JP3881227B2 - 建設機械の連結ピン着脱装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械の連結ピンの着脱装置に関し、特に、連結ピンの重量が大きい、例えばクレーンのブームと本体とを連結する連結ピンの着脱装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
建設機械としてのクローラクレーンは、近年の工事の大型化等の理由により吊上げ能力が数十トン、数百トンを越すことがある。このクローラクレーンは、履帯式の走行体を有する本体と、本体の前部に起伏動可能に軸支されるラチス構造のブームと、ブームの頂部からフックを吊下し、そのフックに接続されたワイヤロープを巻き取るウインチ等により大略構成される。前述のブームは、ワイヤロープによって数十トン、数百トンの吊荷を支持する関係上、構造部材の鋼管の径が大きくなるとともに、その長さも数十メートルに達するため重量が大きくなり、またそのブームを本体に連結するピンの径、長さとも大きくなる。
【０００３】
一方、クローラクレーンは、輸送のために本体からブームを取り外したり、取付けたりすることが行われるが、ピンの大型化による重量増加等の理由で、ピンの取付け取り外し作業は非常に労力を要する作業になっている。
【０００４】
また、近年の機械の居住性等の向上により運転室が大型化し、運転室に隣接する本体とブームとの連結部の空間が狭小となり、連結ピンの抜き差しを行う十分な作業スペースを確保するのが難しくなっている。
【０００５】
これらの問題に鑑み、本出願人は先に特願平１１−１２８４３号（特開２０００−２１１８８８号公報）で、ブームと本体との連結ピンの着脱を油圧シリンダを用いて行うようにしたものを提案した。この提案は、位置合わせされたブーム連結部と本体連結部とのピン穴に、本体連結部に設けた油圧シリンダによって連結ピンを挿入、引き抜きするもので、これによって連結ピンの抜き差し作業を容易にするものである。また、連結ピンの挿入状態を外部から確認できるように、連結ピンと油圧シリンダのシリンダロッドとの連結部にそれらを覆うカバー部材から突出するインジケータ（以下突出部材という）を設けたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したブームは、連結ピンを中心に本体に対して回動するから、連結ピンに対してブームは回動可能に構成され、しかも回動部分は給脂されて円滑に回動されるようになっている。上述した連結ピンと油圧シリンダとは、段付のピン状に形成された突出部材の基端部によりピン連結され、突出部材は、油圧シリンダのシリンダロッド部を覆うカバー部材に設けられた案内溝により連結ピンの軸方向にのみ移動可能に設けられている。そのため、万一、連結ピンとブーム間にかじりが生じてブームが円滑に回動できない事態が生じると、連結ピンが回動し突出部材に曲げ力が作用して段付した基端部が折損する可能性がある。突出部材の基端部が折損すると、油圧シリンダと連結ピンとの連結が解かれ、油圧シリンダによる連結ピンの抜き差し作業が不能になるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した問題を解決し、突出部材が折損したとしても連結ピンと油圧シリンダとの連結状態を保持できる建設機械の連結ピン着脱装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の建設機械の連結ピン着脱装置は、上述した目的を達成するために、建設機械の固定側構造体に設けられるピン孔と固定側構造体に対して回動可能な回動体に設けられるピン孔とに連結ピンを挿入して両者を連結するとともに、挿入された連結ピンを引き抜いて両者の連結を解除するための建設