(57)【要約】【課題】  建設用作業機械に装着および装脱される機体の稼働時間を測定可能とする。【解決手段】  稼働時間測定装置１は、加速度センサを含む検出部１０３、サンプリング部１０４、演算部１０５、記憶部１０８および電源部１０１等を備えている。加速度センサから送出されるｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に対応する各加速度αx、αｙ、αｚはサンプリング部１０４で所定の時間間隔で抽出される。演算部１０５では加速度αを演算し、かつ、閾値設定部１０６に接待された閾値より大きい場合に送出される稼動検出信号Ｓに基づいて稼働時間を演算する。演算結果は記憶部１０８に保持される。【選択図】  図３
2011140832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械のアタッチメントに設けられ、アタッチメントの稼働時間を測定するアタッチメント稼働時間測定装置において、
電源部と、
取り付けられるアタッチメントの加速度を検出するための検出部と、
前記検出部で検出された加速度を所定の時間間隔でサンプリングする加速度抽出手段と、
前記検出部で検出された加速度が予め設定された閾値より大きい場合のみ取り込む選別手段と、
前記選別手段で取り込まれた加速度およびサンプリングの時間間隔に基づいて前記アタッチメントの稼働時間を積算する演算部と、
前記演算部で演算された前記アタッチメントの稼働時間を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記アタッチメントの稼働時間を送信する無線発信部と、
前記電源部、前記検出部、前記演算部及び前記記憶部を収納するケース部材と、
を具備することを特徴とするアタッチメント稼働時間測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアタッチメント稼働時間測定装置において、さらに、外部から閾値を受信する受信部と、前記受信部で受信した閾値を前記選別手段に設定する閾値設定部を有することを特徴とするアタッチメント稼働時間測定装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載のアタッチメント稼働時間測定装置において、前記アタッチメントは、グラップルであり、前記稼働時間測定装置は建設機械のアームに取り付けられる上部ブラケットの側面の内面側に取り付けられることを特徴とするアタッチメント稼働時間測定装置。
【請求項４】
請求項１または２のいずれかに記載のアタッチメント稼働時間測定装置において、前記アタッチメントは、分割可能なセパレートタイプのブームであり、前記稼働時間側例装置は、前記ブームにおける、他のアタッチメントが装着される境界部の側面内側に取り付けられることを特徴とするアタッチメント稼働時間測定装置。
【請求項５】
請求項１または２のいずれかに記載のアタッチメント稼働時間測定装置において、前記アタッチメントは、テレスコピック式クラムシェルであり、前記稼動時間測定装置は、前記クラムシェルの多段伸縮アームの稼動部であるインナーアームに取り付けられることを特徴とするアタッチメント稼働時間測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建設機械のアタッチメントの稼働時間を測定する稼働時間測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の建設機械は、ブームやアーム及びアームの先端に取り付けられる作業装置（以下、これらを総称してアタッチメントという）を着脱可能として、作業に適したアタッチメントを装着することにより作業を行うことが可能となっている。
アタッチメントが壊れたときにその原因を究明する上で、あるいは部品交換等メンテナンスを行う上で、アタッチメントの稼働時間を確認することは大変重要である。
アタッチメントの稼働時間を検出する装置として、油圧ポンプと油圧シリンダとを接続する油圧管路に油圧センサを装備し、油圧センサからの出力信号をレコーダにより記録してアタッチメントの作業量を検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、油圧センサによらない装置として、エンコーダ装置に、回転検出器、直動検出器、傾斜検出器および加速度検出器などを内蔵し、各検出器からのクロック信号をカウントして実稼働時間を求める装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６０５８０号公報
