JP3955523B2

JP3955523B2 - Vertical meter and multistage telescopic arm work machine

Info

Publication number: JP3955523B2
Application number: JP2002343348A
Authority: JP
Inventors: 昭稲元; 友彦星; 徹鍋島
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2022-11-27
Also published as: JP2004177244A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多段伸縮式アーム等の垂直度を測定する垂直度計および多段伸縮式アーム作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、多段伸縮式アームの垂直度を測定する垂直度計が知られている（例えば特許文献１参照）。これによると多段伸縮式アームに錘の重力によって回動する回動指針を設け、この回動指針を運転室の作業員が目視して、回動指針がアームに設けた固定指針に一致したときアームが垂直と判断する。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１５９１４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報記載のものでは、垂直度計が運転室に対し水平方向ほぼ正面に位置すれば、作業員は回動指針と固定指針の一致を視認することができる。しかし深掘削作業時に多段伸縮アームは下方に移動するため、それに伴い垂直度計も下方に移動し、作業員が広範囲にわたって回動指針と固定指針の一致を視認することは難しい。
【０００５】
本発明は、広範囲にわたってアームの垂直度を測定することができる垂直度計および多段伸縮式アーム作業機を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による垂直度計は、鉛直面内を回動可能なアームの垂直度を測定する垂直度計であって、アームの外側面に固設され、鉛直面内の多方向に面した複数の固定指針を有する固定体と、固定体に対して回転可能に設けられ、複数の固定指針に対応して鉛直面内の多方向に面した複数の回転指針を有する回転体と、アームが垂直状態のとき、複数の固定指針の先端位置が、対応する複数の回転指針の先端位置にそれぞれ一致するように回転体を回転させる錘体とを備えることを特徴とする。
また、本発明による多段伸縮式アーム作業機は、走行体と、この走行体上に旋回する旋回体と、旋回体に起伏動するように設置されるブームと、このブームの先端に回動可能に設けられる多段伸縮式アームと、運転室側の多段伸縮式アームの外側面に設けられる上述した垂直度計とを備えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を参照して本発明による垂直度計を多段伸縮式アーム作業機に装着した場合の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係わる垂直度計１０を有する多段伸縮式アーム作業機の側面図である。なお、図１は伸縮アーム４を立設した作業姿勢を示す。図１に示すように多段伸縮式アーム作業機は、油圧ショベルをベースマシンとしている。すなわち、アーム作業機は、走行体１と、走行体１上に旋回可能に搭載された旋回体２とを有する。旋回体２には運転室６が搭載され、運転室６の側方には旋回体２に起伏可能にブーム３が軸支されている。ブーム３の先端部には伸縮可能な多段伸縮式アーム４（以下、伸縮アーム）がアームシリンダ４ａを介し鉛直面内に回動可能に軸支され、さらに、ブーム３と伸縮アーム４とはアームシリンダ４ａにより接続されている。ブーム３はブームシリンダ３ａの伸縮によって起伏し、伸縮アーム４はアームシリンダ４ａの伸縮によって回動する。伸縮アーム４の先端（サードアーム４３の先端）にはバケット５が装着され、バケット５の開閉動作により掘削作業を行う。伸縮アーム４の運転室６側の側面には垂直度計１０が装着されている。
【０００８】
伸縮アーム４の構成について説明する。なお、以下では、図１の作業姿勢を基準に上下および前後方向を定義する。図２,３は伸縮アーム４の内部構成を示す側方断面図であり、図２は伸縮アーム４の収縮状態を、図３は伸長状態をそれぞれ示す。図２,３に示すように、伸縮アーム４は、ファーストアーム（アウタアーム）４１と、ファーストアーム４１内に伸縮可能に挿入されたセカンドアーム４２（中間アーム）と、セカンドアーム４２内に伸縮可能に挿入されたサードアーム（インナアーム）４３とを有する。各アーム４１〜４３はそれぞれ略矩形状断面を有する。
【０００９】
ファーストアーム４１の後面にはブラケット４４が設けられ、このブラケット４４に図１に示すようにブーム３およびアームシリンダ４ａが回動可能に連結される。図２、３に示すように、サードアーム４３の下端部には作業用アタッチメント装着用のブラケット４３ａが設けられ、このブラケット４３ａに図１に示すバケット５が装着されている。バケット５はバケットシリンダ５ａの駆動により開閉する。ファーストアーム４１の上部内側面には伸縮シリンダ４５のロッド側上端部４５ａが取り付けられ、セカンドアーム４２の上端部には伸縮シリンダ４５のチューブ側上端部４５ｂが取り付けられている。伸縮シリンダ４５はセカンドアーム４２およびサードアーム４３の上端を貫通してこれらアーム４２,４３内に延設されている。
【００１０】
セカンドアーム４２の上端部にはファーストアーム４１の上端に向かってブラケット４２ａが突設され、このブラケット４２ａにシーブ用回転軸４８を介して引き上げシーブ４６とホースシーブ４７が並んでそれぞれ回転可能に支持されている。引き上げシーブ４６には引き上げロープ４９が掛け回され、ホースシーブ４７には旋回体２からのバケット５ａに圧油を導くための油圧ホース５０が掛け回されている。
【００１１】
