CN1576469A - 大转动连杆机构 - Google Patents

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Abstract

为工作机械的铲斗添加一拇指件可使工作机械比仅设有铲斗时具有更多的用途。不过，这些用途通常受到拇指件连杆机构的能力及其相对铲斗转动拇指件的能力的限制。本文所揭示的装置是一种用于作业机械的负荷承载件的、用于将工具附接至负荷承载件的一附接装置，它包括一工具、一致动器、以及将工具可转动地附接至负荷承载件和附接至致动器的一大转动连杆机构，该大转动连杆机构构造和布置成使工具能具有至少190度的转动范围。

Description

大转动连杆机构
技术领域
本发明总的涉及大转动连杆机构，更具体地说，是涉及可转动地附接至拇指件、以允许拇指件能全向转动的大转动连杆机构。
背景技术
诸如反铲装载机、挖掘机或其它类似的作业机械使用反作用拇指件(thumb)和铲斗来抓取、握持以及升举诸如管子、结构构件及类似的异形物体，与人手的拇指相似。当用来执行这种抓取、保持或升举功能，反作用拇指件通常附接在作业机械的一棍杆、提升臂组件或者铲斗上，以实现这样的抓取、握持和升举的功能。用来旋转拇指件的大转动连杆机构规定了拇指件完全缩回以使铲斗能正常工作的能力、以及拇指件完全转动以在铲斗的整个转动范围能都能跟随着铲斗的路径的能力。
在1981年8月18日授予Ogawa的美国专利第4,283,866号中揭示了一种已知的连杆设计。它揭示了一种可变换的铲斗附接装置，该装置具有一对支架，铲斗体(proper)、子铲斗以及子连杆的下枢轴的连接部分都可转动地附接在各支架上。这种设计的大转动连杆机构将不允许子铲斗从倾倒循环至收卷循环跟随着铲斗体整个转动，并同时在整个该转动过程中对铲斗体施加夹紧力。更具体地说，这种设计的大转动连杆机构不允许子铲斗转动超过190度。
本发明旨在克服前述的一个或多个问题。
发明内容
在本发明的一个方面中，一种用于作业机械的负荷承载件的附接装置包括：可转动地附接至负荷承载件的一工具、附接至负荷承载件的一致动器、以及将工具可转动地附接至负荷承载件以及附接至致动器的一大转动连杆机构，该大转动连杆机构构造和布置成使工具具有至少190度的转动范围。
在本发明的另一方面中，一种用于作业机械的负荷承载件的附接装置包括：可转动地附接至负荷承载件的一第一工具、可转动地附接至负荷承载件的一第二工具、附接至负荷承载件的一致动器、以及将第一工具和第二工具之一可转动地附接至负荷承载件的一大转动连杆机构，该大转动连杆机构构造和布置成使第一工具和第二工具具有大致相同的转动范围。
在本发明中，一种用于作业机械的负荷承载件的附接装置包括：可转动地附接至负荷承载件的一工具、附接至负荷承载件的一致动器、以及将工具可转动地附接至负荷承载件以及附接至致动器的一大转动连杆机构，该大转动连杆机构构造和布置成使工具具有至少190度的转动范围。工具的超过190度的转动能构成一更加有用的工具，它能在其原本不可能进行工作的位置工作。
附图简述
为了更好地理解本发明，请参见附图，在诸附图中：
图1是用于可转动地附接至作业机械铲斗的拇指件的一大转动连杆机构，且铲斗处于张开位置，拇指件与铲斗脱开；
图2是以立体图示出的一第一连杆的示意性侧视图；以及
图3是以立体图示出的一第二连杆的示意性侧视图。
具体实施方式
请参见附图，图1示出了一作业机械(未图示)的负荷承载件100，例如是一吊杆、棍杆、提升臂或类似的构件，该负荷承载件具有一端部105和一下表面115。为了这里示例的目的，一对工具包括第一工具--一铲斗120以及第二工具--一拇指件125，它们借助于销130可转动地附接在负荷承载件100的端部105附近。此外，工具120或125中的至少一个是借助于本发明的附接装置134附接至负荷承载件100的。附接装置134包括一大转动连杆机构135，该连杆机构在第一转动附接点142处借助于销140可转动地附接至拇指件125，并在第二转动附接点150处借助于销145可转动地附接至负荷承载件100。附接装置134还包括一诸如液压缸155之类的致动器，该致动器附接至负荷承载件100的下表面115，并且其杆端160在第三附接点167处借助于销165可转动地附接至大转动连杆机构135。液压缸155适于伸长和缩回以转动并从而收卷和展开拇指件125。
大转动连杆机构135包括一对第一连杆(图中出其一)，各第一连杆这里标示为170，还包括一第二连杆175。各第一连杆170具有一第一端部180、一第二端部185以及一从第一端部180延伸出的延伸部分190。第一端部在第三转动附接点167处可转动地附接至液压缸155的杆端160，第二端步185在第二转动附接点150处可转动地附接至负荷承载件100。第二连杆具有一第一端部192和一第二端部195。第一端部192在一第四转动附接点198由销196处可转动地附接至第一连杆的延伸部分190，第二端部195在第一转动附接点164处可转动地附接至拇指件125。如图1所示，不管大转动连杆机构135在转动中的位置如何，第二转动附接点150、第三转动附接点167以及第四转动附接点198都形成非共线转动附接点。
