JPH09328779A - 建設機械の軸受状況検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】関節部を有するアーム等を備えた建設機械にお
いて、軸受部のがたの検知を熟練や経験を要することな
く客観的にかつ容易にしかも迅速に行うことができる建
設機械の軸受状況検知装置を提供する。 【解決手段】ピン１９またはピンにより結合される部材
１６、１７に着脱自在に取付けられ、振動または衝撃の
少なくともいずれかを検出するセンサ１０を備える。セ
ンサ１０による検出情報を表示する表示装置１２を備え
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、油圧ショベルやロ
ーダショベル等の多関節フロントを有する建設機械にお
いて、関節部を構成するピン・ブッシュ型軸受部のがた
の度合を診断して表示する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル等の建設機械においては、
関節部を構成する軸受の摩耗によってがたが発生する
と、そのがたにより作業具のがたつきが増大し、バケッ
ト等の位置決め精度が悪くなって作業性が悪くなった
り、騒音、振動の原因になったりするという不具合があ
る。

【０００３】従来はこのような軸受部におけるがたの診
断を行う場合、実際に機械を操作し、機械の揺れや振動
を目で見、過去の経験や勘に頼って各軸受部のがたの大
小を推測したり、大きながたを生じている箇所を特定し
ていた。また、別の方法として、軸受部を分解し、ピン
の外径やブッシュの内径を測定してがたを実測して各軸
受部についてがたの優劣をつけていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機械を
実際に動かし、過去の経験や勘に頼って各軸受部のがた
の具合の検出等を行う方法によれば、高度の熟練と経験
が必要であり、経験の少ない者には困難でしかも客観性
がないという問題点がある。また、軸受部を分解して寸
法測定を行う方法では、機械を分解する必要があり、手
間がかかるという問題点がある。

【０００５】本発明は、上記した問題点に鑑み、関節部
を有するアーム等を備えた建設機械において、軸受部の
がたの検知を熟練や経験を要することなく客観的にかつ
容易にしかも迅速に行うことができる建設機械の軸受状
況検知装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、建設機械の関
節部に用いられる複数のピン・ブッシュ型軸受のがたを
検知する装置において、ピンまたはピンにより結合され
る部材に着脱自在に取付けられ、振動または衝撃の少な
くともいずれかを検出するセンサを備えると共に、該セ
ンサによる検出情報を表示する表示装置を備えたことを
特徴とする（請求項１）。

【０００７】本発明において、前記表示装置により表示
する検出情報としては、各軸受部のうち最大の振動また
は衝撃が得られた箇所である場合（請求項２）と、各軸
受部の振動または衝撃の大きさを表示するデータである
場合（請求項３）と、各軸受部の振動または衝撃の大き
さを順序つけて表示したものでなる場合（請求項４）
と、各軸受部の振動または衝撃の大きさを表示するデー
タと大きさの順序である場合（請求項５）等がある。

【０００８】また、本発明において、前記表示装置によ
る表示内容が、対象とする建設機械の形状を表示した画
面と、該画面に対応して振動または衝撃の検出箇所を表
示する手段とを含むものであることが好ましい。

【０００９】さらに、本発明においては、前記表示装置
の代わりに、または表示装置に加えて、検出情報または
表示装置の表示内容を印刷する出力装置を備えてもよい
（請求項７）。また、前記センサが磁石により対象箇所
に取付けられるものでなる（請求項８）ことが好まし
い。

【００１０】

【作用】請求項１においては、建設機械の関節部にセン
サを取付けておき、関節部を実際に作動させてセンサに
より振動（振幅）や衝撃（加速度）を測定し、表示装置
により表示する。これにより、軸受部の状況が機械を分
解することなく、しかも熟練を要することなく、客観的
に把握できる。

【００１１】請求項２ないし請求項５のように、表示内
容としては種々の態様をとることができる。請求項６の
ように、前記表示装置による表示内容が、対象とする建
設機械の形状を表示した画面と、該画面に対応して振動
または衝撃の検出箇所を表示する手段とを含むものとす
れば、機械の振動等の箇所の把握が容易となる。請求項
７のように表示装置の代わりに、出力装置によって測定
結果を出力するようにしても必要ながたに関する情報が
得られる。請求項８のように、磁石を用いてセンサを対
象箇所に取付ければ、センサの着脱が容易となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）は本発明による軸受状
況検知装置のセンサ取付け構造の一例を示す軸受部の断
面図、図１（Ｂ）は本発明による軸受状況検知装置の一
実施例を示す構成図、図２（Ａ）は本発明の軸受状況検
知装置の適用例である油圧ショベルの側面図である。