【特許文献２】特開２００２−１６８６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の装置では、油圧により駆動されない部分、すなわちブームやアーム自体には適用することができない。また、上記特許文献２は、エンコーダ装置の実稼働時間を得るものであり、建設機械等に適用可能なセンサ装置については言及されていない。
建設機械のアタッチメントは、建設機械から着脱可能となっている。そのため、各アタッチメントは建設機械に取り付けられていない時間や異なる建設機械に取り付けられている時間があるため、個々のアタッチメントの稼動時間を測定する装置は開発されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のアタッチメント稼働時間測定装置は、建設機械のアタッチメントに設けられ、アタッチメントの稼働時間を測定するアタッチメント稼働時間測定装置において、電源部と、取り付けられるアタッチメントの加速度を検出するための検出部と、検出部で検出された加速度を所定の時間間隔でサンプリングする加速度抽出手段と、検出部で検出された加速度が予め設定された閾値より大きい場合のみ取り込む選別手段と、選別手段で取り込まれた加速度およびサンプリングの時間間隔に基づいて前記アタッチメントの稼働時間を積算する演算部と、演算部で演算された前記アタッチメントの稼働時間を記憶する記憶部と、記憶部に記憶されたアタッチメントの稼働時間を送信する無線発信部と、電源部、検出部、演算部及び記憶部を収納するケース部材と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、建設機械本体に取り付けられるアタッチメントの稼働時間を、アタッチメントの加速度に基づいて算出して無線で発信するので、例えば、建設機械の各アタッチメントの実稼動時間を容易に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明の稼動時間測定装置が取り付けられた建設機械の実施形態１を示す側面図である。
【図２】図１に図示された建設機械のグラップルを上方からみた平面図である。
【図３】この発明の稼働時間測定装置のブロック回路図である。
【図４】この発明の稼働時間測定装置の稼働時間を演算する方法を説明するためのものであり、機体の加速度とサンプリングタイムとの関係を示す図である。
【図５】この発明の稼動時間測定装置が取り付けられた建設機械の実施形態１の変形例１を示す側面図である。
【図６】図５の要部拡大側面図である。
【図７】図６の要部を背面からみた図である。
【図８】本発明の実施形態２としての稼働時間測定装置システムを説明するための図である。
【図９】図８に図示された稼働時間測定システムにおける実施形態２としての稼働時間測定装置のブロック回路図である。
【図１０】図８に図示された稼働時間測定システムにおけるパーソナルコンピュータのブロック回路図である。
【図１１】図５の建設機械に異なるアタッチメントが装着され、油圧ショベルとされた作業機械の側面図である。
【図１２】この発明の実施形態３の稼働時間測定装置が取り付けられたクラムシェルを有する作業機械を示す側面図である。
【図１３】この発明の稼働時間測定装置実施形態３のブロック回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施形態１）
以下、この発明の稼働時間測定装置およびその測定装置を取り付けた建設用機機械の実施形態１について説明する。図１は、グラップルを有する建設用の作業機械のグラップル付近の側面図であり、図２は、図１のグラップルを上方からみた平面図である。
グラップル１０は、作業機械のフロントの一部であるアーム４０の先端に取り付けられる上部構造体２０と、上部構造体２０に旋回可能に取り付けられた旋回装置３０を有する。上部構造体２０は一対の上部ブラケット２１を有する。各上部ブラケット２１は、上部ブラケット２１に対して垂直に取り付けられた第１のリブ２２および上部ブラケット２１に対して傾斜する角度で取り付けられた第２のリブ２３によって支持されている。
