JP2010180593A - 旋回式作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】旋回角度検出装置をコンパクトかつ損傷し難いように配置すると共に、簡単に取り付け又は取り外しできるようにする。
【解決手段】進行方向が長手方向と一致する下部走行体上に縦軸回りに旋回ベアリング５を介して旋回自在に上部旋回体１０を搭載する。アタッチメントを上部旋回体１０に起伏可能に連結し、旋回ベアリング５に、下部走行体に回転一体に連結される内輪７と、上部旋回体１０に回転一体に連結され、内輪７の外径よりも外径の大きい外輪６とを設ける。上部旋回体１０の下部走行体に対する旋回角度を検出する旋回角度検出装置２０として、上部旋回体１０側に設けられた近接センサ２１と、下部走行体側に設けられ、縦軸を中心とする円弧状に形成されて近接センサ２１に検出される被検出板２２とを設ける。この近接センサ２１を外輪６の下方に、この外輪６に対して着脱可能に設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、上部旋回体が下部走行体に対して旋回可能な旋回式作業機械に関し、特にその旋回角度検出構造に関するするものである。

従来より、下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体を備え、この上部旋回体の下部走行体に対する旋回角度を検知する旋回式作業機械は知られている。

例えば、特許文献１では、下部走行体に被検出体を設け、上部旋回体に被検出体を検出して減速又は停止信号を発する減速センサ及び停止センサを設け、減速センサからの減速信号に基づいて旋回駆動部に減速指令を出力し、停止センサからの停止信号に基づいて旋回駆動部に停止指令を出力することによって上部旋回体を予め設定された目標位置に停止させている。

特開２００７−１９１２８３号公報（特に図１３）

ところで、従来より、過負荷防止のために、旋回式作業機械の安定度の計算が行われている。安定度は、油圧ショベル（旋回式作業機械）の転倒に対する安定性を示すもので、転倒支点から油圧ショベル本体側に働く安定モーメントを分子とし、転倒支点からアタッチメントに働く転倒モーメントを分母とする比で表す（安定度＝安定モーメント／転倒モーメント）。安定度は、大きいほど安定であるといえる。

具体的に図で例示すると、図２及び図３に示す油圧ショベル１の場合、転倒支点Ｙから油圧ショベル本体側に働く安定モーメント（油圧ショベル本体質量Ｗ２×転倒支点Ｙから油圧ショベル本体重心Ｇ１までの距離Ｌ２）と、転倒支点Ｙからアタッチメント側に働く転倒モーメント（アタッチメントの質量Ｗ１×転倒支点Ｙからアタッチメント重心Ｇ２までの距離Ｌ１）の比が安定度Ｓとなる（Ｓ＝W２×L２／W１×Ｌ１）。

図２に示すように、クローラ３の長手方向とアタッチメント１５とが所定の旋回角度範囲内に収まる縦長姿勢では、クローラ３のスプロケット３’の中心から降ろした垂線と地面との交点が転倒支点Ｙとなる。一方、図３に示すように、アタッチメント１５が側方に旋回し、所定の旋回角度よりも大きい横長姿勢では、アタッチメント１５側のクローラ３中心から降ろした垂線と地面との交点が転倒支点Ｙ’になる。このため、縦長姿勢のＬ２の方が、横長姿勢のＬ２’よりも大きくなり（Ｌ１＞Ｌ１’）、安定度Ｓを同じにする場合、縦長姿勢の最大作業半径Ｒ１の方が、横長姿勢の最大作業半径Ｒ２よりも大きくなる（Ｒ１＞Ｒ２）。

しかしながら、従来の旋回式作業機械では、近接センサよりなる減速センサ及び停止センサは、上部旋回体の下面から延びるセンサ取付ブラケットに旋回ベアリング外輪の半径方向内側に向くように取り付けられている。また、被検出体は旋回ベアリングの、内輪外周から上記半径方向外側かつ外輪よりもさらに外方へ延びている。このように近接センサ及び被検出体が外輪よりも外側に設けられているので、例えばこの旋回式作業機械がビル解体機である場合、これら近接センサ及び被検出体が解体中の壁から延びる鉄筋などによって損傷されやすいという問題があった。

このため、解体機などには、旋回角度検出装置を設けることができず、アタッチメントが下部走行体の長手方向に対して所定の旋回角度内に収まらない横長状態での低い安定度で常時安定度計算をしていたので、アタッチメントが下部走行体の長手方向に対して所定の旋回角度内に収まって許容安定度の高い縦長状態のときに、本来ならばさらにアタッチメントを遠くに伸ばすことができるのに、警報手段が警報を鳴らしていた。このため、旋回式作業機械の能力を十分に活用できていなかった。

