(57)【要約】      （修正有）【課題】製造・組み立ておよび設置・交換の労力とコストを低減したドライブシャフトモジュールを提供する。【解決手段】建設機械の材料コンベヤシステムのためのドライブシャフトモジュール１１に関する。前記ドライブシャフトモジュールは、ドライブシャフト７と、前記ドライブシャフトを少なくとも１つの第１の軸受位置９に保持するように設計された少なくとも１つの第１取り付け部１０とを備える。前記ドライブシャフトが、摩擦溶接によって接合された異なるセグメント７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを備え、かつ前記取り付け部が、前記ドライブシャフトモジュールの全体を組み立て済みの状態で前記建設機械内または前記建設機械上に取り外し可能に固定することが可能となるように、ドライブシャフトに結合されることを特徴とする。【選択図】図３
2014194150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械（１）の材料コンベヤシステム（３）のためのドライブシャフトモジュール（１１）であって、
ドライブシャフト（７）と、
前記ドライブシャフト（７）を少なくとも１つの第１の軸受位置（９）に取り付け可能に構成された少なくとも１つの第１の取り付け部（１０）と、を備え、
前記ドライブシャフト（７）が、摩擦溶接によって接合された異なるセグメント（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）を備え、かつ前記取り付け部（１０）が、前記ドライブシャフトモジュール（１１）の全体を組み立て済みの状態で前記建設機械（１）内または前記建設機械（１）上に取り外し可能に固定することが可能となるように、ドライブシャフト（７）に結合される、
ことを特徴とするドライブシャフトモジュール。
【請求項２】
前記ドライブシャフトモジュール（１１）が、少なくとも１つのさらなる取り付け部（１０）を備え、
前記さらなる取り付け部（１０）も、前記ドライブシャフトモジュールの全体（１１）を組み立て済みの状態で前記建設機械（１）内または前記建設機械（１）上に取り外し可能に固定することが可能となるように、ドライブシャフト（７）に結合される、
ことを特徴とする請求項１に記載のドライブシャフトモジュール。
【請求項３】
少なくとも１つの取り付け部（１０）が、軸受アーム（１９）を備える、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のドライブシャフトモジュール。
【請求項４】
前記ドライブシャフトモジュール（１１）は、１または２以上の前記取り付け部（１０）に加えて、前記ドライブシャフトモジュール（１１）と、前記建設機械（１）の対応する配置（１７）との差し込み可能な結合（１６）のために構成されたデバイス（１５）を備える、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のドライブシャフトモジュール。
【請求項５】
前記ドライブシャフト（７）は、中空シャフトである、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のドライブシャフトモジュール。
【請求項６】
前記ドライブシャフト（７）内に、潤滑デバイス（２０）を備える、
ことを特徴とする請求項５に記載のドライブシャフトモジュール。
【請求項７】
バルク材（１）を処理または運搬する建設機械（１）のための材料コンベヤシステム（３）であって、
前記バルク材を搬送するように構成された１または２以上のコンベヤ（６）と、
前記コンベヤ（６）を駆動するように構成された、前記請求項１〜６のいずれか一項に記載の１または２以上の前記ドライブシャフトモジュール（１１）と、を備える、
ことを特徴とする材料コンベヤシステム。
【請求項８】
１または２以上の前記ドライブシャフトモジュール（１１）は、前記ドライブシャフトモジュール（１１）のそれぞれの搬送方向に対して直交する方向に取り外し可能である、
ことを特徴とする請求項７に記載の材料コンベヤシステム。
【請求項９】
複数のコンベヤ（６）を備え、複数の前記ドライブシャフトモジュール（１１）がそれぞれの取り外し方向（Ｅ）に取り外し可能であり、１つのコンベヤ（６）の前記ドライブシャフトモジュール（１１）の前記取り外し方向（Ｅ）は、他のコンベヤ（６）から離れる側の方向である、
ことを特徴とする請求項７または８に記載の材料コンベヤシステム。
【請求項１０】
１または２以上の前記コンベヤ（６）が、１または２以上のスクレーパベルトである、
ことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の材料コンベヤシステム。
【請求項１１】
前記材料コンベヤシステム（３）は、前記ドライブシャフト（７）を駆動するように設計された動力伝達要素（８）をさらに備える、
ことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の材料コンベヤシステム。
【請求項１２】
前記第１の取り付け部（１０）および前記動力伝達要素（８）が、前記ドライブシャフト（７）の同じ端部に結合している、
ことを特徴とする請求項１１に記載の材料コンベヤシステム。
【請求項１３】
バルク材を処理または運搬するための建設機械（１）であって、
前記建設機械（１）は、請求項７〜１２のいずれか一項に記載の材料コンベヤシステム（３）を備える、
ことを特徴とする建設機械。
【請求項１４】
前記建設機械（１）は、路面仕上げ機またはフィーダである、
ことを特徴とする請求項１３に記載の建設機械。
【請求項１５】
前記材料コンベヤシステム（３、５）が、横送りコンベヤシステム（５）、または縦送りコンベヤシステム（３）として使用可能である、
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載のドライブシャフトモジュール、および、それが用いられている材料コンベヤシステムならびに建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライブシャフトは、建設機械の材料コンベヤシステムにおいて動力およびモーメント伝達のために用いられる。従来のシャフトでは、力を印加する要素や軸受要素、例えば歯車、ベルトディスク、滑り軸受、または転がり軸受は、様々なシャフト−ハブ結合を用いてシャフトに固定される。これらには、例えば、スプラインシャフト歯車装置、圧入、またはキー・スロット結合がある。これらのシャフト−ハブ結合では、製造および組み立てのコストや労力が増大する。修理についても同様に、この従来の構成では交換の手順に大きな労力が必要となる。さらに、シャフトとハブとの間のある一定の相対運動を完全に回避することはできず、これはシャフトの摩耗について不利な影響を与える。
【０００３】
例えば、歯車装置がシャフト−ハブ結合を用いて適用されず、摩擦溶接によって、さらなるシャフト部に軸線方向に結合されたシャフト部として設けられたギヤボックスシャフトが知られている（特許文献１参照）。この構成では、シャフト自体の組み立ておよび製造は容易になるが、設置および交換の手順は容易にはならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ国特許出願公開第１０  ２００６  ０１６  ０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、製造および組み立ての労力／コストおよび設置および交換の労力／コストを低減するために、可能な限り単純化した設計により改良されたドライブシャフトモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１の特徴によって達成される。さらなる有利な発展形は、従属請求項に列記されている。
【０００７】
本発明によるドライブシャフトモジュールは、そのなかに含まれたドライブシャフトが、摩擦溶接によって接合された異なるセグメントを備えることを特徴とする。さらに、取り付け部が設けられる。取り付け部は、組み立て済みの状態の前記ドライブシャフトモジュールの全体が前記建設機械内または前記建設機械上に取り外し可能に固定することが可能となるように、ドライブシャフトに結合される。この構成の利点は、ドライブシャフトモジュールを完全に組み立てられたものとし、その後、受容する側の建設機械または受容する側の材料コンベヤシステムに挿入して、その取り付け部に固定するだけでよいことである。このことは、従来技術と比較して設置の労力が著しく低減することを意味する。ドライブシャフトの製造において、複数個のセグメントを摩擦溶接によって接合することは、いくつかの利点がある。まず、このように固定された結合のみが、ドライブシャフトモジュールの上述の具体化例を実現可能にする。他方、ドライブシャフト自体の製造の労力も低減される。様々なシャフトセグメントが摩擦溶接によって相互に結合されるので、より複雑な結合、例えばスプラインシャフト、圧入、またはキー・スロット結合は必要なくなる。加えて、摩擦溶接による結合によって、個々のセグメントを様々な材料から製造することが可能となる。これらの材料は、硬度、表面硬度、密度、重量、コストまたは腐食および酸化傾向について異なっていてよく、各セグメントの機能に対して最適化できる。
