JP6821213B2 - 迅速交換連結装置、及び、その迅速交換連結装置を備えた迅速交換連結システム - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前置き部分（おいて書き部分）に準拠する迅速交換連結装置に関する。本発明は更に、このタイプの迅速交換連結装置と専用のアダプタとを備えた迅速交換連結システムに関する。

このタイプの迅速交換連結装置は、異なる装着器具（取付用具）を容易および便利に建築現場の装置に連結／脱連結（離脱）させるために使用される。このタイプの迅速交換連結装置は、例えば、スイベルバケット、鉤爪クロー、せん断具、コンパクタ、マグネット装置、油圧ハンマー、その他の装着器具を、例えば、掘削機のブーム（腕材）に、オペレータ（操作員）の運転席から高度な安全性を確保しながら数秒間で連結および脱連結させる。

米国特許第６１５４９８９号公報は汎用の迅速交換連結装置を開示する。この迅速交換連結装置は、その片方側に、装着器具に提供された第１連結部材を保持するための第１受領部材を有し、その他方側に、解放（解除）位置とロック位置との間で可動である、第２連結部材を解放可能に保持するための第２受領部材を有した搬送アセンブリ（構造部）を含んでいる。万一、ロック部材が意図に反して解放位置にまで移動した場合に地上の人々を危険に陥れかねない装着器具の落下を防止するため、その装着器具上の相互補完的フックと相互作用する横断バーを保持するためのフックアセンブリを備えた捕獲ユニット（捕獲機能部）が搬送アセンブリ上に提供されている。安全性の確保のために提供されているこのフックアセンブリは搬送アセンブリとの一体物として一体的に形成されているため、不適当な使用の結果としてフックアセンブリが損傷を受けるときには常に搬送アセンブリも全体として必然的に影響を受けることになる。従って、交換を実施するには、迅速交換連結装置は、格別正確に、また注意深く配置（位置決め）されなければならない。

米国特許第６１５４９８９号公報（Ａ）

本発明によって解決されるべき課題は、上述のタイプのコンパクトに設計されている迅速交換連結装置を提供すること、及び、単純化された連結操作を可能にし、向上した安全性を確保することができる、前記迅速交換連結装置を備えた迅速交換連結システムを提供することである。

この課題は、請求項１の特徴を備えた迅速交換連結装置および請求項１２の特徴を備えた迅速交換連結システムによって解決される。本発明の有用な実施態様と有利な改善は、従属請求項に記載されている。

本発明による迅速交換連結装置の捕獲ユニット（捕獲機能部）は、搬送アセンブリに旋回式に取り付けられている少なくとも１つの捕獲フックを含んでおり、その上には、折閉位置と折開位置との間で捕獲フックの旋回動作を制御するための制御部材が提供されており、この制御部材は、第１連結部材によって作動され、ロックユニット（ロック機能部）からは独立して作動されるようにデザインされている。この制御部材を介して、装着器具は捕獲フックの動作を開始させることができる。別体の駆動装置を必要とはしない。さらにこの制御部材は、捕獲フックを折開位置にまで確実に移動させることもでき、連結部材が捕獲フック内で適正に配置されていれば交換が可能である。

捕獲フックの折開位置において、装着器具は地上でそれをセッティングすることにより交換でき、折閉位置の捕獲フックは、連結部材のための受領部材を包囲する。捕獲フックの折閉動作はコンパクトな動作になるように設計でき、装着器具との衝突のリスクを大きく低減させることができる。もしロックユニットが意図に反して解放されるようなことになれば、折閉可能な捕獲フックは捕獲位置の捕獲フック上で連結部材と係合することにより装着器具を捕獲することができ、迅速交換連結装置上で装着器具を保持することができる。捕獲フックの旋回動作の制御は、迅速交換連結装置へ連結される装着器具上の連結部材によってロックユニットの作動とは独立的に実行される。追加の制御装置や作動装置は一切不要である。捕獲フックは、オペレータの操作エラーが発生しようとも装着器具を信頼性高く捕獲させる。捕獲フックは非常に頑丈であり、高度の安全性を保証する。さらに、不適切な使用によって損傷した捕獲フックは搬送アセンブリ全体の交換をせずとも容易に交換できる。搬送アセンブリ全体の分解や交換は必要ない。

