JP2018039675A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】稼動効率を確保する上で有利な建設機械を提供する。【解決手段】ホイールクレーン１０による建設作業時、下部走行体１２の駆動ピニオンギア２６が回転して、上部旋回体１４の円形状のギア２４が回転されると、動力伝達機構４６を介してロータ４０が正逆転し、このロータ４０の正逆転により１つ目の発電部３２Ａが発電し、充電池部３４が充電される。基端ブーム１６０２に対して中間ブーム１６０４が直線移動されると、動力伝達機構５６Ａを介してロータ５０Ａが正逆転し、このロータ５０Ａの正逆転により２つ目の発電部３２Ｂが発電し、充電池部３４が充電される。中間ブーム１６０４に対して先端ブーム１６０６が直線移動されると、動力伝達機構５６Ｂを介してロータ５０Ｂが正逆転し、このロータ５０Ｂの正逆転により３つ目の発電部３２Ｃが発電し、充電池部３４が充電される。【選択図】図１

Description

本発明は、土木工事や建築工事に用いられる建設機械に関する。

建設機械、例えば、移動式クレーンのブームに監視カメラを設け、ブーム先端の下方を撮影すると共に、撮影された画像に基づいてブームの移動を制御する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１１−２０７５７１号公報

上記従来技術において、監視カメラなどの被電力供給部に電力を供給するには、監視カメラに着脱可能な使い捨ての一次電池、あるいは、充電可能な充電池を装着することが考えられる。
一次電池、あるいは、充電池を用いる場合は、それら電池の残量が低下した時点で、建設機械の稼動を停止した上で、電池の交換作業が必要となり、建設機械の稼動効率が低下する。
一方、建設機械、例えば、移動式クレーンは、地面を走行する下部走行体と、下部走行体に水平方向に旋回可能に設けられた上部旋回体とを備えている。言い換えると、建設機械は、第１の部分と、第１の部分に対して移動する第２の部分とを有している。
本発明は前記第１の部分と第２の部分に着目して案出されたものであり、本発明の目的は、稼動効率を確保する上で有利な建設機械を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、第１の部分と、前記第１の部分に対して移動可能に結合された第２の部分とを有し、建設作業を行なう際に、前記第１の部分に対して前記第２の部分が移動する建設機械であって、前記第１の部分に対する前記第２の部分の移動により電力を発電する発電部を設け、前記発電部により発電された電力によって充電される充電池部を設け、前記充電池部に充電された電力を前記機体に設けられた被電力供給部に供給する給電部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、建設機械の第１の部分に対する第２の部分の移動を利用し発電部で電力を発電し、発電された電力によって充電池部を充電するようにしたので、建設機械に設けられた被電力供給部に電力を供給するにあたって、建設機械の稼動を停止して電池を交換する作業が不要となるため、建設機械の稼動効率を確保する上で有利となる。

第１の実施の形態に係るホイールクレーン１０の構成を示す図である。 発電部３２Ａの構成を示す平面図である。 発電部３２Ｂ、３２Ｃの構成を示す側面図である。 第１の実施の形態に係るホイールクレーン１０の制御系の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態に係るバックホウ６０の構成を示す図である。

（第１の実施の形態）
以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施の形態では、建設機械がホイールクレーン１０である場合について説明する。
ホイールクレーン１０は、移動式クレーンであり、下部走行体１２と、上部旋回体１４と、伸縮式ブーム１６とを含んで構成されている。

下部走行体１２は、ホイール１２０２の回転により地面を走行する。
上部旋回体１４は、下部走行体１２の上部に旋回軸を中心に水平旋回可能に設けられている。
上部旋回体１４には操作室１４０２が設けられ、操作室１４０２には、下部走行体１２の走行、上部旋回体１４の旋回、荷役用ロープ（荷役用ワイヤロープ）１８の巻取り、繰り出し、伸縮式ブーム１６の起伏および伸縮などを操作するための操作装置（不図示）が設置されている。
また、上部旋回体１４には、荷役用ロープ１８の巻取り、繰り出しを行なう荷役用ウインチ２０と、伸縮式ブームを起伏させるブーム起伏用シリンダ２２が設けられている。
そして、図２に示すように、上部旋回体１４の下部に、旋回軸を中心とする円形状のギア２４が設けられており、下部走行体１２に設けられた駆動ピニオンギア２６が上記の円形状のギア２４に噛み合うことで上部旋回体１４が旋回軸を中心に回動する。