参见图2，现将详细描述第一连杆170的细节。应予理解的是，各第一连杆170基本是相同的，这样就只对一根进行描述。第一连杆170包括一细长件210，该细长件具有一细长件长轴211，在第一端部180中设有一孔225，在第二端部185中设有另一孔230。延伸部分190具有一延伸部分长轴233、一第一端部240和一第二端部245。各个这样的相应端部240和245分别在其中设有一孔250和255。
细长件210的第一端部180通过诸如管状件260之类的一中空连接件附接至延伸部分190的第一端部240，该中空连接件的尺寸构造成可接纳销165。管状件260通过焊接或其它合适的工艺刚性附接至细长件210和延伸部分190，以使管状件260与孔225和250同心地对齐。如图所示，第一连杆170的细长件210和延伸部分190附接成细长件长轴211以与延伸部分长轴233非平行地关系定向。不过，这样的一种图示仅是为了示范的目的，也可以考虑使用其它的几何形状，而并不超出本发明的精神实质范围。
在图3中，第二连杆175包括一对基本等长的元件300和305和一对基本等长的、诸如管状件310和315之类的中空连接件。各元件300和305分别具有第一端部320和325，以及分别具有第二端部330和335。各端部320、325、330及335具有设置于其中的相应的孔340、345、350及355。管状件310插入穿过孔340和345，以在元件300和305的第一端部320和325处将它们附接在一起，以形成第二连杆175的第一端部192。一旦管状件310插入孔340和345，管状件310就分别在孔340和345处通过焊接或其它合适的工艺刚性地附接至元件300和305，以使管状件310与孔340和345同心地对齐。此外，管状件315插入穿过孔350和355，以在元件300和305的第二端部330和335处将它们附接在一起，以形成第二连杆175的第二端部195。一旦管状件315插入孔350和355，管状件315就分别在孔350和355处通过焊接或其它合适的工艺刚性地附接至元件300和305，以使管状件315与孔350和355同心地对齐。
最后，第二连杆175具有基本非直线的几何形状。如图3所示，第二连杆175大体呈凸起的形状，当第二连杆175以所要的方式附接至负荷承载件100时，它弯离负荷承载件100。不过这样的所示仅是为了示范的目的，已考虑到也可以使用诸如直线之类的其它几何形状，而并不超出本发明的精神。合适的几何形状取决于第二转动附接点150的位置、负荷承载件100的长度、液压缸155的长度、所用拇指件125的类型、拇指件125附接于其上的特定的作业机械或者其它的因素。这里所使用的凸起应被理解为并不局限于弧形形状，而是将包括弧形、成角或其它类似的形状。
工业应用性
拇指件通常被附接至铲斗以形成一抓取装置、抓斗或类似的装置，以抓住、握持和升举异形物体，如圆木、管子以及结构构件。在这种类型的操作中，拇指件的转动必须跟随着铲斗的转动，以在其整个转动过程中保持拇指件和铲斗之间的夹持力。本发明的大转动连杆机构135构造和布置成使拇指件125能具有与铲斗120大致相同的转动范围，以使拇指件125能在铲斗120的整个转动范围内保持与铲斗120的接触，或者至少使拇指件125能相对负荷承载件100转动超过190度。
更具体地说，参见图1，如下的一个或多个因素能够使第二连杆175在大转动连杆机构135转动拇指件125时不受到负荷承载件100的妨碍：(1)第二转动附接点150与第三转动附接点167之间的距离D1相对于第二附接点150与负荷相对第二附接点150与负荷承载件100的端部105之间的距离D2；(2)第一转动附接点142与第四转动附接点198之间的距离D3相对于第二附接点150与负荷相对第二附接点150与负荷承载件100的端部105之间的距离D2；以及(3)第二连杆175的非直线几何形状。
现将讨论前述因素以及它们是如何使拇指件125具有该转动范围的。距离D1大于距离D2使第二连杆175能在拇指件125转动超过负荷承载件100时延伸超出负荷承载件100的端部105，从而它在这样的转动过程中不会受到负荷承载件100的妨碍。附加地、或者可选择地，距离D3大于D2使第二连杆175能在拇指件125转动超过负荷承载件时延伸超过负荷承载件100的端部105，从而它在这样的转动过程中不会受到负荷承载件100的妨碍。此外，因为拇指件125转动超过负荷承载件100的端部105，所以第二连杆175的非直线几何形状使第二连杆175能不受到负荷承载件100的妨碍，且同时也使拇指件125保持与铲斗120的接触。
通过研究附图、说明书和所附权利要求书，可以得知本发明的其它方面的种种内容、目的和优点。

