JP2015121089A - 解除デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械の作業アーム上にあるヒッチ装置と共に使用する解除デバイスであって、作業具が解放される際に落下する危険性を低減する。【解決手段】作業具がアームに取り付け可能であるヒッチ装置と、アームに担持されている作業具が作業具を解放する面によって十分支持されているか否かを判定するのに使用することができるアームに関連する特性を測定する測定デバイスとを有する作業アームが提供され、作業アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定し、解除デバイスは、作業具が地面より上で吊り下げられていないことを確認することで、作業具が解放される際に落下する危険性を低減する。【選択図】図１

Description

本発明は、作業機械ヒッチ装置、ヒッチ及び作業アームと共に使用する解除デバイス、特に、これだけに限定しないが、掘削機又はバックホーローダー又はテレスコピック・ハンドラーの作業アーム上のクイックヒッチ装置用の解除デバイスに関する。

建設業、農業、鉱業、土木、物体ハンドリング等に使用されるような従来の作業機械、例えばバックホーローダーは、ヒッチ装置又は連結器装置を有する少なくとも１つの作業アームを含み、ヒッチ装置又は連結器装置は、少なくとも部分的に自動化されたヒッチ装置であることができ、作業具に連結するように構成されている。ヒッチ装置は、一般的に、作業具のピンに連結するためのフックを、フックがピンの少なくとも一部の周りに延びるように備えている。ヒッチ装置はまた、一般的に、作業具の更なるピンを受け入れるように構成された更なるフックを備えている。

ヒッチ装置は、作業アームから取り外し可能であることができ、取付装置によって作業アームに連結されることができ、取付装置もまた作業具を作業アームに連結するように構成されている。

ヒッチ装置は、更なるフック用の閉鎖装置を含み、閉鎖装置は更なるフックに対する閉位置と開位置との間で移動可能である。閉位置にあるとき、更なるフックによって受け入れられた更なるピンは、閉鎖装置によって更なるフックから離れることが防止され、開位置にあるとき、更なるフックによって受け入れられた更なるピンは、更なるフックから離れることができる。フック及び更なるフックは、更なるピンが更なるフックによって受け入れられると、フックによって保持されたピンがフックを離れることが防止されるように配置されている。したがって、ヒッチ装置は、作業具をそれに固定するのに使用することができ、作業具は、ピン及び更なるピンをそれぞれフック及び更なるフックから解放するための、閉鎖装置の作動とヒッチ装置の作業具に対する移動によって解放することができる。

閉鎖装置は、閉鎖駆動装置によって開位置と閉位置との間で駆動され、閉鎖駆動装置は、手動装置も公知ではあるが、一般的に、油圧式、空気圧式又は電気式（ソレノイド又はモータ）の閉鎖駆動装置である。閉鎖駆動装置は、閉鎖駆動装置に連結されたユーザが操作可能な制御装置をオペレータが作動させることによって動作する。

当然のことながら、作業アームがある位置にあるとき、作業アームのヒッチ装置の閉鎖装置が開位置を取るように作動された場合、作業具が重力の下で望ましくない方法でヒッチ装置から落下する恐れがある。

また、作業具が望ましくない方法でヒッチ装置から落下する恐れがまったく又はほとんどない位置に作業アームがあるときに、作業アームのヒッチ装置の閉鎖装置は開位置を取るように作動することができるが、作業アームは、その後、作業具が重力の下で、望ましくない、潜在的に危険な方法でヒッチ装置から落ちる恐れがある位置に移動することがある。

このような問題を解決するための従来の試みは、ヒッチ装置に結合された油圧ラムが完全に伸ばされた場合にのみ作業アームのヒッチ装置の閉鎖装置が開位置を取るように作動可能な構成を含む。しかしながら、これは、作業具が重力の下で、望ましくない、潜在的に危険な方法でヒッチ装置から落ちる恐れをなくすものではない。

別の構成では、ヒッチ装置に固定された作業具の重力に対する向きを示す信号が生成され、制御モジュールが、信号を受信し、且つ、ヒッチ装置に固定された作業具の重力に対する向きが許されない向きである場合に安全機能が実行されるように、信号の受信に応じて安全機能を実行するように構成されている。

センサ及び制御モジュールを設けることは、本発明の作業機械に、作業具が様々な位置で重力によってヒッチから落下するのを防止する知能を有するシステムが設けられていることを意味する。この利点は、作業機械の関連する構成要素、例えば油圧ラムの検出された位置に依るのではなく、実際の作業具の向きを検出することによって達成される。それにもかかわらず、作業アームから作業具を解放する前に、作業具が地面より上で吊り下げられていないことをより確実にすることが好ましい。

