JP6447581B2 - 連結ピン引抜用治具、およびクレーン - Google Patents

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Description

本発明は、連結ピン引抜用治具に関する。
例えば特許文献1などに、連結体どうしを連結する連結ピンを、ピン孔から取り外すための治具が記載されている。同文献(図8および図9参照)に記載の技術では、シリンダと連結ピンとが同軸に配置され、シリンダが伸長することで、連結ピンがピン孔から押し出される。
特開2009−13730号公報
同文献に記載の技術では、連結ピンがピン孔から押し出されたとき、治具の構成要素が、ピン孔の内部に配置される。このとき、例えば連結体が動くなどにより、ピン孔の内部に配置された治具の構成要素と、ピン孔と、が当たるおそれがある。その結果、治具が傷つくおそれがある。
また、この治具は、ピン孔から連結ピンを取り外すためのものであるため、連結ピンの軸方向(連結ピン軸方向)における治具の長さが問題になる場合が想定される。そのため、連結ピン軸方向における治具の長さを抑制することが望まれる。
そこで本発明は、連結ピンがピン孔から取り外されたときに治具の構成要素がピン孔に当たることを抑制でき、連結ピン軸方向における治具の長さを抑制できる、連結ピン引抜用治具を提供することを目的とする。
本発明の連結ピン引抜用治具は、作業機械に設けられる。前記作業機械は、第1連結体と、第2連結体と、連結ピンと、を備える。前記連結ピンは、前記第1連結体および前記第2連結体それぞれに形成されたピン孔に挿入され、前記第1連結体および前記第2連結体を連結する。連結ピン引抜用治具は、シリンダと、接続部材と、を備える。前記シリンダは、前記連結ピンよりも連結ピン径方向外側に配置され、伸縮可能である。前記接続部材は、前記連結ピンおよび前記シリンダに接続される。前記シリンダは、伸長することにより、前記接続部材を介して、前記ピン孔に対して前記連結ピンを引き抜く。
上記構成により、連結ピンがピン孔から取り外されたときに治具の構成要素がピン孔に当たることを抑制でき、連結ピン軸方向における治具の長さを抑制できる。
作業機械1を上から見た図であり、張出状態のフレーム60、および、縮小状態のシリンダ70などを示す図である。 図1に示す作業機械1を横から見た図である。 図1に示す連結ピン脱着用治具40などを上から見た図である。 図3のF4矢視図である。 図3のF5矢視図である。 図5に示すシリンダ70が4本設けられた場合の、連結ピン軸方向Aから見た連結ピン脱着用治具40の概略図である。 図3に示すシリンダ70が伸長状態のときの連結ピン脱着用治具40などを上から見た図である。 図3に示すフレーム60が格納状態のときの連結ピン脱着用治具40などを上から見た図である。
図1〜図8を参照して、図1に示す連結ピン脱着用治具40(連結ピン引抜用治具)を有する作業機械1について説明する。
作業機械1は、作業を行う機械であり、例えば建設作業を行う建設機械であり、建設作業以外の作業を行う機械でもよい。作業機械1は、例えばクレーンであり、例えば移動式クレーンである。作業機械1は、下部走行体5(図2参照)と、上部旋回体10(本体部)と、ブーム20(第2連結体)と、連結ピン30と、連結ピン脱着用治具40と、を備える。
下部走行体5は、図2に示すように、作業機械1を走行させる部分であり、例えばクローラを備え、ホイールを備えてもよい。
上部旋回体10(本体部)は、下部走行体5に対して旋回可能に、下部走行体5に取り付けられる。上部旋回体10は、旋回フレーム11(第1連結体)と、カウンタウエイト13と、キャブ15と、ガード17と、を備える。
旋回フレーム11(第1連結体)は、カウンタウエイト13およびキャブ15などが取り付けられる構造物であり、長手方向を有する。図1に示すように、旋回フレーム11の中心軸であって、旋回フレーム11の長手方向(作業機械1の本体部の長手方向)に延びる中心軸を、旋回フレーム中心軸11aとする。旋回フレーム11は、ブーム取付部11bを備える。
(方向)
旋回フレーム中心軸11aの方向を、前後方向Xとする。前後方向Xにおいて、カウンタウエイト13からキャブ15に向かう側(または向き)を前側X1とし、その逆側を後側X2とする。前後方向Xに直交する水平方向を横方向Yとする。横方向Yにおいて、旋回フレーム中心軸11aに向かう側を横方向内側Y1とし、旋回フレーム中心軸11aから遠ざかる側を横方向外側Y2とする。図2に示すように、上下方向Z(鉛直方向)において、下部走行体5から旋回フレーム11に向かう側を上側Z1とし、その逆側を下側Z2とする。
ブーム取付部11bは、ブーム20が取り付けられる部分である。ブーム取付部11bは、旋回フレーム11の底板から上側Z1に突出する。ブーム取付部11bの上面(上側Z1の面)は、前側X1ほど下側Z2に配置されるように、前後方向Xに対して傾斜する部分を有する。図1に示すように、ブーム取付部11bは、横方向Yに間隔をあけて2か所に設けられる。ブーム取付部11bは、例えば箱型構造(内部が空洞の構造)であり、板状構造でもよい。2か所のブーム取付部11bそれぞれには、ピン孔H11が形成される。ピン孔H11の中心軸の方向は、横方向Yである(ピン孔H20も同様)。ピン孔H11は、ブーム取付部11bの上側Z1端部かつ後側X2端部に配置される。「端部」は、端およびその周辺を意味する(以下同様)。
カウンタウエイト13は、旋回フレーム11の後側X2部分に固定されるおもりである。キャブ15は、作業機械1の操作者が作業機械1を操作するための運転室である。ガード17は、旋回フレーム11に搭載された機器を覆うものであり、例えばエンジンを覆うエンジンガードなどである。ガード17の横方向外側Y2の端を「車幅最外側部分17s」とする。