【０００８】
前記ドライブシャフトモジュールが、前記ドライブシャフトモジュール全体を予め組み立てられた状態で前記建設機械内または前記建設機械上に取り外し可能に固定することが可能となるように、前記ドライブシャフトに同様に結合される少なくとも１つのさらなる取り付け部を備えることもできる。これにより、追加の組み立て労力を必ずしも必要とせずにシャフト支持の安定性を高めることができる。
【０００９】
前記第１の取り付け部および／または１または２以上の前記さらなる取り付け部のそれぞれが軸受アームを備えることが好ましい。そのような軸受アームは、配置の柔軟性を高め、かつ組み立てを容易にする。
【００１０】
前記ドライブシャフトモジュールが、１または２以上の前記取り付け部に加えて、前記ドライブシャフトモジュールの前記建設機械の対応する配置への差し込み可能な結合のために構成されたデバイスを備えることは特に有利である。これにより、組み立てをさらに容易にすることが可能となる。
【００１１】
前記ドライブシャフトを中空シャフトとして設計することは有利である。これにより、摩擦溶接による接合を容易にすることができる。さらに、このようにすることで重量を減らすことができる。
【００１２】
中空シャフトとして設計された前記ドライブシャフト内に潤滑デバイスを設けることは特に有利である。これにより、潤滑剤の分配が、前記ドライブシャフトの回転によって促進され、補助される。また、液体の潤滑剤が使用される場合、液体の潤滑剤は、前記ドライブシャフトモジュールの領域から出てくる摩耗物質を押し流す。
【００１３】
中空シャフトとして設計された前記ドライブシャフトを潤滑剤で満たすことも好適となり得る。これは、特に容易に実現することができる潤滑の変形形態である。
【００１４】
本発明はまた、バルク材を処理または運搬する建設機械のための材料コンベヤシステムにも関する。そのような材料コンベヤシステムは、前記バルク材を搬送するように構成された１または２以上のコンベヤと、１または２以上の前記コンベヤを駆動するように構成された、上述した１または２以上のドライブシャフトモジュールとを備える。そのようなドライブシャフトモジュールの使用により、設置および修理または保守のための組み立て労力が両方とも低減するという利点が得られる。このことで、前記建設機械の前記材料コンベヤシステムのダウンタイムを最小とすることができる。
【００１５】
１または２以上の前記ドライブシャフトモジュールは、前記コンベヤのそれぞれの搬送方向に対してある角度をなす方向、好ましくは直角をなす方向に取り外し可能であるのが好ましい。
【００１６】
複数のコンベヤが設けられる場合は、複数の前記ドライブシャフトモジュールがそれぞれの取り外し方向に取り外し可能であり、１つのコンベヤの前記ドライブシャフトモジュールの前記取り外し方向は、別の１つのコンベヤから離れる側の方向であるのが特に好ましい。これにより、例えば相互に近接して動いているスクレーパベルトにおいて、隣接する各コンベヤが妨げにならないために、取り外しが著しく容易になる。
【００１７】
本発明の一変形形態では、前記材料コンベヤシステムの１または２以上の前記コンベヤが、１または２以上のスクレーパベルトである。そのようなスクレーパベルトは、例えば、瀝青質の混合材料を搬送するための路面仕上げ機において使用されることが多い。建設機械におけるそれらのコンベヤとしての使用が価値あるものであることは、何年にもわたる実施において明らかとなっている。
【００１８】
さらに、前記材料コンベヤシステムが、前記ドライブシャフトを駆動するように設計された動力伝達要素をさらに備えることが考えられる。これは、例えば、チェーンまたは異なるタイプのベルトであってもよい。これにより、取り外しの労力をさらに低減することができる。そのような構成は通常、前記ドライブシャフトがモータ等によって直接駆動される場合より容易に取り外すことができるからである。
【００１９】
前記第１の取り付け部および前記動力伝達要素が、前記ドライブシャフトの同じ端部に結合しているのが特に有利である。このようにすることで、ドライブシャフトモジュールの交換のために前記材料コンベヤシステムの一方の側からアクセスすることが十分に可能となる。
【００２０】
本発明は、上述のタイプの材料コンベヤシステムを備える、バルク材を処理または運搬するための建設機械にも関する。
【００２１】
そのような建設機械は、路面仕上げ機またはフィーダであってもよい。
【００２２】
前記材料コンベヤシステムは、横送りコンベヤシステムまたは縦送りコンベヤシステムとして前記建設機械に使用可能である。