【００１３】図２（Ａ）に示す油圧ショベルにおいて、
本実施例において検知対象となる部分は、上部旋回体１
に対するブーム２の根本部の軸受部ａと、ブームシリン
ダ３の一端を上部旋回体１とブーム２にそれぞれ連結す
る軸受部ｂ、ｃと、ブーム２にアーム４を連結する軸受
部ｄと、アームシリンダ５をブーム２とアーム４にそれ
ぞれ連結する軸受部ｅ、ｆと、バケット６をアーム４に
連結する軸受部ｇと、バケットシリンダ７をアーム４と
リンク８、９の一端にそれぞれ連結する軸受部ｈ、ｉ
と、各リンク８、９の他端をそれぞれアーム４、バケッ
ト６に連結する軸受部ｊ、ｎとからなる。

【００１４】図１（Ｂ）に示すように、本発明の軸受状
況検知装置は、振動計、加速度計あるいはＡＥ（アコー
スティックエミッション：振動音を取り込んで処理する
センサ）等でなる複数個のセンサ１０ａ〜１０ｎと、パ
ーソナルコンピュタ等の処理装置１１およびこれにに付
帯された表示装置１２と、該表示装置１２にセンサ１０
ａ〜１０ｎの信号を信号線１３を通して取り込むための
増幅機能等を有するアダプタ１４と、検出情報を印刷す
る出力装置１５とからなる。

【００１５】各センサ１０ａ〜１０ｎは、図２（Ａ）に
示した各軸受部ａ〜ｎにそれぞれ着脱自在に取付けられ
るもので、各軸受部ａ〜ｎはそれぞれ一例として図１
（Ａ）に示すような構造を有している。図１（Ａ）にお
いて、１６、１７はそれぞれピン１９により互いに回動
自在に連結される部材のボス、１８は一方のボス１７に
一体に嵌合されたブッシュであり、ピン１９はボス１６
の穴１６ａとブッシュ１８に挿着される。

【００１６】本例においては、センサ１０（センサ１０
ａ〜１０ｎの１つを代表させて符号１０で示す）に磁石
２０を固定し、該磁石２０をピン１９の端面に吸着させ
ることにより、センサ１０をワンタッチで軸受部ａ〜ｎ
に着脱できるようにした例を示す。本例の場合、センサ
１０は、ボス１６に対するピン１９のがたを検出する例
について示すが、ピン１９に対するブッシュ１８のがた
を検出する場合には、ボス１７側にセンサ１０を取付け
る。

【００１７】図２（Ｂ）は前記処理装置１１による処理
を説明するブロック図であり、２２はＣＰＵ、２３はセ
ンサ１０ａ〜１０ｎの振動のデータ（振幅値）を記憶す
る検出値メモリ、２４は該検出値メモリ２３に記憶され
たデータから、最大値の振動を有する軸受部を抽出する
演算手段、２５は演算手段２４により得られた演算結果
を記憶する演算値メモリ、２６は図２（Ａ）に示す油圧
ショベル等の建設機械の形状を軸受部と共に記憶してお
く形状メモリ、２７は該形状メモリ２６に記憶された機
械形状と演算値メモリ２５に記憶された演算結果を合成
して画面としてまとめる合成部である。

【００１８】本実施例において、前記油圧ショベルの軸
受部のがたの診断を行う場合には、サービスマンやオペ
レータが各軸受部ａ〜ｎにセンサ１０ａ〜１０ｎを取付
けておき、ブーム２の起伏、アーム４の上下回動、バケ
ット６の前後首振りを行い、センサ１０ａ〜１０ｎの検
出信号を検出値メモリ２３に取り込む。演算手段２４
は、このメモリ２３に取り込んだ例えば振動データを後
述のような種々の手法により演算処理し、演算結果を演
算値メモリ２５に記憶しておき、そのメモリ２５に記憶
された内容と、形状メモリ２６に記憶された油圧ショベ
ルの形状とを合成部２７において合成して表示装置１２
において表示する。