Claims (20)

1.一种用于作业机械的负荷承载件的附接装置，它包括：
可转动地附接至负荷承载件的一工具；
附接至负荷承载件的一致动器；以及
将工具可转动地附接至负荷承载件以及附接至致动器的一大转动连杆机构，该大转动连杆机构构造和布置成使工具具有至少190度的转动范围。
2.如权利要求1所述的附接装置，其特征在于，工具是一拇指件。
3.如权利要求1所述的附接装置，其特征在于，大转动连杆机构包括：
一第一连杆，它具有第一和第二端部以及从第一端部延伸出的一延伸部分，第一连杆的第一端部在一第二转动附接点处可转动地附接至负荷承载件，第一连杆的第二端部在一第三转动附接点处可转动地附接至致动器；以及
一第二连杆，它具有第一和第二端部，第二连杆的第一端部在一第一转动附接点处可转动地附接至工具，第二连杆的第二端部在一第四转动附接点处可转动地附接至第一连杆的延伸部分。
4.如权利要求3所述的附接装置，其特征在于，延伸部分还具有一延伸部分长轴，第一连杆还包括一细长件，所述细长件的长轴定向成与延伸部分长轴成非平行关系。
5.如权利要求3所述的附接装置，其特征在于，第一转动附接点与第四转动附接点之间的距离大于第二转动附接点与负荷承载件的端部之间的距离。
6.如权利要求3所述的附接装置，其特征在于，第二转动附接点与第三转动附接点之间的距离大于第二转动附接点与负荷承载件的端部之间的距离。
7.如权利要求3所述的附接装置，其特征在于，第二连杆在与负荷承载件附接时呈弯离负荷承载件的凸形。
8.一种用于作业机械的负荷承载件的附接装置，它包括：
可转动地附接至负荷承载件的一第一工具；
可转动地附接至负荷承载件的一第二工具；
附接至负荷承载件的一致动器；以及
将第一工具和第二工具之一可转动地附接至负荷承载件的一大转动连杆机构，该大转动连杆机构构造和布置成使第一工具和第二工具具有大致相同的转动范围。
9.如权利要求8所述的附接装置，其特征在于，第一工具是一铲斗，第二工具是一拇指件。
10.如权利要求8所述的附接装置，其特征在于，大转动连杆机构包括：
一第一连杆，它具有第一和第二端部以及从第一端部延伸出的一延伸部分，第一连杆的第一端部在一第三转动附接点处可转动地附接至致动器，第一连杆的第二端部在一第二转动附接点处可转动地附接至负荷承载件；以及
一第二连杆，它具有第一和第二端部，第二连杆的第一端部在一第四转动附接点处可转动地附接至第一连杆的延伸部分，第二连杆的第二端部在一第一转动附接点处可转动地附接至第二工具。
11.如权利要求10所述的附接装置，其特征在于，延伸部分还具有一延伸部分长轴，第一连杆还包括一细长件，所述细长件的长轴定向成与延伸部分长轴成非平行关系。
12.如权利要求10所述的附接装置，其特征在于，第二转动附接点与第三转动附接点之间的距离大于第二转动附接点与负荷承载件的端部之间的距离。
13.如权利要求10所述的附接装置，其特征在于，第一转动附接点与第四转动附接点之间的距离大于第二转动附接点与负荷承载件的端部之间的距离。
14.如权利要求10所述的附接装置，其特征在于，第二连杆在与负荷承载件附接时呈弯离负荷承载件的凸形。
15.如权利要求10所述的附接装置，其特征在于，第二工具具有至少190度的转动范围。
16.一种用于作业机械的工具的附接装置，所述附接装置包括：
具有一端部的一负荷承载件；
在端部附近附接至负荷承载件的一工具；
一第一连杆，它具有第一和第二端部以及从第一端部延伸出的一延伸部分，第一连杆的第一端部在一第三转动附接点处可转动地附接至致动器，第一连杆的第二端部在离开负荷承载件端部一预定距离处的一第二转动附接点处可转动地附接至负荷承载件；以及
一第二连杆，它具有第一和第二端部，第二端部在一第一转动附接点处可转动地附接至工具，第二端部在一第四转动附接点处可转动地附接至第一连杆的延伸部分，第二、第三及第四转动附接点形成非共线附接点。
17.如权利要求16所述的附接装置，其特征在于，工具是一拇指件。
18.如权利要求16所述的附接装置，其特征在于，预定距离小于第二和第三转动附接点之间的距离。
19.如权利要求16所述的附接装置，其特征在于，第一连杆和第二连杆构造和布置成使工具具有至少190度的转动范围。
20.如权利要求16所述的附接装置，其特征在于，延伸部分还具有一延伸部分长轴，第一连杆还包括一细长件，所述细长件的长轴定向成与延伸部分长轴成非平行关系。
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