また、従来の旋回式作業機械では、近接センサよりなる減速センサ及び停止センサは、上部旋回体の下面に溶接又は一体に設けられた下方に延びる近接センサ取付ブラケットに取り付けられている。また、被検出体は旋回ベアリングに溶接したタップドブロックに締結されている。このため、既存の旋回式作業機械にこれらの近接センサ及び被検出体を追加して取り付けるためには、上部旋回体の下面や内輪の外周に溶接をする必要がある。この溶接作業は面倒であり、また、特に構造上重要な部品であるベアリングの内輪外周に溶接することは極力避けたいという要望がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、旋回角度検出装置をコンパクトかつ損傷し難いように配置すると共に、簡単に取り付け又は取り外しできるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、近接センサ及び被検出板を外輪よりも外側へ出っ張らないように配置できるようにした。

具体的には、第１の発明では、進行方向が長手方向と一致する下部走行体と、
上記下部走行体上に縦軸回りに旋回ベアリングを介して旋回自在に搭載される上部旋回体と、
上記上部旋回体の前側に起伏可能に連結されたアタッチメントと、
上記旋回ベアリングに設けられ、上記下部走行体に回転一体に連結される内輪と、
上記旋回ベアリングに設けられ、上記上部旋回体に回転一体に連結され、上記内輪の外径よりも外径の大きい外輪と、
上記上部旋回体の上記下部走行体に対する旋回角度を検出する旋回角度検出装置と、
を備えた旋回式作業機械を対象とする。

そして、上記旋回角度検出装置は、
上記上部旋回体側に設けられた近接センサと、
上記下部走行体側に設けられ、上記縦軸を中心とする円弧状に形成されて上記近接センサに検出される被検出板とを備え、
上記近接センサは、上記外輪の下方に該外輪に対して着脱可能に設けられる構成とする。

上記の構成によると、近接センサを外輪に着脱可能に設けているので、交換がし易く、また、既存の旋回式作業機械にも取付が可能となる。さらに、近接センサを外輪の外周よりも外側へ出っ張らないように設けることも可能となり、ビル解体機などであっても、近接センサが解体中の壁から延びる鉄筋などによって損傷されるのが防止される。

第２の発明では、第１の発明において、
上記外輪は、上記上部旋回体に上部旋回ボルトで回転一体に連結され、
上記近接センサは、上記外輪に上記上部旋回ボルトにより取り付けられている。

上記の構成によると、上部旋回ボルトを脱着することにより、近接センサを脱着することができるので、交換修理や既存の旋回式作業機械への追加取付が容易である。また、既存の上部旋回ボルトを利用しているので、部品点数の増加が抑えられる。

第３の発明では、第２の発明において、
上記近接センサは、上記外輪に上記上部旋回ボルトと共締めされた上部共締めプレートに着脱可能に取り付けられている。

すなわち、上部旋回ボルトはサイズが大きいため脱着する際に必要なトルクが大きくなり、作業性が悪く、特に厳密なトルク管理が必要な重要部位であるため、頻繁に脱着することによる品質低下のリスクが考えられるが、上記の構成によると、近接センサは、上部共締めプレートに対して着脱可能に取り付けられているので、仮に近接センサが損傷を受けても上部共締めプレートを取り外すことなく、近接センサの交換が容易に行われる。このため、交換修理や既存の旋回式作業機械への追加取付が容易である。また、近接センサをボルト結合により外輪に取り付ける場合、上部旋回ボルトに比してサイズの小さいボルトを使用できるため、ボルト脱着の作業性がよく、また、ボルト締結時のトルク管理も容易である。

第４の発明では、第３の発明において、
上記近接センサは、上記上部共締めプレートに取り付けられたセンサ取付用ブラケットに取り付けられ、
上記センサ取付用ブラケットには、上記近接センサを上記旋回ベアリングの半径方向外側から覆うセンサカバーが設けられている。

上記の構成によると、近接センサがセンサカバーで旋回ベアリングの半径方向外側から覆われているので、近接センサの損傷がさらに効果的に防止される。また、センサカバーは、センサ取付用ブラケットに取り付けられているので、取付及び交換が容易である。

第５の発明では、第４の発明において、
上記センサカバーの側板は、上記内輪外周近傍まで延び、該側板には、上記被検出板が出入り可能な接触防止用切欠が形成されている。

上記の構成によると、センサカバーの側板でできるだけ広い範囲で近接センサを覆うことで、損傷しやすい近接センサがますます効果的に保護される。また、被検出板の上面に載ったゴミなどの障害物の近接センサへの接触を防ぎ、この障害物を払いのけることができる。

第６の発明では、第４又は第５の発明において、
上記センサカバーは、上記上部旋回体から上記近接センサまで延びるハーネスを上記外輪の半径方向外側から覆う延長部を備えている。

