CN1748062A - 建筑机械中臂角度传感器装置 - Google Patents

Abstract

一种建筑机械，其构成臂的基端部前后摆动自由地轴支在吊臂的前端部上。通过设置用于检测臂的摆动角度的臂角度传感器装置可实现保护该臂角度传感器装置并可降低成本。把臂角度传感器装置(16)的传感器本体(23)以传感器本体(23)的一部分收纳在该传感器用安装孔(26)的状态安装在设于第三吊臂侧板(18L)的传感器用安装孔(26)。另外，用于把臂(9)的摆动角度传递给传感器本体(23)的连杆部件(24)构成在位于第三吊臂侧板(18L)和臂侧板(20L)之间的状态一端侧与传感器本体(23)连接而另一端侧与臂侧板(20L)连接。

Description

建筑机械中臂角度传感器装置

技术领域

本发明属于在油压挖土机等装有臂的建筑机械中臂角度传感器装置的技术领域。

背景技术

一般安装在油压挖土机等建筑机械中的作业装置由用基端部摆动自由地轴支承在机体上的吊臂、基端部前后摆动自由地轴支承在该吊臂的前端部的臂和安装在该臂前端部的铲斗等作业用附属装置构成。进而，在该作业装置中，所述吊臂由基端部上下摇动自由地轴支承在机体上的第一吊臂、基端部左右摆动自由地轴支承在该第一吊臂前端部的第二吊臂及左右摆动自由地轴支承在该第二吊臂前端部且通过连杆与第一吊臂连接相对第一吊臂沿左右方向平行移动的第三吊臂构成，还具有能使臂在左右方向上移动的所谓偏置型的作业装置。

但是在装有上述那样的作业装置的建筑机械中，在防止该作业装置和设在机体侧的操纵席的干涉、测量用作业装置提升的起吊件的重量或实现作业自动化的情况必须检测相对机体的吊臂的摆动角度和相对吊臂的臂的摆动角度，因此，吊臂角度传感受器装置和臂角度传感受器装置安装在作业装置上。这些角度传感受器装置具有内装转角检测部和转动部的传感器本体和用于向该传感器本体的转动部传递吊臂和臂的摆动角度的连杆部件而构成，而上述传感器本体在现有技术中安装在吊臂的摆动支轴和臂的摆动支轴的轴端面上。因此，角度传感器装置的整体成为从摆动支轴向外突出的状态，该突出的角度传感器装置可能存在与周边的物体冲突及破损。特别在臂角度传感器装置中由于在从操纵席离开的同时随着作业移动，所以与周边物体冲突的危险性高。

因此，公开了在传感器本体的安装部件的安装面上设有孔，在该孔中埋设传感器本体的转动角检测部，由此使臂角度传感器装置的向外突出的量变少的产品(如参照实用新案登录第2582832号公报图1)。

另外，也公开了把传感器本体和连杆部件配置在构成臂的左右的侧板间，由此有使臂角度传感器装置的向外突出的量变少的产品(如参照特许第2877716号公报图6及图7、特开平11-200424号公报图1及图4)。

然而，所述实用新案登录第2582832号公报的产品由于是传感器本体的转动部和用于向该转动部传递臂的摆动角度的连杆部件从安装孔向左右外方突出的结构，故依然存在与周边的物体冲突、破损的危险性。

与此相比，在特许第2877716号公报、特开平11-200424号公报的产品由于在构成臂的左右侧板之间配置连杆部件，所以可有效地保护连杆部件，但在这些产品中，上述连杆部件与臂用活塞的活塞杆的前端部连接。因此必须有用于连接连杆部件与活塞杆的前端部的焊接等加工，存在该加工麻烦且成为成本上升的原因的问题，因此是本发明要解决的课题。

