JP6547806B2 - フック付バケットリンク装置及びそれを備えた建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、フック装置を収容可能なフック付バケットリンク装置及びそれを備えた建設機械に関する。

従来より、バケットシリンダとバケットとの間において一端側をバケットシリンダに第１連結ピンにより連結され、他端側を上記バケットに第２連結ピンにより連結されて取り付けられるバケットリンク本体を有するフック付バケットリンク装置は知られている。

例えば、特許文献１のフック付バケットリンク装置は、フックを格納位置に保持するフック保持手段を備え、このフック保持手段は、フック格納空間内に設けられフックの移動方向に沿って延びたフックガイドと、フックガイドに進退可能に設けられ、進出位置ではフックをフックガイドに固定して格納位置に保持し、後退位置ではフックが作業位置へと移動するのを許すラッチ部材と、ラッチ部材を進出位置に向けて常時付勢する付勢手段とを備えている。

特開２００１−２２６０７８号公報

ところで、従来よりフック本体の鉤部は、円弧状の外周面を有し、その断面も円形や楕円形であるため、ラッチ部材が当接する鉤部の先端側は曲面状となっている。一方、従来のフック付バケットリンク装置では、ラッチ部材が鋼板を切削して形成されたものであるため、フック本体と点接触することになる。このため、特にロック位置で鉤部の先端側とラッチ部材との間に隙間がある場合にガタツキが発生しやすく、フック本体が外れる方向に動こうとした場合、その負荷がこの１点に集中してしまい、フック本体側及びラッチ部材側が早期に摩耗又は損傷するおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ロック部材でフック本体のガタツキを最小限にしてフック本体側及びラッチ部材側が早期に摩耗又は損傷するのを確実に防止できるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、ロック部材のフック部材に対する当接の仕方に工夫を加えた。

具体的には、第１の発明では、バケットシリンダとバケットとの間において一端側をバケットシリンダに第１連結ピンにより連結され、他端側を上記バケットに第２連結ピンにより連結されて取り付けられるバケットリンク本体を有するフック付バケットリンク装置であって、
上記第２連結ピンに揺動可能に連結される基端部及び該基端部に連結された鉤状のフック本体を有するフック装置と、
上記バケットリンク本体に形成され、上記フック装置が収納される収納部と、
上記収納部に設けられ、上記フック本体を収納位置に保持する保持部とを備え、
上記保持部は、
上記フック本体を上記収納位置に収納されるように挟み込む第１ガイド部材及び第２ガイド部材と、
上記第１ガイド部材に対し、上記フック本体を上記収納位置に保持するロック位置及び該ロック位置から解除可能とする開放位置の間で揺動可能に支持されたロック部材とを備え、
上記ロック部材における、上記ロック位置で上記フック本体の抜けを防止する当接部は、該フック本体の鉤部の長さ方向に対して線接触又は該フック本体の鉤部に対して面接触可能なように、該鉤部の曲面形状に合わせて曲面形状を有する。

上記の構成によると、フック本体が収納位置から作業中の振動、反動等により抜け出すように動こうとしても、ロック部材が鉤部の長さ方向に対して線接触又は鉤部に面接触して抜け止めする。ここで、「フック本体の鉤部の長さ方向に対して線接触」とは、線接触した線がフック本体の長さ方向に延びる状態をいう。通常、フック本体の鉤部は根元側から先端側にかけて徐々に先細となる立体形状をしている。このため、単に鋼板を切断したような形状のロック部材であれば、鉤部に点接触し、フック本体の鉤部の長さ方向に対して線接触したり面接触することはない。しかし、上記の構成によると、点接触する場合に比べてフック本体及びロック部材の摩耗や損傷が効果的に防止される。

第２の発明では、第１の発明において、
上記ロック部材は、上記第１ガイド部材と、該第１ガイド部材よりも上記第２連結ピン側にある揺動軸支持部との間に支持されたロック部材揺動軸を中心に揺動可能に支持されており、
上記ロック部材揺動軸は、上記第２連結ピンから上記第１連結ピンに向うにつれて上記第１連結ピンの長手方向中央に向かって傾斜するように延びている。

上記の構成によると、ロック部材の当接部の形状を曲面形状にしたときでも、ロック部材揺動軸を傾斜させることで、フック本体の鉤部の先端側２３ａへの当接面積を確保しやすくなる。また、フック本体を掴みながら親指等で操作するときに、ロック部材の揺動方向と親指を手前に動かす方向とがほぼ同じ方向であるので、極めて操作がしやすい。

