(57)【要約】  掘削機アームへ取り付ける上部１２と付属品へ取り付ける下部１８とを備えるハウジングを備える掘削機の連結器１０であって、下部は、付属品の第１の取り付けピン１２２を受け入れるフロントジョー２２と、第２の取り付けピン１３４を受け入れるリアピン受け入れ領域２６とを備え、連結器は、アクチュエータ４０と、リアピン受け入れ領域２６に第２の取り付けピン１３４を固定して第１の取り付けピン１２２をフロントジョー２２に引き込む可動の第２のピン係合面と、を備える第１の閉鎖機構３０と、フロントジョー２２にフロント取り付けピン１２２を保持する第２の閉鎖部材７４と、第２の閉鎖部材７４を開いた状態と閉じた状態との間で制御するフロントラッチ制御構成部品と、を備えており、アクチュエータ４０は、リリースアーム１５２との係合のためのリリース部材８６を備える。
2021530636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削機の連結器であって、
掘削機の掘削機アームへの取り付けのための上部と、掘削機バケットなどの前記掘削機のための付属品への取り付けのための下部と、を有するハウジングであって、前記下部は、前記付属品の第１の取り付けピンを受け入れるために前記連結器の前部に開いたフロントジョーと、前記付属品の第２の取り付けピンを受け入れるために前記連結器の底部に開いたリアピン受け取り領域と、を備えるハウジングを備えており、
前記連結器はさらに、
前記リアピン受け入れ領域のための第１の閉鎖機構であって、アクチュエータと、前記リアピン受け入れ領域に前記第２の取り付けピンを選択的に固定するためかつ前記第１の取り付けピンを前記連結器の前記フロントジョー内に引き入れるための可動の第２のピン係合面と、を備える第１の閉鎖機構と、
前記フロントジョー内で前記フロント取り付けピンを選択的に保持するための、前記フロントジョーのための第２の閉鎖部材と、
前記第２の閉鎖部材を開いた状態と閉じた状態との間で選択的に制御するためのフロントラッチ制御構成部品と、
を備えており、
前記アクチュエータは、前記フロントラッチ制御構成部品を作動または動作停止するために、前記フロントラッチ制御構成部品にリリースアームを選択的に係合するためのリリース部材を備えていることを特徴とする連結器。
【請求項２】
前記リアピン受け入れ領域は、前記連結器の底部に開いたリアジョーであること特徴とする請求項１に記載の連結器。
【請求項３】
前記フロントジョーの底壁は、その自由端において、リップを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の連結器。
【請求項４】
前記リアピン受け入れ領域は、その自由端において、リップを備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の連結器。
【請求項５】
前記リアピン受け入れ領域は、２つの前記取り付けピンが前記アクチュエータによって前記連結器にクランプされた場合に、前記第２の取り付けピンを前記リアピン受け入れ領域と強制的に係合させるように、前記リアピン受け入れ領域の自由端へつながる角度付きスロープを備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の連結器。
【請求項６】
前記アクチュエータは、シリンダおよびピストンを備える油圧ラムであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の連結器。
【請求項７】
前記可動の第２のピン係合面は、旋回フックの一部であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の連結器。
【請求項８】
第２のラッチ部材が、前記ハウジングに旋回可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の連結器。
【請求項９】
第２のラッチ部材が、前記フロントジョーの後壁の上および前方に配置された軸の周りで回転するように、前記ハウジング内に旋回可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の連結器。
【請求項１０】
第２のラッチ部材が、既定のラッチポジションへばね付勢されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の連結器。
【請求項１１】
