軌道作業車両
【課題】 隣接軌道を走行する対向車両とブームとの接触を防止して安全性を確保しながら、作業領域を広げて作業性を向上させる。
【解決手段】 伸縮式のブーム１１を備え、このブーム１１の中心線Ｙが機体中心線Ｘに対してオフセットした軌道作業車両において、最大旋回状態でブーム中心線Ｙが機体中心線Ｘに対して交差し、かつ、ブーム先端が、反オフセット側である隣接軌道側に予め設定された進入禁止領域Ｄに進入しないことを条件として上部旋回体２の旋回範囲を制限するように構成した。
【解決手段】 伸縮式のブーム１１を備え、このブーム１１の中心線Ｙが機体中心線Ｘに対してオフセットした軌道作業車両において、最大旋回状態でブーム中心線Ｙが機体中心線Ｘに対して交差し、かつ、ブーム先端が、反オフセット側である隣接軌道側に予め設定された進入禁止領域Ｄに進入しないことを条件として上部旋回体２の旋回範囲を制限するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軌道(主として電車が走行する鉄道)上でクレーン作業を行う軌道作業車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば鉄道用の軌道作業車両は、図６〜図８に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２を縦軸まわりに旋回自在に搭載するとともに、上部旋回体２に吊り装置３を設けて構成され、下部走行体１の前後両側に設けられた昇降式の左右一対ずつの車輪４,５を軌道Ａの線路６,６上に下ろし、機体を持ち上げた状態で軌道Ａに沿って走行する。図８中、Ｂは隣接する軌道である。
【０００３】
吊り装置３は、一般的には、伸縮自在なブーム７を上部旋回体２に起伏自在に装着し、このブーム７の先端に、ウィンチ８によって上げ下げされる吊りフック９を吊持して構成される。
【０００４】
このタイプの車両では、ブーム７の起伏及び伸縮動作によって作業半径が変化し、これに旋回動作が加わって作業領域が決まる。
【０００５】
また、このクレーンタイプのもののほか、油圧ショベルのフロントアタッチメントの先端部(具体的にはブームの先端に取付けられたアームの先端部またはバケット)にフックを取付けてクレーン作業をも行い得るようにしたショベルタイプの軌道作業車両も公知である。
【０００６】
このタイプの車両では、フロントアタッチメントの起伏及び屈伸動作によって作業半径が変化し、これに旋回動作が加わって作業領域が決まる。
【０００７】
以下には、図示のクレーンタイプのものを例にとって説明を加える。
【０００８】
このような車両においては、作業中に、ブーム７が隣接軌道Ｂを走行する電車等の対向車両と接触しないように、上部旋回体２の旋回範囲を制限することとしている。
【０００９】
具体的には、たとえば上部旋回体２側に旋回角度センサとしての近接スイッチ、下部走行体１側に同スイッチを作動させる金属製のブラケットを設け、近接スイッチの作動信号に基づいて、旋回モータ(油圧モータ)用のコントロールバルブを中立ブロック位置に復帰させることによって旋回動作を停止させるようにしている。
【００１０】
従来は、この旋回制御により、上部旋回体２の旋回範囲を、ブーム７が前向き及び後向きの双方で軌道Ａと平行となる１８０°に制限している。
【００１１】
なお、このような軌道作業車両について本発明に関連する先行特許文献は見当たらない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、従来技術によると、機体中心線(旋回中心Ｏを通って軌道Ａと平行に延びる線。図７,８参照)Ｘとブーム中心線(ブーム幅方向の中心を通って軌道Ａと平行に延びる線)Ｙが一致していること、つまり、ブーム７が機体中心に対してオフセットしていない車両構成を前提として旋回範囲を１８０°に制限している。
【００１３】
このため、図示のようにブーム中心線Ｙが機体中心線Ｘに対して右側にオフセットした車両構成がとられた場合に、図８に示すようにオフセット量Ｚの分だけブーム先端(吊りポイント)が機体中心線Ｘまで届かない空白の領域が生じる。
【００１４】
従って、この空白領域での作業ができなくなるため、作業性が悪くなるという問題があり、この点の解決が要望されていた。
【００１５】
そこで本発明は、対向車両とブームとの接触を防止して安全性を確保しながら、作業領域を広げて作業性を向上させることができる軌道作業車両を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１の発明は、軌道上を走行する下部走行体と、この下部走行体上に縦軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体に設けられた吊り装置と、上記上部旋回体の旋回角度を検出して旋回動作を制御する旋回制御手段とを具備し、上記吊り装置は吊り腕を備え、この吊り腕は、その伸縮または屈伸動作によって作業半径が可変となるように構成されるとともに、その幅方向の中心線である吊り腕中心線が、旋回中心である機体中心を通って軌道と平行に延びる機体中心線に対して左右片側にオフセットして配置され、上記吊り腕がオフセットする側の作業時に、上記旋回制御手段によって上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成された軌道作業車両において、上記旋回制御手段は、最大旋回状態で吊り腕中心線が機体中心線に対して交差し、かつ、吊り腕先端が反オフセット側である隣接軌道側に予め設定された進入禁止領域に進入しないことを条件として上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成されたものである。