(57)【要約】【課題】エンジン回転数が所定の回転数以下であってもマグネットを吸着可能で、かつ吸着量の高いリフティングマグネット付き作業機械を提供する。【解決手段】リフティングマグネット付き作業機械において、エンジン回転数制御手段によりエンジン回転数を所定の回転数以下にしたときは、油圧ポンプ６の押しのけ容積が大きくなるように油圧ポンプ６のレギュレータ９Ａに機体コントローラ９から信号を導出し、油圧ポンプ６の吐出量を増加して油圧モータ８の回転数を上昇させ、エンジン回転数が所定の回転数より低い一定範囲においても発電機１０から出力されるマグネット電圧をリフティングマグネット１３が吸引可能な所定電圧以上に保持できるエンジン回転数の範囲を広げる。【選択図】図１
2007210758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより駆動される油圧ポンプの圧油を油圧モータに導出し、該油圧モータにより発電機を駆動し、発電された電気エネルギーによりコイルを励磁して吸着物を吸着するリフティングマグネットと、リフティングマグネットモード切換スイッチと、エンジン回転数信号を導出するエンジン回転数制御手段とがそれぞれ接続される機体コントローラを具備し、前記リフティングマグネットモード切換スイッチによりリフティングマグネットモードを選択した場合において、エンジン回転数が所定の回転数以上のとき、前記発電機から出力されるマグネット電圧を所定電圧以上に保持し、エンジン回転数が所定の回転数以下のときは、マグネット電圧をエンジン回転数に略比例して変化させるようにしたリフティングマグネット付き作業機械において、前記エンジン回転数制御手段によりエンジン回転数を所定の回転数以下にしたときは、前記油圧ポンプの押しのけ容積が大きくなるように該油圧ポンプのレギュレータに前記機体コントローラから信号を導出し、該油圧ポンプの吐出量を増加して前記油圧モータの回転数を上昇させ、前記エンジン回転数が所定の回転数以下であっても前記発電機から出力されるマグネット電圧を前記リフティングマグネットが吸引可能な所定電圧以上に保持できるエンジン回転数の範囲を広げたことを特徴とするリフティングマグネット付き作業機械。
【請求項２】
エンジンにより駆動される油圧ポンプの圧油を油圧モータに導出し、該油圧モータにより発電機を駆動し、発電された電気エネルギーによりコイルを励磁して吸着物を吸着するリフティングマグネットと、リフティングマグネットモード切換スイッチと、エンジン回転数信号を導出するエンジン回転数制御手段とがそれぞれ接続される機体コントローラを具備し、前記リフティングマグネットモード切換スイッチによりリフティングマグネットモードを選択した場合において、エンジン回転数が所定の回転数以上のとき、前記発電機から出力されるマグネット電圧を所定電圧以上に保持し、エンジン回転数が所定の回転数以下のときは、マグネット電圧をエンジン回転数に略比例して変化させるようにしたリフティングマグネット付き作業機械において、前記エンジン回転数制御手段によりエンジン回転数を所定の回転数以下にしたときは、前記油圧モータの吸収量が小さくなるように該油圧モータのレギュレータに前記機体コントローラから信号を導出し、該油圧モータの回転数を上昇させ、前記エンジン回転数が所定の回転数以下であっても前記発電機から出力されるマグネット電圧をマグネットが吸引可能な所定電圧以上に保持できるエンジン回転数の範囲を広げたことを特徴とするリフティングマグネット付き作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフティングマグネット付き作業機械に係り、特に、低騒音、低燃費のリフティングマグネット付き作業機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リフティングマグネット付き作業機械としては、
（１）図４に示すように、油圧ショベル本体の油圧アクチュエータ４１，４２を駆動するメインポンプ４３，４４とは別の、リフティングマグネット用発電機４６を駆動するための独立した油圧ポンプ４５を設けるようにしている。エンジン回転指令信号（Ｐモード，Ｅモード）が入力されると、これに応じて油圧モータ４７の傾転角ｑｍを変化させることにより、油圧モータ４７の回転を一定に保つように構成されている（下記特許文献１参照）。
