【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アタッチメント着脱装置、さらに詳しくは、作業具、作業装置などのアタッチメントを作業機械の作業腕のごとき支持部材に着脱自在にかつ迅速に連結するのに用いられるアタッチメント着脱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
典型的な作業機械である例えば油圧ショベルは、その作業腕に装着される作業具、作業装置などのアタッチメントを異なったものと適宜に交換することにより種々の作業を遂行することができる。例えば、バケットを装着することにより土砂の掘削、積込み作業が、油圧ブレーカを装着することにより採石、路面破砕作業が、圧砕機を装着することにより構造物の解体作業がそれぞれ遂行される。したがって、バケット、ブレーカ、圧砕機などの種々のアタッチメントを適宜に着脱交換すれば、一台の油圧ショベルを多目的、多機能に用いることができる。
【０００３】
そこでこの種の作業機械には、アタッチメントを着脱自在にかつ迅速に連結するためのアタッチメント着脱装置が開発され実用に供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２８８７７０号公報（図１）。
【０００５】
典型的な着脱装置について図９を参照して説明する。全体を番号５０で示すアタッチメント着脱装置は、支持部材としての作業腕５２の先端に揺動自在に連結された、固定フック５４ａ及び可動フック５４ｂを有するブラケット５４と、固定フック５４ａ及び可動フック５４ｂそれぞれに係合するようにアタッチメントとしてのバケット５８に設けられた一対の連結ピン５８ａ及び５８ｂを備えている。ブラケット５４には、可動フック５４ｂを駆動するための油圧シリンダ５６が備えられ、またブラケット５４を作業腕５２の先端を中心に揺動させるための揺動駆動部材６０が連結されている。
【０００６】
バケット５８を着脱装置５０により作業腕５２に連結するには、ブラケット５４の可動フック５４ｂを固定フック５４ａの側に油圧シリンダ５６によって駆動し（二点鎖線で示す）可動フック５４ｂと固定フック５４ａの間隔を狭め、先ず固定フック５４ａにバケット５８の一方の連結ピン５８ａを係合させ、その後可動フック５４ｂを固定フック５４ａから離れる方向に駆動して可動フック５４ｂと連結ピン５８ｂとを係合させる（実線で示した状態）。係合を解除するには、可動フック５４ｂを油圧シリンダ５６によって固定フック５４ａの方向に駆動して（二点鎖線で示す）可動フック５４ｂと連結ピン５８ｂの係合を解除し、続いて固定フック５４ａと連結ピン５８ａの係合を解除する。かくしてバケット５８は着脱装置５０を介して支持部材である作業腕５２に着脱自在にかつ迅速に連結される。
【０００７】
したがって、支持部材である作業腕５２に上述のようなブラケット５４を設け連結ピン５８ａ及び５８ｂを種々のアタッチメントに備えれば、異なったアタッチメントを作業機械に容易にかつ迅速に着脱することができる。なお、着脱装置５０を用いないでバケット５８を作業腕５２に着脱する場合は、バケット５８の連結ピン５８ａを作業腕５２の先端に、連結ピン５８ｂを揺動駆動部材６０の先端にそれぞれ抜き差して取付ける。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述したとおりの形態の従来のアタッチメント着脱装置には、次のとおりの解決すべき問題がある。
【０００９】
（１）アタッチメントの作業範囲の変化：
作業腕５２とバケット５８の間にフック５４ａ、５４ｂを備えたブラケット５４が介在されるので、作業腕５２からバケット５８の先端までの長さＬ１が、着脱装置５０を用いないで作業腕５２にバケット５８を直接取付けた場合にくらべてブラケット５４の分の長さＬ２長くなり、作業腕５２の動きに対してバケット５８の先端の動く範囲が大きくなる。したがって、作業に違和感が生じたり、アタッチメントが作業機械の機体や周囲の構造物などに干渉し易くなる。
【００１０】
（２）アタッチメントの作業力の変化：
また、作業腕５２に対するバケット５８の先端までの距離Ｌ１が着脱装置５０を用いない場合にくらべてブラケット５４の分Ｌ２長くなることにより、バケット５８を揺動駆動部材６０によって作業腕５２の先端を中心に揺動作動させたときにバケット５８の先端が揺動中心から遠くなるので、揺動モーメントによるバケット先端の掘削力が低下し作業機械の作業能力が低下する。
【００１１】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、支持部材にアタッチメントを着脱装置を介して連結した場合の支持部材に対するアタッチメントの位置を、着脱装置を用いない場合と変わらないようにすることができるアタッチメント着脱装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記技術的課題を解決する、支持部材にアタッチメントを着脱自在に取付けるアタッチメント着脱装置として、アタッチメントに設けられた連結ピンと、支持部材に設けられ該連結ピンに離脱自在に係合する連結フックと、該連結フックと連結した状態の連結ピンに離脱自在に係合し該連結ピンが連結フックから離脱するのを阻止する該支持部材に移動自在に設けられた把持フックとを、１又は複数組備えている、ことを特徴とするアタッチメント着脱装置が提供される。
【００１３】
そして、アタッチメントを取付ける支持部材に連結フックを設け、そこにアタッチメントの連結ピンを係合し把持フックによって連結ピンが連結フックから離脱しないようにしアタッチメントを取付ける。逆に連結ピンから把持フックを外し連結ピンを連結フックから離脱させアタッチメントを取外す。かくすることにより支持部材に対するアタッチメントの位置を着脱装置を用いない場合と変わらないようにする。
【００１４】
好適実施形態においては、該連結ピンに回動自在に被嵌した筒状部材を備え、該連結フック及び把持フックが、この筒状部材を介して連結ピンに係合する。
【００１５】
そして、筒状部材によってアタッチメントと支持部材を回動自在に連結する。
【００１６】
