(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置と、
この走行装置上に設けられ、供給される被破砕物を破砕する破砕装置と、
前記破砕装置の過負荷状態を回避する過負荷状態回避手段と、
前記破砕装置を制御する制御装置とを備えた自走式破砕機であって、
前記破砕装置は、固定歯及び可動歯により形成されるＶ字状空間内に被破砕物が供給され、前記可動歯が前記固定歯に対して油圧モータにより揺動運動することで前記被破砕物が破砕されるジョークラッシャであり、
前記過負荷状態回避手段は、前記固定歯が固定される破砕装置本体と一端が接続され、他端が前記可動歯と接続されて前記被破砕物を破砕する場合の反力が伝えられ、前記可動歯に過負荷が生じるとストロークが変化する締り嵌め機構付油圧シリンダであり、
前記制御装置は、
前記締り嵌め機構付油圧シリンダのストロークが前記過負荷により変化し、前記固定歯の下端部と前記可動歯の下端部との間の、前記変化の後のストロークに応じた出口隙間が、所定の閾値を超える場合に、前記破砕装置が過負荷状態にあると判定するとともに、前記破砕装置が過負荷状態にあると判定すると、前記締り嵌め機構付油圧シリンダが回避動作したと判定する回避動作判定手段と、
前記回避動作判定手段によって前記破砕装置が過負荷状態にあると判定されると、前記油圧モータの駆動を停止させる動作指令手段とを備える
ことを特徴とする自走式破砕機。
【請求項２】
請求項１に記載の自走式破砕機において、
前記締り嵌め機構付油圧シリンダは、前記破砕装置本体とリンクを介して接続され、
前記締り嵌め機構付油圧シリンダのストローク変化は、前記リンクの角度変化を検出する角度センサからの検出信号に基づいて検出される
ことを特徴とする自走式破砕機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の自走式破砕機において、
前記制御装置は、更に、前記回避動作判定手段により回避動作したと判定されると、回避動作情報を外部に送信出力する情報出力手段を備える
ことを特徴とする自走式破砕機。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の自走式破砕機において、
前記制御装置は、前記変化の後のストロークに応じた出口隙間が、前記所定の閾値を所定時間の間超えている場合に、前記破砕装置が過負荷状態にあると判定する
ことを特徴とする自走式破砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走式破砕機の管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建設現場、土木工事現場等で生じた廃材を再利用するために、建設現場等に自走式破砕機を設置し、工事中に生じた廃材を破砕して工事用の原料にリサイクルすることが行われている。
例えば、自走式破砕機としては、走行装置上にジョークラッシャを搭載したものが知られており、ジョークラッシャは、固定歯及び可動歯により形成されるＶ字状空間内にコンクリート塊等の被破砕物を供給し、可動歯を固定歯に対して揺動運動させることにより、圧縮力及びせん断力を利用して被破砕物を一定の粒径の骨材を生産するものである。
【０００３】
ところで、このようなジョークラッシャは、圧縮力、せん断力を利用して被破砕物の破砕を行っているため、オペレータの運転状況や供給される被破砕物の性状によっては、固定歯や可動歯を含むジョークラッシャの装置本体側に過大な負荷が生じることがある。
このため、従来、このようなジョークラッシャには、揺動運動する可動歯と固定歯が設けられる装置本体との間をトグルプレートで接続し、可動歯に一定の過負荷が生じたときに、トグルプレートが座屈して可動歯に作用する負荷が開放される過負荷状態を回避する手段が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
また、他の過負荷状態を回避する手段としては、トグルプレートに代えて、可動歯に過負荷が生じると、油圧によってストロークが変化する締り嵌め機構付油圧シリンダを採用したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２３２８７号公報（図１、図４）
【特許文献２】特開２００３−５３２０３号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１や特許文献２の過負荷状態を回避する手段では、トグルプレートの座屈や、締り嵌め機構付油圧シリンダのストロークの変化は、破砕装置内部で生じるため、外部からオペレータが視認することができない。従って、発生頻度によっては破砕装置の重大な損傷を招く可能性があり、さらに、復帰させる作業に時間を要するため、生産性を大きく阻害することとなる。
【０００６】