伸縮式ブーム１６は、ブーム本体１６Ａと、不図示のブーム伸縮機構とを含んで構成されている。
ブーム本体１６Ａは、基端ブーム１６０２と中間ブーム１６０４と先端ブーム１６０６とによって入れ子式に構成されている。
すなわち、ブーム本体１６Ａは、基端ブーム１６０２に対して中間ブーム１６０４が没入、突出し、中間ブーム１６０４に対して先端ブーム１６０６が没入、突出するように構成されている。
言い換えると、第１の部分としての基端ブーム１６０２に対して、第２の部分としての中間ブーム１６０４が直線移動し、第１の部分としての中間ブーム１６０４に対して、第２の部分としての先端ブーム１６０６が直線移動する。
上記ブーム伸縮機構は、上記複数のブーム１６０２、１６０４、１６０６を相対移動させてブーム本体１６Ａ全体を伸縮動させるものである。
上記ブーム伸縮機構として、例えば、中間ブーム１６０４と基端ブーム１６０２との間に設けられた第１の油圧シリンダと、中間ブーム１６０４と先端ブーム１６０６との間に設けられた第２の油圧シリンダとで構成するなど従来公知の様々な構造が採用可能である。
伸縮式ブーム１６は、基端ブーム１６０２が水平方向に延在する支軸１７を介して上部旋回体１４に起伏可能（揺動可能）に支持されている。
基端ブーム１６０２の中間部は、ブーム起伏用シリンダ２２のロッドの先部が取着されている。
したがって、ブーム起伏用シリンダ２２の伸縮により伸縮式ブーム１６が起伏される。

伸縮式ブーム１６の先端には、ブーム側滑車２８が回転可能に支持されている。
ブーム側滑車２８には、荷役用ウインチ２０から繰り出された荷役用ロープ１８が掛け渡されている。
荷役用ロープ１８の先部は、フックブロック３０に設けられたフックブロック側滑車（不図示）に掛け回されたのち先端ブーム１６０６の先端の箇所に取着されている。
したがって、荷役用ウインチ２０によって荷役用ロープ１８の巻取り、繰り出しがなされることによりフックブロック３０の上下方向への移動がなされる。
図中、符号３００２はフックブロック３０に設けられたフックであり、フック３００２は建設資材などが吊り下げられる。

図４に示すように、本実施の形態では、上記のホイールクレーン１０に、４つの発電部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄと、充電池部３４と、給電部３６と、被電力供給部３８とが設けられている。

１つ目の発電部３２Ａは、上部旋回体１４の旋回時に回転される上部旋回体１４の円形状のギア２４（図２）の回転力により電力を発電するものであり、第１の部分としての下部走行体１２に対して、第２の部分としての上部旋回体１４が移動（旋回）して電力を発電する。
すなわち、図２に示すように、１つ目の発電部３２Ａは、円形状のギア２４と、ロータ４０と、ロータ４０の回転軸４２と、ステータ４４と、動力伝達機構４６とを含んで構成されている。
動力伝達機構４６は、円形状のギア２４の回転速度を増速してロータ４０に伝達するものである。
動力伝達機構４６は、円形状のギア２４に噛合する第１の小径ギア４６０２と、第１の小径ギア４６０２と同軸上で一体に回転する大径ギア４６０４と、大径ギア４６０４に噛合する第２の小径ギア４６０６とを含んで構成されている。
この例では、第１の小径ギア４６０２が、第１の部分に対する第２の部分の移動により回転される回転部材に相当している。
ロータ４０は、第２の小径ギア４６０６と同軸上で一体に回転するように設けられ、ステータ４４はロータ４０の周囲に配置されている。
本実施の形態では、動力伝達機構４６、ロータ４０、ステータ４４は、下部走行体１２に支持され側方が開放された筐体４８内に収納されている。
したがって、上部旋回体１４が旋回すると、動力伝達機構４６を介してロータ４０が正逆転し、このロータ４０の正逆転により発電された電力は、充電池部３４に供給される。

２つ目の発電部３２Ｂは、基端ブーム１６０２に対して直線移動する中間ブーム１６０４により電力を発電するものであり、第１の部分としての基端ブーム１６０２に対して、第２の部分としての中間ブーム１６０４が直線移動して電力を発電する。
すなわち、図１、図３に示すように、２つ目の発電部３２Ｂは、ロータ５０Ａと、ロータ５０Ａの回転軸５２Ａと、ステータ５４Ａと、動力伝達機構５６Ａとを含んで構成されている。
動力伝達機構５６Ａは、中間ブーム１６０４の移動速度を増速してロータ５０Ａに伝達するものである。
動力伝達機構５６Ａは、中間ブーム１６０４の上面に中間ブーム１６０４に沿わせて配置されたラック５６０２Ａと、ラック５６０２Ａに噛合する第１の小径ギア５６０４Ａと、第１の小径ギア５６０４Ａと同軸上で一体に回転する大径ギア５６０６Ａと、大径ギア５６０６Ａに噛合する第２の小径ギア５６０８Ａとを含んで構成されている。
この例では、第１の小径ギア５６０４Ａが、第１の部分に対する第２の部分の移動により回転される回転部材に相当している。
ロータ５０Ａは、第２の小径ギア５６０８Ａと同軸上で一体に回転するように設けられ、ステータ５４Ａはロータ５０Ａの周囲に配置されている。
本実施の形態では、動力伝達機構５６Ａ、ロータ５０Ａ、ステータ５４Ａは、基端ブーム１６０２に取着された筐体５８Ａ内に収納されている。
したがって、基端ブーム１６０２に対して中間ブーム１６０４が直線移動すると、動力伝達機構５６Ａを介してロータ５０Ａが正逆転し、このロータ５０Ａの正逆転により発電された電力は、充電池部３４に供給される。

