(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行手段として地上走行用の車輪またはクローラと軌道走行用の車輪とを備えた下部走行体と、作業装置が取り付けられた上部旋回体と、上記走行手段を含む作業装置の動力源としてのメインエンジンと、そのメインエンジンに設けられるメインエンジンオルタネーターと、そのメインエンジンオルタネーター及びバッテリから給電される電気負荷と、上記メインエンジンに代えて使用される補助エンジンとを有し、上記軌道走行用車輪を軌道上に下降させる一方、地上走行用の車輪またはクローラを地上から浮かし、上記軌道走行用車輪を駆動させて軌道上を移動できるように構成した軌道用作業機において、
上記補助エンジンに補助エンジンオルタネーターを設け、この補助エンジンオルタネーターと上記メインエンジンオルタネーターとを上記電気負荷に対して並列に接続し、
この補助エンジンオルタネーター及び上記電気負荷と上記バッテリとの間にメインエンジンオルタネーター用のバッテリリレーを介設し、
かつ、上記補助エンジンの運転開始時にこの補助エンジンに設けられた上記補助エンジンオルタネーターからの出力で上記バッテリリレーが閉じて上記バッテリと上記電気負荷及び上記補助エンジンオルタネーターとを導通させることにより当該補助エンジンオルタネーターの発電開始時に発生するサージ電圧を上記バッテリに吸収させるように当該バッテリリレーと上記補助エンジンオルタネーターとを接続したことを特徴とする軌道用作業機。
【請求項２】
上記バッテリリレーの出力側に上記メインエンジン関係の警告手段が接続されている構成において、上記バッテリと上記警告手段の間に開閉動作する切換手段を設け、上記補助エンジンを使用する場合には上記補助エンジンオルタネーターからの出力で上記切換手段を開くように構成した請求項１記載の軌道用作業機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば鉄道線路やその付帯設備の補修作業等に使用される軌道用作業機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自走式クレーンまたは油圧ショベルに軌道走行用の車輪を設け、地上と軌道を走行できるようにしたものが知られている。
【０００３】
この種の軌道用作業機を用いて鉄道線路の補修作業を行なう場合、まず地上を走行して作業現場の最寄りの踏切から線路内に入り、下部走行体の前後に配置されている軌道走行車輪を軌道に降ろす一方、地上走行用の車輪またはクローラを浮上させる。次にこの状態で軌道走行車輪を駆動させることにより軌道を使って作業現場に移動する。
【０００４】
上記軌道走行車輪は、下部走行体の前端部または後端部を支点として揺動するアームの先端部に備えられており、このアームに軌道走行車輪を駆動させるための軌道走行用油圧モータ（以下軌道走行モータと呼ぶ）が設けられている。この軌道走行モータの圧源は、作業機のメインエンジンによって駆動するメインポンプからコントロールバルブを介して供給される。
【０００５】
ところが、そのメインエンジンにトラブルが発生すると軌道用作業機が軌道上で立ち往生してしまうため、万一の場合に備えメインエンジンとは別に小型の補助エンジンを搭載することがある。
【０００６】
この補助エンジンは図５に示すように、メインエンジン３０と並列に配置され、詳しくは、メインエンジン３０で駆動するメインポンプ３１下流側の油路３２と、補助エンジン３３で駆動する補助ポンプ３４下流側の油路３５が並列に接続されている。従って軌道走行モータ３６は、切換弁３７を介し、いずれか一方の油路３２または３５から供給される作動油を受けて駆動するようになっている。
【０００７】