本発明の目的は、改善された解除デバイスを提供することである。

本発明の第１の態様によれば、作業機械の作業アーム上にあるヒッチ装置と共に使用する解除デバイスであって、作業アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するのに使用することができる、アームに関連する特性を測定するための測定デバイスを備える装置が提供される。

このようにして、解除デバイスは、作業具が地面より上で吊り下げられていないことを確認し、それによって作業具が解放される際に落下する危険性を低減する。

解除デバイスは、アームから離れていても、ヒッチ装置に一体化されていても、アームに一体化されても、或いは機械上の他の場所に搭載されてもよい。デバイスは、一体的な特徴であることができ、或いは後付けすることができる。

本発明の第２の態様によれば、作業アームであって、それによって作業具がアームに取り付け可能であるヒッチ装置と、アームに担持されている作業具が作業具を解放する面によって十分支持されているか否かを判定するのに使用することができるアームに関連する特性を測定する測定デバイスとを有する作業アームが提供される。

以下の特徴は、上記本発明の第１又は第２の態様のいずれかの一部を形成し得る。測定デバイスは、好ましくは、測定された特性に基づいて、作業アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するコントローラに信号を供給する。コントローラは、解除デバイス用の専用のマイクロプロセッサ又は作業機械上で様々な機能を実行するコンピュータであることができる。コントローラは、好ましくは、作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するために信号を処理する前に、測定された特性を示す測定デバイスからの信号を受信するように、且つ、作業具がそれを解放する面によって十分に支持されていない場合に安全機能を実行するように構成される。

作業アームが油圧で駆動される場合、測定デバイスは圧力センサであることができる。このような場合、コントローラは、検出された圧力を圧力閾値レベルと比較することによって、作業アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定する。測定デバイスは、ヒッチへの荷重を測定するためのヒッチ装置上の荷重センサであることができる。このような場合、コントローラは、測定されたヒッチへの荷重を荷重閾値レベルと比較することによって、作業アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定する。荷重センサは、ひずみゲージ又は他の荷重検出手段であることができる。第１の態様による解除デバイス又は第２の態様による作業アームは、アーム油圧上の圧力センサとヒッチ装置上の荷重センサの両方を使用することができ、コントローラは、作業アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するために圧力信号と荷重信号の両方を使用することができる。任意で、第１の態様による解除デバイス又は第２の態様による作業アームは、ヒッチ装置に固定された作業具の向きを測定し且つヒッチ装置に固定された作業具の重力に対する向きを示す信号を出力するように構成された１つ以上のセンサを含むことができ、コントローラは、その結果、１つ以上のセンサからの信号を受信し且つヒッチ装置に固定された作業具の重力に対する向きが許されない向きである場合に安全機能が実行されるように信号の受信に応じて安全機能を実行するように構成されている。好ましくは、第１の態様による解除デバイス又は第２の態様による作業アームは、作業アームの角度を測定するためのセンサを含む。作業アームの一部の極端な構成では、一部の荷重検出装置は、作業具が実際には吊り下げられたままである場合に、地面に支持されているという読み取り間違いをもたらすことがある。アームの角度センサは、不注意による解放を防ぐためのチェック機能を果たす。第１又は第２の態様のコントローラは、このような場合、作業アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されるか否かを判定するために、アームに関連する特性を測定する測定デバイスからの信号を、ヒッチ装置に取り付けられた作業具の向きを測定するように構成された１つ以上のセンサからの作業具の向きを示す信号と組み合わせて使用する。

作業アームは、掘削機のアーム、バックホーのアーム又はテレスコピック・ハンドラーのアームであることができる。作業具は、バケット、フォークリフトアセンブリ又は任意の他の適切なツールとすることができる。

安全機能は、好ましくは、ヒッチ装置に固定された作業具の不注意による解放を防ぐようにヒッチ装置を解除又はロックするコントローラを備える。安全機能は、代替的に又は追加的に、関連する安全基準により要求されるように、視覚的に、聴覚的に、又は視覚的に且つ聴覚的にユーザに指示を提供することを含むことができる。

本発明の第３の態様によれば、本発明の第１の態様による解除デバイス又は本発明の第２の態様による作業アームを備え、任意で上述した好ましい特徴のいずれかを含む作業機械が提供される。

