JPS6241204Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、油圧シヨベルのブームとアームとの
相対角度を検出する角度検出器と、アームとバケ
ツトとの相対角度を検出する角度検出器の取付装
置に関するものである。

油圧シヨベルは、油圧シヨベル本体に俯仰動自
在にに取付けられたブームと、このブームに揺動
自在に取付けられたアームと、このアームに回動
自在に取付けられたバケツトとで構成されたフロ
ント機構を有する。油圧シヨベルによる作業は、
これらブーム，アーム，バケツトをそれぞれブー
ムシリンダ、アームシリンダ、バケツトシリンダ
により個々に駆動して行うものであるので、作業
の内容によつては、ブーム，アーム，バケツトの
操作は非常に複雑なものとなる。この複雑さを避
け、操作を出来るだけ簡単に行えるようにするた
め、又は、作業を自動的に行うようにするため、
種々の装置が用いられている。このような装置と
しては、例えば、バケツトに取込んだ土砂等をダ
ンプ車に自動的に積載するための自動ダンプ積込
制御装置、フロント機構の状態を運転席でモニタ
することができるようにしたフロント姿勢表示装
置、定められた軌跡で堀削ができるようにブー
ム，アーム，バケツトを適切に駆動する堀削軌跡
制御装置等がある。

このような制御装置、表示装置を使用する場合
において、油圧シヨベル本体とブームとの相対角
度、ブームとアームとの相対角度、アームとバケ
ツトとの相対角度を検出することは制御装置、表
示装置を作動させるために不可欠のことである。

従来、このような相対角度を検出するために角
度検出器が用いられており、この角度検出器はフ
ロント機構の各個所に第１図に示されるように取
付けられていた。

第１図で１は、運転席やエンジン等を塔載した
油圧シヨベル本体、２はフロント機構である。フ
ロント機構２はブーム３、アーム４、バケツト５
で構成されている。ブーム３は油圧シヨベル本体
１にピンにより取付けられ、ブームシリンダ６に
より俯仰動される。アーム４はブーム３の先端部
分にピンにより取付けられ、アームシリンダ７に
より揺動される。バケツト５はアームの先端部分
にピンにより取付けられ、バケツトシリンダ８に
より回動される。

９は油圧シヨベル本体１とブーム３との相対角
度を検出するブーム角度検出器、１０はブーム３
とアーム４との相対角度を検出する第１の角度検
出器、又、１１はアーム４とバケツト５との相対
角度を検出する第２の角度検出器である。各角度
検出器９，１０，１１は例えば抵抗を設けた固定
部と、この抵抗上を摺動する接触子を取付けた回
動軸を有する回動部とで構成され、前記レバーの
回動に応じた接触子の位置、即ち回動角度に応じ
た電圧を出力信号として発生するような構造とな
つており、この出力信号は前述の制御装置に取込
まれることとなる。

ブーム角度検出器９は油圧シヨベル本体１とブ
ーム３とを結合するピン（油圧シヨベル本体１に
固定されている。）の先端部に、第１の角度検出
器１０はブーム３とアーム４とを結合するピン
（ブーム３に固定されている。）の先端部に、又、
第２の角度検出器１１はアーム４とバケツト５と
を結合するピン（アーム４に固定されている。）
の先端部にそれぞれその固定部が取付けられ、各
角度検出器９，１０，１１の回転軸をそれぞれブ
ーム，アーム，バケツトに回転可能に取付けられ
たレバーに固定することにより各相対角度を検出
するようにしていた。

このように、従来、各角度検出器９，１０，１
１の固定部は各ピンの先端部に取付けられていた
ので、横方向へ突出することとなり、特にブーム
３とアーム４とを結合するピンに取付けられてい
る第１の角度検出器と、アーム４とバケツト５と
を結合するピンに取付けられている第２の角度検
出器は、作業中に土砂や岩石等が衝突して破壊さ
れるおそれがあり、又、堀削時に障害となるとい
う欠点があつた。

本考案の目的は、上記の欠点を除き、ブームと
アームとの相対角度を検出する第１の角度検出器
と、アームとバケツトとの相対角度を検出する第
２の角度検出器が、作業中に土砂や岩石等で破壊
されるおそれがなく、又、堀削時の障害になるこ
ともなく、さらに角度検出器の取付位置が自由に
変えられるようにした角度検出器取付装置を提供
するにある。

