JP2015166285A - 回転可能な上部構造物を有する機械装置のための遠隔駆動式の揺動固定機構 - Google Patents

Abstract

【課題】作業員の増員をせずに移動可能な構造物の固定をおこなうこと。
【解決手段】第２の構造に対して相対的に移動可能な第１の構造を有する重機械のための固定機構であって、この固定機構は、展開位置と引込み位置との間を作動可能である、第１の構造と第２の構造の一方に連結しているアクチュエータ機構と、付勢部材と、キャリッジ部材であって、アクチュエータが引込み位置にあることに応答した制限位置と、伸長位置との間で作動可能であるキャリッジ部材とを有する。この付勢部材は、アクチュエータ機構が展開位置にあることに応答してキャリッジ部材を伸長位置に向かって付勢させるように構成されており、かつ、キャリッジ部材は、伸長位置において第１の構造と第２の構造との間の相対的な移動を防止するように構成されている。
【選択図】図１Ｃ

Description

本発明は、一般的に、回転可能な形で取り付けられた上部構造物を有するクレーン及び他の重機械に関し、及び、さらに特に、特定の機械動作のために又は装置輸送のために、上部構造物が上に取り付けられている下部構造物に対する上部構造物の相対的な位置を機械的に固定することが可能な重機械に関する。

オペレータキャビンのような上部構造物又は構造を有する従来技術のクレーンと他の重機械が、下部構造物又は構造に対して相対的に移動可能である。
こうした従来技術の重機械は、特定の機械動作のために又は装置輸送のために、下部構造物に対する上部構造物の相対的な位置を機械的に固定するための機構を含むことがある。
従来技術においては、穴又はスロットが上部構造物内に形成されており、かつ、対応する１つ又は複数の穴又はスロットが下部構造物上にも同様に設けられている。
こうした従来技術の機構では、上部構造物上の穴又はスロットが下部構造物上の穴又はスロットの１つと整合している時に、さらなる相対的な移動を拘束するために、ピンが挿入される。

別の従来技術の構造では、上部構造物は、下部構造物に取り付けられている旋回軸受の歯車軌道輪（ｇｅａｒｅｄ ｒａｃｅ）の周りでピニオン歯車を駆動することによって回転させられるだろう。
こうした従来技術の機構では、一方の端部上に拘束された歯車伝動装置の一部分が、相対的な移動を防止するために歯車の歯の中に挿入されるだろう。
しかし、このような機構は、固定機構と係合するために、オペレータと連携したオペレータキャビン外部の第２の作業員の補助を必要とする。

この従来技術の固定機構を係合させるためにオペレータキャビンの外部の第２の作業員を必要とすることは、重機械の使用に際して追加的な作業コストを生じさせるだろう。
さらに、この第２の作業員は、従来技術の固定機構を係合させように試みる時に、潜在的な安全性の問題点に直面することがある。

第１の実施態様が、第２の構造に対して相対的に移動可能な第１の構造を有する重機械のための固定機構を含み、
この固定機構は、
展開位置（ｄｅｐｌｏｙｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）と引込み位置（ｒｅｔｒａｃｔｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）との間を作動可能である、第１の構造と第２の構造のどちらか一方に連結しているアクチュエータ機構と、
付勢部材と、
引込み位置にあるアクチュエータに応答した制限位置（ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）と、伸長位置（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）との間で作動可能なキャリッジ部材とを有し、
付勢部材は、アクチュエータ機構が展開位置にあることに応答してキャリッジ部材を伸長位置に向かって付勢させるように構成されており、かつ、
キャリッジ部材は、伸長位置において第１の構造と第２の構造との間の相対的な移動を防止するように構成されている。

別の実施態様が、第１の構造と、この第１の構造に対して相対的に移動可能な第２の構造とを有する重機械と、第１の構造及び第２の構造の少なくとも一方の上に取り付けられている固定機構とを含むことがあり、この固定機構は、展開位置と引込み位置との間で動作可能である、第１の構造及び第２の構造の一方に連結されている、アクチュエータ機構と、付勢部材と、引込み位置にアクチュエータ機構があることに応答した制限位置と、伸長位置との間で作動可能であるキャリッジ部材とを有し、その付勢部材は展開位置にアクチュエータ機構があることに応答してキャリッジ部材を伸長位置に向かって付勢させるように構成されており、かつ、キャリッジ部材は、伸長位置において第１の構造と第２の構造との間の相対的な移動を防止するように構成されている。

別の実施態様が、重機械のための固定機構を制御する方法を含むことがあり、この固定機構は、アクチュエータ機構と、このアクチュエータ機構に機械的に連結されている付勢部材と、この付勢部材に機械的に連結されているキャリッジ部材とを有し、この方法は、ユーザに対してユーザ入力装置を提供することと、このユーザ入力装置を通してユーザからユーザ入力信号を受け取ることと、受け取られたユーザ入力信号に応答してアクチュエータ機構に制御信号を送ることとを含み、かつ、アクチュエータ機構は、制御信号を受け取ることに応答して引込み位置から展開位置に移動し、かつ、展開位置へのアクチュエータ機構の移動が、キャリッジ部材を伸長位置に付勢させるために付勢部材が付勢力を加えることを引き起こす。

