JP4365506B2 - アタッチメント連結装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックホーやクレーン等の建設機械のアームの先端にアタッチメント(作業機)を着脱可能とするアタッチメント連結装置の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来からバックホー等のアームの先端にアタッチメント連結装置を設けて、アタッチメントを着脱可能とした技術は公知となっいる。例えば、特開平11−272901号等が知られている。該技術はブラケットの一端に係合凹部を形成して、該係合凹部に対して反対方向に係合凹部を有する可動フックをブラケットに枢支し、該可動フックを油圧シリンダの伸縮により回動して、該可動フックとブラケットに設けた係合凹部によりバケット等のアタッチメントを着脱できるようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の構成では油圧シリンダやブラケットが大きく、重量も重くなっていたので、アームの剛性も高くしなければならず、アタッチメント連結装置を支持するための部材の耐久性も低かった。また、ブラケットの係合凹部と可動フックの係合凹部は油圧シリンダを伸長させた位置で互いに反対方向を向くように構成していたので、アタッチメントの支持ピンの間隔が狭い場合には、可動フックで引っ掛ける角度が小さくアタッチメントが脱落するおそれがあった。そこで、本発明はアタッチメント連結装置を小型軽量化しつつ、油圧シリンダを確実に支持して、外部からの障害から保護できる構成とし、着脱の作業性も向上できるアタッチメント連結装置を提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
【0005】
請求項1においては、アーム(5)先端にアタッチメント連結装置(11)を介してアタッチメント(4)を装着可能とする構成において、前記アタッチメント連結装置(11)を固定フック(31)と、該固定フック(31)に支持される可動フック(32)と、両フックの間に介装する油圧シリンダ(34)により構成し、前記固定フック(31)と可動フック(32)の係合凹部(31a・32a)と、アタッチメント(4)の側の2本の支持ピン(4b・4c)とを係合すべく構成し、各係合凹部(31a・32a)に対して、各支持ピン(4b・4c)が上下で接する部分の保持面を、側面視で略V字状に構成するとともに、該アタッチメント(4)を装着し、各係合凹部(31a・32a)が各支持ピン(4c・4b)に係合した状態で、一方の支持ピン(4c)が係合凹部(32a)の上下で接する部分の保持面において、該上下の保持面に対して2本の法線(B1・B2)を引くと、該2本の法線(B1・B2)が、前記アーム(5)に対してアタッチメント連結装置(11)を支持する2本のピン(33・39)の中の、一方の装着ピン(33)の中心に対して、略対称となるように構成し、他方の支持ピン(4b)が該係合凹部(31a)の上下で接する部分の保持面において、該上下の保持面に対して2本の法線(C1・C2)を引くと、該2本の法線(C1・C2)が、前記アーム(5)に対してアタッチメント連結装置(11)を支持する他方の装着ピン(39)の中心に対して、略対称となるように構成したものである。
【0006】
請求項2においては、請求項1記載のアタッチメント連結装置において、前記固定フック(31)を正面視でV字状に構成し、該固定フック(31)のV字状の間に油圧シリンダ(34)の本体の両側面を枢支し、前記油圧シリンダ(34)の本体の両側面にボス穴(34b・34b)を形成し、前記固定フック(31)の両側にピン孔(31e・31e)を開口し、該ピン孔(31e・31e)よりボス穴(34b・34b)に枢支ピン(43・43)を挿入し、該枢支ピン(43・43)を止め輪(44)とラジアル方向からのビス(45)により固定し、油圧シリンダ(34)を支持したものである。
【0007】
請求項3においては、請求項1記載のアタッチメント連結装置において、前記油圧シリンダ(34)の本体のアーム(5)側側面に、チェックバルブ(41)を一体的に配設したものである。