【００１９】表示装置１２においては、例えば図３に示
すように、形状メモリ２６に記憶された形状を表示画面
１２ａとして表示すると共に、演算手段２４によって求
められた最大の振動が得られた箇所を、例えば図示のよ
うな矢印等のマークで指示するか、あるいは他の軸受部
と色を相違させる等によって表示する。最大の振動のデ
ータが得られる箇所は、表示画面１２ａにおいて、軸受
部の名称で表示してもよいが、最大振動データが得られ
た箇所を油圧ショベルの形状と共に表示することによっ
て、一目するだけでがたの大きい場所を知ることが可能
となる。

【００２０】このような最大振動の箇所を指摘すること
により、例えば軸受部にかじりが発生して騒音を発生さ
せている箇所を見つける必要が生じた場合、その箇所の
発見を、油圧ショベルを分解することなく、しかも熟練
を要せず、容易、迅速に行うことが可能となる。

【００２１】図４は表示装置１２による他の表示例であ
り、各軸受部の符号ａ〜ｎを油圧ショベルの形状と共に
表示画面の上段に表示すると共に、下段には表として振
動のデータ（振幅値）を符号ａ〜ｎと共に表示するもの
である。本例においては、がたの度合を詳細に知ること
ができる。

【００２２】また、図示のように、振動データの大小の
順序を付記することにより、大きな振動を発生させてい
る箇所の見分けが容易となる。また、許容できるがたに
よる振動基準値を各軸受部ａ〜ｎについてマニアル等に
記載しておき、その値と検出された振動値を比較するこ
とにより、許容できるしきい値以上のがたが発生してい
るか否かを判定することができる。

【００２３】図５は表示装置１２による他の表示例であ
り、本例は、各軸受部の符号ａ〜ｎを油圧ショベルの形
状と共に表示画面の上段に表示すると共に、下段には表
として振動のデータを大きい方から順に並べて表示する
ものである。本例においてはがたの大小を容易に把握す
ることができる。

【００２４】図６は、表示装置１２による他の表示例で
あり、油圧ショベルの形状と共に、振動データの大きい
順に数字で順番を付記してなるものであり、図５の例と
同様に一目で騒音を発している箇所を容易に把握するこ
とができる。図７は、表示装置１２による他の表示例で
あり、実際の振動データを油圧ショベルの形状の画面と
共に表示した例である。

【００２５】図８は本発明の他の実施例であり、本実施
例は、各軸受部ａ〜ｎについて振動データのしきい値を
しきい値メモリ３０に記憶しておき、各軸受部ａ〜ｎに
ついて、検出値メモリ２３に記憶された振動検出値とし
きい値メモリ３０に記憶されたしきい値とを演算手段２
４によって演算比較し、例えばしきい値に対する検出値
の割合（％）を算出して表示するとか、合否判定を色や
形状（○、×、△等）で表示する等の表示を行う。この
ように、個々のピンサイズ等軸受部ごとに異なる振動の
許容値（しきい値）を設定して検出値と比較することに
より、実情に則した軸受部の診断が行える。

【００２６】上記実施例においては振動データを取り扱
うこととしたが、振動に関するデータは衝撃（加速度）
に関するデータと相関関係にあることから、振動データ
の代わりに、または振動データに加えて、衝撃に関する
データを処理装置１１において処理し、前記各実施例で
行ったように表示するようにしてもよい。また、前記各
実施例で表示したような検出情報を出力装置１５によっ
て印刷することにより、検出データ等を保管することが
できる。なお、表示装置１５の代わりに出力装置１５の
みによって検出演算結果を印刷することとすれば、軸受
部検知装置自体を小型化できる。まあ、上記実施例にお
いては、軸受の半径方向のがたを検知することを主体に
説明したが、本発明においては、軸受の軸方向のがたも
検知することができる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１によれば、ピン、またはピンに
より結合される部材に着脱自在に取付けられ、振動また
は衝撃の少なくともいずれかを検出するセンサを備える
と共に、該センサによる検出情報を表示する表示装置を
備えたので、軸受部のがたの検知を熟練や経験を要する
ことなく客観的にかつ容易にしかも迅速に行うことがで
きる。

【００２８】請求項２によれば、前記表示装置により表
示する検出情報を、各軸受部のうち最大の振動または衝
撃が得られた箇所としたので、例えば騒音を発している
軸受部を容易に検出することが可能となる。

【００２９】請求項３によれば、前記表示装置により表
示する検出情報が、各軸受部の振動または衝撃の大きさ
を表示するデータとしたので、がたの度合を詳細に知る
ことができる。