以下では、１つ又は複数の例示的な実施形態を、図面を参照しながら説明する。図面とそれに関連した説明とが、本開示の範囲を限定することなしに、本開示の例示的な実施形態を示すために提供されている。図面の全体を通じて、言及される要素の間の一致を示すために照合番号が維持される。

第１の位置における第１の例示的実施形態の固定機構の正面図。 第１の位置における第１の例示的実施形態の固定機構の斜視図。 第１の位置における第１の例示的実施形態の固定機構の斜視図。 第２の位置における第１の例示的実施形態の固定機構の正面図。 第２の位置における第１の例示的実施形態の固定機構の斜視図。 第２の位置における第１の例示的実施形態の固定機構の斜視図。 第３の位置における第１の例示的実施形態の固定機構の正面図。 第３の位置における第１の例示的実施形態の固定機構の斜視図。 第３の位置における第１の例示的実施形態の固定機構の斜視図。 引込み位置における第１の例示的実施形態の固定機構を有する重機械の斜視図。 伸長位置における第１の例示的実施形態の固定機構を有する重機械の斜視図。 制限位置又は阻止位置（ｏｂｓｔｒｕｃｔｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）における第１の例示的実施形態の固定機構を有する重機械の斜視図。 引込み位置における第２の例示的実施形態の固定機構を有する重機械の斜視図。 係合位置における第２の例示的実施形態の固定機構を有する重機械の斜視図。 制限位置における第２の例示的実施形態の固定機構を有する重機械の斜視図。 本出願の実施形態の固定機構を制御するプロセス１０００を示す流れ図を示す。

図１Ａは、第１の位置における第１の例示的な実施形態による固定機構１００の正面図を示し、図１Ｂと図１Ｃは、第１の位置における第１の例示的な実施形態による固定機構１００の斜視図である。
図１Ａ〜図１Ｃを参照すると、固定機構１００は、下部ハウジング１０５と、キャリッジ部材１１０と、１つ又は複数の付勢部材１１５と、上部ハウジング１２０と、アクチュエータ機構１２５とを含む。
上部ハウジング１０２は、さらに、「第１のハウジング」とも呼称され、及び、下部ハウジング１０５は「第２のハウジング」とも呼称されることもあり、又は、これとは逆に呼称されることもある。

この例示的な実施形態では、下部ハウジング１０５と上部ハウジング１２０は、互いに別個の部品として形成されることが可能であり、かつ、上部ハウジング１２０を下部ハウジング１０５に連結する機能を果たすために公知の構造によって互いに締め付け固定されている。
例えば、ボルト１４０が使用されることがある。
しかし、本出願の例示的な実施形態は、こうした構成に特に限定されず、単体構造のハウジング、又は、３つ以上の部品から形成されるハウジングを含むことが可能である。
さらに、上部ハウジング１２０と下部ハウジング１０５は必ずしも互いに一体にボルト留めされる必要はなく、例えばプレス嵌め、溶接、背着剤等を非限定的に含む、当業者には公知である任意の締め付け固定機構によって連結されることが可能である。

図１Ａ〜図１Ｃに示されているように、下部ハウジング１０５は、キャリッジ部材１１０が中に収容されることが可能な開口部１３５を含む。
この開口部１３５は、下部ハウジング１０５の高さ全体にわたって延びる。
幾つかの例示的な実施形態では、下部ハウジング１０５は、キャリッジ部材１１０の移動をガイドし、且つ、後述する伸長位置においてキャリッジ部材１１０に対して構造的支持を提供する働きをするだろう。
しかし、下部ハウジング１０５の例示的な実施形態は、下部ハウジング１０５の高さ全体にわたって延びる開口部１３５を有することを必ずしも必要とはしない。
さらに、下部ハウジング１０５の例示的な実施形態は、キャリッジ部材１１０の移動をガイドするか、又は、キャリッジ部材１１０に対して構造的支持を提供する機能を果たすことを必ずしも必要としない。

幾つかの例示的な実施形態では、上部ハウジング１２０は、上部構造物に対してアクチュエータ１２５の一部分を固定するか又は取り付ける働きをするだろう。
例えば、図１Ａ〜図１Ｃと図２Ａ〜図２Ｃと図３Ａ〜図３Ｃの例示的な実施形態では、アクチュエータ機構１２５は、上部ハウジング１２０の上部端部（例えば、第１の端部）に取り付けられている。
この例示的な実施形態では、アクチュエータ機構１２５の上部端部（例えば、第１の端部）は上部ハウジング１２０上に垂直方向に取り付けられている。
アクチュエータ機構１２５は、図１Ａ〜図１Ｃに示されている引込み位置の形に上方に引っ込むように、かつ、図２Ａ〜図３Ｃに示されている後述する展開位置の形に下方に伸長するように方向配置されている。

アクチュエータ機構１２５は、油圧によって上方及び下方に作動させられるように構成されている油圧式アクチュエータであるだろう。
しかし、このアクチュエータ機構１２５は油圧式アクチュエータに特に限定されることはなく、電子サーボ、スクリューアクチュエータ（ｓｃｒｅｗ ａｃｔｕａｔｏｒ）等を含む、当業者には明らかである、引込み位置と展開位置との間で作動する働きをすることが可能な任意の構造であることが可能である。

