JP7338447B2 - Pin coupling device and construction machinery - Google Patents
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Description
本発明は、二部材を連結するピン連結装置及びそれに関連する技術に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pin connecting device for connecting two members and technology related thereto.
従来、建設機械の分野において、油圧シリンダによってピンをピン穴に対して挿脱させる技術が提案されている。例えば、特許文献1では、ブラケット(15,16)を連結する第1ピン(41)と、ブラケット(17,18)を連結する第2ピン(42)とを備えるピン連結装置(40)が開示されている。
Conventionally, in the field of construction machinery, a technique has been proposed in which a pin is inserted into and removed from a pin hole by a hydraulic cylinder. For example,
具体的には、ピン連結装置(40)では、両ピン(41,42)が互いに反対方向にストローク作動して両側ピン穴(19,20)に対して挿脱する。 Specifically, in the pin connecting device (40), both pins (41, 42) are stroked in opposite directions to be inserted into and removed from both pin holes (19, 20).
また、特許文献1の図1に示されるように、油圧シリンダ(43)は、シリンダチューブ(44)と、ピストン(45)と、ピストン(45)に連結された中空状のピストンロッド(46)とによって構成され、外部からの油の給排作用により伸縮作動して、ピン(41,42)を挿入、離脱両位置間でストローク駆動する。
Further, as shown in FIG. 1 of
上述した特許文献1では、シリンダチューブ(44)は、本体部分の外径寸法がピン内径寸法よりも小さく設定され、ピン内側に差し込まれた状態でそのヘッド側端部に設けられたヘッドカバー(44a)のフランジ(44b)が、ピン(41,42)の先端側開口縁部に複数本のボルト(44c)によって固定されている。すなわち、特許文献1においては、連結ピンと当該連結ピンを伸縮させるシリンダヘッドとを複数のボルトで固定する構成が採用されている。
In
ところで、上述した連結ピンはガタつきに起因して回転することがある。特許文献1では、連結ピンと油圧シリンダのシリンダヘッドとが固定されているため、ガタつきに伴って連結ピンが回転すると、連結ピンに固定された油圧シリンダのシリンダヘッドも当該連結ピンに追従して回転する。油圧シリンダのシリンダヘッドが意図せずに回転すると、当該シリンダヘッドの内部に設けられたシール部材が損傷する可能性がある。
By the way, the connecting pin described above may rotate due to backlash. In
そこで、本発明は、油圧シリンダを用いて連結ピンを伸縮させて二部材を連結するピン連結装置において、ガタつきに伴う連結ピンの回転が油圧シリンダのシリンダヘッドに作用しない技術を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a pin connecting device that connects two members by extending and contracting a connecting pin using a hydraulic cylinder, and provides a technique in which the rotation of the connecting pin due to rattling does not act on the cylinder head of the hydraulic cylinder. aim.
上記目的を達成するために、本発明は、二部材を連結するピン連結装置であって、シリンダロッド及びシリンダヘッドを含む油圧シリンダと、前記シリンダヘッドの胴部を内側に挿通可能な円筒状のパイプと、前記パイプを内側に挿通可能な断面コの字形状を有し、前記二部材にそれぞれ形成されたピン穴に挿通して前記二部材を連結する円筒状の連結ピンと、前記連結ピンの収縮側端部に固定され、前記連結ピンの径方向の中心側に延在して前記パイプの収縮側端部に対向する押さえプレートと、を備え、前記シリンダヘッドは、伸長側端部の側において前記シリンダヘッドの径方向の外側に延在して前記パイプの伸長側端部に対向するフランジを有し、前記油圧シリンダの伸長時には、前記シリンダヘッドの伸長側端部が前記連結ピンの内壁に当接する一方、前記フランジと前記パイプの伸長側端部との間には隙間が形成され、前記油圧シリンダの収縮時には、前記フランジが前記パイプの伸長側端部に当接することを特徴とするピン連結装置を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention provides a pin connecting device for connecting two members, comprising a hydraulic cylinder including a cylinder rod and a cylinder head, and a cylindrical cylinder through which the body of the cylinder head can be inserted. a pipe, a cylindrical connecting pin having a U-shaped cross-section through which the pipe can be inserted inside and inserted into pin holes respectively formed in the two members to connect the two members; a pressing plate fixed to the contraction-side end portion and extending radially toward the center of the connecting pin to face the contraction-side end portion of the pipe; has a flange that extends radially outward of the cylinder head and faces the extension side end of the pipe, and when the hydraulic cylinder is extended, the extension side end of the cylinder head extends to the inner wall of the connecting pin. while a gap is formed between the flange and the extension side end of the pipe, and the flange abuts the extension side end of the pipe when the hydraulic cylinder is contracted. A pin connection device is provided.