引き上げロープ４９はファーストアーム４１とセカンドアーム４２の間に長手方向に配設されるとともに、シーブ４６を経由し、セカンドアーム４２の上端を貫通して、セカンドアーム４２内の伸縮シリンダ４５の前方に長手方向に配設されている。引き上げロープ４６の一端はファーストアーム４１の後面下部の支持部４１ａに連結され、他端はサードアーム４３の上端部４３ｂに連結されている。
【００１２】
油圧ホース５０は引き上げロープ４９と並んでファーストアーム４１とセカンドアーム４２の間に配設されるとともに、セカンドアーム４２の上端を貫通し、セカンドアーム４１内に配設されている。油圧ホース５０の一端は支持部４１ａに接続され、他端はサードアーム上端部４３ｂに接続されている。サードアーム上端部４３ｂには図示しない油圧配管の一端が接続され、この油圧配管の他端はサードアーム４３内を通過し、サードアーム下端部でバケットシリンダ５ａに接続されている。また、旋回体２からブーム３に沿って油圧配管５４（図４参照）が配設され、この油圧配管５４はファーストアーム４１の外側面に沿って配設され、支持部４１ａに接続されるとともに、ロッド側上端部４５ａに接続されている。これにより旋回体２からの圧油が油圧配管５４,油圧ホース５０を介してバケットシリンダ５ａに導かれるとともに、油圧配管５４を介して伸縮シリンダ４５に導かれる。
【００１３】
セカンドアーム４２の後面下端部にはブラケット４２ｂが固設され、このブラケット４２ｂに一対の押し込みシーブ５２が回転可能に支持されている。各押し込みシーブ５２には押し込みロープ５３がそれぞれ掛け回され、これら押し込みロープ５３の一端はファーストアーム４１の後面下端部に設けられた支持部４１ｂにそれぞれ連結されている。押し込みロープ５３の他端はサードアーム４３内の伸縮シリンダ４５の後方を通過し、サードアーム４３の上端部４３ｃに連結されている。なお、図１に示すように伸縮アーム４（ファーストアーム４１）の上端部には開口部４ｃが設けられ、外部からシーブ４６,４７、ロープ４９、およびホース５０を視認可能となっている。
【００１４】
ここで、本実施の形態に係わる垂直度計１０の詳細形状について説明する。
図４は図１のIV部拡大図である。垂直度計１０はブラケット４４の近傍のファーストアーム４１の外側面に、ブラケット４４の外側面よりも左右外側に位置するように取り付けられている。また、油圧配管５４は垂直度計１０の奥方（前方）に設けられている。これにより運転室６から垂直度計１０の側面を直視できる。
【００１５】
図５（ａ）は垂直度計１０の拡大正面図（図４の拡大図）、図５（ｂ）は拡大側面図（運転室６側から見た図）であり、図６は図５（ａ）のVI-VI線断面図である。垂直度計１０は、互いに平行に設けられた一対の板部材（固定板１１および回転板１２）と、この固定板１１と回転板１２を連結するスペーサ１３とを有する。
【００１６】
固定板１１はファーストアームのねじ座４１ｄにボルト１４により締結されている。固定板１１の中心部にはスペーサ１３の右端部がボルト１５により締結されている。固定板１１には図５（ｂ）に示すような側面視三角形状の複数（３個）の固定指針１１ａ〜１１ｃが左方に向けて固定板１１に対し略直角に設けられている。固定指針１１ａ〜１１ｃは例えば固定板１１の縁部を折り曲げて形成される。
【００１７】
図５（ａ）に示すように固定指針１１ｂは、アーム４が垂直状態のときの水平線Ｌ１に対し直交するように設けられ、固定指針１１ａ,１１ｃは水平線Ｌ１より所定角度＋α,−αだけ傾斜した直線Ｌ２,Ｌ３に対してそれぞれ直交するように設けられている。固定指針１１ａ〜１１ｃは全体をそれぞれ異なった色に色付けされている。例えば固定指針１１ａは青色、固定指針１１ｂは赤色、固定指針１１ｃは白色にそれぞれ色付けされる。
【００１８】
図５（ｂ）,図６に示すようにスペーサ１３の左端部にはベアリング１６を介して回転板１２がボルト１７により締結され、回転板１２はスペーサ１３を軸にして固定板１１に対し回動可能となっている。図５に示すように回転板１２には軸線Ｌ４に沿って錘１８が取り付けられ、錘１８は回転板１２と一体に回動する。回転板１２の周縁部には錘１８に対して対称（線対称）に、側面視略三角形状の複数（６個）の回転指針１２ａ〜１２ｆが右方に向けて回転板１２に対し略直角に設けられている。これにより回転板１２は前後対称形状をなし、回転体１２を錘１８の重力により回転させたとき、錘１８の位置（軸線Ｌ４）は鉛直線に一致する。
【００１９】
回転指針１２ａ〜１２ｃは、図５（ｂ）に示すように、その先端部が固定指針１１ａ〜１１ｃの先端部にそれぞれ一致するように固定指針１１ａ〜１１ｃに対向して形成されている。すなわち回転指針１２ｂは、軸線Ｌ４に垂直な基準線（Ｌ１）に対して直交するように形成され、回転指針１２ａ,１２ｃはその基準線（Ｌ１）から所定角度＋α,−αだけ傾斜した線（Ｌ２,Ｌ３）に対し直交するように形成されている。したがって所定の指針（例えば１１ｂ,１２ｂ）の先端位置が互いに一致すれば他の指針（１１ａ,１２ａおよび１１ｃ,１２ｃ）の先端位置も同時に一致する。回転指針１２ａ〜１２ｃはそれぞれ固定指針１１ａ〜１１ｃに対応して青色、赤色、白色に色付けされている。
【００２０】
なお、回転板１２にはボルト１４の位置に対応して貫通孔１２ｇが開口されている。これにより回転体１２の外側から工具を挿入することができ、ボルト１５,１７を締結して固定体１１と回転体１２を一体化した状態で固定体１１をファーストアーム４１に取り付けることができる。したがって垂直度計１０の取付が容易である。また、回転体１２の裏面（右面）には図５に示すような前後一対のストッパ１９が固設されている。回転体１２が回転するとストッパ１９の先端がボルト１４の頭部に当接し、回転体１２の回転量が規制される。
【００２１】
固定板１１の前端部には円弧状のカバー２０が左方に向け、固定板１１に対し略直角に設けられている。カバー２０は回転指針１２ｄ〜１２ｆを覆うように回転体１２付近まで突出している。これにより図５（ｂ）に示すように運転室６側からの側面視で固定指針１１ａ〜１１ｃと回転指針１２ａ〜１２ｃの奥方にはカバー２０が見える。カバー２０は運転室６から指針を見やすくするために、すなわち指針１１,１２の輪郭を遠方からでも明瞭に視認可能とするために、例えば黒色などに色付けされている。
【００２２】
