(57)【要約】【課題】比較的小型の油圧シリンダを使用してピンの抜き差しを容易に行うことができる構成の建設機械のフロント構成部材間の着脱装置を提供する。【解決手段】基端側構成部材１０ａに設けた筒体３５に左右端部よりそれぞれ内嵌し固定して固定筒３６を設ける。各固定筒３６内にその外端部より突没可能に伸縮筒３９を内嵌する。固定筒３６の内端部にチューブを固定し、かつピストンロッドを伸縮筒３９を連結して伸縮筒突没用油圧シリンダ４０を設ける。伸縮筒３９の外端にプレート５０を固定する。プレート５０にピン２７を取付ける。油圧シリンダ４０のボトム室に圧油を供給して伸長させ、基端部材側連結部３０と先端部材側連結部３２のピン孔３１，３３からピン２７を抜く。ピン２７の挿着時より大きな力が必要なピン２７の引き抜き時に、油圧シリンダ４０のボトム室に圧油を供給するので、大きな引き抜き力が発揮される。【選択図】図４
2010185243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部旋回体に作業用フロントが取付けられる建設機械に用いられ、前記作業用フロントの基端側構成部材と先端側構成部材とを着脱する装置において、
基端側構成部材の先端部の左右両側に設けられ、かつピン孔を有する基端部材側連結部と、
先端側構成部材の基端部の左右両側に設けられると共に、前記基端部材側連結部に雌雄結合構造で組み合わされ、かつ前記ピン孔に対応するピン孔を有する先端部材側連結部と、
前記基端側構成部材の前記左右の基端部材側連結部に亘って取付けられた筒体と、
前記筒体に左右端部よりそれぞれ内嵌して固定された固定筒と、
前記各固定筒内にその外端部より突没可能に内嵌された伸縮筒と、
前記各固定筒の内端部にチューブを固定し、かつピストンロッドを前記伸縮筒に連結して前記固定筒内に設けられた伸縮筒突没用油圧シリンダと、
前記伸縮筒の外端に固定されたプレートと、
前記プレートに取付けられ、前記伸縮筒突没用油圧シリンダの伸縮により、互いに嵌合された前記基端部材側連結部と前記先端部材側連結部のピン孔に抜き差しされて両連結部を分離、結合するピンとを備えたことを特徴とする建設機械のフロント構成部材間の着脱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械のフロント構成部材間の着脱装置において、
前記基端部材側連結部と前記先端部材側連結部に２組のピン結合部を有し、
２組のピン結合部のうちの一方の組は、前記伸縮筒突没用油圧シリンダを伸縮させることによって左右のピンを移動させて基端部材側連結部と前記先端部材側連結部との分離、結合を行う構成とし、
他方の組のピン結合部は、先端部材側連結部に左右に向けて取付けたピンと、このピンの両端部に嵌合するように、前記一方の組のピン結合部の反対側を開口させて前記左右の基端部材側連結部に設けた凹部とにより構成したことを特徴とする建設機械のフロント構成部材間の着脱装置。
【請求項３】
請求項２に記載の建設機械のフロント構成部材間の着脱装置において、
前記他方の組のピン結合部は、前記基端側構成部材に前記左右の基端部材側連結部に亘って取付けられた筒体と、
前記筒体に左右端部よりそれぞれ内嵌し固定された固定筒と、
前記各固定筒内にその外端部より突没可能に内嵌された伸縮筒と、
前記固定筒の内端部にチューブを固定し、かつピストンロッドを前記伸縮筒に連結して前記固定筒内に設けられた伸縮筒突没用油圧シリンダと、
前記各伸縮筒の外端に固定されたプレートと、
前記各プレートに取付けられ、前記伸縮筒突没用油圧シリンダの伸縮により、前記凹部に嵌合されたピンの端部に対して離脱、嵌合されるボスとを備えたことを特徴とする建設機械のフロント構成部材間の着脱装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載の建設機械のフロント構成部材間の着脱装置において、
