JP3399828B2 - 作業機のブーム角度検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業機のブーム角
度検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】土木建設機械用の作業機は、一般に、走
行装置に、運転部を備えた機台（旋回台）を支持し、こ
の機台にブームの下部を枢支し、ブームの上部にアーム
の上部を枢支し、アームの下部にバケットを備え、これ
らブーム，アーム，バケットをそれぞれ油圧シリンダに
よって揺動動作させるように構成している。また、ブー
ムは、機台に支持した第１ブーム部材と、この第１ブー
ム部材に左右揺動自在に連結した第２ブーム部材と、こ
の第２ブーム部材に左右揺動自在に連結した支持ブラケ
ットとを備え、連係リンクの一端部を、第１ブーム部材
に突設した取付ブラケットに、支持軸廻りに揺動自在に
枢支すると共に、連結リンクの他端部を支持ブラケット
側に枢支して、連係リンクと前記第１ブーム部材、第２
ブーム部材および支持ブラケットとにより平行４連リン
クを構成し、第１ブーム部材に対して第２ブーム部材を
揺動することによって、アームを左右方向に平行移動
（オフセット）させるように構成している。

【０００３】この作業機にあっては、バケットが運転部
あるいはこれを覆う日除け，キャビン等と干渉しないよ
うに、干渉防止装置が備えられているものがある。この
干渉防止装置は、旋回台に対するブームの揺動角，ブー
ムに対するアームの揺動角，アームに対するバケットの
揺動角、アーム及びバケットのオフセット（平行移動）
位置をそれぞれ検出する角度センサを備え、これら角度
センサによってバケットの位置を検出し、バケットが運
転席等との干渉エリア内に入り込もうとすると、油圧シ
リンダの制御弁を中立位置に強制的に戻し操作し、ブー
ム，アーム，バケットを停止するようにしている。

【０００４】そして、機台に、左右一対の対向壁部を設
けると共に、左右一対の対向壁部間に位置する取付ブラ
ケットを設け、左右一対の対向壁部間にブームの基端部
を支軸廻りに揺動自在に枢支し、ブームシリンダの上端
側をブームに枢支し、ブームシリンダの下端側を前記取
付ブラケットに枢支し、ブームの伸縮によってブームを
支軸廻りに揺動させるようになっており、機台に対する
ブームの揺動角を検出するための角度センサを、左右一
対の対向壁部の一方の外面に取り付け、角度センサの回
転入力部を、角度センサの外端部にブームの基端部の支
軸に一致するように配置し、角度センサの回転入力部と
ブームとを連結する連結部材を、対向壁部間の内外に跨
がるように設けていた（例えば特願平７−３３０６７
２）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、前記従来のも
のにあっては、ブームの揺動角を検出するための角度セ
ンサは、ブームの基端部を支持する左右一対の対向壁部
間から角度センサの全体が大きく外方に突出しているた
め、ブームの揺動角を検出するための角度センサによっ
て、機台上に設けた運転席を狭めたり、左右一対の対向
壁部の外周に配置した各種の機器と干渉したりするとい
う問題があった。また、角度センサの回転入力部とブー
ムとを連結する連結部材も、機台上に設けた運転席を狭
めたり、左右一対の対向壁部の外周に配置した機器と干
渉したりするという問題があった。

【０００６】そこで、本発明は、前記問題点に鑑みて、
機台上に設けた運転席を狭めたり、一対の対向壁部の外
周に配置した各種の機器と干渉したりするおそれのない
簡単な構成のブーム角度検出装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
るための本発明の技術的手段は、機台１３に一対の対向
壁部５３が設けられると共に、該一対の対向壁部５３間
に位置する取付ブラケット５４が設けられ、左右一対の
対向壁部５３間にブーム２２の基端部が支軸３５廻りに
揺動自在に枢支され、ブームシリンダ２５の上部側がブ
ーム２２に枢支され、ブームシリンダ２５の下部側が前
記取付ブラケット５４に枢支され、ブームシリンダ２５
の伸縮によってブーム２２を支軸３５廻りに揺動させる
ようにした作業機において、前記一対の対向壁部５３の
一方に取付孔６１が設けられ、この取付孔６１に、該一
方の対向壁部５３側から取付ブラケット５４側に向けて
突出するように、ブームシリンダ２５の揺動角度を検出
するブーム角度センサ６２が設けられている点にある。