本発明の第４の態様によれば、作業機械の作業アーム上にあるヒッチ装置を動作させる方法であって、
ヒッチ装置を有する作業アームを提供するステップと、ヒッチ装置を用いてアームに取り付けられた作業具を提供するステップと、アームに関連する特性を測定するステップと、作業アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するために測定された特性を使用するステップと、ツールが十分に支持されていると判定した場合に、ツールの解放をもたらすためにヒッチ装置の動作を可能にするステップとを含む方法が提供される。

本発明の第５の態様によれば、作業アーム上でヒッチ装置を動作させる方法であって、ヒッチ装置を有する作業アームを提供するステップと、ヒッチ装置を用いて作業アームに取り付けられた作業具を提供するステップと、アームに関連する特性を測定するステップと、作業アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するために測定された特性を使用するステップと、ツールが十分に支持されていないと判定した場合に、作業具の解放を防ぐようにヒッチ装置の動作を防止するステップとを含む方法が提供される。

第４の態様では、ヒッチ装置は通常は解除されており、方法によりツールが十分に支持されていると判定されたときに作動可能にされ、第５の態様では、ヒッチ装置は通常は作動可能であり、方法により作業具が十分に支持されていないと判定されたときに解除される。

以下の特徴は、第４及び第５の態様の方法を特徴づける。アームに関連する特性を測定するステップは、好ましくは、アームを駆動するのに使用される油圧回路内の圧力を測定することである。このような場合、アームに担持されているツールがそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するために測定された特性を使用するステップは、測定された圧力を圧力閾値レベルと比較することを含む。代替的に又は付加的に、アームに関連する特性を測定するステップは、ヒッチ装置に担持されている荷重を測定することを含む。このような場合、アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するのに測定された特性を使用するステップは、測定された荷重を荷重閾値レベルと比較することを含む。任意で、圧力及び荷重の両方が測定され、測定された圧力及び測定された荷重は、それぞれ、圧力閾値レベル及び荷重閾値レベルと比較される。本発明の両方の態様はさらに、ヒッチ装置に固定された作業具の向きを測定し、ヒッチ装置に固定された作業具の重力に対する向きを測定し、ヒッチ装置に固定された作業具の重力に対する向きが許されない向きであるか否かを判定するステップを含むことができる。

本発明の第４の態様の好ましい実施形態では、この方法は、ヒッチ装置の動作が許されるという指示をユーザに提供する更なるステップを含む。本発明の第５の態様の好ましい実施形態では、この方法は、ヒッチ装置の動作が許されないことをユーザに指示するステップを更に含む。

本発明の実施形態は、添付図面を参照して一例として説明される。
本発明の第１から第３の態様に従う解除デバイス、ヒッチ装置及び作業アームを有し且つ本発明の第４及び第５の態様を使用するバックホーローダー作業機械の側面図である。 本発明の第１から第５の態様を具現化する掘削機作業機械の側面図である。 本発明の第１から第５の態様を具現化するテレスコピック・ハンドラー作業機械の側面図である。 本発明の第１から第５の態様を具現化するテレスコピック・ハンドラー作業機械の側面図である。 本発明の第４及び第５の態様に従って作業アームを動作させる方法を示すフローチャートである。 本発明の第４及び第５の態様に従って作業アームを動作させる方法を示すフローチャートである。 本発明の第４及び第５の態様に従って作業アームを動作させる方法を示すフローチャートである。

バックホーローダー（図１に示すような）又は掘削機（図２に示すような）のような作業機械１が、それぞれの車軸に取り付けられた２つ以上の車輪対３を備える地面係合装置２を含み（図１）、車軸の少なくとも１つは、車輪対３の少なくとも１つ又は２つ以上の無限軌道の回転運動を駆動する駆動装置に連結されている（図２参照）。

２つ以上の車輪対３又は無限軌道は、地面４と係合するように配置され、各車輪対３又は軌道の回転運動は、地面４を横切る作業機械１の移動を引き起こす。

図１では、地面係合装置２は機械１の本体５を運び、第１作業アーム６が本体５から前方に延びている。第１作業アーム６の近位端６１は本体５に連結され、第１作業アーム６の遠位端６２は、第１ヒッチ装置７によって、第１作業具８に接続するように構成されている。

図１では、本体５から延びる第２作業アーム９が設けられている。図２では、第２作業アーム９は、機械の唯一の作業アームである。第２作業アーム９は、後方に（図１参照）又は前方に（図２参照）延びることができる。第２作業アーム９は、キングポスト又は他の旋回装置によって本体５に対する近位端９１１に接続されたブーム９１を備えている。ブーム９１の遠位端９１２は、旋回装置によってディッパーアーム９２の近位端９２１に接続されている。ディッパーアーム９２の遠位端９２２は、第２ヒッチ装置１０によって、第２作業具１１に接続するように構成されている。