ところが、この補助エンジン３３にはオルタネーターが備えられていないため、作業灯等の電気負荷の電源をバッテリから供給するとバッテリが消耗してしまう。そこで補助エンジン３３にもオルタネーターを設けることが検討されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図６はメインエンジンオルタネーター４０と補助エンジンオルタネーター４１とを電気負荷４２に対して並列に接続した場合の構成を示したものである。図中、４３はバッテリ４４と電気負荷４２との間に介設されている従来公知のバッテリリレーであり、メインエンジンキースイッチ４５を“ON”にすると電磁コイルＲが励磁されリレー接点R-aが閉じる。それにより、回路に発生したサージ電圧をバッテリ４４に吸収させることができるようになっている。
【０００９】
ところが、この回路において、メインエンジン３０は２４Ｖ仕様であるのに対し、補助エンジン３３は通常１２Ｖ仕様であるため、その補助エンジン３３を始動させるにあたりメインエンジンキースイッチ４５から初期励磁のための電源を得ることができず回路が別になる。従って、補助エンジン３３運転時にはバッテリリレー４３のリレー接点R-aを閉じることができなくなるという不都合が生じる。この状態で補助エンジン３３を運転すると、補助エンジンオルタネーターの発電開始時に発生するサージ電圧が直接、電気負荷４２に流れて電気負荷を破損する虞れがある。
【００１０】
本発明は以上のような従来の軌道用作業機における課題を考慮してなされたものであり、メインエンジンオルタネーターと補助エンジンオルタネーターとを電気負荷に対して並列に接続した構成の軌道用作業機において、メインエンジンを補助エンジンに切り換えて運転する場合に、補助エンジンオルタネーターの発電開始時に発生するサージ電圧から電気負荷を保護することのできる軌道用作業機を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明は、走行手段として地上走行用の車輪またはクローラと軌道走行用の車輪とを備えた下部走行体と、作業装置が取り付けられた上部旋回体と、上記走行手段を含む作業装置の動力源としてのメインエンジンと、そのメインエンジンに設けられるメインエンジンオルタネーターと、そのメインエンジンオルタネーター及びバッテリから給電される電気負荷と、上記メインエンジンに代えて使用される補助エンジンとを有し、上記軌道走行用車輪を軌道上に下降させる一方、地上走行用の車輪またはクローラを地上から浮かし、上記軌道走行用車輪を駆動させて軌道上を移動できるように構成した軌道用作業機において、上記補助エンジンに補助エンジンオルタネーターを設け、この補助エンジンオルタネーターと上記メインエンジンオルタネーターとを上記電気負荷に対して並列に接続し、この補助エンジンオルタネーター及び上記電気負荷と上記バッテリとの間にメインエンジンオルタネーター用のバッテリリレーを介設し、かつ、上記補助エンジンの運転開始時にこの補助エンジンに設けられた上記補助エンジンオルタネーターからの出力で上記バッテリリレーが閉じて上記バッテリと上記電気負荷及び上記補助エンジンオルタネーターとを導通させることにより当該補助エンジンオルタネーターの発電開始時に発生するサージ電圧を上記バッテリに吸収させるように当該バッテリリレーと上記補助エンジンオルタネーターとを接続した軌道用作業機である。
【００１２】
請求項２の本発明は、上記バッテリリレーの出力側に上記メインエンジン関係の警告手段が接続されている構成において、上記バッテリと上記警告手段の間に開閉動作する切換手段を設け、上記補助エンジンを使用する場合には上記補助エンジンオルタネーターからの出力で上記切換手段を開くように構成したことを要旨とする。
【００１３】
本発明において電気負荷としては、夜間照明を行う作業灯、油圧アクチュエータを作動させるための各種ソレノイド等が示される。
【００１４】
請求項１の本発明に従えば、メインエンジンにトラブルが生じると走行手段の駆動源を補助エンジンに切り換えて軌道上を走行することができる。このとき、補助エンジンに補助エンジンオルタネーターを備えているため、その発電した電力が電気負荷に供給される。そして、この補助エンジンオルタネーターの発電開始時に当該補助エンジンオルタネーターの出力によって当該補助エンジンオルタネーター及び上記電気負荷と上記バッテリとを導通させるため、補助エンジン始動時において発生するサージ電圧はバッテリに吸収されるようになり、電気負荷をサージ電圧から保護することができる。
