(57)【要約】【課題】長寿命化を図りつつ、検出点の調整を容易に行うことができる作業アタッチメント及びこれを備えた建設機械を提供すること。【解決手段】第一リンク１２に対して連結軸Ｊ３回りに回動可能に設けられた回動部材２５と、第一リンクに対する回動部材２５の回動を規制可能なボルトＢ１と、ボルトＢ１によって回動が規制された回動部材２５に保持されることにより第一リンク１２とともに回動可能な状態で第一リンク１２に取り付けられ、所定の検出点Ｐ３、Ｐ４を有する被検出部材２２と、アーム７とともに起伏可能となるようにアーム７に設けられるとともに検出点Ｐ３、Ｐ４を検出可能な磁気センサ２１とを備え、ボルトＢ１による回動部材２５の回動を規制するための操作、及び回動を許容するための操作がフランジ部１２ｂを挟んでアーム７の反対側の外側位置から行うことができるように構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械の機体に対して起伏可能な起伏部材を有する作業アタッチメントであって、
前記起伏部材の先端部に対して揺動可能に取り付けられた揺動部材と、
前記揺動部材を揺動させるための動力を出力する動力源と、
前記動力源による動力を前記起伏部材に対する前記揺動部材の揺動方向に変換するように、前記起伏部材に対して連結軸回りに回動可能に設けられたリンクと、
前記リンクに設けられ、前記起伏部材から前記連結軸の軸方向に離れた位置で前記連結軸と直交する方向に張出すフランジ部と、
前記リンクに対して連結軸回りに回動可能に設けられた回動部材と、
前記リンクに対する回動部材の回動を規制可能な規制部材と、
前記規制部材によって回動が規制された回動部材に保持されることにより前記リンクとともに回動可能な状態で当該リンクに取り付けられ、所定の検出点を有する被検出部材と、
前記起伏部材とともに起伏可能となるように当該起伏部材に設けられるとともに前記検出点を検出可能な検出部材とを備え、
前記回動部材は、前記リンクに対する回動位置にかかわらず前記フランジ部と起伏部材との内側に位置するように前記被検出部材を保持するように構成され、
前記規制部材による回動部材の回動を規制するための操作、及び回動を許容するための操作が前記フランジ部を挟んで起伏部材の反対側の外側位置から行うことができるように構成されていることを特徴とする作業アタッチメント。
【請求項２】
前記規制部材は、前記連結軸回りの所定の角度毎に前記リンクに対する回動部材の角度を調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の作業アタッチメント。
【請求項３】
前記リンクには、前記フランジ部を連結軸と平行な方向に貫通する貫通孔が形成されているとともに、前記規制部材がボルトからなり、前記回動部材には、前記フランジ部の外側から前記貫通孔に挿入された前記ボルトを螺合可能な雌ねじ部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業アタッチメント。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の作業アタッチメントと、
前記作業アタッチメントが起伏可能に設けられた機体とを備えたことを特徴とする建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械の作業アタッチメントに設けられた角度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図９に示すように、アーム１０１と、アーム１０１の先端部に設けられたバケット１０２と、アーム１０１に対し連結ピン１１０回りに回動可能に接続されたリンク１０３と、リンク１０３とバケット１０２とを連結するリンク１０４と、リンク１０３、１０４を揺動させることによりアーム１０１に対してバケット１０２を揺動させるシリンダ１０５とを含む作業アタッチメントを備えた油圧ショベルが知られている。
【０００３】
