CN114250680B - 旋转式操作手柄的锁定切换机构和混凝土切割机 - Google Patents
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Abstract
提供一种旋转式操作手柄的锁定切换机构和混凝土切割机，能够在非操作时将手柄轴自动地锁定或将锁定解除，从而避免误动作。构成为具有手柄轴(2)、由固定部(3)和可动部(4)构成的手柄支架；能够通过卡合将手柄轴相对其他要素锁定的一对锁定元件(锁定销(33)、卡合部(61))；以及传递用于使锁定元件动作的力的传递机构，固定部(3)具有基端部(31)和突出部(32)，可动部(4)以能从伸展状态转动到弯曲状态的方式相对于突出部(32)枢接并且被向弯曲的方向施力，可动部(4)与锁定元件通过传递机构连接，以便通过可动部(4)的转动使锁定元件(锁定销(33))动作。
Description
技术领域
本发明涉及一种对道路的沥青铺装面或混凝土表面进行切割或切削的混凝土切割机等作业机械中的旋转式操作手柄的锁定切换机构和混凝土切割机。
背景技术
在各种作业机械中，存在包括旋转式操作手柄的作业机械。例如，在对道路的沥青铺装面或混凝土表面进行切割或切削的混凝土切割机中，作为用于对刀片的深度进行调节的操作元件，大多装备有旋转式操作手柄(升降手柄)。
具体地说明，一般的混凝土切割机如图6所示，机体框架72由车轮(前轮73和后轮76)支承，并且刀片71支承于机体框架72的前部的侧方，从装设于机体框架72的发动机等原动机(未图示)接受驱动力，从而高速地旋转。
前轮73被支承于支承臂74的前端。支承臂74经由连杆75与未图示的旋转式操作手柄(升降手柄)连接，通过对该旋转式操作手柄进行旋转操作，能够绕穿过枢接点P的水平轴线在规定角度范围内转动。由此，能够在从图6的(1)所示的位置到图6的(2)所示的位置为止的范围内对以后轮76为基点的机体框架72的前后方向的倾斜角度进行改变，从而能够自如地对机体框架72的前侧的高度和刀片71的深度进行调节。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2017-43941号公报
专利文献2：日本专利特开2012-162939号公报
在通过混凝土切割机进行切削作业的情况下，在使刀片71高速旋转的状态下，对旋转式操作手柄(升降手柄)进行旋转操作来调节刀片71的深度，若刀片71到达设定深度，则以旋转式操作手柄不旋转的方式对锁定机构(未图示)进行手动操作而固定，并且使混凝土切割机沿规定线前进，但是在忘记锁定机构的操作而继续进行切削作业的情况下，由于机体自身的振动或来自外部的冲击，存在旋转式操作手柄违背意图地旋转(误动作)的情况，在该情况下，存在刀片71的深度从设定值偏离这样的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术中的问题而提出的，其目的在于提供一种旋转式操作手柄的锁定切换机构和混凝土切割机，能够在非操作时将旋转式操作手柄自动地锁定或者解除锁定，从而避免误动作。
本发明的旋转式操作手柄的锁定切换机构的特征是，具有：手柄轴，上述手柄轴被支承为能够旋转；手柄支架，上述手柄支架由固定部和可动部构成；一对锁定元件，一对上述锁定元件能够通过卡合将手柄轴相对于其他要素锁定；以及传递机构，上述传递机构传递用于使锁定元件动作的力，固定部具有基端部和突出部，上述基端部固定于手柄轴，上述突出部从基端部朝向外侧延伸，可动部以能够从伸展状态转动到弯曲状态的方式相对于固定部的突出部枢接，并且被向弯曲的方向施力，可动部和锁定元件通过传递机构连接，以便通过可动部的转动使锁定元件动作。
