(57)【要約】【課題】ラジエータ及びオイルクーラーの冷却能力の低下によるエンジンのオーバーヒート及び作動油の過熱をいち早く防止する。【解決手段】冷却水温度検出手段１２によってエンジン冷却水の温度、作動油温度検出手段１３によって作動油の温度をそれぞれ検出し、そのいずれかが設定値を超えた異常時に、コントローラ１６によりフィーダを停止させる。また、エンジンオイル圧力検出手段１４によってエンジンオイルの圧力を検出し、エンジン回転中にこのエンジンオイル圧力が設定値以下に低下したときに、エンジンを停止させるようにした。【選択図】        図１
2004160373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体に、原料の破砕等の処理を行う処理機本体と、この処理機本体に原料を供給するフィーダと、動力源としてのエンジンと、このエンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される作動油により作動して上記フィーダを駆動する油圧アクチュエータとが搭載され、かつ、エンジン冷却水を冷却するラジエータと、上記作動油を冷却するオイルクーラーとが設けられた移動式処理機において、上記冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段と、上記作動油の温度を検出する作動油温度検出手段と、制御手段とを具備し、この制御手段は、上記両検出手段によって検出される冷却水温度及び作動油温度の少なくとも一方が設定値を超える異常時に、安全制御として、上記フィーダによる原料の供給が停止される方向に上記油圧アクチュエータを制御するように構成されたことを特徴とする移動式処理機。
【請求項２】
請求項１記載の移動式処理機において、制御手段は、安全制御として、エンジンを定常運転時よりも低速回転させるように構成されたことを特徴とする移動式処理機。
【請求項３】
請求項１または２記載の移動式処理機において、エンジンが回転中であることを検出するエンジン回転検出手段と、エンジンオイルの圧力を検出するオイル圧力検出手段が設けられ、制御手段は、上記エンジン回転検出手段によってエンジン回転中であることが検出された状態で、上記オイル圧力検出手段によって検出されるエンジンオイル圧力が設定値以下に低下する異常時に、安全制御として、エンジンを停止させるように構成されたことを特徴とする移動式処理機。
【請求項４】
請求項３記載の移動式処理機において、制御手段は、エンジンオイル圧力が設定値以下となる状態が設定時間継続したときにエンジンを停止させるように構成されたことを特徴とする移動式処理機。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の移動式処理機において、異常時に制御手段からの信号に基づいて警報作用を行う警報手段が設けられたことを特徴とする移動式処理機。
【請求項６】
請求項５記載の移動式処理機において、制御手段による制御モードを、安全制御と警報作用の双方を行う通常モードと警報作用のみを行う警報モードとの間で切換えるモード切換手段が設けられたことを特徴とする移動式処理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自走機能を備え、現場内を移動して処理作業を行う移動式処理機（破砕機のほか、木材を破砕するチッパシュレッダーや土質改良機、２軸剪断機等）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の好適例である移動式破砕機を例にとって従来の技術を説明する。
【０００３】
移動式破砕機は、図５に示すように、走行体（通常は図示のようなクローラ式走行体）１上に、ジョークラッシャー等の破砕機本体２と、同本体２にコンクリート塊等の原料を供給するフィーダ３と、破砕物を外部に搬出する搬出コンベア４とが搭載され、エンジンを動力源として運転される。
【０００４】
この移動式破砕機においては、作業の大半が移動停止状態で行われ、かつ、油圧ショベルやクレーン等の作業機械とちがって頻繁な操作の必要がないことから、人がかかわる設備としては移動のための簡単な運転台５が設けられているに過ぎない。
