JP4891731B2

JP4891731B2 - 作業機械のアンテナ脱着装置

Info

Publication number: JP4891731B2
Application number: JP2006286832A
Authority: JP
Inventors: 重夫梶田; 信明的場
Original assignee: キャタピラーエスエーアールエル
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2026-10-20
Also published as: JP2008102097A

Description

本発明は、作業機械のアンテナ脱着装置に関するものである。

近年、作業機械では、施工管理のための位置計測システムとして、例えば特許文献１に記載されたように、上部旋回体（機体）のカウンタウエイト上にＧＰＳアンテナを搭載することが行われている。つまり、ＧＰＳアンテナで得た位置データや、作業装置の各可動部（ブーム，アーム及びバケット）に設置したポジションセンサで得た角度データに基づいて、作業装置の先端位置（バケット先端位置）を演算し、この演算した作業装置の先端位置を、予め設定した地形データや目標地形データと照合することにより、施工状況を把握することが行われるようになっている。

ＧＰＳアンテナは、高精度のものが用いられて高価であるため、盗難に遭うことがある。そこで、作業後には、ＧＰＳアンテナを作業機械から取り外して保管するようになっている。
特開２００２−３１０６５２号公報

しかしながら、作業の開始・終了の都度、ＧＰＳアンテナを持って機体を昇降することは作業者にとって負担となり、また、高価なＧＰＳアンテナを落として破損させてしまうおそれもある。さらに、カウンタウエイト上にオプションとして搭載されたＧＰＳアンテナの脱着作業のために足場や手すり等を新たに設置しようとすると、コストアップの問題や、新たに設置した足場により旋回半径が拡大する問題等が生じてしまう。

本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、ＧＰＳアンテナを容易に脱着することができるようにした、作業機械のアンテナ脱着装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の作業機械のアンテナ脱着装置は、機体の上に設けられた第一ブラケットと、該第一ブラケットにより回動可能に支持され、水平方向に延びるシャフトと、該シャフトの一端部に近接し、該シャフトの延在方向に直交する水平方向において該シャフトよりも該機体の内側且つ該シャフトよりも下方の位置の該機体の内部に設けられた第二ブラケットと、その下端部が該第二ブラケットにピンにより係止され、上方に延びるバーと、その一端部が該バーの上端部に回動可能に軸支されるとともにその他端部が該シャフトの一端部に固定され、該バーの上端部と該シャフトの一端部とを連結するリンク部材と、その基端部が該シャフトに固定され、その先端がＧＰＳアンテナを取り付け可能に形成されて、該バーが該ピンで係止されている時には上方に延びるポールとを備え、該ピンは、該第二ブラケットに対して外すことができるように挿通されていることを特徴としている。

なお、該第一ブラケットは、カウンタウエイト上に設けられていることが好ましい。
また、該機体の側面に、該機体の該内部にアクセス可能に開閉するサイドドアを備え、該第二ブラケットは、該サイドドアを開放した正面に配置されていることが好ましい。

請求項１記載の本発明の作業機械のアンテナ脱着装置によれば、簡素且つ安価な構成で地上からＧＰＳアンテナにアクセスし、ＧＰＳアンテナを容易に脱着することができる。
つまり、まず、第二ブラケットにバーを係止するピンを外し、バーを上方に持ち上げる。第二ブラケットは機体内部に配置され、地上からアクセス可能な高さ位置にあるので、地上からピンを外すことができる。バーが上方に移動すると、バーにリンク部材で連結されたシャフトが、バーの上方移動に連動して、自転（自身の軸周りに回動）する。シャフトが自転すると、シャフトの自転方向に応じて、シャフトに固定されたポールが機体外側に倒れ、また、ポールの先端に取り付けられたＧＰＳアンテナの高さ位置がシャフトの自転角度に応じた位置まで下がる。したがって、バーの操作によりリンク部材を介してポールを機体外側に倒し、地上からＧＰＳアンテナにアクセスし、ＧＰＳアンテナを容易に脱着することができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［一実施形態］
図１及び図２は本発明の一実施形態に係る作業機械のアンテナ脱着装置を示すもので、図１はその模式的な側面図、図２は上方から見たその模式図である。