３つ目の発電部３２Ｃは、中間ブーム１６０４に対して直線移動する先端ブーム１６０６により電力を発電するものであり、第１の部分としての中間ブーム１６０４に対して、第２の部分としての先端ブーム１６０６が直線移動して電力を発電する。
すなわち、図１、図３に示すように、３つ目の発電部３２Ｃは、ロータ５０Ｂと、ロータ５０Ｂの回転軸５２Ｂと、ステータ５４Ｂと、動力伝達機構５６Ｂとを含んで構成されている。
動力伝達機構５６Ｂは、先端ブーム１６０６の移動速度を増速してロータ５０Ｂに伝達するものである。
動力伝達機構５６Ｂは、先端ブーム１６０６の下面に先端ブーム１６０６に沿わせて配置されたラック５６０２Ｂと、ラック５６０２Ｂに噛合する第１の小径ギア５６０４Ｂと、第１の小径ギア５６０４Ｂと同軸上で一体に回転する大径ギア５６０６Ｂと、大径ギア５６０６Ｂに噛合する第２の小径ギア５６０８Ｂとを含んで構成されている。
この例では、第１の小径ギア５６０４Ｂが、第１の部分に対する第２の部分の移動により回転される回転部材に相当している。
ロータ５０Ｂは、第２の小径ギア５６０８Ｂと同軸上で一体に回転するように設けられ、ステータ５４Ｂはロータ５０Ｂの周囲に配置されている。
本実施の形態では、動力伝達機構５６Ｂ、ロータ５０Ｂ、ステータ５４Ｂは、中間ブーム１６０４に取着された筐体５８Ｂ内に収納されている。
したがって、中間ブーム１６０４に対して先端ブーム１６０６が直線移動すると、動力伝達機構５６Ｂを介してロータ５０Ｂが正逆転し、このロータ５０Ｂの正逆転により発電された電力は、充電池部３４に供給される。

４つ目の発電部３２Ｄは、上部旋回体１４（機体）に対して揺動する伸縮式ブーム１６（基端ブーム１６０２）により電力を発電するものであり、第１の部分としての上部旋回体１４に対して、第２の部分としての伸縮式ブーム１６が移動（揺動）して電力を発電する。
すなわち、図１に示すように、４つ目の発電部３２Ｄは、不図示のロータと、ロータの回転軸８０と、不図示のステータと、動力伝達機構８２とを含んで構成されている。
動力伝達機構８２は、伸縮式ブーム１６の揺動速度を増速してロータに伝達するものである。
動力伝達機構８２は、伸縮式ブーム１６の支軸１７に設けられた第１の大径ギア８２０２と、第１の大径ギア８２０２に噛合する第１の小径ギア８２０４と、第１の小径ギア８２０４と同軸上で一体に回転する第２の大径ギア８２０６と、第２の大径ギア８２０６に噛合する第２の小径ギア８２０８とを含んで構成されている。
この例では、第１の小径ギア８２０４が、第１の部分に対する第２の部分の移動により回転される回転部材に相当している。
伸縮式ブーム１６の支軸１７は、伸縮式ブーム１６の揺動に追従して一体に揺動（回転）し、第１の大径ギア８２０２は、支軸１７と一体に回転する。
ロータは、第２の小径ギア８２０８と同軸上で一体に回転するように設けられ、ステータはロータの周囲に配置されている。
本実施の形態では、動力伝達機構８２、ロータ、ステータは、上部旋回体１４に取着された不図示の筐体内に収納されている。
したがって、上部旋回体１４に対して伸縮式ブーム１６が揺動すると、動力伝達機構８２を介してロータが正逆転し、このロータの正逆転により発電された電力は、充電池部３４に供給される。