第２のラッチ部材は、より閉じた状態と開いた状態との間の既定のラッチポジションの両側に所定の可動範囲を有することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の連結器。
【請求項１２】
第２のラッチ部材が、より閉じた状態を有しており、前記より閉じた状態では、前記第２のラッチ部材のリリース面が、前記リリースアームの到達範囲を越えるポジションへ移動することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の連結器。
【請求項１３】
前記第２のラッチ部材が前記より閉じた状態にある場合、前記リリースアームは、前記リリースアームが前記リリース部材に完全に係合される場合に前記第２のラッチ部材の上方に配置される端部を有しており、このポジションでは、前記リリースアームは前記第２のラッチ部材が開くことを防止することを特徴とする請求項１２に記載の連結器。
【請求項１４】
第２のラッチ部材が、前記第２のラッチ部材の双方向の動作を可能にする双方向スプリングによって既定のラッチポジションに付勢されることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の連結器。
【請求項１５】
前記双方向スプリングは、正方形セクションをそれぞれ有する内側バーおよび外側ケーシングと、前記外側ケーシングの角部にある弾性部材と、を有するロスタ型スプリングであることを特徴とする請求項１４に記載の連結器。
【請求項１６】
掘削機の連結器であって、
掘削機の掘削機アームへの取り付けのための上部と、掘削機バケットなどの前記掘削機のための付属品への取り付けのための下部と、を有するハウジングであって、前記下部は、前記付属品の第１の取り付けピンを受け入れるために前記連結器の前部に開いたフロントジョーと、前記付属品の第２の取り付けピンを受け入れるために前記連結器の底部に開いたリアピン受け取り領域と、を備えるハウジングと、
前記リアピン受け入れ領域のための第１のラッチ部材であって、前記第１のラッチ部材をラッチ状態とリリース状態との間で移動させるためのアクチュエータを備える第１のラッチ部材と、
前記フロントジョーのための第２のラッチ部材であって、前記第２のラッチ部材は、その軸周りで軸回転するように取り付けられたハブを備えており、前記ハブは、前記第２のラッチ部材のロックアームが前記フロントジョーの開口を少なくとも部分的に横切って延在する既定のロックポジションにおいて前記ハブを心合わせするためのロスタ型スプリングを有しており、前記ロスタ型スプリングは、それぞれが正方形セクションを有する内側バーおよび外側ケーシングと、前記外側ケーシングの角部にある弾性部材と、を有する、第２のラッチ部材と、
を備えることを特徴とする連結器。
【請求項１７】
さらに請求項１から請求項１３のいずれか一項に基づくことを特徴とする、請求項１６に記載の連結器。
【請求項１８】
前記第２のラッチ部材の軸は、前記第２のラッチ部材に対して回転可能に固定されており、前記軸は、前記ロスタ型スプリングの前記内側バーを形成しており、前記ロスタ型スプリングの前記外側ケーシングは、前記連結器の前記ハウジングに対して回転可能に固定されていることを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれか一項に記載の連結器。
【請求項１９】
前記ロスタ型スプリングの前記外側ケーシングは、前記第２のラッチ部材に対して回転可能に固定されており、前記第２のラッチ部材の軸は、前記連結器の前記ハウジングに対して回転可能に固定されていることを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれか一項に記載の連結器。
【請求項２０】
前記外側ケーシングは一体構造であることを特徴とする請求項１５から請求項１９のいずれか一項に記載の連結器。
【請求項２１】
掘削機の連結器であって、
掘削機の掘削機アームへの取り付けのための上部と、掘削機バケットなどの前記掘削機のための付属品への取り付けのための下部と、を有するハウジングであって、前記下部は、前記付属品の第１の取り付けピンを受け入れるために前記連結器の前部に開いたフロントジョーと、前記付属品の第２の取り付けピンを受け入れるために前記連結器の底部に開いたリアピン受け取り領域と、を備えるハウジングと、
前記リアピン受け入れ領域のための第１のラッチ部材であって、前記第１のラッチ部材をラッチ状態とリリース状態との間で移動させるためのアクチュエータを備える第１のラッチ部材と、
を備えており、
