JP6134631B2 - フック付バケットリンク装置 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械の作業装置の先端部に配置されるバケットシリンダとバケットの間を連結するバケットリンクに係り、吊荷作業のためのフックが取り付けられたフック付バケットリンク装置に関する。

土砂等の掘削作業に用いる建設機械である油圧ショベルでは、掘削作業のため作業装置の先端部にバケットを備えている。この油圧ショベルにおいて、掘削作業の合間に比較的軽量の吊荷作業も実施できるように、バケットシリンダとバケットの間を連結するバケットリンクにフックを取り付けている場合がある。この様な油圧ショベルのフック付バケットリンク装置の例が、特許文献１に記載されている。

この公報に記載のフック付バケットリンク装置では、バケットリンク内の格納空間にフックを迅速に格納し、またはバケットリンク内の格納空間からフックを迅速に取り出すために、フックの鉤部に出入り可能なラッチ板を設けている。具体的には、吊荷フックの移動方向とほぼ直角な方向にスイング可能なラッチ板を設け、バケットリンクの格納空間に吊荷フックを納めるために吊荷フックを進出させる状態と、吊荷フックをバケットリンクから取り出し作業させるための吊荷フックを後退させる状態とにおいて、上記ラッチ板をばねで付勢している。そして、吊荷フックを進出させた状態では、ばねがラッチ板を付勢してラッチ板が吊荷フックの鉤部に係合し、吊荷フックを後退させるときはこのばねの付勢力に抗した力をラッチ板に加えて取り出すようにしている。これにより、吊荷フックの格納および取り出し作業を迅速に行っている。

特開２００１−２２６０７８号公報

ところで油圧ショベルのような作業機械では、アタッチメントとしてバケット以外にも種々のものが用意されており、作業に応じて使い分けている。また、バケット自体も下端部が鋤形状のものや横幅を比較的大きくして広範囲の掘削に適したもの、横幅は狭いが深掘りが可能なもの、三角形状にして掘削位置を一点に集中させたもの等の種々の形式があり、これらを作業用途に応じて取り替えて使用している。このアタッチメントの交換の際には、バケットリンクが備えるアタッチメント取付け用のピンを取り外して交換する。

ここで、アタッチメントを取り付けるバケットリンクに吊荷フックが取り付けられていると、アタッチメント取付け用のピンを引き抜くと、アタッチメント(バケット)とともにピンで固定されていた吊荷フックの取付け部が開放される。その結果、吊荷フックはバケットリンクに格納するためのフックキャッチだけでバケットリンクに保持されることになる。

フックキャッチは、吊荷フックの未使用時に吊荷フックをバケットリンクに格納保持するためのもの（特許文献１のラッチ板に相当）であるから、使用時の容易かつ迅速な取り出しを考慮してその保持可能な荷重が設定されている。すなわち、初期状態では十分に吊荷フックの全荷重を負担できるが、油圧ショベルを長期に使用すると、フックの鉤部およびフックキャッチが摩耗してフックとフックキャッチの相対距離が変化してフックキャッチの保持力が低下する恐れがある。その結果、ピンの引き抜き時に衝撃荷重が負荷されたりすると、アタッチメントとしてのバケットとともに吊荷フックまで外れる事態を生じる恐れがある。

上記特許文献１に記載のものでは、確かに吊荷フックの格納および取り出しが迅速になる。そして、吊荷フックの鉤部をラッチ板で保持しているので、鉤部の摩耗等が生じない限り吊荷フックがバケットとともに外れる恐れはないが、長期の使用及び使用環境によっては、鉤部の摩耗が進行し鉤部とラッチ板の引掛り部分の面積が減少し、保持力が低下する場合もある。

本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、作業機械のアタッチメントとして使用するバケットとともに吊荷フックを備えた場合に、バケット交換時に吊荷フックがバケットと同時に外れることを防止することにある。

