特許 7408012 法面作業車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-21

(45)【発行日】2024-01-04

(54)【発明の名称】法面作業車

(51)【国際特許分類】

   E02F 5/00 20060101AFI20231222BHJP

【ＦＩ】

E02F5/00 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023515420

(86)(22)【出願日】2021-04-19

(86)【国際出願番号】 JP2021015797

(87)【国際公開番号】W WO2022224292

(87)【国際公開日】2022-10-27

【審査請求日】2023-07-24

(73)【特許権者】

【識別番号】390040073

【氏名又は名称】岡本 俊仁

(74)【代理人】

【識別番号】100080838

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 光康

(74)【代理人】

【識別番号】100194261

【弁理士】

【氏名又は名称】栢原 崇行

(72)【発明者】

【氏名】岡本 俊仁

【審査官】湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－２１８７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４５０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１１９７３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

法面上を走行して作業を行うことができる法面作業車であって、
操縦席を備える作業車本体と、前記作業車本体に設けられ、かつ前記操縦席にいる作業者の操作によって制御状態が変わる走行装置と、前記作業車本体に設けられたウインチと、前記走行装置に接続されていると共に、前記走行装置を駆動させる走行装置用アクチュエーターと、前記ウインチに接続されていると共に、前記ウインチを駆動させるウインチ用アクチュエーターと、前記走行装置用アクチュエーター及び前記ウインチ用アクチュエーターにオイルを供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記走行装置用アクチュエーターの間に設けられた流量調節弁と、前記流量調節弁を制御する制御手段とで構成され、
少なくとも前記制御手段又は前記流量調節弁の一方は、前記法面作業車が前記法面に位置する時、前記法面作業車が前記法面から落下しないように前記オイルの供給を調節でき、
前記制御手段は、前記作業車本体の傾きを感知するセンサーを備え、前記作業車本体の傾きに応じて、前記走行装置用アクチュエーターへのオイル供給量を制御することを特徴とする法面作業車。

【請求項2】

前記作業車本体には、前記操縦席を有する作業機械が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の法面作業車。

【請求項3】

前記走行装置用アクチュエーター、前記ウインチ用アクチュエーター、前記油圧ポンプ、前記流量調節弁及び前記制御手段はそれぞれ１対設けられ、一方の油圧ポンプは、一方の走行装置に接続する一方の走行装置用アクチュエーターに一方の流量調節弁を介してオイルを供給するととともに、一方のウインチに接続する一方のウインチ用アクチュエーターへオイルを供給し、他方の油圧ポンプは、他方の走行装置に接続する他方の走行装置用アクチュエーターに他方の流量調節弁を介してオイルを供給するとともに、他方のウインチに接続する他方のウインチ用アクチュエーターへオイルを供給し、前記一方の流量調節弁は一方の制御手段によって制御され、前記他方の流量調節弁は他方の制御手段によって制御されることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の法面作業車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は法面を移動して削孔等の作業を行う法面作業車に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、法面において、ウインチのワイヤーで牽吊されて法面等を走行し、法面において作業を行う法面作業車としては、「無限軌道、ウインチ及び作業機械を備える車体と、この車体のベース板の後部寄りの部位に取付けられたエンジンと、このエンジンの駆動によって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの加圧された作動油を油圧供給ホースを介して供給される油圧駆動装置と、この油圧駆動装置から加圧された作動油を前記車体の走行装置等に供給する法面作業車」が知られている。

【0003】

また、ウインチと走行装置に同じ油圧回路を用いるとともに、油圧を自動で制御可能にする法面作業車用油圧バルブとしては、「法面作業車の走行装置用油圧アクチュエータ及びウインチ用油圧アクチュエータと、これらを作動させるためのオイルを圧送する油圧ポンプの間に設けられた法面作業車用油圧バルブであって、該法面作業車用油圧バルブは、バルブ本体と、該バルブ本体に形成されたピストン摺動用孔と、該ピストン摺動用孔に摺動可能に設けられたピストンと、該ピストンを原点位置に復帰させる原点復帰機構と、前記バルブ本体に前記ピストン摺動用孔を貫通するように形成された走行装置用オイル流路と、前記バルブ本体に前記ピストン摺動用孔を貫通するように形成されたウインチ用オイル流路と、前記ピストン摺動用孔の両端をそれぞれ密封状態で塞ぐ封止手段とで構成され、前記封止手段は、前記ウインチ用オイル流路側へ突出する位置決め片を備え、前記ピストンは前記原点位置では前記位置決め片と前記ピストンの端部が当接するとともに、前記ピストンは、前記走行装置用オイル流路とウインチ用オイル流路が前記ピストン摺動用孔を介して連通しないように封止できるシール部を有するとともに、ウインチ用オイル流路に流れるオイルの圧力が高くなると、前記走行装置用オイル流路のオイルの流れを阻害するように摺動することを特徴とする法面作業車用油圧バルブ」が知られている（特許文献２）。

