JP7670544B2

JP7670544B2 - Construction Machinery

Info

Publication number: JP7670544B2
Application number: JP2021080434A
Authority: JP
Inventors: 謙一筒井; 浩之磯部; 康雄岡野; 京太郎阿部; 茂平澤
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2021-05-11
Filing date: 2021-05-11
Publication date: 2025-04-30
Anticipated expiration: 2041-05-11
Also published as: JP2022174555A

Description

本開示は、例えば油圧ショベル等の建設機械に関する。 This disclosure relates to construction machinery, such as hydraulic excavators.

一般に、建設機械の代表例である油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体を備えている。上部旋回体の前側には、例えばバケットを有する作業用のフロントが回動可能に設けられ、このフロントを用いて土砂の掘削作業等の土木作業が行われる。 Generally, hydraulic excavators, which are a typical example of construction machinery, are equipped with a self-propelled lower running body and an upper rotating body that is rotatably mounted on the lower running body. A work front unit having, for example, a bucket is rotatably mounted on the front side of the upper rotating body, and this front unit is used for civil engineering work such as excavating soil and sand.

近年では、ＩｏＴ（Internet of Things）を用いた情報化施工が土木作業にも導入されている。この情報化施工に対応した油圧ショベルは、フロントの姿勢、例えばバケットに設けられた掘削爪の先端（爪先）の位置を検出するセンサを搭載している。そして、センサによって検出された爪先の位置に基づいてフロントの動作が制御されることにより、想定される施工範囲を逸脱しないように、半自動操作施工が行われる（特許文献１参照）。 In recent years, information-based construction using the Internet of Things (IoT) has been introduced into civil engineering work. Hydraulic excavators that support this information-based construction are equipped with a sensor that detects the attitude of the front end, for example the position of the tip of the excavation claw (toe) attached to the bucket. The operation of the front end is controlled based on the position of the toe detected by the sensor, allowing semi-automatic operation so that the work does not deviate from the expected work range (see Patent Document 1).

油圧ショベルに搭載されたバケットの爪先の位置（フロントの姿勢）を検出するセンサは、例えばフロントが作動（回動）するときの加速度を検出する加速度センサ、回動角度を検出する角度センサ等によって構成され、通常、フロントに取付けられている。しかし、油圧ショベルのフロントには、掘削作業等を行うときに衝撃、振動が繰返して作用するため、フロントに取付けられたセンサにも衝撃、振動が伝わる。 The sensor that detects the position of the tip of the bucket (front posture) mounted on a hydraulic excavator is typically mounted on the front and is composed of, for example, an acceleration sensor that detects the acceleration when the front operates (rotates), and an angle sensor that detects the rotation angle. However, the front of a hydraulic excavator is repeatedly subjected to shocks and vibrations when performing excavation work, etc., and these shocks and vibrations are also transmitted to the sensor mounted on the front.

特に、油圧ショベルのフロントは、構造上の組立公差や経年劣化によって左右方向へのガタ（以下、横ガタ）が生じる傾向がある。このため、掘削作業時には、フロントに加わる左右方向への衝撃、振動が大きくなり、この大きな衝撃、振動がフロントに取付けられた加速度センサに伝わることにより、加速度センサに大きな負荷が作用するという問題がある。 In particular, the front of a hydraulic excavator is prone to side-to-side rattle (hereafter referred to as lateral rattle) due to structural assembly tolerances and deterioration over time. This causes large side-to-side shocks and vibrations to the front during excavation work, and these large shocks and vibrations are transmitted to the acceleration sensor attached to the front, causing a large load to act on the acceleration sensor.

このような、油圧ショベルのフロントに取付けられたセンサに伝わる振動を吸収する技術として、フロントと角度検出器との間に防振ゴムを介在させて振動を吸収する構成が提案されている（特許文献２参照）。 As a technique for absorbing vibrations transmitted to a sensor attached to the front of a hydraulic excavator, a structure has been proposed in which vibration is absorbed by placing anti-vibration rubber between the front and the angle detector (see Patent Document 2).

特開２０２１－５０５４１号公報JP 2021-50541 A 実開昭５９－０１４００９号公報Japanese Utility Model Application Publication No. 59-014009

しかし、バケットの爪先の位置を検出するために加速度センサを備えた油圧ショベルにおいて、従来技術のようにフロントと加速度センサとの間にゴム等の弾性体を設けた場合には、フロントから加速度センサに伝わる全方向成分（上下、前後、左右）の加速度が、弾性体によって吸収、減衰されてしまう。このため、フロントの動作時の加速度と、弾性体を介してフロントに取付けられた加速度センサが検出する加速度とにずれが生じてしまう。特に、半自動操作施工を行う油圧ショベルでは、加速度センサにより検出された加速度を用いて爪先の位置を演算し、算出された爪先位置に基づいて半自動操作施工を行っている。このため、正確な爪先位置が定まらないと、油圧ショベルを用いた半自動操作施工によって形成される施工面が、想定される施工面とは異なってしまうという問題がある。 However, in a hydraulic excavator equipped with an acceleration sensor to detect the position of the bucket toe, if an elastic body such as rubber is provided between the front and the acceleration sensor as in the conventional technology, the acceleration components in all directions (up and down, front and back, left and right) transmitted from the front to the acceleration sensor are absorbed and attenuated by the elastic body. This results in a discrepancy between the acceleration when the front is operating and the acceleration detected by the acceleration sensor attached to the front via the elastic body. In particular, in hydraulic excavators that perform semi-automatic operation construction, the position of the toe is calculated using the acceleration detected by the acceleration sensor, and semi-automatic operation construction is performed based on the calculated toe position. For this reason, if the accurate toe position is not determined, there is a problem that the construction surface formed by semi-automatic operation construction using a hydraulic excavator will differ from the expected construction surface.

本発明の目的は、フロントの左右方向への衝撃、振動が加速度センサに伝わるのを抑え、フロントの前後方向および上下方向の加速度を加速度センサによって正確に検出することができるようにした建設機械を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a construction machine that prevents shocks and vibrations in the left and right directions of the front from being transmitted to the acceleration sensor, and enables the acceleration sensor to accurately detect acceleration in the front-back and up-down directions of the front.

本発明は、自走可能な下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、基端が前記上部旋回体に回動可能に取付けられたフロントと、前記フロントに取付けられた加速度センサとを備えた建設機械において、前記フロントのうち前記上部旋回体に対して前記フロントが回動する方向と直交する方向の側面には、当該側面から突出してセンサ取付部材が設けられており、前記加速度センサは、前記センサ取付部材に固定されており、前記センサ取付部材に固定された前記加速度センサと前記フロントの前記側面との間の隙間に前記加速度センサと前記フロントの前記側面とに挟まれた状態で配置される弾性体を備え、前記加速度センサは、センサ基板を介して前記センサ取付部材に固定され、前記センサ基板は、前記フロントの前記側面との間に前記弾性体を挟んだ状態で前記センサ取付部材に固定され、前記加速度センサは、前記センサ基板にセンサ用ボルトを用いて締結され、前記弾性体には、前記センサ基板から突出した前記センサ用ボルトの先端側が係合するボルト係合部が設けられ、前記加速度センサを前記センサ基板に締結した状態で前記センサ用ボルトの先端側を前記弾性体の前記ボルト係合部に係合させることにより、前記フロントの前記側面と前記センサ基板との間に前記弾性体を保持することを特徴としている。
The present invention relates to a construction machine including a self-propelled lower traveling body, an upper rotating body rotatably mounted on the lower traveling body, a front end rotatably attached to the upper rotating body, and an acceleration sensor attached to the front end. A sensor mounting member is provided on a side surface of the front end in a direction perpendicular to a direction in which the front end rotates relative to the upper rotating body, the acceleration sensor is fixed to the sensor mounting member, and an elastic body is disposed in a gap between the acceleration sensor fixed to the sensor mounting member and the side surface of the front end in a state where the acceleration sensor is sandwiched between the side surface of the front end and the side surface of the front end. the acceleration sensor is fixed to the sensor mounting member via a sensor board, the sensor board is fixed to the sensor mounting member with the elastic body sandwiched between the sensor board and the side surface of the front, the acceleration sensor is fastened to the sensor board using a sensor bolt, the elastic body is provided with a bolt engagement portion with which a tip side of the sensor bolt protruding from the sensor board engages, and the elastic body is held between the side surface of the front and the sensor board by engaging the tip side of the sensor bolt with the bolt engagement portion of the elastic body with the acceleration sensor fastened to the sensor board .