【０００９】
一対の上部ブラケット２１の上部側には、それぞれ、貫通孔２７、２８が形成されており、貫通孔２７、２８にピン４１、４２を挿通することにより、グラップル１０がアーム４０に取り付けられている。
上部構造体２０の底面側には、旋回装置３０を駆動するための油圧モータ２５が取り付けられている。旋回装置３０は薄い円筒形状を有し、図示はしないが、内壁側面にギヤが設けられている。油圧モータ２５の回転軸には、旋回装置３０のギヤに噛合する小径ギヤ（図示せず）が取り付けられている。このため、油圧モータ２５を駆動して小径ギヤを回転することにより旋回装置３０がセンタージョイント２４（図２参照）を中心として旋回される。
【００１０】
旋回装置３０の下部には、下部フレーム３１が取り付けられている。下部フレーム３１には、複数の爪３５が、ピン３２を軸として回動可能に取り付けられている。３３は各爪３５をピン３２を軸として開閉するための油圧シリンダであり、各油圧シリンダ３３は、その上部に設けられたガード部材３４により土砂や建築物の破片から保護されている。
図２において、３７、３８は、それぞれ、油圧モータ２５および油圧シリンダ３３に作動油を供給する配管である。
【００１１】
上部構造体２０の一方の上部ブラケット２１の側面内側には稼働時間測定装置１が取り付けられている。稼動時間測定装置１は、詳細は後述するが、金属製等により形成された堅牢なケース部材内に、グラップル１０の稼働時間を算出して記憶し、無線によって外部に送信するための各回路部が収納されている。稼動時間測定装置１は一方の上部ブラケット２１の側面の内面側に、ボルトおよびナット等の締結部材あるいは磁石等により取り付けられており、土砂や、建築物の破片などから保護されるようになっている。
【００１２】
グラップル１０は、上部ブラケット２１に設けられた一方の貫通孔２７がピン４１によりアーム４０の先端に取り付けられ、他方の貫通孔２８がピン４２により、油圧シリンダ（図示せず）のシリンダロッド４３に連結された連結部材４４に取り付けられている。
このため、油圧シリンダのシリンダロッド４３を往復移動することによりピン４１を軸として、図１において時計方向および反時方向に回動される。また、アーム４０は、図示しないが、作業機械の走行体の走行および走行体に旋回可能に設けられた旋回体の旋回と共に二次元的に移動する。したがって、稼働時間測定装置１は、図１に図示されるｘ方向、ｙ方向およびｚ方向に移動する三次元運動を行うことになる。
【００１３】
図３は、稼働時間測定装置１の回路図である。稼働時間測定装置１は、電源部１０１、制御部１０２、検出部１０３、サンプリング部１０４、演算部１０５、閾値設定部１０６、比較回路１０７、記憶部１０８および送受信部１０９を有する。
電源部１０１は、一次電池または二次電池を含み、制御部１０２および他の回路部に駆動電圧を供給する。制御部１０２は検出部１０３、演算部１０４、記憶部１０８等に制御信号を供給する。検出部１０３は、それぞれ、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に対応する三次元の加速度αx、αｙ、αｚを検出する加速度センサを含んでおり、制御部１０２の制御により、検出した加速度αx、αｙ、αｚをサンプリング部１０４に送出する。サンプリング部１０４はサンプリングクロック発生部とラッチ回路部を含み所定の時間間隔で加速度αx、αｙ、αｚを抽出する。抽出された各加速度αx、αｙ、αｚは制御部１０２により制御されて演算部１０５に入力される。
【００１４】
閾値設定部１０６は予め設定された加速度αの閾値を保持する。移動時間測定装置１が取り付けられたグラップル１０は、作業機械のアームから装脱された状態で運搬されたり、姿勢を変更されたりするため、実際の稼動状態でない場合にも振動が生じる。閾値設定部１０６は、このような実稼動でない加速度運動の時間を測定時間から除外するための閾値を保持するためのものである。閾値は、限定する意味ではないが、例えば、２Ｇ程度である。
【００１５】