当然のことながら、本発明の実施形態は、第２作業アーム１０のみを備え且つ第１作業アーム１１がない作業機械１（例えば図２参照）を含み得る。

第１及び／又は第２ヒッチ装置１０は、それぞれの作業アーム６，９の一部であることができ、或いは、作業アーム６，９に取り外し可能に取り付けることができる。

機械１の駆動装置又はエンジンは、運転室１２を含む機械１の本体５に収容されている。運転室１２は、ユーザが操作可能な複数の制御装置１３を収容し、制御装置１３の作動により機械１の各部の動作が制御される。

第１及び第２作業アーム６，９はそれぞれの油圧駆動装置６３，９３に連結され、油圧駆動装置６３，９３は機械１の本体５に対する第１及び第２作業アーム６，９の運動を引き起こすように構成されている。油圧駆動装置６３，９３はまた、作業アーム６，９に対するヒッチ装置７，１０及び／又は作業具８，１１の運動を引き起こすことができる。図１の第１作業アーム６に連結された油圧駆動装置６３は、バケットラム６３１とブームラム６３２とを備える。

第２作業アーム９に連結された油圧駆動装置９３（図１及び図２参照）は、第１ブーム位置と第２ブーム位置との間で機械１の本体５に対するブーム９１の回転運動を引き起こすように構成された第１（ブーム）油圧ラム９３２（図２参照）を含む。第２作業アーム９に連結された油圧駆動装置９３は、第１ディッパーアーム位置と第２ディッパーアーム位置との間でブーム９１に対するディッパーアーム９２の回転運動を引き起こす第２油圧ラム９３３を含む。第２作業アーム９に連結された油圧駆動装置９３はまた、第３油圧ラム９３（時にはバケットラム９３１として知られる）を含み、第３油圧ラム９３は、第１作業具位置と第２作業具位置との間でディッパーアーム９２に対する第２ヒッチ装置１０及び第２ヒッチ装置１０に連結された任意の作業具（例えば、第２作業具１１）の回転運動を引き起こすように構成されている（第１作業具位置は第３油圧ラム９３１が完全に収縮した状態であり、第２作業具位置は第３油圧ラム９３１が完全に伸びた状態である）。第３油圧ラム９３１は、第１作業具位置と第２作業具位置との間でディッパーアーム９２に対する第２ヒッチ装置１０の一部及びそれに連結された任意の作業具の回転運動を引き起こすように構成されている。

作業アーム９は、３関節ブームアームであることができる。

図３及び図４は、テレスコピック・ハンドラーの形態の作業機械１を示す。機械１は、図１の機械のように、地面４と係合する２つの車輪対３によって支持されている。機械１は、運転室１２を取り付ける本体５と、伸縮式作業アーム１７とを有している。作業アーム１７は、本体の後方で本体５に旋回可能に取り付けられ、作業アーム１７を上昇させるための油圧駆動式ブームシリンダ（図示せず）によって、その旋回軸を中心に持ち上げることができる。アーム１７は、油圧駆動部１７３によって伸縮自在に伸ばすことができる。図１と同様のヒッチ装置７が、アーム１７の自由端に取り付けられている。ヒッチ装置７は、作業具８、この場合にはフォーク（一部を示す）を取り付けるのに使用することができる。

第１ヒッチ装置７及び第２ヒッチ装置１０の一方又は両方が、少なくとも部分的に自動化されたヒッチ装置７，１０であることができる。

ヒッチ装置７，１０は、作業具８，１１の対応する作業具取付装置に連結されるように構成されたヒッチ取付装置を備える。したがって、ヒッチ取付装置と作業具取付装置は、互いに嵌合するべく協働するように構成されている。ある実施形態では、ヒッチ取付装置は、作業具８，１１の作業具取付装置の１つ以上の第１ピンに連結するための少なくとも１つの第１フックを、各第１フックが第１ピンの１つ又は各々の外周の少なくとも一部の周りに延びるように備えている。

１つ以上の第２フック又は凹部が設けられ、それぞれ作業具８，１１の１つ以上の第２ピンを受け入れるように構成されている。

作業具取付装置は、ヒッチ取付装置の１つ以上のピンを受け入れるように構成された１つ以上のフック又は凹部を備える。

作業具取付装置は、１つ以上のフック又は凹部と１つ以上のピンを備え、各フック又は凹部と各ピンは、ヒッチ取付装置のそれぞれのフック又は凹部又はピンを受け入れるか、それぞれのフック又は凹部又はピンに受け入れられるように構成されている。