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、吊り装置は、吊り腕としてのテレスコープ状に伸縮自在なブームの先端に吊りフックが吊持されて構成されたものである。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、旋回制御手段は、最大旋回状態において吊り腕中心線が、最小作業半径と最大作業半径との間で機体中心線と交わることを条件として上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成されたものである。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの構成において、旋回制御手段は、機体幅方向の外側の端面を通って軌道と平行に延びる機体幅線のうち隣接軌道側の機体幅線よりも外側の領域が進入禁止領域として設定されたものである。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかの構成において、旋回制御手段は、下部走行体と上部旋回体の一方に設けられた旋回角度センサと、他方に設けられた被検出体とによって上部旋回体の旋回角度を検出するように構成され、かつ、上部旋回体の旋回範囲が制限内となるように上記旋回角度センサと被検出体の位置関係が設定されたものである。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項５の構成において、旋回角度センサとして、上部旋回体を停止させる信号を発する停止センサと、停止に先立って上部旋回体を減速させる信号を発する減速センサとが旋回方向に間隔を置いて設けられたものである。
【００２２】
請求項７の発明は、請求項６の構成において、旋回角度センサとして、減速用及び停止用の二種類の近接スイッチが旋回方向に間隔を置いて上部旋回体に設けられる一方、被検出体として、上部旋回体の旋回中心を中心とする円弧状の被検出部を備えたブラケットが下部走行体に設けられたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、吊り腕中心線が機体中心線に対してオフセットした軌道作業車両において、旋回制御手段により、吊り腕中心線(請求項２ではブーム中心線)が機体中心線に対して交差し、かつ、吊り腕先端が反オフセット側である隣接軌道側に予め設定された進入禁止領域に進入しないことを条件として上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成したから、吊り腕と対向車両との接触を防止しながら作業範囲を拡大することができる。
【００２４】
この場合、具体的な旋回範囲の制限の仕方として、請求項３の発明のように吊り腕中心線が、最小作業半径と最大作業半径との間で機体中心線と交わることを条件とすることができる。
【００２５】
また、進入禁止領域は、請求項４の発明のように機体幅方向の外側の端面を通って軌道と平行に延びる機体幅線よりも外側の領域として設定することができる。
【００２６】
以上の構成により、安全性を確保しながら作業性を向上させることができる。
【００２７】
この場合、伸縮ブームを用いるクレーンタイプの軌道作業車両(請求項２)では、屈伸する吊り腕を持ったショベルタイプのものと比較して、最小と最大の作業半径の差が大きい分、進入禁止領域に進入する可能性が高くなる。このため、上記構成をとることの意義がとくに高い。
【００２８】
また、請求項５〜７の発明によると、旋回制御手段の検出部の構成として、下部走行体と上部旋回体の一方に旋回角度センサ、他方に被検出体を設け、上部旋回体の旋回範囲が制限内となるようにこれらの位置関係を設定したから、センサと被検出体の位置関係を変えるだけで、旋回制限範囲を現場状況やブーム長さ等に応じて簡単に変更することができる。
【００２９】
この場合、請求項６の発明によると、旋回角度センサとして、上部旋回体を停止させる信号を発する停止センサと、停止に先立って上部旋回体を減速させる信号を発する減速センサとを旋回方向に間隔を置いて設け、この両センサによって上部旋回体を減速させた上で停止させる構成としたから、上部旋回体のオーバーランを防ぎ、旋回制限範囲に確実に停止させて対向車両とブームとの接触を確実に回避することができる。
【００３０】
また、請求項７の発明によると、旋回角度センサとして、減速用及び停止用の二種類の近接スイッチを旋回方向に間隔を置いて上部旋回体に設ける一方、被検出体として、上部旋回体の旋回中心を中心とする円弧状の被検出部を備えたブラケットを下部走行体に設けたから、検出部のコストが安くてすむ。
【００３１】
しかも、ブーム中心線のオフセット量や軌道状況に応じた旋回制限範囲の変更に対して、ブラケットの円弧長を変える(ブラケットを円弧長が異なる複数種類のうちから選択する)だけで簡単に停止ポイントを変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。
【００３３】
ここでは、図５に示すように吊り腕としてブーム１１を備え、ブーム中心線Ｙが機体中心線Ｘに対して右側にある寸法Ｚだけオフセットしたクレーンタイプの軌道作業車両、及び同車両によって軌道Ａの右側を作業領域Ｃとする場合を例示している。
【００３４】
なお、車両の基本構成は従来と同じにつき、ブームに付した符号(「１１」)を除き図６〜図８に示す部分と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００３５】
図１に、上部旋回体２の旋回駆動源である旋回モータ(油圧モータ)１２の作動を制御する旋回制御手段の全体構成を示す。
【００３６】