此外，该旋转式操作手柄的锁定切换机构具有由可动部的端面与从动销所构成的凸轮机构，以作为将可动部与锁定元件连接的传递机构，从动销构成为配置在形成于固定部的突出部的空洞部内，并且被向可动部侧施力，前端部被始终相对于可动部的端面按压，可动部的端面被形成为从从动销与可动部的端面的触点到可动部的枢接点的距离从可动部的伸展状态到弯曲状态逐渐减小的曲面的凸轮形状，优选构成为在使可动部绕枢接点转动时，从动销追随可动部的端面而直线地动作，此外，优选从动销被向可动部侧施力，并且被按压于凸轮形状的端面，从而使可动部被向弯曲的方向施力。
本发明的混凝土切割机的特征是构成为，上述那样的旋转式操作手柄的锁定切换机构应用于混凝土切割机的升降手柄，并且上述混凝土切割机具有卡合部和锁定销，以作为一对锁定元件，上述卡合部不与手柄轴一起旋转，上述锁定销通过与该卡合部卡合而将手柄轴的旋转锁定，当可动部处于弯曲状态时，锁定销与卡合部卡合而使旋转轴处于锁定状态，当可动部处于伸展状态时，锁定销与卡合部的卡合被解除而使旋转轴处于锁定解除状态。
优选该混凝土切割机的手柄轴的上端部构成为贯穿形成于混凝土切割机的机体的上表面盖的贯通孔而向上表面盖的上方突出，卡合部在上表面盖的贯通孔的周围形成有多个。
另外，本发明的混凝土切割机的特征是，上述那样的旋转式操作手柄的锁定切换机构应用于混凝土切割机的行驶手柄，并且具有能够对将手柄轴与后轮的驱动轴连接的连接状态和非连接状态进行切换的一对锁定元件，当可动部处于伸展状态时，锁定元件卡合而使手柄轴相对于后轮的驱动轴锁定，并且能够通过行驶手柄的旋转操作来驱动后轮，当可动部处于弯曲状态时，锁定元件的卡合被解除而使后轮相对于手柄轴自由地旋转。
本发明的旋转式操作手柄的锁定切换机构，在非操作时，不需要用于将手柄轴相对于其他要素锁定或者解除锁定的手动操作，能够在作业者的手离开握柄等时自动地锁定或者解除锁定，从而避免误动作。
附图说明
图1是将本发明的旋转式操作手柄的锁定切换机构应用于混凝土切割机的升降手柄的第一实施方式的说明图，是升降手柄1的(锁定解除状态)的剖视图、以及锁定销33和从动销34的立体图。
图2是图1所示的升降手柄1的锁定状态的剖视图。
图3是形成于图1所示的上表面盖6的卡合部61和贯通孔62的俯视图。
图4是本发明的旋转式操作手柄的锁定切换机构的第二实施方式的说明图，是旋转式操作手柄(锁定解除状态)的剖视图。
图5是图4所示的旋转式操作手柄的锁定状态的剖视图。
图6是表示一般的混凝土切割机中的刀片的深度调节机构的一例的图。
(符号说明)
1：升降手柄；
2：手柄轴；
3：固定部；
31：基端部；
32：突出部；
33：锁定销；
33a：下半部；
33b：上半部；
33c：锥形面；
33d：下端部；
34：从动销；
34a：上半部；
34b：下半部；
35：螺旋弹簧；
4：可动部；
41：前端部；
42：枢接部；
42a：端面；
5：握柄；
6：上表面盖；
61：卡合部；
62：贯通孔；
71：刀片；
72：机体框架；
73：前轮；
74：支承臂；
75：连杆；
76：后轮；
8：筒状构件；
81：上表面；
82：弹簧；
9：线缆；
A：中心轴线；
C：触点；
P：枢接点。
具体实施方式
以下，按照附图对本发明的“旋转式操作手柄的锁定切换机构”(以下，简称为“锁定切换机构”)的实施方式进行说明。图1的(1)是将本发明的锁定切换机构应用于混凝土切割机的升降手柄(旋转式操作手柄)的第一实施方式的说明图，是升降手柄1的(锁定解除状态)的剖视图，图1的(2)是锁定销33的立体图，图1的(3)是从动销34的立体图。另外，图2是图1所示的升降手柄1的锁定状态的剖视图。
该升降手柄1由手柄轴2(旋转轴)、手柄支架(固定部3、可动部4)以及握柄5构成。其中，手柄轴2由未图示的轴承支承为能够绕中心轴线A旋转。
手柄轴2的上端部贯穿形成于混凝土切割机的机体的上表面盖6的贯通孔62而向上表面盖6的上方突出。另一方面，与图6所示的示例(一般的混凝土切割机中的刀片的深度调节机构的一例)同样地，手柄轴2的下端部(未图示)经由连杆(75)与对混凝土切割机的前轮(73)进行支承的支承臂(74)连接，通过对手柄轴2(升降手柄1)进行旋转操作来使支承臂(74)转动，从而能够对机体框架(72)的前后方向的倾斜角度和刀片(71)的深度进行调节。