この種の建設機械では、作業アタッチメントの動作中にバケット１０２と建設機械のキャブとの干渉（接触）を回避すべく、アーム１０１に対するバケット１０２の揺動角度の検出が行われている。具体的に、作業アタッチメントには、アーム１０１に対するバケット１０２の揺動角度を特定するために、前記リンク１０３の角度を検出する角度検出装置１０６が設けられている。この角度検出装置１０６として、例えば、アーム１０１に対するリンク１０３の相対角度を検出する角度センサを用いたもの（例えば、特許文献１）が知られている。
【０００４】
一方、特許文献１のようにリンク１０３の相対角度を逐一検出するのではなく、前記相対角度が所定の角度以上であるか否かを検出するものを角度検出装置１０６として用いたものもある。例えば、アーム１０１に対するバケット１０２の揺動角度が所定値以上であるときにアーム１０１の傾動角度を制限するような制御を行う場合には、リンク１０３の角度を逐一検出することを行わなくても、リンク１０３の角度が所定角度以上であるか否かを検出すれば十分である。このような場合に、リンク１０３の角度が所定角度となっているか否かに応じて検出状態が切り換わるセンサ（以下、切替センサと称す）を用いれば、前記角度センサを用いる場合と比較してコスト面で優位となる。
【０００５】
図１０は、切換センサを用いた場合における図９のX−X線断面図である。図１１は、図１０のXI−XI線断面図である。
【０００６】
各図に示す切換センサ１１１は、円形のリング状に形成された被検出リング１０７と、この被検出リングに設定された検出点Ｐ１、Ｐ２（図１１参照）を越えたか否かを検出する検出部材１０８とを備えている。被検出リング１０７は、周方向の所定範囲を構成する金属部分１０７ａと、その他の範囲を構成する非金属部分１０７ｂとを有し、これら各部分１０７ａ、１０７ｂの境界が検出点Ｐ１、Ｐ２として設定されている。前記検出部材１０８は、磁気センサ等からなる。
【０００７】
そして、前記被検出リング１０７は、前記連結ピン１１０を通した状態で、リンク１０３の外側に形成されたフランジ部１０３ａの内側面に対しボルト１０９によって固定されている。また、検出部材１０８は、被検出リング１０７の外周面に臨むように、アーム１０１に固定されている。
【特許文献１】実開平３−３９１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記アーム１０１の先端には、前記バケット１０２だけではなく破砕機等の作業機が取り付けられる場合があるが、シリンダ１０５のストロークを一定にしても、作業機の種類に応じて、作業機の揺動範囲（角度）が異なるものとなる。つまり、アーム１０１と作業機との揺動支点と、リンク１０４と作業機との揺動支点との間の距離の違いに応じて作業機の揺動範囲が変化する。そのため、作業機とキャブとの干渉を避けるためには作業機ごとに前記検出点Ｐ１、Ｐ２の位置の調整が必要となる。
【０００９】
しかしながら、図１０及び図１１に示す従来の切換センサでは、前記検出点Ｐ１、Ｐ２の位置を変更するための作業が行ない難いという問題があった。その理由は、以下の通りである。
【００１０】
つまり、被検出リング１０７の角度を調整するためにボルト１０９を抜いて他のねじ穴に螺合することを要するが、被検出リング１０７は、リンク１０３のフランジ部１０３ａに対し内側からボルト１０９で固定されているため、ボルト１０９を抜くためにリンク１０３自体をアーム１０１から取り外すことが必要となり、その作業が大掛かりなものとなっていた。
【００１１】
ここで、被検出リング１０７をリンク１０３のフランジ部１０３ａの外側に固定することも考えられるが、フランジ部１０３ａの外側に被検出リング１０７を配置した場合、外部から飛散した土砂等が直接衝突して被検出リング１０７を破損する可能性が高くなる。