ここで、前記シリンダヘッドの伸長側端部が当接する前記内壁には、一部に凹部が形成されていることが好ましい。 Here, it is preferable that a concave portion is formed in part of the inner wall with which the extension side end portion of the cylinder head abuts.
また、前記押さえプレートは、外縁の一部が前記連結ピンの径方向の外側に延在した突起部を有し、前記突起部には、前記押さえプレートの回転を阻止するための固定部材が設けられることが好ましい。 Further, the presser plate has a protrusion part of the outer edge of which extends outward in the radial direction of the connecting pin, and the protrusion is provided with a fixing member for preventing rotation of the presser plate. preferably.
また、本発明は、建設機械であって、第1ピン穴が形成された第1部材と、第2ピン穴が形成され、前記第1部材に連結可能な第2部材と、シリンダロッド及びシリンダヘッドを含み、機械中心側から機械側方側に前記シリンダヘッドが伸長するように配置される油圧シリンダと、前記シリンダヘッドの胴部を内側に挿通可能な円筒状のパイプと、前記パイプを内側に挿通可能な断面コの字形状を有し、前記第1ピン穴と前記第2ピン穴とに挿通して前記第1部材と前記第2部材とを連結する円筒状の連結ピンと、前記連結ピンの収縮側端部に固定され、前記連結ピンの径方向の中心側に延在して前記パイプの収縮側端部に対向する押さえプレートと、を備え、前記シリンダヘッドの伸長側端部には、前記径方向の外側に延在して前記パイプの伸長側端部に対向するフランジが設けられ、前記油圧シリンダの伸長時には、前記シリンダヘッドの伸長側端部が前記連結ピンの内壁に当接する一方、前記フランジと前記パイプの伸長側端部との間には隙間が形成され、前記油圧シリンダの収縮時には、前記フランジが前記パイプの伸長側端部に当接することを特徴とする建設機械を更に提供している。 The present invention also provides a construction machine comprising a first member having a first pin hole, a second member having a second pin hole and being connectable to the first member, a cylinder rod and a cylinder. A hydraulic cylinder that includes a head and is arranged so that the cylinder head extends from the machine center side to the machine side side, a cylindrical pipe that can be inserted through the body of the cylinder head, and the pipe that extends inside. a cylindrical connecting pin having a U-shaped cross section that can be inserted through the first pin hole and the second pin hole to connect the first member and the second member; a pressing plate fixed to the contraction side end of the pin, extending radially toward the center of the connecting pin and facing the contraction side end of the pipe; is provided with a flange that extends outward in the radial direction and faces the extension side end of the pipe, and when the hydraulic cylinder is extended, the extension side end of the cylinder head contacts the inner wall of the connecting pin. a gap is formed between the flange and the extension side end of the pipe, and the flange abuts the extension side end of the pipe when the hydraulic cylinder is contracted. further provides.
本発明によれば、ピンとシリンダヘッドとの間にパイプを設けることで、ピンとシリンダヘッドとを固定することなく、ピンを伸縮させることが可能であり、ガタつきに伴うピンの回転がシリンダヘッドに作用しない。 According to the present invention, by providing a pipe between the pin and the cylinder head, it is possible to extend and retract the pin without fixing the pin and the cylinder head, and the rotation of the pin due to rattling causes the cylinder head to move. doesn't work.
