(57)【要約】      （修正有）【課題】移動作業機械を用いるときの安全の度合いを高める。【解決手段】本発明は、作業機械、特にクローラクレーンまたはクローラ掘削機のための無限軌道駆動アッセンブリ８であって、クローラフレーム２、クローラ軌道３、駆動ホイール４、ガイドホイール１、及びクローラフレーム２に連結した回転ホイールの集合体と、を備え、無限軌道駆動アッセンブリは、回転ホイールの集合体のうち、駆動ホイール及びガイドホイールに接続した外側の回転ホール、及び外側の回転ホイールの間に配置された少なくとも１つの回転ホイールの各々のためのセンサを含むセンサシステム有し、それぞれの回転ホイールを介してクローラ軌道に伝えられる力を、センサを用いて定めることができる。作業機械、特にクローラクレーンまたはクローラ掘削機の下の接地圧の分布を定める方法とステップと、を備える。【選択図】図１
2016169002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械、特にクローラクレーンまたはクローラ掘削機のための無限軌道駆動アッセンブリであって、クローラフレーム（２）、クローラ軌道（３）、駆動ホイール（４）、ガイドホイール（１）、及びクローラフレーム（２）に連結した回転ホイール（５）の集合体と、を備え、
無限軌道駆動アッセンブリは、回転ホイールの集合体のうち、駆動ホイール（４）及びガイドホイール（１）に接続した外側の回転ホール（５ａ、５ｂ）、及び外側の回転ホイール（５ａ、５ｂ）の間に配置された少なくとも１つの回転ホイール（５ｃ）の各々のためのセンサ（６ａ、６ｂ、６ｃ）を含むセンサシステム有し、
それぞれの回転ホイール（５ａ、５ｂ、５ｃ）を介してクローラ軌道（３）に伝えられる力を、前記センサを用いて定めることができる無限軌道駆動アッセンブリ。
【請求項２】
センサ（６）が、回転ホイールの集合体のうちの全ての回転ホイール（５）に備えられている、請求項１に記載の無限軌道駆動アッセンブリ。
【請求項３】
各々の回転ホイール（５）に固有のセンサ（６）が備えられている、請求項１または２に記載の無限軌道駆動アッセンブリ。
【請求項４】
センサシステム（６）は、少なくとも１つの回転ホイール（５）の圧縮荷重に曝される無限軌道駆動アッセンブリ（８）の部材に、少なくともの１つの圧力センサを有する、請求項１から３の何れか１項に記載の無限軌道駆動アッセンブリ。
【請求項５】
少なくとも１つの圧力センサが、それぞれの回転ホイール軸（７）の上方にクローラフレーム（２）の駆動アッセンブリボックスに一体的に設けられ、特に、それぞれの回転ホイール軸（７）に接している、請求項４に記載の無限軌道駆動アッセンブリ。
【請求項６】
圧力センサ（６）が、駆動アッセンブリボックスにおいて、回転ホイール軸（７）の両側に一体的に設けられている、請求項５に記載の無限軌道駆動アッセンブリ。
【請求項７】
作業機械、特にクローラクレーンまたはクローラ掘削機の下の接地圧の分布を定める方法であって、移動作業機械は、少なくとも１つの無限軌道駆動アッセンブリ（８）を有し、
無限軌道駆動アッセンブリ（８）は、クローラフレーム（２）、クローラ軌道（３）、駆動ホイール（４）、ガイドホイール（１）、及びクローラフレーム（２）に連結した回転ホイール（５）の集合体と、を備え、
無限軌道駆動アッセンブリは、回転ホイール（５）の集合体のうち、駆動ホイール（４）及びガイドホイール（１）に接続した外側の回転ホール（５ａ、５ｂ）、及び外側の回転ホイール（５ａ、５ｂ）の間に配置された少なくとも１つの回転ホイール（５ｃ）の各々のためのセンサ（６ａ、６ｂ、６ｃ）を含むセンサシステム有し、
該方法は、回転ホイール（５ａ、５ｂ）について、センサ（６ａ、６ｂ、６ｃ）を用いて、クローラ軌道（３）に伝えられる力を定めるステップと、
定められた力から、作業機械の少なくとも１つの無限軌道駆動アッセンブリ（８）の接地圧分布を定めるステップと、を備える方法。
【請求項８】
許容接地圧が過大になる原因となるクレーン機能を抑制するステップを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
特にクローラクレーンまたはクローラ掘削機である作業機械であって、