ブーム20(第2連結体)は、ロープ(図示なし)を介して吊荷を吊り上げる部材であり、上部旋回体10に対して起伏可能である。ブーム20は、旋回フレーム11に連結ピン30を介して起伏自在に取り付けられる。伏せられた状態のブーム20は、前後方向Xに延びる。ブーム20は、例えば、箱型構造であり、伸縮可能な伸縮ブームである。ブーム20には、ピン孔H20が形成される。ピン孔H20は、ピン孔H11と同軸である。ピン孔H20は、ブーム20の後側X2端部(基端部)に配置される。ピン孔H20とピン孔H11とで、ピン孔Hが構成される。
連結ピン30は、連結ピン脱着用治具40による脱着の対象となるピンである。連結ピン30は、ピン孔Hに差し込まれる(取り付けられる、挿入される)。連結ピン30は、旋回フレーム11とブーム20とを連結し、旋回フレーム11に対してブーム20を起伏自在に連結する、ブームフットピンである。図3に示すように、連結ピン30は、略円柱状の連結ピン本体部31と、連結ピン側ブラケット33と、を備える。連結ピン30の(連結ピン本体部31の)中心軸(およびその延長線)を、連結ピン中心軸30aとする。以下では、特に断らない限り、ピン孔Hと連結ピン30とが同軸に配置された状態(例えばピン孔Hに連結ピン30が差し込まれた状態など)について説明する。
(方向)
連結ピン中心軸30aの方向を連結ピン軸方向Aとする。連結ピン軸方向Aは、横方向Yである。連結ピン軸方向Aにおける一方側を連結ピン差込側A1とし、その逆側(他方側)を連結ピン引抜側A2とする。連結ピン30の径方向を連結ピン径方向Rとする。連結ピン径方向Rは、連結ピン中心軸30aに直交する平面上の仮想円であって、連結ピン中心軸30aを中心とする仮想円の、直径方向である。連結ピン径方向Rにおいて、連結ピン中心軸30aに近づく側を連結ピン径方向内側R1とし、連結ピン中心軸30aから遠ざかる側を連結ピン径方向外側R2とする。
連結ピン側ブラケット33は、接続部材80(下記)と連結ピン30とを接続するための部材である。連結ピン側ブラケット33は、連結ピン本体部31に固定され、連結ピン本体部31の連結ピン引抜側A2端部から連結ピン引抜側A2に突出する。
連結ピン脱着用治具40は、図1に示すように、ピン孔Hに対して連結ピン30を脱着する(引き抜く、差し込む)ための治具である。連結ピン脱着用治具40は、固定部41と、固定側格納部45と、脱着装置50と、を備える。
固定部41は、ピン孔Hに対して固定され、脱着装置50を支持および固定するための部材(ブラケット)である。固定部41は、ピン孔Hを塞ぐことなく、ピン孔Hの近傍に配置される。固定部41は、ブーム取付部11bの連結ピン引抜側A2の面に固定され、ブーム取付部11bから連結ピン引抜側A2に突出する。図4に示すように、固定部41は、例えば脱着装置50を上下方向Zから挟む2枚の板状部分を備える。図8に示すように、固定部41は、凹部41aを備える(凹部41aについては、接続ピン脱着用開口部63の説明を参照)。図3および図7では、固定部41を省略し、固定部41の輪郭を二点鎖線で示した。
固定側格納部45は、図1に示すように、ピン孔Hに対して固定され、フレーム60を格納状態(図8参照)で固定するための部材(ブラケット)である。固定側格納部45は、ピン孔Hよりも連結ピン径方向外側R2に配置され、例えばピン孔Hよりも前側X1に配置される。図2に示すように、固定側格納部45は、ブーム取付部11bに固定され、ブーム取付部11bの上面から上側Z1に突出する。固定側格納部45は、回転規制部45aを備える。回転規制部45aは、固定部41に対する脱着装置50の回転を規制する部分である(図8参照)。
脱着装置50(引抜装置)は、図1に示すように、連結ピン30の脱着を行う装置である。脱着装置50は、フレーム60と、シリンダ70と、接続部材80と、を備える。
フレーム60は、シリンダ70および接続部材80を支持する。図8に示すように、フレーム60は、支持ピンP1を回転軸として、固定部41に回転自在に取り付けられる。固定部41に対するフレーム60の回転軸の方向は、連結ピン軸方向Aに直交する方向であり、例えば上下方向Zである。固定部41に対してフレーム60が回転することで、フレーム60は(脱着装置50は)、張出状態(図3および図7参照)と、格納状態(図8参照)と、に切り換わる(詳細は下記)。以下では、特に断らない限り、フレーム60が張出状態の場合について説明する。図3に示すように、フレーム60は、フレーム本体部61と、筒状部62と、接続ピン脱着用開口部63(図7参照)と、把手64と、シリンダチューブ固定部65と、シリンダチューブ支持部66と、可動側格納部67と、を備える。
フレーム本体部61は、例えば略箱型構造などであり、例えば複数の板状部材を備える。図4に示すように、フレーム本体部61は、フレーム本体部61の上面を構成する上板61aと、フレーム本体部61の下面(下側Z2の面)を構成する下板61bと、縦板61cと、を備える。縦板61cは、上板61aと下板61bとに接続され、上下方向Zに延びる。図3に示すように、縦板61cは、前後方向Xに間隔をあけて2枚設けられる。縦板61cの大部分は、連結ピン軸方向Aに延びる。縦板61cの連結ピン差込側A1部分は、連結ピン差込側A1ほど連結ピン径方向外側R2(例えば前側X1または後側X2)に配置されるように、連結ピン軸方向Aに対して傾斜する。図3および図7では、連結ピン中心軸30aよりも前側X1の部分の上板61aを省略した。また、把手64も同様に省略した。
筒状部62は、図3に示すように、連結ピン30の脱着時にガイド部85(下記)をガイドする部分である。筒状部62は、フレーム本体部61の内部に配置(形成)される。筒状部62は、上板61aと、下板61bと、2枚の縦板61cと、により構成される。筒状部62は、連結ピン軸方向Aに延びる。図5に示すように、筒状部62は、筒状であり、例えば角筒状であり、連結ピン軸方向Aから見たときに例えば四角形である。筒状部62は、円筒状などでもよい。
