JP2502998Y2 - ショベル系掘削機における作業部本体の角度検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、フロントローダやショベルローダ等のショ
ベル系掘削機における昇降自在なブームの先端に上下回
動可能に装着したバケット等の作業部本体の水平度等傾
斜角度を検出する装置の構造に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば、フロントローダでは、その走行機体から前方
に延びる上下動自在なブームの先端に、バケットをバケ
ット用の油圧シリンダにて上下回動可能に構成し、バケ
ットの底面を略水平状の保持して前進させて前方の土を
掘削し、ブームを上昇させてダンプするのである。

この掘削作業に際してバケットは走行機体の前方の下
部に位置することが多々あり、走行機体上の操縦者には
バケットの水平状態等の掘削角度を確認することができ
ない欠点があったことに鑑み、先行技術の特開昭61−22
1423号公報では、このバケット自体に傾斜検出器を取付
けし、この傾斜検出器によりバケットの傾斜角度、ひい
ては水平状態を感知するように構成し、該傾斜検出器か
らの出力信号で走行機体側に設けた制御部を介してバケ
ットに対する油圧シリンダの出没駆動を制御することを
提案している。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、ショベル系掘削機における昇降自在な
ブームの先端は、前記バケットに代えて堆肥用のマニア
フォークや牧草用のヘーフォーク等の各種作業用アタッ
チメント（以下作業部本体という）を着脱自在に装着で
きるように構成してある場合、その作業部本体ごとに前
記の傾斜検出器（センサ）を装着することは、無駄が多
くなる。

しかも、作業部本体の付替作業の毎に前記傾斜検出器
と走行機体側の制御部との電気的接続線を一旦外した後
接続し直すという手間も多大となり、その操作を忘れて
不用意に作業部本体を取り外すと、配線コードが切れる
という事故が発生するという問題もあった。

この不都合を解消するため、本出願人は先に、実開昭
62−26461号公報において、 ブームの中途に枢着した中間アームの上端には、作業
部本体の後部上位置にピン連結する連杆を枢着し、作業
部本体の後部下位置をブームの先端にピン連結し、前記
作業部本体をブームと中間アームとの間に装架した作業
部シリンダにて俯仰駆動するように構成すると共に、前
記中間アームとブームとの間に当該中間アームの傾斜角
度を検出するセンサを設けることを提案した。

しかしながら、この構成であっても、作業部本体後部
上ピンと、後部下ピンと、連杆と、中間アームと、該中
間アームの下端の連結位置から前記後部下ピンまでのブ
ームとによる４節リンクは平行状でないため、中間アー
ムの傾斜角度（もしくはその角度変動率）が作業部本体
の傾斜角度（もしくはその角度変動率）と必ずしも一致
しないから、中間アームの傾斜角センサで、作業部本体
の姿勢を正確に把握できないという問題があった。

本考案は、この問題を解決することを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本考案のショベル系掘削機
における作業部本体の角度検出装置は、走行機体に昇降
自在なブームを装着し、該ブームの先端にバケット等の
作業部本体を着脱自在に備え、且つ該作業部本体の俯仰
姿勢を制御するように構成して成るショベル系掘削機に
おいて、前記ブームの前部と、該ブームの前端に装着し
て前記作業部本体の後部の上下位置に着脱自在に連結す
るアタッチヒッチ体と、ブームの中途に枢着した中間ア
ームと、該中間アームと前記アタッチヒッチ体に連結す
る連杆とにより平行リンクを構成し、前記作業部本体を
ブームと中間アームとの間に装架した作業部シリンダに
て俯仰駆動するように構成し、前記中間アームには、傾
斜角度検出センサを装着したものである。

〔考案の作用及び効果〕

この構成によれば、前記平行リンクの性質から、バケ
ット等の作業部本体を作業部シリンダにて俯仰作動すれ
ば、作業部本体の俯仰角度と同じ姿勢で中間アームが俯
仰するから、当該中間アームの傾斜角度を傾斜角度検出
センサで検出するだけで、作業部本体の水平状態や俯仰
角度を正確に検出することができるという効果を奏す
る。

そして、作業部本体はアタッチヒッチ体に対して着脱
自在であるから、作業部本体を交換しても、その種類の
如何に拘らず、傾斜角度検出センサで検出するだけで、
作業部本体の姿勢を同じように正確に検出できるという
効果を奏する。

〔実施例〕

次に実施例について説明すると、符号１はフロントロ
ーダの走行機体、符号２は取付けフレーム、符号3,3は
基端を取付けフレーム２に枢支し、且つ前方に延長した
左右一対のブームであり、この一対のブーム3,3の前端
には、上下一対の取付けフック5a,5b等からなる左右一
対のアタッチヒッチ体５を介して作業部本体であるバケ
ット４を着脱自在に装着してある。即ち、バケット４の
左右両側の後部上位置の支持ピン4aに前記上取付けフッ
ク5aを着脱自在に連結でき、バケット４の左右両側の後
部下位置の支持ピン4bに前記下取付けフック5bを着脱自
在に連結できる構成である。

符号６は前記アタッチヒッチ体５の上部に連杆７を介
して前後回動する中間アーム、符号８はブーム３と中間
アーム６間に装架してバケット４の俯仰角度を変更可能
にする油圧式の作業部シリンダ、符号９はブーム3,3を
昇降駆動する油圧式のブームシリンダであり、これらは
前記左右一対のブーム3,3に各々設けられている。

前記中間アーム６の基端枢着点10と、連杆７の枢着点
11,12及びブーム３先端とアタッチヒッチ体５に対する
枢着点13により、平行リンクを形成し、これにより、中
間アーム６と作業部本体であるバケット４とを、当該バ
ケット４の俯仰姿勢と略同じ姿勢で中間アーム６が角度
変動するように連結されているのである。

