JP2008274719A - 作業腕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アーム角度検出センサと作動油供給ホースとの接触によるアーム角度検出センサおよび作動油供給ホースの損傷を防止できる作業腕装置を提供する。
【解決手段】アーム角度検出センサ本体28をブーム17に固定し、可動部29をアーム18に連結したアーム角度検出センサ24により、ブーム17に対するアーム18の角度を検出できる作業腕装置16を設ける。アーム18の回動による作動油供給ホース25とアーム角度検出センサ24との接触を防止するガイドローラ26を設ける。さらに、このガイドローラ26を回転自在に軸支し、このガイドローラ26の周面の中央部を窪んだ形状にする。これによって、作動油供給ホース25とアーム角度検出センサ24の接触を防止でき、作動油供給ホース25およびアーム角度検出センサ24の損傷を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、測定器具と作動流体供給ホースとを備えた作業腕装置に関するものである。

例えば油圧ショベル等の作業機械には、ブームやアーム等のように回動自在な部材からなる作業腕装置が設置されている。このような作業機械の作業時において、例えば作業腕装置によって吊り上げられるものの荷重の測定や作業腕装置とキャブとの接触の回避等をできるようにすることで作業の効率化を図る場合、機体に対するブームの角度や、ブームに対するアームの角度を検出する必要がある。そこで、ブームやアームの支軸に測定器具としての角度検出センサを取付けることで、それぞれの角度が検出可能となる。

このような角度検出センサが設けられた作業腕装置には、作業時の作業腕装置への作動流体を供給する作動流体供給ホースとしての作動油供給ホースも配設されており、例えばアームを回動させると、アームの回動にともなう作動油供給ホースの撓み変形により、ブームとアームとの連結部に設けられたアーム角度検出センサと作動油供給ホースとが接触し、これらアーム角度検出センサおよび作動油供給ホースが損傷する場合がある。

これに対し、最も作動油供給ホースと接触し易いアーム角度検出センサの可動部に連結されたＬ字形のリンク部材におけるアーム側の部分の両側端部に保護ブロックを設け、さらに、アーム角度検出センサ本体にカバーを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
実開平６−４９９３８号公報（第５−７頁、図３）

しかしながら、上述した作業腕装置では、アーム角度検出センサと作動油供給ホースとの間に作動油供給ホースとリンク部材との接触を阻止するものがなく、作動油供給ホースがリンク部材に接触するおそれがあり、また、作動油供給ホースがホース保護ブロックやアーム角度検出センサ本体のカバーに接触するため、アーム角度検出センサ等の測定器具や、作動油供給ホースが損傷する場合がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、第１腕部材と第２腕部材の連結部に設けられた測定器具に対する可撓性を有する作動流体供給ホースの接触による、測定器具および作動流体供給ホースの損傷を防止できる作業腕装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、第１腕部材と、第１腕部材に回動自在に軸支された第２腕部材と、第１腕部材に測定器具本体が固定され、第２腕部材に可動部が連結された測定器具と、移動可能に配管された作業用の作動流体を供給する可撓性を有する作動流体供給ホースと、定位置に回転自在に軸支され、測定器具と作動流体供給ホースとの接触を防止するガイドローラとを具備した作業腕装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１記載の作業腕装置において、測定器具は、基端を可動部に連結され、先端を第２腕部材に近接配置された第１リンク部材と、一端を第１リンク部材の先端に連結され、他端を第２腕部材に連結された第２リンク部材とを具備したものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載の作業腕装置において、第２リンク部材は、リンク本体と、リンク本体の両端部に設けられたボールジョイントとを具備したものである。

請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の作業腕装置において、ガイドローラは、周面の軸方向の中央部が窪んだ形状のものである。

請求項５に記載された発明は、請求項１乃至４のいずれか記載の作業腕装置において、第１腕部材は、油圧ショベルの作業腕装置におけるブームであり、第２腕部材は、ブームに連結されたアームであり、測定器具は、ブームに対するアームの角度を検出する角度検出センサである。

請求項１に記載された発明によれば、第１腕部材に対する第２腕部材の回動にともなって可撓性を有する作業流体供給ホースが移動した場合でも、作業腕装置に設けられたガイドローラが作動流体供給ホースを受け止め、測定器具と作動流体供給ホースとの接触を防止するので、測定器具および作動流体供給ホースの損傷を防止できる。

特にガイドローラが回転自在に軸支されたことで、ガイドローラに対する作動流体供給ホースの摺擦による損傷を低減できる。

請求項２に記載された発明によれば、測定器具の可動部は、第１リンク部材および第２リンク部材を介して第２腕部材に連結されることで、第２腕部材に対する可動部の連結位置を作動流体供給ホースと接触し難い位置に自由に設定でき、ガイドローラの接触防止効果を向上することができる。

請求項３に記載された発明によれば、第２リンク部材のリンク本体の両端部にボールジョイントが設けられたことで、第１リンク部材および第２リンク部材の取付誤差等に基づく捩り等の運動をボールジョイントにより吸収して、可動部をよりスムーズ動かすことができる。