前記アクチュエータは、シリンダおよびピストンを備える油圧アクチュエータであり、
前記ピストンを前記シリンダに対する伸長状態へ付勢するために、空気圧ピストンが前記ピストンの内部に設けられていることを特徴とする連結器。
【請求項２２】
前記空気圧ピストンは、前記ピストン内に取り付けられたケーシングと、前記ケーシングから前記ピストンを越えて前記シリンダの空隙内に延在するロッドと、を備えることを特徴とする請求項２１に記載の連結器。
【請求項２３】
前記空気圧ピストンは、前記アクチュエータの前記ピストンから延在するロッドを、前記アクチュエータの前記ピストン内で前記ロッドの後ろに空気またはガスの空隙がある状態で、備えていることを特徴とする請求項２１に記載の連結器。
【請求項２４】
前記ロッドは、前記シリンダの端壁に取り付けられていることを特徴とする請求項２２または請求項２３に記載の連結器。
【請求項２５】
保護スリーブが前記ロッドを取り囲み、前記保護スリーブは、ケーシングを収容するよう寸法決めされた開端部を有することを特徴とする請求項２３または請求項２４に記載の連結器。
【請求項２６】
前記空気圧ピストンは、ケーシングと、前記ケーシングから延在するロッドとを備えており、前記ケーシングの近位端部は、前記シリンダの端壁に取り付けられており、前記ロッドは、前記ケーシングの遠位端部から出て前記ピストン内の穴の中に延在しており、前記ロッドの自由端は、前記ロッドの自由端にまたは当該自由端の近くで前記ピストンに取り付けられていることを特徴とする請求項２１に記載の連結器。
【請求項２７】
掘削機の連結器であって、
掘削機の掘削機アームへの取り付けのための上部と、掘削機バケットなどの前記掘削機のための付属品への取り付けのための下部と、を有するハウジングであって、前記下部は、前記付属品の第１の取り付けピンを受け入れるために前記連結器の前部に開いたフロントジョーと、前記付属品の第２の取り付けピンを受け入れるために前記連結器の底部に開いたリアピン受け取り領域と、を備えるハウジングと、
前記リアピン受け入れ領域のための第１のラッチ部材であって、前記第１のラッチ部材をラッチ状態とリリース状態との間で移動させるためのアクチュエータを備える第１のラッチ部材と、
を備えており、
前記アクチュエータは、シリンダおよびピストンを備える油圧アクチュエータであり、
前記ピストンを前記シリンダに対する伸長状態へ付勢するために、前記シリンダの外部に弾性駆動装置が設けられており、
前記弾性駆動装置は、前記シリンダの側面に取り付けられていることを特徴とする連結器。
【請求項２８】
前記側面は、シリンダの下面であることを特徴とする請求項２７に記載の連結器。
【請求項２９】
前記弾性駆動装置は、前記シリンダの外壁に接続された成形品内に取り付けられた空気圧ピストンであることを特徴とする請求項２７または請求項２８に記載の連結器。
【請求項３０】
前記弾性駆動装置の自由端は、フランジに対してその遠位端部で旋回可能に取り付けられており、前記弾性駆動装置の近位端部は前記成形品の内部に配置されていることを特徴とする請求項２９に記載の連結器。
【請求項３１】
前記空気圧ピストンのロッドを保護するために保護スリーブが設けられており、
前記保護スリーブは、前記ロッドの周囲を取り囲みかつ前記空気圧ピストンのケーシングを収容するよう寸法決めされた開端部を有することを特徴とする請求項２９または請求項３０に記載の連結器。
【請求項３２】
前記空気圧ピストンのガスキャビティは、前記ガスキャビティの選択的な再加圧を可能にするために、供給ラインに接続されていることを特徴とする請求項２１から請求項２６または請求項２９から請求項３１のいずれか一項に記載の連結器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機の掘削機アームに付属品を連結するための連結器に関する。そうした付属品の１つは、掘削機のバケットとすることができる。
【背景技術】
【０００２】
付属品を掘削機の掘削機アームに連結するための、クイックカプラ、クイックヒッチ、または掘削機連結器としても知られる連結器は、当技術分野で公知となっている。連結器は、一般的に、２つの取り付けピンを（これら取り付けピンのために設けられた２対の穴を介して）使用して掘削機アームに接続できる上側半体と、２つのさらなる取り付けピンを付属品上で係合するための下側半体と、を備える。現在の連結器では、下側半体は、典型的には、穴ではなく２つのジョーを備える。これらジョーは、付属品のこれら２つのさらなる取り付けピンのそれぞれと係合し、かつこれらジョーの少なくとも１つの閉鎖機構が設けられており、通常、ねじ駆動装置などの遠隔操作アクチュエータまたは掘削機の運転台から操作可能な油圧シリンダによって駆動される。
