(57)【要約】【課題】従来の流体送給装置付きパワーショベルでは、従来型パワーショベルに流体ポンプ、流体タンク等を上部旋回体上に増設していたので、流体の補給が困難、タンク容量が小さい、高重心で不安定、悪路走破性に劣るなどの問題があった。【解決手段】本発明では、下部走行体の平面Ｘ型の脚部にインテグラルタンクを、下部走行体中央部に中央タンクと油圧駆動の流体ポンプを、また下部走行体上部に２〜４箇のバランスタンクを設け、かつ中央部のスイベルジョイントを介して油圧を供給する他、バランスタンク内の流体は安定化方向に移送可能とし、トレーラータンクなど給水車とも連結可能として、上記課題を解決した。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体送給装置付きパワーショベルにおいて、下部走行体に少なくとも流体タンクとポンプとを備え、スイベルジョイントを介して上部旋回体上のノズルより流体を目標に向って噴射送給可能とした事を特徴とする流体送給装置付きパワーショベル。
【請求項２】
ノズルが揺動腕先端部のショベル自体もしくはその周辺に配設された移動ノズルである請求項１に記載の流体送給装置付きパワーショベル。
【請求項３】
流体タンクが、下部走行体に設けられた外部からの流体補給口を備えた中央タンクないし同中央タンクとインテグラルタンクであるか、更にこれらに複数の安定化用タンクを付加したものである請求項１ないし２に記載の流体送給装置付きパワーショベル。
【請求項４】
ポンプが複数の自吸式もしくは圧送式の電動ないし油圧駆動ポンプである請求項１ないし３の内いずれか１項に記載の流体送給装置付きパワーショベル。
【請求項５】
スイベルジョイントが、上から下に向って順に▲１▼油圧−水圧、もしくは▲２▼電気（スリップリング）−油圧−水圧、もしくは▲３▼電気（スリップリング）−空圧−油圧−水圧の分配機構が配設されたスイベルジョイントである請求項１ないし４の内いずれか１項に記載の流体送給装置付きパワーショベル。
【請求項６】
上部旋回体にエンジン駆動の空気圧縮機と空圧タンクを備え、該空圧タンクからスイベルジョイントを介して空圧を下部走行体のインテグラルタンクを含むタンク内の流体表面に導き流体を排出送給するようにした請求項５に記載の流体送給装置付きパワーショベル。
【請求項７】
送給流体が消火液もしくは水溶性塗料もしくはノズル付近で混合された研摩剤分散水である請求項１ないし６の内いずれか１項に記載の流体送給装置付きパワーショベル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体送給装置付きパワーショベルに関し、より詳しくは、少なくとも下部走行体に流体タンクとポンプとを備え、スイベルジョイントを介して上部旋回体のブーム先端部付近のノズルより流体を送給可能とした流体送給装置付きパワーショベルに関する。
【０００２】
【従来の技術と課題】
従来、流体送給装置付きパワーショベルとしては、本発明者が共同発明者の１人である「給水及び／もしくは排水装置付きパワーショベル」（特願平４−８２７６０，すなわち特公平８−２６５５１）がある（図６参照）。
【０００３】
これは上部旋回体上に水タンクＷＴと水ポンプＷＰを備え、更に微動作可能な回転バケット中心部に出入調節可能なノズルを備える回転バケット装置付きパワーショベルであり、必要箇所に対し正確に給水もしくは排水出来る点で極めて有効であり、折りしも発生した神戸・淡路大地震等において、倒壊家屋の除去処理、負傷者の救済、死者の遺体収容等に遺憾なく威力を発揮した事は勿論、一般の家屋解体、小規模土木工事等にも有用であり、なお需要は少なくない。
【０００４】