接続ピン脱着用開口部63は、図3に示すように、接続ピンP5を脱着するための開いた部分である。接続ピン脱着用開口部63は、フレーム本体部61に形成され、上板61aおよび下板61bに形成される。シリンダ70が縮小状態(下記)のとき、接続ピン脱着用開口部63に接続ピンP5を通すことができるように、接続ピン脱着用開口部63が形成される。接続ピン脱着用開口部63は、孔であり、上下方向Zに貫通する孔である。接続ピン脱着用開口部63は、孔でなくてもよく、凹んだ形状の部分でもよく、例えば、フレーム本体部61の連結ピン差込側A1端部から連結ピン引抜側A2へ凹んだ部分でもよい。接続ピン脱着用開口部63に接続ピンP5を通すことができるように、図8に示すように、固定部41の凹部41aが形成される。凹部41aは、固定部41の連結ピン引抜側A2端部から連結ピン差込側A1に凹んだ部分である。
把手64は、固定部41に対して脱着装置50を回転させる作業時などに、作業者に持たれる部分である。図4に示すように、把手64は、フレーム本体部61から突出し、例えばフレーム本体部61から上側Z1に突出する。図5に示すように、把手64は、例えば2か所に設けられ、フレーム本体部61の前側X1部分および後側X2部分に設けられる。
シリンダチューブ固定部65は、図3に示すように、フレーム本体部61に固定され、シリンダチューブ71(下記)の例えば連結ピン引抜側A2端部が固定される。シリンダチューブ固定部65には、シリンダチューブ71から連結ピン軸方向Aの力が伝わる。
シリンダチューブ支持部66は、フレーム本体部61に固定され、シリンダチューブ71の例えば連結ピン差込側A1部分をフレーム本体部61に対して支持する。
可動側格納部67は、図8に示すように、フレーム60が格納状態のときに、固定側格納部45に接続され、固定側格納部45に固定される部分である(詳細は下記)。以下、フレーム60が張出状態の場合について説明する。図3に示すように、可動側格納部67は、フレーム本体部61に固定され、例えば、上板61aと下板61bと縦板61cとに固定される。可動側格納部67は、フレーム本体部61よりも前側X1に突出し、シリンダ70よりも前側X1に突出する。
シリンダ70は、連結ピン30の脱着の駆動手段である。シリンダ70は、フレーム60に取り付けられる。シリンダ70の中心軸であってシリンダ70の長手方向に延びる中心軸を、シリンダ中心軸70aとする。シリンダ70は、シリンダ中心軸70aの方向に伸縮可能である。シリンダ70は複数設けられ、例えば2本設けられる。複数のシリンダ70それぞれは、シリンダチューブ71(固定側シリンダ部材)と、シリンダロッド73(可動側シリンダ部材)と、を備える。シリンダチューブ71は、フレーム本体部61に対して固定され、シリンダチューブ固定部65およびシリンダチューブ支持部66に固定される。シリンダロッド73は、シリンダチューブ71に対して、シリンダ中心軸70aの方向に移動可動である。シリンダ70は、少なくとも下記の[配置a]のように配置され、好ましくは[配置b]〜[配置f]のように配置される。
[配置a]シリンダ70は、連結ピン30よりも連結ピン径方向外側R2に配置される。シリンダ70は、少なくとも下記の[配置a−1]および[配置a−2]を満たす。
[配置a−1]シリンダ中心軸70aは、連結ピン中心軸30aよりも連結ピン径方向外側R2に配置される。
[配置a−2]シリンダ70(の少なくとも一部)は、脱着時の連結ピン30の軌跡よりも、連結ピン径方向外側R2に配置される。
[配置b]シリンダ70は、脱着時の連結ピン30の軌跡よりも、連結ピン径方向外側R2のみに配置される。例えば、シリンダ70は下記の[配置b−1]を満たす。
[配置b−1]シリンダ70は、筒状部62よりも連結ピン径方向外側R2のみに配置される。
[配置c]シリンダ70の伸縮方向は、連結ピン軸方向Aである(連結ピン中心軸30aと平行である)。
以下では、図5および図6に示すように、連結ピン軸方向Aから見たときのシリンダ70の配置について説明する。図5に示すように、シリンダ70が2本設けられる場合、2本のシリンダ70の先端部(連結ピン引抜側A2端部)における、シリンダ中心軸70aどうしを結ぶ線分を線分Lとする。図6に示すように、シリンダ70が3本以上設けられる場合、各シリンダ70の先端部における、シリンダ中心軸70aどうしを結ぶ線分に囲まれた多角形を多角形Pとする。なお、上記[配置c]を満たす場合は、図5に示す線分Lは、シリンダ中心軸70aどうしを結ぶ線分であると言え、図6に示す多角形Pは、シリンダ中心軸70aどうしを結ぶ線分に囲まれた多角形であると言える。
[配置d]複数のシリンダ70は、連結ピン径方向外側R2から連結ピン30を挟むように配置される。さらに詳しくは、シリンダ70が2本設けられる場合は下記[配置d−1]を満たし、シリンダ70が3本以上設けられる場合は下記[配置d−2]を満たす。
[配置d−1]図5に示すように、連結ピン30の少なくとも一部は、線分L上に配置される。
[配置d−2]図6に示すように、連結ピン30の少なくとも一部は、多角形P内に配置される。
[配置e]複数のシリンダ70は、シリンダ70が2本設けられる場合は下記[配置e−1]を満たしてもよく、シリンダ70が3本以上設けられる場合は下記[配置e−2]を満たしてもよい。
[配置e−1]図5に示すように、連結ピン30の少なくとも一部は、線分Lの中点に配置される。
[配置e−2]図6に示すように、連結ピン30の少なくとも一部は、多角形Pの図心に配置される。
[配置f]複数のシリンダ70は、連結ピン軸方向Aから見たとき、連結ピン中心軸30aに対して回転対称に配置される。さらに詳しくは、シリンダ70が2本設けられる場合は下記[配置f−1]を満たし、シリンダ70が3本以上設けられる場合は下記[配置f−2]を満たす。
[配置f−1]図5に示すように、シリンダ70の先端部におけるシリンダ中心軸70a(線分Lの両端)は、連結ピン中心軸30aに対して点対称に配置される。
