KR20050109507A

KR20050109507A - 건설기계에 있어서의 아암 각도 센서장치

Info

Publication number: KR20050109507A
Application number: KR1020057015632A
Authority: KR
Inventors: 히로시 스즈키; 히로타카 이이다; 가쿠오 시무라; 도모미 사콘쥬; 유코 스기모토; 히로아키 다다; 사토루 도다
Original assignee: 신갸타피라 미쓰비시 가부시키가이샤
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2004-02-05
Publication date: 2005-11-21
Also published as: US20060085116A1; WO2004076754A1; JP2004278288A; EP1598484A1

Abstract

붐의 앞끝단부에 아암의 기초끝단부를 전후 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 하고 있는 건설기계에 있어서, 아암의 흔들림 운동 각도를 검출하기 위한 아암 각도 센서장치를 설치하는 데에, 상기 아암 각도 센서장치의 보호를 도모함과 동시에, 비용상승을 억제한다. 아암 각도 센서장치(16)의 센서본체(23)를, 제 3 붐 측판(18L)에 개설한 센서용 설치구멍(26)에, 이 센서 설치구멍(26) 내에 센서본체(23)의 일부가 수납되는 상태로 조립하는 한편, 센서본체(23)에 아암(9)의 흔들림 운동각도를 전달하기 위한 링크부재(24)는, 제 3 붐 측판(18L)과 아암측판(20L)과의 사이에 위치하는 상태에서, 일끝단측이 센서본체(23)에 연결되고 다른 끝단측이 아암측판(20L)에 연결되는 구성으로 하였다.

Description

건설기계에 있어서의 아암 각도 센서장치{ARM ANGLE SENSOR DEVICE IN CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 유압쇼벨 등의 아암을 구비한 건설기계에 있어서의 아암 각도 센서장치의 기술 분야에 속하는 것이다.

일반적으로, 유압쇼벨 등의 건설기계에 장착되는 작업장치는, 기초끝단부가 기체에 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 붐과, 이 붐의 앞끝단부에 기초끝단부가 전후 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 아암과, 이 아암의 앞끝단부에 설치되는 패킷 등의 작업용 어태치먼트를 이용하여 구성되고 있다. 또한, 이와 같은 작업장치 중에는, 상기 붐을, 기초끝단부가 기체에 상하 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 제 1 붐과, 이 제 1 붐의 앞끝단부에 기초끝단부가 좌우 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 제 2 붐과, 이 제 2 붐의 앞끝단부에 좌우 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되고, 또한 제 1 붐에 링크로드를 통하여 연결되어 제 1 붐에 대해서 좌우방향으로 평행 이동하는 제 3 붐으로 구성하여, 아암을 좌우 방향으로 이동할 수 있도록 한 소위 오프세트형의 작업장치도 있다.

그런데, 상술한 바와 같은 작업장치를 구비한 건설기계에 있어서, 이 작업장치와 기체측에 설치되는 운전석과의 간섭회피, 작업장치에 의해 매달아 올리게 있는 매달린 짐의 하중측정, 혹은 작업의 자동화를 도모하는 경우, 기체에 대한 붐의 흔들림 운동 각도나 붐에 대한 아암의 흔들림 운동 각도의 검출이 필요해져서, 이 때문에, 붐 각도 센서장치나 아암 각도 센서장치가 작업장치에 장착된다. 이들 각도 센서장치는, 회전각 검출부 및 로터부가 내장되는 센서본체와, 이 센서본체의 로터부에 붐이나 아암의 흔들림 운동 각도를 전달하기 위한 링크부재를 구비하여 구성되지만, 상기 센서본체는, 종래, 붐의 흔들림 운동 지지축이나 아암의 흔들림 운동 지지축의 축 끝단면에 설치되고 있었다. 이 때문에, 각도 센서장치의 전체가 흔들림 운동 지지축으로부터 바깥쪽으로 돌출한 상태로 되어 있어, 이 돌출한 각도 센서장치가 주변물체에 충돌하여 파손해 버릴 우려가 있다. 특히 아암 각도센서 장치에 있어서는, 운전석으로부터 떨어져 있음과 동시에 작업에 수반하여 이동하기 때문에, 주변 물체에 충돌하는 위험성이 높아진다.

따라서, 센서본체의 설치부재의 설치면에 구멍을 형성하여, 이 구멍에 센서본체의 회전각 검출부를 매설하고, 이것에 의해 아암 각도 센서장치의 바깥쪽으로의 돌출량을 줄이도록 한 것이 있다(예를 들면, 일본 실용신안 등록 제2582832호 공보 도 1 참조.).