しかし、従来のように上部旋回体上に流体タンクとポンプを配置したのでは、急傾斜地や地盤の軟弱な処で作業する際にパワーショベル自体が高重心となるため不安定となる事を避けられず、上部旋回体が大角度旋回する作業では地上の固定水栓からの直接旋回台に繋がれた給水ホースがもつれ、最悪の場合ホースが破れたり、切断するという危険もあった。
【０００５】
そこで、本発明者は鋭意研究の結果流体タンクとポンプをより低部の下部走行体自体の内部もしくは走行体上もしくは走行体に吊下付設して、スイベルジョイントを介して上部旋回体上のノズルと繋ぐ事により、パワーショベルの悪路走破性を損なう事なく全体重心を低くして上記課題を解決し得る事を知り、更に工夫を加えて本発明に到達した。
【０００６】
【発明の目的】
本発明の目的は、地面の傾斜や凹凸によって下部走行体が傾いても容易に転倒する事がなく、相当の地面傾斜角まで安定性を保ちながら、通常のパワーショベル動作およびこれに加えて回転バケットないしバケット付近より水等の流体を目標に向って噴射する等して正確に供給する事が可能な流体送給装置付きパワーショベルを提供する事である。
【０００７】
【発明の構成】
本発明により、
流体送給装置付きパワーショベルにおいて、下部走行体に少なくとも流体タンクとポンプとを備え、スイベルジョイントを介して上部旋回体上のノズルより流体を目標に向って噴射送給可能とした事を特徴とする流体送給装置付きパワーショベル（請求項１）、
ノズルが揺動腕先端部のショベル自体もしくはその周辺に配設された移動ノズルである請求項１に記載の流体送給装置付きパワーショベル（請求項２）、
流体タンクが、下部走行体に設けられた外部からの流体補給口を備えた中央タンクないし同中央タンクとインテグラルタンクであるか、更にこれらに複数の安定化用タンクを付加したものである請求項１ないし２に記載の流体送給装置付きパワーショベル（請求項３）、
ポンプが複数の自吸式もしくは圧送式の電動ないし油圧駆動ポンプである請求項１ないし３の内いずれか１項に記載の流体送給装置付きパワーショベル（請求項４）、
スイベルジョイントが、上から下に向って順に▲１▼油圧−水圧、もしくは▲２▼電気（スリップリング）−油圧−水圧、もしくは▲３▼電気（スリップリング）−空圧−油圧−水圧の分配機構が配設されたスイベルジョイントである請求項１ないし４の内いずれか１項に記載の流体送給装置付きパワーショベル（請求項５）、
上部旋回体にエンジン駆動の空気圧縮機と空圧タンクを備え、該空圧タンクからスイベルジョイントを介して空圧を下部走行体のインテグラルタンクを含むタンク内の流体表面に導き流体を排出送給するようにした請求項５に記載の流体送給装置付きパワーショベル（請求項６）
および
送給流体が消火液もしくは水溶性塗料もしくはノズルもしくは付近で混合された研摩剤分散水である請求項１ないし６の内いずれか１項に記載の流体送給装置付きパワーショベル（請求項７）
が提供される。
【０００８】
以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【０００９】
【実施例】
図１は実施例の一部断面側面図、図２は図１のＲ−Ｓ矢視図、図３は図２のＵ−Ｖ矢視図、図４は実施例油圧−水圧回路図、図５は実施例スイベルジョイントの概念図、図６は従来例側面図である。
【００１０】
図１，２，３，４，５，６において、
１００は実施例、１１０は下部走行体、１１１は平面Ｘ字型フレームをなす中空脚、１１２，１１３，１１４，１１５は水パイプ、１２０は上部旋回体、１２１は揺動腕、１２２，２２２は水ホース、１２３は水噴射ノズル、１２５はバケット、１３０はコックピット、２００はタンクトレーラ、２００Ａは連結器、２０１は蓋、２０２は排水コック、２０３は操向車輪である。
【００１１】
