(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後端上部に左右側板１Ｌ、１Ｒを有してこの左右側板１Ｌ、１Ｒ間にアーム用油圧シリンダＣａの先端を第１横ピンＰ１でピン連結すると共に後端下部をブーム２の先端に第２横ピンＰ２でピン連結したアーム１と、上部にアーム用油圧シリンダＣａの後端を第３横ピンＰ３でピン連結すると共に基端を第４横ピンで車体３にピン連結した前記ブーム２とを有するパワーショベルに搭載され、アーム用油圧シリンダＣａの伸縮に応じて第２横ピンＰ２回りに回転するアーム１のブーム２に対する相対回転角θを、アーム１側に設けた検出器本体４ａからブーム２側に延設した検出リンク４ｂの動作量に応じて検出するパワーショベルのアーム角検出器４の取付構造において、
前記左右側板１Ｌ、１Ｒ間の幅は、前記アーム角検出器４の左右幅よりも狭く、かつ、
前記左右側板１Ｌ、１Ｒ間に位置する検出リンク４ｂと、前記検出リンク４ｂに連結されるとともに前記左右側板１Ｌ、１Ｒ間に配置される回転軸４ａ1を有し、前記左右側板１Ｌ、１Ｒの何れか一方に設けた孔１ａ内に挿入して固定した検出器本体４ａとを備えた
ことを特徴とするパワーショベルのアーム角検出器の取付構造。
【請求項２】
請求項１において、
検出リンク４ｂの先端をアーム用油圧シリンダＣａの先端に延設し、その先端で第５横ピンＰ５でピン連結したことを特徴とするパワーショベルのアーム角検出器の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパワーショベルのアーム角検出器の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるパワーショベルは、図６に例示するように、後端上部に左右側板１Ｌ、１Ｒを有してこの左右側板１Ｌ、１Ｒ間にアーム用油圧シリンダＣａの先端を第１横ピンＰ１でピン連結すると共に後端下部をブーム２の先端に第２横ピンＰ２でピン連結したアーム１と、上部にアーム用油圧シリンダＣａの後端を第３横ピンＰ３でピン連結すると共に基端を第４横ピン（図示せず）で車体３にピン連結した前記ブーム２とを有する。そしてアーム１先端にバケットやブレーカ等の各種作業具を有して掘削作業や破砕作業等を高効率で行う。
【０００３】
尚、図６の例機は、ブーム２を３分割して縦ピンや横ピンでピン連結すると共にオフセットシリンダを有し、これらによりアーム１及び車体３の姿勢を維持したまま、アーム１を車体３左右に旋回自在としたオフセット式パワーショベルの例である。パワーショベルとしてはその他各種存在するが、上記構成のアーム１及びブーム２を有する点で共通する。
【０００４】
このようなパワーショベルの中には、アーム用油圧シリンダＣａの伸縮に応じて第２横ピンＰ２回りに回転するアーム１のブーム２に対する相対回転角θを、アーム１側に設けた検出器本体４ａ（図示せず）からブーム２側に延設した検出リンク４ｂ（図示せず）の動作量に応じて検出するためのアーム角検出器４を有するものがある。アーム角検出器４が検出した検出角θａは、車載された例えばマイコン等の制御器（図示せず）に入力され、自動掘削制御等の情報源とされる。検出器本体４ａも各種存在し、図示しないが、検出リンク４ｂの基端にピン連結した回転体を内蔵し、回転体と検出器本体４ａ内部の基台との間に設けた例えばアブソリュート式エンコーダや抵抗式ポテンショメータ等の回転角検出素子によって検出リンク４ｂの動作量に対応した回転体の回転角を検出角θａとして出力する形式が殆どである。尚、アーム角検出器４の配置（特に、検出リンク４ｂのリンク数や先端のブーム２側での装着位置等）によっては、検出角θａを補正しなければ、相対回転角θに一致しないことが多々有るが、この補正は、前記制御器で演算補正されるのが普通である（以下同じ）。
【０００５】
このようなパワーショベルのアーム角検出器４の取付構造としては、例えば特開平７１８７０７号公報に開示されているように、アーム１や左右側板１Ｌ、１Ｒのいずれか一方の外側面にアーム角検出器４を設けるのが普通である。ところがアーム角検出器４が外方に大きく突出してしまうため、作業時にアーム角検出器４が周辺固定部材に干渉して破損する。この問題を解決するため、特開平６−２２８９８９号公報、特開平８−８１９７４号公報、特開平８−２３９８６６号公報に開示の技術が知られる。次にこれら公報に記載の技術概要を次に述べる。尚、符号は図６と同一要素には同一符号を付して比較を容易にする。
【０００６】
（１）特開平６−２２８９８９号公報には、左右側板１Ｌ、１Ｒ間にアーム角検出器４を内在させ、アーム用油圧シリンダＣａの先端に検出リンク４ｂの先端をピン連結した技術が開示されている。
