JP2001295273A - ピン式連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 係合ピンとピン孔との組み合わせを用いて二
物品を連結する場合に、離間したピン孔のピッチが狭く
制約される場合にも二物品を簡便な構造で連結できるよ
うにする。 【解決手段】 杭打機本体となるベースマシンの上部旋
回体に、油圧シリンダ１４を軸線Ｌ３，Ｌ４上に移動可
能に配置する。プッシュロッド１４ｂの外端に係合ピン
２０を設け、シリンダボディ１４ａのプッシュロッド１
４ｂと反対側の端面に係合ピン２１を突設する。シリン
ダボディ１４ａとプッシュロッド１４ｂとを、シリンダ
ボディ１４ａ内部への油圧の供給とシリンダボディ１４
ａ内部のプッシュロッド引き戻し手段とによって相対移
動させ、係合ピン２０，２１をリーダブラケットの差込
み孔１６ｃに係合することによって、リーダブラケット
を杭打機本体に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クレーンや杭打
機，パワーショベル等の建設機械を始め、各種の産業分
野で二つの物品を一対の係合ピンを用いて着脱自在に連
結するピン式連結装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】汎用の建設機械にあっては、ベースマシ
ンにクレーン用のブームやリーダブラケット，ショベル
用ブラケット等のアタッチメントを着脱自在に取付ける
ことによって、クレーンや杭打機，パワーショベルとし
て用いられる。

【０００３】図４は、クレーンにおけるベースマシン１
とブーム２との連結構造部分を示し、ベースマシン１と
ブーム２とはピン式連結装置３を用いて着脱自在に連結
される。このピン式連結装置３は、クレーン本体となる
ベースマシン１の前部から離間して突出する一対の差込
みブラケット１ａ，１ａに、差込み孔１ｂ，１ｂを同一
の軸線Ｌ１上に貫通形成し、ブーム２には２枚１組の受
けブラケット２ａ，２ａを，左右に１組ずつ突設すると
共に、２組の受けブラケット２ａ，２ａ，２ａ，２ａの
間に一対の油圧シリンダ４，４を逆向きに直列配置して
いる。

【０００４】受けブラケット２ａのそれぞれには受け孔
２ｂが貫通形成され、これら４つの受け孔２ｂと油圧シ
リンダ４，４及び各油圧シリンダ４のプッシュロッド４
ａ先端に取着された係合ピン５とは同一の軸線Ｌ２上に
配設されている。

【０００５】ベースマシン１とブーム２とは、ベースマ
シン１側の各差込みブラケット１ａをブーム２側の１組
の受けブラケット２ａ，２ａの間に差込み、双方の軸線
Ｌ１，Ｌ２を合致させて左右それぞれの差込み孔１ｂと
受け孔２ｂ，２ｂとを位置合わせし、各油圧シリンダ４
を作動してプッシュロッド４ａを伸長することにより、
先端の係合ピン５を差込みブラケット１ａの差込み孔１
ｂと外側の受けブラケット２ａの受け孔２ｂとに挿通す
ることにより連結され（図４左側）、これと逆の手順で
差込みブラケット１ａの差込み孔１ｂと外側の受けブラ
ケット２ａの受け孔２ｂから係合ピン５を引き抜くこと
により、ベースマシン１とブーム２との連結が解除され
る（図４の右側）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような構成にあっ
ては、ピン孔が設定される一方の部品に寸法的な制約が
あってピン孔間ピッチを充分に確保することが困難で、
ピン孔間に一対の油圧シリンダを直列に配置することが
できないことがあった。この対策として、シリンダボデ
ィの両端面からそれぞれプッシュロッドを出没させる両
口タイプの油圧シリンダを用いることが考えられるが、
この場合には、一対の油圧シリンダを直列に並べる場合
に較べて、左右のピン孔間を若干つめることはできるも
のの、それぞれのプッシュロッドに所要のストロークを
要するため、さほど短縮化に寄与しない。さらに、従来
の片口タイプの油圧シリンダは、構造が比較的単純で安
価であるため、普及性が高く入手も容易であるが、両口
タイプの油圧シリンダは、構造が複雑で普及性が低いこ
とから注文で生産されることが多く、高価でしかも入手
が困難であるという欠点がある。

