洒水附件、作业机械以及洒水系统的制作方法

本发明涉及在液压挖掘机等作业机械拆装并用来洒水的洒水附件、作业机械以及洒水系统。

背景技术：

存在将具备洒水装置的附件装配于液压挖掘机等作业机械的起重臂的技术(参照专利文献1等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9－1087号公报

以往，一般情况下在高楼等建筑物的拆迁现场等为了抑制尘埃的飞散而由人手进行洒水，随着拆迁的建筑物的高层化，近年来产生向高处洒水的必要性。因此提倡搭载有洒水装置的作业机械，考虑到作业空间的制约、机械的搬出搬入的繁琐，在如都市部的拆迁现场那样在狭窄的作业现场使洒水专用的作业机械工作是不合理的。因此，期望在洒水作业之后能够将洒水用的附件拆下而进行其他的作业。

但是，在如专利文献1的作业机械那样在起重臂前端连结洒水用的附件的结构中，在洒水作业后将作业机械用于其他的用途的情况下，首先拆下洒水用的附件，不得不在安装悬臂而返回通常的形态的基础上再在悬臂的前端连结其他的附件。在这种情况下，与通常的附件的交换作业不同，除了需要悬臂的拆装作业之外，随着附件缸的配管连结作业等许多繁琐的作业，需要很多的工时。另外，悬臂不是以拆装为前提而构成的，因此其拆装还需要起重机等重型机械。

另外，专利文献1的附件构成为，相对于连结于起重臂的部件利用一个缸来使具备洒水装置的部件滑动，由此使洒水位置上升对应量。但是，洒水位置的移动被缸的行程限制，恐怕不能向高处洒水。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供能够与其他的附件容易地交换并能够向更高处洒水的洒水附件、作业机械以及洒水系统。

为了实现上述目的，本发明的洒水附件，相对于多关节型作业装置取代附件而连结于悬臂的前端，上述作业装置包含连结于作业机械的车体的起重臂、连结于上述起重臂的前端的上述悬臂、以及连结于上述悬臂的前端的上述附件，上述洒水附件的特征在于，具备：连结于上述悬臂的前端的连结部；从上述连结部延伸的伸缩部；安装于上述伸缩部的前端的洒水喷嘴；连结于上述洒水喷嘴的软管；以及软管卷盘，其设置于上述连结部或上述伸缩部，具有连结于上述软管的旋转自如的接头并且卷绕上述软管，上述伸缩部具备：由多个筒状部件构成的伸缩机构部；以及分别固定于上述伸缩机构部对应的筒状部件，并使上述伸缩机构部伸缩的多个缸。

本发明具有如下效果。

根据本发明，能够与其他的附件容易地交换，并能够向更高处洒水。

附图说明

图1是表示使用本发明的一实施方式的洒水附件的洒水系统的图。

图2是图1所示的作业机械的侧视图。

图3是表示图2所示的作业机械的拆下洒水附件的状态的侧视图。

图4是本发明的一实施方式的洒水附件的左视图。

图5是本发明的一实施方式的洒水附件的俯视图。

图6是本发明的一实施方式的洒水附件的右视图。

图7是表示构成本发明的一实施方式的洒水附件的伸缩机构部的内部结构的示意图，是表示缩得最短状态的图。

图8是抽取图1所示的洒水系统的电路图的主要部分表示的图。

图9是表示构成本发明的一实施方式的洒水附件的伸缩机构部的内部结构的示意图，是表示伸得最长状态的图。

图10是表示使图2所示的作业机械的洒水附件伸得最长的状态的图。

图11是例示多个在作业机械的作业装置上拆装的一般的作业用附件的图。

图中：10—连结部，20—伸缩部，21—伸缩机构部，21a—筒状部件(第 一筒状部件)，21b—筒状部件(第二筒状部件)，21c—筒状部件(第三筒状部件)，21d—筒状部件(第四筒状部件)，21e—筒状部件(第五筒状部件)，26a—缸(第一缸)，26b—缸(第二缸)，26c—缸(第三缸)，27—缸筒，28—杆，31—滑轮(第一滑轮)，32—滑轮(第二滑轮)，33—绳索，34—固定部件，35—洒水喷嘴，40—软管，50—软管卷盘，54—接头，56—测距仪，60—控制装置(判定装置)，65—警报装置，100—作业机械，103—作业装置，104—起重臂，105—悬臂，106—洒水附件，113—车体，116—角度传感器，151—水箱，152—泵，153—供水管。