【０００８】従って、従来のように対向壁部間から角度
センサの全体が大きく外方に突出するようなことがなく
なり、ブーム角度センサ６２の対向壁部５３間の突出量
を極力少なくすることができ、ブーム角度センサ６２に
よって機台１３上に設けた運転席を狭めたり、左右一対
の対向壁部の外周に配置した各種の機器と干渉したりす
るのを効果的に防止できる。また、本発明の技術的手段
は、ブームシリンダ２５の下端側の枢支軸５６とブーム
角度センサ６２の回転入力部６３の回転軸とが一致する
ように、ブーム角度センサ６２が前記一方の対向壁部５
３に取り付けられている点にある。

【０００９】従って、ブーム角度センサ６２によって、
ブームシリンダ２５の枢支軸５６廻りの揺動角度を確実
に検出でき、ブームシリンダ２５の枢支軸５６廻りの揺
動角度の検出により、機台１３に対するブーム２２の揺
動角を検知することができる。また、本発明の技術的手
段は、ブームシリンダ２５と前記ブーム角度センサ６２
の回動入力部６３とを連結する連結部材６５が、前記一
方の対向壁部５３と取付ブラケット５４との間に配置さ
れている点にある。

【００１０】従って、連結部材６５によって機台１３上
に設けた運転席を狭めたり、連結部材６５が左右一対の
対向壁部の外周に配置した各種の機器と干渉したりする
のを防止できる。また、従来のように連結部材を対向壁
部間の内外に跨がるように設ける必要がなくなり、連結
部材６５のブームシリンダ２５及びブーム角度センサ６
２への連結構造もより簡単なものになし得る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
基づいて説明する。図１〜図３に示す掘削作業機１０
は、ゴムクローラ式の走行履帯１１を有する走行機体１
２を備え、該走行機体１２の上部に機台（旋回台）１３
が旋回駆動自在に支持されている。機台１３の上部左側
には、運転席１４や操作レバー１５等で構成された運転
部１６が配設されており、機台１３の右側には、バック
ホー装置１７が装着されている。

【００１２】また、機台１３の左右中央には、前後一対
の支柱１８が立設され、該支柱１８の上端に運転部１６
の上方を覆うキャノピ１９が取付けられている。また、
走行機体１２の前部にはドーザ装置２１が装着されてい
る。機台１３の後方にバックホー装置１７との前後の重
量のつり合いを保つためにウェイト３３が設けられ、機
台１３の右側からウェイト３３の上方にわたってボンネ
ット３４が設けられている。バックホー装置１７は、機
台１３に左右方向のブーム支軸３５を介して上下揺動自
在に支持されたブーム２２と、該ブーム２２の先端部に
左右軸２０廻りに揺動自在に連結されたアーム２３と、
該アーム２３の先端部に左右軸２１廻りに揺動自在に連
結されたバケット２４とを備えている。

【００１３】ブーム２２は機台１３とブーム２２との間
に介装されたブームシリンダ２５により上下に揺動駆動
され、アーム２３はブーム２２とアーム２３との間に介
装されたアームシリンダ２６により前後に揺動駆動さ
れ、バケット２４はアーム２３とバケット２４との間に
介装されたバケットシリンダ２７により掻き込み揺動駆
動される。ブーム２２は、機台１３に支持された第１ブ
ーム部材２８と、この第１ブーム部材２８の先端部に支
持軸３７廻りに左右揺動自在に連結された第２ブーム部
材２９と、この第２ブーム部材２９の先端部に支持軸３
８廻りに左右揺動自在に連結された支持ブラケット３０
とにより構成されており、この支持ブラケット３０にア
ーム２３の基端部が連結されている。