１つ以上の第２フック又は凹部は、作業具取付装置又はヒッチ取付装置の１つ以上の第２フック又は凹部であることができる。１つ以上の第２ピンは、作業具取付装置又はヒッチ取付装置の１つ以上の第２ピンであることができる。

閉鎖装置が各第２フック又は凹部に設けられ、閉鎖装置は閉位置と開位置との間で移動可能である。

閉位置にあるとき、各第２フック又は凹部によって受け入れられた各第２ピンは、閉鎖装置により各第２フック又は凹部から出ることを防止される。開位置にあるとき、各第２フック又は凹部に受け入れられた各第２ピンは、第２フック又は凹部から出ることができる。各第１フックと各第２フック又は凹部は、各第２ピンが各第２フック又は凹部によって受け入れられているとき、各第１フックによって保持された各第１ピンが各第１フックから出ることが防止されるように配置されている。

閉鎖装置は、各第２フック又は凹部に対して軸方向に移動可能である、１つ以上の移動可能なボルトを備えることができる。閉鎖装置は、各第２フック又は凹部に対して回転移動可能である、１つ以上の爪を備えることができる。当然のことながら、一部の実施形態では、閉鎖装置はヒッチ取付装置又は作業具取付装置の一部を形成することができる。閉鎖装置は、第２フック又は凹部と組み合わせて設ける必要はなく、取付装置の他の要素と組み合わせて設けることができる。ある実施形態では、閉鎖装置は第１フック又は凹部及び／又は第２フック又は凹部に関連して設けられる。本明細書における閉鎖装置は、ヒッチ取付装置又は作業具取付装置の閉鎖装置又は複数の装置を指す。

したがって、ヒッチ装置７，１０は、それぞれの作業具８，１１をそれに固定するのに使用することができ、作業具８，１１は、（例えば）ピンを第１フック及び第２フック又は凹部の外に移動するための、関連するヒッチ装置７，１０の閉鎖装置の作動と関連するヒッチ装置７，１０の作業具８，１１に対する移動とによって解放することができる。

ヒッチ装置７，１０は、１つ以上のロックピン又は他のロック装置（図示せず）を含むことができ、ロックピン又は他のロック装置は、閉鎖装置が閉位置にあるときに、自動的に又は手動で（ロック解除位置から）ロック位置に移動される。同様に、１つ以上のロックピン又は他のロック装置は、閉鎖装置を開位置に移動させることが望ましい場合に、ロック位置からロック解除位置に移動させることができる。各ロックピン又は他のロック装置は、ロック位置において、閉鎖装置の開位置への移動が各ロックピン又は他のロック装置によって実質的に防止されるように配置することができる。各ロックピン又は他のロック装置は、したがって、閉鎖装置の開位置への意図しない移動によって望ましくない時点で作業具８，１１がヒッチ装置７，１０から解放される危険性を低減するのに役立つ安全装置である。ロックピン又は他のロック装置をロック位置とロック解除位置との間で移動させるために、各ロックピン又は他のロック装置に対して空気圧式又は油圧式又は電気式の駆動装置を設けることができる（複数のロックピン又は他のロック装置に対して単一の駆動装置を設けることができる）。ユーザが操作可能な制御装置１３を設けることができ、ユーザによる制御装置１３の作動は、各ロックピン又は他のロック装置のロック位置とロック解除位置との間での移動を引き起こす。

閉鎖装置は、好ましくは閉鎖駆動装置によって開位置と閉位置との間で駆動され、閉鎖駆動装置は、油圧式又は空気圧式又は電気式の駆動装置であることができる。

閉鎖駆動装置は、機械１の運転室１２内に設けることができるユーザが操作可能な制御装置１３をオペレータが作動させることによって動かすことができ、ユーザが操作可能な制御装置１３は、閉鎖駆動装置に連結され、閉鎖駆動装置の開位置と閉位置の間での移動を引き起こすように構成されている。本発明の一部の実施形態では、１つ以上の閉鎖駆動配置を設けることができる。複数の第２フック又は凹部及び／又は複数の第２ピンに対して単一の閉鎖装置を設けることができる。

したがって、当然のことながら、ユーザは、閉鎖装置（及び、設けられている場合にはロックピン又は他のロック装置）の動作を制御することにより、第２作業具１１を第２ヒッチ装置１０に取り付け又は第２ヒッチ装置１０から取り外すことができる。