[配置f−2]図6に示すように、シリンダ70の先端部におけるシリンダ中心軸70a(多角形Pの角)は、連結ピン中心軸30aに対して回転対称に配置される。
以下では、図3および図7に示すように、2本のシリンダ70が前後方向Xに互いに間隔をあけて配置され、2本のシリンダ70それぞれの伸縮方向が連結ピン軸方向Aである場合について説明する。
接続部材80は、図7に示すように、連結ピン30およびシリンダ70に接続される。接続部材80は、シリンダロッド73に接続される。接続部材80は、第1ロッド81と、第2ロッド82と、ガイド部85と、接続部材側ブラケット87と、を備える。
第1ロッド81は、複数のシリンダ70それぞれに接続されるロッド(略直線状部材、棒状部材)である。第1ロッド81は、シリンダロッド73の先端部に接続される。第1ロッド81は、前後方向Xに延びる。
第2ロッド82は、第1ロッド81と連結ピン30とに接続されるロッドである。第2ロッド82は、複数の(2か所の)シリンダロッド73の先端部の間の位置で、第1ロッド81に接続される。第2ロッド82は、第1ロッド81の長手方向中央部で、第1ロッド81に接続される。第2ロッド82は、接続部材側ブラケット87を介して連結ピン30に接続される。第2ロッド82は、連結ピン軸方向Aに延び、横方向Yに延びる。第2ロッド82(の少なくとも一部)は、筒状部62の内部に配置される。
ガイド部85は、フレーム60に対する接続部材80の移動をガイドする。ガイド部85は、フレーム60に対して接続部材80を連結ピン軸方向Aへ移動自在とし、フレーム60に対する接続部材80の連結ピン径方向Rへの移動を規制する。ガイド部85は、第2ロッド82に固定され、例えば第2ロッド82の連結ピン差込側A1部分(例えば端部)に固定される。ガイド部85は、筒状部62の内部に配置され、筒状部62の内面に当たる。ガイド部85は、筒状部62に対してスライド自在である。ガイド部85のうち、筒状部62の内面と当たる部分には、スライド部材が設けられる(図5参照)。スライド部材は、例えば樹脂などであり、例えばパッドである。
接続部材側ブラケット87は、接続部材80と連結ピン30との接続をするための部材(ブラケット)である。接続部材側ブラケット87は、接続ピンP5により、連結ピン側ブラケット33に接続(固定)される。接続部材側ブラケット87は、第2ロッド82の連結ピン差込側A1端部に固定される。
(フレーム本体部61の形状)
図3に示すシリンダ70の配置などに応じて、フレーム本体部61が構成される。フレーム本体部61は、シリンダ70から伝わる力(シリンダ70の伸縮方向の力)を支持するための強度を確保でき、かつ、できるだけ軽量化できるように構成される。具体的には、フレーム本体部61のうちシリンダチューブ固定部65近傍での、前後方向Xの幅(連結ピン径方向R)は、フレーム本体部61のうち連結ピン軸方向A略中央部などでの、前後方向Xの幅よりも広い。フレーム本体部61の前後方向Xの幅は、フレーム本体部61の連結ピン軸方向Aの略中央部から、連結ピン引抜側A2に向かって、シリンダチューブ固定部65の近傍に向かって、徐々に広くなる。フレーム本体部61の上板61aおよび下板61bは、シリンダチューブ固定部65を上下方向Zから挟む。
フレーム本体部61のうち連結ピン差込側A1端部における前後方向Xの幅は、フレーム本体部61のうち連結ピン軸方向A略中央部における前後方向Xの幅よりも広い。これにより、支持ピンP1と固定ピンP3との前後方向Xの間隔を確保できる。
フレーム本体部61のうち、連結ピン差込側A1部分および連結ピン引抜側A2部分それぞれの前後方向Xの幅に比べ、フレーム本体部61の連結ピン軸方向A略中央部の前後方向Xの幅は狭い。この構成により、フレーム本体部61が例えば直方体状などの場合に比べ、フレーム本体部61を軽量化できる。
(各ピンの詳細)
支持ピンP1は、固定部41に対してフレーム60が回転自在となるように、固定部41とフレーム60とを接続するピンである。支持ピンP1は、固定部41およびフレーム60それぞれの、例えば前側X1部分に差し込まれる。支持ピンP1は、フレーム60の連結ピン差込側A1端部に差し込まれる。支持ピンP1の中心軸の方向は、上下方向Zである。中心軸の方向が上下方向Zである点は、固定ピンP3、接続ピンP5、接続部材固定ピンP7、および格納ピンP9も同様である(同様でなくてもよい)。
固定ピンP3は、固定部41に対してフレーム60を固定するためのピンである。固定ピンP3は、固定部41およびフレーム60に対して、脱着自在である。固定ピンP3は、固定部41およびフレーム60それぞれの、例えば後側X2部分に差し込まれる。固定ピンP3は、フレーム60の連結ピン差込側A1端部に差し込まれる。
接続ピンP5は、図4に示すように、連結ピン30と接続部材80とを接続するピン(ブームフット連結ピン)であり、連結ピン側ブラケット33と接続部材側ブラケット87とを接続するピンである。接続ピンP5は、例えばボルトなどである。
接続部材固定ピンP7は、図8に示すように、フレーム60に対して接続部材80を固定するピンである。接続部材固定ピンP7は、シリンダ70の伸縮を規制するピンであり、シリンダ70を縮小状態で固定するピンである。接続部材固定ピンP7は、フレーム60および接続部材80に対して、脱着自在である。図3に示すように、接続部材固定ピンP7は、例えばフレーム60の連結ピン引抜側A2端部に差し込まれる。接続部材固定ピンP7は、接続部材80(例えば第2ロッド82)の連結ピン引抜側A2端部に差し込まれる。
格納ピンP9は、図8に示すように、フレーム60を格納状態で固定するためのピンである。格納ピンP9は、固定側格納部45および可動側格納部67に対して、脱着自在である。
(作動)
連結ピン脱着用治具40は下記のように作動する。フレーム60の状態(配置)には、張出状態(図3および図7参照)と、格納状態(図8参照)と、がある。
(張出状態)