本発明の特に有用な実施態様によれば、制御部材は捕獲フックの延長片として設計することができ、それは、第１受領部材の方向に延び出し、第１受領部材に係合している連結部材に当接するための上側の制御面を有している。制御部材を受領する（受けとめる）ための凹部は、捕獲フックが折閉位置にあるときに搬送アセンブリ上に配置できる。しかし、制御部材はそれとは異なるデザインにすることもできる。

捕獲部材は、１つの捕獲フック、または互いに独立的に、あるいは相互接続された複数の捕獲フックを含むことができる。特に有用な実施態様によれば、捕獲部材は、搬送アセンブリの第１受領部材に旋回式に取り付けられた２つの捕獲フックを含むことができる。それら捕獲フックは分離して別々に旋回する捕獲フックとしてデザインできる。しかし、それらを相互に接続させることもできる。

特に安定的な保持は、捕獲フックが半円形の形状で連結部材を包囲して掴めば、得られる。捕獲フックはその下側面において、搬送アセンブリの前端当接面に当接するための停止面を有することができる。捕獲フックはその上側面において、搬送アセンブリの相補的な係合面に当接するための当接面を有することができる。

頑丈で、設計面から好適な実施態様によれば、捕獲フックは搬送アセンブリの接続帯部の横断軸周囲に旋回式に取り付けることができる。捕獲フックを旋回式に取り付けることができるよう、接続帯部は横断腔部（横断孔）を有することができ、捕獲フックは横断軸を受領するための適した受領腔部（受領孔）を有することができる。

便宜的に捕獲フックは取付けブッシュの手段によって横断軸に旋回式に取り付けることができる。このように捕獲フックは搬送アセンブリに蝶番形態（ヒンジ形態）で取り付けが可能であり、低摩擦および摩擦に対する信頼できる保護が得られる。横断軸は、落下して捻られることを防止するために、ピンによって搬送アセンブリに対して固定させることができる。

本発明はさらに、上述した迅速交換連結装置と、その迅速交換連結装置に連結可能なアダプタを含んだ迅速交換連結システムにも関する。

本発明の他の特徴と利点は、図面を利用した好適実施形態の以下の記述から明らかになるであろう。

図１は、迅速交換連結装置と、連結位置にあるアダプタとを含んだ迅速交換連結システムを図示する（斜視図）。 図２は、部分的に断面で表された図１の迅速交換連結システムの側面図である。 図３は、開かれた交換位置にある捕獲部材を備えた、図１に示す迅速交換連結装置を示す（斜視図）。 図４は、図１中の部分Ａの拡大図である。 図５は、図３中の部分Ｂの拡大図である。 図６は、閉じた捕獲位置にある捕獲部材を備えた、図１に示す迅速交換連結装置を示す（斜視図）。 図７は、図６中の部分Ｃの拡大図である。 図８は、捕獲フックの拡大分解詳細図である。

図１は、多様な異なる装着器具を異なる建築現場の機械、特に掘削機との間で容易および便利に連結／脱連結（離脱）させるための迅速交換連結システムを図示しており、この迅速交換連結システムは、迅速交換連結装置１と専用アダプタ２とを含んでいる。このタイプの迅速交換連結システムを使用することで、例えば、スイベルバケット、鉤爪クロー、せん断具、マグネット装置、コンパクタ、油圧ハンマー、その他の機械式及び／又は油圧式の装着器具を、オペレータの操縦席から掘削機あるいは他の建設現場車両のブームまたは別の装着器具部品との間で容易かつ便利に連結／脱連結させる。

装着器具に取り付け可能なアダプタ２は、基礎プレート３と、２枚の平行な側壁４とを含んでおり、それらの間には、ボルト形状の第１連結部材５と、所定の距離で離れており、迅速交換連結装置１に着脱式に接続させるために提供されたボルト形状の第２連結部材６とが提供されている。これら２つのボルト形状の連結部材５と６は、側壁４に設けられた相互補完的な腔部（ボア）内に差し込まれ、固定されることができる。