好適実施形態においてはまた、該支持部材と把持フックの間に、把持フックの該連結ピンとの係脱方向の移動を案内する案内手段を備えている。
【００１７】
そして、案内手段によって把持フックが連結ピンを確実に把持できるようにする。
【００１８】
好適実施形態においてはさらに、該把持フックに連結した流体圧シリンダを備え、流体圧シリンダは把持フックを該連結ピンと係合する方向に付勢する付勢手段を備え、該流体圧シリンダ及び付勢手段は該支持部材に内蔵されている。
【００１９】
そして、流体圧シリンダによって把持フックが連結ピンと容易に係脱できるようにすると共に、付勢手段によって把持フックを常に連結ピンの方向に付勢し確実に把持フックが連結ピンを把持できるようにする。さらに、流体圧シリンダ及び付勢手段を支持部材に内蔵して障害物などによって損傷しないように、また作動に不具合がないようにする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成されたアタッチメント着脱装置について好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【００２１】
図１を参照して説明すると、全体を番号２で示すアタッチメント着脱装置は、アタッチメントとしてのバケット４に実質上平行に設けられた一対の連結ピン６、６と、バケット４を支持する支持部材であるアーム８及び駆動リンク１０各々に設けられ連結ピン６、６の各々に係脱自在に連結する連結フック９、１１と、アーム８及び駆動リンク１０各々に設けられ連結フック９、１１と連結した状態の連結ピン６、６（図１に示す状態）それぞれに離脱自在に係合しかつ係合状態において連結ピン６、６と連結フック９、１１の連結状態を維持する把持フック１２、１３とを備えている。
【００２２】
駆動リンク１０の他端は、油圧シリンダ１４、及びアーム８に揺動自在に取付けられた中間リンク１６に回動自在に連結されている。着脱装置２を介してアーム８及び駆動リンク１０に連結されたバケット４は、アーム８の先端を中心にして駆動リンク１０に連結した油圧シリンダ１４により揺動駆動される。
【００２３】
図１と共に図２及び図３を参照してバケット４について説明する。バケット４の上部にはその幅方向（図１の紙面に垂直の方向）に間隔を置いて一対のブラケット４ａ、４ｂが立設されている。ブラケット４ａには一対の軸受ボス４ｃ、４ｃが、ブラケット４ｂには一対の軸受ボス４ｄ、４ｄが、上述の連結ピン６の両端部を軸受ボス４ｃと軸受ボス４ｄによって支持しかつ連結ピン６、６が実質上平行になるように取付けられている。連結ピン６はボルトなどの手段（図示していない）によって軸受ボス４ｃ又は４ｄに固定されている。この連結ピン６、６各々には、筒状部材であるスリーブ１８が回動自在に被嵌されている。
【００２４】
バケット４は、スリーブ１８以外は着脱装置を用いないでアーム８、駆動リンク１０などの支持部材に直接取付けられる周知のバケットと同一でよい。
【００２５】
スリーブ１８は円筒状を成し、その長さは軸受ボス４ｃと軸受ボス４ｄの設置内側幅と略同一に形成されている。スリーブ１８の内径は連結ピン６の外周に回動自在な寸法に仕上げられ、内径部の長手方向中央には潤滑油溜１８ａが形成され、内径部の両端にはそれぞれシール１８ｂが取付けられている。
【００２６】
図１と共に図４及び図５を参照して、アーム８に設けられた連結フック９について説明する。真直に延びたアーム８は、前述の中間リンク１６の取付部から先端部までが二股状に形成され、二股の空間Ｓを挟んだ分割端８ａ、８ｂ各々の先端に連結フック９が形成されている。連結フック９は、バケット４に設けられた連結ピン６のスリーブ１８の外径に離脱自在に係合する断面Ｕ字形状の係合溝９ａを備え、係合溝９ａはアーム８の延在方向に略直交した方向（図４の左方向）に向けて開口されている。
【００２７】
アーム８の先端部の空間Ｓに、把持フック１２及び把持フック１２に連結された流体圧シリンダである油圧シリンダ２０が配設されている。把持フック１２は油圧シリンダ２０のロッド２０ａの先端に取付けられ、油圧シリンダ２０のシリンダ本体２０ｂは中間リンク１６をアーム８に取付けているピン２２に取付けられている。
【００２８】
図５と共にその拡大断面図である図６、主として図６を参照して説明する。把持フック１２は、連結ピン６のスリーブ１８の外径に離脱自在に係合する断面Ｕ字形状の係合溝１２ａを備えている。係合溝１２ａは連結ピン６の方向に向けて開口し、矢印Ｔで示す油圧シリンダ２０の伸縮方向に延びている。すなわち係合溝１２ａは、連結フック９の係合溝９ａの開口方向に略直交した方向に向けて開口されている。
【００２９】
したがって把持フック１２は図６（ａ）に示すごとく、油圧シリンダ２０のロッド２０ａを伸張させた状態において、一対の連結フック９、９と連結した状態の連結ピン６のスリーブ１８に係合しかつ係合状態においてこの連結状態を維持する。
【００３０】
油圧シリンダ２０のロッド２０ａには、把持フック１２とシリンダ本体２０ｂの間に付勢手段としての圧縮コイルばね２４が、ロッド２０ａに被せられて取付けられている。したがってばね２４は、ロッド２０ａを把持フック１２が連結ピン６と係合する方向に付勢している。
【００３１】
そして図６（ｂ）に示すごとく油圧シリンダ２０に圧油を供給しロッド２０ａを収縮させると、把持フック１２はばね２４を圧縮しながら一対の連結フック９、９と連結した連結ピン６のスリーブ１８から離され、連結ピン６及びスリーブ１８を連結フック９の係合溝９ａからその開口を通し離脱させることができる状態にする。
【００３２】
さらに図６と共に図７を参照して説明すると、アーム８と把持フック１２の隣接部、すなわちアーム８の分割端８ａ、８ｂと把持フック１２が対向する部分には、把持フック１２の矢印Ｔで示した方向の移動を案内する案内手段であるガイド溝２６がそれぞれ備えられている。ガイド溝２６は、油圧シリンダ２０の矢印Ｔの伸縮方向（図７の紙面に垂直の方向）に延びる、把持フック１２に形成された凸部２６ａ及びそれに嵌合する、分割端８ａ、８ｂに形成された凹部２６ｂを備えている。
【００３３】
