JP2000230243A - クイックカプラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スプリング機構によってピンに自動的に係着さ
れクイックカプラを提供することにある。 【解決手段】クイックカプラは拡縮する一対のホルダを
有し、拡縮する側のホルダが収縮側と拡張側の両方向の
移動によって撓むスプリング機構を介して変位可能に支
持されている。 このスプリング機構は、ばね部材を遊
嵌装したばね室を有し、拡縮ホルダに取付けられるスプ
リングケースと；スプリングケースのばね室を貫通して
ばね部材の軸方向へ往復移動自在に配設され、外側基端
に前記ばね部材の一端に係止される頭部を有するととも
に、中間に前記ばね部材の他端が係止されるストッパを
有する調整ボルトと；前記拡縮ホルダとは別体のクイッ
クカプラの部材に取付けられ、前記拡縮ホルダのばね室
を貫通させた前記調整ボルトが往復移動自在に螺合され
るボルト受け部材と；を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパワーショベルなど
の土工機械本体とバケットなどのアタッチメントを連結
するクイックカプラに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】土工機械本体とアタッ
チメントを連結するクイックカプラは、アタッチメント
の前ピンと後ピンに対応して係着される一対のホルダを
有し、少なくとも一方のホルダは他方のホルダに対して
離反−接近して各ホルダのフック間距離を調整できる拡
縮ホルダに構成されている。そして、このクイックカプ
ラをアタッチメントに係着する際は、一方のホルダのフ
ックでアタッチメントの一方のピンを引っ掛け、カプラ
とアタッチメントの姿勢を調整した後、他方の拡縮ホル
ダのフックをアタッチメントの他方のピンの方向へ回動
あるいは直線移動させて係着するようになっている。

【０００３】この場合、後者のホルダのフックを小さい
力でピンに係着するにはフックの拡張（係着移動）の方
向とアタッチメントのピン位置をぴったりと一致させる
必要があり、ずれがあるとフックの係着動作でアタッチ
メントの姿勢を変えピン位置を無理にフックに合せるこ
とになるため大きな力が必要になる。ところがフックの
拡張方向とアタッチメントのピン位置を一致させるには
重機のオペレータとアタッチメント取付け作業者の二人
で作業をするか、あるいは一人で運転と取付けの両作業
を別々に行わなければならない。また、アタッチメント
を取外すときも同様である。このため、アタッチメント
の着脱作業が面倒であり作業能率が著しく低下する。

【０００４】本発明の第１の目的は前記他方のホルダの
ピン係着がスプリング機構によって自動操作されるクイ
ックカプラを提供することにある。

【０００５】本発明の他の目的はホルダとピンの係着摩
擦面が摩耗しても、ガタが生じない上記クイックカプラ
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明のクイックカプラは、アタッチメント
の前ピンと後ピンに各々対応して係着される前後一対の
ホルダを有し、各ホルダのフック間距離を拡縮して係着
するクイックカプラにおいて、拡縮する少なくとも一方
のホルダが収縮側と拡張側の両方向の移動によって撓む
スプリング機構を介して変位可能に支持されていること
を特徴とする。

【０００７】本発明の上記第２の目的を達成するため
に、本発明は上記クイックカプラのスプリング機構を、
ばね部材を遊嵌装したばね室を有し、前記拡縮ホルダに
取付けられるスプリングケースと；スプリングケースの
ばね室を貫通してばね部材の軸方向へ往復移動自在に配
設され、外側基端に前記ばね部材の一端に直接又はばね
受プレートを介して係止される頭部を有するとともに、
中間に前記ばね部材の他端が直接又はばね受スリーブを
介して係止されるストッパを有する調整ボルトと；前記
拡縮ホルダとは別体のクイックカプラの部材に取付けら
れ、前記拡縮ホルダのばね室を貫通させた前記調整ボル
トが往復移動自在に螺合されるボルト受け部材と；で構
成したことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に添って説明する。図１に示すように、クイックカ
プラ１はアタッチメント（図９〜図１１参照）の一方の
ピン３５に連結される第１ホルダ２（以下、フロントホ
ルダ２という）と、他方のピン３６に連結される第２ホ
ルダ３（以下、リアホルダ３という）を備えており、図
の実施例では土工機械本体のアームと操作リンクが連結
されるベース部材４の前方に向けてこれら一対のホルダ
２、３が取付けられている。

【０００９】ベース部材４は、図２に示すように、横フ
レーム５、６等の梁によって結合された左右のプレート
からなり、土工機械本体のアームのピン孔に連結される
アーム連結軸７がベース部材４の下部横方向に装着され
ているとともに、上部横方向に、土工機械本体のシリン
ダ等で駆動される操作リンクが連結される軸８が装着さ
れている。