当然のことながら、多数の異なるヒッチ装置が可能であり、本発明の実施形態に適合する。上記実施例は、好適なヒッチ装置のいくつかの例にすぎない。いくつかの作業アームの構成では、同じアーム上に２つの直列に配置されたヒッチ装置が存在することができ、第１ヒッチは、例えば、第２ヒッチを運ぶ回転マニピュレータを取り付け、第２ヒッチに作業具が取り付けられている。このような場合、解除デバイスは、２つのヒッチ装置のうち予め選択された一方に結合されている。代わりに、制御装置は、２つヒッチ装置のいずれかを一度に操作するのに使用することができ、このような場合、解除デバイスは操作されたヒッチに関して機能する。

図１及び２の機械１は，アーム６，９を駆動する油圧回路６３，９３上に圧力センサ２０を備えている。圧力センサ２０は、各油圧回路６３，９３内の圧力を測定し、コントローラ２２に圧力信号を出力する。コントローラ２２は、専用マイクロプロセッサであることができ、又は、機械１の複数の機能を制御する車載コンピュータであることができる。センサ２０は、有線又は無線で信号を出力する。

図１では、油圧システム６３，９３全体に対して１つのセンサが設けられているが、それぞれのアーム６，９用の回路６３，９３の各々に対して、それぞれの回路の圧力を示す圧力信号を出力する専用のセンサを設けることも可能である。このような専用のセンサは、単一のコントローラに又はそれぞれの専用コントローラに、それらの信号を出力することができる。詳細には、圧力センサ２０は、それぞれのブームシリンダ６３２，９３２内の圧力を測定する。

図３の機械１には、ヒッチ装置７上のひずみゲージのような荷重センサ２４が設けられ、ヒッチ装置への荷重を示す信号を出力するように配置されている。荷重信号は、有線又は無線で機械１上のコントローラ２２に送られる。この場合、コントローラ２２は、図１及び２と同様に、運転室１２内にあるが、専用コントローラ又は車載コンピュータであることができる。図３の機械１には、任意で、図１及び２の機械のように油圧回路１７３のブームシリンダに圧力センサ２０が設けられ、圧力センサ２０はコントローラ２２に圧力信号を出力する。

図１及び２の機械１には、任意で、ヒッチ装置７，１０上にそれぞれの荷重センサ２４を設けることができる。

図１又は２の機械１のオペレータが作業具８，１０をヒッチ７，９から分離したいとき、オペレータは、ヒッチ装置の閉鎖装置を作動させる。

コントローラ２２は、それぞれのブームシリンダ６３２，９３２の圧力を測定する油圧回路６３，９３上の圧力センサから圧力信号を受信する。シリンダ内の圧力が閾値レベルを超えている場合、それは、アームが作業具の重量を支持しているので、作業具８，１０が地面より上で吊り下げられていることを示す。作業具が地面４に支持されている場合は、シリンダ内の圧力が閾値レベル未満である。圧力が閾値を越えている場合、コントローラは、閉鎖装置を解除するか又はロックを作動させ、分離を防止する。圧力が閾値より低い場合、コントローラは閉鎖装置を作動可能にするか又はロックを作動せず、オペレータがアームから作業具８，１０を分離することを可能にする（図５ａ参照）。

第１及び第２作業アーム６，９又は伸縮式作業アーム１７とそれぞれの油圧駆動装置６３，９３，１７３は、各アーム６，９，１７が運転中の機械１の本体５に対して多くの異なる位置を取ることができるようなものである。各アーム６，９，１７，１５は、任意で、重力に対するアーム又は作業具７，１０の向きを示す信号を出力するセンサ１６を備えている。

ある実施形態では、１つ以上のセンサ１６が、ヒッチ装置９，１１に固定された作業具８，１０及びヒッチ装置１１の重力に対する向きを測定し、作業具８，１０及びヒッチ装置９，１１の重力に対する向きを示す信号を出力するように構成されている。一部の実施形態によれば、１つ以上のセンサ１６はそれぞれ、１つ以上のホール効果センサ及び／又は１つ以上のリードスイッチ及び／又は１つ以上の水銀スイッチ及び／又は１つ以上の近接センサなどを含むことができる。ヒッチを解除する／ロックするか又は作動可能にする／ロック解除するために、圧力又は荷重センサに加えて、この方位又は傾きセンサを使用することができる（図５ｂ参照）。

