JPH04134558U - 作業機具取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧ショベル等の自走式台車への作業機具の
取付け取外し作業が簡単かつ迅速に行え、かつ取付けた
作業機具の旋回が容易に行えるようにする。 【構成】 自走式台車のアーム先端に取付けるブラケッ
ト１と、このブラケット１の下面に固着した旋回ベアリ
ング５と、この旋回ベアリング５に旋回可能に固着した
作業機具の取付フレーム７とを有し、出力軸端にピニオ
ン９を有する回転駆動機２を設け、前記ピニオン９を前
記旋回ベアリング５のアウターレース１１又はインナー
レース１４に形成したラック機構１３と噛み合わせ、前
記取付フレーム７を旋回駆動可能にすると共に、前記取
付フレーム７に枢着したスイングアーム１９の先端前方
と取付フレーム７の下方後端とに凹所７ｅ、１９ａを形
成し、この凹所７ｅ、１９ａで作業機具のアームピンと
リンクピンとを係合保持する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、油圧ショベル等の自走式台車のアーム先端に、バケット、圧砕機、 つかみ機、切断機、ブレーカー等の各種作業機具を作業目的に応じて付け替えて 使用するための作業機具取付装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、油圧ショベル等の自走式台車のアーム先端に、バケット、圧砕機、小割 機、つかみ機、切断機、ブレーカー等の各種作業機具を作業目的に応じて付け替 えて使用する場合、作業機具の付け替え作業を能率的に行う装置として、例えば 図１２に示すような作業機具取付装置６０、あるいは実開昭６０−９６４６４号 公報又は実開昭６１−１６９１６２号公報に開示されたような作業機具取付装置 が一般に使用されている。

【０００３】 このような作業機具取付装置においては、作業機具を取付ける場合、作業機具 側のアームピンやリンクピンの方向が、ショベル台車に取付けた作業機具取付装 置６０のピン嵌合用凹所６１、６２の方向に合致するように、予め作業機具の姿 勢を正確に調整しておかなければならない。

【０００４】 また上記の各種の作業機具を油圧ショベル等の自走式台車に取付けて作業する 場合、対象物の方向や形状に合わせて作業しやすいように作業機具の向きを変え る必要がしばしばあり、あるいは対象物を持ち上げ、移動し、積み替え、積み上 げ等の作業で物を上げ降ろしする際に、長尺物や定型物の場合は作業機具を対象 物の方向に合わせて持ち上げ、あるいは方向を揃えて所定の位置に降ろす必要な どがある。

【考案が解決しようとする課題】

【０００５】 しかし前記の従来の作業機具取付装置では作業機具を回転できず、前記の問題 を解消するためには、ショベル台車のアーム回転とブームの起伏及びバケットス イング用のシリンダーリンク機構の操作による上下と前後方向のスイングとショ ベル台車の旋回、走行動作との組み合わせ操作で作業機具の位置と向きを調整す る必要があり、作業対象物の状態によっては頻繁にこの動作を繰り返す必要があ り、ショベル台車の操作に時間がかかり非能率的であるばかりでなく、ショベル 台車の操作は経験を積んだ熟練操縦者の技量に頼らなければならないといった不 便があった。

【０００６】 ショベル台車に取付けた作業機具を回転するものとしては、作業機具自体に旋 回駆動装置を内蔵した動力旋回式作業機具が知られているが、個々の作業機具に 動力旋回機構を設ける方式であるため価格が高いとの理由により特定の作業機具 を除き、非旋回式の作業機具がまだ多く使用されているのが現実である。

【０００７】 あるいはまた、油圧ショベルのアームの長手方向の軸心を中心として回転可能 としたアーム回転機構付きのショベル台車も従来から知られているが、アームが 長尺で強度を保つ上で限度があり、限られた機種のショベル台車に採用されてい るのみで、用途も比較的軽作業用に限られる。

【０００８】 本考案は、油圧ショベル等の自走式台車のアーム先端に、バケット、圧砕機、 小割機、つかみ機、切断機、ブレーカー等の各種作業機具を、容易に付け替える ことができ、かつ対象物の方向や形状に合わせて作業機具を回転することのでき る作業機具取付装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