또한, 센서본체 및, 링크 부재를, 아암을 구성하는 좌우의 측판의 사이에 배치하고, 이것에 의해 아암 각도 센서장치의 바깥쪽으로의 돌출량을 줄이도록 한 것도 있다(예를 들면, 일본 특허 제2877716호 공보 도 6 및 도 7, 일본 특허공개 평11-200424호 공보 도 1 및 도 4 참조.).

그런데, 상기 일본 실용신안등록 제2582832호 공보의 것은, 센서본체의 로터부, 및 상기 로터부에 아암의 흔들림 운동 각도를 전달하기 위한 링크부재가 설치구멍으로부터 좌우 바깥쪽으로 돌출하는 구성이기 때문에, 링크부재가 주변물체에 충돌하여 파손되어 버릴 위험성은 여전히 남는다.

이에 대하여, 일본 특허 제2877716호 공보, 일본 특허공개 평11-200424호 공보의 것은, 링크부재가 아암을 구성하는 좌우의 측판의 사이에 배치되어 있기 때문에, 링크부재를 유효하게 보호할 수 있지만, 이러한 것에 있어서, 상기 링크부재는, 아암용 실린더의 실린더로드의 앞끝단부에 연결되어 있다. 이 때문에, 실린더로드의 앞끝단부에 링크부재를 연결하기 위한 용접 등의 가공이 필요해지지만, 이 가공은 번거롭기 때문에 비용상승의 원인이 된다고 하는 문제가 있어, 여기에 본 발명이 해결하려고 하는 과제가 있었다.

또한, 센서본체에는, 검출각도를 컨트롤러에 입력하기 위해 전기코드가 접속되지만, 상술한 일본 특허 제2877716호 공보, 일본 특허공개 평11-200424호 공보의 것에서는 센서본체가 아암측판에 설치되어 있기 때문에, 상기 전기코드를, 컨트롤러가 탑재되는 기체측으로부터 붐을 경유하여 아암까지 배선할 필요가 있다. 그리고 전기코드는, 아암의 흔들림 운동에 수반하여 늘어나거나 휘어지거나 하여 변형하게 되지만, 이 때, 전기코드가 다른 부재 등에 간섭하여 단선되거나 하는 일이 없도록 배선하지 않으면 안되고, 전기코드의 배선의 설계가 어렵다고 하는 문제도 있어, 여기에도 본 발명이 해결하려고 하는 과제가 있었다.

도 1은, 유압쇼벨의 측면도이다.

도 2는, 제 1 실시형태를 나타내는 주요부 측면도이다.

도 3은, 제 1 실시형태를 나타내는 주요부 정면도이다.

도 4는, 제 1 실시형태를 나타내는 주요부 평면도이다.

도 5(A), (B)는 센서본체의 정면도, 측면도이다.

도 6은, 센서본체의 단면도이다.

도 7은, 제 2 실시형태를 나타내는 주요부 측면도이다.

도 8은, 제 2 실시형태를 나타내는 주요부 정면도이다.

도 9(A)는 스페이서의 정면도, (B)는 (A)의 X-X 단면도이다.