本発明の目的は、ジョークラッシャ等の破砕装置に過負荷状態の回避動作が生じたときに、迅速に外部に報知して、過負荷状態の回避動作の発生頻度をオペレータを含む第三者に認識させ、破砕装置の損傷を防止でき、かつ復帰作業に要する時間を短縮することのできる自走式破砕機の管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る自走式破砕機の管理システムは、走行装置と、この走行装置上に設けられ、供給される被破砕物を破砕する破砕装置と、前記破砕装置の過負荷状態を回避する過負荷状態回避手段と、前記破砕装置を制御する制御装置とを備えた自走式破砕機と、この自走式破砕機と通信可能に接続されるサーバとを含んで構成される自走式破砕機の管理システムであって、前記破砕装置は、固定歯及び可動歯により形成されるＶ字状空間内に被破砕物が供給され、前記可動歯が前記固定歯に対して揺動運動することで前記被破砕物が破砕されるジョークラッシャであり、前記過負荷状態回避手段は、前記固定歯が固定される破砕装置本体と一端が接続され、他端が前記可動歯と接続され、前記可動歯に過負荷が生じるとストロークが変化する締り嵌め機構付油圧シリンダであり、前記制御装置は、前記締り嵌め機構付油圧シリンダのストロークが変化し、前記固定歯の下端部と前記可動歯の下端部との間の、前記変化の後のストロークに応じた出口隙間が、所定時間の間、所定の閾値を超えている場合に、前記破砕装置が過負荷状態にあると判定するとともに、前記破砕装置が過負荷状態にあると判定すると、前記締り嵌め機構付油圧シリンダが回避動作したと判定する回避動作判定手段と、前記回避動作判定手段により回避動作したと判定されると、回避動作情報を外部に送信出力する情報出力手段とを備え、前記サーバは、この情報出力手段から送信出力された回避動作情報を受信する情報受信手段と、前記情報受信手段で受信された回避動作情報を、当該回避動作情報が送信出力された自走式破砕機に応じて蓄積する回避動作情報蓄積手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、自走式破砕機の過負荷状態回避手段の回避動作情報がサーバ側の回避動作情報蓄積手段で蓄積されるように構成されているので、自走式破砕機に応じた回避動作の発生頻度等をサーバ側で把握することができ、自走式破砕機の管理の容易化を図ることができるうえ、サービスセンタ等からのメンテナンスもタイムリに行うことができる。
【０００９】
本発明では、前記締り嵌め機構付油圧シリンダは、前記破砕装置本体とリンクを介して接続され、前記締り嵌め機構付油圧シリンダのストローク変化は、前記リンクの角度変化を検出する角度センサからの検出信号に基づいて検出されるのが好ましい。
【００１０】
本発明では、前記サーバは、前記回避動作情報蓄積手段に蓄積された回避動作情報の回数が、予め設定された一定の閾値以上となっているか否かを判定する回避動作回数判定手段と、この回避動作回数判定手段により、一定の閾値以上となったと判定されたら、その旨を報知する報知手段とを備えているのが好ましい。
本発明によれば、回避動作回数判定手段及び報知手段を備えていることにより、建設現場に設置された自走式破砕機の破砕負荷に応じた管理を行うことができる。
【００１１】
本発明では、前記報知手段は、報知対象となる自走式破砕機に対して、警報情報を送信出力する警報情報送信出力部を備え、前記自走式破砕機の制御装置は、この警報情報が受信されると、警報を発呼する警報発呼手段を備えているのが好ましい。
ここで、警報発呼手段による警報の発呼は、自走式破砕機に付設されるモニタ画面上に画像情報として警報を発呼したり、ブザー等の音声を用いて発呼することができる。
【００１２】
本発明によれば、報知手段が警報情報送信出力部を備え、自走式破砕機が警報発呼手段を備えていることにより、サーバ側で破砕負荷が大きいと判断された自走式破砕機のオペレータに対して、音声や画像情報によりその旨を伝達できるので、自走式破砕機に対する負荷軽減を図る意味で一層好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自走式破砕機の側面図。
【図２】本実施形態における油圧回路及び制御構造を表すブロック図。
【図３】本実施形態における破砕機の構造を表す側面図。
【図４】本実施形態における締り嵌め機構付油圧シリンダの構造を表す断面図。
【図５】本実施形態における制御構造を表すブロック図。
【図６】本実施形態における締り嵌め機構付油圧シリンダのストロークと破砕機の出口隙間の対応関係が格納されたテーブル構造を表す模式図。
【図７】本実施形態における過負荷状態の判定方法を説明するためのグラフ。
【図８】本実施形態における管理システムの構成を表す模式図。
【図９】本実施形態における管理サーバの構造を表すブロック図。
【図１０】本実施形態における回避動作情報データベースの構造を表す模式図。
【図１１】本実施形態における管理システムの作用を示すフローチャート。
【図１２】本実施形態における破砕機の変形を表す側面図。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る自走式破砕機を構成する破砕機の構造を表す側面図。
【図１４】本実施形態におけるトグルプレートの構造を表す平面図及び側面図。
【図１５】本実施形態におけるトグルプレートに作用する応力と過負荷状態の判定との関係を表すグラフ。
【図１６】本実施形態におけるトグルプレートに作用する応力と過負荷状態の判定との関係を表すグラフ。