第３の発明の建設機械は、第１又は第２の発明のフック付バケットリンク装置がバケットシリンダとバケットとの間に設けられている。

上記の構成によると、フック本体及びロック部材の摩耗や損傷を効果的に防止できるフック付バケットリンク装置を備えた商品性の高い建設機械が得られる。

以上説明したように、本発明によれば、ロック部材におけるフック本体の鉤部の先端側に当接する当接部を鉤部の曲面形状に合わせて曲面形状を有するようにしたので、ロック部材がフック本体に線接触又は面接触でき、フック本体のガタツキを最小限にしてフック本体及びロック部材の摩耗や損傷を効果的に防止することができる。

本発明の実施形態に係る、フック本体が収納位置にあるフック付バケットリンク装置を示す斜視図である。 保持部を拡大して示す斜視図である。 フック本体が収納位置にある収納部及びフック装置を拡大して示す斜視図である。 フック本体の鉤部及びロック部材を拡大して示す側面図である。 フック本体の鉤部及びロック部材を拡大して示す平面図である。 本発明の実施形態の変形例に係る図４Ｂ相等図である。 親指でロック部材を解除する様子を拡大して示す平面図である。 フック付バケットリンク装置が装着された油圧ショベルを示す側面図である。 ロック部材を拡大して示す斜視図である。 ロック部材を拡大して示す平面図である。 ロック部材を拡大して示す正面図である。 比較例に係る図４Ａ相等図である。 比較例に係る図４Ｂ相等図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図６は、本発明の実施形態に係るフック付バケットリンク装置を備えた建設機械としての油圧ショベル１を示す。この油圧ショベル１は、例えば、クローラなどの下部走行体２と、この下部走行体２に旋回可能に支持された上部旋回体３と、この上部旋回体３に設けられた運転室４と、上部旋回体３に起伏可能に支持された下部ブーム５とを備えている。下部ブーム５は、起伏シリンダ６により起伏可能に支持され、先端にアーム７がアームシリンダ８により揺動可能に支持されている。アーム７の先端には、バケット９がバケットシリンダ１０により、アームリンク１１及びフック付バケットリンク装置１２を介して揺動可能に支持されている。なお、下部走行体２は、ホイールでもよい。

具体的には、フック付バケットリンク装置１２は、バケットシリンダ１０とバケット９との間において一端側をバケットシリンダ１０に第１連結ピン１３により連結され、他端側をバケット９に第２連結ピン１４により連結されて取り付けられる。

そして、図１に示すように、フック付バケットリンク装置１２は、フック装置２０を備え、このフック装置２０は、第２連結ピン１４に揺動可能に連結される基端部２１及び基端部２１に連結された鉤状のフック本体２３を有する。フック本体２３は、断面略円形又は楕円形の鉤部を有し、その太さは、根元側２３ｂが太く、円弧状に折れ曲がった先端側２３ａが細くなっている。そしてワイヤー等が通される先端側２３ａと根元側２３ｂとの隙間には、閉じ方向に付勢された抜け止め部２４が設けられている。抜け止め部２４は、例えば鋼板の折り曲げ構造よりなる。フック本体２３の鉤部は、基端部２１に設けた鉤部支持ピン２５を中心に揺動可能となっている。また、フック本体２３の鉤部は、基端部２１に対して回転可能に支持されている。

また、フック装置２０を除いた部材よりなるバケットリンク本体１２ａには、このフック装置２０が収納される収納部１２ｂが設けられている。収納部１２ｂは、バケットリンク本体１２ａにおける、第１ボス部１２ｃと第２ボス部１２ｄとの間の、一対の側板１２ｅ及び底板１２ｆで囲まれた空間に設けられている。底板１２ｆと反対側には天板が設けられず、フック本体２３が出入りする開口部が形成されている。なお、見やすくするために、図１では、一方の側板１２ｅを省略している。

この収納部１２ｂには、フック本体２３を収納位置に保持する保持部３０が設けられている。図２に拡大して示すように、保持部３０は、例えば、板状のベース部３０ａを備え、このベース部３０ａは、底板１２ｆにボルト３０ｂで固定可能となっており、フック本体２３を収納位置に収納されるように挟み込む第１ガイド部材３１及び第２ガイド部材３２が例えば溶接により固定されている。

第１ガイド部材３１に設けたロック部材揺動軸３４には、ロック部材３５が揺動可能に支持されている。具体的には、ロック部材３５は、第１ガイド部材３１と、第１ガイド部材３１よりも第２連結ピン１４ピン側にある揺動軸支持部３３との間に支持されたロック部材揺動軸３４を中心に揺動可能に支持されている。そして、ロック部材３５は、フック本体２３を収納位置に保持するロック位置及びロック位置から解除可能とする開放位置の間で揺動可能に支持されている。ロック部材揺動軸３４は、例えば、ロッドボルト３４ａにダブルナット３４ｂを締結したもので構成されている。ロック部材揺動軸３４は、ロッドボルト３４ａ以外の例えばピンで構成されていてもよい。