【００１４】また、第１ブーム部材２８の先端部近傍と
支持ブラケット３０とに亘って連係リンク３１が取付け
られている。連係リンク３１の一端部が、第１ブーム部
材２８に突設した上下一対の取付ブラケット４１に、支
持軸４２廻りに揺動自在に枢支されると共に、連結リン
ク３１の他端部が支持ブラケット３０に突設した上下一
対の取付ブラケット４３に、支持軸４４廻りに揺動自在
に枢支されて、連係リンク３１と前記第１ブーム部材２
８、第２ブーム部材２９および支持ブラケット３０とに
より平行４連リンクが構成され、オフセットシリンダ３
２により、第１ブーム部材２８に対して第２ブーム部材
２９を左右揺動させることによって、アーム２３を左右
方向に平行移動（オフセット）させるようにように構成
されている。

【００１５】なお、図６及び図７に示すように、前記ブ
ーム２２の上面（後面）にコの字状の保持部材３９が設
けられ、この保持部材３９に、前記バケットシリンダ２
７及びアームシリンダ２６等に作動油を供給するための
図示省略の配管が挿通保持され、該配管は保持部材３９
に保持されてブーム２２の上面（後面）に沿って配置さ
れるようになっている。各取付ブラケット４１は第１ブ
ーム部材２８の上端部に突設され、取付ブラケット４１
は第１ブーム部材２８の上端部の上面２８ａよりも低い
位置にある。図６及び図７に示すように、上段の取付ブ
ラケット４１の上面に、連係リンク３１の揺動角度を検
出するリンク角度センサ４６が設けられ、リンク角度セ
ンサ４６の突出高さは、第１ブーム部材２８の上端部の
上面２８ａ内に略収まっている。リンク角度センサ４６
は、固定部５０と回転入力部４７とを有し、固定部５０
は取付ブラケット４１に固着され、回転入力部４７は固
定部５０に対して支持軸４２と一致する回転軸廻りに回
動可能に保持されている。

【００１６】リンク角度センサ４６の回転入力部４７か
ら連結片４８が突設され、この連結片４８に連係リンク
３１から突出した係合片４９が係合ピン５１を介して係
合され、連係リンク３１の支持軸４２廻りの揺動に連動
してリンク角度センサ４６の回転入力部４７が支持軸４
２廻りに回動するようになっている。リンク角度センサ
４６は、ポテンショメータを備え、このポテンショメー
タの入力軸は回転入力部４７と一体に回動し、これによ
りリンク角度センサ４６のポテンショメータの抵抗値が
変化し、リンク角度センサ４６の固定部５０に対して回
転入力部４７が支持軸４２廻りに回動した角度によっ
て、連係リンク３１の揺動角度を検出するにように構成
されている。

【００１７】なお、アームシリンダ２６は、支持ブラケ
ット３０とアーム２３との間に介装されている。前記ブ
ーム支軸３５は、機台１３に設けられた左右一対の対向
壁部５３間に設けられている。すなわち、図４及び図５
にも示すように、機台１３に、左右一対の対向壁部５３
が設けられると共に、該一対の対向壁部５３間に位置す
る左右一対の取付ブラケット５４が設けられ、左右一対
の対向壁部５３には、ボス部５５がそれぞれ設けられて
おり、これらボス部５５及びブーム２２基端部に形成し
た挿通孔に亘ってブーム支軸３５を挿通することで、ブ
ーム支軸３５が機台１３に着脱自在に取付けられ、対向
壁部５３間にブーム２２の基端部がブーム支軸３５廻り
に揺動自在に枢支されている。

【００１８】ブームシリンダ２５の上部側がブーム２２
に枢支され、ブームシリンダ２５の下部側が、左右一対
の取付ブラケット５４に枢支軸５６廻りに揺動自在に枢
支され、ブーム２２の伸縮によってブーム２２をブーム
支軸３５廻りに揺動させるようになっている。図４及び
図５に示すように、前記一対の対向壁部５３の一方に取
付孔６１が設けられ、この取付孔６１に、ブームシリン
ダ２５の揺動角度を検出するブーム角度センサ６２が設
けられ、ブーム角度センサ６２は、固定部６６と回転入
力部６３を有し、固定部６６は一方の対向壁部５３の取
付孔６１に内嵌固着され、回転入力部６３は固定部６６
に対して枢支軸５６と一致する回転軸廻りに回動可能に
保持され、前記一方の対向壁部５３と取付ブラケット５
４との間に突出している。