機械の連結ピン着脱装置に適用され、固定側構造体および回動体のいずれか一方に、ピン孔を覆うカバー部材を設け、このカバー部材には、シリンダロッドをピン孔に向けて伸縮動作するようにシリンダ装置が設けられ、シリンダロッドの先端には連結ピンが連結され、シリンダロッドと連結ピンとの連結部には、先端部がカバー部材から突出する突出部材を設け、突出部材は、シリンダロッドと連結ピンとを連結する連結部材と、基端部が連結部材に連結され、先端部がカバー部材から突出する位置表示部材とから構成され、連結部材は、シリンダロッドと連結ピンとに設けられたピン孔に挿入される挿入部と、挿入部の上部にピン孔よりも大径に形成されて挿入部がピン孔に挿入されてシリンダロッドと連結ピンとが連結された状態を保持する係止部とを有し、位置表示部材と係止部とは、位置表示部材および係止部よりも小径の軸部材により連結され、カバー部材には、位置表示部材をシリンダロッドの移動方向に案内する案内溝を設け、位置表示部材を案内溝から外部へ突出させるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明における建設機械の連結ピン着脱装置の一実施の形態を図１〜図６により説明する。図１は本発明による建設機械の連結ピン着脱装置が適用されるクレーンの全体側面図、図２は図１における平面図、図３は図２におけるＡ部詳細図、図４は図３におけるＢ方向矢視図、図５は図４におけるＣ−Ｃ方向断面図、図６は図５のＤ−Ｄ線断面図、図７は連結ピンとピストンロッド接続部の斜視図である。図１、図２により本発明の建設機械の連結ピン着脱装置が適用されるクレーンについて説明する。
【００１３】
図において、１は履帯式の走行体、２は走行体１の上部に旋回装置３を介して設けられる旋回体、４は旋回体２の前部に俯仰動可能に軸支されるブーム、５は旋回体２の前部でブーム４の側方部に設けられる運転室、６は運転室５の後部に設けられる機械室、７は旋回体２の後端部に設けられるカウンタウェイト、８は旋回体２上に立設されるＡフレームで、このＡフレームは、旋回体２に設けられる不図示の起伏ウインチから繰出される起伏ロープ１４をブーム４の頂部に向けて案内するものである。９はブーム４の所定量以上の後傾を制限するバックステーである。
【００１４】
前述のブーム４は、ラチス構造をなし、旋回体２に回動可能に軸支される基端ブーム４ａと、基端ブーム４ａの先端部に不図示の連結ピンによって連結される先端ブーム４ｂとからなり、先端ブーム４ｂの先端には、旋回体２上に設けられる不図示の主巻ウインチから繰り出される主巻ロープ１３を下方に向けて案内するシーブ１０，１１が設けられる。１２は、先端ブーム４ｂの頂部から吊下げされる主巻ロープ１３が掛け回され、主巻ロープ１３の繰出し、繰込みによって昇降するフックである。
【００１５】
基端ブーム４ａは、基端部に一対の二股形状のフート部ブラケット１５Ｒ，１５Ｌが設けられ、フート部ブラケット１５Ｒ，１５Ｌにはそれぞれピン孔１６が設けられている（図６参照）。
【００１６】
また、旋回体２の前端部には、基端ブーム４ａを回動自在に連結するためのブームフート１７Ｒ，１７Ｌが設けられ、ブームフート１７Ｒ，１７Ｌには、それぞれピン孔１８が設けられている。そして、基端ブーム４ａのフート部ブラケット１５Ｒ，１５Ｌの二股部をそれぞれ、旋回体２のブームフート１７Ｒ，１７Ｌに挟み込み、ピン孔１６とピン孔１８との中心位置を合わせ、ピン孔１６，１８に連結ピン１９をそれぞれ挿入して先端ブーム４ａと旋回体２とを連結する。
【００１７】
そして、基端ブーム４ａのフート部ブラケット１５Ｒ，１５Ｌには、それぞれ、本発明の連結ピン着脱装置３０が設けられる。次に連結ピン着脱装置３０について詳述する。なお、連結ピン着脱装置３０は、フート部ブラケット１５Ｒ，１５Ｌのそれぞれに設けられるものであるが、同一の構成であるため、一方のみ説明する。
