建築機械中臂角度傳感器裝置的製作方法
2023-10-24 01:34:12
專利名稱：建築機械中臂角度傳感器裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於在油壓挖土機等裝有臂的建築機械中臂角度傳感器裝置的技術領域。
背景技術：
一般安裝在油壓挖土機等建築機械中的作業裝置由用基端部擺動自由地軸支承在機體上的吊臂、基端部前後擺動自由地軸支承在該吊臂的前端部的臂和安裝在該臂前端部的鏟鬥等作業用附屬裝置構成。進而，在該作業裝置中，所述吊臂由基端部上下搖動自由地軸支承在機體上的第一吊臂、基端部左右擺動自由地軸支承在該第一吊臂前端部的第二吊臂及左右擺動自由地軸支承在該第二吊臂前端部且通過連杆與第一吊臂連接相對第一吊臂沿左右方向平行移動的第三吊臂構成，還具有能使臂在左右方向上移動的所謂偏置型的作業裝置。
但是在裝有上述那樣的作業裝置的建築機械中，在防止該作業裝置和設在機體側的操縱席的幹涉、測量用作業裝置提升的起吊件的重量或實現作業自動化的情況必須檢測相對機體的吊臂的擺動角度和相對吊臂的臂的擺動角度，因此，吊臂角度傳感受器裝置和臂角度傳感受器裝置安裝在作業裝置上。這些角度傳感受器裝置具有內裝轉角檢測部和轉動部的傳感器本體和用於向該傳感器本體的轉動部傳遞吊臂和臂的擺動角度的連杆部件而構成，而上述傳感器本體在現有技術中安裝在吊臂的擺動支軸和臂的擺動支軸的軸端面上。因此，角度傳感器裝置的整體成為從擺動支軸向外突出的狀態，該突出的角度傳感器裝置可能存在與周邊的物體衝突及破損。特別在臂角度傳感器裝置中由於在從操縱席離開的同時隨著作業移動，所以與周邊物體衝突的危險性高。
因此，公開了在傳感器本體的安裝部件的安裝面上設有孔，在該孔中埋設傳感器本體的轉動角檢測部，由此使臂角度傳感器裝置的向外突出的量變少的產品(如參照實用新案登錄第2582832號公報圖1)。
另外，也公開了把傳感器本體和連杆部件配置在構成臂的左右的側板間，由此有使臂角度傳感器裝置的向外突出的量變少的產品(如參照特許第2877716號公報圖6及圖7、特開平11-200424號公報圖1及圖4)。
然而，所述實用新案登錄第2582832號公報的產品由於是傳感器本體的轉動部和用於向該轉動部傳遞臂的擺動角度的連杆部件從安裝孔向左右外方突出的結構，故依然存在與周邊的物體衝突、破損的危險性。
與此相比，在特許第2877716號公報、特開平11-200424號公報的產品由於在構成臂的左右側板之間配置連杆部件，所以可有效地保護連杆部件，但在這些產品中，上述連杆部件與臂用活塞的活塞杆的前端部連接。因此必須有用於連接連杆部件與活塞杆的前端部的焊接等加工，存在該加工麻煩且成為成本上升的原因的問題，因此是本發明要解決的課題。
進而，在傳感器本體上也可以連接向控制器輸入檢測角度的電線，在所述的特許第2877716號公報、特開平11-200424號公報的產品由於傳感器本體安裝在臂側板上，有使上述電線從搭載控制器的機體側經由吊臂到臂配線的必要。而電線會隨著臂的擺動伸長或彎曲變形，這時電線必須配線成不幹涉其它部件等且不斷線，也存在電線的配線設計困難的問題，這也是本發明要解決的課題。
發明內容