【００１０】図の実施例では、アタッチメントの一方の
ピンに係着されるフロントホルダ２はベース部材４と一
体の固定フレーム２ａとベース部材４のアーム連結軸７
に揺動自在に軸着された可動フレーム２ｂで構成されて
おり、固定フレーム２ａの先端に外向きに形成した二つ
割フック９ａと、可動フレーム２ｂの先端に内向きに形
成した二つ割フック９ｂが対接してアタッチメントの一
方のピンを掴み、ピンを外すときは可動フレーム２ｂを
アーム連結軸７を中心に揺動して二つ割フック９ｂを開
くようになっている。

【００１１】可動フレーム２ｂは軸着支点の上方に延び
るブラケットを一体に有し、このブラケットの先端に係
合孔１０を形成してある。他方、ベース部材４の横方向
には可動フレーム２ｂの係合孔１０の揺動軌道上と一致
する位置にベース部材４の左右外側へ向けてロックピン
１１、１２を出没させるロック機構１３が設けられてい
る。このロック機構１３は、左右ベース部材４を結合す
る円筒状の横フレーム６の中に、左右両側に逆方向の送
りねじ山を形成した送りねじロッド１４を嵌装するとと
もに、軸芯にねじロッド１４のねじと適合するねじ孔を
形成した前記左右ロックピン１１、１２を横フレーム６
の両側に摺動自在に挿入し、ねじロッド１４の左右ねじ
山に螺合した構造になっている。この構成により、可動
フレーム２ｂを回動して係合孔１０をロック機構１３に
一致させ、ねじロッド１４を回転させると左右ロックピ
ン１１、１２が可動フレーム２ｂの係合孔１０に嵌合さ
れ、可動フレーム２ｂが、ピン係着位置にロックされ
る。ねじロッド１４を逆回転するとロックピン１１、１
２が係合孔１０から外れ、可動フレーム２ｂが図１の仮
想線位置に回動してフック９ｂが開く。

【００１２】尚、ベース部材４と可動フレーム２ｂに
は、可動フレーム２ｂがピン係着位置に回動したときに
一致する係止孔１５、１６がそれぞれ形成されており、
一致した各々の係止孔１５、１６に係止ピン１７を挿し
込むことによって可動フレーム２ｂをピン係着位置に固
定することができるようにしてある。また、図のように
可動フレーム２ｂを開いたときに可動フレーム２ｂの係
止孔１６に一致する別の係止孔１８をベース部材４に形
成することによって、一致させた係止孔１６、１８に係
止ピン１７を挿入して可動フレーム２ｂを開放位置に固
定することができる。

【００１３】図１、図９〜１１に示すように、アタッチ
メントの他方のピンに係着されるリアホルダ３は土工機
械の操作リンクが連結されるベース部材４の軸８に揺動
自在に軸支されている。ベース部材４とリアホルダ３に
はリアホルダ３の揺動開度を示す表示手段３９が設けら
れており、表示手段３９の表示目盛がリアホルダ３のフ
ック１９とフロントホルダのフック９ａの間の寸法を示
すようになっている。リアホルダ３の先端には前記フロ
ントホルダ２の固定フレーム２ａに形成したフック９ａ
と逆方向に向くフック１９が形成されているとともに、
リアホルダ３の先端からフック１９先端へ連なる外向き
円弧状の案内面２０が形成されている。また、フック１
９の基端側にフック１９の凹部へ出没するピンロック部
材２１が、フック１９の凹部に弾力的に付勢された状態
で取付けられている。

【００１４】かくしてリアホルダ３はフロントホルダ２
に対して離反−接近することによりリアホルダ３のフッ
ク１９とフロントホルダ２のフック９ａの距離を可変す
る拡縮ホルダとして構成されているものであるが、本発
明は、この拡縮ホルダとしてのリアホルダ３を収縮側と
拡張側の両方向の移動に対して撓むスプリング機構２２
を介して支持させ、これにより、リアホルダ３がフロン
トホルダ２側に変位するときも、フロントホルダ２から
離れる方向へ変位するときも、いずれも支持ばねを圧縮
させる構造にしたことを特徴とするものである。

【００１５】図３は本発明のスプリング機構２２の一例
を示すもので、ばね室２３にばね部材２４を嵌装したス
プリングケース２５と、このスプリングケース２５とば
ね部材２４を貫通してばね部材２４の軸方向へ往復移動
自在に配設された調整ボルト２６と、調整ボルト２６の
先端側ねじ部に螺合してリアホルダ３と対向する別部材
（図の実施例では固定フレーム２ａ）に固定されるボル
ト受け部材２７を具備している。

