專利名稱：建筑機(jī)械的操作裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是與建筑機(jī)械的操作裝置有關(guān)的發(fā)明，它涉及具有測量象油壓挖土機(jī)的懸臂和挖掘臂這種可相對轉(zhuǎn)動地連接的部件之間的相對轉(zhuǎn)角的角度探測器的操作裝置。

背景技術(shù)：
在油壓挖土機(jī)這種建筑機(jī)械中，在操作裝置上設(shè)置了角度探測器。在這樣的操作裝置中，懸臂和挖掘臂通過銷可相對轉(zhuǎn)動地相連，安裝在懸臂側(cè)面的角度探測器檢測它們之間的相對角度。角度探測器由檢測輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)角的探測部件和容納所述檢測部件的殼體構(gòu)成，輸入軸通過桿件與挖掘臂相連。當(dāng)與銷有關(guān)地轉(zhuǎn)動挖掘臂時，通過與挖掘臂的轉(zhuǎn)動連動的桿件轉(zhuǎn)動角度探測器的輸入軸。通過探測部件檢測出輸入軸的轉(zhuǎn)動角度并根據(jù)所述檢測值算出挖掘臂的相對角度。
但是，當(dāng)在懸臂側(cè)面突出設(shè)置角度探測器時，桿件一端與角度探測器的輸入軸相連，其另一端被固定在挖掘臂的側(cè)面上。因此，在工作時，沙土撞擊在懸臂側(cè)突出的角度探測器和桿件，所以存在著角度探測器和桿件容易受周圍物體干擾的問題。因此，為了使角度探測器不受這些沖撞的影響，必須設(shè)置大型護(hù)板，另外，當(dāng)沙土撞擊桿件時，沖擊力通過桿件作用到了角度探測器的輸入軸上，因而有可能會損壞角度探測器。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)置在懸臂等上的角度探測器不易因沙土而被損壞的建筑機(jī)械的操作裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種建筑機(jī)械的操作裝置，包括第一部件；通過一體設(shè)置的連接件而可轉(zhuǎn)動地與所述第一部件相連接的第二部件；角度探測器，將通過所述第一部件轉(zhuǎn)動驅(qū)動的輸入軸及檢測所述輸入軸的轉(zhuǎn)動角的探測部件內(nèi)藏于固定在所述連接件上的殼體內(nèi)，并檢測出所述第一部件相對所述第二部件的轉(zhuǎn)動角度；在所述連接件的軸向端面上形成凹部，至少所述整個殼體設(shè)置在所述凹部內(nèi)；在所述殼體上形成有用于將來自探測部件的線束引到所述凹部外的通道。
結(jié)果，角度探測器距連接件軸向端面的突出量可以減小并且能夠減輕沙土等在工作中落下而對角度探測器的撞擊。尤其是，在整個角度探測器完全容放在凹部內(nèi)的情況下，沙土等很難撞擊到角度探測器，從而可以省略掉護(hù)板。
另外，本發(fā)明還提供一種建筑機(jī)械的操作裝置，具有第一部件；通過一體設(shè)置的連接件而可轉(zhuǎn)動地與所述第一部件相連的第二部件；檢測輸入軸轉(zhuǎn)動角度的探測部件內(nèi)藏在被固定在所述連接件上的殼體內(nèi)的角度探測器；連接所述第一部件和所述輸入軸，以便與所述第一部件的轉(zhuǎn)動連動地驅(qū)動所述輸入軸轉(zhuǎn)動的傳動件；(a)在所述連接件的軸向端面上形成有凹部，所述殼體設(shè)置在所述凹部內(nèi)，(b)同時，避開所述傳動件的活動范圍，在所述殼體端面上包圍所述輸入軸地設(shè)置沿所述輸入軸的軸向突出的突起部。
通過形成這樣的突起部，從而通過突起部保護(hù)了輸入軸不受沙土巖石等落下的影響。
另外，通過使突起部距軸向端面的突出量大于輸入軸的突出量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)突起部對輸入軸的保護(hù)性能的增強(qiáng)。另外，在通過設(shè)置輸入軸護(hù)板而實(shí)現(xiàn)了輸入軸保護(hù)性能提高的同時，能夠用共同的緊固件將輸入軸護(hù)板與角度探測器固定在連接件上，可減少部件數(shù)目。