<1.実施形態>
本発明の実施形態によるピン連結装置及び建設機械について、図1から図7を参照しながら説明する。以下では、建設機械の一例として図1に示す油圧ショベル1を例示すると共に、ピン連結装置の一例として図4に示すピン連結装置6(6L,6R)を例示する。
<1. embodiment>
A pin coupling device and construction machine according to embodiments of the present invention will now be described with reference to FIGS. Below, the
図1に示すように、油圧ショベル1は、下部走行体2、上部旋回体3及び作業アタッチメント4等を備えて構成される。
As shown in FIG. 1, the
上部旋回体3は、図2に示すアッパーフレーム30を備えている。アッパーフレーム30には、図3に示すサブフレーム5を介して作業アタッチメント4が装着される。
The upper revolving
サブフレーム5は、作業アタッチメント4を構成する図示しないブームやブームシリンダを一体化した状態で分解・組立するためのアダプタである。
The
図2に示すように、アッパーフレーム30は、底板31と底板31に立設する左右一対の縦板33とを備えて構成される。図2においては、左右一対の縦板33のうち、左側に配置される縦板33Lが図示されているが、縦板33Lの右側には縦板33Rが縦板33Lと左右対称となるように存在する。
As shown in FIG. 2 , the
縦板33Lには、後述の連結ピン9(図4参照)を挿通するためのピン穴35が形成されている。
The
図3及び図4に示すように、サブフレーム5は、左側板51Lと右側板51Rとを備えて構成される。左側板51Lと右側板51Rとは左右対称であるから、本実施形態では、左側板51Lについてのみ説明を行い、右側板51Rについては説明を省略する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図4に示すように、左側板51Lは、後述の連結ピン9を挿通するためのピン穴510が同一軸上に形成された2枚の板部材で構成されている。左側板51Lを構成する2枚の板部材は、アッパーフレーム30の縦板33L(図2参照)の中央上部(詳細にはピン穴35が形成された部分)を挿入可能な幅を隔てて対向する。
As shown in FIG. 4, the
サブフレーム5には、ピン連結装置6(6L,6R)が設けられている。ピン連結装置6Lは、サブフレーム5を構成する左側板51Lとアッパーフレーム30を構成する左側の縦板33Lとを連結する装置である。また、ピン連結装置6Rは、サブフレーム5を構成する右側板51Rとアッパーフレーム30を構成する右側の縦板33Rとを連結する装置である。
The
ピン連結装置6L及びピン連結装置6Rは同様の構成を備えているため、本実施形態では、左側に配置されるピン連結装置6Lについてのみ説明を行い、右側に配置されるピン連結装置6Rについては説明を省略する。
Since the
図4に示すように、ピン連結装置6Lは、シリンダロッド71とシリンダヘッド73とを含む油圧シリンダ7と、パイプ8と、連結ピン9と、押さえプレート81とを備えて構成される。
As shown in FIG. 4, the
油圧シリンダ7は、機械幅方向(左右方向)にストローク作動する油圧式のシリンダであり、シリンダロッド71が固定され、シリンダヘッド73が伸縮するように構成されている。換言すれば、油圧シリンダ7は、機械中心側から機械側方側にシリンダヘッド73が伸長し且つ機械側方側から機械中心側にシリンダヘッド73が収縮するように配置されている。
The
シリンダヘッド73は、伸長側端部73Eの側において径方向の外側に延在してパイプ8の伸長側端部8Eに対向するフランジ73Fを備えている。なお、シリンダヘッド73の断面は、図4においてドットのハッチングで示されている。
The
パイプ8は、シリンダヘッド73の胴部を内側に挿通可能に構成され、シリンダヘッド73の胴部を包囲する円筒状の部材である。なお、パイプ8の断面は、図4において斜線のハッチングで示されている。
The
連結ピン9は、パイプ8を内側に挿通可能な断面コの字形状を有し、左側板51Lに形成されたピン穴510と縦板33Lに形成されたピン穴35とに挿通して左側板51Lと縦板33Lとを連結する円筒状の油圧ピンである。詳細には、連結ピン9は、油圧シリンダ7がストローク作動(詳細にはシリンダヘッド73が伸縮作動)することにより、ピン穴510及びピン穴35に挿入・離脱する。
The connecting
押さえプレート81は、連結ピン9の収縮側端部9Sに複数のボルトBTで固定され、連結ピン9の径方向の中心側に延在してパイプ8の収縮側端部8Sに対向する円形状のプレートである。なお、押さえプレート81の断面は、図4において市松模様のハッチングで示されている。
The holding
図7に示すように、押さえプレート81は、外縁の一部が連結ピン9の径方向の外側に延在した突起部810を有する。突起部810には、押さえプレート81の回転を阻止するためのブロックBLが2個設けられている。2個のブロックBLは、本発明に係る固定部材の一例であり、突起部810を両サイドから挟持するように配置されている。