【０００５】
しかも、作業員は通常、機械周辺で作業に従事するため、機械は無人状態で運転され、エンジンの運転状況を監視する態勢にない。
【０００６】
このため、運転中、エンジンやその周辺に異常（たとえばエンジンのオーバーヒート）が発生しても、作業員が看過し、エンジンや周辺機器の破壊に至るおそれがある。
【０００７】
一方、処理機の一種であるチッパシュレッダーにおいて、エンジンのオーバーヒート対策として、エンジンの温度と回転数を検出し、過負荷によってエンジン温度が設定値を超えた場合、及びエンジン回転数が設定値以下に低下した場合に、フィーダ３を停止させる技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−１２３１２３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この公知の技術は、走行体を持たない定置式のチッパシュレッダーにおいて、過負荷によるエンジンのオーバーヒートを防止することを目的とするものであり、次の理由により、移動式破砕機には適用し得ないものであった。
【００１０】
図６は移動式破砕機におけるエンジンルーム６内の機器配置を示す。
【００１１】
同図において、７はエンジンで、このエンジン７によって油圧ポンプ８が駆動され、この油圧ポンプ８から供給される作動油により破砕機本体用、フィーダ用、搬出コンベア用の各油圧アクチュエータ（通常は油圧モータ）が駆動される。
【００１２】
この構成において、破砕機本体２が過負荷状態となると油圧ポンプ８の圧力が上昇してリリーフ作用が行われるため、エンジン７は過負荷状態とはならず、オーバーヒートも発生しない。この点で公知技術は移動式破砕機の実情にそぐわない。
【００１３】
一方、図６に示すように、エンジン７には、冷却ファン９の風上側にエンジン冷却水を冷却するためのラジエータ１０、さらにその風上側に作動油を冷却するためのオイルクーラー１１が配置される。
【００１４】
ラジエータ１０及びオイルクーラー１１は、図示しない多数のフィンを有し、このフィンによって外部に放熱されるため、ラジエータ１０及びオイルクーラー１１の冷却能力はフィンが正常に機能するか否かにかかっている。
【００１５】
ところが、移動式破砕機は、その運転によって多量の粉塵や砂塵を発生し、これらの中で使用されるため、上記フィンに粉塵や砂塵が付着・堆積し易く、これによって冷却能力が低下する可能性が高い。
【００１６】
そして、ラジエータ１０及びオイルクーラー１１は外気の流れに対して直列に配置されているため、いずれか一方が目詰まりを起こすと他方の冷却能力も加速度的に低下する。
【００１７】
このような問題に対し、上記公知技術を転用しても、冷却能力の低下の結果としてエンジンが高温化したときにはじめてフィーダ停止制御が行われるため、エンジンのダメージが大きくなり易く、エンジン保護の実効が低くなる。
【００１８】
また、公知技術を含めて従来、移動式破砕機において作動油の過熱に対しては全く無防備であり、これによる油圧機器（油圧シールを含む）の損傷が発生していた。
【００１９】
このような問題は、多量の粉塵や砂塵の中で運転される移動式破砕機にとくに顕著であるが、同種の事情を抱える他の移動式処理機にも同様にあった。
【００２０】
そこで本発明は、ラジエータ及びオイルクーラーの冷却能力の低下によるエンジンのオーバーヒート及び作動油の過熱をいち早く防止することができる移動式処理機を提供するものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、走行体に、原料の破砕等の処理を行う処理機本体と、この処理機本体に原料を供給するフィーダと、動力源としてのエンジンと、このエンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される作動油により作動して上記フィーダを駆動する油圧アクチュエータとが搭載され、かつ、エンジン冷却水を冷却するラジエータと、上記作動油を冷却するオイルクーラーとが設けられた移動式処理機において、上記冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段と、上記作動油の温度を検出する作動油温度検出手段と、制御手段とを具備し、この制御手段は、上記両検出手段によって検出される冷却水温度及び作動油温度の少なくとも一方が設定値を超える異常時に、安全制御として、上記フィーダによる原料の供給が停止される方向に上記油圧アクチュエータを制御するように構成されたものである。