図４に示すように、充電池部３４は、４つの発電部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄにより発電された電力によって充電されるものである。
充電池部３４は、二次電池と、各発電部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄから供給される電力（充電電流および充電電圧）の制御を行なう充電回路とを含んで構成されている。
二次電池として、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素充電池など従来公知の様々な二次電池が使用可能である。

給電部３６は、充電池部３４に充電された電力を不図示の電源ケーブルを介して被電力供給部３８に供給するものである。
被電力供給部３８は、本実施の形態では、伸縮式ブーム１６（先端ブーム１６０６）の先端に設けられた監視カメラ３８Ａと測位部３８Ｂとである。なお、図１において監視カメラ３８Ａ、測位部３８Ｂの図示は省略している。
監視カメラ３８Ａは、伸縮式ブーム１６の先端の下方を撮像して画像情報を生成し、画像情報を無線回線Ｎを介して情報処理部１００に送出するものである。
測位部３８Ｂは、複数の測位衛星から送信される測位電波を受信することにより、伸縮式ブーム１６の先端の位置を示す位置情報を検出し、位置情報を無線回線Ｎを介して情報処理部１００に送出するものである。
無線回線Ｎとしては、無線ＬＡＮ、携帯電話回線、ＰＨＳ回線、特定小電力無線を用いた回線などの従来公知の様々な無線回線Ｎが使用可能である。
なお、本実施の形態では、監視カメラ３８Ａおよび測位部３８Ｂが通信機能を備えるものとして説明したが、監視カメラ３８Ａおよび測位部３８Ｂが通信機能を備えない場合には、監視カメラ３８Ａおよび測位部３８Ｂから受け取った画像情報および位置情報を無線回線Ｎを介して通信を行なう通信部を別途設ければよい。この場合、監視カメラ３８Ａおよび測位部３８Ｂに加えて通信部も被電力供給部３８となる。

情報処理部１００は、操作室１４０２（図１）の内部、あるいは、作業現場に設けられた事務所などに設置されている。
情報処理部１００は、通信部１００Ａと、制御部１００Ｂと、表示部１００Ｃと、警報部１００Ｄとを含んで構成されている。
通信部１００Ａは、無線回線Ｎを介して監視カメラ３８Ａから画像情報を受け付けると共に、無線回線Ｎを介して測位部３８Ｂから位置情報を受け付ける。
制御部１００Ｂは、受け付けた画像情報を表示部１００Ｃに表示させる。
また、制御部１００Ｂは、受け付けた位置情報に基づいて伸縮式ブーム１６先端の位置が予め定められた施工禁止領域に位置したか否かを判定し、その判定結果に基づいて警報部１００Ｄにより警報動作を実行させる。
警報部１００Ｄは、警告灯やブザーなどによって構成される。

次に、ホイールクレーン１０の動作について説明する。
ホイールクレーン１０は、走行時、伸縮式ブーム１６を縮小状態とし倒伏させて走行する。
作業現場では、ホイールクレーン１０は、伸縮式ブーム１６を起立させ伸長状態とし、荷役用ウインチ２０、荷役用ロープ１８、フック３００２を介して建設資材を吊り上げ、上部旋回体１４と共に旋回し、建設資材を適宜箇所に搬入する。
このようなホイールクレーン１０による建設作業時、下部走行体１２の駆動ピニオンギア２６が回転して、上部旋回体１４の円形状のギア２４が回転されると、動力伝達機構４６を介してロータ４０が正逆転し、このロータ４０の正逆転により１つ目の発電部３２Ａが発電し、充電池部３４が充電される。
また、ブーム伸縮機構が動作して、基端ブーム１６０２に対して中間ブーム１６０４が直線移動されると、動力伝達機構５６Ａを介してロータ５０Ａが正逆転し、このロータ５０Ａの正逆転により２つ目の発電部３２Ｂが発電し、充電池部３４が充電される。
また、ブーム伸縮機構が動作して、中間ブーム１６０４に対して先端ブーム１６０６が直線移動されると、動力伝達機構５６Ｂを介してロータ５０Ｂが正逆転し、このロータ５０Ｂの正逆転により３つ目の発電部３２Ｃが発電し、充電池部３４が充電される。
また、ブーム起伏用シリンダ２２が動作して、上部旋回体１４に対して伸縮式ブームが揺動されると、動力伝達機構８２を介してロータが正逆転し、このロータの正逆転により４つ目の発電部３２Ｄが発電し、充電池部３４が充電される。
給電部３６は、充電池部３４の電力を監視カメラ３８Ａおよび測位部３８Ｂに給電する。
これにより、監視カメラ３８Ａは、伸縮式ブーム１６先端の下方を撮像して画像情報を生成し、無線回線Ｎを介して情報処理部１００に供給する。
また、測位部３８Ｂは、伸縮式ブーム１６先端の位置を検出して位置情報を生成し、無線回線Ｎを介して情報処理部１００に供給する。
情報処理部１００は、受け取った画像情報を表示部１００Ｃに表示させると共に、受け取った位置情報に基づいて判定処理を行ない判定結果に基づいて警報部１００Ｄにより警報動作を行なわせる。

