JP2018520287A - 迅速交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】【解決手段】本発明は、迅速交換装置（１０）に関し、迅速交換装置（１０）は、少なくとも１つの固定ボルト（２６）と、固定ボルト（２６）を固定位置及び解除位置内に移動させる電動機駆動とを有する。駆動（１６）は、エネルギー接続（２８ａ，２８ｂ）と、固定ボルト（２６）と相互作用する出力手段（３４）とを有する。駆動（１６）は、モータと出力軸（３４）とを有する回転駆動（３０）を含む。出力軸（３４）は、固定ボルト（２６）に機械的に連結され、その結果、固定ボルト（２６）は作動軸線（Ｂ）に沿って移動可能である。本発明は、駆動（１６）が軸−ハブ連結のためのアタッチメント（２０）を有し、そのアタッチメント上で、手動作動のための工具が取付けられ、その結果、手動作動は、出力軸（３４）上で直接作動し、ここでアタッチメント（２０）が歯車軸（３２ｃ，３２ｄ）の回転連結部（３２ａ，３２ｂ）に同軸上に配置されるという事実によって区別される。【選択図】図２

Description

本発明は、請求項１の前文に明記されるタイプの迅速交換装置に関する。

建設機械のための迅速交換装置が、ＷＯ２０１１／０１９３１２Ａ１から公知であり、迅速交換装置は、油圧駆動式の固定ボルトを有する。固定ボルトは、工具を固定するために、工具上に取付けられたアダプタに係合するように適応される。この教示に従えば、これらの固定ボルトは、アダプタを固定するために、油圧シリンダによって、直線的に移動される。

ＤＥ９３１４４０９．１Ｕ１は、建設機械のための一般的な迅速交換装置を開示しており、その装置は、ばね式固定ボルトを備えた油圧駆動式機械の死点ロックを含む。死点ロックは、トグルレバー機構として設計され、油圧シリンダによって両方の死点位置内に移動するように適応される。この教示に従えば、固定ボルトは、トグルレバー機構の死点位置を通って、それらの固定及び解除位置に固定され、トグルレバー機構のための停止点として機能するアダプタハウジングを備える。

ＤＥ９３１５８６８．８Ｕ１は迅速交換装置を開示し、その装置は、左右方向のねじ山を備えた、中心に設けられたねじ穴を含む固定ボルトを有する。両方の固定ボルトを連結するスピンドルは、ねじ穴内に螺入される。スピンドルは、スピンドル及びクランクキーの少なくとも一端に位置する多角形のスクリューヘッドによって、手動で、又はスピンドルの中心位置に位置する歯車によるモータによって、のいずれかで駆動されるよう適応される。この教示に従えば、固定ボルトは、アダプタを固定するために、スピンドル駆動によって移される。スピンドルは、手動で操作され得るか、又はモータによって駆動され得るかのいずれかである。

ＤＥ４２１４５６９Ｃ１は、建設機械のための迅速交換装置を開示しており、固定装置のコントロールシャフトは、機械的又は油圧式のいずれかで駆動され得る。

本発明の目的は、固定特性を調整するために、改善された柔軟性を提供することである。

この目的は、請求項１の特徴を、その前文の特徴と組合わせることにより達成される。

本発明のさらなる利点及び進展が、従属請求項に記載される。

公知のように、迅速交換装置は、少なくとも固定ボルトと、固定ボルトを駆動軸に沿って固定位置及び解除位置内に移す電動機駆動とを含む。ドライブは、エネルギー関係と、固定ボルトと相互作用する出力手段とを有し、好ましくは、モータと出力軸とを有する回転駆動として設計される。出力軸は、固定ボルトに機械的に連結される。

供給されたエネルギーを回転運動に変換した後で、後者が再度、固定ボルトの直線運動に変換されるので、回転運動の構成要素、及び直線運動の構成要素の両方に作用するかもしれない影響力を及ぼす機会が改善される。