本発明によれば、フロントに対し左右方向への衝撃が作用したとしても、フロントの側面と加速度センサとの間に挟まれた弾性体によって衝撃が吸収されることにより、加速度センサに過大な衝撃、振動が伝わるのを抑えることができる。一方、加速度センサは、フロントの側面に設けられたセンサ取付部材に弾性体を介在させることなく直接的（リジット）に固定されるので、爪先位置を演算する上で重要なフロントの前後方向および上下方向の加速度を、加速度センサによって正確に検出することができる。 According to the present invention, even if a left-right impact acts on the front, the impact is absorbed by the elastic body sandwiched between the side of the front and the acceleration sensor, preventing excessive impact and vibration from being transmitted to the acceleration sensor. Meanwhile, the acceleration sensor is fixed directly (rigidly) to the sensor mounting member provided on the side of the front without the need for an elastic body, so that the acceleration sensor can accurately detect the front-to-back and up-down acceleration of the front, which is important for calculating the toe position.

本発明の実施形態による油圧ショベルを示す左側面図である。FIG. 1 is a left side view showing a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention. 油圧ショベルを上方から見た平面図である。FIG. 2 is a plan view of the hydraulic excavator as viewed from above. ブームの側面板に取付けられたシートスクリュ、センサ基板、加速度センサ、ゴム板、センサカバー等を示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a sheet screw, a sensor board, an acceleration sensor, a rubber plate, a sensor cover, etc., attached to a side plate of the boom. ブームの側面板、シートスクリュ、センサ基板、加速度センサ、ゴム板、センサカバー等を図１中の矢示IV－IV方向から見た断面図である。4 is a cross-sectional view of the boom side plate, sheet screw, sensor board, acceleration sensor, rubber plate, sensor cover, etc., as viewed from the direction of arrows IV-IV in FIG.

以下、本発明に係る建設機械の実施形態を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図１ないし図４を参照しつつ詳細に説明する。なお、実施形態では、油圧ショベルの走行方向を前後方向とし、走行方向と直交する方向を左右方向として説明する。 The following describes in detail an embodiment of a construction machine according to the present invention, taking as an example a case where the machine is applied to a hydraulic excavator, with reference to Figures 1 to 4. Note that in the embodiment, the traveling direction of the hydraulic excavator is defined as the front-rear direction, and the direction perpendicular to the traveling direction is defined as the left-right direction.

建設機械の代表例である油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、基端が上部旋回体３に回動可能に取付けられた後述する作業用のフロント１３とを備えている。油圧ショベル１は、下部走行体２によって作業現場を走行し、上部旋回体３を旋回させつつフロント１３を回動させることにより、土砂の掘削作業等を行う。 A hydraulic excavator 1, a representative example of a construction machine, comprises a self-propelled crawler-type lower traveling body 2, an upper rotating body 3 rotatably mounted on the lower traveling body 2, and a work front 13 (described below) whose base end is rotatably attached to the upper rotating body 3. The hydraulic excavator 1 travels on the lower traveling body 2 at a work site, and performs work such as excavating soil and sand by rotating the upper rotating body 3 while rotating the front 13.

上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回装置４を介して旋回可能に設けられている。上部旋回体３は、旋回フレーム５、カウンタウエイト６、キャブ７、外装カバー８、作動油タンク９、燃料タンク１０等を含んで構成されている。 The upper rotating body 3 is mounted on the lower traveling body 2 so that it can rotate via a rotating device 4. The upper rotating body 3 includes a rotating frame 5, a counterweight 6, a cab 7, an exterior cover 8, a hydraulic oil tank 9, a fuel tank 10, etc.

旋回フレーム５は、上部旋回体３のベースを構成している。図２に示すように、旋回フレーム５は、底板５Ａと、底板５Ａ上に立設され、左右方向に所定の間隔をもって前後方向に延びた左縦板５Ｂおよび右縦板５Ｃと、底板５Ａの左右両側に配置され前後方向に延びた左サイドフレーム５Ｄおよび右サイドフレーム（図示せず）とを含んで構成されている。左縦板５Ｂおよび右縦板５Ｃの前側には、後述するブーム１４およびブームシリンダ１９の基端が回動可能に取付けられている。 The rotating frame 5 forms the base of the upper rotating body 3. As shown in FIG. 2, the rotating frame 5 includes a bottom plate 5A, a left vertical plate 5B and a right vertical plate 5C that are erected on the bottom plate 5A and extend in the front-rear direction at a predetermined interval in the left-right direction, and a left side frame 5D and a right side frame (not shown) that are arranged on the left and right sides of the bottom plate 5A and extend in the front-rear direction. The base ends of the boom 14 and boom cylinder 19, which will be described later, are rotatably attached to the front of the left vertical plate 5B and the right vertical plate 5C.

カウンタウエイト６は、旋回フレーム５の後端側に設けられている。カウンタウエイト６は、その後面が円弧状をなす重量物として形成され、フロント１３との重量バランスを保っている。 The counterweight 6 is attached to the rear end of the revolving frame 5. The counterweight 6 is formed as a heavy object with an arc-shaped rear surface, and maintains weight balance with the front 13.

キャブ７は、旋回フレーム５の左縦板５Ｂよりも左側に位置して旋回フレーム５の左前側に設けられている。キャブ７は、運転室を画成するボックス状に形成され、その内部にはオペレータが座る運転席（図示せず）が設けられている。また、運転席の前側には、油圧ショベル１の走行動作を制御する走行用レバーおよびペダル装置（図示せず）が設けられ、運転席の左右方向の両側には、上部旋回体３の旋回動作、およびフロント１３の動作を制御する操作レバー装置（図示せず）が設けられている。 The cab 7 is located to the left of the left vertical plate 5B of the revolving frame 5 and is provided on the left front side of the revolving frame 5. The cab 7 is formed in a box shape that defines the driver's compartment, and a driver's seat (not shown) for an operator is provided inside the cab 7. In addition, a travel lever and pedal device (not shown) that controls the travel operation of the hydraulic excavator 1 is provided in front of the driver's seat, and operating lever devices (not shown) that control the revolving operation of the upper revolving body 3 and the operation of the front 13 are provided on both left and right sides of the driver's seat.

外装カバー８は、カウンタウエイト６の前側に位置して旋回フレーム５上に設けられている。外装カバー８は、左後側面ドア８Ａと、左前側面ドア８Ｂと、右側面ドア８Ｃと、上面カバー８Ｄと、エンジンカバー８Ｅとを含んで構成され、旋回フレーム５上に設けられたサポート部材（図示せず）によって支持されている。外装カバー８の内部には機械室が形成され、この機械室内には、旋回フレーム５に搭載されたエンジン、油圧ポンプ、熱交換器等の搭載機器（いずれも図示せず）が収容されている。 The exterior cover 8 is located in front of the counterweight 6 and is provided on the revolving frame 5. The exterior cover 8 is composed of a left rear side door 8A, a left front side door 8B, a right side door 8C, a top cover 8D, and an engine cover 8E, and is supported by a support member (not shown) provided on the revolving frame 5. A machine room is formed inside the exterior cover 8, and this machine room houses the onboard equipment (none of which are shown) such as the engine, hydraulic pump, and heat exchanger mounted on the revolving frame 5.

作動油タンク９は、旋回フレーム５の右縦板５Ｃよりも右側に位置して旋回フレーム５に設けられている。作動油タンク９は、下部走行体２の走行モータ、上部旋回体３の旋回モータ、フロント１３の各シリンダ１９，２０，２１等の油圧アクチュエータに供給される作動油を貯留している。燃料タンク１０は、旋回フレーム５の右縦板５Ｃよりも右側で、かつ作動油タンク９の前側に隣接して設けられている。燃料タンク１０は、エンジンに供給される燃料を貯留している。 The hydraulic oil tank 9 is provided on the revolving frame 5, located to the right of the right vertical plate 5C of the revolving frame 5. The hydraulic oil tank 9 stores hydraulic oil to be supplied to hydraulic actuators such as the travel motor of the lower traveling body 2, the rotation motor of the upper rotating body 3, and the cylinders 19, 20, and 21 of the front 13. The fuel tank 10 is provided to the right of the right vertical plate 5C of the revolving frame 5, adjacent to the front side of the hydraulic oil tank 9. The fuel tank 10 stores fuel to be supplied to the engine.