比較回路１０７は、演算部１０５から入力される加速度αと、閾値設定部１０６から入力される閾値とを比較し、加速度αの方が閾値より大きい場合に稼動検出信号Ｓを出力し、そうでない場合には稼動検出信号Ｓを出力しない。演算部１０５は、サンプリング部１０４から送出される加速度αx、αｙ、αｚから合成の加速度αを算出する。演算部１０５において算出された加速度αは制御部１０２により制御されて比較回路１０７に送出される。また、演算部１０５は、比較回路１０７から出力される稼動検出信号Ｓに基づいて稼働時間を積算する。積算された稼働時間は制御部１０２に制御されて記憶部１０８に送られる。
【００１６】
記憶部１０８はＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ等のメモリ回路からなり、演算部１０５において積算された稼働時間を記憶保持する。送受信部１０９は記憶部１０８に保持された稼働時間を無線で外部に送信する。また、送受信部１０９は、外部から発信された閾値を受信して、閾値設定部１０６に送出し、閾値設定部１０６に閾値を設定しあるいは設定された閾値を更新する。
上記稼働時間測定装置１の回路部１０１〜１０９は、送受信部１０９のアンテナ（図示せず）を除いて、全て金属製等のケース部材１１０内に収納されている。アンテナ付近に対応するケース部分を電波の送受信に支障のない部材で形成すれば、アンテナを含め、全ての回路部をケース部材１１０内に収納することが可能である。
【００１７】
次に、本発明の稼働時間測定装置１により稼働時間を測定する動作について説明する。
図示しない走行体を走行させ、または旋回体を旋回させたり、アーム４０を上下に駆動したり、シリンダロッド４３を往復動作させて、グラップル１０をピン４１を中心に回動させたりすることにより、グラップル１０に取り付けられた稼働時間測定装置１が三次元上の動きをする。これにより、検出部１０３に設けられた加速度センサから、それぞれ、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に対応する三次元の加速度αx、αｙ、αｚが出力される。各加速度αx、αｙ、αｚは制御部１０２に制御されてサンプリング部１０４に送出される。サンプリング部１０４では所定の時間間隔で各加速度αx、αｙ、αｚを抽出する。抽出された各加速度αx、αｙ、αｚは制御部１０２に制御されて演算部１０５に入力される。演算部１０５では入力された各加速度αx、αｙ、αｚから演算によって合成の加速度αを算出する。算出された加速度αは比較回路１０７に送出されて閾値設定部１０６から送出される閾値と比較され、加速度αが閾値より大きい場合には稼動検出信号Ｓを演算部１０５に送出する。
【００１８】
演算部１０５では稼動検出信号Ｓとサンプリング部１０４で発生されるサンプリングクロックの時間間隔に基づいて、稼働時間測定装置１、換言すれば、グラップル１０の稼働時間を算出する。算出された稼働時間は記憶部１０８に送出され保持される。このように、演算部１０５により稼働時間が積算され、積算された稼働時間が記憶部１０８に保持される。
記憶部１０８に保持された稼働時間は送受信部１０９に送出され、無線信号として外部に発信される。
なお、送受信部１０９は外部からの信号を受信して、閾値設定部１０６に設定された閾値を更新することができる。
【００１９】
図４は、ｘ軸方向の加速度αx（点線で示す）と、演算部１０５で算出された合成の加速度α（実線で示す）のサンプリングタイミングを示す特性図である。
図４では、検出部１０３から出力される加速度の中、ｘ軸方向の加速度αｘのみが図示されているが、合成の加速度αは、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に対応する三加速度αx、αｙ、αｚを合成したものである。合成の加速度αは、サンプリングタイミングの時間間隔Δｔ＝ｔnーｔn-1毎に抽出される。合成の加速度αがサンプリングされるタイミングｔ1、ｔ2、---、ｔn、ｔn-1において、閾値α0より大きい場合のみ比較回路１０７から稼動検出信号Ｓが送出される。加速度αが閾値α0より小さい場合には稼動検出信号Ｓが送出されず、稼働時間として積算されることはない。例えば、図４において、ｔ3とｔ4の間の時間においてｘ方向の加速度αxだけでも閾値α0超えているが、この時間はサンプリングタイミングではないので稼働時間を積算するうえでは無視される。要は、サンプリングタイミング時における合成加速度αが閾値α0より大きい場合のみ稼働時間として積算されるのである。
稼働時間Ｔsは、閾値α0を超えている回数をｍとすると、
