(57)【要約】      （修正有）【課題】建設機械の連結要素が損傷を受けたときに簡単で費用効果の高い修理を可能にするクイックチェンジシステム、アダプタ、およびクイックカプラを提供する。【解決手段】アダプタ１およびアダプタに接続可能なクイックカプラ２を使用して建設機械上のアタッチメントを取り替えるためのクイックチェンジシステムに関し、アダプタ１は少なくとも１つの第１の連結片１５を有し、クイックカプラ２は第１の連結片１５に接続可能な第２の連結片１６を有する。第１の連結片１５と第２の連結片１６との間に電気接続部を生成するために、交換可能な中間片が、第１の電気接点要素を備えた第１の連結片１５および／または第２の電気接点要素を備えた第２の連結片１６上に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アダプタ（１）および該アダプタ（１）に接続され得るクイックカプラ（２）を使用して建設機械上のアタッチメントを取り替えるためのクイックチェンジシステムであって、前記アダプタ（１）が少なくとも１つの第１の連結片（１５）を有し、前記クイックカプラ（２）が該第１の連結片（１５）に接続可能な第２の連結片（１６）を有する、クイックチェンジシステムにおいて、
前記第１の連結片（１５）と前記第２の連結片（１６）との間に電気接続部を生成するために、交換可能な中間片（２３）が、第１の電気接点要素（１８）を備えた前記第１の連結片（１５）および／または第２の電気接点要素（２１）を備えた前記第２の連結片（１６）上に配置されることを特徴とする、クイックチェンジシステム。
【請求項２】
電気接点（２４、２５）を備えた前記中間片（２３）が、干渉のない解放可能な接続部を介して前記第１の連結片（１５）の本体（１７）および／または前記第２の連結片（１６）の本体（２０）内に解放可能に固定されることを特徴とする、請求項１に記載のクイックチェンジシステム。
【請求項３】
建設機械上のアタッチメントを取り替えるためのクイックチェンジシステム用のアダプタ（１）であって、該アダプタ（１）をクイックカプラ（２）に接続するために互いに規定の間隔を置いて配置された２つの連結要素（５、６）を有する支持体（３、４）と、前記クイックカプラ（２）上に配置された第２の連結片（１６）に接続するために該支持体（３、４）上に配置された少なくとも１つの第１の連結片（１５）と、を含むアダプタ（１）において、
交換可能な中間片（２３）が、前記第１の連結片（１５）と前記第２の連結片（１６）との間に電気接続部を生成するために、第１の電気接点要素（１８）を備えた前記第１の連結片（１５）上に配置されることを特徴とする、アダプタ（１）。
【請求項４】
前記中間片（２３）が、干渉のない解放可能な接続部を使用して前記第１の連結片（１５）の本体（１７）内に解放可能に固定されることを特徴とする、請求項３に記載のアダプタ（１）。
【請求項５】
前記中間片（２３）が、片側に前記第１連結片（１５）の前記第１の電気接点要素（１８）に接続するための第１の電気接点（２４）を含み、反対側に前記第２の連結片（１６）の前記第２の電気接点要素（２１）に接続するための第２の電気接点（２５）を含むことを特徴とする、請求項３または４に記載のアダプタ（１）。
【請求項６】
前記中間片（２３）の前記第１の電気接点（２４）がピンとして設計され、前記第１の連結片（１５）の対応する前記第１の電気接点要素（１８）がスリーブとして設計されることを特徴とする、請求項５に記載のアダプタ（１）。
【請求項７】
前記中間片（２３）の前記第２の電気接点（２５）が弾性接触ピンとして設計されることを特徴とする、請求項５または６に記載のアダプタ（１）。
【請求項８】
前記中間片（２３）が、前記第１の電気接点（２４）および前記第２の電気接点（２５）に加えて追加の接触面を形成するために追加の接点（３２）を含むことを特徴とする、請求項５から７の一項に記載のアダプタ（１）。
【請求項９】
前記中間片（２３）の前記第１の電気接点（２４）、前記第２の電気接点（２５）または前記追加の電気接点（３２）のうちの少なくとも１つが接地接点として設計されることを特徴とする、請求項５から８の一項に記載のアダプタ（１）。
【請求項１０】