本実施の形態の垂直度計１０によれば、回転体１２は錘１８に対し前後対称形状であるため、回転体１２が錘１８の重力によって回動したとき、錘１８は常に鉛直線Ｌ４上に位置する。これに対し、回転体１２が対称形状でなければ、錘１８は鉛直線Ｌ４上に位置するとは限らず、錘１８を鉛直線Ｌ４上に位置させるためには、回転体１２の前後方向の重量バランスをとるために前後一方に錘（バランサー）を付加するなどの煩雑な作業が必要となる。本実施の形態では、錘１８は鉛直線Ｌ４上にあるため、図５（ｂ）に示すように回転指針１２ａ〜１２ｃの先端位置が固定指針１１ａ〜１１ｃの先端位置に一致すれば、伸縮アーム４は垂直状態にあり、これにより伸縮アーム４の垂直度を測定することができる。
【００２３】
次に、本実施の形態の多段伸縮式アーム作業機により掘削作業を行う場合の動作を説明する。
掘削作業を行う場合には、まず、ブームシリンダ３ａおよびアームシリンダ４ａを駆動し、作業機を図１の作業姿勢に変化させる。このとき作業員は運転室６から垂直度計１０を直視し、回転指針１２ａ〜１２ｃと固定指針１１ａ〜１１ｃが一致するように伸縮アーム４を回動する。
【００２４】
作業開始時には、垂直度計１０は運転室６の斜め上方に位置するため、作業員は例えば下側の指針１１ｃ,１２ｃを目視し、指針１１ｃ,１２ｃが一致するようにシリンダ４ａを駆動する。これにより垂直度計１０が運転室６の上方に位置する場合であっても作業員は容易に垂直度を測定することができる。この場合、固定指針１１ａ〜１１ｃと回転指針１２ａ〜１２ｃの対応するもの同士を互いに同色に色付けしたので、作業員が垂直度を誤認することがない。すなわち、例えば回転指針１２ｃと固定指針１１ｂが一致しても両者の色が異なるので作業員が誤ってアーム４の垂直状態と判断することはない。また、指針１１ａ〜１１ｃ,１２ａ〜１２ｃの奥方にカバー２０を設けたので、運転室６からの指針１１ａ〜１１ｃ,１２ａ〜１２ｃの視認性が向上する。
【００２５】
伸縮アーム４が垂直状態にセットされると、伸縮シリンダ４５を伸長させる。伸縮シリンダ４５の伸長動に伴い引き上げシーブ４６とロープ支持部４１ａ間の距離が短くなり、引き上げロープ４９が弛む。これにより、サードアーム４３が自重によって落下し、ロープ４９の一端がサードアーム４３により引っ張られ、引き上げシーブ４６に沿ってロープ４９が移動する。その結果、図３に示すようにシーブ４６からロープ支持部４１ａまでのロープ長さが短くなるとともに、その分だけシーブ４６からロープ支持部４３ｂまでのロープ長さが長くなる。セカンドアーム４２に対してサードアーム４３が伸長すると、ホースシーブ４７は引き上げシーブ４６と一体となって下方に移動する。そのため、引き上げロープ４９と同様、油圧ホース５０はホースシーブ４７に沿って移動する。また、押し込みシーブ５２と押し込みロープ５３の支持部４１ｂ,４３ｃとの距離も図示のように変化する。
【００２６】
バケット５が掘削面に到達すると、バケットシリンダ５ａを駆動してバケット５を開閉し、バケット５内に土砂等をすくい取る。このとき伸縮アーム４は垂直状態にセットされているので、地面を垂直方向に掘削することができる。掘削作業時には、バケット５には地面からの掘削反力が作用し、サードアーム４３は上方に押される。この掘削反力に抗して押し込みロープ５３に張力が作用し、サードアーム４３の上方移動は阻止される。
【００２７】
バケット５内に土砂等を収容すると伸縮シリンダ４５を縮退させる。これによりファーストアーム４１内にセカンドアーム４２が縮退するとともに、これに伴い引き上げシーブ４６が上方に移動する。この移動により引き上げロープ４９を介してサードアーム４３が上方に引き上げられ、シリンダ４５の縮退量に応じてサードアーム４３がセカンドアーム４２内に縮退する。このとき引き上げシーブ４６と一体にホースシーブ４７も上方移動し、油圧ホース５０がホースシーブ４７に沿って移動する。伸縮シリンダ４５を縮退してバケット５を上方移動させると、ブームシリンダ３ａおよびアームシリンダ４ａの駆動によりバケット５を所定の排土位置に移動し、バケット５内の土砂を排出する。そして、伸縮アーム４を再び図１の状態にセットし、同様な作業を繰り返す。
【００２８】
掘削作業が進行すると、地面をより深く掘削するためブーム３を倒回し、ファーストアーム４１を下方に移動する。このとき垂直度計１０も同時に下方に移動するため、指針１１ｃ,１２ｃよりも指針１１ｂ,１２ｂの方が運転室６に面する。したがって、作業員は指針１１ｂ,１２ｂを目視し、指針１１ｂ,１２ｂが一致するようにアーム４を回動する。さらに掘削作業が進み、垂直度計１０が運転室６よりも下方に位置すると、指針１１ｂ,１２ｂよりも指針１１ａ,１２ａの方が運転室６に面する。したがって、作業員は指針１１ａ,１２ａを目視し、指針１１ａ,１２ａが一致するようにアーム４を回動する。これにより作業員は、垂直度計１０が運転室６の上方から下方に至る広範囲にわたり伸縮アーム４の垂直状態を視認することができる。
【００２９】
以上の実施の形態の垂直度計によれば以下のような作業効果を奏する。
（１）固定板１１と回転板１２を有する垂直度計１０をアーム側面に装着し、固定板１１の周縁部に運転室６側の鉛直面内の水平方向、斜め上方、斜め下方に面してそれぞれ固定指針１１ａ〜１１ｃを設けるとともに、アーム４の垂直時にこの固定指針１１ａ〜１１ｃにそれぞれ一致するように回転する回転指針１２ａ〜１２ｃを回転板１２に設けるようにした。これにより垂直度計１０が運転室６の上方から下方に位置するまでの間、運転室６内の作業員は少なくとも指針１１ａ,１２ａまたは１１ｂ,１２ｂまたは１１ｃ,１２ｃのいずれかを目視することができる。すなわち垂直度計１０を多方向から目視することができ、伸縮アーム４の上下動の広範囲にわたり伸縮アーム４の垂直状態を視認することができる。
（２）回転体１２に回転指針１２ｄ〜１２ｆを設け、回転体１２を錘１８に対して対称形状にしたので、回転体１２に前後方向の重量バランスをとるためのバランサーを設けなくても錘１８を容易に鉛直方向に位置させることができる。
（３）対応する固定指針１１ａ〜１１ｃと回転指針１２ａ〜１２ｃ同士を同色に色付けするようにしたので、作業員がアーム４の垂直度をご認識することを防止できる。
（４）運転室から見た指針１１ａ〜１１ｃ,１２ａ〜１２ｃの奥方にカバー２０を設けるようにしたので、指針１１ａ〜１１ｃ,１２ａ〜１２ｃの視認性が向上する。