図１において、１３は油圧源としての油圧ポンプ、１４は旋回モータ１２に対する圧油の給排を制御する油圧パイロット式のコントロールバルブで、このコントロールバルブ１４の両側パイロットポート１４ａ,１４ｂと、コントロールバルブ１４を遠隔操作するリモコン弁１５とを結ぶ両側パイロットライン１６,１７に、コントローラ１８によって制御される電磁式の比例減圧弁(正確には入力電流の増加に応じて二次圧が減少する逆比例式の減圧弁。以下、単に比例弁という)１９,２０が設けられている。
【００３７】
コントローラ１８には、旋回角度を検出する検出部２１からの検出信号が作業領域切換スイッチ２２を介して入力され、この検出信号に基づく比例弁１９,２０の作用により、コントロールバルブ１４が左右両側の旋回位置ロ,ハの一方から中立ブロック位置イに向けて復帰作動する。
【００３８】
これにより、旋回モータ１２に対する圧油の供給が減少し停止するため、旋回モータ１２が減速→停止する。
【００３９】
図２〜図４に検出部２１の構成を示す。
【００４０】
この検出部２１は、上部旋回体２が停止させるべき角度に到達したことを検出する旋回角度センサとしての近接スイッチ２３〜２６と、被検出体としてのブラケット２７とによって構成される。
【００４１】
近接スイッチ２３〜２６は、左旋回用と右旋回用とに分けて旋回中心Ｏに対して対称配置で設けられ、かつ、それぞれについて減速用と停止用の二種類(計四個)が旋回方向に間隔を置いて設けられている。
【００４２】
具体的に説明すると、２３は左旋回時の減速用近接スイッチ、２４は同停止用近接スイッチ、２５は右旋回時の減速用近接スイッチ、２６は同停止用近接スイッチで、この実施形態と逆に軌道左側を作業領域とする場合は、図１中の作業領域切換スイッチ２２により、各近接スイッチ２３〜２６が、上記の順で、右旋回時の停止、減速用、左旋回時の停止、減速用として機能が切換えられる。
【００４３】
以下、各近接スイッチ２３〜２６について、右側を作業領域とする場合を基準に左減速スイッチ、左停止スイッチ、右減速スイッチ、右停止スイッチという。
【００４４】
この各スイッチ２３〜２６は旋回軸受部分において上部旋回体２側に取付けられている。
【００４５】
一方、下部走行体１側に、各スイッチ２３〜２６に近接してスイッチ動作を行わせる左旋回、右旋回共通の被検出体としてのブラケット２７がボルト２８(図４参照)によって着脱可能に取付けられている。
【００４６】
このブラケット２７の先端側に旋回中心Ｏを中心とする円弧状の被検出部２７ａが設けられ、各スイッチ２３〜２６はこの被検出部２７ａに外周側から近接対向した時点で検出信号を発する。
【００４７】
たとえば左旋回時に、左減速スイッチ２３がまず作動して図１中の旋回モータ１２が減速され、その後に左停止スイッチ２４が作動して同モータ１２が停止する。
【００４８】
この作用により、図５に示すブーム１１が、隣接軌道Ｂ側にはみ出して対向車両と接触しないように、上部旋回体２の旋回範囲が制限される。
【００４９】
ここで、従来の軌道作業車両においては、図８に示すように上部旋回体２の旋回範囲を、ブーム７の前向き及び後向きの双方でブーム中心線Ｙが機体中心線Ｘと平行となる１８０°範囲に制限しているため、前記のようにブーム７がオフセットした構成をとる場合に、このオフセットにより、ブーム７の先端(吊りポイント)が機体中心線Ｘに到達する前に旋回停止作用が働いていた。
【００５０】
これに対し、この車両においては、図５に示すように最大旋回状態でブーム中心線Ｙが機体中心線Ｘに対して交差し(Ｐは交点を示す)、かつ、ブーム１１が進入禁止領域(対向車両と接触する危険性がある領域として隣接軌道側に予め設定された領域)Ｄに進入しないように上部旋回体２の旋回範囲が制限される。
【００５１】
この場合、実際問題としてブーム先端が機体幅よりも隣接軌道側に出なければ対向車両と接触することもないため、進入禁止領域Ｄは、図示のように機体幅線(機体幅方向の外側の端面を通って軌道Ａと平行に延びる線)Ｅよりも外側で一定の猶予代を加えた領域として設定することができる。
【００５２】
一方、ブーム先端が進入禁止領域Ｄに入らないようにするために上部旋回体２の旋回範囲を具体的にどの角度に制限すればよいかについては、ブーム１１の機体中心線Ｘに対するオフセット量Ｚの大きさや、最伸長時のブーム長さ等によって変わってくる。
【００５３】
この点、実機ベースでの検証によると、ブーム中心線Ｙが、最小作業半径(ブーム最縮小状態での吊りポイントの旋回半径)Ｒ１と最大作業半径(ブーム最伸長状態での吊りポイントの旋回半径)Ｒ２との間で機体中心線Ｘと交わる状態を旋回限界として設定すれば、ブーム先端が機体中心線Ｘを超え、しかも進入禁止区域Ｄに入るおそれがない。
【００５４】
図５は、その一例として、ブーム１１の最縮小状態での先端(吊りポイント)が機体中心線Ｘと交点Ｐで交わるように旋回範囲を制限した例を示す。この例によると、ブーム最伸長状態でも、ブーム先端が進入禁止区域Ｄよりもかなり内側で機体中心線Ｘを超える状態となるため、ブーム先端が対向車両と接触するおそれは全くない。
【００５５】
あるいは、さらに安全を見込んで、ブーム最伸長状態でブーム先端が機体中心線Ｘに到達することを条件として旋回範囲を制限する構成をとってもよい。
【００５６】
検出部２１の各スイッチ２３〜２６と被検出体２７は、上記のような旋回制限が働くようにその位置関係が設定されている。
【００５７】
具体的には、図３に示すように、被検出体２７の被検出部２７ａの円弧長さについて、従来車両の円弧長さ寸法をＬ２とすると、これよりも短い寸法Ｌ１とされ、減速・停止の検出ポイントが従来よりも所定角度分(旋回範囲の拡大分)だけ遅れるように設定されている。
【００５８】
以上の構成により、ブーム先端が進入禁止領域Ｄに入らない範囲で、ブーム１１の旋回範囲を広げることができるため、ブーム１１と対向車両との接触を防止しながら作業範囲を拡大することができる。すなわち、安全性を確保しながら作業性を向上させることができる。