図3および図7に示すように、張出状態は、脱着装置50が連結ピン30の脱着を行うときの、フレーム60の状態である。図3に示す張出状態のフレーム60は、ピン孔Hから連結ピン軸方向Aに突出するように配置され(張り出され)、ピン孔Hから横方向外側Y2に張り出される。このとき、フレーム60は、固定部41に対して固定され、旋回フレーム11に対して固定され、ピン孔Hに対して固定される。このとき、固定ピンP3は、固定部41およびフレーム60に差し込まれ、固定部41に対してフレーム60を固定する。
(引抜時)
図3に示す状態から、連結ピン30を引き抜くとき(引抜時)には、連結ピン脱着用治具40は次のように動作する。このとき、シリンダ70は、伸長することにより、接続部材80を介して、ピン孔Hに対して連結ピン30を引き抜く(連結ピン引抜側A2に移動させる)。この作動の詳細は次の通りである。2本のシリンダ70それぞれのシリンダロッド73は、シリンダチューブ71に対して連結ピン引抜側A2に移動する。その結果、シリンダロッド73は、接続部材80を連結ピン引抜側A2に移動させる。このとき、ガイド部85は、筒状部62の内面を滑りながら連結ピン引抜側A2に移動することで、第2ロッド82の移動をガイドする。第2ロッド82は、接続部材側ブラケット87を介して、連結ピン30を連結ピン引抜側A2に移動させる。図7に示すように、シリンダ70が所定の長さまで伸長すると、連結ピン30は、ブーム20のピン孔H20から引き抜かれる。その結果、ブーム20は、旋回フレーム11から切り離し可能な状態になる。この状態で、シリンダ70の伸長を終了させる。このとき、シリンダ70が伸長状態(例えば最も伸長した状態)になる。
シリンダ70が伸長状態のとき、連結ピン30の少なくとも一部は、シリンダ70の連結ピン差込側A1端部よりも連結ピン引抜側A2に配置される。このとき、連結ピン30の少なくとも一部は、2本のシリンダ70に前後方向Xに挟まれるように配置される。このとき、連結ピン30の大部分は、筒状部62の内部に配置される。
(差込時)
図7に示す状態から連結ピン30を差し込むとき(差込時)には、連結ピン脱着用治具40は、引抜時とは逆に作動する。この作動の概略は次の通りである。シリンダ70は、縮小することにより、接続部材80を介して、ピン孔Hに対して連結ピン30を差し込む(連結ピン差込側A1に移動させる)。その結果、図3に示すように、連結ピン30は、旋回フレーム11(ブーム取付部11b)のピン孔H11と、ブーム20のピン孔H20と、に差し込まれる。その結果、旋回フレーム11とブーム20とが接続される。この状態で、シリンダ70の縮小を終了させる。このとき、シリンダ70が縮小状態(例えば最も縮小した状態)になる。
(格納状態)
図8に示すように、格納状態は、脱着装置50が連結ピン30の脱着を行わないときの状態であり、フレーム60が格納された状態である。格納状態のフレーム60の長手方向は、連結ピン軸方向Aとは異なる方向であり、具体的には連結ピン軸方向Aに直交する方向であり、前後方向Xである。
格納状態のフレーム60を張出状態(図3参照)から格納状態(図8参照)に変えるときの、連結ピン脱着用治具40の作動は次の通りである。以下では、張出状態から格納状態に変える作業の手順に沿って説明する(手順は適宜変更されてもよい)。図3に示す接続ピンP5が、連結ピン側ブラケット33および接続部材側ブラケット87から外される。次に、連結ピン30が、接続部材80から取り外される。次に、シリンダ70が、縮小状態とされる。次に、接続部材固定ピンP7が、フレーム60および接続部材80に差し込まれる。その結果、フレーム60と接続部材80とが固定され、シリンダ70が縮小状態で固定される。接続部材固定ピンP7は、固定ピンP3と兼用される(兼用されなくてもよい)。
固定ピンP3が、固定部41およびフレーム60から取り外される。次に、図8に示すように、脱着装置50が、固定部41に対して、支持ピンP1を回転中心として回転させられる。このとき、脱着装置50の連結ピン引抜側A2端部が前側X1に移動するように、脱着装置50が回転する。脱着装置50が回転すると、可動側格納部67が、固定側格納部45の回転規制部45aに当たる。すると、脱着装置50の回転が規制される。次に、格納ピンP9が、固定側格納部45および可動側格納部67に差し込まれることで、可動側格納部67と固定側格納部45とが固定される。その結果、フレーム60が、旋回フレーム11に対して(ピン孔Hに対して)固定される。このフレーム60の状態が、格納状態である。格納ピンP9は、接続ピンP5と兼用される(兼用されなくてもよい)。
(押し出す構造の問題)
シリンダ70と連結ピン30とが同軸に配置され、シリンダ70が伸長することで、シリンダ70が連結ピン30をピン孔Hから押し出す構造の治具(比較例1とする)について検討する。この比較例1の治具では、連結ピン30がピン孔Hから押し出された際に、シリンダロッド73がピン孔H(ボス)内に残る。そのため、例えば上部旋回体10またはブーム20が動いた場合などに、シリンダロッド73がピン孔Hに当たり、シリンダロッド73が傷つくおそれがある。
(連結ピンと同軸に引き抜く構造の問題)
また、シリンダ70と連結ピン30とが同軸に配置され、シリンダ70が縮小することで、シリンダ70が連結ピン30をピン孔Hから引き抜く構造の治具(比較例2とする)について検討する。この比較例2の構造では、上記の比較例1の問題は抑制できる。しかし、連結ピン30の「抜きしろ」を確保する必要があるという問題がある。さらに詳しくは、比較例2では、連結ピン30と同軸にシリンダ70が配置されるので、縮小状態のシリンダ70は、引き抜かれた連結ピン30よりも連結ピン引抜側A2に配置される必要がある。そのため、本実施形態に比べ、連結ピン軸方向Aにおける治具の長さ(構成長、全体長)が長くなるおそれがある。
(車幅最外側部分17sからの突出の問題)