図１及び図４と共に図８を参照して、駆動リンク１０に設けられ連結ピン６のスリーブ１８に離脱自在に係合する連結フック１１、及び連結フック１１に連結した状態の連結ピン６のスリーブ１８に離脱自在に係合し連結ピン６が連結フック１１から離脱するのを阻止する駆動リンク１０に移動自在に設けられた把持フック１３について説明する。
【００３４】
駆動リンク１０は平面視（図８）において略Ｈ字形状に形成されている。一方の二股部（図８の上側）には前述の中間リンク１６及び油圧シリンダ１４がピン２３により回動自在に連結されている。他方の二股部は空間Ｓを挟んだ分割端１０ａ、１０ｂを備え、分割端１０ａ、１０ｂ各々の先端に連結フック１１が形成されている。連結フック１１は、連結ピン６のスリーブ１８の外径に離脱自在に係合する断面Ｕ字形状の係合溝１１ａを備え、係合溝１１ａは駆動リンク１０の延在方向に略直交した方向（図４の右方向）に開口されている。この連結フック１１は前述のアーム８に設けられた連結フック９と実質的に同一の形状に形成されている。
【００３５】
駆動リンク１０の空間Ｓには、把持フック１３及び把持フック１３に連結された流体圧シリンダである油圧シリンダ２８が配設されている。把持フック１３は油圧シリンダ２８のロッド２８ａの先端に取付けられ、油圧シリンダ２８のシリンダ本体２８ｂは駆動リンク１０に回動自在に取付けられている。把持フック１３は、前述の把持フック１２と略同一の形状に形成され、連結ピン６のスリーブ１８の外径に離脱自在に係合する断面Ｕ字形状の係合溝１３ａを備え、係合溝１３ａは油圧シリンダ２８の伸縮方向である駆動リンク１０の延在方向に延びて、連結フック１１の開口方向に略直交した方向に開口されている。
【００３６】
把持フック１３は前述のアーム８に設けられた把持フック１２と同様に、油圧シリンダ２８のロッド２８ａを伸張させた状態において、連結フック１１、１１と連結した状態の連結ピン６のスリーブ１８に係合しかつ係合状態においてこの連結状態を維持するように配設されている。また、油圧シリンダ２８のロッド２８には把持フック１３とシリンダ本体２８ｂの間に付勢手段としての圧縮コイルばね３０が取付けられ、ばね３０はロッド２８ａを把持フック１３がスリーブ１８と係合する方向に付勢している。
【００３７】
油圧シリンダ２８に圧油を供給してロッド２８ａを収縮させると、把持フック１３はばね３０を圧縮しながら一対の連結フック１１、１１と連結状態の連結ピン６のスリーブ１８から離され、連結ピン６及びスリーブ１８を連結フック９の係合溝９ａから離脱させることができる。また、前述の案内手段であるガイド溝２６（図７）と同様に、駆動リンク１０の分割端１０ａ、１０ｂと把持フック１３がそれぞれ対向する部分には、把持フック１３の移動を案内する案内手段であるガイド溝（図示は省略されている）が備えられている。
【００３８】
アーム８の空間Ｓに設けられた油圧シリンダ２０及び圧縮コイルばね２４、並びに駆動リンク１０の空間Ｓに設けられた油圧シリンダ２８及び圧縮コイルばね３０は、図４、図５、図８に示すごとく、それぞれの空間Ｓが一対のカバー３２、３２並びにカバー３４、３４によって塞がれ、アーム８及び駆動リンク１０に内蔵されている。カバー３２、３４はアーム８、駆動リンク１０にボルト、溶接等（図示していない）によって取付けられている。
【００３９】
上述のごとく本実施の形態のアタッチメント着脱装置２は、アタッチメントに設けられた連結ピンと、支持部材に設けられた連結フック及び把持フックの組合せが、連結ピン６と連結フック９と把持フック１２の組合せと、連結ピン６と連結フック１１と把持フック１３の組合せの２組備えられている。
【００４０】
次に、アタッチメント着脱装置２によるアタッチメントであるバケット４の、支持部材であるアーム８及び駆動リンク１０への着脱について説明する。
【００４１】
（１）バケットの取付け：
バケット４（図２）をアーム８及び駆動リンク１０に取付けるには、図４に示すごとく、アーム８に設けられた把持フック１２を油圧シリンダ２０に圧油を供給して縮め、また駆動リンク１０に設けられた把持フック１３を油圧シリンダ２８に圧油を供給して縮め、アーム８の連結フック９の係合溝９ａ及び駆動リンク１０の連結フック１１の係合溝１１ａそれぞれの開口を開放した状態にする。
【００４２】
（２）次にアーム８を動かしてその連結フック９をバケット４の一対の連結ピン６、６の間に位置付け一方の連結ピン６（図４の左側の連結ピン６）の側に寄せてこの連結ピン６と連結する。この状態で把持フック１２に連結した油圧シリンダ２０のロッド２０ａを伸張させ把持フック１２を連結ピン６のスリーブ１８と係合させ、連結フック９と連結ピン６のスリーブ１８との連結状態を維持する。
【００４３】
（３）さらに油圧シリンダ１４を動かして駆動リンク１０の連結フック１１を他方の連結ピン６（図４の右側の連結ピン６）に係合させる。この状態で把持フック１３に連結した油圧シリンダ２８のロッド２８ａを伸張させ把持フック１３を連結ピン６のスリーブ１８と係合させ、連結フック１１と連結ピン６のスリーブ１８との連結状態を維持する。かくして図１に示すごとく、バケット４はアーム８及び駆動リンク１０に取付けられる。
【００４４】
（４）バケットの取外し：
アーム８及び駆動リンク１０に取付けられたバケット４を取外すには、アーム８の把持フック１２を油圧シリンダ２０のロッド側に圧油を供給して縮め、また駆動リンク１０の把持フック１３を油圧シリンダ２８に圧油を供給して縮め、連結フック９、１１を開口させ、連結ピン６のスリーブ１８を連結フック９、１１から外す。
【００４５】
上述したとおりのアタッチメント着脱装置２の作用について、主として図１を参照して説明する。
【００４６】
（１）アタッチメントの取付位置：
支持部材であるアーム８及び駆動リンク１０それぞれの、着脱装置を用いない場合にアタッチメントであるバケット４が直接取付けられる先端部分に連結フック９、１１を設け、バケット４の連結ピン６、６を係合させ連結するようにしたので、支持部材に対するアタッチメントの位置を着脱装置を用いない場合と変わらないようにすることができる。
【００４７】
（２）アタッチメントの作業範囲：
