JP2016098637A - 作業装置用角度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】角度センサのセンサ軸とリンク機構のリンクとの固定を安定して行うことができる作業装置用角度検出装置を提供する。【解決手段】角度センサ側リンク３９と角度センサ３２のセンサ軸３２Ａとを、第１の取付ブラケット４１と、第２の取付ブラケット４２と、ダミー軸４３と、ボルト４４，ナット４５とを用いて固定する。この場合、第１の取付ブラケット４１には、角度センサ側リンク３９が固定される。第２の取付ブラケット４２は、センサ軸３２Ａを挟んで第１の取付ブラケット４１と対面して配置される。ボルト４４，ナット４５は、第１の取付ブラケット４１と第２の取付ブラケット４２との間にセンサ軸３２Ａおよびダミー軸４３を挟持した状態で、第１の取付ブラケット４１と第２の取付ブラケット４２とを締着する。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば構造物の解体作業や土木作業等を行う作業機械の作業装置に装備され、作業装置を構成する作業腕の揺動位置の検出に好適に用いられる作業装置用角度検出装置に関する。

一般に、油圧ショベル等の作業機械は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載され該下部走行体と共に車体（本体）を構成する上部旋回体と、該上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置（フロント装置）とにより構成されている。

この場合、作業装置は、例えば、上部旋回体に左，右方向の揺動（回動）を可能に取付けられたスイングポスト、該スイングポストに上，下方向の揺動を可能に取付けられたブーム、該ブームに揺動可能に取付けられたアーム等の作業腕と、アームに揺動可能に取付けられたバケット、破砕機、カッタ、グラップル等の作業具と、これらを駆動するスイングシリンダ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ（作業具シリンダ）等のアクチュエータ（油圧シリンダ）とを備えている。

ここで、特許文献１には、作業装置のアームに角度センサを設け、該角度センサによりアームとブームとの間の相対角度を検出可能とした構成が記載されている。この場合、角度センサのセンサ軸とアームシリンダのロッドとの間には、該ロッドの動き（回転）をセンサ軸に伝達するリンク機構が設けられている。

特開平６−２２８９８９号公報（特許第３１９４６３７号公報）

ところで、角度センサのセンサ軸とリンク機構のリンクとを、例えば取付けねじを用いて直接固定すると、リンクからセンサ軸に加わる力に基づいて、取付けねじが緩むおそれがある。そして、取付けねじの緩みが進行した場合には、リンクの動きがセンサ軸に伝達されなくなり、角度の検出が不正確になるおそれがある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、角度センサのセンサ軸とリンク機構のリンクとの固定を安定して行うことができる作業装置用角度検出装置を提供することにある。

本発明による作業装置用角度検出装置は、作業装置の作業腕に取付けられ、角度検出用のセンサ軸が回転することにより角度を検出する角度センサと、前記作業腕を揺動するアクチュエータと前記角度センサのセンサ軸との間に設けられ、前記アクチュエータの動きを前記センサ軸に伝達するリンク機構とを備えてなる。

上述した課題を解決するために、本発明が採用する構成の特徴は、前記センサ軸の外周面と当接する第１の当接面を有し、前記リンク機構を構成する一のリンクが固定される第１の取付ブラケットと、前記センサ軸の外周面と当接する第２の当接面を有し、前記センサ軸を挟んで前記第１の取付ブラケットと対面して配置される第２の取付ブラケットと、前記センサ軸の軸線方向に該センサ軸と対面して配置され、該センサ軸と共に前記第１の取付ブラケットおよび前記第２の取付ブラケットに挟持されるダミー軸と、前記第１の取付ブラケットと前記第２の取付ブラケットとの間に前記センサ軸および前記ダミー軸を挟持した状態で、前記第１の取付ブラケットと前記第２の取付ブラケットとを締着する締着具とを備える構成としたことにある。

本発明の作業装置用角度検出装置によれば、角度センサのセンサ軸とリンク機構のリンクとの固定を安定して行うことができる。

実施の形態による作業装置用角度検出装置を備えた双腕型作業機械を示す斜視図である。 図１中の車体左側の作業装置を示す側面図である。 図２中の矢示（III）方向からみた作業装置用角度検出装置の正面図である。 図３中の矢示IV−IV方向からみた断面図である。 図４中の矢示（Ｖ）方向からみた斜視図である。 シリンダ取付板、アームシリンダのロッド（取付アイ）、作業装置用角度検出装置を図５と同方向からみた分解斜視図である。 センサ軸、第１の取付ブラケット、第２の取付ブラケット、ダミー軸、ボルト・ナット等を示す図６と同方向からみた分解斜視図である。 図７の反対方向からみた分解斜視図である。 アームシリンダを最伸長させた状態でのリンク機構の各リンクの位置関係を説明するための側面図である。 アームシリンダを中間の伸びとした状態でのリンク機構の各リンクの位置関係を説明するための側面図である。 アームシリンダを最縮小させた状態でのリンク機構の各リンクの位置関係を説明するための側面図である。 第１の変形例による第１の取付ブラケット、第２の取付ブラケット、ボルト・ナット等を示す図７と同方向からみた分解斜視図である。 第２の変形例による第１の取付ブラケット、第２の取付ブラケット、ボルト・ナット等を示す図７と同方向からみた分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態による作業装置用角度検出装置について、作業機械の作業装置（より具体的には、１台の車体に２台の作業装置を備えた双腕型作業機械の作業装置）の角度検出装置に適用した場合を例に挙げ、図１ないし図１１を参照しつつ詳細に説明する。