＜構成＞
ここでは、作業機械の代表的な例である油圧ショベルについて説明する。

油圧ショベルは、下部走行体と、下部走行体上に旋回自在に結合された上部旋回体（機体）１（図１及び図２参照）と、上部旋回体１から前方へ延出するように取り付けられた作業装置とから構成されている。上部旋回体１は、図２に示すように、その後端部に、作業装置との重量バランスをとるためのカウンタウエイト２が配設されている。
上部旋回体１には、油圧ショベルの位置を計測するために、図１及び図２に示すように、カウンタウエイト２上方に配置される一対のＧＰＳアンテナ１０と、一対のＧＰＳアンテナ１０を脱着するためのアンテナ脱着装置２０が設けられている。

一対のＧＰＳアンテナ１０は、機体幅方向に少なくとも１．５ｍ以上、望ましくは２ｍ以上離隔して配置されるようになっている。これは、ＧＰＳアンテナ１０により油圧ショベルの位置を計測するためには、計測点が離れていることが必要なためである。また、鉄を含んだカウンタウエイト２の影響で磁場が狂わないように、ＧＰＳアンテナ１０は、カウンタウエイト２の約５０ｃｍ〜１ｍ上方に配置されるようになっている。

アンテナ脱着装置２０は、一対のＧＰＳアンテナ１０をこのような配置で取り付け、また容易に取り外すために、一対の第一ブラケット２１と、シャフト２２と、一対のポール２３と、第２ブラケット２４と、バー２５と、リンク部材２６とを備えている。
一対の第一ブラケット２１は、中央部に軸孔２１ａが形成された、例えばプレート状の部材であって、機体幅方向に離隔してカウンタウエイト２上に立設されるようになっている。そして、第一ブラケット２１がそれぞれ、互いの軸孔２１ａの中心線を共有するように、平行に対向して配置され、軸孔２１ａの中心線が、機体幅方向に水平になるようになっている。

シャフト２２は、所定の長さ（一対のＧＰＳアンテナ１０の離隔距離よりも長い長さ）を有する棒状の部材であって、一対の第一ブラケット２１の軸孔２１ａに挿通されるようになっている。つまり、一対の第一ブラケット２１に回動可能に支持されて、機体幅方向（水平方向のうちの一方向）に延びるようになっている。
一対のポール２３は、所定の長さ（約５０ｃｍ〜１ｍ）を有する棒状の部材であって、その下端部がシャフト２２上の機体幅方向に離隔した位置（少なくとも１．５ｍ以上、望ましくは２ｍ以上離隔した位置）にそれぞれ固定されるようになっている。ポール２３はそれぞれ、互いに平行に配設されている。そして、その先端（上端）が、ＧＰＳアンテナ１０を取付手段により取り付け可能に形成されている。取付手段は、特に図示しないが、ポール２３に対しＧＰＳアンテナ１０を螺合する構造、または嵌合してピン止めする構造等で構成されている。

第二ブラケット２４は、その中央部にピン孔２４ａが形成された、例えばプレート状の部材であって、シャフト２２の右端部に近接して機体１内部に固設されるようになっている。つまり、ここでは、第二ブラケット２４は、その機体幅方向位置がシャフト２２の右端部の位置に略一致し、且つ、シャフト２２の延在方向（機体幅方向）に直交する水平方向（機体前後方向）においてシャフト２２よりも機体内側に位置するように、カウンタウエイト２の前面に固設されている。また、図２に二点鎖線で示すように、機体右側面に形成されたサイドドア３を開放した正面に配置されるようになっている。