請求項４に記載された発明によれば、ガイドローラの周面の中央部が窪んだ形状をしていることで、作動流体供給ホースを確実にガイドローラの周面の中央部で受け止めることができ、より確実に測定器具と作動流体供給ホースとの接触を防止できる。

請求項５に記載された発明によれば、油圧ショベルの作業腕装置にガイドローラを設けることで、アーム角度検出センサと作動油供給ホースとの接触を防止でき、アーム角度検出センサおよび作動油供給ホースの損傷を防止できるのでメンテナンスが容易になる。

以下、本発明の第１の実施の形態を、図１乃至図４を参照しながら詳細に説明する。

図２は、作業機械としての油圧ショベル11を示し、この油圧ショベル11は、下部走行体12と、この下部走行体12に対して旋回可能な上部旋回体13が設けられ、この上部旋回体13上には、キャブ14や動力装置15等が設置され、上部旋回体13の前方部には作業腕装置16が設置されている。

作業腕装置16は、上部旋回体13の前方部に、第１腕部材としてのブーム17、第２腕部材としてのアーム18、バケット19が順次回動自在に軸連結され、ブーム17はブームシリンダ20により、アーム18はアームシリンダ21により、バケット19はバケットシリンダ22によりそれぞれ回動可能となっている。

図１は、ブーム17とアーム18との連結部を示すが、この連結部のブーム17およびアーム18の側面には、ブーム17に対するアーム18の角度を測定する測定器具としてのアーム角度検出センサ24が設けられている。

そして、アーム角度検出センサ24の近傍には、バケットシリンダ22に対して作業用の作業流体を供給する作動流体供給ホースとしての可撓性を有する作動油供給ホース25が、アーム18の側面に沿うように、移動可能に配管されており、アームの側面上には、これらアーム角度検出センサ24と作動油供給ホース25との接触を防止するガイドローラ26が定位置に回転自在に軸支されている。

アーム角度検出センサ24は、ブーム17とアーム18との連結部にセンサ取付部材27を介して測定器具本体としてのアーム角度検出センサ本体28が固定され、このアーム角度検出センサ本体28の内部には図示しない例えばポテンショメータ等が内蔵されている。

そして、アーム角度検出センサ24に設けられた可動部29がアーム18の側面と連結し、この可動部29がアーム18の回動とともに動くことでブーム17に対するアーム18の角度を検出する。

また、アーム角度検出センサ24には、基端を可動部29に連結され、先端をアーム18に近接配置されたＬ字形の第１リンク部材30が設けられ、さらに、一端を第１リンク部材30の先端に連結され、他端をアーム18の側面のリンク連結部材32に連結された第２リンク部材31が設けられている。

なお、リンク連結部材32の位置は限定しないが、可動部29をアーム18の側面に連結させる際に、アーム18の回動にともなう作動油供給ホース25の撓み変形により作動油供給ホース25とアーム角度検出センサ24とが接触し難くなる位置にリンク連結部材32を設けると好ましい。

第２リンク部材31は、図３に示されるように、棒状のリンク本体33を具備し、このリンク本体33の一端は、ネジ34に、アーム18に近接配置された第１リンク部材30の先端およびボールジョイント35aを介してナット36が螺着されることにより第１リンク部材30と連結され、リンク本体33の他端は、アーム18の側面の定位置に設けられたリンク連結部材32にボールジョイント35bを介してネジ37が螺着されることによりアーム18に連結される。

ここで、リンク本体33は、両端がボルト状に形成されており、一端に正ネジ部38を有し、他端に逆ネジ部39を有し、リンク本体33両端の連結部に設けられたボールジョイント本体40は、正ネジ部38、逆ネジ部39と螺合する正逆のめすネジ部41をそれぞれ具備するので、リンク本体33の中央部に位置する回動操作部42を、例えばレンチ等で回動させることで、設置の際に長さ調整ができ、さらに、ボールジョイント本体40におけるボールジョイント35a，35bとは反対側の端部にナット43を螺着することで確実に固定できる。

そして、リンク連結部材32の連結軸上には、アーム18の回動にともなって撓み変形する作動油供給ホース25を受け止め、アーム角度検出センサ24と作動油供給ホース25との接触を防止するためのガイドローラ26が回転自在に軸支されている。

このガイドローラ26は、周面の中央部が窪んだ形状であり、この窪みがあることで、作動油供給ホース25を確実にガイドローラ26の周面の中央部で受け止めることができるので好ましいが、周面の中央部が窪んだ形状には限定されない。

なお、ガイドローラ26の設置位置に関しては、リンク連結部材32の連結軸上には限定されず、アーム18の回動にともなって撓み変形する作動油供給ホース25を受け止め、作動油供給ホース25とアーム角度検出センサ24との接触を防止できる位置であればよい。

次に、実施の形態の作用および効果を説明する。

アーム18を、図４（ａ）に示される状態から、図４（ｂ）に示される状態、さらには図４（ｃ）に示される状態へ、ブーム17に対するアーム18の角度が大きくなるように回動させると、可撓性を有する作動油供給ホース25が、アーム角度検出センサ24に対して接触のおそれがある領域に移動し、この移動にともなって、例えば作動油供給ホース25の自重変化等によって大きく撓み変形する。

