(57)【要約】【課題】製造、組立誤差等に対してセンサと相手方部材の位置関係を調整できる範囲を広げる。【解決手段】連結軸によってブームとアームが相対回動可能に連結された油圧ショベルにおいて、ブームにセンサ１１を、連結軸と同軸上に位置するセンサ軸１２まわりに回転可能に設け、ブームに対するアームの相対回動角度を回動レバー１４とＬ字形の連動バー１７とによってセンサ１１に伝える。回動レバー１４には先端部に折り曲げ部１４ａと切欠１６を設け、この切欠１６に対して連動バー１７の先端側部分１７ａを回動レバー１４と一体回動可能でかつレバー長さ方向及びセンサ軸方向に相対移動可能な状態で係合させる一方、基端側部分１７ｂを、アームに固定されたガード部材１９のバー取付ブラケット２１にレバー長さ方向とほぼ直交しかつセンサ１１の接線とほぼ平行となる方向に位置可変な状態で取付けた。【選択図】図５
2008202235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結軸によって相対回動可能に連結された第１及び第２両部材のうち第１部材にセンサを、上記連結軸と同軸上に位置するセンサ軸まわりに回転可能に設け、第１部材に対する第２部材の相対回動運動を伝達部材により上記センサに伝えて両部材のなす角度を検出する建設機械の角度検出装置において、上記伝達部材として、上記センサ軸からセンサ直径方向の外向きに延びてセンサと一体に回転する回動レバーと、上記第２部材と一体に回動する連動バーとを備え、上記回動レバーには、先端側に折り曲げ部と切欠とを設け、上記連動バーは、レバー長さ方向に延びる先端側部分と、これとほぼ直交する基端側部分とを備えたＬ字形に形成し、この連動バーの先端側部分を上記回動レバーの切欠に対し、同レバーと一体に回動可能で、かつ、レバー長さ方向及びセンサ軸方向に相対移動可能な状態で係合させる一方、基端側部分を、第２部材に固定されたバー取付ブラケットに対し、回動レバーの長さ方向とほぼ直交しかつセンサの接線とほぼ平行となる方向に位置可変な状態で取付けたことを特徴とする建設機械の角度検出装置。
【請求項２】
第１及び第２両部材に跨って配索された配管がセンサ側に接近することを防止するガード部材を、回動レバー及び連動バーを外側から覆う状態で第２部材に取付けるとともに、バー取付ブラケットをこのガード部材の内側で第２部材に設けたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の角度検出装置。
【請求項３】
バー取付ブラケットをガード部材の内面に設けたことを特徴とする請求項２記載の建設機械の角度検出装置。
【請求項４】
連動バーの基端側部分にねじ軸部を設け、このねじ軸部をバー取付ブラケットに設けられた取付穴に挿通させ、かつ、ブラケットを挟んだ両側でナットで止め付けることによって連動バーの基端側部分をバー取付ブラケットに取付けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の建設機械の角度検出装置。
【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において、相対回動する二部材のなす角度を検出する角度検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば油圧ショベルにおいて、ブームとアームのなす角度を検出する角度検出装置として、両者の連結部分においてブーム側にセンサ（ポテンショメータ）を、連結軸と同軸上に位置するセンサ軸まわりに回転可能に取付け、このセンサとアームとを伝達部材を介して連結したものが公知である。
【０００３】
この構成において、ブームとアームの製作（製造、組立）誤差によってセンサと相手方部材（アーム）の位置関係に狂いが生じると、組立が困難となるとともに、センサに無理な荷重が作用して誤作動を招くおそれがある。
【０００４】
このような製作誤差を吸収し得る技術として、特許文献１に示されているように、センサにセンサ直径方向の外側に突出する状態で取付けた揺動部材と、アームに取付けた操作部材とを、操作部材の先端部に設けられた切欠でセンサ直径方向（揺動部材の長さ方向）とセンサ軸方向とに相対移動（位置可変）可能な状態で係合連結したものが公知である。
【特許文献１】実公昭６３−２６４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この公知技術によると、上記のように揺動部材の長さ方向とセンサ軸方向の二方向しか誤差を吸収（位置調整）できないため、誤差対策としては不十分で、組み付けが困難または不能となるおそれが大きい。
【０００６】
また、使用中のブームまたはアームのガタ等によってセンサとアームの位置関係に狂いが生じた場合にも対応できない可能性が高く、センサの誤作動や破損につながりかねない。
【０００７】