前記プレートが前記基端部材側連結部に近接したピン結合状態で前記プレートを前記基端部材側連結部に固定するロック装置を設けたことを特徴とする建設機械のフロント構成部材間の着脱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルやその応用機械等の建設機械において、分割構造のフロント構成部材を着脱可能に連結するための着脱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の建設機械は、下部走行体に旋回装置を介して上部旋回体を取付け、上部旋回体に多関節構造の作業用フロントを取付けて構成される。このような建設機械において、フロント構成部材間のピンによる連結部は、一方の構成部材内に設けた円筒部材に左右端部から突没可能にピンを設け、このピンを突没させる油圧シリンダを、円筒部材内に収容した構造を有している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６０９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のフロントの着脱装置において、構成部材間の結合を解く時は、油圧シリンダのロッド室に圧油を供給して連結部からピンを抜き、構成部材間を結合する時は、油圧シリンダのボトム室に圧油を供給して連結部へピンを突出させる構成を有する。ここで、油圧シリンダはその構成上、ロッド室の受圧面積が、ボトム室の受圧面積の６〜７割程度と狭くなる。このため、ピンを連結部から抜く時の引き抜き力は、ピンを連結部に押し込む時の押し込み力に比較して小さくなる。
【０００５】
ところが、ピンを連結部から引き抜く際に要する力は、挿着する際に要する力より大きくなるのが実状である。なぜならば、ピン挿着時には、互いに連結される構成部材の連結部のピン孔の位置合わせをしてピンを挿着するので、ピン挿着は比較的小さな力で済む。一方、ピンを抜く際には、構成部材やフロント自身の自重等により、ピン孔に対してピンが片当たりし、大きな面圧でピンがピン孔に接触していることが多々あり、この場合にはピンの引き抜きが円滑に行えないことがある。また、このため、油圧シリンダに大型のものを使用する必要があるが、フロント構成部材内に収容する場合にはあまり大型の油圧シリンダは採用出来ない等の問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑み、比較的小型の油圧シリンダを使用してピンの抜き差しを容易に行うことができる構成の建設機械のフロント構成部材間の着脱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の建設機械のフロント構成部材間の着脱装置は、上部旋回体に作業用フロントが取付けられる建設機械に用いられ、前記作業用フロントの基端側構成部材と先端側構成部材とを着脱する装置において、
基端側構成部材の先端部の左右両側に設けられ、かつピン孔を有する基端部材側連結部と、
先端側構成部材の基端部の左右両側に設けられると共に、前記基端部材側連結部に雌雄結合構造で組み合わされ、かつ前記ピン孔に対応するピン孔を有する先端部材側連結部と、
前記基端側構成部材の前記左右の基端部材側連結部に亘って取付けられた筒体と、
前記筒体に左右端部よりそれぞれ内嵌して固定された固定筒と、
前記各固定筒内にその外端部より突没可能に内嵌された伸縮筒と、
前記各固定筒の内端部にチューブを固定し、かつピストンロッドを前記伸縮筒に連結して前記固定筒内に設けられた伸縮筒突没用油圧シリンダと、
前記伸縮筒の外端に固定されたプレートと、
前記プレートに取付けられ、前記伸縮筒突没用油圧シリンダの伸縮により、互いに嵌合された前記基端部材側連結部と前記先端部材側連結部のピン孔に抜き差しされて両連結部を分離、結合するピンとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の建設機械のフロント構成部材間の着脱装置は、請求項１に記載の建設機械のフロント構成部材間の着脱装置において、
前記基端部材側連結部と前記先端部材側連結部に２組のピン結合部を有し、
２組のピン結合部のうちの一方の組は、前記伸縮筒突没用油圧シリンダを伸縮させることによって左右のピンを移動させて基端部材側連結部と前記先端部材側連結部との分離、結合を行う構成とし、
他方の組のピン結合部は、先端部材側連結部に左右に向けて取付けたピンと、このピンの両端部に嵌合するように、前記一方の組のピン結合部の反対側を開口させて前記左右の基端部材側連結部に設けた凹部とにより構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の建設機械のフロント構成部材間の着脱装置は、請求項２に記載の建設機械のフロント構成部材間の着脱装置において、