通過在角度探測器的殼體內(nèi)形成線束通道，線束能夠很容易地從探測部件中被引到凹部外。另外，在外周面上設(shè)置了密封所述殼體外周面與凹部內(nèi)周面的密封件，并且在殼體外周面上形成槽的同時，在密封件對準(zhǔn)所述槽的部分上也可以形成線束通道。
另外，本發(fā)明還提供一種建筑機(jī)械的操作裝置，它包括第一部件；通過一體設(shè)置的連接件而可轉(zhuǎn)動地與第一部件相連的第二部件；具有檢測輸入軸的轉(zhuǎn)動角度的探測部件的角度探測器；傳動件，連接所述第一部件與所述輸入軸，以便與所述第一部件的轉(zhuǎn)動連動地驅(qū)動所述角度探測器的輸入軸轉(zhuǎn)動，同時，在高于預(yù)定值的外力作用時解除所述第一部件與所述輸入軸的連接狀態(tài)。
通過設(shè)置了連接第一部件與所述輸入軸的傳動件，當(dāng)超過預(yù)定值的外力作用在所述傳動件上時，解除第一部件與輸入軸之間的連接狀態(tài)，由此能夠防止角度探測器的輸入軸承受過大的沖擊力并能夠?qū)崿F(xiàn)角度探測器使用壽命的延長。例如，當(dāng)超過預(yù)定值的外力作用時，使滑動地插入輸入軸的孔中的傳動件的端部從孔中脫出，或使傳動件破損，從而解除連接狀態(tài)即可。



圖1是表示油壓挖土機(jī)的大致結(jié)構(gòu)的視圖。
圖2是說明第一實(shí)施例的視圖，它是表示角度探測器的安裝狀態(tài)的截面圖。
圖3是表示圖2所示角度探測器21的具體結(jié)構(gòu)的視圖。
圖4A是殼體21a的主視圖。
圖4B是從下面看圖4A的殼體21a的視圖。
圖4C是圖4A的B1-B1截面圖。
圖5A是說明第二實(shí)施例的視圖，它是從懸臂側(cè)看銷22的角度探測器的視圖。
圖5B是圖5A的X1-X1截面圖。
圖6是表示第三實(shí)施例的視圖。
圖7是表示第四實(shí)施例的視圖，它是表示銷22部分的截面圖。
圖8是詳細(xì)表示圖7的角度探測器21部分的視圖。
圖9是表示遍及輸入軸21b整個圓周地設(shè)置凸緣33時的圖。
圖10是說明線束216的配設(shè)方法的圖。
圖11A是殼體21aA的主視圖。
圖11B是從下面看圖11A所示殼體21aA的視圖。
圖11C是圖11A的C-C截面圖。
圖12A是表示殼體21aA的變形例的視圖，它是殼體21aB的立體圖。
圖12B是表示殼體21aB的具體形狀的截面圖。
圖13A是表示密封件34的平面圖。
圖13B是圖13A的截面圖。
圖14是圖1所示前操作裝置6的銷22附近的放大視圖。
圖15是從B3方向看圖14的連接部的視圖。
圖16是詳細(xì)表示圖15的角度探測器21部分的視圖。
圖17是表示圖16的角度探測器21的具體結(jié)構(gòu)的視圖。
圖18A是從懸臂側(cè)看角度探測器21和桿件23的視圖。
圖18B是拆下圖18A中的護(hù)板30C的視圖。
圖19A是表示施加負(fù)荷F1時的桿件23的視圖。
圖19B是表示施加負(fù)荷F2時的桿件23的視圖。
圖20A是表示施加外力F時的桿件23的視圖。
圖20B是表示變形時桿件23各尺寸的視圖。
圖20C是表示桿件23與輸入軸21b的連接部尺寸的視圖。
圖21A是表示涉及解除連接狀態(tài)的其它例子的視圖，它表示在桿件70上沒有作用沖擊負(fù)荷的情況。
圖21B是表示涉及解除連接狀態(tài)的其它例子的視圖，它表示負(fù)荷F2作用時的情況。

具體實(shí)施例方式 以下用圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。
