特表 2024-544209 自走式作業機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-28

(54)【発明の名称】自走式作業機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/96 20060101AFI20241121BHJP

【ＦＩ】

E02F3/96 L

E02F3/96 C

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024533239

(86)(22)【出願日】2022-10-24

(85)【翻訳文提出日】2024-06-03

(86)【国際出願番号】 FI2022050701

(87)【国際公開番号】W WO2023111383

(87)【国際公開日】2023-06-22

(31)【優先権主張番号】20216294

(32)【優先日】2021-12-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FI

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524210057

【氏名又は名称】アッル・イノベイション・アンド・リサーチ・センター・オサケユフティオ

【氏名又は名称原語表記】ＡＬＬＵ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ Ｏｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100184343

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 茂雄

(74)【代理人】

【識別番号】100197561

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 三喜男

(72)【発明者】

【氏名】ヨンニネン，マルック

(57)【要約】

掘削機などの自走式作業機械は、車輪（５）又は軌道チェーンを備えた下部構造体（４）、及び、垂直軸の周りに３６０度の回転のために下部構造体上に支持された上部構造体（１）を備える。第１関節ブーム（２）は、上部構造体（１）に旋回可能に取り付けられ、第１道具（３）は、第１関節ブームの自由端に取り付けられる。下部構造体（４）は、第２関節ブーム（６）が取り付けられる取付及び旋回アダプタ（８）が取り付けられる。アダプタ（８）は、下部構造体に取り付けられた取付部分（８ａ）と、垂直軸（９）の周りに少なくとも１２０度旋回可能であるように取付部分（８ａ）に取り付けられた旋回部分（８ｂ）であって、水平軸（１１）の周りに旋回可能であるように旋回部分に取り付けられた第２関節ブーム（６）を有する旋回部分（８ｂ）とを備える。第２道具（７）は、第２関節ブーム（６）の自由端に取り付けられる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

掘削機などの自走式作業機械であって、
車輪（５）又は軌道チェーンを備えた下部構造体（４）、
垂直軸の周りに３６０度の回転のために前記下部構造体上に支持された上部構造体（１）、及び
前記上部構造体に旋回可能に取り付けられた第１関節ブーム（２）であって、第１関節ブーム（２）の自由端に取り付けられた第１道具（３）を有する第１関節ブーム（２）を備え、
前記下部構造体（４）は、第２関節ブーム（６）の自由端に取り付けられた第２道具（７）を有する第２関節ブーム（６）が取り付けられた取付及び旋回アダプタ（８）（以下、アダプタ）が取り付けられ、
前記アダプタ（８）は、前記下部構造体に取り付けられた取付部分（８ａ）と、垂直軸（９）の周りに旋回可能であるように取付部分（８ａ）に取り付けられた旋回部分（８ｂ）であって、水平軸（１１）の周りに旋回可能であるように旋回部分に取り付けられた前記第２関節ブーム（６）を有する旋回部分（８ｂ）とを備えた、作業機械において、
前記アダプタの垂直軸（９）の軸線は、前記作業機械の走行方向に前記下部構造体（４）からある距離にあり、前記旋回部分（８ｂ）は前記関節ブーム（６）とともに、前記アダプタの垂直軸（９）の周りに少なくとも１２０度旋回可能であり、
前記作業機械は、前記第２関節ブーム（６）及び／又は前記第２道具（７）の所定の運動を自動的に制御するようにプログラムされたプログラム可能なプロセッサを備える、及び／又は、
前記アダプタ（８）は、電子制御ユニットによって遠隔制御可能である油圧バルブを備えたバルブハウジング（１０）を備え、前記電子制御ユニットを用いて、前記第２関節ブーム（６）及び／又は前記第２道具（７）の運動は、遠隔制御可能である、
ことを特徴とする作業機械。

【請求項2】

前記第２関節ブーム（６）を移動するために必要である油圧駆動力は、前記作業機械を移動するために必要である駆動力又は前記第１関節ブーム（２）を移動するために必要である駆動力と同じ前記作業機械のモータからとられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の作業機械。

【請求項3】

前記アダプタ（８）の取付部分（８ａ）は、前記第２関節ブーム（６）を前記作業機械から取り外すために前記下部構造体（４）のフレームに取り外し可能に取り付けられる、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の作業機械。

