JP5276211B1

JP5276211B1 - Ｇｎｓｓ受信機取付装置

Info

Publication number: JP5276211B1
Application number: JP2012250840A
Authority: JP
Inventors: 泰蔵横島
Original assignee: 株式会社シーティーエス
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2032-11-15
Also published as: JP2014098279A

Abstract

【課題】振動の多い建設機械に取り付けても振動の影響を受けにくく、ＧＮＳＳ受信機の破損や誤作動の防止を図れるＧＮＳＳ受信機の取付装置を提供する。
【解決手段】建設機材に装着される部位である基台部３１と、ＧＮＳＳ受信機を装着可能な形状を有している装着部３２とを具備し、装着部３２は、基台部３１と装着部３２との間に配置されて装着部３２の鉛直方向の振動を吸収する鉛直振動吸収部材３４と、基台部３１と装着部３２との間に配置されて装着部３２の水平方向の振動を吸収する水平振動吸収部材３６とを介して基台部３１に取り付けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＧＮＳＳ受信機を建設機械等の振動の多い車両に取り付けるための取付装置に関する。

建設機械にＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍｓ）受信機を取り付けることは、例えば特許文献１〜特許文献３に記載されているように、従来から知られている。なお、ＧＮＳＳとは、人工衛星を利用して現在位置を測定する衛星測位システムの総称であり、例えばＧＰＳ、ＧＯＬＯＮＡＳＳ、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＣＯＭＰＡＳＳなどが含まれる。
例えば、特許文献１には、ＧＮＳＳの一例としてのＧＰＳアンテナを油圧ショベルの上部旋回体のキャブの天井部に取り付ける構成が開示されている。
また、特許文献２には、ＧＮＳＳの一例としてのＧＰＳアンテナを作動油タンクの上面に取り付ける構成が開示されている。
さらに、特許文献３には、ＧＮＳＳの一例としてのＧＰＳアンテナを上部旋回体の運転席の側方から前方に延びる空調ダクトのカバー部材に取り付ける構成が開示されている。

特開２００３−８２７１０号公報特開２００３−１１２５７９号公報特開２０１０−２１６１５４号公報

なお、ロードローラやブルドーザ等の建設機材を使った施工箇所の締固めを行うことがある。
このときロードローラやブルドーザにＧＮＳＳ受信機を取り付けておき、施工箇所における転圧回数などをチェックすることにより、未転圧や過転圧の防止を図り、作業効率を上げるようにするシステムが提案されている。

しかし、建設機械にＧＮＳＳ受信機を取り付けると振動が問題となることがある。
例えば上述したように、締固めを行うロードローラやブルドーザは特に振動が激しく、従来のようにＧＮＳＳ受信機を取り付けると誤作動や破損などのおそれがあるという課題がある。

そこで本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、振動の多い建設機械に取り付けても振動の影響を受けにくく、ＧＮＳＳ受信機の破損や誤作動の防止を図れるＧＮＳＳ受信機の取付装置を提供することにある。

本発明にかかるＧＮＳＳ受信機取付装置によれば、建設機材に装着される部位である基台部と、ＧＮＳＳ受信機を装着可能な形状を有している装着部とを具備し、前記基台部は、建設機材に装着させる装着手段が設けられた底板と、底板に対して所定間隔をあけて上方に配置された基台上板とを有し、該基台上板は中央に開口部が形成されており、前記装着部は、中央にＧＮＳＳ受信機を装着する開口部が形成された装着上板と、装着上板に対して所定間隔をあけて下方に配置された底板と、装着上板と底板とを連結する鉛直部材とを有し、前記基台部の基台上板の開口部内部に位置して基台上板の開口部内で上下方向に移動可能に設けられ、前記装着上板の開口部は、ＧＮＳＳ受信機の本体部分が装着上板の内部に配置されるように形成され、前記基台部の基台上板と前記装着部の装着上板との間には、装着部の鉛直方向の振動を吸収する鉛直振動吸収部材が設けられ、前記基台部の基台上板と前記装着部の鉛直部材との間には、装着部の水平方向の振動を吸収する水平振動吸収部材が設けられていることを特徴としている。
この構成を採用することによって、鉛直方向の振動と水平方向の振動がそれぞれ吸収されるので、装着部に装着されるＧＮＳＳ受信機に建設機械からの振動を与えないようにすることができる。

