(57)【要約】      （修正有）【課題】パワーショベルのアームに装着するための兼用アタッチメントや単機能アタッチメントを取り換える作業において、装着用ピンの着脱に要する時間を短縮して、取り換え作業を効率良く行なうことが可能となるダミーピン、および、そのダミーピンを用いた取り換え方法を提供する。【解決手段】装着用ピンを挿入するためにアームに設けられたピン孔の内径（mm）に対してＤDUMMY＜ピン孔の内径（mm）を満たす外径ＤDUMMY（mm）を有し、かつ長手方向の両端に面取り加工を施した丸棒状の鋼材からなるダミーピンを使用する。【選択図】図１
2019183387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーショベルのアームに装着用ピンを介して回動可能に装着したアタッチメントを取り換える際に使用するダミーピンであって、前記装着用ピンを挿入するために前記アームに設けられたピン孔の内径ＤHOLE（mm）に対して下記(1)式を満たす外径ＤDUMMY（mm）を有し、かつ長手方向の両端に面取り加工を施した丸棒状の鋼材からなることを特徴とするダミーピン。
ＤDUMMY＜ＤHOLE      ・・・(1)
【請求項２】
前記外径ＤDUMMYと前記内径ＤHOLEとの差ΔＤ（＝ＤHOLE−ＤDUMMY）が下記(2)式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のダミーピン。
０mm＜ΔＤ≦１mm      ・・・(2)
【請求項３】
前記ダミーピンの長さＬDUMMY（mm）が、前記装着用ピンの全長ＬSETTLE（mm）に対して下記(3)式を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載のダミーピン。
ＬDUMMY＜ＬSETTLE      ・・・(3)
【請求項４】
パワーショベルのアームに装着用ピンを介して回動可能に装着したアタッチメントを取り換えるために、ダミーピンを用いて取り換えを行なう取り換え方法において、前記装着用ピンを挿入するために前記アームに設けられたピン孔の内径ＤHOLE（mm）に対して下記(1)式を満たす外径ＤDUMMY（mm）を有し、かつ長手方向の両端に面取り加工を施した丸棒状の鋼材からなる前記ダミーピンを前記ピン孔に挿入することによって、前記ピン孔から前記装着用ピンを押し出した後、前記ダミーピンを前記ピン孔内に残置して、前記アタッチメントの取り換え作業および装着作業を行ない、次いで前記装着用ピンを前記ピン孔に挿入して前記ピン孔から前記ダミーピンを押し出すことを特徴とするアタッチメントの取り換え方法。
ＤDUMMY＜ＤHOLE      ・・・(1)
【請求項５】
前記外径ＤDUMMYと前記内径ＤHOLEとの差ΔＤ（＝ＤHOLE−ＤDUMMY）が下記(2)式を満たすことを特徴とする請求項４に記載のアタッチメントの取り換え方法。
０mm＜ΔＤ≦１mm      ・・・(2)
【請求項６】
前記ダミーピンの長さＬDUMMY（mm）が、前記装着用ピンの全長ＬSETTLE（mm）に対して下記(3)式を満たすことを特徴とする請求項４または５に記載のアタッチメントの取り換え方法。
ＬDUMMY＜ＬSETTLE      ・・・(3)
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築工事や土木工事にてパワーショベルに装着するアタッチメントを取り換える作業にて好適に使用できるダミーピン、および、そのダミーピンを用いた取り換え方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築工事や土木工事にてパワーショベルに装着して使用するアタッチメントは、従来から様々なものが実用化されており、作業の内容に応じてアタッチメントを選択し、そのアタッチメントをパワーショベルのアームに装着して工事を行なう。たとえば、地盤の掘削作業や揚土作業を行なう場合は、バケットと呼ばれる箱状のアタッチメントを使用する（たとえば特許文献１）。また、資材や木材等を掴んで運搬作業を行なう場合は、フォークと呼ばれる爪状のアタッチメントを使用する（たとえば特許文献２）。