従来のように支持部材であるアーム８及び駆動リンク１０にブラケットを介在させないので、アーム８からバケット４の先端までの長さＬ１が、着脱装置２を用いた場合とバケット４を直接取付けた場合とで変化しない。したがって、作業に違和感が生じたりアタッチメントが作業機械の機体や周囲の構造物などに干渉し易いなどの問題を除くことができる。
【００４８】
（３）アタッチメントの作業力：
アーム８に対するバケット４の先端までの距離Ｌ１が、着脱装置２を用いた場合とバケット４を直接取付けた場合とで変化しないので、揺動モーメントによるバケット先端の掘削力が低下する問題を除くことができる。
【００４９】
（４）アタッチメント：
着脱装置２によれば、従来の例えば図９に示すバケット５８をその係合軸５８ａ及び５８ｂを実質的に変更することなく着脱できる。したがって、従来用いられた種々のアタッチメントをそのまま用いることができる。
【００５０】
（５）筒状部材：
アタッチメントの連結ピン６に本実施の形態のごとく回転自在な筒状部材のスリーブ１８を被嵌することにより、支持部材とアタッチメントの連結部にコンパクトに回転継手を形成することができる。
【００５１】
（６）付勢手段：
把持フック１２（１３）とそれを動かす油圧シリンダ２０（２８）の間に把持フック１２（１３）を連結ピン６と係合する方向に付勢する付勢手段としての圧縮コイルばね２４（３０）を設けたので、油圧シリンダ２０（２８）が万一損傷し作動油の漏れが発生しても、ばね２４（３０）により係合状態を維持できるので、連結ピン６、６の連結の外れることがない。
【００５２】
（７）案内手段：
把持フック１２（１３）の移動の案内手段としてガイド溝２６を設けたので、把持フック１２（１３）は確実に所定の位置に案内され、また維持される。
【００５３】
（８）内蔵：
油圧シリンダ２０（２８）及びばね２４（３０）が収容されるアーム８（駆動リンク１０）の空間Ｓをカバー３２（３４）で覆い、油圧シリンダ及びばねを支持部材に内蔵したので、油圧シリンダ及びばねを障害物などによる損傷から適切に保護し、また適切に作動させることができる。
【００５４】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば下記のように、本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。
【００５５】
（１）連結ピンと連結フックと把持フックの組合せ：
本実施の形態においては、連結ピン６、連結フック９（１１）、把持フック１２（１３）の組合せが一対備えられているが、この組合せの数はアタッチメントの種類、形態などに応じて、１組あるいは３組以上であってもよい。例えば、連結ピン１本で連結されるのが適切なクラムシェルバケットのようなアタッチメントの場合は１組でよい。
【００５６】
（２）筒状部材：
本実施の形態においては、連結ピン６に筒状部材のスリーブ１８を回転自在に被せ連結フック９（１１）及び把持フック１２（１３）との連結を回動自在にしたが、スリーブ１８を用いないでアタッチメントのバケット４の軸受ボス４ｃ、４ｄに連結ピン６を回動自在に取付けてもよい。
【００５７】
（３）流体圧シリンダ：
本実施の形態においては、把持フック１２（１３）を移動させる流体圧シリンダとして油圧シリンダ２０（２８）が用いられたが、適当であれば空気圧シリンダでもよい。
【００５８】
（４）付勢手段：
本実施の形態においては、把持フック１２（１３）を係合する方向、すなわち油圧シリンダ２０（２８）を伸張させる方向に付勢する付勢手段の圧縮コイルばね２４（３０）を備えたが、把持フックを係合する方向が流体圧シリンダを収縮させる方向であれば、シリンダを収縮させる方向に付勢するように付勢手段を備えればよい。
【００５９】
【発明の効果】
本発明に従って構成されたアタッチメント着脱装置によれば、支持部材にアタッチメントを着脱装置を介して連結した場合の支持部材に対するアタッチメントの位置を、着脱装置を用いない場合と変わらないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成されたアタッチメント着脱装置により支持部材としてのアーム及び駆動リンクにアタッチメントとしてのバケットを取付けた状態を示す側面図。
【図２】図１のバケットの斜視図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面の拡大図。
【図４】図１の支持部材の部分をバケットを外した状態で示した側面図。
【図５】図１のＢ−Ｂ矢印方向に支持部材のアームの部分を見た平面図。
【図６】図５のＣ−Ｃ矢印方向に見た拡大図で、（ａ）は把持フックが連結ピンと係合した状態の図。（ｂ）は把持フックを連結ピンから離脱させた状態の図。
【図７】図６のＤ−Ｄ矢印方向に見て連結フックと把持フックの案内手段の部分を示した図。
【図８】図１のＥ−Ｅ矢印方向に支持部材の駆動リンクの部分を見た平面図。
【図９】従来のアタッチメント着脱装置によるアタッチメントとしてのバケットを支持部材としてのアーム及び駆動リンクに取付けた状態の側面図。
【符号の説明】
２：アタッチメント着脱装置
４：バケット（アタッチメント）
６：連結ピン
８：アーム（支持部材）
９：連結フック
１０：駆動リンク（支持部材）
１１：連結フック
１２：把持フック
１３：把持フック
１８：スリーブ（筒状部材）
２０：油圧シリンダ（流体圧シリンダ）
２４：圧縮コイルばね（付勢手段）
２６：ガイド溝（案内手段）
２８：油圧シリンダ（流体圧シリンダ）
３０：圧縮コイルばね（付勢手段）
５０：アタッチメント着脱装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an attachment attachment / detachment device, and more particularly to an attachment attachment / detachment device used for detachably and quickly connecting an attachment such as a working tool or a working device to a support member such as a working arm of a working machine.