前記接地接点が、前記第１の連結片（１５）および前記第２の連結片（１６）の連結中に前記接地接点が他の接点の前に電気接続部を生成するように設計されることを特徴とする、請求項９に記載のアダプタ（１）。
【請求項１１】
前記第１の連結片（１５）に対して前記中間片（２３）を密封するために、密封要素（２７）が前記中間片（２３）の外側の第１の環状溝（２６）内に配置されることを特徴とする、請求項３から１０の一項に記載のアダプタ（１）。
【請求項１２】
前記第２の連結片（１６）に対して前記第１の連結片（１５）の前記本体（１７）を密封するために、シール（２９）が前記中間片（２３）の外側の第２の環状溝（２８）内に配置されることを特徴とする、請求項３から１１の一項に記載のアダプタ（１）。
【請求項１３】
嵌合要素（３１）との形状嵌合係合のために、位置決め要素（３０）が前記中間片（２３）上に設けられることを特徴とする、請求項３から１２の一項に記載のアダプタ（１）。
【請求項１４】
建設機械上のアタッチメントを取り替えるためのクイックチェンジシステム用のクイックカプラ（２）であって、クイックチェンジアダプタ（１）の連結要素（５、６）に接続するためのレセプタクル（１３）を有する支持体（９）と、前記クイックカプラ（２）上に配置された第１の連結片（１５）に接続するための該支持体（９）上に配置された少なくとも１つの第２の連結片（１６）と、を含むクイックカプラ（２）において、
交換可能な中間片（２３）が、前記第１の連結片（１５）と前記第２の連結片（１６）との間に電気接続部を生成するために、第２の電気接点要素（２０）を備えた前記第２の連結片（１６）上に配置されることを特徴とする、クイックカプラ（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械へのアタッチメント（ａｔｔａｃｈｍｅｎｔｓ）を自動的に取り替えるためのクイックチェンジシステム（ｑｕｉｃｋ−ｃｈａｎｇｅ  ｓｙｓｔｅｍ）に関する。本発明はまた、かかるクイックチェンジシステム用のアダプタ（ａｄａｐｔｅｒ）およびクイックカプラ（ｑｕｉｃｋ  ｃｏｕｐｌｅｒ）にも関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなクイックチェンジシステムは、掘削機およびその他の建設機械の様々なアタッチメントを簡単かつ好都合に取り替えるために使用される。例えば、チルトバケット（ｔｉｌｔｉｎｇ  ｂｕｃｋｅｔｓ）、グリッパ、爪（ｃｌａｗ）、突固め機、磁石、油圧ハンマ、およびその他のアタッチメントは、運転室から高い安全基準で掘削機のブームに対して数秒で接続したり分離したりすることができる。上記のアタッチメントは一般に、アタッチメント側のアダプタと建設機械上に配置されるクイックカプラとを含み、クイックカプラは、アダプタ上に配置された第１の連結要素（ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を保持する片側の第１の爪状レセプタクル（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅｓ）と、アダプタ上に配置された第２の連結要素を解放可能に保持するための解放位置とロック位置との間で移動可能な少なくとも１つのロック要素を有する反対側の第２のレセプタクルと、を有する。
【０００３】
一般的なクイックチェンジシステムは、特許文献１から知られている。このクイックチェンジシステムは、アダプタをクイックカプラに接続するために互いに規定の間隔を置いて平行な側面部の間に配置された２つのピン状連結要素を備えるアダプタを有する。アダプタに属するクイックカプラは、第１のピン状連結要素用の片側の爪状第１のレセプタクルと、第２の連結要素を解放可能に保持するための解放位置とロック位置との間で移動可能な少なくとも１つのロック要素を有する反対側の第２のレセプタクルと、を含む。アタッチメントに電力を供給するために、対応する油圧カップリングがアダプタおよびクイックカプラ上に設けられる。しかしながら、特定の使用領域では、アタッチメントに電力を供給するために、または制御などのためにアタッチメントと掘削機または他の建設機械との間で電気信号を転送するために、電気プラグ接続部が必要となり得る。