特開 2024-143814 建設機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024143814

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/36 20060101AFI20241003BHJP

   E04G 23/08 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

E02F3/36 A

E04G23/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023056712

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】398071668

【氏名又は名称】株式会社日立建機ティエラ

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】寺嶋 浩司

(72)【発明者】

【氏名】小川 航汰

(72)【発明者】

【氏名】前田 秋穂

【テーマコード（参考）】

2D012

2E176

【Ｆターム（参考）】

2D012DA02

2E176DD06

2E176DD64

(57)【要約】

【課題】簡素な構成で、破砕機の閉じ動作と散水ノズルの散水を連動することができる建設機械を提供する。
【解決手段】建設機械は、破砕機７を有する多関節型の作業装置３と、破砕機７を開閉する油圧シリンダ１３と、油圧シリンダ１３に対する圧油の給排を制御する制御弁１９と、運転者が操作可能な操作ペダル１７を有し、操作ペダル１７の操作に応じて制御弁１９を作動させる操作装置２０と、作業装置３に配置された散水ノズル２３と、散水ノズル２３へ水を供給する水ポンプ２５と、破砕機７の閉じ動作を指示する操作ペダル１７の操作に応じて水ポンプ２５を駆動または停止させる指令伝送手段として、圧油ライン２２Ｃを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

破砕機を有する多関節型の作業装置と、
前記破砕機を開閉する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダに対する圧油の給排を制御する制御弁と、
運転者が操作可能な操作部材を有し、前記操作部材の操作に応じて前記制御弁を作動させる操作装置と、
前記作業装置に配置された散水ノズルと、
前記散水ノズルへ水を供給する水ポンプとを備えた建設機械において、
前記破砕機の閉じ動作を指示する前記操作部材の操作に応じて前記水ポンプを駆動または停止させる指令伝送手段を備えたことを特徴とする建設機械。

【請求項2】

請求項１に記載の建設機械において、
前記制御弁と前記油圧シリンダの一方側とを接続する第１の圧油ラインと、
前記制御弁と前記油圧シリンダの他方側とを接続する第２の圧油ラインとを備え、
前記破砕機は、前記第１の圧油ラインを介して前記油圧シリンダの一方側へ圧油が供給されることにより開き、前記第２の圧油ラインを介して前記油圧シリンダの他方側へ圧油が供給されることにより閉じるように構成され、
前記指令伝送手段は、前記第２の圧油ラインから分岐するように接続され、前記水ポンプを駆動する油圧モータへ圧油を供給する第３の圧油ラインであることを特徴とする建設機械。

【請求項3】

請求項２に記載の建設機械において、
前記第３の圧油ラインは、絞りを有することを特徴とする建設機械。

【請求項4】

請求項１に記載の建設機械において、
前記指令伝送手段は、前記破砕機の閉じ動作を指示する前記操作部材の閉じ操作を検出する検出装置と、前記検出装置により前記閉じ操作が検出された場合に、前記水ポンプを駆動する駆動回路へ電気信号を出力する信号ラインとを有することを特徴とする建設機械。

【請求項5】

請求項１に記載の建設機械において、
前記破砕機の開き動作用のパイロット圧を生成して前記制御弁へ出力する第１の電磁比例弁と、
前記破砕機の閉じ動作用のパイロット圧を生成して前記制御弁へ出力する第２の電磁比例弁とを備え、
前記操作装置は、前記操作部材の一方側の操作量に対応する第１の電気信号を生成する第１のポテンショメータと、前記操作部材の他方側の操作量に対応する第２の電気信号を生成する第２のポテンショメータとを有し、
前記第１のポテンショメータは、前記第１の電気信号を第１の信号ラインを介し前記第１の電磁比例弁へ出力し、
前記第２のポテンショメータは、前記第２の電気信号を第２の信号ラインを介し前記第２の電磁比例弁へ出力し、
前記指令伝送手段は、前記第２の信号ラインから分岐するように接続され、前記水ポンプを駆動する駆動回路へ前記第２の電気信号を出力する第３の信号ラインであることを特徴とする建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、散水ノズルを備えた建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１の建設機械は、破砕機を有する多関節型の作業装置と、破砕機を開閉する油圧シリンダとを備え、破砕機で建造物を破砕する作業が行える。また、特許文献１の建設機械は、作業装置の破砕機に配置された散水ノズルと、配管を介し散水ノズルへ水を供給する水ポンプとを備え、散水ノズルの散水により、破砕機の破砕で生じた粉塵が拡散するのを防止する。