본 발명은, 상기와 같은 실정을 감안하여, 이러한 문제를 해결하는 것을 목적으로 하여 창작된 것으로서, 청구항 1의 발명은, 기초끝단부가 기계체에 상하 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 붐과, 이 붐의 앞끝단부에 기초끝단부가 전후 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 아암을 구비하고, 더욱 상기 붐의 앞끝단부와 아암의 기초끝단부를, 붐을 구성하는 좌우 한 쌍의 붐측판 사이에 아암을 구성하는 좌우 한 쌍의 아암측판을 끼우도록 하여 조립되는 건설기계에 있어서, 상기 아암의 붐에 대한 흔들림 운동 각도를 검출하는 아암 각도 센서장치를, 붐의 앞끝단부에 설치되는 센서본체와, 이 센서본체에 아암의 흔들림 운동 각도를 전달하기 위한 링크부재를 이용하여 구성하는 데에, 상기 센서본체는, 좌우 어느 한 쪽의 붐측판에 개설한 설치구멍에, 이 설치구멍 내에 센서본체의 일부가 수납되는 상태로 조립되는 한편, 링크부재는, 상기 좌우 어느 한 쪽 측의 붐 측판과 상기 측의 아암측판과의 사이에 위치하는 상태로, 일끝단측이 센서본체에 연결되고 다른 끝단측이 아암측판에 연결되는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 2의 발명은, 기초끝단부가 기계체에 상하 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 제 1 붐과, 이 제 1 붐의 앞끝단부에 기초끝단부가 좌우 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 제 2 붐과, 이 제 2 붐의 앞끝단부에 기초끝단부가 좌우 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되고, 또한 제 1 붐에 링크로드를 통해 연결되어 제 1 붐에 대해서 좌우방향으로 평행 이동하는 제 3 붐과, 이 제 3 붐의 앞끝단부에 기초끝단부가 전후 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 아암을 구비하고, 더욱 상기 제 3 붐의 앞끝단부와 아암의 기초끝단부를, 제 3 붐을 구성하는 좌우 한 쌍의 제 3 붐 측판의 사이에 아암을 구성하는 좌우 한 쌍의 아암측판을 사이에 두도록 하여 조립되는 건설기계에 있어서, 상기 아암의 제 3 붐에 대한 흔들림 운동 각도를 검출하는 아암 각도 센서장치를, 제 3 붐에 설치되는 센서본체와, 이 센서본체에 아암의 흔들림 운동 각도를 전달하기 위한 링크부재를 이용하여 구성하는 데에, 상기 센서본체는, 좌우 어느 한 쪽의 제 3 붐 측판에 개설한 설치구멍에, 상기 설치구멍 내에 센서본체의 일부가 수납되는 상태로 조립되는 한편, 링크부재는, 상기 좌우 어느 한 쪽 측의 제 3 붐 측판과 상기 측의 아암측판과의 사이에 위치하는 상태에서, 일끝단측이 센서본체에 연결되고 다른 끝단측이 아암측판에 연결되는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 3의 발명은, 청구항 1 또는 2에 있어서, 센서본체는, 회전각 검출부와, 이 회전각 검출부에 아암의 흔들림 운동 각도를 전달하기 위해 링크부재에 연결되는 로터부를 갖는 한편, 이 로터부의 적어도 일부가 설치구멍으로부터 붐 측판 또는 제 3 붐 측판의 좌우 안쪽 측으로 돌출하는 상태로 조립되는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 4의 발명은, 청구항 1 또는 2에 있어서, 센서본체는, 회전각 검출부와, 이 회전각 검출부에 아암의 흔들림 운동 각도를 전달하기 위해 링크부재에 연결되는 로터부를 가지는 한편, 상기 회전각 검출부의 적어도 일부가 설치구멍으로부터 붐 측판 또는 제 3 붐 측판의 좌우 바깥쪽 측으로 돌출하는 상태로 조립되는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 5의 발명은, 청구항 3 또는 4에 있어서, 센서본체는, 이 센서본체를 붐 측판 또는 제 3 붐 측판에 설치하기 위한 설치자리를 갖는 한편, 이 설치자리와 붐 측판 또는 제 3 붐 측판과의 사이에, 로터부 또는/및 회전각 검출부의 붐 측판 또는 제 3 붐 측판으로부터의 돌출량을 조정하는 스페이서를 개재한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 1의 발명으로 하는 것에 의해, 아암 각도 센서장치는, 센서본체의 일부 및, 링크부재가, 붐 측판에 개설한 설치구멍 및 붐 측판과 아암측판과의 사이에 위치하게 되어, 좌우 바깥쪽으로 크게 돌출하는 일 없이, 아암 각도 센서장치를 유효하게 보호할 수 있음과 동시에, 링크부재의 일끝단측은 아암측판에 연결되기 때문에, 링크를 아암용 실린더의 실린더로드의 앞끝단부에 연결하는 것과 같이 용접 등의 번거로운 가공은 필요 없고, 비용의 억제에 기여할 수 있다. 게다가, 센서본체는 붐 측에 설치되는 구성이기 때문에, 아암측에 설치되는 경우와 비교하여, 센서본체에 접속되는 전기코드의 배선이 용이하다고 하는 이점도 있다.

청구항 2의 발명으로 하는 것에 의해, 아암 각도 센서장치는, 센서본체의 일부 및, 링크부재가, 제 3 붐 측판에 개설한 설치구멍 및 제 3 붐 측판과 아암측판과의 사이에 위치하게 되어, 좌우 바깥쪽으로 크게 돌출하는 일 없이, 아암 각도 센서장치를 유효하게 보호할 수 있음과 동시에, 링크부재의 일끝단측은 아암측판에 연결되기 때문에, 링크를 아암용 실린더의 실린더로드의 앞끝단부에 연결하는 것과 같이 용접 등의 번거로운 가공은 필요 없어, 비용의 억제에 기여할 수 있다. 게다가 센서본체는 제 3 붐측에 설치되는 구성이기 때문에, 아암측에 설치되는 경우와 비교하여, 센서본체에 접속되는 전기코드의 배선이 용이하다고 하는 이점도 있다.