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、長寿命化を図りつつ、検出点の調整を容易に行うことができる作業アタッチメント及びこれを備えた建設機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は、建設機械の機体に対して起伏可能な起伏部材を有する作業アタッチメントであって、前記起伏部材の先端部に対して揺動可能に取り付けられた揺動部材と、前記揺動部材を揺動させるための動力を出力する動力源と、前記動力源による動力を前記起伏部材に対する前記揺動部材の揺動方向に変換するように、前記起伏部材に対して連結軸回りに回動可能に設けられたリンクと、前記リンクに設けられ、前記起伏部材から前記連結軸の軸方向に離れた位置で前記連結軸と直交する方向に張出すフランジ部と、前記リンクに対して連結軸回りに回動可能に設けられた回動部材と、前記リンクに対する回動部材の回動を規制可能な規制部材と、前記規制部材によって回動が規制された回動部材に保持されることにより前記リンクとともに回動可能な状態で当該リンクに取り付けられ、所定の検出点を有する被検出部材と、前記起伏部材とともに起伏可能となるように当該起伏部材に設けられるとともに前記検出点を検出可能な検出部材とを備え、前記回動部材は、前記リンクに対する回動位置にかかわらず前記フランジ部と起伏部材との内側に位置するように前記被検出部材を保持するように構成され、前記規制部材による回動部材の回動を規制するための操作、及び回動を許容するための操作が前記フランジ部を挟んで起伏部材の反対側の外側位置から行うことができるように構成されていることを特徴とする作業アタッチメントを提供する。
【００１４】
本発明によれば、回動部材によって当該回動部材の回動位置にかかわらず被検出部材がフランジ部と起伏部材との間に保持されているため、フランジ部によって被検出部に土砂等が直接衝突するのを抑制することができる。さらに、本発明によれば、連結軸回りに回動可能な回動部材によって被検出部材が保持されているので、規制部材による規制が解除された状態（回動が許容された状態）において被検出部材の検出点の角度の調整を行うことができる。そして、このような規制部材による規制及び回動の許容の操作を、フランジ部の外側から操作することができるので、従来のようにリンクを起伏部材から取り外すといった手間を省略することができ、検出点の角度調整を容易に行うことができる。
【００１５】
したがって、本発明によれば、長寿命化を図りつつ、検出点の調整を容易に行うことができる。
【００１６】
前記建設機械の作業アタッチメントにおいて、前記規制部材は、前記連結軸回りの所定の角度毎に前記リンクに対する回動部材の角度を調整可能に構成されていることが好ましい。
【００１７】
このようにすれば、検出点を前記所定角度毎に間欠的に調整することが可能となる。
【００１８】
前記建設機械の作業アタッチメントにおいて、前記リンクには、前記フランジ部を連結軸と平行な方向に貫通する貫通孔が形成されているとともに、前記規制部材がボルトからなり、前記回動部材には、前記フランジ部の外側から前記貫通孔に挿入された前記ボルトを螺合可能な雌ねじ部が形成されていることが好ましい。
【００１９】
このようにすれば、フランジの外側からボルトを緩めることによって、回動部材の連結軸回りの角度を調整することができる状態となる一方、フランジ部の外側からボルトを締めることによって、回動部材を所定の角度でリンクに固定をすることができる。
【００２０】
また、本発明は、前記作業アタッチメントと、前記作業アタッチメントが起伏可能に設けられた機体とを備えたことを特徴とする建設機械を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、長寿命化を図りつつ、検出点の調整を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る解体機の全体構成を示す側面図である。
【００２４】
図１を参照して、建設機械の一例としての解体機１は、クローラ２ａを有する自走式の下部走行体２と、この下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、この上部旋回体３に対して起伏可能に設けられた作業アタッチメント４とを備えている。以下、上部旋回体３に設けられたキャブ５の乗員から見た前後左右方向を用いて説明する。
【００２５】