【０００７】本発明はかかる実情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、係合ピンとピン孔との組
み合わせを用いて二物品を連結する場合に、離間したピ
ン孔のピッチが狭く制約される場合にも二物品を簡便な
構造で連結することのできるピン式連結装置を安価に提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】連結される二物品のいず
れか一方に、一対のピン孔を同一の軸線上に離間して配
設し、他方に設けた流体圧シリンダを前記一対のピン孔
間に配設して、該流体圧シリンダのシリンダボディから
出没するプッシュロッドの外端に係合ピンを設け、該係
合ピンを前記ピン孔に係脱して前記二物品を着脱自在に
連結するピン式連結装置において、前記流体圧シリンダ
を前記軸線上に移動可能に配置し、前記シリンダボディ
のプッシュロッドと反対側の端面に係合ピンを突設し
て、シリンダボディ内部への流体圧の供給と該シリンダ
ボディ内部のプッシュロッド引き戻し手段によって、前
記シリンダボディとプッシュロッドとを相対移動するこ
とにより、前記シリンダボディの係合ピンと前記プッシ
ュロッドの係合ピンを前記一対のピン孔に係脱させるこ
とを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のピン式連結装置を
杭打機のベースマシンとリーダブラケットとの着脱に適
用した一形態例を図１〜図３に基づいて説明する。図
中、図１は図２のＩ−Ｉ拡大断面図、図２は杭打機前部
の正面図、図３は図２の要部を拡大した一部断面図であ
る。

【００１０】杭打機本体となるベースマシン１０は、下
部走行体１１と上部旋回体１２とからなっている。ピン
式連結装置１３は、上部旋回体１２の前部左右に２枚１
組で離間して突出する受けブラケット１２ａ，１２ａ，
１２ｂ，１２ｂと、これら４枚の受けブラケット１２
ａ，１２ａ，１２ｂ，１２ｂの間に上部旋回体１２の幅
方向へ移動可能に支持される上下二台の油圧シリンダ１
４，１４と、各油圧シリンダ１４に沿って配設される回
り止め機構１５と、ベースマシン１０のアタッチメント
であるリーダブラケット１６の後端左右に離間して突出
する差込みブラケット１６ａ，１６ａとを備えている。
上部旋回体１２の左右それぞれに位置する２枚の受けブ
ラケット１２ａ，１２ｂは、リーダブラケット１６の連
結時に差込みブラケット１６ａと組み合わせされ、これ
らブラケット１２ａ，１２ｂ，１６ａとでブラケット群
１７を構成している。

【００１１】上部旋回体１２の左側部または右側部の受
けブラケット１２ａ，１２ｂの間には所定の空隙Ｃ１が
設定され、また内側の２枚の受けブラケット１２ｂ，１
２ｂの間には、上下部のそれぞれに受け孔１２ｃ，１２
ｃが貫通形成されている。左右の受け孔１２ｃ，１２ｃ
の間には油圧シリンダ１４と後述する係合ピン２０，２
１とが配設されており、これら受け孔１２ｃ，１２ｃと
油圧シリンダ１４及び係合ピン２０，２１とは同一の軸
線Ｌ３，Ｌ４上に配設されている。

【００１２】上下二台の油圧シリンダ１４，１４は、内
側の受けブラケット１２ｂ，１２ｂの間で上部旋回体１
２に固設された取付け板２２とカバー２３とに覆われな
がら、互いに逆向きで配設されている。油圧シリンダ１
４のそれぞれには、プッシュロッド１４ｂの押動のみを
担う単動式や、プッシュロッド１４ｂを往復動させる複
動式のものが用いられ、いずれの場合も、一端を開口し
た有底円筒状のシリンダボディ１４ａと、該シリンダボ
ディ１４ａの開口を出没するプッシュロッド１４ｂとを
備えている。