図１において、作業機械としての双腕型作業機械（双腕型油圧ショベル）１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載され該下部走行体２と共に車体（本体）を構成する上部旋回体３と、該上部旋回体３の前部側に俯仰動可能に設けられた後述の左，右の作業装置（フロント装置）１０，２０とにより構成されている。

この場合、左作業装置１０と右作業装置２０は、後述のキャブ５を挟んで左，右に離間して設けられている。双腕型作業機械１は、左作業装置１０と右作業装置２０とを別々に動作させることができるため、例えば構造物や廃棄物の解体作業に好適に用いることができる。

ここで、上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム４と、該旋回フレーム４の前部中央に設けられ運転室を画成するキャブ５と、旋回フレーム４の後端側に設けられ左，右の作業装置１０，２０との重量バランスをとるカウンタウエイト６と、該カウンタウエイト６よりも前側に位置して旋回フレーム４に搭載されたエンジン、油圧ポンプ（いずれも図示せず）等の搭載機器と、該搭載機器を覆って旋回フレーム４上に設けられた外装カバー７とを含んで構成されている。

旋回フレーム４の前部左側には、後述する左作業装置１０のスイングポスト１１を支持する左取付部８が前方に突出して設けられている。旋回フレーム４の前部右側には、後述する右作業装置２０のスイングポスト２１を支持する右取付部９が前方に突出して設けられている。

次に、上部旋回体３の前部左側に設けられた左作業装置１０、および、上部旋回体３の前部右側に設けられた右作業装置２０について説明する。ここで、左作業装置１０と右作業装置２０は、アタッチメント（作業具）の種類がカッタ１４とグラップル２４で相違する以外、同一の構成を有している。このため、以下、主として左作業装置１０について説明する。右作業装置２０の構成については、左作業装置１０と同一の構成要素に２０番台の符号（２１〜２７）を左作業装置１０と同一規則で付すことにより、その説明を簡略化する。

左作業装置１０は、旋回フレーム４の左前部側でキャブ５よりも左側となる位置に、左，右方向の揺動（回動）を可能に、かつ、上，下方向の揺動を可能に設けられている。左作業装置１０は、旋回フレーム４の左取付部８に左，右方向に揺動可能に支持されたスイングポスト１１と、基端側がスイングポスト１１に上，下方向に揺動可能に取付けられたブーム１２と、ブーム１２の先端側に揺動可能に取付けられた作業腕としてのアーム１３と、アーム１３の先端側に揺動可能に取付けられた作業具としてのカッタ１４とを備えている。

さらに、左作業装置１０は、スイングポスト１１と旋回フレーム４との間に設けられたスイングシリンダ（図示せず）と、スイングポスト１１とブーム１２との間に設けられたブームシリンダ１５と、ブーム１２とアーム１３との間に設けられたアームシリンダ１６と、アーム１３とカッタ１４との間に設けられた作業具シリンダ１７と、カッタ１４を開，閉させるカッタ開，閉シリンダ１８，１９とを備えている。

左作業装置１０は、スイングシリンダの伸縮によってスイングポスト１１を左，右方向に揺動させると共に、ブームシリンダ１５、アームシリンダ１６の伸長、縮小によってブーム１２、アーム１３を揺動させることにより、カッタ１４を所望の作業位置へと移動させる。そして、作業具シリンダ１７、カッタ開，閉シリンダ１８，１９を伸縮させることにより、例えば解体すべき構造物等をカッタ１４によって切断する構成となっている。

ここで、ブームシリンダ１５は、チューブ１５Ａに対しロッド１５Ｂが伸長、縮小することにより、スイングポスト１１に対してブーム１２を揺動する油圧シリンダとして構成されている。アクチュエータとしてのアームシリンダ１６は、チューブ１６Ａに対しロッド１６Ｂが伸長、縮小することにより、ブーム１２に対してアーム１３を揺動（回動）する油圧シリンダとして構成されている。さらに、作業具シリンダ１７も、チューブ１７Ａに対しロッド１７Ｂが伸長、縮小することにより、アーム１３に対してカッタ１４を揺動する油圧シリンダとして構成されている。

一方、ブーム１２は、板材を接合することにより閉断面構造をなす箱型構造体として形成されている。ブーム１２の長さ方向中央位置の下面側には、一対のブームシリンダ取付板１２Ａ（左側のみ図示）が左，右方向に対面して設けられている。ブームシリンダ取付板１２Ａには、ブームシリンダ１５のロッド１５Ｂの先端を枢支するためのシリンダピン１５Ｃが取付けられている。一方、ブーム１２の長さ方向中央位置の上面側には、一対のアームシリンダ取付板１２Ｂが左，右方向に対面して設けられている。アームシリンダ取付板１２Ｂには、アームシリンダ１６のチューブ１６Ａの基端を枢支するための基端側シリンダピン１６Ｃが取付けられている。