【0003】

特許文献１の建設機械は、上述した配管に設けられた開閉弁を更に備える。特許文献１に記載された開閉弁は、破砕機の閉じ動作を検知した場合に開状態となる。これにより、破砕機の閉じ動作と散水ノズルの散水を連動する。したがって、水ポンプにより給水タンクから散水ノズルへ向かって水を供給したままの状態であっても、散水が必要となる破砕機の閉じ動作時に限って散水が実行されるので、散水量を抑えることが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０－２３８１４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１では、破砕機の閉じ動作と散水ノズルの散水を連動するために、開閉弁や破砕機の閉じ動作を検出するための検出装置が必要となる。また、これらの部品は、破砕機に取り付けられているため、破砕された対象物の破片が衝突しやすく、破損するおそれがある。

【0006】

本発明は、上記事柄に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素な構成で、破砕機の閉じ動作と散水ノズルの散水を連動することができる建設機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は、破砕機を有する多関節型の作業装置と、前記破砕機を開閉する油圧シリンダと、前記油圧シリンダに対する圧油の給排を制御する制御弁と、運転者が操作可能な操作部材を有し、前記操作部材の操作に応じて前記制御弁を作動させる操作装置と、前記作業装置に配置された散水ノズルと、前記散水ノズルへ水を供給する水ポンプとを備えた建設機械において、前記破砕機の閉じ動作を指示する前記操作部材の操作に応じて前記水ポンプを駆動または停止させる指令伝送手段を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、簡素な構成で、破砕機の閉じ動作と散水ノズルの散水を連動することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１の実施形態における建設機械の構造を表す側面図である。

【図2】本発明の第１の実施形態における建設機械の駆動装置及び散水装置の構成を表す概略図である。

【図3】本発明の第２の実施形態における建設機械の駆動装置及び散水装置の構成を表す概略図である。

【図4】本発明の一変形例における建設機械の駆動装置及び散水装置の構成を表す概略図である。

【図5】本発明の第３の実施形態における建設機械の駆動装置及び散水装置の構成を表す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

【0011】

図１は、本実施形態における建設機械の構造を表す側面図である。

【0012】

本実施形態の建設機械は、走行可能な走行体１と、走行体１の上側に旋回可能に設けられた旋回体２とを備える。走行体１及び旋回体２は、車体を構成する。走行体１は、左右の走行モータ（図示せず）の回転によって走行し、旋回体２は、旋回モータ（図示せず）の回転によって旋回する。

【0013】

建設機械は、旋回体２の前側（図１の左側）に連結された作業装置３を更に備える。作業装置３は、旋回体２に左右方向に回動可能に連結されたポスト４と、ポスト４の上部に上下方向に回動可能に連結されたブーム５と、ブーム５の先端部に上下方向に回動可能に連結されたアーム６と、アーム６の先端部に上下方向に回動可能に連結された破砕機７（アタッチメント）とを有する。ポスト４は、ポスト用油圧シリンダ（図示せず）の伸縮によって回動し、ブーム５は、ブーム用油圧シリンダ８の伸縮によって回動し、アーム６は、アーム用油圧シリンダ９の伸縮によって回動し、破砕機７は、破砕機回動用の油圧シリンダ１０の伸縮によって回動する。

【0014】

破砕機７は、アーム６の先端部に回動可能に連結されたブラケット１１と、ブラケット１１に回動可能に設けられた一対の破砕爪１２Ａ，１２Ｂとを有する。破砕機７の破砕爪１２Ａ，１２Ｂは、破砕機開閉用の油圧シリンダ１３（後述の図２参照）の伸縮によって回動する。

【0015】

旋回体２は、運転者が搭乗可能な運転室１４を有する。運転室１４内には、運転者が着座可能な運転席１５が設けられている。運転席１５の前側には、運転者が手又は足で操作可能な一対の走行用操作レバー・ペダル１６が設けられている。一対の走行用操作レバー・ペダル１６は、前後方向の操作によって走行体１の走行を指示する。

【0016】

走行用操作レバー・ペダル１６の左側には、運転者が足で操作可能な破砕機開閉用の操作ペダル１７（後述の図２参照）が設けられている。破砕機開閉用の操作ペダル１７は、前後方向の操作によって破砕機７の開閉を指示する。走行用操作レバー・ペダル１６の右側には、運転者が足で操作可能なポスト用操作ペダル（図示せず）が設けられている。ポスト用操作ペダルは、左右方向の操作によってポスト４の回動を指示する。