（２）特開平８−８１９７４号公報には、上記特開平６−２２８９８９号公報に記載の技術において、側面視してアーム角検出器４を完全に隠す大きさの左右側板１Ｌ、１Ｒを有することが記載されている。
（３）特開平８−２３９８６６号には、上記特開平８−８１９７４号公報に記載の技術において、検出器本体４ａの上下を左右側板１Ｌ、１Ｒ間に加設した保護カバーで保護することが記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記従来技術には、次のような問題がある。パワーショベルは近時、市街でも稼働し、そして隘路でも稼働可能な超小形化が要請される。つまりアーム１も超小形化し、従って左右側板１Ｌ、１Ｒ間の幅も狭くならざるを得ない。ところでアーム角検出器４は規格品を使用するのが経済的であり、このためサイズを選択する自由度が無い。つまり上記技術（特開平６−２２８９８９号公報、特開平８−８１９７４号公報、特開平８−２３９８６６号公報に開示の技術）は、いずれもアーム角検出器４を左右側板１Ｌ、１Ｒ間に内在させているため、超小形化に対応できない。従ってアーム１の幅よりも広く左右側板１Ｌ、１Ｒを設けるか、又は特開平７１８７０７号公報に開示されているように、アーム１や左右側板１Ｌ、１Ｒのいずれか一方の外側面にアーム角検出器４を外方へ大きく突出させて設けているのが実情である。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の実情に鑑み、超小形化に対応でき、しかもアーム角検出器が周辺固定部材と干渉しないパワーショベルのアーム角検出器の取付構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び効果】
上記目的を達成するため、本発明に係るパワーショベルのアーム角検出器の取付構造の第１は、後端上部に左右側板１Ｌ、１Ｒを有してこの左右側板１Ｌ、１Ｒ間にアーム用油圧シリンダＣａの先端を第１横ピンＰ１でピン連結すると共に後端下部をブーム２の先端に第２横ピンＰ２でピン連結したアーム１と、上部にアーム用油圧シリンダＣａの後端を第３横ピンＰ３でピン連結すると共に基端を第４横ピンで車体３にピン連結した前記ブーム２とを有するパワーショベルに搭載され、アーム用油圧シリンダＣａの伸縮に応じて第２横ピンＰ２回りに回転するアーム１のブーム２に対する相対回転角θを、アーム１側に設けた検出器本体４ａからブーム２側に延設した検出リンク４ｂの動作量に応じて検出するパワーショベルのアーム角検出器４の取付構造において、前記左右側板１Ｌ、１Ｒ間の幅は、前記アーム角検出器４の左右幅よりも狭く、かつ、前記左右側板１Ｌ、１Ｒ間に位置する検出リンク４ｂと、前記検出リンク４ｂに連結されるとともに前記左右側板１Ｌ、１Ｒ間に配置される回転軸４ａ1を有し、前記左右側板１Ｌ、１Ｒの何れか一方に設けた孔１ａ内に挿入して固定した検出器本体４ａとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記第１構成によれば、次のような作用効果を奏する。左右側板１Ｌ、１Ｒのいずれか一方に孔１ａを設け、検出リンク４ｂが左右側板１Ｌ、１Ｒ間に位置するように、検出器本体４ａを孔１ａ内に挿入し固定したため、左右側板１Ｌ、１Ｒ間の隙間は基本的には検出リンク４ｂ及びアーム用油圧シリンダＣａの先端が収まる幅であれば良くなる。従ってパワーショベルの超小型化に寄与する。またアーム角検出器４が大きいサイズであるとき、孔１ａを設けた側板１Ｌ（又は１Ｒ）の板厚及び左右側板１Ｌ、１Ｒ間に突出する分を差し引いた分だけが外方に突出するだけであるため、この差引代だけ、アーム角検出器４が周辺固定部材に干渉する機会が減少する。従って干渉破損を大幅に低減できる。何よりも前記の通り、サイズの選択自由度が無いアーム角検出器４を安価に使用でき、そしてパワーショベルの超小形化に対応できることが第１構成の最大効果である。
【００１１】
第２に、上記第１構成において、検出リンク４ｂの先端をアーム用油圧シリンダＣａの先端に延設し、その先端で第５横ピンＰ５でピン連結したことを特徴としている。
【００１２】
上記第２構成によれば、第１構成の効果に加えて次のような効果を奏する。前記「従来技術」の欄で述べ、また上記第１構成での前段中の「アーム１側に設けた検出器本体４ａからブーム２側に延設した検出リンク４ｂの動作量」との記載から明らかなように、検出リンク４ｂの先端はともかくブーム２にピン連結されておればよい。但し無闇にピン連結すると、検出リンク４ｂが複雑かつ長大化する。ところが第２構成は、検出リンク４ｂの先端をアーム用油圧シリンダＣａの先端に第５横ピンＰ５でピン連結している。つまりアーム角検出器４から最も近いブーム２側の位置は、アーム用油圧シリンダＣａの先端であり、このため、検出リンク４ｂを短くできる。この結果、検出リンク４ｂの取扱いが簡単になり、またその損傷も防止し易すくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態及び実施例】