具体实施方式

以下使用附图对本发明的实施方式进行说明。

1.洒水系统

图1是表示使用本发明的一实施方式的洒水附件的洒水系统的图。该图所示的洒水系统具备作业机械100、水箱151、泵152以及供水管153。泵152的吸入口(未图示)和水箱151由配管154连接，泵152的排出口(未图示)和装配于作业机械100的洒水附件106的接头(图5等)由供水管153连接。由此，若通过泵152吸入水箱151的水并排出，则经由供水管153而供给的水从洒水附件106喷出并喷射。

2.作业机械100

图2是作业机械100的侧视图，图3是拆下洒水附件的状态的作业机械的侧视图。以下的说明中没有特殊说明的情况下将驾驶席的前方(图2以及图3中左方向)作为机体的前方。图2以及图3所示的作业机械以液压挖掘机为基础机械，相对于作业装置103(后述)作为作业用的附件取代铲斗等而装配本发明的洒水附件106。

作业机械100具备车体113以及安装于该车体113的作业装置(前置作业机)103。

车体113包括行驶体101以及回转体102。回转体102具备驾驶室110，在驾驶室110内配置有供驾驶员就坐的座席(未图示)以及驾驶员操作的操作装置。该回转体102经由回转轮(未图示)而设置在行驶体101上，回转轮(未图示)由回转马达(未图示)驱动从而相对于行驶体101回转。行驶体101 是利用左右的履带117行驶的履带式，也可以是轮式。行驶体101的履带117被左右的行驶马达118驱动。行驶马达118以及回转马达均为液压马达，但也可以使用电动马达。

作业装置103是包含起重臂104、悬臂105、洒水附件106、起重臂缸107、悬臂缸108、以及附件缸109的多关节型的作业装置。起重臂104能够沿上下方向转动地连结于回转体102的前部，悬臂105能够转动地连结于该起重臂104的前端，洒水附件106能够转动地连结于该悬臂105的前端。起重臂缸107的两端连结于回转体102以及起重臂104，悬臂缸108的两端连结于起重臂104以及悬臂105。附件缸109的基端连结于悬臂105的基部侧，另一方面前端经由连杆111、112而分别连结于悬臂105的前端部以及洒水附件106。起重臂缸107、悬臂缸108以及附件缸109均为液压缸，但也可以使用电动缸。本实施方式中，例如在第一连杆111与悬臂105的连结部设置有检测出洒水附件106的角度(具体来说第一连杆111与悬臂7的相对角度)的角度传感器116(图8)。角度传感器116的信号输出至控制装置60(图8)。

3.洒水附件

图4是本发明的一实施方式的洒水附件的左视图，图5是俯视图，图6是右视图。图4－图6所示的洒水附件106具备连结部10、伸缩部20、洒水喷嘴35、软管40以及软管卷盘50。

连结部10是连结于悬臂105的前端的托架。该连结部10的一方侧(图4中的左侧)经由销11、12而连结于伸缩部20，在另一方侧(图4中的右侧)具备销孔13、14。在将洒水附件106安装于悬臂105时，销孔13和悬臂105的前端部由销114(图2)连结，销孔14和连杆112(图2)的前端由销115(图2)连结。

伸缩部20是从连结部10延伸的部位，包含伸缩机构部21和连杆22。伸缩机构部21是由多个筒状部件21a－21e构成的多级伸缩机构，由上述的销11连结于连结部10。连杆22是棒状的部件，一端由销24连结于设置在伸缩机构部21的最基部侧的筒状部件21e的托架23，另一端由上述的销12连结于连结部10。在托架23上通过上述销24而能够转动地连结有支架25，在将洒水附件106置于地面、装卸平台等时如图4那样使支架25成为与伸缩机构部 21大致垂直的姿势，从而使洒水附件106被支架25支撑。而在不使用时支架25成为沿连杆22的姿势(参照图6的双点划线)。对于伸缩机构部21的详细在后叙述。

洒水喷嘴35以在本实施方式中使喷射孔朝向与伸缩机构部21正交的方向的姿势(以洒水喷嘴106向上方立起的姿势使喷射孔朝向前方)安装在位于伸缩部20的前端、具体来说伸缩机构部21的前端的筒状部件21a。以下，将立起姿势时朝向前方的面称为洒水喷嘴106的“腹侧面”，将朝向后方的面称为“背侧面”。在该洒水喷嘴35连接有软管40的前端(出口)。软管40被分别设置于筒状部件21b－21d的腹侧面的前端部的导辊41－43、设置于筒状部件21e的腹侧面的前端部以及长方向的中间部的导辊44、45支撑。导辊41－43在伸缩机构部21如图4那样倒伏的姿势时支撑软管40的下侧。导辊44，45在相同姿势时从上下以及左右夹住软管40。导辊45相对于其他的导辊41－44在机体右侧偏置。

