(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部旋回体に設けられ、原動機で駆動される第１油圧ポンプと、
上部旋回体に設けられ、前記原動機で駆動される第２油圧ポンプと、
前記上部旋回体に設けられ、前記第１油圧ポンプの吐出油で駆動される第１油圧アクチュエータと、
下部走行体に設けられ、前記第２油圧ポンプの吐出油で駆動される第２油圧アクチュエータと、
前記下部走行体に設けられ、外部電源で駆動される電動モータと、
前記下部走行体に設けられ、前記電動モータで駆動される第３油圧ポンプと、
前記下部走行体に設けられ、前記外部電源と前記電動モータとの間に設けられた開閉器と、
前記上部旋回体に設けられ、前記開閉器の開閉を指令する指令器と、
前記上部旋回体に設けられた前記第２油圧ポンプの吐出油を前記第２油圧アクチュエータに導くとともに、前記第３油圧ポンプの吐出油を前記第１油圧アクチュエータへ供給する管路が形成され、さらに、前記指令を前記開閉器に伝達する信号線が設けられている回転継手とを備えていることを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
前記第１および第３油圧ポンプは上部空調用および下部空調用油圧ポンプ、前記第１油圧アクチュエータは空調用コンプレッサを駆動する空調用油圧モータ、前記第２油圧アクチュエータはジャッキアップシリンダであることを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
指令器から前記開閉器を閉じる指令が出力されると、前記下部空調用油圧ポンプから吐出される圧油が前記ジャッキアップシリンダに流入する管路を閉路する開閉弁をさらに備えることを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の油圧駆動装置および空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クローラクレーンなどの作業機械では運転室内にエアコン（空調機）が設置されている。しかし、玉掛け作業時などの運転待機時にはエンジンを停止する場合があり、この場合はエアコンも停止される。そこで、エンジン停止時は外部電源を用いてエアコンを駆動することが行われている（特許文献１）。これを作業機械に適用した場合は、エンジン停止時にエアコンを駆動するための外部電源を下部走行体から回転継手を介して上部旋回体の電動モータに供給し、電動モータでエアコンを駆動する手法が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の回転継手は、弱電系の信号を上部旋回体と下部走行体との間で授受するように設計されている。しかし、上述の手法によれば、電動モータを駆動する強電系の電力は、弱電系の信号に用いられている従来の回転継手を利用して授受することが難しい。そのため、強電系の電力を使用可能な回転継手が必要となり、回転継手の大型化、コストの増加が問題となる。なお、このような問題は空調機を搭載した作業機械に特有の問題ではない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第1の態様による作業機械の油圧駆動装置は、上部旋回体に設けられ、原動機で駆動される第１油圧ポンプと、上部旋回体に設けられ、原動機で駆動される第２油圧ポンプと、上部旋回体に設けられ、第１油圧ポンプの吐出油で駆動される第１油圧アクチュエータと、下部走行体に設けられ、第２油圧ポンプの吐出油で駆動される第２油圧アクチュエータと、下部走行体に設けられ、外部電源で駆動される電動モータと、下部走行体に設けられ、電動モータで駆動される第３油圧ポンプと、下部走行体に設けられ、外部電源と電動モータとの間に設けられた開閉器と、上部旋回体に設けられ、開閉器の開閉を指令する指令器と、上部旋回体に設けられた第２油圧ポンプの吐出油を第２油圧アクチュエータに導くとともに、第３油圧ポンプの吐出油を第１油圧アクチュエータへ供給する管路が形成され、さらに、指令を開閉器に伝達する信号線が設けられている回転継手とを備えている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、上部旋回体の第1油圧アクチュエータ、たとえば空調用油圧モータを、下部走行体に設けた電動式の油圧ポンプの吐出油で駆動するようにした。