上記の構成によると、外輪の外側を通る損傷しやすい近接センサのハーネスをセンサカバーの延長部で覆うことにより、近接センサがさらに故障しにくくなる。

第７の発明では、第２乃至第６の発明において、
上記近接センサ及び上記被検出板の該近接センサに検出される側は、上記外輪の真下でかつ内輪の外方に配置されている。

上記の構成によると、近接センサ及び被検出板が外輪の外周よりも出っ張らないので、さらに損傷を受けにくくなる。

第８の発明では、第２乃至第７のいずれか１つの発明において、
上記近接センサは、上記上部旋回体の左右中央に配置されている。

上記の構成によると、近接センサが上部旋回体の左右中央に配置されていることから、被検出板を下部走行体の正面側及び背面側に配置することができるので、下部走行体の側方に設ける場合に比べて被検出板の脱着が容易であると共に、クローラから離れるので、クローラにからみついた鉄筋などで損傷し難くなる。また、近接センサ等の脱着が容易であり、また、損傷状況が一目瞭然なので、点検も容易である。さらに近接センサに到るハーネスの取り回しが容易である。

第９の発明では、第２乃至第８のいずれか１つの発明において、
上記外輪は、上記上部旋回体の左右中央正面に給脂孔を有し、
上記近接センサは、上記給脂孔の真下に配置され、
上記センサカバーは、上記給脂孔に対応させて露出孔を備えている。

すなわち、外輪の給脂孔は、メンテナンスのし易さを考えて上部旋回体の左右中央正面に配置されることが多い。同様に旋回角度検出装置も脱着作業が容易で、損傷状況が一目瞭然で点検も容易な正面側に配置される。このような場合であっても、上記の構成によると、センサカバーの露出孔から旋回ベアリングの給脂を行うことができ、同時に旋回角度検出装置の点検も行える。また、センサカバーは給脂孔に瓦礫等が接触することにより給脂孔が破損するのを防止する保護機能も有する。

第１０の発明では、第２乃至第９のいずれか１つの発明において、
上記内輪は、上記下部走行体に下部旋回ボルトで回転一体に連結され、
上記被検出板は、上記内輪に上記下部旋回ボルトにより取り付けられている。

上記の構成によると、下部旋回ボルトを脱着することにより、被検出板を脱着することができるので、改造での追加や交換修理が容易である。また、既存の下部旋回ボルトを利用しているので、部品点数の増加が抑えられる。

第１１の発明では、第１０の発明において、
上記被検出板は、上記内輪に上記下部旋回ボルトと共締めされた下部共締めプレートに着脱可能に取り付けられている。

すなわち、下部旋回ボルトはサイズが大きいため脱着する際に必要なトルクが大きくなり、作業性が悪く、特に厳密なトルク管理が必要な重要部位であるため、頻繁に脱着することによる品質低下のリスクが考えられるが、上記の構成によると、被検出板は、下部共締めプレートに対して着脱可能に取り付けられているので、損傷を受けても下部共締めプレートを取り外すことなく、被検出板の交換が容易に行われる。このため、被検出板の交換修理や既存の旋回式作業機械への追加取付が容易である。また、被検出板をボルト結合により内輪に取り付ける場合、下部旋回ボルトに比してサイズの小さいボルトを使用できるため、ボルト脱着の作業性がよく、また、ボルト締結時のトルク管理も容易である。

第１２の発明では、第１乃至第１１のいずれか１つの発明において、
上記旋回角度検出装置の検出結果に基づいて上記アタッチメントの向きが上記下部走行体の長手方向に対して所定の旋回角度内に収まるときの縦長安定度と、該所定の角度に収まらず、該縦長安定度よりも許容安定度の低い横長安定度とを切り換える安定度切換装置と、
上記アタッチメントの作業半径が大きくなって上記安定度切換装置で切り換えられた縦長安定度又は横長安定度に基づいて計算された許容安定度を越えたときに警報を鳴らす警報手段とを備えている。

すなわち、従来は旋回角度検出装置が損傷しやすく、またその取付及び交換が面倒なため、旋回角度を特に検出せずに、アタッチメントが下部走行体の長手方向に対して所定の旋回角度内に収まらない横長状態での低い安定度で安定度計算をしていたので、アタッチメントが下部走行体の長手方向に対して所定の旋回角度内に収まって許容安定度の高い縦長状態のときに、本来ならばさらにアタッチメントを遠くに伸ばすことができるのに、警報手段が警報を鳴らしていた。このため、旋回式作業機械の能力を十分に活用できていなかった。しかし、上記の構成によると、破損し難くかつ交換しやすい旋回角度検出装置を備えているので、確実に旋回角度を検出でき、また、既存機であっても容易に旋回角度検出装置を追加して旋回角度を検出でき、この検出結果から、安定度切換装置が、安定度の高い縦長状態では縦長安定度に、安定度の低い横長状態では横長安定度に切り換えるので、旋回式作業機械の能力が最大限に利用される。

