(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎部材と作業部材との間の非回転並進運動に用いる装置であって、該装置は、
基礎部材と、
前記基礎部材に対して非回転並進運動をするように設けられる第１の作業部材と、
前記基礎部材または第１作業部材の何れか一方に取付けられる第１の直線部材と、
前記基礎部材または第１作業部材の何れか一方に取付けられ、前記第１直線部材に対して全体的には平行に配設される第２の直線部材と、
前記基礎部材または第１作業部材の何れか他方の部材に取付けられ、前記第１直線部材を摺動可能に貫通させて受容する第１の球面軸受部材と、
前記基礎部材または第１作業部材の何れか他方の部材に取付けられ、前記第１直線部材を摺動可能に貫通させて受容する第２の球面軸受部材と、
前記基礎部材または第１作業部材の何れか他方の部材に取付けられる第１の直線軸受部材と、
前記第１の直線軸受部材を貫通して摺動可能に受容される第３の直線部材と、
前記第３直線部材に取付けられ、前記第２直線部材を摺動可能に貫通、受容する第３の球面軸受部材と、を具備して構成され、
前記第３の球面軸受部材は、前記第１直線部材と前記第２直線部材との間の空間的な変動を吸収し順応するために第１の方向で並進動作可能であることを特徴とする非回転並進運動に用いる装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記第１作業部材に対して並進動作が可能に設けられる第２の作業部材と、
前記基礎部材または前記第１作業部材に固定された第４の直線部材と、
前記基礎部材または前記第１作業部材のいずれか一方に取着され、全体的に前記第４直線部材に平行に配設される第５の直線部材と、
前記第２作業部材に固定され、前記第４の直線部材を摺動自在に貫通、受容する第４の球面軸受部材と、
前記第２作業部材に固定され、前記第４直線部材を摺動可能に貫通、受容する第５の球面軸受部材と、
前記第２作業部材に固定された第２の直線軸受部材と、
前記第２の直線軸受部材に摺動可能に貫通、受容される第６の直線部材と、
前記第６直線部材に固定され、かつ前記第５の直線部材を摺動可能に貫通、受容する第６の球面軸受部材と、
を具備して構成され、
前記第１、第２、および第３直線部材と、前記第１、第２、および第３の球面軸受部材と、前記第１の直線軸受部材は前記基礎部材に対して前記第１作業部材を前記第１の方向に並進動作させ、
前記第４、第５、および第６直線部材と、前記第４、第５、および第６の球面軸受部材と、前記第２の直線軸受部材は、前記第２作業部材を前記第１作業部材に対して第２の方向に並進動作させるように構成されている装置。
【請求項３】
建設機械に用いられ、作業者により制御作動される調節装置において、
第１の支持部材と、
第２の支持部材と、
第３の支持部材と、
前記第２支持部材に案内、取着されて第１の方向に前記第１の支持部材に対して案内動作される第１、第２の軸と、
前記第１支持部材に取付けられた第１の直線軸受部材と、
前記第１の直線軸受部材を介して案内、受容され、第２の方向に移動する第３の軸と、
前記第３の軸に取着され、前記第１、第２の軸の何れか一つを貫通させて案内受容する第１の球面軸受部材と、
前記第２の方向に移動するように前記第２の支持部材に案内、取着される第４および第５の軸と、
前記第３の支持部材に取付けられた第２の直線軸受部材と、
前記第１の方向に移動するように前記第２の直線軸受部材を介して案内、受容される第６の軸と、
上記第６の軸に取付けられ、上記第４、第５の軸の一方を貫通させて案内、受容する第２の球面軸受部材と、
を具備して構成されることを特徴とする調節装置。
【請求項４】
請求項３に記載の作業者により制御作動される調節装置において、前記第１の方向は、前記第２の方向に対して垂直に形成されている調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には非回転並進運動用の摺動機構に関し、更に詳述すれば、直線摺動機構として同機構の内外何れかにおける不整合、誤調整に順応することができる直線摺動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械、設備の操縦運転台における肘掛けや座席調節装置に用いるために種々の調節機構が開発されていることは周知である。例えば、運転者の腕を適正な位置に位置決めし得るようにする肘掛け調節機構を設けて建設機械の制御コンソールを適正に操作できるようにすることが望ましいことは周知の通りである。
【０００３】
例えば、米国特許第５，２４４，０６６号に開示されている肘掛け装置と制御コンソールとを周知技術の参考にすることができる。