（２）図５に示すように、自走式リフティングマグネット作業機械は、発電機とリフティングマグネットとの間に接続され、リフティングマグネットへの出力電圧を可変制御する電圧制御回路と、エンジン回転数が中・低速域のとき発電機の電圧を昇圧し、リフティングマグネットへの出力電圧がエンジン回転数の低速域ではエンジン回転数に比例して高くなり、エンジン回転数が中速域では一定になるように上記電圧制御回路を制御する制御手段と、発電機の電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段で検出した電流が所定値以上のとき上記制御手段による制御を規制する規制手段５０とを設けるようにしている（下記特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３４９５０３号公報
【特許文献２】特開２００４−２９９８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した従来のリフティングマグネット付き作業機械は、発電機の回転数変動により吊荷落下の恐れがあるため、発電機を所定の回転数以上に保つ必要があった。
【０００４】
図６はかかる従来のリフティングマグネット付き作業機械のエンジン回転数に対するマグネット電圧の特性図である。この図において、リフティングマグネットにより吸着可能な領域は領域Ａであり、この領域Ａでは、マグネット電圧はほぼ２００Ｖで、エンジン回転数は１６００〜２０００ｒｐｍである。
【０００５】
従って、ショベルのエンジンは常に高回転を維持しなければならず、騒音が大きく燃費が非常に悪い。
【０００６】
また、発電機が低回転で作業可能なリフティングマグネット付き作業機械においてもエンジン低回転時のリフティングマグネットの吸着量が減少するため、作業効率が悪い。
【０００７】
図７はかかる従来の低回転リフティングマグネット付き作業機械のエンジン回転数に対するマグネット電圧の特性図である。この図において、リフティングマグネットにより吸着可能な領域は領域Ｂであり、図６に比べて高範囲のエンジン回転数で吸着可能になっていることが分かる。しかしながら、領域Ｃとして示すエンジン回転数が８００〜１６００ｒｐｍの範囲では、マグネット電位が低い。すなわち、領域Ｃのような広い範囲で吸着量が減少していることが分かる。
【０００８】
本発明は、上記状況に鑑みて、エンジン回転数が所定の回転数以下であってもマグネットを吸着可能で、かつ吸着量の高いリフティングマグネット付き作業機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕エンジン（１）により駆動される油圧ポンプ（６）の圧油を油圧モータ（８）に導出し、この油圧モータ（８）により発電機（１０）を駆動し、発電された電気エネルギーによりコイルを励磁して吸着物を吸着するリフティングマグネット（１３）と、リフティングマグネットモード切換スイッチ（１９）と、エンジン回転数信号を導出するエンジン回転数制御手段（２０）とがそれぞれ接続される機体コントローラ（２１）を具備し、前記リフティングマグネットモード切換スイッチ（１９）によりリフティングマグネットモードを選択した場合において、エンジン回転数が所定の回転数以上のとき、前記発電機（１０）から出力されるマグネット電圧を所定電圧以上に保持し、エンジン回転数が所定の回転数以下のときは、マグネット電圧をエンジン回転数に略比例して変化させるようにしたリフティングマグネット付き作業機械において、前記エンジン回転数制御手段（２０）によりエンジン回転数を所定の回転数以下にした場合は、前記油圧ポンプ（６）の押しのけ容積が大きくなるように該油圧ポンプ（６）のレギュレータ（９Ａ）に前記機体コントローラ（２１）から信号を導出し、該油圧ポンプ（６）の吐出量を増加して前記油圧モータ（８）の回転数を上昇させ、前記エンジン回転数が所定の回転数以下であっても前記発電機（８）から出力されるマグネット電圧をリフティングマグネット（１３）が吸引可能な所定電圧以上に保持できるエンジン回転数の範囲を広げたことを特徴とするリフティングマグネット付き作業機械。