前記他方の組のピン結合部は、前記基端側構成部材に前記左右の基端部材側連結部に亘って取付けられた筒体と、
前記筒体に左右端部よりそれぞれ内嵌し固定された固定筒と、
前記各固定筒内にその外端部より突没可能に内嵌された伸縮筒と、
前記固定筒の内端部にチューブを固定し、かつピストンロッドを前記伸縮筒に連結して前記固定筒内に設けられた伸縮筒突没用油圧シリンダと、
前記各伸縮筒の外端に固定されたプレートと、
前記各プレートに取付けられ、前記伸縮筒突没用油圧シリンダの伸縮により、前記凹部に嵌合されたピンの端部に対して離脱、嵌合されるボスとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の建設機械のフロント構成部材間の着脱装置は、請求項１から３までのいずれか１項に記載の建設機械のフロント構成部材間の着脱装置において、
前記プレートが前記基端部材側連結部に近接したピン結合状態で前記プレートを前記基端部材側連結部に固定するロック装置を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明においては、伸縮筒突没用油圧シリンダのボトム室に圧油を供給すると、伸縮筒が外方向に突出し、これにより、先端部材側連結部のピン孔に挿入されていたピンを外方向に移動してこのピン孔から抜くことにより、構成部材間の結合が解かれる。反対に伸縮筒が外方向に突出した状態から、伸縮筒突没用油圧シリンダのロッド室に圧油を供給してピンを内方向に移動させてピンを先端部材側連結部のピン孔に挿入することにより、ピンによる構成部材間の結合がなされる。このように、本発明においては、ボトム室が圧油が供給されてピン引き抜きが行われるため、ピン挿入時より強い引き抜き力が発揮でき、ピンの引き抜きが容易となる。また、比較的小型の油圧シリンダを用いることが可能となる。
【００１２】
請求項２の発明においては、２組のピン結合部のうち、１組は先端側構成部材側のピンと基端側構成部材の凹部との嵌合によりピン結合が行われるようにしたので、最初に凹部にピンを嵌合しておき、次に先端側構成部材を凹部に嵌合したピンを中心に回動させることで、両連結部のピン孔どうしの位置合わせを容易に行うことができ、ピン結合が容易となる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、さらに、前記凹部とピンとの嵌合構造を採用した場合、そのピンの両端に嵌合して固定するボスを基端部材側連結部に設けたので、ピンと凹部とが外れることを防止することができ、安全性が向上する。また、この場合も、ボスを外す際に油圧シリンダに大きな力を発揮させることができるので、ボスの外し作業を容易に行うことができ、このボス抜き差しのための油圧シリンダにも小型のものを用いることができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、基端部材側連結部と先端部材側連結部とがピンにより結合された状態において、プレートが基端部材側連結部にロック装置によりロックされるので、オペレータが油圧シリンダの操作装置をピン結合を解く伸長方向に誤操作する等の理由により油圧シリンダを伸長させる理由が生じたとしても油圧シリンダは伸長方向に作動せず、ピン結合が保たれ、安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の着脱装置の一実施の形態を適用した建設機械の一例を示す側面図である。
【図２】この実施の形態の基端側構成部材と先端側構成部材の連結部の概略を示す側面図である。
【図３】この実施の形態の基端側構成部材の連結部を示す側面図である。
【図４】この実施の形態の構成部材間の連結構造を示す断面図である。
【図５】図４のピン結合部の部分拡大図である。
【図６】図４の油圧シリンダ部の部分拡大図である。
【図７】この実施の形態の基端側構成部材と先端側構成部材の別の連結部の概略を示す側面図である。
【図８】この実施の形態のプレートのロック装置を示す断面図である。
【図９】この実施の形態の分解、組立作業を説明する側面図である。
【図１０】本発明の他の適用例を示す建設機械の側面図である。