請求項１から６の何れか１項に記載の少なくとも１つの無限軌道駆動アッセンブリ、及び／または請求項７または８に記載の方法を実施する作業機械コントローラを備えた作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、クローラクレーンまたはクローラ掘削機といった移動作業機械のための無限軌道駆動アッセンブリに関する。このような無限軌道駆動アッセンブリは、無限軌道駆動アッセンブリを介して地面に伝えられる力を定めるためのセンサを有する。本発明は、接地圧の分布を定めるための方法、及びこの方法を実施する作業機械コントローラにも関する。本発明は、対応する無限軌道駆動アッセンブリ、及び対応する作業機械コントローラを備えた作業機械にも関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、クローラクレーンやクローラ掘削機といった作業機械を確実に用いるため、機械を作動するための許容接地圧、例えば、機械のそばの地面がまだ耐えられる圧力を定めることが必要である。多くの場合、許容接地圧を推定する必要があり、対応するテーブルで規定された許容接地圧のための値は、大まかなガイド値にしかならない場合もある。許容接地圧が過大になるのを防ぐため、機械が実際に真下の地面に及ぼす圧力についての情報を要する。
【０００３】
移動クレーンの場合、例えば、クレーンにより与えられる荷重を計測することにより処理することができ、生成された接地圧を推定することができる。このようにして得られたデータは作業機械コントローラに送られ、作業機械コントローラは、許容接地圧が過大になることの要因となるクレーンの機能をブロックする。このような安全のための手段に関わらず、過去に、許容接地圧が過大になることにより、損傷が生じた場合がある。
【０００４】
ＤＥ２０  ２０１０  ００１  １９２Ｕ１には、クローラフレームのベアリング領域を調整するための手段が、クローラフレームの前領域及び後領域の各々に備えられているクローラ駆動アッセンブリが開示されている。このクローラ駆動アッセンブリでは、当該手段の領域にかけられた力を計測する少なくとも１つの計測システムが提供される。
【０００５】
ＤＥ３７  １１  ２３９  Ｃ２には、荷重をかける及び／または荷重を動かす間、移動クローラ運搬機が確実にチッピングに対抗するための装置が開示されている。この装置では、ベースフレームが、油圧または空圧シリンダを介して駆動アセンブリに接続され、圧力測定装置が、シリンダピストンユニットの作動空間に接続している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、移動作業機械を用いるときの安全の度合いを高めることである。
【０００７】
この目的は、独立クレーム１及び７の主旨によって解決される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、作業機械、特にクローラクレーンまたはクローラ掘削機のための少なくとも１つの無限軌道駆動アッセンブリが提供される。この無限軌道駆動アッセンブリは、クローラフレーム、クローラ軌道、駆動ホイール、ガイドホイール、及びクローラフレームに連結した回転ホイールの集合体と、を備える。この無限軌道駆動アッセンブリは、駆動ホイール及びガイドホイールに接続した外側の回転ホール、及び外側の回転ホイールの間に配置された少なくとも１つの回転ホイールの各々のためのセンサを含むセンサシステムも有する。そして、それぞれの回転ホイールを介してクローラ軌道に伝えられる力を、このセンサを用いて定めることができる。
【０００９】
よって、本発明に係る無限軌道駆動アッセンブリにおいては、もし、少なくとも３つの回転ホイールが提供されれば、センサシステムを用いて、それぞれの回転ホイールを介して、クローラ軌道に現在伝えられる力、及びそれにより、クローラ軌道を介して地面に伝えられる力を正確に測定することができる。もし、クローラ軌道のジオメトリ、例えば、地面に力を加えるのに用いられるベアリング領域が既知の場合、現在の接地圧の分布を推測することができる。
【００１０】
個々の回転ホイールを介して伝達された力を、無限軌道駆動アッセンブリの３つ以上の回転ホイールにより検出する場合だけでなく、全ての回転ホイール及び／または無限軌道駆動アッセンブリの回転ホイールの集合体全体により検出することもできる。センサで監視される回転ホイールの数が増えるにつれて、接地圧分布を定める正確さが増す。後者については、例えば、センサが備えられない回転ホイールを含む領域にわたって挿入する必要はない。
【００１１】