符号14は作業部本体である前記バケット４の傾斜角度
を検出するための、傾斜角度検出センサで、該センサ14
は重り付き振子の回動支点軸にロータリ式ポテンショメ
ータを装着する等してこのポテンショメータ（図示せ
ず）からの出力信号を出すように構成している。

符号15は前記傾斜角度検出センサ14からの出力信号を
受けて制御信号を出すコントローラで、油圧回路の切換
弁16の電磁ソレノイド（図示せず）に制御信号を出して
作業部シリンダ８を出没作動させるものである。また、
切換弁16は操作レバー17により手動操作も可能である。

さらに、前記コントローラ15に接続した表示メータ18
を走行機体１の操縦部に設け、前記傾斜角度検出センサ
14により検出した傾斜角度（バケット４の俯仰傾斜角
度）を直線読み取ることができるように構成する。

この構成により、例えば、ブームシリンダ９を操作し
てブーム３を下降し、バケット４を地面19に接近させ、
次いでコントローラ15におけるスイッチを自動に切換え
ると、前記傾斜角度検出センサ14の出力信号からバケッ
ト４の底面が水平状態になるように作業部シリンダ８を
作動せるので、その状態で走行機体１を前進させて掘削
作業を実行できる。

従って、操縦者は走行機体前方の低い位置にあるバケ
ット４を目視することなく、その水平状態を維持するこ
とができ、掘削作業が至極簡単に実行できるのである。

次いで、コントローラのスイッチを手動に切換えて操
作レバー17によりバケット４の前端側を上向きとなるよ
うに操作すれば、バケット４内に土砂等を掬い取ること
ができる。

そして、前記平行リンクの構成により、作業部本体の
俯仰姿勢と略同じ姿勢で中間アーム６が角度変動するこ
とになるから、この中間アーム６に設けた傾斜角度検出
センサ14の検出値と作業部本体の傾斜の姿勢とが正確に
一致することになる。

そして、この傾斜角度検出センサが、走行機体に取付
いて昇降動するブーム側の中間アームに装着しているの
で、該ブームに対して作業部本体を着脱自在に構成する
ものであっても、傾斜角度検出センサを取替え自在な作
業部本体ごとに装着する必要はなく、走行機体ごとに一
つあれば良く、コストの低減に寄与できる。

また、ブームにおける中間アームに傾斜角度検出セン
サを設けてあるから、作業部本体の取替え作業ごとに前
記センサと制御部との配線コードの付け替え作業も不必
要となり、その手間も大幅に無くすることができると共
に、不用意な取替作業により配線コードの断線事故が生
じることもないという効果を奏するのである。

なお、前記中間アーム６は作業部本体よりも高い位置
にあり、離れた位置にあるのが通常だから、作業部本体
に傾斜角度検出センサを設けるのに比べて泥や土砂をか
ぶるおそれも少なくなる。

第２図で示す符号20は、前記バケット４の水平状態や
傾斜状態、並びにバケット４内の土砂等の容量を、操縦
者が直接目視して確認できる確認装置で、ブーム３の中
途部に立設した支柱21に鏡22を斜め下向きに取付けて成
る。この支柱21及び鏡22を走行機体１の前部等に設けて
も良く、鏡22の向きを可変となるように構成すれば、い
わゆるバックミラーと兼用することもできる。

また、第３図及び第４図に示す符号23は、振子式の傾
斜角度検出装置で、重り24を下端に取付けた振子アーム
25の中途部をバケット４の一側外面に軸26を介して前後
回動自在に支持する一方、前記振子アーム25の近傍には
基準棒27を立設する。

このとき、基準棒27の基端にはコイルばねまたはゴム
片等の可撓性部材28を介してバケット４に取付けて不用
意な外力が基準棒27に掛かった場合に、当該基準棒27が
倒れ可能として破損防止の役目を果たす。

この振子式の傾斜角度検出装置23によれば、振子アー
ム25は常時鉛直状態を保持するので、バケット４の俯仰
角度に応じて一体的に傾動する基準棒27との交差角度θ
を作業者から目視することにより、バケット４の傾斜角
度を確認することができるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は側面図、第２図
は要部拡大側面図、第３図は振子式傾斜角度検出装置の
側面図、第４図は平面図である。 １……走行機体、3,3……ブーム、４……バケット、4a,
4b……支持ピン、５……アタッチヒッチ体、5a……上取
付けフック、5b……下取付けフック、６……中間アー
ム、７……連杆、８……作業部シリンダ、９……ブーム
シリンダ、10,11,12,13……枢着点、14……傾斜角度検
出センサ、15……コントローラ、16……切換弁、17……
操作レバー、18……表示メータ、20……確認装置、21…
…支柱、22……鏡、23……振子式傾斜角度検出装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 平田 修平 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤン マー農機株式会社内 (72)考案者 前田 英行 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤン マー農機株式会社内 (56)参考文献 実開 昭62−26461（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】走行機体に昇降自在なブームを装着し、該
   ブームの先端にバケット等の作業部本体を着脱自在に備
   え、且つ該作業部本体の俯仰姿勢を制御するように構成
   して成るショベル系掘削機において、前記ブームの前部
   と、該ブームの前端に装着して前記作業部本体の後部の
   上下位置に着脱自在に連結するアタッチヒッチ体と、ブ
   ームの中途に枢着した中間アームと、該中間アームと前
   記アタッチヒッチ体に連結する連杆とにより平行リンク
   を構成し、前記作業部本体をブームと中間アームとの間
   に装架した作業部シリンダにて俯仰駆動するように構成
   し、前記中間アームには、傾斜角度検出センサを装着し
   たことを特徴とするショベル系掘削機における作業部本
   体の角度検出装置。