【０００３】
そうした連結器の多くに共通する特徴は、２つのジョーの１つが通常はフロントジョーと称されることである。（付属品の２つの取り付けピンのうち第１のつまりフロントピンを受け入れるための）その開口部は、一般的に、連結器の第１の端部から離れるよう方向付けられている。この第１の端部は、当該端部が最初に付属品のピン上にガイドされる端部であるため、一般的に前端と称される。開口部が面する方向、−順方向−は、掘削機アームの端部に連結器を取り付けるために使用されるため、連結器の上側半体における２対のホールを結ぶ仮想線に略平行に延びている。開口部が面する方向は、おそらく平行線から最大で１５度までの角度まで、仮想線からわずかに上向きに傾斜されることがあるが、多くの場合は、当該方向は、仮想線に対してほぼ平行である。
【０００４】
続いて、第２のジョーは、連結器の底壁にあるが、連結器の反対側つまり後端の近くに置かれるため、通常はリアジョーと称される。リアジョーは一般的に下向きにつまり、フロントジョーに対して、または連結器の上側半体にある２対のホール間の仮想線に対して略垂直な方向に開く。またリアジョーは、垂直に、場合により最大で１５度まで、ずらされてもよい。
【０００５】
ジョーは、連結器の側方からは単一物に見えるが、多くの場合、ジョーは２つに（特にリアジョーに）分岐しており、連結器の内側に動作機構がある場合はこれら動作機構を多くの場合に保守可能とする必要がある。一般的に、これらジョーは連結器の本体に一体的に形成されているが、これらジョーを連結器の本体部よりも硬度のあるスチールで作ることもでき、連結器の製造中に連結される。
【０００６】
本願発明の目的に関連して、各ジョーが１つ以上の要素を有するとしても、リアジョーおよびフロントジョーについて言及する。
【０００７】
リアジョーは、一般的に、ラッチ部材とアクチュエータとを備える閉鎖機構を備える。ほとんどの連結器に関して、ラッチ部材はフックまたは閉鎖プレートとして説明される。ラッチ部材は、アクチュエータを使用することによって、ラッチポジションとラッチ解除ポジションとの間で摺動または旋回できる。ラッチポジションでは、リアジョーの開口部は、ラッチ部材によって少なくとも部分的に閉じられる。ラッチ解除ポジションでは、ラッチ部材は、付属品の第２の取り付け部をジョーの開口部内に配置できるように、必要に応じてジョーの開口部を開いたままにするために、ラッチポジションから引き込まれる。これは、リアジョーの開口部を完全に空けるための完全な引き込みであってもよく、または、ジョーの開口部が部分的にのみ覆い隠され特定の付属品のためにラッチポジションに必要とされる範囲に満たない（さまざまな付属品はさまざまなピン間隔を有することがあり、そのため多くの場合に連結器の使用中ではラッチポジションのある程度の変動がある）完全ではない引き込みであってもよい。
【０００８】
ラッチ解除ポジションは、リアジョーに第２の取り付けピンを上向きに挿入できるようにするため、かつ予め捕捉された取り付けピンをジョーから下向きに取り外しできるようにするためのものである。
【０００９】
第２の取り付けピンの挿入または取り外しは、通常、フロントジョーに対してリアジョーを下降または持ち上げるために連結器を回転させることによって実行される。このプロセス中、付属品が連結器から落下できないように、付属品が事前に地面に置かれることが最適である。
【００１０】
前述のように、時には、ラッチ部材を、ジョーから最後まで引き出すのではなく、取り付けピンの経路から引き出すだけで十分である。
【００１１】
また多くの場合に二次ロックデバイスがこれら連結器に設けられている。例えば特許文献１の連結器は、重力の影響下でラッチ部材、−この場合はピボットラッチフック−、の前方のブロックポジションに落下するよう構成されたブロックバーを特徴としている。当該ブロックポジションでは、ブロックバーは、ラッチポジションからラッチ解除ポジションへのフックの経路を塞ぐことによって、上記目的のために設けられるような油圧ラムの操作に応答する場合でさえ、ラッチフックのラッチ解除に抵抗する。ブロックバーは、連結器が連結器の通常使用時の向きつまりほとんど反転していない向きにある場合に、そうした配置を実現する。
【００１２】