【００１８】
図３〜図６において、３１は、フート部ブラケット１５Ｒのピン孔１６を覆うように取付けられる半円筒体のカバー部材である。カバー部材３１は、一端側に開口部を有し、その外周部に半円状のフランジ３５が設けられている。カバー部材３１の他端部には、後述の油圧シリンダ３２が設けられる蓋体４１が設けられている。そしてこのカバー部材３１は、ボルト３６によってフート部ブラケット１５Ｒにフランジ３５を螺着させることにより、取付けられる。また、このカバー部材３１の外周壁の軸方向に案内溝４２が設けられ、後述する突出部材３７を案内移動させる。
【００１９】
油圧シリンダ３２はシリンダチューブの端部にフランジ３３を有し、ボルト３４によってカバー部材３１の蓋体４１にフランジ３３を螺着することにより、油圧シリンダ３２がカバー部材３１に取付られる。この油圧シリンダ３２には、ボトム室圧油供給口およびロッド室側圧油供給口にそれぞれ油圧カプラ３２ａ，３２ｂが設けられ、油圧シリンダ３２の伸縮動作を行うときに、旋回体２からの油圧源を接続して圧油が供給される。
【００２０】
また、図７に示すように、油圧シリンダ３２のシリンダロッド３２ｃの先端には、径方向に連結穴３２ｄが設けられている。連結ピン１９に設けられる嵌合穴１９ａにシリンダロッド３２ｃが嵌合されている。そして、連結ピン１９の嵌合穴１９ａを横切る径方向のピン穴１９ｂには、後述する突出部材３７の基端部が挿入され、これにより、シリンダロッド３２ｃと連結ピン１９とが連結されている。なお、連結ピン１９には、回転防止のための切欠き部１９ｃが設けられている。
【００２１】
前述した突出部材３７は、図５に示すように軸部３７ａ（位置表示部材）と、基端部に設けられ、ピン穴１９ｂおよびピン穴３２ｄに挿入されるピン状の挿入部３７ｂと、挿入部３７ｂの上部に挿入部３７ｂよりも大径に形成され、挿入部３７ｂがピン穴１９ｂおよびピン穴３２ｄに挿入された際に突出部材３７を保持する係止部３７ｃと、係止部３７ｃと軸部３７ａとの間に設けられる接続部３７ｄとから構成され、接続部３７ｄは、軸部３７ａおよび係止部３７ｃよりも小径に構成される。そして、挿入部３７ｂの先端に設けられる抜け止めリング４０によってピン穴１９ｂ，３２ｄからの抜け落ちが防止されている。
【００２２】
なお、本実施の形態では詳述しないが、油圧シリンダ３２の駆動源となる油圧源は、旋回体２上に設けられる油圧源を使用し、この油圧源からの油圧を運転室５内に設けた操作スイツチによって操作して、油圧シリンダ３２への供給をコントロールするものである。
【００２３】
この突出部材３７は、基端部の挿入部３７ｂが油圧シリンダ３２のシリンダロッド３２ｃの連結穴３２ｄと連結ピン１９のピン穴１９ｂに挿入されて、両者を連結し、他端の軸部３７ａが前述したカバー部材３１に設けられた案内溝４２から突出するように設けられている。したがって、油圧シリンダ３２のシリンダロッド３２ｃの伸縮動作に伴い、突出部材３７も案内溝４２に沿って移動する。突出部材３７が図４，図６に示すように左端位置まで移動したときには、連結ピン１９は、フート部ブラケット１５Ｒのピン孔１６および、旋回体２のブームフート１７のピン孔１８に挿入された状態となる。反対に、図４，図６において右端位置まで移動したときは、連結ピン１９がそれらピン孔１６，１８から抜け出た状態となる。これによって連結ピン１９の位置を確認することができる。
【００２４】
突出部材３７は、挿入部３７ｂが連結ピン１９の係止穴１９ｂに貫通し、軸部３７ａが、カバー部材３１に軸方向に延設されている案内溝４２から突出するように設けられているので、万一、ブーム４の回動動作に伴って連結ピン１９に過大な回転力が発生した場合には、突出部材３７に作用する過大な曲げ力で小径の接続部３７ｄから欠損するようになっている。この場合、連結ピン１９の回転は許容されるが、係止部３７ｃ、挿入部３７ｂにより連結ピン１９と油圧シリンダ３２との連結状態は保持されて、連結ピン１９の抜き差し作業を継続して行うことができる。