そこで本発明は、製作誤差や使用中の位置ずれに対して、センサと相手方部材の位置調整可能な範囲を広げることができる建設機械の角度検出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、連結軸によって相対回動可能に連結された第１及び第２両部材のうち第１部材にセンサを、上記連結軸と同軸上に位置するセンサ軸まわりに回転可能に設け、第１部材に対する第２部材の相対回動運動を伝達部材により上記センサに伝えて両部材のなす角度を検出する建設機械の角度検出装置において、上記伝達部材として、上記センサ軸からセンサ直径方向の外向きに延びてセンサと一体に回転する回動レバーと、上記第２部材と一体に回動する連動バーとを備え、上記回動レバーには、先端側に折り曲げ部と切欠とを設け、上記連動バーは、レバー長さ方向に延びる先端側部分と、これとほぼ直交する基端側部分とを備えたＬ字形に形成し、この連動バーの先端側部分を上記回動レバーの切欠に対し、同レバーと一体に回動可能で、かつ、レバー長さ方向及びセンサ軸方向に相対移動可能な状態で係合させる一方、基端側部分を、第２部材に固定されたバー取付ブラケットに対し、回動レバーの長さ方向とほぼ直交しかつセンサの接線とほぼ平行となる方向に位置可変な状態で取付けたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、第１及び第２両部材に跨って配索された配管がセンサ側に接近することを防止するガード部材を、回動レバー及び連動バーを外側から覆う状態で第２部材に取付けるとともに、バー取付ブラケットをこのガード部材の内側で第２部材に固定したものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の構成において、バー取付ブラケットをガード部材の内面に設けたものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの構成において、連動バーの基端側部分にねじ軸部を設け、このねじ軸部をバー取付ブラケットに設けられた取付穴に挿通させ、かつ、ブラケットを挟んだ両側でナットで止め付けることによって連動バーの基端側部分をバー取付ブラケットに取付けたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、センサに取付けた回動レバーと、第２部材に取付けた連動バーとを、回動レバーの切欠によってセンサ直径（レバー長さ）方向及びセンサ軸方向に相対移動可能に連結することに加えて、連動バーを第２部材に対して回動レバーの長さ方向とほぼ直交しかつセンサ接線とほぼ平行となる方向に位置可変な状態で取付けた（請求項４では連動バーのねじ軸部をバー取付ブラケットの取付穴に挿通させてナットで取付けた）から、製作誤差や使用段階で生じた位置ずれに対してセンサと相手方部材の位置調整可能な範囲を、公知技術の二方向から三方向に広げることができる。
【００１３】
このため、誤差吸収性能が高くなり、製作段階での組立をより一層容易化できるとともに、使用段階での位置ずれによるセンサの誤作動や破損を防止する点の効果が高くなる。
【００１４】
請求項２,３の発明によると、油圧ショベルの作業アタッチメントのようにブームとアームとに跨って配管が設けられる建設機械において、ガード部材によって回動レバー及び連動バーと配管との干渉を防止し、両者の破損を防止することができる。
【００１５】
この場合、請求項３の発明によると、ガード部材の内面にバー取付ブラケットを設けたから、いいかえればガード部材を連動バーの取付部材として兼用するため、部品点数が少なくなり、組み付けが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態を図によって説明する。実施形態では油圧ショベルのブームとアームの相対角度を検出する角度検出装置を適用対象として例にとっている。
【００１７】
図１において、１はクローラ式の下部走行体で、この下部走行体１上に上部旋回体２が縦軸Ｏまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２の前部に作業アタッチメント３が装着されて油圧ショベルが構成される。
【００１８】
作業アタッチメント３は、上部旋回体２に起伏自在に取付けられたブーム４と、図１,２の実線と二点鎖線とで示すようにこのブーム４の先端に左右方向の水平軸まわりに回動可能に連結されたアーム５と、このアーム５の先端に取付けられたバケット６と、ブーム４、アーム５、バケット６を作動させるブーム、アーム、バケット各シリンダ７,８,９とから成っている。
【００１９】
ブーム４とアーム５のなす角度を検出する角度検出装置１０は、両者の連結部分に設けられている。図２以降によって詳述する。
【００２０】
角度検出装置１０の本体としての円筒形のセンサ（ポテンショメータ）１１は、その回転中心軸であるセンサ軸１２がブーム４とアーム５を連結する左右方向の水平軸（連結軸）１３と同軸上に位置する状態でブーム４の左側面に取付け、このセンサ軸１２の先端に、伝達部材である回動レバー１４をセンサ直径方向の外向きに延びる状態でボルト止め等によって取付けている。図２〜図４中、１５はセンサ１１及び回動レバー１４を左側方から覆う状態でブーム４に取付けたカバーである。
【００２１】
回動レバー１４の先端部には折り曲げ部１４ａを、その先端がアーム側面に向かうように形成し、この折り曲げ部１４ａを含む先端側部分の幅方向中央部にレバー長さ方向に長い切欠１６を設けている。
【００２２】
この切欠１６は、図示のように先端が開いた形状としてもよいし、先端が閉塞した長穴としてもよい。先端が開いた形状とすれば、次に述べる連動バー１７に対してセンサ直径方向に被せるように係合させることができるため組立が容易となる。
【００２３】
