JP2000282520A - 建設機械の作業装置 - Google Patents

建設機械の作業装置

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JP2000282520A
JP2000282520A JP11088798A JP8879899A JP2000282520A JP 2000282520 A JP2000282520 A JP 2000282520A JP 11088798 A JP11088798 A JP 11088798A JP 8879899 A JP8879899 A JP 8879899A JP 2000282520 A JP2000282520 A JP 2000282520A
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▲禎▼久 冨田
Genroku Sugiyama
玄六 杉山
Masakazu Haga
正和 羽賀
Ryohei Suzuki
良平 鈴木
Toshio Hasegawa
利男 長谷川
Koji Tahara
晃司 多原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 角度センサの突出量を小さくして、角度セン
サと周囲作業環境との干渉を低減することができる建設
機械の作業装置の提供。 【解決手段】 ブーム3には、一体に設けられたフロン
トピン22を介してアーム4が回動自在に連結される。
ブーム3に対するアーム4の回転角度を検出する角度セ
ンサ21は、アーム4により回転駆動される入力軸21
bおよびブーム3に固定されて入力軸21bの回転角度
を検出するセンサ部21cとをケース21aに収容して
成る。フロントピン22の軸方向端面に凹部22aを形
成して、ケース21aの全てを凹部22a内に配設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ルのブームとアームのように互いに回動可能に連結され
た部材間の相対回動角を計測する角度センサを有する建
設機械の作業装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上述した角度センサを有する建設機械の
作業装置は、例えば、実開平3−106406号公報に
開示されている。従来の装置では、ピンを介して互いに
回動可能に連結されるブームとアームとの間の相対角度
は、ブーム側面に取り付けられた角度センサにより検出
される。角度センサは入力軸と入力軸の回転角度を検出
するセンサ部とそれらを収容するケースとから構成さ
れ、入力軸はレバーによってアームに連結されている。
アームがピンに関して回動されると、アームの回転に連
動するレバーによって入力軸が回動される。この入力軸
の回転角度はセンサ部により検出され、その検出値に基
づいてアームの相対角度が求められる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、角度センサ
はブームの側面に設けられてブーム側面より突出してい
るため、作業時の土砂等の衝突や周囲の物との干渉が生
じやすかった。また、これらの衝突等から角度センサを
保護するために、大きな保護カバーが必要であった。
【0004】本発明の目的は、ブーム等に設けられてい
る角度センサの突出量を小さくして周囲との干渉を抑
え、角度センサの保護カバーを小さくすることができる
建設機械の作業装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】発明の実施の形態を示す
図1に対応付けて説明すると、本発明は、第1の部材4
と、一体に設けられた連結部材22を介して第1の部材
4が回動自在に連結される第2の部材3と、第1の部材
4により回転駆動される入力軸21bおよび入力軸21
bの回転角度を検出するセンサ部21cを連結部材22
に固定されるケース21aに内蔵し、第2の部材3に対
する第1の部材4の回転角度を検出する角度センサ21
とを備える建設機械の作業装置6に適用され、連結部材
22の軸方向端面に凹部22aを形成して、少なくとも
ケース21aの全てを凹部22a内に配設したことによ
り上述の目的を達成する。
【0006】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図6を参照して本発
明を建設機械としての油圧ショベルに適用した場合の実
施の形態を説明する。 −第1の実施の形態− 図4は油圧ショベルの概略構成を示す図であり、下部走
行体1に旋回機構を介して上部旋回体2が設けられてい
る。上部旋回体2にはブーム3,アーム4,バケット5
によって構成されるフロント作業装置6が設けられる。
ブーム3,アーム4,バケット5は各々ピン12,2
2,32に関して回動可能に連結されている。
【0008】図1は本発明による作業装置における角度
センサの取付状態を説明する図であり、図4のI−I線
に沿った要部断面図である。上述したようにブーム3と
アーム4はフロント用ピン(以下、フロントピンと呼
ぶ)により互いに回動可能に連結されている。フロント
ピン22はボルト24によりブーム3に固定され、この
フロントピン22にアーム4が回動自在に連結される。
フロントピン22の端面にはその軸心と同軸に断面形状
が円形の凹部22aが形成され、この凹部22aに角度
センサ21が収納される。角度センサ21はケース21
aと入力軸21bとセンサ部21cとを有し、入力軸2
1bがフロントピン22の端面から突出するようにケー
ス21aが凹部22aに収納され、その状態でボルト2
6によりフロントピン22に固定される。
【0009】凹部22aはフロントピン22と同軸とな
るように形成するのが検出精度上好ましいが、凹部22
aに配設された角度センサ21の入力軸21bとフロン
トピン22との同軸度が許容される精度が保証される範
囲内であれば、凹部22aはフロントピン22と厳密に
同軸となっていなくても良い。
【0010】入力軸21bにはレバー23の一方の端部
が連結され、レバー23の他方の端部はボルト25によ
ってアーム4に固定される。そのため、アーム4の角度
を変えると、すなわちフロントピン22を支点としてア
ーム4を回動すると、アーム4に固定されたレバー23
によって角度センサ21の入力軸21bが回転駆動され
る。
【0011】図2は角度センサ21の詳細を示す断面図
である。入力軸21bは軸受212を介してケース21
aに取り付けられる。軸受212の図示上部には、ケー
ス内に水、油あるいは泥などの侵入を防止するシール2
13が設けられている。214は入力軸21bに固定さ
れて入力軸21bと一体で回転する抵抗体であり、抵抗
体214と対向する位置にはワイパ215が配設されて
いる。上述したセンサ部21cは、抵抗体214とワイ
パ215とで構成される。レバー23により入力軸21
bが回転駆動されると抵抗体214が回転し、抵抗体2