アーム１３は、板材を接合することにより閉断面構造をなす箱型構造体として形成されている。アーム１３の基端側には、一対のシリンダ取付板１３Ａ，１３Ｂが左，右方向に対面して設けられている。シリンダ取付板１３Ａ，１３Ｂには、アームシリンダ１６のロッド１６Ｂの先端を枢支するためのピンとしての先端側シリンダピン１６Ｄが取付けられている。これに加えて、シリンダ取付板１３Ａ，１３Ｂには、作業具シリンダ１７のチューブ１７Ａの基端を枢支するための基端側シリンダピン１７Ｃが取付けられている。

図６に示すように、アームシリンダ１６のロッド１６Ｂの先端は、先端側シリンダピン１６Ｄが挿通されるピン孔１６Ｅを有する取付アイ１６Ｆとなっている。一方、一対のシリンダ取付板１３Ａ，１３Ｂには、先端側シリンダピン１６Ｄを挿通するピン挿通孔１３Ａ１，１３Ｂ１が設けられている。この場合、一対のシリンダ取付板１３Ａ，１３Ｂには、環状の補強リング１３Ａ２，１３Ｂ２が溶接手段を用いて固設されており、該補強リング１３Ａ２，１３Ｂ２によりピン挿通孔１３Ａ１，１３Ｂ１の周囲を補強している。

さらに、一対のシリンダ取付板１３Ａ，１３Ｂのうちの左側のシリンダ取付板１３Ａ（図６では右側のシリンダ取付板１３Ａ）には、ねじ孔１３Ａ３が設けられている。ねじ孔１３Ａ３には、シリンダ取付板１３Ａに対して先端側シリンダピン１６Ｄを回り止めした状態で取付けるためのボルト１６Ｇが螺合されている。

一方、先端側シリンダピン１６Ｄは、左端側（図６の右端側）に固定板１６Ｈが固設されており、固定板１６Ｈには、ボルト１６Ｇを挿通する挿通孔１６Ｈ１が設けられている。先端側シリンダピン１６Ｄは、シリンダ取付板１３Ａ，１３Ｂのピン挿通孔１３Ａ１，１３Ｂ１およびロッド１６Ｂのピン孔１６Ｅに挿通した状態で、ボルト１６Ｇを用いて固定板１６Ｈをシリンダ取付板１３Ａに固定することにより、シリンダ取付板１３Ａ，１３Ｂに取付けられている。先端側シリンダピン１６Ｄには、後述するリンク機構３４を構成するロッド側リンク３５が取付けられている。

さらに、後述する角度検出装置３１の角度センサ３２は、一対のシリンダ取付板１３Ａ，１３Ｂの間、より具体的には、右側のシリンダ取付板１３Ｂの側面（左側面、内側面）に取付けられている。このために、右側のシリンダ取付板１３Ｂの側面には、角度センサ３２を取付けるための取付筒１３Ｃが溶接等の手段を用いて固設されている。取付筒１３Ｃの端面（端縁）には、周方向に離間して３個のねじ穴１３Ｃ１が設けられている。各ねじ穴１３Ｃ１には、角度センサ３２を取付筒１３Ｃに固定するためのボルト３３が螺合される。

一方、右作業装置２０は、旋回フレーム４の右前部側でキャブ５よりも右側となる位置に、左，右方向の揺動を可能に、かつ、上，下方向の揺動を可能に設けられている。右作業装置２０は、左作業装置１０と同様に、スイングポスト２１、ブーム２２、作業腕としてのアーム２３、作業具としてのグラップル２４、スイングシリンダ（図示せず）、ブームシリンダ２５、アクチュエータ（油圧シリンダ）としてのアームシリンダ２６、作業具シリンダ２７、グラップル開，閉シリンダ（図示せず）を備えて構成されている。図示は省略するが、右作業装置２０のアーム２３（シリンダ取付板２３Ａ，２３Ｂ）とアームシリンダ２６のロッド２６Ｂの先端（取付アイ２６Ｆ）との取付構造は、上述した左作業装置１０のアーム１３（シリンダ取付板２３Ａ，２３Ｂ）とアームシリンダ１６のロッド１６Ｂ（取付アイ１６Ｆ）との取付け構造と同様である。

次に、アーム１３のシリンダ取付板１３Ｂとアームシリンダ１６のロッド１６Ｂとの間に設けられた角度検出装置３１について説明する。なお、以下、左作業装置１０に設けられた角度検出装置３１について説明するが、右作業装置２０についても同様の角度検出装置（図示せず）が設けられている。

角度検出装置３１は、アーム１３とアームシリンダ１６のロッド１６Ｂとの相対角度を検出するものである。このために、角度検出装置３１は、角度センサ３２と、リンク機構３４とを含んで構成されている。

角度センサ３２は、角度検出用のセンサ軸３２Ａを有し、該センサ軸３２Ａが回転することにより角度（角度に対応するセンサ軸３２Ａの回転量）を検出するものである。ここで、角度センサ３２は、アーム１３に取付けられている。具体的には、角度センサ３２は、一対のシリンダ取付板１３Ａ，１３Ｂの間となる右側のシリンダ取付板１３Ｂの側面（左側面、内側面）に取付けられている。

