CN108884663A - 挖土机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种挖土机。本发明的实施例所涉及的挖土机(50)具有下部行走体(1)、搭载于下部行走体(1)的上部回转体(3)、安装于上部回转体(3)的挖掘附件、构成挖掘附件的动臂(4)及安装于动臂(4)的振动发电机(D8)。

Description

挖土机

技术领域

本发明涉及一种具备附件的挖土机。

背景技术

已知有如下挖土机：对安装于上部回转体的动臂粘贴过负荷检测用应变仪，且在挖掘作业时通过应变仪检测的负荷信号超出基准值时，抑制向液压缸的工作油的流量(参考专利文献1。)。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-072636号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，专利文献1中并未提及应变仪的供电。通常，蓄电池等电源搭载于上部回转体。因此，为了使粘贴于位于上部回转体的外部的构成要件即动臂的应变仪与其电源连接，需要从动臂向上部回转体延伸的电缆。在该情况下，不得不在沙土、岩石等可能接触的状态下连接电缆，因此容易发生电缆的断线，有可能无法稳定地获取应变仪的输出。

鉴于上述，期待提供一种能够更稳定地获取位于远离连接对象处的电负荷的输出的挖土机。

用于解决技术课题的手段

本发明的实施例所涉及的挖土机具有下部行走体、搭载于所述下部行走体的上部回转体、安装于所述上部回转体的附件、构成所述附件的工作要件以及安装于所述上部回转体、所述下部行走体及所述工作要件中的至少一者的振动发电机。

发明的效果

根据上述方法，提供一种能够更稳定地获取位于远离连接对象处的电负荷的输出的挖土机。

附图说明

图1为本发明的实施例所涉及的挖土机的侧视图。

图2为表示搭载于图1的挖土机的驱动系统的结构例的图。

图3为说明挖掘/装载动作的图。

图4为表示控制器的结构例的图。

图5为表示重量导出处理的流程的流程图。

图6为表示安装于动臂的振动发电机、发送器及应变传感器的配置的图。

图7为表示安装于动臂的振动发电机、发送器及应变传感器的另一配置的图。

图8为连接有图1的挖土机的通信网络的示意图。

图9为表示安装于斗杆的振动发电机、发送器及应变传感器的配置的图。

图10为表示安装于下部行走体的振动发电机、发送器及应变传感器的配置的图。

具体实施方式

首先，参考图1，对作为本发明的实施例所涉及的施工机械的挖土机(挖掘机)50进行说明。图1为挖土机50的侧视图。挖土机50的下部行走体1上，通过回转机构2搭载有上部回转体3。上部回转体3上安装有动臂4。动臂4的前端安装有斗杆5，斗杆5的前端安装有作为端接附件的铲斗6。

作为构成挖掘附件的工作要件的动臂4、斗杆5及铲斗6通过动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9分别被液压驱动，该挖掘附件为附件的一例。

动臂4上安装有动臂角度传感器S1，斗杆5上安装有斗杆角度传感器S2，铲斗6上安装有铲斗角度传感器S3。将动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3统称为“姿势传感器”。

动臂角度传感器S1检测动臂4的转动角度。动臂角度传感器S1例如为通过检测动臂4相对于水平面的倾斜来检测动臂4相对于上部回转体3的转动角度的加速度传感器。

斗杆角度传感器S2检测斗杆5的转动角度。斗杆角度传感器S2例如为通过检测斗杆5相对于水平面的倾斜来检测斗杆5相对于动臂4的转动角度的加速度传感器。

铲斗角度传感器S3检测铲斗6的转动角度。铲斗角度传感器S3例如为通过检测铲斗6相对于水平面的倾斜来检测铲斗6相对于斗杆5的转动角度的加速度传感器。动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3可以为利用变阻器的电位器、检测对应的液压缸的行程量的行程传感器、检测绕连结销的转动角度的旋转编码器等，也可以通过组合加速度传感器与陀螺传感器而构成。

应变传感器S4检测附件的应变。在本实施例中，应变传感器S4为安装于动臂4的内部且检测因动臂4的扩展或压缩而引起的应变的单轴应变仪。其中，应变传感器S4可以为三轴应变仪，也可以为安装于附件的内部的多个部位的多个单轴应变仪，也可以为多个三轴应变仪，还可以为一个或多个单轴应变仪与一个或多个三轴应变仪的组合。应变传感器S4也可以安装于动臂4的外面。

上部回转体3上设有驾驶室10，且搭载有引擎11等动力源及车身倾斜传感器S5。在驾驶室10内设有控制器30、输入装置D1、语音输出装置D2、显示装置D3、存储装置D4及引擎控制器D6，在驾驶室10的外部设有通信装置D5。