２基のアンテナ装置１１，１２は、左右方向に離間して上部旋回体３に設けられている。一方（左側）のアンテナ装置１１は、上面カバー８Ｄの左前側に立設され、他方（右側）のアンテナ装置１２は、上面カバー８Ｄの右側に立設されている。これら２基のアンテナ装置１１，１２は、例えばＧＮＳＳアンテナにより構成され、上部旋回体３に搭載されたコントローラ（図示せず）に接続されている。 Two antenna devices 11, 12 are provided on the upper rotating body 3, spaced apart in the left-right direction. One (left) antenna device 11 is erected on the left front side of the top cover 8D, and the other (right) antenna device 12 is erected on the right side of the top cover 8D. These two antenna devices 11, 12 are, for example, configured with GNSS antennas, and are connected to a controller (not shown) mounted on the upper rotating body 3.

作業用のフロント１３は、上部旋回体３の前側に回動可能に取付けられている。フロント１３は、後述するブーム１４、アーム１６、バケット１７、バケットリンク１８、ブームシリンダ１９、アームシリンダ２０、バケットシリンダ２１等により構成されている。フロント１３は、各シリンダ１９、２０、２１を伸縮させることにより、上部旋回体３に対して上下方向ないし前後方向に回動しつつ、バケット１７を用いて土砂の掘削作業等を行う。 The front 13 for work is rotatably attached to the front side of the upper rotating body 3. The front 13 is composed of a boom 14, arm 16, bucket 17, bucket link 18, boom cylinder 19, arm cylinder 20, bucket cylinder 21, etc., which will be described later. By extending and contracting each of the cylinders 19, 20, 21, the front 13 rotates in the vertical direction or the front-rear direction relative to the upper rotating body 3, and performs work such as excavating soil and sand using the bucket 17.

フロント１３のブーム１４は、上部旋回体３の旋回フレーム５に回動可能に取付けられている。具体的には、ブーム１４の基端は、旋回フレーム５を構成する左縦板５Ｂおよび右縦板５Ｃの前端側に連結ピンを用いて回動可能にピン結合されている。ブーム１４は、左右方向に一定の間隔を保った状態で前後方向に延びる左右の側面板１４Ａと、左右の側面板１４Ａの上端を連結する上面板１４Ｂと、上面板１４Ｂと上下方向で対面し左右の側面板１４Ａの下端を連結する下面板１４Ｃとにより構成されている。ブーム１４は、左右の側面板１４Ａと、上面板１４Ｂと、下面板１４Ｃとによって囲まれた四角形の閉断面構造をなす箱型構造体として形成され、緩やかな山形に屈曲しつつ前後方向に延びている。 The boom 14 of the front 13 is rotatably attached to the rotating frame 5 of the upper rotating body 3. Specifically, the base end of the boom 14 is rotatably connected to the front end side of the left vertical plate 5B and the right vertical plate 5C that constitute the rotating frame 5 using a connecting pin. The boom 14 is composed of left and right side plates 14A that extend in the front-rear direction while maintaining a certain distance in the left-right direction, a top plate 14B that connects the upper ends of the left and right side plates 14A, and a bottom plate 14C that faces the top plate 14B in the vertical direction and connects the lower ends of the left and right side plates 14A. The boom 14 is formed as a box-shaped structure that has a rectangular closed cross-sectional structure surrounded by the left and right side plates 14A, the top plate 14B, and the bottom plate 14C, and extends in the front-rear direction while bending gently into a mountain shape.

ここで、ブーム１４の左右の側面板１４Ａは、上部旋回体３に対してフロント１３が回動する方向（前後方向ないし上下方向）と直交する方向（左右方向）の側面を構成し、左側の側面板１４Ａには、後述する加速度センサ２２が取付けられている。図３および図４に示すように、ブーム１４の左側の側面板１４Ａには、前後に離間して２個のシートスクリュ１５が設けられている。 The left and right side plates 14A of the boom 14 form sides in a direction (left-right direction) perpendicular to the direction (front-back or up-down direction) in which the front 13 rotates relative to the upper rotating body 3, and an acceleration sensor 22, which will be described later, is attached to the left side plate 14A. As shown in Figures 3 and 4, two sheet screws 15 are provided on the left side plate 14A of the boom 14, spaced apart from each other in the front-rear direction.

センサ取付部材としての２個のシートスクリュ１５は、ブーム１４の左側の側面板１４Ａに前後に離間して設けられている。これら前後のシートスクリュ１５は、例えば直方体状をなす棒鋼（角鋼）を用いて形成され、ブーム１４の長さ方向に離間して互いに平行となるように配置された状態で、側面板１４Ａの表面に溶接等の手段を用いて固定されている。これにより、前後のシートスクリュ１５は、前後方向に一定の間隔をもって平行に配置され、側面板１４Ａの表面から突出している。シートスクリュ１５の長さ方向の両端には、板厚方向に貫通するボルト孔（雌ねじ孔）１５Ａが形成されている。前後のシートスクリュ１５には、後述するセンサ基板２６を介して加速度センサ２２が固定されている。 Two sheet screws 15 as sensor mounting members are provided on the left side plate 14A of the boom 14, spaced apart from each other in the front and rear. The front and rear sheet screws 15 are formed, for example, from rectangular parallelepiped steel bars (square steel), and are fixed to the surface of the side plate 14A by welding or other means while being spaced apart from each other in the longitudinal direction of the boom 14 and parallel to each other. As a result, the front and rear sheet screws 15 are arranged parallel to each other at a constant interval in the longitudinal direction and protrude from the surface of the side plate 14A. At both ends of the longitudinal direction of the sheet screw 15, bolt holes (female thread holes) 15A are formed that penetrate in the plate thickness direction. An acceleration sensor 22 is fixed to the front and rear sheet screws 15 via a sensor board 26 described later.

アーム１６は、ブーム１４の先端に回動可能に取付けられている。アーム１６も、ブーム１４と同様に、左右の側面板１６Ａと、上面板１６Ｂと、下面板１６Ｃとによって囲まれた四角形の閉断面構造をなす箱型構造体として形成され、前後方向に延びている。ここで、アーム１６の左右の側面板１６Ａは、上部旋回体３に対してフロント１３が回動する方向（前後方向ないし上下方向）と直交する方向（左右方向）の側面を構成し、左側の側面板１６Ａには、後述する加速度センサ２３が取付けられている。 The arm 16 is rotatably attached to the tip of the boom 14. Like the boom 14, the arm 16 is formed as a box-shaped structure with a rectangular closed cross-section surrounded by left and right side panels 16A, an upper panel 16B, and a lower panel 16C, and extends in the front-to-rear direction. Here, the left and right side panels 16A of the arm 16 form the sides in the direction (left-right direction) perpendicular to the direction in which the front 13 rotates relative to the upper rotating body 3 (front-to-rear or up-down direction), and an acceleration sensor 23 (described later) is attached to the left side panel 16A.

バケット１７は、アーム１６の先端に回動可能に取付けられている。バケット１７は、内部が土砂収容部となったバケット本体１７Ａと、バケット本体１７Ａのカッティングエッジに取付けられた複数の掘削爪１７Ｂとを有している。バケット１７は、アーム１６の先端で回動することにより掘削爪１７Ｂによって土砂を掘削し、掘削した土砂をバケット本体１７Ａの内部（土砂収容部）に収容する。 The bucket 17 is rotatably attached to the tip of the arm 16. The bucket 17 has a bucket body 17A, the interior of which is a soil storage section, and a number of excavation claws 17B attached to the cutting edge of the bucket body 17A. The bucket 17 rotates at the tip of the arm 16 to excavate soil using the excavation claws 17B, and stores the excavated soil inside the bucket body 17A (soil storage section).