进而，在传感器本体上也可以连接向控制器输入检测角度的电线，在所述的特许第2877716号公报、特开平11-200424号公报的产品由于传感器本体安装在臂侧板上，有使上述电线从搭载控制器的机体侧经由吊臂到臂配线的必要。而电线会随着臂的摆动伸长或弯曲变形，这时电线必须配线成不干涉其它部件等且不断线，也存在电线的配线设计困难的问题，这也是本发明要解决的课题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况以解决上述课题为目的创造出的东西，本发明的第一方面的建筑机械具有基端部上下摆动自由地轴支承在机体上的吊臂和基端部前后摆动自由地轴支承在该吊臂的前端部上的臂。进而安装该吊臂的前端部和臂的基端部，使得在构成吊臂的左右一对吊臂侧板间夹住构成臂的左右一对臂侧板。当使用安装在吊臂的前端部上的传感器本体和用于把臂的摆动角度传递给该传感器本体的连杆部件来构成用于检测所述臂的与吊臂相对的摆动角度的臂角度传感器装置时，所述传感器本体以其一部分收容于在左右任一方的吊臂侧板上开设的安装孔中的状态，安装在该安装孔内，而连杆部件在位于所述左右任一方的吊臂侧板和该侧的臂侧板之间的状态一端侧与传感器本体连接，另一端侧与臂侧板连接。

本发明的第二方面的建筑机械具有：基端部上下摇动自由地轴支承在机体上的第一吊臂、基端部左右摆动自由地轴支承在该第一吊臂前端部的第二吊臂、基端部左右摆动自由地轴支承在该第二吊臂前端部且通过连接杆与第一吊臂连接并相对第一吊臂沿左右方向移动的第三吊臂、基端部前后摆动自由地轴支承在该第三吊臂前端部的臂。进而安装该第三吊臂的前端部和臂的基端部，使得在构成第三吊臂的左右一对第三吊臂侧板间夹住构成臂的左右一对臂侧板。当由安装在第三吊臂上的传感器本体和用于把臂的摆动角度传递给该传感器的连杆部件构成检测所述臂的与第三吊臂相对的摆动角度的臂角度传感器装置时，所述传感器本体以其一部分收容于在左右任一方的第三吊臂侧板上开设的安装孔中的状态，安装在该安装孔内，而连杆部件在位于所述左右任一方侧的第三吊臂侧板和该侧的臂侧板之间的状态一端侧与传感器本体连接，另一端侧与臂侧板连接。

本发明的第三方面是在第一和第二方面的建筑机械中，传感器本体具有转动角检测部和可以把臂的摆动角度传递给该转动角检测部的与连杆部件连接的转动部。而该转动部的至少一部分在从安装孔向吊臂侧板或第三吊臂侧板的左右内方侧突出的状态下进行安装。

本发明的第四方面是在第一和第二方面建筑机械中，传感器本体具有转动角检测部和可以把臂的摆动角度传递给该转动角检测部的与连杆部件连接的转动部，而所述转动角检测部的至少一部分在从安装孔向吊臂侧板或第三吊臂侧板的左右外方侧突出的状态下进行安装。

本发明的第五方面是在第三或第四方面中，传感器本体具有用于将该传感器本体安装在吊臂侧板或第三吊臂侧板上的安装座，而在该安装座与吊臂侧板或第三吊臂侧板之间安装用于调整转动部或/和转动角检测部从吊臂侧板或第三吊臂侧板的突出的突出量的衬垫。

根据发明的第一方面，臂角度传感器装置的传感器本体的一部分和连杆部件会位于在吊臂侧板上开设的安装孔及吊臂侧板和臂侧板之间，不向左右外方突出很大，可以有效地保护臂角度传感器装置，同时，由于连杆部件的一端侧与臂侧板连接，不需要焊接等麻烦的加工连接连杆与臂用活塞的活塞杆的前端部，故可以实现降低成本。而且，由于传感器本体是安装在吊臂侧的结构，所以与安装在臂侧的情况相比，具有与传感器本体连接的电线配线容易的优点。