本發明是鑑於上述情況以解決上述課題為目的創造出的東西，本發明的第一方面的建築機械具有基端部上下擺動自由地軸支承在機體上的吊臂和基端部前後擺動自由地軸支承在該吊臂的前端部上的臂。進而安裝該吊臂的前端部和臂的基端部，使得在構成吊臂的左右一對吊臂側板間夾住構成臂的左右一對臂側板。當使用安裝在吊臂的前端部上的傳感器本體和用於把臂的擺動角度傳遞給該傳感器本體的連杆部件來構成用於檢測所述臂的與吊臂相對的擺動角度的臂角度傳感器裝置時，所述傳感器本體以其一部分收容於在左右任一方的吊臂側板上開設的安裝孔中的狀態，安裝在該安裝孔內，而連杆部件在位於所述左右任一方的吊臂側板和該側的臂側板之間的狀態一端側與傳感器本體連接，另一端側與臂側板連接。
本發明的第二方面的建築機械具有基端部上下搖動自由地軸支承在機體上的第一吊臂、基端部左右擺動自由地軸支承在該第一吊臂前端部的第二吊臂、基端部左右擺動自由地軸支承在該第二吊臂前端部且通過連接杆與第一吊臂連接並相對第一吊臂沿左右方向移動的第三吊臂、基端部前後擺動自由地軸支承在該第三吊臂前端部的臂。進而安裝該第三吊臂的前端部和臂的基端部，使得在構成第三吊臂的左右一對第三吊臂側板間夾住構成臂的左右一對臂側板。當由安裝在第三吊臂上的傳感器本體和用於把臂的擺動角度傳遞給該傳感器的連杆部件構成檢測所述臂的與第三吊臂相對的擺動角度的臂角度傳感器裝置時，所述傳感器本體以其一部分收容於在左右任一方的第三吊臂側板上開設的安裝孔中的狀態，安裝在該安裝孔內，而連杆部件在位於所述左右任一方側的第三吊臂側板和該側的臂側板之間的狀態一端側與傳感器本體連接，另一端側與臂側板連接。
本發明的第三方面是在第一和第二方面的建築機械中，傳感器本體具有轉動角檢測部和可以把臂的擺動角度傳遞給該轉動角檢測部的與連杆部件連接的轉動部。而該轉動部的至少一部分在從安裝孔向吊臂側板或第三吊臂側板的左右內方側突出的狀態下進行安裝。
本發明的第四方面是在第一和第二方面建築機械中，傳感器本體具有轉動角檢測部和可以把臂的擺動角度傳遞給該轉動角檢測部的與連杆部件連接的轉動部，而所述轉動角檢測部的至少一部分在從安裝孔向吊臂側板或第三吊臂側板的左右外方側突出的狀態下進行安裝。
本發明的第五方面是在第三或第四方面中，傳感器本體具有用於將該傳感器本體安裝在吊臂側板或第三吊臂側板上的安裝座，而在該安裝座與吊臂側板或第三吊臂側板之間安裝用於調整轉動部或/和轉動角檢測部從吊臂側板或第三吊臂側板的突出的突出量的襯墊。
根據發明的第一方面，臂角度傳感器裝置的傳感器本體的一部分和連杆部件會位於在吊臂側板上開設的安裝孔及吊臂側板和臂側板之間，不向左右外方突出很大，可以有效地保護臂角度傳感器裝置，同時，由於連杆部件的一端側與臂側板連接，不需要焊接等麻煩的加工連接連杆與臂用活塞的活塞杆的前端部，故可以實現降低成本。而且，由於傳感器本體是安裝在吊臂側的結構，所以與安裝在臂側的情況相比，具有與傳感器本體連接的電線配線容易的優點。
根據發明的第二方面，臂角度傳感器裝置的傳感器本體的一部分和連杆部件會位於在第三吊臂側板上開設的安裝孔及第三吊臂側板和臂側板之間，不向左右外方突出很大，可以有效地保護臂角度傳感器裝置，同時，由於連杆部件的一端側與臂側板連接，不需要焊接等麻煩的加工連接連杆與臂用活塞的活塞杆的前端部，故可以實現降低成本。而且，由於傳感器本體是安裝在第三吊臂側的結構，所以與安裝在臂側的情況相比，具有與傳感器本體連接的電線配線容易的優點。
根據發明的第三方面，轉動部和連杆部件的連接容易。
根據發明的第四方面，容易從轉動角檢測部引出電線。
根據發明的第五方面，可以簡單調整轉動部或/和轉動角檢測部從吊臂側板或第三吊臂側板突出的突出量，而且可以適當調整轉動部相對連杆部件的定位並防止轉動部和吊臂側板或第三吊臂側板配置在左右內方向的油壓管和電線束的幹涉等。
