JP7214618B2 - 位置検出装置及び産業機械 - Google Patents
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特許文献1に開示された作業機は、機体の前部に設けられた支持ブラケット(固定側部材)にスイングブラケット(可動部材)を上下方向に延伸する軸心回りに回動可能に支持し、スイングブラケットに、ブーム、アーム、バケットを有する作業装置が取り付けられており、スイングブラケットの支持ブラケットに対するスイング軸回りの回転角度(スイング角)を検出するポテンショメータからなるセンサを備えている。
上記位置検出装置としては、必ずしもスイング角度を数値で検出する必要はなく、スイングブラケットが正面位置にあることを検出できればよいので、支持ブラケットとスイングブラケットとの一方に被検体を設け、他方に被検体を検出する非接触センサを用いることが考えられる。しかしながら、その場合、非接触センサの検出範囲が広いと、スイングブラケットが正面位置にあるか否かの判定の精度が低下する。
図1は、本実施形態に係る産業機械の一例である作業機1の概略側面図である。図2は、作業機1の概略平面図である。本実施形態では、作業機1として旋回作業機であるバックホーが例示されている。
図1に示すように、作業機1は、走行体1Aと、走行体1Aに装備された作業装置4とを備えている。走行体1Aは、走行装置3と、走行装置3に搭載された機体(旋回台)2とを有している。機体2には、キャビン5と、キャビン5の室内に配置された運転席6とが搭載されている。
図1、図2に示すように、走行装置3の前部には、ドーザ装置7が装着されている。ドーザ装置7は、ブレード(排土板)7Aと、ブレード7Aの背面側に固定されたドーザアーム(被駆動部材)7Bと、ドーザアーム7Bを上下動させるドーザシリンダ(油圧シリンダ)7Cとを有している。ドーザアーム7Bは、後部が走行装置3のフレームに上下動可能に枢支されている。ドーザシリンダ7Cは、ドーザアーム7Bの中途部と走行装置3のフレームとにわたって設けられ、伸縮することによりドーザアーム7B(ブレード7A)を昇降(上げ下げ)させることができる。具体的には、ドーザシリンダ7Cは、伸長することによりドーザアーム7Bが上げ操作され、収縮することによりドーザアーム7Bが下げ操作される。
図1に示すように、作業装置4は、ブーム装置30と、アーム装置40と、作業具装置50とを有している。ブーム装置30は、ブーム31と、ブームシリンダ32とを有している。ブーム31は、基部がスイングブラケット21の上部に機体幅方向K2に延伸する横軸35を介して揺動可能(回動自在)に支持されている。ブームシリンダ32は、伸縮可能な油圧シリンダによって構成され、スイングブラケット21とブーム31の中途部とにわたって設けられており、伸縮することによりブーム31を揺動させる。
作業具装置50は、作業具としてのバケット51と、作業具シリンダとしてのバケットシリンダ52とを有している。バケット51は、枢軸57を介してアーム41の先端部に揺動自在に支持されている。バケットシリンダ52は、伸縮可能な油圧シリンダによって構成され、バケット51とアーム41の先端部との間に設けたリンク機構53とアーム41の基部とにわたって設けられており、伸縮することによりバケット51を揺動させる。
図6Aに示すように、上スイング軸112Aの上部は、上壁114Aから上方に突出しており、該突出部分に取付板116が固定されている。図4に示すように、取付板116は、上壁114Aにボルト117によって固定されている。したがって、上スイング軸112Aは、スイング軸心X2回りにスイングブラケット21と一体回動する。
図3、図5、図6Aに示すように、非接触センサ122は、スイングブラケット21が正面位置119にあるときに、被検体121の上方に位置するように配置されている。詳しくは、非接触センサ122は、スイングブラケット21が正面位置119にあるときに、検出面122aの機体幅方向K2の中央が被検体121の機体幅方向K2の中央に一致するように被検体121の上方に配置される。
本実施形態では、被検体121は、丸棒によって形成されているので、被検面121aは、相対移動方向K3の中央CLから両端部121b,121cに向かうにつれて検出面122aから遠ざかる方向K8に移行するように傾斜する湾曲面(円弧面)に形成されている。
非接触センサ122の検出領域E1が被検体121から矢印K5方向に外れている位置から、スイングブラケット21を正面位置119へ向けて揺動させると、非接触センサ122は矢印K7方向に移動する。そして、被検体121が平鋼121Bの場合は、外郭線R1がY1位置にくるまで非接触センサ122が移動すると平鋼121Bを検出し、被検体121が丸棒121Aの場合は、外郭線R1がY2位置にくるまで非接触センサ122が移動すると丸棒121Aを検出する。