図３の斜視図でも示されている迅速交換連結装置１は、溶接または鋳造された部品の形態の搬送アセンブリ７を備え、この搬送アセンブリ７は、一方の側において、ボルト形状の第１連結部材５を受領して保持するための、後方に面し、開いた第１受領部材８を有しており、且つ他方の側において、ボルト形状の第２連結部材６を受領して保持するための、下側に面し、開いた第２受領部材９を有している。

説明している実施例において、迅速交換連結装置１は、搬送アセンブリ７の片方側で、第１連結部材５を受領するための、間隔を隔てた２つの受領部材８と、他方側で、第２連結部材６を受領するための２つの受領部材９とを有する。後方に面し、開いた第１受領部材８は鉤爪形状またはフォーク形状を有する。下方に面し、開いた第２受領部材９は湾曲した下側の当接面１０を有し、それにボルト形状の第２連結部材６が当接する。それら２つの受領部材９上には、第２連結部材６を搬送アセンブリ７のロック位置に保持するために図２に示すロックユニット（ロック機能部）１１が提供されている。説明している実施例では、解放位置とロック位置との間で移動できるロック機能部１１は、搬送アセンブリ７の内部で可動にガイドされ、図２に示すように、アダプタ２または装着器具を解放あるいは取り付けるための引込み解放位置と、延び出したロック位置との間でシリンダによって移動が可能になっている２つのボルト形状のロック部材１２を含んでいる。延び出したロック位置では、下方に面する開いた第２受領部材９は、搬送アセンブリ７のガイド腔部内に可動式に提供されたロック部材１２によって下側面で閉じられ、ボルト形状の第２連結部材６はボルト形状のロック部材１２によって下方から係合される。

その上側面で、搬送アセンブリ７は、２枚の平行な側部パネル１３を備えており、側部パネル１３には、ボルト（図示せず）を取り付けるための独特な開口部１４が、掘削機のブームまたは別な建築現場車両の装着器具部品に当該迅速交換連結装置１を取り付けるべく設けられている。

迅速交換連結装置１の手段によって装着器具を取り付けるため、原則的には掘削機のブームに配置される迅速交換連結装置１はまず、アダプタ２に配置されているか装着器具に直接的に配置されている第１連結部材５が、迅速交換連結装置１の片方側で鉤爪形状またはフォーク形状の受領部材８内に引き込まれるように動かされる。続いて、ロック部材１２がまだ引き込み位置にある状態で、迅速交換連結装置１は、ボルト形状の第１連結部材５の周囲で旋回され、アダプタまたは装着器具上の第２連結部材６を、迅速交換連結装置１の他方側で下方に面する開いた受領部材９の当接面１０と当接させる。続いて、迅速交換連結装置１の搬送アセンブリ７のガイド腔部に可動式に提供されているロック部材１２が油圧式に延び出されることができ、その結果、ボルト形状の第２連結部材６が迅速交換連結装置１上で２つのロック部材１２によって下方から係合されることで、装着器具は迅速交換連結装置１上に保持される。

迅速交換連結装置１に連結されている装着器具が、迅速連結装置が上昇位置にあるとき、オペレータの操作エラーによって、あるいは故障等によってロック部材の意図しない解放の結果として迅速交換連結装置から外れ、その後に落下するのを防止するため、捕獲ユニット（捕獲機能部）１５が追加的に搬送アセンブリ２（正しくは、７）に設けられている。捕獲機能部１５は、アダプタ２または装着器具に設けられている連結部材５を包囲して掴み、第１受領部材８に係合するように設計されている。捕獲機能部１５は、装着器具が連結位置から意図に反して解放されたときに、連結部材が捕獲フックの構造部に係合している結果として、装着器具が捕獲位置で捕獲され、迅速交換連結装置上に保持されるように設計されている。

図示の実施例において、捕獲機能部１５は、迅速交換連結装置１の搬送アセンブリ２（正しくは、７）上に剛質的には設けられておらず、その代わりに、一種のヒンジの手段で搬送アセンブリ１（正しくは、７）上に横断軸１７の周囲で旋回式に蝶番形態にて取り付けられた２つの別々な捕獲フック１６を含んでいる。それら２つの捕獲フック１６は、２つの後方の受領部材８に設けられており、アダプタ２上または装着器具上で連結部材５を包囲して掴み、迅速交換連結装置１が意図に反して解放されたときには、連結部材５を捕獲位置で捕獲フック１６に係合させて装着器具を捕獲できるように構成されている。その旋回形態は捕獲フック１６を、図３及び図５に示す折開位置(fold-out position)と、図６及び図７に示す折閉位置(fold-in position)との間で移動させることができる。