しかしながら、そのような電気プラグ接続部は比較的損傷を受けやすく、特に厳しい運転条件のために損傷を受けやすい場合もある。しかしながら、その場合、連結要素は完全に交換されなければならないため、交換には手間がかかり費用がかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、連結要素が損傷を受けたときに簡単で費用効果の高い修理を可能にするクイックチェンジシステム、アダプタ、およびクイックカプラを考案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１の特徴を有するクイックチェンジシステム、請求項３の特徴を有するアダプタ、および請求項１４の特徴を有するクイックカプラによって解決される。本発明の好都合な実施形態および有利な変形形態は、従属請求項に記載されている。
【０００６】
本発明によるクイックチェンジシステムでは、第１の電気接点要素（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｃｏｎｔａｃｔ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）を備えた第１の連結片（ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｐｉｅｃｅ）と第１の連結片に接続するための第２の電気接点要素を備えた第２の連結片とがクイックカプラ上に設けられる。第１の連結片と第２の連結片との間に電気接続部を形成するための交換可能な中間片が、第１の連結片および／または第２の連結片上に配置される。損傷を受けやすい接点を備えた中間片は、すべての連結片を分解しなくても必要なときに迅速にかつ簡単に交換し、新しい中間片に置き換えることができる。このため簡単で費用対効果の高い修理が可能となる。
【０００７】
特に好都合な実施形態では、電気接点を備えた中間片は、干渉のない解放可能な接続部を介して第１の連結片の本体および／または第２の連結片の本体内に解放可能に固定することができる。このようにして、中間片はしっかりと保持されるが、必要なときに簡単に交換することができる。干渉のない解放可能な接続部は、例えばプレスフィットとして設計することができる。
【０００８】
本発明はまた、クイックチェンジシステム用のアダプタにも関し、アダプタは、アダプタをクイックカプラに接続するために互いに規定の間隔を置いて配置された２つの連結要素を有する支持要素と、クイックカプラ上に配置された第２の連結片に接続するために支持要素上に配置された少なくとも１つの第１の連結片と、を含む。第１の連結片と第２の連結片との間に電気接続部を生成するための交換可能な中間片が、第１の電気接点要素を備えた第１の連結片上に配置される。
【０００９】
本発明はまた、アタッチメント側のアダプタの連結要素に接続するためのレセプタクルを有する支持体と、クイックカプラ上に配置された第１の連結片に接続するための支持体上に配置された少なくとも１つの第２の連結片と、を含むクイックカプラにも関する。第１の連結片と第２の連結片との間に電気接続部を生成するための交換可能な中間片が、第２の電気接点要素を備えた第２の連結片上に配置されることもできる。
【００１０】
第１の連結片および／または第２の連結片上に配置される中間片は、片側に、第１の連結片の第１の電気接点要素に接続するための第１の電気接点を含み、反対側に、第２の連結片の第２の電気接点要素に接続するための第２の電気接点を含むことができる。中間片の第１の電気接点はピンとして設計することができ、第１の連結片の対応する第１の電気接点要素はブッシングとして設計することができる。中間片の第２の電気接点は弾性接触ピン（ｅｌａｓｔｉｃ  ｃｏｎｔａｃｔ  ｐｉｎｓ）として設計することができる。
【００１１】
第１の電気接点および第２の電気接点に加えて、別の有利な実施形態では、追加の接続面を形成するためのさらなる接点を中間片上に設けることもできる。このため、単一のプラグ接続部を介して様々な制御が可能である。中間片の第１の電気接点、第２の電気接点または追加の電気接点のうちの少なくとも１つは接地接点として設計することができる。その場合、接地接点は、より大きな突出部を使用して、第１の連結片および第２の連結片が接続されるときに接地接点が他の接点の前に電気接続部を生成するように設計することができる。
