(57)【要約】【課題】作業機械のアンテナ格納装置に関し、ＧＰＳアンテナを脱着することなく、安全に保管することができるようにする。【解決手段】ＧＰＳアンテナ１０を格納するケーシング２１と、ケーシング２１の開口部２１ｃを開閉可能にケーシング２１に対して回動自在に取り付けられたカバー２２と、ケーシング２１内部に設けられ、上下方向に伸縮するアクチュエータ２３と、その下端部をアクチュエータ２３にピン結合されるとともにその上端部をカバー２２にピン結合され、アクチュエータ２３の伸縮運動をカバー２２の回転運動に変換するリンク部材２４，２５とを備え、カバー２２を開口部２１ｃの中央の位置で２分割して第一カバー部２２ａと第二カバー部２２ｂとにし、各カバー部２２ａ，２２ｂがアクチュエータ２３の短縮時に二手に分かれて回動し、中央の位置から開口部２１ｃを開放するように取り付ける。【選択図】図１
2008104106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に向かって開口する開口部を有し、その内部にＧＰＳアンテナを格納するケーシングと、
該開口部を開閉可能に、該ケーシングに対して回動自在に取り付けられたカバーと、
該ケーシング内部に設けられ、上下方向に伸縮するアクチュエータと、
その下端部を該アクチュエータにピン結合されるとともにその上端部を該カバーにピン結合され、該アクチュエータの伸縮運動を該カバーの回転運動に変換するリンク部材とを備え、
該カバーは、該開口部の中央の位置で２分割されて第一カバー部と第二カバー部とを有し、該第一カバー部及び該第二カバー部が、該アクチュエータが縮んだときに二手に分かれて回動し、該中央の位置から該開口部を開放するように取り付けられている
ことを特徴とする、作業機械のアンテナ格納装置。
【請求項２】
該ケーシングの底面に、該ケーシングを作業機械に固定するためのボルト孔が設けられ、
該ケーシングは、該ケーシングの内部から該ボルト孔にボルトを螺合され、該作業機械に固定されている
ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械のアンテナ格納装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳアンテナを搭載した作業機械のアンテナ格納装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、作業機械では、施工管理のための位置計測システムとして、例えば特許文献１に記載されたように、上部旋回体（機体）のカウンタウエイト上に人工衛星からの測位信号を受信し得るＧＰＳアンテナを搭載することが行われている。つまり、ＧＰＳアンテナで得た位置データや、作業装置の各可動部（ブーム，アーム及びバケット）に設置したポジションセンサで得た角度データに基づいて、作業装置の先端位置（バケット先端位置）を演算し、この演算した作業装置の先端位置を、予め設定した地形データや目標地形データと照合することにより、施工状況を把握することが行われるようになっている。
【０００３】
ＧＰＳアンテナは、高精度のものが用いられて高価であるため、盗難に遭うことがある。そこで、作業後には、ＧＰＳアンテナを作業機械から取り外して保管するようになっている。
【特許文献１】特開２００２−３１０６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、作業の開始・終了の都度、ＧＰＳアンテナを持って機体を昇降することは作業者にとって負担となり、また、高価なＧＰＳアンテナを落として破損させてしまうおそれもある。さらに、カウンタウエイト上にオプションとして搭載されたＧＰＳアンテナの脱着作業のために足場や手すり等を新たに設置しようとすると、コストアップの問題や、新たに設置した足場により旋回半径が拡大する問題等が生じてしまう。