车身倾斜传感器S5检测挖土机50的车身的倾斜角度。在本实施例中，车身倾斜传感器S5为检测车身相对于水平面的倾斜角度的加速度传感器。车身的倾斜角度例如也可以从安装于动臂4的上下左右的面各自的内侧的应变仪的输出导出。在该情况下，车身倾斜传感器S5可以被省略。

控制器30为作为进行挖土机50的驱动控制的主控制部发挥功能的控制装置。控制器30由包括CPU及内部存储器的运算处理装置构成。控制器30的各种功能通过由CPU执行容纳于内部存储器的程序来实现。

输入装置D1为用于挖土机50的操作者向控制器30输入各种信息的装置。输入装置D1例如包括设置于显示装置D3的表面的膜片开关。输入装置D1也可以为触控面板等。

语音输出装置D2根据来自控制器30的指令输出各种语音信息。语音输出装置D2例如为与控制器30连接的车载扬声器。语音输出装置D2也可以为蜂鸣器等警报器。

显示装置D3根据来自控制器30的指令显示包括各种信息的画面。显示装置D3例如为与控制器30连接的车载液晶显示器。

存储装置D4存储各种信息。存储装置D4例如为半导体存储器等非易失性存储介质。在本实施例中，存储装置D4存储动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、应变传感器S4、车身倾斜传感器S5等的检测值、控制器30的输出值等。

通信装置D5为控制控制器30与位于控制器30的外部的装置的无线通信的装置。

引擎控制器D6为控制引擎11的装置。在本实施例中，引擎控制器D6控制燃料喷射量等并执行以规定的引擎转速维持引擎11的同步控制。

图2为表示搭载于挖土机50的驱动系统的结构例的图，用双重线表示机械驱动传递线路，用实线表示工作油路，用虚线表示先导管路，用点线表示电控制线路。

挖土机50的驱动系统主要包括引擎11、主泵14L、14R、先导泵15、控制阀17、操作装置26、压力传感器29及控制器30。

引擎11例如为以维持规定的转速的方式动作的柴油引擎。引擎11的输出轴与主泵14L、14R及先导泵15的输入轴连接。

主泵14L、14R为用于通过工作油路向控制阀17供给工作油的装置，例如为斜板式可变容量型液压泵。

先导泵15为用于通过先导管路25向包括操作装置26的各种液压控制设备供给工作油的装置，例如为固定容量型液压泵。

控制阀17为控制挖土机50中的液压系统的液压控制装置。具体而言，控制阀17包括控制主泵14L、14R所排出的工作油的流动的流量控制阀171～176。并且，控制阀17通过流量控制阀171～176，对动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、左侧行走用液压马达1A、右侧行走用液压马达1B及回转用液压马达2A中的一个或多个，选择性地供给主泵14L、14R所排出的工作油。以下，将动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、左侧行走用液压马达1A、右侧行走用液压马达1B及回转用液压马达2A统称为“液压致动器”。

操作装置26为用于操作者操作液压致动器的装置。在本实施例中，操作装置26通过先导管路25，向与液压致动器各自对应的流量控制阀的先导端口供给先导泵15所排出的工作油。向各先导端口供给的工作油的压力(先导压)为与和液压致动器各自对应的操作装置26的操作杆或踏板的操作方向及操作量相应的压力。

压力传感器29为用于检测使用了操作装置26的操作者的操作内容的操作内容检测部的一例。在本实施例中，压力传感器29以压力的形式检测与液压致动器各自对应的操作装置26的操作杆或踏板的操作方向及操作量，并对控制器30输出所检测出的值。操作装置26的操作内容也可以利用电位器等除了压力传感器以外的其它传感器的输出来导出。

中间旁通管路40L为通过配置于控制阀17内的流量控制阀171、173及175的工作油路。中间旁通管路40R为通过配置于控制阀17内的流量控制阀172、174及176的工作油路。

流量控制阀171为控制主泵14L、左侧行走用液压马达1A及工作油罐之间的工作油的流量及流动方向的滑阀。流量控制阀172为控制主泵14R、右侧行走用液压马达1B及工作油罐之间的工作油的流量及流动方向的滑阀。流量控制阀173为控制主泵14L、回转用液压马达2A及工作油罐之间的工作油的流量及流动方向的滑阀。

流量控制阀174为控制主泵14R、铲斗缸9及工作油罐之间的工作油的流量及流动方向的滑阀。流量控制阀175为控制主泵14L、斗杆缸8及工作油罐之间的工作油的流量及流动方向的滑阀。流量控制阀176为控制主泵14R、动臂缸7及工作油罐之间的工作油的流量及流动方向的滑阀。