(第一實(shí)施例) 圖1是表示油壓挖土機(jī)大致結(jié)構(gòu)的視圖。在下行走機(jī)構(gòu)1上，通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)地設(shè)置了上轉(zhuǎn)動部2。在上轉(zhuǎn)動部2上設(shè)置了通過懸臂3、挖掘臂4和挖斗5構(gòu)成的前工作裝置6。懸臂3、挖掘臂4和挖斗5與各銷12、22、32有關(guān)地可轉(zhuǎn)動地連接在一起。
圖2是說明本發(fā)明操作裝置的角度探測器的安裝狀態(tài)的視圖，它是沿圖1的I-I線的主要部分的截面圖。如上所述，懸臂3和挖掘臂4可通過前銷22可相互轉(zhuǎn)動地連接。銷22通過螺栓24被固定在懸臂3上，而挖掘臂4可自由轉(zhuǎn)動地被連接在銷22上。在銷22的端面上，形成了其截面形狀與銷軸心同軸地成圓形的凹部22a，角度探測器21安放在凹部22a中。角度探測器21具有殼體21a、輸入軸21b和探測部件21c。角度探測器21的殼體21a如此容納在凹部22a內(nèi)，即輸入軸21b比銷22的端面突出，并且通過螺釘26A將所述殼體固定在銷22上。
盡管凹部22a與銷22同軸的結(jié)構(gòu)對檢測精度很有利，但如果在保證配設(shè)于凹部22a內(nèi)的角度探測器21的輸入軸21b與銷22的同軸度的允許精度的范圍內(nèi)，則凹部22a也可以不一定很嚴(yán)格地與銷22同軸。
桿件23的一端與輸入軸21b相連，桿件23的另一個端部通過螺栓25被固定在挖掘臂4上。因此，挖掘臂4的角度一變化，即當(dāng)挖掘臂4以銷22為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動時，就通過固定在挖掘臂4上的桿件23驅(qū)動角度探測器21的輸入軸21b轉(zhuǎn)動。
圖3是表示角度探測器21具體結(jié)構(gòu)的截面圖。輸入軸21b通過軸承212被安裝在殼體21a內(nèi)。在如圖所示的軸承212的上部上，設(shè)置了防止水、油或泥等入侵到殼體內(nèi)的密封件213。214是固定在輸入軸21b上并與輸入軸21b一體轉(zhuǎn)動的阻力件，在與阻力件214相對的位置上設(shè)置了擦片215。上述探測部件21c(圖2)由阻力件214和擦片215構(gòu)成。當(dāng)輸入軸21b被桿件23帶動轉(zhuǎn)動時，阻力件214也轉(zhuǎn)動，阻力件214與擦片215的相對位置變化導(dǎo)致了輸出電壓的變化，而輸出電壓變化通過連接在擦片215上的線束216被傳遞給油壓挖土機(jī)的控制裝置29，在控制裝置29中計算出挖掘臂4相對懸臂3的角度變化。在殼體21a的側(cè)面上設(shè)置了O形圈等密封件217，它防止了水等侵入凹部22a的底部。
線束216通過形成于殼體21a上的通道(后述的槽41和孔42)而從殼體21a的底部中被引到凹部22a的外面并與控制裝置29相連。圖4A-圖4C是表示殼體21a的視圖，圖4A是殼體21a的主視圖，圖4B是從下面看圖4A的殼體21a的視圖，圖4C是圖4A的B1-B1截面圖。在大致成筒狀的殼體21a內(nèi)，分別形成了密封件213的容納部211a、軸承212的容納部211b、211c、阻力件214的容納部211d、擦片215的容納部211e。在殼體21a的外周上凹設(shè)有O形環(huán)槽40。因此，在隔著所述O形環(huán)槽40的上下位置上分別形成了軸向槽41并且與O形環(huán)槽40的內(nèi)側(cè)連通地形成了連通這些上下槽41的孔42。線束216如圖4C的雙點(diǎn)劃線所示地通過孔42而從下槽41中通入上槽41內(nèi)并如圖3所示地與控制裝置29相連。
這樣一來，在實(shí)施例中，由于形成于銷22的軸向端面上的凹部22a的內(nèi)部設(shè)置著角度探測器21的殼體21a，所以可減小角度探測器21從懸臂側(cè)面突出的量，由此能夠減輕沙土石頭等在作業(yè)中對角度探測器21的撞擊。