청구항 3의 발명으로 하는 것에 의해, 로터부와 링크부재와의 연결이 용이해진다.

청구항 4의 발명으로 하는 것에 의해, 회전각 검출부로부터의 전기코드의 인출이 용이해진다.

청구항 5의 발명으로 하는 것에 의해, 로터부 또는/및 회전각 검출부의 붐측판 또는 제 3 붐측판으로부터의 돌출량을 간단하게 조정할 수 있고, 그리고, 로터부의 링크부재에 대한 위치맞춤의 조정이나, 로터부와 붐 측판 혹은 제 3 붐 측판의 좌우 안쪽 측에 배치되는 유압호스나 하네스(harness)와 간섭회피 등을, 적절히 실시할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제 1 실시형태를, 도 1∼도 6에 기초하여 설명한다. 이들 도면에 있어서, 1은 오프세트형의 유압쇼벨로서, 이 유압쇼벨(1)은, 크롤러식의 하부 주행체(2), 이 하부 주행체(2)에 선회가 자유롭게 지지되는 상부 선회체(3), 이 상부 선회체(3)에 장착되는 작업장치(4) 등의 각 부로 구성되어 있다. 또한 상기 작업장치(4)는, 기초끝단부가 상부 선회체(3)에 상하 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 제 1 붐(5), 이 제 1 붐(5)의 앞끝단부에 기초끝단부가 좌우 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 제2 붐(6), 이 제 2 붐(6)의 앞끝단부에 기초끝단부가 좌우 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되고, 또한 제 1 붐(5)에 링크로드(7)를 통하여 연결되어 제 1 붐(5)에 대해서 좌우 방향으로 평행 이동하는 제 3 붐(8), 이 제 3 붐(8)의 앞끝단부에 기초끝단부가 전후 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 아암(9), 이 아암(9)의 앞끝단부에 설치되는 패킷(10), 제 1 붐(5)을 상하 흔들림 운동하게 하기 위한 붐 실린더(11), 제 2 붐(6)을 좌우 흔들림 운동하게 하기 위한 오프세트 실린더(12), 아암(9)을 전후 흔들림 운동하게 하기 위한 아암 실린더(13), 패킷(10)을 흔들림 운동하게 하기 위한 패킷 실린더(14) 등의 부재장치로 구성되어 있는 등의 기본적 구성은 종래와 같다.

상기 유압쇼벨(1)에는, 운전자가 탑승하는 운전석(15)과 작업장치(4)와의 간섭을 회피하기 위한 간섭회피기구가 설치되어 있다. 이 간섭회피기구는, 도시하지 않지만, 제 1 붐(5)의 상부 선회체(3)에 대한 흔들림 운동 각도를 검출하는 붐 각도 센서장치, 제 2 붐(6)의 제 1 붐(6)에 대한 흔들림 운동각도를 검출하는 오프세트 각도 센서장치, 아암(9)의 제 3 붐(8)에 대한 흔들림 운동각도를 검출하는 후술의 아암 각도 센서장치(16), 붐 실린더(11), 오프세트 실린더(12), 아암 실린더(13)의 각 유압 실린더에 대해서 간섭회피용의 압유의 배급 및 정지 제어를 하기 위한 복수의 제어밸브, 상기 각 각도 센서장치로부터의 각도검출신호를 입력하고, 이 입력신호에 기초하여 제어밸브에 제어지령을 출력하기 위한 컨트롤러{이 컨트롤러는, 도시하지 않지만 상부 선회체(3)에 탑재된다} 등으로 구성된다.

또한, 상기 제 3 붐(8)의 앞끝단부와 아암(9)의 기초끝단부는, 좌우방향을 향하는 지지축(17)을 통하여 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되지만, 상기 지지축(17)은, 다음과 같이 하여 조립되고 있다.