【0008】
請求項4においては、請求項3記載のアタッチメント連結装置において、前記固定フック(31)の二股基部の外側に、前記チェックバルブ(41)に連通する配管の保護カバー(46)を設けたものである。
【0009】
請求項5においては、請求項1記載のアタッチメント連結装置において、前記可動フック(32)の油圧シリンダ(34)支持部の上部に、ピストンロッド部を保護するリブ(32b・32c)を設けたものである。
【0010】
請求項6においては、請求項1記載のアタッチメント連結装置において、前記固定フック(31)と可動フック(32)の係合凹部(31a・32a)の両内側には、側面視C状に構成したスペーサ(40・40)を取り付け可能としたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【0012】
図1は旋回作業車の側面図、図2はバケットのアタッチメント連結装置の側面図、図3は同じく側面断面図、図4は同じく平面図である。
【0013】
図5は同じく後面図一部断面図、図6は同じく正面図一部断面図、図7はバケットの斜視図、図8はバケットを装着工程を示す図、図9は油圧回路図、図10スペーサの斜視図である。
【0014】
まず、クローラ式走行装置を有する旋回作業車の構成について説明する。図1において、旋回作業車は、クローラ式走行装置1の上部中央に旋回台軸受7を配置し、該旋回台軸受7により旋回体8を左右旋回可能に軸受支持している。該クローラ式走行装置1の前後一端部において、排土板10を上下回動自在に配設している。
【0015】
旋回体8の上方にはエンジンを被覆するボンネット9とキャビン21が配設されている。旋回体8の前端部へ左右回動自在に取り付けられたブームブラケット12には、ブーム6の下端部が上下回動自在に枢支されている。該ブーム6の先端部はアーム5の基部が枢支されており、該アーム5の先端部には本発明のアタッチメント連結装置11の一端が枢支されている。アタッチメント連結装置11にはバケット4等のアタッチメント(作業機)が装着される。
【0016】
前記ブームブラケット12にブームシリンダ23の下端が回動自在に枢支されており、該ブームシリンダ23を伸縮することにより、ブーム6をブームブラケット12に対して回動できるものである。該ブーム6の上部にはアームシリンダ25が配設されており、該アームシリンダ25の伸縮によりアーム5がブーム6に対して回動できるものである。アーム5の基部にはバケットシリンダ24が配設されており、該バケットシリンダ24の先端にはリンク13・14を介して、アタッチメント連結装置11とアーム5に接続される。該アタッチメント連結装置11は、アーム5の先端部において回動自在に枢支されており、バケットシリンダ24の伸縮により、アーム5に対して回動するものである。
【0017】
次に、本発明のアタッチメント連結装置11の構成について、図2乃至図6を用いて説明する。アタッチメント連結装置11は、固定フック31、可動フック32および油圧シリンダ34により構成されている。該固定フック31及び可動フック32は正面視略V字状に構成され(図1に示す矢印F方向を前方とする)、それぞれ鋳物により一体的に構成され、それぞれ、板体を溶接固定して構成する製造方法に比べて、製造が簡単でコンパクトとなり、工数が少なく、剛性もアップさせている。また、可動フック32は剛性を高めるために、上部の二股の間にはリブ32b・32cを一体的に成形している。
【0018】
前記固定フック31の内側に可動フック32の上部が入り込み、ピン33により回動自在に枢支され、該ピン33は前記リンク14先端のボス部14aも枢支している。そして、該ピン33の一端には連結ステー37を介して固定ピン36が平行に設けられ、固定フック31と可動フック32のピン33挿入部の外周部に配置した複数の固定孔が一致する一つを選択して、アタッチメント装着後に可動フック32と固定フック31を固定できるようにしている。
【0019】