第１３の発明では、第１乃至第１２のいずれか１つの発明において、
上記アタッチメントの先端に破砕機が装着された油圧ショベルである。

すなわち、アタッチメントの先端に破砕機が装着された油圧ショベルでは、解体作業中に近接センサ及び被検出板が損傷を受けやすいが、上記の構成によると、近接センサ及び被検出板の外輪からの突出量が小さいため、解体中の壁から延びる鉄筋等による損傷が防止され、また、仮に損傷を受けたとしても交換が容易である。

以上説明したように、本発明によれば、旋回角度検出装置の近接センサを外輪の下方に外輪に対して着脱可能に設けたことにより、旋回角度検出装置をコンパクトかつ損傷し難いものとすると共に、簡単に取り付け又は取り外しできるように配置することができる。

上記第２の発明によれば、近接センサを外輪に上部旋回ボルトにより取り付けたことにより、部品点数を抑えながら近接センサの交換修理や既存の旋回式作業機械への追加取付を容易に行うことができる。

上記第３の発明によれば、近接センサを上部共締めプレートに脱着可能に締結したことにより、上部旋回ボルトを緩めることなく近接センサの交換をすることができるので、旋回角度検出装置の修理作業が極めて容易になる。

上記第４の発明によれば、外輪に設けたセンサカバーによって近接センサを旋回ベアリングの半径方向外側から覆っているので、作業時の近接センサの損傷をさらに効果的に防止することができる。

上記第５の発明によれば、内輪外周近傍まで延びるセンサカバーの側板に接触防止用切欠を設けて被検出板を出入り可能にしたことにより、被検出板との接触を防ぎながらさらに効果的に近接センサの損傷を防止することができる。

上記第６の発明によれば、センサカバーを膨出させて上部旋回体から近接センサまで延びるハーネスを外輪の半径方向外側から保護するようにしたことにより、近接センサのハーネスの損傷を効果的に防ぐことができるので、近接センサがさらに故障しにくくなる。

上記第７の発明によれば、旋回角度検出装置の近接センサ及び被検出板を内輪の外方かつ外輪の真下に設けたことにより、旋回角度検出装置をコンパクトかつ損傷し難いように配置して耐久性の高いものとすることができる。

上記第８の発明によれば、近接センサを上部旋回体の左右中央に配置したことにより、近接センサをクローラから離してクローラにからみついた鉄筋などで損傷するのを効果的に防止することができると共に、正面にある旋回角度検出装置の点検及び交換を容易に行うことができる。

上記第９の発明によれば、近接センサを上部旋回体の左右中央の外輪の給脂孔の真下に配置したことにより、外輪の給脂と共に、近接センサ等の点検及び交換を容易に行うことができる。

上記第１０の発明によれば、被検出板を内輪に下部旋回ボルトにより取り付けたことにより、部品点数の増加を抑えながら容易に被検出板の改造による追加や交換修理を行うことができる。

上記第１１の発明によれば、被検出板を内輪に下部旋回ボルトと共締めされた下部共締めプレートに着脱可能に取り付けたことにより、下部共締めプレートを取り外さずに被検出板の交換をすることができるので、トルクレンチを用いることなくさらに容易に被検出板の改造による追加や交換修理を行うことができる。

上記第１２の発明によれば、旋回角度検出装置の検出結果から、安定度切換装置が、安定度の高い縦長状態では縦長安定度に、安定度の低い横長状態では横長安定度に適宜切り換えるようにしたことにより、故障しにくく、交換が容易な旋回角度検出装置によって旋回式作業機械の能力を最大限に利用することができる。

上記第１３の発明によれば、解体中の壁から延びる鉄筋等による損傷を防止するようにしたことにより、故障し難い耐久性の高い油圧ショベルが得られる。

本発明の実施形態に係る油圧ショベルの旋回角度検出装置を拡大して示す図６のＩ−Ｉ線断面図である。 縦長姿勢における最大半径での作業を示す側面図である。 横長姿勢における最大半径での作業を示す側面図である。 旋回角度検出装置及びその周辺を示す底面図である。 旋回角度検出装置及びその周辺を拡大して示す底面図である。 旋回角度検出装置及びその周辺を拡大して示す正面図である。 旋回角度検出装置及びその周辺を拡大して示す斜視図である。 旋回角度検出装置、安定度切換装置及び警報ブザーの構成を示すブロック図である。 旋回角度と油圧ショベルの最大作業半径を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の実施形態の旋回式作業機械としての油圧ショベル１を示し、この油圧ショベル１は、進行方向が長手方向と一致する下部走行体２を備えている。具体的には、下部走行体２は、左右一対の縦長のクローラ３と左右のクローラ３をつなぐカーボディ４とを備えている。このカーボディ４の上端の台座４ａには、旋回ベアリング５が装着されている。旋回ベアリング５は、外輪６と、内輪７と、これら外輪６と内輪７との間に収容されたボール８とを備えている。