建設機械、装置は、しばしば粗悪、乱暴な環境下に用いられ、また製造上の改変も多いことから、調節機構は調整不良であっても、なお円滑かつガタのない調節を達成できることが望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
依って、本発明は、調整不良を許容しつつ建設機械の種々の運転者調節装置に利用できる調節機構を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施形態によれば、基礎部材と作業部材との間の非回転並進運動に用いる装置が開示され、同装置は、基礎部材と、同基礎部材に対して非回転並進運動をするように設けられる第１の作業部材と、上記の基礎部材または第１作業部材の何れか一方に取付けられた第１の直線部材と、上記基礎部材または第１作業部材の何れか一方に取付けられ、上記の第１直線部材と全体的には平行な第２の直線部材と、上記基礎部材または第１作業部材の何れか他方の部材に取付けられ、上記第１の直線部材を摺動可能に貫通させて受容する第１の軸受部材と、上記基礎部材または第１作業部材の何れか他方の部材に取付けられ、上記第１の直線部材を摺動可能に貫通させて受容する第２の軸受部材と、上記基礎部材または上記第１作業部材の何れか他方の部材に取付けられた第３の軸受部材と、当該第３の軸受部材を貫通して摺動可能に受容される第３の直線部材と、上記第３の直線部材に取付けられ、上記第２の直線部材を摺動可能に貫通、受容する第４の軸受部材とを具備して構成されることを特徴とする。
【０００６】
本発明の他の実施形態によれば、建設機械に用いられる作業者により制御作動される調節装置が開示され、同装置は、第１の支持部材と、第２の支持部材と、第３の支持部材と、上記第２支持部材に案内、取着されて第１の方向に上記第１の支持部材に対して案内移動される第１、第２の軸と、上記第１支持部材に取付けられた第１の軸受と、同第１軸受に介して案内、受容され、第２の方向に移動する第３の軸と、同第３の軸に取付けられ、上記第１、第２の軸の何れか一方を貫通させて案内、受容する第２の軸受と、上記第２の方向に移動するように第２の支持部材に案内、取着された第４、第５の軸と、上記第３の支持部材に取付けられた第３の軸受と、第２の方向に移動するように上記第３の軸受を介して案内、受容される第６の軸と、上記第６の軸に取付けられ、上記第４、第５の軸を貫通させて案内、受容する第４の軸受とを具備して構成されることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の更に他の実施形態によれば、建設機械に用いられて作業者により制御作動される装置を調節するための方法であって、基礎部材に対して第１の作業部材を第１の方向に調節し、このとき、同作業部材は、第１の方向に配設されるとともに第１の自己調整ブッシュを介して受容された第１の軸と第１の方向に配設され、かつ第２の自己調整ブッシュを介して受容された第２の軸とによって上記第１の方向に案内されるように設けられ、このとき、上記第２の自己調整ブッシュは、作業部材が基礎部材に対して調節作動するにつれて第２の方向に調節動作して上記第１、第２軸の間の調整不良に順応することを特徴とする方法が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態の説明に基づいて、更に詳細に説明する。
さて、図面を参照すると、図１は本発明の一つの実施形態による肘掛けの右側面図であり、図２は同肘掛けの正面図、図３は、図１の３−３矢視線による肘掛けの断面図、図４は、図１の４−４矢視線による肘掛けの断面図、図５は、図２の５−５矢視線による肘掛けの断面図、図６は、図５の円内部分６の分解図、図７は図５の円内部分７の分解図、図８は、図２の矢視線８−８による肘掛けの部分的な断面図、図９は、図２の矢視線９−９による肘掛けの部分的な断面図である。
【０００９】
以下、本発明の技術内容の理解を推進すべく、図に示した実施形態を参照、説明するが、同実施形態の説明に当たっては特定の用語を使用する。然しながら、これらの説明は本発明をこれらの実施形態に限定する意図はなく、従って本発明により、図示の装置の更なる改変や変形も可能であり、また、本発明の原理を更に応用することも当業者なら成し得るものであることを付言する。
【００１０】
先ず、図１、図２を参照すると、制御機構２０が図示されており、この制御機構２０は、肘掛け２２と、手置き２４とを具備している。この制御機構２０は、米国特許第5,244,066 号の制御機構と同様な機能を奏し、例えば、電気スイッチ２６，２８が建設機械の地表速度を制御し、レバー３０，３２が建設機械の操舵を制御するようになっている。同様に、建設機械の変速機の変速操作は制御機構２０を介してグリップ部３４（図５参照）を回転することにより達成される。