【００１９】ブームシリンダ２５と前記ブーム角度セン
サ６２の回動入力部６３とを連結する連結部材６５が、
前記一方の対向壁部５３と取付ブラケット５４との間に
配置されている。連結部材６５は、ブーム角度センサ６
２の回動入力部６３に内嵌固着された連結片６７とブー
ムシリンダ２５に突設された係合片６８とを有し、係合
片６８は連結片６７に係合され、ブームシリンダ２５の
枢支軸５６廻りの揺動に連動して回転入力部６３が枢支
軸５６廻りに回動するようになっている。前記ブーム角
度センサ６２は、ポテンショメータを備え、このポテン
ショメータの入力軸は、枢支軸５６廻りに回転入力部６
３と一体に回動し、これによりブーム角度センサ６２の
ポテンショメータの抵抗値が変化し、ブーム角度センサ
６２の固定部６６に対して回転入力部６３が枢支軸５６
廻りに回動した角度によって、ブームシリンダ２５の枢
支軸５６廻りの揺動角度を検出するにように構成されて
いる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、ブーム角度検出装置に
よって、機台１３上に設けた運転席を狭めたり、一対の
対向壁部５３の外周に配置した各種の機器と干渉したり
するおそれがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す作業機の平面図で
ある。

【図２】同作業機の側面図である。

【図３】同作業機の正面図である。

【図４】同ブーム角度センサ部分の正面断面図である。

【図５】同ブーム角度センサ部分の側面断面図である。

【図６】同リンク角度センサ部分の平面図である。

【図７】同リンク角度センサ部分の側面断面図である。

【符号の説明】

１３ 機台 ２２ ブーム ２５ ブームシリンダ ３５ ブーム支軸 ５３ 対向壁部 ５４ 取付ブラケット ５６ 枢支軸 ６１ 取付孔 ６２ ブーム角度センサ ６３ 回転入力部 ６５ 連結部材

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機台（１３）に一対の対向壁部（５３）
   が設けられると共に、該一対の対向壁部（５３）間に位
   置する取付ブラケット（５４）が設けられ、左右一対の
   対向壁部（５３）間にブーム（２２）の基端部が支軸
   （３５）廻りに揺動自在に枢支され、ブームシリンダ
   （２５）の上部側がブーム（２２）に枢支され、ブーム
   シリンダ（２５）の下部側が前記取付ブラケット（５
   ４）に枢支され、ブームシリンダ（２５）の伸縮によっ
   てブーム（２２）を支軸（３５）廻りに揺動させるよう
   にした作業機において、 前記一対の対向壁部（５３）の一方に取付孔（６１）が
   設けられ、この取付孔（６１）に、該一方の対向壁部
   （５３）側から取付ブラケット（５４）側に向けて突出
   するように、ブームシリンダ（２５）の揺動角度を検出
   するブーム角度センサ（６２）が設けられていることを
   特徴とする作業機のブーム角度検出装置。
2. 【請求項２】 ブームシリンダ（２５）の下端側の枢支
   軸（５６）とブーム角度センサ（６２）の回転入力部
   （６３）の回転軸とが一致するように、ブーム角度セン
   サ（６２）が前記一方の対向壁部（５３）に取り付けら
   れていることを特徴とする請求項１に記載の作業機のブ
   ーム角度検出装置。
3. 【請求項３】 ブームシリンダ（２５）と前記ブーム角
   度センサ（６２）の回動入力部（６３）とを連結する連
   結部材（６５）が、前記一方の対向壁部（５３）と取付
   ブラケット（５４）との間に配置されていることを特徴
   とする請求項１又は２に記載の作業機のブーム角度検出
   装置。