また、前記装着部の底板には、ＧＮＳＳ受信機から下方に延びるアンテナを挿通させるアンテナ用穴が形成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、アンテナは基台部の内側に配置されることから、アンテナの保護を図ることができる。

本発明によれば、ＧＮＳＳ受信機を建設機械に取り付ける場合であっても、振動による悪影響を排除してＧＮＳＳ受信機の破損や誤作動の防止を図ることができる。

本発明にかかるＧＮＳＳ受信機取付装置の建設機材への取付状態を示す説明図である。図１において建設機材の正面をみたところを示す説明図である。ＧＮＳＳ受信機取付装置の第１の実施形態について上方から見た斜視図である。図３の斜視図において側方から見た斜視図である。ＧＮＳＳ受信機取付装置の第２の実施形態についての側面図である。図５の平面図である。

図１及び図２に、本実施形態にかかるＧＮＳＳ受信機取付装置を用いて、ＧＮＳＳ受信機を建設機材の一例としてのロードローラに取り付けたところを示している。
ＧＮＳＳ受信機取付装置３０は、ＧＮＳＳ受信機２０を搭載し、ロードローラ１０のボンネット上面に配置されている。
ただし、ここで示すＧＮＳＳ受信機取付装置の使用態様に限定するものではなく、ボンネット上面以外の場所に取り付けるようにしてもよいし、またロードローラ１０以外の建設機材に取り付けてもよい。

（第１の実施形態）
続いて、図３及び図４に基づいてＧＮＳＳ受信機取付装置の構成について説明する。
ＧＮＳＳ受信機取付装置３０は、建設機材に装着される部位である基台部３１と、ＧＮＳＳ受信機を装着する装着部３２とを備えている。
そして、基台部３１と装着部３２との間には、鉛直方向の振動を吸収するための鉛直振動吸収部材３４と、水平方向の振動を吸収するための水平振動吸収部材３６とが介在している。

基台部３１の構造を説明する。
基台部３１は、底板３８と、底板３８に対して所定間隔をあけて上方に配置された基台上板４０とを有している。底板３８と基台上板４０は、複数本の支柱４２によって接続されている。

底板３８は、中央に開口部３９が形成されたリング状の板材である。
底板３８の下面には、建設機材に装着させる装着手段が設けられている。本実施形態では、装着手段の一例としてマグネット４４を採用している。マグネット４４は、底板３８の下面の３か所に設けられている。３つのマグネット４４の配置位置は、互いに均等間隔をあけた位置である。
すなわち、底板３８の円の中心から見ると、各マグネット４４は互いに１２０°の間隔をあけて配置している。このようなマグネット４４の配置構成を採用することで、底板３８は建設機材に対して安定して装着される。
また、基台上板４０も、中央に開口部４５が形成されたリング状の板材である。
なお、底板３８及び基台上板４０ともに、その形状はリング状でなくてもよい。

本実施形態では、底板３８と基台上板４０を連結する支柱４２は３本であって、３か所に配置されている。具体的には、各支柱４２は、３つのマグネット４４における、隣接するマグネット４４どうしの中間位置に設けられている。すなわち、底板３８の円の中心から見ると、各支柱４２は互いに１２０°の間隔をあけて配置している。このように、複数のマグネット４４の位置と複数の支柱４２の位置が互いの中間位置にあることによって、基台部３１の重量バランスが極めて安定したものとなる。

続いて装着部３２の構造を説明する。
装着部３２は、装着上板４６と、装着上板４６に対して所定間隔をあけて下方に配置された底板４８とを有している。装着上板４６と底板４８とは複数本の支柱５０によって連結されている。装着上板４６は中央に開口部４７が形成されたリング状に形成されている。この開口部４７内にＧＮＳＳ受信機を装着する。また、底板４８は円形の平板であり、ＧＮＳＳ受信機の底面が当接する。
なお、支柱５０は装着上板４６の下面から鉛直下向きに延びるように設けられており、特許請求の範囲でいう鉛直部材が、本実施形態の支柱５０に該当する。
ただし、装着上板４６の形状はリング状でなくてもよい。

図３及び図４に示す実施形態では、装着部３２の支柱５０は、基台部３１の基台上板４０の開口部４５内部に位置するように形成されている。このため、装着部３２は基台部３１の基台上板４０の開口部４５内で上下方向に移動可能である。