【００１１】
建設機械は、作業者の腕により制御操作され、特に、グリップ部３４に置かれる作業者の手と肘掛け２２に置かれる前腕によって制御作動されるので、肘掛け２２は作業者が所望とする安楽な腕位置に最も良く適合するように調節可能であることが望ましい。
このような調節を可能にするために、制御機構２０は上方にも下方にも、又前後方向にも調節可能になっている。ここで理解できるように、制御機構２０の縦方向の調節は、同機構２０を上方又は下方に移動させて作業者の腕を上下させることであり、一般的には肘掛け２２に対して垂直な方向である。同様に、制御機構２０の水平又は横方向の調節は同機構２０を前方または後方に移動させて作業者の腕を延ばしたり引っ込めたりすることで、一般的には肘掛け２２に沿った方向または平行な方向である。
【００１２】
ここで図３〜図５を参照すると、制御機構２０は建設機械に固定取付板３６で固定されている。この取付板３６は、作業者運転台の機枠にボルト固定されて機構２０の基礎部材である基板を形成している。
作業板３８は、通常の駆動手段を介して取付板３６に対して非回転並進動作を行うものであり、同駆動手段としては、作業板３８を駆動する電動モータ等が利用できる。他に、作業者による手動調節による駆動手段とすることもできる。手動調節の場合には、摩擦錠止（ロック）手段により制御機構２０を所望の肘掛け位置に保持するようにする。
【００１３】
両板３６，３８の間の縦方向の相対動作を生起させるために、直線シリンダ部材４０，４２が球状ブッシュ４４，４６，４８を介して受容されると共に同ブッシュにより案内されている。直線部材４０，４２は全般的に相互に平行に配設されており、それぞれ作業板３８に対してフランジ５０，５２と５４，５６とによってボルト結合されている。球状ブッシュ４４，４６は取付位置４５，４７（図３、図５）で基板３６に固定され、他方、球状ブッシュ４８は、基板３６に対しては以下に更に詳述するように、縦方向には相対的に固定された関係で取着されている。その結果、直線部材４０は、縦方向には球状ブッシュ４４，４６により縦方向に案内されながら並進動作する。同様に、直線部材４２は球状ブッシュ４８により縦方向に案内されて並進動作する。
【００１４】
ブッシュ４４，４６の球形による機能により、直線部材４０とブッシュ４４，４６の取付位置との間に有る何らかの非直線性を吸収、順応することができる。例えば、直線部材４０及び／又は基板３６が僅かに曲がっていると、ブッシュ４４，４６は、その僅かな曲がりに順応することができるのである。
同様に、もしブッシュ４４，４６が直線部材４０に対して相対的に僅かに軸ずれを伴って取着されて部材４０と同軸でない場合には、ブッシュ４４，４６が、その取付ずれを吸収、順応するのである。
【００１５】
図４、図５を参照すると、球状ブッシュ４８は更に回転よって直線部材４０，４２の間の非平行状態を吸収し、順応するように作用する。然しながら、ブッシュ４４，４６と異なり、球状ブッシュ４８は基板３６には取付けられず、代わりに第３の円筒形直線部材５８に取着され、同部材５８は基板３６に対して縦方向には固定され、かつ同板３６に対して水平方向には並進動作自在に設けられている。
【００１６】
特定の好ましい実施形態では、円筒ブッシュ６０が基板３６に取着され、かつそれを貫通する直線部材５８を受容し、かつ案内する。その結果、直線部材５８と球状ブッシュ４８とは水平方向に並進動作して直線部材４０と４２との間の何らかの空間的なずれを吸収、順応するようになっている。例えば、直線部材４２が直線部材４０に平行に取着され、しかも直線部材４０に空間的にあまりにも近すぎると、球状ブッシュ４８と直線部材５８は直線部材４０に向けて並進して空間的な変動に順応するのである。
【００１７】
図６、図７を参照すると、球状ブッシュ４４，４６，４８の構造並びに円筒ブッシュ６０の構造が詳細に図示されている。
図６において、円筒ブッシュ６０は、ハウジング６２と、同ハウジング６２内に包含された直線軸受６４とを具備している。リップシール６６，６８は同軸受６４の両端に設けられてごみその他の侵入物が直線軸受６４により全体的に画成される軸受領域内に侵入するのを防止している。直線部材５８は、肩付きボルト構造体であり、肩７０を一端に備え、球状ブッシュ４８との固定を行うねじ部７２を備えている。当該肩７０は、直線部材５８の動作範囲を規制する停止部として作用する。
【００１８】