このために、右側のシリンダ取付板１３Ｂの側面には、角度センサ３２を取付けるための取付筒１３Ｃが固設されている。角度センサ３２には、取付筒１３Ｃに角度センサ３２を取付けるためのフランジ３２Ｂが設けられており、フランジ３２Ｂには、取付筒１３Ｃのねじ穴１３Ｃ１に対応して３個のねじ挿通孔３２Ｂ１が設けられている。角度センサ３２は、取付筒１３Ｃ内に挿通した状態で、フランジ３２Ｂを取付筒１３Ｃにボルト３３を用いて固定することにより、アーム１３のシリンダ取付板１３Ｂに取付けられている。

角度センサ３２は、内部にセンサ軸３２Ａの回転位置（回転量）を検出するポテンショメータ等の検出部（図示せず）を有している。検出部は、図示しないコントローラ、コントロールユニット等の制御装置（演算装置）に接続されている。制御装置は、角度センサ３２の検出部が検出するアーム１３とアームシリンダ１６のロッド１６Ｂとの相対角度に基づいて、例えば、ブーム１２とアーム１３との相対角度（上，下方向の揺動角度）を求めることができる。

さらに、制御装置は、ブーム１２とアーム１３との相対角度に加え、他の角度センサ（図示せず）によって検出されるスイングポスト１１、ブーム１２等の相対角度（左，右方向の揺動角度、上，下方向の揺動角度）等も用いることにより、例えば、アーム１３の位置（例えば、絶対位置）等を求めることもできる。この場合、制御装置は、例えば、左作業装置１０のアーム１３の位置と、右作業装置２０に設けられた図示しない角度検出装置の角度検出に基づくアーム２３の位置に応じて、油圧シリンダ（スイングシリンダ、ブームシリンダ１５，２５、アームシリンダ１６，２６、作業具シリンダ１７，２７）に供給する圧油の制御を行うことができる。これにより、例えば、左作業装置１０のブーム１２、アーム１３、カッタ１４と、右作業装置２０のブーム２２、アーム２３、グラップル２４とが干渉（接触）することを未然に阻止することができる。

一方、リンク機構３４は、角度センサ３２のセンサ軸３２Ａとアームシリンダ１６のロッド１６Ｂの先端との間に設けられている。リンク機構３４は、アームシリンダ１６のロッド１６Ｂの先端の動き、即ち、先端側シリンダピン１６Ｄを中心とするロッド１６Ｂの先端（取付アイ１６Ｆ）の動き（回転）を、角度センサ３２のセンサ軸３２Ａに伝達するものである。

ここで、リンク機構３４は、ロッド側リンク３５と、ロッド側リンクピン３６と、中間リンク３７と、センサ側リンクピン３８と、角度センサ側リンク３９とにより構成されている。

ロッド側リンク３５は、アームシリンダ１６のロッド１６Ｂの先端（取付アイ１６Ｆ）を枢支するための先端側シリンダピン１６Ｄに取付けられている。このために、ロッド側リンク３５は、中心に先端側シリンダピン１６Ｄが挿通される取付孔３５Ａ１が設けられた取付板３５Ａと、該取付板３５Ａの２個所位置（ロッド１６Ｂの先端を両側から挟む２個所位置）で９０°折り曲げ成形され先端側シリンダピン１６Ｄの中心軸線と同方向に延びる一対の回り止め片３５Ｂ，３５Ｃと、ロッド側リンクピン３６が挿通されるリンク孔３５Ｄとを備えている。

回り止め片３５Ｂ，３５Ｃには、ロッド１６Ｂの外周面と直接当接する樹脂製の当接片３５Ｅ，３５Ｆがそれぞれ固定されている。各当接片３５Ｅ，３５Ｆは、ロッド１６Ｂの長さ方向に延びる中心軸線を中心としてロッド１６Ｂの周方向に１８０°離間した２箇所位置で、ロッド１６Ｂの外周面と当接する。これにより、ロッド側リンク３５は、先端側シリンダピン１６Ｄを中心として、ロッド１６Ｂの先端（取付アイ１６Ｆ）と共に（同期して）回転する。

中間リンク３７は、ロッド側リンクピン３６を介してロッド側リンク３５に揺動可能に連結されている。中間リンク３７は、ロッドの先端に沿うように湾曲した形状、換言すれば、全体として略「へ」字状（略「Ｌ」字状）に形成されている。中間リング３７の長さ方向の一端側（ロッド１６Ｂ側）には、ロッド側リンクピン３６が挿通されるロッド側リンク孔３７Ａが設けられている。中間リンク３７の長さ方向の他端側（角度センサ３２側）には、センサ側リンクピン３８が挿通されるセンサ側リンク孔３７Ｂが設けられている。

角度センサ側リンク３９は、センサ側リンクピン３８を介して中間リンク３７に揺動可能に連結されている。角度センサ側リンク３９は、直線状、換言すれば、全体として略「Ｉ」字状に形成されている。角度センサ側リンク３９の長さ方向の一端側（中間リンク３７側）には、センサ側リンクピン３８が挿通されるリンク孔３９Ａが設けられている。角度センサ側リンク３９の長さ方向の他端側（角度センサ３２側）には、後述する第１の取付ブラケット４１が固定されている。この場合、図８に示すように、角度センサ側リンク３９の他端側は、第１の取付ブラケット４１の第１の当接部４１Ｂの外面（外周面）に沿った凹部（湾曲部）３９Ｂとなっている。