本発明に従って、駆動は、シャフト−ハブ連結のためのアタッチメントを有し、そのアタッチメント上に、手動操作のための手動レバーのような工具を取付けることが可能で、そのアタッチメントは、回転連結に対して同軸上に延び、その結果、手動作動は駆動軸上で直接作用する。従って、駆動を手動で動かすことが可能なので、回転駆動の電動のエネルギー源に不具合がある場合でさえ、迅速交換装置を操作することが可能になる。より具体的には、アタッチメントは回転連結で一体的に形成される。これは、非常にコンパクトな設計をもたらす。

本発明の有利な実施例に従って、少なくとも２つの固定ボルトが備えられ、固定ボルトは、手動の動きが２つの固定ボルトに伝達される方法で、回転駆動に機械的に連結され、１つの工具と同調して固定ボルトを操作できるという利点を有する。

より具体的には、回転駆動は、流体駆動、特に油圧又は空気圧の回転駆動として形成され得る。とりわけ、油圧の供給エネルギーは、建設車両で定期的に提供される。このタイプの流体の回転駆動は、稼動のために２つの流体動作連結部を有する。

好ましくは、回転駆動は、直線運動が、伝達手段、特にはすば歯車装置によって、出力軸の回転運動内に変換されるピストンを含み得る。このタイプの回転駆動は、それらが低速で作動し、精密調整が小さい回転角度範囲内でなされることを許可するという利点を有する。

本発明の有利な実施例に従って、回転駆動の２つの流体動作連結部は、バイパスを開閉するための切替弁を含むバイパスによって相互に連結され得る。

切替弁の閉鎖状態において、流体の動作は、さらなる介在なしで起こり得る。手動操作に対して、切替弁は回転駆動の２つの動作連結部の間で流量を可能にするため、開放される必要があり、それにより出力軸は自由に動く。これは安全な流体の動作を確実にし、緊急時に手動で開放することをさらに許可する。

回転駆動がシリンダを含むと、ピストンによって互いから離されたチャンバは、流体動作連結部を備えられ得る。動作連結部が相互に連結されるという事実は、回転駆動のエネルギー供給に関する問題が存在する場合、固定ボルトもまた手動で操作可能であることを確実にする。なぜなら、それは、流体が１つのチャンバから他のチャンバへ流れることを許可するからである。

回転駆動を、駆動の後位で、流体的に、特に油圧式に保持することは有利である。荷重を維持するために、特に、圧力が制御された逆止め弁が備えられる。開放位置で駆動の後位に加圧することにより、さらなる安全が提供され、従って、振動、影響、又は外部から作用する他の力による意図的でない動きを防ぐ。これは、迅速交換装置の全体的な安全性を向上させる。

出力軸が、各固定及び解除ステップの間、死点を移動する歯車を介して、固定ボルトと相互作用することは、目的にかなっている。これにより、固定位置が維持される確実性が増加する。歯車は特に、回転運動を歯車内に案内するための回転連結部を含む。回転連結部は、回転駆動の出力軸に連結されるように適応される。回転連結部は、歯車軸として形成、又はシャフトのための台として設計され得る。

好ましくは、歯車はトグルレバー機構によって構成され得る。まず、相対的に小さな力が、トグルレバー機構による作動のために必要とされる。次に、トグルレバー機構は、汚れ及び不十分な潤滑のような有害な影響に関して相対的に無反応であり、寸法の正確さに高い要求を出さない。

さらに、メカニカルストップが、特に死点を超えて提供され得る。ストップは、駆動の固定位置への動きを制限する。結果として、駆動の最終位置、そしてそれ故、最大に延ばされる位置を規定することができるので、操作の安全性を確実にする。

さらに別の有利な実施例において、歯車は、回転連結部を含み、その固定位置にメカニカルストップを有する。ストップは、回転連結部、及びトグルレバー機構によって形成される。歯車は、歯車の停止の一部を構成する停止突起を備えられる連結要素を含む。突起は、固定ボルトの結果として生じる力、後者は作動軸に沿って作動するが、その力が、歯車の回転連結部に対して放射状に、その中に導入されるように設計されてもよい。その結果、結果として生じる力によって回転連結部にトルクが作用することはない。従ってこれにより、迅速交換装置が特に安全に固定される。