【0017】

運転席１５の左側には、運転者が手で操作可能な作業用操作レバー１８が設けられている。作業用操作レバー１８は、左右方向の操作によって旋回体２の旋回を指示し、前後方向の操作によってアーム６の回動を指示する。運転席１５の右側には、運転者が手で操作可能な作業用操作レバー（図示せず）が設けられている。この作業用操作レバーは、左右方向の操作によって破砕機７の回動を指示し、前後方向の操作によってブーム５の回動を指示する。

【0018】

建設機械は、複数の油圧アクチュエータ（詳細には、上述した左右の走行用油圧モータ、旋回用油圧モータ、ポスト用油圧シリンダ、ブーム用油圧シリンダ８、アーム用油圧シリンダ９、破砕機回動用の油圧シリンダ１０、及び破砕機開閉用の油圧シリンダ１３）を駆動する駆動装置を備える。また、建設機械は、破砕機７の破砕によって生じた粉塵の飛散を抑制するため、作業装置３の周囲（本実施形態では破砕機７の位置）に散水する散水装置を備える。

【0019】

本実施形態の建設機械の駆動装置及び散水装置を、上述の図１と図２を用いて説明する。図２は、本実施形態における建設機械の駆動装置及び散水装置の構成を表す概略図である。なお、図２においては、建設機械の駆動装置の構成のうち、破砕機開閉用の油圧シリンダ１３の駆動に係わる構成のみを示す。

【0020】

本実施形態の建設機械の駆動装置は、破砕機開閉用の油圧シリンダ１３に対する圧油の給排を制御する制御弁１９と、制御弁１９を作動させる操作装置２０とを備える。操作装置２０は、上述した操作ペダル１７（操作部材）と、操作ペダル１７の後側操作量に対応するパイロット圧を生成するパイロット弁２１Ａと、操作ペダル１７の前側操作量に対応するパイロット圧を生成するパイロット弁２１Ｂとを有する。

【0021】

駆動装置は、制御弁１９と油圧シリンダ１３の一方側（ボトム側）とを接続する圧油ライン２２Ａと、制御弁１９と油圧シリンダ１３の他方側（ロッド側）とを接続する圧油ライン２２Ｂとを備える。

【0022】

運転者が操作ペダル１７を後側に操作した場合、パイロット弁２１Ａで生成されたパイロット圧が制御弁１９へ出力され、制御弁１９が第１の切換位置に切換えられる。これにより、制御弁１９及び圧油ライン２２Ａを介し油圧ポンプ３６から油圧シリンダ１３の一方側へ圧油が供給されると共に、制御弁１９及び圧油ライン２２Ｂを介し油圧シリンダ１３の他方側から油タンクへ圧油が排出される。また、操作ペダル１７の後側操作量（すなわち、パイロット弁２１Ａで生成されたパイロット圧）に応じて、油圧シリンダ１３への圧油の供給流量が制御される。その結果、油圧シリンダ１３が伸長し、破砕機７の破砕爪１２Ａ，１２Ｂが開く。

【0023】

運転者が操作ペダル１７を前側に操作した場合、パイロット弁２１Ｂで生成されたパイロット圧が制御弁１９へ出力され、制御弁１９が第２の切換位置に切換えられる。これにより、制御弁１９及び圧油ライン２２Ｂを介し油圧ポンプ３６から油圧シリンダ１３の他方側へ圧油が供給されると共に、制御弁１９及び圧油ライン２２Ａを介し油圧シリンダ１３の一方側から油タンクへ圧油が排出される。また、操作ペダル１７の前側操作量（すなわち、パイロット弁２１Ｂで生成されたパイロット圧）に応じて、油圧シリンダ１３への圧油の供給流量が制御される。その結果、油圧シリンダ１３が縮短し、破砕機７の破砕爪１２Ａ，１２Ｂが閉じる。

【0024】

本実施形態の建設機械の散水装置は、作業装置３の破砕機７に配置された散水ノズル２３と、水を貯える水タンク２４と、水タンク２４で貯えられた水を散水ノズル２３へ配管２６を介し供給する水ポンプ２５と、水ポンプ２５を駆動する油圧モータ２７とを備える。なお、本実施形態では、水タンク２４及び水ポンプ２５は、図１で示すように地上に配置されているものの、旋回体２に搭載されてもよい。

【0025】

本実施形態の建設機械は、破砕機７の閉じ動作を指示する操作ペダル１７の操作に応じて水ポンプ２５を駆動または停止させる指令伝送手段として、圧油ライン２２Ｃを有する。圧油ライン２２Ｃは、圧油ライン２２Ｂから分岐するように接続され、油圧モータ２７へ圧油を供給する。また、圧油ライン２２Ｃは、絞り２８を有し、油圧モータ２７への圧油の供給流量を低減するようになっている。