요컨대, 제 3 붐(8)을 구성하는 좌우 한 쌍의 제 3 붐 측판(18L, 18R)에는, 지지축 끼워통함구멍(18La, 18Ra)이 개설됨과 동시에, 이 부위의 제 3 붐 측판(18L, 18R)의 좌우 안쪽 측면부에는, 링 형상의 설치대좌(19L, 19R)가 일체적으로 형성되어 있다. 한편, 아암(9)을 구성하는 좌우 한 쌍의 아암측판(20L, 20R)에는, 이들 좌우의 아암측판(20L, 20R)끼리를 연결한 상태에서 원통형상의 보스통부(21)가 일체적으로 형성되어 있지만, 이 보스통부(21)의 좌우 끝단부는, 좌우의 아암측판(20L, 20R)으로부터 좌우 바깥쪽으로 돌출하고 있다. 그리고, 상기 보스통부(21)의 좌우 양측으로 설치대좌(19L, I9R)를 위치 맞춤한 상태에서, 좌측 제 3 붐 측판(18L)의 지지축 끼워통함구멍(18La)으로부터 삽입한 지지축(17)을, 좌측 설치대좌(19L), 보스통부(21), 우측 설치대좌(19R), 우측 제 3 붐 측판(18R)의 축 끼워통함구멍(18Ra)에 차례로 끼워 통하게 하는{우측 제 3 붐 측판(18R)측으로부터 지지축(17)을 끼워 통하는 구성으로 할 수도 있다} 것에 의해, 아암(9)의 기초끝단부는 제 3 붐(8)의 앞끝단부에, 좌우 한 쌍의 제 3 붐 측판(18L, 18R)의 사이에 좌우 한 쌍의 아암측판(20L, 20R)이 끼워지는 상태로, 지지축(17)을 통하여 흔들림 운동이 자유롭게 조립되는 구성으로 되어 있다. 이 경우, 좌우 한쪽 측의 제 3 붐 측판(18L, 18R)과 상기 측의 아암측판(20L, 20R)과의 사이는, 설치대좌(19L, 19R)의 두께(D1)와, 보스통부(21)의 아암측판(20L, 20R)으로부터의 돌출량(D2)과의 합에 대략 상당하는 틈(H)을 갖고 있다. 또한, 도면 중, 22는 설치대좌(19L, 19R)와 보스통부(21)의 좌우 끝단면과의 사이에 개재되는 심이다.

한편, 아암 각도 센서장치(16)는, 상술한 바와 같이 제 3 붐(8)에 대한 아암(9)의 흔들림 운동 각도를 검출하는 것이지만, 이것은, 케이스체(23a) 내에 회전각 검출부(23X) 및 로터부(23Y)가 수납된 센서본체(23)와 이 센서본체(23)에 아암(9)의 흔들림 운동 각도를 전달하기 위해 로터부(23Y)에 연결되는 링크부재(24)로 구성된다.

상기 센서본체(23)의 케이스체(23a)는, 원통형상을 하고 있어, 도 6에 나타내는 바와 같이, 그 축방향 한쪽 절반측에 회전각 검출부(23X)가, 또한 축방향 다른 쪽 절반측에 로터부(23Y)가 각각 내장되어 있다.

회전각 검출부(23X)는, 포텐셔미터(potentiometer) 등으로 구성되는 것으로서, 얕은 바닥의 바닥이 있는 원통형상을 한 커버체(23Xa) 내에, 와이퍼(23Xb)나 와이퍼홀더(23Xc), 저항체(23Xd), 터미널(23Xe) 등이 수납되어 있다. 또한, 이 회전각 검출부(23X)에서는, 상기 회전각 검출부(23X)로 검출된 아암(9)의 흔들림 운동 각도를 컨트롤러에 입력하기 위한 전기코드(25)가 인출되어 있다.

또한, 로터부(23Y)는, 동심 형상으로 일체로 형성되는 큰 지름의 로터축부(23Ya) 및 작은 지름의 로터축(23Yb), 이들 큰 지름의 로터축부(23Ya) 및 작은 지름의 로터축부(23Yb)를 케이스체(23a)에 축회전 방향의 회전운동이 자유롭게 축받이 하는 베어링(23Yc 및, 23Yd), 오일시일(23Ye) 등을 구비하고 있다. 그리고, 상기 큰 지름의 로터축부(23Ya)의 끝단부에는, 후술하는 센서측 링크(27){링크부재(24)의 구성부품}가 일체로 회전운동하도록 연결되는 한편, 작은 지름의 로터축부(23Yb)의 끝단부에는, 상기 회전각 검출부(23X)의 와이퍼홀더(23Xc)가 일체로 회전운동하도록 연결되어 있고, 그리고, 링크부재(24)를 통하여 로터부(23Y)에 전달된 아암(9)의 흔들림 운동 각도가 회전각 검출부(23X)에 입력되는 구성으로 되어 있다.

상기 센서본체(23)는, 좌측{운전석(15)의 운전자로부터 보아 좌측. 또한, 이하의 설명에 있어서의 좌우는 운전석(15)의 운전자가 본 좌우로서, 도면에 있어서의 좌우는 아니다.)의 제 3 붐 측판(18L)에, 다음과 같이 하여 설치되어 있다.