【図１７】本発明の第３実施形態に係る自走式破砕機を構成する破砕機の構造を表す側面図。
【図１８】本実施形態における破砕機の変形を表す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
１．全体構成
図１には、本発明の第１実施形態に係る自走式破砕機１が示されており、この自走式破砕機１は、油圧ショベル等の積込機２により投入された原材料を破砕し、一定粒度の製品を製造するものである。
この自走式破砕機１は、一対の下部走行体１１を備えた本体部１０と、本体部１０の前後方向（図１の紙面左右方向）の後部側に搭載された供給部２０と、この供給部２０の前方に搭載された破砕機３０と、破砕機３０のさらに前方側に搭載されたパワーライン４０と、本体部１０の下方から前方斜め上方に向けて延びる排出コンベア５０とを備えている。
【００１５】
本体部１０において、下部走行体１１はクローラ式であり、油圧モータ１２によって駆動される。下部走行体１１としては、同様な油圧モータ駆動の車輪式であってもよく、クローラ式と車輪式とを併用したタイプであってもよい。そして、このような下部走行体１１を駆動することで、自走式破砕機１を最適な位置に移動させることが可能である。
供給部２０は、ホッパ２１と、グリズリフィーダ２２と、サイドコンベア２３とを備えている。ホッパ２１は、上方に拡がる逆円錐台状に形成され、開口された上面に原材料が投入される。グリズリフィーダ２２は、ホッパ２１から投入された原材料を振動を利用して破砕機３０に送る。サイドコンベア２３は、グリズリフィーダ２２の隙間から落下した未破砕の原材料を、自走式破砕機１の側方に排出する。グリズリフィーダ２２は、振動装置２５の油圧モータ２６で駆動され、サイドコンベア２３は、図１では図示を略したが、後述する油圧モータ２７（図２参照）によって駆動される。
【００１６】
破砕機３０は、詳しくは後述するが、固定歯及び可動歯を備えたジョークラッシャであり、このような破砕機３０のスイングジョー３０Ａは油圧モータ３１（図２）で駆動される。
パワーライン４０は、図２に示されるように、エンジン４１と、このエンジン４１によって駆動される油圧ポンプ４２とを備えている。
油圧ポンプ４２からの油圧は、コントロールバルブ１０１〜１０８を介して下部走行体１１の油圧モータ１２、グリズリフィーダ２２に設けられた振動装置２５の油圧モータ２６、破砕機３０の油圧モータ３１、後述する排出コンベア５０の油圧モータ５１、後述する磁選機６０の油圧モータ６１、篩７０の油圧モータ７１、および二次コンベア８０の油圧モータ８１に供給される。
【００１７】
排出コンベア５０は、図１に示されるように、破砕機３０で破砕された破砕物を車両前方側に搬送して排出し、地上に堆積させるものであり、前述したように、前端の油圧モータ５１（図２参照）で駆動される。
なお、原材料として鉄筋等を含んだコンクリート塊が投入される場合には、排出コンベア５０上から鉄筋を取り除くために、図１中に二点鎖線で示すように、磁選機６０が後付けされる場合がある。また、排出コンベア５０から排出される破砕物をそのまま地上に堆積させるのではなく、破砕物をさらに篩７０にかけて粒度の異なる大小の破砕物に選別する場合がある。
この場合、篩７０の隙間から落下した粒度の小さい破砕物はさらに、二次コンベア８０で離れた位置に搬出され、篩７０上に残った粒度の大きい破砕物は、篩７０から滑り落ちて堆積されるか、図示しない三次コンベアで別な場所に搬出される。
【００１８】
２．破砕機３０の詳細構成
破砕機３０は、図３に示されるように、固定歯３２及び可動歯３３を備えたジョークラッシャである。固定歯３２は、図３の紙面直交方向に対向配置される一対のフレーム３４上に取り付けられている。可動歯３３は、この固定歯３２と対向する位置に配置され、フレーム３４間に設けられた偏心駆動軸３５に揺動自在に吊り下げられている。そして、固定歯３２及び可動歯３３間に形成されるＶ字状の空間が破砕室を形成している。
図３では図示を略したが、偏心駆動軸３５の一端にはプーリが設けられ、このプーリにはＶベルトが巻かれ、Ｖベルトの他端に設けられる油圧モータによって偏心駆動軸３５は回転する。
【００１９】
可動歯３３は、この偏心駆動軸３５の回転により、固定歯３２に対して接近、離間するように揺動し、Ｖ字状の破砕室内にグリズリフィーダ２２から被破砕物が供給されると、可動歯３３の揺動によって、被破砕物が固定歯３２及び可動歯３３によって挟まれて破砕される。
被破砕物が所定粒度以下まで破砕されると、破砕粒は、固定歯３２及び可動歯３３の下端間の出口隙間Ｓから排出コンベア５０に排出される。
この可動歯３３の背面側には、一対のフレーム３４を連結する部材上にブラケット３６が設けられ、このブラケット３６及び可動歯３３間には、リンク機構からなる可動歯負荷受部３７が設けられている。
なお、本実施形態の破砕機３０では、可動歯３３が固定歯３２の破砕面に対して上方から下方に削ぎ取るようにスイングするように、可動歯負荷受部３７がいわゆるアップスラストタイプになっているが、下方から上方に押し上げるいわゆるダウンスラストタイプであってもよい。
【００２０】