図５〜図７にも示すように、上記旋回ベアリング５を介し、カーボディ４上には、縦軸Ｘ（垂直軸）回りに上部旋回体１０が旋回自在に搭載されている。つまり、内輪７が、円周方向に所定の距離をあけて配置された複数の下部旋回ボルト１１によって適正トルクでカーボディ４の台座４ａに回転一体に締結されている。そして、内輪７の外径よりも外径の大きい外輪６が、円周方向に所定の距離をあけて配置された複数の上部旋回ボルト１２によって適正トルクで上部旋回体１０の下面に対して回転一体に締結されている。

そして、上部旋回体１０のブームフット１３には、破砕機１４（図２及び図３にのみ示す）が装着された長尺のアタッチメント１５が、起伏可能に連結されている。本実施形態は、破砕機１４を備えたロングブームが支持された油圧ショベル１を例示しているがこれに限定されない。

図１，図４〜図７に示すように、油圧ショベル１は、上部旋回体１０の下部走行体２に対する旋回角度を検出する旋回角度検出装置２０を備えている。この旋回角度検出装置２０は、例えば、カーボディ４の正面側に設けられ、上部旋回体１０側に設けられた近接センサ２１と、下部走行体２側の正面及び背面に設けられた被検出板２２とを備えている。近接センサ２１は、内輪７の外方かつ外輪６の真下に設けられ、外輪６に上部旋回ボルト１２によって外輪６の下面に共締めされた上部共締めプレート２３を介して取り付けられている。図５及び図６に拡大して示すように、上部共締めプレート２３は、例えば、上部旋回ボルト１２が挿通される一対のボルト挿通孔（図示せず）を有する円弧帯状の鋼板よりなり、一対のボルト挿通孔の間に、ネジ穴（図示せず）が形成されている。このネジ穴に取付ボルト２３ａによってセンサ取付用ブラケット２４が脱着可能に締結されている。なお、このネジ穴は、複数設けてもよい。このセンサ取付用ブラケット２４は、先端が左右前後いずれかに直角に（本実施形態では図６に示すように正面から見て右側に）折り曲げられ、この先端に設けたセンサ取付孔（図示せず）に近接センサ２１が取り付けられている。

近接センサ２１は、例えば誘導型の非接触センサよりなり、金属が所定範囲内に近付いたときにＯＮ信号を送信し、所定範囲よりも外にあるときには、ＯＦＦ信号を送信するように構成されている。近接センサ２１の検知信号は、ハーネス２５を介して上部旋回体１０（例えば運転席）に設けられた転倒警報装置５０（図８にのみ示す）に送信されるようになっている。

上部共締めプレート２３には、側面視Ｌ字状のカバー取付部材２６が締結されている。このカバー取付部材２６には、二対のボルト孔が形成され、これらボルト孔間にＵ字状切欠２６ａが形成されている。Ｕ字状切欠２６ａは、外輪６の正面側に形成されたグリースを給脂するための給脂孔６ａに対応して形成されている。給脂孔６ａには、グリースニップル６ｂが取り付けられている。なお、この給脂孔６ａがないときには、Ｕ字状切欠２６ａは必要ない。そして、このカバー取付部材２６の二対のボルト孔にボルト２６ｃを挿通してナット２６ｄで締結することで、センサカバー２７が取り付けられている。このセンサカバー２７は、近接センサ２１及びセンサ取付用ブラケット２４を旋回ベアリング５の半径方向外側（油圧ショベル１の前側）から覆っている。なお、図７では、見やすくするためにセンサカバー２７は二点鎖線で示している。センサカバー２７は、正面視で矩形状を有し、その左右側板は、内輪７外周近傍まで延びている。これら左右側板には、被検出板２２が出入り可能な前後方向に長細い、接触防止用切欠２７ａがそれぞれ形成されている。センサカバー２７の上端は、上部旋回体１０の底面近傍まで延びている。しかも、カーボディ４の上下に配置された鋼板４ｂにも下から覆われているので、近接センサ２１には物が極めて当たりにくくなっている。センサカバー２７における上記Ｕ字状切欠２６ａに対応する位置には、円形の露出孔２７ｂが形成され、この露出孔２７ｂの周縁の裏側には露出孔２７ｂの内径よりも内径が若干大きい丸パイプ２７ｃが溶接されている。この丸パイプ２７ｃは、グリースニップル６ｂへの給脂をし易くすると共に、センサカバー２７を押したときに内側へ撓むのを防止している。

さらに、センサカバー２７は、上部旋回体１０から近接センサ２１まで延びるハーネス２５を外輪６の半径方向外側から覆う延長部２８を備えている。延長部２８は、ハーネス２５が近接センサ２１から上部旋回体１０に沿う部分を覆うように側面視でＬ字状に形成されている。この延長部２８により、傷付きやすいハーネス２５が効果的に保護されている。なお、この延長部２８は必ずしも設ける必要はない。