【００５９】
この場合、実施形態で挙げた、伸縮式のブーム１１を用いるクレーンタイプの軌道作業車両では、屈伸する吊り腕を持ったショベルタイプのものと比較して、最小と最大の作業半径の差が大きい分、ブーム１１が進入禁止領域Ｄに進入する可能性が高くなるため、上記構成をとることの意義がとくに高くなる。
【００６０】
一方、検出部２１の構成として、上部旋回体２側に近接スイッチ２３〜２６、下部走行体１側にブラケット２７を設け、上部旋回体２の旋回範囲が制限内となるようにこれらの位置関係を設定したから、近接スイッチ２３〜２６とブラケット２７の位置関係を変えるだけで、旋回制限範囲を現場状況やブーム長さ等に応じて簡単に変更することができる。
【００６１】
しかも、検出部２１のコストが安くてすむとともに、ブーム中心線Ｙのオフセット量Ｚの大きさや軌道状況に応じた旋回制限範囲の変更に対して、ブラケット２７の円弧長Ｌ１を変える(ブラケット２７を円弧長Ｌ１が異なる複数種類のうちから選択する)だけで簡単に停止ポイントを変更することができる。
【００６２】
この場合、上部旋回体２を減速させた上で停止させる構成としたから、上部旋回体２のオーバーランを防ぎ、旋回制限範囲に確実に停止させて対向車両とブーム１１との接触を確実に回避することができる。
【００６３】
ところで、旋回角度センサとして、上記実施形態の近接スイッチ２３〜２６に代えてリミットスイッチ、光センサ等の他のセンサを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態にかかる軌道作業車両における旋回制御手段の構成を示す図である。
【図２】同検出部の構成を示す平面図である。
【図３】図２の一部拡大図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。
【図５】同車両の旋回範囲を示す概略平面図である。
【図６】同車両の側面図である。
【図７】同平面図である。
【図８】従来の車両の旋回範囲を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 下部走行体
２ 上部旋回体
３ 吊り装置
４,５ 車輪
Ａ 軌道
Ｂ 隣接軌道
６,６ 軌道の線路
９ 吊りフック
１１ ブーム
１２ 旋回駆動源としての旋回モータ
１４ 旋回制御用のコントロールバルブ
１８ 同コントローラ
２１ 検出部
２３〜２６ 旋回角度センサとしての近接スイッチ
２７ 被検出体としてのブラケット
２７ａ ブラケットの被検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は軌道(主として電車が走行する鉄道)上でクレーン作業を行う軌道作業車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば鉄道用の軌道作業車両は、図６〜図８に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２を縦軸まわりに旋回自在に搭載するとともに、上部旋回体２に吊り装置３を設けて構成され、下部走行体１の前後両側に設けられた昇降式の左右一対ずつの車輪４,５を軌道Ａの線路６,６上に下ろし、機体を持ち上げた状態で軌道Ａに沿って走行する。図８中、Ｂは隣接する軌道である。
【０００３】
吊り装置３は、一般的には、伸縮自在なブーム７を上部旋回体２に起伏自在に装着し、このブーム７の先端に、ウィンチ８によって上げ下げされる吊りフック９を吊持して構成される。
【０００４】
このタイプの車両では、ブーム７の起伏及び伸縮動作によって作業半径が変化し、これに旋回動作が加わって作業領域が決まる。
【０００５】
また、このクレーンタイプのもののほか、油圧ショベルのフロントアタッチメントの先端部(具体的にはブームの先端に取付けられたアームの先端部またはバケット)にフックを取付けてクレーン作業をも行い得るようにしたショベルタイプの軌道作業車両も公知である。
【０００６】
このタイプの車両では、フロントアタッチメントの起伏及び屈伸動作によって作業半径が変化し、これに旋回動作が加わって作業領域が決まる。
【０００７】
以下には、図示のクレーンタイプのものを例にとって説明を加える。
【０００８】
このような車両においては、作業中に、ブーム７が隣接軌道Ｂを走行する電車等の対向車両と接触しないように、上部旋回体２の旋回範囲を制限することとしている。
【０００９】
具体的には、たとえば上部旋回体２側に旋回角度センサとしての近接スイッチ、下部走行体１側に同スイッチを作動させる金属製のブラケットを設け、近接スイッチの作動信号に基づいて、旋回モータ(油圧モータ)用のコントロールバルブを中立ブロック位置に復帰させることによって旋回動作を停止させるようにしている。
【００１０】
従来は、この旋回制御により、上部旋回体２の旋回範囲を、ブーム７が前向き及び後向きの双方で軌道Ａと平行となる１８０°に制限している。
【００１１】
なお、このような軌道作業車両について本発明に関連する先行特許文献は見当たらない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、従来技術によると、機体中心線(旋回中心Ｏを通って軌道Ａと平行に延びる線。図７,８参照)Ｘとブーム中心線(ブーム幅方向の中心を通って軌道Ａと平行に延びる線)Ｙが一致していること、つまり、ブーム７が機体中心に対してオフセットしていない車両構成を前提として旋回範囲を１８０°に制限している。
【００１３】
このため、図示のようにブーム中心線Ｙが機体中心線Ｘに対して右側にオフセットした車両構成がとられた場合に、図８に示すようにオフセット量Ｚの分だけブーム先端(吊りポイント)が機体中心線Ｘまで届かない空白の領域が生じる。