またとくに、上部旋回体の指令器の指令により下部走行体の開閉器を開閉して下部走行体の電動モータを起動するようにしたので、強電系の電力を供給する為の大型の回転継手が不要となり、回転継手に係るコストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】クレーンの外観側面図である。
【図２】外部電源非導入時の空調装置の油圧/電気回路図である。
【図３】外部電源導入時の空調装置の油圧/電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１〜図３を参照して本発明による作業機械の油圧駆動装置の実施形態について説明する。この実施形態は油圧駆動装置をクローラクレーンの空調装置に適用した一例である。
図１は、本実施形態に係る空調装置を有するクレーンの外観側面図である。このクレーンは、下部走行体１と、旋回輪を介して下部走行体１の上方に旋回可能に搭載された上部旋回体２と、上部旋回体２に回動可能に軸支されたブーム３とを有する。上部旋回体２のメインフレーム４には複数のウインチドラム５が搭載され、各ウインチドラム５の駆動によりブーム３が起伏し、あるいはブーム先端部からフック６が昇降する。
【０００９】
この種のクレーンは、輸送重量を軽減するために輸送時に上部旋回体２が下部走行体１から分解され、作業現場で上部旋回体２が下部走行体１上に組み立てられる。クレーンの分解組立作業時には、メインフレーム４がジャッキアップ装置によりジャッキアップされる。また、実施形態のクローラクレーンは空調装置を備えている。
【００１０】
図２は実施形態のクローラクレーンのジャッキアップ装置と、空調装置と、電装品の詳細を示す油圧/電気回路図である。図中の点線より下方は下部走行体１に設置された各種油圧機器、電気機器の回路図であり、点線より上方は上部旋回体２に設置された各種油圧機器、電気機器の回路図である。図２では、主に圧油が流通する管路を実線で、弱電系の配線を二点鎖線で示す。なお、管路Ｄはドレインラインである。
【００１１】
上部旋回体２には空調機で空調される運転室が設けられ、運転室後方にはエンジン１０と、エンジン１０で駆動される上部空調用油圧ポンプ１２と、ジャッキアップ用油圧ポンプ１１が搭載されている。
【００１２】
上部旋回体２には、上部電装品として、バッテリ２４と、エンジン始動用のキースイッチ３６と、機体電気部品２５と、外部電源導入スイッチ２２と、リレー２３とが設けられている。キースイッチ３６と外部電源導入スイッチ２２は運転室内に設置されている。キースイッチ３６はスタータ起動信号を出力するスタータ位置と、電源電圧を供給するＯＮ位置とＯＦＦ位置に切換え操作される。スタータ起動信号はエンジン１０のスタータを起動してエンジン１０を始動する。ＯＮ位置では、外部電源導入スイッチ２２とリレー２３に電源電圧が印加される。電源電圧が印加されたリレー２３は、後述する発電機１５の発電電力がバッテリ２４に供給されるように回路を構成する。このとき、機体電気部品２５にはバッテリ２４の電力と発電機１５の電力の双方が供給される。
【００１３】
（空調装置）
空調装置は、エンジン１０で駆動される上部空調用油圧ポンプ１２と、上部空調用油圧ポンプ１２から吐出される圧油で駆動される空調用油圧モータ１４と、空調用油圧モータ１４の駆動軸に連結された空調用コンプレッサ１６とを備える。後述するが、空調装置は、電動モータ３２で駆動される下部空調用油圧ポンプ３３も備える。