根据发明的第二方面，臂角度传感器装置的传感器本体的一部分和连杆部件会位于在第三吊臂侧板上开设的安装孔及第三吊臂侧板和臂侧板之间，不向左右外方突出很大，可以有效地保护臂角度传感器装置，同时，由于连杆部件的一端侧与臂侧板连接，不需要焊接等麻烦的加工连接连杆与臂用活塞的活塞杆的前端部，故可以实现降低成本。而且，由于传感器本体是安装在第三吊臂侧的结构，所以与安装在臂侧的情况相比，具有与传感器本体连接的电线配线容易的优点。

根据发明的第三方面，转动部和连杆部件的连接容易。

根据发明的第四方面，容易从转动角检测部引出电线。

根据发明的第五方面，可以简单调整转动部或/和转动角检测部从吊臂侧板或第三吊臂侧板突出的突出量，而且可以适当调整转动部相对连杆部件的定位并防止转动部和吊臂侧板或第三吊臂侧板配置在左右内方向的油压管和电线束的干涉等。

附图说明

图1是油压挖土机的侧面图；

图2是表示第一实施方式的主要部分的侧面图；

图3是表示第一实施方式的主要部分的正面图；

图4是表示第一实施方式的主要部分的平面图；

图5(A)、图5(B)是传感器本体的正面图、侧面图；

图6是传感器本体的剖面图；

图7是表示第二实施方式的主要部分的侧面图；

图8是表示第二实施方式的主要部分的正面图；

图9(A)是衬垫的正面图，图9(B)是(A)的X-X剖面图。

具体实施方式

下面根据图1到图6说明本发明的第一实施方式。在这些图中，1是偏置型油压挖土机，该油压挖土机1由履带式的下部行走体2、转动自由地支持在该下部行走体2上的上部旋转体3、安装在该上部旋转体3上的作业装置4等各部构成。而且，该作业装置4由基端部上下摆动自由地轴支承在上部旋转体3上的第一吊臂5、基端部左右摆动自由地轴支承在该第一吊臂5前端部上的第二吊臂6、基端部左右摆动自由地轴支承在该第二吊臂6前端部上的通过连杆7与第一吊臂5连接相对第一吊臂5沿左右方向平行移动的第三吊臂8、基端部前后摆动自由地轴支承在该第三吊臂8前端部上的臂9、安装在该臂9的前端部上的铲斗10、用于使第一吊臂5上下摆动的吊臂活塞11、用于使第二吊臂6左右摆动的偏置活塞12、用于使臂9前后摆动的臂活塞13、用于使铲斗10摆动的铲斗活塞14等部件装置构成等的这种基本结构是人们以前所了解的。

在所述油压挖土机1中设有用于防止操作者搭乘的操作席15与作业装置4的干涉的防止干涉机构。该防止干涉机构没有图示，由检测第一吊臂5相对上部旋转体3的摆动角度的吊臂角度传感器装置、检测第二吊臂6相对第二吊臂6的摆动角度的偏移角度传感器装置、检测臂9相对第三吊臂8的摆动角度的后述的臂角度传感器装置16、用于防止对吊臂活塞11、偏置活塞12、臂活塞13的各油压活塞干涉的进行压油给排停止控制的多个控制阀、用于输入来自所述各角度传感器装置的角度输出信号，并根据该输入信号输出控制阀的控制指令的控制器(该控制器没有图示，装在上部旋转体3上)等构成。