作業アタッチメント４は、上部旋回体３に対して起伏可能に設けられたブーム６と、このブーム６の先端部に対して揺動可能に取り付けられたアーム（起伏部材）７と、このアーム７の先端部に揺動可能に設けられた破砕機（揺動部材）８とを備えている。また、作業アタッチメント４は、ブーム６と上部旋回体３との間に設けられたブームシリンダ９と、前記ブーム６とアーム７との間に設けられたアームシリンダ１０と、前記アーム１０に一端が支持された破砕機シリンダ（動力源）１１と、この破砕機シリンダ１１の先端部とアーム７の先端部との間に設けられた第一リンク１２と、前記破砕機シリンダ１１の先端部と破砕機８との間に設けられた第二リンク１４と、第一リンク１２とアーム７との相対角度を検出する角度検出装置２０（図３参照）とを備えている。
【００２６】
前記ブーム６は、ブームシリンダ９の伸縮動作に応じて上部旋回体３に対して起伏する。前記アーム７は、アームシリンダ１０の伸縮動作に応じてブーム６に対して揺動する。
【００２７】
図２は、図１のアーム７の先端部を拡大して示す側面図である。
【００２８】
図１及び図２を参照して、破砕機シリンダ１１は、シリンダ本体１５と、このシリンダ本体１５に対して伸縮するロッド１６とを備えている。前記シリンダ本体１５の基端部は、アーム７に対して左右方向の軸Ｊ１（図１参照）回りに回転可能に支持されている。一方、ロッド１６の先端部には、前記第一リンク１２の基端部が左右方向の軸Ｊ２回りに回転可能に取り付けられている。そして、第一リンク１２の先端部は、アーム７の先端側面に対し左右方向の連結軸Ｊ３回りに回転可能に取り付けられている。したがって、アームシリンダ１０のロッド１６の直線運動は、前記連結軸Ｊ３回りの回転運動、すなわち、破砕機８の揺動運動に変換される。そして、回転方向の駆動力は、ロッド１６の先端部に軸Ｊ２回りに回転可能に取り付けられた第二リンク１４によって破砕機８に伝達される。
【００２９】
図３は、図２のIII−III線断面図である。図４は、第一リンク１２の先端部を拡大して示す左側面図である。
【００３０】
図２〜図４を参照して、第一リンク１２は、前記軸Ｊ２から連結軸Ｊ３まで延びる板状の金属部材である。この第一リンク１２の先端部には、連結軸Ｊ３の挿入位置に対応して円筒状のボス１２ａ（図３及び図４参照）が右に向けて突出している。換言すると、ボス１２ａから見てボス１２ａの周囲には、連結軸Ｊ３と直交する方向に膨出するフランジ部１２ｂが形成されている。フランジ部１２ｂには、連結軸Ｊ３を中心とする円周上に１２個の雌ねじ部（貫通孔）１２ｃ〜１２ｎが設けられている。各雌ねじ部１２ｃ〜１２ｎは、連結軸Ｊ３を中心として２４°間隔で配置された３つの雌ねじ部が９０°毎に４箇所配置されている。
【００３１】
詳しくは後述するが、各雌ねじ部１２ｃ〜１２ｎのうち雌ねじ部１２ｅ、１２ｈ、１２ｋ及び１２ｍ（塗り潰して表したもの）には、図３に示すように、フランジ部１２ｂを突き抜けるボルト（規制部材）Ｂ１が螺合される一方、それ以外の雌ねじ部には当該雌ねじ部に栓をするためのボルトＢ２がそれぞれ螺合されている。
【００３２】
次に、角度検出装置２０について説明する。図５は、図３のV−V線断面図である。図６は、図３の被検出部材２２の右側面図である。図７は、図３の回動部材２５の右側面図である。図８は、図３の回動部材２５の左側面図である。
【００３３】
図３及び図５を参照して、角度検出装置２０は、前記アーム７に取り付けられた磁気センサ２１と、磁気センサ２１の検出対象である被検出部材２２と、被検出部材２２を保持した状態で前記第一リンク１２に取り付けられる取付部材２３とを備えている。
【００３４】
被検出部材２２は、図５及び図６に示すように、円筒状の部材である。被検出部材２２のうちの円周方向の一部である範囲Ｅ１は、ゴム等の樹脂からなり、範囲Ｅ１以外の範囲Ｅ２は、金属からなる。これら範囲Ｅ１と範囲Ｅ２との境界部分が被検出部材２２の検出点Ｐ３、Ｐ４を構成する。また、被検出部材２２には、軸線方向に貫通する貫通孔２４が円周方向に７個形成されている。
【００３５】
取付部材２３は、図３、図７及び図８に示すように、前記被検出部材２２を第一リンク１２に取り付けるためのものである。具体的に、取付部材２３は、被検出部材２２を保持するととともに第一リンク１２に対して連結軸Ｊ３回りに回動可能に取り付けられた回動部材２５と、回動部材２５の第一リンク１２に対する回動を規制するためのボルト（規制部材）Ｂ１と、被検出部材２２を回動部材２５に取り付けるためのボルトＢ３とを備えている。