また、固定フック31は側面視略三角形状に構成されて、上側の1つの頂部は前記ピン33に支持され、他の上側の頂部は前記アーム5の先端にピン39によって枢支される。そして、残りの下頂部に係合凹部31aが形成されている。該係合凹部31aは前記可動フック32の下部に形成した係合凹部32aと略同じ構成としており、互いに反対方向の前後外方向に向かって開放され、この係合凹部31aと係合凹部32aは後述するアタッチメントとしてのバケット4のピン4b・4cを係合できるようにしている。
【0020】
該係合凹部31aと係合凹部32aについて説明する。係合凹部31a・32aは側面視略V字状に形成されて、その内面の成す角度をそれぞれA1およびA2とした場合、A1およびA2はともに90度より小さく構成されている。この内面の成す角度を鋭角とすることにより、異なるピン形のバケットをアタッチメント連結装置11により装着できる。さらに、係合凹部31aの内面の成す角度を鋭角に構成するので、係合凹部内面とピン4b・4cは二点により接触し、この二点を結ぶ直線をピン4b・4cの軸心に近づけることができる。これにより、ピン4b・4cを挟持する力が増大するのである。
【0021】
また、図2に示すアタッチメント装着時において、前記係合凹部31a・32aの保持面とピン4b・4cが接触する部分の法線B1・B2・C1・C2はそれぞれその上方に位置するピン33・39の軸心に対して略対称となるように配置されるのである。このように構成することによって、アタッチメントを装着しての作業時に、油圧シリンダ34にかかる圧縮力をピン4b・4cとの接触部分において法線方向に振り分けて、できるだけ小さくなるようにしている。
【0022】
また、図3において、開放端近傍においては平行部31b・31bが形成され(本実施例では嵌合凹部31aのみ)、この平行部31b・31bをピンに引っ掛けるときの状態においてやや上向きに傾斜するように配置される。そして、該一側の平行部31b上の開放側には凸部31cが設けられている。このように構成することによって、この平行部31b・31bと凸部31cによって引っ掛けるときにピンが脱落し難くなり、着脱時の操作がやり易くなるのである。
【0023】
また、図5、図10に示すように、固定フック31と可動フック32の係合凹部31a・32aの両側には、側面視C状に構成したスペーサ40・40を取り付けられるようにしている。即ち、係合凹部31a・32aは略同様に構成されるので、係合凹部31aについて説明すると、係合凹部31aの両外側面には、ネジ穴31d・31d・・・が所定間隔をあけて穿設され、このネジ穴31d・31d・・・の位置に合わせてスペーサ40・40にもネジ孔40a・40a・・・が開口され、該ネジ孔40aに埋め込みネジ42・42・・・を挿入して係合凹部31aの両外側面にネジ止め固定できるようにしている。このようにして、係合凹部31aの幅とアタッチメントの係合する部分のピンの幅との間に隙間が生じている場合には、スペーサ40の厚さを隙間に合わせて係合凹部31a・32aの側面に取り付ける。こうして、作業時にガタつくことがなく、摩耗も生じることがなく、作業性が向上し、騒音も発生しなくなるのである。
【0024】
次に、アタッチメント連結装置11に配設された油圧シリンダ34の取付構成について説明する。図5に示すように、油圧シリンダ34は二股に構成した前記固定フック31と可動フック32の谷部に配置されて、それぞれに枢支され、該油圧シリンダ34にはチェックバルブ41を一体的に設けて、チェックバルブ41に油圧ホース35・35が接続されている。
【0025】
前記油圧シリンダ34は前後方向に配設されており、油圧シリンダ34の本体となるシリンダチューブ34aの両側面にボス穴34b・34bが左右方向に穿設されている。一方、固定フック31の側面にピン孔31e・31eが貫通開口され、該ピン孔31e・31eとボス穴34b・34bの両者にわたり枢支ピン43・43を挿入して、油圧シリンダ34を固定フック31に枢支する構成としている。そして、枢支ピン43はC型の止め輪44によって外側からピン孔31eに挿入して抜け止め固定され、更に、固定フック31の二股部分の内側から枢支ピン43に向かってビス45が螺装されて、枢支ピン43の側面に穿設したネジ穴に挿入してラジアル方向から固定して、回り止めと前記止め輪44により二重の抜け止め構造としている。43aはグリス充填用の孔である。