比較例2のように治具が横方向Yに長い場合、治具が、車幅最外側部分17s(図1参照)から横方向外側Y2に、大きく(本実施形態に比べ大きく)突出するおそれがある。そのため、作業機械1の作業時(特に狭所作業時)や、作業機械1の輸送時に、治具が障害となるおそれがある。そこで、作業機械1の組立時および分解時(連結ピン30の脱着時)には、上部旋回体10に脱着装置50を取り付け、作業機械1の作業時および輸送時には上部旋回体10から脱着装置50を取り外すことが考えられる。しかし、上部旋回体10に対する脱着装置50の、取り付けおよび取り外しのために、作業時間がかかる。また、上部旋回体10を輸送する際、上部旋回体10とは別に、脱着装置50を運搬する必要が生じ得る。そのため、脱着装置50を運搬するための作業時間がかかる。また、脱着装置50を運搬するための運搬装置が必要になる。そのため、運搬装置を用いるためのスペースを確保することで、作業機械1による作業スペースが狭くなるおそれがある。一方、本実施形態の連結ピン脱着用治具40では、以下のように、上記の各問題を抑制できる。なお、上記の各問題のうち一部のみを抑制できてもよい。
(効果1)
図1に示す連結ピン脱着用治具40による効果は次の通りである。連結ピン脱着用治具40は、作業機械1に設けられる。作業機械1は、旋回フレーム11と、ブーム20と、連結ピン30と、を備える。連結ピン30は、旋回フレーム11およびブーム20それぞれに形成されたピン孔Hに挿入され、旋回フレーム11およびブーム20を連結する。連結ピン脱着用治具40は、シリンダ70と、接続部材80と、を備える。
[構成1−1]シリンダ70は、連結ピン30よりも連結ピン径方向外側R2に配置され、伸縮可能である。
[構成1−2]接続部材80は、連結ピン30およびシリンダ70に接続される。
[構成1−3]シリンダ70は、伸長することにより、接続部材80を介して、ピン孔Hに対して連結ピン30を引き抜く。
連結ピン脱着用治具40は、上記[構成1−3]を備える。よって、連結ピン30が引き抜かれたとき、連結ピン脱着用治具40の構成要素(例えば図3に示すシリンダロッド73や第2ロッド82など)をピン孔Hの内部に配置する(残す)必要がない。よって、図1に示す連結ピン30がピン孔Hから取り外されたときに、連結ピン脱着用治具40の構成要素がピン孔Hに当たることを抑制できる。その結果、連結ピン脱着用治具40が傷つくことを抑制できる。
連結ピン脱着用治具40は、[構成1−1]〜[構成1−3](特に上記[構成1−1])を備える。よって、図7に示すように、引き抜かれた連結ピン30の連結ピン引抜側A2端部よりも連結ピン差込側A1に、シリンダ70の少なくとも一部を配置できる。よって、このような配置ができない場合(例えば上記の比較例2など)に比べ、図3に示す連結ピン軸方向Aにおける連結ピン脱着用治具40の長さを抑制できる。
上記「連結ピン軸方向Aにおける連結ピン脱着用治具40の長さ」は、ピン孔Hから、連結ピン脱着用治具40の連結ピン引抜側A2端部までの、連結ピン軸方向Aにおける長さである。また、この長さは、シリンダ70が縮小状態のときの長さである。また、この長さは、本実施形態では、フレーム60が張出状態のときの長さである。
(効果2)
[構成2]シリンダ70は、複数設けられる。
上記[構成2]により、シリンダ70が1本のみ設けられる場合に比べ、各シリンダ70を小さくできる。
(効果3)
[構成3]図5に示すように、複数のシリンダ70は、連結ピン軸方向Aから見たとき、連結ピン30を連結ピン径方向外側R2から挟むように配置される。
上記[構成3]により、接続部材80に生じる曲げの力を抑制できる。その結果、接続部材80を、小型化でき、軽量化でき、簡易な構成にできる。
(効果4)
[構成4]複数のシリンダ70は、連結ピン軸方向Aから見たとき、連結ピン中心軸30aに対して回転対称に配置される。
上記[構成4]により、接続部材80に生じる曲げの力をより抑制できる。その結果、接続部材80を、より小型化でき、より軽量化でき、より簡易な構成にできる。
(効果5)
[構成5]図3に示すように、接続部材80は、複数のシリンダ70それぞれに接続されるロッドである第1ロッド81と、第1ロッド81と連結ピン30とに接続されるロッドである第2ロッド82と、を備える。
上記[構成5]では、接続部材80を、ロッドを有する簡易な構成にできる。
(効果6)
[構成6]シリンダ70の伸縮の方向は、連結ピン中心軸30aと平行である。
上記[構成6]により、シリンダ70の伸縮方向の動作を、連結ピン軸方向Aの動作に変換するための機構を設ける必要がない。よって、接続部材80を、小型化でき、軽量化でき、簡易に構成できる。
(効果7)
[構成7]図1に示すように、連結ピン中心軸30aの方向(連結ピン軸方向A)は、作業機械1の上部旋回体10の長手方向に直交する水平方向(横方向Y)である。
上記[構成7]により、次の効果が得られる。上記「(効果1)」では、連結ピン軸方向Aにおける連結ピン脱着用治具40の長さを短くできた。よって、上記[構成7]により、横方向Yにおける連結ピン脱着用治具40の長さを短くできる。よって、例えば、上部旋回体10の横方向外側Y2端部(車幅最外側部分17s)からの、連結ピン脱着用治具40の突出量(飛び出し量)を抑制できる、または、なくすことができる。その結果、作業機械1の作業時および輸送時に、連結ピン脱着用治具40のうち車幅最外側部分17sから突出した部分が障害になる事を抑制できる。
(効果8)
図8に示すように、連結ピン脱着用治具40は、固定部41と、フレーム60と、を備える。固定部41は、ピン孔Hに対して固定される。
[構成8]フレーム60は、連結ピン軸方向Aに直交する方向を回転軸として回転自在に固定部41に取り付けられ、シリンダ70および接続部材80を支持する。
上記[構成8]により、次の効果が得られる。固定部41に対してフレーム60を回転させることで、連結ピン脱着用治具40の連結ピン軸方向Aにおける長さを変えることができる。例えば、固定部41に対してフレーム60を回転させることで、連結ピン脱着用治具40の連結ピン軸方向Aにおける長さを短くでき、連結ピン脱着用治具40を格納できる。