【００１４】
従って、この空白領域での作業ができなくなるため、作業性が悪くなるという問題があり、この点の解決が要望されていた。
【００１５】
そこで本発明は、対向車両とブームとの接触を防止して安全性を確保しながら、作業領域を広げて作業性を向上させることができる軌道作業車両を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１の発明は、軌道上を走行する下部走行体と、この下部走行体上に縦軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体に設けられた吊り装置と、上記上部旋回体の旋回角度を検出して旋回動作を制御する旋回制御手段とを具備し、上記吊り装置は吊り腕を備え、この吊り腕は、その伸縮または屈伸動作によって作業半径が可変となるように構成されるとともに、その幅方向の中心線である吊り腕中心線が、旋回中心である機体中心を通って軌道と平行に延びる機体中心線に対して左右片側にオフセットして配置され、上記吊り腕がオフセットする側の作業時に、上記旋回制御手段によって上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成された軌道作業車両において、上記旋回制御手段は、最大旋回状態で吊り腕中心線が機体中心線に対して交差し、かつ、吊り腕先端が反オフセット側である隣接軌道側に予め設定された進入禁止領域に進入しないことを条件として上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成されたものである。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、吊り装置は、吊り腕としてのテレスコープ状に伸縮自在なブームの先端に吊りフックが吊持されて構成されたものである。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、旋回制御手段は、最大旋回状態において吊り腕中心線が、最小作業半径と最大作業半径との間で機体中心線と交わることを条件として上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成されたものである。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの構成において、旋回制御手段は、機体幅方向の外側の端面を通って軌道と平行に延びる機体幅線のうち隣接軌道側の機体幅線よりも外側の領域が進入禁止領域として設定されたものである。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかの構成において、旋回制御手段は、下部走行体と上部旋回体の一方に設けられた旋回角度センサと、他方に設けられた被検出体とによって上部旋回体の旋回角度を検出するように構成され、かつ、上部旋回体の旋回範囲が制限内となるように上記旋回角度センサと被検出体の位置関係が設定されたものである。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項５の構成において、旋回角度センサとして、上部旋回体を停止させる信号を発する停止センサと、停止に先立って上部旋回体を減速させる信号を発する減速センサとが旋回方向に間隔を置いて設けられたものである。
【００２２】
請求項７の発明は、請求項６の構成において、旋回角度センサとして、減速用及び停止用の二種類の近接スイッチが旋回方向に間隔を置いて上部旋回体に設けられる一方、被検出体として、上部旋回体の旋回中心を中心とする円弧状の被検出部を備えたブラケットが下部走行体に設けられたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、吊り腕中心線が機体中心線に対してオフセットした軌道作業車両において、旋回制御手段により、吊り腕中心線(請求項２ではブーム中心線)が機体中心線に対して交差し、かつ、吊り腕先端が反オフセット側である隣接軌道側に予め設定された進入禁止領域に進入しないことを条件として上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成したから、吊り腕と対向車両との接触を防止しながら作業範囲を拡大することができる。
【００２４】
この場合、具体的な旋回範囲の制限の仕方として、請求項３の発明のように吊り腕中心線が、最小作業半径と最大作業半径との間で機体中心線と交わることを条件とすることができる。
【００２５】
また、進入禁止領域は、請求項４の発明のように機体幅方向の外側の端面を通って軌道と平行に延びる機体幅線よりも外側の領域として設定することができる。
【００２６】
以上の構成により、安全性を確保しながら作業性を向上させることができる。
【００２７】
この場合、伸縮ブームを用いるクレーンタイプの軌道作業車両(請求項２)では、屈伸する吊り腕を持ったショベルタイプのものと比較して、最小と最大の作業半径の差が大きい分、進入禁止領域に進入する可能性が高くなる。このため、上記構成をとることの意義がとくに高い。
【００２８】
また、請求項５〜７の発明によると、旋回制御手段の検出部の構成として、下部走行体と上部旋回体の一方に旋回角度センサ、他方に被検出体を設け、上部旋回体の旋回範囲が制限内となるようにこれらの位置関係を設定したから、センサと被検出体の位置関係を変えるだけで、旋回制限範囲を現場状況やブーム長さ等に応じて簡単に変更することができる。
【００２９】
この場合、請求項６の発明によると、旋回角度センサとして、上部旋回体を停止させる信号を発する停止センサと、停止に先立って上部旋回体を減速させる信号を発する減速センサとを旋回方向に間隔を置いて設け、この両センサによって上部旋回体を減速させた上で停止させる構成としたから、上部旋回体のオーバーランを防ぎ、旋回制限範囲に確実に停止させて対向車両とブームとの接触を確実に回避することができる。