この目的を達成するため、本考案は、ブームと
アームとの相対角度を検出する第１の角度検出器
をブームの下面に取付け、ブームとアームとの相
対角度の変化により作動するリンク機構を、この
第１の角度検出器と結合させ、又、アームとバケ
ツトとの相対角度を検出する第２の角度検出器を
アームの下面に取付け、アームとバケツトとの相
対角度の変化により作動するリンク機構を、この
第２の角度検出器と結合させて角度検出器取付装
置を構成したものである。

以下、本考案を第２図に示す実施例に基づいて
説明する。

第２図に示す実施例において、第１図のものと
同一部材には同一符号を付しその部材の説明を省
略する。この実施例においては、ブーム３とアー
ム４との相対角度を検出するための第１の角度検
出器１０は、図示のように取付体１０ａによりブ
ーム３の下面に取付けられており、又、アーム４
とバケツト５との相対角度を検出するための第２
の角度検出器１１は、図示のように取付体１１ａ
によりアーム４の下面に取付けられている（図に
おいては、フロント機構２は巻き込まれた状態に
あるのでアーム４の下面は上を向いている。）な
お、油圧シヨベル本体１とブーム３との相対角度
を検出するブーム角度検出器９は、その取付位置
が土砂、岩石等の衝突や堀削時の障害のおそれの
ない位置であるため、従来と同様、油圧シヨベル
本体１とブーム３とを結合するピン（図の点Ｍに
位置する。）に取付けられている。

１２および１３はリンクである。リンク１２の
一端はアーム４上の点Ｊにおいてアーム４と回動
自在に結合されている。リンク１３の一端は図の
点Ｈに位置する第１の角度検出器１０の回転軸１
０ｂに固定されると共にその他端は、リンク１２
の他端と回動自在に結合されている。このリンク
１２とリンク１３との結合点は、図ではＩで示さ
れている。Ｋはブーム３とアーム４との結合点で
あり、点Ｋと点Ｊとの間隔は点Ｈと点Ｉとの間隔
に等しく、点Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋを結ぶ線分は平行四
辺形を形成している。

１４および１５はバケツト５を駆動するための
リンクである。リンク１４の一端はバケツト５上
の一点Ｅに回動自在に結合され、又、リンク１５
の一端はアーム４上の一点Ｃに回動自在に結合さ
れている。リンク１４の他端とリンク１５の他端
とは相互に回動自在に結合されている。この結合
点は図ではＤで示されている。Ｆはアーム４とバ
ケツト５との結合点である。この点Ｄにはバケツ
トシリンダ８のロツドが接続されている。

１６および１７はリンクである。リンク１６の
一端は点Ａに位置する第２の角度検出器１１の回
転軸１１ｂに固定され、又、リンク１７の一端は
リンク１５上の一点Ｌに回動自在に結合されてい
る。リンク１６の他端とリンク１７の他端とは相
互に回動自在に結合されている。この結合点は図
ではＢで示されている。Ｇはバケツト５の先端の
点を示す。

次に、この実施例においてブーム３とアーム４
との相対角度が変化した場合について、リンク１
２，１３より成るリンク機構および第１の角度検
出器の作動を、第３図を参照しながら説明する。

今、ブーム３とアーム４とが第２図に示す状態
にあるとき、∠MKFをΘとする。この状態から
作業が開始され、ブームシリンダ７が縮められて
アーム４が駆動され、点Ｆが点Ｋを中心に回動移
動して第３図に示す点F′に移つたとする。この
ときの回転角∠FKF′がδで示されている。この
アーム４の駆動により、点Ｊも点J′に移動し、リ
ンク１２が引かれるので、リンク１２とリンク１
３との結合点Ｉも点I′に移動する。このとき、リ
ンク１３は点Ｈを中心に回動することとなるの
で、第１の角度検出器１０の回転軸１０ｂも回動
する。この場合、前述のように点Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ
を結ぶ線は平行四辺形を形成しているので、∠
IHI′は角δと等しくなり、回転軸１０ｂの回動量
は角δに比例することとなる。第１の角度検出器
１０は回転軸１０ｂの回動量に応じた電気信号を
発する。このように、第１の角度検出器１０は、
その回転軸１０ｂをリンク１２，１３で成るリン
ク機構と結合しており、取付体１０ａにより外部
に突出することなくブーム３の下面に取付けられ
ているので、土砂や岩石等が衝突するおそれはな
く又、堀削時の障害にもならず、取付位置も自由
に選ぶことができる。