図２及び図３に示すように、ロック部材３５は、ロック部材３５を操作して解除するロック操作部３５ａと、ロック部材３５をフック本体２３が収納位置に保持される方向に付勢する付勢部材３６とを備えている。ロック操作部３５ａは、ロック部材３５の上側から延びる突起状のものである。ロック部材３５は、フック本体２３の鉤部の先端側２３ａに当接する当接部３５ｂを有する。付勢部材３６は、例えば、捩りバネとするが、特に限定されない。ロック部材３５は、鋼板の削り出しで形成してもよいし、鋳物で構成してもよい。この付勢部材３６により、フック本体２３の鉤部の先端側２３ａが当接部３５ｂを押しのけて通過し、収納位置に納まったときには、当接部３５ｂが元の位置に戻るようにロック部材３５が付勢される。

図７Ａから図７Ｃに示すように、ロック部材３５は、単に鋼板を切り出した形状ではなく、特に鉤部の先端側２３ａに当接する当接部３５ｂ及びその周辺が曲面形状に形成されている。例えば、図７Ｂ及び図７Ｃにおいて、２方向から見て当接部３５ｂの表面が斜めとなっている。この曲面形状は、鉤部の丸まった曲面に対して線接触又は面接触可能なように、鉤部の曲面形状に合わせ、鋼板の削り出し、鋳造等で形成すればよい。

また、第１ガイド部材３１と揺動軸支持部３３との間には、ストッパピン３７も設けられており、このストッパピン３７は、付勢部材３６の一端が係止されると共に、ロック部材３５の揺動範囲を規制する役割を果たしている。

図４Ｂに拡大して示すように、ロック部材揺動軸３４は、第２連結ピン１４から第１連結ピン１３に向うにつれて第１連結ピン１３の長手方向中央に向かうように傾斜している。すなわち、この第２連結ピン１４から第１連結ピン１３に向かう直線Ｘに対してロック部材揺動軸３４が傾斜する傾斜角度θは、例えば、５°≦θ≦１０°程度となっている。なお場合によっては、θ＝４５°程度まで傾斜させてもかまわない。

図１、図４Ａ等に示すフック本体２３の収納位置では、ロック部材３５の当接部３５ｂとフック本体２３の先端側２３ａとの間には、若干の隙間Ｃ（例えば、Ｃ＝１〜２ｍｍ程度）が確保されていてもよいが、フック本体２３がバケット作業の振動、反動等により動こうとしたときに、先端側２３ａに当接して付勢部材３６の付勢力により押さえ込まれる。このとき、当接部３５ｂの形状を曲面状にして先端側２３ａの曲面形状とできるだけ広い範囲で面接触するようにしている。すなわち、１〜２ｍｍ程度の隙間Ｃを確保するような場合でも、隙間Ｃを一定範囲にできる領域が増え、振動、反動等が発生して接触した場合に接触面積が増えるので、フック本体２３のガタツキが効果的に抑えられる。

また、図４Ｂに拡大して示すように垂直方向Ｎから見たときに、その重複領域Ａが広くなっているので、押さえ込み効果は最大限に発揮される。

一方、ロック部材３５の当接部３５ｂの形状を曲面形状にしただけでは、図４Ｃに示すように、フック本体２３の先端側２３ａへの投影面積であるハッチング領域Ａ’が狭くなってしまう。しかし、図４Ｂに示すように、ロック部材揺動軸３４を傾斜させることで、フック本体２３の鉤部への当接面積を確保しやすくなる。また、図５に示すように、右手でフック本体２３を掴みながら親指Ｔで操作するときには、白抜き矢印で示すように、ロック部材３５の揺動方向と親指Ｔを手前に動かす方向とがほぼ同じ方向であるので、極めて操作がしやすい。さらに、ロック部材揺動軸３４を斜めにすることで、当接部３５ｂとの接触位置が近付き、ロック操作部３５ａの操作量を減らすことができ、操作が容易となると共に、省スペースが実現される。