ブロックバーは、旋回軸周りで旋回可能に取り付けられている。当該旋回軸はフロントジョーの近くに配置されている。したがって、ブロックバーは、おおむね当該旋回軸からリアジョーの方向に向いており、かつ通常では重力がブロックバーをそのブロックポジションへ向けて付勢するようにつまり連結器が逆さまもしくは部分的に反転されるのではなくむしろ連結器の通常使用時の向きにある間に、当該旋回軸周りで平衡を保っている。続いて、（付属品を連結器から切り離すために）ラッチフックのブロック解除をするために、連結器を反転する必要があり、あるいはブロックバーをブロックポジションから非ブロックポジションへ持ち上げるための何らかの形態の付勢手段を設ける必要がある。そうした付勢手段の１つが小さな油圧ラムであってもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】独国特許出願公開第２３３０５７０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
これら連結器におけるさまざまな可動構成部品の要素の構成に起因して、（掘削機のアームの端部での）付属品の連結器への取り付けまたは取り外しのためのラッチ動作およびラッチ解除動作は、典型的には、一連の既定のステップを用いて、実行される必要があり、その際に、機構の設計は、ラッチプロセスまたはラッチ解除プロセスのために互いに連携可能である。これは、不慮の取り外しを防止するため、または適切な取り付けを確実にするために重要であり、−不適切な取り付けは、予期しない取り外しや連結器の構成部品の破損を引き起こすことがある。なお、両方のジョーをそれぞれのピンに固定できるが、取り付け手順および取り外し手順のためにより単純なまたは間違えようのない既定のステップのセットを用いることができる、連結器または連結器を含むシステムを提供すること、同時に、付属品の安全な固定および保持プロセス、安全な取り外しプロセス、およびさらにはフロントジョーまたはリアジョーのいずれかで「ピンミス」が発生した場合の安全な取り付けを維持することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の態様によれば、掘削機連結器であって、掘削機の掘削機アームへの取り付けのための上部と、掘削機バケットなどの掘削機のための付属品への取り付けのための下部と、を備えるハウジングを備え、下部は、付属品の第１の取り付けピンを受け入れるための連結器の前部に開いたフロントジョーと、付属品の第２の取り付けピンを受け入れるための連結器の底部に開いたリアピン受け取り領域と、を備えており、
連結器はさらに、
リアピン受け入れ領域のための第１の閉鎖機構であって、アクチュエータと、リアピン受け入れ領域に第２の取り付けピンを固定するためかつ第１の取り付けピンを連結器のフロントジョー内に引き入れるための可動の第２のピン係合面と、を備える第１の閉鎖機構と、
フロントジョー内にフロント取り付けピンを選択的に保持するための、フロントジョーのための第２の閉鎖部材と、
第２の閉鎖部材を開構成または閉構成のいずれかに選択的に制御するためのフロントラッチ制御部材と、
を備えており、
アクチュエータは、フロントラッチ制御構成部品を作動または動作停止するためにリリースアームをフロントラッチ制御構成部品に選択的に係合するための、連結器の前部へ向けて延在するリリース部材を備える、掘削機連結器が提供される。
【００１６】
好ましくは、リアピン受け入れ領域は、連結器の底部に開いたリアジョーである。
【００１７】
好ましくは、フロントジョーの底壁は、その自由端において、リップを備えている。
【００１８】
好ましくは、リアピン受け入れ領域は、その自由端において、リップを備えている。
【００１９】
これらリップのいずれかまたは両方は、それぞれのジョーつまりピン受け入れ領域からそれぞれの第１または第２の取り付けピンがリリースされることを防止するのに役立つことができる。
【００２０】
リップは、好ましくは、ピンが把持された状態から抜け出るのに抵抗する上向きの角度付きスロープを画定する。
【００２１】
好ましくは、リアピン受け入れ領域は、２つのピンがアクチュエータによって連結器にクランプされた場合に第２の取り付けピンがリアピン受け入れ領域と強制的に係合するよう、リアピン受け入れ領域の自由端へつながる角度付きスロープを備えている。
【００２２】
好ましくは、角度付きスロープは、くぼみを画定するためにリップと組み合わされるか、または角度付きスロープおよびリップは、第１の閉鎖部材が引き込まれた場合に付属品の第２の取り付けピンを内部に配置可能な凹部を画定するのに十分な間隔で配置されており、リップを空けるためには当該凹部から付属品のピンを持ち上げる必要がある。