また１はエンジン、２は油圧ポンプ、３は油圧タンク（作動油タンク）、４はリリーフバルブ、５は電磁切替弁、６は電磁切替弁、７，８は油圧操作弁、９，１１は油圧モータ、１０Ａは補助水ポンプ、１０Ｂは電動ポンプ、１０は水ポンプ、１４，１５，１６は手動三方弁、１７はスイベルジョイント、１８は水タンク、２０はストップバルブ、２２は油圧パイロットバルブ（ペダル式）、２３は水中ポンプ連結用ボート、２４，２５は駆動輪、２４Ｍは左走行油圧モータ、２５Ｍは右走行油圧モータ、２６，２７は従動輪、３０は水管、ＣＴは中央タンク、ＩＴ１…ＩＴ４…はインテグラルタンク、ＢＴ１，ＢＴ２，ＢＴ３，ＢＴ４はバランスタンク、Ｐ１…Ｐ４は自吸式水ポンプ（電動）、Ｗは水である。２４Ａ，２５Ａは油圧モータ、２６，２７は履帯従動輪、７０はベアリング、９０は履帯、５００は地面である。
【００１２】
図１では後方に連結された２個の操向車輪（後進の時履帯による本体操向と連動する。）２０３，２０３を備えるタンクトレーラ２００よりホース２２２を介して自吸式水ポンプ１１で水を吸い、下部走行体の各所に配したバランス水タンクのＢＴ１〜４、中央水タンクＣＴ、フレーム内インテグラルタンクＩＴ１、ＩＴ４…に水Ｗを満たす。
【００１３】
なお水補給口付近の水ポンプ１１は電動でも良い。外部から圧力水が得られる時には水ポンプ１１は空転もしくはバイパスさせる。各タンクに満たされた水Ｗは実施例が平地を走行ないし停止する時には各タンクすべてを満水とし、すべての水を電動ポンプＰ１，Ｐ２…と１０Ｂ，１０Ｂ…で中央水タンクＣＴに集め、中央水タンクＣＴの底部についている押し上げ型の強力な油圧駆動水ポンプ１０でスイベルジョイント１７を介して揺動腕１２１に沿って走るホース１２２に水を圧送することが出来る。油圧駆動ポンプ１０は上部旋回体に配設されたエンジンで駆動される油圧ポンプから圧油タンク３を介し、更にスイベルジョイント１７を介して供給される油圧で駆動される。なお、電動ポンプを多用する場合は二次電池を下部走行体に配置ないし、吊持して、パイロット電源ないし平時充電用電源のみをスイベルジョイント１７のスリップリングを介してコネクトするのが望ましい。
【００１４】
下部走行体１１０の中央部の油圧駆動水ポンプ１０だけで水圧が不足する場合には上部旋回体上にシリーズに設けられた補助ポンプ（油圧駆動／電動）１０Ａで水を更に加圧し、バケット１２５付近のノズル１２３より水を噴射する。下部走行体上の水タンクすなわちインテグラルタンクＩＴ，ＩＴ…バランスタンクＢＴ１，ＢＴ２，中央タンクＣＴは夫々図２および図３のように配設されている。
【００１５】
すなわち、４個のバランス水タンクＢＴ１，ＢＴ２，ＢＴ３，ＢＴ４は図３のように下部走行体の荒地走行を妨げないように下部走行体上に略放射状に配設されており、各タンク間は水管３０，３０…と小型電動ポンプＰ，Ｐ…で水のタンク間移動が容易になし得るように接続されている。またバランスタンクＢＴ内には走行体の進行方向及び巾方向に沿った適度な邪魔板（Ｂｕｆｆｌｅ  Ｐｌａｔｅ）が溶接されており、タンク内の水は前後左右の移動に対し抵抗を受けるようにしてある。
【００１６】
また頑丈な鋼製角管を用いた平面Ｘ字状の中空脚１１１はフレーム内部に多数のインテグラルタンクＩＴ１…ＩＴ４…ＩＴ８が放射状に水パイプ１１２，１１２…で繋がれており、最下に設置された電動ポンプ１０Ｂから水パイプ１１４を通って各ＩＴ内の水は中央タンクＣＴに押し上げられるようになっている。
【００１７】
このプロセスは、上部旋回体１２０のエンジン１周辺に空気圧縮機（図示せず）を設け、空圧タンクを経てスイベルジョイント１７を介し、各タンクまたは各インテグラルタンクＩＴ１，ＩＴ２…の水面に高い空圧が均等にかかるようにすれば、潜水艦の緊急時メインタンクブローのようにしてノズル１２３より短時間高圧水を噴射する事が出来る。
【００１８】
また各バランスタンクＢＴ１〜ＢＴ４の貯水量は、操縦者がコックピット内で行うマニュアルコントロールを基本とするが、地面５００の傾斜度、硬軟度、揺動腕の水平鉛直面回動角範囲等によって最適安定化貯水配分とするように予め作られたコンピュータプログラムにより、自動プログラム制御する事も出来る。