即，所述第三吊臂8的前端部和臂9的基端部通过支轴17向左右方向摆动自由地被轴支承，该支轴17如下组成。

即在构成第三吊臂8的左右一对第三吊臂侧板18L、18R上开设支轴插通孔18La、18Ra，同时，在该部位的第三吊臂侧板18L、18R的左右内方侧面部上整体形成环状的安装台座19L、19R。而在构成臂9的左右一对臂侧板20L、20R上整体形成在连接这些左右的臂侧板20L、20R的状态圆筒状的轴套筒部21，该轴套筒部21的左右端部从左右的臂侧板20L、20R向左右外方突出。而在该轴套筒部21的左右两侧使安装台座19L、19R对位的状态通过使从左侧第三吊臂侧板18L的支轴插通孔18La插入的支轴17按左侧安装台座19L、轴套筒部21、右侧安装台座19R、右侧第三吊臂侧板18R的轴插通孔18Ra顺次插通(也可以作成从右侧第三吊臂侧板18R侧插通支轴17的结构)，使臂9的基端部在第三吊臂8的前端部上，在左右一对第三吊臂侧板18L、18R之间夹有左右一对臂侧板20L、20R的状态形成通过支轴17摆动自由地安装的结构。此时，左右一侧的第三吊臂侧板18L、18R和该侧的臂侧板20L、20R之间存在大致相当于安装台座19L、19R的厚度D1和从轴套筒部21的臂侧板20L、20R的突出量D2之和的间隙H。另外，图中22是在安装台座19L、19R和轴套筒部21的左右端面之间安装的垫片。

另外，臂角度传感器装置16如上所述，是检测相对第三吊臂8的臂9的摆动角度的装置，该装置由箱体23a中的转动角检测部23X及放置转动部23Y的传感器本体23、可以向该传感器本体23传递臂9的摆动角度的与转动部23Y连接的连杆部件24构成。

所述传感器本体23的箱体23a作成圆筒形，如图6所示，分别在其轴方向的一半侧装有转动角检测部23X；在轴方向的另一半侧装有转动部23Y。

转动角检测部23X是由电位计等构成的，在作成浅底的有底筒状的壳体23Xa内放置电位计游标23Xb和电位计游标夹23Xc、电阻器23Xd、接头23Xe等。进而，从该转动角检测部23X引出用于把由该转动角检测部23X检测的臂9的摆动角度输入控制器的电线25。

转动部23Y装有同芯状整体形成的大径转动部轴部23Ya和小径转动部轴部23Yb，使这些大径转动部轴部23Ya和小径转动部轴部23Yb在轴转动方向回转自由地轴支承在箱体23a上的一对轴承23Yc和23Yd和油封23Ye等。而在所述大径转动部轴部23Ya的端部整体地转动连接后述的传感器侧连杆27(构成连杆部件24的部件)，另一方面，在小径转动部轴部23Yb的端部整体转动连接所述转动角检测部23X的滑动片夹23Xc，因而，形成通过连杆部件24传递给转动部23Y的臂9的摆动角度输入转动角检测部23X的结构。

所述传感器本体23左侧(从操作席15的操作员看的左侧，另外在以下说明中的左右是从操作席15的操作员看的左右，不是图面中的左右。)的第三吊臂侧板18L如下安装。

即在左侧的第三吊臂侧板18L上，在稍靠由上述的支轴17的轴支部的基端侧的部位上开设比传感器本体23的箱体23a还大的大径的传感器用安装孔26。而在箱体23a中，在所述转动角检测部23X的外周侧的部位上整体形成比所述传感器用安装孔26径还大的安装座23b。之后，传感器本体23在箱体23a的轴方向中间部嵌入传感器用安装孔26，安装座23b通过安装在左侧第三吊臂侧板18L的左侧面部的板23d用螺栓23c固定的状态下安装在左侧第三吊臂侧板18L上，这种情况传感器本体23转动部23Y的前端侧(连接连杆部件24的一侧)比左侧第三吊臂侧板18L的右侧面更靠右方，即从传感器用安装孔26向左右内方侧突出；另一方面，转动检测部23X的大致整体比左侧第三吊臂侧板18L的左侧面更靠左方，即从传感器用安装孔26向左右外方侧突出(参照图6。另外，在图6中用点划线表示第一实施方式中相对传感器本体23的左侧第三吊臂侧板18L的位置。)。