[0002]
[Prior art]
For example, a hydraulic shovel, which is a typical working machine, can perform various works by appropriately replacing attachments such as working tools and working devices mounted on its working arms with different ones. For example, excavation and loading of earth and sand are performed by installing a bucket, quarrying and road crushing are performed by installing a hydraulic breaker, and dismantling of a structure is performed by installing a crusher. Therefore, if various attachments such as a bucket, a breaker, and a crusher are appropriately attached and detached and replaced, one hydraulic excavator can be used for multiple purposes and multiple functions.
[0003]
Therefore, in this type of working machine, an attachment attaching / detaching device for detachably and quickly connecting the attachment has been developed and put to practical use (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-288770 (FIG. 1).
[0005]
A typical attachment / detachment device will be described with reference to FIG. An attachment attaching / detaching device generally designated by reference numeral 50 includes a bracket 54 having a fixed hook 54a and a movable hook 54b, which is swingably connected to a tip of a working arm 52 as a support member, and a fixed hook 54a and a movable hook 54b, respectively. And a pair of connecting pins 58a and 58b provided on a bucket 58 as an attachment so as to engage with the connecting pin 58a. The bracket 54 is provided with a hydraulic cylinder 56 for driving the movable hook 54b, and is connected to a swing drive member 60 for swinging the bracket 54 about the tip of the working arm 52.
[0006]
In order to connect the bucket 58 to the working arm 52 by the attachment / detachment device 50, the movable hook 54b of the bracket 54 is driven by the hydraulic cylinder 56 to the fixed hook 54a side (indicated by a two-dot chain line). The distance is reduced, and first, one connecting pin 58a of the bucket 58 is engaged with the fixed hook 54a, and then the movable hook 54b is driven in a direction away from the fixed hook 54a to engage the movable hook 54b with the connecting pin 58b ( State shown by a solid line). To release the engagement, the movable hook 54b is driven by the hydraulic cylinder 56 in the direction of the fixed hook 54a to release the engagement between the movable hook 54b (shown by a two-dot chain line) and the connecting pin 58b. The engagement between the connecting pin 54a and the connecting pin 58a is released. Thus, the bucket 58 is detachably and quickly connected to the work arm 52 as a support member via the attachment / detachment device 50.
[0007]
Accordingly, if the above-described bracket 54 is provided on the work arm 52 as a support member and the connection pins 58a and 58b are provided on various attachments, different attachments can be easily and quickly attached to and detached from the work machine. When the bucket 58 is attached to and detached from the work arm 52 without using the attachment / detachment device 50, the connection pin 58a of the bucket 58 is connected to the tip of the work arm 52, and the connection pin 58b is connected to the tip of the swing drive member 60. Attach.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional attachment attachment / detachment device of the above-described embodiment has the following problems to be solved.
[0009]
(1) Change in attachment work range:
Since the bracket 54 provided with the hooks 54a and 54b is interposed between the work arm 52 and the bucket 58, the length L1 from the work arm 52 to the tip of the bucket 58 can be changed to the work arm 52 without using the attaching / detaching device 50. The length L2 of the bracket 54 is longer than that of the case where the bucket 58 is directly attached, and the range of movement of the tip end of the bucket 58 with respect to the movement of the work arm 52 is increased. Therefore, an uncomfortable feeling is generated in the work, and the attachment easily interferes with the machine body of the work machine or surrounding structures.
[0010]
(2) Change in attachment work force:
In addition, the distance L1 from the work arm 52 to the tip of the bucket 58 is longer by L2 of the bracket 54 than the case where the attaching / detaching device 50 is not used. Since the tip of the bucket 58 moves farther from the center of the swing when the swinging operation is performed at the center, the excavation force at the tip of the bucket due to the swinging moment is reduced, and the working capacity of the work machine is reduced.
[0011]
The present invention has been made in view of the above facts, and the technical problem is that the position of the attachment with respect to the support member when the attachment is connected to the support member via the attachment / detachment device is the same as when the attachment / detachment device is not used. An object of the present invention is to provide an attachment attaching / detaching device that can be configured as described above.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, as an attachment attaching / detaching device for removably attaching an attachment to a support member, which solves the above technical problem, a connection pin provided on the attachment, and a detachable engagement with the connection pin provided on the support member are provided. A connecting hook and a gripping hook movably provided on the support member for removably engaging the connecting pin connected to the connecting hook and preventing the connecting pin from being detached from the connecting hook; Alternatively, there is provided an attachment attachment / detachment device comprising a plurality of sets.
[0013]
Then, a connection hook is provided on the support member for mounting the attachment, and the connection pin of the attachment is engaged with the connection hook, and the attachment is mounted so that the connection pin is not detached from the connection hook by the gripping hook. Conversely, remove the grip hook from the connecting pin, detach the connecting pin from the connecting hook, and remove the attachment. By doing so, the position of the attachment with respect to the support member is not different from the case where the detachable device is not used.
[0014]
In a preferred embodiment, a cylindrical member rotatably fitted to the connecting pin is provided, and the connecting hook and the gripping hook are engaged with the connecting pin via the cylindrical member.
[0015]
Then, the attachment and the support member are rotatably connected by the tubular member.
[0016]
In a preferred embodiment, a guide means is provided between the support member and the gripping hook for guiding the movement of the gripping hook in the direction of engagement and disengagement with the connecting pin.
[0017]
Then, the gripping hook can reliably grip the connecting pin by the guide means.
[0018]
In a preferred embodiment, the hydraulic cylinder further includes a hydraulic cylinder connected to the gripping hook, and the hydraulic cylinder includes biasing means for biasing the gripping hook in a direction in which the gripping hook is engaged with the coupling pin. Means are contained in the support member.
[0019]
The gripping hook can be easily disengaged from the connecting pin by the fluid pressure cylinder, and the gripping hook is always urged in the direction of the connecting pin by the urging means so that the gripping hook can reliably grip the connecting pin. . Further, the fluid pressure cylinder and the urging means are incorporated in the support member so as not to be damaged by obstacles and the like, and to be free from malfunction.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an attachment and detachment device configured according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments.