【００１６】スプリングケース２５はリアホルダ３の左
右のプレート間に支持ピン２８、２８を介して軸支され
ているとともに、ボルト受け部材２７は、ベース部材４
の前記横フレーム６に固定した左右のブラケット２９、
２９に支持ピン２８、２８を介して軸支されている。

【００１７】調整ボルト２６はスプリングケース２５及
びばね室２３のコイルばね部材２４を貫通し、先端側の
ねじ部が、ベース部材４のブラケット２９に固定された
ばね受け部材２７に往復移動自在に螺合されている。ま
た、調整ボルト２６は、基端にスプリングケース２５の
ばね室２３を貫通し、且つ、ばね部材２４の一端に直接
又はばね受けプレート３０を介して係止されるナットな
どの頭部３１を有するとともに、中間にばね部材２４の
他端に直接又はばね受けスリーブ３２を介して係止され
るストッパ３３が形成されている。

【００１８】かくしてこのスプリング機構２２はクイッ
クカプラの前記所定位置に取付けることにより、以下の
ようないろいろな態様の作用をする。まず、図３のよう
にばね部材２４が伸び切った状態でスプリングケース２
５及びこれと一体のリアホルダ３を中立に保持するとと
もに、リアホルダ３に負荷がかかっていない状態で調整
ボルト２６を回転・逆回転させて伸縮すると、図７、図
８のようにリアホルダ３はこの中立状態を維持したまま
伸縮する。尚、図７、は最小短縮状態を示し、図８は最
大伸長状態を示している。従って、使用するアタッチメ
ントのピン間距離に合せてフロントホルダ２とリアホル
ダ３のフック間距離をばね部材２４の中立状態のまま、
所望のアタッチメントのピン間距離に合せることができ
る。この距離合わせは前記表示手段３９を見ながら操作
することができる。

【００１９】次に、図４のように、調整ボルト２６を固
定にしたままリアホルダ３を調整ボルト２６に沿って強
制的に縮めると、リアホルダ３はばね部材２４を圧縮し
ながら収縮する。尚、図は省略したがリアホルダ３を強
制的に伸長させた場合もばね部材２４を圧縮しながら伸
長する。従って、図１のように、アタッチメントのピン
間距離に合せたリアホルダ３の先端案内面２０をアタッ
チメントのピンに当接してリアホルダ３をシリンダで押
し出すとリアホルダ３がばね部材２４を圧縮して縮み、
フック１９にピンを受け入れ、弾発的に係着させること
もできる。

【００２０】さらに、リアホルダ３に負荷がかかってい
る状態、すなわち、リアホルダ３のフック１９がアタッ
チメントのピンに係着している状態で調整ボルト２６を
伸長させると、図５のように、調整ボルト２６のストッ
パ３３とばね受けスリーブ３２によってばね部材２４が
外側へ圧縮され、これにより、リアホルダ３がピンに強
い圧接力で係着するとともに、他方、図６のように、調
整ボルト２６を収縮させると調整ボルト２６の頭部３１
でばね部材２４が内側へ圧縮されることによりリアホル
ダ３が内側へ収縮され、ピンから自動的に外れる。

【００２１】次に、本発明のクイックカプラを使用して
土工機械本体に掘削バケットを連結する場合の手順と作
用を図９〜図１１に沿って説明する。調整ボルト２６で
クイックカプラのフロントホルダ２とリアホルダ３の間
隔をバケット３４の前ピン３５と後ピン３６に間隔に合
せておき、図９のようにフロントホルダ２のフック９ａ
を矢印Ａ方向へ向けてバケット３４の前ピン３５を引掛
ける。次いで、図１０のように操作リンク３７でクイッ
クカプラ１をアーム３８の連結軸７を支点にして矢印Ｂ
方向へ回動させながら持ち上げると、図１、図４のよう
にリアホルダ３の案内面２０と後ピン３６の係合により
リアホルダ３が圧縮され、案内面２０を乗りきるとばね
部材２４の反力によりバケットが矢印Ｃ方向へ自動的に
回動し、後ピン３６がフック１９内に嵌合され、図１１
のようにピンロック部材２１でロックされる。フロント
ホルダ２の可動フレーム２ｂの係着位置への操作はリア
ホルダ３の係着の前でも後でもよい。