ロッド側リンクピン３６は、ロッド側リンク３５のリンク孔３５Ｄと中間リンク３７のロッド側リンク孔３７Ａとに挿通され、座金３６Ａと割りピン３６Ｂにより抜け止めされている。センサ側リンクピン３８は、中間リンク３７のセンサ側リンク孔３７Ｂと角度センサ側リンク３９のリンク孔３９Ａとに挿通され、座金３８Ａと割りピン３８Ｂにより抜け止めされている。後述するように、リンク機構３４は、ブームに対するアームの揺動に伴って、図９ないし図１１に示すように各リンク３５，３７，３９が変位（揺動）する。

ところで、角度センサのセンサ軸とリンク機構のリンク（角度センサ側リンク）とを、例えば取付けねじを用いて直接固定すると、リンクからセンサ軸に加わる力に基づいて、取付けねじが緩むおそれがある。そして、取付けねじの緩みが進行した場合には、リンクの動きがセンサ軸に伝達されなくなり、角度の検出が不正確になるおそれがある。そこで、実施の形態では、角度センサ側リンク３９と角度センサ３２のセンサ軸３２Ａとを、第１の取付ブラケット４１と、第２の取付ブラケット４２と、ダミー軸４３と、締着具としてのボルト４４，ナット４５とを用いて固定している。以下、角度センサ３２のセンサ軸３２Ａと角度センサ側リンク３９との固定構造について説明する。

第１の取付ブラケット４１は、センサ軸３２Ａの外周面と当接する第１の当接面４１Ａを有し、リンク機構３４を構成する角度センサ側リンク３９が固定されるものである。即ち、第１の取付ブラケット４１は、内面側が半円弧状に形成され第１の当接面４１Ａとなると共に背面側に角度センサ側リンク３９の他端部が固定された半円筒状の第１の当接部４１Ｂと、該第１の当接部４１Ｂの周方向の両端部からそれぞれ径方向外側に延びた一対の第１のフランジ部４１Ｃ，４１Ｄとを備えている。

ここで、第１の当接部４１Ｂの背面には、角度センサ側リンク３９の他端部（凹部３９Ｂ）が、例えば、溶接手段等を用いて不離に接合（接着）されている。第１の当接面４１Ａは、センサ軸３２Ａの外周面およびダミー軸４３の円柱部４３Ａの外周面と同一の曲率（曲率半径）の曲面（内周面）となっている。第１のフランジ部４１Ｃ，４１Ｄは、同一直線状に延びており、中央位置には貫通孔となるボルト挿通孔４１Ｅがそれぞれ設けられている。ボルト挿通孔４１Ｅには、ボルト４４が挿通される。

第２の取付ブラケット４２は、センサ軸３２Ａの外周面と当接する第２の当接面４２Ａを有し、センサ軸３２Ａを挟んで第１の取付ブラケット４１と対面して配置されている。ここで、第２の取付ブラケット４２は、第１の取付ブラケット４１と同一形状となっている。即ち、第２の取付ブラケット４２も、内面側が半円弧状に形成され第２の当接面４２Ａとなった第２の当接部４２Ｂと、該第２の当接部４２Ｂの周方向の両端部からそれぞれ径方向外側に延びた一対の第２のフランジ部４２Ｃ，４２Ｄとを備えている。

第２の当接面４２Ａは、第１の当接面４１Ａと同様に、センサ軸３２Ａの外周面およびダミー軸４３の円柱部４３Ａの外周面と同一の曲率（曲率半径）の曲面（内周面）となっている。第２のフランジ部４２Ｃ，４２Ｄも、第１のフランジ部４１Ｃ，４１Ｄと同様に、同一直線状に延びており、中央位置には貫通孔となるボルト挿通孔４２Ｅがそれぞれ設けられている。ボルト挿通孔４２Ｅには、ボルト４４が挿通される。

ダミー軸４３は、センサ軸３２Ａの軸線方向に該センサ軸３２Ａと対面して配置されている。ダミー軸４３は、角度センサ３２のセンサ軸３２Ａと同一の外径寸法に形成された円柱部４３Ａを有している。円柱部４３Ａの外周面は、第１の取付ブラケット４１の第１の当接面４１Ａおよび第２の取付ブラケット４２の第２の当接面４２Ａに当接する。ダミー軸４３は、センサ軸３２Ａと共に、第１の取付ブラケット４１および第２の取付ブラケット４２に挟持される。

ボルト４４，ナット４５は、第１の取付ブラケット４１と第２の取付ブラケット４２との間にセンサ軸３２Ａおよびダミー軸４３を挟持した状態で、第１の取付ブラケット４１と第２の取付ブラケット４２とを締着するものである。即ち、ボルト４４は、第１のフランジ部４１Ｃ，４１Ｄと第２のフランジ部４２Ｃ，４２Ｄとを対向（隙間をもって対面）させた状態で、ボルト挿通孔４１Ｅ，４２Ｅに挿通し、ナット４５を螺合することにより、第１のフランジ部４１Ｃと第２のフランジ部４２Ｃ、および、第１のフランジ部４１Ｄと第２のフランジ部４２Ｄを締着する。