手柄支架由固定部3和可动部4构成。其中，固定部3具有基端部31和突出部32，上述基端部31固定于手柄轴2上端部的侧部，并且沿手柄轴2(沿上下方向)延伸，上述突出部32从基端部31朝向外侧(与手柄轴2相反的一侧)斜上方延伸。另一方面，可动部4构成为在前端部41安装有握柄5，并且枢接部42相对于突出部32的前端部枢接，并且能够在从图1的(1)所示的伸展状态(可动部4向突出部32的延长方向伸展的状态)到图2所示的弯曲状态(可动部4向半径方向内侧折曲、握柄5处于比伸展状态更靠半径方向内侧的状态)的范围内转动。
该升降手柄1通过锁定切换机构，在可动部4处于图2所示的弯曲状态时将一对锁定元件卡合，从而使手柄轴2相对于其他要素(本实施方式中的上表面盖6)锁定，成为无法进行旋转操作的状态，在可动部4处于图1的(1)所示的伸展状态时将锁定元件的卡合解除，从而使手柄轴2的锁定解除，成为能够进行旋转操作的状态。
对这一点进行具体说明，在固定部3的基端部31的内部形成有空洞部，在该空洞部内，锁定销33以能够向上下方向(与手柄轴2的中心轴线A平行的方向)移动的状态配置。在锁定销33的下方侧，在上表面盖6形成有能够使锁定销33的下端部33d进入而卡合的卡合部61。另外，如图3所示，多个(在本实方式中，以60°间隔形成的六个)卡合部61以等角度间隔形成于上表面盖6的贯通孔62的周围(半径方向外侧)。锁定销33与卡合部61通过卡合而作为一对锁定元件发挥作用，上述一对锁定元件能够将手柄轴2相对于上表面盖6(不与手柄轴2一起旋转的要素)锁定。另外，在固定部3的突出部32的内部也形成有空洞部，在该空洞部内以能向突出部32的长边方向移动的状态配置有从动销34。
如图1的(2)所示，锁定销33的下半部33a形成为细长的棱柱状，并且在上半部33b形成有朝下的锥形面33c(锁定销33的相对于长边方向倾斜的面)。如图1的(3)所示，从动销34由圆柱状的上半部34a以及直径比上半部34a小的圆柱状的下半部34b构成。另外，如图1的(3)所示，在下半部34b安装有螺旋弹簧35。从动销34通过该螺旋弹簧35被向前端侧(可动部4侧)施力，前端部被始终相对于可动部4的枢接部42(端面42a)按压，从而成为接触状态。
从动销34所接触的可动部4的端面42a如图所示呈凸轮形状，从从动销34与可动部4的端面42a的触点C到可动部4的枢接点P的距离在图1的(1)所示的伸展状态时最大，在图2所示的弯曲状态时最小，并且该距离从伸展状态到弯曲状态逐渐减小。
因此，在使可动部4和握柄5绕枢接点P转动时，可动部4的枢接部42(端面42a)作为凸轮进行动作，并且从动销34作为追随凸轮的从动件而沿突出部32的长边方向(向倾斜方向)直线地动作。更具体地，由于在图1的(1)所示的伸展状态时，从触点C到枢接点P的距离最大，因此，从动销34被压入到突出部32内的最深位置(靠近锁定销33的位置)，并且由于在图2所示的弯曲状态时，从触点C到枢接点P的距离最小，因此，从动销34成为上升到最浅位置(靠近枢接点P的位置)的状态。
从动销34和锁定销33分别配置成具有从动销34的下端部相对于锁定销33的锥形面33c以锐角接触的位置关系，在从动销34通过可动部4的转动而向倾斜方向动作时，作用于锥形面33c(更详细地，从动销34的下端部在锥形面33c上滑动，并且锁定销33作为直动凸轮的反向凸轮而动作)，锁定销33上下移动。
更具体地，由于在图1的(1)所示的伸展状态时，从动销34成为被压入到最深的位置(靠近锁定销33的位置)的状态，因此，与锁定销33的锥形面33c的下方侧的部分接触，其结果是，如图1的(1)所示，锁定销33被保持在基端部31的空洞部内的上方的位置。另外，由于在图2所示的弯曲状态时，从动销34成为上升到最浅的位置(靠近枢接点P的位置)的状态，因此，与锁定销33的锥形面33c的上方侧的部分接触，其结果是，如图2所示，锁定销33被保持在基端部31的空洞部内的下方的位置。