プレート１４５がアクチュエータ１２５の下部端部（例えば、第２の端部）に取り付けられている。
このプレート１４５は、アクチュエータ機構１２５の下部端部（例えば、第２の端部）を複数の付勢部材１１５の下部端部（例えば、第２の端部）に機械的に連結する。
明確に述べると、プレート１４５はアクチュエータ機構１２５の下部端部に取り付けられており、かつ、アクチュエータ機構１２５が図２Ａ〜図３Ｃに示されている展開位置に移動させられる時に付勢部材１１５の下部端部に下向きの力を加える。
この例示的な実施形態では、付勢部材１１５の各々はコイルばねである。
しかし、付勢部材１１５はコイルばねに限定されず、当業者には明らかであるように、付勢の機能を果たすことが可能な構造であるだろう。

アクチュエータ機構１２５が図２Ａ〜図２Ｃと図３Ａ〜図３Ｃとに示されている展開位置に移動させられる時に、プレート１４５によって加えられる下向きの力を付勢部材１１５がキャリッジ部材１１０に移動させるように、付勢部材１１５の上部端部（例えば、第１の端部）が、キャリッジ部材１１０の上部端部（例えば、第１の端部）に機械的に連結されている。
この例示的な実施形態では、付勢部材１１５は、障害物がキャリッジ部材の移動を妨害しない場合に展開位置に向かってキャリッジ部材を引っ張るのに充分なばね力を生じさせるのに十分なばね定数（ｓｐｒｉｎｇ ｖａｌｕｅ）を有するだろう。
本明細書で使用される術語「ばね定数」は、ばね剛性、又は、フックの法則からのｋ値（即ち、Ｆ＝ｋＸ）を意味し、このばね定数は、付勢部材を比例距離（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｄｉｓｔａｎｃｅ）（Ｘ）だけ変形させるために必要とされる力（Ｆ）を定義する。
幾つかの実施形態では、複数（ｎ＝ばねの個数）の付勢部材１１５をアクチュエータ機構１２５の最大作動長さ（Ｘ_max）に引き延ばすために必要とされる下記の式１によって定義される最大合計力（Ｆ_springmax）が、アクチュエータ機構１２５の最大作動力（Ｆ_actuator）よりも小さいように、付勢部材の「ばね定数」（ｋ）が選択されるだろう。

Ｆ_springmax＝ ｋ × Ｘ_max （式１）

図２Ａは、第２の位置にある第１の例示的な実施形態による固定機構１００の正面図であり、図２Ｂと図２Ｃは、第２の位置にある第１の例示的な実施形態による固定機構１００の斜視図である。
図１Ａ〜図１Ｃに関連して上述した構造のさらに詳しい説明は、簡潔性のために省略する。

図２Ａ〜図２Ｃは、固定機構の展開位置を示す。
この展開位置では、アクチュエータ機構１２５の中央シリンダ１３０は展開位置にある。
この展開位置では、アクチュエータ機構１２５の中央シリンダ１３０は、プレート１４５と付勢部材１１５の下部端部（例えば、第２の端部）とをより低い位置に移動させる。
付勢部材１１５は下向きの力をキャリッジ部材１１０に加え、この下向きの力は、キャリッジ部材１１０が伸長位置に移動して（例えば、図３Ａ〜図３Ｃに示されているような、固定機構の下方の伸長部分または特徴要素９００）、キャリッジ部材１１０が伸長位置に達することを制限する障害物が存在しない場合にキャリッジ部材１１０が下部ハウジング１０５の開口部１３５を通って突き出すことを生じさせる。
この伸長位置では、キャリッジ部材１１０は、図４と図５とに関連して後述する受け部材に係合するだろう。

図３Ａは、第３の位置にある第１の例示的な実施形態による固定機構１００の正面図であり、図３Ｂと図３Ｃは、第３の位置にある第１の例示的な実施形態による固定機構１００の斜視図である。
この例示的な実施形態では、付勢部材１１５は、障害物がキャリッジ部材の移動に干渉しない場合に、展開位置に向かってキャリッジ部材を引っ張るのに充分なばね力を生じさせるのに十分なばね定数を有するだろう。
本明細書で使用される術語「ばね定数」は、ばね剛性、又は、フックの法則からのｋ値（即ち、Ｆ＝ｋＸ）を意味し、このばね定数は、付勢部材を比例距離（Ｘ）だけ変形させるために必要とされる力（Ｆ）を定義する。
幾つかの実施形態では、複数（ｎ＝ばねの個数）の付勢部材１１５をアクチュエータ機構１２５の最大作動長さ（Ｘ_max）に引き延ばすために必要とされる下記の式１によって定義される最大合計力（Ｆ_springmax）が、アクチュエータ機構１２５の最大作動力（Ｆ_actuator）よりも小さいように、付勢部材の「ばね定数」（ｋ）が選択されるだろう。

