JP6324934B2 - 散水アタッチメント、作業機械及び散水システム - Google Patents
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Description
図1は本発明の一実施形態に係る散水アタッチメントを用いた散水システムを表す図である。この図に示した散水システムは、作業機械100、水タンク151、ポンプ152及び給水管153を備えている。ポンプ152の吸い込み口(不図示)と水タンク151は配管154で接続されており、ポンプ152の吐出口(不図示)と作業機械100に装着された散水アタッチメント106のカップリング(図5等)とが給水管153で接続されている。これにより、ポンプ152によって水タンク151の水が吸い込まれて吐出されると、給水管153を介して供給された水が散水アタッチメント106から噴出し噴射される。
図2は作業機械100の側面図、図3は散水アタッチメントを取り外した状態の作業機械の側面図である。以下の説明において断り書きのない場合は運転席の前方(図2及び図3中では左方向)を機体の前方とする。図2及び図3に示した作業機械は油圧ショベルをベースマシンとし、作業装置103(後述)に対して作業用のアタッチメントとしてバケット等の代わりに本発明に係る散水アタッチメント106を装着したものである。
図4は本発明の一実施形態に係る散水アタッチメントの左側面図、図5は平面図、図6は右側面図である。図4−図6に示した散水アタッチメント106は、連結部10、伸縮部20、散水ノズル35、ホース40及びホースリール50を備えている。
図7はテレスコピック機構部の内部構成を表す模式図である。テレスコピック機構部21を構成する筒状部材21a−21eは、同図に示したように延在方向に隣接するもの同士が摺動して伸縮する構成である。具体的には、第1筒状部材21aが先端から数えて2番目の筒状部材21b(適宜「第2筒状部材21b」と記載)に出入り自在に収納されている。以下同様に、第2筒状部材21bが3番目の筒状部材21c(適宜「第3筒状部材21c」と記載)に、第3筒状部材21cが4番目の筒状部材21d(適宜「第4筒状部材21d」と記載)に、第4筒状部材21dが第5筒状部材21eに、それぞれ出入り自在に収納されている。
図8は図1に示した散水システムの回路図の要部を抽出して表した図である。図8に示した符号のうち既出図面と同じものは、既出図面で既に説明した要素を表している。この図に示すように、第1−第3シリンダ26a−26cは直列に接続している。第3シリンダ26cのロッド側油室は第2シリンダ26bのボトム側油室に、第2シリンダ26bのロッド側油室は第1シリンダ26aのボトム側油室に接続している。第1シリンダ26aのロッド側油室及び第3シリンダ26cのボトム側油室は、コントロールバルブ62に接続している。このコントロールバルブ62には油圧ポンプ61及び作動油タンク63が接続している。コントロールバルブ62、油圧ポンプ61及び作動油タンク63は作業機械100の旋回体102に備わっている。特に図示していないが、油圧ポンプ61から吐出される圧油はブームシリンダ107等の他のアクチュエータにも供給され得る。コントロールバルブ62が図中中央の位置にあるとき、油圧ポンプ61及び作動油タンク63と第1及び第3シリンダ26a,26cとの連通は遮断される。コントロールバルブ62が図中左側の位置に切り換わると、油圧ポンプ61は第3シリンダ26cのボトム側油室に、作動油タンク63は第1シリンダ26aのロッド側油室に接続する。反対にコントロールバルブ62が図中右側の位置に切り換わると、油圧ポンプ61は第1シリンダ26aのロッド側油室に、作動油タンク63は第3シリンダ26cのボトム側油室に接続する。
(1)散水アタッチメントの伸縮