本発明では、少なくとも１つのセンサを用いて、複数の回転ホイールを一緒に監視することもできる。よって、例えば、複数の回転ホイールがグループを形成するように組み合わされ、それぞれのグループを介してクローラ軌道に伝えられた力が、少なくとも１つのセンサで定められる。
【００１２】
本発明のフレームワークにおいて、各回転ホイールに少なくとも１つの固有のセンサを備えることもでき、この場合、それぞれの回転ホイールを介してクローラ軌道に伝えられる力を、センサを用いて検出することができる。個々のセンサが、互いに独立した測定値を提供するので、無限軌道駆動アッセンブリの回転ホイールの集合体にわたって、接地圧の分布を高い精度で定めることができる。
【００１３】
注目すべきことには、本発明では、実際に獲得する接地圧分布について、直接定めることができるだけでなく、現状獲得した接地圧分布について、リアルタイムで獲得することができる。
【００１４】
それぞれの回転ホイール及びクローラ軌道を介して地面に伝えられた圧力を計測するのに適した任意のセンサが、本目的のために考慮できる。例えば、センサが備えられた部材の曲げ応力、捻り応力、引張応力または圧縮応力を検出するセンサを考慮することができる。例えば、本発明に係る無限軌道駆動アッセンブリのセンサシステムでは、少なくとも１つの回転ホイールの荷重に曝される無限軌道駆動アッセンブリの部材に、少なくとも１つのセンサを有することができる。これにより、クローラ軌道の部分は、センサを備え付けることができる。これに加えてまたはその他の例として、無限軌道駆動アッセンブリがクローラ中間部品にボルト付けされたポイント、及び回転ホイールの間の力の経路上の任意のポイントに位置する無限軌道駆動アッセンブリの部材に、センサを備えることもできる。既に述べたように、本発明においては、地面に伝えられる圧力を推測するのに適した任意のタイプのセンサを用いることができる。よって、例えば、１以上のセンサを、圧縮荷重に曝される適合部材に備えることができる。しかし同様に、引張、曲げまたは捻り応力に曝される部材に、対応する引張、曲げまたは捻り応力を測定するセンサを備え付けることもできる。
【００１５】
クレーンによって生成された部材が曝される荷重、及びそれに関連する、少なくとも１つの回転ホイールを介して伝達される荷重を測定することにより、クローラ軌道を介してそれぞれの回転ホイールから地面に伝えられる圧縮力を直接推測することができる。
【００１６】
本発明によれば、センサ、特に圧力センサを、それぞれの回転ホイール軸の上方のクロ−ラフレームの駆動アッセンブリボックスに一体的に備えることができる。このセンサは、特に、それぞれの回転ホイール軸に接触及び／または隣接することができる。
【００１７】
各々の回転ホイールに複数のセンサ、特に圧力センサを備えることもできる。よって、例えば、駆動アッセンブリボックスにおいて、回転ホイールの両サイドの各々にセンサを一体的に設けることができる。
【００１８】
本発明のその他の実施態様は、移動作業機械、特にクローラクレーンまたはクローラ掘削機の下の接地圧の分布を定める方法に関する。この移動作業機械は、少なくとも１つの無限軌道駆動アッセンブリを有し、無限軌道駆動アッセンブリは、クローラフレーム、クローラ軌道、駆動ホイール、ガイドホイール、及びクローラフレームに連結した回転ホイールの集合体と、を備える。無限軌道駆動アッセンブリは、回転ホイールの集合体のうち、駆動ホイール及びガイドホイールに接続した外側の回転ホール、及び外側の回転ホイールの間に配置された少なくとも１つの回転ホイールの各々のためのセンサを含むセンサシステム有する。この方法は、回転ホイールについて、センサを用いて、クローラ軌道に伝えられる力を定めるステップと、定められた力から、作業機械の少なくとも１つの無限軌道駆動アッセンブリの接地圧分布を定めるステップと、を備える。
【００１９】
本発明に係る方法では、上記のような無限軌道駆動アッセンブリを盛り込むことができる。接地圧を定めるためには、力を測定することに加えて、ベアリング領域、例えば、無限軌道駆動アッセンブリの所定のジオメトリを必要とする。本発明に係る方法により得られた現在の接地圧（分布）についての情報に基づいて、法的規制に応じたクレーンの荷重トルクリミットの他のタイプと並んで用いられる荷重トルクリミットを実現できる。本発明に係る方法は、最大許容接地圧を過大にするクレーンの機能を抑制するために提供される少なくとも１つのステップを含むこともできる。
【００２０】
本発明に係る方法の全てのステップは、作業機械コントローラの一部を形成するコンピュータによって実施可能である。