【図１１】本発明の着脱装置の他の実施の形態を示す基端側構成部材の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態を適用した建設機械の一例を示す側面図である。この建設機械は、下部走行体１上に旋回装置２を介して上部旋回体３を設置し、この上部旋回体３上に油圧パワーユニット４や運転室５等を設置する。上部旋回体３に作業用フロントとしての多関節構造のフロント７を取付ける。
【００１７】
この実施の形態のフロント７は、上部旋回体３に油圧シリンダ９により起伏可能に取付けられた第１のアーム１０と、この第１のアーム１０の先端に油圧シリンダ１１により上下回動可能に取付けられた第２のアーム１２と、この第２のアーム１２の先端に油圧シリンダ１３により上下回動可能に取付けられた第３のアーム１４と、第３のアーム１４の先端に上下回動可能に取付けられた作業具１５と、この作業具１５を回動させるために第３のアーム１４と作業具１５との間に設けられた油圧シリンダ１６およびリンク機構１７とを備える。なお、作業具１５としては図示のバケット以外にグラップル、ホーク、リフティングマグネット、鋏状の破砕具、振動式ブレーカあるいはその他の作業目的に応じた各種の作業具が用いられる。
【００１８】
この実施の形態の建設機械は、第１のアーム１０を、基端側構成部材１０ａと先端側構成部材１０ｂとにより構成し、これらの構成部材１０ａ，１０ｂ間を本発明による着脱装置１９により着脱可能に連結する。基端側構成部材１０ａは、フロント７を起伏させる油圧シリンダ９をピン２０による連結する連結部２１を有する。先端側構成部材１０ｂは、第２のアーム１２をピン２２により連結する連結部２３と、第２のアーム１２を回動させる油圧シリンダ１１をピン２４により連結する連結部２５とを有する。
【００１９】
この建設機械はこのような第１のアーム１０の分割構造を有するので、輸送時には着脱装置１９の部分で分割し、建設機械本体（下部走行体１、上部旋回体３、油圧パワーユニット４、運転室５を含む。）に第１のアーム１０の基端側構成部材１０ａおよび油圧シリンダ９を取付けたままで輸送することができる。また、第２のアーム１２およびこれを回動させる油圧シリンダ１３は、先端側構成部材１０ｂに取付けたままで輸送することができる。また、着脱装置１９が後述の凹部とピンによる結合構造を有するので、現地での組立が容易となるものである。また、このような分割構造を有するので、輸送制限荷重や分解、組立時のクレーンによる吊り上げ制限荷重をクリアすることが容易となる。
【００２０】
次に着脱装置１９の構造について説明する。図２は基端側構成部材１０ａと先端側構成部材１０ｂの連結部の概略を示す側面図、図３は基端側構成部材１０ａの連結部を示す側面図である。２７，２８は基端側構成部材１０ａと先端側構成部材１０ｂとを着脱可能に連結するピンである。ピン２７は後述の機構により基端側構成部材１０ａに取付けられ、ピン２８は先端側構成部材１０ｂに取付けられる。ピン２７は、第１のアーム１０を起立させた状態において、上部旋回体３の反対側（前側）に設けられ、ピン２８は上部旋回体３側（後側）に設けられる。
【００２１】
図４は前記ピン２７による構成部材１０ａ，１０ｂ間の連結構造を示す断面図である。３０は基端側構成部材１０ａの先端部の左右両側に設けられた基端部材側連結部である。この基端部材側連結部３０は、図５の拡大断面図に示すように、内側板３０ａと外側板３０ｂとにより、雌型連結部を構成する。これらの内側板３０ａと外側板３０ｂにはピン２７を挿着するピン孔３１を有する。３２は先端側構成部材１０ｂの基端部の左右両側に設けられた先端部材側連結部である。この先端部材側連結部３２は雄型連結部を構成し、雌型連結部を構成する基端部材側連結部３０の内側板３０ａと外側板３０ｂとの間に嵌合される。この先端部材側連結部３２には基端部材側連結部３０のピン孔３１に対応してピン２７を挿着するためのピン孔３３を有する。
【００２２】
３４はピン２７を左右に移動させる伸縮装置である。３５は伸縮装置３４のベースとなる筒体である。この筒体３５は、基端側構成部材１０ａの左右の基端部材側連結部３０，３０間にわたり、かつ左右の基端部材側連結部３０，３０を貫通しかつ溶接することにより基端部材側連結部３０，３０に固定して取付けられる。３６は筒体３５に左右から内嵌された固定筒である。この固定筒３６は外端に鍔部３６ａを有し、この鍔部３６ａを外側板３０ｂにボルト３７により固定する。３９は各固定筒３６内にその外端部より突没可能に内嵌された伸縮筒である。４０はこの伸縮筒３９を突没させるための油圧シリンダからなる伸縮筒突没用油圧シリンダである。