図８で特に明確に図示されているように、搬送アセンブリ７は、捕獲フック１６を接続するための独特な横断腔部（横断孔）１９を備えた後方に突き出した接続帯部１８を有している。受領部材８の下方で搬送アセンブリ７に設けられている後方に突き出した接続帯部１８は、搬送アセンブリ７の方向で前方に突き出す捕獲フック１４（正しくは、１６）の２本の脚部２１間の間隙部２０内に突き出ている。捕獲フック１６の２本の脚部２１には、相互に整合し、捕獲フック１６の取付位置で接続帯部１８の横断腔部（横断孔）１９と同軸的である受領腔部（受領孔）２２が設けられている。水平な横断軸１７は、接続帯部１８の横断腔部（横断孔）１９に挿入されると共に、落下と捻りを防止するためにピン２３によって固定される。

さらに、図５と図８において特に明確に図示されているように、第１の連結部材５によって作動されるようにデザインされた制御部材２４が捕獲フック１６に設けられている。この制御部材２４を介して、捕獲フック１６は、受領部材８に係合すると、連結部材５によって図３と図５で示す折開位置から図１と図２で示す折閉位置にまで移動できる。さらに、制御部材２４は、連結部材５が捕獲フック１６内に正しく配置されたときのみ、捕獲フック１６が折開位置に移動でき、そこで交換が行われることも確実にする。図示の実施例では、制御部材２４は、第１の受領部材８の方向に延び出る延長片の形状に形態化されており、当該制御部材は、捕獲フック１６の折閉位置では受領部材８の内側面と面一になり、且つ捕獲フック１６の折開位置では受領部材８の内側面に対して内側に延び出るところの制御面２５を有している。搬送アセンブリ７上には、捕獲フック１６が折閉位置にあるときに制御部材２４を受け入れるための横方向の（又は横付けの）凹部２６が設けられている。

捕獲フック１６は、約１８０°の角度にわたって半円形状で連結部材５を包囲して掴むようにデザインされている。これで、任意の位置での迅速交換連結装置１の特に安定的な保持が確実になる。捕獲フック１６の折閉位置で、受領部材８は捕獲フック１６によって後方で完全に包囲される。この折閉位置で、捕獲フック１６は搬送アセンブリ７に対して特に遠くに延び出すこともせず、そのデザインはコンパクトであり、装着器具との衝突のリスクは大きく低減される。連結部材５が受領部材８から脱落し、捕獲フック１６によって捕獲されたとしても、安定した保持は捕獲フック１６の形状によって確実に提供されるであろう。

図７が示すように、捕獲フック１６は、その下側面において、受領部材８の下方にあって搬送アセンブリ７の前端側当接面２８に当接するための停止面２７を有している。下方に旋回した折開位置で、捕獲フック１６の停止面２７は搬送アセンブリ７の当接面２８に当接し、捕獲フック１６はこの下方の捕獲位置に保持される。また、捕獲フックは、その上端において、捕獲フック１６の上方に旋回した折閉位置で搬送アセンブリ７の相補的な係合面３０に当接する当接面２９（上側停止面２９）を有する。

上述した捕獲ユニット１５は追加の安全機構として機能し、当該機構によって、もしロックが意図に反して解除されたとしても装着器具を安全に捕獲でき且つ保持できる。捕獲ユニット１５は、ロックユニット（ロック機能部）１１から独立しており、それには接続されていない。