【００３０】
上記実施の形態では、固定板１１に３個の固定指針１１ａ〜１１ｃを設けたが、鉛直面内の多方向に面して複数設けられるのあれば、その個数は問わない。回転体１２を前後対称形状としたが、必ずしも対称形状とする必要はない。指針１１ａ〜１１ｃ,１２ａ〜１２ｃを三角形状としたが、先細の指針形状であれば、三角形状以外でもよい。カバー２０を固定板１１に設けるようにしたが、回転板１２（指針１２ｄ〜１２ｆ）に設けるようにしてもよい。固定体および回転体を板部材（固定板１１および回転板１２）により形成したが、板状でなくてもよい。アーム４の上下動が大きい場合等には、垂直度計１０を上下に複数個（例えば２個）設けるようにしてもよい。この場合、各垂直度計１０を多方向から目視できるので、垂直度計１０の数は最小限に節約できる。
【００３１】
また、上記では、ファーストアーム４１とセカンドアーム４２を伸縮シリンダ４５で連結したが、これに限らない。すなわち、セカンドアーム４２とサードアーム４３を伸縮シリンダ４５で連結してもよい。アーム４１〜４３をそれぞれ略矩形断面としたが、他の形状（例えば５角形、６角形や円形等）でもよい。また、３段の伸縮アーム４を用いるようにしたが、それ以上の段数があってもよい。すなわち中間アーム４２を複数段備えるものでもよい。
【００３２】
以上では掘削作業を行う場合について説明したが、掘削以外の他の作業を行うようにしてもよい。また、上記実施の形態は、油圧ショベルをベースマシンとして用いたが、他の作業機（例えばホイールショベルやクレーン）をベースマシーンとして用いることもできる。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の垂直度計に限定されない。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、鉛直面内の多方向に面した複数の固定指針を有する固体体をアームの外側面に固設するとともに、固定指針に対応して複数の回転指針を有する回転体を固体体に対して回転可能に設け、アームが垂直状態のとき複数の固定指針の先端位置に回転指針の先端位置がそれぞれ一致するように回転体を回転させる錘体を設けた。これにより固定指針と回転指針を鉛直面内の多方向から目視することができ、アームの上下動の広範囲にわたりアームの垂直状態を視認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る多段伸縮式アーム作業機を示す側面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る多段伸縮式アームの内部構成を示す側方断面図（アームが縮退した状態を示す図）。
【図３】本発明の実施の形態に係る多段伸縮式アームの内部構成を示す側方断面図（アームが伸長した状態を示す図）。
【図４】本発明の実施の形態に係わる垂直度計を示す図１のIV部拡大図。
【図５】図５（ａ）は本発明の実施の形態に係わる垂直度計の拡大正面図、図５（ｂ）は拡大側面図。
【図６】図５（ａ）のVI-VI線断面図。
【符号の説明】
１走行体２旋回体
３ブーム４多段伸縮式アーム
１０垂直度計１１固定板
１１ａ〜１１ｃ回転指針１２回転体
１２ａ〜１２ｆ回転指針１８錘
２０カバー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a verticality meter that measures the verticality of a multistage telescopic arm or the like and a multistage telescopic arm working machine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a verticality meter that measures the verticality of a multistage telescopic arm is known (for example, see Patent Document 1). According to this, when a rotating pointer that rotates due to the gravity of the weight is provided on the multistage telescopic arm, and when this rotating pointer is visually observed by an operator in the cab, the rotating pointer matches the fixed pointer provided on the arm Judge that the arm is vertical.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-159148
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned publication, if the vertical meter is positioned substantially in front of the operator's cab in the horizontal direction, the operator can visually recognize the coincidence of the turning pointer and the fixed pointer. However, since the multistage telescopic arm moves downward during deep excavation work, the vertical meter also moves downward accordingly, and it is difficult for an operator to visually recognize the coincidence of the rotating pointer and the fixed pointer over a wide range.