【００３０】
また、請求項７の発明によると、旋回角度センサとして、減速用及び停止用の二種類の近接スイッチを旋回方向に間隔を置いて上部旋回体に設ける一方、被検出体として、上部旋回体の旋回中心を中心とする円弧状の被検出部を備えたブラケットを下部走行体に設けたから、検出部のコストが安くてすむ。
【００３１】
しかも、ブーム中心線のオフセット量や軌道状況に応じた旋回制限範囲の変更に対して、ブラケットの円弧長を変える(ブラケットを円弧長が異なる複数種類のうちから選択する)だけで簡単に停止ポイントを変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。
【００３３】
ここでは、図５に示すように吊り腕としてブーム１１を備え、ブーム中心線Ｙが機体中心線Ｘに対して右側にある寸法Ｚだけオフセットしたクレーンタイプの軌道作業車両、及び同車両によって軌道Ａの右側を作業領域Ｃとする場合を例示している。
【００３４】
なお、車両の基本構成は従来と同じにつき、ブームに付した符号(「１１」)を除き図６〜図８に示す部分と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００３５】
図１に、上部旋回体２の旋回駆動源である旋回モータ(油圧モータ)１２の作動を制御する旋回制御手段の全体構成を示す。
【００３６】
図１において、１３は油圧源としての油圧ポンプ、１４は旋回モータ１２に対する圧油の給排を制御する油圧パイロット式のコントロールバルブで、このコントロールバルブ１４の両側パイロットポート１４ａ,１４ｂと、コントロールバルブ１４を遠隔操作するリモコン弁１５とを結ぶ両側パイロットライン１６,１７に、コントローラ１８によって制御される電磁式の比例減圧弁(正確には入力電流の増加に応じて二次圧が減少する逆比例式の減圧弁。以下、単に比例弁という)１９,２０が設けられている。
【００３７】
コントローラ１８には、旋回角度を検出する検出部２１からの検出信号が作業領域切換スイッチ２２を介して入力され、この検出信号に基づく比例弁１９,２０の作用により、コントロールバルブ１４が左右両側の旋回位置ロ,ハの一方から中立ブロック位置イに向けて復帰作動する。
【００３８】
これにより、旋回モータ１２に対する圧油の供給が減少し停止するため、旋回モータ１２が減速→停止する。
【００３９】
図２〜図４に検出部２１の構成を示す。
【００４０】
この検出部２１は、上部旋回体２が停止させるべき角度に到達したことを検出する旋回角度センサとしての近接スイッチ２３〜２６と、被検出体としてのブラケット２７とによって構成される。
【００４１】
近接スイッチ２３〜２６は、左旋回用と右旋回用とに分けて旋回中心Ｏに対して対称配置で設けられ、かつ、それぞれについて減速用と停止用の二種類(計四個)が旋回方向に間隔を置いて設けられている。
【００４２】
具体的に説明すると、２３は左旋回時の減速用近接スイッチ、２４は同停止用近接スイッチ、２５は右旋回時の減速用近接スイッチ、２６は同停止用近接スイッチで、この実施形態と逆に軌道左側を作業領域とする場合は、図１中の作業領域切換スイッチ２２により、各近接スイッチ２３〜２６が、上記の順で、右旋回時の停止、減速用、左旋回時の停止、減速用として機能が切換えられる。
【００４３】
以下、各近接スイッチ２３〜２６について、右側を作業領域とする場合を基準に左減速スイッチ、左停止スイッチ、右減速スイッチ、右停止スイッチという。
【００４４】
この各スイッチ２３〜２６は旋回軸受部分において上部旋回体２側に取付けられている。
【００４５】
一方、下部走行体１側に、各スイッチ２３〜２６に近接してスイッチ動作を行わせる左旋回、右旋回共通の被検出体としてのブラケット２７がボルト２８(図４参照)によって着脱可能に取付けられている。
【００４６】
このブラケット２７の先端側に旋回中心Ｏを中心とする円弧状の被検出部２７ａが設けられ、各スイッチ２３〜２６はこの被検出部２７ａに外周側から近接対向した時点で検出信号を発する。
【００４７】
たとえば左旋回時に、左減速スイッチ２３がまず作動して図１中の旋回モータ１２が減速され、その後に左停止スイッチ２４が作動して同モータ１２が停止する。
【００４８】
この作用により、図５に示すブーム１１が、隣接軌道Ｂ側にはみ出して対向車両と接触しないように、上部旋回体２の旋回範囲が制限される。
【００４９】
ここで、従来の軌道作業車両においては、図８に示すように上部旋回体２の旋回範囲を、ブーム７の前向き及び後向きの双方でブーム中心線Ｙが機体中心線Ｘと平行となる１８０°範囲に制限しているため、前記のようにブーム７がオフセットした構成をとる場合に、このオフセットにより、ブーム７の先端(吊りポイント)が機体中心線Ｘに到達する前に旋回停止作用が働いていた。
【００５０】
これに対し、この車両においては、図５に示すように最大旋回状態でブーム中心線Ｙが機体中心線Ｘに対して交差し(Ｐは交点を示す)、かつ、ブーム１１が進入禁止領域(対向車両と接触する危険性がある領域として隣接軌道側に予め設定された領域)Ｄに進入しないように上部旋回体２の旋回範囲が制限される。
【００５１】
この場合、実際問題としてブーム先端が機体幅よりも隣接軌道側に出なければ対向車両と接触することもないため、進入禁止領域Ｄは、図示のように機体幅線(機体幅方向の外側の端面を通って軌道Ａと平行に延びる線)Ｅよりも外側で一定の猶予代を加えた領域として設定することができる。
【００５２】
一方、ブーム先端が進入禁止領域Ｄに入らないようにするために上部旋回体２の旋回範囲を具体的にどの角度に制限すればよいかについては、ブーム１１の機体中心線Ｘに対するオフセット量Ｚの大きさや、最伸長時のブーム長さ等によって変わってくる。