【００２２】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、制御手段は、安全制御として、エンジンを定常運転時よりも低速回転させるように構成されたものである。
【００２３】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、エンジンが回転中であることを検出するエンジン回転検出手段と、エンジンオイルの圧力を検出するオイル圧力検出手段が設けられ、制御手段は、上記エンジン回転検出手段によってエンジン回転中であることが検出された状態で、上記オイル圧力検出手段によって検出されるエンジンオイル圧力が設定値以下に低下する異常時に、安全制御として、エンジンを停止させるように構成されたものである。
【００２４】
請求項４の発明は、請求項３の構成において、制御手段は、エンジンオイル圧力が設定値以下となる状態が設定時間継続したときにエンジンを停止させるように構成されたものである。
【００２５】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかの構成において、異常時に制御手段からの信号に基づいて警報作用を行う警報手段が設けられたものである。
【００２６】
請求項６の発明は、請求項５の構成において、制御手段による制御モードを、安全制御と警報作用の双方を行う通常モードと警報作用のみを行う警報モードとの間で切換えるモード切換手段が設けられたものである。
【００２７】
上記構成によると、冷却水と作動油の温度を検出し、そのいずれかが設定値を超えた異常時にフィーダによる原料供給を停止する方向に油圧アクチュエータを制御するため、ラジエータまたはオイルクーラーの冷却能力の低下によるエンジンのオーバーヒート及び作動油の過熱をいち早く防止することができる。
【００２８】
この場合、安全制御として、油圧アクチュエータの作動を停止させてフィーダの運転を完全にストップさせてもよいし、フィーダの原料供給作用が実質的に行われない（たとえば振動フィーダでいうと加振作用が低下して原料がその場で振動だけして移動しない）程度に油圧アクチュエータを減速させてもよい。
【００２９】
また、請求項２の構成によると、安全制御中、エンジンは停止させずに低速回転させるため、ラジエータ及びオイルクーラーの冷却作用を維持し、かつ、フィンの目詰まり解消後の冷却水温及び作動油温度の回復を早めることができる。
【００３０】
一方、請求項３，４の構成によると、冷却水及び作動油の温度に加えてエンジンオイルの圧力を監視し、エンジン回転中にこのエンジンオイル圧力が低下した異常時にエンジンを停止させるため、エンジンオイル不足によるエンジンの焼付を防止することができる。
【００３１】
この場合、請求項４の構成によると、エンジンオイル圧力の低下が一定時間継続した場合にエンジンを停止させるため、エンジンオイルの不足でない突発的な原因で一時的にオイル圧力が低下したときにエンジンを無駄に停止させるおそれがない。
【００３２】
また、請求項５，６の構成によると、冷却水もしくは作動油の温度上昇、またはエンジンオイル圧力の低下時に警報手段によって外部に向けて警報を発するため、作業員に異常事態の発生を知らせ、かつ、速やかな復旧を促すことができる。
【００３３】
この場合、警報として、異常の原因（冷却水温度または作動油温度の上昇、エンジンオイル圧力の低下）を個別に報知するのが望ましい。
【００３４】
請求項６の構成によると、ユーザーが、安全制御と警報作用の双方を行う通常モードと警報作用のみを行う警報モードのうちから任意に選択できるため、たとえば移動式破砕機による破砕運転中にエンジンを停止させると破砕機本体内で原料が詰まる等の問題が起こる場合には警報モードを選択するというように、機械の運転状況に応じて望ましい制御を行うことができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図６によって説明する。