一方、図５に示すように、被検出板２２は、内輪７の下面に下部旋回ボルト１１と共締めされた下部共締めプレート３０を介して取り付けられている。下部共締めプレート３０は、例えば、下部旋回ボルト１１が挿通される一対のボルト挿通孔（図示せず）を有する短い円弧状鋼板よりなり、一対のボルト挿通孔の他に被検出板２２を締結するための一対のネジ穴（図示せず）が円周方向に間隔をあけて形成されている。油圧ショベル１は、合計４枚の下部共締めプレート３０を有している。本実施形態では、例えば図９に示すように、所定の旋回角度αとして下部走行体２の前後方向に対して左右に２５°の範囲内を検出している。このため、内輪７の前側に２枚及び後側に２枚の下部共締めプレート３０を締結している。

図５に示すように、被検出板２２は、縦軸Ｘを中心とする円弧帯状に形成され、近接センサ２１の所定範囲内に近付くと検出されるように、鋼板で構成されている。被検出板２２の半径方向内側には、下部共締めプレート３０に被検出板取付ボルト３１を締結するための４つの突出部２２ａが突設され、この突出部２２ａに被検出板取付ボルト３１を挿通するボルト孔（図示せず）が形成されている。なお、この突出部２２ａ近傍に切欠凹部が存在することにより、下部旋回ボルト１１を増し締めできるようになっている。一方、下部共締めプレート３０には、溶接等により丸パイプよりなるスペーサ３２が設けられている。なお、このスペーサ３２は、溶接等により被検出板２２に一体に取り付けてもよく、いずれにも固定されていない別体のものとしてもよい。スペーサ３２により、被検出板２２が、内輪７下面と距離を保つことで、他の下部旋回ボルト１１の頭部と接触するのが防止されると共に、被検出板２２の水平度を保つことで近接センサ２１の検出誤差の発生を防いでいる。このようにして被検出板２２は、アタッチメント１５が下部走行体２に対して前後いずれの方向に向いたときにも近接センサ２１が反応するように、内輪７の正面と背面とにそれぞれ脱着可能に締結されている。

このように、既存の上部旋回ボルト１２や下部旋回ボルト１１を利用して旋回角度検出装置２０を設けているので、部品点数の増加が抑えられている。

そして、図８に示すように、油圧ショベル１は安定度切換装置４０を備え、この安定度切換装置４０は、旋回角度検出装置２０の検出結果に基づいてアタッチメント１５が下部走行体２の長手方向に対して旋回角度α内に収まるときの縦長安定度と、旋回角度αに収まらず、縦長安定度よりも許容安定度の低い横長安定度とを切り換えるように構成されている。例えば、安定度切換装置４０は、転倒警報装置５０に内蔵されている。

さらに、油圧ショベル１は、安定度切換装置４０で切り換えられた縦長安定度又は横長安定度に基づいてアタッチメント１５が許容安定度を越えたときに警報を鳴らす警報ブザー４１を備えている。警報ブザー４１も転倒警報装置５０に内蔵されている。

−作動−
次に、本実施形態にかかる油圧ショベル１の作動について説明する。

図９に示すように、上部旋回体１０が下部走行体２に対して所定旋回角度α内に位置しているときには、安定度切換装置４０が縦長安定度に切り換えて安定度計算を行う。この場合、図２に一点鎖線で示す範囲（最小作業半径Ｒ０から最大作業半径Ｒ１）内でアタッチメント１５の作動が可能となる。この範囲から外れると、警報ブザー４１が鳴る。

一方、上部旋回体１０が下部走行体２に対して所定旋回角度α内に位置しないときには、安定度切換装置４０が横長安定度に切り換えて安定度計算を行う。この場合、図３に二点鎖線で示す範囲（最小作業半径Ｒ０から最大作業半径Ｒ２、Ｒ２＜Ｒ１）内でアタッチメント１５の作動が可能となる。この範囲から外れると、警報ブザー４１が鳴る。

ところで、従来は旋回角度を特に検出せずに、アタッチメント１５が下部走行体２の長手方向に対して所定の旋回角度内に収まらない横長状態での低い安定度で安定度計算をしていた。このため、アタッチメント１５が下部走行体２の長手方向に対して所定の旋回角度内に収まる縦長状態のときに、本来ならばさらにアタッチメント１５を遠くに伸ばすことができるのに、警報ブザー４１が警報を鳴らしていた。このため、油圧ショベル１の能力を十分に活用できていなかった。

しかし、本実施形態では、安定度切換装置４０が、縦長状態では安定度の高い縦長安定度に、横長状態では安定度の低い横長安定度に切り換えるので、図９に示すように、旋回角度が前後２αの範囲内では、最大作業半径Ｒ１が大きくなり、それを以外の範囲では、切換を行っていなかった従来と同等の最大作業半径Ｒ２となる。このため、油圧ショベル１の能力を最大限に利用することができる。