(第二實(shí)施例) 圖5A、5B是說明本發(fā)明第二實(shí)施例的視圖，圖5A是從懸臂側(cè)看銷22的角度探測器的視圖，圖5B是圖5A的X1-X1截面圖。在本實(shí)施例中，在輸入軸21b的旁邊設(shè)置了護(hù)板30A。護(hù)板30A通過螺栓26B被安裝在銷22的端面上，當(dāng)從懸臂3側(cè)面看時，角度探測器21的殼體21a及輸入軸21b完全被覆蓋住了，這樣以來，角度探測器21受到了護(hù)板30A的保護(hù)，從而能夠防止沙土等從懸臂3側(cè)面撞擊角度探測器21。
在本實(shí)施例中，殼體21a也完全容納在凹部22a中，只有輸入軸21b從銷端面22b向側(cè)方(圖示的上方)突出，由此與過去相比能夠減小護(hù)板30A的突出量h。
(第三實(shí)施例) 圖6是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的視圖，它表示包括輸入軸21b的整個角度探測器21被安放在凹部22a內(nèi)的情況。這樣一來，當(dāng)角度探測器21全都容放在凹部22a內(nèi)時，只有桿件23在懸臂側(cè)突出，從而可以省略用于保護(hù)角度探測器21的護(hù)板。
(第四實(shí)施例) 圖7、8是表示本發(fā)明第四實(shí)施例的視圖，它與圖2一樣地示出了銷22部分的截面。圖8是用截面詳細(xì)表示角度探測器21部分的視圖。角度探測器21的殼體21aA與圖2的情況一樣地被容納在凹部22a內(nèi)，并通過未示出的螺釘(圖2的螺釘26A)被固定在銷22上。
在殼體21aA的端面上突設(shè)有凸緣218，用螺栓26C將凸緣218固定在銷22的端面22b上，從而將角度探測器21安裝在銷22上。保護(hù)輸入軸21b不受沙土撞擊等的護(hù)板30B通過上述螺栓26C與角度探測器21成一體地被安裝在銷22上。
桿件23的一端被連接在比銷22的端面22b突出的輸入軸21b上，桿件23的另一端通過撐架27固定在挖掘臂4上。28是將撐架27安裝在挖掘臂4上的螺栓。輸入軸21b的圖示上端面219從銷22的端面22b向側(cè)方(圖的上方)突出。
如圖7所示，桿件23的一端通過撐架27被固定在挖掘臂4上，一旦挖掘臂4轉(zhuǎn)動，桿件23就使角度探測器21的輸入軸21b轉(zhuǎn)動。凸緣218成圓弧狀以便避開桿件23的活動范圍。這樣一來，通過將凸緣218的形狀制成圓弧形，護(hù)板30B離懸臂3側(cè)面的突出量(圖8的h1)能夠減小，就是說，如圖9所示地，在將凸緣218制成圓環(huán)狀凸緣33的情況下，使輸入軸21b比凸緣33更突出，從而不得不相對凸緣33側(cè)設(shè)桿件23(圖示上方)。因此，存在著護(hù)板30B離懸臂3側(cè)面的突出量h2(＞h1)增大的問題。另一方面，在上述實(shí)施例的情況下，與圖9的情況相比可減小突出量，因此沙土巖石等落下物很難撞擊到角度探測器21。
另外，由于包圍輸入軸21b地突出設(shè)置凸緣218，所以即使沒有護(hù)板30B，也起到保護(hù)輸入軸21b不受沿銷端面22b(圖8的箭頭AL的方向)落下的沙土巖石撞擊的作用。在這里，如圖10所示，輸入軸21b的端面219位于凸緣218的端面220的銷側(cè)，由此可以省略圖8的護(hù)板30B。尤其是，在針對來自銷端面方向的沙土的撞擊可能性低的懸臂銷(圖1的銷12)的情況下，可以省略護(hù)板30B。
隨后，具體說明線束216的布設(shè)方法。如圖10所示地，線束216通過形成于殼體21a上的通道(后述的槽41與孔42)而從殼體21aA的底部被引到凹部22a外并被連接在控制裝置29上。圖11A、11B、11C是殼體21aA的視圖，圖11A是殼體21aA的主視圖，圖11B是從下面看圖11A所示殼體21aA的視圖，圖11C是圖11A的C-C截面圖。在殼體上端上，形成了具有如圖11A-圖11C所示形狀的凸緣218，與圖4A-圖4C所示的殼體21a相比，只有凸緣218是不同的，其它部分完全一樣。