软管卷盘50包含将软管40卷起的线轴型卷线筒51和将该卷线筒51相对于连结部10连结、支撑的支撑部件52。本实施方式中例示了将软管卷盘50安装于连结部10的情况，但也可以在伸缩部20(例如伸缩机构部21的筒状部件21e)安装软管卷盘50。卷线筒51相对于支撑部件52经由旋转轴53而旋转自如地被支撑，没有特别图示但向旋转方向的一方向(卷起软管40的方向)由弹簧加力。在旋转轴53支撑有水密构造的旋转自如的接头54(图5、图6)，在该接头54连结有上述的供水管153的前端(出口)和卷绕于卷线筒51的软管40的基端(入口)。从泵152供给的水经由供水管153、接头54以及软管40而供给至洒水喷嘴35，并从洒水喷嘴35喷射。

另外，在本实施方式中，在从前端数第一个筒状部件21a(以下记为“第一筒状部件21a”)设置有靶板55，在最末尾的筒状部件21e(以下记为“第五筒状部件21e”)设置有测距仪56。测距仪56是检测出从伸缩机构部21的前端数第一个以及最末尾的筒状部件21a、21e的距离(即伸缩机构部21的伸展)的传感器，在本实施方式中例如使用激光测距仪。即该测距仪56向靶板55照射激光来测量到靶板55为止的距离，并输出至后述的控制装置60。此外，测距仪56的种类没有特别地限定，只要是能够检测出与伸缩机构部21的伸长 状态关联地变化的两点间距离即可。

4.伸缩机构部

图7是表示伸缩机构部的内部结构的示意图。构成伸缩机构部21的筒状部件21a－21e是如该图所示在延伸方向上相邻的部件彼此滑动伸缩的结构。具体来说，第一筒状部件21a出入自如地被收纳于从前端数第二个筒状部件21b(以下记为“第二筒状部件21b”)。以下同样地，第二筒状部件21b出入自如地被收纳于第三个筒状部件21c(以下记为“第三筒状部件21c”)，第三筒状部件21c出入自如地被收纳于第四个筒状部件21d(以下记为“第四筒状部件21d”)，第四筒状部件21d出入自如地被收纳于第五筒状部件21e。

另外，在伸缩部20具备使伸缩机构部21伸缩的多个缸26a－26c。这些缸26a－26c是例如单杆复动液压缸，被收纳于伸缩机构部21的中空部，并分别固定于伸缩机构部21的对应的筒状部件的基端部附近的内壁面。具体来说，缸26a(以下记为“第一缸26a”)相对于第二筒状部件21b、缸26b(以下记为“第二缸26b”)相对于第三筒状部件21c、缸26c(以下记为“第三缸26c”)相对于第四筒状部件21d，分别通过支撑部件(未图示)固定缸筒27的基部附近。另外，缸26a－26c在伸缩方向上相邻的缸彼此的杆28和缸筒27连结而在伸缩机构部21的伸缩方向上延伸。具体来说，第一缸26a的杆28在第二缸26b的缸筒27的基端部附近、第二缸26b的杆28在第三缸26c的缸筒27的基端部附近，分别经由支撑部件29而连结。第三缸26c的杆28的前端部固定于第五筒状部件21e的基端部附近。

此时，在位于伸缩机构部21的最前端侧的第一缸26a设置有滑轮31、32。滑轮31(以下记为“第一滑轮31”)在缸26a的缸筒27的一方侧(底侧)、滑轮32(以下记为“第二滑轮32”)在该缸筒27的另一方侧(杆侧)，以相互的旋转轴平行的姿势旋转自如地安装。在这些滑轮31、32挂绕有绳索33(例如钢丝绳)。该绳索33的两端固定于第二缸26b的缸筒27，且滑轮31、32之间的部分通过固定部件34而相对于第一筒状部件21a的内壁面被固定。

5.电路

图8是抽取图1所示的洒水系统的电路图的主要部分表示的图。图8所示的符号中与已说明的附图相同的内容表示已说明附图中说明过的要素。如本图 所示，第一－第三缸26a－26c串联地连接。第三缸26c的杆侧油室连接于第二缸26b的底侧油室，第二缸26b的杆侧油室连接于第一缸26a的底侧油室。第一缸26a的杆侧油室以及第三缸26c的底侧油室连接于控制阀62。在该控制阀62连接有液压泵61以及工作油箱63。控制阀62、液压泵61以及工作油箱63配备于作业机械100的回转体102。虽未特别图示，但从液压泵61排出的压油也供给至起重臂缸107等其他的驱动器。控制阀62位于图中中央的位置时，液压泵61以及工作油箱63和第一缸26a以及第三缸26c的连通被遮断。若控制阀62向图中左侧的位置切换，则液压泵61连接于第三缸26c的底侧油室、工作油箱63连接于第一缸26a的杆侧油室。相反若控制阀62切换至图中右侧的位置，则液压泵61连接于第一缸26a的杆侧油室，工作油箱63连接于第三缸26c的底侧油室。