【００３６】
回動部材２５は、前記被検出部材２２と同様の外径及び内径寸法を有し、かつ、前記フランジ部１２ｂよりも小さな外径寸法を有するドーナツ状の金属板である。この回動部材２５の右側面には、図３及び図７に示すように、右方向に開口する雌ねじ部２６が前記貫通孔２４に対応して円周方向に７個形成されている。したがって、図３に示すように、取付部材２３と被検出部材２２とを左右に重ねた状態で、被検出部材２２の貫通孔２４に右から挿入されたボルトＢ３を回動部材２５の雌ねじ部２６に螺合させることにより、取付部材２３と被検出部材２２とを一体にすることができる。このように一体にされた取付部材２３及び被検出部材２２は、第一リンク１２のボス１２ａの外側に回動可能な状態で嵌められる。具体的に、ボス１２ａの外周面には、円板状のリブ２８が形成されており、回動部材２５の内側面は、リブ２８の外周面に摺動可能に支持されている。リブ２８は、ボス１２ｂ及び連結軸Ｊ３と同心に形成されているため、このリブ２８の外周に沿って回動する回動部材２５は、連結軸Ｊ３回りに回動することになる。したがって、この回動部材２５に重なるようにして保持された被検出部材２２は、回動部材２５の回動位置にかかわらずフランジ１２ｂとアーム７との間に位置することになる。
【００３７】
一方、回動部材２５の左側面には、図３及び図８に示すように、左方向に開口する雌ねじ部２７が円周方向に６°の間隔で形成されている。これら雌ねじ部２７は、右側面に形成された前記各雌ねじ部２６と周方向で異なる位置に形成されている。図３に示すように、前記フランジ部１２ｂの雌ねじ部１２ｅ、１２ｈ、１２ｋ及び１２ｍに左側から螺合されたボルトＢ１の先端部を、取付部材２３の雌ねじ部２７に螺合させることにより、第一リンク１２に回動部材２５を取り付けることができる。これにより、第一リンク１２に対する回動部材２５の回動も規制される。
【００３８】
以下、被検出部材２２の検出点Ｐ３、Ｐ４の位置を調整するための手順について図３を参照して説明する。まず、第一リンク１２の左側から４本のボルトＢ１を緩めて雌ねじ部２７から抜き出す。これにより、回動部材２５は、第一リンク１２（フランジ部１２ｂ）に対する拘束が解かれ、連結軸Ｊ３（ボス１２ａ）回りに回動可能な状態となる。この状態においても回動部材２５と被検出部材２２とがボルトＢ３によって一体にされているため、回動部材２５を回転させれば検出点Ｐ３、Ｐ４の角度を変更することができる。具体的に、本実施形態では、回動部材２５の左側面に６°の間隔で雌ねじ部２７が形成されているので、これら雌ねじ部２７とフランジ部１２ｂの雌ねじ部１２ｅ、１２ｈ、１２ｋ及び１２ｍとを重ねた状態でボルトＢ１を締め付けることにより、検出点Ｐ３、Ｐ４を６°刻みで調整することが可能となる。
【００３９】
以上説明したように、前記実施形態によれば、回動部材２５によって当該回動部材の回動位置にかかわらず被検出部材２２がフランジ部１２ｂとアーム７との間に保持されているため、フランジ部１２ｂによって被検出部２２に土砂等が直接衝突するのを抑制することができる。さらに、前記実施形態によれば、リンクに対して連結軸Ｊ３回りに回動可能な回動部材２５によって被検出部材２２が保持されているので、ボルトＢ１による規制が解除された状態（回動が許容された状態）において被検出部材２２の検出点Ｐ３、Ｐ４の角度の調整を行うことができる。そして、このようなボルトＢ１による規制及び回動の許容の操作を、フランジ部１２ｂの外側から操作することができるので、検出点Ｐ３、Ｐ４の角度調整を容易に行うことができる。
【００４０】
したがって、前記実施形態によれば、長寿命化を図りつつ、検出点Ｐ３、Ｐ４の調整を容易に行うことができる。
【００４１】
前記実施形態のように、回動部材２５の各雌ねじ部２７の形成位置に対応して、連結軸Ｊ３の回りの所定の角度（６°）毎に第一リンク１２に対する回動部材２５の角度を調整可能に構成することにより、検出点Ｐ３、Ｐ４を所定角度毎に間欠的に調整することが可能となる。
【００４２】