另一方面，连杆部件24由在所述的大径转动部轴部23Ya的端部整体转动连接的传感器侧连杆27和一端侧通过第一球关节28与该传感器侧连杆27的前端部摆动自由地连接且另一侧通过第二球关节29与左侧臂侧板20L摆动自由地连接的臂侧连杆30构成，这些传感器侧连杆27和臂侧连杆30如图3、图4所示位于安装成左侧第三吊臂侧板18L和左侧臂侧板20L之间的间隙H。之后，如图2所示，用上述传感器侧连杆27、臂侧连杆30、在左侧臂侧板20L连结第二球关节29的摆动轴芯和支轴17的轴芯的假想连杆31、在左侧第三吊臂侧板18L连结支轴17的轴芯和传感器本体23回转轴的轴芯的假想连杆32形成平行连杆机构，而且成为通过连杆部件24把相对第三吊臂8的臂9的摆动角度传达到传感器本体23的转动部23X的结构。

在如上述构成的装置中，油压挖土机1的作业装置4装有用于检测相对第三吊臂8的臂9的摆动角度的臂角度传感器装置16，构成该臂角度传感器装置16的传感器本体23在左侧第三吊臂侧板18L上开设的传感器用安装孔26中，转动部23Y的前端侧从左侧第三吊臂侧板18L向左右内方侧突出，另外，转动角检测部23X的大致全体在从左侧第三吊臂侧板18L向左右外方侧突出的状态下嵌入，而用于把臂9的摆动角度传给上述传感器本体23的连杆部件24在位于左侧第三吊臂侧板18L和左侧臂侧板20L之间的状态一端侧(传感器侧连杆27的基端侧)与传感器本体23连接，另一端侧(臂侧连杆30的另一端侧)与左侧臂侧板20L连接。

结果，臂角度传感器装置16用于把传感器本体23安装在左侧第三吊臂侧板18L上的安装座23b及配置在该安装座23b的内周侧的转动角检测部23X虽然从左侧第三吊臂侧板18L的左侧面向外方突出，但是，由于该转动角检测部23X是放置在浅底状的壳体23Xa内的薄型物品，所以没有向外方突出很大，而且，臂角度传感器装置16的大部分(包含连杆部件24)会放置在左侧第三吊臂侧板18L上开设的传感器用安装孔26及左侧第三吊臂侧板18L和左侧臂侧板20L之间，可以防止传感器本体23和连杆部件24等与周边物体冲突而损坏麻烦，能有效地保护臂角度传感器装置16。

而且在该装置中由于构成连杆部件24的臂侧连杆30与左侧臂侧板20L连接，不需要焊接等麻烦的加工连接连杆与臂用活塞的活塞杆的前端部，故可以实现降低成本。。

进而，从所述传感器本体23的转动角检测部23X引出可以把检测出的臂9的摆动角度输入设在上部回转体3上的控制器的电线25，但由于转动角检测部23X如上所述从左侧第三吊臂侧板18L的左侧面向外方突出，所以容易引出电线25，且当该电线25配线到上部回转体3上时，不必考虑因传感器本体23安装在第三吊臂8上臂9的摆动，存在容易设计电线25的配线的优点。

本发明当然不限于上述第一实施方式，如图7～图9所示的第二实施方式，也可以作成在传感器本体23的安装座23b和左侧第三吊臂侧板18L的左侧面间安装衬垫33的结构。通过安装这样的衬垫33，可以简单地调整从转动检测部23X或转动部23Y的左侧第三吊臂侧板18L的突出量(参照图6。另外，在图6中用双点划线表示第二实施方式中的相对传感器本体23左侧第三吊臂侧板18L及衬垫33的位置。)。而通过用该衬垫33调整突出量，可以适当调整转动部23Y与连杆部件24定位和防止转动部23Y和左侧第三吊臂侧板18L的左右内侧方向配置的没有图示的油压管及电线束等的干涉等。

该第二实施方式的装置如图7所示臂侧连杆30的形状与第一实施方式的不同，但与第一实施方式的情况一样，由传感器侧连杆27、臂侧连杆30及假想连杆31、32形成平行连杆机构。