【００１２】
第１の連結片の本体に対して中間片を密閉するために、Ｏリングとして設計された密封要素が中間片の外側の第１の環状溝内に配置され得る。この密封要素は、連結片に対する中間片のシールを表すだけでなく、連結片内での中間片の追加の保持に役立つこともできる。例えばＸ字形断面を有する環状シールが、中間片の外側に設けられた第２の環状溝内に配置されることもできる。第１の連結片の本体は、このシールにより、第２の連結片の本体に対して密封することができる。
【００１３】
別の有利な実施形態では、中間片は、本体内に配置された接点インサート１９上の位置決め要素の輪郭に適合する嵌合要素との形状嵌合係合のために、連結片の接点インサートに面する中間片の側に扁平な突出部として設計された位置決め要素を有することができる。これにより、中間片は規定の位置でしか接点インサートと連結することができず、したがって中間片上に設けられた接点は、この目的で接点インサート内に設けられた接点要素において適切に係合することが保証され得る。中間片上の位置決め要素は、接点インサート上の突出形状嵌合要素が係合するための溝として、または接点インサート上の対応する凹部が係合するための突出部として設計することもできる。相互形状嵌合係合のための他の位置決め要素または形状嵌合要素も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明のさらなる詳細および利点は、図面を参照した好ましい実例の以下の説明から明らかである。
【図１】連結位置にあるアダプタおよびクイックカプラを有するクイックチェンジシステムの実例を示す図である。
【図２】アダプタとクイックカプラとの間の電気的接続のための第１の連結片および第２の連結片の縦断面図である。
【図３】図２の詳細図Ａである。
【図４】図２の第１の連結片および第２の連結片の斜視図である。
【図５】図４の連結片の分解図である。
【図６】中間片のない図１の連結片の正面図である。
【図７】中間片の背面図である。
【図８】中間片の正面図である。
【図９】中間片の第２の実例の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
車両、特に建設機械へのアタッチメントを簡単に取り替えるためのアダプタ１および対応するクイックカプラ２を有するクイックチェンジシステムの実例を、図１に連結位置で示す。チルトバケット、グリッパ、爪、磁石、突固め機、油圧ハンマ、およびその他の機械式または油圧式アタッチメントは、かかるクイックチェンジシステムを使用して、運転室から建設車両のブームまたはその他のアタッチメントに対して簡単かつ好都合に接続したり分離したりすることができる。
【００１６】
アタッチメントに固定可能なアダプタ１またはアタッチメントに一体化されたアダプタ１は、ベースプレート３と互いに離間された２つの連結要素５および６を有する２つの側面部４とからなる支持要素を含む。クイックカプラ１［原文ノママ、２］との接続に役立つ連結要素５および６は、ベースプレート３に対して直角に平行配置された、互いに離間された２つの側面部４の間に配置される。図示の実例では、ピン状の第１の連結要素５と第１の連結要素５から規定の間隔を置いて配置されたピン状の第２の連結要素６とが、クイックカプラ２との解放可能な接続のために支持要素の２つの頬状側面部４の間に設けられる。２つのピン状連結要素５および６は、対応する端部がアダプタ１の２つの側面部４の対応する穴７および８に挿入され、そこに固定される。
【００１７】
クイックカプラ２は、例えば掘削機のブーム上に取り付けることができる。クイックカプラ２は、２つの平行な側面部１０を有する支持体９を含み、支持体９には、掘削機のブームまたは別の建設車両の接続部分にクイックカプラ２を固定するために、固定ピン（図示せず）用の受容開口部１１および１２が設けられる。クイックカプラ２は、片側に第１のピン状連結要素５を収容しかつ保持する爪状またはフォーク状の第１のレセプタクル１３を有し、反対側に第２のピン状連結要素６を収容する第２のレセプタクルを有する。第２のピン状連結要素６をロックするためのロック要素（ここには見えない）が、下向きに開いた第２のレセプタクル上に設けられる。
