゴムおよびエンジン取付ベースを介して設置されていることを特徴とする。この構成により、製鉄所構内のベルトコンベアと地面との間の狭い空間に落下した鉱石の回収（処理）作業を速やかに実施できる。

本発明の請求項４に係る重機は、前記メインフレームの前記底板には、下方に彫り込んだ凹所が形成されており、前記フライホイールが前記凹所を通過するように配設されていることを特徴とする。この構成により、フライホイールを大径化しつつ、重機の全高を抑制することができる。これにより、フライホイールは、ディーゼルエンジンの出力軸に大きな回転慣性を付与することができる。

本発明の請求項５に係る重機は、前記ディーゼルエンジンが、前記メインフレーム上に分離して２基設けられていることを特徴とする。ディーゼルエンジンが分離して２基設けられているため、メインフレーム内のレイアウト性を阻害することなく、必要な出力を得ることができる。結果として、重機の全高を容易に低くできる。

さらに、本発明の請求項６に係る重機は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の重機において、前記走行系の油圧回路と前記荷役系の油圧回路を同一回路で兼用することを特徴とする。この構成により、バケットの荷役能力を向上させることができる。

本発明の請求項７に係る重機は、前記重機の進行方向前側の回りに生じた電波を検出可能な第１のセンサーと、前記重機の進行方向後側の回りに生じた電波を検出可能な第２のセンサーと、を備え、前記制御盤は、前記第１及び第２のセンサーと通信可能に構成されており、前記第１及び第２のセンサーのうち少なくとも一方が電波を検出したときに前記重機を停止させることを特徴とする。この構成によれば、第１、第２のセンサーのうち少なくとも一方が電波を検出すると重機は停止することができる。そのため、電波を発生させるタグを備えた作業者と重機との接触が確実に避けられるので安全である。

本発明の重機の実施形態による落下物処理重機を示す側面図である。 図１に示した落下物処理重機のボンネットを取り除いた状態の平面図である。 （ａ）は、図１におけるフライホイールを持つ小型のディーゼルエンジンの設置構造を示す要部の説明図であり、（ｂ）は、（ａ）のものよりフライホイールを小径にして凹溝を省略した場合の説明図である。 本発明の重機の実施形態による落下物処理重機のメインフレームを示す斜視図である。 本発明の重機の実施形態による落下物処理重機に安全装置を適用した場合の平面説明図である。

以下、本発明の重機の実施の形態にかかる落下物処理重機１００を、図１乃至図４を参照して説明する。

図１および図２は、本発明の重機の実施の形態にかかる落下物処理重機１００の全体を示す側面図およびボンネットを取り除いた状態の平面図である。図３はフライホイールを持つ小型のディーゼルエンジンの設置構造を示す要部の説明図、図４は本発明の重機の実施形態に係るメインフレームの斜視図である。

図１乃至図４において、重機の一例としての落下物処理重機１００は、車体１０１とバケット６とを備えており、車体１０１は、メインフレーム１と、クローラ２と、油圧モータ３と、小型のディーゼルエンジン４と、フライホール５と、を備えて構成される。これらのうち、メインフレーム１は、全体として鋼板を用いて大型で矩形の容器形状、詳しくは、図４に示すように底板１ａと側板１ｂで上方開口の長方形の薄型箱形状で高さｈは略４８０ｍｍ以下（３３０ｍｍ〜４８０ｍｍ）である。前記油圧モータ３やディーゼルエンジンである小型のディーゼルエンジン４などは、このメインフレーム１の内部に設置される。詳しくは、メインフレーム１の内部に区画した複数の設置スペースに、油圧モータ３、小型のディーゼルエンジン４、エアクリーナ１０、ラジエータ用ウオータポンプ１１、油圧ポンプ１２、ラジエータ１３、バッテリー１４、燃料タンク１５、１６、等が整列配置されている。この各種の部品が設置されたメインフレーム１の上部開口は、ボンネット１ｃ（図１参照）で閉塞されている。すなわち、前記各種の部品はすべて、メインフレーム１内に設置され、且つ、メインフレーム１の高さｈ内に収められている。