【００２３】
図６は固定筒３６に対する伸縮筒３９および伸縮筒突没用油圧シリンダ４０の取付け構造を示す断面図である。図６に示すように、固定筒３６は内端に底板３６ｂを有する。油圧シリンダ４０は、これを固定筒３６に取付けるための取付け筒４１に内嵌され、溶接によりこの取付け筒４１に固定される。取付け筒４１は底板４１ａを有し、この底板４１ａに設けたねじ孔４１ｂに、固定筒３６の底板３６ｂの孔３６ｃに挿着したボルト４２を螺合し締結して取付け筒４１と共に油圧シリンダ４０のヘッド側（チューブ４０ａ）側を固定筒３６内に固定する。伸縮筒３９は、取付け筒４１に対して移動可能に外嵌される。
【００２４】
４０ｂは油圧シリンダ４０のピストン、４０ｃはピストンロッド、４０ｄ，４０ｅはそれぞれ油圧シリンダ４０のボトム室、ロッド室である。油圧シリンダ４０のボトム室４０ｄに対する作動油の油路は、固定筒３６の鍔部３６ａに半径方向に設けた孔４３ａと、固定筒３６の長手方向に設けた孔４３ｂと、固定筒３６の底板３６ｂに半径方向に設けた孔４３ｃと、固定筒３６の底板３６ｂ、取付け筒４１の底板４１ａ、および油圧シリンダ４０のヘッド部に連通して設けた孔４３ｄとにより構成される。
【００２５】
油圧シリンダ４０のロッド室４０ｅに対する作動油の油路は、固定筒３６の鍔部３６ａに半径方向に設けた孔４４ａと、固定筒３６の長手方向に設けた孔４４ｂと、固定筒３６の底板３６ｂに半径方向に設けた孔４４ｃと、固定筒３６の底板３６ｂおよび取付け筒４１の底板４１ａに連通して設けた孔４４ｄと、固定筒３６の長手方向に設けた孔４４ｅと、油圧シリンダ４０のチューブ４０ａに設けた孔４４ｆとにより構成される。固定筒３６の鍔部３６ａに設けた孔４３ａ，４４ａの外端にはそれぞれ作動油を供給する油圧ホース（図示せず）を接続するためのポート４５ａ，４５ｂを設ける。
【００２６】
なお、固定筒３６等にこのような孔４３ａ〜４３ｄ，４４ａ〜４４ｄを設ける代わりに、筒体３５や固定筒３６の側面に連通した開口部を設け、その開口部に通す油圧ホースを油圧シリンダ４０のポートに接続する構造も採用可能である。
【００２７】
油圧シリンダ４０のピストンロッド４０ｃの先端には伸縮筒３９に結合するために結合具４０ｆを設ける。この結合具４０ｆはピストンロッド４０ｃより大径とする。この結合具４０ｆは取付け用のねじ孔を有し、そのねじ孔をピストンロッド４０ｃの先端に設けた雄ねじ部に螺合して取付ける。４７はこの結合具４０ｆを伸縮筒３９に連結するための取付金具である。この取付金具４７は、ピストンロッド４０ｃに嵌合する孔４７ａを有し、かつ結合具４０ｆを内嵌する凹部４７ｂを有する。
【００２８】
一方、伸縮筒３９の外端部には、中実部３９ａを有する。この中実部３９ａには、ボルト４９の挿入孔３９ｂと、この挿入孔３９ｂの外側部分に刻設されたねじ孔３９ｃとを有する。この伸縮筒３９とピストンロッド４０ｃとの結合は、中実部３９ａの内端面に取付金具４７および結合具４０ｆを当て、ボルト４９を挿入孔３９ｂに入れ、この挿入孔３９ｂに連続する挿入孔３９ｅにボルト４９のねじ部を挿通して取付金具４７のねじ孔４７ｃに螺合し締結することにより行う。
【００２９】
５０はピン２７を取付けるプレート、５１はこのプレート５０の外面に溶接した補強板である。プレート５０と補強板５１には伸縮筒３９への取付け孔５２を有し、この取付け孔５２を、伸縮筒３９の外端に設けた小径部３９ｄに嵌合する。そして補強板５１の外面と伸縮筒３９の外端面に蓋板５３を当て、この蓋板５３に設けた孔５３ａにボルト５４を挿通して伸縮筒３９のねじ孔３９ｃに螺合することにより、プレート５０と補強板５１を伸縮筒３９に固定する。
【００３０】
図４、図５において、５６はピン２７のガイド筒である。このガイド筒５６は、外側板３０ｂの外面に溶接される。このガイド筒５６の内径はピン孔３１と同径でかつ同心である。プレート５０と補強板５１にはピン２７を取付ける取付け孔５７を有し、この取付け孔５７に、ピン２７の外端に設けた小径部２７ａに嵌合する。そして補強板５１の外面とピン２７の外端面に蓋板５８を当て、この蓋板５８に設けた孔５８ａにボルト５９を挿通してピン２７に設けたねじ孔２７ｂに螺合することにより、プレート５０と補強板５１にピン２７を固定する。
