JPH038977Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、旋回台駆動用減速装置の回転軸にロ
ータリエンコーダを連動連結した作業車の旋回台
回転角検出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のかかる作業車の旋回台回転角検出装置
は、第１２図に示すように、前記旋回台駆動用減
速装置１４の回転軸１５端部１５ａと、ロータリ
エンコーダ１６の被回転軸１６ａとに、ベローズ
カツプリング２７のそれらに対応する端部夫々を
ねじ２８，２８を介して回止め状態に連結する、
或いは、第１３図に示すように、クランクピン２
９ａを介して２つのクランクアーム２９Ａ，２９
Ａを回転連動させてあるクランク２９における前
記クランクアーム２９Ａ，２９Ａを夫々、対応す
る回転軸端部１５ａ及び被回転軸１６ａにねじ３
０，３０を介して回止め状態に連結することによ
つて、回転軸１５にロータリエンコーダ１６を連
動連結すべく構成されていた。また、ロータリエ
ンコーダ１６の取付けに関しては、エンコーダブ
ラケツト３２を介して旋回台駆動用減速装置１４
のケース１７に直接、剛体的に取付けられてい
た。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし乍ら、前記両従来装置のいずれによると
きも、ベローズカツプリング、クランクを両軸に
対してともにねじ止めする故に、ねじの締込み不
良等に起因して、信頼性が低いといつた欠点のみ
ならず、ベローズカツプリング、クランクを両軸
に対してともにねじ止めする上で、図示の如く、
削出し加工によつて、回転軸端部を、ロータリエ
ンコーダの細径被回転軸の径と大差のない小径に
する必要があつて、回転軸の熱処理（焼入れ）後
に削出し加工することは実質不可能であるため、
回転軸端部の小径化のための削出し加工を回転軸
の熱処理前に行なわなければならず、その結果、
回転軸の熱処理による小径回転軸端部の歪変形が
不可避で、旋回台駆動用減速装置の回転軸を介し
て旋回台の回転角を検出する形態を採用する割に
は、検出精度が低いといつた欠点がある。殊に、
前者のベローズカツプリングを用いる従来装置に
おいては、ベローズカツプリング自体が高価であ
る故に、コストアツプを招来するのみならず、ロ
ータリエンコーダを取付けたのちに、ベローズカ
ツプリングを両軸にねじ止めしなければならない
故に、組立作業性に欠けるといつた欠点がある。
それに加えて、ロータリエンコーダが旋回台駆動
用減速装置のケースに剛体的に取付けられていた
ため、このケース側の振動が直接ロータリエンコ
ーダに伝わり、エンコーダの耐久性を著しく低下
させる欠点があつた。

本考案は、かかる従来諸欠点を一掃しようとす
る点に目的を有する。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的達成のために講じた本考案による作業
車の旋回台回転角検出装置の特徴構成は前記ロー
タリエンコーダの被回転軸にクランクを設け、前
記回転軸の端面に、その径方向に延びる溝を形成
し、前記クランクの先端を前記溝内に挿入すると
共に、前記ロータリエンコーダを、防振材を介し
て前記旋回台駆動用減速装置のケースに取付けて
ある点にあり、このような特徴構成を有する本考
案の作用効果は次の通りである。

〔作用及び効果〕

つまり、被回転軸に取付けたクランクの先端
（クランクピン）を、回転軸と一体回転するよう
に回転軸の端面に直接に係合させることにより、
回転軸に被回転軸を連動連結させてあるから、組
立作業形態として、クランクを被回転軸に取付け
たのちに、ロータリエンコーダを、クランク先端
が回転軸端面に係合するように組付けるといつた
作業性の良い形態を採用することができるととも
に、両軸を連動連結する上で必要となるねじ止め
箇所を１つにすることができる。しかも、クラン
ク先端を回転軸に係合させる手段としては、第１
１図に示すように、回転軸１５の端面に、形成し
た突起２５′に被回転軸１６ａに取付けたクラン
ク２７′の先端を係合させる手段が考えられ、こ
れによる場合には、既述した従来装置と同様に、
事後の回転軸熱処理によつて突起が変形する又
は、突起の削出し加工が非常にむずかしくなると
いつた欠点がある。これに対して、本考案では、
回転軸の端面に形成した溝にクランクの先端を係
合させるのであつて、溝形成自体が突起形成のた
めの削出し加工に比較して容易で、かつ、溝自体
が突起に比較して事後の回転軸熱処理で歪変形す
ることが非常に少ないから、回転軸に被回転軸を
連動連結させるために必要となる回転軸に対する
加工を容易に、かつ、精度良く行なえる。その
上、ロータリエンコーダが防振材を介して旋回台
駆動用減速装置のケースに取付けられているの
で、このケース側の振動は防振材によつて確実に
吸収され、エンコーダ側への伝達が阻止される。