バケットリンク１８は、アーム１６の先端側とバケット１７との間に設けられている。バケットリンク１８は、一端がアーム１６の先端側に連結された後リンク１８Ａと、一端が後リンク１８Ａの他端に連結され、他端がバケット１７に連結された前リンク１８Ｂとにより構成されている。ここで、バケットリンク１８を構成する後リンク１８Ａ、前リンク１８Ｂは、それぞれ上部旋回体３に対してフロント１３が回動する方向（前後方向ないし上下方向）と直交する方向（左右方向）の側面を構成する左右の側面１８Ａ１、１８Ｂ１を有し、後リンク１８Ａの側面１８Ａ１には、後述する加速度センサ２４が取付けられている。 The bucket link 18 is provided between the tip of the arm 16 and the bucket 17. The bucket link 18 is composed of a rear link 18A, one end of which is connected to the tip of the arm 16, and a front link 18B, one end of which is connected to the other end of the rear link 18A and the other end of which is connected to the bucket 17. The rear link 18A and the front link 18B constituting the bucket link 18 each have left and right side surfaces 18A1 and 18B1 constituting the side surfaces in the direction (left and right direction) perpendicular to the direction in which the front 13 rotates relative to the upper rotating body 3 (front-back direction or up-down direction), and an acceleration sensor 24, which will be described later, is attached to the side surface 18A1 of the rear link 18A.

ブームシリンダ１９は、旋回フレーム５の左縦板５Ｂおよび右縦板５Ｃとブーム１４との間に設けられている。ブームシリンダ１９は、ブーム１４を挟んで左右に１本づつ設けられている。これら２本のブームシリンダ１９を伸縮させることにより、ブーム１４は上部旋回体３（旋回フレーム５）に対して前後方向ないし上下方向に回動する。 The boom cylinders 19 are provided between the left and right vertical plates 5B and 5C of the revolving frame 5 and the boom 14. Two boom cylinders 19 are provided on either side of the boom 14. By extending and retracting these two boom cylinders 19, the boom 14 rotates in the front-to-back or up-down direction relative to the upper revolving body 3 (revolving frame 5).

アームシリンダ２０は、ブーム１４とアーム１６との間に設けられている。アームシリンダ２０を伸縮させることにより、アーム１６はブーム１４に対して前後方向ないし上下方向に回動する。バケットシリンダ２１は、アーム１６とバケットリンク１８（後リンク１８Ａと前リンク１８Ｂとの連結部）との間に設けられている。バケットシリンダ２１を伸縮させることにより、バケット１７はアーム１６に対して前後方向ないし上下方向に回動する。 The arm cylinder 20 is provided between the boom 14 and the arm 16. By extending and retracting the arm cylinder 20, the arm 16 rotates in the front-rear direction or up-down direction relative to the boom 14. The bucket cylinder 21 is provided between the arm 16 and the bucket link 18 (the connection between the rear link 18A and the front link 18B). By extending and retracting the bucket cylinder 21, the bucket 17 rotates in the front-rear direction or up-down direction relative to the arm 16.

フロント１３を構成するブーム１４の左側の側面板１４Ａには、ブーム１４の加速度を検出する加速度センサ２２が取付けられている。アーム１６の左側の側面板１６Ａには、アーム１６の加速度を検出する加速度センサ２３が取付けられている。また、バケットリンク１８を構成する後リンク１８Ａの左側の側面１８Ａ１には、バケットリンク１８の動作に連動するバケット１７の加速度を検出する加速度センサ２４が取付けられている。また、上部旋回体３には、作業現場での油圧ショベル１の傾きを検出する車体傾斜角センサ２５が設けられている。 An acceleration sensor 22 that detects the acceleration of the boom 14 is attached to the left side plate 14A of the boom 14 that constitutes the front 13. An acceleration sensor 23 that detects the acceleration of the arm 16 is attached to the left side plate 16A of the arm 16. In addition, an acceleration sensor 24 that detects the acceleration of the bucket 17 linked to the operation of the bucket link 18 is attached to the left side 18A1 of the rear link 18A that constitutes the bucket link 18. In addition, a vehicle body tilt angle sensor 25 that detects the tilt of the hydraulic excavator 1 at the work site is provided on the upper rotating body 3.

これらの加速度センサ２２、２３、２４、および車体傾斜角センサ２５は、油圧ショベル１を用いた半自動操作施工を行うときに、地面を施工するフロント１３の姿勢、即ち、バケット１７に設けられた掘削爪１７Ｂの先端（爪先）の位置を検出するもので、上部旋回体３に搭載されたコントローラ（図示せず）に接続されている。そして、コントローラは、加速度センサ２２、２３、２４によって検出されたブーム１４、アーム１６、バケット１７の加速度、および車体傾斜角センサ２５によって検出された油圧ショベル１（上部旋回体３）の傾き等に基づいて、掘削爪１７Ｂの爪先の位置を演算し、例えば施工すべき地面の３次元データと演算された掘削爪１７Ｂの爪先の位置情報とを対比しながら、フロント１３の動作を制御する。 These acceleration sensors 22, 23, 24 and vehicle body inclination angle sensor 25 detect the posture of the front 13 working on the ground, i.e., the position of the tip (toe) of the excavation claw 17B provided on the bucket 17, when semi-automatic operation construction is performed using the hydraulic excavator 1, and are connected to a controller (not shown) mounted on the upper rotating body 3. The controller calculates the position of the toe of the excavation claw 17B based on the acceleration of the boom 14, arm 16, and bucket 17 detected by the acceleration sensors 22, 23, and 24, and the inclination of the hydraulic excavator 1 (upper rotating body 3) detected by the vehicle body inclination angle sensor 25, and controls the operation of the front 13, for example, by comparing the three-dimensional data of the ground to be worked with the calculated position information of the toe of the excavation claw 17B.

ここで、フロント１３を用いた掘削作業時には、バケット１７の掘削爪１７Ｂに大きな衝撃が作用する。フロント１３は、組立公差や経年劣化による横ガタを有しているため、掘削爪１７Ｂに作用する大きな衝撃によって加速度センサ２２，２３，２４に伝わる左右方向への過大な衝撃、振動を抑える必要がある。一方、掘削作業時にフロント１３のブーム１４、アーム１６、バケット１７が上下方向および上下方向に移動するときの加速度は、正確な爪先位置を演算するために加速度センサ２２、２３、２４によって正確に検出する必要がある。 Here, when excavation work is performed using the front 13, a large impact acts on the digging claw 17B of the bucket 17. Because the front 13 has lateral play due to assembly tolerances and deterioration over time, it is necessary to suppress excessive impact and vibration in the left-right direction that is transmitted to the acceleration sensors 22, 23, and 24 due to the large impact acting on the digging claw 17B. On the other hand, the acceleration when the boom 14, arm 16, and bucket 17 of the front 13 move in the vertical and up-down directions during excavation work needs to be accurately detected by the acceleration sensors 22, 23, and 24 in order to calculate an accurate tip position.

このため、本実施形態では、フロント１３に対する加速度センサ２２、２３、２４の取付構造が工夫され、加速度センサ２２、２３、２４に過大な衝撃、振動が伝わるのを抑えるようになっている。これら加速度センサ２２、２３、２４は、同様の取付構造によってフロント１３に取付けられているので、以下、ブーム１４に対する加速度センサ２２の取付構造を説明し、加速度センサ２３、２４の取付構造の説明は省略する。 For this reason, in this embodiment, the mounting structure of the acceleration sensors 22, 23, and 24 on the front 13 has been devised to prevent the transmission of excessive shock and vibration to the acceleration sensors 22, 23, and 24. Since these acceleration sensors 22, 23, and 24 are mounted on the front 13 using the same mounting structure, the following describes the mounting structure of the acceleration sensor 22 on the boom 14, and the description of the mounting structures of the acceleration sensors 23 and 24 is omitted.

図３および図４は、ブーム１４の左側の側面板１４Ａに対する加速度センサ２２の取付構造を示している。加速度センサ２２は、直方体のブロック状に形成され、加速度センサ２２の底部側には、前取付フランジ２２Ａおよび後取付フランジ２２Ｂが前後方向に張出して設けられている。前取付フランジ２２Ａには、板厚方向に貫通する１個のボルト挿通孔２２Ｃが設けられ、後取付フランジ２２Ｂには、板厚方向に貫通する２個のボルト挿通孔２２Ｄが設けられている。 Figures 3 and 4 show the mounting structure of the acceleration sensor 22 on the left side plate 14A of the boom 14. The acceleration sensor 22 is formed in the shape of a rectangular block, and a front mounting flange 22A and a rear mounting flange 22B are provided on the bottom side of the acceleration sensor 22, protruding in the front-to-rear direction. The front mounting flange 22A has one bolt insertion hole 22C that penetrates in the plate thickness direction, and the rear mounting flange 22B has two bolt insertion holes 22D that penetrate in the plate thickness direction.