【００１５】
しかも、上記補助エンジンオルタネーター及び上記電気負荷と上記バッテリとを導通させる導通手段を、電気負荷とバッテリとの間に介設されているメインエンジンオルタネーター用の既存のバッテリリレーで構成したため、現状の回路を大幅に設計変更することがない。
【００１６】
通常、上記バッテリリレーの出力側にはメインエンジン関係の警告手段、例えば充電表示ランプやエンジンオイル圧力警告ランプ等が接続されているため、導通手段をメインエンジンオルタネーター用のバッテリリレーで構成した場合には、補助エンジンが正常動作していても導通手段が閉じているためにバッテリリレーに接続された充電表示ランプが点灯してしまう。なぜなら、メインエンジンオルタネーターが働いていないからである。
【００１７】
そこで、請求項２の本発明に従えば、バッテリと警告手段の間に切換手段を設け、上記補助エンジンを使用する場合にはその切換手段を開くように構成したため、メインエンジン関係の警告手段を遮断することができ、オペレータの混乱を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る軌道用作業機の全体構成を示したものであり、（ａ）は軌道用作業機を前方から見た正面図であり、（ｂ）はその右側面図である。
【００２０】
両図において、軌道用作業機１は、下部走行機体２とその下部走行機体２に対して旋回自在に搭載された上部旋回機体３からなり、上部旋回機体３の前部左側にはキャビン３ａが備えられ、その後部にメインエンジンＭを格納したエンジンルーム３ｂが形成されている。
【００２１】
上部旋回機体３の前部であってキャビン３ａの横側には多段伸縮式の伸縮ブーム４が装備されている。この伸縮ブーム４は、最外筒４ａ内に複数段の内筒４ｂ〜４ｄが入れ子式に格納されており、最内筒４ｄの先端にブームヘッド４ｅが設けられ、そのブームヘッド４ｅにフック４ｆが装着されている。なお、４ｇは伸縮ブーム４を起伏させるための起伏シリンダである。
【００２２】
上部旋回機体３の前部には後述する補助エンジンＳを収納した補助エンジンケース５が配置されている。
【００２３】
また、下部走行機体２には地上走行用のゴムクローラ２ａが備えられ、走行油圧モータ２ｂによって駆動する駆動スプロケット２ｃ及びアイドラ２ｄ間を周回するようになっている。
【００２４】
下部走行機体２の前部には上下方向に揺動する平行アーム２ｅ，２ｅが備えられ、この平行アーム２ｅ，２ｅの先端部にそれぞれ軌道走行用前車輪（以下、軌道前車輪と呼ぶ）２ｆ，２ｆが備えられている。この構成において、アーム昇降シリンダ２ｇを伸長させると、走行フレームの前端部を支点として平行アーム２ｅ，２ｅが下向きに回転し、軌道前車輪２ｆ，２ｆを軌道に載せることができる。
【００２５】
一方、下部走行機体２の後部にも同様に平行アーム２ｈ，２ｈ、軌道後車輪２ｉ，２ｉ及びアーム昇降シリンダ２ｊが備えられている。
【００２６】
従って、軌道前車輪２ｆ及び軌道後車輪２ｉが軌道６に沿うようにして軌道用作業機１を位置決めし、アーム昇降シリンダ２ｇ及び２ｊをそれぞれ伸長させると、軌道前車輪２ｆ，２ｆ及び軌道後車輪２ｉ，２ｉがそれぞれ下降して軌道６，６上に載せられる。さらに各シリンダ２ｇ及び２ｊの伸長動作を継続させると、地上走行用のゴムクローラ２ａが地上から浮上し、この状態で軌道用作業機１は軌道６，６上を移動することができる（図中二点鎖線で示す軌道前車輪及び軌道後車輪位置）。
【００２７】
なお、軌道前車輪２ｆ及び軌道後車輪２ｉは、平行アーム２ｅ及び２ｈに取り付けられた軌道走行用油圧モータ２ｍ及び２ｎを駆動源とし、ベルトを介して駆動するようになっている。また、キャビン３ａの天板には夜間照明としての前方作業灯７及び後方作業灯８が備えられている。
【００２８】
図２は、本発明に係る軌道用作業機１に搭載されるメインエンジンＭ及び補助エンジンＳの電気回路を示したものである。
【００２９】
同図において、出力電圧２４Ｖのバッテリ１０は導通手段としてのバッテリリレー１１を介して電気負荷１２に接続されている。この電気負荷１２には、上述した前方及び後方作業灯７，８や油圧機器を制御するための各種ソレノイド類が含まれる。