【００２２】この状態で図５のように調整ボルト２６を
伸長させるとリアホルダ３は圧縮したばね部材２４の反
発力によって弾力的に圧接されるとともに、調整ボルト
２６を伸ばせば伸ばすほど後ピン３６へのリアホルダ３
の押圧力は強くなる。

【００２３】アタッチメントを外すときは、図６のよう
に、調整ボルト２６を短縮方向に回転してばね部材２４
を内側へ圧縮させておき、ピンロック部材２１を外して
フロントホルダ２でバケット３４を持ち上げ、バケット
３４の重心が、支点の真下にくるように回動すると圧縮
させていたばね部材２４の反力でリアホルダ３が収縮方
向へ移動し、後ピン３６から自動的に外れる。

【００２４】なお、図１２はリアホルダ３の詳細を示す
上面図である。また、図中、符号４０は蛇腹式のカバー
である。

【００２５】

【発明の効果】本発明のクイックカプラは、拡縮するホ
ルダに上記スプリング機構を具備させたことにより、ば
ね力を中立にした状態でフック間距離をアタッチメント
のピン間距離に合せることができるとともに、拡縮ホル
ダのピンへの係着及び取外しが自動化される。従って、
拡縮ホルダへのピンの着脱作業が容易且つ迅速になると
ともに、土工機械のオペレータだけで一人作業ができる
ので共同作業の人手を省力化でき且つ安全である。

【００２６】本発明のスプリング機構は調整ボルトの伸
縮により伸長方向と短縮方向の両方向共に圧縮させたば
ねの反発力を作用させることができる。このため、調整
ボルトの伸長により、ピンに係着したホルダはばねを圧
縮しながら押圧されるので強い力で係着されるととも
に、圧縮ばねの弾力で押圧されるのでフックとピン間接
触面が摩耗してもガタが生じない。また、調整ボルトの
短縮により、拡縮ホルダを圧縮ばねで収縮されるのでピ
ンから自動的に離脱される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるクイックカプラの側面図

【図２】一部を断面で示すクイックカプラの背面図

【図３】スプリング機構の縦断面図

【図４】スプリング機構の動作説明図

【図５】スプリング機構の動作説明図

【図６】スプリング機構の動作説明図

【図７】クイックカプラの最小短縮状態図

【図８】クイックカプラの最大伸長状態図

【図９】クイックカプラの使用説明図

【図１０】クイックカプラの使用説明図

【図１１】クイックカプラの使用説明図

【図１２】リアホルダ詳細図

【符号の説明】

１…クイックカプラ ２…フロントホルダ ２ａ…固定フレーム ２ｂ…可動フレーム ３…リアホルダ ４…ベース部材 ５、６…横フレーム ７…アーム連結軸 ８…軸 ９ａ、９ｂ、１９…フック １０…係合孔 １１、１２…ロックピン １３…ロック機構 １４…ねじロッド １５、１６、１８…係止孔 １７…係止ピン ２０…案内面 ２１…ピンロック部材 ２２…スプリング機構 ２３…ばね室 ２４…ばね部材 ２５…スプリングケース ２６…調整ボルト ２７…ボルト受け部材 ２８…支持ピン ２９…ブラケット ３０…ばね受けプレート ３１…頭部 ３２…ばね受けスリーブ ３３…ストッパ ３４…バケット ３５…前ピン ３６…後ピン ３７…シリンダ ３８…アーム ３９…表示手段 ４０…蛇腹カバー

【整理番号】ＰＡＳ９９００２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アタッチメントの前ピンと後ピンに各々
   対応して係着される前後一対のホルダを有し、各ホルダ
   のフック間距離を拡縮して係着するクイックカプラにお
   いて、拡縮する少なくとも一方のホルダが収縮側と拡張
   側の両方向の移動によって撓むスプリング機構を介して
   変位可能に支持されていることを特徴とするクイックカ
   プラ
2. 【請求項２】 スプリング機構が、ばね部材を遊嵌装し
   たばね室を有し、前記拡縮ホルダに取付けられるスプリ
   ングケースと；スプリングケースのばね室を貫通してば
   ね部材の軸方向へ往復移動自在に配設され、外側基端に
   前記ばね部材の一端に直接又はばね受プレートを介して
   係止される頭部を有するとともに、中間に前記ばね部材
   の他端が直接又はばね受スリーブを介して係止されるス
   トッパを有する調整ボルトと；前記拡縮ホルダとは別体
   のクイックカプラの部材に取付けられ、前記拡縮ホルダ
   のばね室を貫通させた前記調整ボルトが往復移動自在に
   螺合されるボルト受け部材と；を具備することを特徴と
   する請求項１記載のクイックカプラ