センサ基板２６は、加速度センサ２２の底部に取付けられている。センサ基板２６は、鋼板材等を用いて前後方向に延びる長方形の平板状に形成され、ブーム１４の側面板１４Ａに固定されたシートスクリュ１５の長さ寸法と同等の幅寸法を有し、前後のシートスクリュ１５に掛け渡される長さ寸法を有している。センサ基板２６は、加速度センサ２２よりも大きな長さ寸法を有し、加速度センサ２２と同等の幅寸法を有している。 The sensor board 26 is attached to the bottom of the acceleration sensor 22. The sensor board 26 is formed in a rectangular flat plate shape extending in the front-rear direction using a steel plate material or the like, has a width dimension equal to the length dimension of the sheet screw 15 fixed to the side plate 14A of the boom 14, and has a length dimension that spans the front and rear sheet screws 15. The sensor board 26 has a length dimension greater than that of the acceleration sensor 22, and a width dimension equal to that of the acceleration sensor 22.

センサ基板２６には、長さ方向の両端側に２個ずつ（合計４個）配置されたボルト挿通孔２６Ａと、これら４個のボルト挿通孔２６Ａの内側に配置された３個のボルト孔（雌ねじ孔）２６Ｂとが、それぞれ板厚方向に貫通して形成されている。４個のボルト挿通孔２６Ａは、前後のシートスクリュ１５に２個づつ設けられたボルト孔１５Ａに対応している。３個のボルト孔２６Ｂは、加速度センサ２２の前取付フランジ２２Ａに設けられたボルト挿通孔２２Ｃ、および後取付フランジ２２Ｂに設けられたボルト挿通孔２２Ｄに対応している。 The sensor board 26 has bolt holes 26A, two on each end in the length direction (four in total), and three bolt holes (female thread holes) 26B, located inside these four bolt holes 26A, which penetrate through the board in the thickness direction. The four bolt holes 26A correspond to the bolt holes 15A, two on each of the front and rear seat screws 15. The three bolt holes 26B correspond to the bolt holes 22C in the front mounting flange 22A of the acceleration sensor 22 and the bolt holes 22D in the rear mounting flange 22B.

加速度センサ２２の前取付フランジ２２Ａに設けられたボルト挿通孔２２Ｃ、および後取付フランジ２２Ｂに設けられたボルト挿通孔２２Ｄには、それぞれセンサ用ボルト２７が挿通される。これら３本のセンサ用ボルト２７を、センサ基板２６のボルト孔２６Ｂに螺着することにより、加速度センサ２２がセンサ基板２６に締結される。センサ用ボルト２７の長さは、センサ基板２６に加速度センサ２２を締結した状態で、センサ用ボルト２７の先端側が、センサ基板２６からブーム１４の側面板１４Ａ側に突出する長さに設定されている。 Sensor bolts 27 are inserted through bolt insertion holes 22C provided in the front mounting flange 22A of the acceleration sensor 22 and through bolt insertion holes 22D provided in the rear mounting flange 22B. The acceleration sensor 22 is fastened to the sensor board 26 by screwing these three sensor bolts 27 into bolt holes 26B of the sensor board 26. The length of the sensor bolts 27 is set so that the tip side of the sensor bolts 27 protrudes from the sensor board 26 toward the side panel 14A of the boom 14 when the acceleration sensor 22 is fastened to the sensor board 26.

センサカバー２８は、加速度センサ２２を覆った状態でセンサ基板２６に取付けられている。センサカバー２８は、センサ基板２６よりも一回り大きな長方形の枠状をなす周壁板２８Ａと、周壁板２８Ａの上端を閉塞する上板２８Ｂとにより構成されている。上板２８Ｂには、その対角に位置する２個のボルト挿通孔２８Ｃが設けられ、これら２個のボルト挿通孔２８Ｃは、センサ基板２６の対角に位置する２個のボルト挿通孔２６Ａに対応している。 The sensor cover 28 is attached to the sensor board 26 while covering the acceleration sensor 22. The sensor cover 28 is composed of a peripheral wall plate 28A that is a rectangular frame one size larger than the sensor board 26, and an upper plate 28B that closes the upper end of the peripheral wall plate 28A. The upper plate 28B has two bolt insertion holes 28C located at diagonal corners, and these two bolt insertion holes 28C correspond to the two bolt insertion holes 26A located at diagonal corners of the sensor board 26.

センサカバー２８のボルト挿通孔２８Ｃには、長尺ボルト２９が挿通され、これら２本の長尺ボルト２９には、それぞれセンサカバー２８の内部で円筒状のスペーサ３０が挿通される。スペーサ３０は、センサ基板２６とセンサカバー２８の上板２８Ｂとの間に配置され、両者間に加速度センサ２２の収容スペースを確保する。センサカバー２８は、センサ基板２６をシートスクリュ１５に固定するときに、このセンサ基板２６と一緒にシートスクリュ１５に固定（共締め）される。 Long bolts 29 are inserted into the bolt insertion holes 28C of the sensor cover 28, and cylindrical spacers 30 are inserted into the two long bolts 29 inside the sensor cover 28. The spacers 30 are disposed between the sensor board 26 and the upper plate 28B of the sensor cover 28, and secure a space between them to accommodate the acceleration sensor 22. When the sensor board 26 is fixed to the sheet screw 15, the sensor cover 28 is fixed (co-fastened) to the sheet screw 15 together with the sensor board 26.

センサカバー２８のボルト挿通孔２８Ｃおよびスペーサ３０に挿通された２本の長尺ボルト２９は、センサ基板２６の一方の対角に位置する２個のボルト挿通孔２６Ａに挿通される。これら２本の長尺ボルト２９は、前後のシートスクリュ１５に設けられた２個のボルト孔１５Ａの一方にスペーサ３０を介して螺着される。また、センサ基板２６の他方の対角に位置する２個のボルト挿通孔２６Ａには、それぞれ長尺ボルト２９よりも短いボルト３１が挿通される。これら２本のボルト３１は、前後のシートスクリュ１５に設けられた２個のボルト孔１５Ａの他方に螺着される。 The two long bolts 29 inserted through the bolt insertion holes 28C and the spacer 30 of the sensor cover 28 are inserted into two bolt insertion holes 26A located at one diagonal corner of the sensor board 26. These two long bolts 29 are screwed through the spacer 30 into one of two bolt holes 15A provided in the front and rear sheet screws 15. In addition, bolts 31 shorter than the long bolts 29 are inserted into the two bolt insertion holes 26A located at the other diagonal corner of the sensor board 26. These two bolts 31 are screwed into the other of the two bolt holes 15A provided in the front and rear sheet screws 15.

このように、センサ基板２６は、前後（２個）のシートスクリュ１５に掛け渡された状態で固定されるので、ブーム１４の側面板１４Ａとセンサ基板２６との間隔が均等化されている。加速度センサ２２は、センサ基板２６を介してシートスクリュ１５に固定され、ブーム１４の側面板１４Ａとセンサ基板２６との間には、後述のゴム板３２が挟まれている。また、センサカバー２８は、センサ基板２６と一緒にシートスクリュ１５に固定されている。 In this way, the sensor board 26 is fixed in a state in which it is stretched across the front and rear (two) sheet screws 15, so the distance between the side plate 14A of the boom 14 and the sensor board 26 is equalized. The acceleration sensor 22 is fixed to the sheet screw 15 via the sensor board 26, and a rubber plate 32 (described below) is sandwiched between the side plate 14A of the boom 14 and the sensor board 26. In addition, the sensor cover 28 is fixed to the sheet screw 15 together with the sensor board 26.