走行体としての前記クローラ２はメインフレーム１の左右側部に回転自在に設置され、メインフレーム１を落下物処理重機１００の全高Ｈ内に支持している。クローラ２は、メインフレーム１内後部に設置された油圧モータ３によって駆動される駆動輪７とメインフレーム１前部に設置された従動輪８との間に、無端ベルト状の履帯２ａが掛け渡され、一定の張力を保持するように架設されて構成されている。これはメインフレーム１の両側に存在する。なお、メインフレーム１の側面の上部および下部の適所には複数の転輪９が設置されて、クローラ２の履帯２ａの一部を支承して、これの張力維持の安定化に寄与している。

油圧モータ３は、小型のディーゼルエンジン４に連結され駆動される。この小型のディーゼルエンジン４の側部にはエアクリーナ１０、ラジエータ用ウオータポンプ１１が設置されている。従来の電動式ではバッテリーの容量で最大で４時間程度の稼働しかできなかったが、本発明では、これをディーゼルエンジンとすることで長時間（例えば、８時間）稼働を可能にしている。

また、従来のディーゼルエンジンは、２１ｋＷ（２８ｐｓ）程度の能力で、高さが所望する高さ３９０ｍｍ以下のものは存在しなかった。これは従来のエンジンでは、このエンジン本体の冷却を効率化するために、エアクリーナやラジエータ、燃料タンクがこのエンジン本体に連設され、エンジン全体のサイズを大きくしているからである。しかし、本実施形態のエンジンは、これに付設されるラジエータ、燃料タンク、エアクリーナ等を取り外して、これらをメインフレーム内に分離配置することで、エンジン本体の小型化（例えば、高さ３９０ｍｍ以下（２８０ｍｍ〜３９０ｍｍ）まで小型化）並びにメインフレームの低床化を図っている。

さらに詳しくは、横型ディーゼルエンジン８．８ｋＷ（１２ｐｓ）のシリンダ、クランクシャフト、ピストン、オイルパン、燃料噴射ポンプ、フライトホイール等の基本構造以外の、冷却機構（ラジエータ）、発電機能、スロットル機構、セルモータ、燃料タンク、エンジンベース（防振ゴム、エンジン取付ベース）、冷却用水ポンプ、燃料ポンプおよび循環冷却水取り出しブロック等を新規に製作及び改造しメインフレーム内に分離配置することで、８．８ｋＷ（１２ｐｓ）の１台のエンジンに事実上２ポンプ構成の可変式ピストンポンプをセットし、このエンジンＡｓｓｙを２基搭載することで１７．６ｋＷ（２４ｐｓ）の出力を可能とした。これによりエンジン出力は多少低いが実際の仕事量には影響なく、落下物処理重機１００の全高Ｈを略５５０ｍｍ以下（３８０ｍｍ〜５５０ｍｍ）とすることが可能となった。前記横型ディーゼルエンジン８．８ｋｗとしては、例えば、ヤンマー農機製造株式会社製の横型水冷ディーゼルエンジンＴＦ１２０Ｖ−Ｅを挙げることができる。

小型のディーゼルエンジン４、４間には各エンジン４により駆動される油圧ポンプ１２が、小型のディーゼルエンジン４の後部および前部にはラジエータ１３が、小型のエンジンの後部にはバッテリー１４、燃料タンク１５、作動油タンク１６などが、それぞれ設置されている。また、これらの燃料タンク１５、作動油タンク１６の後部には、バケット６を駆動するためのチルトシリンダ１８およびリフトシリンダ１９の作動を制御する電磁比例弁や、油圧モータ３を駆動する可変油圧ポンプ１２などを制御する制御部品が集められた制御盤Ｐが配置されている。油圧モータ３およびクローラ２は走行装置を構成している。

前記バケット６はメインフレーム１の前部に、これと略同一高さとなるように複数本のブーム１７によって支持され、これらのブーム１７がリフトシリンダ１８やチルドシリンダ１９によって俯仰可能に支承されている。なお、油圧モータ３、小型のディーゼルエンジン４およびバッテリー１４はメインフレーム１の左右に１基ずつ設けられているが、これはディーゼルエンジン４の小型化に伴う出力低下を十二分に補うのに好都合である。なお、ディーゼルエンジンが小型でもある程度の出力が得られるものであれば、１基のみとすることは可能である。