【００１８】
図示の実施形態のロック要素は、互いに平行な２本のロックピンからなり、これらのロックピンは、支持体９のガイド穴の中を移動するように案内され、油圧で操作可能なシリンダ１４を介して引き込み解放位置と拡張ロック位置の間を移動することができる。拡張ロック位置では、ピン状ロック要素の下向きに開いた第２のレセプタクルは底で閉鎖され、したがって、第２のピン状連結要素６はピン状ロック要素によって下から係合され、アダプタ１はクイックカプラ２上に固定することができる。
【００１９】
アダプタ１をクイックカプラ２に接続するには、一般に掘削機のブーム上に配置されたクイックカプラ２が最初に動かされて、アダプタ１上の第１のピン状連結要素５がクイックカプラ２の片側の爪状レセプタクル１３に導入されるようにする。次いで、クイックカプラ２は、まだ引き抜かれているロック要素を使用して第１ピン状連結要素５の周りを枢動されて、アダプタ１上の第２ピン状連結要素６がクイックカプラ２の反対側の下向きに開いたレセプタクルの接触面上に係合するようにする。次いで、クイックカプラ２の支持体９内に移動可能に配置されたロック要素は油圧で操作可能なシリンダ１４を使用して延長することができ、それによってアダプタ１上の第２のピン状連結要素６はクイックカプラ２上の２つのロックピンによって下から係合され、したがってアダプタ１はクイックカプラ２上に固定される。
【００２０】
図１から分かるように、第１の連結片１５が、クイックカプラ２上に配置された第２の連結片１６との接続のためにアダプタ１上に設けられる。アタッチメント側のアダプタ１と建設機械側のクイックカプラ２との間の電気接続部は、第１の連結片１５とこの連結片１５に解放可能に接続される第２の連結片１６とによって作り出すことができる。例えば、アタッチメントに電力を供給することができる、または掘削機または他の建設機械上のアタッチメント相互間で電気信号を転送することができる。図示の実施形態では、第１の連結片１５は、アダプタ１上に固定して配置されるプラグとして設計され、第２の連結片１６は、シリンダ１４で移動可能なソケットとして設計される。
【００２１】
第１の連結片１５と対応する第２の連結片１６との間の接続部は、図２〜図４の異なる図に示されている。ここではプラグとして設計され、図５には個別に示されている第１の連結片１５は中空円筒体１７を有し、中空円筒体１７内には第１の電気接点要素１８が配置される。図示の実施形態では、連結片１５の第１の電気接点要素１８は、本体１７内に配置される第１の接点インサート１９内に設けられ、第１の接点インサート１９と共にしっかりと投入される。図示の実施形態における第１の電気接点要素１８はスリーブ状に設計され、第１の接点インサート１９に埋め込まれる。第１の電気接点要素１８は、電線（図示せず）を介して電源または消費者に接続され得る。
【００２２】
ここではソケットとして設計され、図４に示されている第２の連結片１６もまた中空円筒体２０を含んでいて、中空円筒体２０内には第２の電気接点要素２１が配置される。この場合も、第２の電気接点要素２１は、ハウジング２０に投入される第２の接点インサート２２に埋め込まれる。第２の接点要素２１は、ここでは突出ピンとして設計される。第１の電気接点要素１８と第２の電気接点要素２１と間の電気的接続は交換可能な中間片２３を介して起こり、中間片２３は、図示の実施形態では、プレスフィットまたは他の干渉のない解放可能な接続部を使用して第１の連結片１５のハウジング１７内に保持されるが、必要に応じて簡単に交換することができる。しかしながら、交換可能な中間片２３は、第２の連結片１６のハウジング２０内に配置することもできる。交換可能な中間片２３は、第１の連結片１５および第２の連結片１６内に設けることもできる。
【００２３】