【００３０】
バッテリ１０の出力はメインエンジンキースイッチ１３にも分岐接続されており、そのメインエンジンキースイッチ１３をポジションを“ON”に切り換えると、バッテリＢとメイン端子Ｍが接続され、さらにポジション“START”に切り換えると、バッテリＢとメイン端子ＭとスタータＳＴが接続される。
【００３１】
メインエンジンキースイッチ１３におけるメイン端子Ｍの出力側はバッテリリレー１１を構成している電磁コイルＲに接続されており、この電磁コイルＲが励磁されるとリレー接点R-aが閉じる。すなわち、メインエンジンキースイッチ１３を“ON”に切り換えるとリレー接点R-aが閉じ、バッテリ１０と電気負荷１２が接続されるようになっている。また、同時に、メインエンジンＭに備えられているメインエンジンオルタネーター１４のＲ端子に電流が流れ、メインエンジンオルタネーター１４が初期励磁される。なお、１５はメインエンジンスタータである。
【００３２】
電気負荷１２には上記メインエンジンオルタネータ１４と補助エンジンＳに備えられている補助エンジンオルタネータ１６が並列に接続されている。この補助エンジンオルタネーター１６は、メインエンジンキースイッチ１３とは別に設けられた補助エンジンキースイッチ１７で補助エンジンＳを始動させることにより駆動するようになっている。
【００３３】
詳しくは、補助エンジンキースイッチ１７をポジション“ST”に切り換えると、１２Ｖ仕様のバッテリから補助エンジンスタータ１９に電流が流れ、補助エンジンＳが始動する。
【００３４】
補助エンジンＳの始動によってダイナモ２０から発生した交流出力は整流回路２１によって直流出力に変換され、補助エンジンオルタネータ１６と電気負荷１２に与えられる。補助エンジンオルタネーター１６はその直流出力を受けて初期励磁される。
【００３５】
補助エンジンオルタネータ１６からの出力は、その出力側に接続されている補助バッテリリレー２１の電磁コイルｒを励磁し、リレー接点r-aを閉じる。それにより、補助エンジンオルタネーター１６からの直流出力がバッテリリレー１１の電磁コイルＲを励磁しリレー接点R-aが閉じる。
【００３６】
このように、メインエンジンＭは２４Ｖで始動させるのに対し、補助エンジンＳは１２Ｖで始動させるためにメインエンジンキースイッチ１３を通じてバッテリリレー１１を閉じることができずとも、補助エンジンＳ運転時には補助エンジンオルタネーター１６から出力される出力でバッテリリレー１１を閉じることができるようになる。
【００３７】
従って、この構成によれば、メインエンジンＭにトラブルが生じて補助エンジンＳに切り換えると、補助エンジンオルタネーター１６からの出力がバッテリリレー１１を閉じるため、補助エンジンＳを単独で運転するときに補助エンジンオルタネーター１６の発電開始によってサージ電圧が発生しても、高電圧はバッテリリレー１１を通じてバッテリ１０に流れて充電されるため、電気負荷１２をサージ電圧から保護することができる。
【００３８】
図３は本発明の軌道用作業機１における警告表示回路を示したものであり、図４に比較例として従来の警告表示回路を示している。
【００３９】
図３において、メインエンジン関係の警告表示回路には、警告手段としてのオルタネータ充電表示ランプ３０やエンジンオイル圧力警告ランプ３１等が備えられている。
【００４０】
オルタネータ充電表示ランプ（以下充電表示ランプと呼ぶ）３０は、メインエンジンオルタネータ１４が正常に発電を行っている場合は端子Ｌ側に２４Ｖが発生するためオルタネータ充電表示ランプ３０は点灯せず、メインエンジンオルタネータ１４が停止しているときはオルタネータ充電表示ランプ３０に電流が流れて点灯し、メインエンジンオルタネータ１４の異常をオペレータに知らせるようになっている。
【００４１】
一方、エンジンオイルの圧力が異常となると、圧力スイッチ３１ａが閉じてエンジンオイル圧力警告ランプ（以下、オイル警告ランプと呼ぶ）３１が点灯する。
【００４２】