此外，锁定销33的形状和尺寸为在图1的(1)所示的伸展状态时，下端部33d位于比上表面盖6更靠上方的位置，在图2所示的弯曲状态时，锁定销33进入上表面盖6的卡合部61内而卡合。
在锁定销33的位置与任一个卡合部61的位置一致(沿上下方向重叠)的状态下，在可动部4弯曲而成为图2所示的弯曲状态的情况下，锁定销33的下端部33d进入该卡合部61内而卡合，并且手柄轴2成为不能旋转的状态。在锁定销33的位置从卡合部61的位置偏离的状态下，在可动部4成为弯曲状态的情况下，锁定销33的下端部33d无法直接进入卡合部61内，但是之后，手柄轴2受到机体的振动或冲击而旋转(或者，作业者使手柄轴2旋转)，在锁定销33与其附近的卡合部61的位置一致的时刻成为卡合状态，从而将手柄轴2锁定。
另外，从图2所示的弯曲状态开始，操作者对握柄5等进行把持而将可动部4向半径方向外侧转动，在成为图1的(1)所示的伸展状态时，锁定销33上升，并且下端部33d与卡合部61的卡合被解除，从而使手柄轴2成为锁定解除状态。因此，通过对手柄轴2(升降手柄1)进行旋转操作，能够对刀片的深度进行调节。
另外，如上所述，由于从动销34通过螺旋弹簧35被向可动部4侧施力，并且被按压于凸轮形状的端面42a，因此，可动部4被向弯曲的方向(从图1的(1)所示的伸展状态的姿态向图2所示的弯曲状态的姿态)施力。因此，在图1的(1)所示的伸展状态下，在作业者将手从握柄5等离开时(升降手柄1的非操作时)，可动部4和握柄5自动地转动，并且成为图2所示的弯曲状态，从而使手柄轴2成为锁定状态。
这样，在本实施方式中，可动部4通过从动销34和螺旋弹簧35被向弯曲的方向施力，但是也能够利用配置于枢接部42的枢接点P附近的涡卷弹簧或板簧、或者通过配置以将可动部4向弯曲的方向拉拽或推出的方式起作用的螺旋弹簧来对可动部4施力。
另外，在本实施方式中，如图3所示，通过将供手柄轴2贯穿的上表面盖6的贯通孔62的外周部向半径方向外侧局部地切割而形成多个卡合部61，但是也能够将上表面盖6以外的要素(不与手柄轴2一起旋转的要素)(例如，将棒状构件放射状地配置的要素或冲孔板等)配置在手柄轴2的周围而形成卡合部。
此外，在本实方式中，锁定销33构成为向与手柄轴2的中心轴线A平行的方向动作，但是锁定销也能够构成为向手柄支架的旋转平面的半径方向动作，并且与配置于该半径方向外侧的卡合部卡合。
另外，在本实施方式中，构成为可动部4与锁定元件(锁定销33)经由凸轮机构(枢接部42的端面42a与从动销34、以及锁定销33的锥形面33c与从动销34)连接，从而锁定元件根据可动部4的转动而动作来对锁定状态与锁定解除状态进行切换，但是也能够构成为经由其他传递机构将可动部4与锁定元件连接，从而传递用于使锁定元件动作的力。
例如也可以构成为经由图4和图5所示的线驱动机构将可动部4与锁定元件(未图示)连接(第二实施方式)。具体地，在手柄轴2的外侧且固定部3的下方侧的位置处将固定有线缆9的上端的筒状构件8保持成不能围绕手柄轴2旋转，并且能沿上下移动。进而，构成为通过弹簧82向上方侧对筒状构件8施力，从而使从动销34的下端部与筒状构件8的上表面81接触。
然后，将线缆9的下端连接于锁定元件，并且通过使可动部4转动而使筒状构件8上下动作，从而拉拽或放松线缆9来使锁定元件动作(对锁定状态和锁定解除状态进行切换)。在这样构成的情况下，能够在远离可动部4的位置配置锁定元件。因此，本发明的锁定切换机构也能够应用于半自走式混凝土切割机的行驶手柄。
半自走式混凝土切割机包括行驶手柄(旋转式操作手柄)，该行驶手柄构成为能够将手柄轴和对后轮进行支承的驱动轴动力地连接，在切削作业时，通过对该行驶手柄进行旋转操作而驱动后轮，从而能够使机体以低速行驶。在不伴随切削作业的单纯的机体移动时，推压机体使之行驶，但是此时若行驶手柄和后轮的驱动轴处于动力连接的状态，则行驶手柄会旋转，从而会对后轮的旋转施加较大的负载，因此，一般的半自走式混凝土切割机包括能够手动地对将连接于手柄轴下端的蜗轮与后轮的驱动轴连接的连接状态(锁定状态)与非连接状态(锁定解除状态)进行切换的锁定元件(未图示)，在单纯的机体移动时，通过进行对行驶手柄和后轮的驱动轴的锁定进行解除的手动操作，能够切换成后轮自由地旋转的状态。