散水作業をする場合には、作業機械100を所望の場所に移動させ、散水目標の高さに応じて散水アタッチメント106を伸長させる。散水アタッチメント106を伸長させる際には、必要であればブームシリンダ107、アームシリンダ108及びアタッチメントシリンダ109を収縮させて作業装置103を起立した姿勢にした上で、操作装置64を適宜操作して第1−第3シリンダ26a−26cを伸長させる。第1−第3シリンダ26a−26cが伸長すると、図7で説明したように第1−第3シリンダ26a−26cに固定された第2−第4筒状部材21b−21dが、図9に示したように第5筒状部材21eを起点にして伸長方向(同図中左側)に移動する。更に第1シリンダ26aの伸長に伴って、第1シリンダ26aのシリンダチューブ27が第2シリンダ26bのシリンダチューブ27に対して同様の方向に移動し、滑車31,32の周りを周回するロープ33に固定部材34を介して引っ張られることによって、同じく図9に示したように第1筒状部材21aが第2筒状部材21bに対して伸長方向に移動する。第1−第3シリンダ26a−26cの最伸長時(つまりテレスコピック機構部21の最伸長時)の状態が図9に示した状態である。
第1−第3シリンダ26a−26cの他、ブームシリンダ107、アームシリンダ108、アタッチメントシリンダ109、旋回モータ、走行モータ118を適宜駆動して散水目標に応じて散水アタッチメント106の位置が調整できたら、操作装置67を操作してバルブ66(図8)を開く。これによりポンプ152から吐出される水がバルブ66、給水管153及びホース40を通って散水ノズル35から噴射される。その後操作装置67を操作してバルブ66を閉めれば散水は停止する。
前述したように制御装置60には角度センサ116及び距離計56の信号が入力されており、制御装置60は、散水アタッチメント106を伸長させる際や作業装置103を動かしながら散水する際等に散水アタッチメント106の姿勢(長さと角度)によって機体安定性が低下した際には警報を出力し、オペレータ等に報知する。一例としては、前述したように散水アタッチメント106の長さと角度の積が閾値を超えたら、制御装置60は警報装置65を介して警報を出力する。
(1)脱着の容易性
図11は作業機械の作業装置に脱着される一般的な作業用のアタッチメントを複数例示した図である。図11(a)は解体現場で用いる小割用の破砕機、図11(b)は廃材のスクラップ処理や運搬等に用いるフォークグラップル、図11(c)は岩盤やコンクリート等の掘削や破砕等に用いるブレーカ、図11(d)は土砂やコンクリートガラ等の掘削や運搬等に用いるバケット、図11(e)は本実施形態に係る散水アタッチメント106を示している。図11に示したように、各アタッチメントは類似構造の連結部10(簡単のため散水アタッチメント106の連結部と同符号を付してある)を有している。各種アタッチメントは、ピン穴13をアーム105の先端部とピン114(図2)で連結し、ピン穴14をリンク112(図2)の先端とピン115(図2)で連結することで、アーム105に取り付けられる。破砕機やグラップル、ブレーカ等の油圧駆動装置を搭載したアタッチメントの場合、更に作業機械100の作業装置103に這い回されたアタッチメント用の油圧配管(不図示)のプラグを外して油圧駆動装置を接続する。
本実施形態の散水アタッチメント106は、複数の筒状部材21a−21eからなるテレスコピック機構部21を複数のシリンダ26a−26cで伸縮させる多段伸縮機構を採用している。その分、散水アタッチメント106の伸縮率を大きくすることができるので、より高く散水アタッチメント106を伸長させることができ、より高所に散水することができる。シリンダ26a−26c同士を連結し直列回路で接続したことも伸縮率の増加に貢献している。
散水アタッチメント106のテレスコピック機構部21においては、第2−第4筒状部材21b−21dには第1−第3シリンダ26a−26cが固定されていて、第5筒状部材21eを起点にして第1−第3シリンダ26a−26cの伸縮に伴って移動するが、第1筒状部材21aに固定されるシリンダはない。その代り、滑車31,32及びロープ33を用いて第1及び第2シリンダ26a,26bのシリンダチューブ27の相対変位を利用して第1筒状部材21aに動力を伝えている。これによりシリンダの本数が抑えられ、散水アタッチメント106が軽量化し得る。