【００５３】
この点、実機ベースでの検証によると、ブーム中心線Ｙが、最小作業半径(ブーム最縮小状態での吊りポイントの旋回半径)Ｒ１と最大作業半径(ブーム最伸長状態での吊りポイントの旋回半径)Ｒ２との間で機体中心線Ｘと交わる状態を旋回限界として設定すれば、ブーム先端が機体中心線Ｘを超え、しかも進入禁止区域Ｄに入るおそれがない。
【００５４】
図５は、その一例として、ブーム１１の最縮小状態での先端(吊りポイント)が機体中心線Ｘと交点Ｐで交わるように旋回範囲を制限した例を示す。この例によると、ブーム最伸長状態でも、ブーム先端が進入禁止区域Ｄよりもかなり内側で機体中心線Ｘを超える状態となるため、ブーム先端が対向車両と接触するおそれは全くない。
【００５５】
あるいは、さらに安全を見込んで、ブーム最伸長状態でブーム先端が機体中心線Ｘに到達することを条件として旋回範囲を制限する構成をとってもよい。
【００５６】
検出部２１の各スイッチ２３〜２６と被検出体２７は、上記のような旋回制限が働くようにその位置関係が設定されている。
【００５７】
具体的には、図３に示すように、被検出体２７の被検出部２７ａの円弧長さについて、従来車両の円弧長さ寸法をＬ２とすると、これよりも短い寸法Ｌ１とされ、減速・停止の検出ポイントが従来よりも所定角度分(旋回範囲の拡大分)だけ遅れるように設定されている。
【００５８】
以上の構成により、ブーム先端が進入禁止領域Ｄに入らない範囲で、ブーム１１の旋回範囲を広げることができるため、ブーム１１と対向車両との接触を防止しながら作業範囲を拡大することができる。すなわち、安全性を確保しながら作業性を向上させることができる。
【００５９】
この場合、実施形態で挙げた、伸縮式のブーム１１を用いるクレーンタイプの軌道作業車両では、屈伸する吊り腕を持ったショベルタイプのものと比較して、最小と最大の作業半径の差が大きい分、ブーム１１が進入禁止領域Ｄに進入する可能性が高くなるため、上記構成をとることの意義がとくに高くなる。
【００６０】
一方、検出部２１の構成として、上部旋回体２側に近接スイッチ２３〜２６、下部走行体１側にブラケット２７を設け、上部旋回体２の旋回範囲が制限内となるようにこれらの位置関係を設定したから、近接スイッチ２３〜２６とブラケット２７の位置関係を変えるだけで、旋回制限範囲を現場状況やブーム長さ等に応じて簡単に変更することができる。
【００６１】
しかも、検出部２１のコストが安くてすむとともに、ブーム中心線Ｙのオフセット量Ｚの大きさや軌道状況に応じた旋回制限範囲の変更に対して、ブラケット２７の円弧長Ｌ１を変える(ブラケット２７を円弧長Ｌ１が異なる複数種類のうちから選択する)だけで簡単に停止ポイントを変更することができる。
【００６２】
この場合、上部旋回体２を減速させた上で停止させる構成としたから、上部旋回体２のオーバーランを防ぎ、旋回制限範囲に確実に停止させて対向車両とブーム１１との接触を確実に回避することができる。
【００６３】
ところで、旋回角度センサとして、上記実施形態の近接スイッチ２３〜２６に代えてリミットスイッチ、光センサ等の他のセンサを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態にかかる軌道作業車両における旋回制御手段の構成を示す図である。
【図２】同検出部の構成を示す平面図である。
【図３】図２の一部拡大図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。
【図５】同車両の旋回範囲を示す概略平面図である。
【図６】同車両の側面図である。
【図７】同平面図である。
【図８】従来の車両の旋回範囲を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 下部走行体
２ 上部旋回体
３ 吊り装置
４,５ 車輪
Ａ 軌道
Ｂ 隣接軌道
６,６ 軌道の線路
９ 吊りフック
１１ ブーム
１２ 旋回駆動源としての旋回モータ
１４ 旋回制御用のコントロールバルブ
１８ 同コントローラ
２１ 検出部
２３〜２６ 旋回角度センサとしての近接スイッチ
２７ 被検出体としてのブラケット
２７ａ ブラケットの被検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道上を走行する下部走行体と、この下部走行体上に縦軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体に設けられた吊り装置と、上記上部旋回体の旋回角度を検出して旋回動作を制御する旋回制御手段とを具備し、上記吊り装置は吊り腕を備え、この吊り腕は、その伸縮または屈伸動作によって作業半径が可変となるように構成されるとともに、その幅方向の中心線である吊り腕中心線が、旋回中心である機体中心を通って軌道と平行に延びる機体中心線に対して左右片側にオフセットして配置され、上記吊り腕がオフセットする側の作業時に、上記旋回制御手段によって上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成された軌道作業車両において、上記旋回制御手段は、最大旋回状態で吊り腕中心線が機体中心線に対して交差し、かつ、吊り腕先端が反オフセット側である隣接軌道側に予め設定された進入禁止領域に進入しないことを条件として上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成されたことを特徴とする軌道作業車両。
【請求項２】
吊り装置は、吊り腕としてのテレスコープ状に伸縮自在なブームの先端に吊りフックが吊持されて構成されたことを特徴とする請求項１記載の軌道作業車両。
【請求項３】