本実施の形態によれば、ホイールクレーン１０の下部走行体１２に対する上部旋回体１４の旋回を利用して、また、基端ブーム１６０２に対する中間ブーム１６０４の直線移動を利用して、また、中間ブーム１６０４に対する先端ブーム１６０６の直線移動を利用して、また、上部旋回体１４に対する伸縮式ブームの揺動を利用して、４つの発電部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄで電力を発電し、発電された電力によって充電池部３４を充電するようにした。
すなわち、ホイールクレーン１０により建設作業を行なう際に、第１の部分に対して移動する第２の部分を利用して、各発電部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄで電力を発電し、発電された電力によって充電池部３４を充電するようにした。
したがって、ホイールクレーン１０に設けられた被電力供給部３８に電力を供給するにあたって、ホイールクレーン１０の稼動を停止して電池を交換する作業が不要となるため、ホイールクレーン１０の稼動効率を確保する上で有利となる。

また、本実施の形態によれば、円形状のギア２４の回転速度を増速してロータ４０の回転軸４２に伝達する動力伝達機構４６と、中間ブーム１６０４の移動速度を増速してロータ５０Ａの回転軸５２Ａに伝達する動力伝達機構５６Ａと、先端ブーム１６０６の移動速度を増速してロータ５０Ｂの回転軸５２Ｂに伝達する動力伝達機構５６Ｂと、伸縮式ブーム１６の揺動速度を増速してロータの回転軸８０に伝達する動力伝達機構８２とを設けたので、各発電部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄによる発電効率を高める上で有利となり、充電池部３４の充電量を確保する上で有利となる。
なお、本発明において、発電部は、少なくとも１つ設ければよいが、本実施の形態のように４つの発電部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄを設けると、充電池部３４の充電量を確保する上で有利となる。

また、本実施の形態では、被電力供給部３８が監視カメラ３８Ａ、測位部３８Ｂである場合について説明したが、被電力供給部３８はこれらに限定されるものではない。
例えば、被電力供給部３８が、ホイールクレーン１０の作業現場を照明する照明灯、あるいは、ホイールクレーン１０の位置を報知する警告灯、あるいは、電波中継アンテナなどであってもよい。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。
図５に示すように、第２の実施の形態は、建設機械がバックホウ６０である場合について説明する。
バックホウ６０は、下部走行体６２と、上部旋回体６４と、ブーム６６と、アーム６８と、バケット７０を含んで構成される。

下部走行体６２は、クローラ６２０２の回転により地面を走行する。
上部旋回体６４は、下部走行体６２の上部に旋回軸を中心に水平旋回可能に設けられている。
上部旋回体６４を下部走行体６２に対して旋回させる構成は第１の実施の形態と同様である。
上部旋回体６４には操作室６４０２が設けられ、操作室６４０２には、下部走行体６２の走行、上部旋回体６４の旋回、ブーム６６の揺動、アーム６８の揺動、バケット７０の揺動などを操作するための操作装置（不図示）が設置されている。

ブーム６６は、その基端が水平方向に延在する支軸６６０２を介して上部旋回体６４に揺動可能に支持されている。
アーム６８は、その基端が水平方向に延在する支軸６８０２を介してブーム６６の先端に揺動可能に支持されている。
バケット７０は、その基端が水平方向に延在する支軸７００２を介してアーム６８の先端に揺動可能に支持されている。
上部旋回体６４とブーム６６との間には、ブーム６６を揺動させるブームシリンダ６６０４が設けられている。
ブーム６６とアーム６８との間には、アーム６８を揺動させるアームシリンダ６８０４が設けられている。
アーム６８とバケット７０との間には、バケット７０を揺動させるバケットシリンダ７００４が設けられている。
これらブームシリンダ６６０４、アームシリンダ６８０４、バケットシリンダ７００４は油圧シリンダである。
したがって、ブームシリンダ６６０４が伸縮することにより上部旋回体６４に対してブーム６６が揺動される。
また、アームシリンダ６８０４が伸縮することによりブーム６６に対してアーム６８が揺動される。
また、バケットシリンダ７００４が伸縮することによりアーム６８に対してバケット７０が揺動される。

図４を流用して説明すると、第２の実施の形態では、上記のバックホウ６０に、３つの発電部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃと、充電池部３４と、給電部３６と、被電力供給部３８とが設けられている。