【0004】

しかし、このようなバルブを用いた法面作業車を用いた場合、法面の傾斜に自動的に対応し、適切な油圧に調整することができるものの、法面作業車を運転している作業者が適宜油圧の配分を変えることができず、やや作業の効率が低下するおそれがあるものであった。

【0005】

一方、作業者がウインチ及び走行装置両方の油圧を任意に調整できる場合には、ウインチの油圧を必要以上に低下させてしまい、法面に法面作業車を保持する力が低下し、法面作業車が落下してしまう危険性があるものであった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１３－１１９７３９号公報

【文献】特許第６７２６４７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、法面において効率よく移動や作業ができるとともに、安全性の高い法面作業車を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の法面作業車は、法面上を走行して作業を行うことができる法面作業車であって、操縦席を備える作業車本体と、前記作業車本体に設けられ、かつ前記操縦席にいる作業者の操作によって制御状態が変わる走行装置と、前記作業車本体に設けられたウインチと、前記走行装置に接続されていると共に、前記走行装置を駆動させる走行装置用アクチュエーターと、前記ウインチに接続されていると共に、前記ウインチを駆動させるウインチ用アクチュエーターと、前記走行装置用アクチュエーター及び前記ウインチ用アクチュエーターにオイルを供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記走行装置用アクチュエーターの間に設けられた流量調節弁と、前記流量調節弁を制御する制御手段とで構成され、少なくとも前記制御手段又は前記流量調節弁の一方は、前記法面作業車が前記法面に位置する時、前記法面作業車が前記法面から落下しないように前記オイルの供給を調節でき、前記制御手段は、前記作業車本体の傾きを感知するセンサーを備え、前記作業車本体の傾きに応じて、前記走行装置用アクチュエーターへのオイル供給量を制御することを特徴とする。

【0009】

請求項２に記載の法面作業車の前記作業車本体には、前記操縦席を有する作業機械が設けられていることを特徴とする。

【0010】

【0011】

請求項３に記載の法面作業車の前記走行装置用アクチュエーター、前記ウインチ用アクチュエーター、前記油圧ポンプ、前記流量調節弁及び前記制御手段はそれぞれ１対設けられ、一方の油圧ポンプは、一方の走行装置に接続する一方の走行装置用アクチュエーターに一方の流量調節弁を介してオイルを供給するととともに、一方のウインチに接続する一方のウインチ用アクチュエーターへオイルを供給し、他方の油圧ポンプは、他方の走行装置に接続する他方の走行装置用アクチュエーターに他方の流量調節弁を介してオイルを供給するとともに、他方のウインチに接続する他方のウインチ用アクチュエーターへオイルを供給し、前記一方の流量調節弁は一方の制御手段によって制御され、前記他方の流量調節弁は他方の制御手段によって制御されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１に記載の発明においては、操縦席にいる作業者の手動操作によって走行装置に供給されるオイル供給量を調節することができるので、法面の傾斜に合わせて適宜走行装置へ供給するオイルを調節することができ、効率よく法面上を移動することができる。
（２）制御手段又は流量調節弁は、法面作業車が前記法面から落下しないように前記オイルの供給を調整することができるため、ウインチの牽引力がなくなり法面作業車が誤って落下することを防止することができる。
（３）請求項２に記載の発明においては、前記（１）～（２）と同様な効果が得られるとともに、法面において重機を用いて種々の作業を行うことができる。
（４）請求項３に記載の発明においては、前記（１）～（３）と同様な効果が得られるとともに、左右の走行装置等を別個に制御・駆動できるので、より効率よく法面上を移動することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

図１乃至図５は本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
図６乃至図８は本発明の第２の実施形態示す説明図である。
図９及び図１０は本発明の第３の実施形態示す説明図である。