旋回制御手段は、最大旋回状態において吊り腕中心線が、最小作業半径と最大作業半径との間で機体中心線と交わることを条件として上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の軌道作業車両。
【請求項４】
旋回制御手段は、機体幅方向の外側の端面を通って軌道と平行に延びる機体幅線のうち隣接軌道側の機体幅線よりも外側の領域が進入禁止領域として設定されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の軌道作業車両。
【請求項５】
旋回制御手段は、下部走行体と上部旋回体の一方に設けられた旋回角度センサと、他方に設けられた被検出体とによって上部旋回体の旋回角度を検出するように構成され、かつ、上部旋回体の旋回範囲が制限内となるように上記旋回角度センサと被検出体の位置関係が設定されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の軌道作業車両。
【請求項６】
旋回角度センサとして、上部旋回体を停止させる信号を発する停止センサと、停止に先立って上部旋回体を減速させる信号を発する減速センサとが旋回方向に間隔を置いて設けられたことを特徴とする請求項５記載の軌道作業車両。
【請求項７】
旋回角度センサとして、減速用及び停止用の二種類の近接スイッチが旋回方向に間隔を置いて上部旋回体に設けられる一方、被検出体として、上部旋回体の旋回中心を中心とする円弧状の被検出部を備えたブラケットが下部走行体に設けられたことを特徴とする請求項６記載の軌道作業車両。
【請求項１】
軌道上を走行する下部走行体と、この下部走行体上に縦軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体に設けられた吊り装置と、上記上部旋回体の旋回角度を検出して旋回動作を制御する旋回制御手段とを具備し、上記吊り装置は吊り腕を備え、この吊り腕は、その伸縮または屈伸動作によって作業半径が可変となるように構成されるとともに、その幅方向の中心線である吊り腕中心線が、旋回中心である機体中心を通って軌道と平行に延びる機体中心線に対して左右片側にオフセットして配置され、上記吊り腕がオフセットする側の作業時に、上記旋回制御手段によって上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成された軌道作業車両において、上記旋回制御手段は、最大旋回状態で吊り腕中心線が機体中心線に対して交差し、かつ、吊り腕先端が反オフセット側である隣接軌道側に予め設定された進入禁止領域に進入しないことを条件として上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成されたことを特徴とする軌道作業車両。
【請求項２】
吊り装置は、吊り腕としてのテレスコープ状に伸縮自在なブームの先端に吊りフックが吊持されて構成されたことを特徴とする請求項１記載の軌道作業車両。
【請求項３】
旋回制御手段は、最大旋回状態において吊り腕中心線が、最小作業半径と最大作業半径との間で機体中心線と交わることを条件として上部旋回体の旋回範囲を制限するように構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の軌道作業車両。
【請求項４】
旋回制御手段は、機体幅方向の外側の端面を通って軌道と平行に延びる機体幅線のうち隣接軌道側の機体幅線よりも外側の領域が進入禁止領域として設定されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の軌道作業車両。
【請求項５】
旋回制御手段は、下部走行体と上部旋回体の一方に設けられた旋回角度センサと、他方に設けられた被検出体とによって上部旋回体の旋回角度を検出するように構成され、かつ、上部旋回体の旋回範囲が制限内となるように上記旋回角度センサと被検出体の位置関係が設定されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の軌道作業車両。
【請求項６】
旋回角度センサとして、上部旋回体を停止させる信号を発する停止センサと、停止に先立って上部旋回体を減速させる信号を発する減速センサとが旋回方向に間隔を置いて設けられたことを特徴とする請求項５記載の軌道作業車両。
【請求項７】
旋回角度センサとして、減速用及び停止用の二種類の近接スイッチが旋回方向に間隔を置いて上部旋回体に設けられる一方、被検出体として、上部旋回体の旋回中心を中心とする円弧状の被検出部を備えたブラケットが下部走行体に設けられたことを特徴とする請求項６記載の軌道作業車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−５５８１０（Ｐ２００７−５５８１０Ａ）
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４６５７９（Ｐ２００５−２４６５７９）
【出願日】平成１７年８月２６日（２００５．８．２６）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【出願人】（０００１０５６８２）コベルコ建機エンジニアリング株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２６日（２００５．８．２６）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【出願人】（０００１０５６８２）コベルコ建機エンジニアリング株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
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