それは、以下の比較例と比べると明らかである。つまり、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、比較例１のような従来と同様に、ロック部材１３５を鋼板を切断しただけで当接部１３５ｂが角張った形状であれば、垂直方向Ｎから見ると、その投影面積（ハッチングで示す領域Ａ’’）は図４Ｂの領域Ａ’に比べて広いように見える。しかし、図８Ａに示すように、あくまで曲面状の先端側２３ａと当接部１３５ｂとの接触は点接触となるため、点接触していない部分は隙間Ｃ’が広くなり、収納位置からのフック本体２３のガタツキを十分に抑制できない。また、作動中のガタツキ等による負荷がこの１点に集中してしまい、フック本体２３側及びロック部材３５側が早期に摩耗又は損傷するおそれがある。また図８Ｂに白抜き矢印で示すように、親指Ｔでロック部材１３５の解除をするときには、親指Ｔを真横に動かさなければならず、操作性がよいとはいえない。

したがって、本実施形態に係るフック付バケットリンク装置１２によると、ロック部材３５におけるフック本体２３の鉤部に対する当接する当接部３５ｂを鉤部の曲面形状に合わせて曲面形状を有するようにしたので、ロック部材３５がフック本体２３に線接触又は面接触でき、フック本体２３のガタツキを最小限にしてフック本体２３及びロック部材３５の摩耗や損傷を効果的に防止できる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、ロック部材揺動軸３４を直線Ｘに対して角度θだけ傾斜させて設けているが、図４Ｃに示すように、θ＝０°であっても、ロック部材３５の当接部３５ｂとフック本体２３の先端側２３ａとが面接触できるように当接部３５ｂを形成していれば、フック本体２３のガタツキが効果的に抑制される。但し、接触面積を増やすこと及び親指Ｔの動かしやすさという点では、上記実施形態のようにθの角度をある程度確保するのが望ましい。

例えば、建設機械として油圧ショベル１の例を示したが、ドーザの反対側にフック付バケットリンク装置１２を有するアタッチメントがあるバックホウローダ等でもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ 運転室
５ 下部ブーム
６ 起伏シリンダ
７ アーム
８ アームシリンダ
９ バケット
１０ バケットシリンダ
１１ アームリンク
１２ フック付バケットリンク装置
１２ａ バケットリンク本体
１２ｂ 収納部
１２ｃ 第１ボス部
１２ｄ 第２ボス部
１２ｅ 側板
１２ｆ 底板
１３ 第１連結ピン
１４ 第２連結ピン
２０ フック装置
２１ 基端部
２３ フック本体
２３ａ 鉤部の先端側
２３ｂ 鉤部の根元側
２４ 抜け止め部
２５ 鉤部支持ピン
３０ 保持部
３０ａ ベース部
３０ｂ ボルト
３４ ロック部材揺動軸
３４ａ ロッドボルト
３４ｂ ダブルナット
３５，３５’ ロック部材
３５ａ ロック操作部
３５ｂ 当接部
３６ 付勢部材
３７ ストッパピン

Claims (3)

1. バケットシリンダとバケットとの間において一端側をバケットシリンダに第１連結ピンにより連結され、他端側を上記バケットに第２連結ピンにより連結されて取り付けられるバケットリンク本体を有するフック付バケットリンク装置であって、
   上記第２連結ピンに揺動可能に連結される基端部及び該基端部に連結された鉤状のフック本体を有するフック装置と、
   上記バケットリンク本体に形成され、上記フック装置が収納される収納部と、
   上記収納部に設けられ、上記フック本体を収納位置に保持する保持部とを備え、
   上記保持部は、
   上記フック本体を上記収納位置に収納されるように挟み込む第１ガイド部材及び第２ガイド部材と、
   上記第１ガイド部材に対し、上記フック本体を上記収納位置に保持するロック位置及び該ロック位置から解除可能とする開放位置の間で揺動可能に支持されたロック部材とを備え、
   上記ロック部材における、上記ロック位置で上記フック本体の抜けを防止する当接部は、該フック本体の鉤部の長さ方向に対して線接触又は該フック本体の鉤部に対して面接触可能なように、該鉤部の曲面形状に合わせて曲面形状を有する
   ことを特徴とするフック付バケットリンク装置。
2. 請求項１に記載のフック付バケットリンク装置において、
   上記ロック部材は、上記第１ガイド部材と、該第１ガイド部材よりも上記第２連結ピン側にある揺動軸支持部との間に支持されたロック部材揺動軸を中心に揺動可能に支持されており、
   上記ロック部材揺動軸は、上記第２連結ピンから上記第１連結ピンに向うにつれて上記第１連結ピンの長手方向中央に向かって傾斜するように延びている
   ことを特徴とするフック付バケットリンク装置。
3. 請求項１又は２に記載のフック付バケットリンク装置がバケットシリンダとバケットとの間に設けられている
   ことを特徴とする建設機械。

Images