図３から明らかなように、中間片２３は、第１の連結片１５の接点インサート１９に面する中間片２３の第１の側に、第１の連結片１５の第１の接触要素１８に接続するための第１の電気接点２４を有する。第１の電気接点２４は、第１の連結片１５のスリーブ状の第１の電気接点要素１８において係合するためのピンとして設計される。中間片２３は、第２の連結片１６の接点インサート２２に面する中間片２３の第２の側に、第２の連結片１６の第２の接触要素１２に接続するための第２の電気接点２５を有する。第２の電気接点２５は、軸線方向に移動可能な弾性接触ピンとして設計される。
【００２４】
ここではＯリングとして設計された密封要素２７は、第１の連結片１５の本体１７に対して中間片２３を密封するために、中間片２３の外側の第１の環状溝２６内に配置されることが図３および図５からも明らかである。Ｘ字形断面を有する別の環状シール２９が、中間片２３の外側に設けられた第２の環状溝２８内に配置される。このシール２９により、第１の連結片１５の本体１７は第１の連結片１６の本体２０に対して密封することができる。
【００２５】
図６から、中間片２３は、本体１７内に配置された接点インサート１９上の図７に示す位置決め要素３０の輪郭に適合する嵌合要素３１との形状嵌合係合のために、ここでは第１の連結片１５の接点トインサート１９に面する中間片２３の側に扁平な突出部として設計された位置決め要素３０を有することが分かる。図示の実施形態における嵌合要素３１は、中間片２３の外側の平坦化部として設計される。位置決め要素３０と位置決め要素３０に適合する嵌合要素３１とにより、中間片２３は規定の位置でしか接点インサート１９と連結することができず、したがって中間片２３上に設けられたピン状接点２４は、この目的で設けられた接点インサート１９内のスリーブ状接点要素１８において適切に係合することが保証され得る。このようにして、接点インサート１９の接続に適合しない中間片２３が第１の連結片１５に連結されるのを妨げることもできる。
【００２６】
中間片２３の別の実例を図９に示す。図８に示す実施形態とは対照的に、中間片２３は、追加の接触面を形成するために接点２５の周囲に配置された追加の接点３２を含む。このため、単一のプラグ接続部を介したさらなる制御が可能になる。接点３２のうちの１つは高い突出部を有し、したがって接地接点として機能することができ、接地接点は、第１の連結片１５と第２の連結片１６とを連結する間に他の接点の前に電気接続部を生成する。
【００２７】
本発明は上記の実例に限定されない。クイックカプラ上に設けられた連結片は、今述べた特徴をもつ簡単に交換可能な中間片を有することもできる。交換可能な中間片は、両方の連結片上に、すなわちアダプタ上に配置された第１連結片上とクイックカプラ上に設けられた第２連結片上の両方に設けることもできる。
【符号の説明】
【００２８】
１  アダプタ
２  クイックカプラ
３  ベースプレート
４  側面部
５  第１の連結要素
６  第２の連結要素
７  穴
８  穴
９  支持体
１０  側面部
１１  レセプタクル開口部
１２  レセプタクル開口部
１３  第１のレセプタクル
１４  シリンダ
１５  第１の連結片
１６  第２の連結片
１７  本体
１８  第１の電気接点要素
１９  第１の接点インサート
２０  本体
２１  第２の電気接点要素
２２  第２の接点インサート
２３  中間片
２４  第１の接点
２５  第２の接点
２６  第１の環状溝
２７  密封要素
２８  第２の環状溝
２９  シール
３０  位置決め要素
３１  嵌合要素
３２  追加の接点
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】独国実用新案第２０２０１３００１６５８号明細書
【図１】
2020145179.tif 000003
【図２】
2020145179.tif 000004
【図３】
2020145179.tif 000005
【図４】
2020145179.tif 000006
【図５】
2020145179.tif 000007
【図６】
2020145179.tif 000008
【図７】
2020145179.tif 000009
【図８】
2020145179.tif 000010
【図９】
2020145179.tif 000011
【外国語明細書】
2020145179000001.pdf