Ｆ_springmax＝ ｋ × Ｘ_max （式１）

特に、図３Ａ〜図３Ｃは、キャリッジ部材１０が開口部１３５の中を通って伸長することを障害物９００が妨害する、固定機構の拘束位置又は制限位置を示す。
アクチュエータ機構１２５の中央シリンダ１３０は下方に移動又は伸長させられ終わっており、このことがプレート１４５と付勢部材１１５の下部端部（例えば、第２の端部）とをより低い位置に移動させる。

付勢部材１１５は、再び、下向きの力をキャリッジ部材１１０に与える。
障害物９００が、キャリッジ部材１１０が開口部１３５の中を通って伸長することを妨害し、付勢部材１１５の長さが増大することを生じさせ、このことが、付勢部材１１５の長さの増大に比例して付勢力が増大することを生じさせる。
障害物が付勢力の増大に耐えるのに充分なだけ強固である場合には、図３Ａ〜図３Ｃに示されているように、キャリッジ部材１１０は引き上げ位置又は制限位置に留まるだろう。
この引き上げ位置又は制限位置では、キャリッジ部材１１０は、図４と図５に関連して後述する受け部材に係合することを妨げられる。

図４は、（例えば、図１Ａ〜図１Ｃに関して上述した）引込み位置における第１の例示的な実施形態による固定機構１００を伴う重機械４００の斜視図である。
図５は、（例えば、図２Ａ〜図２Ｃに関して上述した）伸長位置における第１の例示的な実施形態による固定機構１００を伴う重機械４００の斜視図である。
図６は、（例えば、図３Ａ〜図３Ｃに関して上述した）制限位置又は妨害位置における第１の例示的な実施形態による固定機構を伴う重機械４００の斜視図である。
この例示的な実施形態を不明瞭にすることを避けるために、上部ハウジング１２０が示されていない。
重機械４００は、互いに相対的に移動可能な上部構造物又は構造２００と下部構造物又は構造３００とを有する任意の重機械でよい。
例えば、この重機械４００は、下部構造３００に対して相対的に回転するように構成されている上部構造２００を有する建設用クレーンであるだろうが、これに限定されることはない。

図４と図５に示されている例示的な実施形態では、固定機構１００は、上部構造物２００上に取り付けられており、受け部材３０５は下部構造物３００上に取り付けられている。
しかし、本出願の例示的な実施形態はこの構成に特に限定されることはなく、固定機構１００と受け部材３０５の配置は、他の例示的な実施形態では逆にされることもある。

図４と図５では、受け部材３０５は、空隙３１５と、この空隙３１５から遠ざかるように延びる、空隙３１５に隣接した１対の傾斜区域３０５とを含む。
しかし、本出願の例示的な実施形態は、この構成に特に限定されることはなく、当業者には明らかであるように、代替案の構成が採用可能である。

図４では、アクチュエータ機構１２５は上方位置又は引込み位置にあり、上述したように、キャリッジ部材１１０をその引き上げ位置又は制限位置に保持する。
この引き上げ位置では、キャリッジ部材１１０は、下部ハウジング１０５（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されており、照合番号は図４では図の明瞭化のために省略されている）の開口部１３５（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されており、照合番号は図４では図の明瞭化のために省略されている）内に保持されており、下部構造物３００上の受け部材３０５には係合していない。
したがって、上部構造物２００と下部構造物３００は互いに対して相対的に回転することが可能である。

図５では、アクチュエータ機構１２５の中央シリンダ１３０は、展開位置に移動させられ終わっているか又は伸長させられ終わっている。
中央シリンダ１３０が引き下げられているので、下向きの力がキャリッジ部材１１０にすでに加えられており、この力が、キャリッジ部材１１０をその伸長位置に移動させ、かつ、下部ハウジング１０５（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されており、照合番号は図５では図の明瞭化のために省略されている）の開口部１３５（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されており、照合番号は図５では図の明瞭化のために省略されている）の中を通って突き出すことを生じさせている。

図６に示されているように、上部構造物２００と下部構造物３００とが整合しておらず、したがって、下部ハウジング１０５（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されており、照合番号は図５では図の明瞭化のために省略されている）の開口部１３５（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されており、照合番号は図５では図の明瞭化のために省略されている）が受け部材３０５の空隙３１５と整合していない場合には、キャリッジ部材１１０はその伸長位置（例えば、図２Ａ〜図２Ｃを参照されたい）に移動することを妨げられるだろうし、キャリッジ部材１１０が、例えば傾斜区域３１０によって、完全に又は部分的に妨害されるだろう。
こうした構成では、キャリッジ部材１１０は、この障害によって、付勢部材１１５の下向きの付勢力に逆らって、上向きに押し動かされるだろう。
この状況では、キャリッジ部材１１０は、図に示されている部分的に持ち上げられた位置又は制限された位置に残留し、上部構造物２００と下部構造物３００との間の相対的な移動が可能にされるだろう。