[0005]
The present invention provides a verticality meter and a multistage telescopic arm working machine capable of measuring the verticality of an arm over a wide range.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A perpendicularity meter according to the present invention is a perpendicularity meter that measures the perpendicularity of an arm that can be rotated in a vertical plane, and is fixed to the outer surface of the arm and has a plurality of faces facing in multiple directions in the vertical plane. A fixed body having a fixed pointer, a rotary body provided in a rotatable manner with respect to the fixed body, and having a plurality of rotary pointers facing a plurality of directions in a vertical plane corresponding to the plurality of fixed pointers, and an arm in a vertical state In this case, the plurality of fixed pointers are provided with weight bodies that rotate the rotating body so that the tip positions of the plurality of fixed pointers respectively coincide with the tip positions of the corresponding plurality of rotary pointers.
The multi-stage telescopic arm working machine according to the present invention includes a traveling body, a revolving body that revolves on the traveling body, a boom that is installed so as to move up and down on the revolving body, and a pivot that can be rotated at the tip of the boom. And a multimeter telescopic arm provided on the driver's cab and the above-described vertical meter provided on the outer surface of the multistage telescopic arm on the cab side.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, with reference to FIG. 1 to FIG. 6, an embodiment when the vertical meter according to the present invention is mounted on a multistage telescopic arm working machine will be described.
FIG. 1 is a side view of a multi-stage telescopic arm working machine having a vertical meter 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a working posture in which the telescopic arm 4 is erected. As shown in FIG. 1, the multistage telescopic arm working machine uses a hydraulic excavator as a base machine. That is, the arm working machine includes a traveling body 1 and a revolving body 2 that is mounted on the traveling body 1 so as to be able to swivel. A cab 6 is mounted on the swivel body 2, and a boom 3 is pivotally supported on the side of the cab 6 so that the swivel body 2 can be raised and lowered. An extendable multi-stage telescopic arm 4 (hereinafter referred to as a telescopic arm) is pivotally supported in the vertical plane via an arm cylinder 4a at the tip of the boom 3, and the boom 3 and the telescopic arm 4 are It is connected by a cylinder 4a. The boom 3 is raised and lowered by the expansion and contraction of the boom cylinder 3a, and the telescopic arm 4 is rotated by the expansion and contraction of the arm cylinder 4a. A bucket 5 is attached to the tip of the telescopic arm 4 (tip of the third arm 43), and excavation work is performed by opening and closing the bucket 5. A vertical meter 10 is mounted on the side surface of the telescopic arm 4 on the cab 6 side.
[0008]
The configuration of the telescopic arm 4 will be described. In the following, the vertical and front-rear directions are defined based on the working posture of FIG. 2 and 3 are side sectional views showing the internal configuration of the telescopic arm 4. FIG. 2 shows the contracted state of the telescopic arm 4, and FIG. 3 shows the extended state. As shown in FIGS. 2 and 3, the extendable arm 4 includes a first arm (outer arm) 41, a second arm 42 (intermediate arm) inserted in the first arm 41 so as to be extendable and retractable in the second arm 42. And a third arm (inner arm) 43 inserted therein. Each of the arms 41 to 43 has a substantially rectangular cross section.
[0009]
A bracket 44 is provided on the rear surface of the first arm 41, and the boom 3 and the arm cylinder 4a are rotatably connected to the bracket 44 as shown in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, a work attachment mounting bracket 43a is provided at the lower end of the third arm 43, and the bucket 5 shown in FIG. 1 is mounted on the bracket 43a. The bucket 5 is opened and closed by driving the bucket cylinder 5a. A rod-side upper end 45a of the telescopic cylinder 45 is attached to the upper inner surface of the first arm 41, and a tube-side upper end 45b of the telescopic cylinder 45 is attached to the upper end of the second arm 42. The telescopic cylinder 45 passes through the upper ends of the second arm 42 and the third arm 43 and extends into the arms 42 and 43.
[0010]
A bracket 42a projects from the upper end of the second arm 42 toward the upper end of the first arm 41, and a lifting sheave 46 and a hose sheave 47 are arranged on the bracket 42a via a sheave rotating shaft 48 so as to be rotatably supported. ing. A pulling rope 49 is hung on the pulling sheave 46, and a hydraulic hose 50 for guiding pressure oil from the revolving body 2 to the bucket 5 a is hung on the hose sheave 47.
[0011]
The pulling rope 49 is disposed in the longitudinal direction between the first arm 41 and the second arm 42, passes through the sheave 46, passes through the upper end of the second arm 42, and is in front of the telescopic cylinder 45 in the second arm 42. It is arranged in the longitudinal direction. One end of the pulling rope 46 is connected to the support portion 41 a at the lower rear surface of the first arm 41, and the other end is connected to the upper end portion 43 b of the third arm 43.
[0012]
The hydraulic hose 50 is disposed between the first arm 41 and the second arm 42 along with the pulling rope 49 and penetrates the upper end of the second arm 42 and is disposed in the second arm 41. One end of the hydraulic hose 50 is connected to the support portion 41a, and the other end is connected to the third arm upper end portion 43b. One end of a hydraulic pipe (not shown) is connected to the third arm upper end 43b, and the other end of the hydraulic pipe passes through the third arm 43 and is connected to the bucket cylinder 5a at the third arm lower end. In addition, a hydraulic pipe 54 (see FIG. 4) is provided along the boom 3 from the swing body 2, and the hydraulic pipe 54 is provided along the outer surface of the first arm 41 and connected to the support portion 41a. The rod side upper end 45a is connected. As a result, the pressure oil from the revolving structure 2 is guided to the bucket cylinder 5 a via the hydraulic pipe 54 and the hydraulic hose 50, and to the telescopic cylinder 45 via the hydraulic pipe 54.