【図1】第１の実施形態の法面作業車の側面図。

【図2】法面作業車の平面図。

【図3】油圧回路の説明図。

【図4】法面走行時の平面図。

【図5】法面走行時の側面図。

【図6】第２の実施形態の法面作業車の側面図。

【図7】法面作業車の平面図。

【図8】油圧回路の説明図。

【図9】第３の実施形態の法面作業車の側面図。

【図10】法面作業車の平面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。なお、左右方向とは図２（平面視）における左右方向であり、前後方向とは図１における左右方向、上下方向とは図１における上下方向をいう。

【0015】

図１乃至図５に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は主に少なくとも４０度以上の急斜面状の法面２で作業可能な法面作業車で、該法面作業車１は走行可能な作業車本体３と、該作業車本体３に設けられた油圧ショベル等の操縦席４を有する作業機械５とで構成されている。

【0016】

具体的には、図１及び図２に示すように、作業者が手動操作可能な操縦席４を有する作業機械５を備える作業車本体３と、前記作業車本体３に設けられた左右１対の走行装置６と、前記作業車本体３に設けられた左右１対のウインチ７と、前記左右１対の走行装置６にそれぞれ接続され、前記走行装置６を駆動させる走行装置用アクチュエーター８と、前記左右１対のウインチ７にそれぞれ接続され、前記ウインチ７を駆動させるウインチ用アクチュエーター９と、前記１対の走行装置用アクチュエーター８及び前記１対のウインチ用アクチュエーター９にオイルを供給する油圧ポンプ１０と、油圧ポンプ１０を作動させるためのエンジン１１と、前記油圧ポンプ１０と前記走行装置用アクチュエーター８の間に設けられた流量調節弁１２と、前記操縦席４から操作でき、前記流量調節弁１２を制御する制御手段１３とで構成されている。

【0017】

作業機械５は、作業車本体３の上部に設けられており、本実施形態では、作業車本体３の前方の上部に突出するように形成された支持台１４に一端部が枢支ピン１５を介して、他端部が上下方向に回動可能に取付けられたベース板１６と、このベース板１６上に取付けられ、駆動アーム１７やバケット１８、走行装置６及び制御手段１３を操作する操縦席４と、この操縦席４の前端部に取付けられた駆動アーム１７と、この駆動アーム１７の先端部に着脱可能に取付けられた作業アタッチメントとしてのバケット１８やブレーカー等を備えており、法面２上でいわゆる油圧ショベルと同様の作業を行うことができる。

【0018】

走行装置６は、本実施形態では、無限軌道６が用いられており、これらの無限軌道６は前記油圧ポンプ１０に接続された走行装置用アクチュエーター８により駆動する。なお、本発明においては油圧ポンプ１０と走行装置用アクチュエーター８の間に流量調節弁１２が設けられており、操縦席４から制御手段１３を操作することによりこの流量調節弁１２の開度を調節することができる。

【0019】

作業車本体３の後方側の左右部位には、１対のウインチ７が設けられている。このウインチ７にはそれぞれワイヤー１９が備えられており、このワイヤー１９を法面２の上部の主アンカー２０に固定してウインチ７を巻き上げることにより、急角度の法面２であっても走行することができるものである。本発明では傾斜が４０度以上の急斜面状の法面を想定しているが、例えば略垂直の壁面のような法面２であっても２つのウインチ７に接続されたワイヤー１９で支持することにより作業車本体３を法面２の任意の位置に位置させ、作業することができる。

【0020】

このウインチ７は、前記油圧ポンプ１０に接続されたウインチ用アクチュエーター９により駆動する。

【0021】

ところで、この油圧ポンプ１０を作動させるためのエンジン１１は、作業車本体３に回転可能に設けられている。このようにエンジン１１を設けることにより、法面２を移動する場合であっても、エンジン１１は重力によって常時略水平状態を維持することができ、エンジン１１の焼付き等を防止することができる。

【0022】

本実施形態の油圧回路２１は、図３に示すように、油圧ポンプ１０が走行装置６に接続された走行装置用アクチュエーター８及びウインチ７に接続されたウインチ用アクチュエーター９へ圧力媒体としてのオイルを供給するように構成されている。

【0023】

また、本実施形態では、油圧ポンプ１０と走行装置用アクチュエーター８を接続する流路に流量調節弁１２を設け、この流量調節弁１２を制御する制御手段１３を備えている。
この流量調節弁１２は、本実施形態ではニードル弁１２を用いており、このニードル弁１２の開度を調節する制御手段１３が操縦席４に設けられている。制御手段１３は、例えば法面の傾斜角度を入力して走行装置用アクチュエーター８へのオイル供給量を設定するものや、流量調節弁１２の開度を入力して走行装置用アクチュエーター８へのオイル供給量を設定するもの等が考えられる。