在这样的半自走式混凝土切割机中，在构成为经由图4和图5所示那样的线缆驱动机构将可动部4与锁定元件连接，并且锁定元件根据可动部4的转动而动作，从而自动地对锁定状态与锁定解除状态进行切换的情况下，更具体地，在构成为若可动部4从图4所示的伸展状态变为图5所示的弯曲状态，则筒状构件8上升而成为锁定解除状态，从而使后轮的旋转变得自由，相反地，若以从图5所示的弯曲状态变为图4所示的伸展状态的方式操作可动部4，则筒状构件8下降而成为锁定状态，从而手柄轴2相对于后轮的驱动轴被锁定，并且通过行驶手柄的旋转操作而使后轮驱动，从而能够使机体行驶的情况下，不需要上述那样的锁定元件的手动切换操作，并且能够顺畅地进行作业。
另外，也能够构成为经由连杆机构或齿轮机构等将可动部4与锁定元件连接，从而传递用于使锁定元件动作的力。此外，本发明的旋转式操作手柄的锁定切换机构的应用对象并不限定于混凝土切割机的升降手柄和行驶手柄，也能够应用于各种作业机械(建筑用机械、农业用机械等)中的同样的旋转式操作手柄。
Claims (4)
1.一种旋转式操作手柄的锁定切换机构，所述旋转式操作手柄的锁定切换机构用于混凝土切割机，具有：
手柄轴，所述手柄轴被支承为能够旋转；
手柄支架，所述手柄支架由固定部和可动部构成；
一对锁定元件，一对所述锁定元件能够通过卡合将手柄轴相对于其他要素锁定；以及
传递机构，所述传递机构传递用于使锁定元件动作的力，
其特征在于，
固定部具有基端部和突出部，所述基端部固定于手柄轴，所述突出部从基端部朝向外侧延伸，
可动部以能够从伸展状态转动到弯曲状态的方式相对于固定部的突出部枢接，并且被向弯曲的方向施力，
可动部和锁定机构通过传递机构连接，以便通过可动部的转动使锁定元件动作，
所述旋转式操作手柄的锁定切换机构具有由可动部的端面与从动销所构成的凸轮机构，以作为将可动部与锁定元件连接的传递机构，
从动销构成为配置在形成于固定部的突出部的空洞部内，并且被向可动部侧施力，前端部被始终相对于可动部的端面按压，
可动部的端面被形成为从从动销与可动部的端面的触点到可动部的枢接点的距离从可动部的伸展状态到弯曲状态逐渐减小的曲面的凸轮形状，并且构成为在使可动部绕枢接点转动时，从动销追随可动部的端面而直线地动作，
从动销被向可动部侧施力，并且被按压于凸轮形状的端面，从而使可动部被向弯曲的方向施力。
2.一种混凝土切割机，权利要求1所述的旋转式操作手柄的锁定切换机构应用于所述混凝土切割机的升降手柄，其特征在于，
所述混凝土切割机具有卡合部和锁定销，以作为一对锁定元件，所述卡合部不与手柄轴一起旋转，所述锁定销通过与所述卡合部卡合而将手柄轴的旋转锁定，
所述混凝土切割机构成为当可动部处于弯曲状态时，锁定销与卡合部卡合而使旋转轴处于锁定状态，当可动部处于伸展状态时，锁定销与卡合部的卡合被解除而使旋转轴处于锁定解除状态。
3.如权利要求2所述的混凝土切割机，其特征在于，
手柄轴的上端部构成为贯穿形成于混凝土切割机的机体的上表面盖的贯通孔而向上表面盖的上方突出，
卡合部在上表面盖的贯通孔的周围形成有多个。
4.一种混凝土切割机，
权利要求1所述的旋转式操作手柄的锁定切换机构应用于所述混凝土切割机的行驶手柄，其特征在于，
所述混凝土切割机具有能够对将手柄轴与后轮的驱动轴连接的连接状态和非连接状态进行切换的一对锁定元件，
所述混凝土切割机构成为当可动部处于伸展状态时，锁定元件卡合而使手柄轴相对于后轮的驱动轴锁定，并且能够通过行驶手柄的旋转操作来驱动后轮，当可动部处于弯曲状态时，锁定元件的卡合被解除而使后轮相对于手柄轴自由地旋转。
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