そこで請求項１の作業機具取付装置は、油圧ショベル等の自走式台車のアーム の先端に取着可能なブラケットと、バケット、圧砕機等の作業機具を装着可能な 取付フレームとを備えた作業機具取付装置において、上記ブラケットと取付フレ ームとの間に旋回ベアリングを介設して上記取付フレームをブラケットに対して 旋回可能に支持し、さらに取付フレームを旋回駆動するための旋回駆動機構を設 けたことを特徴としている。

【００１０】 また請求項２の作業機具取付装置は、上記取付フレームが、作業機具を装着、 固定するためのシリンダー等の流体駆動手段を具備する一方、上記旋回駆動機構 の駆動源が流体駆動モータにて構成され、上記自走式台車側から供給される作動 流体が、作動流体切換手段によって、上記取付フレームの流体駆動手段と旋回駆 動機構の流体駆動モータとに切換供給されるよう構成したことを特徴としている 。

【００１１】

【作用】

上記請求項１の作業機具取付装置では、作業機具を装着する際、あるいは作業 機具を装着した各種作業中に、旋回駆動機構を操作すれば、作業機具を取付ける ための姿勢や、作業対象物の方向を容易に調整可能である。

【００１２】 また請求項２の作業機具取付装置では、作業機具の装着、固定用の流体供給路 と旋回駆動機構用の流体供給路とが兼用できることになるので、配管設備を簡略 化できる。

【００１３】

【実施例】

まず図１ないし図８に基づいて本考案の第１実施例を説明する。

【００１４】 図１及び図２はこの実施例の作業機具取付装置を側面から見た図のうち、スイ ングアーム１９が前方へスイングしてストッパ２３を装着した状態を示すもので 、図１はその一部を切欠いた拡大側面図、図２は側面図である。また図３は図２ においてストッパ２３を抜き取りスイングアーム１９が後方へスイングした状態 の側面図であり、また図４はストッパ２３の長手方向側面図である。

【００１５】 図５は図２の正面図、図６はこの実施例の作業機具取付装置を油圧ショベルに 取付けた状態を示し、図７は図５のＸ−Ｘ矢視のうち旋回ベアリング部のみを示 す図で、この旋回ベアリングのアウターレース外周に形成されたラック機構と回 転駆動機の出力軸端のピニオンとの噛み合い関係をそれぞれ示している。

【００１６】 また図８はこの実施例の作業機具取付装置の油圧回路図で、この実施例の作業 機具取付装置に取付ける公知の圧砕機あるいは切断機等の作業機具のアームスイ ング用シリンダー機構との配管接続状況と共に示す。

【００１７】 作業機具取付装置は、ブラケット１の対向する側板８の上部に貫通形成された ピン孔８ａ、８ｂに連結用ピンＰをそれぞれ挿通して、図６のように、油圧ショ ベルＳのブームＢの先端に回動自在に取付けられたアームＡの先端と、このアー ムＡの先端付近に取付けられたショベルのバケット回転用リンク機構Ｌとに対し て、前後方向にスイング可能に取付けられる。

【００１８】 ブラケット１の下端の底板部材３の下面には、旋回ベアリング５のインナーレ ース１４（図７）の上面が接合し、この旋回ベアリング５のインナーレース１４ に沿って穿孔形成された複数のボルト孔１５を貫通してボルト４によって旋回ベ アリング５がブラケットの底板部材３に締結される。

【００１９】 一方、旋回ベアリング５のアウターレース１１（図７）の下面には、取付フレ ーム７の上板部材７ａの上面が接合し、アウターレース１１に沿って穿孔形成さ れた複数のボルト孔１２を貫通してボルト６でアウターレース１１が取付フレー ム７の上板部材７ａの上面に締結される。

【００２０】 旋回ベアリング５においては、図７に示すように、アウターレース１１の内径 部とインナーレース１４の外径部に、図示しないがそれぞれ円周に沿って均一な 溝が形成されていて、この両レース１１、１４の溝で囲まれた環状空間には複数 のボール又はローラー１６が等間隔で配置され、このボール又はローラー１６の 回転によって、アウターレース１１とインナーレース１４とは互いに自由に相対 的な回転が行えると共に、このボール又はローラー１６によって軸方向に対する 力の支持が行える構成となっている。