【００２０】
Ｔs＝ｍ＊Δｔ＝ｍ＊（ｔnーｔn-1）
により算出される。
このように、検出部１０３に設けられた加速度センサから出力される各加速度αx、αｙ、αｚを所定の時間間隔で抽出し、合成の加速度αを演算するので、消費電力の低減を図ることができ、稼働時間測定装置１の長寿命化を図ることができる。限定する意味でなく、一例として示せば、Δｔは、数十秒〜数分程度とすることができる。
【００２１】
以上の通り、実施形態１に示された稼働時間測定装置１は、三次元の加速度センサによりグラップルの稼動状況を検出し、アタッチメントの稼働時間を積算することができる。加速度センサより送出された加速度は閾値によって稼動状態の場合のみ積算されるので測定時間が正確となる。
一次または二次電池を含む電源部をケース部材内に収納しているので、取り付けられたグラップルが作業機械から装脱されても、積算した稼働時間を記憶保持することができる。また、他の作業機械に装着された場合でも、総稼働時間の積算が容易である。稼働時間を無線で送信するので、配管や油圧モータ等が配置された複雑な場所に取り付けても稼働時間測定装置１の配線を検討する必要がない。この場合、配管や油圧モータ等が配置された複雑な場所に取り付けることにより、配管や油圧モータが、土砂や建築物の破片からの保護部材となるという効果を奏する。
【００２２】
また、加速度センサからの加速度を所定の時間間隔で抽出して稼働時間を演算するので、稼働時間測定装置の長寿命化を図ることができる。合わせて、殆どグラップルに取り付けたままでよいので、交換の手間が懸からないようにすることができる。また、稼働時間測定装置１は上部ブラケット２１の側面の内面側に取り付けられているので、建築物の破片等による損傷等から稼働時間測定装置１を守ることができる。
【００２３】
なお、上記実施形態において、各加速度αx、αｙ、αｚから算出された合成の加速度αを閾値α0と比較して稼働時間検出信号Ｓを発生する場合で説明したが、各加速度αx、αｙ、αｚ毎に閾値αx0、αｙ0、αｚ0を設定するようにしてもよい。この場合、各加速度αx、αｙ、αｚの中の１つでも対応する閾値αx0、αｙ0、αｚ0を超えたら稼働時間として積算するようにしてもよく、複数の加速度が対応する閾値を超えた場合に稼働時間として積算するようにしてもよい。
【００２４】
（実施形態１の変形例１）
図１および図２では作業機械のアーム先端に装着したグラップルなどのアタッチメントに稼働時間測定装置を取り付けた。変形例１では、稼働時間測定装置を建設機械の中間アームやエクステンションアームなどのアタッチメントに取り付ける場合で説明する。
図５は、建設機械５０の側面図を示す。建設機械５０は、走行体５１に旋回可能に搭載した旋回体５２を有する。旋回体５２の運転室５３側には基部ブーム５４が設けられている。基部ブーム５４は、エンジンまたは電動モータ（図示せず）により駆動される油圧ポンプ（図示せず）から供給される作動油により制御されるブームシリンダ７１の動作に伴って傾動される。基部ブーム５４は基本的には旋回体５２から装脱されることはなく、基部ブーム５４の稼働時間は、油圧ポンプとブームシリンダ７１とを接続する配管の中間に設けられた油圧センサ（図示せず）によって算出される。
【００２５】
基部ブーム５４の上部には中間ブーム５５が装着されている。中間ブーム５５は、建設機械の高さを高くするものである。中間ブーム５５は基部ブーム５４と共に傾動し、中間ブーム５５のみを傾動する油圧シリンダはない。中間ブーム５５の上部には第１アーム５６が装着されている。第１アーム５６の上部には第２アーム５７が装着されている。第１アーム５６と第２アーム５７との間には、第２アームシリンダ７２が設けられている。第２アームシリンダ７２は、第１アーム５６に対して第２アーム５７を傾動させる。第２アーム５７上部には第３アーム５８が装着されている。第２アーム５７と第３アーム５８の間には第３アームシリンダ７３が設けられている。第３アームシリンダ７３は、第２アーム５７に対して第３アーム５８を傾動する。第３アーム５８の上部にはチルトシリンダ７４が設けられている。チルトシリンダ７４は、第３アーム５８の先端に装着される作業装置（図５においては図示されていないが例えば破砕機等）を傾動する。
【００２６】
図６は、図５に図示された中間ブーム５５およびその近辺の拡大側面図であり、図７は、図６に図示された中間ブーム５５の一部を背面から見た図である。