【0026】

運転者が操作ペダル１７を前側に操作した場合、上述したように制御弁１９及び圧油ライン２２Ｂを介し油圧ポンプ３６から油圧シリンダ１３の他方側へ圧油が供給されると共に、圧油ライン２２Ｃを介し油圧モータ２７へ圧油が供給される。また、操作ペダル１７の前側操作量に応じて、油圧シリンダ１３への圧油の供給流量だけでなく、油圧モータ２７への圧油の供給流量も制御される。これにより、水ポンプ２５が駆動すると共に、散水ノズル２３への水の供給流量が制御される。一方、運転者が操作ペダル１７を後側に操作するか若しくは操作しない場合、油圧モータ２７へ圧油が供給されない。これにより、水ポンプ２５が停止する。したがって、破砕機７の閉じ動作と連動して、散水ノズル２３の散水が行われ、破砕機７の破砕で生じた粉塵が拡散するのを防止することができる。

【0027】

以上のように本実施形態においては、圧油ライン２２Ｃという簡素な構成で、破砕機７の閉じ動作と散水ノズル２３の散水を連動することができる。その結果、コストの低減を図ることができる。

【0028】

また、本実施形態においては、破砕機７の開き動作時や停止時に散水ノズル２３の散水が行われないので、散水量を抑えることができる。その結果、作業現場が水浸しになるのを防ぐことができる。また、水ポンプ２５が常時駆動しないので、水ポンプ２５が常時駆動する場合と比べ、負荷を軽減し、ひいては燃費も改善できる。また、水タンク２４の小型化を図ることができ、狭い場所での作業も行いやすくなる。

【0029】

なお、第１の実施形態において、圧油ライン２２Ｃは、絞り２８を有する場合を例にとって説明したが、これに限られない。圧油ライン２２Ｃは、例えば、全長にわたって断面積が小さくなるように構成されていてもよい。この場合も、同様の効果を得ることができる。

【0030】

また、第１の実施形態において、破砕機7は、破砕爪１２Ａ，１２Ｂを回動するための１つの油圧シリンダ１３を有する場合を例にとって説明したが、これに限られない。破砕機7は、破砕爪１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ回動するための２つの油圧シリンダ１３を有してもよい。２つの油圧シリンダ１３と制御弁１９の間に２つの圧油ライン２２Ｂが接続されるから、２つの圧油ライン２２Ｂのうちの少なくとも一方に圧油ライン２２Ｃが分岐するように接続されればよい。

【0031】

本発明の第２の実施形態を、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態における建設機械の駆動装置及び散水装置の構成を表す概略図である。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。

【0032】

本実施形態の建設機械の散水装置は、油圧モータ２７に代えて、水ポンプ２５を駆動する電動モータ２９と、電動モータ２９を駆動する駆動回路３０とを備える。

【0033】

本実施形態の建設機械は、破砕機７の閉じ動作を指示する操作ペダル１７の操作に応じて水ポンプ２５を駆動または停止させる指令伝送手段として、スイッチ３１（検出装置）と、信号ライン３２とを有する。

【0034】

スイッチ３１は、破砕機７の閉じ動作を指示する操作ペダル１７の閉じ操作（前側操作）を検出し、信号ライン３２は、スイッチ３１で閉じ操作が検出された場合に駆動回路３０へ電気信号を出力する。詳しく説明すると、スイッチ３１は、操作ペダル１７によって可動する可動体と、可動体の位置に応じて開状態と閉状態に切換えられる接点とを有し、操作ペダル１７によって接点が閉状態に切換えられるように構成されている。信号ライン３２は、スイッチ３１の接点が閉状態に切換えられたときに、駆動回路３０へ電気信号を出力する。

【0035】

運転者が操作ペダル１７を前側に操作した場合、制御弁１９及び圧油ライン２２Ｂを介し油圧ポンプ３６から油圧シリンダ１３の他方側へ圧油が供給されると共に、信号ライン３２を介し駆動回路３０へ電気信号が出力される。これにより、水ポンプ２５が駆動する。一方、運転者が操作ペダル１７を後側に操作するか若しくは操作しない場合、駆動回路３０へ電気信号が出力されない。これにより、水ポンプ２５が停止する。したがって、破砕機７の閉じ動作と連動して、散水ノズル２３の散水が行われ、破砕機７の破砕で生じた粉塵が拡散するのを防止することができる。

【0036】

以上のように本実施形態においては、スイッチ３１及び信号ライン３２という簡素な構成で、破砕機７の閉じ動作と散水ノズル２３の散水を連動することができる。その結果、コストの低減を図ることができる。