【００２１】 このような構成の旋回ベアリング５が、上記のようにブラケット１の底板部材 ３と、取付フレーム７の上板部材７ａとに、ボルト４及び６で締結されているた め、取付フレーム７とブラケット１とは相対的に旋回が可能である。

【００２２】 旋回ベアリング５のアウターレース１１には、その外周に沿って連続のラック 機構のラック歯１３が形成される一方、ブラケット１の底板部材３が前記旋回ベ アリング５のアウターレース１１の外径より外側に張り出した位置の上面に、電 動又は流体圧駆動のモータ２（以下、これを回転駆動機という）が出力軸を下向 きにして配置、固定され、底板部材３から下側に突き出した回転駆動機２の出力 軸端に取付られたピニオン９が、上記のラック歯１３と噛み合わさり、旋回ベア リング５のアウターレース１１を旋回駆動する。

【００２３】 ここでラック機構とピニオンの歯は、歯車伝動機構に代わって、図示しないが これを公知のピンラック機構とそれに対応する形状の歯にしてもよい。

【００２４】 なおブラケット１の底板部材３と取付フレーム７の上板部材７ａの旋回ベアリ ング中心位置には、取付フレーム７に収納されたアームスイング用シリンダー機 構１８（後で説明する）と作業機具とに対して、油圧ショベル側から作動流体を 供給するため、流体中継用として公知の回転継手１０（図５）が取付けられ、油 圧ショベル台車側から供給される作動流体用ホースが、回転継手１０のハウジン グ２５（図８）の上部に設けられた中継ポート（図示しない）を通して、回転継 手１０の内部のコア２６（図８）の下面に設けられた中継ポート（図示しない） に中継され、ここからさらにホースによってアームスイング用シリンダー機構１ ８と作業機具とに接続される。

【００２５】 また回転駆動機２に関しては、電動モータの場合は電源、流体圧駆動モータの 場合は流体、このいずれかが油圧ショベル側から供給され、この給電又は流体の 給排などのケーブル又はホースが、前記のアームスイング用シリンダー機構１８ と作業機具のホースと共に、油圧ショベルのブームＢ及びアームＡに沿って配置 されるが、これらのケーブル又はホースの詳細は図示していない。そしてそれら の先端が回転駆動機２と中継用の回転継手１０に接続される。

【００２６】 そして以上に述べたケーブル又はホースのショベル側の端末は、油圧ショベル の運転操作台Ｃに配備された制御用操作バルブ又はスイッチ（これらはいずれも 図示していない）に接続され、油圧ショベルの運転者が作業機具の作動とアーム スイング用シリンダー機構１８の作動並びに旋回の動作を自由に制御できるよう に構成する。

【００２７】 なお回転駆動機２が流体圧駆動方式の場合、これと前記アームスイング用シリ ンダー機構１８とに作動流体を供給する油圧ショベル側の配管系統を兼用の１系 統とし、切換弁２４を中継して２系統に分け、その各々をそれぞれ回転駆動機２ とアームスイング用シリンダー機構１８に接続し、切換弁２４の操作によりいず れかを選択して作動流体を供給できるようにしている。

【００２８】 次に作業機具の取付けられる取付フレーム７の構成と、該フレーム７内に収納 される各部材等につき、主として図１に基づいて説明をする。

【００２９】 取付フレーム７は、水平の上板部材７ａと、該上板部材７ａ下面から下方に向 けて垂直に接合された平行な一対の側板７ｂと、該側板７ｂの前後端においてそ れぞれ側板７ｂ間に渡って接合した補強部材７ｃ、７ｄとを有し、取付フレーム ７の下方後端には後方に向けて開いた略半円形の凹所７ｅを、取付フレーム７と 一体となるように形成する。

【００３０】 一方、スイングアーム１９には、先端部において前方に向けて開いた略半円形 の凹所１９ａを形成すると共に、その後方には突起部１９ｂが、またその基端部 には貫通したピン孔１９ｃがそれぞれ形成されている。そしてこのスイングアー ム１９は、その凹所１９ａが、取付フレーム７の下方後端の凹所７ｅとほぼ同レ ベルに位置するよう、一対の側板７ｂの間に挿入すると共に、スイングアーム１ ９基端部のピン孔１９ｃと、一対の側板７ｂに貫通形成したピン孔とに係合ピン ２０を装着して、スイングアーム１９を前後にスイング可能に枢着している。ま たスイングアーム１９の後方突起部１９ｂと取付フレーム７後端の補強部材７ｄ の内面との間に、流体圧で伸縮し、スイングアーム１９を前後にスイングさせる アームスイング用シリンダー機構１８をピン支持機構で枢着する。