接着，参考图3对作为挖土机50的动作的一例的挖掘/装载动作进行说明。首先，如图3(A)所示，操作者以在斗杆5及铲斗6打开的状态下铲斗6的前端距挖掘对象成为所希望的高度的方式使上部回转体3回转且使铲斗6下降。在使上部回转体3回转时及使动臂4下降时，操作者通过目视确认铲斗6的位置。通常，上部回转体3的回转与动臂4的下降同时进行。将以上的动作称为动臂下降回转动作，将该动作区间称为动臂下降回转动作区间。

如图3(B)所示，在判断为铲斗6的前端到达所希望的高度的情况下，操作者关闭斗杆5，直至斗杆5相对于地面成为大致垂直。由此，挖掘所希望的深度的土。即，用铲斗6搂取，直至斗杆5相对于地面成为大致垂直。接着，如图3(C)所示，操作者进一步关闭斗杆5及铲斗6，且如图3(D)所示，关闭铲斗6，直至铲斗6相对于斗杆5成为大致垂直。即，关闭铲斗6，直至铲斗6的上缘成为大致水平，且将聚集的土容纳于铲斗6内。将以上的动作称为挖掘动作，将该动作区间称为挖掘动作区间。

接着，如图3(E)所示，在判断为铲斗6关闭状态至相对于斗杆5成为大致垂直的情况下，操作者以关闭铲斗6的状态提升动臂4，直至铲斗6的底部距地面成为所希望的高度。将该动作称为动臂提升动作，将该动作区间称为动臂提升动作区间。继该动作，或与此同时，操作者使上部回转体3回转，且如箭头AR1所示，使铲斗6回转移动至卸土位置。将包括动臂提升动作的该动作称为动臂提升回转动作，将该动作区间称为动臂提升回转动作区间。

提升动臂4直至铲斗6的底部成为所希望的高度，这是因为例如若在对自卸车的货架卸土时不将铲斗6抬起至比货架的高度更高，则会导致铲斗6碰撞货架。

接着，如图3(F)所示，在判断为动臂提升回转动作结束的情况下，操作者打开斗杆5及铲斗6，排出铲斗6内的土。将该动作称为自卸动作，将该动作区间称为自卸动作区间。在自卸动作中，也可以仅打开铲斗6进行卸土。

接着，如图3(G)所示，在判断为自卸动作结束的情况下，操作者如箭头AR2所示那样使上部回转体3回转，并使铲斗6移动至挖掘位置的正上方。此时，与回转同时降低动臂4并使铲斗6下降至距挖掘对象所希望的高度的位置。该动作为在图3(A)中进行说明的动臂下降回转动作的一部分。然后，操作者如图3(A)所示那样使铲斗6下降至所希望的高度，并再次进行挖掘动作以后的动作。

操作者一边重复由上述“动臂下降回转动作”、“挖掘动作”、“动臂提升回转动作”及“自卸动作”构成的循环，一边进行挖掘/装载。

接着，参考图4对控制器30所执行的各种功能进行说明。图4为表示控制器30的结构例的图。

控制器30从动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、应变传感器S4、车身倾斜传感器S5、压力传感器29及输入装置D1等接收信息。

在本实施例中，控制器30通过无线通信，从安装于动臂4的内部的应变传感器S4接收信息。具体而言，利用安装于上部回转体3的通信装置D5，接收与应变传感器S4连接的发送器D7无线发送的信息。

发送器D7向位于应变传感器S4的外部的装置无线发送应变传感器S4的检测值。在本实施例中，发送器D7安装于与应变传感器S4相同的安装对象物即动臂4的内部。发送器D7也可以安装于动臂4的外表面。

应变传感器S4及发送器D7与振动发电机D8连接，并从振动发电机D8中接收电力的供给。

振动发电机D8将振动能转换为电能。在本实施例中，振动发电机D8为电磁感应式发电机，且安装于与应变传感器S4及发送器D7相同的安装对象物即动臂4的内部。其中，振动发电机D8也可以为静电感应式发电机、压电式发电机等。振动发电机D8也可以安装于动臂4的外表面。

控制器30根据所接收的信息及存储于存储装置D4的信息执行各种运算，并根据其运算结果向语音输出装置D2、显示装置D3、引擎控制器D6等输出控制信号。控制器30也可以通过通信装置D5向外部无线发送所接收的信息、运算结果等。

姿势导出部301为检测附件的姿势的功能要件。在本实施例中，姿势导出部301根据由动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3构成的姿势传感器的输出，导出挖掘附件的姿势。姿势传感器也可以包括车身倾斜传感器S5。控制器30也可以通过无线通信从姿势传感器接收信息。具体而言，与应变传感器S4同样地，也可以利用安装于上部回转体3的通信装置D5，接收与姿势传感器连接的发送器D7无线发送的信息。在该情况下，也可以是姿势传感器及发送器D7与振动发电机D8连接，并从振动发电机D8接受电力的供给。