球状ブッシュ４６，４８は、構造的にはブッシュ６０と同様な点を有し、つまり、両球状ブッシュ各々がハウジングと同ハウジング内に収納された直線軸受とを具備している。図６において、球状軸受４８は、ハウジング７６を具備し、このハウジング７６は、ねじ端７４を形成し、直線部材５８にねじ取付されるように形成されている。上記のねじ端７４は、また停止部として作用し、直線部材５８の動作範囲を規制している。ハウジング７６は、球状部材７８を具備し、同球状部材７８は、直線軸受８０を内部に包含している。球状部材７８はハウジング７６内にプラスチック、例えば、ガラス充填ナイロンを空所７７内にインジェクション成形することにより組立てられており、これによって部材７８とハウジング７６との間のきっちりとした球状回転境界面を形成している。円筒ブッシュ６０と同様に、リップシール８２，８４が球状部材７８の両端に設けられて直線軸受８０により全般的に形成されている軸受領域内にごみや侵入物が入らないようにしている。
【００１９】
図７には球形ブッシュ４６の構造が図示されている。ブッシュ４６は、その構造がブッシュ４４と同様であることから、同ブッシュ４６の説明は、構造的にブッシュ４４と同様であると言う理解の下に説明する。ブッシュ４６は、ハウジング８６と、内部に直線軸受９０を包含した球形部材８８とを具備している。
球状部材８８は、ハウジング８６内にプラスチックを空所８７にインジェクション成形により充填して組み込まれ、以て部材８８とハウジング８６との間のきっちりとした球形回転面を形成している。リップシール９２，９４は球形部材７８の両側に設けられており、直線軸受９０により全般的に画成された軸受領域内にごみ、その他の侵入物が入らないように形成されている。
【００２０】
次ぎに、図８、図９を参照すると、制御機構２０の前後動作々用は同機構２０の縦方向動作作用と同様に機能する。
作業板３８，３９の間の相対的な水平動作が可能なように、直線円筒部材１００，１０２は球状ブッシュ１０４，１０６，１０８を貫通して受容され、案内されている。既述の直線部材４０，４２と同様に、直線部材１００，１０２は相互に全般的に平行に設けられ、それぞれ作業板３８にフランジ１１０，１１２，１１４，１１６でボルト固定されている。
【００２１】
然しながら、直線部材４０，４２と異なり、直線部材１００，１０２は、板３８に対して捩じれている。特に、直線部材４０，４２は作業板３８に平行な平面を形成するのと異なり、直線部材１００，１０２は作業板３８に対して捩じれた平面を形成する。
ブッシュ４４，４６と同様に、球状ブッシュ１０４，１０６は基板３９にボルト固定されており、他方、球状ブッシュ１０８は、基板３９に対して水平方向には後述のように固定的に取着されている。その結果、直線部材１００は、球状ブッシュ１０４，１０６により水平に案内されて並進動作を行う。
【００２２】
同様に、直線部材１０２は、球状ブッシュ１０８により水平方向に案内されながら並進動作する。
ここで特に図９を参照すると、球状ブッシュ１０８は、第３の円筒直線部材１１８に取付けられ、この円筒直線部材１１８は、基板３９に対して水平方向に固定的に取着され、同基板３９に対して縦方向には並進動作自在に設けられているのである。特定の好ましい実施形態では、円筒ブッシュ１２０は基板３９に取付けられて直線部材１１８を貫通、受容して案内する。その結果、直線部材１１８と球状ブッシュ１０８は、縦方向に並進して直線部材１００と１０２との間の何らかの空間的なずれを吸収、順応するようになっている。
【００２３】
球状ブッシュ１０４，１０６および１０８の特定構造と、円筒形ブッシュ１２０の特定構造とは球状ブッシュ４４，４６，４８の構造や円筒ブッシュ６０の構造と同様である。
上述に本発明を添付図面を参照して詳細に説明したが、上述の実施形態の記載は単に、説明の目的のものであり、その特性に限定するものでないことは自明である。よって、本発明は、その技術的範囲内で種々の改変、変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施形態による肘掛けの右側面図である。
【図２】同肘掛けの正面図である。
【図３】図１の３−３矢視線による肘掛けの断面図である。
【図４】図１の４−４矢視線による肘掛けの断面図である。
【図５】図２の５−５矢視線による肘掛けの断面図である。
【図６】図５の円内部分６の分解図である。
【図７】図５の円内部分７の分解図である。
【図８】図２の矢視線８−８による肘掛けの部分的な断面図である。
【図９】図２の矢視線９−９による肘掛けの部分的な断面図である。
【符号の説明】
２０…制御機構
２２…肘掛け
２４…手置き
３６…基板
３８…作業板
４０…直線部材
４２…直線部材
４４…球状ブッシュ
４６…球状ブッシュ
４８…球状ブッシュ
５８…円筒直線部材
６０…円筒ブッシュ
６４…直線軸受
８０…直線軸受
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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