軸向槽41分別形成在隔著O形環(huán)槽40的上下位置上，并且與O形環(huán)槽40的內(nèi)側(cè)連通地形成了連通這些上下槽41的孔42。另外，圖示上側(cè)的槽41不僅可以形成于殼體21aA的側(cè)面上，也可以形成于凸緣218的下面部上。形成于凸緣218下面的槽41是在殼體21aA的徑向上形成的。線束216如雙點(diǎn)劃線所示地通過孔42而從下槽41中通入上槽41內(nèi)并且如圖10所示地在從凸緣218中被引出后被連接到控制裝置29上。
圖12A、12B所示的殼體21aB是殼體21aA的變形例，圖12A是殼體21aB的立體圖，圖12B是表示殼體21aB的具體形狀的截面圖。與殼體21aA一樣地，殼體21aB大致成筒形并且分別在其內(nèi)部形成了密封件213的容納部211a、軸承212的容納部211b、211c、阻力件214的容納部211d、擦片215的容納部211e。在殼體21aB上，如圖12A所示地設(shè)置了密封件34。
圖13a、13B是表示密封件34的平面及端面的視圖。密封件34由O形部34a和線束貫通部34b構(gòu)成并且被制成一體。在線束貫通部34b上形成了線束216的貫通孔34c。
在圖12A、12B所示的殼體21aB的外周面上形成了設(shè)置密封件34的O形環(huán)槽40、設(shè)置線束216的軸向槽43。當(dāng)把密封件34安裝在槽40中時，密封件34的線束貫通部34b配設(shè)于槽43的一部分上地進(jìn)行安裝。槽43分別在殼體21aB的側(cè)面一側(cè)沿軸向形成，在凸緣218的下面沿殼體21aB的徑向(圖12B的左右方向)形成。線束216從殼體21aB的底部起沿槽43布設(shè)，并穿過線束貫通部34b的孔34c向上方引出。線束216與孔34c之間的間隙通過形成件等被密封起來。
(第五實(shí)施例) 以下，通過圖14-圖20來說明第五實(shí)施例。第五實(shí)施例尤其是具有涉及桿件23與輸入軸21b之間的連接關(guān)系的特征。圖14是圖1所示前操作裝置6的銷22附近的放大視圖，圖15是從B3方向看圖14的連接部的視圖。銷22被固定在懸臂3上，可自由轉(zhuǎn)動地連接在銷22上的挖掘臂4通過油壓缸7的伸縮而轉(zhuǎn)動。挖掘臂4此時相對懸臂3的角度變化是通過設(shè)置在銷22上的角度探測器21檢測出來的。圖16是詳細(xì)表示圖15的角度探測器21部分的視圖，如上所述，在銷22的端面上與銷軸心同軸地形成截面形狀大致成圓形的凹部22a，在所述凹部22a內(nèi)安放著角度探測器21。
在圖16所示的角度探測器21中，采用了圖12A、12B所示的殼體21aB。殼體21aB通過螺栓26C被安裝在銷22上。30D是保護(hù)輸入軸21b不受沙土撞擊等的護(hù)板，并且通過上述螺栓26C與所述角度探測器21成一體地把所述護(hù)板安裝在銷22上。如上所述，盡管凹部22a與銷22同軸的結(jié)構(gòu)對檢測精度有利，但如果在保證配設(shè)于凹部22a內(nèi)的角度探測器21的輸入軸21b與銷22的同軸度在預(yù)定范圍即保證允許精度的范圍內(nèi)，則凹部22a也可以不一定嚴(yán)格地與銷22同軸。
桿件23的一端被連接在比銷22的端面22b突出的輸入軸21b上，桿件23的另一端通過撐架27被固定在挖掘臂4上。另外，以后將描述輸入軸21b與桿件23連接部的細(xì)節(jié)。桿件23是用鋼琴弦等彈性體制成的(以下說明由鋼琴絲構(gòu)成的例子)，并且它如圖16所示地被制成沿懸臂3及挖掘臂4側(cè)面附近延伸的形狀。這樣一來，通過把桿件23設(shè)置在懸臂3和挖掘臂4附近，能夠使在作業(yè)中由沙土巖石等造成的撞擊減少。一旦挖掘臂4的角度改變了，即一旦以銷22為支點(diǎn)地轉(zhuǎn)動挖掘臂4，則通過固定在挖掘臂4上的桿件23來驅(qū)動角度探測器21的輸入軸21b轉(zhuǎn)動。