（例えば、図６で矢印Ｍで示されているように）上部構造物２００と下部構造物３００が互いに対して相対的に移動させられるので、キャリッジ部材１１０は傾斜区域３１５の斜面を上昇し、例えば図３Ａ〜図３Ｃに示されているように、制限位置へとさらに上方に押し進められるだろう。
キャリッジ部材１１０が妨害される場合にさえ、付勢部材１１５は、下向きの力がキャリッジ部材１１０に対して加えられ続けることを生じさせる。

上部構造物２００と下部構造物３００が互いに対して相対的にさらに移動させられるのにつれて、下部ハウジング１０５（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されており、照合番号は図５では図の明瞭化のために省略されている）の開口部１３５（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されており、照合番号は図５では図の明瞭化のために省略されている）が、空隙３１５に対して整合し始めるだろう。
上部構造物２００と下部構造物３００との間の相対的移動が、上部構造物２００上に取り付けられている下部ハウジング１０５（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されている）の開口部１３５（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されている）と、下部構造物３００上に取り付けられている受け部材３０５の空隙３１５との間の整合を生じさせると、傾斜区域３０５はキャリッジ部材１００を妨害しなくなるだろう。

妨害物が存在しないので、付勢部材１１５によって与えられる付勢力がキャリッジ部材１１０を押し動かし、その結果として、キャリッジ部材１１０は、空隙３１５の中に延びて、例えば図５に示されているように「ピンと穴」の構成の形で受け部材３０５の傾斜区域３１０によって両側から囲まれるだろう。
図示されているように、キャリッジ部材１１０が受け部材３０５の空隙３１５と係合し終わると、上部構造物２００と下部構造物３００との間の相対的な移動が実質的に阻止される。

図７は、引込み位置における第２の例示的な実施形態による固定機構６００を伴う重機械４００の斜視図である。
図８は、係合位置における第２の例示的な実施形態による固定機構６００を伴う重機械７００の斜視図である。
図９は、制限位置における第２の例示的な実施形態による固定機構６００を伴う重機械７００の斜視図である。
この例示的な実施形態では、重機械７００は、互いに対して相対的に移動可能である上部構造物又は構造２００と下部構造物又は構造３００とを有する任意の重機械であるだろう。
例えば、この重機械７００は、下部構造３００に対して相対的に回転するように構成されている上部構造２００を有する建設用クレーンであるだろう。

図７から図９の例示的な実施形態は、図１から図５に関連して上述した特徴要素と同じ特徴要素を含む。同じ特徴要素には同じ照合番号が付与されている。

図示されているように、固定機構６００は上部構造物２００上に取り付けられており、複数の歯３３０を有する歯付き区域３２０が、固定機構によって係合されるように下部構造物３００上に備えられている。
例えば、歯付き区域３２０は、遊星歯車装置又は旋回装置（ｓｌｅｗｉｎｇ ｇｅａｒ）として形成されるだろう。
しかし、本出願の例示的な実施形態はこの構成に限定されず、固定機構６００と歯付き区域３２０との配置は、他の例示的な実施形態では、逆にされるか又は変更されることがある。

この例示的な実施形態では、キャリッジ部材６１０は、下部構造物３００の歯付き区域３２０の歯３３０と整合して係合するように構成されている複数の歯６５０を含む。

図７では、アクチュエータ機構６２５は上部位置又は引込み位置であり、上述のキャリッジ部材１１０と同じ引き上げ位置又は制限位置にキャリッジ部材６１０を保持する。
この引き上げ位置では、キャリッジ部材６２５は、下部ハウジング（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されており、照合番号は図７では図の明瞭化のために省略されている）の開口部（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されており、照合番号は図７では図の明瞭化のために省略されている）内に保持されており、下部構造物３００上に備えられている歯付き区域３２０とは係合していない。

図８では、アクチュエータ機構６２５の中央シリンダ６３０は、展開位置に移動又は伸長させられ終わっている。
中央シリンダ６３０が引き下げられているので、下向きの力がキャリッジ部材６１０にすでに加えられており、この力が、キャリッジ部材６１０をその伸長位置に移動させ、下部ハウジング（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されており、照合番号は図８では図の明瞭化のために省略されている）の開口部（図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃ、及び、図３Ａ〜図３Ｃに示されており、照合番号は図８では図の明瞭化のために省略されている）の中を通って突き出すことを生じさせている。

この例示的な実施形態では、キャリッジ部材６１０の複数の歯６５０は下部構造物３００の歯付き区域３２０の歯３３０に整合し且つ係合する。
キャリッジ部材６１０の歯６５０が下部構造物３００の歯付き区域３２０の歯３３０と係合すると、上部構造物２００と下部構造物３００との間の相対的な移動が阻止される。

しかし、図９に示されているように、キャリッジ部材６１０の複数の歯６５０が下部構造物３００の歯付き区域３２０の歯３３０と整合していない場合には、歯付き区域３２０の歯３３０はキャリッジ部材６１０が完全に伸長することを妨害する。
この状況では、キャリッジ部材１１０は、図３Ａ〜図３Ｃに示されている第１の例示的な実施形態の位置と同じ持ち上げ位置又は制限位置に留まる。
この位置では、上部構造物２００と下部構造物３００との間の相対的な移動が可能にされる。