【００３０】請求項４によれば、前記表示装置により表
示する検出情報が、各軸受部の振動または衝撃の大きさ
を順序つけて表示したものでなるため、がたの発生箇所
の検出が容易となる。

【００３１】請求項５によれば、前記表示装置により表
示する検出情報が、各軸受部の振動または衝撃の大きさ
を表示するデータと大きさの順序であるため、請求項
３、４の効果を奏することができる。

【００３２】請求項６によれば、前記表示装置による表
示内容が、対象とする建設機械の形状を表示した画面を
含み、該形状を表示する画面合わせて検出情報を表示す
るようにしたので、建設機械のがたの発生部分を一目に
して知ることができる。

【００３３】請求項７によれば、前記表示装置の代わり
に、または表示装置に加えて、検出情報または表示装置
の表示内容を印刷する出力装置を備えたので、検出情報
を保管することができる。

【００３４】請求項８前記センサが磁石により対象箇所
に取付けられるものでなるため、軸受部にセンサをワン
タッチで着脱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明による軸受状況検知装置のセン
サ取付け構造の一例を示す軸受部の断面図、（Ｂ）は本
発明による軸受状況検知装置の一実施例を示す構成図で
ある。

【図２】（Ａ）は本発明の軸受状況検知装置の適用例で
ある油圧ショベルの側面図、（Ｂ）は本実施例の検出信
号の処理ブロック図である。

【図３】本発明における表示装置による表示の一例を示
す図である。

【図４】本発明における表示装置による表示の他の例を
示す図である。

【図５】本発明における表示装置による表示の他の例を
示す図である。

【図６】本発明における表示装置による表示の他の例を
示す図である。

【図７】本発明における表示装置による表示の他の例を
示す図である。

【図８】本発明の軸受状況検知装置の他の実施例を示す
処理ブロック図である。

【符号の説明】

１：上部旋回体、２：ブーム、３：ブームシリンダ、
４：アーム、５：アームシリンダ、６：バケット、７：
バケットシリンダ、８、９：リンク、１０、１０ａ〜１
０ｎ：センサ、１１：処理装置、１２：表示装置、１２
ａ：表示画面、１３：信号線、１４：アダプタ、１５：
出力装置、１６、１７：ボス、１８：ブッシュ、１９：
ピン、２０：磁石、２２：ＣＰＵ、２３：検出値メモ
リ、２４：演算手段、２５：演算値メモリ、２６：形状
メモリ、２７：合成部、３０：しきい値メモリ、ａ〜
ｎ：軸受部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建設機械の関節部に用いられる複数のピン
   ・ブッシュ型軸受のがたを検知する装置において、 ピンまたはピンにより結合される部材に着脱自在に取付
   けられ、振動または衝撃の少なくともいずれかを検出す
   るセンサを備えると共に、 該センサによる検出情報を表示する表示装置を備えたこ
   とを特徴とする建設機械の軸受状況検知装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記表示装置により表示する検出情報が、各軸受部のう
   ち最大の振動または衝撃が得られた箇所であることを特
   徴とする建設機械の軸受状況検知装置。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記表示装置により表示する検出情報が、各軸受部の振
   動または衝撃の大きさを表示するデータである
4. 【請求項４】請求項１において、 前記表示装置により表示する検出情報が、各軸受部の振
   動または衝撃の大きさを順序つけて表示したものでなる
   ことを特徴とする建設機械の軸受状況検知装置。
5. 【請求項５】請求項１において、 前記表示装置により表示する検出情報が、各軸受部の振
   動または衝撃の大きさを表示するデータと大きさの順序
   であることを特徴とする建設機械の軸受状況検知装置。
6. 【請求項６】請求項１から５までのいずれかにおいて、 前記表示装置による表示内容が、対象とする建設機械の
   形状を表示した画面と、該画面に対応して振動または衝
   撃の検出箇所を表示する手段とを含むことを特徴とする
   建設機械の軸受状況検知装置。
7. 【請求項７】請求項１から６までのいずれかにおいて、 前記表示装置の代わりに、または表示装置に加えて、検
   出情報または表示装置の表示内容を印刷する出力装置を
   備えたことを特徴とする建設機械の軸受状況検知装置。
8. 【請求項８】請求項１から７までのいずれかにおいて、 前記センサが磁石により対象箇所に取付けられるもので
   なることを特徴とする建設機械の軸受状況検知装置。