圖17是表示角度探測器21具體結(jié)構(gòu)的截面圖。輸入軸21b通過軸承212被安裝在殼體21aB中。在輸入軸21b上，大致與軸向垂直地形成了孔H，通過在孔H中插入桿件23的端部而將輸入軸21b與桿件23連接起來?？譎的直徑被設(shè)定得大于桿件23的線徑。桿件23能夠相對孔H在圖示的左右方向上滑動。
在如圖所示的軸承212上部上設(shè)置了防止水、油或泥等侵入到殼體內(nèi)的密封件213。214是固定在輸入軸21b上而與輸入軸21b一體轉(zhuǎn)動的阻力件。在與阻力件214相對的位置上設(shè)置了擦片215。上述探測部件21c由阻力件214和擦片215構(gòu)成。當(dāng)輸入軸21b被桿件23帶動轉(zhuǎn)動時，阻力件214也轉(zhuǎn)動，阻力件214與擦片215的相對位置變化導(dǎo)致了輸出電壓的變化，而輸出電壓變化通過連接在擦片215上的線束216被傳遞給油壓挖土機(jī)的控制裝置29，在控制裝置29中計算出挖掘臂4相對懸臂3的角度變化。
在殼體21aB的側(cè)面上設(shè)置了上述密封件34(參見圖13A、13B)，它防止了水等侵入凹部22a的底部。線束216貫通殼體21aB的內(nèi)部及密封件34地經(jīng)凸緣218被引到探測部件外并與控制裝置29相連。
圖18A、18B是從懸臂側(cè)面看角度探測器21及桿件23的視圖。圖18B是表示拆下護(hù)板30D時的視圖。桿件23的左端通過撐架27被固定在挖掘臂4上，當(dāng)挖掘臂4轉(zhuǎn)動而改變了角度時，桿件23使角度探測器21的輸入軸21b轉(zhuǎn)動。挖掘臂4相對懸臂3的轉(zhuǎn)動范圍通過油壓缸7的行程被限制在預(yù)定的角度范圍內(nèi)，而在圖18B所示的例子中，與挖掘臂4連動的桿件23在用雙點(diǎn)劃線表示的A1-A2范圍(±α度)內(nèi)轉(zhuǎn)動。另外，在挖掘臂4處于圖14的實(shí)線所示的狀態(tài)時，桿件23變成A1范圍，在挖掘臂4如虛線4′所示地轉(zhuǎn)動時，桿件23變成A2范圍。
如上所述，由于桿件23在A1-A2的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，所以如圖18B所示，將凸緣218制成圓弧形以便不使桿件23和凸緣218相互干擾。因此，通過使圓弧形凸緣218包圍輸入軸21b地突出，從而即使沒有護(hù)板30D，也起到使輸入軸21b不受沿銷22的端面(圖18B的箭頭AL的方向)落下的沙土巖石的撞擊的作用。尤其是，對于來自銷22端面方向的沙土撞擊的可能性低的懸臂銷(圖1的銷12)來說，可以省略護(hù)板30D。
而且，在本發(fā)明中，桿件23是用鋼琴弦等彈性體制成的，并且插入輸入軸21b的孔H中的桿件23可以滑動，所以具有如以下所述的優(yōu)點(diǎn)。就是說，當(dāng)桿件23承受沙土等的撞擊時，桿件23發(fā)生彈性變形并從孔H中抽出，由此解除了輸入軸21b與桿件23的連接。結(jié)果，能夠防止輸入軸21b承受過度撞擊。
圖19A、19B是說明桿件23受沙土撞擊時沿懸臂3側(cè)面的負(fù)荷F1、F2作用在桿件23上的情況的草圖。圖19A是表示負(fù)荷F1比較小時的視圖，圖19B是表示施加更大負(fù)荷F2(F2＞F1)時的視圖。在圖19A中，虛線表示沒有遇到撞擊負(fù)荷的正常情況下的桿件23。在這里，以桿件23為直線狀鋼琴弦為例來進(jìn)行說明。
在圖19A的場合下，桿件23因負(fù)荷F1而向下突起變形(變形量Δ)，輸入軸21b因這種變形而向左轉(zhuǎn)θ1度。另外，桿件23插入孔H中的插入深度因桿件23變形而減少。另一方面，在施加大負(fù)荷F2的圖19B的場合中，桿件23的變形量Δ增大，輸入軸21b向左轉(zhuǎn)一個更大的角度θ2(＞θ1)，因而桿件23插入孔H中的插入深度變得非常小。另外，當(dāng)高于F2的負(fù)荷作用在桿件23上時，就是說沖擊負(fù)荷＞F2時，桿件23的變形量Δ及輸入軸21b的轉(zhuǎn)動角度增大，并且桿件23如雙點(diǎn)劃線所示地從孔H中抽出，從而解除了桿件23與輸入軸21b的連接狀態(tài)。