【0024】

ニードル弁としては、電動ニードル弁を用い、電気的に操縦席４から制御することが望ましいが、例えば運転席からニードル弁１２のハンドルを直接操作することで制御する制御手段１３としてもよい。

【0025】

この制御手段１３は、前記作業車本体３が法面２に位置する時、前記作業車本体３が法面２から落下しないように走行装置用アクチュエーター８へのオイルの供給を制限（調節）するように設定されている。

【0026】

すなわち、流量調節弁１２は操縦席４から、例えば該操縦席４又は該操縦席４の近傍の操作パネル４ａ付近に設けられている制御手段１３を介して制御可能であるが、略垂直に近い法面２等に法面作業車１が位置している状態で制御手段１３を操作し、走行装置６へのオイル供給を増大させる（ウインチ７へのオイル供給を減少させる）操作をした場合には、その操作を無効とし、前記走行装置用アクチュエーター８へのオイル供給量を増大させる制御を阻害することで法面作業車１が落下することを防止する。

【0027】

具体的には、前記作業車本体３に設けられ、作業車本体３の傾きを感知するジャイロセンサー等のセンサー２２が制御手段１３に接続されており、前記作業車本体３の傾きに応じて流量調節弁１２の開度の最大値を制御し、前記走行装置用アクチュエーター８へのオイル供給量の最大値を制御するように構成するとよい。なお、作業車本体３の後部や作業車本体３の後端部に設けられた排土板等にも平坦面や緩斜面との接触を感知する接触センサーやエリアセンサー等を設け、作業車本体３の傾き等が変わっていなくても、前記接触センサー等により作業車本体３が平坦面等に接触したことを検知した場合に、制御手段１３が流量調節弁１２の開度の最大値を制御し、走行装置５により多くオイルを供給するように制御できるようにしてもよい。
一方、ウインチ用アクチュエーター９へのオイル供給量の増大については制限する必要はない。

【0028】

なお、「落下する」とは、作業者が怪我をする又は法面作業車１が破損する速度以上で法面作業車１が下方へ移動することをいい、法面作業車１がきわめてゆっくり下方へ移動するような状態は、ここでいう「落下」には含まれない。

【0029】

このような流量調節弁１２及び制御手段１３を用いることにより、法面２が急角度から垂直に近いような角度になった場合に、操縦席４から制御手段１３を用いて流量調節弁１２の開度を手動で調整し、走行装置６へのオイルの供給を少なくする又はほとんどない状態とすることにより、ウインチ７を駆動させて法面作業車１（作業車本体３）を上方へ移動させることができるとともに、制御手段１３の誤操作を行ったとしても、法面作業車１が法面２から落下し、作業者が怪我をすることや法面作業車１等が破損することを防止することができる。

【0030】

ところで、制御手段１３を用いて法面作業車１が前記法面２から落下しないように前記オイルの供給を調節しているが、例えば開度を全開にしてもウインチ用アクチュエーター９に十分なオイルが供給され、法面作業車１が法面２から落下しないような流量調節弁１２を用いてもよい。この場合には、制御手段１３及びセンサー２２を用いなくても流量調節弁１２単体で法面作業車１の落下を防止することができる。

【0031】

走行装置６及びウインチ７以外の油圧機器、例えば作業機械５を作動させる油圧ポンプについては、別途設けることが望ましい。

【0032】

法面２で作業を行なう場合、法面作業車１を法面２の下部に位置させ、左右のウインチ７のワイヤー１９の先端部を法面上部の主アンカー２０に固定する。このとき、図４に示すように、ワイヤー１９を平面視において逆ハの字状になるように固定することが望ましい。主アンカー２０にワイヤー１９を固定したら、制御手段１３を操作して流量調節弁１２を制御し、油圧ポンプ１０から圧送されるオイルを適切な配分となるように設定する。次に油圧ポンプ１０を作動させ、ウインチ７を巻き上げるとともに、走行装置６を作動させて法面作業車１を前進させる。

【0033】

ところで、本実施形態では、作業車本体３の前方側の左右部位に設けられたワイヤーフェアリーダー１９ａを介してワイヤー１９を主アンカー２０に固定している。
作業位置に法面作業車１が到着したら、作業機械５により法面上で作業を行う。
なお、法面２の途中で傾斜が変わる場合には、その都度法面２の傾斜に合わせて制御手段１３を操作し、流量調節弁は１２を制御する。