可動歯負荷受部３７は、中間部分でブラケット３６に対してピン３７１によって揺動自在に取り付けられるレバー３７２と、このレバー３７２の一端部にピン３７３により回動自在に設けられるリンク３７４とを備えている。リンク３７４の端部は、ピン３７５によって可動歯３３の背面下部に回動自在に連結されている。
また、レバー３７２の他端部は、締り嵌め機構付油圧シリンダ３８のピストンロッド３８１の先端部とピン３７６により回動自在に連結されている。
そして、破砕室で被破砕物を破砕する場合の反力は、リンク３７４、レバー３７２を経て締り嵌め機構付油圧シリンダ３８に伝えられるようになっている。
【００２１】
過負荷状態回避手段としての締り嵌め機構付き油圧シリンダ（ロックシリンダ）３８は、そのシリンダ軸をほぼ上下方向に向けて配置されており、その基端部はフレーム３４の上部にピン３４１により回転自在に取り付けられている。
この締り嵌め機構付き油圧シリンダ３８は、図４に示されるように、シリンダ３８２と、先端にピストンロッド３８１が設けられるピストン３８３とを備え、シリンダ３８２には、ピストン３８３が圧入され、このピストン３８３によってシリンダ３８２内部の空間は、シリンダヘッド室３８Ａ及びシリンダボトム室３８Ｂに区画されている。
また、ピストンロッド３８１には、軸方向に沿って油孔３８４が形成され、この油孔３８４は、ピストン３８３まで延び、ピストン３８３の外周側面でシリンダ３８２内部に通じている。
【００２２】
このような締り嵌め機構付油圧シリンダ３８では、通常状態ではシリンダ３８２の締め付けによりピストン３８３はシリンダ３８２内の一定の位置で固定されている。
しかし、油孔３８４に圧油を供給すると、圧油はピストン３８３の外周面及びシリンダ３８２の内周面の間に供給され、シリンダ３８２には、シリンダ３８２を径方向外側に膨らませる力が作用する。
この状態で、シリンダヘッド室３８Ａ又はシリンダボトム室３８Ｂに圧油を供給すると、この圧油により、拡大したシリンダ３８２内でピストン３８３を移動させることが可能となる。
【００２３】
このような締り嵌め機構付き油圧シリンダ３８では、可動歯３３に過大な負荷が作用した場合、シリンダ３８２の締め付けにより固定されたピストン３８３が負荷に負けて滑り、ピストン３８３の位置が変化することにより、可動歯３３に作用した負荷を除いて回避動作が実施される。
その後、油孔３８４に圧油を供給すると、ピストン３８３をシリンダ３８２内で移動させることが可能となり、元の状態に復帰させることができる。
過負荷状態回避手段としてこのような締り嵌め機構付油圧シリンダ３８を採用することにより、過負荷状態の回避後、復帰させるに際しては、シリンダ３８２内に圧油を供給してピストン３８３の位置を簡単に戻すことができるため、復帰作業を簡単に行えるという利点がある。
【００２４】
また、この締り嵌め機構付油圧シリンダ３８には、図３に示されるように、ストロークセンサ３９が設けられている。このストロークセンサ３９は、検出器本体３９１及び測定子３９２を備えて構成されている。
検出器本体３９１は、締り嵌め機構付油圧シリンダ３８のシリンダ３８２の外面に固定されている。測定子３９２の先端は、締り嵌め機構付き油圧シリンダ３８のピストンロッド３８１の先端に固定されている。
そして、過負荷状態の回避により締り嵌め機構付油圧シリンダ３８のピストンロッド３８１がシリンダ３８２側に後退すると、ストロークセンサ３９の測定子３９２がこれに応じて検出器本体３９１側に後退する。検出器本体３９１では、この後退量を電気信号に変換して、コントローラ９１に出力する。尚、このストロークセンサ３９としては、例えば、リニアポテンショメータを採用することができる。
【００２５】
３．油圧回路の制御構造
(3-1)コントロールユニット９０の全体構成
このような自走式破砕機１は、図２に示されるコントロールユニット９０によって制御される。
このコントロールユニット９０には、前述の各作業機のＯＮ−ＯＦＦスイッチ（ＳＷ）、具体的にはグリズリフィーダ２２、サイドコンベア２３、破砕機３０、排出コンベア５０、磁選機６０、篩７０、および二次コンベア８０の各ＯＮ−ＯＦＦスイッチが設けられ、各スイッチからの信号がコントローラ９１に出力される。ただし、図２では、左右の下部走行体１１用のスイッチを省略してある。
【００２６】
コントローラ９１は、各スイッチからの信号を入力して各作業機１１，２２，２３，３０，５０，６０，７０，８０用のコントロールバルブ１０１〜１０８に制御信号を出力し、それらの駆動状態を切り換える。
一方、グリズリフィーダ２２の油圧モータ２６を除き、各油圧モータ１２，２７，３１，５１，６１，７１，８１への入口側の油圧回路上には、圧力センサ等の検出手段１１０が設けられ、油圧回路中の圧力値がこの検出手段１１０から圧力信号としてコントローラ９１に出力される。
ここで、破砕機３０の油圧モータ３１および左右の下部走行体１１の油圧モータ１２においては、入口側および戻り側の油圧回路上に検出手段１１０が設けられており、油圧モータ１２，３１での正逆両方の駆動中の圧力値を検出できるようになっている。
【００２７】