【００３１】 なお係合ピン２０は、先端部に図示しない切欠きが設けられ、図２、図３のよ うに、この切欠きに抜け止め部材２１を装着して、一方のフレーム側板７ｂにボ ルト２２で係止される。

【００３２】 さらに断面矩形のストッパ２３を、一対の側板７ｂにそれぞれ貫通形成した各 隅に逃げの切欠きを有する矩形挿入孔７ｆに装着し、このストッパ２３の装着に より、シリンダー機構１８で前方へスイングさせたスイングアーム１９の後方突 起部１９ｂの上縁部１９ｅをストッパ２３に当接させて、スイングアーム１９が 後方へスイングして戻るのを規制するように構成する。

【００３３】 油圧ショベル側から供給される作動流体の本考案の作業機具取付装置内の配管 系統と作業機具との回路関係を図８に基づいて以下に説明する。油圧ショベル側 からは、本考案の作業機具取付装置の旋回駆動用回転駆動モータ２（モータが流 体駆動形の場合）及びアームスイング用シリンダー機構１８の兼用としてＤ１の 配管系統、及び作業機具駆動用としてＡ１の配管系統の２系統の一次側配管系統 が準備される。

【００３４】 このうち作業機具駆動配管系統Ａ１は、まず回転継手１０のハウジング２５か らコア２６を中継して配管系統Ａ２を通って作業機具のアクチュエータＧへ直接 接続される。

【００３５】 一方、回転駆動モータ２及びアームスイング用シリンダー機構１８用の配管系 統Ｄ１は、回路切換弁２４に接続され、この切換弁２４の二次側は、回転駆動モ ータ２の配管系統ＤＭと、アームスイング用シリンダー機構１８の配管系統ＤＣ とにそれぞれ接続され、作動流体はいずれか一方に切換えて供給される。以上の ような回路構成と配管系統により、油圧ショベルの運転操作台Ｃから全ての制御 が可能となる。なおこの切換弁２４は、手動操作式、油圧パイロット式、電磁式 等の各種のものが使用可能であるが、要はショベル運転台から制御可能であれば よいのである。

【００３６】 前記のように構成された作業機具取付装置を油圧ショベル等の台車のアームＡ の先端に取付けて使用する場合、まず地面に置かれた目的の作業機具のアームピ ンの方向と、作業機具取付装置の取付フレーム７の後端に形成された凹所７ｅと が向かい合って、かつ作業機具取付装置のスイングアーム１９の前方に形成され た凹所１９ａが、作業機具のリンクピンと同じ側に位置するようになるまで、作 業機具取付装置の回転駆動機２を回転させる。

【００３７】 この作業を行う場合、予め作業機具取付装置のストッパ２３を引き抜き、アー ムスイング用シリンダー機構１８のピストンを引き込み、スイングアーム１９を 後方へスイングさせて引き込んでおく。

【００３８】 次に油圧ショベル台車を操作して、作業機具のアームピンを、作業機具取付装 置の取付フレーム７の後端に形成された凹所７ｅに引っかけ、該アームピンが該 凹所７ｅの底部に当たるまで押し込み、さらに作業機具のスイングアーム１９の 先端を、作業機具のリンクピンの手前（アームピン側）に挿入し、アームスイン グ用シリンダー機構１８のピストンを伸長してスイングアーム１９を前方にスイ ングさせ、スイングアーム１９の前方に形成された凹所１９ａの底部が該リンク ピンに当接するまで押し出す。

【００３９】 上記の手順が終了した段階で、スイングアーム１９の前方に設けた凹所１９ａ と、前記取付フレーム７の後端に設けた凹所７ｅとが、作業機具のリンクピンと アームピンとを互いに前後に押し合うようにアームスイング用シリンダー機構１ ８で突っ張る。