在象過去那樣把用鋼板形成的堅固桿件固定在輸入軸21b上的情況下，當(dāng)桿件承受過大負(fù)荷時，無法解除輸入軸21b與桿件的連接，因此輸入軸21b承受很大沖擊力。因而，當(dāng)巖石等撞上桿件時，存在著支承輸入軸21b的軸承212和探測部件21c損傷的問題。而在本發(fā)明中，在桿件23如上所述地承受過大負(fù)荷的情況下，桿件23與輸入軸21b的連接被解除，因此輸入軸21b上不會承受過大的沖擊力，所以能夠?qū)崿F(xiàn)角度探測器21的使用壽命延長。
桿件23從輸入軸21b的孔H中拔出所需的負(fù)荷大小依賴于形成桿件23的鋼琴弦的彈性系數(shù)、鋼琴弦的線徑、桿件23插入孔H中的深度等，可根據(jù)角度探測器21能允許的負(fù)荷大小適當(dāng)設(shè)計。例如，如果使鋼琴弦線徑變細(xì)使其易于變形或減小插入量，則即使是小負(fù)荷，也能把桿件23從孔H中拔出，所以能夠減輕對角度探測器21的影響。
在這里，用圖20A-圖20C來說明桿件23的尺寸設(shè)定方法的一個例子。圖20A是表示外力施加在單側(cè)固定端和單側(cè)自由端的桿件23中央上時的視圖。此時，桿件23的偏轉(zhuǎn)量Δ在離自由端L2的位置上最大。自由端所受的反作用力R由以下公式(3)求出，設(shè)定杠桿23的尺寸等使其在所述反作用力R與角度探測器21所允許的負(fù)荷Sf相比增大之前，桿件23從輸入軸21b脫出即可。另外，通過以下公式(1)、(2)求出L2和Δ。
R＝(5/16)·F(3) d是桿件23的線徑，L是桿件23的全長，E是桿件23的縱彈性系數(shù)，I是桿件23的截面慣性矩。
圖20B是表示桿件23因發(fā)生偏轉(zhuǎn)量Δ而變形時的各尺寸。圖20C表示是桿件23與輸入軸21b之間的連接部的尺寸的視圖。圖20B的各尺寸L3-L5是通過以下公式(4)-(6)求得的。
L5＝L-L3-L4(6) 即，當(dāng)偏轉(zhuǎn)Δ發(fā)生時，如果(L5+a1)比a大，則桿件23從輸入軸21b脫出。例如，根據(jù)桿件23的全長L及偏轉(zhuǎn)量Δ決定桿件23的線徑d。將桿件23的全長L和偏轉(zhuǎn)量Δ分別設(shè)定成預(yù)定值，所述L、Δ值被代入由公式(2)得到的公式(7)中，計算出截面慣性矩I。將所算出的截面慣性矩I代入線徑d與I的關(guān)系式(8)中，逆運(yùn)算求出線徑d。另外，根據(jù)桿件23的線徑d及偏轉(zhuǎn)量Δ可以決定桿件23的全長L。
I＝(π/64)·d4(8) 盡管在上述實(shí)施例中描述的是解除桿件23與輸入軸21b之間連接狀態(tài)的情況，但例如也可以如圖21A、21B所示地解除挖掘臂4和桿件70之間的連接。圖21A表示在桿件70上沒有作用沖擊負(fù)荷的情況，桿件70由挖掘臂連接部70a、輸入軸固定部70b、用鋼琴弦等形成的軸部70c構(gòu)成。在挖掘臂連接部70a上形成了長孔701，通過設(shè)置在挖掘臂4上的卡合銷72與所述長孔701的卡合而將桿件70與挖掘臂4連接在一起。另一方面，輸入軸固定部70b被螺栓71固定在輸入軸21b上。
如圖21B所示，當(dāng)桿件70的軸部70c承受負(fù)荷F2(沿懸臂3側(cè)面的力)時，軸部70c向下突起變形，輸入軸21b左轉(zhuǎn)θ4度，同時挖掘臂連接部70a相對水平方向只傾斜θ3度。在這種狀態(tài)下，盡管挖掘臂連接部70a的長孔701與銷72勉強(qiáng)卡合，但當(dāng)比F2大的負(fù)荷作用時，如圖21B的雙點(diǎn)劃線所示地解除了長孔701與銷72的卡合、即桿件70與挖掘臂4的連接。