実施例を図１〜図５を参照し説明する。尚、例機は図６のパワーショベルである。従って同一要素には同一符号を付して重複説明は省略する。尚、実施例でのパワーショベルは、詳細を後述するように、超小形パワーショベルとなることを予め述べておく。
【００１４】
図１に示す通り、アーム１は後端上部に左右側板１Ｌ、１Ｒを立設してあり、左側板１Ｌの後部に孔１ａを設けてある。そして検出リンク４ｂが左右側板１Ｌ、１Ｒ間に位置するように、検出器本体４ａを孔１ａ内に挿入し、ボルト（図３のボルト４ｃ）で着脱自在に固設してある。一方、検出リンク４ｂはその基端を検出器本体４ａに内蔵した回転体の回転軸（図３の回転軸４ａ１）に連結してあり、先端をアーム用油圧シリンダＣａの先端に第５横ピンＰ５でピン連結してある。詳しくは次の通り。
【００１５】
図２、図３に示すように、検出リンク４ｂはレバー４ｂ１と、第６横ピンＰ６と、ロッド４ｂ２とを有する。レバー４ｂ１は基端を検出器本体４ａの回転軸４ａ１の端部に連結され、先端を第６横ピンＰ６でロッド４ｂ２の基端にピン連結される。ロッド４ｂ２の先端は、前記したように、第５横ピンＰ５（図１参照）でアーム用油圧シリンダＣａの先端にピン連結される。
【００１６】
上記実施例によれば、図４、図５の作動を行う。図４は図６と同姿勢であり、アーム用油圧シリンダＣａの伸長（矢視Ｘ１）に基づくアーム１の後傾姿勢を示し、図５はアーム用油圧シリンダＣａの短縮（矢視Ｘ２）に基づくアーム１の前傾姿勢を示す。このようなアーム１の姿勢変化に伴い、検出リンク４ｂは回転軸４ａ１、第６横ピンＰ６及び第５横ピンＰ５回りに回転する。そして回転軸４ａ１の回転を検出器本体４ａが検出角θａとして検出する。検出角θａは前述したように、制御器等に入力し、実際の相対回転角θへと補正され実用に供される。
【００１７】
実施例の効果を図３を参照し説明する。図３に示す通り、例機の左右側板１Ｌ、１Ｒ間の幅Ｂ１は、アーム角検出器４の左右幅Ｂ２よりも狭い（Ｂ１＜Ｂ２）。つまり従来技術によれば、全く装着不能であったサイズのアーム角検出器４を無理なく装着したパワーショベルとなっている。つまり本実施例の説明の冒頭で述べた通り、超小形パワーショベルとなっている。詳しくは次の通り。
【００１８】
アーム角検出器４は、その左右幅Ｂ２から左側板１Ｌの板厚ｔと寸法Ｂ４とを差し引いた分Ｂ３だけが外方へ突出する。このため、その差引分だけアーム角検出器４が周辺固定部材み干渉する機会が減少する。従って干渉に基づく破損を大幅に低減できる。しかも、アーム角検出器４は左右側板１Ｌ、１Ｒ間に寸法Ｂ４突出するが、それでも図示するように、余裕空間を十分に有している。従って本実施例の例機は、さらに小形化できる可能性を有している。尚、アーム角検出器４は規格品であるため、外方への突出量の調整は、図３に示すように、厚さ調整シム１ｃ等を用いて行うことが望ましい。
【００１９】
上記実施例では第５横ピンＰ５をアーム用油圧シリンダＣａの先端とした。このようにすると、検出リンク４ｂを短くできる。具体的には次の通り。アーム１が姿勢変化すると、図４に示す通り、アーム角検出器４の位置は大きな軌跡を描く。この場合、検出リンク４ｂの先端（つまり第５横ピンＰ５の位置）を無闇に決めると、検出リンク４ｂが長大かつ複数ロッド４ｂ２の複雑連結となってします。つまり第５横ピンＰ５はブーム２側であればよいが、上記実施例の第５横ピンＰ５は、アーム角検出器４から最も近いアーム用油圧シリンダＣａの先端とすることにより、検出リンク４ｂの最短化したものである。これにより検出リンク４ｂの取扱いが簡単になり、またその損傷も防止し易すくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る、図６のＰ部相当部位の拡大平面図である。
【図２】実施例でのアーム角検出器の組立図である。
【図３】実施例でのアーム角検出器の取付構造図である。
【図４】実施例でのアームの後傾姿勢図である。
【図５】実施例でのアームの前傾姿勢図である。
【図６】パワーショベルの側面図である。
【符号の説明】
１…アーム、１Ｌ…左側板、１Ｒ…右側板、１ａ…孔、２…ブーム、３…車体、４…アーム角検出器、４ａ…検出器本体、４ｂ…検出リンク、Ｃａ…アーム用油圧シリンダ、Ｐ１…第１横ピン、Ｐ２…第２横ピン、Ｐ３…第３横ピン、Ｐ５…第５横ピン、θ…アームとブームとの相対回転角。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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