【０００３】
これらのバケットやフォーク等のアタッチメントを適宜取り換えながら作業を行なう工事現場では、作業効率の向上ならびに工期の短縮を図るために、アタッチメントの取り換え頻度を減らすための技術が求められる。
【０００４】
そこで、バケットとフォークの両方の機能を備えたアタッチメント（以下、兼用アタッチメントという）が開発されている（たとえば特許文献３）。
【０００５】
このような兼用アタッチメントを使用すれば、バケットとフォークの取り換え作業（バケット→フォーク、バケット←フォーク）の回数を減らすことができる。しかし兼用アタッチメントが故障したときには新品に取り換えなければならないので、兼用アタッチメントを使用しても取り換え作業は発生する。
【０００６】
兼用アタッチメントの構造は複雑であり、複数の部材が回動できるように装着するために多数のピン（以下、装着用ピンという）を介して連結される。したがって、兼用アタッチメントを構成する部材およびパワーショベルのアームには、装着用ピンを挿入するための孔（以下、ピン孔という）が夫々設けられている。
【０００７】
そして、兼用アタッチメントを装着する一連の作業においては、
(a)装着用ピンを挿入する前に、重なり合う複数の部材のピン孔の中心軸を互いに一致させる作業（以下、芯合わせという）、
(b)芯合わせしたピン孔に装着用ピンを挿入する際に妨げとならないように、兼用アタッチメントを構成する部材を、干渉しない位置へ回動させる作業
等が発生する。また、兼用アタッチメントを取り外す一連の作業においては、
(c)ピン孔から装着用ピンを抜き出す際に妨げとならないように、兼用アタッチメントやアームを、干渉しない位置へ回動させる作業
等が発生する。
【０００８】
また、単一の機能を担うバケットやフォーク等のアタッチメント（以下、単機能アタッチメントという）を使用する場合においても、頻度の違いはあるものの、取り換え作業が発生するので、それに付随して上記(a)〜(c)の作業も発生する。兼用アタッチメントや単機能アタッチメントは、いずれも重量物であるから、これらの作業は長時間を要し、しかも様々な安全対策を施す必要があるので、施工コストの上昇を引き起こす原因になっている。
【０００９】
建築工事や土木工事の工期を短縮して施工コストの削減を図るためには、兼用アタッチメントや単機能アタッチメントの取り換え作業を効率良く短時間で、かつ安全に行なう必要があるが、有効な技術は未だ確立されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開2003-306955号公報
【特許文献２】特開平10-140853号公報
【特許文献３】特開2004-210493号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、従来の技術の問題点を解消し、パワーショベルのアームに装着する兼用アタッチメントや単機能アタッチメントを取り換える作業において、装着用ピンの着脱に要する時間を短縮して、取り換え作業を効率良く、しかも安全に行なうことが可能となるダミーピン、および、そのダミーピンを用いた取り換え方法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】
【００１２】
本発明者は、兼用アタッチメントや単機能アタッチメントの取り換え作業の所要時間を短縮する技術について検討するために、作業の内容を詳細に調査した。そして、装着用ピンの着脱に関わる作業、すなわち上記(a)〜(c)の作業に長時間を要していることに着目した。
【００１３】
既に説明した通り、装着用ピンを着脱する際には、ピン孔の芯合わせ、ならびに、重量物である兼用アタッチメントあるいは単機能アタッチメントの回動等の作業が付随的に発生し、これらの作業に長時間を要している。しかも装着用ピンの端部の片方には、ピン孔に挿入された後の脱落を防止するための傘状の鍔部が形成され、他方には脱落防止ピンが配設されることから、装着用ピンの形状が複雑になっており、装着用ピンの挿入および抜き出しの作業も長時間を要している。