另外，如此設(shè)定桿件23的機(jī)械強(qiáng)度，即如果超過預(yù)定值的負(fù)荷作用在桿件23上，則桿件23破損(例如塑性變形或斷裂)連接狀態(tài)被解除。但在使桿件破損的結(jié)構(gòu)的情況下，必須更換桿件，而在如上所述地通過桿件23的彈性變形而使桿件從孔H中拔出的情況下，能夠重新使用桿件23。另外，在通過桿件23破裂來解除連接的結(jié)構(gòu)中，沒有必要可以相對輸入軸21b滑動地構(gòu)成桿件23的端部。
工業(yè)上應(yīng)用的可能性 盡管在上述實(shí)施例中說明的是檢測懸臂3與挖掘臂4之間的相對角度的角度探測器，但本發(fā)明也能適用于檢測構(gòu)成油壓挖土機(jī)的上轉(zhuǎn)動部1與懸臂3之間相對角度的懸臂角以及構(gòu)成挖掘臂4與挖斗5之間相對角度的挖斗角的角度探測器或者檢測各種起重機(jī)的懸臂和吊臂等的角度的角度探測器、多關(guān)節(jié)工作裝置的多關(guān)節(jié)支承臂的角度探測器等。
權(quán)利要求
1.一種建筑機(jī)械的操作裝置，具有
第一部件；
通過一體設(shè)置的連接件而可轉(zhuǎn)動地與所述第一部件相連的第二部件；
檢測輸入軸轉(zhuǎn)動角度的探測部件內(nèi)藏在被固定在所述連接件上的殼體內(nèi)的角度探測器；以及
連接所述第一部件和所述輸入軸，以便與所述第一部件的轉(zhuǎn)動連動地驅(qū)動所述輸入軸轉(zhuǎn)動的傳動件；
其中，(a)在所述連接件的軸向端面上形成有凹部，所述殼體設(shè)置在所述凹部內(nèi)，
(b)同時，避開所述傳動件的活動范圍，在所述殼體端面上包圍所述輸入軸地設(shè)置沿所述輸入軸的軸向突出的突起部。
2.如權(quán)利要求1所述的操作裝置，其特征在于，所述突起部相對連接件軸向端面的突出量比其相對所述輸入軸軸向端面的突出量大。
3.如權(quán)利要求1或2所述的操作裝置，其特征在于，在為了保護(hù)所述輸入軸而設(shè)置覆蓋輸入軸的護(hù)板的同時，用共同的緊固件將所述輸入軸護(hù)板及所述殼體固定到所述連接件上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的操作裝置，其特征在于，在所述殼體上形成有用于將來自所述探測部件的線束引到所述凹部外的通道。
5.如權(quán)利要求1或2所述的操作裝置，其特征在于，在所述外周面上設(shè)置有密封所述殼體外周面與所述凹部的內(nèi)周面的密封件，在所述外周面上形成有用于將來自所述探測部件的線束引到所述凹部外的槽，同時，在所述密封件對準(zhǔn)所述槽的部分上形成有線束通道。
6.如權(quán)利要求1或2所述的操作裝置，其特征在于，所述第一部件是挖掘臂，第二部件是懸臂。
全文摘要
一種建筑機(jī)械的操作裝置，具有第一部件；通過一體設(shè)置的連接件而可轉(zhuǎn)動地與所述第一部件相連的第二部件；檢測輸入軸轉(zhuǎn)動角度的探測部件內(nèi)藏在被固定在所述連接件上的殼體內(nèi)的角度探測器；以及連接所述第一部件和所述輸入軸，以便與所述第一部件的轉(zhuǎn)動連動地驅(qū)動所述輸入軸轉(zhuǎn)動的傳動件；其中，(a)在所述連接件的軸向端面上形成有凹部，所述殼體設(shè)置在所述凹部內(nèi)，(b)同時，避開所述傳動件的活動范圍，在所述殼體端面上包圍所述輸入軸地設(shè)置沿所述輸入軸的軸向突出的突起部。
文檔編號G01D5/02GK101130996SQ200710136880
公開日2008年2月27日 申請日期2000年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月30日
發(fā)明者富田禎久, 杉山玄六, 羽賀正和, 鈴木良平, 長谷川利男, 多原晃司 申請人:日立建機(jī)株式會社