14とワイパ215との相対位置が変化して出力電圧が
変化する。この出力電圧変化はワイパ215に接続され
たハーネス216によって油圧ショベルのコントローラ
29に送られ、コントローラ29においてブーム3に対
するアーム4の角度変化が算出される。ケース21aの
側面にはOリング等のシール材217が設けられ、水な
どが凹部22aの底部分へ侵入するのを防止している。
【0012】ハーネス216はケース21aの底部分か
らケース21aに形成された通路(後述する溝41およ
び孔42)を介して凹部22a外へ取り出され、コント
ローラ29に接続される。図3はケース21aを示す図
であり、(a)はケース21aの正面図、(b)は
(a)のケース21aを図示下方から見た図、(c)は
(a)のB−B断面図である。ケース21aは略円筒状
に形成され、その内部にシール213の収容部211a
と、軸受212の収容部211b,211cと、抵抗体
214の収容部211dと、ワイパ215の収容部21
1eがそれぞれ形成されている。ケース21aの外周に
はOリング溝40が凹設されている。そして、Oリング
溝40を挟んだ上下位置に軸方向の溝41がそれぞれ形
成され、これら上下の溝41を連通する孔42がOリン
グ溝40の内側を通るように形成されている。ハーネス
216は二点鎖線で示すように下方の溝41から孔42
を介して上方の溝41へと通され、図2に示すようにコ
ントローラ29に接続される。
【0013】このように、本実施の形態では、フロント
ピン22の軸方向端面に形成された凹部22aの内部に
角度センサ21のケース21aを配設するようにしたの
で、角度センサ21のブーム側面からの突出量が小さく
なり、作業中に土砂や石等が角度センサ21に衝突する
のを低減することができる。
【0014】−第2の実施の形態− 図5は本発明の第2の実施の形態を説明する図であり、
角度センサ21を保護する保護カバー30を設けた。図
5において(a)はブーム側方から見た図であり、
(b)は断面図である。保護カバー30はボルト26に
よりピン22の端面に取り付けられ、ブーム3側方から
見ると角度センサ21のケース21aおよび入力軸21
bの全体を覆う形状になっている。このように保護カバ
ー30を設けることにより、土砂等がブーム3側方から
角度センサ21に衝突するのを防止することができる。
もちろん、凹部22aに泥などが堆積しないように保護
カバーを設けても良い。本実施の形態においてもケース
21aの全体を凹部22a内に収納し、入力軸21bの
みをピン端面22bから側方(図示上方)に突出するよ
うにしたので、保護カバー30の突出量hを従来より小
さくすることができる。
【0015】−第3の実施の形態− 図6は本発明の第2の実施の形態を説明する図であり、
入力軸21bを含めた角度センサ21全体をピン22の
凹部22a内に収納した場合を示す。このように角度セ
ンサ21全体を凹部22a内に収納すると、ブーム側方
にはレバー23のみが突出するだけとなり、角度センサ
21を保護するための保護カバーを省略することが可能
となる。
【0016】なお、上述した実施の形態では、ブーム3
とアーム4との相対角度を検出する角度センサについて
説明したが、油圧ショベルの上部旋回体1とブーム3と
の相対角度であるブーム角度や、アーム4とバケット5
との相対角度であるバケット角度を検出する角度セン
サ、あるいは、各種クレーンのブームやジブなどの角度
を検出する角度センサ、多関節作業機の多関節アームの
角度検出センサ等にも本発明を適用することができる。
【0017】以上説明した実施の形態と特許請求の範囲
の要素との対応において、アーム4は第1の部材を、ブ
ーム3は第2の部材を、フロントピン22は連結部材
を、フロント作業装置6は作業装置をそれぞれ構成す
る。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
連結部材の軸方向端面に凹部を形成して少なくとも角度
センサのケース全体をその凹部内に配設したため、連結
部材の軸方向端面からの角度センサの突出量を低減する
ことが可能となり、作業中に土砂などが落下して角度セ
ンサへ衝突するのを低減することができる。また、保護
カバーを設ける場合には、保護カバーの突出量そのもの
も小さくできる。特に、角度センサ全体を完全に凹部内
に収納した場合には、土砂等が角度センサに非常に衝突
し難くなり保護カバーを省略することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による作業装置の第1の実施の形態を示
す図であり、作業装置における角度センサの取付状態を
説明する断面図。
【図2】図1に示す角度センサ21の詳細を示す図。
【図3】図2に示すケース21aを詳細に示す図であ
り、(a)は正面図、(b)は(a)のケース21aを
図示下方から見た図、(c)は(a)のB−B断面図。
【図4】油圧ショベルの概略構成を示す図。
【図5】本発明による作業装置の第1の実施の形態を示
す図であり、(a)は角度センサをブーム側方より見た
図、(b)は断面図。
【図6】角度センサ21全体を凹部22a内に収納した
場合を示す図。
【符号の説明】 3 ブーム 4 アーム 21 角度センサ 21a ケース 21b 入力軸 22 フロントピン 22a 凹部 23 レバー 30 保護カバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽賀 正和 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 鈴木 良平 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 長谷川 利男 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 多原 晃司 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Fターム(参考) 2D015 AA01 GB07 HB04

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の部材と、 一体に設けられた連結部材を介して前記第1の部材が回
    動自在に連結される第2の部材と、 前記第1の部材により回転駆動される入力軸および前記
    入力軸の回転角度を検出するセンサ部を前記連結部材に
    固定されるケースに内蔵し、前記第2の部材に対する前
    記第1の部材の回転角度を検出する角度センサとを備え
    る建設機械の作業装置において、 前記連結部材の軸方向端面に凹部を形成して、少なくと
    も前記ケースの全てを前記凹部内に配設したことを特徴
    とする建設機械の作業装置。
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