さらに、ストップは、結果として生じる力が、回転連結部に対して放射状な、回転連結軸を通って作動軸線に平行な線に対して、３０度と４０度との間の角度、好ましくは３４度で設計されることが有利であると考えられる。

駆動の出力軸は、固定ボルトの作動軸に直角に配置されることが有利であると証明されている。この配置により、迅速交換装置の中心領域内に自由な空間が残され、従って、例えば、後者を流体連結部に対して利用可能にする。

本発明の別の局面において、少なくとも２つの固定ボルトが、回転連結部を有する歯車に各々連結されて提供される。回転連結部は、出力軸に連結されるように適応される。このように、２つの固定ボルトを１つの回転駆動によって同調して操作することが可能となる。

特に有利な実施例において、回転連結部は、回転駆動を介して相互に連結されることが可能で、回転駆動は、例えば出力軸に２つの連結部を提供する。これは、特にコンパクトな設計という利点を有する。代わりに、回転駆動はまた、例えばＶベルトによって、２つの回転連結部を相互に連結するシャフトに接続され得る。

好ましくは、出力軸は歯車に着脱可能に連結され、従って回転駆動の交換が許可される。これにより、回転駆動の維持及び修理が容易になる。回転駆動を取外すことにより、完全な機械的実施例へのモジュールの変換がまた許可される。この目的のため、歯車が、特に回転連結部上で一体化して形成される突起を介して、手動で操作されるとき、これにより、２つの固定ボルトが同調して移動されるように、２つの回転連結部は、シャフト/ロッドを介して相互に連結されることが可能である。

本発明の有利な実施例において、ばねは、歯車と固定ボルトとの間で連結される。ばねは、固定位置の方向に、固定ボルトに予め負荷を加える。まず、これは固定ボルトの可能な移動進路を増加させる。次に、これは、２つの固定ボルトが、軸方向により正確に位置されることを可能にするので、安全な固定が行われる。さらに、２つの同調して案内された固定ボルトの動きは、公差及び操作−関連する磨耗−を製造するにも関わらず、各々のボルトシャフト上の確かな接触が、両方の固定ボルトに対して保証される程度にまで、ばねによって切離される。これは、いつでも安全な接続を達成するのに役立つ。

解除方向における固定ボルトの移動進路を制限するために、止め具を提供することは目的にかなっている。移動進路は、固定ボルト上で作用する戻る力によって規定される。これは、規定された後位が設定されるのを許可し、適切な寸法で、ばねの過負荷を妨げるために、ばねの移動進路が制限されるのを許可する。公知のシリンダ駆動と対照的に、これは、モータの全体的な戻る力をもはや必要としない。ばねを介在させることで、固定ボルト上で作用する力を操作することから、駆動が切離される。ばねの移動進路の制限に達すると、これは迅速交換装置の操作を妨げる。なぜなら、トグルレバー機構が、固定方向に力を案内し、そして歯車もまた、固定方向に作用する止め具を含むからである。

回転駆動の回転範囲を制限することは、有利であると考えられる。これにより、歯車の形状、及び１又は複数の固定ボルトの直線状の移動進路によって決まる回転の必要な範囲にとって、可能な限り小さな設計を選択することが可能になる。０度と１１０度との間、及び０度と１３０度との間の範囲の制限が、特に有利であることが証明されている。

本発明の追加の利点、特徴及び可能な適用が、以下の明細書、及び図面において説明する実施例を参照して、推察されてもよい。

明細書、請求項及び図面を通して、それらの参照文字は、以下の符号の説明に記載の通り使用される。

本発明の迅速交換装置の斜視図及びアダプタである。 駆動の概略正面図である。 格納された駆動の側面図である。 延ばされた駆動の側面図である。 切替弁を含む油圧回路の図である。