[0013]
A bracket 42b is fixed to the lower end of the rear surface of the second arm 42, and a pair of pushing sheaves 52 are rotatably supported by the bracket 42b. A push rope 53 is wound around each push sheave 52, and one end of each push rope 53 is connected to a support portion 41 b provided at the lower end of the rear surface of the first arm 41. The other end of the push rope 53 passes behind the telescopic cylinder 45 in the third arm 43 and is connected to the upper end portion 43 c of the third arm 43. In addition, as shown in FIG. 1, the opening part 4c is provided in the upper end part of the expansion-contraction arm 4 (first arm 41), and the sheaves 46 and 47, the rope 49, and the hose 50 can be visually recognized from the outside.
[0014]
Here, the detailed shape of the vertical meter 10 according to the present embodiment will be described.
FIG. 4 is an enlarged view of a portion IV in FIG. The vertical meter 10 is attached to the outer surface of the first arm 41 in the vicinity of the bracket 44 so as to be positioned on the left and right outer sides of the outer surface of the bracket 44. The hydraulic pipe 54 is provided in the back (front) of the vertical meter 10. Thereby, the side surface of the vertical meter 10 can be directly viewed from the cab 6.
[0015]
5A is an enlarged front view of the vertical meter 10 (enlarged view of FIG. 4), FIG. 5B is an enlarged side view (viewed from the cab 6 side), and FIG. It is VI-VI sectional view taken on the line of a). The perpendicularity meter 10 includes a pair of plate members (a fixed plate 11 and a rotating plate 12) provided in parallel to each other, and a spacer 13 that connects the fixed plate 11 and the rotating plate 12.
[0016]
The fixing plate 11 is fastened by a bolt 14 to a screw seat 41d of the first arm. The right end portion of the spacer 13 is fastened to the center portion of the fixing plate 11 with a bolt 15. A plurality (three) of fixing pointers 11a to 11c having a triangular shape in a side view as shown in FIG. 5B are provided on the fixing plate 11 substantially at right angles to the fixing plate 11 toward the left. The fixing pointers 11a to 11c are formed by bending the edge of the fixing plate 11, for example.
[0017]
As shown in FIG. 5A, the fixed pointer 11b is provided so as to be orthogonal to the horizontal line L1 when the arm 4 is in a vertical state, and the fixed pointers 11a and 11c are inclined by a predetermined angle + α, −α from the horizontal line L1. Are provided so as to be orthogonal to the straight lines L2 and L3. The fixed pointers 11a to 11c are colored in different colors as a whole. For example, the fixed pointer 11a is colored blue, the fixed pointer 11b is colored red, and the fixed pointer 11c is colored white.
[0018]
As shown in FIGS. 5B and 6, the rotating plate 12 is fastened to the left end portion of the spacer 13 by a bolt 17 via a bearing 16, and the rotating plate 12 rotates with respect to the fixed plate 11 around the spacer 13. It is possible to move. As shown in FIG. 5, a weight 18 is attached to the rotating plate 12 along the axis L <b> 4, and the weight 18 rotates integrally with the rotating plate 12. A plurality of (six) rotation pointers 12a to 12f having a substantially triangular shape in a side view are symmetrically (line symmetric) with respect to the weight 18 at the periphery of the rotating plate 12 and are substantially perpendicular to the rotating plate 12 toward the right. Is provided. Thus, the rotating plate 12 has a longitudinally symmetrical shape, and when the rotating body 12 is rotated by the gravity of the weight 18, the position of the weight 18 (axis line L4) coincides with the vertical line.
[0019]
As shown in FIG. 5 (b), the rotation pointers 12a to 12c are formed to face the fixed pointers 11a to 11c so that the tip portions thereof coincide with the tip portions of the fixed pointers 11a to 11c, respectively. That is, the rotation pointer 12b is formed to be orthogonal to the reference line (L1) perpendicular to the axis L4, and the rotation pointers 12a and 12c are lines (inclined by a predetermined angle + α, −α from the reference line (L1)). L2 and L3). Therefore, if the tip positions of predetermined pointers (for example, 11b and 12b) match each other, the tip positions of the other pointers (11a, 12a and 11c, 12c) also match at the same time. The rotation pointers 12a to 12c are colored blue, red, and white corresponding to the fixed pointers 11a to 11c, respectively.
[0020]
The rotating plate 12 has through holes 12g corresponding to the positions of the bolts 14. Accordingly, a tool can be inserted from the outside of the rotating body 12, and the fixed body 11 can be attached to the first arm 41 in a state where the fixing bodies 11 and the rotating body 12 are integrated by fastening the bolts 15 and 17. Therefore, the vertical meter 10 can be easily attached. Further, a pair of front and rear stoppers 19 as shown in FIG. 5 are fixed on the back surface (right surface) of the rotating body 12. When the rotating body 12 rotates, the tip of the stopper 19 comes into contact with the head of the bolt 14 and the amount of rotation of the rotating body 12 is regulated.
[0021]
An arc-shaped cover 20 is provided at the front end of the fixed plate 11 so as to face leftward and substantially perpendicular to the fixed plate 11. The cover 20 protrudes to the vicinity of the rotating body 12 so as to cover the rotation pointers 12d to 12f. As a result, as shown in FIG. 5B, the cover 20 can be seen behind the fixed pointers 11a to 11c and the rotary pointers 12a to 12c in a side view from the cab 6 side. The cover 20 is colored, for example, black to make it easy to see the pointer from the cab 6, that is, to make the outline of the pointers 11 and 12 clearly visible even from a distance.