図５ｃは、例えば、図１の機械１を動作させるための詳細な方法を示す。オペレータがヒッチ７から作業具８を分離したいとき、彼は運転室内でヒッチボタンを押す。これにより、運転室内のディスプレイ上に確認クエリが生成され、ヒッチの油圧を可能にするさらなるコントロールキーを押すことをユーザに促す。傾きセンサは、その後、作業具の向きを確認する信号をコントローラ２２に出力し、それが許容できる向きである場合、手順を進めることができる。作業具の向きが許容できない場合、コントローラは運転室のディスプレイに適切なエラーメッセージを送信し、手順は開始点に戻る。

向きの承認後、圧力センサ２０及び／又は荷重センサ２４は、コントローラ２２に信号を供給し、作業具が例えば地面に十分に支持されているか否かを判定するために、各信号をそれぞれの閾値レベルと比較する。作業具が十分に支持されている場合、ヒッチ装置７は作動可能にされ、ヒッチボタンを押すと、機械固有の動作シーケンスに従って作業具が分離される。油圧式に作動されるヒッチのタイプは、システム圧力を上昇させる必要がある。十分に支持されていない場合、ヒッチ装置は解除又はロックされたまま分離を防止し、「ツール接地」のメッセージが表示される。

作業具をヒッチに再連結するとき、ヒッチは再ロックされ、機械は通常モードに戻り、ヒッチの油圧を解除する。

機械コントローラの電源を入れ直す（例えばエンジンのスイッチを切るか、コントロールを分離する）とき、ヒッチは通常モードに戻り、ヒッチ油圧を解除する。

当然のことながら、本明細書で使用される「信号」は、情報の送信を指し、これは、電気システムでは電圧及び／又は電流の変化で、或いは流体システム（例えば、油圧式の又は空気圧式の）では流量又は圧力の変化で達成することができる。

前述の明細書、又は以下の特許請求の範囲、又は添付の図面に開示されている、それらの具体的な形態で、又は開示された機能を実行する手段、又は開示された結果を達成するための方法又はプロセスに関して適宜表現された特徴は、別個に又はこのような特徴の任意の組み合わせで、その多様な形態で本発明を実現するために利用されることができる。

Claims (30)