요컨대, 좌측의 제 3 붐 측판(18L)에는, 전술한 지지축(17)에 의한 축지지부보다 조금 기초끝단측의 부위에, 센서본체(23)의 케이스체(23a)보다 큰 지름의 센서용 설치구멍(26)이 개설되어 있다. 한편, 케이스체(23a)에는, 전술한 회전각 검출부(23X)의 바깥둘레측의 부위에, 상기 센서용 설치구멍(26)보다 큰 지름의 설치자리(23b)가 일체로 형성되어 있다. 그리고 센서본체(23)는, 케이스체(23a)의 축방향 중간부가 센서용 설치구멍(26)에 끼워 넣어져, 설치자리(23b)가 좌측 제 3 붐 측판(18L)의 좌측면부에 설치 플레이트(23d)를 통하여 볼트(23c)가 멈춰지는 상태로, 좌측 제 3 붐 측판(18L)에 설치되어 있지만, 이 경우에 센서본체(23)는, 로터부(23Y)의 앞끝단측{링크부재(24)가 접속되는 측}이, 좌측 제 3 붐 측판(18L)의 우측면보다 오른쪽으로, 즉 센서용 설치구멍(26)으로부터 좌우 안쪽측으로 돌출하는 한편, 회전검출부(23X)의 대략 전체가, 좌측 제 3 붐 측판(18L)의 좌측면보다 왼쪽으로, 즉 센서용 설치구멍(26)으로부터 좌우 바깥쪽측으로 돌출하고 있는{도 6 참조. 또한, 도 6에 있어서, 제 1 실시형태에 있어서의 센서본체(23)에 대한 좌측 제 3 붐 측판(18L)의 위치를, 일점쇄선으로 나타낸다.).

한편, 링크부재(24)는, 전술한 큰 지름의 로터축부(23Ya)의 끝단부에 일체로 회전운동하도록 접속되는 센서측 링크(27)와, 일끝단측이 상기 센서측 링크(27)의 앞끝단부에 제 1 볼조인트(28)를 통하여 흔들림 운동이 자유롭게 연결되고, 또한 다른 끝단측이 좌측 아암측판(20L)에 제 2 볼조인트(29)를 통하여 흔들림 운동이 자유롭게 연결되는 아암측 링크(30)로 구성되어 있지만, 이들 센서측 링크(27) 및 아암측 링크(30)는, 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 좌측 제 3 붐 측판(18L)과 좌측 아암측판(20L)과의 사이의 틈(H)에 위치하도록 설치되어 있다. 그리고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 센서측 링크(27)와, 아암측링크(30)와, 좌측 아암측판(20L)에 있어서 제 2 볼조인트(29)의 흔들림 운동 축심과 지지축(17)의 축심을 연결하는 가상링크(31)와, 좌측 제 3 붐 측판(18L)에 있어서 지지축(17)의 축심과 센서본체(23)의 회전축의 축심을 연결하는 가상링크(32)에 의해서 평행링크기구가 형성되어 있고, 그리고, 제 3 붐(8)에 대한 아암(9)의 흔들림 운동각도가 링크부재(24)를 통하여 센서본체(23)의 로터부(23X)에 전달되는 구성으로 되어 있다.

서술과 같이 구성된 것에 있어서, 유압쇼벨(1)의 작업장치(4)에는, 제 3 붐(8)에 대한 아암(9)의 흔들림 운동 각도를 검출하기 위한 아암 각도 센서장치(16)가 장착되지만, 이 아암 각도센서장치(16)를 구성하는 센서본체(23)는, 좌측 제 3 붐 측판(18L)에 개설한 센서용 설치구멍(26)에, 로터부(23Y)의 앞끝단부측이 좌측 제 3 붐 측판(18L)으로부터 좌우 안쪽 측으로 돌출하고, 또한 회전각 검출부(23X)의 대략 전체가 좌측 제 3 붐 측판(18L)으로부터 좌우 바깥쪽 측으로 돌출하는 상태로 끼워 넣어지는 한편, 상기 센서본체(23)에 아암(9)의 흔들림 운동 각도를 전달하기 위한 링크부재(24)는, 좌측 제 3 붐 측판(18L)과 좌측 아암측판(20L)과의 사이에 위치하는 상태에서, 일끝단측{센서측 링크(27)의 기초끝단부}이 센서본체(23)에 연결되고, 다른 끝단측{아암측 링크(30)의 다른 끝단측}이 좌측 아암측판(20L)에 연결되어 있다.