【００１９】
また平面Ｘ字型の下部走行体フレームないし履帯外側の外縁に油圧または機械式ジャッキでなるアウトトリガー（Ｏｕｔ  Ｔｒｉｇｇｅｒ）を増設し、更に安定性を増す事も出来る。但し、油圧ショベルの移動が多い場合にはこれらのアウトトリガーは走行の邪魔になるだけでなく、実施例全体が自重と外径が増し狭い場所に入らなくなる欠点を生じる。
【００２０】
次に図４の油圧−水圧回路図を用いて実施例を詳述する。
【００２１】
先ず、操縦者は上部旋回体１２０に配設されたエンジン１を始動し、作動油タンク３内の作動油を油圧ポンプ２により加圧し、リリーフバルブ４で圧力調整をしながら、電磁切換弁６とを同時に切替えながら、油圧操作弁７を踏下式パイロットバルブ２２を指示圧に作動させて、水噴射の操作を行う。操作方法は次の手順による。
【００２２】
吸込みの操作の場合は、手動三方切替弁１４を操作して、水ポンプ１０と水タンク１８と水中ポンプ２３の連結用ポート２３の連結の切替を行う。
【００２３】
その後で、油圧パイロットバルブ２２を作動させ、油圧操作弁７からの高圧油で油圧モータ９を回転させることにより、水ポンプ１０を同時作動させ、スイベルジョイント１７を通して水を吸い上げる。
【００２４】
噴射の操作の場合は、油圧操作弁８よりの高圧油で、油圧モータ１１を回転させる事によりポンプ１０Ａを同時作動させ、前述のようにして吸込んだ水をスイベルジョイント１７を通して、ノズル１２３から噴射させる。また流体としては水の代わりに、消火液、水溶性塗料もしくはノズル１２３付近で混合されるようにした研磨剤分散水とする事も出来る。
【００２５】
吸込みの時は、予め手動三方切替弁１４を開放し、手動三方切替弁１５，１６を閉じて踏下式パイロットバルブ２２のペダル操作により作動させる。
【００２６】
噴射の時は手動三方切替弁１４を閉じて手動三方切替弁１５，１６を開放して踏下式パイロットバルブ２２のペダル操作により作動させる。
【００２７】
吸込みながら噴射の場合は、手動三方切替弁１４と手動三方切替弁１５，１６を開放して踏下式パイロットバルブ２２のペダル操作により作動させる。なお手動三方切替弁１４，１５，１６を電磁切替弁に変える事も出来る。
【００２８】
次に図５を用いて本発明スイベルジョイントを説明する。
【００２９】
本発明に用いるスイベルジョイントの特徴は、略鉛直軸を回転軸とするスイベルジョイントであって上から下に向って順に▲１▼油圧−水圧▲２▼電気（スリップリング）−油圧−水圧もしくは▲３▼電気（スリップリング）−空圧−油圧−水圧の回動分配機構が配設されている事である。図５においては図示省略されているが、通常スイベルジョイントの空圧−油圧−水圧等の分配機構は、環状部を取り囲んで上下に２段の環状パッキング（Ｏ−リングなど）が配設され、流体の滲出を防止している。しかし、特に本発明の如く、電気、空圧、各段の油圧、水圧などの分配を司る回路を多数内蔵するスイベルジョイントにおいては、滲む程度の流体リークが生じ得るが、これの悪影響を最少限に止め、長期間の連続使用を確保するため、最上階にスリップリング４０とブラシ４１、次に空圧分配機構４２を、次に油圧分配機構４３、水圧分配機構４４を順に配設した。なおこれらの分配機構は分配対象毎に複数個重ねてもよい。こうする事により、スリップリングが油や水に汚染されて接触不良を生じる事もなく、上記目的を達成する事が出来た。
【００３０】
【発明の効果】
本発明を実施する事により前記目的のすべてが達成される。
すなわち低重心で安定度が高く、更に複数のバランスタンクを下部走行体に設けて悪路走破性に優れかつ安定化した操安性の高い流体送給装置付きパワーショベルが提供される。本発明では従来例に比べて押し上げポンプ設置により高圧噴射が可能になる。また吸込みながら噴射が可能になり、水以外の流体も可能である。建機本体のスイベルジョイントを利用するので旋回の邪魔にならない。また踏下式パイロットバルブのペダル踏下げの強弱により操縦者が自由に水圧を調節できる。