油圧ショベル１の解体作業中には、解体中の壁から延びる鉄筋などによって近接センサ２１及び被検出板２２が損傷を受けやすくなる。

しかし、本実施形態では、近接センサ２１及び被検出板２２を外輪６の外周よりも外側へ出っ張らないように設けたので、近接センサ２１及び被検出板２２が解体中の壁から延びる鉄筋などによって損傷するのが防止される。このことは、近接センサ２１及び被検出板２２が内輪７の外面近傍まで延びるセンサカバー２７で旋回ベアリング５の半径方向外側から覆われていることからも確実となっている。

また、センサカバー２７の側板に接触防止用切欠２７ａを設けたことにより、被検出板２２の上面に載ったゴミなどの障害物の近接センサ２１への接触を防ぎ、この障害物を払いのけることができる。また、センサカバー２７は給脂孔６ａに瓦礫等が接触することにより給脂孔６ａが破損するのを防止することができる。

さらには、外輪６の外側を通る損傷しやすい近接センサ２１のハーネス２５をセンサカバー２７の延長部２８で覆っているので、近接センサ２１がさらに故障しにくい。

また、近接センサ２１を上部旋回体１０の左右中央に配置したことにより、近接センサ２１をクローラ３から離してクローラ３にからみついた鉄筋などで損傷するのを効果的に防止することができる。

仮に近接センサ２１が故障したり、ハーネス２５が切断された場合でも、近接センサ２１は、金属が所定範囲内に近付いたときにＯＮ信号を送信し、所定範囲よりも外にあるときには、ＯＦＦ信号を送信するように構成しているので、近接センサ２１からＯＮ信号が送信されなくなり、油圧ショベル１は、安全側の横長安定度の範囲内で操作される。このため、操作中に安定度不足になって事故が起きることはない。

−旋回角度検出装置２０の点検及び交換−
旋回角度検出装置２０の点検及び交換をするときには、近接センサ２１を上部旋回体１０の左右中央に配置しているので、機体の正面になることから点検及び交換を容易に行うことができる。

また、近接センサ２１を上部旋回体１０の左右中央の外輪の給脂孔６ａの真下に配置しているので、外輪６の給脂と共に、近接センサ２１等の点検及び交換を容易に行うことができる。

センサカバー２７が損傷した場合には、センサカバー２７が上部共締めプレート２３に対して着脱可能に締結されているので、上部共締めプレート２３を取り外すことなく、センサカバー２７の交換が行える。

また、近接センサ２１が故障した場合には、センサ取付用ブラケット２４は、上部共締めプレート２３に対して着脱可能に取り付けられているので、上部共締めプレート２３を取り外すことなく、交換が容易に行われる。このため、上部旋回ボルト１２はサイズが大きいため脱着する際に必要なトルクが大きくなり、作業性が悪く、特に厳密なトルク管理が必要な重要部位であるため、頻繁に脱着することによる品質低下のリスクが考えられるが、この上部旋回ボルト１２を外す必要はないので、近接センサ２１の交換に際してトルク管理のために取り外しにトルクレンチ等が必要となることはない。

同様に、被検出板２２が損傷した場合には、被検出板２２は、下部共締めプレート３０に対して着脱可能に取り付けられているので、下部共締めプレート３０を取り外すことなく、交換が容易に行われる。このため、下部旋回ボルト１１はサイズが大きいため脱着する際に必要なトルクが大きくなり、作業性が悪く、特に厳密なトルク管理が必要な重要部位であるため、頻繁に脱着することによる品質低下のリスクが考えられるが、この下部旋回ボルト１１を外す必要はないので、被検出板２２の交換に際してトルク管理のために取り外しにトルクレンチ等が必要となることはない。

なお、近接センサ２１は、上部共締めプレート２３を介して上部旋回体１０に取り付けられ、近接センサ２１は、下部共締めプレート３０を介して下部走行体２に取り付けられるので、既存の油圧ショベル１に対して上部旋回体１０の下面や内輪７の外周に溶接をすることなく、近接センサ２１及び被検出板２２を追加して取り付けることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、近接センサ２１を内輪７の外方かつ外輪６の真下に設けたが、平面視で、近接センサ２１及び被検出板２２の近接センサ２１に検出される側が外輪６外周よりも若干はみ出てもよい。しかし、少なくとも側面視で、近接センサ２１及び被検出板２２が外輪６と同じ高さにあるものは含まれない。

上記実施形態では、近接センサ２１は、誘導型の非接触センサとしたが、これに限定されず、接触式センサではない静電容量型や磁気式のものであってもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１ 油圧ショベル（旋回式作業機械）
２ 下部走行体
５ 旋回ベアリング
６ 外輪
６ａ 給脂孔
７ 内輪
１０ 上部旋回体
１１ 下部旋回ボルト
１２ 上部旋回ボルト
１４ 破砕機
１５ アタッチメント
２０ 旋回角度検出装置
２１ 近接センサ
２２ 被検出板
２３ 上部共締めプレート
２４ センサ取付用ブラケット
２５ ハーネス
２６ カバー取付部材
２７ センサカバー
２７ａ 接触防止用切欠
２７ｂ 露出孔
２８ 延長部
３０ 下部共締めプレート
４０ 安定度切換装置
４１ 警報ブザー（警報手段）