上記目的を達成する本発明の特徴は、下部走行体と、前記下部走行体に回動可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体の前部に一端部が取り付けられ、ブーム及びアームの少なくともいずれかとアタッチメントを有する作業装置と、前記アタッチメントを俯仰動させるバケットシリンダとを有する作業機械に備えられ、前記バケットシリンダと前記アタッチメント間に配設されたバケットリンク装置と、前記バケットリンク装置に格納および取り出し可能に設けられた吊荷フックとを有するフック付バケットリンク装置において、前記バケットシリンダと前記アタッチメントを接続するバケットリンク内であって、前記アタッチメントの取付けピンが保持される位置の近傍に、離間して２種のストッパガイドを設け、前記バケットリンクの前記バケットシリンダとの接続側を上方向とし、前記アタッチメントとの接続側を下方向としたときに、前記２種のストッパガイドの一方は前記アタッチメントの取付けピンの中心よりも上側であって前記吊荷フックのボス部の外径よりも外側の位置であり、この一方のストッパガイドと前記バケットリンクの底板の下限位置との間の距離を前記吊荷フックのボス部の外径よりも大にしたことにある。

また上記特徴において、前記ストッパガイドの他方は、前記アタッチメントの取付けピンの中心よりも下側であって前記吊荷フックのボス部の外径よりも外側の位置に位置させるのがよく、前記２種のストッパガイドの内径側の位置を、前記吊荷フックのボス部の外径とほぼ同じ位置として、このストッパガイドを前記吊荷フックの心出しに使用可能としてもよい。

本発明によれば、バケットシリンダとバケットを連接するバケットリンクに、バケットリンクから吊荷フックが飛び出すのを防止する吊荷フックの移動制限手段を設けたので、バケット交換時にバケット取り付けピンをバケットリンクから引き抜いても、バケットのみが取り外され、吊荷フックがバケットリンクに保持されるので、吊荷フックがバケットと同時に外れることを防止できる。

本発明に係る作業機械としての油圧ショベルの一実施例の側面図である。 図１のＡ部の詳細図であり、アーム軸方向視図である。 図２のＢ−Ｂ］視図である。 ガイドの取り付け位置を説明する図である。 図２に示したフックキャッチの詳細斜視図である。 フック装置の取り付けを説明する図であり、図３と同様の視図である。

以下、本発明に係る作業機械の一実施例を、油圧ショベルを例にとり、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る油圧ショベル１の一実施例の側面図である。油圧ショベル１は、自立走行可能な下部走行体１と、この下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３の前部に一端側が取り付けられた作業装置４とを備えている。上部旋回体３は、旋回フレーム５と、この旋回フレームの左前部側に設けられ、作業員が搭乗可能なキャブ６と、キャブ６の後方に配置され作業装置４とのバランスを取るためのカウンタウエイト８とを備えている。

作業装置４は、一端側が上部旋回体３の前端側に取り付けられたブーム４ａと、ブームの他端側に一端が取り付けられたアーム４ｂと、アーム４ｂの先端側に取付けられたアタッチメントとしてのバケット４ｃとを備えている。ブーム４ａはブームシリンダ７ａにより俯仰動可能に駆動され、アーム４ｂはアームシリンダ７ｃにより回動可能に駆動される。また、バケット４ｃは、バケットシリンダ７ｃにより掘削作業動作を駆動される。

バケット４ｃの背面側には、ブラケット４２が取り付けられており、このブラケット４２とアームシリンダ７ｃの先端部間を第２のバケットリンク１２が連結している。第２のバケットリンク１２とアームシリンダ７ｃの連結部は、第１のバケットリンク１１により、アーム４ｂの先端側と連結されている。第２のバケットリンク１２は、フック付バケットリンク装置１５を構成する。

図２及び図３により、フック付バケットリンク装置１５の詳細を説明する。図２は、図１のＡ部詳細であり、本発明に係るフック付バケットリンク装置１５の正面図である。図３は、図３は第２のバケットリンク１２の側面図であり、右側の側板部１２ｇを取り去って示した図である。なおこの図３では、フック用ボス部３５については、図２のＢ−Ｂ線の断面図で示している。

第２のバケットリンク１２は、図２の上部でバケットシリンダ７ｃと連結する。そのため、第２のバケットリンク１２の上端側には、間にバケットシリンダ７ｃの端部を挟持可能なように左右に分岐した上部連結部１２ｄ、１２ｅが形成されている。上部連結部１２ｄ、１２ｅおよびバケットシリンダ７ｃの端部には、連結用の貫通孔が形成されており、この貫通孔に上部ピン２１が嵌合する。上部連結部１２ｄ、１２ｅのそれぞれの外側には第１のバケットリンク１１が配設されており、これらも上部ピン２１に嵌合する。なお、図３に示すように、上部ピン２１の外周部にはブッシュ４７が嵌挿されている。