図１は、迅速交換装置１０及び迅速交換アダプタ１４の斜視図である。迅速交換アダプタ１４は、２つの平行する円筒状の横棒を含む。迅速交換装置１０は、その第一端につめ２２を有する。つめ２２は、迅速交換アダプタ１４の第一横棒付近、及び第一端のその反対側で係合する。迅速交換装置１０は、受取りユニット２０を有する。受取りユニット２０は、迫台２４と２つの軸方向に移動可能な固定ボルト２６との間に、迅速交換アダプタ１４の第二横棒を固定するよう作用する。従って、迅速交換アダプタ１４を迅速交換装置１０に連結する。

中心軸線Ｍに関連したその縦方向の長さにおいて、迅速交換装置１０は基本的に、軸方向に対称的な設計である。

各固定ボルト２６は、駆動によって解除位置内に格納され、固定位置内に延ばすことができる。駆動については、以下の図面を参照して説明する。さらに、アタッチメント２０は、完全に機械的な方法で駆動１６を作動させるため、工具（手動レバー）によって係合可能な側に提供され、従って固定ボルト２６の動きを達成する。

図２は、迅速交換装置１０の概略正面図である。迅速交換装置１０のハウジングは、駆動１６を露出するために、開いて切断される。この図面もまた、つめ２２を示す。つめ２２は、固定ボルト２６と同様に、第一横棒付近で係合するよう適応される。固定ボルト２６は、適所に第二横棒を設置させるために固定できる。固定ボルト２６は、駆動１６によって、作動軸線Ｂに沿って移動するように適応される。駆動１６は回転駆動３０を含む。回転駆動３０は、出力軸３４及び２つの結合連結部３４ａ，３４ｂによって、貫通される。２つの結合連結部３４ａ，３４ｂは、回転移動を取除くために、歯車軸２２を出力軸３４に連結させる。出力軸線３４を、図２において破線によって示す。歯車軸３２は、２つの部品で設計されている。歯車軸３２の第一部品３２ｃは、連結部３４ａ及び他の連結部３２ａを有し、それについては以下でより詳細に説明する。歯車軸３２の第二部品３２ｄは、連結部３４ｂ及び他の連結部３２ｂを有し、それについても同様に、以下でより詳細に説明する。

さらに、駆動１６は、２つのトグルレバー機構３６ａ，３６ｂを含む。それらは各々、歯車軸３２を介した出力軸３４の回転運動が、各固定ボルト２６の直線状の動きをもたらすような方法で、固定ボルト２６に連結される。回転駆動３０は、油圧回転駆動の形式で提供され、２つの油圧エネルギー連結部２８ａ，２８ｂを有する。トグルレバー機構３６ａ，３６ｂは、歯車軸３２の回転連結部３２ａ，３２ｂに連結され、後者は、トグルレバー機構３６ａ，３６ｂ内に、回転運動を導くよう使用される。歯車軸３２の部品３２ｃ及び３２ｄは、出力軸３４の出力連結部３４ａ，３４ｂを構成するプラグ連結を介して、又は例えば各フランジを介して、出力軸３４に着脱可能に連結される。歯車軸３２の１つの部品３２ｃ又は両方の部品３２ｄは、アタッチメント２０を含み得る。アタッチメント２０は、歯車軸３２に対して同軸上に配置される。手動操作の場合、アタッチメント２０によって導かれる駆動力は、歯車軸３２の１部品３２ｃ又は３２ｄに、出力軸３４を介して、そして、歯車軸３２の各々他方の部品３２ｄ又は３２ｃに対する回転駆動３０に直接伝達される。歯車軸３２及び出力軸３４は、互いに対して同軸上に配置される。

この目的のため、回転駆動３０はアイドル状態を許可しなければならない。各動作のための可能な履行を、図４を参照して次に説明する。

回転駆動３０は着脱可能に取付けされるため、不具合の場合には、回転駆動３０を交換することが可能である。あるいは、迅速交換装置１０を、歯車軸３２ａ，３２ｂを非回転自在に連結することによって、完全な機械式な型に転換可能である。この機械式な型は、アタッチメント２０によって、独占的に操作され得る。

固定ボルト２６は、関連するトグルレバー機構３６ａ，３６ｂに関連して、移動可能に案内され、各固定ボルト２６の直線状の動きは、関連する止めピン３８ａ及び／又は３８ｂによって、両側の作動方向Ｂ内に制限される。