[0021]
Explaining with reference to FIG. 1, the attachment attaching / detaching device generally denoted by reference numeral 2 includes a pair of connecting pins 6, 6 provided substantially parallel to a bucket 4 as an attachment, and a supporting member for supporting the bucket 4. Connecting hooks 9 and 11 provided on each of the certain arm 8 and the driving link 10 and removably connected to each of the connecting pins 6 and 6, and connected to the connecting hooks 9 and 11 provided on the arm 8 and the driving link 10, respectively Gripping hooks 12 and 13 which detachably engage with the connecting pins 6 and 6 in the state (the state shown in FIG. 1) and maintain the connecting state of the connecting pins 6 and 6 and the connecting hooks 9 and 11 in the engaged state. It has.
[0022]
The other end of the drive link 10 is rotatably connected to a hydraulic cylinder 14 and an intermediate link 16 that is swingably attached to the arm 8. The bucket 4 connected to the arm 8 and the drive link 10 via the attachment / detachment device 2 is oscillated by a hydraulic cylinder 14 connected to the drive link 10 around the tip of the arm 8.
[0023]
The bucket 4 will be described with reference to FIGS. 2 and 3 together with FIG. A pair of brackets 4a, 4b are erected on the upper part of the bucket 4 at intervals in the width direction (perpendicular to the plane of FIG. 1). The bracket 4a has a pair of bearing bosses 4c and 4c, and the bracket 4b has a pair of bearing bosses 4d and 4d supporting both ends of the connection pin 6 with the bearing boss 4c and the bearing boss 4d. 6 are mounted so as to be substantially parallel. The connecting pin 6 is fixed to the bearing boss 4c or 4d by means such as a bolt (not shown). A sleeve 18, which is a tubular member, is rotatably fitted to each of the connecting pins 6, 6.
[0024]
The bucket 4 may be the same as a well-known bucket directly attached to a support member such as the arm 8 and the drive link 10 without using a detachable device except for the sleeve 18.
[0025]
The sleeve 18 has a cylindrical shape, and has a length substantially equal to the installation inner width of the bearing boss 4c and the bearing boss 4d. The inner diameter of the sleeve 18 is finished so as to be rotatable around the outer periphery of the connecting pin 6, a lubricating oil reservoir 18a is formed at the longitudinal center of the inner diameter part, and seals 18b are attached to both ends of the inner diameter part. .
[0026]
The connecting hook 9 provided on the arm 8 will be described with reference to FIGS. The arm 8 extending straight has a bifurcated shape from the mounting portion of the intermediate link 16 to the distal end, and a connecting hook 9 is formed at the distal end of each of the divided ends 8a and 8b sandwiching the forked space S. I have. The connecting hook 9 has an engaging groove 9 a having a U-shaped cross section which is detachably engaged with the outer diameter of the sleeve 18 of the connecting pin 6 provided on the bucket 4, and the engaging groove 9 a is in the extending direction of the arm 8. The opening is directed in a direction (left direction in FIG. 4) substantially orthogonal to.
[0027]
A gripping hook 12 and a hydraulic cylinder 20 which is a fluid pressure cylinder connected to the gripping hook 12 are disposed in a space S at the distal end of the arm 8. The grip hook 12 is attached to the tip of a rod 20 a of the hydraulic cylinder 20, and the cylinder body 20 b of the hydraulic cylinder 20 is attached to a pin 22 that attaches the intermediate link 16 to the arm 8.
[0028]
This will be described with reference to FIG. 6, which is an enlarged sectional view of FIG. The gripping hook 12 includes an engagement groove 12a having a U-shaped cross section which is detachably engaged with the outer diameter of the sleeve 18 of the connecting pin 6. The engagement groove 12a opens in the direction of the connecting pin 6, and extends in the direction in which the hydraulic cylinder 20 expands and contracts as indicated by the arrow T. That is, the engagement groove 12a is opened in a direction substantially orthogonal to the opening direction of the engagement groove 9a of the connection hook 9.
[0029]
Accordingly, as shown in FIG. 6 (a), the gripping hook 12 engages with the sleeve 18 of the connecting pin 6 connected to the pair of connecting hooks 9, 9 when the rod 20a of the hydraulic cylinder 20 is extended, and This connected state is maintained in the engaged state.
[0030]
A compression coil spring 24 as urging means is attached to the rod 20a of the hydraulic cylinder 20 between the grip hook 12 and the cylinder body 20b so as to cover the rod 20a. Therefore, the spring 24 urges the rod 20a in the direction in which the grip hook 12 engages with the connecting pin 6.
[0031]
When the pressure oil is supplied to the hydraulic cylinder 20 to contract the rod 20a as shown in FIG. 6B, the gripping hook 12 compresses the spring 24 while the sleeve of the connecting pin 6 connected to the pair of connecting hooks 9, 9. The connecting pin 6 and the sleeve 18 are separated from the engaging groove 9a of the connecting hook 9 through the opening thereof so that the connecting pin 6 and the sleeve 18 can be detached.
[0032]
Further, referring to FIG. 7 together with FIG. 6, an adjacent portion between the arm 8 and the grip hook 12, that is, a portion where the divided ends 8a and 8b of the arm 8 and the grip hook 12 face each other, is indicated by an arrow T of the grip hook 12. Guide grooves 26 are provided as guide means for guiding movement in the indicated directions. The guide groove 26 is formed on the convex portion 26a formed on the gripping hook 12 and the split end 8a, 8b that fits in the convex portion 26a formed on the grip hook 12 and extends in the direction of expansion and contraction of the arrow T of the hydraulic cylinder 20 (the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 7). The recess 26b is provided.
[0033]
Referring to FIG. 8 together with FIGS. 1 and 4, the connecting hook 11 provided on the drive link 10 and detachably engaged with the sleeve 18 of the connecting pin 6, and the sleeve of the connecting pin 6 connected to the connecting hook 11. A description will be given of the gripping hook 13 movably provided on the drive link 10 for releasably engaging with the connecting pin 18 and preventing the connecting pin 6 from being released from the connecting hook 11.