1. 作業機械の作業アーム上にあるヒッチ装置と共に使用する解除デバイスであって、前記アームに関連する特性を測定するための測定デバイスを備え、前記特性は、作業アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するのに使用することができる、装置。
2. 作業アームであって、それによって作業具が前記アームに取り付け可能であるヒッチ装置と、前記アームに関連する特性を測定する測定デバイスとを有し、前記特性は、前記アームに担持されている作業具が前記作業具を解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するのに使用することができる、作業アーム。
3. 請求項１に記載の解除デバイス又は請求項２に記載の作業アーム。
4. 前記測定デバイスは、測定された前記特性に基づいて前記作業アームに担持されている前記作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するコントローラに信号を供給する、請求項３に記載の解除デバイス又は作業アーム。
5. 前記コントローラは、前記解除デバイス用の専用のマイクロプロセッサ又は作業機械上で様々な機能を実行するコンピュータである、請求項４に記載の解除デバイス又は作業アーム。
6. 前記コントローラは、前記作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するために信号を処理する前に、測定された前記特性を示す前記測定デバイスからの信号を受信するように、且つ、前記作業具がそれを解放する面によって十分に支持されていない場合に安全機能を実行するように構成されている、請求項４又は５に記載の解除デバイス又は作業アーム。
7. 前記作業アームは油圧によって駆動され、前記測定デバイスは圧力センサである、請求項３から６のいずれか１項に記載の解除デバイス又は作業アーム。
8. 前記コントローラは、検出された圧力を圧力閾値レベルと比較することによって、前記作業アームに担持されている前記作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定する、請求項７に記載の解除デバイス又は作業アーム。
9. 前記測定デバイスは、前記ヒッチへの荷重を測定するための前記ヒッチ装置上の荷重センサである、請求項３から６のいずれか１項に記載の解除デバイス又は作業アーム。
10. 前記コントローラは、測定された前記ヒッチへの荷重を荷重閾値レベルと比較することによって、前記作業アームに担持されている前記作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定する、請求項９に記載の解除デバイス又は作業アーム。
11. 前記荷重センサはひずみゲージである、請求項９又は１０に記載の解除デバイス又は作業アーム。
12. 請求項７及び９の特徴を有する請求項３から６のいずれか１項に記載の解除デバイス又は作業アーム。
13. 前記ヒッチ装置に固定された作業具の向きを測定し且つ前記ヒッチ装置に固定された作業アーム又は作業具の重力に対する向きを示す信号を出力するように構成された１つ以上のセンサを含み、前記コントローラは、その結果、前記１つ以上のセンサからの信号を受信し且つ前記ヒッチ装置に固定された前記作業アーム又は作業具の重力に対する向きが許されない向きである場合に安全機能が実行されるように前記信号の受信に応じて前記安全機能を実行するように構成されている、請求項３から１２のいずれか１項に記載の解除デバイス又は作業アーム。
14. 前記コントローラは、作業アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するために、前記アームに関連する特性を測定する前記測定デバイスからの信号を、前記ヒッチ装置に取り付けられた作業アーム又は作業具の向きを測定するように構成された前記１つ以上のセンサからの作業具の向きを示す信号と組み合わせて使用する、請求項１３に記載の解除デバイス又は作業アーム。
15. 前記作業アームは、掘削機のアーム、バックホーのアーム又はテレスコピック・ハンドラーのアームである、請求項１から１４のいずれか１項に記載の解除デバイス又は作業アーム。
16. 前記作業具は、バケット、フォークリフトアセンブリ又は任意の他の適切なツールである、請求項１から１５のいずれか１項に記載の解除デバイス又は作業アーム。
17. 前記安全機能は、前記ヒッチ装置に固定された前記作業具の不注意による解放を防ぐように前記ヒッチ装置を解除又はロックするコントローラを含む、請求項６又は請求項６に従属するいずれかの請求項に記載の解除デバイス又は作業アーム。
18. 前記安全機能は、視覚的に、聴覚的に、又は視覚的に且つ聴覚的にユーザに指示を提供することを含む、請求項６又は請求項６に従属するいずれかの請求項に記載の解除デバイス又は作業アーム。
19. 請求項１７及び請求項１８に記載の解除デバイス又は作業アーム。
20. 請求項１から１９のいずれか１項に記載の解除デバイス又は作業アームを備えた作業機械。
21. 作業機械の作業アーム上でヒッチ装置を動作させる方法であって、
    ヒッチ装置を有する作業アームを提供するステップと、
    前記ヒッチ装置を用いて前記アームに取り付けられる作業具を提供するステップと、
    前記アームに関連する特性を測定するステップと、
    前記作業アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するのに測定された前記特性を使用するステップと、
    前記ツールが十分に支持されていると判定した場合に、前記ツールの解放をもたらすために前記ヒッチ装置の動作を可能にするステップと
    を含む方法。
22. 作業アーム上でヒッチ装置を動作させる方法であって、
    ヒッチ装置を有する作業アームを提供するステップと、
    前記ヒッチ装置を用いて前記作業アームに取り付けられた作業具を提供するステップと、
    前記アームに関連する特性を測定するステップと、
    前記作業アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するのに測定された前記特性を使用するステップと、
    前記ツールが十分に支持されていないと判定した場合に、前記作業具の解放を防ぐように前記ヒッチ装置の動作を防止するステップと
    を含む方法。
23. 前記アームに関連する特性を測定するステップは、前記アームを駆動するのに使用される油圧回路内の圧力を測定することである、請求項２１又は２２に記載のヒッチ装置を動作させる方法。
24. 前記アームに担持されている前記ツールがそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するのに測定された前記特性を使用するステップは、測定された前記圧力を圧力閾値レベルと比較することを含む、請求項２３に記載のヒッチ装置を動作させる方法。
25. 前記アームに関連する特性を測定するステップは、前記ヒッチ装置に担持されている荷重を測定することを含む、請求項２１又は２２に記載のヒッチ装置を動作させる方法。
26. 前記アームに担持されている作業具がそれを解放する面によって十分に支持されているか否かを判定するために測定された前記特性を使用するステップは、測定された前記荷重を荷重閾値レベルと比較することを含む、請求項２５に記載のヒッチ装置を動作させる方法。
27. 請求項２３及び２５に記載のヒッチ装置を動作させる方法。
28. 前記ヒッチ装置に固定された作業アーム又は作業具の向きを測定するステップと、
    前記ヒッチ装置に固定された作業アーム又は作業具の重力に対する向きを測定するステップと、
    前記ヒッチ装置に固定された作業アーム又は作業具の重力に対する向きが許されない向きであるか否かを判定するステップと
    をさらに含む、請求項２１から２７のいずれか１項に記載のヒッチ装置を動作させる方法。
29. 前記ヒッチ装置の動作が許されるという指示をユーザに提供するステップをさらに含む、請求項２１に記載のヒッチ装置を動作させる方法。
30. 前記ヒッチ装置の動作が許されないことをユーザに指示するステップをさらに含む、請求項２２に記載のヒッチ装置を動作させる方法。

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