コントローラ９１は、演算処理装置及び記憶装置を備えたコンピュータとして構成され、各検出手段１１０からの圧力信号に基づいて、各作業機１１，２２，２３，３０，５０，６０，７０，８０に異常が生じているか否かを判定する。コントローラ９１は、異常と判定した場合、コントロールユニット９０に設けられたブザー等の警報装置９２に信号を出力し、異常であることを作業者に知らせるとともに、コントロールバルブ１０２〜１０８に信号を出力して、作業機２２，２３，３０，５０，６０，７０，８０を適宜停止させる。
【００２８】
また、コントローラ９１は、付設される車両モニタ９３上にどの部分に異常が生じているのかを表示させ、稼働情報送受信ユニット９４に対して、異常が生じた箇所を表す識別番号及び異常状態である旨の信号を出力する。
情報出力手段としての稼働情報送受信ユニット９４は、コントローラ９１からの指令に基づいて、コントローラ９１によって行われた動作判定の結果となる稼働情報を外部に無線出力する。尚、図２では図示を略したが、この自走式破砕機１は、ＧＰＳを搭載しており、稼働情報の出力に際しては、自走式破砕機１の現在位置を与える緯度、経度情報を付帯して無線出力するようになっている。
【００２９】
(3-2)コントロールユニット９０による破砕機３０の制御構造
次に、破砕機３０における前記のコントロールユニット９０による制御の構造をより詳細に説明する。
コントローラ９１は、図５に示されるように、プログラムとして実行される、動作判定手段９１１、動作指令手段９１２、回避動作判定手段９１３、及び警報情報受信手段９１４を備えて構成される。
動作判定手段９１１は、破砕機３０の油圧モータ３１の入口側及び戻り側に設けられた圧力センサ等の検出手段１１０からの電気信号に基づいて油圧モータ３１の動作状態を判定する。この動作判定手段９１１は、異常であると判定されたら、その旨の信号を動作指令手段９１２に出力するとともに、稼働情報送受信ユニット９４にも送信する。
動作指令手段９１２は、動作判定手段９１１の結果に基づいて、コントロールバルブ１０４への制御指令を生成し、出力する部分である。具体的には、動作指令手段９１２は、コントロールバルブ１０４のソレノイドを制御指令により動作させてポジションを変更し、油圧モータ３１への圧油供給状態を変更して動作異常を回避させる。
【００３０】
回避動作判定手段９１３は、図３に示されるストロークセンサ３９から出力された検出信号に基づいて、破砕機３０が過負荷状態にあるかどうかを判定する。この回避動作判定手段９１３は、過負荷状態にあると判定された場合、締り嵌め機構付油圧シリンダ３８による回避動作が実施されたと判定する。回避動作判定手段９１３による判定は、コントローラ９１に設けられるメモリ９５内に記録された情報に基づいて行う。
具体的には、メモリ９５内には、図６に示されるように、ストロークセンサ３９のストロークＬと、図３に示される固定歯３２及び可動歯３３の下端部の出口隙間Ｓの大きさとを対応させたテーブル９５１が格納され、出口隙間Ｓの状態に応じて、可動歯３３に作用している負荷状態が通常であるか（○）、閾値を超えているか（△）、過負荷状態となっているか（×）が格納されている。
【００３１】
回避動作判定手段９１３は、このメモリ９５内のテーブル９５１を参照しながら、図７に示されるように、出口隙間Ｓの大きさに応じて過負荷状態となっているかどうかを判定する。
具体的には、回避動作判定手段９１３は、ストロークセンサ３９で検出されたストロークＬの変化がＬ２であり、これに応じた出口隙間Ｓが閾値Ｓ２を超えていると判定されても、ただちに過負荷状態にあるとは判定しない。すなわち、図７のグラフＧ１に示されるように、一定時間Ｔ１の間、過負荷状態が連続したことを条件として過負荷状態にあると判定している。これは、外乱等による誤検出を防止するために行っている。
【００３２】
回避動作判定手段９１３で過負荷状態にあると判定され、締り嵌め機構付油圧シリンダ３８が動作したと判定されたら、回避動作判定手段９１３は、動作指令手段９１２に対してのその旨の信号を出力し、動作指令手段９１２は、この信号に基づいて、コントロールバルブ１０４のポジションを変更して、油圧モータ３１の駆動を停止させる。
また、回避動作判定手段９１３は、回避動作結果を稼働情報送受信ユニット９４に出力し、稼働情報送受信ユニット９４は、その旨の回避動作情報を無線出力する。
【００３３】
稼働情報送受信ユニット９４による回避動作情報の無線出力は、種々のタイミングで設定することができる。
例えば、締り嵌め機構付油圧シリンダ３８による回避動作が行われたタイミングで回避動作情報を無線出力してもよいし、コントローラ９１に付設されるメモリ９５等に回避動作情報を蓄積しておき、回避動作のインターバル時間が所定の閾値以下（頻度大）となった場合に、無線出力してもよい。
警報情報受信手段９１４は、稼働情報送受信ユニット９４を介して警報情報を受信する部分であり、警報情報を受信すると、警報発呼手段としての警報装置９２に制御指令を出力し、警報装置９２に画像、音声等の警報を発呼させる。
【００３４】
４．管理システムの構成
(4-1)管理システムの全体構成
前述された自走式破砕機１の稼働情報送受信ユニット９４から無線出力された回避動作情報は、管理サーバで集約され処理される。すなわち、図８に示されるように、稼働情報送受信ユニット９４から無線出力された回避動作情報は、通信衛星１２１で受信され、通信衛星１２１から衛星地球局１２２、ネットワーク管制局１２３に転送され、ネットワーク１２４を介して、管理サーバ１３０に集約される。