また、前記フライホイール５は小型のディーゼルエンジン４の出力軸に取り付けられて、小型のディーゼルエンジン４の回転エネルギーを蓄積し、小型のディーゼルエンジン４の回転が不安定になったときその蓄積エネルギーを放出することで、エンジン回転動作を安定化するように機能する。このフライホイール５は小型のディーゼルエンジン４を使用することによる負荷安定性を確保するために必要、かつ十分な重量およびサイズのものが用いられる。前述のように、落下物処理重機１００の全高Ｈを略５５０ｍｍ以下（３８０ｍｍ〜５５０ｍｍ）程度に小さく抑制する場合には、ディーゼルエンジン４のサイズを小型化する必要がある。なお、図３（ａ）に示されるように、本実施形態のディーゼルエンジン４にはフライホイール５として大径のものが取り付けられているため、安定した回転軸出力を得ることができる。

小型のディーゼルエンジン４は図３に示すようにメインフレーム１の底板１ａ上に、防振ゴム２０およびエンジン取付ベース２１を介して設置され、この小型のディーゼルエンジン４の出力軸にはこの小型のディーゼルエンジン４の外形より大きいサイズのフライホイール５が固定されている。従って、小型のディーゼルエンジン４の稼働中におけるフライホイール５との直接的な干渉を避けるために、このメインフレーム１の底板１ａにフライホイール５の外周部分との干渉を回避する凹溝（凹所）２２が刻設されている。フライホイール５は、フライホイール５の外周部分を前記凹溝２２内に突入させた状態で回転する。これにより、落下物処理重機１００の全高Ｈを高くすることなく、大径のフライホイールを搭載することが可能となる。なお、安定した回転軸出力を得ることができればよいのであって、図３（ｂ）に示されるようにフライホイール５の外径をディーゼルエンジン４の外形よりも小さくすることでこれを達成しても良い。この場合には、フライホイール５の外径は大径とならないため、前記凹溝２２を設ける必要はない。

メインフレーム１の前部には走行用比例制御弁、リフト用電磁弁、オルタネータなどの制御部Ｑが設置され、メインフレーム１の後部にはテレコンセンサー、エリアセンサ−などの無線制御部品、表示器、ブザーなどの警報器を含む制御盤Ｐが設置されている。

また、左右のクローラ２を駆動する油圧モータ３を含む走行系の油圧回路とバケット６やブーム１７を駆動するリフトシリンダ１８やチルトシリンダ１９を含む荷役系の油圧回路を兼用し油圧ＭＰａを同一とすることで、この荷役系の出力を増加させることができる。即ち、走行系の油圧回路と荷役系の油圧回路とを別系統とすると、走行系の油圧回路の回路圧力は、ピストンポンプの圧力２０．６ＭＰａとなり、荷役系の油圧回路の回路圧力は、ギャーポンプの圧力１３．７ＭＰａとなる。しかしながら、本実施形態においては走行系の油圧回路と荷役系の油圧回路とを兼用の油圧回路としている。そのため、兼用の油圧回路の回路圧力は、２０．６ＭＰａとなり、荷役系の油圧回路の回路圧力は向上する。この場合において、油圧モータと油圧ポンプを組み合わせた従来形式（ＨＳＴ）のものに比べ、油圧回路のポンプを可変ピストンポンプ（１台で２ポンプを駆動する形式のもの）とすることで、油圧を必要なところに必要な圧力と流量にて供給でき、油圧系統の効率化を図ることができ、比較的小さい動力（つまり、小型のエンジン）で所望の油圧を容易に得ることができる。

また、小型のエンジンを２台設けることで、大型のエンジンを１台用いる場合に比べ、小型のエンジンごとの容量、サイズを少なめに抑えることができる。さらに、これと合わせてウオータポンプ１１や燃料タンク１５などの配置、構成を工夫することで、これらをメインフレーム１の全高内に収めることができる。

かかる構成になる落下物処理重機１００では、作業者Ｍが携帯するリモートコントローラ（図示しない）から前記無線制御部に駆動制御用信号が発信されると、この無線制御部を通して小型のディーゼルエンジン４にエンジン駆動信号が入力され、小型のディーゼルエンジン４が始動する。この小型のディーゼルエンジン４の始動により油圧ポンプ１２が駆動されて、リフトシリンダ１８、チルトシリンダ１９、ブーム１７がバケット６を駆動制御する。さらに、油圧モータ３が回転駆動制御される。