在上述第二实施方式中对与第一实施方式相同的部件(同一部件)赋予同一符号，同时，对于图1、图5和图6共用第一实施方式的部件。

进而，本发明不仅是构成干涉防止机构的臂角度传感器装置，还可以在用作业装置起吊的起吊重物的载荷测定或按谋求作业自动化的各种目的而设置的角度传感器装置中实施。

进一步，本发明不仅在如上述实施方式的偏置型油压挖土机上，在臂前后摆动自由地轴支承于在机体上摆动自由地轴支承的臂的前端部上的非偏置型油压挖土机等各种建筑机械中当然也可以实施。

产业上利用的可能性

如上所述，本发明作为建筑机械中的臂角度传感器装置是有用的，特别适合用于装有可以使臂在左右方向上移动的所谓偏置型的作业装置的建筑机械。

Claims (5)

1、一种建筑机械中的臂角度传感器装置，所述建筑机械具有基端部上下摆动自由地轴支承在机体上的吊臂和基端部前后摆动自由地轴支承在该吊臂的前端部上的臂，进而，安装该吊臂的前端部和臂的基端部，使得在构成吊臂的左右一对吊臂侧板间夹住构成臂的左右一对臂侧板，其特征在于，当由安装在吊臂的前端部上的传感器本体和用于把臂的摆动角度传递给该传感器本体的连杆部件构成检测所述臂的与吊臂相对摆动角度的臂角度传感器装置时，所述传感器本体以其一部分收容于在左右任一方的吊臂侧板上开设的安装孔中的状态，安装在该安装孔内，而连杆部件在位于所述左右任一方的吊臂侧板和该侧的臂侧板之间的状态，一端侧与传感器本体连接，另一端侧与臂侧板连接。

2、一种建筑机械中的臂角度传感器装置，所述建筑机械具有：基端部上下摇动自由地轴支承在机体上的第一吊臂、基端部左右摆动自由地轴支承在该第一吊臂前端部的第二吊臂、基端部左右摆动自由地轴支承在该第二吊臂前端部且通过连杆与第一吊臂连接并相对第一吊臂沿左右方向移动的第三吊臂、基端部前后摆动自由地轴支承在该第三吊臂前端部的臂，其进而构成安装该第三吊臂的前端部和臂的基端部，使得在构成第三吊臂的左右一对第三吊臂侧板间夹住构成臂的左右一对臂侧板，其特征在于，当由安装在第三吊臂上的传感器本体和用于把臂的摆动角度传递给该传感器本体的连杆部件构成检测所述臂的与第三吊臂相对的摆动角度的臂角度传感器装置时，所述传感器本体以其一部分收容于在左右任一方的第三吊臂侧板上开设的安装孔中的状态，安装在该安装孔内，而连杆部件在位于所述左右任一方侧的第三吊臂侧板和该侧的臂侧板之间的状态，一端侧与传感器本体连接，另一端侧与臂侧板连接。

3、如权利要求1或2所述的建筑机械中的臂角度传感器装置，其特征在于，传感器本体具有：转动角检测部、可以把臂的摆动角度传递给该转动角检测部的并与连杆部件连接的转动部，而该转动部的至少一部分在从安装孔向吊臂侧板或第三吊臂侧板的左右内方侧突出的状态下进行安装。

4、如权利要求1或2所述的建筑机械中的臂角度传感器装置，其特征在于，传感器本体具有：转动角检测部、可以把臂的摆动角度传递给该转动角检测部的并与连杆部件连接的转动部，而所述转动角检测部的至少一部分在从安装孔向吊臂侧板或第三吊臂侧板的左右外方侧突出的状态下进行安装。

5、如权利要求3或4所述的建筑机械中的臂角度传感器装置，其特征在于，

传感器本体具有用于将该传感器本体安装在吊臂侧板或第三吊臂侧板上的安装座，而在该安装座与吊臂侧板或第三吊臂侧板之间安装用于调整转动部或/和转动角检测部从吊臂侧板或第三吊臂侧板突出的突出量的衬垫。

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