第２のバケットリンク１２の下部にも左右に分岐した下部連結部１２ａ、１２ｂが形成されており、各下部連結部１２ａ、１２ｂには下部ピン４１が嵌合する貫通孔が形成されている。左右の下部連結部１２ａ、１２ｂは、吊荷フック３０を構成するフック用ボス部３５を挟持する。下部連結部１２ａ、１２ｂの外側には、それぞれスペーサ６１、６２を介してブラケット４２が配置されており、下部ピン４１はフック用ボス部３５及び左右の下部連結部１２ａ、１２ｂ、スペーサ６１、６２、左右のブラケット４２を貫通して嵌合している。下部ピン４１の外周にはブッシュ４４が嵌挿されている（図３参照）。ブラケット４２は、バケット４ｃの背面側に溶接等により固定されている。

第２のバケットリンク１２の上部連結部１２ｄ、１２ｅと下部連結部１２ａ、１２ｂとの間は、吊荷フック３０を格納できるよう、左右方向端部で合って上下方向に延びる側板部１２ｆ、１２ｇと側板部１２ｆ、１２ｇ間の底面を塞ぐ底板部１２ｃ、１２ｋとで、断面コの字型に形成されている。そして、左右の側板部１２ｆ、１２ｇ間を、補強板部１２ｈにより仕切っている。補強板部１２ｈにより仕切られた上部は、底板部１２ｋの左右方向ほぼ中央部に開口部１２ｊが形成されている。

補強板部１２ｈにより仕切られた第２のバケットリンク１２の下部空間には、吊荷フック３０を保持するために、フックキャッチ装置２５の取付け板２２が第２のバケットリンク１２の底板部１２ｃに、固定手段(ボルト)２３により固定されている。フックキャッチ装置２５は、吊荷フック３０の鉤部３１に保持部２３で係合する。

吊荷フック３０は、ワイヤ等が係止する鉤部３１と、鉤部を回動可能にするスイベルジョイント部３２と、吊荷フック３０を第２のバケットリンク１２に格納、取り出し可能にするために吊荷フック３０全体を回動させるためのフック用ボス部３５とを有している。吊荷フック３０の鉤部３１の根元部に、ストッパ板３３の一端部がピン３３ａで回動可能に取り付けられている。ストッパ板３３の他端は、図示しない付勢手段により鉤部３１の内面に当接する。ストッパ板３３は、吊りワイヤ等が鉤部３１から脱落するのを防止する。

スイベルジョイント部３２から下方に軸部３４が延びており、フック用ボス部３５の側面から上方にほぼ平行に延びたブラケット部３５ａ、３５ｂで挟持されている。軸部３４を挟持するため、ブラケット部３５ａ、３５ｂには貫通孔が形成されており、この孔及び軸部３４に形成した孔にピン３８が嵌合する。ピン３８は、軸端に設けた孔に嵌合する抜け止めピン３８ａで脱落が防止されている（図４参照）。

フック用ボス部３５の外周側には、本発明の特徴的構成である、一端が第２のバケットリンク１２の下部連結部１２ａ、１２ｂの内面側に埋め込まれたストッパガイド５１ａ〜５２ｂが設けられている。ストッパガイド５１ａ〜５２ｂは、下部ピン４１の軸方向に延びており、フック用ボス部３５の外周面に当接可能である。

次に図４を用いて、ストッパガイド５１ａ〜５２ｂの詳細を説明する。図４は、図３のフック用ボス部３５の拡大図である。上方に位置するストッパガイド５１ａは、下部ピン４８の中心Ｏとこの中心Ｏから水平方向に延びる線Ｃよりも上方に位置している。すなわち、フック付バケットリンク装置１５を所定の位置に位置決めしたときに、フック用ボス部３５の横方向の長さが最大となる位置（ＯＣ線位置）よりも上方に位置している。そして、このストッパガイド５１ａは、後述する組立て時の制限から、第２のバケットリンク１２の底板部１２ｃの下端角部１２ｍとの距離(隙間)Ｗが、フック用ボス部３５の外径ｄよりも大となる位置に、取り付けられている。