【００１０】
〔２〕エンジン（１）により駆動される油圧ポンプ（６）の圧油を油圧モータ（８）に導出し、この油圧モータ（８）により発電機（１０）を駆動し、発電された電気エネルギーによりコイルを励磁して吸着物を吸着するリフティングマグネット（１３）と、リフティングマグネットモード切換スイッチ（１９）と、エンジン回転数信号を導出するエンジン回転数制御手段（２０）とがそれぞれ接続される機体コントローラ（２１）を具備し、前記リフティングマグネットモード切換スイッチ（１９）によりリフティングマグネットモードを選択した場合において、エンジン回転数が所定の回転数以上のとき、前記発電機（１０）から出力されるマグネット電圧を所定電圧以上に保持し、エンジン回転数が所定の回転数以下のときは、マグネット電圧をエンジン回転数に略比例して変化させるようにしたリフティングマグネット付き作業機械において、前記エンジン回転数制御手段（２０）によりエンジン回転数を所定の回転数以下にした場合は、前記油圧モータ（８）の吸収量が小さくなるようにこの油圧モータ（８）のレギュレータ（９Ｂ）に前記機体コントローラ（２１）から信号を導出し、この油圧モータ（８）の回転数を上昇させ、前記エンジン回転数が所定の回転数以下であっても前記発電機（１０）から出力されるマグネット電圧を前記リフティングマグネット（１３）が吸引可能な所定電圧以上に保持できるエンジン回転数の範囲を広げたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００１２】
（１）エンジン回転数が低回転数であっても発電機の回転数が所定の回転数以下に低下しないため、リフティングマグネットの吸着量が減少しない。
【００１３】
（２）油圧ポンプの吐出量または油圧モータの吸収量を切り替えることにより、発電機の回転数を或る範囲に維持することができる。
【００１４】
（３）スロットルボリュームによりエンジン回転数を所定の回転数以下にした場合は、油圧ポンプの押しのけ容積が大きくなるように油圧ポンプのレギュレータに前記機体コントローラから信号を導出し、油圧ポンプの吐出量を増加して油圧モータの回転数を上昇させ、エンジン回転数が所定の回転数より低い一定範囲においても発電機から出力されるマグネット電圧をリフティングマグネットが吸引可能な所定電圧以上に保持できる。
【００１５】
（４）スロットルボリュームによりエンジン回転数を所定の回転数以下にした場合は、油圧モータの吸収量が小さくなるように油圧モータのレギュレータに機体コントローラから信号を導出し、油圧モータの回転数を上昇させ、エンジン回転数が所定の回転数より低い一定範囲においても発電機から出力されるマグネット電圧をリフティングマグネットが吸引可能な所定電圧以上に保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のリフティングマグネット付き作業機械は、スロットルボリュームによりエンジン回転数を所定の回転数以下にした場合は、油圧ポンプの押しのけ容積が大きくなるように油圧ポンプのレギュレータに前記機体コントローラから信号を導出し、油圧ポンプの吐出量を増加して油圧モータの回転数を上昇させ、エンジン回転数が所定の回転数より低い一定範囲においても発電機から出力されるマグネット電圧をリフティングマグネットが吸引可能な所定電圧以上に保持できるようにした。
【００１７】
また、スロットルボリュームによりエンジン回転数を所定の回転数以下にした場合は、油圧モータの吸収量が小さくなるように油圧モータのレギュレータに機体コントローラから信号を導出し、油圧モータの回転数を上昇させ、エンジン回転数が所定の回転数より低い一定範囲においても発電機から出力されるマグネット電圧をリフティングマグネットが吸引可能な所定電圧以上に保持できるようにした。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施例を示すリフティングマグネット付き作業機械の構成図、図２はそのリフティングマグネット付き作業機械のエンジン回転数に対するマグネット電圧の特性図である。