重量导出部302为导出附件所抬起的物体的重量(以下，称为“抬起重量”。)的功能要件。在本实施例中，在满足了规定的导出条件的情况下，重量导出部302根据姿势传感器所检测出的挖掘附件的姿势及应变传感器S4所检测出的挖掘附件的应变，导出抬起重量。

例如，重量导出部302通过将挖掘附件的应变、挖掘附件的姿势、挖掘附件的形状、应变仪的粘贴位置等作为输入关键词并参考对应表来导出抬起重量。对应表为存储挖掘附件的姿势、挖掘附件的应变及抬起重量的对应关系的参考用表，且预先存储于存储装置D4。对应关系根据FEM分析等预先被确定。例如，重量导出部302从对应表中选择最接近当前的挖掘附件的姿势与应变的组合的组合，并将与其选择的组合建立关联并存储的抬起重量的值作为当前的抬起重量来导出。挖掘附件的应变是指挖掘附件中的一个或多个部位中的应变。

重量导出部302也可以通过将与挖掘附件的应变有关的值及与挖掘附件的姿势有关的值代入预先存储的计算式来导出抬起重量。计算式例如预先存储于存储装置D4。

“规定的导出条件”为用于确定重量导出部302导出重量的时刻的条件，例如包括“铲斗6浮起的情况”(第1导出条件)及“自卸动作结束的情况”(第2导出条件)。将“铲斗6浮起的情况”即铲斗6远离地面的情况设为第1导出条件是因为在铲斗6浮起时能够推测为沙土等物体被收容于铲斗6内。将“自卸动作结束的情况”设为第2导出条件是因为在自卸动作结束时能够推测为铲斗6内变空或下落的沙土已完全下落。

控制器30例如在判定为挖掘动作后进行了回转操作的情况下，判定为满足了第1导出条件。这是因为在进行回转操作时能够推测为铲斗6在空中浮起。“挖掘动作后”相当于图3(D)的动作后。控制器30能够根据挖掘附件的姿势及安装于动臂4的内部的应变仪所检测出的挖掘附件的应变，判定是否处于挖掘动作后的状态。并且，控制器30例如在挖掘动作后根据压力传感器29的输出，判定为回转操纵杆被操作的情况下，判定为满足了第1导出条件。控制器30也可以根据粘贴于动臂4的两个侧板各自的内侧表面的两个应变仪的输出，判定是否进行了回转操作。

控制器30可以在判定为动臂4上升为规定的高度以上的情况下，判定为满足了第1导出条件。这是因为在动臂4上升为规定的高度以上时能够推测为铲斗6在空中浮起。具体而言，控制器30也可以在根据动臂角度传感器S1的输出，判定为动臂4上升为规定的高度以上的情况下，判定为满足了第1导出条件。

控制器30也可以在判定为铲斗6关闭至规定角度的情况下，判定为满足了第1导出条件。这是因为铲斗6关闭至规定角度时能够推测为铲斗6在空中浮起。具体而言，控制器30也可以在根据铲斗角度传感器S3的输出，判定为铲斗6关闭至规定角度的情况下，判定为满足了第1导出条件。

控制器30例如在判定为自卸动作中进行了回转操作的情况下，判定为满足了第2导出条件。这是因为在进行回转操作时能够推测为自卸动作已结束。具体而言，控制器30在自卸动作中根据压力传感器29的输出，判定为回转操纵杆被操作的情况下，判定为满足了第2导出条件。

控制器30也可以在满足了第1导出条件之后，判定为铲斗6打开至规定角度的情况下，判定为满足了第2导出条件。这是因为铲斗6打开至规定角度时能够推测为已结束了自卸动作。具体而言，控制器30也可以在根据铲斗角度传感器S3的输出，判定为铲斗6打开至规定角度的情况下，判定为满足了第2导出条件。

重量导出部302也可以在导出了抬起重量的情况下，根据其导出结果向语音输出装置D2、显示装置D3、通信装置D5及引擎控制器D6中的至少一者输出控制指令。例如，重量导出部302可以将与抬起重量有关的信息显示于显示装置D3，也可以通过语音输出装置D2进行语音输出。重量导出部302也可以通过通信装置D5向外部无线发送与抬起重量有关的信息。在抬起重量为规定值以上的情况下，也可以通过引擎控制器D6增大引擎11的输出。

姿势导出部301及重量导出部302也可以通过位于挖土机的外部的外部控制装置实现。与控制器30同样地，外部控制装置为包括CPU及内部存储器的运算处理装置。在该情况下，控制器30通过通信装置D5，向外部控制装置无线发送所接收的信息。应变传感器S4可以通过发送器D7及控制器30的通信装置D5向外部控制装置无线发送检测值，也可以通过发送器D7向外部控制装置无线发送检测值。