【請求項4】

前記第１関節ブーム及び前記第２関節ブーム（２，６）は前記道具（３，７）とともに、前記第１道具（３）が前記第２道具（７）の真上にある相互位置に移動可能である、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の作業機械。

【請求項5】

前記道具（３，７）は、ふるい分け装置又は粉砕ふるい分け装置である、
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の作業機械。

【請求項6】

前記下部構造体（４）は、前記アダプタ（８）が前記下部構造体（４）に取り付けられるときに前記アダプタの入口パイプが案内されて接続される油圧オイルクイックコネクトカプラを有する、又は、前記アダプタ（８）は、前記アダプタ（８）が前記下部構造体に取り付けられるときに前記作業機械の油圧ホースに接続された供給パイプが案内されて接続される油圧オイルクイックコネクトカプラを有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の作業機械。

【請求項7】

前記アダプタの取付部分（８ａ）は、地面に押し付けられるとともに前記作業機械の走行方向から見たときに前記作業機械の中心線から所望の距離まで延びる取り外し可能な支持脚（１７）を備える、
ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の作業機械。

【請求項8】

前記旋回部分（８ｂ）及び前記旋回部分とともにある前記第２関節ブーム（６）は、前記取付部分（８ａ）の垂直軸（９）の周りに少なくとも１８０度旋回可能である、
ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の作業機械。

【請求項9】

前記第１関節ブーム及び前記第２関節ブーム（２，６）は前記道具（３，７）とともに、前記道具が互いにある距離を置いて並ぶ相互位置に移動可能であり、前記道具は、グリッパである、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の作業機械。

【請求項10】

前記アダプタ（８）の反対側に、前記下部構造体（４）は、ラック（１９）が取り付けられ、前記ラック（１９）を用いて、前記作業機械と共に使用するのに適した道具（２０）は、前記作業機械とともに建設現場に輸送可能である、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の対象は、自走式作業機械であって、車輪又は軌道（track）チェーンを備えた下部構造体、垂直軸の周りに３６０度の回転のために前記下部構造体上に支持された上部構造体、及び前記上部構造体に旋回可能に取り付けられた第１関節ブームであって、第１関節ブームの自由端に取り付けられた第１道具を有する第１関節ブームを備え、前記下部構造体は、第２関節ブームの自由端に取り付けられた第２道具を有する第２関節ブームが取り付けられた取付及び旋回アダプタ（以下、アダプタという）が取り付けられ、前記アダプタは、前記下部構造体に取り付けられた取付部分と、垂直軸の周りに旋回可能であるように取付部分に取り付けられた旋回部分であって、水平軸の周りに旋回可能であるように旋回部分に取り付けられた前記第２関節ブームを有する旋回部分とを備えた、作業機械である。一般的に、作業機械は、掘削機であり、道具は、バケットである。

【背景技術】

【0002】

作業機械の一端に掘削機ブームを有し、他端にホイールローダブームを有するバックホーローダは、既知である。それらは、同じ建設現場において両方の機械の作業を実行することを可能にし、すなわち最初に１つの機械、次にもう１つの機械を順番に実行することを可能にし、１つの機械と１人の運転手だけが必要である。同時作業のためにブームの併用は不可能である。

【0003】

１人のオペレーターによって制御される２つの独立した掘削機ブームが掘削機の回転する上部構造体に取り付けられる日立のプロトタイプマシンも知られている。この日立の問題点は、後方から何かを拾い上げるためにブームの一方だけを旋回させるときに、例えば他方のブームがそれとともに回転することである。この２つのブームの配置は、２つのブームが限られた範囲においてのみ個別に使用することができ、他方は、独自の一連のタスクを実行するようにプログラムすることはできない。

【0004】

実開昭５９－８０５６３号公報は、最初に述べられたタイプの作業機械を開示し、そこでは、上部構造体の下の軌道チェーン間にあるアダプタの垂直軸の位置は、垂直軸の周りにおける第２関節ブームの旋回角度を制限する。これは、同時作業のためにブームの組み合わせた使用を困難にするが、前記公報は、そのような示唆はしていない。