[0022]
According to the perpendicularity meter 10 of the present embodiment, the rotating body 12 has a symmetric shape with respect to the weight 18, so that when the rotating body 12 is rotated by the gravity of the weight 18, the weight 18 is always on the vertical line L4. Located in. On the other hand, if the rotary body 12 is not symmetrical, the weight 18 is not necessarily located on the vertical line L4. In order to position the weight 18 on the vertical line L4, the weight of the rotary body 12 in the front-rear direction In order to balance, complicated work such as adding a weight (balancer) to the front and rear is required. In the present embodiment, since the weight 18 is on the vertical line L4, as shown in FIG. 5B, if the tip positions of the rotary pointers 12a to 12c coincide with the tip positions of the fixed pointers 11a to 11c, the telescopic arm 4 is in a vertical state, whereby the verticality of the telescopic arm 4 can be measured.
[0023]
Next, an operation when excavation work is performed by the multistage telescopic arm working machine of the present embodiment will be described.
When excavation work is performed, first, the boom cylinder 3a and the arm cylinder 4a are driven to change the work implement to the work posture shown in FIG. At this time, the operator looks directly at the vertical meter 10 from the cab 6 and rotates the telescopic arm 4 so that the rotation pointers 12a to 12c and the fixed pointers 11a to 11c coincide.
[0024]
At the start of the work, the vertical meter 10 is positioned obliquely above the cab 6 so that the worker visually observes the lower hands 11c and 12c, for example, and drives the cylinder 4a so that the hands 11c and 12c coincide. Thereby, even if the vertical meter 10 is located above the cab 6, the operator can easily measure the vertical degree. In this case, since the corresponding ones of the fixed pointers 11a to 11c and the rotary pointers 12a to 12c are colored in the same color, the operator does not mistake the verticality. That is, for example, even if the rotation pointer 12c and the fixed pointer 11b coincide with each other, the colors of the two are different, so that an operator does not erroneously determine that the arm 4 is in the vertical state. Moreover, since the cover 20 is provided in the back of the pointers 11a to 11c and 12a to 12c, the visibility of the pointers 11a to 11c and 12a to 12c from the cab 6 is improved.
[0025]
When the telescopic arm 4 is set in the vertical state, the telescopic cylinder 45 is extended. As the telescopic cylinder 45 extends, the distance between the pulling sheave 46 and the rope support 41a is shortened, and the pulling rope 49 is loosened. As a result, the third arm 43 falls due to its own weight, one end of the rope 49 is pulled by the third arm 43, and the rope 49 moves along the lifting sheave 46. As a result, as shown in FIG. 3, the rope length from the sheave 46 to the rope support portion 41a is shortened, and the rope length from the sheave 46 to the rope support portion 43b is increased accordingly. When the third arm 43 extends with respect to the second arm 42, the hose sheave 47 moves together with the lifting sheave 46 and moves downward. Therefore, like the pulling rope 49, the hydraulic hose 50 moves along the hose sheave 47. Further, the distance between the pushing sheave 52 and the support portions 41b and 43c of the pushing rope 53 also changes as shown in the figure.
[0026]
When the bucket 5 reaches the excavation surface, the bucket cylinder 5 a is driven to open and close the bucket 5, and dirt and the like are scooped into the bucket 5. At this time, since the telescopic arm 4 is set in the vertical state, the ground can be excavated in the vertical direction. During excavation work, the excavation reaction force from the ground acts on the bucket 5, and the third arm 43 is pushed upward. Tension acts on the pushing rope 53 against this excavation reaction force, and the upward movement of the third arm 43 is prevented.
[0027]
When earth or sand is accommodated in the bucket 5, the telescopic cylinder 45 is retracted. As a result, the second arm 42 is retracted into the first arm 41, and the pulling sheave 46 is moved upward accordingly. By this movement, the third arm 43 is pulled upward via the pulling rope 49, and the third arm 43 is retracted into the second arm 42 according to the amount of contraction of the cylinder 45. At this time, the hose sheave 47 also moves upward together with the lifting sheave 46, and the hydraulic hose 50 moves along the hose sheave 47. When the telescopic cylinder 45 is retracted and the bucket 5 is moved upward, the bucket 5 is moved to a predetermined soil removal position by driving the boom cylinder 3a and the arm cylinder 4a, and the earth and sand in the bucket 5 is discharged. Then, the telescopic arm 4 is set to the state shown in FIG. 1 again and the same operation is repeated.
[0028]
As the excavation work proceeds, the boom 3 is turned over to excavate the ground deeper, and the first arm 41 is moved downward. At this time, since the vertical meter 10 also moves downward simultaneously, the hands 11b and 12b face the cab 6 rather than the hands 11c and 12c. Therefore, the worker visually observes the hands 11b and 12b and rotates the arm 4 so that the hands 11b and 12b coincide. When the excavation work further proceeds and the vertical meter 10 is positioned below the cab 6, the hands 11a and 12a face the cab 6 rather than the hands 11b and 12b. Therefore, the worker visually observes the hands 11a and 12a and rotates the arm 4 so that the hands 11a and 12a coincide. Thereby, the operator can visually recognize the vertical state of the telescopic arm 4 over a wide range from the upper side of the cab 6 to the lower side of the cab 6.
[0029]
According to the perpendicularity meter of the above embodiment, the following working effects are produced.