[0034]
The drive link 10 is formed in a substantially H shape in plan view (FIG. 8). The above-mentioned intermediate link 16 and hydraulic cylinder 14 are rotatably connected to one forked portion (upper side in FIG. 8) by a pin 23. The other forked portion has divided ends 10a and 10b sandwiching the space S, and a connecting hook 11 is formed at the tip of each of the divided ends 10a and 10b. The connection hook 11 includes an engagement groove 11 a having a U-shaped cross section that removably engages with the outer diameter of the sleeve 18 of the connection pin 6, and the engagement groove 11 a is in a direction substantially orthogonal to the extending direction of the drive link 10. (Rightward in FIG. 4). The connecting hook 11 is formed in substantially the same shape as the connecting hook 9 provided on the arm 8 described above.
[0035]
In the space S of the drive link 10, a grip hook 13 and a hydraulic cylinder 28 which is a fluid pressure cylinder connected to the grip hook 13 are provided. The gripping hook 13 is attached to the tip of a rod 28a of the hydraulic cylinder 28, and the cylinder body 28b of the hydraulic cylinder 28 is attached to the drive link 10 so as to be rotatable. The gripping hook 13 is formed in substantially the same shape as the gripping hook 12 described above, and includes an engagement groove 13 a having a U-shaped cross section that removably engages with the outer diameter of the sleeve 18 of the connecting pin 6. Reference numeral 13a extends in the direction in which the drive link 10 extends, which is the direction in which the hydraulic cylinder 28 extends and contracts, and is opened in a direction substantially orthogonal to the opening direction of the connecting hook 11.
[0036]
Similar to the gripping hook 12 provided on the arm 8, the gripping hook 13 is engaged with the sleeve 18 of the connecting pin 6 connected to the connecting hooks 11 when the rod 28a of the hydraulic cylinder 28 is extended. It is arranged so as to maintain this connected state in the engaged and engaged state. A compression coil spring 30 as a biasing means is attached to the rod 28 of the hydraulic cylinder 28 between the grip hook 13 and the cylinder body 28b, and the spring 30 pushes the rod 28a in a direction in which the grip hook 13 engages the sleeve 18. It is energizing.
[0037]
When pressure oil is supplied to the hydraulic cylinder 28 to contract the rod 28a, the gripping hook 13 is separated from the sleeve 18 of the connecting pin 6 in a connected state with the pair of connecting hooks 11 while compressing the spring 30, and the connecting pin The sleeve 6 and the sleeve 18 can be disengaged from the engagement groove 9a of the connecting hook 9. As in the case of the guide groove 26 (FIG. 7) as the above-described guide means, a guide means for guiding the movement of the grip hook 13 is provided at a portion where the divided ends 10a and 10b of the drive link 10 and the grip hook 13 face each other. (Not shown).
[0038]
The hydraulic cylinder 20 and the compression coil spring 24 provided in the space S of the arm 8 and the hydraulic cylinder 28 and the compression coil spring 30 provided in the space S of the drive link 10 are as shown in FIGS. Each space S is closed by a pair of covers 32, 32 and covers 34, 34, and is built in the arm 8 and the drive link 10. The covers 32 and 34 are attached to the arm 8 and the drive link 10 by bolts, welding, and the like (not shown).
[0039]
As described above, the attachment attaching / detaching device 2 according to the present embodiment is configured such that the combination of the connecting pin provided on the attachment, the connecting hook and the holding hook provided on the support member is the combination of the connecting pin 6, the connecting hook 9, and the holding hook 12. And a combination of a connection pin 6, a connection hook 11, and a grip hook 13 are provided.
[0040]
Next, how the attachment / detachment device 2 attaches / detaches the bucket 4 as an attachment to / from the arm 8 and the drive link 10 as support members will be described.
[0041]
(1) Bucket installation:
To attach the bucket 4 (FIG. 2) to the arm 8 and the drive link 10, as shown in FIG. 4, the gripping hook 12 provided on the arm 8 is contracted by supplying hydraulic oil to the hydraulic cylinder 20, and The gripping hook 13 provided on the arm 8 is compressed by supplying pressure oil to the hydraulic cylinder 28, and the openings of the engaging groove 9a of the connecting hook 9 of the arm 8 and the engaging groove 11a of the connecting hook 11 of the drive link 10 are opened. State.
[0042]
(2) Next, the arm 8 is moved to position the connecting hook 9 between the pair of connecting pins 6, 6 of the bucket 4, and is moved toward one connecting pin 6 (the connecting pin 6 on the left side in FIG. 4). It is connected to the connection pin 6. In this state, the rod 20a of the hydraulic cylinder 20 connected to the gripping hook 12 is extended to engage the gripping hook 12 with the sleeve 18 of the connecting pin 6, and the connected state of the connecting hook 9 and the sleeve 18 of the connecting pin 6 is maintained. .
[0043]
(3) The hydraulic cylinder 14 is further moved to engage the connecting hook 11 of the drive link 10 with the other connecting pin 6 (the connecting pin 6 on the right side in FIG. 4). In this state, the rod 28a of the hydraulic cylinder 28 connected to the gripping hook 13 is extended to engage the gripping hook 13 with the sleeve 18 of the connecting pin 6, and the connected state between the connecting hook 11 and the sleeve 18 of the connecting pin 6 is maintained. . Thus, as shown in FIG. 1, the bucket 4 is attached to the arm 8 and the drive link 10.
[0044]
(4) Removing bucket:
In order to remove the bucket 4 attached to the arm 8 and the drive link 10, the grip hook 12 of the arm 8 is contracted by supplying pressure oil to the rod side of the hydraulic cylinder 20, and the grip hook 13 of the drive link 10 is Pressure oil is supplied to 28 and contracted, the connecting hooks 9 and 11 are opened, and the sleeve 18 of the connecting pin 6 is removed from the connecting hooks 9 and 11.