【００３１】
図４において、実線で示すように、基端部材側連結部３０と先端部材側連結部３２とをピン２７により連結した状態では、油圧シリンダ４０は収縮した状態にある。この場合は、ピン２７は基端部材側連結部３０の外側板３０ｂのピン孔３１、先端部材側連結部３２のピン孔３３、内側板３０ａのピン孔３１に挿着された状態である。一方、油圧シリンダ４０のボトム室４０ｄに圧油を供給して伸縮筒３９を矢印５５に示すように外側に押出すと、プレート５０と共にピン２７が内側板３０ａのピン孔３１、先端部材側連結部３２のピン孔３３から抜け出る。２点鎖線で示すように、伸縮筒３９が最も伸長した状態では、ピン２７の先端は外側板３０ｂの孔３１内に位置する。この左右のピン２７とこれを作動させる油圧シリンダ４０、伸縮筒３９およびプレート５０などにより１組のピン結合部を構成する。
【００３２】
次にピン２８による基端側構成部材１０ａと先端側構成部材１０ｂとの結合構造（他の組のピン結合部）について説明する。図７に示すように、先端側構成部材１０ｂの左右の先端部材側連結部３２に設けたピン孔６１にピン２８の両端近傍を嵌合し固定することにより、ピン２８をこれらの連結部３２に貫通させかつ両端を連結部３２の外面から外方に突出させて取付ける。一方、図２、図３に示すように、基端側構成部材１０ａの基端部材側連結部３０を構成する内側板３０ａ、外側板３０ｂには、前記ピン２８の両端部を嵌合するための凹部６０を設ける。この凹部６０は、ピン２７による結合部の反対側を開口させた形状を有する。図２、図７はこの凹部６０にピン２８を嵌合した状態を示す。６３はピン２８による構成部材１０ａ，１０ｂ間の結合状態においてピン２８を基端側構成部１０ａ側に固定するボスである。このボス６３はそれぞれ左右のプレート５０の内面に溶接する。６４はプレート５０におけるピン２８との結合部に設けた補強板である。プレート５０と補強板６４にはピン２８の両端に嵌合するピン孔６５を有する。このピン孔６５はボス６３の孔に連続する。
【００３３】
プレート５０におけるピン２８による連結部近傍に、矢印６６に示すように、ボス６３をピン２８に対して抜き差しするための伸縮装置６７を有する。この伸縮装置６７は、図４、図６に示した伸縮装置３４と同じ構造を有する。すなわち、図７に示す伸縮装置６７は、左右の基端部材側連結部３０を貫通しかつ固定して取付けられた筒体６８と、この筒体６８に左右端部よりそれぞれ内嵌しボルト６９により固定して取付けられた固定筒７０と、各固定筒７０内にその外端部より突没可能に内嵌された伸縮筒７１と、固定筒７０および伸縮筒７１内に取付け筒７２を介して取付けられた伸縮筒突没用油圧シリンダ７３とを備える。この油圧シリンダ７３は、固定筒７０の内端部にチューブを固定し、かつピストンロッドを伸縮筒７１を連結して取付けられる。前記プレート５０は各伸縮筒７１の外端にボルト７４により固定される。なお、本実施の形態においては、ピン２７とボス６３を共通のプレート５０に取付けているが、ピン２７とボス６３を別々のプレートに取付けてもよい。
【００３４】
図３および図８において、７６はピンによる結合時において、油圧シリンダ４０，７３の誤操作によりピン２７、２８の外れを防止するロック装置である。このロック装置７６は、基端部材側連結部３０の外側板３０ｂに外方向に突出させて溶接したピン７７と、プレート５０に設けられ、ピン７７を摺動可能に挿通するピン孔７８と、このピン孔７８と同心で同じ内径を有し、プレート５０の外面に溶接された筒体７９と、この筒体７９に半径方向に貫通して設けた孔７９ａおよびピン７７に半径方向に貫通して設けた孔７７ａに貫挿されるロック用ロッド８０と、ロック用ロッド８０に設けた雄ねじ部に螺合してロッド８０を筒体７９に締結するナット８１とを備える。
【００３５】
このロック装置７６においては、ピン２７，２８による構成部材１０ａ，１０ｂの結合を行っている状態において、ロック用ロッド８０を孔７９ａ，７７ａに貫挿し、ナット８１を螺合、締結して抜け止めすることにより、外側板３０ｂからプレート５０が離れることを防止する。このため、ピン２７が内側板３０ａのピン孔３１や先端部材側連結部３２のピン孔３３から抜け出ることが防止される。また、ボス６３がピン２８から抜け出ることが防止される。なお、ロック用ロッド８０としては雄ねじ溝を有するボルト構造のものではなく、ピンを用いてもよい。