圖1是油壓挖土機的側面圖；圖2是表示第一實施方式的主要部分的側面圖；圖3是表示第一實施方式的主要部分的正面圖；圖4是表示第一實施方式的主要部分的平面圖；圖5(A)、圖5(B)是傳感器本體的正面圖、側面圖；圖6是傳感器本體的剖面圖；圖7是表示第二實施方式的主要部分的側面圖；
圖8是表示第二實施方式的主要部分的正面圖；圖9(A)是襯墊的正面圖，圖9(B)是(A)的X-X剖面圖。
具體實施例方式
下面根據圖1到圖6說明本發明的第一實施方式。在這些圖中，1是偏置型油壓挖土機，該油壓挖土機1由履帶式的下部行走體2、轉動自由地支持在該下部行走體2上的上部旋轉體3、安裝在該上部旋轉體3上的作業裝置4等各部構成。而且，該作業裝置4由基端部上下擺動自由地軸支承在上部旋轉體3上的第一吊臂5、基端部左右擺動自由地軸支承在該第一吊臂5前端部上的第二吊臂6、基端部左右擺動自由地軸支承在該第二吊臂6前端部上的通過連杆7與第一吊臂5連接相對第一吊臂5沿左右方向平行移動的第三吊臂8、基端部前後擺動自由地軸支承在該第三吊臂8前端部上的臂9、安裝在該臂9的前端部上的鏟鬥10、用於使第一吊臂5上下擺動的吊臂活塞11、用於使第二吊臂6左右擺動的偏置活塞12、用於使臂9前後擺動的臂活塞13、用於使鏟鬥10擺動的鏟鬥活塞14等部件裝置構成等的這種基本結構是人們以前所了解的。
在所述油壓挖土機1中設有用於防止操作者搭乘的操作席15與作業裝置4的幹涉的防止幹涉機構。該防止幹涉機構沒有圖示，由檢測第一吊臂5相對上部旋轉體3的擺動角度的吊臂角度傳感器裝置、檢測第二吊臂6相對第二吊臂6的擺動角度的偏移角度傳感器裝置、檢測臂9相對第三吊臂8的擺動角度的後述的臂角度傳感器裝置16、用於防止對吊臂活塞11、偏置活塞12、臂活塞13的各油壓活塞幹涉的進行壓油給排停止控制的多個控制閥、用於輸入來自所述各角度傳感器裝置的角度輸出信號，並根據該輸入信號輸出控制閥的控制指令的控制器(該控制器沒有圖示，裝在上部旋轉體3上)等構成。
即，所述第三吊臂8的前端部和臂9的基端部通過支軸17向左右方向擺動自由地被軸支承，該支軸17如下組成。
即在構成第三吊臂8的左右一對第三吊臂側板18L、18R上開設支軸插通孔18La、18Ra，同時，在該部位的第三吊臂側板18L、18R的左右內方側面部上整體形成環狀的安裝臺座19L、19R。而在構成臂9的左右一對臂側板20L、20R上整體形成在連接這些左右的臂側板20L、20R的狀態圓筒狀的軸套筒部21，該軸套筒部21的左右端部從左右的臂側板20L、20R向左右外方突出。而在該軸套筒部21的左右兩側使安裝臺座19L、19R對位的狀態通過使從左側第三吊臂側板18L的支軸插通孔18La插入的支軸17按左側安裝臺座19L、軸套筒部21、右側安裝臺座19R、右側第三吊臂側板18R的軸插通孔18Ra順次插通(也可以作成從右側第三吊臂側板18R側插通支軸17的結構)，使臂9的基端部在第三吊臂8的前端部上，在左右一對第三吊臂側板18L、18R之間夾有左右一對臂側板20L、20R的狀態形成通過支軸17擺動自由地安裝的結構。此時，左右一側的第三吊臂側板18L、18R和該側的臂側板20L、20R之間存在大致相當於安裝臺座19L、19R的厚度D1和從軸套筒部21的臂側板20L、20R的突出量D2之和的間隙H。另外，圖中22是在安裝臺座19L、19R和軸套筒部21的左右端面之間安裝的墊片。