尚、本実施形態においては、通信衛星１２１、衛星地球局１２２、ネットワーク管制局１２３間は、専用通信回線による通信を行っているが、ネットワーク管制局１２３から管理サーバ１３０間を接続するネットワーク１２４は、インターネット等の汎用回線を介して接続される。
また、このネットワーク１２４には、自走式破砕機１が設置された建設現場事務所に設置される現場端末コンピュータ１４０、自走式破砕機１のメンテナンス等を行うサービス会社に設置されるサービス端末コンピュータ１５０が接続されている。
【００３５】
(4-2)管理サーバ１３０の構成
管理サーバ１３０は、図９に示されるように、前述した稼働情報送受信ユニット９４から送信出力された自走式破砕機１の稼働情報、回避動作情報を受信し、蓄積して管理を行い、必要に応じて稼働情報送受信ユニット９４、現場端末コンピュータ１４０、及びサービス端末コンピュータ１５０に情報を配信するものである。具体的には、管理サーバ１３０は、演算処理装置１３０Ａ及び記憶装置１３０Ｂを備えたコンピュータとして構成される。
この管理サーバ１３０は、演算処理装置１３０Ａ上で実行されるプログラムとしての、送受信手段１３１、稼働情報取得手段１３２、回避動作情報取得手段１３３、回避動作回数判定手段１３４、及び報知手段１３５を備え、記憶装置１３０Ｂの記憶領域には、稼働情報データベース１３６及び回避動作情報データベース１３７が確保されている。
【００３６】
送受信手段１３１は、自走式破砕機１に設けられる稼働情報送受信ユニット９４、現場端末コンピュータ１４０、サービス端末コンピュータ１５０との通信を通じて稼働情報を含む種々のデータのやりとりを行う部分である。
稼働情報取得手段１３２は、自走式破砕機１の各部位に設けられた検出手段１１０で検出された情報に基づいて、コントローラ９１が動作判定を行った結果を取得する部分である。取得された情報は、自走式破砕機１の号機番号等の識別情報とともに、稼働情報データベース１３６に蓄積される。
【００３７】
回避動作情報取得手段１３３は、コントローラ９１の回避動作判定手段９１３により判定された回避動作情報を取得する部分であり、取得された回避動作情報は、回避動作情報データベース１３７に蓄積される。
回避動作情報データベース１３７は、回避動作情報取得手段１３３で取得された回避動作情報を蓄積保存する部分であり、各回避動作情報を１つのレコードに記録するテーブル構造を備えている。
この回避動作情報データベース１３７は、例えば、図１０に示されるテーブル１３７Ｔのように、自走式破砕機１の識別情報、現在位置、受信日時からなるレコードを回避動作情報として蓄積したテーブル構造のデータベースを採用することができる。
【００３８】
回避動作回数判定手段１３４は、前述した回避動作情報データベース１３７に蓄積された回避動作情報に基づいて、管理下にある自走式破砕機１がどのような状態で運転されているのかを判定する部分である。この回避動作回数判定手段１３４による判定は、例えば、一定時間又は一定期間内で何回の回避動作が実施されているかに基づいて行うことができ、期間内に回避動作の回数が多いと、回避動作回数判定手段１３４は、その自走式破砕機１が過負荷状態で運転されていると判定する。
【００３９】
報知手段１３５は、回避動作回数判定手段１３４における判定結果に基づいて、ネットワーク１２４を介して現場端末コンピュータ１４０、サービス端末コンピュータ１５０に対して過負荷状態で運転されている状況を報知し、さらに、通信衛星１２１を介して稼働情報送受信ユニット９４に対して過負荷状態である旨の警報情報を送信出力する部分である。
この報知手段１３５による稼働情報送受信ユニット９４に対する警報情報は、自走式破砕機１の警報装置９２を発呼させる旨の指令信号とされる。この警報情報を受信したコントローラ９１の警報情報受信手段９１４は、この指令信号に基づいて、警報装置９２を発呼させ、車両モニタ９３にもその旨を表示させる。
一方、この報知手段１３５による現場端末コンピュータ１４０及びサービス端末コンピュータ１５０への情報の配信に際しては、単に自走式破砕機１が過負荷状態で運転される旨の情報のみならず、どのような状態で運転させるのが望ましいか、また、どのようにすれば過負荷状態を回避できるのか、に関するリコメンド情報を付帯させて配信するのが好ましい。
【００４０】
５．管理システムの作用
次に、前述した自走式破砕機１の管理システムの作用を、図１１に示されるフローチャートに基づいて説明する。
(1)自走式破砕機１の運転中、コントローラ９１の回避動作判定手段９１３は、破砕機３０が作動しているか否かを監視する（処理ＳＴ１）。回避動作判定手段９１３は、破砕機３０が作動していると判定されたら、ストロークセンサ３９からの検出信号により、破砕機３０が過負荷状態にあるかどうかを判定する（処理ＳＴ２）。
【００４１】
(2)ストロークセンサ３９のストロークＬが変化し、これに伴って算出される出口隙間Ｓが所定の閾値Ｓ２を超え、かつその状態が一定時間Ｔ１を超えている場合、回避動作判定手段９１３は、過負荷状態にあると判定し、これに伴い、締り嵌め機構付油圧シリンダ３８が動作したと判定し、動作指令手段９１２にその旨の信号を出力する。動作指令手段９１２は、この信号に基づいて、破砕機３０を停止させる（処理ＳＴ３）。