接着，参考图5对控制器30导出抬起重量的处理(以下，称为“重量导出处理”。)进行说明。图5为重量导出处理的流程图。控制器30按照规定的控制周期重复执行该重量导出处理。

首先，控制器30的重量导出部302判定铲斗6是否浮起(步骤ST1)。在本实施例中，在挖掘动作后进行了回转操作的情况下，重量导出部302判定为铲斗6浮起。重量导出部302也可以根据液压缸中的工作油的压力，判定铲斗6是否浮起。重量导出部302也可以从动臂操纵杆沿提升方向操作起经过了规定时间(例如2秒钟)之后且在回转操纵杆进行操作之前判定铲斗6是否浮起。这是因为若回转开始，则基于回转惯性力的应变作为噪声发挥作用。

在判定为铲斗6没有浮起的情况下(步骤ST1的“否”)，重量导出部302重复进行铲斗6是否浮起的判定，直至判定为铲斗6浮起。

在判定为铲斗6浮起的情况下(步骤ST1的“是”)，重量导出部302获取挖掘附件的姿势及动臂4的应变(步骤ST2)。在本实施例中，重量导出部302根据姿势传感器的输出，获取姿势导出部301导出的挖掘附件的姿势。并且，根据应变传感器S4的输出，获取动臂4的应变。

然后，重量导出部302导出抬起重量(步骤ST3)。在本实施例中，通过将挖掘附件的姿势及动臂4的应变作为输入关键词并参考存储于存储装置D4的对应表，由此将取入于铲斗6内的沙土等的重量作为抬起重量来导出。

通过该结构，控制器30例如能够按每一挖掘/装载的循环来导出装载于自卸车的沙土等的装载重量(＝抬起重量)。并且，按每一自卸车累加每一循环的装载重量，由此能够将装载于1台自卸车的沙土的总装载重量作为作业量来导出。并且，控制器30经过规定时间累加每一循环的抬起重量，由此能够将每规定时间的挖掘重量作为作业量来导出。因此，控制器30能够更高精度地导出基于挖掘附件的作业量。

在本实施例中，控制器30根据判定为铲斗6浮起的时间点的挖掘附件的姿势及应变传感器S4的输出，导出抬起重量。然而，控制器30也可以根据在一个循环中判定为铲斗6浮起之后的多个时间点的挖掘附件的姿势及应变传感器S4的输出，导出抬起重量。在该情况下，控制器30也可以将在判定为铲斗6浮起之后的多个时间点导出的多个抬起重量的统计值(平均值、最大值、最小值、中间值等)作为最终抬起重量来输出。

控制器30也可以为，无论铲斗6是否浮起，一边持续地获取挖掘附件的姿势及动臂4的应变，一边持续导出抬起重量。在该情况下，控制器30也可以将判定为铲斗6浮起的时间点的抬起重量或判定为铲斗6浮起之后的多个时间点的抬起重量的统计值作为最终抬起重量来输出。

控制器30也可以根据挖掘附件的姿势的变化，判别挖掘作业、法面形成作业、挖地作业之类的作业内容。在该情况下，控制器30将所识别的作业内容与之后导出的作业量建立关联来按每一作业内容导出作业量。

接着，参考图6及图7对动臂4中的应变传感器S4、发送器D7及振动发电机D8的安装位置的例子进行说明。图6及图7均为动臂4的立体图。图中的单点划线表示电力线，图中的虚线表示隐藏线。

在图6所示的实施例中，作为应变传感器S4的应变仪S40安装于动臂缸殻4a与动臂基座4b之间且动臂4的背侧(+Z侧)的金属板的内表面。这是用于检测动臂4的长度方向(挖掘附件的前后方向)的动臂4的应变。具体而言，应变仪S40安装于动臂4的背侧的金属板的内表面的中央部分。其中，应变仪S40可以安装于动臂4的腹侧(-Z侧)的金属板的内表面，也可以安装于动臂缸殻4a与动臂顶端4c之间且动臂4的背侧或腹侧的金属板的内表面。也可以安装于除了中央部分以外的部分。即使应变仪S40安装于动臂4的背侧或腹侧的金属板的内表面，也以能够计算动臂4的长度方向上的拉伸应力及压缩应力的方式被粘贴。应变仪S40也可以安装于位于动臂4的内部的隔板4e的表面等。通过这种方式，应变仪S40与外部环境隔离。应变仪S40也可以为三轴应变仪。在该情况下，应变仪S40能够检测X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的应变。