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、ＧＰＳアンテナを脱着することなく、安全に保管することができるようにした、作業機械のアンテナ格納装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の作業機械のアンテナ格納装置は、上方に向かって開口する開口部を有し、その内部にＧＰＳアンテナを格納するケーシングと、該開口部を開閉可能に、該ケーシングに対して回動自在に取り付けられたカバーと、該ケーシング内部に設けられ、上下方向に伸縮するアクチュエータと、その下端部を該アクチュエータにピン結合されるとともにその上端部を該カバーにピン結合され、該アクチュエータの伸縮運動を該カバーの回転運動に変換するリンク部材とを備え、該カバーは、該開口部の中央の位置で２分割されて第一カバー部と第二カバー部とを有し、該第一カバー部及び該第二カバー部が、該アクチュエータが縮んだときに二手に分かれて回動し、該中央の位置から該開口部を開放するように取り付けられていることを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の本発明の作業機械のアンテナ格納装置は、請求項１記載の作業機械のアンテナ格納装置において、該ケーシングの底面に、該ケーシングを作業機械に固定するためのボルト孔が設けられ、該ケーシングは、該ケーシングの内部から該ボルト孔にボルトを螺合され、該作業機械に固定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の本発明の作業機械のアンテナ格納装置によれば、作業毎にＧＰＳアンテナを脱着することを不要にしながら、ＧＰＳアンテナを安全に保管し、ＧＰＳアンテナの盗難やいたずらを確実に防止することができる。
つまり、作業時には、アクチュエータを作動させて縮ませる。すると、アクチュエータの縮み運動がリンク部材を介してカバーの回転運動に変換され、第一カバー部及び第二カバー部が二手に分かれて回動し、開口部の中央の位置から開口部を開放する。そして、ケーシング内部に配設されたＧＰＳアンテナが露出した状態となる。
【０００９】
作業後には、再びアクチュエータを作動させて伸ばす。すると、アクチュエータの伸び運動がリンク部材を介してカバーの回転運動に変換され、先ほどとは逆に、第一カバー部及び第二カバー部が中央の位置で互いに接するように回動し、開口部を閉鎖する。そして、ケーシング内部に配設されたＧＰＳアンテナが蔽遮された状態となる。
したがって、アクチュエータの伸縮動作によってカバーを回動動作させることにより、ＧＰＳアンテナを格納するケーシングの開口部を開閉し、ＧＰＳアンテナを作業機械から取り外すことなく保管したり、使用したりすることができる。
【００１０】
また、請求項２記載の本発明の作業機械のアンテナ格納装置によれば、ＧＰＳアンテナを格納するときケーシングの開口部はカバーによって閉鎖されるので、ＧＰＳアンテナを取り外すことはできず、また、ケーシングを作業機械に固定するボルトにアクセスすることもできないので、ケーシングも取り外すことができないようになっている。したがって、ＧＰＳアンテナの盗難やいたずらを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［一実施形態］
図１〜図４はそれぞれ本発明の一実施形態に係る作業機械のアンテナ格納装置を示すもので、図１はＧＰＳアンテナを格納した状態の模式的な縦断面図、図２はＧＰＳアンテナを使用している状態の模式的な縦断面図、図３は図１のＸ−Ｘ矢視断面図、図４はアンテナ格納装置が設置された油圧ショベルの全体像を示す斜視図である。
【００１２】
＜構成＞
ここでは、作業機械の代表的な例である油圧ショベルについて説明する。
図４に示すように、油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２上に旋回自在に結合された上部旋回体（機体）３と、上部旋回体３から前方へ延出するように取り付けられた作業装置４とから構成されている。上部旋回体３は、その後端部に、作業装置４との重量バランスをとるためのカウンタウエイト５が配設されているとともに、その前部左側に、作業者が搭乗するためのキャブ６が配設されている。
【００１３】
上部旋回体３には、油圧ショベル１の位置を計測するために、カウンタウエイト５上方に配置される一対のＧＰＳアンテナ１０と、一対のＧＰＳアンテナ１０を格納するための一対のアンテナ格納装置２０が設けられている。