【００２０】
図１に示されるように、エンジン１の出力軸２に作業用油圧ポンプ３，４の他にリフティングマグネット用油圧ポンプ６が設けられている。この油圧ポンプ６にはレギュレータ９Ａが設けられており、油圧ポンプ６の出力を調整できるように構成されている。作業用油圧ポンプ３，４は複数の切換弁５に対して油圧を供給するように接続され、リフティングマグネット用油圧ポンプ６は電磁切換弁７を介して油圧モータ８に接続されている。油圧モータ８は入力馬力設定用レギュレータ９Ｂによって油圧モータ８の出力を調整できるように構成されている。また、油圧モータ８の出力軸には発電機１０が接続され、発電機１０の出力は整流器回路１１、リフティングマグネット入力電圧計１２を介してリフティングマグネット１３のスイッチ回路２８に接続されている。
【００２１】
一方、エンジン１の電子ガバナ１４は回線１５を介してエンジン制御装置１６と接続され、更にエンジン制御装置１６は電子的機体コントローラ２１と回線１７により接続されている。また、電子的機体コントローラ２１には、リフティングマグネット入力電圧計１２からの出力信号と、電源１８に接続されるリフティングマグネットモード切り換えスイッチ１９からの出力信号と、スロットルボリューム２０からの出力信号と、リフティングマグネット吸引・釈放スイッチ２７からの出力信号とが取り込まれるように構成されている。また、電子的機体コントローラ２１はエンジン制御装置１６、レギュレータ９Ａ、入力馬力設定用レギュレータ９Ｂおよび電磁切換弁７に接続されるようにしている。
【００２２】
電子的機体コントローラ２１は、ＣＰＵ（中央処理装置）２２と、メモリ２３と、リフティングマグネット入力電圧計１２からの出力信号とリフティングマグネットモード切り換えスイッチ１９からの出力信号とスロットルボリューム２０からの出力信号とリフティングマグネット吸引・釈放スイッチ２７からの出力信号とが入力される入力インターフェース２４と、エンジン制御装置１６からの入出力信号を取り込む入出力インターフェース２５と、油圧ポンプ６の吐出量を制御するレギュレータ９Ａと油圧モータ８の吸収量を制御する入力馬力設定用レギュレータ９Ｂと電磁切換弁７及びスイッチ回路２８へ出力信号を送る出力インターフェース２６とを備えている。
【００２３】
ここで、エンジン制御装置１６はエンジン１の回転数の信号や電子的機体コントローラ２１から回線１７を介して入力されるエンジン回転数の信号（又は出力トルク設定信号）に基づいて、燃料噴射制御信号を演算し、この燃料噴射制御信号を電子ガバナ１４に送出する。なお、スロットルボリューム２０は、作業モードに従って、エンジン１の回転数（又は出力トルク）を増加、減少させる操作器である。
【００２４】
このように構成したので、リフティングマグネットモード切換スイッチ１９をオンにすると、入力インターフェース２４を介して電子式機体コントローラ２１にリフティングマグネットモードが入力され、出力インターフェース２６を介して電磁切換弁７が動作し、電磁切換弁７が連通状態（ａ）に切り換る。そこで、図２のような特性を示すように、スロットルボリューム２０によりエンジン回転数を所定の回転数以下にした場合は、油圧ポンプ６の押しのけ容積が大きくなるように油圧ポンプ６のレギュレータ９Ａに機体コントローラ２１から信号を導出し、油圧ポンプ６の吐出量を増加して油圧モータ８の回転数を上昇させ、エンジン回転数が所定の回転数より低い一定範囲においても発電機１０から出力されるマグネット電圧をリフティングマグネット１３が吸引可能な所定電圧以上に保持できるようにした。
【００２５】
また、スロットルボリューム２０によりエンジン回転数を所定の回転数以下にした場合は、油圧モータ８の吸収量が小さくなるように油圧モータ８のレギュレータ９Ｂに機体コントローラ２１から信号を導出し、油圧モータ８の回転数を上昇させ、エンジン回転数が所定の回転数より低い一定範囲においても発電機１０から出力されるマグネット電圧をリフティングマグネット１３が吸引可能な所定電圧以上に保持できるようにした。
【００２６】