【００２１】
本発明のその他の実施態様は、上記の少なくとも１つの無限軌道駆動アッセンブリ、及び／または上記の作動機械コントローラを含む作業機械、特にクローラクレーンまたはクローラ掘削機に関する。
【００２２】
本発明の好ましい実施態様は、添付の図面に基づいて、以下に説明される。本発明には、ここに示された特徴が、個々に及び適宜組み合わされて含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る無限軌道駆動アッセンブリの１つの実施形態の斜視図である。
【図２】図１による無限軌道駆動アッセンブリの拡大図であって、回転ホイール軸の領域を示す図ある。
【図３】図１による無限軌道駆動アッセンブリの側面図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１から図３に示すように、図示された本発明に係る無限軌道駆動アッセンブリ８の実施形態は、各々が回転ホイール軸７の周りを回転する複数の回転ホイール５（図１に示されていない）を有する。図１の右側に示すように、駆動ホイール４が、無限軌道駆動アッセンブリ８の後端に位置し、一方、図１の左側に示すように、ガイドホイール１が、無限軌道駆動アッセンブリ８の前端に位置する。複数リンククローラ軌道３が、クローラフレーム２の周りに伸びており、駆動ホイール４により駆動する。作業機械の重量による力、及び作業機械により加えられる荷重による力の両方が、クローラフレーム２、回転ホイール軸７、回転ホイール５及びクローラ軌道３を介して、クローラ軌道３の下の地面に加えられる。
【００２５】
図１及び図２に示すように、圧力センサ６が、クローラフレーム２の対応する穴の中の各々の回転ホイール軸７の中央上方に位置する。
【００２６】
図３から明らかなように、図示した実施形態において、クローラフレーム２内において、各々の回転ホイール軸７の両端の上方に、圧力センサ６が備えられている。図３の上図に示すように、無限軌道駆動アッセンブリ８の全ての回転ホイール５のため、それぞれの回転ホイール軸７の上方に、圧力センサ６が備えられている。ガイドホイール１に直接接続された回転ホイール、及びこの回転ホイールに割り当てられた圧力センサが、それぞれ参照番号５ａ、６ａで示され、一方、駆動ホイール４に直接接続された回転ホイール、及びこの回転ホイールに割り当てられた圧力センサが、それぞれ５ｂ、６ｂで示される。外側の回転ホイール５ａ及び５ｂの間に配置された任意のホイール、及びこのホイールに割り当てられた圧力センサが、それぞれ５ｃ、６ｃで示される。参照番号５及び６は、それぞれ任意の回転ホイール及びセンサを示すが、参照番号５ａ及び６ａは、常に、それぞれ、ガイドホイール１に直接接続した最も外側の回転ホイール及び対応するセンサを示し、参照番号５ｂ及び６ｂは、常に、それぞれ、駆動ホイール４に直接接続した回転ホイール及び対応するセンサを示す。参照番号５ｃ、６ｃは、２つの外側の回転ホイール５ａ及び５ｂの間に配置された任意の回転ホイール、及び対応するセンサを示す。
【００２７】
個々の回転ホイール５を介してクローラ軌道３に伝えられた力が、グローラフレーム２をそれぞれの回転ホイール軸７の上方の圧力荷重に曝すことが明らかである。従って、それぞれの回転ホイール軸７の上方に配置された圧力センサ６が、各回転ホイール５について、互いに独立した測定値を提供する。これにより、それぞれの回転ホイール５によりクローラ軌道３に伝えられた力を直接推測することができる。図示した実施形態では、各回転ホイール５が個々のセンサ６を有するので、無限軌道駆動アッセンブリ８を介して下の地面に伝えられる全体的な圧力だけでなく、特に、個々の回転ホイール５が異なる程度で荷重に曝されるとき、無限軌道駆動アッセンブリ８にわたる接地圧の分布も計算することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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2016169002.tif 000008
2016169002.tif 000009
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2016169002.tif 000011
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