一対のＧＰＳアンテナ１０は、機体幅方向に少なくとも１．５ｍ以上、望ましくは２ｍ以上の間隔をおいて離隔するように、カウンタウエイト５の左右両端部の上方に配置されるようになっている。これは、ＧＰＳアンテナ１０により油圧ショベル１の位置を計測するためには、計測点が離れていることが必要なためである。また、鉄を含んだカウンタウエイト５の影響で磁場が狂わないように、ＧＰＳアンテナ１０は、カウンタウエイト５の約５０ｃｍ〜１ｍ上方に配置されるようになっている。
【００１４】
アンテナ格納装置２０は、ＧＰＳアンテナ１０をこのような配置で取り付け、また格納するために、図１〜図３に示すように、ケーシング２１と、カバー２２と、電動油圧シリンダ（アクチュエータ）２３と、リンク部材２４，２５とを備えている。これらアンテナ格納装置２０の各構成部材２１〜２５は、一対のＧＰＳアンテナ１０それぞれに対して備えられている。
【００１５】
ケーシング２１は、カウンタウエイト５上の左右両端部にそれぞれ固定され、その内部にＧＰＳアンテナ１０を格納する筺状の部材である。
ここでは、ケーシング２１は、略円柱状に形成された第一ケーシング部２１ａと、第一ケーシング部２１ａの上端に連結され、上方に向かってその水平断面積が拡大する第二ケーシング部２１ｂとを備えて構成されている。第一ケーシング部２１ａの底壁には、ケーシング２１をカウンタウエイト５上に固定するための複数のボルト孔が設けられている。そして、ケーシング２１は、ケーシング２１の内部からボルト孔にボルト３１を螺合され、カウンタウエイト５に固定されるようになっている。つまり、ボルト３１の頭部３１ａがケーシング２１の内部に位置するようになっている。
【００１６】
また、第二ケーシング部２１ｂの上部には、上方に向かって開口する略四角形状の開口部２１ｃが形成されている。さらに、第一ケーシング部２１ａと第二ケーシング部２１ｂとの連結部分には、水平方向に延びる板状の第一ブラケット４１が介装されており、この第１ブラケット４１には、サポート部材２６が取り付けられている。
サポート部材２６は、ＧＰＳアンテナ１０を支持するための部材であって、上方に向かって延びる一対の脚部２６ａと、一対の脚部２６ａの上端に亘って配設される台部２６ｂとを有している。そして、台部２６ｂ上に、第二ブラケット４２を介してＧＰＳアンテナ１０が載置されている。
【００１７】
カバー２２は、開口部２１ｃを開閉するために、一方向（図４では、便宜上、一方向を機体幅方向として示す）の縦断面形状が略半円状、且つ、その一方向に直角な他方向（同様に、図４では、便宜上、他方向を機体前後方向として示す）の縦断面形状が略角形状に形成された部材である。
そして、カバー２２は、図１及び図２に示すように、開口部２１ｃの一方向における中央の位置で２分割されて第一カバー部２２ａと第二カバー部２２ｂとをなし、第一カバー部２２ａと第二カバー部２２ｂとはそれぞれ、略扇形状の一対の側壁２２ａ1，２２ｂ1と、一対の側壁２２ａ1，２２ｂ1の円弧部を接続するように湾曲した周壁２２ａ2，２２ｂ2とを有して構成されている。また、第一カバー部２２ａと第二カバー部２２ｂとは、その径方向中心部を回動中心（回動軸）Ｏとして、回動軸Ｏ周りに互いに逆方向に回動可能に、図３に示すように、第二ケーシング部２２ｂの上部に取り付けられている。
【００１８】
ここで、回動軸Ｏの方向は、前述の他方向と同一方向であって、以下、この方向を軸方向という。また、第二ケーシング部２１ｂの形状は、その内部に第一カバー部２２ａ及び第二カバー部２２ｂを収納しうる大きさに形成され、第一カバー部２２ａ及び第二カバー部２２ｂは、開放状態の際は、第二ケーシング部２１ｂ内に収納されるようになっている。
【００１９】
電動油圧シリンダ２３は、回動軸Ｏを中心として第一カバー部２２ａ及び第二カバー部２２ｂを回動させるためのアクチュエータであって、シリンダチューブ（シリンダ本体）２３ａと、シリンダチューブ２３ａの内周面に摺動自在に内嵌するピストン（図示略）と、ピストンに一体的に固定されるロッド２３ｂとを有して構成されている。そして、その伸縮方向が上下方向になるように、ケーシング２１の底面にシリンダチューブ２３ａの下端部を固定されて、ケーシング２１内部に配置されている。また、電動油圧シリンダ２３は、その垂直上方にカバー２２の回動軸Ｏが位置するように配置されている。