次に、アーム４とバケツト５との相対角度が変
化した場合について、リンク１６，１７より成る
リンク機構および第２の角度検出器の作動を、第
４図を参照しながら説明する。今、アーム４とバ
ケツト５とが第２図に示す状態にあるとき∠
KEGをξとする。この状態からバケツトシリン
ダ８が縮められてリンク１５がＣ点を中心に回動
してリンク１４が引かれ、バケツト５が点Ｆを中
心に∠GFG′＝ηだけ回動されたとする。このと
き、点Ｄは点D′に、又、点Ｅは点E′にそれぞれ
移動する。リンク１５の回動により、リンク１５
上の点Ｌも点L′に移動し、リンク１６とリンク１
７との結合点Ｂも点B′に移動する。これにより、
リンク１６は点Ａを中心に回動することとなり、
第２の角度検出器１１の回転軸１１ｂもリンク１
６と共に回動するので、第２の角度検出器１１
は、その回動量に応じた電気信号を発する。この
場合、前述の第１の角度検出器１０の場合と異な
り点Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを結ぶ線は平行四辺形ではな
いので、アーム４とバケツト１との相対角度ηと
∠BAB′とは一致せず、回転軸１１ｂの回動量は
角ηに比例しないが、予め∠BAB′と角ηとの関
係式を作つておき、これに基づいて第３の角度検
出器１１からの電気信号をマイクロコンピユータ
により演算処理するようにしておけば、アーム４
とバケツト５との相対角度を検出することができ
る。

このように、第２の角度検出器１１も第１の角
度検出器１０と同様、その回転軸１１ｂをリンク
１６，１７より成るリンク機構と結合しており、
取付体１１ａにより外部に突出することなくアー
ム４の下面に取付けられているので、土砂、岩石
等が衝突するおそれはなく又、堀削時の障害にも
ならず、取付位置も自由に選ぶことができる。

なお、第２図に示す実施例においては、リンク
１７をリンク１５上の一点Ｌにおいてリンク１５
と結合するようにしているが、リンク１７をリン
ク１４を結合するようにしてもよいし、又、バケ
ツト５と直接結合するようにしてもよい。

以上のように、本考案では、ブームとアームと
の相対角度を検出する第１の角度検出器をブーム
の下面に取付けると共にブームとアームとの相対
角度の変化により作動するリンク機構と結合し、
又、アームとバケツトとの相対角度を検出する第
２の角度検出器をアームの下面に取付けると共に
アームとバケツトとの相対角度の変化により作動
するリンク機構と結合したので、土砂や岩石等に
より第１および第２の角度検出器が破壊されるお
それはなく、又、堀削時の障害となることもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の角度検出器取付装置を備えた油
圧シヨベルの概略構成の側面図、第２図は本考案
の一実施例に係る角度検出器取付装置を備えた油
圧シヨベルの概略構成の側面図、第３図および第
４図は第２図におけるリンク機構の動作の説明図
である。 １……油圧シヨベル本体、２……フロント機
構、３……ブーム、４……アーム、５……バケツ
ト、９……ブーム角度検出器、１０……第１の角
度検出器、１０ａ……取付体、１０ｂ……回転
軸、１１……第２の角度検出器、１１ａ……取付
体、１１ｂ……回転軸、１２，１３，１６，１７
……リンク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 油圧シヨベル本体に俯仰動自在に取付けられた
   ブームと、このブームに揺動自在に取付けられた
   アームと、このアームに回動自在に取付けられた
   バケツトと、前記ブームと前記アームとの相対角
   度を検出する第１の角度検出器と、前記アームと
   前記バケツトとの相対角度を検出する第２の角度
   検出器とを備えたものにおいて、前記第１の角度
   検出器は前記ブームの下面に取付けられると共に
   その回転軸は前記ブームと前記アームとの相対角
   度の変化により作動するリンク機構と結合され、
   前記第２の角度検出器は前記アームの下面に取付
   けられると共にその回転軸は前記アームと前記バ
   ケツトとの相対角度の変化により作動するリンク
   機構と結合されていることを特徴とする油圧シヨ
   ベルの角度検出器取付装置。