(3)続けて回避動作判定手段９１３は、回避動作が実施された日時を回避動作情報としてメモリ９５にストアし（処理ＳＴ４）、回避動作情報を稼働情報送受信ユニット９４に出力する。稼働情報送受信ユニット９４は、入力された回避動作情報を、自走式破砕機１の識別情報、現在位置情報等の稼働情報とともに、通信衛星１２１に送信する（処理ＳＴ５）。
【００４２】
(4)管理サーバ１３０の回避動作情報取得手段１３３は、送受信手段１３１で回避動作情報が受信入力されたか否かを判定し（処理ＳＴ６）、回避動作情報が入力されたと判定されたら、回避動作情報を取得し（処理ＳＴ７）、同時に入力される稼働情報の自走式破砕機１の識別情報、現在位置情報とともに、回避動作情報データベース１３７に蓄積する（処理ＳＴ８）。
(5)上記処理による回避動作情報の蓄積が行われている間、回避動作回数判定手段１３４は、定期的に回避動作情報データベース１３７に蓄積された自走式破砕機１の識別情報に応じた回避動作情報を取得し、破砕機３０の回避動作のインターバルがどの程度であるかを演算し、回避動作の発生頻度が高いかどうかを判定する（処理ＳＴ９）。
【００４３】
(6)発生頻度が高いと判定されたら、回避動作回数判定手段１３４は、その旨の信号を報知手段１３５に出力し、報知手段１３５は、これに基づいて、警報情報を生成し、該当する自走式破砕機１の稼働情報送受信ユニット９４に送信出力する（処理ＳＴ１０）。
(7)警報情報受信手段９１４は、稼働情報送受信ユニット９４で警報情報の受信入力があるか否かを監視し（処理ＳＴ１１）、警報情報が受信されたら、警報装置９２を作動させる（処理ＳＴ１２）。
(8)一方、報知手段１３５は、前記の警報情報の送信出力とともに、回避動作情報に、適切な破砕機３０の運転状態や、過負荷状態の回避策等のリコメンド情報を付帯して、現場端末コンピュータ１４０、サービス端末コンピュータ１５０にネットワーク１２４を介して配信する（処理ＳＴ１３）。
【００４４】
本実施形態においては、図３に示されるように、ストロークセンサ３９により締り嵌め機構付油圧シリンダ３８のピストンロッド３８１のストロークＬの変化を検出し、出口隙間Ｓの算出を行っていたが、要するに、締り嵌め機構付油圧シリンダ３８のピストン３８３の動きを検出できる方法であれば、このような方法に限られない。
例えば、図１２に示されるように、可動歯負荷受部３７のレバー３７２の鉛直方向に対する角度Ａを角度センサ３９Ａで計測し、この角度Ａの変化と出口隙間Ｓとの対応をメモリ９５に格納して、出口隙間Ｓを算出するようにしてもよい。角度センサ３９Ａとしては、ロータリポテンショメータを用いることが可能である。
【００４５】
この場合、ロータリポテンショメータの固定電極をピン３７１上に固定し、可動電極をレバー３７２上に固定する。そして、固定電極には基準電圧を掛け、可動電極の電圧の変化を測定することにより、固定電極に対する可動電極の回転位置を検出することが可能となる。
過負荷状態の回避により、締り嵌め機構付油圧シリンダ３８のピストンロッド３８１がシリンダ３８２側に後退すると、これに伴い、レバー３７２が揺動するため、レバー３７２の角度を角度センサ３９Ａによって計測することが可能となる。
【００４６】
コントロールユニット９０には、回転角度Ａと、固定歯３２及び可動歯３３の下端部の出口隙間Ｓの大きさとを対応させたテーブルが格納され、出口隙間Ｓの状態に応じた回転角度Ａの閾値に基づいて、可動歯３３に作用している負荷状態が、通常であるか、閾値を超えているか、過負荷状態となっているかの判定を行うことができる。
このような角度センサ３９Ａによる角度Ａを計測する方法によれば、出口隙間Ｓがリンク機構の姿勢を与える角度Ａに変換されているため、出口隙間Ｓの変化を角度Ａに拡大して検出することができ、回避動作検出における分解能を向上させることができ、回避動作を高精度に検出できる。
【００４７】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分等については、同一符号を付してその説明を省略する。
前述の第１実施形態では、過負荷状態回避手段としては、締り嵌め機構付油圧シリンダ３８を採用し、ストロークセンサ３９からの検出信号に基づいて、締り嵌め機構付油圧シリンダ３８による回避動作が実施されたか否かを判定していた。
【００４８】
これに対して、第２実施形態に係る破砕機２３０は、図１３に示されるように、可動歯３３の背面とフレーム３４との間がトグルプレート２３６によって連結されている。
そして、可動歯３３が過負荷状態となった際には、トグルプレート２３６が優先的に座屈することにより、過負荷状態の回避動作が実施されるように構成されている。
回避動作が実施されたか否かの判定は、トグルプレート２３６上に応力ゲージ２４０を設けておき、この応力ゲージ２４０からの検出信号をコントローラで処理することにより、回避動作が行われたか否かを判定する。
ここで、本実施形態における回避動作が行われたか否かを判定する方法としては、次の２つの方法が考えられる。
【００４９】