【００２５】
なお、本実施の形態では、連結ピン１９の切欠き部１９ｃにロックプレート３８を当接させ、そのロックプレート３８をボルト３９によってフート部ブラケット１５Ｒ，１５Ｌに取付けている。そのため、連結ピン１９がフート部ブラケット１５Ｒ，１５Ｌのピン孔１６と、旋回体２のブームフート１７Ｒ，１７Ｌのピン孔１８とに挿入された状態において、ブーム４の俯仰動により連結ピン１９が共回りするのが防止される。
【００２６】
なお、上述したようにこの連結ピン着脱装置３０は、基端ブーム４ａのフート部ブラケット１５Ｒ，１５Ｌの両方にそれぞれ設けられるものである。
【００２７】
次に以上のように構成される建設機械の連結ピン着脱装置の動作を旋回体２に基端ブーム４ａを取付ける場合により説明する。
【００２８】
（１）取外されている基端ブーム４ａを別に用意したクレーンで吊り上げ、旋回体２の前端部付近に移動させる。
【００２９】
（２）基端ブーム４ａのフート部ブラケット１５Ｒ，１５Ｌの二股部を旋回体２のブームフート１７Ｒ，１７Ｌに差し込み、それらに穿設されているピン孔１６，１８の中心を合わせる。
【００３０】
（３）油圧シリンダ３２の油圧カプラ３２ａ，３２ｂに旋回体２に設置されている油圧源を接続する。
【００３１】
（４）運転室５内に設けられる油圧源操作スイッチを操作し、油圧シリンダ３２を伸長動作させる。すると、カバー部材３１内に収容された連結ピン１９は、油圧シリンダ３２のシリンダロッド３２ｃの伸長動作に伴って位置合わせられたフート部ブラケット１５Ｒ，１５Ｌとブームフート１７Ｒ，１７Ｌのピン孔１６，１８に向けて移動し挿入される。このとき、連結ピン１９のピン孔１６，１８への挿入状態は、突出部材３７によって確認できるため、ブームフート１７Ｒ，１７Ｌの近傍でピン孔１６，１８の位置合わせ作業等を行っている作業員は、連結ピン１９の挿入状態を確認しながら、ピン孔１６，１８の位置の微調整作業等を行うことができるとともに、運転室５内で油圧シリンダ３２の操作を行うオペレータも連結ピンの挿入状態が確認できるため、連結ピン１９の挿入状態に応じて油圧源操作スイッチを操作し、油圧シリンダ３２を伸長動作を加減できるため、ブーム４の取付作業を簡単に行うことができる。
【００３２】
そして連結ピン１９がピン孔１６，１８に挿入されたことを確認した後、ロックプレート３８をボルト３９により取付けるが、突出部材３７とカバー部材３１により、連結ピン１９は回転しないので、ロックプレート３８が取付けられる切欠き部１９ｃの位置修正も行う必要が無く、ロックプレート３８を容易に装着することができる。
【００３３】
また、ブーム４をブームフート１７Ｒ，１７Ｌから取り外す場合は、前述と逆の手順により、運転室５内のオペレータが油圧源操作スイッチを操作して油圧シリンダ３２を収縮動作させるが、この場合も突出部材３７により、運転室５内のオペレータ、およびブームフート１５Ｒ，１５Ｌ近傍の作業員がともに、連結ピン１９の引き抜き状態を確認できるため、効率良く作業を行うことができる。
【００３４】