【0037】

なお、第１及び第２の実施形態において、操作装置２０は、パイロット弁２１Ａ、２１Ｂを有する場合を例にとって説明したが、これに限られない。例えば図４で示す変形例のように、建設機械は、破砕機７の開き動作用のパイロット圧を生成して制御弁１９へ出力する電磁比例弁３３Ａと、破砕機７の閉じ動作用のパイロット圧を生成して制御弁１９へ出力する電磁比例弁３３Ｂとを備えてもよい。操作装置２０Ａは、操作ペダル１７の後側操作量に対応する第１の電気信号を生成するポテンショメータ３５Ａと、操作ペダル１７の前側操作量に対応する第２の電気信号を生成するポテンショメータ３５Ｂとを有してもよい。ポテンショメータ３５Ａは、第１の電気信号を信号ライン３４Ａを介し電磁比例弁３３Ａへ出力し、ポテンショメータ３５Ｂは、第２の電気信号を信号ライン３４Ｂを介し電磁比例弁３３Ｂへ出力する。

【0038】

本発明の第３の実施形態を、図５を用いて説明する。図５は、本実施形態における建設機械の駆動装置及び散水装置の構成を表す概略図である。なお、本実施形態において、上記実施形態及び変形例と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。

【0039】

本実施形態の建設機械の駆動装置は、上述した電磁比例弁３３Ａ、３３Ｂと、上述した操作ペダル１７及びポテンショメータ３５Ａ、３５Ｂを有する操作装置２０Ａとを備える。

【0040】

本実施形態の建設機械は、破砕機７の閉じ動作を指示する操作ペダル１７の操作に応じて水ポンプ２５を駆動または停止させる指令伝送手段として、信号ライン３４Ｃを有する。信号ライン３４Ｃは、上述した信号ライン３４Ｂから分岐するように接続され、駆動回路３０へ電気信号を出力する。

【0041】

運転者が操作ペダル１７を前側に操作した場合、制御弁１９及び圧油ライン２２Ｂを介し油圧ポンプ３６から油圧シリンダ１３の他方側へ圧油が供給されると共に、信号ライン３４Ｃを介し駆動回路３０へ電気信号が出力される。これにより、水ポンプ２５が駆動する。一方、運転者が操作ペダル１７を後側に操作するか若しくは操作しない場合、駆動回路３０へ電気信号が出力されない。これにより、水ポンプ２５が停止する。したがって、破砕機７の閉じ動作と連動して、散水ノズル２３の散水が行われ、破砕機７の破砕で生じた粉塵が拡散するのを防止することができる。

【0042】

以上のように本実施形態においては、信号ライン３４Ｃという簡素な構成で、破砕機７の閉じ動作と散水ノズル２３の散水を連動することができる。その結果、コストの低減を図ることができる。

【0043】

なお、第３の実施形態において、駆動回路３０は、信号ライン３４Ｃを介し入力された電気信号の大きさにかかわらずに所定の回転数で、電動モータ２９を駆動する場合を例にとって説明したが、これに限られない。駆動回路３０は、信号ライン３４Ｃを介し入力された電気信号の大きさに対応する回転数で、電動モータ２９を駆動してもよい。

【0044】

なお、第１～第３の実施形態において、作業装置３は、３つの連結部材（詳細には、ポスト４、ブーム５、及びアーム６）を有する場合を例にとって説明したが、これに限られない。作業装置３は、１つ、２つ、又は４つ以上の連結部材を有してもよい。

【0045】

また、第１～第３の実施形態において、散水ノズル２３は、作業装置３の破砕機７に配置された場合を例にとって説明したが、これに限られない。散水ノズル２３は、作業装置３のうちの破砕機７以外の部分に配置されてもよい。

【符号の説明】

【0046】

３ 作業装置
７ 破砕機
１３ 破砕機開閉用の油圧シリンダ
１７ 操作ペダル（操作部材）
１９ 制御弁
２０、２０Ａ 操作装置
２２Ａ 圧油ライン
２２Ｂ 圧油ライン
２２Ｃ 圧油ライン
２３ 散水ノズル
２５ 水ポンプ
２７ 油圧モータ
２８ 絞り
３０ 駆動回路
３１ スイッチ（検出装置）
３２ 信号ライン
３３Ａ 電磁比例弁
３３Ｂ 電磁比例弁
３４Ａ 信号ライン
３４Ｂ 信号ライン
３４Ｃ 信号ライン
３５Ａ ポテンショメータ
３５Ｂ ポテンショメータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】