【００３６】
この実施形態では移動式破砕機を適用対象として例にとっている。
【００３７】
この移動式破砕機においては、図１に示すように、検出手段として、冷却水の温度（以下、単に水温という）を検出する冷却水温度検出手段１２と、作動油の温度（以下、単に油温という）を検出する作動油温度検出手段１３と、エンジンオイルの圧力（たとえばオイルポンプの出口部分のエンジンオイル圧力。以下、単にオイル圧力という）を検出するエンジンオイル圧力検出手段１４と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段１５が設けられ、これら各検出手段１２，１３，１４，１５によって検出された水温、油温、オイル圧力、エンジン回転数が制御手段としてのコントローラ１６に送られる。
【００３８】
また、コントローラ１６にモード切換手段（たとえば切換スイッチ）１７が接続され、このモード切換手段１７により、制御モードを、後述する安全制御と警報の双方を行う通常モードと、警報作用のみを行う警報モードのうちから任意に選択できるように構成されている。
【００３９】
一方、コントローラ１６の出力側には、図５に示すフィーダ３の駆動源となる油圧アクチュエータ（通常は油圧モータ。図示しない）の作動を制御するフィーダ制御手段１８と、図６に示すエンジン７の運転を制御するエンジン制御手段１９と、異常時に警報作用を行う警報手段２０とが設けられている。
【００４０】
警報手段２０は、表示灯２１と、ホーン２２と、詳細情報表示部２３とを備え、異常時に表示灯２１及びホーン２２の作動によって作業員に異常発生を報知するとともに、異常の内容（水温、油温の上昇、オイル圧力の低下）をたとえばモニタ画面等で個別に表示する。
【００４１】
なお、移動式破砕機には、普通、図５に示すように機体側面部に設置されたメイン操作盤２４内に、各種運転情報を表示する表示手段としてクラスタゲージ（図示しない）が設けられており、上記詳細情報表示部２３はこのクラスタゲージに配置される。
【００４２】
コントローラ１６は、各検出手段１２〜１５によって検出された水温、油温、オイル圧力、エンジン回転数に基づき、図２〜図４に示すような制御を行う。
【００４３】
Ａ．水温に関する制御（図２参照）
制御開始後、ステップＳ１で水温オーバーのフラグが１か否かが判断され、いまだ水温オーバーが無い場合はフラグ＝０であるためＮＯとなってステップＳ２に進む。
【００４４】
このステップＳ２で、検出された水温が閾値１（エンジンオーバーヒートに至るおそれのある温度として予め設定された値）と比較され、水温が閾値１よりも低い場合（ＮＯの場合）は異常無しとしてステップＳ１に戻る。
【００４５】
これに対し、水温が閾値１よりも高い場合（ステップＳ２でＹＥＳの場合）は、異常発生とみて、次の安全制御を行う。
【００４６】
▲１▼  フィーダ制御手段１８にフィーダ停止信号を送ってフィーダ３を停止させる（ステップＳ３）。
【００４７】
▲２▼  エンジン制御手段１９にアイドリング指令信号を送ってエンジンをアイドリング回転させる（ステップＳ４）。
【００４８】
▲３▼  ステップＳ５，Ｓ６で警報手段２０に警報信号を送って警報処理（表示灯２１及びホーン２２の作動）と詳細情報表示部２３による詳細情報の表示を行わせる。
【００４９】
その上で、ステップＳ７で水温オーバーフラグ＝１としてステップＳ１に戻る。
【００５０】
そして、この状態ではステップＳ１で水温オーバーフラグ＝１と判断されるため、ステップＳ８に移り、水温が閾値２（オーバーヒートに至るおそれのない温度として予め設定された値で、閾値１よりも低い値）以下まで低下したか否かが判断される。
【００５１】
ここで、水温がいまだ閾値２以上の場合は未冷却としてフィーダ３の停止処理を継続し（ステップＳ９）、閾値２以下に低下した場合は十分冷却したとしてステップＳ１０で停止処理を解除した上で、ステップＳ１１で水温オーバーフラグを０（初期値）に戻す。
【００５２】
なお、ステップＳ１０において停止処理は解除するがフィーダ３の運転は自動再開させず、ユーザーによる起動操作を待つ。
【００５３】
Ｂ．油温に関する制御（図３参照）
油温に対する処理は、水温に関する制御と基本的に同じである。