一方、下側に位置するストッパガイド５２ａは、上記ＯＣ線位置よりも下方に位置している。そしてこの下側のストッパガイド５２ａは、フック用ボス部３５の中心を結ぶ垂直線よりも底板部１２ｃ側(図４の右側)に位置させるのが望ましい。この理由は、後述するフック用ボス部３５を、第２のバケットリンク１２の位置に位置決めする際に、図４において下側に抜け落ちるのを防止するためである。なお、この図４では左側のストッパガイド５１ａ、５２ａについて説明したが、右側のストッパガイド５１ｂ、５２ｂについても、同様の位置に設定する。なお必らずしも、左側のストッパガイド５１ａ、５２ａと右側のストッパガイド５１ｂ、５２ｂの角度位置を同じにする必要はなく、ストッパガイド５１ａ〜５２ｂのそれぞれが上記の関係を満足すればよい。

図５に、フックキャッチ装置２５の詳細を示す。図５は、フックキャッチ装置２５の一部断面図である。第２のバケットリンク１２の底板１２ｃにボルト２４で、フックキャッチ装置２５の取付け板２２が固定されている。取付け板にはガイド板２３およびガイド板２３ｈが立設されており、吊荷フック３０の鉤部３１がフック付バケットリンク装置１５に格納される際のガイドとなっている。ガイド板２３には支持ピン２３ａが固定されて立設されており、この支持ピン２３ａに外周の一部が弧状に形成された板状のラッチ部材２３ｆが回動可能に係止している。ラッチ部材２３ｆの下側は曲げられて突起しており、ラッチ部材２３ｆが鉤部３１にラッチされている状態を解除する解除レバーとして利用される。

ラッチ部材２３ｆには、このラッチ部材２３ｆに付勢するばね２３ｂを当接させるラッチピン２３ｅが立設されている。ガイド板２３ｇにねじ止めしたねじ２３及びそのねじ２３に取り付けたスペーサ２３ｄには、ばね２３ｂの他端側が当接している。すなわち、ばね２３ｂは、一端側がラッチピン２３ｅに当設し、中間部をコイル状に巻いて支持ピン２３ａの外周部に巻装し、他端側をスペーサ２３ｄに当接している。これにより、通常状態ではラッチ部材２３ｆを鉤部３１の内部側に付勢している。なお、図５中の矢印は、ラッチ部材２３ｆの回動方向を示している。

図６に、バケット交換時等において吊荷フック３０をフック付バケットリンク装置１５で保持する場合を示す。この図６は、図３と同様の視図であり、バケット４ｃを取り去った状態を示している。下部ピン４１を抜き去ったため、吊荷フック３０をフックキャッチ装置２５で保持していないと、吊荷フック３０は規制するものが無いので、自由に動く状態になる。または、バケット４ｃを組立てる前の状態で新たに吊荷フック３０をフック付バケットリンク装置１５に持ち込む場合も、吊荷フック３０はフリーな状態である。図６はこの様な状態を示している。

第２のバケットリンク１２の下部に形成した下部連結部１２ａの内側には、図４に示した位置関係となるように、２つのストッパガイド５１ａ、５２ａが立設されている。ストッパガイド５１ａ、５２ａの長さは、吊荷フック３０をこのフック付バケットリンク装置１５に取り付けた場合に、フック用ボス部３５のブラケット部３５ａ、３５ｂの幅方向端面となる位置付近まで延びている(図２参照)。

第２のバケットリンク１２の前面側(底板部１２ｃの反対側)が空いているので、吊荷フック３０を斜めにしながら、フック用ボス部３５を下にして前面側から第２のバケットリンク１２の下部連結部側へ移動させる。ここで、フック用ボス部３５の最大径となる部分が、上部ストッパガイド５１ａと第２のバケットリンク１２に底板部１２ｃの角部１２ｍとの間をすり抜けることができるように、上部ストッパ５１ａの位置が設定されている。すなわち、吊荷フック３０は、上部ストッパガイド５１ａおよび角部１２ｍをガイドとして、下方に導かれる。図示しないが、反対側に設けた上部ストッパ５１ｂの位置も、同様に設定されている。

上部ストッパガイド５１ａと角部１２ｍの間を通り抜けた吊荷フック３０のフック用ボス部３５を、自重を利用して落下させると、フック用ボス部３５の外周面であって下側の部分が下部ストッパガイド５２ａに当接する。これにより、吊荷フック３０がフック付バケットリンク装置１５から抜け出るのが防止される。下部ストッパガイド５２ａがほぼフック用ボス部３５の外径と同じ半径位置に設置されているので、フック用ボス部３５はこの下部ストッパガイド５２ａにより、上下方向及び横方向の位置決めがなされる。なお、図６において、４４ａ、４４ｂはそれぞれ第２のバケットリンク１２の下部連結部１２ａおよびフック用ボス部３５に形成した貫通孔に嵌合するブッシュである。