控制阀62例如被来自控制装置60的切换信号所切换控制。控制装置60配备于作业机械100的回转体102。切换信号根据来自操作装置64的信号从控制装置60被输出。在此假定操作装置64为电力杆装置的情况来进行说明，也可以是使用液压导杆而不经由控制装置60地控制控制阀62的结构。另外，本实施方式的情况下，例如在供水管153或软管40的中途设置有电磁驱动式的阀66。阀66根据来自控制装置60的指令信号而开闭。该指令信号根据来自操作装置67的信号从控制装置60被输出。操作装置64、67配备在作业机械100的例如驾驶室110内。

另外，控制装置60基于上述的测距仪56以及角度传感器116的信号而计算出有关机体稳定性的评估值，起到基于该评估值判断机体稳定性是否满足预先设定的基准的判定装置的功能。具体来说，控制装置60根据测距仪56的信号来计算测距仪56和靶板55(图4等)的距离，根据角度传感器116的信号来计算相对于悬臂105的洒水附件106的角度，并将运算出的两值相乘来计算评估值。而且，从存储区域读取相对于预先设定的评估值的阈值，在评估值超过阈值的情况下作为机体稳定性不满足基准而向警报装置65输出信号。警报装置65例如是设置在驾驶室110内的扬声器，输出警告音的警报来将机体稳定性处于较低状态的内容通知驾驶员或驾驶员以及周围。但是，警报装置65并不限定于以听觉形式警告驾驶员的方式，例如能够使用如监视器、灯等那样 输出视觉形式的警报的方式等其他的方法。

6.动作

(1)洒水附件的伸缩

在进行洒水作业的情况下，使作业机械100移动至希望的场所，与洒水目标的高度相应地使洒水附件106伸长。在使洒水附件106伸长时，如果必要则使起重臂缸107、悬臂缸108以及附件缸109收缩并在使作业装置103立起的姿势的基础上，适当操作操作装置64来使第一缸26a－第三缸26c伸长。若第一缸26a－第三缸26c伸长，则如图7所说明地，固定于第一缸26a－第三缸26c的第二－第四筒状部件21b－21d如图9所示地以第五筒状部件21e为起点向伸长方向(该图中左侧)移动。进一步随着第一缸26a的伸长，第一缸26a的缸筒27相对于第二缸26b的缸筒27向相同的方向移动，通过经由固定部件34被绕在滑轮31、32周围的绳索33拉伸，从而如相同的图9所示，第一筒状部件21a相对于第二筒状部件21b向伸长方向移动。图9表示的状态是第一缸26a－第三缸26c伸得最长时(即伸缩机构部21伸得最长时)的状态。

此时，连接于洒水喷嘴35的软管40随着伸缩机构部21的伸长而被导辊41－45引导并且从软管卷盘50被拉出。这样一来从图2所示的姿势使洒水附件106伸得最长的状态由图10表示。

在使洒水附件106收缩的情况下，进行与以上相反的步骤。

(2)洒水

除了第一缸26a－第三缸26c之外，适当驱动起重臂缸107、悬臂缸108、附件缸109、回转马达、行驶马达118而能够与洒水目标相应地调整洒水附件106的位置，操作操作装置67来打开阀66(图8)。由此从泵152排出的水通过阀66、供水管153以及软管40而从洒水喷嘴35喷射。之后操作操作装置67关闭阀66，则洒水停止。

(3)警告

如上所述地向控制装置60输入角度传感器116以及测距仪56的信号，控制装置60在使洒水附件106伸长时、一边使作业装置103运动一边洒水时等因洒水附件106的姿势(长度和角度)而使机体稳定性降低时输出警报，告知驾驶员等。作为一个例子，如上所述地若洒水附件106的长度和角度的乘积超 过阈值，则控制装置60经由警报装置65输出警报。