【0026】
そして、前記油圧シリンダ34の上面(アーム5側の面)のあいた空間を利用してチェックバルブ42が載置固定されている。該チェックバルブ42を固定するシリンダチューブ34aにはロッド室側に連通する油路34cとヘッド側室に連通する油路34dが一体的に穿設されて、油圧配管をなくしてコスト低減化を図り、コンパクトな構成となるようにしている。該チェックバルブ42の左右側面には図示しない作動油のポートが設けられており、該作動油のポートに油圧ホース35が接続されるものである。なお、図9において、チェックバルブ41はパイロットチェックバルブとしており、油圧シリンダ34を縮小するときにチェックバルブ41にパイロット圧を与えて開くようにしている。前記油圧ホース35は切換バルブ50を介して油圧ポンプ51と接続される。
【0027】
そして、可動フック32と反対側の固定フック31の外側端面には保護カバー46が設けられている。該保護カバー46は固定フック31の二股部分の端部において、前記油圧シリンダ34のヘッド側を覆う如くプレートを配置固定して、該保護カバー46に向かって延設される前記油圧ホース35を受け止めるようにして保護する構成としている。つまり、バケット4によるダンプ作業をするときに、配管となる油圧ホース35の折れ曲がった部分が押し出されて二股部分の間からはみ出して損傷することを防止しているのである。
【0028】
該油圧シリンダ31のシリンダロッドの先端は可動フック31に枢支ピン47により枢支している。これにより、油圧シリンダ34を伸縮させ、固定フック31の先端と可動フック32の先端の間隔を調節するものである。なお、油圧シリンダ34には油圧ホース35を介して、旋回体8に配設され油圧ポンプの作動油が供給されるものである。
【0029】
次に、図7、図8を用いてバケット4の装着構造について説明する。まず、アタッチメント連結装置11に装着されるバケット4は、取付基部側に左右方向にピン4b・4cが平行に固設されて、該ピン4b・4cが前記固定フック31および可動フック32の係合凹部31a・32aに係止されるものである。そして、バケット4はアタッチメント連結装置11に係合固定されるものであり、バケットシリンダ24の伸縮によりアタッチメント連結装置11とともに、アーム5に対して回動するものである。
すなわち、アタッチメント連結装置11に装着されるバケットにおいて、ピン4b・4cはバケット4をアタッチメント連結装置11に固定するための部材である。なお、バケット4は前後逆に装着することもできる。また、アタッチメントはバケット4に限定されるものではない。
【0030】
このバケット4をアーム5の先端に取り付けるときには、ブーム6およびアーム5の角度を調節し、アタッチメント連結装置11をバケット4に近づける。そして、図3(a)に示すごとく、固定フック31をバケット4の機体側のピン4bにかける。固定フック31によりバケット4のピン4bを係止した状態で、アタッチメント連結装置11を上方に移動させる。このとき、係合凹部31aには平行部31bと凸部31cを有するため外れ難くなっている。これにより、図3(b)に示すごとく、バケット4が回動し、ピン4cがピン4bを回動中心として、上方に回動される。この状態のまま、油圧シリンダ34を伸長させると、可動フック32が開くように回動され、該可動フック32がピン4cを係止固定するのである。
【0031】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
即ち、請求項1に記載のごとく、アーム(5)先端にアタッチメント連結装置(11)を介してアタッチメント(4)を装着可能とする構成において、前記アタッチメント連結装置(11)を固定フック(31)と、該固定フック(31)に支持される可動フック(32)と、両フックの間に介装する油圧シリンダ(34)により構成し、前記固定フック(31)と可動フック(32)の係合凹部(31a・32a)と、アタッチメント(4)の側の2本の支持ピン(4b・4c)とを係合すべく構成し、各係合凹部(31a・32a)に対して、各支持ピン(4b・4c)が上下で接する部分の保持面を、側面視で略V字状に構