【００１４】
そして本発明者は、このような装着用ピンの着脱に関わる作業の所要時間を短縮するための技術について詳細に研究した。その結果、丸棒状の単純な形状の疑似的なピン（以下、ダミーピンという）を使用すれば、
(A)ピン孔の芯合わせの作業を省略できるので、安全性が格段に向上する、
(B)兼用アタッチメントあるいは単機能アタッチメント、ならびにアームの回動を円滑に行なうことができる、
(C)ピン孔から装着用ピンを容易に抜き出すことができる、
(D)兼用アタッチメントあるいは単機能アタッチメントの取り換え作業が終了した後にダミーピンをピン孔から容易に抜き出すことができる
という効果が得られることを見出した。
【００１５】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。なお、以下では兼用アタッチメントおよび単機能アタッチメントを総称してアタッチメントと記す。
【００１６】
すなわち本発明は、パワーショベルのアームに装着用ピンを介して回動可能に装着したアタッチメントを取り換える際に使用するダミーピンであって、装着用ピンを挿入するためにアームに設けられたピン孔の内径ＤHOLE（mm）に対して下記(1)式を満たす外径ＤDUMMY（mm）を有し、かつ長手方向の両端に面取り加工を施した丸棒状の鋼材からなるダミーピンである。
【００１７】
本発明のダミーピンにおいては、外径ＤDUMMYと内径ＤHOLEとの差ΔＤ（＝ＤHOLE−ＤDUMMY）が下記(2)式を満たすことが好ましい。さらに、ダミーピンの長さＬDUMMY（mm）が、装着用ピンの全長ＬSETTLE（mm）に対して下記(3)式を満たすことが好ましい。
【００１８】
また本発明は、パワーショベルのアームに装着用ピンを介して回動可能に装着したアタッチメントを取り換えるために、ダミーピンを用いて取り換えを行なう取り換え方法において、装着用ピンを挿入するためにアームに設けられたピン孔の内径ＤHOLE（mm）に対して下記(1)式を満たす外径ＤDUMMY（mm）を有し、かつ長手方向の両端に面取り加工を施した丸棒状の鋼材からなるダミーピンをピン孔に挿入することによって、ピン孔から装着用ピンを押し出した後、ダミーピンをピン孔内に残置して、アタッチメントの取り換え作業および装着作業を行ない、次いで装着用ピンをピン孔に挿入してピン孔からダミーピンを押し出すアタッチメントの取り換え方法である。
【００１９】
本発明のアタッチメントの取り換え方法においては、外径ＤDUMMYと内径ＤHOLEとの差ΔＤ（＝ＤHOLE−ＤDUMMY）が下記(2)式を満たすことが好ましい。さらに、ダミーピンの長さＬDUMMY（mm）が、装着用ピンの全長ＬSETTLE（mm）に対して下記(3)式を満たすことが好ましい。
ＤDUMMY＜ＤHOLE      ・・・(1)
０mm＜ΔＤ≦１mm      ・・・(2)
ＬDUMMY＜ＬSETTLE      ・・・(3)
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、パワーショベルのアームに装着するためのアタッチメントを取り換える作業において、装着用ピンの着脱に要する時間を短縮して、取り換え作業を効率良く、しかも安全に行なうことが可能となる。その結果、建築工事や土木工事の工期を短縮できるので、産業上格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ダミーピンの例を模式的に示す側面図である。
【図２】装着用ピンの例を模式的に示す側面図である。
【図３】兼用アタッチメントの例を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１はダミーピンの例を模式的に示す側面図、図３は兼用アタッチメントの例を模式的に示す側面図である。以下では、図３に示す兼用アタッチメントを取り外して、他のアタッチメントに取り換える作業を、図１に示すダミーピンを用いて行なう例について説明する。