【００５４】
簡単に説明すると、ステップＳ２１で油温オーバーフラグが１か否かの判別、ステップＳ２２で検出油温と予め設定された閾値１との比較がそれぞれ行われ、油温が閾値１よりも高いときは、ステップＳ２３〜ステップＳ２７でフィーダ停止、エンジンアイドリング回転、警報処理、詳細情報表示、油温オーバーフラグ＝１の各処理が行われる。
【００５５】
また、ステップＳ２１でＹＥＳの場合、ステップＳ２８で油温が閾値２よりも下がったか否かが判断され、ＮＯで停止処理を継続し、ＹＥＳで停止処理を解除するとともに油温オーバーフラグ＝０とする。
【００５６】
このように、冷却水と作動油の温度を検出し、そのいずれかが設定値（閾値１）を超えた異常時に、フィーダ３を停止させるため、図６のラジエータ１０またはオイルクーラー１１のフィンに目詰まりが生じて冷却能力が低下した場合に、エンジン７のオーバーヒート及び作動油の過熱に至る前にいち早く防止することができる。
【００５７】
なお、水温または油温上昇時の安全制御として、上記のようにフィーダ３の作動を完全停止させることに代えて、フィーダ３の原料供給作用が実質的に行われない状態、たとえば振動フィーダにおいて加振作用が低下して原料がその場で振動だけして移動しない程度にフィーダ駆動用油圧モータを減速させてもよい。
【００５８】
また、この破砕機によると、安全制御中、エンジン７は停止させずにアイドリング回転（定常運転時よりも低い速度で回転）させるため、ラジエータ１０及びオイルクーラー１１の冷却作用を維持し、かつ、フィンの目詰まり解消後の冷却水温及び作動油温度の回復を早めることができる。
【００５９】
Ｃ．オイル圧力に関する制御（図４参照）
制御開始とともにエンジン７が回転中か否かが判別され（ステップＳ４１）、エンジン回転中であればステップＳ４２でオイル圧力が正常か否か（具体的には設定値よりも高いか否か）が判別される。
【００６０】
ここでＮＯ（設定値以下）と判断されると、ステップＳ４３でタイマカウントが開始され、設定値以下の状態が予め設定した時間継続しない場合は突発的な原因による一時的な現象とみてステップＳ４４からステップＳ４１に戻る。
【００６１】
一方、設定値以下の状態が設定時間継続した場合はオイル圧力の異常低下と判断し、安全制御として、エンジン停止（ステップＳ４５）、警報処理（ステップＳ４６）、詳細情報表示（ステップＳ４７）の各動作を行わせた後、ステップＳ４８でエンジン停止フラグを１に変更してステップＳ４１に戻る。
【００６２】
また、ステップＳ４１でＮＯ（エンジン停止）となると、ステップＳ４９でエンジン停止フラグが１か否か（安全制御としてのエンジン停止処理がすでに行われたか否か）が判別され、ＮＯの場合はステップＳ４１に戻り、ＹＥＳの場合はステップＳ５０に移る。
【００６３】
このステップＳ５０で、エンジン回転数検出手段１５からの信号に基づいてユーザーによるエンジン始動が行われたか否かが判別され、ＮＯの場合はステップＳ５１で停止処理を継続してステップＳ４１に戻り、ＹＥＳとなるとステップＳ５２で停止処理を解除してステップＳ４２に移る。
【００６４】
こうして、冷却水及び作動油の温度に加えてエンジンオイルの圧力を監視し、エンジン回転中にこのエンジンオイル圧力が低下した異常時にエンジン７を停止させるため、エンジンオイル不足によるエンジン７の焼付を防止することができる。
【００６５】
この場合、ステップＳ４３，Ｓ４４の処理により、エンジンオイル圧力の低下が一定時間継続した場合にはじめてエンジン７を停止させるため、エンジンオイルの不足でない突発的な原因で一時的にオイル圧力が低下したときにエンジン７を無駄に停止させるおそれがない。
【００６６】
また、冷却水もしくは作動油の温度上昇、またはエンジンオイル圧力の低下時に警報手段２０によって外部に向けて警報を発し、かつ、詳細情報を表示するため、作業員に異常事態の発生を知らせ、かつ、速やかな復旧を促すことができる。
【００６７】
上記のような安全制御と警報の両作用は、図１に示すモード切換手段１７によって通常モードが選択された状態でのみ行われ、ユーザーが警報モードを選択した場合には、警報手段２０による警報作用（詳細情報の表示を含む）のみが行われる。
【００６８】