成するとともに、該アタッチメント(4)を装着し、各係合凹部(31a・32a)が各支持ピン(4c・4b)に係合した状態で、一方の支持ピン(4c)が係合凹部(32a)の上下で接する部分の保持面において、該上下の保持面に対して2本の法線(B1・B2)を引くと、該2本の法線(B1・B2)が、前記アーム(5)に対してアタッチメント連結装置(11)を支持する2本のピン(33・39)の中の、一方の装着ピン(33)の中心に対して、略対称となるように構成し、他方の支持ピン(4b)が該係合凹部(31a)の上下で接する部分の保持面において、該上下の保持面に対して2本の法線(C1・C2)を引くと、該2本の法線(C1・C2)が、前記アーム(5)に対してアタッチメント連結装置(11)を支持する他方の装着ピン(39)の中心に対して、略対称となるように構成したので、アタッチメントを装着しての作業時に、油圧シリンダ34にかかる圧縮力をピン4b・4cとの接触部分において法線方向に振り分けて、できるだけ小さくなるようにしている。
また、係合凹部を介して可動フックを回動駆動する油圧シリンダに係る荷重をできるだけ小さくなるようにすることができ、シリンダ内の圧力上昇を抑え、耐久性を向上できる。また、油圧シリンダを小型化することもできる。
【0032】
請求項2に記載のごとく、請求項1記載のアタッチメント連結装置において、前記固定フック(31)を正面視でV字状に構成し、該固定フック(31)のV字状の間に油圧シリンダ(34)の本体の両側面を枢支し、前記油圧シリンダ(34)の本体の両側面にボス穴(34b・34b)を形成し、前記固定フック(31)の両側にピン孔(31e・31e)を開口し、該ピン孔(31e・31e)よりボス穴(34b・34b)に枢支ピン(43・43)を挿入し、該枢支ピン(43・43)を止め輪(44)とラジアル方向からのビス(45)により固定し、油圧シリンダ(34)を支持したので、油圧シリンダが固定フック内に配置されて、固定フックによって保護する構成となり、しかも固定フック内に収納されるごとく配置されて、アタッチメント連結装置の小型化を図ることができる。
【0033】
また、前記油圧シリンダの本体の両側面にボス穴を形成し、前記固定フックの両側にピン孔を開口し、該ピン孔よりボス穴に枢支ピンを挿入し、該枢支ピンを止め輪とラジアル方向からのビスにより固定し、油圧シリンダを支持したので、油圧シリンダの両側面で枢支ピンを支持する構成となり、端部で支持する構成に比べてシリンダチューブを短く構成することができ、また、枢支ピンは止め輪とビスにより固定されて、二重の抜け止め構成となり、枢支ピンが外れることがない。
【0034】
請求項3に記載のごとく、請求項1記載のアタッチメント連結装置において、前記油圧シリンダ(34)の本体のアーム(5)側側面に、チェックバルブ(41)を一体的に配設したので、油圧シリンダ本体上方の空間を有効に利用してチェックバルブを配置することができ、油圧シリンダとチェックバルブが一体的に構成されて、コンパクトに配置できるようになった。また、油圧シリンダとチェックバルブの間の配管を省略できて、更にコンパクトな構成とすることができ、組立工数も減少できる。
【0035】
請求項4に記載のごとく、請求項3記載のアタッチメント連結装置において、前記固定フック(31)の二股基部の外側に、前記チェックバルブ(41)に連通する配管の保護カバー(46)を設けたので、アタッチメントを回動させたときに、配管が弛んだり、押し出されたりしても、保護カバーによって受け止められてアタッチメント連結装置より外部にでることがなく、作業時に配管が損傷することを防止できる。
【0036】
請求項5に記載のごとく、請求項1記載のアタッチメント連結装置において、前記可動フック(32)の油圧シリンダ(34)支持部の上部に、ピストンロッド部を保護するリブ(32b・32c)を設けたので、アタッチメント連結装置の外部からの障害物からシリンダロッドを保護することが可能となり、作動不良を防止できる。
【0037】