【００２３】
図３に示すように兼用アタッチメントは、複数の部材が回動できるように多数のピン（以下、装着用ピンという）で連結する複雑な構造を有している。この兼用アタッチメントを取り外して、他のアタッチメントに取り換えるためには、これらの装着用ピンのうちの少なくとも装着用ピン５、９、10を抜き取る必要がある。装着用ピン５、９、10のうち、特に、アーム１に設けられたピン孔に挿入された装着用ピン５を抜き取る際には、フォーク４との干渉を回避するために、フォーク４を回動させる作業が発生する。
【００２４】
装着用ピン５は、パワーショベルを工事現場で稼働中にピン孔から脱落を防止するために、片方に傘状の鍔部６が形成され、他方には脱落防止ピン７が配設される。したがって、装着用ピン５を抜き取る際には、脱落防止ピン７を外した後、その鍔部６側へ引き抜く必要がある。つまり、従来の技術で装着用ピン５を抜き取る作業は、専用の工具を使用して一方向に引き抜く作業になるので、他の部材の干渉を回避する作業と併せて長時間を要する。
【００２５】
これに対して本発明は、図１に示すようなダミーピン８を用いて、装着用ピン５を押し出す。つまり、脱落防止ピン７を外した後、その脱落防止ピン７側からダミーピン８をピン孔内に挿入して鍔部６の方向へ装着用ピン５を押し出す。ダミーピン８は、単純な丸棒状の形状を有し、両端に面取り加工を施したものであるから、いずれの端部もピン孔に挿入することができる。そして、ダミーピン８をピン孔内に押し込むことによって、装着用ピン５を脱落防止ピン７側から鍔部６の方向へ容易に押し出すことができる。
【００２６】
そして、装着用ピン５を抜き取った後も、ピン孔内にダミーピン８を残置する。こうすることによって、他の装着用ピンを抜き取るためにバケット２やフォーク４を回動させる必要が生じた時には、ピン孔の芯合わせを行なわず、適宜回動させることができる。
【００２７】
ダミーピン８の外径ＤDUMMY（mm）が、ピン孔の内径ＤHOLE（mm）に対して、ＤDUMMY≧ＤHOLEである場合は、ダミーピン８が太いので、ピン孔内に挿入するのが困難になる。したがって、外径ＤDUMMYは下記(1)式を満たす必要がある。一方でダミーピン８が細すぎる場合は、作業中にダミーピン８の破断や変形等が生じる惧れがあるばかりでなく、ダミーピン８を残置したピン孔の芯合わせを行なう必要が生じる。したがって、外径ＤDUMMYと内径ＤHOLEとの差ΔＤ（＝ＤHOLE−ＤDUMMY）が下記(2)式を満たすことが好ましい。
ＤDUMMY＜ＤHOLE      ・・・(1)
０mm＜ΔＤ≦１mm      ・・・(2)
ダミーピン８の長さをＬDUMMY（mm）とし、装着用ピン５の鍔部６側の端部から脱落防止ピン７側の端部までの長さ（以下、全長という）をＬSETTLE（mm）として、ＬDUMMY≧ＬSETTLEである場合は、ダミーピン８が長いので、ピン孔に残置した状態でダミーピン８が大きく突出し、ブラケット11と干渉し易くなる。したがって、長さＬDUMMYは全長ＬSETTLEに対して下記(3)式を満たすことが好ましい。長さＬDUMMYの下限値は特に限定しない。長さＬDUMMYがピン孔に対して短かすぎる場合は、ダミーピン８を２本ピン孔に挿入すれば、支障なく作業できる。
ＬDUMMY＜ＬSETTLE      ・・・(3)
このようにしてダミーピン８を用いて、装着用ピン５を抜き取ることができる。ここでは、図３に示す多数の装着用ピンのうち、フォーク４との干渉が起こり易い例として装着用ピン５について説明したが、それ以外の装着用ピン９、10等の抜き取り作業にもダミーピン８を用いることは可能である。
【００２８】
そして、装着用ピン５、９、10の抜き取りを終了し、かつ必要に応じてピン孔内にダミーピン８を残置した状態で、兼用アタッチメントを取り外した後、別のアタッチメントを取り付ける。この作業では、ピン孔内にダミーピン８を残置してあるので、ピン孔の芯合わせを行なわずに装着用ピン５、９、10を挿入することができる。しかも、バケット２やフォーク４を回動させる時には、ピン孔内に残置したダミーピン８が回転軸となるので、支障なく回動させることができる。