図５に示すように、１つ目の発電部７２Ａは、上部旋回体６４（機体）に対して揺動するブーム６６により電力を発電するものであり、第１の部分としての上部旋回体６４に対して、第２の部分としてのブーム６６が移動（揺動）して電力を発電する。
すなわち、図５に示すように、１つ目の発電部７２Ａは、不図示のロータと、ロータの回転軸７４Ａと、不図示のステータと、動力伝達機構７６Ａとを含んで構成されている。
動力伝達機構７６Ａは、ブーム６６の揺動速度を増速してロータに伝達するものである。
動力伝達機構７６Ａは、ブーム６６の支軸６６０２に設けられた第１の大径ギア７６０２Ａと、第１の大径ギア７６０２Ａに噛合する第１の小径ギア７６０４Ａと、第１の小径ギア７６０４Ａと同軸上で一体に回転する第２の大径ギア７６０６Ａと、第２の大径ギア７６０６Ａに噛合する第２の小径ギア７６０８Ａとを含んで構成されている。
この例では、第１の小径ギア７６０４Ａが、第１の部分に対する第２の部分の移動により回転される回転部材に相当している。
ブーム６６の支軸６６０２は、ブーム６６の揺動に追従して一体に揺動（回転）し、第１の大径ギア７６０２Ａは、支軸６６０２と一体に回転する。
ロータは、第２の小径ギア７６０８Ａと同軸上で一体に回転するように設けられ、ステータはロータの周囲に配置されている。
本実施の形態では、動力伝達機構７６Ａ、ロータ、ステータは、上部旋回体６４に取着された筐体７８Ａ内に収納されている。
したがって、上部旋回体６４に対してブーム６６が揺動すると、動力伝達機構７６Ａを介してロータが正逆転し、このロータの正逆転により発電された電力は、充電池部３４に供給される。

２つ目の発電部７２Ｂは、ブーム６６に対して揺動するアーム６８により電力を発電するものであり、第１の部分としてのブーム６６に対して、第２の部分としてのアーム６８が移動（揺動）して電力を発電する。
すなわち、２つ目の発電部７２Ｂは、不図示のロータと、ロータの回転軸７４Ｂと、不図示のステータと、動力伝達機構７６Ｂとを含んで構成されている。
動力伝達機構７６Ｂは、アーム６８の揺動速度を増速してロータに伝達するものである。
動力伝達機構７６Ｂは、アーム６８の支軸６８０２に設けられた第１の大径ギア７６０２Ｂと、第１の大径ギア７６０２Ｂに噛合する第１の小径ギア７６０４Ｂと、第１の小径ギア７６０４Ｂと同軸上で一体に回転する第２の大径ギア７６０６Ｂと、第２の大径ギア７６０６Ｂに噛合する第２の小径ギア７６０８Ｂとを含んで構成されている。
この例では、第１の小径ギア７６０４Ｂが、第１の部分に対する第２の部分の移動により回転される回転部材に相当している。
アーム６８の支軸６８０２は、アーム６８の揺動に追従して一体に揺動（回転）し、第１の大径ギア７６０２Ｂは、支軸６８０２と一体に回転する。
ロータは、第２の小径ギア７６０８Ｂと同軸上で一体に回転するように設けられ、ステータはロータの周囲に配置されている。
本実施の形態では、動力伝達機構７６Ｂ、ロータ、ステータは、アーム６８に取着された筐体７８Ｂ内に収納されている。
したがって、ブーム６６に対してアーム６８が揺動すると、動力伝達機構７６Ｂを介してロータが正逆転し、このロータの正逆転により発電された電力は、充電池部３４に供給される。

３つ目の発電部７２Ｃは、アーム６８に対して揺動するバケット７０により電力を発電するものであり、第１の部分としてのアーム６８に対して、第２の部分としてのバケット７０が移動（揺動）して電力を発電する。
すなわち、３つ目の発電部７２Ｃは、不図示のロータと、ロータの回転軸７４Ｃと、不図示のステータと、動力伝達機構７６Ｃとを含んで構成されている。
動力伝達機構７６Ｃは、バケット７０の揺動をロータに伝達するものである。
動力伝達機構７６Ｃは、バケット７０の支軸７００２に設けられた第１のギア７６１０と、第１のギア７６１０に噛合する第２のギア７６１２とを含んで構成されている。
バケット７０の支軸７００２は、バケット７０の揺動に追従して一体に揺動（回転）し、第１のギア７６１０は、支軸７００２と一体に回転する。
ロータは、第２のギア７６１２と同軸上で一体に回転するように設けられ、ステータはロータの周囲に配置されている。
本実施の形態では、動力伝達機構７６Ｃ、ロータ、ステータは、アーム６８に取着された不図示の筐体内に収納されている。
したがって、アーム６８に対してバケット７０が揺動すると、動力伝達機構７６Ｃを介してロータが正逆転し、このロータの正逆転により発電された電力は、充電池部３４に供給される。