この状態で、第１のフランジ部４１Ｃと第２のフランジ部４２Ｃとの間は、隙間があってもよいし、当接するようにしてもよい。いずれの場合も、ボルト４４，ナット４５の螺合に基づいて、第１，第２の両取付ブラケット４１，４２の第１，第２の両当接面４１Ａ，４２Ａとセンサ軸３２Ａの外周面とに、必要な摩擦力が付与されるようにする。具体的には、角度センサ側リンク３９にセンサ軸３２Ａを回転させる方向の力が加わると、この力をセンサ軸３２Ａに滑りなく伝達できる摩擦力が得られるようにする。これに加えて、角度センサ側リンク３９に対し、第１，第２の両取付ブラケット４１，４２とセンサ軸３２Ａとを外す方向の力が加わっても、センサ軸３２Ａから第１，第２の両取付ブラケット４１，４２が外れないような摩擦力（締結力）が得られるようにする。

実施の形態では、第１の取付ブラケット４１と第２の取付ブラケット４２との間にセンサ軸３２Ａを挟持するだけでなく、ダミー軸４３も挟持した状態で、第１の取付ブラケット４１と第２の取付ブラケット４２とをボルト４４，ナット４５により締着する。このため、角度センサ３２のセンサ軸３２Ａとリンク機構３４の角度センサ側リンク３９との固定を安定して行うことができる。

実施の形態の双腕型作業機械１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。

まず、オペレータは、キャブ５に搭乗し、各種の操作レバー・ペダル等のうち走行用の操作レバー・ペダルを操作することにより、下部走行体２を走行させることができる。また、オペレータは、左作業装置１０用の左操作レバー・アームを操作することにより、左作業装置１０のスイングポスト１１、ブーム１２、アーム１３、カッタ１４を動作させることができ、右作業装置２０用の右操作レバー・アームを操作することにより、右作業装置２０のスイングポスト２１、ブーム２２、アーム２３、グラップル２４を動作させることができる。

このとき、図９ないし図１１に示すように、アームシリンダ１６の伸長、縮小に基づいて、アーム１３がブーム１２に対して揺動すると、アームシリンダ１６のロッド１６Ｂの先端の動き、即ち、先端側シリンダピン１６Ｄを中心とするロッド１６Ｂの取付アイ１６Ｆの動き（回転）が、リンク機構３４の各リンク３５，３７，３９を介して角度センサ３２のセンサ軸３２Ａに伝達される。角度センサ３２の検出部は、センサ軸３２Ａの回転位置（回転量）を検出し、その回転位置に対応する検出信号を、制御装置に出力する。

ここで、センサ軸３２Ａの回転位置は、アーム１３とアームシリンダ１６のロッド１６Ｂとの相対角度に対応する。このため、制御装置は、角度センサ３２により検出される相対角度に基づいて、例えば、ブーム１２とアーム１３との相対角度（上，下方向の揺動角度）を求めることができる。

さらに、制御装置は、左作業装置１０の角度検出装置３１および右作業装置２０の角度検出装置（図示せず）等から得られる角度情報に基づいて、油圧シリンダ（スイングシリンダ、ブームシリンダ１５，２５、アームシリンダ１６，２６、作業具シリンダ１７，２７）に供給する圧油の制御を行うことができる。これにより、例えば、左作業装置１０のブーム１２、アーム１３、カッタ１４と、右作業装置２０のブーム２２、アーム２３、グラップル２４とが干渉（接触）することを未然に阻止することができる。

かくして、実施の形態によれば、角度センサ３２のセンサ軸３２Ａとリンク機構３４の角度センサ側リンク３９との固定を安定して行うことができる。

（１）．即ち、実施の形態によれば、第１の取付ブラケット４１と第２の取付ブラケット４２との間に、センサ軸３２Ａだけでなく、センサ軸３２Ａとダミー軸４３との両方を挟持した状態で、第１の取付ブラケット４１と第２の取付ブラケット４２とをボルト４４，ナット４５により締着する。この場合、ダミー軸４３は、センサ軸３２Ａの軸線方向に該センサ軸３２Ａと対面した状態で、第１の取付ブラケット４１および第２の取付ブラケット４２に挟持される。このため、第１の取付ブラケット４１および第２の取付ブラケット４２は、センサ軸３２Ａとダミー軸４３との両方に、ボルト４４，ナット４５の締着に基づく摩擦力を加えることができる。

これにより、角度センサ側リンク３９が固定された第１の取付ブラケット４１に、角度センサ側リンク３９を通じてセンサ軸３２Ａを回転させる方向の力が加わると、センサ軸３２Ａは、第１，第２の両取付ブラケット４１，４２の第１，第２の両当接面４１Ａ，４２Ａとセンサ軸３２Ａの外周面との当接（摩擦）に基づいて、第１，第２の両取付ブラケット４１，４２と共に回転する。このとき、ボルト４４，ナット４５は、第１の取付ブラケット４１と第２の取付ブラケット４２とを締着しているため、角度センサ側リンク３９からの力に基づいてボルト４４，ナット４５が緩むことを抑制できる。この結果、角度センサ３２のセンサ軸３２Ａとリンク機構３４の角度センサ側リンク３９との固定を安定して行うことができる。