上部構造物２００と下部構造物３００とが互いに対して相対的に移動する時に、付勢部材６１５は、キャリッジ部材６１０が妨害されている場合にさえ、キャリッジ部材６１０に対して下向きの力が加えられることを生じさせる。
したがって、上部構造物２００と下部構造物３００との間の相対的な移動が、キャリッジ部材６１０の複数の歯６５０が下部構造物３００の歯付き区域３２０の歯３３０と整合することを生じさせると、キャリッジ部材６１０は伸長位置に移動し、上部構造物２００と下部構造物３００との間のさらなる相対的な移動が阻止される。

上述の実施形態では、単一の固定機構が示された。
しかし、本出願の実施形態は、唯一の固定機構を有することに限定されない。
例えば、一実施形態が、図１〜図５に示されている第１の実施形態で説明されている固定機構のような複数の固定機構を含むことがある。
別の例では、一実施形態が、図７〜図９に示されている第２の実施形態で説明されている固定機構のような複数の固定機構を含むことがある。

さらに、一実施形態が、図７〜図９に示されている第２の実施形態で説明されている固定機構のような１つ又は複数の固定機構との組合せの形で、図１〜図５で説明されているような１つ又は複数の固定機構を含むことがある。

さらに、幾つかの実施形態では、図１〜図５に示されている第１の実施形態に説明されている固定機構のような１つ又は複数の固定機構が、上部構造物２００と下部構造物３００との間の大まかな固定を実現するために使用されるだろう(例えば、北向き、西向き、南向き、又は、東向きのような、下部構造物３００に対する４つの方向の１つにおいて上部構造物２００が固定されることを可能にする）。
幾つかの実施形態では、図７〜図９に示されている第２の実施形態に説明されている固定機構のような１つ又は複数の固定機構が、上部構造物２００と下部構造物３００との間の精密な固定を実現するために使用されるだろう(例えば、キャリッジ部材６１０の歯６５０と歯付き区域３２０の歯３３０との番号付けと間隔開けとに基づいて下部構造物３００に対する様々な方向に上部構造物２００が固定されることを可能にする）。
当然であるが、他の実施形態も、本明細書に含まれている教示内容に基づいて当業者にとって容易に明らかだろう。
さらに、本出願の一実施形態では、制御システムが、本出願の実施形態のいずれかに説明されている固定機構を制御するプロセスを実行するように構成されている。
一例としては、非限定的に、図１〜図５に示されている第１の実施形態に説明されている固定機構１００が、実施形態の後続の説明のために、固定機構を制御するプロセス、使用されるだろう。
しかし、固定機構の他の実施形態も、本明細書に説明されている制御システムによって使用又は制御されるだろう。

この制御システムは、ボタン、スイッチ、ダイヤル、タッチ式インタフェース、又は、当業者には明らかな任意の他の入力装置のような、ユーザ入力装置を含むだろう。
図１０は、本出願の一実施形態による固定機構１００を制御するプロセス１０００を示す流れ図を提供する。
１００５では、重機械のコントロールパネル上に取り付けられているか又はコントロールパネル上で使用可能にされているユーザ入力装置のようなユーザ入力装置が、重機械のオペレータに提供される。
１０１０では、ユーザ入力信号が、ユーザ入力装置の使用によってオペレータから受け取られる。
例えば、非限定的に、オペレータは、ボタンを押すか、スイッチを入れるか、ダイヤルを回すか、コンピュータインタフェースを起動させるか、タッチ式インタフェースにタッチするか、又は、様々な操作を行うだろう。

１０１５において、制御システムは、ユーザ入力信号に応答して、固定機構１００のアクチュエータ機構１１０に制御信号を送るだろう。
１０２０において、アクチュエータ機構は、引込み位置から展開位置に移行するだろう。

固定機構１００のアクチュエータ機構１１０が展開位置に移行すると、アクチュエータ機構１１０に機械的に連結されている付勢部材１１５の端部が、１０２５において移動させられ、制御プロセスが終了する。

上述したように、付勢部材１１５の端部を移動させることが、付勢力がキャリッジ部材１１０に加えられることを生じさせ、障害物が無ければ、キャリッジ部材１１０は、例えば図２Ａ〜図２Ｃに示されているように、伸長位置に移動させられるだろう。
しかし、障害物が存在する場合には、この障害物は、例えば図３Ａ〜図３Ｃに示されているように、キャリッジ部材１１０が引込み位置又は制限位置に残ることを生じさせるだろう。

図１０に示されている制御プロセス１０００の例示的な実施形態は、例えば図２Ａ〜図２Ｃに示されているような伸長位置又は固定位置に固定機構１００が配備されることを生じさせるためのプロセスを説明する。
さらに、当業者には明らかであるように、同じプロセスが、例えば図１Ａ〜図１Ｃに示されているような引込み位置又は退去位置に固定機構１００を遠隔的に退去させるために使用されることがある。