【００４０】 そして取付フレーム７の側板７ｂに貫通形成された挿入孔７ｆからストッパ２ ３を挿入し、スイングアーム１９の後方に形成された突起部１９ｅにストッパ２ ３を当接させ、スイングアーム１９が後方へスイングして作業機具が外れぬよう に、スイングアーム１９の戻りスイングを規制し、これにより作業機具の取付を 完了する。

【００４１】 もし作業機具の機種により作業機具のアームピンとリンクピンの互いの内側の 距離に違いがあり、作業機具を取付ける際に、スイングアーム１９の前方へのス イング角度が異なる場合には、それぞれの作業機具に対応して正確にスイングア ーム１９を係止できるよう、高さの異なるストッパ２３を用いるか、あるいはス ペーサーを併用して係止する。

【００４２】 最後に作業機具の作動流体用ホースを、流体中継用回転継手１０のコア２６下 部の中継ポートに接続する。

【００４３】 以上で作業機具を本考案の作業機具取付装置を介して油圧ショベル台車に取付 けた後、ショベル台車を操作して作業機具を目的の作業対象物に移動し、作業機 具の目的に応じた作業を行うことが可能となる。

【００４４】 もし作業対象物の形状や方向に合わせて作業機具の方向を変更する必要のある ときや、あるいは特に作業機具がつかみ機や切断機などの場合は、対象物をつか んだり噛み込んだりする際に、作業機具をその都度、対象物の方向に合わせる必 要があるが、そのような場合には、作業機具取付装置の旋回用回転駆動機２を駆 動することにより、作業機具の全体を回転し、これにより容易に目的の方向に合 わせることができる。

【００４５】 また回転駆動機２が流体駆動圧モーターの場合で、このモーターとアームスイ ング用シリンダー機構１８とに、ショベル台車側から供給する作動流体用配管を 共通とした場合、ブラケット上に取付けた切換弁２４でモーター２側とシリンダ ー機構１８側への切換えがワンタッチ操作で容易に行える。この切換弁２４は、 作業機具の取付け取外し作業を行うときは、アームスイング用シリンダー機構１ ８側に切換え、通常の作業を行うときは回転駆動機２側へ切換える。

【００４６】 次に本考案の他の実施例を図９ないし図１１に基づいて説明する。

【００４７】 まず図９は回転駆動機の出力軸端のピニオンの位置を、図７とは反対の旋回ベ アリングの内側に配置してインナーレースを駆動する方式にしたもので、アウタ ーレース３１にはラック機構の歯を設けず、インナーレース３２の内側に内接型 のラック機構の歯３３を形成し、これに回転駆動機の出力軸端に取付けられたピ ニオン３４の歯３５を噛み合わせ、旋回ベアリングのインナーレース３２を旋回 駆動するものである。この実施例の場合、図２に示す取付フレーム７の上板部材 ７ａは、インナーレース３２の側に、図２に示すブラケットの底板部材３は、ア ウターレース３１の側にそれぞれボルトで締結される。

【００４８】 なお前述の実施例で説明したと同様に、この実施例においてもラック機構とピ ニオンの歯は、歯車伝動機構に代わって、図示しないがこれを公知のピンラック 機構とそれに対応する形状の歯にしてもよい。

【００４９】 図１０の実施例は、図７の回転駆動機のピニオン９と旋回ベアリングのラック 機構１３をチェーン巻き掛け伝動方式に変更した例を示し、アウターレース４２ にはチェーン４１用のスプロケット歯４３を形成し、これと対応する形状の回転 駆動機の出力軸端に取付けられたチェーンスプロケット４４を、アウターレース のスプロケット歯４３に干渉しない適度に離れた位置に配置し、前記チェーンス プロケット４４のスプロケット歯４５とアウターレース４２のスプロケット歯４ ３との間にチェーン４１を巻き掛けてアウターレース４２を駆動するものである 。この実施例の場合、図２に示す取付フレーム７の上板部材７ａは、アウターレ ース４２の側に、図２に示すブラケットの底板部材３は、インナーレース４６の 側にそれぞれボルトで締結される。

