JP2007169980A - 作業車両のクイックカプラ - Google Patents

Abstract

【課題】操作レバーによる固定ピンの抜き差しにより作業具を着脱自在に連結する作業車両のクイックカプラの固定ピンを、作業具に差し込み挿通した「固定位置」に確実に保持できるようにする。また、挿通状態を作業者が直接視認しなければならない面倒を除く。
【解決手段】クイックカプラが、作業車両に装備されるカプラ本体と、カプラ本体に備えられ作業具に抜き差し自在に挿通する固定ピンと、固定ピンを作業具に差し込んだ「固定位置」および作業具から抜き出した「解放位置」に操作する操作レバーと、この操作レバーが上記「固定位置」から「解放位置」の方向へ移動するのを操作レバーに解除自在に当接して解除自在に係止する係止手段を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホイールローダのような作業車両に装備され、バケットのごとき作業具を迅速に着脱するのに用いられるクイックカプラに関する。

作業車両の代表例である、作業具が取り付けられる作業腕としてのリフトアームを備えたホイールローダは、リフトアームの先端に種々の作業具を適宜に交換装備することにより様々な作業を遂行することができる。

そして、作業具を迅速に着脱交換することができる迅速着脱装置であるクイックカプラが開発され実用されている（例えば、特許文献１参照）。クイックカプラを用いて、作業の形態に合わせ、種類、形状、大きさなどの異なった作業具、例えばバケット、フォーク、把持装置などを、適宜に交換装備することにより、一台のホイールローダを様々な作業・用途に、汎用的に、経済的に、効率よく用いることができる。

クイックカプラの代表例（例えば、特許文献１参照）は、車体の左右幅方向に所定の間隔で備えた一対の一体になったリフトアームの先端にピンによって装備され、作業具はこのクイックカプラに、フックおよびピンによって着脱自在に連結される。

作業具をクイックカプラに連結するには、先ず作業具のフックをカプラ本体のヒッチに掛け、カプラ本体の固定用のピンを手動操作の操作レバーによって作業具に挿通し作業具とカプラ本体とを固定する。作業具をクイックカプラから外すには、連結操作と逆の操作を行なえばよい。

操作レバーは、作業者が容易に操作できる位置に、また固定ピンが作業具に挿通されているかを作業車両の運転席からレバー位置で視認できる位置に、比較的長尺に形成され備えられている。
特開平２−４７４３１号公報（第１図）

しかしながら、上述したとおりの形態の従来のクイックカプラには、次のとおりの解決すべき課題がある。

クイックカプラは、作業腕と作業具の間に位置し、操作レバーは、操作性および視認性のために、カプラ本体から突出し、また左右幅方向のできるだけ外側に備えられるので、例えば作業中に操作レバーが障害物と接触して変形し、この状態で作業腕、作業具などを作動させると、操作レバーと作業腕、作業具などが干渉し、操作レバーが動かされ、固定ピンが作業具から抜け出し作業具に固定ピンが十分に挿通されない状態になる。また、固定ピンが抜け出した状態で作業を続けると、固定ピンおよびその挿通穴の部分が土砂などによって損傷されやすい。

さらに、操作レバーが変形すると、作業具に固定ピンが十分に挿通されているかどうかの運転席からの視認が難しくなる。したがって、作業者は運転席から降りて固定ピンの挿通状態を直接確認しなければならず、確認が面倒であり作業も中断されてしまう。

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、作業車両の作業腕に装備され、操作レバーによる固定ピンの抜き差しにより作業具を着脱自在に連結するクイックカプラにおいて、固定ピンを作業具に差し込み挿通した「固定位置」に、操作レバーが障害物などと干渉しても保持できるようにするとともに、固定ピンの挿通状態を作業者が直接視認しなければならない面倒を除いた、作業車両のクイックカプラを提供することである。

本発明によれば上記技術的課題を解決するクイックカプラとして、作業車両の作業腕に装備され、作業具を着脱自在に連結するカプラ本体と、カプラ本体に備えられ、作業具に抜き差し自在に挿通しカプラ本体と作業具との連結状態を解除自在に固定する固定ピンと、カプラ本体に備えられ、固定ピンを作業具に差し込んだ「固定位置」および作業具から抜き出した「解放位置」に操作する操作レバーと、カプラ本体に備えられ、操作レバーの上記「固定位置」から「解放位置」の方向への移動を操作レバーに解除自在に当接し解除自在に係止する係止手段とを具備している、ことを特徴とする作業車両のクイックカプラが提供される。