さらに、本明細書で説明している構造及びプロセスの幾つかの例示的な実施形態が、固定機構１００を恐らくは見ることが不可能なオペレータに対して、操作中に、フィードバックを提供するように構成されているセンサをさらに含むこともある。
例えば、近接センサ、接触スイッチ、カメラ、又は、当業者には明らかである任意の他のフィードバック提供機構が、例えば重機械４００の操作中に、アクチュエータの位置（完全に伸長した位置／完全に引っ込んだ位置／これらの中間のあらゆる位置）及び／又はキャリッジ位置（完全に制限された位置／完全に展開された位置／これらの中間のあらゆる位置）のような、任意の種類の想定可能な情報をオペレータにフィードバックするために、固定機構内に又は固定機構の付近に備えられるだろう。

本出願の一実施形態による固定機構を提供することによって、第２の作業員を固定機構に従事させる必要性が有利な形で取り除かれるだろう。
第２の作業員が不要なので、重機械に関連した運転コストが低減させられるだろう。
さらに、重機械の操作に関連した安全性が向上するだろう。

上述した詳細な説明は、ブロック図、略図、及び、具体例を使用して、装置及び／又はプロセスの様々な例示的な実施形態に言及してきた。
こうしたブロック図と略図と具体例とが１つ又は複数の機能及び／又は動作を含むので、こうしたブロック図、流れ図、又は、具体例に含まれる各々の機能及び／又は動作は、広範囲のハードウェアによって個別的に及び／又は集合的に具体化されることが可能である。

幾つかの例示的な実施形態が説明されてきたが、これらの例示的な実施形態は、単なる例示のために示されているに過ぎず、また、保護の範囲を限定することは意図されていない。
実際に、本明細書で説明されている新規性のある装置は、様々な他の形態で具体化されるだろう。
さらに、本明細書で説明するシステムの形態における様々な省略と置換と変更とを、発明の精神から逸脱することなく行うことが可能である。
特許請求の範囲とその等価物とは、発明の範囲と精神の範囲内に含まれるであろうこうした形態又は変形を含むことを意図している。

１００ 固定機構
１０５ 下部ハウジング
１１０ キャリッジ部材
１１５ 付勢部材
１２０ 上部ハウジング
１２５ アクチュエータ機構
１３０ 中央シリンダ
１３５ 開口部
１４５ プレート
９００ 障害物

Claims (20)