通过该配置，作为应变传感器S4的应变仪S40例如能够检测利用挖掘附件抬起沙土等时因动臂4的背侧及腹侧的金属板的伸缩而引起的应变。并且，能够检测基于因作用于挖掘附件(动臂4)的抬起载荷而引起的拉伸应力及压缩应力的应变。因此，即使应变仪S40在动臂4的背侧的金属板的内表面仅粘贴有一个的情况下，控制器30也能够导出抬起重量。

发送器D7安装于动臂缸殻4a与动臂基座4b之间且动臂4的背侧(+Z侧)的金属板的内表面。具体而言，发送器D7安装于动臂4的背侧的金属板的内表面的左侧(-Y侧)部分。其中，发送器D7可以安装于动臂4的腹侧(-Z侧)的金属板的内表面，也可以安装于动臂缸殻4a与动臂顶端4c之间且动臂4的背侧或腹侧的金属板的内表面。发送器D7也可以安装于除了左侧部分以外的部分。发送器D7也可以安装于位于动臂4的内部的隔板4e的表面等。通过这种方式，发送器D7与外部环境隔离。

振动发电机D8安装于动臂基座4b的附近。这是因为动臂基座4b的附近比动臂4的其它部位容易发生振动。其中，振动发电机D8例如也可以安装于动臂缸殻4a的附近、支架4d的附近等容易发生振动的其它部位。在本实施例中，振动发电机D8安装于动臂4的背侧(+Z侧)的金属板的内表面，但也可以安装于动臂4的腹侧(-Z侧)的金属板的内表面。振动发电机D8也可以安装于位于动臂4的内部的隔板4e的表面等。通过这种方式，振动发电机D8与外部环境隔离。

在图7所示的实施例中，应变传感器S4由8个应变仪S41～S48构成。应变仪S41～S48以能够计算动臂4的长度方向上的拉伸应力及压缩应力的方式被粘贴。发送器D7及振动发电机D8的配置与图6所示的实施例相同。应变仪S41～S44安装于动臂缸殻4a与动臂基座4b之间且动臂4的背侧(+Z侧)、腹侧(-Z侧)、左侧(-Y侧)及右侧(+Y侧)的各自的金属板的内表面。应变仪S45～S48安装于动臂缸殻4a与动臂顶端4c之间且动臂4的背侧(+Z侧)、腹侧(-Z侧)、左侧(-Y侧)及右侧(+Y侧)的各自的金属板的内表面。应变仪S43、S44、S47、S48安装于动臂4的左侧或右侧的金属板的内表面的中央部分。

在图7的实施例中，8个应变仪全部安装于动臂4的内部，但应变仪可以少于8个也可以为9个以上，也可以安装于除了动臂4的内部以外的位置。例如，所有应变仪也可以安装于斗杆5的内部。多个应变仪也可以分散地安装于动臂4的内部及斗杆5的内部。一个或多个应变仪可以安装于位于动臂4的内部的隔板4e的表面，也可以安装于位于斗杆5的内部的隔板等。通过这种方式，这些一个或多个应变仪与外部环境隔离。

图7的实施例中，利用8个应变仪S41～S48，因此比利用一个应变仪的图6的实施例，能够高精度地检测挖掘附件的应变状态。因此，即使挖掘附件为动作中，也能够高精度地检测挖掘附件的应变状态。

通过以上结构，挖土机50能够从安装于动臂4的振动发电机D8向安装于动臂4的应变传感器S4及发送器D7供给电力，并能够确立应变传感器S4与控制器30之间的无线通信。并且，能够设为不需要应变传感器S4与搭载于上部回转体3的电源之间的电力线、用于向应变传感器S4供给电力的蓄电池等。其结果，能够实时且经长期稳定地实现利用了应变传感器S4的动臂4的应变的计量。

挖土机50将应变传感器S4、发送器D7及振动发电机D8配置于动臂4的内部而使其与外部环境隔离，由此能够更稳定且更可靠地实现作业现场中的利用了应变传感器S4的动臂4的应变的计量。

接着，参考图8对连接有挖土机50的通信网络100进行说明。图8为表示连接有挖土机50的通信网络100的示意图。通信网络100主要由挖土机50、基站21、服务器22及通信终端23构成。通信终端23包括便携式通信终端23a、固定通信终端23b等。基站21、服务器22及通信终端23可分别利用互联网协议等通信协议彼此连接。挖土机50、基站21、服务器22及通信终端23各自可以为一个，也可以为多个。便携式通信终端23a包括笔记本电脑、移动电话、智能手机等。

基站21为接收挖土机50无线发送的信息的固定设施，例如通过卫星通信、移动电话通信、短程无线通信等在与挖土机50之间发送信息。

服务器22为保存且管理挖土机50无线发送的信息的装置，例如为具备CPU、ROM、RAM、输入输出接口等的计算机。具体而言，服务器22通过通信网络100获取并保存基站21接收的信息，并以操作者(管理者)能够根据需要参考该保存的信息的方式进行管理。