（２）．実施の形態によれば、第１の当接部４１Ｂから径方向外側に延びた（一対の）第１のフランジ部４１Ｃ，４１Ｄと、第２の当接部４２Ｂから径方向外側に延びた（一対の）第２のフランジ部４２Ｃ，４２Ｄとを対向させた状態で、これら第１のフランジ部４１Ｃ，４１Ｄと第２のフランジ部４２Ｃ，４２Ｄとをボルト４４，ナット４５により締着する。このため、ボルト４４，ナット４５による第１のフランジ部４１Ｃ，４１Ｄと第２のフランジ部４２Ｃ，４２Ｄとの締着に基づいて、第１，第２の両取付ブラケット４１，４２の第１，第２の両当接面４１Ａ，４２Ａとセンサ軸３２Ａの外周面との摩擦力を確保することができる。これにより、第１の当接部４１Ｂと第２の当接部４２Ｂとの間でセンサ軸３２Ａを安定して挟持することができる。

（３）．実施の形態によれば、ダミー軸４３の円柱部４３Ａの外周面とセンサ軸３２Ａの外周面とが、第１の取付ブラケット４１の第１の当接面４１Ａおよび第２の取付ブラケット４２の第２の当接面４２Ａに当接する。このため、第１，第２の両当接面４１Ａ，４２Ａとセンサ軸３２Ａの外周面との摩擦力、および、第１，第２の両当接面４１Ａ，４２Ａとダミー軸４３（円柱部４３Ａ）の外周面との摩擦力を、両者で均等に確保することができる。これにより、センサ軸３２Ａとダミー軸４３との両方を、第１の取付ブラケット４１と第２の取付ブラケット４２とによりに安定して挟持することができる。

（４）．実施の形態によれば、角度センサ３２をアーム１３に設けられた一対のシリンダ取付板１３Ａ，１３Ｂの間に取付ける構成としている。このため、角度センサ３２がアーム１３から出っ張ることを抑制できる。しかも、（左）作業装置１０による作業時に、一対のシリンダ取付板１３Ａ，１３Ｂが角度センサ３２およびリンク機構３４の盾になることにより、角度センサ３２およびリンク機構３４と周囲の構造物等との接触を抑制できる。

（５）．実施の形態によれば、リンク機構３４を、ロッド側リンク３５と中間リンク３７と角度センサ側リンク３９との３つのリンクにより構成している。このため、アームシリンダ１６のロッド１６Ｂの動き、即ち、先端側シリンダピン１６Ｄを中心とするロッド１６Ｂ（取付アイ１６Ｆ）の動き（回転）を、３つのリンク３５，３７，３９を介して角度センサ３２のセンサ軸３２Ａに安定して伝達することができる。

なお、第１の実施の形態では、第１の取付ブラケット４１は、半円筒状の第１の当接部４１Ｂの周方向の両端に一対の第１のフランジ部４１Ｃ，４１Ｄを設け、第２の取付ブラケット４２は、半円筒状の第２の当接部４２Ｂの周方向の両端に一対の第２のフランジ部４２Ｃ，４２Ｄを設ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、図１２に示す第１の変形例のように、第１の取付ブラケット４１の一端側と第２の取付ブラケット４２の一端側とをヒンジ４６で接続すると共に、第１の取付ブラケット４１の他端側に１個の第１のフランジ部４１Ｃを設け、第２の取付ブラケット４２の他端側に１個の第２のフランジ部４２Ｃを設ける構成としてもよい。この場合は、１個のボルト４４，ナット４５により第１のフランジ部４１Ｃと第２のフランジ部４２Ｃとを締着させることにより、第１の取付ブラケット４１と第２の取付ブラケット４２との間でセンサ軸３２Ａとダミー軸４３とを挟持することができる。

第１の実施の形態では、第１の取付ブラケット４１の第１の当接部４１Ｂ、および、第２の取付ブラケット４２の第２の当接部４２Ｂを、半円筒状に形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、図１３に示す第２の変形例のように、第１の取付ブラケット５１、第２の取付ブラケット５２を、全体としてＴ字形状のブロック体とするとともに、第１の取付ブラケット５１の内側面に凹部状の第１の当接面５１Ａを形成し、第２の取付ブラケット５２の内側面に凹部状の第２の当接面５２Ａを形成する構成としてもよい。

この場合、第１の取付ブラケット５１は、凹部状の第１の当接面５１Ａが形成された部位が第１の当接部５１Ｂとなり、第１の当接部５１Ｂの両端部から第１の当接面５１Ａの径方向外側に延びる部位が第１のフランジ部５１Ｃ，５１Ｄとなる。第１のフランジ部５１Ｃ，５１Ｄには貫通孔となるボルト挿通孔５１Ｅがそれぞれ設けられている。一方、第２の取付ブラケット５２は、凹部状の第２の当接面５２Ａが形成された部位が第２の当接部５２Ｂとなり、第２の当接部５２Ｂの両端部から第２の当接面５２Ａの径方向外側に延びる部位が第２のフランジ部５２Ｃ，５２Ｄとなる。第２のフランジ部５２Ｃ，５２Ｄには貫通孔となるボルト挿通孔５２Ｅがそれぞれ設けられている。