(効果9)
[構成9]図3に示すように、連結ピン脱着用治具40は、固定ピンP3を備える。固定ピンP3は、固定部41およびフレーム60に脱着自在であり、固定部41に対してフレーム60を固定可能である。
上記[構成9]により、固定ピンP3の脱着により、固定部41に対してフレーム60が固定された状態と、固定部41に対してフレーム60が回転自在な状態と、に容易に切り換えることができる。その結果、連結ピン30を脱着するときのフレーム60の状態(張出状態)と、図8に示すように、連結ピン30を脱着せずにフレーム60を格納した状態(格納状態)と、に容易に切り換えることができる。例えば、工具や治具などを使用せずに、この切り換えを行える。
(効果10)
[構成10]図1に示すように、連結ピン中心軸30aの方向は、作業機械1の上部旋回体10の長手方向に直交する水平方向(横方向Y)である。また、少なくとも上記[構成8]を備える。
上記[構成10]により、次の効果が得られる。上記「(効果8)」では、図8に示すように、固定部41に対してフレーム60を回転させることで、連結ピン脱着用治具40の連結ピン軸方向Aにおける長さを変えることができた。よって、上記[構成10]により、フレーム60の上記の回転により、連結ピン脱着用治具40の横方向Yにおける長さを変えることができる。例えば、フレーム60の上記の回転により、連結ピン脱着用治具40の横方向Yにおける長さを短くできる。
具体的には例えば、図1に示すように、フレーム60が張出状態のときに、車幅最外側部分17sから横方向外側Y2に連結ピン脱着用治具40が突出する場合がある。この場合であっても、固定部41に対してフレーム60を回転させることで、車幅最外側部分17sよりも横方向外側Y2にのみ連結ピン脱着用治具40を配置できる。よって、上記「(車幅最外側部分17sからの突出の問題)」を抑制できる。
(効果11)
[構成11]第1連結体は、作業機械1の本体部(上部旋回体10)を構成する旋回フレーム11である。第2連結体は、旋回フレーム11に連結ピン30を介して起伏自在に取り付けられるブーム20である。連結ピン30は、ブーム20の基端部(後側X2端部)に形成されたピン孔H20に挿入されるブームフットピンである。
上記[構成11]では、連結ピン脱着用治具40は、クレーンのブームフットピンの引き抜きに用いられる。このブームフットピンは、他のピン(例えば図3の支持ピンP1など)に比べて大きく、手作業では引き抜くことができない。そこで、連結ピン脱着用治具40を用いることで、ブームフットピンである連結ピン30を引き抜くことができる。
(変形例)
連結ピン30により連結されるもの(第1連結体および第2連結体)は、上記実施形態では旋回フレーム11およびブーム20であったが、これらの一方または両方は、変更されてもよい。連結ピン30は、上記実施形態ではブームフットピンであったが、他のピンでもよい。連結ピン30は、上記実施形態ではブーム取付部11bの後側X2部分に配置されたが、例えば、旋回フレーム11の前側X1端部に配置されてもよい。ブーム20は、上記実施形態では伸縮ブームであったが、ラチスブームでもよい。
連結ピン脱着用治具40は、ピン孔Hへの連結ピン30の差し込みに用いられなくてもよい。
上記実施形態の配置や作動の方向は変更されてもよい。例えば、連結ピン軸方向Aは、上記実施形態では横方向Yであったが、前後方向Xでもよく、上下方向Zでもよく、これらの方向に対して傾いた方向でもよい。例えば、後側X2から前側X1に向かって見たとき、連結ピン脱着用治具40は、図1ではブーム取付部11bよりも右側に配置されたが、ブーム取付部11bよりも左側に配置されてもよい。例えば、固定部41に対する脱着装置50の回転軸の方向は、上記実施形態では上下方向Zであったが、水平方向でもよく、これらの方向に対して傾いた方向でもよい。脱着装置50を張出状態から格納状態に変えるときの回転の向きは、図8に示す例では上側Z1から見たときに反時計回りであったが、時計回りでもよい。図7に示すシリンダ70の伸縮方向は、上記実施形態では連結ピン軸方向Aであったが、連結ピン軸方向Aに対して傾いてもよく、連結ピン軸方向Aに直交してもよい。シリンダ70の伸縮方向と連結ピン軸方向Aとが異なる場合は、シリンダ70の伸縮方向の動きを、連結ピン軸方向Aの動きに変換する機構が設けられる。
上記実施形態の構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、図8に示すような、固定部41に対してフレーム60が回転可能な構成は、設けられなくてもよい。例えば、フレーム60は、ピン孔Hに対して、常に固定されてもよい。
固定や接続は、直接でも間接でもよい。例えば、フレーム60は、上記実施形態では固定部41を介して旋回フレーム11に固定されたが、旋回フレーム11に直接固定されてもよい。例えば、固定部41は、図4に示す例では旋回フレーム11とは別体であるが、旋回フレーム11と一体的に構成されてもよい。
上記実施形態の構成要素の数が変更されてもよい。例えばシリンダ70は、本実施形態では2本設けられ、図6では4本設けられたが、1本のみ設けられてもよく、3本設けられてもよく、5本以上設けられてもよい。図7に示すシリンダチューブ71およびシリンダロッド73のうちフレーム60に固定される部材は、上記実施形態ではシリンダチューブ71であったが、シリンダロッド73でもよい。
上記実施形態の構成要素の形状が変更されてもよい。例えば、接続部材80は、第1ロッド81および第2ロッド82のようなロッドを備えなくてもよい。
固定ピンP3など、脱着自在なピンは、手作業により脱着されなくてもよく、工具や治具を用いて脱着されてもよい。
1 作業機械
10 上部旋回体(本体部)
11 旋回フレーム(第1連結体)
11b ブーム取付部
20 ブーム(第2連結体)
30 連結ピン
40 連結ピン脱着用治具(連結ピン引抜用治具)
41 固定部