バー２５は、所定の長さを有する棒状の部材であって、その下端部が、第二ブラケット２４のピン孔２４ａにピン３１を挿通することで第二ブラケット２４に係止され、上方に延びるように配設されている。ここでの所定の長さは、第二ブラケット２４の固設された高さ（上下方向位置）から、シャフト２２の高さ（上下方向位置）までの距離に相当する長さに設定されている。なお、図１に示すように、上部旋回体１の上面をなすアウタパネル１ａに、バー２５の水平断面積よりも僅かに大きい開口４が形成され、バー２５は、この開口４を通って機体１内部からアウタパネル１ａ上へ突出するように配置されている。

リンク部材２６は、リンク機構をなすための例えば細長いプレート状の部材であって、その一端部がバー２５の上端部にピン３２により回動可能に軸支されるとともに、その他端部がシャフト２２の左端部にボルト３３により固定され、通常時（バー２５がピン３１で係止されている時）は、バー２５の上端部とシャフト２２の右端部とを水平に連結するように構成されている。そして、シャフト２２，一対のポール２３及びリンク部材２６は、軸孔２１ａの中心線を回転軸として、一体に回動するようになっている。また、ピン３２の回動中心線は、軸孔２１ａと同様に、機体幅方向へ水平に設定されている。

＜作用・効果＞
本発明の一実施形態にかかる作業機械のアンテナ脱着装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
まず、作業者が、地上に立ってサイドドア３を開放し、その正面に位置する第二ブラケット２４に挿通されたピン３１を外してバー２５を自由にし、図１に二点鎖線で示すように、バー２５を上方に傾けながら持ち上げる。すると、バー２５にリンク部材２６で連結されたシャフト２２が、バー２５の上方移動に連動して自転する。つまり、バー２５が上方に移動すると、バー２５に回動可能に連結されたリンク部材２６が、バー２５とリンク部材２６とがなす角度を変えながら、シャフト２２の中心軸を中心に機体後方に回動する。そして、シャフト２２が、リンク部材２６に固定されているので、リンク部材２６の回動と同時に、機体右側から見て反時計周りに自転する。

シャフト２２が自転すると、シャフト２２の自転角度及び自転方向に応じて、シャフト２２に固定されたポール２３が倒れ、ポール２３の先端に取り付けられたＧＰＳアンテナ１０の高さ位置が下がる。ここでは、ポール２３は、機体後方且つその先端がカウンタウエイト２上面よりも下方に下がるまで倒れる。
したがって、地上からのバー２５の操作によりリンク部材２６を介してポール２３を機体外側に倒すという簡素且つ安価な構成のアンテナ脱着装置２０によって、地上からＧＰＳアンテナ１０にアクセスし、ＧＰＳアンテナ１０を容易に脱着することができる。

また、バー２５が、リンク部材２６に対して回動可能に軸支されているので、リンク部材２６をシャフト２２の中心軸回りに回転させる際に、バー２５を比較的自由に動かすことができる。つまり、例えば、バー２５の水平断面積に略等しいような比較的小さい面積の開口４を通してバー２５を傾けながら上下に移動させて、シャフト２２を回動させることができる。もし、バー２５がリンク部材２６に固定されていれば、バー２５とリンク部材２６とのなす角度は不変なので、バー２５を大きく傾けなければリンク部材２６も大きく傾かない。したがって、バー２５がリンク部材２６に固定されている場合に、シャフト２２を大きく回動させようとすれば、例えば、アウタパネル１ａにバー２５の水平断面積よりもかなり大きく且つ機体前方に延びる形状の開口を形成し、且つ、機体１内部においてもバー２５よりも機体前方にバー２５の傾動用の広いスペースを確保しなくてはならない。しかしながら、バー２５がリンク部材２６に対して回動可能に軸支されていれば、このような大きな開口やバー２５を大きく傾けるための広いスペースを不要として、リンク部材２６を機体後方へと回動させることができ、上部旋回体１のレイアウト上有利である。

［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上記実施形態において、第二ブラケット２４とバー２５とリンク部材２６とをシャフト２２の右端部側に位置するように配置したが、第二ブラケット２４とバー２５とリンク部材２６とは、作業者がアクセスしやすい位置に適宜配置されていれば良く、例えば、シャフト２２の左端部側に位置するように配置し、機体左側面に形成されたサイドドアを開放して第二ブラケット２４とバー２５とリンク部材２６とにアクセスすることができるようにしても良い。