이 결과, 아암 각도 센서장치(16)는, 센서본체(23)를 좌측 제 3 붐측판(18L)에 설치하기 위한 설치자리(23b), 및 이 설치자리(23b)의 안둘레측에 배치되는 회전각 검출부(23X)가 좌측 제 3 붐 측판(18L)의 좌측면으로부터 바깥쪽으로 돌출하고 있지만, 상기 회전각 검출부(23X)는 얇은 바닥 형상의 커버체(23Xa) 내에 수납된 박형의 것이기 때문에 바깥쪽으로 크게 돌출하는 일 없이, 그리고, 아암 각도 센서장치(16)의 대부분{링크부재(24)도 포함하여}이, 좌측 제 3 붐 측판(18L)에 개설된 센서용 설치구멍(26) 및 좌측 제 3 붐측판(18L)과 좌측 아암측판(20L)과의 사이에 넣어지게 되어, 센서본체(23)나 링크부재(24)가 주변물체와 충돌하여 파손되어 버리는 불편을 회피할 수 있어, 아암 각도 센서(16)를 유효하게 보호할 수 있다.

더구나 이에 대하여, 링크부재(24)를 구성하는 아암측 링크(30)는 좌측 아암측판(20L)에 연결되기 때문에, 링크를 아암용 실린더의 실린더 로드의 앞끝단부에 연결하는 것과 같이 용접 등의 번거로운 가공은 필요 없어, 비용의 억제에 기여할 수 있다.

게다가, 상기 센서본체(23)의 회전각 검출부(23X)에서는, 검출된 아암(9)의 흔들림 운동 각도를 상부 선회체(3)에 설치되는 컨트롤러에 입력할 수 있도록 전기코드(25)가 인출되지만, 상술한 바와 같이 회전각 검출부(23X)는 좌측 제 3 붐 측판(18L)의 좌측면으로부터 바깥쪽으로 돌출하고 있기 때문에, 전기코드(25)의 인출이 용이한 데다가, 상기 전기코드(25)를 상부 선회체(3)까지 배선하는 데에, 센서본체(23)가 제 3 붐(8)에 설치되어 있기 때문에 아암(9)의 흔들림 운동을 고려할 필요는 없어, 전기코드(25)의 배선의 설계가 용이하다고 하는 이점도 있다.

또한, 본 발명은 상기 제 1 실시형태에 한정되지 않는 것은 물론으로서, 도 7∼도 9에 나타내는 제 2 실시형태와 같이, 센서본체(23)의 설치자리(23b)와 좌측 제 3 붐 측판(18L)의 좌측면과의 사이에, 스페이서(33)를 개재하는 구성으로 할 수도 있다. 이와 같이 스페이서(33)를 개재하는 것에 의해, 회전 검출부(23X) 혹은 로터부(23Y)의 좌측 제 3 붐 측판(18L)으로부터의 돌출량을, 간단하게 조정할 수 있다{도 6 참조. 또한, 도 6에 있어서, 제 2 실시형태에 있어서의 센서본체(23)에 대한 좌측 제 3 붐 측판(18L) 및, 스페이서(33)의 위치를 2점쇄선으로 나타낸다.). 그리고, 상기 스페이서(33)를 이용하여 돌출량을 조정함으로써, 로터부(23Y)의 링크부재(24)에 대한 위치맞춤의 조정이나, 로터부(23Y)와 좌측 제 3 붐 측판(18L)의 좌우 안쪽 측에 배치되는 도시하지 않는 유압호스나 하네스(harness)와 간섭회피 등을, 적절히 실시할 수 있다.

또한, 이 제 2 실시형태의 것은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 아암측 링크(30)의 형상이 제 1 실시형태의 것과 다르지만, 제 1 실시형태의 경우와 같이, 센서측 링크(27), 아암측 링크(30), 및 가상링크(31, 32)에 의해서 평행링크기구가 형성되어 있다.

또한, 상기 제 2 실시형태에 있어서, 제 1 실시형태와 공통되는 것( 동일한 것)에 대해서는 동일한 부호를 붙이는 동시에, 도 1, 도 5, 도 6에 대해서는, 제 1 실시형태의 것을 공용한다.

또한 본 발명은, 간섭회피기구를 구성하는 아암 각도 센서장치뿐만이 아니라, 작업 장치로 매달아 올리는 매단 짐의 하중측정, 혹은 작업의 자동화를 도모하는 여러 가지의 목적으로 설치되는 아암 각도 센서장치에 실시할 수 있다.

더욱 또한, 본 발명은, 상기 실시형태와 같이 오프세트형의 유압쇼벨 뿐만이 아니라, 기체에 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 된 붐의 앞끝단에 아암이 전후 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 된 비오프세트형의 유압쇼벨 등, 각종의 건설기계에 실시할 수 있는 것은 물론이다.