(1) A vertical meter 10 having a fixed plate 11 and a rotating plate 12 is mounted on the side of the arm, and faces the peripheral portion of the fixed plate 11 in the horizontal direction in the vertical plane on the cab 6 side, diagonally upward, and diagonally downward. In addition, the fixed pointers 11a to 11c are respectively provided, and the rotary pointers 12a to 12c are provided on the rotating plate 12 so as to rotate to coincide with the fixed pointers 11a to 11c when the arm 4 is vertical. Thus, until the vertical meter 10 is positioned from the upper side to the lower side of the cab 6, the worker in the cab 6 can visually observe at least one of the hands 11a, 12a or 11b, 12b or 11c, 12c. it can. That is, the vertical meter 10 can be viewed from multiple directions, and the vertical state of the telescopic arm 4 can be viewed over a wide range of vertical movement of the telescopic arm 4.
(2) Since the rotating pointers 12d to 12f are provided on the rotating body 12 and the rotating body 12 is symmetrical with respect to the weight 18, the weight can be provided without providing a balancer for balancing the weight in the front-rear direction on the rotating body 12. 18 can be easily positioned in the vertical direction.
(3) Since the corresponding fixed pointers 11 a to 11 c and the rotation pointers 12 a to 12 c are colored in the same color, it is possible to prevent the worker from recognizing the perpendicularity of the arm 4.
(4) Since the cover 20 is provided behind the pointers 11a to 11c and 12a to 12c viewed from the cab, the visibility of the pointers 11a to 11c and 12a to 12c is improved.
[0030]
In the above embodiment, the three fixing pointers 11a to 11c are provided on the fixing plate 11. However, the number is not limited as long as a plurality of fixing pointers 11a to 11c are provided so as to face multiple directions in the vertical plane. Although the rotating body 12 has a symmetrical shape, it is not always necessary to have a symmetrical shape. The pointers 11a to 11c and 12a to 12c have a triangular shape, but may be other than a triangular shape as long as the pointer shape is a tapered shape. Although the cover 20 is provided on the fixed plate 11, it may be provided on the rotary plate 12 (pointers 12d to 12f). Although the fixed body and the rotating body are formed of plate members (the fixed plate 11 and the rotating plate 12), they may not be plate-shaped. When the vertical movement of the arm 4 is large, a plurality of vertical meters 10 (for example, two) may be provided vertically. In this case, since each vertical meter 10 can be viewed from multiple directions, the number of vertical meters 10 can be minimized.
[0031]
In the above description, the first arm 41 and the second arm 42 are connected by the telescopic cylinder 45, but the present invention is not limited to this. That is, the second arm 42 and the third arm 43 may be connected by the telescopic cylinder 45. Each of the arms 41 to 43 has a substantially rectangular cross section, but may have other shapes (for example, pentagon, hexagon, circle, etc.). Moreover, although the three-stage telescopic arm 4 is used, there may be more stages. In other words, a plurality of intermediate arms 42 may be provided.
[0032]
Although the case where excavation work is performed has been described above, work other than excavation may be performed. In the above embodiment, a hydraulic excavator is used as a base machine, but other work machines (for example, a wheel excavator and a crane) can also be used as a base machine. That is, the present invention is not limited to the vertical meter according to the embodiment as long as the features and functions of the present invention can be realized.
[0033]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a solid body having a plurality of fixed pointers facing in multiple directions in a vertical plane is fixed to the outer side surface of the arm, and a plurality of pieces corresponding to the fixed pointers are fixed. A rotating body having a rotating pointer is provided so as to be rotatable with respect to the solid body, and a weight body that rotates the rotating body so that the distal end positions of the rotating pointers coincide with the distal end positions of the plurality of fixed pointers when the arm is vertical. Provided. As a result, the fixed pointer and the rotary pointer can be viewed from multiple directions within the vertical plane, and the vertical state of the arm can be viewed over a wide range of vertical movement of the arm.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a multistage telescopic arm working machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view showing an internal configuration of a multistage extendable arm according to an embodiment of the present invention (a view showing a state where the arm is retracted).
FIG. 3 is a side sectional view showing the internal configuration of the multistage telescopic arm according to the embodiment of the present invention (a diagram showing a state where the arm is extended).
4 is an enlarged view of a portion IV in FIG. 1 showing a vertical meter according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 (a) is an enlarged front view of a vertical meter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 (b) is an enlarged side view.
6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traveling body 2 Revolving body 3 Boom 4 Multistage telescopic arm 10 Vertical meter 11 Fixed plate 11a-11c Rotating pointer 12 Rotating body 12a-12f Rotating pointer 18 Weight 20 Cover

Claims

A perpendicularity meter that measures the perpendicularity of an arm that can rotate in a vertical plane,
A fixed body fixed to the outer surface of the arm and having a plurality of fixing pointers facing in multiple directions in a vertical plane;
A rotating body provided rotatably with respect to the fixed body, and having a plurality of rotation pointers facing a plurality of directions in a vertical plane corresponding to the plurality of fixed pointers;
And a weight that rotates the rotating body so that tip positions of the plurality of fixed pointers respectively coincide with tip positions of the corresponding rotating pointers when the arm is in a vertical state. Vertical degree meter.

The perpendicularity meter according to claim 1,
The plurality of fixed pointers are colored in different colors, and the corresponding rotation pointers are colored in the same color as the fixed pointers.

In the perpendicularity meter according to claim 1 or 2,
A perpendicularity meter, characterized in that a cover that forms a background of the tip position of the fixed pointer and the tip position of the rotary pointer is installed behind the fixed pointer.

A traveling body,
  A revolving structure that revolves on the traveling body;
  A boom installed so as to move up and down in the revolving structure;
  A multistage telescopic arm rotatably provided at the tip of the boom;
  A multistage telescopic arm working machine comprising: the vertical degree meter according to any one of claims 1 to 3 provided on an outer surface of the multistage telescopic arm on a cab side.