好適には、係止手段は、先端部を出入自在に、カプラ本体に嵌合した係止ピンを備え、係止ピンは出方向に弾性的に付勢されている。また、係止ピンの先端部は、操作レバー「解放位置」においては操作レバーにより出方向への移動が止められている。

本発明に従って構成された作業車両のクイックカプラは、カプラ本体と作業具を連結する固定ピンを抜き差しする操作レバーが、固定ピンが作業具に差し込まれた「固定位置」の状態から「解放位置」の方向へ移動するのを、操作レバーに解除自在に当接し解除自在に係止する係止手段を備えている。

したがって、固定ピン「固定位置」においては、操作レバーは「解放位置」の方向への移動が係止手段によって係止されるので、操作レバーが障害物などと干渉しても固定ピンは「固定位置」に保持される。また、固定ピンの挿通状態を作業者が直接視認しなければならない面倒も除かれる。

以下、本発明に従って構成されたクイックカプラについて、代表的な作業車両であるホイールローダにおける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。

クイックカプラおよび作業具としてのバケットを装備したホイールローダの側面図である図５を参照して説明する。全体を番号２で示すホイールローダは、左右幅方向（図５の紙面に垂直の方向）にそれぞれ一対の車輪４、４を有した前車体６および後車体８が、屈折自在に連結された屈折操向式の車体を備えている。

前車体６には、上下方向に揺動自在に取り付けられた作業腕である左右幅方向に間隔を置いて一体に形成された一対のリフトアーム１０、１０を備えている。後車体８には、運転席８ａを有した運転室８ｂ、ならびにその後方にエンジン、油圧源などの動力源を収容したエンジン室８ｃを備えている。

リフトアーム１０、１０それぞれと前車体６の間には、リフトアーム１０、１０を揺動作動させる一対のリフトシリンダ１２、１２が備えられている。リフトアーム１０、１０には、長手方向中間の車体幅方向中央にチルトレバー１４が揺動自在に備えられ、チルトレバー１４の一端と前車体４の間にはチルトレバー１４を揺動作動させるチルトシリンダ１６が、チルトレバー１４の他端にはチルトロッド１８が備えられている。

リフトアーム１０、１０の先端およびチルトロッド１８の先端に、作業具としてのバケット２０を着脱自在に連結するクイックカプラ２２が装備されている。クイックカプラ２２は、そのカプラ本体２４が、リフトアームアーム１０、１０にそれぞれピン２６、２６により、またチルトロッド１８にピン２８により、連結されている。

バケット２０の側面図である図６を参照して説明する。バケット２０は、左右幅方向（図６の紙面に垂直の方向）に所定の間隔で、上下方向に延びた一対の連結プレート２０ａ、２０ａを備えている。連結プレート２０ａ、２０ａそれぞれの上部にはカプラ本体２４に連結するためのフック２０ｂが、下部にはカプラ本体２４に備えた固定ピン（固定ピンについては後に説明する）が挿通される挿通孔２０ｃが備えられている。

クイックカプラ２２について、図５および図６とともに、クイックカプラ２２をホイールローダ２（図５）の運転席８ａの側から見た正面図である図１、およびその側面図である図２を参照して説明する。

クイックカプラ２２は、カプラ本体２４と、カプラ本体２４に備えられ、連結したバケット２０に抜き差し自在に挿通され、カプラ本体２４とバケット２０の連結状態を解除自在に固定する左右一対の固定ピン３０、３０と、固定ピン３０、３０をバケット２０の挿通孔２０ｃに差し込んだ「固定位置（図１の位置）」および抜き出した「解放位置」に操作するカプラ本体２４に備えた操作レバー３２と、カプラ本体２４に備えられ、操作レバー３２が「固定位置」から「解放位置」の方向へ移動するのを操作レバー３２に解除自在に当接し解除自在に係止する係止手段３４を具備している。