【００２３】
以下、本発明の有利な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による材料コンベヤシステムおよび本発明によるドライブシャフトモジュールが取り付けられた、ここでは路面仕上げ機である建設機械を示す図である。
【図２】本発明による材料コンベヤシステムのコンベヤを示す図である。この実施形態では、本発明によるドライブシャフトモジュールによって駆動されるスクレーパベルトである。
【図３】本発明によるドライブシャフトモジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、この実施形態では路面仕上げ機である、建設機械１を示す。移動方向の前部には、建設機械１によって処理されるバルク材を配置できる材料ホッパ２が配設されている。建設機械１が路面仕上げ機である具体的な実施形態では、材料は、通常は道路建設で使用される瀝青質の混合材料である。しかし、本発明はバルク材を運搬または処理するあらゆる機械に適用できるため、例えば砂、砂利、または細砕石などのあらゆる種類のバルク材を運搬および／または処理することができる。
【００２６】
具体的な実施形態では、処理されるべきバルク材が、運転室４の下の材料コンベヤシステム３によって材料ホッパ２から設置場所へ搬送される。その設置場所で、さらなる材料コンベヤシステム５によって移動方向に対して横方向に分配される。したがって、この材料コンベヤシステムは横送りコンベヤシステムと称される。この場合、横送りコンベヤシステムはコンベヤスクリューを用いるシステムである。以下の本発明の実施形態の説明は、第１の材料コンベヤシステム３における実施形態に焦点を当てている。しかし、本発明は、建設機械１の全ての材料コンベヤシステム３、５に適用することができる。
【００２７】
図２は、材料コンベヤシステム３のコンベヤ６を示す。本実施形態では、材料コンベヤシステム３が縦送りコンベヤシステムである。また、路面仕上げ機の材料コンベヤシステムが縦送りコンベヤシステムの場合によくみられるとおり、スクレーパベルトが使用されている。しかし、本発明をドライブシャフトによって駆動される他のコンベヤを用いることも可能である。説明する実施形態ではさらに、例えば並行に隣接する２つのスクレーパベルト等の２つのコンベヤ６が使用されている（図１参照）。しかし、ただ１つのコンベヤを設けること、または３つ以上のコンベヤ６を設けることも可能である。コンベヤ６は、ドライブシャフト７（図２において部分的にのみ図示されている）によって駆動される。そのドライブシャフト７自体は、例えばチェーンである力伝達要素８によって同様に駆動され、この力伝達要素はあらゆる種類のモータ２１、例えば電気モータまたは油圧モータによって同様に駆動される。ドライブシャフト７は、第１の軸受位置９において取り付け部１０によって保持される。軸受位置９は、ドライブシャフト７のただ１つの軸受位置である。しかし、さらなる軸受位置を同様に設けることも可能である。
【００２８】
ドライブシャフト７と取り付け部１０は、以下、図３を参照して説明するドライブシャフトモジュール１１の部分である。図３には、コンベヤ６のためのドライブシャフト７が示されており、ドライブシャフト７は、後で説明するセグメント７ａ、７ｂ、７ｃ、および７ｄを備える。それは、第１の軸受位置９において取り付け部１０によって保持される。ドライブシャフト７と取り付け部１０は、ドライブシャフトモジュール１１全体を、組み立て済みの状態で建設機械１内または建設機械１上に取り外し可能に固定することが可能となるように、第１のころがり軸受１２を介して相互に結合される。このために、取付け部を建設機械１のシャシ１ａにねじ留めするための例えばボルト締め点１３を取り付け部に設けてもよい。しかし、破壊せずに取り外し可能な他のあらゆる結合も考えられる。取り付け部１０とドライブシャフト７との間の結合のために、異なる変形形態も考えられる。図３に示す実施形態では、例えば転がり軸受１２が取り付け部１０に嵌着され、ドライブシャフト７内に接着される。しかし、他のあらゆるタイプの結合、特にねじ留めによる結合も可能である。
【００２９】
図示された実施形態では、ドライブシャフト７は、第２の軸受位置１４にも追加で取り付けられている。可能ではあるが、ここではさらなる取り付け部１０は設けられていない。その代わりに、ドライブシャフト７は建設機械１の対応する配置１７との差し込み可能な結合１６のために構成された第２の軸受位置１４にデバイス１５、例えば第２の転がり軸受を有する。したがって、ドライブシャフトモジュール１１を取り外しまたは交換するために、取り付け部１０はボルト締め点１３においてのみ取り外され、ドライブシャフトモジュール１１が、突出部の面内に向けられたコンベヤ６の搬送方向に対して垂直方向に差し込み可能な結合１６から引き抜かれる。