請求項6に記載のごとく、請求項1記載のアタッチメント連結装置において、前記固定フック(31)と可動フック(32)の係合凹部(31a・32a)の両内側には、側面視C状に構成したスペーサ(40・40)を取り付け可能としたので、スペーサによって隙間をなくすことが可能となり、アタッチメントを装着したときのガタつきがなくなり、騒音も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 旋回作業車の側面図。
【図2】 バケットのアタッチメント連結装置の側面図。
【図3】 同じく側面断面図。
【図4】 同じく平面図。
【図5】 同じく後面図一部断面図。
【図6】 同じく正面図一部断面図。
【図7】 バケットの斜視図。
【図8】 バケットを装着工程を示す図。
【図9】 油圧回路図。
【図10】 スペーサの斜視図。
【符号の説明】
4 バケット(アタッチメント)
5 アーム
6 ブーム
11 アタッチメント連結装置
31 固定フック
32 可動フック
31c 凸部
34 油圧シリンダ

Claims (6)

  1. アーム(5)先端にアタッチメント連結装置(11)を介してアタッチメント(4)を装着可能とする構成において、前記アタッチメント連結装置(11)を固定フック(31)と、該固定フック(31)に支持される可動フック(32)と、両フックの間に介装する油圧シリンダ(34)により構成し、前記固定フック(31)と可動フック(32)の係合凹部(31a・32a)と、アタッチメント(4)の側の2本の支持ピン(4b・4c)とを係合すべく構成し、各係合凹部(31a・32a)に対して、各支持ピン(4b・4c)が上下で接する部分の保持面を、側面視で略V字状に構成するとともに、該アタッチメント(4)を装着し、各係合凹部(31a・32a)が各支持ピン(4c・4b)に係合した状態で、一方の支持ピン(4c)が係合凹部(32a)の上下で接する部分の保持面において、該上下の保持面に対して2本の法線(B1・B2)を引くと、該2本の法線(B1・B2)が、前記アーム(5)に対してアタッチメント連結装置(11)を支持する2本のピン(33・39)の中の、一方の装着ピン(33)の中心に対して、略対称となるように構成し、他方の支持ピン(4b)が該係合凹部(31a)の上下で接する部分の保持面において、該上下の保持面に対して2本の法線(C1・C2)を引くと、該2本の法線(C1・C2)が、前記アーム(5)に対してアタッチメント連結装置(11)を支持する他方の装着ピン(39)の中心に対して、略対称となるように構成したことを特徴とするアタッチメント連結装置。
  2. 請求項1記載のアタッチメント連結装置において、前記固定フック(31)を正面視でV字状に構成し、該固定フック(31)のV字状の間に油圧シリンダ(34)の本体の両側面を枢支し、前記油圧シリンダ(34)の本体の両側面にボス穴(34b・34b)を形成し、前記固定フック(31)の両側にピン孔(31e・31e)を開口し、該ピン孔(31e・31e)よりボス穴(34b・34b)に枢支ピン(43・43)を挿入し、該枢支ピン(43・43)を止め輪(44)とラジアル方向からのビス(45)により固定し、油圧シリンダ(34)を支持したことを特徴とするアタッチメント連結装置。
  3. 請求項1記載のアタッチメント連結装置において、前記油圧シリンダ(34)の本体のアーム(5)側側面に、チェックバルブ(41)を一体的に配設したことを特徴とするアタッチメント連結装置。
  4. 請求項3記載のアタッチメント連結装置において、前記固定フック(31)の二股基部の外側に、前記チェックバルブ(41)に連通する配管の保護カバー(46)を設けたことを特徴とするアタッチメント連結装置。
  5. 請求項1記載のアタッチメント連結装置において、前記可動フック(32)の油圧シリンダ(34)支持部の上部に、ピストンロッド部を保護するリブ(32b・32c)を設けたことを特徴とするアタッチメント連結装置。
  6. 請求項1記載のアタッチメント連結装置において、前記固定フック(31)と可動フック(32)の係合凹部(31a・32a)の両内側には、側面視C状に構成したスペーサ(40・40)を取り付け可能としたことを特徴とするアタッチメント連結装置。
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