【００３１】
また地雷処理に用いた場合、下部走行体の流体タンク類は万一地雷が爆発しても緩衝体、防御壁として機能し、コックピット内の操従者や、付近にいる作業者の安全性を増す効果が期待出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の一部断面側面図。
【図２】図１のＲ−Ｓ矢視図。
【図３】図２のＵ−Ｖ矢視図。
【図４】実施例油圧−水圧回路図。
【図５】実施例スイベルジョイントの概念図。
【図６】従来例側面図
【符号の説明】
１００            実施例
１１０            下部走行体
１１１            平面Ｘ字型フレームをなす中空脚
１１２，１１３，１１４，１１５      水パイプ
１２０            上部旋回体
１２１            揺動腕
１２２，２２２    水ホース
１２３            水噴射ノズル
１２５            バケット
１３０            コックピット
２００            タンクトレーラ
２００Ａ          連結器
２０１            蓋
２０２            排水コック
２０３            操向車輪
１                エンジン
２                油圧ポンプ
３                油圧タンク（作動油タンク）
４                リリーフバルブ
５                電磁切替弁
６                電磁切替弁
７，８            油圧操作弁
９，１１          油圧モータ
１０              水ポンプ
１０Ａ            補助水ポンプ
１０Ｂ            電動ポンプ
１４，１５，１６  手動三方弁
１７              スイベルジョイント
１８，１９        水タンク
２０              ストップバルブ
２２              油圧パイロットバルブ（ペダル式）
２３              水中ポンプ連結用ボート
２４，２５        駆動輪
２４Ｍ            左走行油圧モータ
２５Ｍ            右走行油圧モータ
２６，２７        従動輪
３０              水管
ＣＴ              中央タンク
ＩＴ１…ＩＴ４…  インテグラルタンク
ＢＴ１，ＢＴ２，ＢＴ３，ＢＴ４    バランスタンク
Ｐ１…Ｐ４        自吸式水ポンプ（電動）
ＷＰ              水ポンプ（従来例）
ＷＴ              水タンク（従来例）
２４Ａ，２５Ａ    油圧モータ
２６，２７        履帯従動輪
４０              スリップリング
４１              ブラシ
４２              空圧分配機構
４３              油圧分配機構
４４              水圧分配機構
７０              ベアリング
９０              履帯
５００            地面
【図１】
2004270274.tif 000003
【図２】
2004270274.tif 000004
【図３】
2004270274.tif 000005
【図４】
2004270274.tif 000006
【図５】
2004270274.tif 000007
【図６】
2004270274.tif 000008