そして、図２から明らかなように、本発明のリフティングマグネット作業機械は、エンジン回転数が８００〜２０００ｒｐｍの範囲（領域Ｄ）において、リフティングマグネットにより吸着可能であり、特に、エンジン回転数が１２００〜１６００ｒｐｍの中速領域において吸着量が大きく、良好な吸着特性を有するように構成している。
【００２７】
図３は本発明の実施例を示すリフティングマグネット付き作業機械と従来の低回転リフティングマグネット付き作業機械との比較を示す図である。
【００２８】
この図から明らかなように、本発明のリフティングマグネット付き作業機械によれば、従来の低回転リフティングマグネット作業機械に比べて、エンジン回転数が８００〜１６００ｒｐｍの低・中速領域において、吸着量の改善が見られる。特に、エンジン回転数が１２００〜１６００ｒｐｍの中速領域において吸着量が大きく、良好な吸着特性を有していることが明らかである。
【００２９】
このように構成したので、本発明によれば、
（１）エンジン回転数が所定の回転数以下であってもマグネットを吸着可能で、かつ吸着量の高いリフティングマグネット付き作業機械を提供することができる。
【００３０】
（２）エンジン回転数が低回転数であっても発電機の回転数が所定の回転数以下に低下しないため、リフティングマグネットの吸着量が減少しない。
【００３１】
（３）油圧ポンプの吐出量または油圧モータの吸収量を切り替えることにより、発電機の回転数を或る範囲に維持することができる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のリフティングマグネット付き作業機械は、低騒音、低燃費のリフティングマグネット付き作業機械として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例を示すリフティングマグネット付き作業機械の構成図である。
【図２】本発明の実施例を示すリフティングマグネット付き作業機械のエンジン回転数に対するマグネット電圧の特性図である。
【図３】本発明の実施例を示すリフティングマグネット付き作業機械と従来の低回転リフティングマグネット作業機械との比較を示す図である。
【図４】第１の従来技術を示す図である。
【図５】第２の従来技術を示す図である。
【図６】従来のリフティングマグネット付き作業機械のエンジン回転数に対するリフティングマグネット電圧の特性図である。
【図７】従来の低回転リフティングマグネット付き作業機械の対応エンジン回転数に対するリフティングマグネット電圧の特性図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    エンジン
２    出力軸
３，４    作業用油圧ポンプ
５    複数の切換弁
６    リフティングマグネット用油圧ポンプ
７    電磁切換弁
８    油圧モータ
９Ａ    リフティングマグネット用油圧ポンプのレギュレータ
９Ｂ    油圧モータの入力馬力設定用レギュレータ
１０    発電機
１１    整流器回路
１２    リフティングマグネット入力電圧計
１３    リフティングマグネット
１４    エンジンの電子ガバナ
１５，１７    回線
１６    エンジン制御装置
１８    電源
１９    リフティングマグネットモード切換スイッチ
２０    スロットルボリューム（エンジン回転数制御手段）
２１    電子的機体コントローラ
２２    ＣＰＵ（中央処理装置）
２３    メモリ
２４    入力インターフェース
２５    入出力インターフェース
２６    出力インターフェース  
２７    リフティングマグネット吸引・釈放スイッチ
２８    スイッチ回路
【図１】
2007210758.tif 000003
【図２】
2007210758.tif 000004
【図３】
2007210758.tif 000005
【図４】
2007210758.tif 000006
【図５】
2007210758.tif 000007
【図６】
2007210758.tif 000008
【図７】
2007210758.tif 000009