【００１３】油圧シリンダ１４が単動式の場合には、シ
リンダボディ１４ａの内部にプッシュロッド１４ｂを送
り出すための油圧室とこれを引き込むリターンスプリン
グ（いずれも図示しない）が設けられ、また複動式の場
合には、シリンダボディ１４ａ内部にプッシュロッド送
り出し用と引き込み用の２つの油圧室（いずれも図示し
ない）が画成される。単動式のリターンスプリングと複
動式の引き込み用油圧室は、本発明のプッシュロッド引
き戻し手段に相当する。

【００１４】プッシュロッド１４ｂの外端には一方の係
合ピン２０が突設され、シリンダボディ１４ａのプッシ
ュロッド出没側と反対側の端面に、他方の係合ピン２１
が突設されており、係合ピン２０，２１の基端側にはフ
ランジ状のストッパ２０ａ，２１ａが周設されている。
シリンダボディ１４ａは、一側部に突出するガイド板１
４ｃをガイドレール２５，２５の間に遊挿するだけのフ
リー状態に置かれており、プッシュロッド送り出し用の
油圧室に圧油を供給しない非作動時には、内側の２枚の
受けブラケット１２ｂ，１２ｂの略中間に位置してい
る。

【００１５】油圧シリンダ１４のプッシュロッド１４ｂ
は、上述の非作動時に縮小状態にあり、また係合ピン２
０，２１の先端は、それぞれ内側の受けブラケット１２
ｂ，１２ｂの受け孔１２ｃ，１２ｃ内に後退している。
そして、プッシュロッド送り出し用の油圧室に圧油が供
給されると、シリンダボディ１４ａとプッシュロッド１
４ｂの双方が離反方向（図１の左右方向）へ相対移動
し、また圧油の供給を停止すると、シリンダボディ１４
ａとプッシュロッド１４ｂとがプッシュロッド引き戻し
手段によって近接方向（図１の中央方向）へ相対移動す
る。

【００１６】内側の２枚の受けブラケット１２ｂ，１２
ｂの中間部には、一対の平行なガイドレール２５，２５
が非作動位置のシリンダボディ１４ａと略同一長さで取
付け板２２に取付けられており、このガイドレール２
５，２５とこれらの間に遊挿されるシリンダボディ１４
ａのガイド板１４ｃとで、前述の回り止め機構１５とな
している。

【００１７】回り止め機構１５は、油圧シリンダ１４の
シリンダボディ１４ａとプッシュロッド１４ｂとが上述
のように上部旋回体１２の幅方向へ相対移動する際に、
シリンダボディ１４ａとプッシュロッド１４ｂ並びに係
合ピン２０，２１とが周方向へ回動することのないよ
う、これを阻止することを主目的とするほか、シリンダ
ボディ１４ａが上部旋回体１２の幅方向へ移動する際の
ガイドを兼ねており、ガイドレール２５，２５の両端に
設けたストッパ２５ａ，２５ａのいずれか一方にガイド
板１４ｃが当接することによって、シリンダボディ１４
ａの最大移動量を規制するようにしている。

【００１８】リーダブラケット１６に設定される前記差
込みブラケット１６ａ，１６ａには、上下部両側にそれ
ぞれ座板１６ｂ，１６ｂが付設されており、該座板１６
ｂ，１６ｂと差込みブラケット１６ａとに差込み孔１６
ｃが貫通形成されている。上下の差込み孔１６ｃ，１６
ｃは、受けブラケット１２ａ側の軸線Ｌ３，Ｌ４と同一
ピッチにあり、また差込みブラケット１６ａとその両側
の座板１６ｂ，１６ｂとの厚みは、上部旋回体１２側の
受けブラケット１２ａ，１２ｂの間の空隙Ｃ１よりもや
や薄く設定されている。

【００１９】尚、係合ピン２０，２１が差込まれる受け
孔１２ｃと差込み孔１６ｃは、各部材の製造誤差や組付
け誤差を吸収するために、係合ピン２０，２１よりもや
や大径に形成しておくことが望ましい。