【００２３】
好ましくは、アクチュエータは、シリンダおよびピストンを備える油圧ラムである。
【００２４】
好ましくは、可動の第２のピン係合面は、ラッチの一部である。好ましくは、ラッチは旋回フックである。ラッチは摺動プレートまたはジョーであってもよい。
【００２５】
好ましくは、シリンダはラッチに取り付けられており、ピストンの自由端は連結器のハウジングに取り付けられている。代替的に、ピストンの自由端はラッチに取り付けられ、シリンダはハウジングに取り付けられる。
【００２６】
代わりに、空気圧アクチュエータやスクリュー駆動アクチュエータなどの他の形態のアクチュエータを使用できる。
【００２７】
好ましくは、ラッチフックは、連結器ハウジング内で所定の軸周りで旋回する。
【００２８】
好ましくは、第２のラッチ部材は、第２の軸周りで旋回可能にハウジングに取り付けられている。好ましくは、第２の軸はフロントジョーの後壁の上方および前方に配置される。好ましくは、第２の軸は、取り付けピンがフロントジョーの後部に嵌め込まれる場合は、取り付けピンの前方に置かれる。
【００２９】
好ましくは、第２のラッチ部材は、既定の（初期設定の）ラッチポジションへばね付勢されている。
【００３０】
好ましくは、第２のラッチ部材は、既定のラッチポジションの両側に所定の可動範囲を有する。好ましくは、当該範囲は、より閉じた状態と開いた状態との間にある。
【００３１】
好ましくは、リリースアームは、第２のラッチ部材を開いた状態に選択的に移動させるか、または第２のラッチ部材を既定ポジション（初期設定ポジション）へリリースできる。
【００３２】
好ましくは、第１の取り付けピンは、第２のラッチ部材にぶら下がることが可能な場合、第２のラッチ部材をより閉じたポジションへ移動させることができる。
【００３３】
好ましくは、より閉じたポジションは、第２のラッチ部材のラッチバーがフロントジョーのリップへ向くポジションである。
【００３４】
好ましくは、より閉じた状態は、第２のラッチ部材のリリース面がリリースアームの到達範囲を越えるポジションへ移動し、それによって第２のラッチ部材が既定のラッチポジションにあるいは閉じた状態と開いた状態との間のポジションに戻るまでリリースアームが第２のラッチ部材を開くことができないような状態である。
【００３５】
好ましくは、第２のラッチ部材がより閉じた状態にあるとき、リリースアームは、リリース部材によって完全に係合される場合に第２のラッチ部材の上方に位置され、この位置で、リリースアームは、第２のラッチ部材が開くことを防止する。
【００３６】
好ましくは、第２のラッチ部材は、双方向スプリングによってその既定のラッチポジションに付勢され、−よりラッチされた状態または開いた状態のいずれかとなるように−、第２のラッチ部材の双方向の移動が可能となる。
【００３７】
好ましくは、スプリングは、正方形セクションを各々が有する内側バーおよび外側ケーシングと、外側ケーシングの角部における弾性部材とを備えるロスタ型スプリングである。なお従来のコイルスプリングも、この目的を果たすために同様に作動できる。
【００３８】
好ましくは、ロスタ型スプリングは、第２のラッチ部材の軸が第２のラッチ部材のラッチバーに対して回転可能に固定されかつロスタ型スプリングの内側バーを形成し、外側ケーシングが連結器のハウジングに回転可能に固定されるようなスプリングである。
【００３９】
代替的に、ロスタ型スプリングは、ロスタ型スプリングの外側ケーシングが第２のラッチ部材のラッチバーに対して回転可能に固定され、かつ軸が連結器のハウジングに対して回転可能に固定されるようなスプリングである。
【００４０】
好ましくは、外側ケーシングは一体構造のものである。
【００４１】
好ましくは、ロスタ型スプリングは、一方の上限ともう一方の上限との間に約６０度の回転角を提供する。
【００４２】
第２のラッチ部材はその上にフランジまたは表面を有してもよく、フランジまたは表面は、この第２のラッチ部材７４の回転運動を制限するように連結器ハウジング８８におけるストッパ面４６と相互作用し、それによって、おそらくわずか４０度から９０度の回転度が実現可能となる。この実施形態では、完全にブロックしてから完全に開くまでの回転度は約６０度となる。これによって、ロスタ型スプリングが回転しすぎること、あるいは代わりに設けられた場合には従来のスプリングが伸びすぎることが防止される。
【００４３】
好ましくは、第２のラッチ部材に関する完全に開いた状態は、第２のラッチ部材の最下縁部を、フロントジョーの上壁４２と略平行にもたらし、好ましくはフロントジョーの上壁４２と同一平面上にあるいはそれよりも高くにもたらす。