また、装着部３２の装着上板４６の下面と、基台部３１の基台上板４０の上面との間には、鉛直振動吸収部材の一例であるワイヤーロープ防振器３４が複数個所に取り付けられている。
ただし、ワイヤーロープ防振器３４は、鉛直方向の振動のみを吸収するだけでなく、鉛直方向（Ｚ軸方向）以外に水平方向であるＸ軸方向及びＹ軸方向の振動吸収が可能である。さらに、ワイヤーロープ防振器３４は、振動吸収だけでなく衝撃吸収性能を有している。

ワイヤーロープ防振器３４は、上部固定バー３５と下部固定バー３７との間にらせん状に巻回された金属製ワイヤー４３を配置して構成されている。
ワイヤーロープ防振器３４の上部固定バー３５は、装着部３２の装着上板４６の下面に取り付けられ、下部固定バー３７は基台部３１の基台上板４０に取り付けられている。

また、ワイヤーロープ防振器３４は、３か所に設けられている。３つのワイヤーロープ防振器３４の配置位置は、互いに均等間隔をあけた位置である。すなわち、装着上板４６の円の中心から見ると、各ワイヤーロープ防振器３４は互いに１２０°の間隔をあけて配置している。
ただしワイヤーロープ防振器３４の設置個所は３か所に限定するものではない。

なお、鉛直振動吸収部材としては、ワイヤーロープ防振器に限定するものではない。例えば、ゴム、ビニールホース、少なくとも鉛直方向に伸縮するばね、などを採用することができる。

次に、水平振動吸収部材の説明をする。
水平振動吸収部材としては、本実施形態ではコイルばね３６を採用している。コイルばね３６は、伸縮方向が水平となるように配置され、その一端は支柱５０に取り付けられ、他端が基台部３１の基台上板４０の上面に取り付けられている。
また、本実施形態でのコイルばね３６は、互いに均等間隔をあけて３か所に設けられているが、コイルばね３６の設置個所は３か所に限定するものではない。

なお、鉛直振動吸収部材としては、コイルばねに限定するものではなく、例えば、ゴムなどを採用することができる。

このように、ＧＮＳＳ受信機を装着する装着部３２は、基台部３１に対してワイヤーロープ防振器３４によって鉛直方向の振動を吸収され、コイルばね３６によって水平方向の振動を吸収されることによって、ＧＮＳＳ受信機に対して建設機材からの振動を与えないようにできる。
本実施形態では、３つのワイヤーロープ防振器３４は、平面視した装着部３２の円の中心に対して互いに１２０°間隔をあけて配置されており、同様に３つのコイルばね３６は、平面視した装着部３２の円の中心に対して互いに１２０°間隔をあけて配置されている。このため、所定方向への振動吸収ができなくなってしまういわゆる平行ずれの問題を解決できる。

次に、装着部３２におけるＧＮＳＳ受信機の装着方法について説明する。
装着するＧＮＳＳ受信機が平面視円形状の場合、装着部３２の装着上板４６の開口部の直径は、ＧＮＳＳ受信機よりもやや小径となるように形成することでＧＮＳＳ受信機の本体部分が装着部３２の装着上板４６内部に配置されるようにする。また、ＧＮＳＳ受信機の上端部に形成されているフランジ部が、装着上板４６の上面に載置されるようにする。

さらに、装着上板４６の所定箇所には、ＧＮＳＳ受信機が周方向へ回転することを防止する回り止めを設けるとよい。本実施形態では、回り止めの例として、内側の開口部に向けて切りかかれた切込み部４９を設けている。切込み部４９の形状や大きさは、装着するＧＮＳＳ受信機の形状等に合わせて適宜変更すればよい。
また、回り止めの例としては、切込み部のように下方に凹んでいるものではなく、上方に突出する突起であってもよい。さらに、他の回り止めの例としては、ＧＮＳＳ受信機全体を覆うカバーを設け、そのカバーを装着部３２に固定することとしてもよい。

また、装着するＧＮＳＳ受信機の底面が、装着部３２の底板４８に当接するように、支柱５０の長さを設定するとよい。このように設定することによって、ＧＮＳＳ受信機が安定して装着される。
さらに、装着部３２の底板４８には、ＧＮＳＳ受信機の底面に取付用のねじ穴が形成されている場合に、ＧＮＳＳ受信機をねじ止めするためのねじ５１を設けるとよい。ねじ５１の下端部には作業者がねじを回しやすいように、表面に凹凸が形成されて作業者が把持しやすい把持部５２が設けられている。