【００２０】本形態例は以上のように構成されており、
杭打機本体であるベースマシン１０とリーダブラケット
１６とを連結する前のピン式連結装置１３は、油圧シリ
ンダ１４のプッシュロッド１４ｂを縮小させた非作動状
態にあり、係合ピン２０，２１の先端は内側の受けブラ
ケット１２ｂ，１２ｂの受け孔１２ｃ，１２ｃ内に後退
している（図１の上側の状態）。

【００２１】また、ピン式連結装置１３を用いてベース
マシン１０にリーダブラケット１６を取付けする場合に
は、リーダブラケット１６側の各差込みブラケット１６
ａを、上部旋回体１２側の受けブラケット１２ａ，１２
ｂの間の空隙Ｃ１にそれぞれ差入れ、差込みブラケット
１６ａの差込み孔１６ｃを受けブラケット１２ａ，１２
ｂの軸線Ｌ３，Ｌ４上に位置させ、受け孔１２ｃ，１２
ｃと合致させる。

【００２２】次に、油圧シリンダ１４のプッシュロッド
送り出し用の油圧室に圧油を供給すると、フリー状態の
シリンダボディ１４ａとプッシュロッド１４ｂとが離反
方向（図１の左右方向）へ相対移動し、左右の係合ピン
２０，２１を差込みブラケット１６ａの差込み孔１６ｃ
と外側の受けブラケット１２ａの受け孔１２ｃとに差し
込まれることによって、リーダブラケット１６がベース
マシン１０に連結される。

【００２３】受け孔１２ｃ，１２ｃと差込み孔１６ｃに
対する係合ピン２０，２１の最大差込み量は、係合ピン
２０，２１のストッパ２０ａ，２１ａが内側の受けブラ
ケット１２ｂ，１２ｂの内側面と当接することによって
規制され、ベースマシン１０とリーダブラケット１６の
連結後には、シリンダボディ１４ａ内への圧油の供給を
停止し、係合ピン２０，２１のストッパ２０ａ，２１ａ
を固定板２６で内側の受けブラケット１２ｂに固定する
ことにより、ベースマシン１０とリーダブラケット１６
との連結状態が保持される（図１の下側の状態）。

【００２４】また、リーダブラケット１６をベースマシ
ン１０から取り外す場合には、固定板２６による係合ピ
ン２０，２１の固定を解除し、シリンダボディ１４ａ内
部のプッシュロッド引き戻し手段の作動により、シリン
ダボディ１４ａとプッシュロッド１４ｂとを近接方向
（図１の中央方向）へ相対移動させ、係合ピン２０，２
１の先端を初期位置である内側の受けブラケット１２
ｂ，１２ｂの受け孔１２ｃ，１２ｃ内に後退させること
により、リーダブラケット１６の取り外しが可能とな
る。

【００２５】本形態例のピン式連結装置１３は、ベース
マシン１０とリーダブラケット１６の左右に配設される
ブラケット群１７，１７の間に、一台の油圧シリンダ１
４を上部旋回体１２の幅方向へ移動可能に配置し、該油
圧シリンダ１４のシリンダボディ１４ａとプッシュロッ
ド１４ｂとを互いに伸長並びに縮小方向へ相対移動可能
となして、係合ピン２０，２１を受けブラケット１２ａ
と差込みブラケット１６ａの受け孔１２ｃと差込み孔１
６ｃとに係脱するようにしたから、ベースマシン１０と
リーダブラケット１６のいずれか一方または双方の幅方
向寸法に制約があって、左右のブラケット群１７，１７
の間に充分な間隔がとれない場合にも充分な配置が可能
である。

【００２６】また、左右のブラケット群１７，１７の間
に設定される油圧シリンダ１４が一台で済むので、一対
の油圧シリンダを直列に配置したり両口タイプの油圧シ
リンダを用いる場合に較べて軽量でコンパクトにまとめ
ることができ、しかも組付け工数の削減と製品コストの
低減に寄与する。さらに油圧シリンダ１４には、構造が
単純で汎用性の高い片口タイプを用いることができるの
で、入手が容易であるばかりか高い信頼性と耐久性が得
られ、またメンテナンスも容易でランニングコストも安
く済むという利点がある。