另外，臂角度傳感器裝置16如上所述，是檢測相對第三吊臂8的臂9的擺動角度的裝置，該裝置由箱體23a中的轉動角檢測部23X及放置轉動部23Y的傳感器本體23、可以向該傳感器本體23傳遞臂9的擺動角度的與轉動部23Y連接的連杆部件24構成。
所述傳感器本體23的箱體23a作成圓筒形，如圖6所示，分別在其軸方向的一半側裝有轉動角檢測部23X；在軸方向的另一半側裝有轉動部23Y。
轉動角檢測部23X是由電位計等構成的，在作成淺底的有底筒狀的殼體23Xa內放置電位計遊標23Xb和電位計遊標夾23Xc、電阻器23Xd、接頭23Xe等。進而，從該轉動角檢測部23X引出用於把由該轉動角檢測部23X檢測的臂9的擺動角度輸入控制器的電線25。
轉動部23Y裝有同芯狀整體形成的大徑轉動部軸部23Ya和小徑轉動部軸部23Yb，使這些大徑轉動部軸部23Ya和小徑轉動部軸部23Yb在軸轉動方向迴轉自由地軸支承在箱體23a上的一對軸承23Yc和23Yd和油封23Ye等。而在所述大徑轉動部軸部23Ya的端部整體地轉動連接後述的傳感器側連杆27(構成連杆部件24的部件)，另一方面，在小徑轉動部軸部23Yb的端部整體轉動連接所述轉動角檢測部23X的滑動片夾23Xc，因而，形成通過連杆部件24傳遞給轉動部23Y的臂9的擺動角度輸入轉動角檢測部23X的結構。
所述傳感器本體23左側(從操作席15的操作員看的左側，另外在以下說明中的左右是從操作席15的操作員看的左右，不是圖面中的左右。)的第三吊臂側板18L如下安裝。
即在左側的第三吊臂側板18L上，在稍靠由上述的支軸17的軸支部的基端側的部位上開設比傳感器本體23的箱體23a還大的大徑的傳感器用安裝孔26。而在箱體23a中，在所述轉動角檢測部23X的外周側的部位上整體形成比所述傳感器用安裝孔26徑還大的安裝座23b。之後，傳感器本體23在箱體23a的軸方向中間部嵌入傳感器用安裝孔26，安裝座23b通過安裝在左側第三吊臂側板18L的左側面部的板23d用螺栓23c固定的狀態下安裝在左側第三吊臂側板18L上，這種情況傳感器本體23轉動部23Y的前端側(連接連杆部件24的一側)比左側第三吊臂側板18L的右側面更靠右方，即從傳感器用安裝孔26向左右內方側突出；另一方面，轉動檢測部23X的大致整體比左側第三吊臂側板18L的左側面更靠左方，即從傳感器用安裝孔26向左右外方側突出(參照圖6。另外，在圖6中用點劃線表示第一實施方式中相對傳感器本體23的左側第三吊臂側板18L的位置。)。
另一方面，連杆部件24由在所述的大徑轉動部軸部23Ya的端部整體轉動連接的傳感器側連杆27和一端側通過第一球關節28與該傳感器側連杆27的前端部擺動自由地連接且另一側通過第二球關節29與左側臂側板20L擺動自由地連接的臂側連杆30構成，這些傳感器側連杆27和臂側連杆30如圖3、圖4所示位於安裝成左側第三吊臂側板18L和左側臂側板20L之間的間隙H。之後，如圖2所示，用上述傳感器側連杆27、臂側連杆30、在左側臂側板20L連結第二球關節29的擺動軸芯和支軸17的軸芯的假想連杆31、在左側第三吊臂側板18L連結支軸17的軸芯和傳感器本體23迴轉軸的軸芯的假想連杆32形成平行連杆機構，而且成為通過連杆部件24把相對第三吊臂8的臂9的擺動角度傳達到傳感器本體23的轉動部23X的結構。