上述した如く、中間ブーム５５には、該中間ブーム５５を傾動するための油圧シリンダは設けられていない。従って、中間ブーム５５単独の稼働時間を測定するための油圧センサを設けることはできない。中間ブーム５５は、作業の仕様に応じて基部ブーム５４から装脱されることがあるので、基部ブーム５４に対して設けられた油圧センサから算出される稼動時間は、中間ブーム５５の稼働時間とは必ずしも一致する訳ではない。
【００２７】
そこで、図６および図７に図示されるように中間ブーム５５の背面に加速度センサを有する稼働時間測定装置１が取り付けられている。稼働時間測定装置１は実施形態１で説明したものと同様である。稼働時間測定装置１は、中間ブーム５５の上方に取り付けられる油圧シリンダや油圧モータ等の油圧アクチュエータに作動油を供給するための多数の配管６１の間における中間ブーム５５の背面に取り付けられている。
従って、本発明の稼働時間測定装置１を中間ブーム５５等のアタッチメントに取り付ける場合においても、グラップル１０等の作業機に取り付けた場合と同様の効果を奏することができる。
【００２８】
（実施形態２）
変形例１において、稼働時間測定装置１を、中間ブーム５５の高さ方向のほぼ中間部に配したが、図８に図示するように、第１アーム５６（図５参照）が装着される境界付近に取り付けてもよい。中間ブーム５５は、図示はしないが、断面矩形枠形状を有しており、稼働時間測定装置１（または２）は、第１アーム５６が係止する係止部材６２の側方における中間ブーム５５の側面内側に取り付けられている。すなわち、上述した如く、この実施形態における建設機械では、アタッチメントである各ブームが分割可能なセパレートタイプであり、実施形態２においては、稼働時間測定装置１は、中間ブーム５５における、他のアタッチメントである第１アーム５６が装着される境界部の側面内側に取り付けられている。この場合、稼働時間測定装置１は外部に露出していないため、上方のビル等を破砕した際に落下するコンクリート塊により受ける損傷から稼働時間測定装置１を守ることができる。
図８において、稼働時間測定装置１において積算された中間ブーム５５の稼働時間に関する情報は、サービスマンが携帯するパーソナルコンピュータ８０により受信して、表示部８１において視認することができる。パーソナルコンピュータ８０から加速度の閾値α0を稼動時間測定装置１に送信して閾値設定部１０６に設定された閾値を変更することが可能である。
また、稼働時間測定装置に稼働時間の積算部を設けず、パーソナルコンピュータ８０に稼働時間を積算する回路部を設けるようにすることもできる。このような稼働時間測定システムについて説明する。
【００２９】
（稼動時間測定システム）
図９は稼働時間測定装置２の回路図であり、図１０はパーソナルコンピュータ８０の回路図である。
稼働時間測定装置２は、電源部２０１、制御部２０２、検出部２０３、サンプリング部２０４、記憶部２０８および送受信部２０９を有する。
一方、パーソナルコンピュータ８０は、電源部３０１、制御部３０２、送受信部３０３、演算部３０４、閾値設定部３０６、比較回路３０７、記憶部３０８および表示駆動部３０９を有する。
【００３０】
稼働時間測定装置２の動作を説明する。
検出部から出力されるｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に対応する三次元の加速度αx、αｙ、αｚは、サンプリング部２０４において、所定の時間間隔で抽出される。抽出された各加速度αx、αｙ、αｚは記憶部２０８に保持される。そして、次に説明するパーソナルコンピュータ８０かた稼働時間の送信要求が送受信部２０９において受信されると、デジタル信号として送受信部２０９に送出され、送受信部２０９から無線で送信される。稼働時間測定装置２における電源部２０１は実施形態１の場合と同様、電池を含むもので、制御部２０２および各回路部に駆動電圧を供給する。また、制御部２０２は、各回路部が上述した動作をするように制御する。
【００３１】
パーソナルコンピュータ８０の動作を説明する。