充電池部３４、給電部３６の構成は図４に示すように第１の実施の形態と同様であるため説明を省略する。
また、被電力供給部３８の構成は第１の実施の形態とほぼ同様であるが、バックホウ６０の場合、監視カメラ３８Ａは、例えば、操作室６４０２の前方を撮像するように上部旋回体６４の箇所に設けられ、測位部３８Ｂは、バックホウ６０の位置情報を検出するように操作室６４０２の適宜箇所に設けられている。

次に、バックホウ６０の動作について説明する。
作業現場では、バックホウ６０は、ブーム６６、アーム６８を揺動させ、また、バケット７０を揺動させ、上部旋回体６４を旋回させつつ、また、下部走行体６２を走行させつつ、建設作業を行なう。
このようなバックホウ６０による建設作業時、バックホウ６０のブームシリンダ６６０４が伸縮動してブーム６６が揺動されると、動力伝達機構７６Ａを介してロータが正逆転し、これにより１つ目の発電部７２Ａが発電し、充電池部３４が充電される。
また、バックホウ６０のアームシリンダ６８０４が伸縮動してアーム６８が揺動されると、動力伝達機構７６Ｂを介してロータが正逆転し、これにより２つ目の発電部７２Ｂが発電し、充電池部３４が充電される。
また、バックホウ６０のバケットシリンダ７００４が伸縮動してバケット７０が揺動されると、動力伝達機構７６Ｃを介してロータが正逆転し、これにより３つ目の発電部７２Ｃが発電し、充電池部３４が充電される。
充電池部３４が充電されると、第１の実施の形態と同様に、給電部３６は、充電池部３４の電力を監視カメラ３８Ａおよび測位部３８Ｂに給電する。
これにより、監視カメラ３８Ａは、バックホウ６０前方を撮像して画像情報を生成し、無線回線Ｎを介して情報処理部１００に供給する。
また、測位部３８Ｂは、バックホウ６０の位置を検出して位置情報を生成し、無線回線Ｎを介して情報処理部１００に供給する。
情報処理部１００は、受け取った画像情報を表示部１００Ｃに表示させると共に、受け取った位置情報に基づいて判定処理を行ない判定結果に基づいて警報部１００Ｄにより警報動作を行なわせる。

第２の実施の形態によれば、バックホウ６０の上部旋回体６４に対するブーム６６の揺動を利用して、また、ブーム６６に対するアーム６８の揺動を利用して、また、アーム６８に対するバケット７０の揺動を利用して、発電部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃで電力を発電し、発電された電力によって充電池部３４を充電するようにした。
すなわち、バックホウ６０が建設作業を行なう際に、第１の部分に対して移動する第２の部分を利用して、発電部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃで電力を発電し、発電された電力によって充電池部３４を充電するようにした。
したがって、バックホウ６０に設けられた被電力供給部３８に電力を供給するにあたって、バックホウ６０の稼動を停止して電池を交換する作業が不要となるため、バックホウ６０の稼動効率を確保する上で有利となる。

また、第２の実施の形態によれば、ブーム６６の揺動速度を増速してロータの回転軸７４Ａに伝達する動力伝達機構７６Ａを設け、また、アーム６８の揺動速度を増速してロータの回転軸７４Ｂに伝達する動力伝達機構７６Ｂを設けたので、発電部７２Ａ、７２Ｂによる発電効率を高める上で有利となり、充電池部３４の充電量を確保する上で有利となる。

なお、本発明において、発電部は、少なくとも１つ設ければよいが、本実施の形態のように３つの発電部を設けると、充電池部３４の充電量を確保する上で有利となる。
また、第２の実施の形態では、被電力供給部３８が監視カメラ３８Ａ、測位部３８Ｂである場合について説明したが、被電力供給部３８はこれらに限定されるものではない。
例えば、被電力供給部３８が、バックホウ６０の作業現場を照明する照明灯、あるいは、バックホウ６０の位置を報知する警告灯、あるいは、電波中継アンテナなどであってもよい。
また、本発明が適用される建設機械は、上記の移動式クレーンやバックホウに限定されず、本発明は、建設作業を行なう際に第１の部分に対して第２の部分が移動する従来公知の様々な建設機械に適用可能であり、それら建設機械に応じて第１の部分および第２の部分が適宜決定され、また、建設機械に応じて設ける発電部の数も異なる。