従つて、本考案によれば、組立作業性に勝れ、
しかも、回転軸と被回転軸との連動連結の信頼性
が高く、かつ、被回転軸を回転軸に精度良く連動
させ得ることと、ロータリエンコーダを旋回台駆
動用減速装置の回転軸に連動連結させて旋回台の
回転角を検出することとの相乗によつて、非常に
精度良く旋回台の回転角を検出できると共に、ロ
ータリエンコーダ側への振動伝達の阻止によつ
て、このエンコーダの耐久性を大幅に向上させ、
長年月にわたる精度良い検出を行ない得る作業車
の旋回台回転角検出装置を提供できるに至つた。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図乃至第９図に基
づいて説明する。

第２図に示す旋回型掘削作業車において、掘削
作業装置１、及び、搭乗運転部２を設けた旋回台
３の走行装置４に対する旋回操作構造を構成する
に、第３図に示すように、操作レバー５にその操
作状態を検出するポテンシヨメータ６を取付け、
そのポテンシヨメータ６からの情報に基づいて、
レバー５の操作方向に見合つた方向に、かつ、操
作量に見合つた速度で旋回台３を回転させるよう
に、旋回モータ７に対する電磁式比較制御弁８を
自動操作する第１制御器９を設けると共に、旋回
台３の回動駆動部に付設した対走行装置回転角検
出用のロータリエンコーダ１６からの回転角情報
θ、及び、ポテンシヨメータ６からの情報に基づ
いて、レバー操作を起動指令とする状態で、レバ
ー５の操作方向に見合つた方向に、かつ、予め設
定された速度変化状態で旋回台３を回転させると
共に、設定器１１により人為設定された回転角θf
で停止させるように、前記比例制御弁８を自動操
作する第２制御器１２を、マイクロコンピユータ
Ｍに組込んだ状態で設け、更に、第１、及び第２
制御器９，１２を比例制御弁８に択一的に接続切
換するための回路切換器１３を設け、もつて、第
１制御器９による人為旋回操作と、第２制御器１
２による自動旋回操作とを選択的に行なえるよう
に構成してある。

前記ロータリエンコーダ１６を備えた回転角検
出用センサー部を構成するに、第２図ないし第４
図に示すように、旋回モータ７に連動させた旋回
台駆動用ギア式減速装置１４内の１つの回転軸１
５に、ロータリエンコーダ１６を連動連結し、そ
のロータリエンコーダ１６からの検出情報値を前
述自動旋回操作のための回転角情報θとして第２
制御器１２に入力するように構成すると共に、前
記回転軸１５に取付けた１個の板状被検出回転部
材１８が、回転軸１５の回転に伴ない通過したこ
とを検出することにより回転部材１８の回転角を
検出する２つのフオトインターラプタ型補助セン
ター１９Ａ，１９Ｂを、回転部材１８の回転軌跡
上に設けてある。

前記回転軸１５にロータリエンコーダ１６を連
動連結するに、前記ロータリエンコーダ１６の被
回転軸１６ａに、クランクアーム２３ａとクラン
クピン２３ｂとから成るクランク２３の前記クラ
ンクアーム２３ａを被回転軸１６ａと一体に回転
する状態にねじ２４を介して取付けるとともに、
前記回転軸１５の端面に、前記クランク２３の先
端、つまり、クランクピン２３ｂを回転軸芯方向
から挿入させて回転軸１５と一体に回転させるよ
うに係合させる溝２５を、径方向に延び、かつ、
両端がともに回転軸１５周面に臨む状態に形成
し、もつて、溝２５とクランクピン２３ｂとの係
合により、被回転軸１６ａを回転軸１５と一体に
回転すべく連動連結してある。

前記被検出回転部材１８を回転軸１５に取付け
るに、被検出回転部材１８の一端側を折曲げ、こ
の折曲げ端部１８ａを前記溝２５に挿入係合させ
る状態に被検出回転部材１８を回転軸１５の端面
に当付け、この状態で１本のねじ２６により被検
出回転部材１８の長手方向中間部を端面に固定
し、もつて、ねじ２６と折曲げ端部１８ａの溝２
５への挿入係合により、回転軸１５と一体回転す
る状態に取付けてある。つまり、この取付け手段
によるときは、例えば、回転軸１５の端面に当付
けた被検出回転部材１８を２本のねじを介して一
体回転状態に取付ける手段に比較して、ねじが１
本不要で、被検出回転部材１８を容易に取付ける
ことができ、また、被検出回転部材１８を溶接に
て回転軸１５に取付ける手段に比較して、容易に
取付け得ることはもちろん、溶接歪みによる精度
低下がないのである。