弾性体としてのゴム板３２は、ブーム１４の側面板１４Ａと加速度センサ２２との間の隙間に弾性変形可能に設けられている。ゴム板３２は、例えばクロロプレンゴム（ＣＲ）等の耐候性、耐老化性、耐油性等に優れたゴム材料を用いて長方形の板状に形成されている。ゴム板３２は、前後のシートスクリュ１５の間隔よりも小さい長さ寸法を有し、シートスクリュ１５の長さ寸法と同等の幅寸法を有し、かつブーム１４の側面板１４Ａからのシートスクリュ１５の突出高さより僅かに大きな厚さ寸法を有している。 The rubber plate 32, which serves as an elastic body, is provided in the gap between the side plate 14A of the boom 14 and the acceleration sensor 22 in an elastically deformable manner. The rubber plate 32 is formed in a rectangular plate shape using a rubber material with excellent weather resistance, aging resistance, oil resistance, etc., such as chloroprene rubber (CR). The rubber plate 32 has a length dimension smaller than the distance between the front and rear sheet screws 15, a width dimension equal to the length dimension of the sheet screws 15, and a thickness dimension slightly larger than the protruding height of the sheet screws 15 from the side plate 14A of the boom 14.

具体的には、加速度センサ２２にはセンサ基板２６が固定されているので、センサ基板２６を前後のシートスクリュ１５に掛け渡した状態で、このセンサ基板２６とブーム１４の側面板１４Ａとの間にゴム板３２が挟まれて設けられている。この場合、ブーム１４の側面板１４Ａとセンサ基板２６との間隔は均等化され、ゴム板３２は側面板１４Ａとセンサ基板２６との間で均等に押し潰されるので、両者間に挟まれるゴム板３２に対して板厚方向に一定の初期荷重が付与されている。また、加速度センサ２２とゴム板３２とは、上部旋回体３に対してフロント１３が回動する方向と直交する方向に互いに重なり合うように配置されている。これにより、ブーム１４に作用する左右方向への衝撃によって加速度センサ２２に伝わる振動をゴム板３２全体で吸収できる構成となっている。 Specifically, the acceleration sensor 22 has a sensor board 26 fixed thereto, and the sensor board 26 is hung across the front and rear sheet screws 15, with a rubber plate 32 sandwiched between the sensor board 26 and the side plate 14A of the boom 14. In this case, the distance between the side plate 14A of the boom 14 and the sensor board 26 is equalized, and the rubber plate 32 is evenly crushed between the side plate 14A and the sensor board 26, so that a constant initial load is applied in the plate thickness direction to the rubber plate 32 sandwiched between them. In addition, the acceleration sensor 22 and the rubber plate 32 are arranged so that they overlap each other in a direction perpendicular to the direction in which the front 13 rotates relative to the upper rotating body 3. This allows the rubber plate 32 to absorb vibrations transmitted to the acceleration sensor 22 due to left-right impacts acting on the boom 14.

このように、掘削作業時にフロント１３に対し左右方向に衝撃が作用したとしても、ブーム１４の側面板１４Ａと加速度センサ２２との間に挟まれたゴム板３２が弾性変形することにより衝撃が吸収され、加速度センサ２２に過大な衝撃、振動が伝わるのを抑えることができる構成となっている。一方、加速度センサ２２が取付けられたセンサ基板２６は、ブーム１４の側面板１４Ａに設けられた前後のシートスクリュ１５に、ゴム板３２等の弾性体を介在させることなく直接的（リジット）に固定される。これにより、掘削作業時にブーム１４が前後方向および上下方向に移動するときの加速度を、弾性体での減衰、吸収をさせずにブーム１４と一体となった加速度センサ２２によって正確に検出することができる構成となっている。 In this way, even if an impact acts on the front 13 in the left-right direction during excavation work, the rubber plate 32 sandwiched between the side plate 14A of the boom 14 and the acceleration sensor 22 elastically deforms to absorb the impact, and the transmission of excessive impact and vibration to the acceleration sensor 22 can be suppressed. Meanwhile, the sensor board 26 on which the acceleration sensor 22 is attached is fixed directly (rigidly) to the front and rear sheet screws 15 provided on the side plate 14A of the boom 14 without the interposition of an elastic body such as the rubber plate 32. This allows the acceleration sensor 22 integrated with the boom 14 to accurately detect the acceleration when the boom 14 moves in the front-rear and up-down directions during excavation work without dampening or absorbing the acceleration with an elastic body.

また、ゴム板３２には、ボルト係合部としての２個のボルト係合孔３２Ａが設けられている。これら２個のボルト係合孔３２Ａは、センサ基板２６に加速度センサ２２を締結する３本のセンサ用ボルト２７のうち２本が挿入（係合）される。即ち、加速度センサ２２の後取付フランジ２２Ｂのボルト挿通孔２２Ｄに挿通された２本のセンサ用ボルト２７の先端側は、センサ基板２６から突出し、ゴム板３２のボルト係合孔３２Ａに挿入される。一方、加速度センサ２２の前取付フランジ２２Ａのボルト挿通孔２２Ｃに挿通された１本のセンサ用ボルト２７の先端側は、センサ基板２６からゴム板３２の前端３２Ｂに隣接した位置に突出する。 The rubber plate 32 is also provided with two bolt engagement holes 32A as bolt engagement parts. Two of the three sensor bolts 27 that fasten the acceleration sensor 22 to the sensor board 26 are inserted (engaged) into these two bolt engagement holes 32A. That is, the tip sides of the two sensor bolts 27 inserted into the bolt insertion holes 22D of the rear mounting flange 22B of the acceleration sensor 22 protrude from the sensor board 26 and are inserted into the bolt engagement holes 32A of the rubber plate 32. On the other hand, the tip side of the one sensor bolt 27 inserted into the bolt insertion hole 22C of the front mounting flange 22A of the acceleration sensor 22 protrudes from the sensor board 26 to a position adjacent to the front end 32B of the rubber plate 32.

このように、センサ基板２６に加速度センサ２２を締結する３本のセンサ用ボルト２７のうち２本は、ゴム板３２のボルト係合孔３２Ａに挿入され、残りの１本は、ゴム板３２の前端３２Ｂに隣接した位置に突出する。これにより、ゴム板３２は、センサ用ボルト２７を利用して、側面板１４Ａとセンサ基板２６との間に保持されている。 In this way, two of the three sensor bolts 27 that fasten the acceleration sensor 22 to the sensor board 26 are inserted into the bolt engagement holes 32A of the rubber plate 32, and the remaining one protrudes to a position adjacent to the front end 32B of the rubber plate 32. As a result, the rubber plate 32 is held between the side plate 14A and the sensor board 26 by using the sensor bolts 27.

上述したように、ブーム１４の加速度を検出する加速度センサ２２は、ブーム１４の側面板１４Ａとの間にゴム板３２を挟んだ状態で、側面板１４Ａに突設されたシートスクリュ１５にセンサ基板２６を介して固定されている。一方、アーム１６の加速度を検出する加速度センサ２３も、加速度センサ２２と同様の取付構造によってアーム１６の側面板１６Ａに取付けられ、バケット１７の加速度を検出する加速度センサ２４も、加速度センサ２２と同様の取付構造によってバケットリンク１８（後リンク１８Ａ）の側面１８Ａ１に取付けられている。 As described above, the acceleration sensor 22 that detects the acceleration of the boom 14 is fixed via a sensor board 26 to the sheet screw 15 that protrudes from the side plate 14A of the boom 14, with a rubber plate 32 sandwiched between the sensor board 26 and the side plate 14A of the boom 14. Meanwhile, the acceleration sensor 23 that detects the acceleration of the arm 16 is also attached to the side plate 16A of the arm 16 by a mounting structure similar to that of the acceleration sensor 22, and the acceleration sensor 24 that detects the acceleration of the bucket 17 is also attached to the side 18A1 of the bucket link 18 (rear link 18A) by a mounting structure similar to that of the acceleration sensor 22.