このため、油圧モータ３の回転とともにクローラ２が回転し、落下物処理重機１００の走行が開始される。また、無線制御部を通してリフトシリンダ１８、チルトシリンダ１９がブーム１７を駆動制御することとなり、床面に散乱している鉱石を収集、回収（処理）させる。すなわち、バケット６は製鉄所の鉱石運搬用ベルトコンベアから落ちた鉱石を取り除く回収（処理）（収集）作業を行う。作業者は、前記無線制御部を通して落下物処理重機１００の走行を遠隔操作することができ、従って、作業現場に直接立ち入らなくても、安全に作業が行なえる。

メインフレーム１とクローラ２とバケット６は、それぞれ略同高になるように、しかも全高を極力低くしているので、製鉄所における鉱石運搬用のベルトコンベアと地面との間隙が狭くても、該間隙内に速やかに走行して、鉱石の処理作業を自動的かつ安全に実施することができる。なお、鉱石の回収（処理）作業中、小型のディーゼルエンジン４の回転数が設定回転数より下がると、小型のディーゼルエンジン４の負荷が大きくなったとして、小型のディーゼルエンジン４は定出力制御によって小型のディーゼルエンジン４の許容負荷以上にバケット６や油圧モータ３などに負荷を掛け過ぎることを回避している。

メインフレームの左右の両側に走行体であるクローラ２を設け、このメインフレーム１内に油圧モータ３や小型のディーゼルエンジン４を設けることで、落下物処理重機１００の全高を低く抑えることができる。また、メインフレーム１を箱型構造にしたことで、冷却風の流れが良くなり、小型のディーゼルエンジン４の冷却効果が向上できる。また、落下物処理重機１００の全高が略５５０ｍｍ以下（３８０ｍｍ〜５５０ｍｍ）であるため、ベルトコンベアと地面との間の高さが６００ｍｍ程度の狭い作業空間であっても、鉱石の回収（処理）作業を速やかに、かつ容易に実施できる。なお、クローラ２に代えて４輪以上のタイヤを走行体として用いても良い。この場合、タイヤの直径が落下物処理重機１００の全高Ｈの範囲内に収まっている必要がある。

要するに、小型のディーゼルエンジン４を小型化し、この小型のディーゼルエンジン４を支える防振（緩衝）ゴム２０やエンジン取付ベース２１の厚み（高さ）を抑制し、メインフレーム１に対するカバー（図示しない）の被覆高さを適切に抑えることで、メインフレーム１を含む落下物処理重機１００の全高を大幅に低く抑えることができる。

以上のように、本実施形態による落下物処理重機１００の全高Ｈがメインフレーム１と略同等高さとなるように、このメインフレーム１にクローラ２を回転可能に設け、そのメインフレーム１の高さ内に、前記クローラ２を駆動する油圧モータ３を収納し、前記メインフレーム１の底板１ａ上に防振ゴム２０およびエンジン取付ベース２１を介して前記油圧モータ３を駆動する小型のディーゼルエンジン４を設置し、この小型のディーゼルエンジン４に回転慣性を付与するフライホイール５を、エンジン取付ベース２１上面から下方に彫り込んだ凹溝２２内で回転可能に設け、メインフレーム１の前部にメインフレーム１と同等高さとなる位置を維持するバケット６を有して構成されてなる。

従って、本実施形態における落下物処理重機１００においては、荷役ポンプ圧力が走行系と兼用回路の為、従来以上の荷役能力を得ることができる。即ち、走行制御を可変ポンプと比例弁を用いて任意の速度（０〜最高速度）で実施でき、初期の荷役能力および作業効率を確保できる。要するに、落下物処理重機１００に従来の大型エンジンを搭載した場合に比べ本発明の小型のディーゼルエンジンを搭載した場合は、最大走行速度も勝り走行トルクも遜色なく、更に荷役系を同回路（走行系と兼用）とすることにより、従来の低床ローダより大きい荷役能力で効率的に作業できる。

また、ディーゼルエンジン４の小型化により落下物処理重機１００の全高を５５０ｍｍ以下（３８０ｍｍ〜５５０ｍｍ）に抑制でき、この結果落下物処理重機１００は、これまで不可能だったベルトコンベアと地面との間の狭い空間に入って、地面に落下した鉱石を回収（処理）する作業を速やかに実施できる。また、小型のディーゼルエンジンを、メインフレーム１上に分離して２基設けた場合には、各エンジン単位の構成、特に高さを抑えながらも、ディーゼルエンジン２個分の出力を得ることができ、結果として落下物処理重機１００の全高Ｈを容易に抑えることができる。