本実施形態では、被検体121は、丸棒121Aによって形成されているが、これに限定されることはない。例えば、被検体121は、平板を曲げ加工することにより、被検面121aが検出面122aに向けて凸となる湾曲形状になるように形成されたものであってもよい。また、被検面121aの相対移動方向K3の中央CL側は、平坦に形成されていてもよい。即ち、少なくとも被検面121aの端部側領域121d,121eが、被検面121aの相対移動方向K3の端部121b、121cに向かうにつれて検出面122aから遠ざかる方向K8に移行する形状であればよい。また、端部側領域121d,121eの形状としては、必ずしも湾曲状でなくてもよく、平坦状であってもよい。また、被検体121をスイングブラケット21に取り付け、非接触センサ122を支持ブラケット20に取り付けてもよい。また、検出装置120は、スイングブラケット21が正面位置119にあるか否かを判定するものでなくてもよい。即ち、固定側部材に対して相対移動する可動部材を有し、固定側部材と可動部材との一方に被検体121を設けると共に他方に非接触センサ122を設け、非接触センサ122が被検体121を検出することで可動部材が所定位置にあることを検出するものであればよい。
また、被検面121aは、相対移動方向K3の中央から両端部121b,121cに向かうにつれて検出面122aから遠ざかる方向K8に移行するように傾斜する湾曲面に形成されていてもよい。
この構成によれば、被検面121aの相対移動方向K3の端部121b,121cに向かうにつれて検出面122aから遠ざかる方向K8に移行する形状の端部側領域121d,121eを有する被検体121を容易に形成することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
20 固定側部材(支持ブラケット)
21 可動部材(スイングブラケット)
112A 枢軸
119 所定位置(正面位置)
120 検出装置(位置検出装置)
121 被検体
121A 丸棒
121a 被検面
121d 端部側領域
121b 端部
121c 端部
121e 端部側領域
122 非接触センサ
122a 検出面
K3 相対移動方向
K8 遠ざかる方向
X2 軸心(スイング軸心)
Claims (5)
- 固定側部材と、
前記固定側部材に対して枢軸回りに回動可能に支持された可動部材と、
前記固定側部材と前記可動部材との一方に設けられる被検体と、
前記固定側部材と前記可動部材との他方に設けられ、前記被検体を検出することで前記可動部材が前記枢軸回りの回動方向の所定位置にあることを検出する非接触センサと、
を備え、
前記被検体は、前記非接触センサの検出面に対応する側の面である被検面を有し、
前記非接触センサと前記被検体とは、前記可動部材が前記所定位置にあるときに前記検出面と前記被検面とが前記枢軸の軸心方向に所定の間隔を隔てて対向する位置に設けられており、
前記非接触センサは、前記検出面と対向する検出領域に前記被検体が侵入することを検出することで前記可動部材が前記所定位置にあることを検出し、
前記検出領域の前記枢軸回りの回動方向の幅が前記検出面から前記被検面に向かう方向に遠ざかるにつれて狭くなっており、
前記被検面における前記被検体と前記非接触センサとの前記枢軸回りの回動による相対移動方向の少なくとも端部側領域が、前記被検面の前記相対移動方向の端部に向かうにつれて前記検出面との前記軸心方向についての間隔が広くなる形状である位置検出装置。 - 前記被検面は、前記相対移動方向の中央から両端部に向かうにつれて前記検出面から遠ざかる方向に移行するように傾斜する湾曲面に形成されている請求項1に記載の位置検出装置。
- 前記被検体は、丸棒によって形成され、軸心が前記相対移動方向に交差する方向に配置されている請求項1又は2に記載の位置検出装置。
- 前記可動部材は、前記固定側部材に上下方向に延伸する軸心を有する枢軸回りに回動可能に支持されると共に、前記枢軸と一体回動し、
前記被検体は、前記固定側部材に取り付けられ、
前記非接触センサは、前記枢軸に取り付けられて前記被検体の上方を前記相対移動方向に移動する請求項1~3のいずれか1項に記載の位置検出装置。 - 機体と、
請求項1~4のいずれか1項に記載の位置検出装置と、
前記機体に設けられた前記固定側部材である支持ブラケットと、
前記支持ブラケットに上下方向に延伸する軸心を有する枢軸回りに回動可能に支持された前記可動部材であるスイングブラケットと、
を備え、
前記所定位置は、前記スイングブラケットが前記機体の正面側を向く位置である産業機械。
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---|---|---|---|---|
JP2002081091A (ja) | 2000-09-08 | 2002-03-22 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | 油圧ショベルのスイング角度検出装置の取付構造 |
JP2002146826A (ja) | 2000-11-09 | 2002-05-22 | Kubota Corp | バックホウ |
JP2003119832A (ja) | 2001-10-10 | 2003-04-23 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | フック付き油圧ショベル |
JP2004043168A (ja) | 2002-07-15 | 2004-02-12 | Komatsu Ltd | スイング式油圧ショベルの制御装置 |
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