上部空調用油圧ポンプ１２の吐出油はチェック弁１３を通って油圧モータ１４に供給され、油圧モータ１４が回転する。なお、チェック弁１３の下流側にはチェック弁２１が設けられており、吐出油は空調用油圧モータ１４にのみ流入するように構成されている。
空調用油圧モータ１４には発電機１５と空調用コンプレッサ１６が連結され、油圧モータ１４の回転力により発電機１５が発電し、空調用コンプレッサ１６が冷媒を圧縮する。冷媒は、図示しない空調用冷凍サイクル内を循環して圧縮膨張する。これにより、運転室内に設置されたエバポレータと運転室内の空気との間で熱交換が行われて運転室内が冷却される。
【００１４】
空調装置は、エンジン停止時には外部電源から電力の供給を受けて稼働することができる。そのため、空調装置は、下部走行体１に設けた空調用油圧源を備えている。
空調用油圧源は、外部電源から電力を受けるコンセント３０と、外部電源からの電力で駆動される電動モータ３２と、外部電源電力を電動モータ３２に供給する回路に設けられたリレー３１と、電動モータ３２で駆動される下部空調用油圧ポンプ３３とを備える。
【００１５】
リレー３１は、外部電源導入スイッチ２２の外部電源導入位置への切換操作で閉路し、外部電源非導入位置で開路するリレースイッチである。下部空調用油圧ポンプ３３と空調用油圧モータ１４との間には、チェック弁３４、回転継手２６、開閉弁２０、およびチェック弁２１が配設されている。外部電源導入スイッチ２２が外部電源導入位置に切換えられているとき、開閉弁２０はロ位置に切換えられ、下部空調用油圧ポンプ３３の吐出油は、チェック弁３４，回転継手２６、開閉弁２０，チェック弁２１を経由して空調用油圧モータ１４に供給される。吐出油の供給を受けて空調用油圧モータ１４が回転し、コンプレッサ１６が回転して冷媒が圧縮されて運転室内のエバポレータから冷風が吹き出す。
なお、外部電源導入スイッチ２２が外部電源非導入位置に切換えられているとき、リレー３１は開路され、電動モータ３２は駆動されず下部空調用油圧ポンプ３３は圧油を吐出しない。
【００１６】
（ジャッキアップ装置）
ジャッキアップ装置は、上部旋回体２に設けられたエンジン１０で駆動されるジャッキアップ用油圧ポンプ１１と、下部走行体１に設けられ、ジャッキアップ用油圧ポンプ１１からの吐出油で伸縮するジャッキアップシリンダ４０と、ジャッキアップ用油圧ポンプ１１からの吐出油がジャッキアップシリンダ４０に流れ込む方向を切り替えるジャッキアップ用切換弁２８とを有する。さらに、ジャッキアップ用油圧ポンプ１１とジャッキアップ用切換弁２８との間には、切換弁１７、チェック弁１９、開閉弁２７が直列に配設されている。上部旋回体２に設けたチェック弁１９と下部走行体１に設けた開閉弁２７との間には回転継手２６が設けられている。
【００１７】
ジャッキアップ装置は、外部電源導入スイッチ２２が外部電源非導入位置へ切換えられているときに使用することができる。外部電源導入スイッチ２２が外部電源非導入位置へ切換えられているとき、開閉弁２０と開閉弁２７はともにイ位置に切換えられている。下部空調用油圧ポンプ３３は停止している。ジャッキアップ用油圧ポンプ１１の吐出油は、切換弁１７，チェック弁１９，回転継手２６、開閉弁２７、ジャッキアップ用切換弁２８まで導かれている。ジャッキアップ用切換弁２８を操作するとジャッキアップし４０が伸縮する。開閉弁２７は、外部電源により空調機を作動するときは「ロ」位置に切り換えられ、下部空調用油圧ポンプ３３の吐出油がジャッキアップ用切換弁２８に流入することが阻止される。
【００１８】
以上のように構成される空調装置の動作について説明する。
（外部電源非導入時）
図２は、外部電源非導入時の空調装置の回路図である。