7.效果

(1)拆装的容易性

图11是例示多个在作业机械的作业装置拆装的一般的作业用附件的图。图11(a)表示在拆迁现场使用的小当量的碾碎机，图11(b)表示废件的报废处理、搬运等所使用的叉抓斗，图11(c)表示岩层、混凝土等的挖掘、碾碎等所使用的破碎器，图11(d)表示土砂、混凝土碎片等的挖掘、搬运等所使用的铲斗，图11(e)表示本实施方式的洒水附件106。如图11所示，各附件具有类似构造的连结部10(为了简单而标记与洒水附件106的连结部相同的符号)。各种附件通过将销孔13和悬臂105的前端部由销114(图2)连结、将销孔14和连杆112(图2)的前端由销115(图2)连结，从而安装于悬臂105。在搭载碾碎机、抓斗、破碎器等液压驱动装置的附件的情况下，进一步将缠绕于作业机械100的作业装置103的附件用的液压配管(未图示)的插头取下并连接液压驱动装置。

洒水附件106也与这些附件同样地具备具有销孔13、14的连结部10，因此能够与其他的附件同样地相对于悬臂105容易地拆装。因此，能够与其他的附件容易地交换。

此外，第一缸26a－第三缸26c的液压配管也能够与碾碎机等相同地利用配备于作业装置10的抑制的液压配管而容易地连接。另外，本实施方式的洒水附件106能够通过支架25(图2等)而以腹侧下的姿势自立。因此，相对于置于例如地面、装卸平台的洒水附件106的销孔13，14，运行作业机械100来使悬臂105以及连杆112的前端的位置一致，从而不使用起重机等重型机械就能够进行洒水附件106的安装。在拆下洒水附件106的情况下，也能够通过运行作业机械100将洒水附件106以水平姿势在地面、装卸平台拆下，并拆下销114、115来实施。这一点也有助于附件的交换作业的容易化。

(2)确保洒水位置的高度

本实施方式的洒水附件106采用由多个缸26a－26c使由多个筒状部件21a－21e构成的伸缩机构部21伸缩的多级伸缩机构。相应地，能够使洒水附件106的伸缩率较大，所以能够使洒水附件106伸长得更高，从而能够向更高处 洒水。将缸26a－26c彼此连结、由串联电路连接也有助于伸缩率的增加。

(3)轻量化

在洒水附件106的伸缩机构部21中，在第二－第四筒状部件21b－21d固定有第一缸26a－第三缸26c，以第五筒状部件21e为起点随着第一缸26a－第三缸26c的伸缩而移动，但没有固定于第一筒状部件21a的缸。取而代之的是，使用滑轮31、32以及绳索33利用第一以及第二缸26a、26b的缸筒27的相对位移来向第一筒状部件21a传递动力。由此抑制缸的数量，使洒水附件106轻量化。

另外，如上所述，在洒水附件106如图4所示地具备与伸缩机构部21以及连结部10一同构成桁架的连杆22。通过由连杆22连结伸缩机构部21和连结部10，即使没有将伸缩机构部21的宽度(从腹侧面到背侧面的距离)较大地选在需要以上，也能够相对于连结部10牢固地支撑施加在伸缩部20的力矩。由此能够抑制伸缩机构部21的大径化，凭这点也能够期待洒水附件106的轻量化。

这样一来通过使洒水附件106轻量化，确保洒水附件106的高伸缩率并且能够相应地确保也不损坏机体稳定性的作业装置103的动作范围。

(4)安全性

洒水附件106的伸缩率较大，则根据洒水附件106的伸长情况与姿势(角度)机体重心将向前后移动，本实施方式中如上所述基于角度传感器116和测距仪56的信号而由控制装置60判定机体稳定性，若成为机体稳定性有可能低下的状况则由警报装置65输出警报，提醒驾驶员、周围的注意。这一点有助于安全性的确保。

8.其他

构成为仅第一筒状部件21a由滑轮移动，但利用滑轮进行移动的筒状部件并不限定于一个，也可以是多个筒状部件由滑轮移动的结构。例如，能够做成在第一筒状部件21a之外其他的筒状部件(例如第二筒状部件21b)也利用滑轮而移动的机构。另外，以伸缩机构部21的伸缩级数为四级的情况例示进行了说明，但也可以是例如三级，还可以是五级以上。

另外，虽然例示了对阀66进行开闭来进行洒水的开始以及停止的结构， 但也可以考虑例如与操作装置67的操作相应地从控制装置60向泵152输出信号，通过泵152的驱动以及停止来进行洒水的开始以及停止的结构。

另外，对相对于洒水附件106的伸长情况仅考虑洒水附件106的角度来计算出机体安全性的评估值的例子进行了说明，但也可以考虑起重臂104以及悬臂105的角度来推算洒水附件106的姿势并计算评估值。