また、上記実施形態では、一対の第一ブラケット２１をカウンタウエイト２上に配設したが、第一ブラケット２１の配置位置は、機体１上の適宜の位置に配置しても良い。つまり、例えば、一対の第一ブラケット２１を、一対のＧＰＳアンテナ１０が機体前後方向に離隔するように、機体１上面の縁部に機体前後方向に離隔させて配置しても良い。この場合、シャフト２２は機体前後方向に延びるように支持され、リンク部材２６はシャフト２２の一端部にボルト３３で固定されるとともにシャフト２２の延在方向に直交する方向である機体幅方向の内側に延び、ポール２３は機体右側又は機体左側等の機体外側に向かって倒れるようにする。

また、上記実施形態では、一対のＧＰＳアンテナ１０を同時に脱着できるように、一対のＧＰＳアンテナ１０をそれぞれ取り付ける一対のポール２３をシャフト２２で連結して同時に倒すように構成したが、一つのＧＰＳアンテナ１０だけを対象に脱着できるように、一つのＧＰＳアンテナ１０に対して、適宜の数のブラケット２１やシャフト２２やポール２３等を備えても良い。つまり、この場合、アンテナ脱着装置２０として、先端にＧＰＳアンテナ１０を取り付け可能な一つのポール２３と、ポール２３を中央部に固定する一つのシャフト２２と、シャフト２２の両端部を支持する一対の第一ブラケット２１と、シャフト２２の一端部に近接して機体内部の適宜の位置に設けられる一つの第二ブラケット２４と、第二ブラケット２４にピン３１で係止される一つのバー２５と、バー２５の動きに連動してポール２３が機体外側に倒れるようにシャフト２２を自転させるための一つのリンク部材２６とを備えても良い。

さらに、上記実施形態では、本発明の作業機械のアンテナ脱着装置を油圧ショベルに適用した場合について説明したが、本発明の作業機械のアンテナ脱着装置は、ブルドーザやクレーン等の他の作業機械にも適宜変形して適用することが可能である。

本発明の一実施形態に係る作業機械のアンテナ脱着装置を示す模式的な側面図である。本発明の一実施形態に係る作業機械のアンテナ脱着装置を示す上方から見た模式図である。

符号の説明

１上部旋回体（機体）
１ａアウタパネル
２カウンタウエイト
３サイドドア
４アウタパネルの開口
１０ＧＰＳアンテナ
２０アンテナ脱着装置
２１第一ブラケット
２１ａ軸孔
２２シャフト
２３ポール
２４第二ブラケット
２４ａピン孔
２５バー
２６リンク部材
３１，３２ピン
３３ボルト

Claims

機体の上に設けられた第一ブラケットと、
該第一ブラケットにより回動可能に支持され、水平方向に延びるシャフトと、
該シャフトの一端部に近接し、該シャフトの延在方向に直交する水平方向において該シャフトよりも該機体の内側且つ該シャフトよりも下方の位置の該機体の内部に設けられた第二ブラケットと、
その下端部が該第二ブラケットにピンにより係止され、上方に延びるバーと、
その一端部が該バーの上端部に回動可能に軸支されるとともにその他端部が該シャフトの一端部に固定され、該バーの上端部と該シャフトの一端部とを連結するリンク部材と、
その基端部が該シャフトに固定され、その先端がＧＰＳアンテナを取り付け可能に形成されて、該バーが該ピンで係止されている時には上方に延びるポールとを備え、
該ピンは、該第二ブラケットに対して外すことができるように挿通されている
ことを特徴とする、作業機械のアンテナの脱着装置。
該第一ブラケットは、カウンタウェイト上に設けられ、
該機体の側面に、該機体の該内部にアクセス可能に開閉するサイドドアを備え、該第二ブラケットは、該サイドドアを開放した正面に配置される
ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械のアンテナの脱着装置。