従って、たとえば破砕運転中にエンジン７を停止させると破砕機本体２内で原料が詰まる等の問題が起こる場合には、この警報モードを選択し、作業を続行することができる。
【００６９】
ところで、警報手段２０における詳細情報表示部２３を設けずに、表示灯２１の点灯・点滅パターン（たとえば水温異常は青色灯、油温異常は赤色灯、オイル圧力は黄色灯で表示する）や、ホーン２２の鳴動パターンによって水温、油温、オイル圧力の異常を種類分けして表示するように構成してもよい。
【００７０】
また、本発明は、粉塵や砂塵が多量に発生し、冷却能力の低下が起こり易い移動式破砕機にとくに適するが、程度の差はあっても同様の事情を抱えた他の処理機（移動式チッパシュレッダーや移動式土質改良機、移動式２軸剪断機）にも適用することができる。
【００７１】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、冷却水と作動油の温度を検出し、そのいずれかが設定値を超えた異常時にフィーダによる原料供給を停止する方向の安全制御（フィーダ停止または実質停止）を行う構成としたから、移動式破砕機のようにラジエータまたはオイルクーラーの冷却能力の低下が発生し易い機械において、エンジンのオーバーヒート及び作動油の過熱をいち早く防止することができる。これにより、エンジンや油圧機器が受けるダメージを軽減し、これらの寿命を向上させることができる。
【００７２】
また、請求項２の発明によると、安全制御中、エンジンは停止させずに低速回転させるため、ラジエータ及びオイルクーラーの冷却作用を維持し、かつ、フィンの目詰まり解消後の冷却水温及び作動油温度の回復を早めることができる。
【００７３】
一方、請求項３，４の発明によると、冷却水及び作動油の温度に加えてエンジンオイルの圧力を監視し、エンジン回転中にこのエンジンオイル圧力が低下した異常時にエンジンを停止させるため、エンジンオイル不足によるエンジンの焼付を防止することができる。
【００７４】
この場合、請求項４の発明によると、エンジンオイル圧力の低下が一定時間継続した場合にエンジンを停止させるため、エンジンオイルの不足でない突発的な原因で一時的にオイル圧力が低下したときにエンジンを無駄に停止させるおそれがない。
【００７５】
また、請求項５，６の発明によると、冷却水もしくは作動油の温度上昇、またはエンジンオイル圧力の低下時に警報手段によって外部に向けて警報を発するため、作業員に異常事態の発生を知らせ、かつ、速やかな復旧を促すことができる。
【００７６】
請求項６の発明によると、ユーザーが、安全制御と警報作用の双方を行う通常モードと警報作用のみを行う警報モードのうちから任意に選択できるため、機械の運転状況に応じて望ましい制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる移動式破砕機の制御系のブロック構成図である。
【図２】図１の制御系による冷却水温に関する制御内容を説明するためのフローチャートである。
【図３】同制御系による作動油温度に関する制御内容を説明するためのフローチャートである。
【図４】同制御系によるエンジンオイル圧力に関する制御内容を説明するためのフローチャートである。
【図５】移動式破砕機の全体概略側面図である。
【図６】同破砕機におけるエンジン等の配置図である。
【符号の説明】
１  移動式破砕機の走行体
２  同破砕機本体
３  同フィーダ
７  エンジン
８  油圧ポンプ
１０  ラジエータ
１１  オイルクーラー
１２  冷却水温検出手段
１３  作動油温度検出手段
１４  エンジンオイル圧力検出手段
１５  エンジン回転数検出手段
１６  制御手段としてのコントローラ
１７  モード切換手段
１８  フィーダ制御手段
１９  エンジン制御手段
２０  警報手段
２１  警報手段を構成する表示灯
２２  同ホーン
２３  同詳細情報表示部
【図１】
2004160373.tif 000003
【図２】
2004160373.tif 000004
【図３】
2004160373.tif 000005
【図４】
2004160373.tif 000006
【図５】
2004160373.tif 000007
【図６】
2004160373.tif 000008