【0005】

さらに、米国特許第６０３２０９４号公報は、２つの関節ブームを備えるとともに作業機械が転倒することを防止するためのシステムを有する作業機械を開示する。このシステムは、ブームの位置及び負荷を検出するためのセンサを備えている。システムがセンサからの信号に基づいて転倒する危険を検知する場合、ブームの運動が停止されて警報が発せられる、又はブームが負荷とともに、転倒する危険がない新しい位置に移動される。この機械は、第２ブームを取り外すために下部構造体に取り外し可能に取り付けることができる別個の旋回及び取付アダプタを有していない。代わりに、第２ブームは、上部構造体と下部構造体との間の回転機構に取り付けられ、回転機構の旋回軸は、上部構造体の回転機構の旋回軸と一致する。

【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、以前よりも汎用性のある方法において使用することができ、
以前は不可能であったタスクを実行するように、又はいくつかのタスクの実行を大幅に迅速化及び容易にするように動作可能である、掘削機などの作業機械を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この目的は、添付の請求項１に提示された特徴による本発明によって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に提示されている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

次に、本発明の例示的な実施形態について、添付図面を参照してさらに詳細に説明する。

【0009】

【図1】本発明に係る作業機械の側面図である。

【図2】図１の作業機械の下部構造体と下部関節ブームの上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１及び図２は、車輪５又は軌道チェーンを備えた下部構造体４と、垂直軸の周りに３６０度の回転のために下部構造体上に回転台１８を介して支持された上部構造体１とを備えた、掘削機などの自走式作業機械を示す。第１関節ブーム２は、水平軸の周りに旋回可能であるように上部構造体１に取り付けられ、第１関節ブームの自由端に取り付けられた第１道具３を有する。

【0011】

下部構造体４は、取付及び旋回アダプタ８（以下、アダプタ）が取り付けられ、アダプタに、第２関節ブーム６が水平軸１１の周りに旋回可能であるように取り付けられる。アダプタ８は、下部構造体４に取り付けられた取付部分８ａと、油圧シリンダ１５によって垂直軸９の周りに少なくとも１２０度、好ましくは少なくとも１８０度旋回可能であるように取付部分８ａに取り付けられた旋回部分８ｂとを備える。言い換えれば、旋回部分８ｂ及び旋回部分とともにある第２関節ブーム６は、取付部分８ａの垂直軸９の周りに少なくとも１２０度、好ましくは少なくとも１８０度旋回可能である。シリンダ１５のピストンロッドは、垂直軸９の反対側にある旋回部分８ｂのラグ（lug）１４と係合する。参照番号１６は、シリンダ１５が旋回することができる取付部分８ａ内の空間を示す。

【0012】

油圧シリンダ１５の代替として、垂直軸９の周りの関節ブーム６の回転運動は、旋回部分８ｂの垂直軸９を囲む歯付きリムによって実現され、歯車を介して取付部分の油圧モータ（図示せず）によって回転され得る。

【0013】

関節ブームという用語は、旋回ジョイント１２又は２２を用いて互いに接続された少なくとも２つのブーム部分を有するブームに言及する。３つ以上のブーム部分が存在し、それに応じて２つ以上の旋回ジョイントが存在してもよい。これは、作業機械がより大きい動作範囲を有することを可能にする。さらに、関節ブームは、ブームのリーチを延長することができる延長部品を備えてもよい。第２道具７は、第２関節ブーム６の自由端に取り付けられる。道具３及び７は、バケット、ふるい分け装置、粉砕ふるい分け装置（crushing and screening device）、トング又はジョー（jaw）などのグリッパ（gripper）、衝撃ハンマ、粉砕ジョー、又はカッター粉砕機であってもよい。道具３及び７は、旋回ジョイント２３及び１３によってそれぞれ関節ブームに接続されてもよい。道具３及び７の旋回シリンダは、図示されておらず、油圧ホース又は上部ブームの旋回シリンダも、それらは作業機械においてよく知られた設備であるので、図示されていない。

【0014】

第２関節ブーム６を移動するために必要である油圧駆動力は、作業機械を移動するために必要である駆動力、又は第１関節ブーム２を移動するために必要である駆動力と同じ作業機械のモータからとられる。同じことは、第２関節ブーム６の道具７への駆動力入力に適用する。