カプラ本体２４は、左右幅方向（図１の左右方向）を略対称に形成されている。左右および上下方向の中央に前記チルトロッド１８との連結ピン２８が、また左右両側下部にリフトアーム１０、１０それぞれとの連結ピン２６、２６が着脱自在に備えられている。

左右幅方向における、連結ピン２８と連結ピン２６、２６それぞれとの間には、前述のバケット２０に備えた一対の連結プレート２０ａ、２０ａが位置付けられ着脱自在に連結される、一対のプレート２４ａ（外側）、２４ｂ（内側）を所定の間隔で設置したヒッチ部２４ｃ、２４ｃが備えられている。

一対のプレート２４ａ、２４ｂの幅方向の間隔は、バケット２０の連結プレート２０ａ、２０ａが、その間に自在に位置付けられる大きさに形成されている。一対のプレート２４ａ、２４ｂの間の上部には、連結プレート２０ａのフック２０ｂが掛けられるヒッチ２４ｄが、一対のプレート２４ａ、２４ｂの下部には、挿通孔２０ｃに抜き差しされる固定ピン３０の挿通孔２４ｅ、２４ｆがそれぞれ備えられている。

操作レバー３２は、左側のヒッチ部２４ｃのプレート２４ａの外側面に取り付けられている。左右の一対の固定ピン３０，３０は、カプラ本体２４の左右幅方向の内方側から抜き差しされるように設置され、リンク機構３６を介して操作レバー３２に連結されている。

固定ピン３０は、操作レバー３２の操作により、矢印Ｚ１方向に動かされバケット２０の挿通孔２０ｃに差し込まれた「固定位置」（図１の位置）および矢印Ｚ２方向に動かされ挿通孔２０ｃから抜き出した「解放位置」の間を摺動自在に備えられている。一対の固定ピン３０、３０は、リンク機構３６に備えたスプリング３７により「固定位置」のときには「固定位置」の方向に付勢されている。

操作レバー３２は、カプラ本体２４の左右幅方向に延びる軸線Ｘを中心に回動自在に延びるシャフト３２ａと、シャフト３２ａの一端側、ヒッチ部２４ｃのプレート２４ａの外側に一体的に取り付けた、上方に帯状に矩形断面で延びるレバー３２ｂを備えている。シャフト３２ｂの他端側にリンク機構３６が連結されている。

係止手段３４について、図１、図２とともに、係止手段３４の拡大断面図である図３、斜視図である図４を参照して説明する。

主として図３を参照して説明する。係止手段３４は、カプラ本体２４のヒッチ部２４ｃのプレート２４ａに先端部３４ａを出入自在に嵌合した係止ピン３４ｂを備えている。係止ピン３４ｂは、先端部３４ａをレバー３２ｂ側にして、矢印Ｙ１で示す出方向に圧縮コイルばね３４ｃにより弾性的に付勢されている。係止ピン３４ｂは、「出位置」において、その外周部が「固定位置」のレバー３２ｂ（図２）の、帯状矩形断面の「解放位置」側の短辺面３２ｃに略当接する位置に設置されている。

係止ピン３４ｂは、プレート２４ａに形成した取付穴２４ｇに嵌合され溶接固定された筒状のボス３４ｄの貫通孔３４ｅに摺動自在に嵌合されている。圧縮コイルばね３４ｃは貫通孔３４ｅ内に備えられている。係止ピン３４ｂの他端、基端部３４ｆには、キャップ３４ｇが、基端部３４ｆとの間にピン３４ｈを通して固定されている。

このキャップ３４ｇによって、係止ピン３４ｂのＹ１出方向への突出量Ｓが規定される。この突出量Ｓは、レバー３２ｂの板厚Ｔよりも小さく規定されている。

したがって、係止ピン３４ｂは、Ｙ１出方向の、実線で示した「出位置」に付勢されて位置付けられるとともに、キャップ３４ｇを手指でＹ２入方向に付勢力に抗して引くことにより、レバー３２ｂの短辺面３２ｃから外れる二点鎖線で示した「入位置」に位置付けられる。

かくして、操作レバー３２「固定位置」においては、図２および図４から明確に理解されるように、係止ピン３４ｂの先端部３４ａの外周面は操作レバー３２ｂの短辺面３２ｃに当接し、操作レバー３２が「固定位置」から「解放位置」へ移動するのが係止される。