実施の形態では、角度センサ３２が取付けられた作業腕をアーム１３とし、作業腕を揺動するアクチュエータをアームシリンダ２６とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、角度センサが取付けられる作業腕をブームとし、作業腕を揺動するアクチュエータをブームシリンダとしてもよい。即ち、角度検出装置（角度センサ、リンク機構）は、互いに相対変位（揺動）する作業装置の一側部材（作業腕、アクチュエータ、作業具）と他側部材（作業腕、アクチュエータ、作業具）との間に設ける（装着する）ことができる。

実施の形態では、リンク機構３４を、ロッド側リンク３５と中間リンク３７と角度センサ側リンク３９との３本のリンクにより構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、リンク機構３４を、１本のリンク、または、２本のリンク、さらには、４本以上のリンクにより構成してもよい。

実施の形態では、作業機械として１台の車体に２台の作業装置１０，２０を備えた双腕型作業機械１の作業装置１０，２０に角度検出装置３１を装備した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、１台の車体に１台の作業装置を備えた油圧ショベル等の各種の作業機械の作業装置用角度検出装置として広く適用することができる。

１ 双腕型作業機械（作業機械）
２ 下部走行体（車体）
３ 上部旋回体（車体）
１０ 左作業装置（作業装置）
１３ アーム（作業腕）
１３Ａ，１３Ｂ シリンダ取付板
１６ アームシリンダ（アクチュエータ、油圧シリンダ）
１６Ａ チューブ
１６Ｂ ロッド
１６Ｄ 先端側シリンダピン（ピン）
２０ 右作業装置（作業装置）
３１ 角度検出装置（作業装置用角度検出装置）
３２ 角度センサ
３２Ａ センサ軸
３４ リンク機構
３５ ロッド側リンク
３７ 中間リンク
３９ 角度センサ側リンク
４１，５１ 第１の取付ブラケット
４１Ａ，５１Ａ 第１の当接面
４１Ｂ，５１Ｂ 第１の当接部
４１Ｃ，４１Ｄ，５１Ｃ，５１Ｄ 第１のフランジ部
４２，５２ 第２の取付ブラケット
４２Ａ，５２Ａ 第２の当接面
４２Ｂ，５２Ｂ 第２の当接部
４２Ｃ，４２Ｄ，５２Ｃ，５２Ｄ 第２のフランジ部
４３ ダミー軸
４４ ボルト（締着具）
４５ ナット（締着具）

Claims (5)

1. 作業装置の作業腕に取付けられ、角度検出用のセンサ軸が回転することにより角度を検出する角度センサと、
   前記作業腕を揺動するアクチュエータと前記角度センサのセンサ軸との間に設けられ、前記アクチュエータの動きを前記センサ軸に伝達するリンク機構とを備えてなる作業装置用角度検出装置において、
   前記センサ軸の外周面と当接する第１の当接面を有し、前記リンク機構を構成する一のリンクが固定される第１の取付ブラケットと、
   前記センサ軸の外周面と当接する第２の当接面を有し、前記センサ軸を挟んで前記第１の取付ブラケットと対面して配置される第２の取付ブラケットと、
   前記センサ軸の軸線方向に該センサ軸と対面して配置され、該センサ軸と共に前記第１の取付ブラケットおよび前記第２の取付ブラケットに挟持されるダミー軸と、
   前記第１の取付ブラケットと前記第２の取付ブラケットとの間に前記センサ軸および前記ダミー軸を挟持した状態で、前記第１の取付ブラケットと前記第２の取付ブラケットとを締着する締着具とを備える構成としたことを特徴とする作業装置用角度検出装置。
2. 前記第１の取付ブラケットは、内面側が半円弧状に形成され前記第１の当接面となると共に背面側に前記一のリンクが固定される第１の当接部と、該第１の当接部の周方向の端部から径方向外側に延びた第１のフランジ部とを備え、
   前記第２の取付ブラケットは、内面側が半円弧状に形成され前記第２の当接面となった第２の当接部と、該第２の当接部の周方向の端部から径方向外側に延びた第２のフランジ部とを備え、
   前記締着具は、前記第１のフランジ部と前記第２のフランジ部とを対向させた状態でこれら第１のフランジ部と第２のフランジ部とを締着する構成としてなる請求項１に記載の作業装置用角度検出装置。
3. 前記ダミー軸は、前記角度センサのセンサ軸と同一の外径寸法に形成された円柱部を有し、
   該円柱部の外周面は、前記第１の取付ブラケットの第１の当接面および前記第２の取付ブラケットの第２の当接面に当接する構成としてなる請求項１または２に記載の作業装置用角度検出装置。
4. 前記作業装置のアクチュエータは、チューブに対しロッドが伸長・縮小することにより前記作業腕を揺動する油圧シリンダであり、
   前記作業装置の作業腕には、前記油圧シリンダのロッドの先端を枢支するためのピンを取付ける一対のシリンダ取付板が対面して設けられており、
   前記角度センサは、前記一対のシリンダ取付板の間に取付ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の作業装置用角度検出装置。
5. 前記リンク機構は、
   前記油圧シリンダのロッドを枢支するためのピンに取付けられ、該ピンを中心として前記ロッドと共に回転するロッド側リンクと、
   該ロッド側リンクに揺動可能に連結される中間リンクと、
   該中間リンクに揺動可能に連結され前記一のリンクとなる角度センサ側リンクとにより構成してなる請求項４に記載の作業装置用角度検出装置。

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