送受信部３０３は稼働時間測定装置２から所定の時間間隔ごとに送信されるｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に対応する三次元の加速度送受信部２０９受信して演算部３０４に送出する。演算部３０４では、各加速度αx、αｙ、αｚを合成した加速度αを算出する。算出された加速度αは比較回路３０７に送出される。比較回路で３０７では、送出された加速度αを閾値設定部３０６に設定された閾値と比較して、加速度αが閾値より大きい場合のみ稼働検出信号Ｓを発生し、演算部３０４に送出する。演算部３０４では、稼動検出信号Ｓに基づいて稼働時間を積算し、積算結果を記憶部３０８に記憶保持する。記憶部３０８に記憶保持された稼働時間は表示駆動部３０９で表示される。パーソナルコンピュータ８０の電源部３０１は各回路部に駆動電圧を供給し、制御部３０２は、各回路部が上述した動作するように制御する。
【００３２】
実施形態２において、稼働時間測定装置２の記憶部２０８にはサンプリング部２０４から送出される加速度αx、αｙ、αｚを記憶する場合で説明した。この場合、記憶部には、加速度αx、αｙ、αｚそれぞれに対応する閾値αx0、αｙ0、αｚ0を設定し、比較回路により加速度αx、αｙ、αｚが対応する閾値αx0、αｙ0、αｚ0を超えた回数を記憶するようにしてもよい。
実施形態２の稼働時間測定装置２においても、実施形態１の稼働時間測定装置１と同様な効果を有する。特に、実施形態２では、稼働時間の演算を稼働時間測定装置２の外部装置で行い、サンプリングタイム毎に検出部２０３からそう出される加速度αx、αｙ、αｚを記憶保持するだけなので、さらに、消費電力を低減することができる。
なお、実施形態１における稼働時間測定装置１に関しても、稼働時間測定装置２とすることが可能である、その場合にも、パーソナルコンピュータ８０を用いて稼働時間を演算することができる。
【００３３】
（実施形態１および２の変形例２）
図１１は実施形態１および２の変形例２である。この変形例２では、図５に図示された油圧ショベル５０の中間ブーム５５およびその上方に装着されている各アームを装脱して、代わりに、第４アーム６５および第５アーム６６を装着したものである。また、第５アーム６６の先端には、破砕機とは異なるアタッチメントであるバケット７５が装着されている。第４アーム６５には、第５アーム６６を傾動する第５アームシリンダ７６が設けられている。第５アーム６６には、バケット７５を傾動するバケットシリンダ７７が設けられている。この油圧ショベル７０の場合には、第４アーム６５の背面に稼働時間測定装置１または２が取り付けられている。
【００３４】
（実施形態３)
図１２は本発明の実施形態３を示すテレスコピック式クラムシェルの側面図である。
このクラムシェル４００は、下部走行体４０１と、下部走行体４０１の上部に旋回可能に連結された上部旋回体４０２と、上部旋回体４０２にブームシリンダ４１０Ｃによって起伏動可能に取り付けられたブーム４１０と、ブーム４１０の先端にアームシリンダ４２０Ｃによって揺動可能に取り付けられ、さらに、図示はしないが、油圧シリンダおよびワイヤロープによって伸縮駆動される多段伸縮アーム４２０と、多段伸縮アーム４２０の先端に取り付けられ、開閉シリンダ４４１によって開閉駆動され、掘削作業を行うクラムシェルバケット４４０から構成される。上部旋回体４０２には、運転室４０３と、不図示のエンジン、油圧源等を収納した機械室４０４と、カウンタウエイト４０５等が設けられている。
【００３５】
多段伸縮アーム４２０は、アウタアーム４２０ｏと、セカンドアーム４２０ｓと、インナアーム４２０ｉとからなる３段構成の可動部を備えたテレスコピックアームである。インナアーム４２０ｉはセカンドアーム４２０ｓの内側に、セカンドアーム４２０ｓはアウタアーム１２０ｏの内側にそれぞれ伸縮可能に挿入されている。インナアーム４２０ｉの先端に取り付けられた一対のブラケット４３０には、ピン４３１を介して開閉可能なクラムシェルバケット４４０が取り付けられる。アウタアーム４２０ｏはブーム１１０に対面する側に一対のブラケット４３２を備えている。このブラケット４３２にピン４３３を挿入することにより、テレスコピックアーム４２０はブーム４１０に揺動可能に取り付けられている。
【００３６】
稼働時間測定装置１Ａは、インナーアーム４２０ｉの先端に取り付けられたブラケット４３０の側面に取り付けられている。このクラムシェル作業機４００は地中深く掘削するものであり、セカンドアーム４２０ｓおよびインナアーム４２０ｉは、ｚ方向の運動のみを主体とし、ｘ方向およびｙ方向の運動は殆ど無い。