【００２０】
ロッド２３ｂの先端（上端）には、第三ブラケット４３が取り付けられている。第三ブラケット４３は、後述するように、リンク部材２４，２５を取り付けるための支持部材であって、水平方向に拡がる板状の基部４３ａと、基部４３ａの両端部（軸方向Ｏの両端部）に立設された壁部４３ｂとを有し、壁部４３ｂにはピン孔が形成され、そのピン孔の方向はカバー２２の軸方向Ｏと同一方向になっている。そして、電動油圧シリンダ２３が伸びた場合には第三ブラケット４３は上方に移動し、電動油圧シリンダ２３が縮んだ場合には第三ブラケット４３は下方に移動するようになっている。
【００２１】
なお、特に図示しないが、電動油圧シリンダ２３を伸縮作動させるためのスイッチがキャブ６内に設けられ、作業者がこのスイッチを操作することで、電動油圧シリンダ２３は伸縮するようになっている。
リンク部材２４，２５は、例えば棒状もしくは細長いプレート状の部材であって、カバー２２の各部２２ａ，２２ｂと第三ブラケット４３とをそれぞれ、第一ピン３２及び第二ピン３３で連結するようになっている。つまり、その下端部が第三ブラケット４３のピン孔に第一ピン３２を挿通することで回動可能に軸支されているとともに、その上端部が第一カバー部２２ａ及び第二カバー部２２ｂの側壁２２ａ1，２２ｂ1の内側の面に第二ピン３３で連結されている。
【００２２】
第一ピン３２の挿通方向及び第二ピン３３の挿通方向は、軸方向Ｏに平行になるように配置されている。そして、軸方向Ｏから見たときに、第一カバー部２２ａ及び第三ブラケット４３を連結するリンク部材２４と、第二カバー部２２ｂ及び第三ブラケット４３を連結するリンク部材２５とは、垂直面内で逆ハの字状になるように取り付けられている。
これによれば、リンク部材２４，２５の下端部に上下方向の力が加わると、第一カバー部２２ａ側のリンク部材２４の上端部と第二カバー部２２ｂ側のリンク部材２５の上端部とは、回動軸Ｏ周りに逆向きの力（図１では、リンク部材２４の上端部は回動軸Ｏを中心に時計回りの力、リンク部材２５の上端部は反時計回りの力）が作用するようになる。
【００２３】
＜作用・効果＞
本発明の一実施形態にかかる作業機械のアンテナ格納装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
ＧＰＳアンテナ１０は、格納時には、図１及び図３に示すように、ケーシング２１とカバー２２とに遮蔽された状態となっている。
【００２４】
そして、作業時には、作業者がキャブ６内のスイッチを操作し、図２に示すように、電動油圧シリンダ２３を作動させて電動油圧シリンダ２３のロッド２３ｂを縮ませる。すると、ロッド２３ｂの縮みに合わせて、第三ブラケット４３が下方に移動する。第三ブラケット４３の下方への移動はリンク部材２４，２５によってカバー２２に伝達され、カバー２２の各部２２ａ，２２ｂはそれぞれ回動軸Ｏを中心に下向きに回動し、中央の位置で二手に分かれ、中央の位置を基点として両側に向かって開口部２１ｃを開放する。そして、ケーシング２１内部に配設されたＧＰＳアンテナ１０が露出した状態になる。
【００２５】
作業後には、作業者が再びキャブ６内のスイッチを操作し、図１及び図３に示すように、電動油圧シリンダ２３を作動させてロッド２３ｂを伸ばす。すると、ロッド２３ｂの伸びに合わせて、第三ブラケット４３が上方に移動する。第三ブラケット４３の上方への移動はリンク部材２４，２５によってカバー２２に伝達され、カバー２２の各部２２ａ，２２ｂは回動軸Ｏを中心に上方に回動し、開口部２１ｃを閉鎖する。そして、ケーシング２１内部に配設されたＧＰＳアンテナ１０が蔽遮された状態となる。
【００２６】
つまり、第一カバー部２２ａ及び第二カバー部２２ｂと、電動油圧シリンダ２３と、リンク部材２４，２５とにより、いわゆるクランク・スライダ機構と呼ばれるリンク機構を形成し、電動油圧シリンダ２３の伸縮往復運動をカバー２２の回転運動に変換することにより、ＧＰＳアンテナ１０を格納するケーシング２１の開口部２１ｃを開閉し、油圧ショベル１から取り外すことなく保管したり、ＧＰＳアンテナ１０を使用したりすることができる。