在如上述構成的裝置中，油壓挖土機1的作業裝置4裝有用於檢測相對第三吊臂8的臂9的擺動角度的臂角度傳感器裝置16，構成該臂角度傳感器裝置16的傳感器本體23在左側第三吊臂側板18L上開設的傳感器用安裝孔26中，轉動部23Y的前端側從左側第三吊臂側板18L向左右內方側突出，另外，轉動角檢測部23X的大致全體在從左側第三吊臂側板18L向左右外方側突出的狀態下嵌入，而用於把臂9的擺動角度傳給上述傳感器本體23的連杆部件24在位於左側第三吊臂側板18L和左側臂側板20L之間的狀態一端側(傳感器側連杆27的基端側)與傳感器本體23連接，另一端側(臂側連杆30的另一端側)與左側臂側板20L連接。
結果，臂角度傳感器裝置16用於把傳感器本體23安裝在左側第三吊臂側板18L上的安裝座23b及配置在該安裝座23b的內周側的轉動角檢測部23X雖然從左側第三吊臂側板18L的左側面向外方突出，但是，由於該轉動角檢測部23X是放置在淺底狀的殼體23Xa內的薄型物品，所以沒有向外方突出很大，而且，臂角度傳感器裝置16的大部分(包含連杆部件24)會放置在左側第三吊臂側板18L上開設的傳感器用安裝孔26及左側第三吊臂側板18L和左側臂側板20L之間，可以防止傳感器本體23和連杆部件24等與周邊物體衝突而損壞麻煩，能有效地保護臂角度傳感器裝置16。
而且在該裝置中由於構成連杆部件24的臂側連杆30與左側臂側板20L連接，不需要焊接等麻煩的加工連接連杆與臂用活塞的活塞杆的前端部，故可以實現降低成本。。
進而，從所述傳感器本體23的轉動角檢測部23X引出可以把檢測出的臂9的擺動角度輸入設在上部迴轉體3上的控制器的電線25，但由於轉動角檢測部23X如上所述從左側第三吊臂側板18L的左側面向外方突出，所以容易引出電線25，且當該電線25配線到上部迴轉體3上時，不必考慮因傳感器本體23安裝在第三吊臂8上臂9的擺動，存在容易設計電線25的配線的優點。
本發明當然不限於上述第一實施方式，如圖7～圖9所示的第二實施方式，也可以作成在傳感器本體23的安裝座23b和左側第三吊臂側板18L的左側面間安裝襯墊33的結構。通過安裝這樣的襯墊33，可以簡單地調整從轉動檢測部23X或轉動部23Y的左側第三吊臂側板18L的突出量(參照圖6。另外，在圖6中用雙點劃線表示第二實施方式中的相對傳感器本體23左側第三吊臂側板18L及襯墊33的位置。)。而通過用該襯墊33調整突出量，可以適當調整轉動部23Y與連杆部件24定位和防止轉動部23Y和左側第三吊臂側板18L的左右內側方向配置的沒有圖示的油壓管及電線束等的幹涉等。
該第二實施方式的裝置如圖7所示臂側連杆30的形狀與第一實施方式的不同，但與第一實施方式的情況一樣，由傳感器側連杆27、臂側連杆30及假想連杆31、32形成平行連杆機構。
在上述第二實施方式中對與第一實施方式相同的部件(同一部件)賦予同一符號，同時，對於圖1、圖5和圖6共用第一實施方式的部件。
進而，本發明不僅是構成幹涉防止機構的臂角度傳感器裝置，還可以在用作業裝置起吊的起吊重物的載荷測定或按謀求作業自動化的各種目的而設置的角度傳感器裝置中實施。
進一步，本發明不僅在如上述實施方式的偏置型油壓挖土機上，在臂前後擺動自由地軸支承於在機體上擺動自由地軸支承的臂的前端部上的非偏置型油壓挖土機等各種建築機械中當然也可以實施。
產業上利用的可能性如上所述，本發明作為建築機械中的臂角度傳感器裝置是有用的，特別適合用於裝有可以使臂在左右方向上移動的所謂偏置型的作業裝置的建築機械。
權利要求