そして、この作動油供給ホース25の撓み変形により作動油供給ホース25とアーム角度検出センサ24とが接触し、さらに、互いに摺擦することで、作動油供給ホース25およびアーム角度検出センサ24が損傷するおそれがある。

そこで、アーム18と第２リンク部材31とが連結されるリンク連結部材32の連結軸にガイドローラ26を設けることで、図４（ｃ）に示されるように、アーム18が回動しても、ガイドローラ26が作動油供給ホース25を受け止め、作動油供給ホース25とアーム角度検出センサ24との接触を防止できるので、それにともなう作動油供給ホース25およびアーム角度検出センサ24の損傷を防止できる。

特に、ガイドローラ26は、回転自在に軸支されているので、アーム18の回動によりガイドローラ26が作動油供給ホース25を受け止める際の、ガイドローラ26に対する作動油供給ホース25の摺擦による損傷を低減できる。

アーム角度検出センサ24の可動部29は、第１リンク部材30および第２リンク部材31を介してアーム18に連結されることで、アーム18に対する可動部29の連結位置を作動油供給ホース25と接触し難い位置に自由に設定でき、ガイドローラ26によるアーム角度検出センサ24と作動油供給ホース25との接触防止効果を向上することができる。

また、第２リンク部材31のリンク本体33において、一端がボールジョイント35aを介して第１リンク部材30と連結され、他端が、ボールジョイント35bを介してアーム18と連結されたことで、例えば第１リンク部材30および第２リンク部材31の取付誤差等に基づく捩りなどの運動をボールジョイント35a，35bにより吸収して、可動部29をよりスムーズにアーム18の回動とともに動かすことができる。

さらに、ガイドローラ26は、ガイドローラ26の周面の中央部が窪んだ形状であるので、
ガイドローラ26の中央部で確実に作動油供給ホース25を受け止めることができ、作動油供給ホース25とアーム角度検出センサ24との接触をより確実に防止することができる。

次に、第２の実施の形態を図５を参照して説明する。なお、上記一実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

図５に示されるように、リンク連結部材32の連結軸上に設けられたガイドローラ26は円柱状の形状をしている。

ガイドローラ26をこのような円柱状の形状にすることで、ガイドローラ26の製造が容易になり、さらに材料が低減できる。

次に、第３の実施の形態を図６を参照して説明する。なお、上記一実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

図６に示されるように、ガイドローラ26は、第２リンク部材31と作動油供給ホース25との間に設けられている。

このように、第２リンク部材31と作動油供給ホース25との間にガイドローラ26を設けることで、より確実にアーム角度検出センサ24と作動油供給ホース25との接触を防止できる。

本発明は、例えばブームとアームとの連結部分に角度検出センサが設けられた作業腕装置に利用可能である。

本発明に係る作業腕装置の第１の実施の形態を示す斜視図である。 同上作業腕装置を備えた作業機械を示す正面図である。 同上作業腕装置のガイドローラおよび第２リンク部材の断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、同上作業腕装置のアーム角度変化を示す側面図である。 本発明に係る作業腕装置の第２の実施の形態を示す斜視図である。 本発明に係る作業腕装置の第３の実施の形態を示す斜視図である。

符号の説明

16 作業腕装置
17 第１腕部材としてのブーム
18 第２腕部材としてのアーム
24 測定器具としてのアーム角度検出センサ
25 作動流体供給ホースとしての作動油供給ホース
26 ガイドローラ
28 測定器具本体としてのアーム角度検出センサ本体
29 可動部
30 第１リンク部材
31 第２リンク部材
33 リンク本体
35a ボールジョイント
35b ボールジョイント

Claims (5)

1. 第１腕部材と、
   第１腕部材に回動自在に軸支された第２腕部材と、
   第１腕部材に測定器具本体が固定され、第２腕部材に可動部が連結された測定器具と、
   移動可能に配管された作業用の作動流体を供給する可撓性を有する作動流体供給ホースと、
   定位置に回転自在に軸支され、測定器具と作動流体供給ホースとの接触を防止するガイドローラと
   を具備したことを特徴とする作業腕装置。
2. 測定器具は、
   基端を可動部に連結され、先端を第２腕部材に近接配置された第１リンク部材と、
   一端を第１リンク部材の先端に連結され、他端を第２腕部材に連結された第２リンク部材と
   を具備したことを特徴とする請求項１記載の作業腕装置。
3. 第２リンク部材は、
   リンク本体と、
   リンク本体の両端部に設けられたボールジョイントと
   を具備したことを特徴とする請求項１または２記載の作業腕装置。
4. ガイドローラは、
   周面の軸方向の中央部が窪んだ形状である
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の作業腕装置。
5. 第１腕部材は、油圧ショベルの作業腕装置におけるブームであり、
   第２腕部材は、ブームに連結されたアームであり、
   測定器具は、ブームに対するアームの角度を検出する角度検出センサである
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の作業腕装置。

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