【００３０】
上述のように、ドライブシャフト７は、摩擦溶接によって接合された複数のセグメント７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを備える。溶接線１８における特徴的な構造により安定性が向上する。この事実のため、および仕上げられた溶接済みシャフトが１つの部分しか構成しないという事実のために、上述のドライブシャフトモジュール１１を設計することが可能となる。図に示す実施形態では、セグメント７ａ、７ｂ、７ｄが歯車セグメントであり、セグメント７ｃは管である。しかし、あらゆる順序と組み合わせでの他のあらゆる種類のセグメントが可能である。セグメント７ａは例えば多角形の要素であってよく、例えば７ｂはスプラインシャフト歯車装置、または他のあらゆる種類のねじであってよい。同様に、所望の用途における軸線方向のセグメント間距離に合わせて、任意の長さの管セグメント７ｃを任意の数設けてもよい。加えて、セグメント（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）は異なる材料から作られたものでもよい。これらは、硬度、表面硬度、密度、重量、コストまたは腐食および酸化傾向について異なっていてよく、各セグメントの機能に対して最適化できる。
【００３１】
取り付け部１０は軸受アーム１９を備える。これにより、ボルト締め点１３を、ドライブシャフト７の軸から離隔して配置させることが可能となる。これで、組み立てを容易にできる。軸受アーム１９は、ボルト締め点１３と軸受位置９とが同様にドライブシャフト７の軸線方向において互いに離隔され得るようにオフセットを有していてもよい。これによっても、制約のある空間条件における組み立てを容易にできる。
【００３２】
ドライブシャフト７は中空シャフトとして設計することができる。これにより摩擦溶接の手順が容易になる。さらに、ドライブシャフト７内に潤滑デバイス２０を配置してもよい。これは、例えば潤滑ニップル又はその他潤滑ラインのシステムである。液体の潤滑剤が使用される場合は、摩耗物質の押し流しも同時に提供できる。しかし、ドライブシャフト７をペースト状の潤滑剤で完全に満たすことも可能である。
【００３３】
本実施形態では、材料コンベヤシステム３は、ドライブシャフトモジュール１１をコンベヤ６の搬送方向に対して直交する方向に延びる取り外し方向Ｅに取り外すことができるように設計する。これは、上述のスクレーパベルト６の実施形態において特に有利である。しかし、代替的形態として、取り外し方向Ｅが、コンベヤ６の搬送方向に対して任意の望ましい角度に延びるものでもよい。
【００３４】
互いに隣接して配置された複数のコンベヤ６の場合、例えば２つのスクレーパベルト６の場合には、コンベヤ６のドライブシャフトモジュール１１の取り外し方向Ｅが、別の１つのコンベヤ６から離れる側の方向であることが有利となる。
【００３５】
各コンベヤ６に対して、１つまたは複数のドライブシャフトモジュール１１を設けてもよい。同様に、各材料コンベヤシステム３に対して、１つまたは複数のドライブシャフトモジュール１１を設けてもよい。具体的な実施形態において、ドライブシャフトモジュール１１の説明は材料コンベヤシステムに関してのみ行ってきた。しかし、建設機械１の他のあらゆる部品を駆動するために、対応する本発明のドライブシャフトモジュール１１を設けることも可能である。このことにより、組み立て、保守、および交換に関する同様の利点を得ることができる。
【図１】
2014194150.tif 000003
【図２】
2014194150.tif 000004
【図３】
2014194150.tif 000005
【外国語明細書】
2014194150.tif 000006
2014194150.tif 000007
2014194150.tif 000008
2014194150.tif 000009
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2014194150.tif 000012
2014194150.tif 000013
2014194150.tif 000014
2014194150.tif 000015
【図１】
2014194150.tif 000016
【図２】
2014194150.tif 000017
【図３】
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