Claims (13)

1. 進行方向が長手方向と一致する下部走行体と、
   上記下部走行体上に縦軸回りに旋回ベアリングを介して旋回自在に搭載される上部旋回体と、
   上記上部旋回体の前側に起伏可能に連結されたアタッチメントと、
   上記旋回ベアリングに設けられ、上記下部走行体に回転一体に連結される内輪と、
   上記旋回ベアリングに設けられ、上記上部旋回体に回転一体に連結され、上記内輪の外径よりも外径の大きい外輪と、
   上記上部旋回体の上記下部走行体に対する旋回角度を検出する旋回角度検出装置と、
   を備えた旋回式作業機械であって、
   上記旋回角度検出装置は、
   上記上部旋回体側に設けられた近接センサと、
   上記下部走行体側に設けられ、上記縦軸を中心とする円弧状に形成されて上記近接センサに検出される被検出板とを備え、
   上記近接センサは、上記外輪の下方に該外輪に対して着脱可能に設けられている
   ことを特徴とする旋回式作業機械。
2. 請求項１に記載の旋回式作業機械において、
   上記外輪は、上記上部旋回体に上部旋回ボルトで回転一体に連結され、
   上記近接センサは、上記外輪に上記上部旋回ボルトにより取り付けられている
   ことを特徴とする旋回式作業機械。
3. 請求項２に記載の旋回式作業機械において、
   上記近接センサは、上記外輪に上記上部旋回ボルトと共締めされた上部共締めプレートに着脱可能に取り付けられている
   ことを特徴とする旋回式作業機械。
4. 請求項３に記載の旋回式作業機械において、
   上記近接センサは、上記上部共締めプレートに取り付けられたセンサ取付用ブラケットに取り付けられ、
   上記センサ取付用ブラケットには、上記近接センサを上記旋回ベアリングの半径方向外側から覆うセンサカバーが設けられている
   ことを特徴とする旋回式作業機械。
5. 請求項４に記載の旋回式作業機械において、
   上記センサカバーの側板は、上記内輪外周近傍まで延び、該側板には、上記被検出板が出入り可能な接触防止用切欠が形成されている
   ことを特徴とする旋回式作業機械。
6. 請求項４又は５に記載の旋回式作業機械において、
   上記センサカバーは、上記上部旋回体から上記近接センサまで延びるハーネスを上記外輪の半径方向外側から覆う延長部を備えている
   ことを特徴とする旋回式作業機械。
7. 請求項２乃至６のいずれか１つに記載の旋回式作業機械において、
   上記近接センサ及び上記被検出板の該近接センサに検出される側は、上記外輪の真下でかつ内輪の外方に配置されている
   ことを特徴とする旋回式作業機械。
8. 請求項２乃至７のいずれか１つに記載の旋回式作業機械において、
   上記近接センサは、上記上部旋回体の左右中央に配置されている
   ことを特徴とする旋回式作業機械。
9. 請求項２乃至８のいずれか１つに記載の旋回式作業機械において、
   上記外輪は、上記上部旋回体の左右中央正面に給脂孔を有し、
   上記近接センサは、上記給脂孔の真下に配置され、
   上記センサカバーは、上記給脂孔に対応させて露出孔を備えている
   ことを特徴とする旋回式作業機械。
10. 請求項１乃至９のいずれか１つに記載の旋回式作業機械において、
    上記内輪は、上記下部走行体に下部旋回ボルトで回転一体に連結され、
    上記被検出板は、上記内輪に上記下部旋回ボルトにより取り付けられている
    ことを特徴とする旋回式作業機械。
11. 請求項１０に記載の旋回式作業機械において、
    上記被検出板は、上記内輪に上記下部旋回ボルトと共締めされた下部共締めプレートに着脱可能に取り付けられている
    ことを特徴とする旋回式作業機械。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の旋回式作業機械において、
    上記旋回角度検出装置の検出結果に基づいて上記アタッチメントの向きが上記下部走行体の長手方向に対して所定の旋回角度内に収まるときの縦長安定度と、該所定の角度に収まらず、該縦長安定度よりも許容安定度の低い横長安定度とを切り換える安定度切換装置と、
    上記アタッチメントの作業半径が大きくなって上記安定度切換装置で切り換えられた縦長安定度又は横長安定度に基づいて計算された許容安定度を越えたときに警報を鳴らす警報手段とを備えている
    ことを特徴とする旋回式作業機械。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の旋回式作業機械において、
    上記アタッチメントの先端に破砕機が装着された油圧ショベルである
    ことを特徴とする旋回式作業機械。

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