【００３７】
図１３は稼働時間測定装置１Ａの回路図である。
稼働時間測定装置１Ａは、検出部１０３Ａに設けられた三次元の加速度センサからｚ方向の加速度αzのみを出力する。検出部１０３Ａは、そのｚ方向がアウタアーム４２０ｏの長軸と一致するようにブラケット４３０に取り付けられている。サンプリング部１０４Ａでは、この加速度αzを所定の時間間隔で抽出し、演算部１０５に送出する。閾値設定部１０６Ａには、ｚ方向の加速度に対する閾値が設定されており、比較回路１０７では、加速度αzと閾値設定部１０６Ａに設定された閾値とが比較される。そして、加速度αzが閾値設定部１０６Ａに設定された閾値より大きい場合のみ稼動検出信号Ｓが演算部１０５に送出され、稼働時間が演算されてそれまでの稼働時間に積算される。
他の回路部の機能および動作は図３に図示される回路図と同様であるので、同一部材に同一の図面番号を付し、説明を省略する。
【００３８】
実施形態３においても実施形態１と同様な効果を奏する。特に、実施形態３ではｚ方向のみの加速度を抽出して稼働時間を演算するので、実施形態１の場合よりも消費電力を低減することができる。また、主たる運動方向のみの加速度を抽出するので、稼働状態の検出において、換言すれば稼動検出信号Ｓの検出において、他の方向の加速度の大きさに影響されることがなく、稼動状態の検出がより正確となる。
【００３９】
なお、実施形態３において、稼働時間測定装置１Ａをブラケット４３０のみに取り付ける場合で示したが、稼働時間測定装置１Ａをセカンドアーム４２０ｓおよびインナアーム４２０ｉに取り付けるようにすることもできる。この場合、セカンドアーム４２０ｓおよびインナアーム４２０ｉには、外側にアームが備えられているので、外側のアームの駆動に干渉しないように各アームの間隙か、あるいは外側のアームに覆われない先端部に取り付ける必要がある。
また、稼働時間測定装置１Ａについて、実施形態２の稼働時間測定装置２のように、パーソナルコンピュータのような外部の装置で稼働時間の演算を行うようにし、稼働時間測定装置１Ａは外部の装置での演算結果を受信して記憶保持するようにしてもよい。
【００４０】
実施形態１および２において、油圧シリンダが設けられないブームやアームだけでなく、油圧シリンダが設けられたブームやアームにも稼働時間測定装置１、１Ａまたは２を設けるようにすることもできる。また、油圧ショベルや掘削機以外の建設機械に本発明の稼働時間測定装置１、１Ａまたは２を設けるようにすることもできる。
その他、本発明のアタッチメント稼働時間測定装置は発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して構成することが可能であり、要は、アタッチメント稼働時間測定装置は、建設機械のアタッチメントに設けられ、アタッチメントの稼働時間を測定するアタッチメント稼働時間測定装置において、電源部と、取り付けられるアタッチメントの加速度を検出するための検出部と、検出部で検出された加速度を所定の時間間隔でサンプリングする加速度抽出手段と、検出部で検出された加速度が予め設定された閾値より大きい場合のみ取り込む選別手段と、選別手段で取り込まれた加速度およびサンプリングの時間間隔に基づいて前記アタッチメントの稼働時間を積算する演算部と、演算部で演算された前記アタッチメントの稼働時間を記憶する記憶部と、記憶部に記憶されたアタッチメントの稼働時間を送信する無線発信部と、電源部、検出部、演算部及び記憶部を収納するケース部材と、を具備するものであればよい。
【符号の説明】
【００４１】
１、１Ａ、２  稼働時間測定装置
１０  グラップル
２１  上部ブラケット
５０  建設機械
５５  中間ブーム
６１  配管
６５  第４アーム
８０  パーソナルコンピュータ
１０１  電源部
１０２  制御部
１０３、１０３Ａ、２０３  検出部
１０４、１０４Ａ、２０４  サンプリング部
１０５、１０５Ａ  演算部
１０６、１０６Ａ  閾値設定部
１０７  比較回路
１０８  記憶部
１０９  送受信部
４００  クラムシェル作業機械
４２０  アウタアーム
４３０  ブラケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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