【0015】

例えば、１つのブームを用いて通常の方法において使用される掘削機について、アダプタ８の取付部分８ａは、第２関節ブーム６が作業機械から取り外すことができるように下部構造体４のフレームに取り外し可能に取り付けられる。例えば、締結ラグ及びそれに係合可能及びソケット内にロック可能であるフック及び／又はピンなど、取付部分８ａを取り付けるための既知の固定解決策が使用され得る。この実施形態では、下部構造体４は、アダプタ８が下部構造体４に取り付けられるときにアダプタの入口パイプが案内されて接続される油圧オイル（hydraulic oil）クイックコネクトカプラを有することが好ましい。代替的に、アダプタ８は、アダプタ８が下部構造体に取り付けられるときに作業機械の油圧ホースに接続された供給パイプが案内されて接続される油圧オイルクイックコネクトカプラを有する。

【0016】

図１及び図２に示すように、アダプタの垂直軸９の軸線は、作業機械の走行方向において下部構造体４からある距離にある。

【0017】

本発明の好ましい実施形態では、第１関節ブーム及び第２関節ブーム２，６は道具３，７とともに、第１道具３が第２道具７の真上にある相互位置に移動可能である。この実施形態では、道具３，７は一般的には、ふるい分け装置又は粉砕ふるい分け装置である。この場合、上部ふるい分け装置によってふるい分けられた物質は、次の（より小さい）断片（fraction）をふるい分けするための下部ふるい分け装置に直接流れる。これは、例えば、３つの異なる断片、例えば骨材が１つの作業ステップにおいて１つの作業機械を用いて２つの異なるふるい分け装置を使用してふるい分けされることを可能にし、その場合、その組合せは、別個の３つの断片ふるい及びそれに供給する機械、並びに最終の断片をふるいコンベアの下から離れて移動する機械に取って代わる。

【0018】

本発明によるアダプタ８は好ましくは、第２関節ブーム６及び／又は第２道具７の運動が遠隔制御することができる電子制御ユニットによって遠隔制御することができる油圧バルブを備えたバルブハウジング１０を備えている。

【0019】

さらに、作業機械は好ましくは、少なくとも第２関節ブーム６及び／又は第２道具７の所定の運動を自動的に制御するようにプログラムされたプログラム可能なプロセッサを備えている。プログラム可能又はティーチング可能なプロセッサが１つ又は両方の関節ブームの一部又は全ての経路を制御するために使用されるとき、生産性は大幅に向上する。

【0020】

いくつかのタスクでは、作業機械の支持及び安定性の観点から、アダプタの取付部分８ａが、地面に押し付けられるとともに作業機械の走行方向から見たときに作業機械の中心線から所望の距離まで延びる取り外し可能な支持脚１７を備えることが有利である。

【0021】

長い部品を持ち上げる又は支持するために、第１関節ブーム及び第２関節ブーム２，６は道具３，７とともに、道具が互いにある距離を置いて並ぶ相互位置に移動可能であり、道具は、グリッパであることが有利である。２つの関節ブームの道具は、長い部品を２点において保持するために、例えばそれを正しい位置に設置するために使用することができる。さらに、構造物の解体では、２つの関節ブームの道具を使用して部品を取り除くことは、多くの場合、より安全で実行可能である。

【0022】

アダプタ８の反対側に、下部構造体４は、ラック１９が取り付けられ、ラックを用いて、作業機械とともに使用するのに適した道具２０は、作業機械とともに建設現場に輸送可能である。図２に示す道具２０は、衝撃ハンマである。ラック１９は、異なる道具及び作業設備のために適した取付部分を取り付けることができる。ラック１９の形状については、道具固有のマウントを取り付けることができれば、他に要件はない。ラック１９内にある間、道具は、回転する関節ブーム２に直接取り付けられて使用することができる位置にある。特に油圧クイックコネクトカプラを使用するとき、その場合、すべてのオイル流れはまた、同時に接続され、道具輸送ラック１９は、複数の道具が迅速に利用することができるので、有効であることがわかる。関節ブーム６が道具７の油圧駆動のためのクイックコネクトカプラを有する場合、回転する関節ブーム２は、交換するために第２関節ブーム６の道具７をそのリーチ内にもってくるために使用され得る。

【0023】

本発明によるブームの組合せはまた、大量のコンクリート及び骨材が、現場で利用することができる形に狭いスペースにおいて処理される又は一般的な輸送設備において簡単に輸送される必要がある用途にも効果的に使用することができる。この一例は、衝撃ハンマを用いて大きな部品を砕き、その後に結果として生じる小さな部品を粉砕ジョー又はバケット粉砕機を用いて粉砕することである。

【図1】

【図2】

【国際調査報告】