JP2007009606A - パワーショベルのアタッチメント取付具の安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パワーショベルのアームの先端にバケットその他のアタッチメントを取付ける取付具における安全装置に関し、不注意と誤操作とが重なったときでも、アーム先端からアタッチメントが脱落するのを防止できるようにする。
【解決手段】対向または背反する方向を向いた一対の受け凹所にアタッチメント１４の取付ピン１２、１３を挿入して、油圧力により当該挿入状態を保持するパワーショベルのアタッチメント取付具の安全装置であって、前記受け凹所の近傍に進退自在に装着されて当該凹所の開口部に突出する突出部１６、１７を備えた係止金具１８、１９と、当該突出部を前記開口部に進出させた状態で前記係止金具を係止するロック部材２２、２３とを備え、前記ロック部材の装着を検出するセンサ２５、２６と、当該センサが前記ロック部材を検出しないときに前記アタッチメントの運動を動作不能にする不能化手段４０とを備えている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、パワーショベルのアームの先端にバケットその他のアタッチメントを簡易迅速に装脱できるようにするために、アームの先端に装着されるアタッチメント取付具に関し、誤操作や不注意によるアタッチメントの脱落を防止する安全装置に関するものである。

通常パワーショベルのバケットなどのアタッチメントは、取付ピンでアームの先端に直接装着されている。しかしアームの先端に装着されるアタッチメントを頻繁に交換したいような場合には、アームの先端にアタッチメント取付具を装着し、この取付具を介して所望のアタッチメントを装着するようにしている。

図３は、この種のアタッチメント取付具の一例として、本願出願人の出願に係る特許文献１記載のアタッチメント取付具を示した図で、誤操作によるアタッチメント１４の脱落を防止する安全装置を備えたものの一例を示した図である。

図３のアタッチメント取付具１０は、支点ピン１を中心としてはさみ状に拡縮する一対の部材２、３の先端に互いに背反する方向のＵ字状の受け凹所４、５が設けられ、各部材２、３の支点ピン１と受け凹所４、５との中間の位置に設けたピン孔６、７の一方６がパワーショベルのアーム８の先端に枢着され、他方７がフロントリンク９の先端に枢着された状態でアーム８の先端に装着される。

部材２、３の間には油圧シリンダ１１が装架されており、この油圧シリンダを伸長することによって受け凹所４、５の間隔が拡開され、アタッチメント１４の取付ピン１２、１３を内側から受け凹所４、５の底面に押しつけて、アタッチメント１４を固定する。各受け凹所４、５の近傍には先端側に係止突起１６、１７を有する係止金具１８、１９がピン２０、２１で枢支されており、この係止金具１８、１９を回動して受け凹所４、５内に挿入された取付ピン１２、１３に当接させたとき、係止突起１６、１７が受け凹所の開放側に進出して、受け凹所の開口寸法を取付ピン１２、１３の径より狭くする。この状態で係止金具１８、１９の背面にロックピン２２、２３を挿入することにより、係止金具１８、１９が退避するのを阻止している。この状態では、たとえ誤操作によりシリンダ１１を縮退させる方向の油圧力が加わっても、シリンダ１１は縮退できず、従ってアタッチメント１４の誤操作による脱落が防止される。

上記構造の安全装置は、取付けようとするアタッチメントの取付ピン１２、１３の間隔が異なっていても、アタッチメントの装着及びその脱落防止に支障が生じないという長所がある。
実開平６−７９８４９号公報

上記構造の安全装置において、現場でバケットなどのアタッチメントを交換した後、不注意によりロックピン２２、２３を装着しないままパワーショベルの運転を行うと、作業中に誤ってアタッチメント取付具のシリンダ１１を縮退させると、係止金具１８、１９がシリンダ力によって退避させられて、受け凹所４、５の開口部が開放され、取り付けられているアタッチメントが脱落する。

すなわち、上記の従来の安全装置では、アタッチメント装着時にロックピン２２、２３を装着しないままアタッチメント取付作業を終了するという不注意と、パワーショベルの運転中にアタッチメント取付具のシリンダ１１を縮退させるという誤操作とが重なったときに、アーム先端からアタッチメントが脱落するという問題があった。

この発明は、上記のロックピン２２、２３のようなアタッチメントの脱落を防止するためのロック部材を備えたアタッチメント取付具において、ロック部材が装着されていないときは、パワーショベルによる掘削その他の作業を行うことができないようにする不能化手段をパワーショベルの動作を制御する油圧回路ないし電気回路中に設けて、上記問題を解決したものである。