以上説明したように、本実施例によれば、バケット交換等で下部ピンを抜いて、吊荷フックと第２のバケットリンクとの連結が解除された場合であっても、バケットリンクの内側に設けた２種のストッパガイドで吊荷フックを保持することが可能になり、吊荷フックを保持するフックキャッチ装置の保持力が低下していても、確実に吊荷フックをフック付バケットリンク装置に保持できる。また、吊荷フックを新たに組み込む際には、２種のストッパガイド及び第２のバケットリンクの底板部がガイドとなって吊荷フックをフック付バケットリンク装置の所定位置に導き、かつ位置決めすることが可能になる。本実施例のストッパガイドは上記のように作用するので、ストッパガイドは吊荷フックの自重を負担できる強度を有する。

１…作業機械(油圧ショベル)、２…下部走行体、３…上部旋回体、４…作業装置、４ａ…ブーム、４ｂ…アーム、４ｃ…バケット、５…旋回フレーム、６…キャブ、７ａ…ブームシリンダ、７ｂ…アームシリンダ、７ｃ…バケットシリンダ、８…カウンタウエイト、１１…(第１の)バケットリンク、１２…(第２の)バケットリンク、１２ａ、１２ｂ…下部連結部、１２ｃ…底板部、１２ｄ、１２ｅ…上部連結部、１２ｆ、１２ｇ…側板部、１２ｈ…補強板部、１２ｊ…開口部、１２ｋ…底板部、１２ｍ…下端位置、１５…バケットリンク装置、２１…上部ピン、２２…取付け板、２３…保持部、２３ａ…支持ピン、２３ｂ…ばね、２３ｃ…スペーサ、２３ｄ…ねじ、２３ｅ…ラッチピン、２３ｆ…ラッチ部材、２３ｇ…ガイド板、２３ｈ…ガイド板、２４…固定手段(ボルト)、２５…フックキャッチ装置、３０…吊荷フック、３１…鉤部、３２…スイベルジョイント部、３３…ストッパ板、３３ａ…ピン、３４…軸部、３５…フック用ボス部、３５ａ、３５ｂ…ブラケット部、３８…ピン、３８ａ…抜け止めピン、４１…下部ピン、４２…ブラケット、４４、４４ａ、４４ｂ、４７…ブッシュ、５１ａ、５１ｂ…(上部)ストッパガイド、５２ａ、５２ｂ…(下部)ストッパガイド、６１、６２…スペーサ。

Claims (3)

1. 下部走行体と、前記下部走行体に回動可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体の前部に一端部が取り付けられ、ブーム及びアームの少なくともいずれかとアタッチメントを有する作業装置と、前記アタッチメントを俯仰動させるバケットシリンダとを有する作業機械に備えられ、前記バケットシリンダと前記アタッチメント間に配設されたバケットリンク装置と、前記バケットリンク装置に格納および取り出し可能に設けられた吊荷フックとを有するフック付バケットリンク装置において、
   前記バケットシリンダと前記アタッチメントを接続するバケットリンク内であって、前記アタッチメントの取付けピンが保持される位置の近傍に、離間して２種のストッパガイドを設け、
   前記バケットリンクの前記バケットシリンダとの接続側を上方向とし、前記アタッチメントとの接続側を下方向としたときに、前記２種のストッパガイドの一方は前記アタッチメントの取付けピンの中心よりも上側であって前記吊荷フックのボス部の外径よりも外側の位置であり、この一方のストッパガイドと前記バケットリンクの底板の下限位置との間の距離を前記吊荷フックのボス部の外径よりも大にしたことを特徴とするフック付バケットリンク装置。
2. 前記ストッパガイドの他方は、前記アタッチメントの取付けピンの中心よりも下側であって前記吊荷フックのボス部の外径よりも外側の位置に位置させたことを特徴とする請求項１に記載のフック付バケットリンク装置。
3. 前記２種のストッパガイドの内径側の位置を、前記吊荷フックのボス部の外径とほぼ同じ位置として、このストッパガイドを前記吊荷フックの心出しに使用可能としたことを特徴とする請求項２に記載のフック付バケットリンク装置。

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