また、係止ピン３４ｂのキャップ３４ｇをＹ２入方向に引き、操作レバー３２を「解放位置」にすると、図３から明確に理解されるように、係止ピン３４ｂは、先端部３４ａが操作レバー３２の長辺面３２ｄに当接して出方向への移動が止められる。したがって、この状態においては、操作レバー３２を「解放位置」方向に、また「解放位置」から「固定位置」方向に自在に移動させることができる。

上述したとおりの作業車両のクイックカプラ２２の作用・効果について説明する。

本発明に従って構成されたクイックカプラ２２は、カプラ本体２４とバケット（作業具）２０を連結する固定ピン３０を抜き差しする操作レバー３２を、固定ピン３０がバケット（作業具）に差し込まれた「固定位置」の状態から「解放位置」の方向へ移動するのを、操作レバー３２に解除自在に当接し解除自在に係止する係止手段３４を備えている。

したがって、固定ピン３０「固定位置」においては、操作レバー３２は係止手段３４によって「解放位置」の方向への移動が係止されるので、操作レバー３２が障害物などと干渉しても固定ピン３０は確実に「固定位置」に保持される。また、固定ピン３０の挿通状態を作業者が作業車両の運転席から降りて直接視認しなければならない面倒も除くことができる。

この係止手段３４は、係止する操作レバー３２を特別な形状にする必要がない。また、カプラ本体２４に係止ピン３４ｂおよび関連した部品を取り付ければよいので、設置が容易である。

さらに、係止手段３４は、先端部３４ａを出入自在にカプラ本体２４に嵌合した係止ピン３４ｂを備え、係止ピン３４ｂはＹ１出方向に弾性的に付勢されている。

したがって、出方向に付勢された係止ピン３４ｂによって操作レバー３２は確実に「固定位置」に係止される。また、係止ピン３４ｂをその付勢力に抗して入方向に押し込むことにより「固定位置」を容易に「解放位置」にすることができ、操作が容易である。

また、係止ピン３４ｂの先端部３４ａは、操作レバー３２「解放位置」において、操作レバー３２により出方向への移動が止められている。

したがって、この状態においては、操作レバー３２を「解放位置」方向に、また「解放位置」から「固定位置」方向に自在に移動させることができ、操作が容易である。

本発明に従って構成された作業車両のクイックカプラを作業車両の運転席側から見た（図４のＤ−Ｄ矢印方向に見た）正面図。 図１のカプラ本体をＡ−Ａ矢印方向に見た断面図。 図２のＢ−Ｂ矢印方向に見た係止手段の部分の拡大断面図。 図２のＣ矢印方向に見た係止手段の部分の拡大斜視図。 本発明に従って構成されたクイックカプラおよびクイックカプラにより連結された作業具としてのバケットを装備した、作業車両としてのホイールローダの側面図。 図５のバケット単体の側面図。

符号の説明

２：ホイールローダ（作業車両）
１０：リフトアーム（作業腕）
２０：バケット（作業具）
２２：クイックカプラ
２４：カプラ本体
３０：固定ピン
３２：操作レバー
３４：係止手段

Claims (3)

1. 作業車両の作業腕に装備され、作業具を着脱自在に連結するカプラ本体と、
   カプラ本体に備えられ、作業具に抜き差し自在に挿通しカプラ本体と作業具との連結状態を解除自在に固定する固定ピンと、
   カプラ本体に備えられ、固定ピンを作業具に差し込んだ「固定位置」および作業具から抜き出した「解放位置」に操作する操作レバーと、
   カプラ本体に備えられ、操作レバーの上記「固定位置」から「解放位置」の方向への移動を操作レバーに解除自在に当接し解除自在に係止する係止手段と
   を具備している、ことを特徴とする作業車両のクイックカプラ。
2. 係止手段が、
   先端部を出入自在に、カプラ本体に嵌合した係止ピンを備え、
   係止ピンが出方向に弾性的に付勢されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の作業車両のクイックカプラ。
3. 係止ピンの先端部が、
   操作レバー「解放位置」においては操作レバーにより出方向への移動が止められている、
   ことを特徴とする請求項２記載の作業車両のクイックカプラ。

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