外部電源導入スイッチ２２を外部電源非導入位置に切換え、キースイッチ３６をスタータ位置に操作すると、スタート信号がエンジン１０へ伝達され、エンジン１０が始動される。そして、エンジン１０により上部空調用油圧ポンプ１２が駆動され、空調用油圧モータ１４に圧油が供給されて、発電機１５および空調機１６が駆動される。これにより、クレーンの運転室内が空調されると共に、バッテリ２４への充電が行われる。
なお、空調機の使用をＯＮ、ＯＦＦする空調スイッチを設けてもよい。
【００１９】
外部電源非導入時には、外部電源導入スイッチ２２から切換信号Ｉが出力されている。この切換信号Ｉは開閉弁２０へ出力され、開閉弁２０はイ位置に切換えられ、開閉弁２０のＰポートとＢポートが遮断され、ＴポートとＡポートが連通される。すなわち、ジャッキアップ用油圧ポンプ１１の吐出油は開閉弁２０で遮断され、回転継手２６を通ってジャッキアップ装置の開閉弁２７に導かれる。ジャッキアップが必要な場合は、ジャッキアップ用切換弁２８を操作すると、ジャッキアップシリンダ４０へ供給された圧油により、メインフレーム４がジャッキアップされる。
【００２０】
（外部電源導入時）
図３は、外部電源導入時の空調装置の回路図である。
作業待機状態においてオペレータがキースイッチをＯＦＦ位置に切換えると、エンジン１０が停止し、上部空調用油圧ポンプ１２からの圧油の吐出も停止され、空調用油圧モータ１４は停止する。運転室内の空調が必要になると、オペレータは、まず、キースイッチ３６をＯＮ位置に切換えるとともに、外部電源導入スイッチ２２を外部電源導入位置に切換える。外部電源導入スイッチ２２から出力される切換信号Ｏにより、開閉弁２０と開閉弁２７はロ位置に切り換わるとともに、下部走行体１に設けたリレー３１が閉路する。
【００２１】
リレー３１が閉路することにより、コンセント３０からの外部電源電力は空調用電動モータ３２に供給されて下部空調用油圧ポンプ３３が回転して圧油が吐出される。開閉弁２７はロ位置に切換えられているので、下部空調用油圧ポンプ３３からの吐出油がジャッキアップ用切換弁２８に流入することが禁止される。下部空調用油圧ポンプ３３から吐出された圧油は、回転継手２６、開閉弁２０、チェック弁２１を通って空調用油圧モータ１４に流入して空調用コンプレッサ１６が回転駆動される。
このように、エンジン１０を停止した状態でも外部電源導入スイッチ２２をＯＮ操作することにより空調機を使用することができる。
【００２２】
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）実施形態による作業機械の空調装置は、上部旋回体に設けられ、エンジン１０で駆動される上部空調用油圧ポンプ１２と、上部旋回体に設けられ、エンジン１０で駆動されるジャッキアップ用油圧ポンプ１１と、上部旋回体に設けられ、上部空調用油圧ポンプ１２の吐出油で駆動される空調用油圧モータ１４と、下部走行体に設けられ、ジャッキアップ用油圧ポンプ１１の吐出油で駆動されるジャッキアップシリンダ４０と、下部走行体に設けられ、外部電源で駆動される電動モータ３２と、下部走行体に設けられ、電動モータ３２で駆動される下部空調用油圧ポンプ３３と、下部走行体に設けられ、外部電源と電動モータ３２との間に設けられた開閉器３１と、上部旋回体に設けられ、開閉器３１の開閉を指令する指令器２２と、上部旋回体に設けられたジャッキアップ用油圧ポンプ１１の吐出油をジャッキアップシリンダ４０に導くとともに、下部空調用油圧ポンプ３３の吐出油を空調用油圧モータ１４へ供給する管路が形成されるとともに、上記指令を開閉器３１に伝達する信号線が設けられている回転継手２６とを備えている。
【００２３】