伝達部材の一つである連動バー１７は、レバー長さ方向（センサ直径方向）に延びる先端側部分１７ａと、これとほぼ直角な基端側部分１７ｂとからなるＬ字形の丸棒状に形成し、その先端側部分１７ａを回動レバー１４の切欠１６に対して、同レバー１４と一体に回動可能で、かつ、レバー長さ方向（センサ直径方向で図４の矢印Ａ方向）及びセンサ軸方向（左右方向で図４の矢印Ｂ方向）に相対移動可能な状態で係合させている。
【００２４】
一方、この連動バー１７の基端側部分１７ｂはアーム５の左側面に対し次のように取付けている。
【００２５】
作業アタッチメント３には、ブーム４とアーム５とに跨る油圧配管として、図示しない油圧ポンプ及びタンクとバケットシリンダ９とを結ぶ油圧配管１８（図２参照）が配索される。この油圧配管１８は、図２に示すようにブーム４に対するアーム５の相対回動に伴ってセンサ側に接近・離間する方向に移動するため、フリー状態とすると接近時に角度検出装置１０と干渉するおそれがある。
【００２６】
そこで、アーム先端部の左側面に、油圧配管１８と角度検出装置１０とが干渉しないように同配管１８のセンサ側への一定距離以上の接近を防止するガード部材１９を設け、このガード部材１９の内面に、取付穴２０を備えたバー取付ブラケット２１を連動バー１７の基端側部分１７ｂに対面して設けている。
【００２７】
連動バー１７の基端側部分１７ｂには、図３,５に示すようにねじ軸部１７ｂ１を設け、このねじ軸部１７ｂ１をバー取付ブラケット２１の取付穴２０に挿通させ、かつ、ブラケット２１を挟んだ両側でナット２２,２２によって止め付けている。
【００２８】
これにより、連動バー１７をバー取付ブラケット２１（ガード部材１９、つまりアーム５）に対し、回動レバー１４の長さ方向（センサ直径方向）とほぼ直交しかつセンサ１１の接線とほぼ平行となる方向（完全平行またはこれに近い状態となる方向であって図３,５の矢印Ｃの方向）に位置可変な状態で取付けている。
【００２９】
このように、この角度検出装置１０によると、センサ１１に取付けられた回動レバー１４と、アーム５に取付けられた連動バー１７とを、回動レバー１４の切欠１６によってセンサ直径（レバー長さ）方向、及びセンサ軸方向に相対移動可能に連結することに加えて、連動バー１７をアーム５に対して回動レバー１４の長さ方向とほぼ直交しかつセンサ接線とほぼ平行となる方向に位置可変な状態で取付けたから、製作段階での誤差、及び使用段階でブーム４またはアーム５のガタ等によって生じた位置ずれに対する対応範囲を、公知技術の二方向から三方向に広げることができる。
【００３０】
このため、誤差吸収性能が高くなり、製作段階での組立をより一層容易化できるとともに、使用段階での位置ずれによるセンサ１１の誤作動や破損を防止する点の効果が高くなる。
【００３１】
また、実施形態によると、角度検出装置１０と油圧配管１８の干渉を防止するガード部材１９を設けたから、回動レバー１４や連動バー１７、それに油圧配管１８の破損を防止することができる。
【００３２】
しかも、このガード部材１９の内面にバー取付ブラケット２１を取付けたから、いいかえればガード部材１９を連動バー１７のアーム側取付部材として兼用するため、部品点数が少なくなり、組み付けが容易となる。
【００３３】
ところで、上記実施形態のように連動バー１７をバー取付ブラケット２１に矢印Ｃ方向に位置可変に取付けることに代えて、あるいは加えて、ガード部材１９に取付座を設け、この取付座をアーム５に対し長穴とボルトで止め付ける等の手段によってガード部材１９をアーム５に対して矢印Ｃ方向に位置可変に取付けてもよい。また、ガード部材１９とバー取付ブラケット２１とをアーム５に別々に設けてもよい。
【００３４】
一方、本発明はブーム４とアーム５のなす角度を検出する角度検出装置に限らず、図１の上部旋回体２に対するブーム４のなす角度を検出する角度検出装置や、アーム５に対するバケット６のなす角度を検出する角度検出装置、あるいは作業アタッチメント３を左右にスイングさせる油圧ショベルにおけるスイング角度検出装置等にも適用することができる。さらに、油圧ショベル以外の各種建設機械にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態にかかる角度検出装置を組み込んだ油圧ショベルの全体概略側面図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】角度検出装置の拡大図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線拡大断面図である。
【図５】角度検出装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
４  第１部材としてのブーム
５  第２部材としてのアーム
１０  角度検出装置
１１  センサ
１２  センサ軸
１３  連結軸
１４  回動レバー
１４ａ  回動レバーの先端部
１６  切欠
１７  連動バー
１７ａ  連動バーの先端側部分
１７ｂ  同基端側部分
１７ｂ１  基端側部分のねじ軸部
１８  油圧配管
１９  ガード部材
２０  取付穴
２１  バー取付ブラケット
２２,２２  ナット
【図１】
2008202235.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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