散水アタッチメント106の伸縮率が大きい分、散水アタッチメント106の伸び具合と姿勢(角度)により機体重心が前後に移動し得るが、本実施形態においては前述した通り角度センサ116と距離計56の信号を基に制御装置60で機体安定性を判定し、機体安定性の低下が懸念される状況になると警報装置65により警報が出力され、オペレータや周囲に注意喚起がなされる。この点は安全性の確保に貢献する。
第1筒状部材21aのみ滑車で動くように構成したが、滑車により移動する筒状部材は1つに限定されず、複数の筒状部材が滑車で移動する構成としても良い。例えば、第1筒状部材21aに加えて他の筒状部材(例えば第2筒状部材21b)が滑車により移動する機構とすることもできる。また、テレスコピック機構部21の伸縮段数を4段とした場合を例示して説明したが、例えば3段でも良いし、5段以上でも良い。
Claims (4)
- 作業機械の車体に連結したブーム、前記ブームの先端に連結したアーム、及び前記アームの先端に連結したアタッチメントを含む多関節型の作業装置に対して、前記アタッチメントに代えて前記アームの先端に連結する散水アタッチメントであって、
前記アームの先端に連結する連結部と、
前記連結部から延在する伸縮部と、
前記伸縮部の先端に取り付けた散水ノズルと、
前記散水ノズルに接続するホースと、
前記連結部又は前記伸縮部に設けられ、前記ホースに接続する回転自在なカップリングを有すると共に前記ホースを巻き取るホースリールとを備え、
前記伸縮部が、複数の筒状部材からなるテレスコピック機構部と、前記テレスコピック機構部の対応する筒状部材にそれぞれ固定され、前記テレスコピック機構部を伸縮させる複数のシリンダとを備えており、
前記複数のシリンダは、隣接するもの同士のロッドとシリンダチューブとが連結されて前記テレスコピック機構部の伸縮方向に延在し直列に接続している散水アタッチメントにおいて、
前記テレスコピック機構部の先端から数えて2番目の第2の筒状部材に取り付けた第1のシリンダのシリンダチューブの一方側に取り付けた第1の滑車と、
前記シリンダチューブの他方側に取り付けた第2の滑車と、
前記先端から数えて3番目の第3の筒状部材に取り付けた第2のシリンダのシリンダチューブに両端部が固定され、前記第1及び第2の滑車に掛け回されたロープと、
前記先端から数えて1番目の第1の筒状部材に対して前記ロープを固定する固定部材とを備え、
前記1番目の筒状部材は、前記第1のシリンダの伸縮に伴って前記第1及び第2の滑車の周りを周回する前記ロープに前記固定部材を介して引っ張られて前記第2の筒状部材に対して移動することを特徴とする散水アタッチメント。 - 車体と、
前記車体に連結したブームと、
前記ブームの先端に連結したアームと、
前記アームの先端に連結した請求項1に記載の散水アタッチメントと
を備えたことを特徴とする作業機械。 - 請求項2に記載の作業機械において、
前記テレスコピック機構部の先端から数えて1番目及び最後尾の筒状部材の距離を測定する距離計と、
前記散水アタッチメントの角度を検出する角度センサと、
前記距離計及び前記角度センサの信号を基に機体安定性に関する評価値を算出し、前記評価値を基に前記機体安定性が予め設定した基準を満たしているか否かを判定する判定装置と、
前記評価値が前記基準を満たしていない場合に前記判定装置から出力される信号により警報を出力する警報装置と
を備えたことを特徴とする作業機械。 - 請求項2に記載の作業機械と、
水タンクと、
前記水タンクの水を吸い込んで吐出するポンプと、
前記ポンプを前記ホースリールのカップリングに接続する給水管と
を備えたことを特徴とする散水システム。
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