【００３６】
図２において、８４はピン２７による連結時に先端部材側連結部３２のピン孔３３を基端部材側連結部３０のピン孔３１に合わせるために先端側構成部材１０ｂの側面に設けた調整ボルトである。８５は先端側構成部材１０ｂの側面に固定した金具、８６はこの金具８５に溶接したナットである。調整ボルト８４はナット８６による構成される雌ねじ部に螺合して取付けられる。この調整ボルト８４は、組立時に、ピン２８に凹部６０を嵌合した状態で、調整ボルト８４の頭部を基端部材側連結部３０の外側板３０ｂの端部を当接させるだけで、ピン孔３１，３３どうしの位置合わせが行えるように、調整ボルト８４の雌ねじ部へのねじ込み深さを調整するものである。
【００３７】
この建設機械における基端側構成部材１０ａと先端側構成部材１０ｂとの分解、組立は図９に示すように行うことができる。まず分解時には、作業具１５を着地させ、先端側構成部材１０ｂあるいは第２のアーム１２を台８３あるいはクレーン（図示せず）により支持しておき、図３、図８に示したロック装置７６のロッド８０を抜き、プレート５０を外側板３０ｂから離反可能とする。そして油圧シリンダ４０，７３を伸長させることにより、ピン２７を基端部材側連結部３０の内側板３０ａのピン孔３１や先端部材側連結部３２のピン孔３３から引き抜き、同時に、ボス６３をピン２８から外す。次に建設機械の本体を自走によって後退させることにより、第１のアーム１０の基端側構成部材１０ａおよび油圧シリンダ１１を上部旋回体３に付けたままで分離することができる。
【００３８】
反対に組立時には、油圧シリンダ４０，７３の伸長により伸縮筒３９、７１を図４、図７に２点鎖線で示すように伸長しておく。この時、ピン２７はガイド筒５６および外側板３０ｂのピン孔３１内に先端側が収容された状態であって、外側板３０ｂの内面より内側に突出しない状態である。また、ボス６３はピン２８と干渉しない位置に退避させた状態である。この状態で、図９に示したように、作業具１５を着地させ、先端側構成部材１０ｂあるいは第２のアーム１２を台８３あるいはクレーン（図示せず）により支持しておき、建設機械の自走により基端部材側連結部３０を先端部材側連結部３２の下の嵌合可能な所に位置させ、油圧シリンダ１１の伸長により基端部材側連結部３０を持ち上げて基端部材側連結部３０を先端部材側連結部３２に嵌合すると共に、ピン２８の両端部に基端部材側連結部３０の凹部６０を嵌合する。
【００３９】
その後、油圧シリンダ１１をさらに伸長させて図２に示した外側板３０ｂの端部を調整ボルト８４の頭部に当接させる。これにより、基端部材側連結部３０のピン孔３１と先端部材側連結部３２のピン孔３３の位置が合致する。この状態で油圧シリンダ４０，７３を収縮させることにより、ピン２７を先端部材側連結部３２のピン孔３３から基端部材側連結部３０の内側板３０ａのピン孔３１に亘って挿着する。同時に、ボス６３をピン２８の両端に嵌合する。その後、図２、図８に示したロック用ロッド８０を孔７９ａ，７７ａに貫挿し、ナット８１をロッド８０に螺合して抜け止めする。
【００４０】
以上に述べたように、この実施の形態の着脱装置においては、伸縮筒突没用油圧シリンダ４０のボトム室に圧油を供給すると、伸縮筒３９が外方向に突出し、これにより、先端部材側連結部３２のピン孔３３および基端部材側連結部３０のピン孔３１に挿入されていたピン２７を外方向に移動し、内側板３０ａのピン孔３１および先端部材側連結部３２のピン孔３３から抜くことにより、結合が解かれる。反対に伸縮筒３９が外方向に突出した状態から、伸縮筒突没用油圧シリンダ４０のロッド室に圧油を供給してピン２７を内方向に移動させ、先端部材側連結部３２のピン孔３３、内側板３０ａのピン孔３１に亘ってピン２７を挿入することにより、連結がなされる。
【００４１】
このように、比較的強い力が必要なピン引き抜きの際に油圧シリンダ４０のボトム室が圧油が供給されてピン挿入時より強い力が発揮できる構成のため、ピンの引き抜きが容易となる。また、比較的小型の油圧シリンダを用いることが可能となる。
【００４２】