１ 迅速交換連結装置
２ アダプタ
３ 基礎プレート
４ 側壁
５ 第１連結部材
６ 第２連結部材
７ 搬送アセンブリ
８ 第１受領部材
９ 第２受領部材
１０ 当接面
１１ ロックユニット（ロック機能部）
１２ ロック部材
１３ 側部パネル
１４ 開口部
１５ 捕獲ユニット（捕獲機能部）
１６ 捕獲フック
１７ 横断軸
１８ 接続帯部
１９ 横断腔部（横断孔）
２０ 間隙部（ギャップ）
２１ 脚部
２２ 受領腔部（受領孔）
２３ ピン
２４ 制御部材
２５ 制御面
２６ （横付けの）凹部
２７ 下側停止面
２８ 当接面
２９ 上側停止面（当接面）
３０ 係合面

Claims (12)

1. 装着器具を建築現場の装置に連結し及び離脱させるための迅速交換連結装置（１）であって、
   搬送アセンブリ（７）と、前記装着器具に配設された第１連結部材（５）を受領すべく前記搬送アセンブリ（７）の一方の側に設けられた第１受領部材（８）と、同じく前記装着器具に配設された第２連結部材（６）を受領すべく前記搬送アセンブリ（７）の他方の側に設けられた第２受領部材（９）と、前記第２受領部材（９）に専用で設けられ且つ解放位置とロック位置との間を移動可能であるロックユニット（１１）と、装着器具を捕獲するために搬送アセンブリ（７）に設けられた捕獲ユニット（１５）とを備えてなる迅速交換連結装置において、
   前記捕獲ユニット（１５）は、前記搬送アセンブリ（７）に旋回可能に取り付けられた少なくとも１つの捕獲フック（１６）を備え、当該捕獲フックの上には、折閉位置と折開位置の間で前記捕獲フック（１６）の旋回動作を制御するための制御部材（２４）が設けられており、前記制御部材は、前記第１連結部材（５）によって作動されるように設計されており且つ前記ロックユニット（１１）から独立して作動する、ことを特徴とする迅速交換連結装置。
2. 前記制御部材（２４）は、前記捕獲フック（１６）からの延長片の形状に構成されており、前記第１受領部材（８）の方向に延び出していると共に、その第１受領部材（８）に係合する前記第１連結部材（５）に当接するための上側の制御面（２５）を有している、ことを特徴とする請求項１に記載の迅速交換連結装置。
3. 前記搬送アセンブリ（７）は、前記捕獲フック（１６）が折閉位置にあるときに前記制御部材（２４）を受けとめるための凹部（２６）を有する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の迅速交換連結装置。
4. 前記捕獲ユニット（１５）は、前記搬送アセンブリ（７）の第１受領部材（８）に旋回可能に設けられた２つの捕獲フック（１６）を備えている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の迅速交換連結装置。
5. 前記捕獲フック（１６）は、半円形の形状で前記連結部材（５）を包囲して掴むように設計されている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の迅速交換連結装置。
6. 前記捕獲フック（１６）の下側面には、前記搬送アセンブリ（７）の前端の当接面（２８）に当接するための停止面（２７）が設けられている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の迅速交換連結装置。
7. 前記捕獲フック（１６）の上端部には、前記搬送アセンブリ（７）の相補的な係合面（３０）に当接するための当接面（２９）が設けられている、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の迅速交換連結装置。
8. 前記捕獲フック（１６）は、前記搬送アセンブリ（７）の接続帯部（１８）に横断軸（１７）を中心として旋回可能に取り付けられている、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の迅速交換連結装置。
9. 前記接続帯部（１８）は横断孔（１９）を備えており、
   前記捕獲フック（１６）は前記横断軸（１７）を受け入れるための受領孔（２２）を備えている、ことを特徴とする請求項８に記載の迅速交換連結装置。
10. 前記横断軸（１７）は、当該横断軸が脱落し又は捻じれるのを防止するために、ピンによって前記搬送アセンブリ（７）に対して固定されている、ことを特徴とする請求項８又は９に記載の迅速交換連結装置。
11. 前記接続帯部（１８）は、前記捕獲フック（１６）から突出した２本の脚部（２１）の間にある間隙部（２０）内に突き出ている、ことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の迅速交換連結装置。
12. 迅速交換連結装置（１）と、その迅速交換連結装置（１）に連結可能なアダプタ（２）とを備えた迅速交換連結システムにおいて、
    前記迅速交換連結装置は、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のごとくに設計されたものである、ことを特徴とする迅速交換連結システム。