As shown in FIG. 7 , the
なお、図4に示す反対側のピン連結装置6Rは、油圧シリンダの伸縮方向がピン連結装置6Lと逆方向である点を除き、ピン連結装置6Lと同じ構成になっている。
The
続いて、図5及び図6を参照しながら、連結ピン9の伸長時及び収縮時における各部位の状態を説明する。
Next, referring to FIGS. 5 and 6, the state of each part when the connecting
まず、シリンダヘッド73が機械側方側(左側)に伸長すると、シリンダヘッド73の伸長側端部73Eが連結ピン9の内壁91に当接する。シリンダヘッド73の伸長側端部73Eが連結ピン9の内壁91に当接した状態でシリンダヘッド73が伸長すると、連結ピン9が機械側方側(左側)に伸長する。そして、最終的には、図5に示すように、連結ピン9が最も伸長した状態となる。
First, when the
図5に示すように、シリンダヘッド73の伸長時においては、シリンダヘッド73の伸長側端部73Eが連結ピン9の内壁91に当接する一方、シリンダヘッド73のフランジ73Fとパイプ8の伸長側端部8Eとの間には隙間が形成される。
As shown in FIG. 5, when the
他方、図6に示すように、シリンダヘッド73が機械中心側(右側)に収縮すると、シリンダヘッド73の伸長側端部73Eが連結ピン9の内壁91から離間すると共に、シリンダヘッド73のフランジ73Fがパイプ8の伸長側端部8Eに当接する。
On the other hand, as shown in FIG. 6, when the
シリンダヘッド73のフランジ73Fがパイプ8の伸長側端部8Eに当接した状態でシリンダヘッド73が収縮すると、パイプ8の収縮側端部8Sが押さえプレート81を収縮側(機械中心側)に移動する。そして、押さえプレート81が収縮側(機械中心側)に移動すると、押さえプレート81に固定された連結ピン9も収縮する。
When the
上述した実施形態によれば、連結ピン9とシリンダヘッド73との間にパイプ8を設けることで、連結ピン9とシリンダヘッド73とを固定することなく、連結ピン9を伸長又は収縮させることが可能である。そのため、ガタつきに伴う連結ピン9の回転がシリンダヘッド73に作用せず、シリンダヘッド73の内部に設けられた図示しないシール部材を損傷しない。なお、上述したように、シリンダヘッド73の伸長時においてシリンダヘッド73の伸長側端部73Eが連結ピン9の内壁91に当接しているが、連結ピン9の回転時に内壁91が伸長側端部73Eに対して摺動するため、シリンダヘッド73が回転することはない。
According to the embodiment described above, by providing the
また、上述した実施形態によれば、押さえプレート81が連結ピン9の収縮側端部9S(機械中心側)に対して複数のボルトBTで固定されている。よって、油圧シリンダ7の力が比較的強い伸長時には複数のボルトBTに張力にかからず、油圧シリンダ7の力が比較的弱い収縮時にのみ複数のボルトBTに張力がかかる構成になっている。よって、押さえプレート81を固定する複数のボルトBTが緩みにくい。
Further, according to the above-described embodiment, the
また、油圧シリンダ7に不具合が発生した場合、連結ピン9を装着した状態のまま油圧シリンダ7を取り外す(離脱する)必要がある。その際、仮に、押さえプレート81が連結ピン9の伸長側端部9E(機械側方側)に固定され、機械側方に構造物が存在したとすると、油圧シリンダ7を取り外すことが出来なくなる。
Further, when a problem occurs in the
この点、上述した実施形態では、押さえプレート81が連結ピン9の収縮側端部9S(機械中心側)に対してボルトBTで固定されているため、不具合発生時に油圧シリンダ7を確実に取り外すことが可能である。
In this regard, in the above-described embodiment, since the
また、上述した実施形態によれば、押さえプレート81が突起部810を有し、突起部810がブロックBLで挟持されて固定されている。そのため、押さえプレート81の回転、ひいては、押さえプレート81に固定される連結ピン9の回転を抑制することが可能である。
Further, according to the above-described embodiment, the
<2.変形例>
本発明によるピン連結装置及び建設機械は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。
<2. Variation>
The pin coupling device and construction machine according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements are possible within the scope of the claims.