【0034】

［発明を実施するための異なる形態］
次に、図６乃至図１０に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0035】

図６乃至図８に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、前記油圧ポンプ１０、１０Ａ、前記流量調節弁１２、１２Ａ及び前記制御手段１３、１３Ａをそれぞれ１対設け、一方の油圧ポンプ１０は、一方の走行装置６（例えば作業車本体３の左側に設けられた走行装置６）に接続する一方の走行装置用アクチュエーター８に一方の流量調節弁１２を介してオイルを供給ととともに、一方のウインチ７（例えば作業車本体３の左側に設けられたウインチ７）に接続する一方のウインチ用アクチュエーター９へオイルを供給し、他方の油圧ポンプ１０Ａは、他方の走行装置６Ａ（例えば作業車本体３の右側に設けられた走行装置６Ａ）に接続する他方の走行装置用アクチュエーター８Ａに他方の流量調節弁１２Ａを介してオイルを供給ととともに、他方のウインチ７Ａ（例えば作業車本体３の左側に設けられたウインチ７Ａ）に接続するウインチ用アクチュエーター９Ａへオイルを供給する油圧回路２１Ａにした点で、このような法面作業車１Ａにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

【0036】

本実施形態では、作業車本体３の左側に設けられた走行装置６に接続する走行装置用アクチュエーター８と油圧ポンプ１０の間に設けられた一方の流量調節弁１２は制御手段１３によって制御される。

【0037】

また、作業車本体３の右側に設けられた走行装置６Ａに接続する走行装置用アクチュエーター８Ａと油圧ポンプ１０Ａの間他方の流量調節弁１２Ａは制御手段１３Ａによって制御される。

【0038】

このように一方と他方の走行装置６、６Ａやウインチ７、７Ａをそれぞれ個別に駆動させ、流量調節弁１２、１２Ａをそれぞれ制御手段１３、１３Ａによって制御できるので、より効率よく法面２上を移動することができる。

【0039】

図９及び図１０に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、作業機械を備えず、作業車本体３の上部に走行装置６及び制御手段１３を操作可能な操縦席４Ａを有する作業台２３のみを設け、作業機械５を備えないように構成した点で、このような法面作業車１Ｂにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

【0040】

本実施形態の法面作業車１Ｂは、作業車本体３の支持台１４に枢支ピン１５及びベース板１６を介して作業台２３が設けられており、この作業台２３に操縦者や作業者が乗り、法面２上で作業を行う場合等に用いられる。ところで、ベース板１６は作業台２３の底面も兼ねており、作業台２３の周囲には作業者が落下することを防止するための柵が設けられている。
なお、本発明の実施形態において、走行装置として無限軌道を用いるものについて説明したが、例えば、油圧アクチュエーターで駆動するタイヤ等を走行装置として用いてもよい。

【0041】

また、作業機械として、いわゆる油圧ショベルを備えるものについて説明したが、例えば削孔装置、クレーン、杭打機、ブレーカー等のいわゆる重機を用いてもよい。

【0042】

ところで、本発明の実施形態においては、作業車本体の左右部位に走行装置及びウインチを作動させる油圧ポンプを配置し、左側の油圧ポンプによって左側の走行装置及びウインチを作動させ、右側の油圧ポンプによって右側の走行装置及びウインチを作動させていたが、左側の油圧ポンプによって右側の走行装置及びウインチを作動させ、右側の油圧ポンプによって左側の走行装置及びウインチを作動させてもよく、油圧ポンプを配置する位置も適宜変更できるものである。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明はウインチのワイヤーで牽吊されて法面等の急斜面の傾斜地で各種の作業を行なう場合に使用される法面作業車を製造する産業で利用される。

【符号の説明】

【0044】

１、１Ａ、１Ｂ：法面作業車、 ２：法面、
３：作業車本体、 ４、４Ａ：操縦席、
５：作業機械、 ６：走行装置、
７：ウインチ、 ８：走行装置用アクチュエーター、
９：ウインチ用アクチュエーター、 １０：油圧ポンプ、
１１：エンジン、 １２、１２Ａ：流量調節弁、
１３、１３Ａ：制御手段、 １４：支持台、
１５：枢支ピン、 １６：ベース板、
１７：駆動アーム、 １８：バケット、
１９：ワイヤー、 ２０：主アンカー、
２１、２１Ａ：油圧回路、 ２２：センサー、
２３：作業台。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】