【００５０】 図１１の実施例は、図１０の実施例におけるアウターレースのスプロケット歯 を廃止した例を示し、旋回ベアリングのアウターレース５２はスプロケット歯を 持たず、１箇所で分断したチェーン５１の両端部５６ａ、５６ｂを、アウターレ ース５２の外周の適当な箇所に固着したチェーン引き留め部材５７に対して連結 係止し、このチェーン５１をアウターレース５２の外周に接して巻き付けると共 に、アウターレース５２の外側に配置した回転駆動機の出力軸端に取付けたチェ ーンスプロケット５４のスプロケット歯５５に巻き掛けてアウターレースを旋回 駆動するものである。

【００５１】

【考案の効果】

以上のように請求項１の作業機具取付装置を使用することにより、各種の作業 機具を容易に油圧ショベル等の台車に取付け取外しすることが可能となり、取付 の際は従来のように作業機具のアームピンやリンクピンの方向が作業機具取付装 置の方向に合うように地面に置く方向や姿勢を調整する必要もなく、また作業対 象物の方向に合わせて作業機具の方向を調整する場合、従来はショベル台車の操 作のみに頼らざるを得なかったのに対して、本考案の装置では旋回駆動装置を駆 動することによりショベル操作を少なくしてこの目的を容易に達成できる。

【００５２】 また本考案の装置を使用することにより、従来の安価な非旋回式作業機具でも 高価な旋回駆動装置付きの作業機具を使用した場合と同等の作業能率が上げられ 、大幅な経費の節減に貢献できる。

【００５３】 さらに請求項２の作業機具取付装置のように、作動流体切換手段を設ければ、 ショベル台車等側から供給する圧力流体の供給配管は、回転駆動機とシリンダー 機構に対して共通で１系統を設ければよく、配管系統が１系統省略でき、その構 成を簡素化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の作業機具取付装置の一実施例の一部を
切欠いた側面図である。

【図２】本考案の作業機具取付装置の一実施例の側面図
である。

【図３】図２においてアームが後方へスイングした状態
を示す側面図である。

【図４】上記において用いるストッパの側面図である。

【図５】上記実施例装置の正面図である。

【図６】上記実施例装置を油圧ショベルに取付けた状態
を示す概略構成図で、ケーブル、ホースの一部、作業機
具は図示を省略している。

【図７】図５のＸ−Ｘ矢視の旋回ベアリング部分のみの
平面図で、ピニオンとベアリングのアウターレースに形
成したラック機構の歯とが噛み合った状態を示す。

【図８】上記実施例装置の油圧回路図である。

【図９】本考案の別の実施例を示し、旋回ベアリングの
インナーレースにラック機構を形成した場合の図７と同
じ部分の平面図である。

【図１０】本考案の別の実施例を示し、チェーン駆動の
場合の図７と同じ部分の平面図である。

【図１１】本考案の別の実施例を示す平面図で、図１０
の変形実施例である。

【図１２】従来の作業機具取付装置の側面図である。

【符号の説明】

１ ブラケット ２ 回転駆動機 ３ 底板部材 ５ 旋回ベアリング ７ 取付フレーム ７ａ 上板部材 ７ｂ フレーム側板 ７ｅ フレーム下部後端凹所 ９ ピニオン １３ ラック歯 １８ アームスイング用シリンダー機構 １９ スイングアーム １９ａ アーム前方凹所 ２３ ストッパ ２４ 切換弁

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ショベル等の自走式台車のアームの
   先端に取着可能なブラケットと、バケット、圧砕機等の
   作業機具を装着可能な取付フレームとを備えた作業機具
   取付装置において、上記ブラケットと取付フレームとの
   間に旋回ベアリングを介設して上記取付フレームをブラ
   ケットに対して旋回可能に支持し、さらに取付フレーム
   を旋回駆動するための旋回駆動機構を設けたことを特徴
   とする作業機具取付装置。
2. 【請求項２】 上記取付フレームが、作業機具を装着、
   固定するためのシリンダー等の流体駆動手段を具備する
   一方、上記旋回駆動機構の駆動源が流体駆動モータにて
   構成され、上記自走式台車側から供給される作動流体
   が、作動流体切換手段によって、上記取付フレームの流
   体駆動手段と旋回駆動機構の流体駆動モータとに切換供
   給されるよう構成したことを特徴とする請求項１の作業
   機具取付装置。