前記ロータリエンコーダ１６を旋回台駆動用ギ
ア式減速装置１４のケース１７に取付けるに、第
８図に示すように、エンコーダ１６側のプレート
１６ｂに穿設の４個の取付孔１６ｃに外周に溝１
０ａを有する防振ゴムを一例とする防振材１０を
内嵌し、これら防振材１０に設けられた貫通孔１
０ｂに円筒状のカラー３３を挿入し、かつ、ボル
ト３４を挿入して、これらボルト３４を前記ケー
ス１７に着脱自在に取付けられたエンコーダブラ
ケツト３２の４本の取付用柱３２ａに螺着するこ
とにより、着脱自在に取付けてある。したがつ
て、前記減速装置１４のケース１７側の振動は、
前記防振材１０によつて確実に吸収され、振動の
エンコーダ１６への伝達は確実に阻止されるので
ある。

そして、それら２つの補助センサー１９Ａ，１
９Ｂからの回転角情報値とロータリエンコーダ１
６からの回転角情報値とを比較してそれらの差が
設定以上になつたかどうかを判別すると共に、差
が設定以上になるとブザー型報知装置２０，及び
マイクロコンピユータＭ内で第２制御器１２に接
続した旋回台緊急停止回路２１を自動作動させる
トラブル判定回路２２をマイクロコンピユータＭ
内に組込み、もつて、ロータリエンコーダ１６の
断線や回転軸１５とロータリエンコーダ１６との
連動不良等の電気的、及び、機械的トラブルを確
実に検出して、それらトラブルに起因した誤検出
情報の入力による旋回台３の暴走を防止し、か
つ、それらトラブルを操縦者にすみやかに認知さ
せることができるように構成してある。

前記トラブル判定回路２２における判定処理手
段について第９図により説明する。

回転部材１８の回転軌跡上でその回転位相が
180゜だけ異つた位置が夫々の通過検出位置となる
ように配置した補助センサー１９Ａ，１９Ｂから
発信される通過検出信号を判定処理サイクルの開
始信号として次の如くに順次処理をさせる。

(イ) 前回の判定処理サイクル時点、つまり、今回
の回転部材１８通過検出よりも１つ手前の通過
検出時点でロータリエンコーダ１６から発信さ
れた回転角情報θaと、今回の通過検出時点で
ロータリエンコーダ１６から発信された回転角
情報θbとの差分の絶対値Δθを算出させておく。

(ロ) 前回の通過検出と今回の通過検出とが同一の
補助センサー１９Ａ，１９Ｂで行なわれたか否
かを判別させる。

つまり、同一の補助センサーで検出されてい
るか否かを判別することにより、前回の通過検
出時点から今回の通過検出時点の間に旋回台３
が逆転操作されているか否かを判別させるので
ある。

(ハ) 前回の通過検出と今回の通過検出とが同一の
補助センサーで行なわれている場合、補助セン
サー１９Ａ，１９Ｂによる検出情報値が０であ
るとして、前記ロータリエンコーダ１６からの
検出情報の差分の絶対値Δθ（理想的には０）が
予じめ設定された最大許容誤差Δθmax₁の範囲
内であるか否かを判別させ、その最大許容誤差
Δθ_nax1よりも大であればトラブル発生と判断し
て前記報知装置２０及び緊急停止回路２１に作
動指令を発信させる。

(ニ) 前回の通過検出と今回の通過検出とが異なる
補助センサーで行なわれている場合、両補助セ
ンサー１９Ａ，１９Ｂの配置から予じめ算出さ
れる両補助センサー間の理論回転角Δθ_A

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 旋回台駆動用減速装置１４の回転軸１５にロー
   タリエンコーダ１６を連動連結した作業車におい
   て、前記ロータリエンコーダ１６の被回転軸１６
   ａにクランク２３を設け、前記回転軸１５の端面
   に、その径方向に延びる溝２５を形成し、前記ク
   ランク２３の先端を前記溝２５内に挿入すると共
   に、前記ロータリエンコーダ１６を、防振材１０
   を介して前記旋回台駆動用減速装置１４のケース
   １７に取付けてある作業車の旋回台回転角検出装
   置。