つまり、本実施の形態に係る落下物処理重機１００によれば次のような効果が奏される。
（１）落下物処理重機１００に３９０ｍｍ以下（２８０ｍｍ〜３９０ｍｍ）の小型のディーゼルエンジンを搭載することにより、落下物処理重機１００の全高を５５０ｍｍ以下（３８０ｍｍ〜５５０ｍｍ）とすることができた。
（２）これにより鉱石を運搬するベルトコンベアと地面との間が狭い間隔（６００ｍｍ）でも落下物処理重機１００は移動（走行）可能となり、ベルトコンベアと地面との間隔が狭くても落下鉱石の回収（処理）作業が可能である。
（３）要するに、落下物処理重機１００の全高を５５０ｍｍ以下（３８０ｍｍ〜５５０ｍｍ）に抑え込むことで、鉱石を運搬するベルトコンベアから地面に落下した鉱石を、このベルトコンベアと地面との間の狭い作業空間を移動しながら容易に回収（処理）することができる。
（４）また、落下物処理重機１００に搭載されるエンジンをディーゼルエンジンとしたため、落下物処理重機１００を長時間稼働させることが可能である。
（５）加えて、走行系の油圧回路と荷役系の油圧回路を同一回路で兼用することにより、チルトシリンダやリフトシリンダによるバケットの荷役能力を向上させることができる。

次に、前記落下物処理重機１００から作業者Ｍを保護するための安全装置について説明する。既に述べたように、作業者は、リモートコントローラを携帯して落下物処理重機１００を遠隔制御する。落下物処理重機１００は障害物の多い狭隘な空間内で鉱石の回収（処理）作業を行うものであるため、作業者は落下物処理重機１００に極力接近してリモートコントローラの操作を行う必要がある。一方、落下鉱石の回収（処理）作業中に、作業者が落下物処理重機１００の進行方向において接近し過ぎるのは危険であり、何らの措置も講じないと大きな事故につながる危険性がある。そこで、落下物処理重機１００に安全装置を設け、作業者が落下物処理重機１００に近づきすぎたら、落下物処理重機１００を自動的に停止させるようにしてある。

本実施の形態では、前記安全装置として、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ方式のものを採用している。
すなわち、安全装置は、図２に示すように、落下物処理重機１００の進行方向前側には、落下物処理重機１００の前方回りに生じた電波を検出可能な第１のセンサー２３が設けられており、落下物処理重機１００の進行方向後側には、落下物処理重機１００の後方周りに生じた電波を検出可能な第２のセンサー２４が設けられている。前記制御盤Ｐは、前記第１及び第２のセンサー２３，２４と通信可能に構成される。

前記各センサー２３，２４は、磁界発生装置２６と受信アンテナ２７とを備える。このため、作業者Ｍにタグ２５（図５参照）を付けることで、各磁界発生装置２６によって生ずる磁界の範囲内にタグ２５を有する作業者が進入すると、タグ２５は電波を発生する。タグ２５を有する作業者Ｍが落下物処理重機１００に接近し、第１及び第２のセンサー２３，２４のうち少なくとも一方が電波を検出すると、制御盤Pは、落下物処理重機１００を強制的に停止させる。これにより、タグ２５を有する作業者Ｍと落下物処理重機１００との接触が避けられるため、作業者Ｍは安全性を確保しつつ、落下物処理重機１００に近づくことができる。これによって、作業者Ｍは落下物処理重機１００に接近した状態で落下物処理重機１００を操作することができるため、精度よく操作することができる。

第１及び第２のセンサー２３，２４を用いたのは、落下物処理重機１００の進行方向前側の回りに生じた電波と、落下物処理重機１００の進行方向後側の回りに生じた電波を検出可能とするためである。例えば、各センサー２３，２４の検知範囲を図５に示すような半径２．５ｍ程度の円Ｃ１，Ｃ２とすれば、第１のセンサー２３を落下物処理重機１００の進行方向前側に設置し、第２のセンサー２４を落下物処理重機１００の進行方向後側に設置することで、落下物処理重機１００の進行方向前側の回りの安全性と、落下物処理重機１００の進行方向後側の回りの安全性とについて確保できる。さらに、各センサー２３，２４の検知範囲が半径２．５ｍ程度の円Ｃ１、Ｃ２であるため、落下物処理重機１００の左右両側は検出範囲外となる。そのため、タグ２５を付けた作業者Ｍは、各センサー２３，２４の検知範囲Ｃ１，Ｃ２の外側にいれば落下物処理重機１００を安全に遠隔操作できるので、図５から明らかなように、比較的安全な落下物処理重機１００の左右両側にはごく近くまで接近することができ、各センサー２３，２４の検知範囲Ｃ１，Ｃ２の外側であるにもかかわらず、安全かつ正確に落下物処理重機１００を操作することができる。