服务器22也可以通过通信网络100进行挖土机50的各种设定。具体而言，服务器22也可以对挖土机50无线发送与挖土机50的各种设定有关的值，并变更存储于挖土机50的控制器30中的与各种设定有关的值。

服务器22也可以通过通信网络100向通信终端23发送各种信息。具体而言，可以设为在满足了规定的条件的情况下或根据来自通信终端23的要求，服务器22对通信终端23发送与挖土机50有关的信息，并向通信终端23的操作者传递与挖土机50有关的信息。

通信终端23为能够参考保存于服务器22的信息的装置，例如为具备CPU、ROM、RAM、输入输出接口、输入装置、显示器、扬声器等的计算机。例如，可以设为通信终端23通过通信网络100与服务器22连接，并使操作者(管理者)能够阅览与挖土机50有关的信息。能够设为通信终端23接收服务器22发送的与挖土机50有关的信息，并使操作者(管理者)能够阅览所接收的信息。

在本实施例中，服务器22管理挖土机50无线发送的与挖土机50的作业量有关的信息。因此，操作者(管理者)通过通信终端23，在任何时刻接收并阅览与挖土机50的作业量有关的信息。

接着，参考图9对斗杆5中的应变传感器S4、发送器D7及振动发电机D8的安装位置的例子进行说明。图9为斗杆5的侧视图。图中的单点划线表示电力线。

在图9所示的实施例中，应变传感器S4安装于斗杆缸殻5a与斗杆基座5b之间且斗杆5的背侧(+Z侧)的金属板的内表面。其中，应变传感器S4可以安装于斗杆5的腹侧(-Z侧)的金属板的内表面，也可以安装于斗杆基座5b与斗杆顶端5c之间且斗杆5的背侧或腹侧的金属板的内表面。

通过该配置，应变传感器S4例如能够检测利用挖掘附件抬起沙土等时的因斗杆5的背侧的金属板的伸缩而引起的应变。并且，能够检测基于因作用于挖掘附件(斗杆5)的抬起载荷而引起的拉伸应力及压缩应力的应变。

发送器D7安装于斗杆缸殻5a与斗杆基座5b之间且斗杆5的背侧(+Z侧)的金属板的内表面。其中，发送器D7可以安装于斗杆5的腹侧(-Z侧)的金属板的内表面，也可以安装于斗杆基座5b与斗杆顶端5c之间且斗杆5的背侧或腹侧的金属板的内表面。

振动发电机D8安装于支架5d的附近。这是因为支架5d的附近比斗杆5的其它部位容易发生振动。其中，振动发电机D8例如可以安装于斗杆缸殻5a的附近、斗杆基座5b的附近等容易发生振动的其它部位。在本实施例中，振动发电机D8安装于斗杆5的背侧(+Z侧)的金属板的内表面，但也可以安装于斗杆5的腹侧(-Z侧)的金属板的内表面。

为了与外部环境隔离，应变传感器S4、发送器D7及振动发电机D8中的至少一者可以安装于位于斗杆5的内部的隔板5e的表面等。

通过以上结构，挖土机50能够实现与将应变传感器S4、发送器D7及振动发电机D8安装于动臂4时同样的效果。

接着，参考图10对下部行走体1中的应变传感器S4、发送器D7及振动发电机D8的安装位置的例子进行说明。图10为挖土机50的后视图。图中的单点划线表示电力线。

在图10所示的实施例中，应变传感器S4安装于位于下部行走体1的左侧履带1L与右侧履带1R之间的框架1F的后侧的金属板的内表面。其中，应变传感器S4也可以安装于框架1F的上侧、下侧、前侧、左侧、右侧中的任一侧的内表面。

通过该配置，应变传感器S4例如能够检测利用挖掘附件抬起沙土等时的因框架1F的后侧的金属板的内表面的伸缩而引起的应变。并且，能够检测基于因作用于下部行走体1的弯曲载荷而引起的应力的应变。

与应变传感器S4同样地，发送器D7安装于框架1F的后侧的金属板的内表面。其中，与应变传感器S4同样地，发送器D7也可以安装于框架1F的上侧、下侧、前侧、左侧、右侧中的任一侧的内表面。应变传感器S4及发送器D7各自也可以安装于框架1F的各个内表面。例如，应变传感器S4也可以安装于框架1F的后侧的金属板的内表面，发送器D7也可以安装于框架1F的左侧的金属板的内表面。

与应变传感器S4及发送器D7同样地，振动发电机D8安装于框架1F的内部。在本实施例中，安装于框架1F的内部且靠近回转机构2的框架1F的部位。这是因为比框架1F的其它部位容易发生振动。其中，振动发电机D8例如也可以安装于框架1F的内部且靠近左侧履带1L的框架1F的部位、靠近右侧履带1R的框架1F的部位等容易发生振动的其它部位。