トグルレバー機構３６ａ，３６ｂを、油圧回転駆動３０と結合することにより、油圧−機械式の迅速交換装置が作られる。

図３ａ及び図３ｂは、駆動１６の側面断面図である。図３ａはその格納状態における目に見える固定ボルト２６を示す。図３ｂはその延ばされた状態のボルト２６を示す。

トグルレバー機構３６ｂは、歯車軸３２ｂに非回転自在に連結されるレバー４２を有する。レバー４２は、連結要素４０を介して、各固定ボルト２６に連結される。連結要素４０は、レバー４２上で回転して支持される。固定ボルトサポート４４は、連結要素４０上で回転して支持される。各固定ボルト２６は、スライディングスリーブ４６内で、作動軸線Ｂに沿って案内される。各固定ボルト２６は、ばね５０を介して、固定ボルトサポートに連結される。ばね５０は、固定ボルトサポート４４に対して、固定方向に、固定ボルト２６に前もって負荷を加える。約１２０度までの開始位置において、０度の角度範囲の回転駆動３０の回転により、固定ボルト２６は完全に延ばされる。

図３ｂは、その延ばされた状態の駆動１６の図である。連結要素４０は、止め突起４８を備えられ、延ばされた状態において、歯車軸３２ｂに支えられる。止め突起４８は、戻り力が、レバー４２と連結要素４０との間のベアリングポイントでのたわみのおかげで、作動軸線Ｂに沿った関連する固定ボルト２６内に案内されるとき、これにより、力は、半径方向の歯車３２ｂに案内され、戻りトルクは、歯車軸３２ｂ上で作用しない。これは、意図的でない開放に対して、駆動１６を固定する。各止め具は、固定ボルトサポート４４に関連する延び及び格納方向の両方で、各固定ボルト２６の動きを制限する。

図４は、バイパス５８を備えた、回転駆動３０の上流に連結される油圧回路５１である。バイパス５８は、負荷保持回路５４と、過剰圧力回路５２に加えて備えられる、切替弁５６によって、解放され得る。バイパス５８を開放することで、駆動１６を手動で作動することが可能になる。これにより、油圧操作から手動操作に交換することが可能となる。

１０ 迅速交換装置、１４ 迅速交換アダプタ、１６ 駆動、２０ 受取りユニット、２２ つめ、２４ 迫台、２６ 固定ボルト、２８ａ，２８ｂ 油圧動作連結部、３０ 回転駆動、３２ 歯車軸、３２ａ，３２ｂ 回転連結部、３２ｃ 歯車軸３２の第一部品、３２ｄ 歯車軸３２の第二部品、３４ 出力軸、３４ａ，３４ｂ 連結部、３６ａ，３６ｂ トグルレバー機構、３８ａ，３８ｂ 止めピン、４０ 連結要素、４２ レバー、４４ 固定ボルトサポート、４６ スライドするスリーブ、４８ 止め突起、５０ ばね、５１ 油圧回路、５２ 過剰圧力回路、５４ 負荷保持回路、５６ 切替弁、５８ バイパス、Ｍ 中心軸線。

Claims (17)