そして、万一、連結ピン１９にかじり等が発生し、回転力が発生した場合には、突出部材３７は、接続部３７ｄから折れ、軸部３７ａと係止部３７ｃ、挿入部３７ｂとが分離されるが、係止部３７ｃ、挿入部３７ｂにより連結ピン１９と油圧シリンダとの連結状態は保持され、引き続き、連結ピン１９の抜き差し作業を行うことができる。また、抜き差し作業時に突出部材３７の軸部３７ａが移動しないことを確認することで、突出部材３７の折損状態と連結ピン１９のかじり等の異常状態を確認することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、連結ピン着脱装置３０を基端ブーム４ａに取り付けたものについて説明したが、旋回体２のブームフート１７Ｒ，１７Ｌに設ける構成としてもよい。その場合は、カバー部材３１をブームフート１７Ｒ，１７Ｌ近傍の旋回体２上にブラケット等を用いて取付ければ良い。また、本発明は連結ピンの移動に連動して移動する突出部材を目視可能に設置するものであれば、どのような構成でもよく、実施の形態に限定されない。たとえば、ピン状の突出部材に限ることなく、板状でもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の建設機械の連結ピン着脱装置は以上のように構成したことから、突出部材により連結ピンの位置を確認することができるため、連結ピンの挿入、引き抜き状態に応じてシリンダ装置を適宜操作することで、固定側構造体と回動体との連結作業、分解作業を容易に行うことができる。そして、万一、連結ピンに回転力が働いても、突出部材の破損により連結ピンと油圧シリンダ装置との連結状態が保持されるため、連結ピンを固定側構造体と回動体のピン孔に確実に挿入、引き抜きすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の建設機械の連結ピン着脱装置が適用されるクレーンの全体側面図である。
【図２】図１における平面図である。
【図３】図２におけるＡ部詳細図である。
【図４】図３におけるＢ方向矢視図である。
【図５】図４におけるＣ−Ｃ方向断面図である。
【図６】図５のＤ−Ｄ方向断面図である。
【図７】連結ピンとピストンロッドとの接続部の斜視図である。
【符号の説明】
２；旋回体
４；ブーム
４ａ；基端ブーム
１５Ｌ，１５Ｒ；フート部ブラケット
１６，１８；ピン孔
１７Ｌ，１７Ｒ；ブームフート
１９；連結ピン
３０；連結ピン着脱装置
３１；カバー部材
３２；油圧シリンダ
３７；突出部材
３７ａ；軸部（位置表示部材）
３７ｂ；挿入部
３７ｃ；係合部
３７ｄ；接続部
４２；案内溝

Claims (1)

1. 建設機械の固定側構造体に設けられるピン孔と前記固定側構造体に対して回動可能な回動体に設けられるピン孔とに連結ピンを挿入して両者を連結するとともに、挿入された前記連結ピンを引き抜いて両者の連結を解除するための建設機械の連結ピン着脱装置において、
   前記固定側構造体および回動体のいずれか一方に、前記ピン孔を覆うカバー部材を設け、このカバー部材には、シリンダロッドを前記ピン孔に向けて伸縮動作するようにシリンダ装置が設けられ、
   前記シリンダロッドの先端には前記連結ピンが連結され、
   前記シリンダロッドと連結ピンとの連結部には、先端部が前記カバー部材から突出する突出部材を設け、
   前記突出部材は、前記シリンダロッドと連結ピンとを連結する連結部材と、基端部が前記連結部材に連結され、先端部が前記カバー部材から突出する位置表示部材とから構成され、
   前記連結部材は、前記シリンダロッドと連結ピンとに設けられたピン孔に挿入される挿入部と、前記挿入部の上部に前記ピン孔よりも大径に形成されて前記挿入部が前記ピン孔に挿入されて前記シリンダロッドと前記連結ピンとが連結された状態を保持する係止部とを有し、
   前記位置表示部材と前記係止部とは、前記位置表示部材および前記係止部よりも小径の軸部材により連結され、
   前記カバー部材には、前記位置表示部材を前記シリンダロッドの移動方向に案内する案内溝を設け、前記位置表示部材を前記案内溝から外部へ突出させることを特徴とする建設機械の連結ピン着脱装置。

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