上述した実施形態では、図5に示す連結ピン9が最も伸長した状態において、連結ピン9の内壁91とシリンダヘッド73の伸長側端部73Eの全領域とが当接する場合を例示したが、これに限定されない。
In the above-described embodiment, the
図8に示すように、連結ピン9の内壁91とシリンダヘッド73の伸長側端部73Eの全領域とが当接しないように構成してもよい。具体的には、連結ピン9の内壁91の一部に凹部910が形成されるようにしてもよい。そうすることで、内壁91のうち凹部910が形成された部分についてはシリンダヘッド73の伸長側端部73Eに対して当接しない。
As shown in FIG. 8, the
上述した変形例によれば、ガタつき等に伴って連結ピン9が回転した場合に、連結ピン9の内壁91とシリンダヘッド73の伸長側端部73Eとの間に生じする摩擦抵抗を低減することができる。
According to the modified example described above, when the connecting
また、上述した実施形態では、サブフレーム5を構成する側板とアッパーフレーム30を構成する縦板とを連結するのにピン連結装置6を用いる場合を例示したが、これに限定されない。例えば、作業アタッチメント4を構成するブームとアームとを連結するのにピン連結装置6を用いるようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
以上のように本発明に係るピン連結装置及び建設機械は、油圧ショベルを構成する二部材を連結するのに適している。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the pin connecting device and construction machine according to the present invention are suitable for connecting two members constituting a hydraulic excavator.
1 油圧ショベル、2 下部走行体、3 上部旋回体、4 作業アタッチメント、
5 サブフレーム、6(6L,6R) ピン連結装置、7 油圧シリンダ、8 パイプ、
9 連結ピン、30 アッパーフレーム、31 底板、33 縦板、35 ピン穴、
51L 左側板、51R 右側板、71 シリンダロッド、73 シリンダヘッド、
73F フランジ、81 プレート、91 内壁、510 ピン穴、810 突起部、
910 凹部、BL ブロック、BT ボルト
1 hydraulic excavator, 2 lower running body, 3 upper rotating body, 4 work attachment,
5 subframe, 6 (6L, 6R) pin coupling device, 7 hydraulic cylinder, 8 pipe,
9 connecting pin, 30 upper frame, 31 bottom plate, 33 vertical plate, 35 pin hole,
51L left side plate, 51R right side plate, 71 cylinder rod, 73 cylinder head,
73F flange, 81 plate, 91 inner wall, 510 pin hole, 810 protrusion,
910 recess, BL block, BT bolt
Claims (4)
シリンダロッド及びシリンダヘッドを含む油圧シリンダと、
前記シリンダヘッドの胴部を内側に挿通可能な円筒状のパイプと、
前記パイプを内側に挿通可能な断面コの字形状を有し、前記二部材にそれぞれ形成されたピン穴に挿通して前記二部材を連結する円筒状の連結ピンと、
前記連結ピンの収縮側端部に固定され、前記連結ピンの径方向の中心側に延在して前記パイプの収縮側端部に対向する押さえプレートと、
を備え、
前記シリンダヘッドは、伸長側端部の側において前記シリンダヘッドの径方向の外側に延在して前記パイプの伸長側端部に対向するフランジを有し、
前記油圧シリンダの伸長時には、前記シリンダヘッドの伸長側端部が前記連結ピンの内壁に当接する一方、前記フランジと前記パイプの伸長側端部との間には隙間が形成され、
前記油圧シリンダの収縮時には、前記フランジが前記パイプの伸長側端部に当接することを特徴とするピン連結装置。 A pin connection device for connecting two members,
a hydraulic cylinder including a cylinder rod and a cylinder head;
a cylindrical pipe through which the body of the cylinder head can be inserted;
a cylindrical connecting pin having a U-shaped cross-section through which the pipe can be inserted inside and inserted into pin holes respectively formed in the two members to connect the two members;
a pressing plate fixed to the contraction side end of the connecting pin, extending radially toward the center of the connection pin and facing the contraction side end of the pipe;
with