本実施形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、油圧ショベル１を用いて掘削作業を行う場合には、オペレータは、キャブ７内に乗込み、走行レバーおよびペダル装置（図示せず）を操作することにより、油圧ショベル１を所望の作業場所まで自走させる。そして、オペレータは、操作レバー装置（図示せず）を操作することにより、上部旋回体３を旋回させつつ、フロント１３のブーム１４、アーム１６、バケット１７を回動させ、土砂の掘削作業を行う。 The hydraulic excavator 1 according to this embodiment has the above-mentioned configuration, and when performing excavation work using the hydraulic excavator 1, the operator gets into the cab 7 and operates the travel lever and pedal device (not shown) to drive the hydraulic excavator 1 to the desired work site. The operator then operates the operating lever device (not shown) to rotate the upper rotating body 3 while rotating the boom 14, arm 16, and bucket 17 of the front 13, and perform excavation work of soil and sand.

油圧ショベル１を用いた半自動操作施工を行う場合には、コントローラ（図示せず）は、加速度センサ２２、２３、２４によって検出されたブーム１４、アーム１６、バケット１７の加速度、および車体傾斜角センサ２５によって検出された油圧ショベル１の傾き等に基づいて、バケット１７に設けられた掘削爪１７Ｂの爪先の位置を演算する。そして、コントローラは、演算された掘削爪１７Ｂの爪先の位置情報と施工すべき地面の３次元データとを対比しながら、フロント１３の動作を制御する。これにより、油圧ショベル１を用いた半自動操作施工が行われる。 When semi-automatic operation construction is performed using the hydraulic excavator 1, the controller (not shown) calculates the position of the toe of the excavation claw 17B provided on the bucket 17 based on the acceleration of the boom 14, arm 16, and bucket 17 detected by the acceleration sensors 22, 23, and 24, and the inclination of the hydraulic excavator 1 detected by the vehicle body inclination angle sensor 25. The controller then controls the operation of the front 13 while comparing the calculated position information of the toe of the excavation claw 17B with three-dimensional data of the ground to be worked on. In this way, semi-automatic operation construction is performed using the hydraulic excavator 1.

ここで、フロント１３を用いた掘削作業時には、バケット１７の掘削爪１７Ｂに大きな衝撃が作用する。フロント１３は、組立公差や経年劣化による横ガタを有しているため、掘削爪１７Ｂに作用する大きな衝撃によって加速度センサ２２、２３，２４に伝わる左右方向への過大な衝撃、振動を抑える必要がある。 When performing excavation work using the front 13, a large impact acts on the digging claws 17B of the bucket 17. Because the front 13 has lateral play due to assembly tolerances and deterioration over time, it is necessary to suppress excessive impacts and vibrations in the left-right direction that are transmitted to the acceleration sensors 22, 23, and 24 due to the large impact acting on the digging claws 17B.

これに対し、本実施形態によれば、加速度センサ２２が取付けられたセンサ基板２６をシートスクリュ１５に固定した状態で、ブーム１４の側面板１４Ａとセンサ基板２６との間にゴム板３２が挟まれている。これにより、掘削作業時にバケット１７の掘削爪１７Ｂに対し左右方向への衝撃が作用したとしても、ブーム１４の側面板１４Ａと加速度センサ２２との間に挟まれたゴム板３２が弾性変形することにより、フロント１３の組立公差や経年劣化によって生じる横ガタによる左右方向の振動が吸収される。この結果、加速度センサ２２に過大な衝撃、振動が伝わるのを抑えることができ、加速度センサ２２の耐久性を高めることができる。また、加速度センサ２３、２４についても、加速度センサ２２と同様に、フロント１３の左右方向に作用する衝撃、振動がゴム板の弾性変形によって吸収されるので、加速度センサ２３、２４に過大な衝撃、振動が伝わるのを抑えることができる。 In contrast, according to this embodiment, a rubber plate 32 is sandwiched between the side plate 14A of the boom 14 and the sensor board 26 with the acceleration sensor 22 attached to the sensor board 26 fixed to the sheet screw 15. As a result, even if a left-right impact acts on the excavation claw 17B of the bucket 17 during excavation work, the rubber plate 32 sandwiched between the side plate 14A of the boom 14 and the acceleration sensor 22 elastically deforms, absorbing left-right vibrations caused by lateral play due to assembly tolerances and aging deterioration of the front 13. As a result, it is possible to suppress the transmission of excessive impacts and vibrations to the acceleration sensor 22, and the durability of the acceleration sensor 22 can be improved. In addition, as with the acceleration sensor 22, the acceleration sensors 23 and 24 also absorb impacts and vibrations acting in the left-right direction of the front 13 by elastic deformation of the rubber plate, so that it is possible to suppress the transmission of excessive impacts and vibrations to the acceleration sensors 23 and 24.

しかも、本実施形態によれば、加速度センサ２２が取付けられたセンサ基板２６は、ブーム１４の側面板１４Ａに突設された前後のシートスクリュ１５に、ゴム板３２等の弾性体を介在させることなく直接的（リジット）に固定されている。この結果、ブーム１４が移動するときの前後方向および上下方向の加速度を、ブーム１４と一体となった加速度センサ２２によって正確に検出することができる。また、加速度センサ２３、２４についても、加速度センサ２２と同様に、アーム１６の側面板１６Ａ、バケットリンク１８（後リンク１８Ａ）の側面１８Ａ１に、それぞれ弾性体を介在させることなく直接的に固定されている。この結果、アーム１６、バケット１７が移動するときの前後方向および上下方向の加速度を正確に検出することができる。 Moreover, according to this embodiment, the sensor board 26 on which the acceleration sensor 22 is attached is fixed directly (rigidly) to the front and rear sheet screws 15 protruding from the side plate 14A of the boom 14 without any elastic body such as a rubber plate 32 interposed therebetween. As a result, the acceleration in the front-rear and up-down directions when the boom 14 moves can be accurately detected by the acceleration sensor 22 integrated with the boom 14. Similarly to the acceleration sensor 22, the acceleration sensors 23 and 24 are also fixed directly to the side plate 16A of the arm 16 and the side 18A1 of the bucket link 18 (rear link 18A), respectively, without any elastic body interposed therebetween. As a result, the acceleration in the front-rear and up-down directions when the arm 16 and bucket 17 move can be accurately detected.

かくして、本実施形態による油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、下部走行体２に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、基端が上部旋回体３に回動可能に取付けられたフロント１３と、フロント１３に設けられた加速度センサ２２とを備え、フロント１３のブーム１４のうち上部旋回体３に対してフロント１３が回動する方向と直交する方向の側面板１４Ａには、当該側面板１４Ａから突出してシートスクリュ１５が設けられており、加速度センサ２２は、シートスクリュ１５に固定されており、シートスクリュ１５に固定された加速度センサ２２とブーム１４の側面板１４Ａとの間の隙間に、加速度センサ２２とブーム１４の側面板１４Ａとに挟まれた状態で配置されるゴム板３２とを備えている。 Thus, the hydraulic excavator 1 according to this embodiment comprises a self-propelled lower travelling body 2, an upper rotating body 3 rotatably mounted on the lower travelling body 2, a front 13 whose base end is rotatably attached to the upper rotating body 3, and an acceleration sensor 22 provided on the front 13. A sheet screw 15 is provided protruding from a side plate 14A of the boom 14 of the front 13 that is perpendicular to the direction in which the front 13 rotates relative to the upper rotating body 3, and the acceleration sensor 22 is fixed to the sheet screw 15. A rubber plate 32 is provided in the gap between the acceleration sensor 22 fixed to the sheet screw 15 and the side plate 14A of the boom 14, sandwiched between the acceleration sensor 22 and the side plate 14A of the boom 14.

この構成によれば、フロント１３に対し左右方向に衝撃が作用したとしても、ブーム１４の側面板１４Ａと加速度センサ２２との間に挟まれたゴム板３２によって衝撃が吸収されることにより、加速度センサ２２に過大な衝撃、振動が伝わるのを抑えることができる。一方、加速度センサ２２は、ブーム１４の側面板１４Ａに設けられたシートスクリュ１５にゴム板３２を介することなく直接的に固定されるので、ブーム１４が移動するときの前後方向および上下方向の加速度を、加速度センサ２２によって正確に検出することができる。 With this configuration, even if an impact acts on the front 13 in the left-right direction, the impact is absorbed by the rubber plate 32 sandwiched between the side plate 14A of the boom 14 and the acceleration sensor 22, preventing excessive impact and vibration from being transmitted to the acceleration sensor 22. On the other hand, since the acceleration sensor 22 is fixed directly to the sheet screw 15 provided on the side plate 14A of the boom 14 without using the rubber plate 32, the acceleration sensor 22 can accurately detect the acceleration in the forward/backward and upward directions when the boom 14 moves.