通过以上结构，挖土机50能够实现与将应变传感器S4、发送器D7及振动发电机D8安装于动臂4或斗杆5时同样的效果。

以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本发明并不受限于上述实施例，在不脱离本发明的范围内能够对上述实施例加以各种变形及置换。

例如，在上述实施例中，振动发电机D8所发出的电力供给至应变传感器S4及发送器D7，但也可以供给至安装于相同的安装对象物的其它传感器等其它电负荷。

发送器D7及振动发电机D8也可以安装于配置于远离控制器30、电源等处的废气处理装置、主泵14L、14R等。在该情况下，控制器30例如也可以利用安装于上部回转体3的通信装置D5，接收与安装于废气处理装置的温度传感器、浓度传感器等连接的发送器D7无线发送的信息。温度传感器、浓度传感器等也可以从振动发电机D8接收电力的供给。

对于安装于主泵14L、14R的传感器等也同样。例如，控制器30也可以通过通信装置D5接收与安装于主泵14L、14R的排压传感器连接的发送器D7无线发送的信息。或者，由通信装置D5对与控制主泵14L、14R的排量的调节器连接的发送器D7无线发送控制信号。排压传感器、调节器等也可以从振动发电机D8接收电力的供给。如此，发送器D7及振动发电机D8也可以安装于搭载于上部回转体3的装置。

应变传感器S4及发送器D7也可以安装于构成下部行走体1的框架1F的的金属板的外侧表面、构成动臂4的金属板的外侧表面、构成斗杆5的金属板的外侧表面等。在该情况下，为了与外部环境隔离，需要用罩体等覆盖应变传感器S4，但由于具备蓄电池及发送器D7，因此能够将其检测值发送至挖土机的控制器30。

本申请主张基于2016年3月16日于日本申请的日本专利申请2016-053006号的优先权，该日本专利申请的全部内容通过参考援用于本申请。

符号说明

1-下部行走体，1A-左侧行走用液压马达，1B-右侧行走用液压马达，1L-左侧履带，1R-右侧履带，2-回转机构，2A-回转用液压马达，3-上部回转体，4-动臂，4a-动臂缸殻，4b-动臂基座，4c-动臂顶端，4d-支架，4e-隔板，5-斗杆，5a-斗杆缸殻，5b-斗杆基座，5c-斗杆顶端，5d-支架，5e-隔板，6-铲斗，7-动臂缸，8-斗杆缸，9-铲斗缸，10-驾驶室，11-引擎，14L、14R-主泵，15-先导泵，17-控制阀，21-基站，22-服务器，23-通信终端，23a-便携式通信终端，23b-固定通信终端，25-先导管路，26-操作装置，29-压力传感器，30-控制器，40L、40R-中间旁通管路，50-挖土机，100-通信网络，171～176-流量控制阀，301-姿势导出部，302-重量导出部，D1-输入装置，D2-语音输出装置，D3-显示装置，D4-存储装置，D5-通信装置，D6-引擎控制器，D7-发送器，D8-振动发电机，S1-动臂角度传感器，S2-斗杆角度传感器，S3-铲斗角度传感器，S4-应变传感器，S5-车身倾斜传感器，S40～S48-应变仪。

Claims (9)

1.一种挖土机，其具有：

下部行走体；

上部回转体，搭载于所述下部行走体；

附件，安装于所述上部回转体；

工作要件，构成所述附件；及

振动发电机，安装于所述上部回转体、所述下部行走体及所述工作要件中的至少一者。

2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述振动发电机安装于所述工作要件的支架或者缸殻的附近、或所述下部行走体的框架。

3.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述振动发电机向应变传感器供给电力，

所述应变传感器安装于与所述振动发电机相同的安装对象物。

4.根据权利要求3所述的挖土机，其具有：

发送器，向外部无线发送所述应变传感器的检测值，

所述振动发电机向所述发送器供给电力。

5.根据权利要求4所述的挖土机，其中，

所述发送器安装于与所述应变传感器相同的安装对象物。

6.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述工作要件包括动臂及斗杆中的至少一者。

7.根据权利要求3所述的挖土机，其中，

所述振动发电机及所述应变传感器安装于所述安装对象物的表面，且以与外部环境隔离的方式被罩体覆盖。

8.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述振动发电机向姿势传感器供给电力，

所述姿势传感器安装于与所述振动发电机相同的安装对象物。

9.根据权利要求8所述的挖土机，其具有：

发送器，向外部无线发送所述姿势传感器的检测值，

所述振动发电机向所述发送器供给电力。