１．トグルプレート２３６として通常仕様のものを使用する場合
図１４に示されるように、トグルプレート２３６は、板状の略中央に孔２３６Ａが１つ又は複数形成されている。図１５に示されるように、このようなトグルプレート２３６で応力σ１に至ると座屈が生じる場合、回避動作の判定は、安全係数ｋ（０＜ｋ＜１）を見て、応力σ１よりも小さな応力ｋσ１で回避動作が行われたと判定する。尚、トグルプレート２３６の座屈応力をσ１とした場合、回避動作と判定する際の応力ｋσ１は、０．６〜０．８σ１と設定することができる。
【００５０】
このようにすれば、トグルプレート２３６が実際に座屈しなくても回避動作が行われたと判定して破砕機２３０の作動が停止されるため、回避動作によってトグルプレート２３６を交換することなく、破砕機２３０を復帰させて作動させることができる。
但し、この場合、トグルプレート２３６の座屈応力σ１未満で座屈が生じたと判定しているため、その分作業量が減少することとなる。
【００５１】
２．トグルプレート２３６として通常仕様のものよりも強いものを使用する場合
そこで、図１４に示される通常のトグルプレート２３６よりも、座屈する部分の座屈応力σ２が大きなトグルプレート２３６を採用してもよい。そして、回避動作が行われたか否かの判定は、図１５に示されるように、応力ゲージ２４０で検出される応力が、回避動作を行わせる破砕機２３０の設計上の許容応力σ１に達したときに行えばよい。
この場合、トグルプレート２３６は、例えば、従来のものが、孔２３６Ａが３つ形成されたものであれば、孔２３６Ａの個数を減らしたり、孔を開けないものとすればよい。
【００５２】
このようにすることにより、設計上の許容応力σ１となって初めて回避動作と判定されるため、前述の場合のような作業量の減少が生じることはなく、前述と同様の効果を得ることができる。
本実施形態における上記構成以外の構成は、第１実施形態の場合と同様であり、上記判定は、応力ゲージ２４０からの信号を、コントローラ内の回避動作判定手段で取得することによって行われることとなるので、その説明は省略する。
【００５３】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
前述した第２実施形態では、応力ゲージ２４０は、トグルプレート２３６上に設けられており、このトグルプレート２３６に作用した応力を応力ゲージ２４０によって検出し、信号出力することにより、コントローラの回避動作判定手段による回避動作判定を行っていた。
これに対して、第３実施形態に係る破砕機２５０では、図１７に示されるように、トグルプレート２３６ではなく、トグルプレート２３６を介して可動歯３３に作用した力を支持する反力支持機構としてのトグルピン２５１に応力ゲージ２４０を設けておき、この応力ゲージ２４０で検出された検出信号に基づいて、コントローラの回避動作判定手段により回避動作が行われたか否かを判定する。
【００５４】
この場合、予め可動歯３３を過負荷状態としてトグルプレート２３６を意図的に座屈させ、その際のトグルピン２５１に作用した応力を測定し、測定された応力に基づいて、回避動作を判定する応力を設定すればよい。
このような反力支持機構に応力ゲージ２４０を設ける方法は、前記のトグルプレート２３６のみならず、例えば、図１８に示されるように、偏心駆動軸３５に応力ゲージ２４０に設けてもよい。
このように偏心駆動軸３５に応力ゲージ２４０を設けた場合、破砕機２５０に大きな岩塊Ｆ等が投入されて破砕機２５０の上流側で過負荷状態が生じても、応力ゲージ２４０で確実に過負荷状態を検出することができるという効果がある。
【００５５】
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、次に示されるような変形をも含むものである。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、自走式破砕機、自走式木材破砕機に利用できる他、土質改良機、他の破砕方法による自走式破砕機にも利用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１…自走式破砕機、１１…下部走行体、１３４…回避動作回数判定手段、３０…破砕機、３８…締り嵌め機構付油圧シリンダ、３２…固定歯、３３…可動歯、３５…偏心駆動軸、３９…ストロークセンサ、３９Ａ…角度センサ、９１…コントローラ、９２…警報装置、９４…稼働情報送受信ユニット、１３０…管理サーバ、１３１…送受信手段、１３５…報知手段、１３７…回避動作情報データベース、２３６…トグルプレート、２４０…応力ゲージ、２５１…トグルピン、９１３…回避動作判定手段
【図１】
0005595430.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0005595430.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005595430.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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