１０……ホイールクレーン、１２……下部走行体、１４……上部旋回体、１６……伸縮式ブーム、１６０２……基端ブーム、１６０４……中間ブーム、１６０６……先端ブーム、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ……発電部、３４……充電池部、３６……給電部、３８……被電力供給部、３８Ａ……監視カメラ、３８Ｂ……測位部、４０……ロータ、４４……ステータ、４６……動力伝達機構、５０Ａ、５０Ｂ……ロータ、５４Ａ、５４Ｂ……ステータ、５６Ａ、５６Ｂ……動力伝達機構、６０……バックホウ、６２……下部走行体、６４……上部旋回体、６６……ブーム、６８……アーム、７０……バケット、７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ……発電部、７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃ……動力伝達機構、８２……動力伝達機構。

前記目的を達成するため、本発明は、支軸を支点としてブームシリンダにより揺動可能に設けられたブームと、前記ブームに支軸を介してアームシリンダにより揺動可能に設けられたアームと、前記アームに支軸を介してバケットシリンダにより揺動可能に設けられたバケットを備える建設機械であって、前記ブームの支軸、前記アームの支軸及び前記バケットの支軸の少なくとも１つに、前記ブームの揺動、前記アームの揺動または前記バケットの揺動により電力を発電する発電部を設け、前記発電部により発電された電力によって充電される充電池部を設け、前記充電池部に充電された電力を前記建設機械に設けられた被電力供給部に供給する給電部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、建設機械のブームの支軸、アームの支軸及びバケットの支軸の少なくとも１つに、ブームの揺動、アームの揺動またはバケットの揺動により電力を発電する発電部を設け、それら発電部で電力を発電し、発電された電力によって充電池部を充電するようにしたので、建設機械に設けられた被電力供給部に電力を供給するにあたって、建設機械の稼動を停止して電池を交換する作業が不要となるため、建設機械の稼動効率を確保する上で有利となる。

Claims (9)

1. 第１の部分と、前記第１の部分に対して移動可能に結合された第２の部分とを有し、
   建設作業を行なう際に、前記第１の部分に対して前記第２の部分が移動する建設機械であって、
   前記第１の部分に対する前記第２の部分の移動により電力を発電する発電部を設け、
   前記発電部により発電された電力によって充電される充電池部を設け、
   前記充電池部に充電された電力を前記機体に設けられた被電力供給部に供給する給電部が設けられている、
   ことを特徴とする建設機械。
2. 前記発電部は、ロータと、前記ロータの周囲に配置されたステータと、前記第１の部分に対する前記第２の部分の移動により回転される回転部材と、前記回転部材の回転速度を増速し前記ロータに伝達する動力伝達機構とを含んで構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の建設機械。
3. 第１の部分と、前記第１の部分に対して移動可能に結合された第２の部分とを複数組有し、
   前記発電部は、前記複数組毎に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械。
4. 前記被電力供給部は、前記建設機械の周囲を監視する監視カメラ、あるいは、前記建設機械の位置情報を検出する測位部、あるいは、前記建設機械の作業現場を照明する照明灯、あるいは、前記建設機械の位置を報知する警告灯、あるいは、電波中継アンテナの少なくとも１つである、
   ことを特徴とする請求項１〜３に何れか１項記載の建設機械。
5. 前記建設機械は、地面を走行する下部走行体と、前記下部走行体に水平方向に旋回可能に設けられた上部旋回体とを備え、
   前記第１の部分は前記下部走行体であり、
   前記第２の部分は前記上部旋回体である、
   ことを特徴とする請求項１〜４に何れか１項記載の建設機械。
6. 前記建設機械は、第１のブームに対して第２のブームが没入、突出する伸縮式ブームを備え、
   前記第１の部分は前記第１のブームであり、
   前記第２の部分は前記第２のブームである、
   ことを特徴とする請求項１〜４に何れか１項記載の建設機械。
7. 前記建設機械は、ブームと、ブームの先端に揺動可能に設けられたアームとを備え、
   前記第１の部分は前記ブームであり、
   前記第２の部分は前記アームである、
   ことを特徴とする請求項１〜４に何れか１項記載の建設機械。
8. 前記建設機械は、機体と、前記機体に対して揺動可能に設けられたブームとを備え、
   前記第１の部分は前記機体であり、
   前記第２の部分は前記ブームである、
   ことを特徴とする請求項１〜４に何れか１項記載の建設機械。
9. 前記建設機械は、アームと、前記アームの先端に揺動可能に設けられたバケットとを備え、
   前記第１の部分は前記アームであり、
   前記第２の部分は前記バケットである、
   ことを特徴とする請求項１〜４に何れか１項記載の建設機械。

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