[0045]
The operation of the attachment attaching / detaching device 2 as described above will be described mainly with reference to FIG.
[0046]
(1) Attachment mounting position:
Connecting hooks 9 and 11 are provided at the distal end of each of the arm 8 and the drive link 10 as the support member, to which the bucket 4 as the attachment is directly attached when the attaching / detaching device is not used, to connect the connecting pins 6 and 6 of the bucket 4. Since the attachment and the connection are performed, the position of the attachment with respect to the support member can be kept the same as when the attachment / detachment device is not used.
[0047]
(2) Work area of attachment:
Since the bracket is not interposed between the arm 8 and the drive link 10 which are the support members as in the related art, the length L1 from the arm 8 to the tip of the bucket 4 is different when the attaching / detaching device 2 is used and when the bucket 4 is directly attached. And does not change. Therefore, it is possible to eliminate problems such as a feeling of strangeness in the work and a possibility that the attachment easily interferes with the body of the work machine or surrounding structures.
[0048]
(3) Working power of attachment:
Since the distance L1 from the arm 8 to the tip of the bucket 4 does not change between the case where the attachment / detachment device 2 is used and the case where the bucket 4 is directly attached, the problem that the excavation force at the tip of the bucket due to the swinging moment is reduced is eliminated. Can be.
[0049]
(4) Attachment:
According to the attachment / detachment device 2, the conventional bucket 58 shown in FIG. 9 can be attached / detached without substantially changing the engagement shafts 58a and 58b. Therefore, various attachments conventionally used can be used as they are.
[0050]
(5) tubular member:
By fitting the sleeve 18 of a rotatable tubular member to the connection pin 6 of the attachment as in the present embodiment, a rotary joint can be formed compactly at the connection between the support member and the attachment.
[0051]
(6) biasing means:
A compression coil spring 24 (30) as urging means for urging the grip hook 12 (13) in the direction of engagement with the connecting pin 6 between the grip hook 12 (13) and the hydraulic cylinder 20 (28) for moving the grip hook 12 (13). Is provided, even if the hydraulic cylinder 20 (28) is damaged and hydraulic oil leaks, the engagement state can be maintained by the spring 24 (30). There is no.
[0052]
(7) Guide means:
Since the guide groove 26 is provided as a guide means for moving the gripping hooks 12 (13), the gripping hooks 12 (13) are reliably guided to a predetermined position and maintained.
[0053]
(8) Built-in:
Since the space S of the arm 8 (drive link 10) accommodating the hydraulic cylinder 20 (28) and the spring 24 (30) is covered with the cover 32 (34), and the hydraulic cylinder and the spring are built in the support member, the hydraulic cylinder and the spring are built in. The spring can be properly protected from damage by obstacles and the like, and can be operated properly.
[0054]
As described above, the present invention has been described in detail based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, as described below, various modifications or corrections can be made within the scope of the present invention. Can be done.
[0055]
(1) Combination of connecting pin, connecting hook and gripping hook:
In this embodiment, a pair of the combination of the connection pin 6, the connection hook 9 (11), and the holding hook 12 (13) is provided, but the number of the combination depends on the type and form of the attachment. It may be a set or three or more sets. For example, in the case of an attachment such as a clamshell bucket that is suitably connected by one connecting pin, one set may be used.
[0056]
(2) tubular member:
In the present embodiment, the sleeve 18 of a tubular member is rotatably placed on the connecting pin 6 so that the connection between the connecting hook 9 (11) and the gripping hook 12 (13) is rotatable. Alternatively, the connecting pin 6 may be rotatably attached to the bearing bosses 4c, 4d of the bucket 4 of the attachment.
[0057]
(3) Fluid pressure cylinder:
In the present embodiment, the hydraulic cylinder 20 (28) is used as a hydraulic cylinder for moving the grip hooks 12 (13), but a pneumatic cylinder may be used if appropriate.
[0058]
(4) biasing means:
In the present embodiment, the compression coil spring 24 (30) is provided as urging means for urging in the direction in which the grip hooks 12 (13) are engaged, that is, in the direction in which the hydraulic cylinder 20 (28) is extended. If the direction in which the grip hooks are engaged is a direction in which the hydraulic cylinder contracts, an urging means may be provided so as to urge the cylinder in the contracting direction.
[0059]
【The invention's effect】
According to the attachment attachment / detachment device configured according to the present invention, the position of the attachment with respect to the support member when the attachment is connected to the support member via the attachment / detachment device can be kept the same as when the attachment / detachment device is not used. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a state in which a bucket as an attachment is attached to an arm as a support member and a drive link by an attachment attaching / detaching device configured according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the bucket shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged view of an AA cross section of FIG. 2;
FIG. 4 is a side view showing a portion of the support member of FIG. 1 with a bucket removed.
FIG. 5 is a plan view of the arm portion of the support member in the direction of arrows BB in FIG. 1;
FIG. 6 is an enlarged view as viewed in the direction of arrows CC in FIG. 5, where (a) is a view showing a state in which a gripping hook is engaged with a connecting pin. (B) is a diagram showing a state in which the grip hook is detached from the connecting pin.
FIG. 7 is a view showing a portion of a connecting hook and a gripping hook guiding means as viewed in the direction of the arrow D-D in FIG. 6;
FIG. 8 is a plan view of the drive link portion of the support member viewed in the direction of arrows EE in FIG. 1;
FIG. 9 is a side view showing a state in which a bucket as an attachment by a conventional attachment attaching / detaching device is attached to an arm as a support member and a drive link.
[Explanation of symbols]
2: Attachment attaching / detaching device 4: Bucket (attachment)
6: Connecting pin 8: Arm (support member)
9: Connecting hook 10: Drive link (support member)
11: Connecting hook 12: Holding hook 13: Holding hook 18: Sleeve (tubular member)
20: Hydraulic cylinder (fluid pressure cylinder)
24: compression coil spring (biasing means)
26: guide groove (guide means)
28: Hydraulic cylinder (fluid pressure cylinder)
30: Compression coil spring (biasing means)
50: Attachment attachment / detachment device