また、この実施の形態においては、ピン２７とピン２８からなる２組のピン結合部のうち、ピン２８側の組は先端側構成部材１０ｂ側のピン２８と基端側構成部材１０ａの凹部６０との嵌合によりピン結合が行われるようにしたので、図２、図９で説明したように、最初に凹部６０にピン２８を嵌合しておき、次に先端側構成部材１０ｂをそのピン２８を中心に回動させるだけでピン２７のピン結合部におけるピン孔３１，３３の位置合わせを行うことができ、ピン孔３１，３３の位置合わせが容易となる。
【００４３】
また、この実施の形態においては、さらに、凹部６０とピン２８との嵌合構造を採用した場合、そのピン２８に嵌合させてピン２８を基端部材側連結部３０に固定するボス６３を設けたので、ピン２８と凹部６０とが外れることを防止することができる。また、この場合も、ボス６３を外す際に油圧シリンダ７３に大きな力を発揮させることができるので、ボス６３の外し作業を容易に行うことができ、このボス抜き差しのための油圧シリンダ７３にも小型のものを用いることができる。
【００４４】
また、この実施の形態においては、ピン２７，２８による結合状態において、プレート５０が基端部材側連結部３０から離れることを防止するロック装置７６を設けたので、油圧シリンダ４０，７３がピン結合を解く方向に誤操作されてもピン結合が保たれ、安全性が向上する。
【００４５】
図１０は本発明の他の実施の形態であり、この実施の形態は、上部旋回体３に取付けられる基端側構成部材１０ａに着脱装置１９を介して異なる構造のフロント７Ａを着脱、交換可能に取付けるものであり、この着脱装置１９はこのように、フロントの交換を容易に行う場合にも用いることができる。また、図示のように継ぎ足し用の構成部材１０ｃの結合、分解にも用いることができる。
【００４６】
また、上記実施の形態においては、凹部６０とピン２８との嵌合構造以外に１組のピン２７によるピン結合を行う例について示したが、凹部６０とピン２８との嵌合構造以外にピン２７による結合部を２組設ける場合にも適用できる。また、図１１に示すように、一方のピン２８を凹部６０に嵌合する構造ではなく、２組のピン２７，２７Ａを共に基端部材側連結部３０と先端側構成部材３２のピン孔３１，３３に挿着する構造とする場合にも適用することができる。この場合、ピン２７Ａはプレート５０に取付けられ、ピン２７Ａは、ピン２７の伸縮装置３４と同様の構造を有する伸縮装置９０により突没される。さらに本発明は、上部旋回体３に取付ける通称ブームに相当する第１のアーム１０について分解、組立可能な構成とするのではなく、ブームに回動可能に取付けるアームの部分を分解、組立可能に構成する場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１：下部走行体、２：旋回装置、３：上部旋回体、４：油圧パワーユニット、５：運転室、７：フロント、９：油圧シリンダ、１０：第１のアーム，１０ａ：基端側構成部材、１０ｂ：先端側構成部材、１１：油圧シリンダ、１２：第２のアーム、１３：油圧シリンダ、１４：第３のアーム、１５：作業具、１６：油圧シリンダ、１７：リンク機構、１９：着脱装置、２０：ピン、２１：連結部、２２：ピン、２３：連結部、２４：ピン、２５：連結部、２７，２７Ａ，２８：ピン、３０：基端部材側連結部、３０ａ：内側板、３０ｂ：外側板、３１：ピン孔、３２：先端部材側連結部、３３：ピン孔、３４：伸縮装置、３５：筒体、３６：固定筒３７：ボルト、３９：伸縮筒、４０：伸縮筒突没用油圧シリンダ、４０ｄ：ボトム室、４０ｅ：ロッド室、４１：取付け筒、４２：ボルト、４３ａ〜４３ｄ，４４ａ〜４４ｆ：油路形成用孔、４０ｆ：結合具、４７：取付金具、５０：プレート、５１：補強板、５３：蓋板、５４：ボルト、５６：ガイド筒、５７：取付け孔、５８：蓋板、５９：ボルト、６０：凹部、６１：ピン孔、６３：ボス、６４：補強板、６７：伸縮装置、６８：筒体、６９：ボルト、７０：固定筒、７１：伸縮筒、７２：取付け筒、７３：伸縮筒突没用油圧シリンダ、７４：ボルト、７６：ロック装置、７７：ピン、７８：ピン孔、７９：筒体、８０：ロック用ロッド、８１：ナット、８３：台、８４：調整ボルト、８５：金具、８６：ナット、９０：伸縮装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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