このような実施形態の空調装置では、下部走行体１に電動モータ３２で駆動される下部空調用油圧ポンプ３３を設け、下部空調用油圧ポンプ３３の吐出油で上部旋回体２の空調用油圧モータ１４を駆動するようにした。かつ、回転継手２６においては、下部空調用油圧ポンプ３３からの吐出管路に接続される管路がジャッキアップ用管路と兼用されているので、回転継手２６に新たな管路を設ける必要がなく、回転継手２６の大型化を阻止できる。また、外部電源電力で駆動される電動モータ３２を下部走行体１に設置し、電動モータ３２への電力の供給／遮断を制御するリレー３１を下部走行体１に設置し、リレー３１の開閉指令用の弱電信号のみを回転継手で授受するようにした。したがって、回転継手２６には強電系信号の電気回路を設ける必要が無く、同様に大型化を阻止することができる。このように構成された空調装置によれば、回転継手２６に係るコストが低減される。
（２）上記（１）の作業機械の空調装置において、外部電源導入スイッチ２２からリレー３１を閉じる指令が出力されると、下部空調用油圧ポンプ３３から吐出される圧油がジャッキアップシリンダ４０に流入する管路を閉路する開閉弁２７をさらに備える。
これにより、下部空調用油圧ポンプ３３の吐出油の管路とジャッキアップシリンダ４０への圧油供給管路とを兼用することができる。
【００２４】
以上の実施形態を以下のように変形して実施することができる。
（１）以上では、（ａ）上部旋回体２の外部電源導入スイッチ２２で出力された始動／停止指令を回転継手２６を介して下部走行体１のリレー３１に送信することにより下部走行体１の電動モータ３２を始動/停止するようにした。また、（ｂ）下部走行体１の下部空調用油圧ポンプ３３の吐出油を上部旋回体２の空調用油圧モータへ供給する管路のうち、回転継手２６内の管路については、下部走行体１のジャッキアップシリンダ４０への圧油供給管路と兼用した。
実施形態では、以上（ａ）、（ｂ）により回転継手２６の大型化を阻止することができるが、回転継手２６内の油圧管路を兼用することにより、始動/停止指令を出力する外部電源導入スイッチ２２を上部旋回体２以外に配置することにより回転継手２６に設けた弱電系の配線を省略してもよい。すなわち、外部電源導入スイッチ２２を下部走行体１に設けたり、クレーンから離れた遠隔装置内に設けてもよい。
【００２５】
（２）以上では、上部旋回体２に設けた空調用油圧モータ１４を下部空調用油圧ポンプ３３からの吐出油で駆動するようにした。しかし、上部旋回体２に設置する空調用油圧モータ１４以外の油圧アクチュエータを下部走行体１に設置した油圧ポンプからの吐出油で駆動する油圧駆動装置でもよい。
（３）以上では、下部走行体１に設置したジャッキアップシリンダ４０へ圧油を供給する管路と下部空調用油圧ポンプ３３の吐出管路とを兼用する場合について説明した。しかし、ジャッキアップシリンダ４０以外の油圧アクチュエータの管路と兼用する油圧駆動装置でもよい。
【００２６】
（４）以上では、エンジン１０で上部空調用油圧ポンプ１２を駆動するようにしたが、電動モータで駆動する空調機にも本発明を適用できる。この場合、エンジンの駆動力で回転して発電する発電機から電力を受けて電動モータを駆動するようにしてもよい。
（５）以上では、クローラクレーンについて説明したが、本発明は油圧ショベルなど上部旋回体と下部走行体とを有する種々の作業機械に適用できる。
【００２７】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００２８】
１  下部走行体
２  上部旋回体
１０  エンジン
１１  ジャッキアップ用油圧ポンプ
１２  上部空調用油圧ポンプ
１３、１９、２１、３４  チェック弁
１４  空調用油圧モータ
１５  発電機
１６  コンプレッサ
２０、２７  開閉弁
２２  外部電源導入スイッチ
２６  回転継手
３１  リレー
３２  電動モータ
３３  下部空調用油圧ポンプ
４０  ジャッキアップシリンダ
【図１】
0006466825.tif 000002
【図２】
0006466825.tif 000003
【図３】
0006466825.tif 000004