前記実施形態のように、第一リンク１２には、フランジ部１２ｂを連結軸Ｊ３と平行な方向に貫通する雌ねじ部１２ｃ〜１２ｎが形成されているとともに、回動部材２５には、フランジ部１２ｂを挟んで被検出部材２２の反対側から雌ねじ部１２ｃ〜１２ｎに挿入されたボルトＢ１を螺合可能な雌ねじ部２７が形成されている構成とすれば、フランジ部１２ｂの左側（外側）からボルトＢ１を緩めることによって、回動部材２５の連結軸Ｊ３回りの角度を調整することができる状態となる一方、フランジ部の外側からボルトＢ１を締めることによって、回動部材２５を所定の角度で第一リンク１２に固定することができる。
【００４３】
なお、前記実施形態では、磁気センサ２１による被検出部材２２の検出点Ｐ３、Ｐ４を検出する構成について説明したが、他のセンサを用いた場合であっても、第一リンク１２に検出点を固定する構成であれば取付部材２３によって上記と同様の効果を得ることができる。例えば、アーム７にリミットスイッチを固定するとともに、第一リンク１２とアーム７とが所定の角度となったときにリミットスイッチを操作するための検出子を第一リンク１２に固定する構成において、前記検出子を取付部材２３によって保持するようにすれば、検出子の角度の調整を容易に行うことができる。また、光源をアーム７に固定するとともに、第一リンク１２とアーム７とが所定の角度となったときに前記光源から出射された光を遮る遮光板を第一リンク１２に固定する構成において、前記遮光板を取付部材２３によって保持するようにすれば、遮光板の角度の調整を容易に行うことができる。
【００４４】
また、前記実施形態では、貫通孔１２ｅ、１２ｈ、１２ｋ、１２ｎに左から挿入されたボルトＢ１によって回動部材２５の第一リンク１２に対する回動を規制するようにしているが、前記回動部材２５に上下または前後方向に貫通する雌ねじ部を形成し、この雌ねじ部に止めねじを螺合させることによっても、回動部材２５の回動を規制することができる。つまり、止めねじの先端部を第一リンク１２のボス１２ａの側面に当接させることにより、当該第一リンク１２に対する回動部材２５の回動を規制することができる。そして、この構成であっても、フランジ部１２ｂの外側（左方）から止めねじの締め付け操作、及び止めねじの緩め操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る解体機の全体構成を示す側面図である。
【図２】図１のアームの先端部を拡大して示す側面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】第一リンクの先端部を拡大して示す左側面図である。
【図５】図３のV−V線断面図である。
【図６】図３の被検出部材の右側面図である。
【図７】図３の回動部材の右側面図である。
【図８】図３の回動部材の左側面図である。
【図９】従来の作業アタッチメントを説明するための側面図である。
【図１０】切換センサを用いた場合における図９のX−X線断面図である。
【図１１】図１０のXI−XI線断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
Ｂ１〜Ｂ３    ボルト
Ｊ３    連結軸
Ｐ１〜Ｐ４    検出点
１    解体機（建設機械）
４    作業アタッチメント
７    アーム（起伏部材）
８    破砕機（揺動部材）
１０    被検出リング
１１    破砕機シリンダ（動力源）
１２    第一リンク
１２ｂ    フランジ部
２０    角度検出装置
２１    磁気センサ
２２    被検出部材
２３    取付部材
２５    回動部材
２６、２７    雌ねじ部
【図１】
2010071018.tif 000003
【図２】
2010071018.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010071018.tif 000008
【図７】
2010071018.tif 000009
【図８】
2010071018.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010071018.tif 000012
【図１１】
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