1. 第２の構造に対して相対的に移動可能な第１の構造を有する重機械のための固定機構であって、
   アクチュエータ機構であって、展開位置と引込み位置との間を作動可能である、前記第１の構造と前記第２の構造の一方に連結されているアクチュエータ機構と、
   付勢部材であって、前記アクチュエータ機構が展開位置にあることに応答して付勢力を発生させるように構成されている付勢部材と、
   キャリッジ部材、とを具備し、
   キャリッジ部材は、
   前記第１の構造と前記第２の構造との間の相対的な移動を防止するように、前記付勢部材、アクチュエータによって発生させられる付勢力に応答して、伸長位置と、
   前記キャリッジ部材を前記制限位置に保持するように、且つ、前記第１の構造と前記第２の構造との間の相対的な移動を阻止しないように、前記アクチュエータが前記引込み位置にあることに応答して、制限位置と、
   の間を作動可能である、
   ことを特徴とする固定機構。
2. 前記キャリッジ部材は、前記キャリッジ部材が前記伸長位置の中に延びることを障害物が阻止する時に、前記付勢部材によって提供される付勢に逆らって、前記制限位置を保持するように構成されており、かつ、
   前記キャリッジ部材は、前記第１の構造と前記第２の構造との間の相対的な移動によって形成される間隙に関して、前記制限位置から前記伸長位置に移動するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の固定機構。
3. 前記キャリッジ部材は前記第１の構造と前記第２の構造の一方の上に取り付けられており、及び、前記キャリッジ部材は複数のキャリッジ歯を備え、
   受け部材が、前記第１の構造と前記第２の構造の他方の上に取り付けられており、及び、前記受け部材は複数の受け歯を備え、
   前記キャリッジ歯は、前記キャリッジ部材が伸長位置にある時に、前記受け歯に係合するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の固定機構。
4. 前記キャリッジ部材は前記第１の構造と前記第２の構造の一方の上に取り付けられており、及び、前記キャリッジ部材はピン部材であり、
   前記固定機構は、さらに、前記第１の構造と前記第２の構造の他方の上に取り付けられている受け部材を備え、及び、前記受け部材は、前記キャリッジ部材が伸長位置に移動させられる時に前記ピン部材を受け入れるように構成されている空隙を画定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の固定機構。
5. 前記アクチュエータ機構は、前記展開位置と前記引込み位置との間で動作可能であるように構成されている油圧式アクチュエータを備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の固定機構。
6. 前記付勢部材は、前記アクチュエータ機構と前記キャリッジ部材との間に連結されている複数のばねを備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の固定機構。
7. 前記アクチュエータ機構は、前記アクチュエータ機構が前記展開位置にある時に、垂直方向に下方に延びるように構成されているシリンダを備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の固定機構。
8. さらに、前記シリンダの端部に取り付けられており且つ前記付勢部材に機械的に連結されているプレートを備える、
   ことを特徴とする請求項７に記載の固定機構。
9. 前記プレートは前記付勢部材の第１の端部に機械的に連結されており、及び、
   前記付勢部材の第２の端部は、前記キャリッジ部材の端部に機械的に連結されている、
   ことを特徴とする請求項８に記載の固定機構。
10. 前記付勢部材は、障害物が前記キャリッジ部材の移動に干渉しない場合に前記キャリッジ部材を伸長位置に向けて引っ張るために充分な付勢力を発生させるためのばね定数を有し、かつ、
    前記アクチュエータ機構の最大関節結合長さ（Ｘ_max）のための前記付勢部材の最大付勢力（Ｆ_springmax）が、前記アクチュエータ機構の最大作動力（Ｆ_actuator）を越えない、
    ことを特徴とする請求項１に記載の固定機構。
11. 重機械であって、
    第１の構造と、
    前記第１の構造に対して相対的に移動可能な第２の構造と、
    前記第１の構造及び前記第２の構造の少なくとも一方の上に取り付けられている固定機構を具備し、
    固定機構は、
    展開位置と引込み位置との間で動作可能である、前記第１の構造及び前記第２の構造の一方に連結されている、アクチュエータ機構と、
    前記アクチュエータ機構が前記展開位置にあることに応答して付勢力を発生させるように構成されている付勢部材と、
    キャリッジ部材と、を含み、
    キャリッジ部材は、
    前記第１の構造と前記第２の構造との間の相対的な移動を防止するように、前記付勢部材によって発生させられる付勢力に応答して、伸長位置と、
    前記キャリッジ部材を制限位置に保持するように、且つ、前記第１の構造と前記第２の構造との間の相対的な移動を阻止しないように、前記アクチュエータが前記引込み位置にあることに応答して、制限位置
    との間を作動可能である、
    ことを特徴とする重機械。
12. 前記キャリッジ部材は、前記キャリッジ部材が前記伸長位置に伸長することを障害物が阻止する時に、前記付勢部材によって加えられる付勢に逆らって前記制限位置を保持するように構成されており、かつ、
    前記キャリッジ部材は、前記第１の構造と前記第２の構造との間の相対的移動によって形成される間隙に関して、前記制限位置から前記伸長位置に移動するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の重機械。
13. 前記キャリッジ部材は前記第１の構造と前記第２の構造の一方の上に取り付けられており、かつ、
    前記キャリッジ部材は複数のキャリッジ歯を備え、かつ、
    受け部材が前記第１の構造と前記第２の構造の他方の上に取り付けられており、前記受け部材は複数の受け歯を備え、かつ、
    前記キャリッジ歯は、前記キャリッジ部材が伸長位置にある時に前記受け歯に係合するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の重機械。
14. 前記キャリッジ部材は前記第１の構造と前記第２の構造の一方の上に取り付けられており、かつ、
    前記キャリッジ部材はピン部材であり、かつ、
    前記固定機構は、さらに、前記第１の構造と前記第２の構造の他方の上に取り付けられている受け部材を備え、かつ、
    前記受け部材は、前記キャリッジ部材が伸長位置に移動させられる時に前記ピン部材を受けるように構成されている空隙を画定する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の重機械。
15. 前記アクチュエータ機構は、前記展開位置と前記引込み位置との間で動作可能であるように構成されている油圧式アクチュエータを備える、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の重機械。
16. 前記付勢部材は、前記アクチュエータ機構と前記キャリッジ部材との間に連結されている複数のばねを備える、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の重機械。
17. 前記アクチュエータ機構は、前記アクチュエータ機構が前記展開位置にある時に垂直方向に下方に延びるように構成されているシリンダを備える、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の重機械。
18. 前記シリンダの端部に取り付けられており且つ前記付勢部材に機械的に連結されているプレートをさらに備え、
    前記プレートは、前記付勢部材の第１の端部に機械的に連結されており、かつ、
    前記付勢部材の第２の端部は、前記キャリッジ部材の端部に機械的に連結されている、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の重機械。
19. 前記付勢部材は、障害物が前記キャリッジ部材の移動に干渉しない場合に前記伸長位置に向かって前記キャリッジ部材を引っ張るのに充分な付勢力を生じさせるためのばね定数を有し、かつ、
    前記アクチュエータ機構の最大関節結合長さ（Ｘ_max）のための前記付勢部材の最大付勢力（Ｆ_springmax）が、前記アクチュエータ機構の最大作動力（Ｆ_actuator）を越えることがない、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の重機械。
20. 重機械のための固定機構を制御する方法であって、
    前記固定機構は、アクチュエータ機構と、前記アクチュエータ機構に機械的に連結されている付勢部材と、前記付勢部材に機械的に連結されているキャリッジ部材とを有し、
    ユーザに対してユーザ入力装置を提供するステップと、
    前記ユーザ入力装置を通してユーザからユーザ入力信号を受け取るステップと、
    前記受け取られたユーザ入力信号に応答して前記アクチュエータ機構に制御信号を送るステップ、とを含み、
    前記アクチュエータ機構は、前記制御信号を受け取ることに応答して引込み位置から展開位置に移動し、かつ、
    展開位置への前記アクチュエータ機構の移動が、前記キャリッジ部材を伸長位置に付勢させるために前記付勢部材が付勢力を加えることを引き起こす、
    ことを特徴とする方法。