実施形態では、加速度センサ２２が取付けられるセンサ基板２６をさらに備え、加速度センサ２２は、センサ基板２６を介してシートスクリュ１５に固定されている。この構成によれば、加速度センサ２２をセンサ基板２６に取付けることにより、加速度センサ２２の形状に関わらず、加速度センサ２２を確実にシートスクリュ１５に固定することができる。 In the embodiment, a sensor board 26 on which the acceleration sensor 22 is attached is further provided, and the acceleration sensor 22 is fixed to the sheet screw 15 via the sensor board 26. According to this configuration, by attaching the acceleration sensor 22 to the sensor board 26, the acceleration sensor 22 can be reliably fixed to the sheet screw 15 regardless of the shape of the acceleration sensor 22.

実施形態では、シートスクリュ１５は、ブーム１４の側面板１４Ａに互いに間隔をもって２個設けられ、加速度センサ２２は、２個のシートスクリュ１５に掛け渡した状態で固定される。この構成によれば、ブーム１４の側面板１４Ａと加速度センサ２２との間隔を均等化することができ、両者間に挟まれる弾性体に対して一定の初期荷重を付与することができる。 In this embodiment, two sheet screws 15 are provided at a distance from each other on the side plate 14A of the boom 14, and the acceleration sensor 22 is fixed in a state in which it is stretched across the two sheet screws 15. With this configuration, the distance between the side plate 14A of the boom 14 and the acceleration sensor 22 can be made equal, and a constant initial load can be applied to the elastic body sandwiched between them.

実施形態では、加速度センサ２２とゴム板３２とは、上部旋回体３に対してフロント１３が回動する方向と直交する方向に互いに重なり合うように配置されている。この構成によれば、ブーム１４に作用する左右方向への衝撃によって加速度センサ２２に伝わる振動を、ゴム板３２全体で吸収することができるので、過大な衝撃、振動が加速度センサ２２に伝わるのを、ゴム板３２によって確実に阻止することができる。 In this embodiment, the acceleration sensor 22 and the rubber plate 32 are arranged so that they overlap each other in a direction perpendicular to the direction in which the front 13 rotates relative to the upper rotating body 3. With this configuration, the rubber plate 32 as a whole can absorb vibrations transmitted to the acceleration sensor 22 due to left-right impacts acting on the boom 14, so the rubber plate 32 can reliably prevent excessive impacts and vibrations from being transmitted to the acceleration sensor 22.

実施形態では、センサ基板２６は、ブーム１４の側面板１４Ａとの間にゴム板３２を挟んだ状態でシートスクリュ１５に固定され、加速度センサ２２は、センサ基板２６にセンサ用ボルト２７を用いて締結され、ゴム板３２には、センサ基板２６から突出したセンサ用ボルト２７の先端側が係合するボルト係合孔３２Ａが設けられ、加速度センサ２２をセンサ基板２６に締結した状態でセンサ用ボルト２７の先端側をゴム板３２のボルト係合孔３２Ａに係合させることにより、ブーム１４の側面板１４Ａとセンサ基板２６との間にゴム板３２を保持する。この構成によれば、センサ用ボルト２７を利用して、ゴム板３２を側面板１４Ａとセンサ基板２６との間に保持することができる。この結果、ブーム１４の側面板１４Ａとセンサ基板２６との間にゴム板３２を配置するときの作業性を高めることができる。 In the embodiment, the sensor board 26 is fixed to the sheet screw 15 with the rubber plate 32 sandwiched between the side plate 14A of the boom 14, and the acceleration sensor 22 is fastened to the sensor board 26 using the sensor bolt 27. The rubber plate 32 is provided with a bolt engagement hole 32A into which the tip side of the sensor bolt 27 protruding from the sensor board 26 engages. With the acceleration sensor 22 fastened to the sensor board 26, the tip side of the sensor bolt 27 is engaged with the bolt engagement hole 32A of the rubber plate 32, thereby holding the rubber plate 32 between the side plate 14A of the boom 14 and the sensor board 26. With this configuration, the rubber plate 32 can be held between the side plate 14A and the sensor board 26 using the sensor bolt 27. As a result, the workability when placing the rubber plate 32 between the side plate 14A of the boom 14 and the sensor board 26 can be improved.

なお、実施形態では、加速度センサ２２をセンサ基板２６に締結し、ブーム１４の側面板１４Ａに突設した前後のシートスクリュ１５に、センサ基板２６を取付けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばブーム１４の側面板１４Ａに突設したシートスクリュ１５に、加速度センサ２２を直接的に取付け、この加速度センサ２２と側面板１４Ａとの間にゴム板３２を挟む構成としてもよい。 In the embodiment, the acceleration sensor 22 is fastened to the sensor board 26, and the sensor board 26 is attached to the front and rear sheet screws 15 protruding from the side plate 14A of the boom 14. However, the present invention is not limited to this, and for example, the acceleration sensor 22 may be directly attached to the sheet screws 15 protruding from the side plate 14A of the boom 14, and a rubber plate 32 may be sandwiched between the acceleration sensor 22 and the side plate 14A.

また、実施形態では、バケット１７の加速度を検出する加速度センサ２４を、バケットリンク１８を構成する後リンク１８Ａの側面１８Ａ１に取付けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば前リンク１８Ｂの側面１８Ｂ１に加速度センサ２４を取付ける構成としてもよい。 In addition, in the embodiment, the acceleration sensor 24 that detects the acceleration of the bucket 17 is attached to the side surface 18A1 of the rear link 18A that constitutes the bucket link 18. However, the present invention is not limited to this, and the acceleration sensor 24 may be attached to the side surface 18B1 of the front link 18B, for example.

１油圧ショベル
２下部走行体
３上部旋回体
１３フロント
１４ブーム
１４Ａ，１６Ａ側面板（側面）
１５シートスクリュ（センサ取付部材）
１６アーム
１８バケットリンク
１８Ａ１側面
２２、２３、２４加速度センサ
２６センサ基板
２７センサ用ボルト
３２ゴム板（弾性体）
３２Ａボルト係合孔（ボルト係合部） REFERENCE SIGNS LIST 1 Hydraulic excavator 2 Lower travel unit 3 Upper rotating unit 13 Front 14 Boom 14A, 16A Side panel (side)
15 Sheet screw (sensor mounting member)
16 Arm 18 Bucket link 18A1 Side surface 22, 23, 24 Acceleration sensor 26 Sensor board 27 Sensor bolt 32 Rubber plate (elastic body)
32A Bolt engagement hole (bolt engagement portion)

Claims

A construction machine including a self-propelled lower traveling body, an upper rotating body rotatably mounted on the lower traveling body, a front end rotatably attached to the upper rotating body, and an acceleration sensor attached to the front end,
A sensor mounting member is provided on a side surface of the front end in a direction perpendicular to a direction in which the front end rotates relative to the upper rotating body, the sensor mounting member protruding from the side surface,
The acceleration sensor is fixed to the sensor mounting member,
an elastic body disposed in a gap between the acceleration sensor fixed to the sensor mounting member and the side surface of the front end so as to be sandwiched between the acceleration sensor and the side surface of the front end ,
the acceleration sensor is fixed to the sensor mounting member via a sensor substrate,
the sensor board is fixed to the sensor mounting member with the elastic body sandwiched between the sensor board and the side surface of the front,
the acceleration sensor is fastened to the sensor board using a sensor bolt,
the elastic body is provided with a bolt engagement portion with which a tip end side of the sensor bolt protruding from the sensor board is engaged,
a construction machine characterized in that, with the acceleration sensor fastened to the sensor board, the tip side of the sensor bolt is engaged with the bolt engagement portion of the elastic body, thereby holding the elastic body between the side of the front and the sensor board .

The sensor mounting member is provided in two pieces on the side surface of the front panel with a space between them,
2. The construction machine according to claim 1, wherein the acceleration sensor is fixed in a state of being spanned between the two sensor mounting members.

The construction machine according to claim 1, characterized in that the acceleration sensor and the elastic body are arranged so as to overlap each other in a direction perpendicular to the direction in which the front rotates relative to the upper rotating body.