【００２７】
したがって、作業毎にＧＰＳアンテナ１０を脱着することを不要にしながら、ＧＰＳアンテナ１０を安全に保管し、ＧＰＳアンテナ１０の盗難やいたずらを確実に防止することができる。
また、開口部２１ｃを開放している状態では、第一カバー部２２ａ及び第二カバー部２２ｂは、第二ケーシング部２１ｂ内に収納されるようになっているので、カバー２２が作業者の視界の妨げにならないという利点がある。
【００２８】
さらに、ＧＰＳアンテナ１０を格納するときケーシング２１の開口部２１ｃはカバー２２によって閉鎖されるので、ＧＰＳアンテナ１０を取り外すことはできず、また、ケーシング２１をカウンタウエイト５に固定するボルト３１にアクセスすることもできないので、ケーシング２１も取り外すことができないようになっており、ＧＰＳアンテナ１０の盗難やいたずらをより確実に防止することができる。
【００２９】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上記実施形態において、伸縮動作するためのアクチュエータとして電動油圧シリンダ２３を用いたが、アクチュエータの種類はこれに限らず、その伸縮運動をリンク部材２４，２５を介して第一カバー部２２ａ及び第二カバー部２２ｂの回転運動に変換することができるアクチュエータであれば良い。
【００３０】
また、上記実施形態では、一対のアンテナ格納装置２０をカウンタウエイト５上の左右両端部に配設したが、一対のアンテナ格納装置２０は、機体３上の適宜の位置に配置しても良い。つまり、アンテナ格納装置２０は、一対のＧＰＳアンテナ１０を結ぶ直線が作業装置４の延在方向（すなわち、機体前後方向）とできるだけ直交する方向に平行となるように配置し、且つ、一対のＧＰＳアンテナ１０を互いに離隔して配置することが好ましいが、所望の位置を計測することができれば、機体３上の適宜の位置に配置しても良い。
【００３１】
さらに、上記実施形態では、本発明の作業機械のアンテナ格納装置を油圧ショベルに適用した場合について説明したが、本発明の作業機械のアンテナ格納装置は、ブルドーザやクレーン等の他の作業機械にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る作業機械のアンテナ格納装置を示す図であって、ＧＰＳアンテナを格納した状態の模式的な縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る作業機械のアンテナ格納装置を示す図であって、ＧＰＳアンテナを使用している状態の模式的な縦断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る作業機械のアンテナ格納装置のＧＰＳアンテナを格納した状態を示す図であって、図１のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る作業機械のアンテナ格納装置が設置された油圧ショベルの全体像を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  油圧ショベル（作業機械）
２  下部走行体
３  上部旋回体（機体）
４  作業装置
５  カウンタウエイト
６  キャブ
１０  ＧＰＳアンテナ
２０  アンテナ格納装置
２１  ケーシング
２１ａ  第一ケーシング部
２１ｂ  第二ケーシング部
２１ｃ  開口部
２２  カバー
２２ａ  第一カバー部
２２ｂ  第二カバー部
２３  電動油圧シリンダ（アクチュエータ）
２３ａ  シリンダチューブ（シリンダ本体）
２３ｂ  ロッド
２４，２５  リンク部材
２６  サポート部材
３１  ボルト
３２  第一ピン
３３  第二ピン
４１〜４３  ブラケット
Ｏ  回動軸
【図１】
2008104106.tif 000003
【図２】
2008104106.tif 000004
【図３】
2008104106.tif 000005
【図４】
2008104106.tif 000006