ただし、ねじ５１を設ける場所などは、ＧＮＳＳ受信機の種類によっても異なるので、ＧＮＳＳ受信機の底面のねじ穴の位置などの構造に適宜合わせるようにするとよい。

また、装着部３２の底板４８には、ＧＮＳＳ受信機から下方に延びるアンテナ（図示せず）を挿通させるアンテナ用穴５６を形成してもよい。
このように構成すると、アンテナは、装着部３２の底板４８から下方に突出することとなる。このとき、アンテナは、基台部３１の内側に配置されることから、このような構成によりアンテナの保護を図ることができる。

（第２の実施形態）
次に、ＧＮＳＳ受信機取付装置の第２の実施形態について、図５及び図６に基づいて説明する。
なお、上述した第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

第２の実施形態における装着部３２は、平面視円形のＧＮＳＳ受信機２０（丸型）及び平面視四角形のＧＮＳＳ受信機２０（角型）の双方を装着可能としている。
すなわち、装着部３２の装着上板４６は、中央に円形に開口した開口部４７が形成されているとともに、平面視四角形状のＧＮＳＳ受信機２０の角部がはめ込まれることができるように、開口部４７の内側端面に切り欠き部５４が形成されている。このような構成であれば、平面視円形のＧＮＳＳ受信機２０又は平面視四角形状のＧＮＳＳ受信機２０のいずれであっても装着可能となる。

また、本実施形態では、水平振動吸収部材の一例であるコイルばね３６が、基台部３１の基台上板４０の下面と支柱５０との間で水平方向に伸縮自在となるように接続されている。
さらに、本実施形態では、上述した第１の実施形態と比較して、装着部３２の装着上板４６が大径であって、装着上板４６の径は基台部３１の基台上板４０とほぼ同径である。このように構成すると、ワイヤーロープ防振器（鉛直振動吸収部材）３４の設置個所を、第１の実施形態の場合よりも装着上板４６及び基台上板４０のそれぞれの外径側とすることになる。

なお、上述してきた各実施形態では、装着部３２及び基台部３１ともに平面視円形のものであった。
しかし、本発明の取付装置としては、このような形状に限定するものではなく、ＧＮＳＳ受信機の形状に合わせた他の形状であってもよい。

１０建設機械
２０ＧＮＳＳ受信機
３０ＧＮＳＳ受信機取付装置
３１基台部
３２装着部
３４鉛直振動吸収部材（ワイヤーロープ防振器）
３５上部固定バー
３６水平振動吸収部材（コイルばね）
３７下部固定バー
３８底板
３９開口部
４０基台上板
４２支柱
４３金属製ワイヤー
４４マグネット
４５開口部
４６装着上板
４７開口部
４８底板
４９切込み部
５０支柱
５１ねじ
５２把持部
５４切り欠き部
５６アンテナ用穴

Claims

建設機材に装着される部位である基台部と、
ＧＮＳＳ受信機を装着可能な形状を有している装着部とを具備し、
前記基台部は、
建設機材に装着させる装着手段が設けられた底板と、底板に対して所定間隔をあけて上方に配置された基台上板とを有し、該基台上板は中央に開口部が形成されており、
前記装着部は、
中央にＧＮＳＳ受信機を装着する開口部が形成された装着上板と、装着上板に対して所定間隔をあけて下方に配置された底板と、装着上板と底板とを連結する鉛直部材とを有し、前記基台部の基台上板の開口部内部に位置して基台上板の開口部内で上下方向に移動可能に設けられ、前記装着上板の開口部は、ＧＮＳＳ受信機の本体部分が装着上板の内部に配置されるように形成され、
前記基台部の基台上板と前記装着部の装着上板との間には、装着部の鉛直方向の振動を吸収する鉛直振動吸収部材が設けられ、
前記基台部の基台上板と前記装着部の鉛直部材との間には、装着部の水平方向の振動を吸収する水平振動吸収部材が設けられていることを特徴とするＧＮＳＳ受信機取付装置。
前記装着部の底板には、ＧＮＳＳ受信機から下方に延びるアンテナを挿通させるアンテナ用穴が形成されていることを特徴とする請求項１記載のＧＮＳＳ受信機取付装置。