60 フレーム
70 シリンダ
80 接続部材
81 第1ロッド
82 第2ロッド
A 連結ピン軸方向
A1 連結ピン差込側
A2 連結ピン引抜側(ピン孔Hに対して連結ピン30が引き抜かれる側)
H ピン孔
P3 固定ピン
R2 連結ピン径方向外側

Claims (12)

  1. 第1連結体と、
    第2連結体と、
    前記第1連結体および前記第2連結体それぞれに形成されたピン孔に挿入され、前記第1連結体および前記第2連結体を連結する連結ピンと、
    を備える作業機械に設けられる連結ピン引抜用治具であって、
    前記連結ピンよりも連結ピン径方向外側に配置され、伸縮可能であり、複数設けられるシリンダと、
    前記連結ピンおよび前記シリンダに接続される接続部材と、
    を備え、
    前記シリンダは、伸長することにより、前記接続部材を介して、前記ピン孔に対して前記連結ピンを引き抜き、
    複数の前記シリンダは、連結ピン軸方向から見たとき、前記連結ピンを連結ピン径方向外側から挟むように配置される、
    連結ピン引抜用治具。
  2. 請求項1に記載の連結ピン引抜用治具であって、
    複数の前記シリンダは、連結ピン軸方向から見たとき、前記連結ピンの中心軸に対して回転対称に配置される、
    連結ピン引抜用治具。
  3. 第1連結体と、
    第2連結体と、
    前記第1連結体および前記第2連結体それぞれに形成されたピン孔に挿入され、前記第1連結体および前記第2連結体を連結する連結ピンと、
    を備える作業機械に設けられる連結ピン引抜用治具であって、
    前記連結ピンよりも連結ピン径方向外側に配置され、伸縮可能であり、複数設けられるシリンダと、
    前記連結ピンおよび前記シリンダに接続される接続部材と、
    を備え、
    前記シリンダは、伸長することにより、前記接続部材を介して、前記ピン孔に対して前記連結ピンを引き抜き、
    前記接続部材は、
    複数の前記シリンダのそれぞれに接続されるロッドである第1ロッドと、
    前記第1ロッドと前記連結ピンとに接続されるロッドである第2ロッドと、
    を備える、
    連結ピン引抜用治具。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の連結ピン引抜用治具であって、
    前記連結ピンの中心軸の方向は、前記作業機械の本体部の長手方向に直交する水平方向である、
    連結ピン引抜用治具。
  5. 第1連結体と、
    第2連結体と、
    前記第1連結体および前記第2連結体それぞれに形成されたピン孔に挿入され、前記第1連結体および前記第2連結体を連結する連結ピンと、
    を備える作業機械に設けられる連結ピン引抜用治具であって、
    前記連結ピンよりも連結ピン径方向外側に配置され、伸縮可能であるシリンダと、
    前記連結ピンおよび前記シリンダに接続される接続部材と、
    前記ピン孔に対して固定される固定部と、
    連結ピン軸方向に直交する方向を回転軸として回転自在に前記固定部に取り付けられ、前記シリンダおよび前記接続部材を支持するフレームと、
    を備え、
    前記シリンダは、伸長することにより、前記接続部材を介して、前記ピン孔に対して前記連結ピンを引き抜く、
    連結ピン引抜用治具。
  6. 請求項5に記載の連結ピン引抜用治具であって、
    前記固定部および前記フレームに脱着自在であり、前記固定部に対して前記フレームを固定可能である固定ピンを備える、
    連結ピン引抜用治具。
  7. 請求項5または6に記載の連結ピン引抜用治具であって、
    前記連結ピンの中心軸の方向は、前記作業機械の本体部の長手方向に直交する水平方向である、
    連結ピン引抜用治具。
  8. 請求項5〜7のいずれか1項に記載の連結ピン引抜用治具であって、
    前記シリンダは、複数設けられる、
    連結ピン引抜用治具。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の連結ピン引抜用治具であって、
    前記シリンダの伸縮の方向は、前記連結ピンの中心軸と平行である、
    連結ピン引抜用治具。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の連結ピン引抜用治具であって、
    前記第1連結体は、前記作業機械の本体部を構成する旋回フレームであり、
    前記第2連結体は、前記旋回フレームに前記連結ピンを介して起伏自在に取り付けられるブームであり、
    前記連結ピンは、前記ブームの基端部に形成された前記ピン孔に挿入されるブームフットピンである、
    連結ピン引抜用治具。
  11. 旋回フレームを構成するブーム取付部と、
    前記ブーム取付部に起伏自在に取り付けられるブームと、
    前記ブーム取付部および前記ブームそれぞれに形成されたピン孔に挿入され、前記ブーム取付部および前記ブームを連結する連結ピンと、
    前記連結ピンよりも連結ピン径方向外側に配置され、伸縮可能であるシリンダと、
    前記連結ピンおよび前記シリンダに接続される接続部材と、
    を備え、
    前記シリンダは、伸長することにより、前記接続部材を介して、前記ピン孔に対して前記連結ピンを引き抜き、
    前記シリンダは、前記ブーム取付部および前記ブームよりも、前記ピン孔に対して前記連結ピンが引き抜かれる側のみ、かつ、前記ブームおよび前記ブーム取付部のそれぞれの横方向外側の面よりも横方向外側のみに配置される、
    クレーン。
  12. 請求項11に記載のクレーンであって、
    前記シリンダおよび前記接続部材は、前記ブーム取付部に着脱可能に取り付けられる、
    クレーン。
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