1.一種建築機械中的臂角度傳感器裝置，所述建築機械具有基端部上下擺動自由地軸支承在機體上的吊臂和基端部前後擺動自由地軸支承在該吊臂的前端部上的臂，進而，安裝該吊臂的前端部和臂的基端部，使得在構成吊臂的左右一對吊臂側板間夾住構成臂的左右一對臂側板，其特徵在於，當由安裝在吊臂的前端部上的傳感器本體和用於把臂的擺動角度傳遞給該傳感器本體的連杆部件構成檢測所述臂的與吊臂相對擺動角度的臂角度傳感器裝置時，所述傳感器本體以其一部分收容於在左右任一方的吊臂側板上開設的安裝孔中的狀態，安裝在該安裝孔內，而連杆部件在位於所述左右任一方的吊臂側板和該側的臂側板之間的狀態，一端側與傳感器本體連接，另一端側與臂側板連接。
2.一種建築機械中的臂角度傳感器裝置，所述建築機械具有基端部上下搖動自由地軸支承在機體上的第一吊臂、基端部左右擺動自由地軸支承在該第一吊臂前端部的第二吊臂、基端部左右擺動自由地軸支承在該第二吊臂前端部且通過連杆與第一吊臂連接並相對第一吊臂沿左右方向移動的第三吊臂、基端部前後擺動自由地軸支承在該第三吊臂前端部的臂，其進而構成安裝該第三吊臂的前端部和臂的基端部，使得在構成第三吊臂的左右一對第三吊臂側板間夾住構成臂的左右一對臂側板，其特徵在於，當由安裝在第三吊臂上的傳感器本體和用於把臂的擺動角度傳遞給該傳感器本體的連杆部件構成檢測所述臂的與第三吊臂相對的擺動角度的臂角度傳感器裝置時，所述傳感器本體以其一部分收容於在左右任一方的第三吊臂側板上開設的安裝孔中的狀態，安裝在該安裝孔內，而連杆部件在位於所述左右任一方側的第三吊臂側板和該側的臂側板之間的狀態，一端側與傳感器本體連接，另一端側與臂側板連接。
3.如權利要求1或2所述的建築機械中的臂角度傳感器裝置，其特徵在於，傳感器本體具有轉動角檢測部、可以把臂的擺動角度傳遞給該轉動角檢測部的並與連杆部件連接的轉動部，而該轉動部的至少一部分在從安裝孔向吊臂側板或第三吊臂側板的左右內方側突出的狀態下進行安裝。
4.如權利要求1或2所述的建築機械中的臂角度傳感器裝置，其特徵在於，傳感器本體具有轉動角檢測部、可以把臂的擺動角度傳遞給該轉動角檢測部的並與連杆部件連接的轉動部，而所述轉動角檢測部的至少一部分在從安裝孔向吊臂側板或第三吊臂側板的左右外方側突出的狀態下進行安裝。
5.如權利要求3或4所述的建築機械中的臂角度傳感器裝置，其特徵在於，傳感器本體具有用於將該傳感器本體安裝在吊臂側板或第三吊臂側板上的安裝座，而在該安裝座與吊臂側板或第三吊臂側板之間安裝用於調整轉動部或/和轉動角檢測部從吊臂側板或第三吊臂側板突出的突出量的襯墊。
全文摘要
一種建築機械，其構成臂的基端部前後擺動自由地軸支在吊臂的前端部上。通過設置用於檢測臂的擺動角度的臂角度傳感器裝置可實現保護該臂角度傳感器裝置並可降低成本。把臂角度傳感器裝置(16)的傳感器本體(23)以傳感器本體(23)的一部分收納在該傳感器用安裝孔(26)的狀態安裝在設於第三吊臂側板(18L)的傳感器用安裝孔(26)。另外，用於把臂(9)的擺動角度傳遞給傳感器本體(23)的連杆部件(24)構成在位於第三吊臂側板(18L)和臂側板(20L)之間的狀態一端側與傳感器本體(23)連接而另一端側與臂側板(20L)連接。
文檔編號E02F9/26GK1748062SQ200480003438
公開日2006年3月15日 申請日期2004年2月5日 優先權日2003年2月26日
發明者鈴木裕, 飯田浩隆, 志村學央, 左近充智己, 杉本優子, 多田宏明, 戶田智 申請人:新卡特彼勒三菱株式會社