1. 迅速交換装置（１０）であって、少なくとも固定ボルト（２６）と、固定ボルト（２６）を固定位置及び／又は解除位置内に移動させる電動機駆動とを有し、駆動（１６）は、エネルギー接続と、固定ボルト（２６）と相互作用する出力手段（３４）とを有し、駆動（１６）は、モータと出力軸（３４）とを有する回転駆動（３０）を含み、出力軸（３４）は、固定ボルト（２６）に機械的に連結され、その結果、固定ボルト（２６）は作動軸線（Ｂ）に沿って移動可能であり、
   駆動（１６）は、軸−ハブ連結のためのアタッチメント（２０）を有し、その上に、手動作動のための手動レバー（４２）のような工具を取付け可能で、その結果、手動作動は、出力軸（３４）上で直接作動し、ここでアタッチメント（２０）が回転連結部（３２ａ，３２ｂ）に同軸上に配置されることを特徴とする、迅速交換装置（１０）。
2. ２つの固定ボルト（２６）が備えられ、回転駆動（３０）は、両方の固定ボルト（２６）に伝達される手動の動きを生じさせるため、出力軸を介して、２つの固定ボルト（２６）に機械的に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の迅速交換装置。
3. 回転駆動（３０）は、流体回転駆動、特に油圧又は空気圧回転駆動として設計されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の迅速交換装置。
4. 回転駆動（３０）はピストンを含み、その直線状の動きは、伝達手段、特に歯車装置によって、出力軸（３４）の回転運動に転換されることを特徴とする、請求項３に記載の迅速交換装置。
5. 回転駆動（３０）は、スロットルによって相互に連結される２つの流体連結部（２８ａ，２８ｂ）を有することを特徴とする、請求項３又は４に記載の迅速交換装置。
6. 回転駆動（３０）は、２つの流体連結部（２８ａ，２８ｂ）を有し、それらはバイパス（５８）を介して相互に連結され、バイパス（５８）は、バイパス（５８）を開閉するための切替弁（５６）を含み、機械の操作が進行中、外部の力の作動から手動作動への転換、及びその逆も同様であるが、を可能にするために、切替弁（５６）は流体操作の間は閉鎖され、切替弁（５６）は手動操作の間は開放されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の迅速交換装置。
7. 回転駆動（３０）は、特に油圧保持される流体によって、駆動（１６）の後位で作用され、圧力制御逆止め弁は、負荷を保持するために備えられることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の迅速交換装置。
8. 出力軸（３４）は、歯車（３６ａ，３６ｂ）を介して、固定ボルト（２６）と提携し、後者は、固定及び解除の各ステップの間、死点上を移動することを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の迅速交換装置。
9. 歯車（３６ａ，３６ｂ）は、回転運動を導入するための回転連結部（３２ａ，３２ｂ）、特に歯車軸を有することを特徴とする、請求項８に記載の迅速交換装置。
10. 歯車は、トグルレバー機構（３６ａ，３６ｂ）を含むことを特徴とする、請求項８又は９に記載の迅速交換装置。
11. 固定位置の方向に、駆動（１６）の動きを制限するメカニカルストップが備えられることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の迅速交換装置。
12. ストップは、メカニカルストップとして設計され、ストップは、駆動軸（３２）及び歯車（３６ｂ）の一部によって形成され、歯車は、歯車（３６ｂ）の停止の一部を構成する止め突起（４８）を備えられる連結要素（４０）を含み、固定位置内で、解除方向の固定ボルト（２６）上で作動する戻り力を備えて、力は、止め突起を介して半径方向に駆動軸（３２）内に案内され、その結果、歯車軸（３２）で作動する戻りトルクはないことを特徴とする、請求項１１に記載の迅速交換装置。
13. 駆動（１６）の出力軸（３４）は、固定ボルト（２６）の作動軸線に対して直角に配置されることを特徴とする、請求項１から１２のいずれかに記載の迅速交換装置。
14. 少なくとも２つの固定ボルト（２６）は、各歯車（３６ａ，３６ｂ）を介して、出力軸（３４）に各々連結されて備えられることを特徴とする、請求項１から１３のいずれかに記載の迅速交換装置。
15. ２つの歯車（３６ａ，３６ｂ）は、回転駆動（３０）によって相互に連結されることを特徴とする、請求項１４に記載の迅速交換装置。
16. 出力軸（３４）は、回転駆動（３０）の交換を許可するために、歯車（３６ａ，３６ｂ）に着脱可能に連結されることを特徴とする、請求項１から１５のいずれかに記載の迅速交換装置。
17. 回転駆動（３０）の回転角度範囲は、要求される回転角度に制限され、回転角度範囲は、特に、０度と１１０度との間、及び０度と１３０度との間に制限され、要求される回転角度範囲は、歯車（３６ａ，３６ｂ）の形状、及び１又は複数の固定ボルト（２６）の直線状の移動進路次第であることを特徴とする、請求項１から１６のいずれかに記載の迅速交換装置。

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