【００２７】尚、上述の形態例では、ベースマシン側の
受けブラケットを左右に２枚ずつ配置したが、リーダブ
ラケット側の差込みブラケットと同様に左右一枚ずつの
配置でもよい。また油圧シリンダの係合ピンが係合する
ピン孔は、連結される部品に隆起したボス部に穿設して
もよく、必ずしもブラケットを用いる必要はない。

【００２８】プッシュロッド戻し手段は、シリンダボデ
ィ内部に設定される既存の構造を指すものであって、形
態例で例示したリターンスプリングや油圧室以外であっ
ても差し支えない。また流体圧シリンダとしては、エア
シリンダを用いることもできる。

【００２９】さらに本発明は、形態例に示した杭打機の
ベースマシンとリーダブラケットの連結以外に、各種の
産業界において様々な二物品を着脱自在に連結するピン
式着脱装置として幅広く適用することが可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のピン式連
結装置によれば、連結される二部品の一方または双方に
寸法的な制約があって、２つのピン孔間に充分なピッチ
が確保できない場合にも流体圧シリンダの配置が可能で
あり、従来では困難であった二部品の着脱自在な連結を
簡単な構造で確実に行うことができるようになる。

【００３１】また、ピン孔間に設定される流体圧シリン
ダが一台で済むので、一対の流体圧シリンダを直列に配
置したり両口タイプの流体圧シリンダを用いる場合に較
べて軽量でコンパクトにまとめることができ、しかも組
付け工数の削減と製品コストの低減が図れる。さらに流
体圧シリンダには、構造が単純で汎用性の高い片口タイ
プを用いることが可能で、入手が容易であるばかりか高
い信頼性と耐久性が得られ、しかもメンテナンスも容易
でランニングコストも安く済むという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一形態例を示す図１のＩ−Ｉ拡大断
面図

【図２】 本発明の一形態例を示す杭打機前部の正面図

【図３】 本発明の一形態例を示す図２の要部を拡大し
た一部断面図

【図４】 従来のクレーンにおけるベースマシンとブー
ムとの連結状態を示す要部平面図

【符号の説明】

１０…杭打機本体となるベースマシン（本発明の一方の
物品）、１２…上部旋回体、１２ａ，１２ｂ…受けブラ
ケット、１２ｃ…受け孔（本発明のピン孔）、１３…ピ
ン式連結装置、１４…油圧シリンダ（本発明の流体圧シ
リンダ）、１４ａ…シリンダボディ、１４ｂ…プッシュ
ロッド、１４ｃ…ガイド板、１５…回り止め機構、１６
…リーダブラケット（本発明の他方の物品）、１６ａ…
差込みブラケット、１６ｂ…座板、１６ｃ…差込み孔
（本発明のピン孔）、１７…ブラケット群、２０，２１
…係合ピン、２０ａ，２１ａ…ストッパ、２５…ガイド
レール、Ｌ３，Ｌ４…軸線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連結される二物品のいずれか一方に、一
   対のピン孔を同一の軸線上に離間して配設し、他方に設
   けた流体圧シリンダを前記一対のピン孔間に配設して、
   該流体圧シリンダのシリンダボディから出没するプッシ
   ュロッドの外端に係合ピンを設け、該係合ピンを前記ピ
   ン孔に係脱して前記二物品を着脱自在に連結するピン式
   連結装置において、前記流体圧シリンダを前記軸線上に
   移動可能に配置し、前記シリンダボディのプッシュロッ
   ドと反対側の端面に係合ピンを突設して、シリンダボデ
   ィ内部への流体圧の供給と該シリンダボディ内部のプッ
   シュロッド引き戻し手段によって、前記シリンダボディ
   とプッシュロッドとを相対移動することにより、前記シ
   リンダボディの係合ピンと前記プッシュロッドの係合ピ
   ンを前記一対のピン孔に係脱させることを特徴とするピ
   ン式連結装置。