이상과 같이, 본 발명은, 건설기계에 있어서의 아암 각도 센서장치로서 유용하고, 특히 아암을 좌우방향으로 이동할 수 있도록 한 소위 오프세트형의 작업장치를 구비한 건설기계에 이용하는데 적합하다.

Claims

기초끝단부가 기계체에 상하 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 붐과, 상기 붐의 앞끝단부에 기초끝단부가 전후 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 아암을 구비하고, 더욱 상기 붐의 앞끝단부와 아암의 기초끝단부를, 붐을 구성하는 좌우 한 쌍의 붐 측판 사이에 아암을 구성하는 좌우 한 쌍의 아암측판을 끼우도록 하여 조립되는 건설기계에 있어서, 상기 아암의 붐에 대한 흔들림 운동 각도를 검출하는 아암 각도 센서장치를, 붐의 앞끝단부에 설치되는 센서본체와, 이 센서본체에 아암의 흔들림 운동 각도를 전달하기 위한 링크부재를 이용하여 구성하는 데에, 상기 센서본체는, 좌우 어느 한 쪽의 붐 측판에 개설한 설치구멍에, 이 부착구멍 내에 센서본체의 일부가 수납되는 상태로 조립되는 한편, 링크부재는, 상기 좌우 어느 한 쪽 측의 붐 측판과 상기 측의 아암측판과의 사이에 위치하는 상태에서, 일끝단측이 센서본체에 연결되고 다른 끝단측이 아암측판에 연결되는 것을 특징으로 하는 건설기계에 있어서의 아암 각도 센서장치.
기초끝단부가 기계체에 상하 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 제 1 붐과, 이 제 1 붐의 앞끝단부에 기초끝단부가 좌우 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 제 2 붐과, 이 제 2 붐의 앞끝단부에 기초끝단부가 좌우 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되고, 또한 제 1 붐에 링크로드를 통해 연결되어 제 1 붐에 대해서 좌우방향으로 평행 이동하는 제 3 붐과, 이 제 3 붐의 앞끝단부에 기초끝단부가 전후 흔들림 운동이 자유롭게 축받이 되는 아암을 구비하고, 더욱 상기 제 3 붐의 앞끝단부와 아암의 기초끝단부를, 제 3 붐을 구성하는 좌우 한 쌍의 제 3 붐 측판의 사이에 아암을 구성하는 좌우 한 쌍의 아암측판을 사이에 두도록 하여 조립되는 건설기계에 있어서, 상기 아암의 제 3 붐에 대한 흔들림 운동 각도를 검출하는 아암 각도 센서장치를, 제 3 붐에 설치되는 센서본체와, 이 센서본체에 아암의 흔들림 운동 각도를 전달하기 위한 링크부재를 이용하여 구성하는 데에, 상기 센서본체는, 좌우 어느 한 쪽의 제 3 붐 측판에 개설한 설치구멍에, 이 설치구멍 내에 센서본체의 일부가 수납되는 상태로 조립되는 한편, 링크부재는, 상기 좌우 어느 한 쪽 측의 제 3 붐 측판과 상기 측의 아암측판과의 사이에 위치하는 상태에서, 일끝단측이 센서본체에 연결되고 다른 끝단측이 아암측판에 연결되는 것을 특징으로 하는 건설기계에 있어서의 아암 각도 센서장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 센서본체는, 회전각 검출부와, 상기 회전각 검출부에 아암의 흔들림 운동 각도를 전달하기 위해 링크부재에 연결되는 로터부를 갖는 한편, 상기 로터부의 적어도 일부가 설치구멍으로부터 붐 측판 또는 제 3 붐 측판의 좌우 안쪽 측으로 돌출하는 상태로 조립되는 것을 특징으로 하는 건설기계에 있어서의 아암 각도 센서장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 센서본체는, 회전각 검출부와, 상기 회전각 검출부에 아암의 흔들림 운동 각도를 전달하기 위해 링크부재에 연결되는 로터부를 가지는 한편, 상기 회전각 검출부의 적어도 일부가 설치구멍으로부터 붐 측판 또는 제 3 붐 측판의 좌우 바깥쪽 측으로 돌출하는 상태로 조립되는 것을 특징으로 하는 건설기계에 있어서의 아암 각도 센서장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 센서본체는, 이 센서본체를 붐 측판 또는 제 3 붐 측판에 설치하기 위한 설치자리를 갖는 한편, 상기 설치자리와 붐 측판 또는 제 3 붐 측판과의 사이에, 로터부 또는/및 회전각 검출부의 붐 측판 또는 제 3 붐측판으로부터의 돌출량을 조정하는 스페이서를 개재한 것을 특징으로 하는 건설기계에 있어서의 아암 각도 센서장치.