比較例として、落下物処理重機１００の回りの電界（微弱無線）の強度が所定値以上となったときに落下物処理重機１００の停止信号を発生させる方式（ＲＦＩＤタグ方式）を採用すると、誤作動の発生が多い。これは、製鉄所内には、鉄製構造物による反射波等、ノイズ源が多いことに起因する。これに対し、本実施の形態のように、落下物処理重機１００の回りに電波が生じたときに落下物処理重機１００の強制停止信号を発生させるようにすれば、誤作動がなく、安全装置の信頼性が向上する。

本発明の重機は、既に述べたように、例えば、製鉄所において鉄鉱石運搬用のベルトコンベアから落下した鉄鉱石を回収（処理）する落下物処理重機１００として有用である。しかし、回収（処理）対象が鉄鉱石に限定されないことは勿論であり、コークス、粉塵、灰、砂利、ゴミ等、種々の物が回収（処理）対象となり得る。要するに、本発明の重機は、高さ制限のある空間内において落下物の寄せ集め作業や回収（処理）作業等を行うのに適するものである。

１ メインフレーム
２ クローラ（走行体）
２ａ 履帯
３ 油圧モータ
４ 小型のディーゼルエンジン
５ フライホイール
６ バケット
７ 駆動輪
８ 従動輪
９ 転輪
１０ エアクリーナ
１１ ウオータポンプ
１２ 油圧ポンプ
１３ ラジエータ
１４ バッテリー
１５ 燃料タンク
１６ 作動油タンク
１７ ブーム
１８ リフトシリンダ
１９ チルトシリンダ
２０ 防振ゴム
２１ エンジン取付ベース
２２ 凹溝（凹所）
２３ 第１のセンサー
２４ 第２のセンサー
２５ タグ
１００ 落下物処理重機
Ｈ 落下物処理重機の全高
Ｐ 制御盤
Ｑ 制御部

Claims (7)

1. メインフレームと、
   該メインフレームの左右両側に回転可能に備えられ、メインフレームを重機の全高内に支持する走行体と、
   荷役系の油圧回路によって駆動され、前記メインフレームの前方位置で前記メインフレームの高さ内に保持可能とされる俯仰自在のバケットと、
   走行系の油圧回路を構成して前記走行体を駆動する油圧ポンプと、
   該油圧ポンプを駆動するディーゼルエンジンと、
   該ディーゼルエンジンの出力軸に回転慣性を付与するフライホイールと、
   前記走行体、前記油圧ポンプ、前記バケットの動作を無線制御する制御盤と、を備え、
   前記油圧ポンプと、前記ディーゼルエンジンと、前記フライホイールと、前記制御盤とが、前記メインフレームの高さ内に収められていることを特徴とする、重機。
2. 前記重機は全高の低い落下物処理重機であって、全高が略５５０ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の重機。
3. 前記重機は、製鉄所構内において鉄鉱石搬送用のベルトコンベアから落下した鉄鉱石を処理するための落下物処理重機であって、
   前記メインフレームは、底板と側板とを有する上方開口の薄型箱形状であり、
   前記ディーゼルエンジンは、前記メインフレームの前記底板上に防振ゴムおよびエンジン取付ベースを介して設置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の重機。
4. 前記メインフレームの前記底板には、下方に彫り込んだ凹所が形成されており、
   前記フライホイールが前記凹所を通過するように配設されていることを特徴とする、請求項１，２又は３に記載の重機。
5. 前記ディーゼルエンジンが、前記メインフレーム上に分離して２基設けられていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の重機。
6. 前記走行系の油圧回路と前記荷役系の油圧回路とを同一回路で兼用することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の重機。
7. 前記重機の進行方向前側の回りに生じた電波を検出可能な第１のセンサーと、
   前記重機の進行方向後側の回りに生じた電波を検出可能な第２のセンサーと、
   を備え、
   前記制御盤は、前記第１及び第２のセンサーと通信可能に構成されており、前記第１及び第２のセンサーのうち少なくとも一方が電波を検出したときに前記重機を停止させることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の重機。

Images