これらの各警告ランプ３０，３１はバッテリリレー１１の出力側に接続されているため、上述したように補助エンジンＳに切り換えた場合においてバッテリリレー１１のリレー接点R-aを閉じるように構成した場合には、メインエンジンオルタネータ１４が停止状態であるためにオルタネータ充電表示ランプ３０が点灯してしまう。
【００４３】
すなわち、補助エンジンオルタネータ１６が正常に動作しているにも拘わらず警告ランプ３０，３１が点灯してオペレータに混乱を与えることになる。
【００４４】
そこで、本発明では図３に示すように、充電表示ランプ３０及びオイル警告ランプ３１の入力側に切換手段としてのランプリレー３２を設け、補助エンジンオルタネータ１６が作動するときにはそのリレー接点R1-aを開き、各警告ランプ３０，３１が点灯しないようにしている。
【００４５】
勿論、補助エンジンオルタネータ１６が作動していない場合、すなわち、補助エンジンＳを使用しない場合には、リレー接点R1-aは閉じられるため、従来と同様にメインエンジンＭのモニタとして機能する。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、請求項１の本発明によれば、メインエンジンにトラブルが生じると走行手段の駆動源を補助エンジンに切り換えて軌道上を走行することができる。このとき、補助エンジンに補助エンジンオルタネーターを備えているため、その発電した電力が電気負荷に供給され、かつ、この補助エンジンオルタネーターの発電開始時に当該補助エンジンオルタネーターの出力によって当該補助エンジンオルタネーター及び上記電気負荷と上記バッテリとを導通させるため、上記補助エンジンの始動時において上記補助エンジンオルタネーターから発生するサージ電圧は上記バッテリに吸収されるようになり、電気負荷をサージ電圧から保護することができる。
【００４７】
しかも、上記補助エンジンオルタネーター及び上記電気負荷と上記バッテリとを導通させる導通手段を、上記電気負荷と上記バッテリとの間に介設されているメインエンジンオルタネーター用の既存のバッテリリレーで構成したため、現状の回路を大幅に設計変更することがないという利点がある。
【００４８】
通常、上記バッテリリレーの出力側にはメインエンジン関係の警告手段、例えば充電表示ランプやエンジンオイル圧力警告ランプ等が接続されているため、導通手段をメインエンジンオルタネーター用のバッテリリレーで構成した場合には、補助エンジンが正常動作していても導通手段が閉じているためにバッテリリレーに接続された充電表示ランプが点灯してしまう。なぜなら、メインエンジンオルタネーターが働いていないからである。
【００４９】
そこで、請求項２の本発明によれば、バッテリと警告手段の間に切換手段を設け、上記補助エンジンを使用する場合にはその切換手段を開くように構成したため、メインエンジン関係の警告手段を遮断することができ、オペレータの混乱を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係る軌道用作業機の正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図２】軌道用作業機に適用されるメインエンジン及び補助エンジンの周辺回路図である。
【図３】本発明に係る警告表示回路図である。
【図４】従来の警告表示回路図である。
【図５】従来のメインエンジン及び補助エンジンの配置を示した油圧回路図である。
【図６】従来のメインエンジン及び補助エンジン周辺回路図である。
【符号の説明】
１  軌道用作業機
２  下部走行機体
２ｆ  軌道走行用前車輪
２ｉ  軌道走行用後車輪
３  上部旋回機体
４  伸縮ブーム
６  軌道
７  前方作業灯
８  後方作業灯
１０  バッテリ
１１  バッテリリレー
１２  電気負荷
１３  メインエンジンキースイッチ
１４  メインエンジンオルタネータ
１６  補助エンジンオルタネータ
Ｍ  メインエンジン
Ｓ  補助エンジン
【図１】
0003620422.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003620422.tif 000005
【図５】
0003620422.tif 000006
【図６】
0003620422.tif 000007