The cylinder head has a flange extending radially outwardly of the cylinder head on the extension side end side and facing the extension side end of the pipe,
When the hydraulic cylinder is extended, the extension side end of the cylinder head contacts the inner wall of the connecting pin, while a gap is formed between the flange and the extension side end of the pipe,
A pin connecting device, wherein the flange abuts the extension side end of the pipe when the hydraulic cylinder is retracted.
前記突起部には、前記押さえプレートの回転を阻止するための固定部材が設けられることを特徴とする請求項1又は2に記載のピン連結装置。 the pressing plate has a projection part of which part of the outer edge extends outward in the radial direction of the connecting pin;
3. The pin connecting device according to claim 1, wherein the protrusion is provided with a fixing member for preventing rotation of the pressing plate.
第1ピン穴が形成された第1部材と、
第2ピン穴が形成され、前記第1部材に連結可能な第2部材と、
シリンダロッド及びシリンダヘッドを含み、機械中心側から機械側方側に前記シリンダヘッドが伸長するように配置される油圧シリンダと、
前記シリンダヘッドの胴部を内側に挿通可能な円筒状のパイプと、
前記パイプを内側に挿通可能な断面コの字形状を有し、前記第1ピン穴と前記第2ピン穴とに挿通して前記第1部材と前記第2部材とを連結する円筒状の連結ピンと、
前記連結ピンの収縮側端部に固定され、前記連結ピンの径方向の中心側に延在して前記パイプの収縮側端部に対向する押さえプレートと、
を備え、
前記シリンダヘッドの伸長側端部には、前記径方向の外側に延在して前記パイプの伸長側端部に対向するフランジが設けられ、
前記油圧シリンダの伸長時には、前記シリンダヘッドの伸長側端部が前記連結ピンの内壁に当接する一方、前記フランジと前記パイプの伸長側端部との間には隙間が形成され、
前記油圧シリンダの収縮時には、前記フランジが前記パイプの伸長側端部に当接することを特徴とする建設機械。 construction machinery,
a first member having a first pin hole;
a second member having a second pin hole and connectable to the first member;
a hydraulic cylinder including a cylinder rod and a cylinder head, and arranged so that the cylinder head extends from the machine center side to the machine side side;
a cylindrical pipe through which the body of the cylinder head can be inserted;
A cylindrical connection that has a U-shaped cross-section through which the pipe can be inserted, and that connects the first member and the second member by being inserted through the first pin hole and the second pin hole. idea,
a pressing plate fixed to the contraction side end of the connecting pin, extending radially toward the center of the connection pin and facing the contraction side end of the pipe;
with
A flange extending outward in the radial direction and facing the extension side end of the pipe is provided at the extension side end of the cylinder head,
When the hydraulic cylinder is extended, the extension side end of the cylinder head contacts the inner wall of the connecting pin, while a gap is formed between the flange and the extension side end of the pipe,
A construction machine according to claim 1, wherein said flange abuts against an extension side end of said pipe when said hydraulic cylinder is retracted.
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