【００２９】
ここで取り付けるアタッチメントは、パワーショベルによる作業内容の変更に対応するために単機能アタッチメントを取り付ける場合、あるいは、兼用アタッチメントの故障によって新品の兼用アタッチメントを取り付ける場合等、様々な場合が発生するが、いずれの場合も本発明を適用できる。
【００３０】
次に、装着用ピン５、９、10をピン孔内に挿入してダミーピン８を押し出し、さらに所定の脱落防止ピン７を配設する。
【００３１】
以上に説明した通り、本発明を適用すれば、兼用アタッチメントあるいは単機能アタッチメントに関わらず、全てのアタッチメントの取り換え作業において、前記した(A)〜(D)の効果を発揮することができ、その結果、取り換え作業を効率良く行なうことが可能となる。
【実施例】
【００３２】
図３に示す兼用アタッチメントを新品に取り換えるための作業について、まず、従来の手順を説明する。
【００３３】
兼用アタッチメントを取り換えるにあたって、パワーショベルのアーム１を操作して兼用アタッチメントを地面に当接させる。そして、シリンダー３を操作してバケット２やフォーク４を干渉しない位置まで回動させた後、図３中の装着用ピン５、９、10をピン孔から抜き出す。
【００３４】
次いで、アーム１の先端部を上昇させて、アーム１を兼用アタッチメントから離脱させる。そして、パワーショベルを走行させて、新品の兼用アタッチメントが地面に載置されている場所へ移動し、アーム１を下降させて、さらにバケット２ならびにフォーク４を回動させて３ケ所のピン孔の芯合わせをそれぞれ行なった後、装着用ピン５、９、10を挿入する。
こうして兼用アタッチメントの取り換え作業が終了する。これを従来例とする。
【００３５】
次に、本発明に係るダミーピン８を使用する場合の作業の手順について説明する。
パワーショベルのアーム１を操作して兼用アタッチメントを地面に当接させる。そして、シリンダー３を操作してバケット２やフォーク４を干渉しない位置まで回動させた後、図３中の装着用ピン５、９、10をピン孔から抜き出す。ここで、装着用ピン５を抜き出す際には、脱落防止ピン７側からダミーピン８をピン孔内に挿入して装着用ピン５を押し出し、そのままダミーピン８をピン孔内に残置した。ダミーピン８のΔＤは0.8mmとした。
【００３６】
装着用ピン９、10を抜き出す際には、ダミーピン８を使用せず、したがって、抜き出した後のピン孔にダミーピン８は残置されていない。
【００３７】
次いで、アーム１の先端部を上昇させて、アーム１を兼用アタッチメントから離脱させる。そして、パワーショベルを走行させて、新品の兼用アタッチメントが地面に載置されている場所へ移動し、アーム１を下降させた後、装着用ピン９、10のピン孔の芯合わせをそれぞれ行なって、装着用ピン５、９、10を挿入する。この時、装着用ピン５を挿入するためのピン孔にはダミーピン８が残置されているので、芯合わせの作業は必要なく、装着用ピン５を脱落防止ピン７側からピン孔内に挿入してダミーピン８を押し出す。
こうして兼用アタッチメントの取り換え作業が終了する。これを発明例とする。
【００３８】
発明例と従来例について、兼用アタッチメントの取り換え作業の作業実績に基づいて１回あたりの所要時間（作業３回の平均値）を算出した。その結果、従来例は57分／回であったのに対して、発明例は34分／回であった。つまり発明例は、装着用ピン５を挿入するためのピン孔の芯合わせを行なう必要がないので、兼用アタッチメントの取り換え作業を短時間で行なうことができる。しかも、芯合わせの作業に伴って作業員が負う危険性のある怪我や打撲等を回避できるので、安全性が大幅に向上する。
【符号の説明】
【００３９】
１  アーム
２  バケット
３  シリンダー
４  フォーク
５  装着用ピン
６  鍔部
７  脱落防止ピン
８  ダミーピン
９  装着用ピン
10  装着用ピン
11  ブラケット
【図１】
2019183387.tif 000003
【図２】
2019183387.tif 000004
【図３】
2019183387.tif 000005