すなわち、本願の請求項１の発明に係るパワーショベルのアタッチメント取付具の安全装置は、対向または背反する方向を向いた受け凹所４、５を先端部に備えた一対の部材２、３の間隔を拡縮する油圧装置１１を備え、一対の前記受け凹所にアタッチメント１４の２本の取付ピン１２、１３を挿入して、前記油圧装置の油圧力により当該挿入状態を保持するパワーショベルのアタッチメント取付具の安全装置であって、前記受け凹所の近傍に進退自在に装着されて当該凹所の開口部に突出する突出部１６、１７を備えた係止金具１８、１９と、当該突出部を前記開口部に進出させた状態で前記係止金具を係止するロック部材２２、２３とを備えた前記安全装置において、前記ロック部材の装着を検出するセンサ２５、２６と、当該センサが前記ロック部材を検出しないときに前記アタッチメントの運動の少なくとも一つを動作不能にする不能化手段４０とを備えていることを特徴とするするものである。

本願の請求項２の発明は、上記手段を備えたアタッチメント取付具の安全装置において、前記不能化手段４０が、アーム先端におけるアタッチメントの揺動動作を不能にする手段であることを特徴とするものである。

また本願の請求項３の発明は、上記請求項１又は２記載の手段を備えたアタッチメント取付具の安全装置において、前記不能化手段４０の不能化を解除する不能化解除手段４４を備えていることを特徴とするものである。

受け凹所４、５が対向する方向に設けられたものでは、対向する受け凹所でアタッチメントの取付ピン１２、１３を外側から挟むように受け凹所内に挿入してアタッチメントを固定し、また受け凹所４、５が背反する方向に設けられたものでは、アタッチメントの取付ピン１２、１３を内側から押し拡げるように受け凹所４、５内に挿入して、アタッチメント１４と取付具１０とを連結固定する。この連結固定動作は部材２、３との間に装架された油圧装置１１で行われる。

不能化手段４０は、アタッチメントを取り付けた後、最初に行われる動作を不能にするものであることが望ましい。一般にアタッチメントの取り付けは、アタッチメントを地上に置いた状態で行われるので、取り付けたアタッチメントを上動させる操作、例えば実施例に示すアタッチメントのダンプ動作を不能化するもののほか、アームやブームの上昇方向への動作を不能化する構造を採用することができる。

アタッチメント交換時には、その交換作業中、ロック部材２２、２３を取り外すことが必要である。このときも不能化手段４０が動作するため、アーム先端に設けたアタッチメント取付具１０の操作が一部不能になってアタッチメント交換作業に支障をきたすことがあり得る。このような場合には、不能化解除スイッチ４４を設けて、このスイッチを操作することにより、不能化された動作を行わせることができるようにするのが便利である。この不能化解除スイッチ４４は、自動復帰型のスイッチとすることにより、スイッチの戻し忘れを防止することができ、安全性をより高めることができる。

この発明によれば、パワーショベルのアーム８の先端にバケットその他のアタッチメント１４を取り付けた後、不注意により脱落防止用のロック部材２２、２３を装着しないまま作業を開始しようとしても、その作業に必要な一部の動作が不能になるため、ロック部材の不装着を直ちに知ることができると共に、アタッチメントの脱落が完全に防止された状態でなければ当該アタッチメントを使用して作業を行うことができなくなるので、パワーショベル作業の安全性をより向上させることができるという効果がある。

図１及び２は、図３に示した構造のアタッチメント取付具にこの発明の安全装置を設けた実施形態を示した図である。図１中、図３で説明した各部材には、図３と同一の符号を付してその説明を省略する。図１の符号２５及び２６は、それぞれ部材２、３に固定されてロックピン２２、２３の装着を検出している光電センサである。

アタッチメント１４は、その取付ピン１２、１３を受け凹所４、５に挿入し、係止金具１８、１９を回動してその突出部１６、１７を受け凹所４、５の開口側に進出させ、ロック部材２２、２３で係止金具１８、１９の後退を防止する。これにより受け凹所４、５の開口部が狭められ、取付ピン１２、１３の脱落が防止される。

図２は、光電センサ２５、２６により、ロックピン２２、２３が検出されていないときにアタッチメント１４のダンプ動作（アタッチメントがバケットであるときに、バケットを持ち上げてバケット内の土砂を排出する方向の動作）を不能にする油圧回路及びその電気制御回路の要部を示した図である。図３中、１１は図１に示されている取付具開閉シリンダ、２８は当該シリンダの切換弁、２９はパワーショベルのアームに沿って装着されているアタッチメント揺動シリンダ、３０はその切換弁で、シャトルバルブ３１からのパイロット圧ａ、ｂによって切り換えられるパイロット切換弁である。３２はメイン油圧ポンプ、３３は油タンク、３４はパイロット油圧用のポンプである。実際のパワーショベルの油圧回路は、アームを昇降させるアームシリンダ、ブームを昇降させるブームシリンダ及びこれらを切り換えるパイロット弁を少なくとも備えているが、図３では省略されている。

取付具開閉シリンダ１１は、図に示すヘッドエンド側に油圧力が供給された状態で伸長して、アタッチメントの取付ピン１２、１３を受け凹所４、５で固定した状態を保持している。３６は取付具開閉シリンダ用の切換弁２８を操作するためのスイッチで、このスイッチが操作されると切換弁２８が切り換り、取付具開閉シリンダ１１が縮退して、受け凹所４、５からアタッチメントの取付ピン１２、１３が開放される。ロックピン２２、２３が装着されていない状態で、このスイッチ３６が誤って操作されると、取付具開閉シリンダ１１が縮退して、アタッチメント１４がアーム先端から脱落することになる。なお、図の３８は取付具開閉シリンダ１１によるアタッチメントの固定力を調整するための圧力調整弁、３９は外力等によって取付具開閉シリンダ１１が縮退するのを防止するパイロットチェック弁である。

アタッチメント揺動シリンダ２９を動作させるパイロット切換弁３０は、図で右側のパイロット圧ａが加わったときに、メインポンプ３２の油圧がアタッチメント揺動シリンダ２９のロッド側に作用して、アタッチメントを上動させる方向（ダンプ方向）に揺動させる。図の左側のパイロット圧ｂが作用したときは、アタッチメントを加工させる方向（掘削方向）に揺動させる。ダンプ方向のパイロット圧ａは、シャトルバルブ３１からオンオフ弁４０を介して供給されている。オンオフ弁４０は上閉バルブで、ソレノイド４１に電気が供給されていない状態では復帰ばね４２によって閉方向に切り換えられており、この状態ではシャトルバルブ３１が動作しても、パイロット切換弁３０をダンプ方向に切り換えることができない。

オンオフ弁のソレノイド４１には、図１に示した光電センサ２５、２６のアンド信号と、解除スイッチ４４の信号とが入力されるようになっている。センサ回路に挿入されている４５はアンド回路、４６はリレーであり、解除スイッチ４４は自己復帰型の常開スイッチ（常時電路を遮断しているスイッチ）である。

すなわち、オンオフ弁４０のソレノイド４１が励起されてシャトルバルブ３１のパイロット圧ａがパイロット切換弁３０に伝達されるためには、光電センサ２５、２６が共にロックピン２２、２３を検出しているか、またはオペレータが解除スイッチ４４を操作しているかのいずれかの条件が満足されていなければならない。すなわち、アタッチメント交換時にロックピン２２、２３が取り付けられていないときは、シャトルバルブ３１が切り換ってもそのパイロット圧がパイロット切換弁３０に伝達されず、取り付けたアタッチメントをダンプ方向に揺動させることができなくなる。従って、ロックピン２２、２３を装着しないで作業を行うことができず、不注意によるロックピン２２、２３の装着忘れを防止することができる。

一方、アタッチメント交換時にアタッチメント取付具１０をダンプ方向に動作させる必要があるときは、解除スイッチ４４を操作してダンプ動作を行わせればよく、アタッチメント交換時にアタッチメント取付具１０のダンプ方向への動作が不能になることによって生ずる不都合を回避できる。

この発明の安全装置を備えたアタッチメント取付具の一例を示す側面図 油圧及び電気制御回路の一例を示す図 従来構造の安全装置を設けたアタッチメント取付具の側面図

符号の説明

4,5 受け凹所
11 油圧シリンダ
12,13 取付ピン
14 アタッチメント
16,17 係止突起
18,19 係止金具
22,23 ロックピン
25,26 光電センサ
40 不能化手段
44 不能化解除スイッチ

Claims (3)

1. 対向または背反する方向を向いた受け凹所(4,5)を先端部に備えた一対の部材(2,3)の間隔を拡縮する油圧装置(11)を備え、一対の前記受け凹所にアタッチメント(14)の２本の取付ピン(12,13)を挿入して、前記油圧装置の油圧力により当該挿入状態を保持するパワーショベルのアタッチメント取付具の安全装置であって、前記受け凹所の近傍に進退自在に装着されて当該凹所の開口部に突出する突出部(16,17)を備えた係止金具(18,19)と、当該突出部を前記開口部に進出させた状態で前記係止金具を係止するロック部材(22,23)とを備えた前記安全装置において、前記ロック部材の装着を検出するセンサ(25,26)と、当該センサが前記ロック部材を検出しないときに前記アタッチメントの運動の少なくとも一つを動作不能にする不能化手段(40)とを備えていることを特徴とする、パワーショベルのアタッチメント取付具の安全装置。
2. 前記不能化手段は、アーム先端におけるアタッチメントの揺動動作を不能にする手段である、請求項１記載の安全装置。
3. 前記不能化手段の不能化を解除する不能化解除手段(44)を備えている、請求項１又は２記載の安全装置。

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