【００４４】
好ましくは、第２のラッチ部材の最下縁部は、上壁と６０度の角度を画定するより閉じた状態で所定の状態まで下向きに回転する。既定のラッチポジションでは３０度が好ましい。なお、完全に開いたポジションから２０度から５０度の角度が選択されてもよい。
【００４５】
３０度の代わりに、ジョーを開くために必要なねじれの量に応じて、他の角度を実現でき、−変形部材は、トルクに対する付加的な抵抗を提供し、その外側と比べてその内側がより回転する。
【００４６】
より閉じたポジションに関して、これは完全に開いたポジションから３０度から８０度となってもよい。
【００４７】
好ましくは、第２のラッチ部材は、湾曲した自由端面が設けられており、この面は、第１の取り付けピンがフロントジョーの後部から自由に取り出されて第２のラッチ部材と接触する場合に、第１の取り付けピンに係合される。湾曲した自由端面は、取り付けピンを部分的にカップ様式で受け取るのに役立つことができる。
【００４８】
フロントジョーの底壁には、好ましくは、フロントジョーの後部から持ち上げることができる場合に、取り付けピンの一部を収容するための凹部がある。
【００４９】
好ましくは、第２のラッチ部材のラッチバーは、その旋回軸から略半径方向に延在する。
【００５０】
好ましくは、リリースアームによって係合されるリリース面は第２のラッチ部材のフランジ上に設けられており、当該フランジは、好ましくは、第２のラッチ部材の旋回軸から略半径方向に延在する。
【００５１】
好ましくは、ラッチバーとフランジとの間には溝または凹部が設けられている。
【００５２】
好ましくは、リリースアームの自由端は、フランジのリリース面にアクセスするために、溝または凹部にゆるく嵌合するサイズになされている。
【００５３】
好ましくは、リリースアームは、第２のラッチ部材が開いた状態に戻ろうとする場合にフランジの裏側にアクセスするために第２のラッチ部材がより閉じた状態にある場合にフランジから離れる。
【００５４】
好ましくは、フロントラッチ制御構成部品は、リリース部材の後ろに位置される第２のアームを有しており、第２のアームは、リリースアームがフランジの裏側に係合される場合にリリース部材を担持し、第２のラッチ部材が開いた状態となるよう持ち上げられるのを防止する。
【００５５】
好ましくは、リリース部材は、その側面に突起を有しており、当該突起は、リリースアームに接触する前面を有する。
【００５６】
突起はまた、リリースアームがフランジの裏側より上にあるとき、第２のラッチ部材が開いた状態となるよう持ち上げられるのを防止するよう第２のアームに接触する後面を有する。突起も側方に延在するため、側方突起を使用することで、リリースアームをシリンダ４０の側面に対して離間できるようにする。
【００５７】
好ましくは、フロントラッチ制御構成部品は、ピストンと同じ軸につまりピストンピンに取り付けられることが好ましい旋回構成部品である。好ましくは、リリースアーム、そして第２のアームは、当該旋回構成部品の軸から半径方向外向きに延在する。
【００５８】
本発明はまた、掘削機連結器であって、
掘削機の掘削機アームへの取り付けのための上部と、掘削機バケットなどの掘削機のための付属品への取り付けのための下部と、を備えるハウジングであって、下部は、付属品の第１の取り付けピンを受け取るために連結器の前部に開いたフロントジョーと、付属品の第２の取り付けピンを受け入れるための連結器の底部に開いたリアピン受け取り領域と、を備えるハウジングと、
リアピン受け入れ領域のための第１のラッチ部材であって、第１のラッチ部材をラッチ状態とリリース状態との間で移動させるためのアクチュエータを備える第１のラッチ部材と、
フロントジョーのための第２のラッチ部材であって、第２のラッチ部材は、その軸周りでの軸方向回転のために取り付けられたハブを備えており、ハブは、第２のラッチ部材のロックアームが少なくとも部分的にフロントジョーの開口を横断して延在する既定のロックポジションにハブを心合わせするようなロスタ型スプリングを有する、第２のラッチ部材と、
を備える掘削機連結器を提供する。
【００５９】
好ましくは、ハブはチューブまたはバレルとして設けられており、その上に付加的な部品が形成され、成形され、もしくは取り付けられる。第２のラッチ部材のハブ、チューブ、またはバレルは、軸ピン−好ましくはロスタ型スプリングの中央構成部品−によってフレームに旋回可能に取り付けることができる。
【００６０】
この第２の態様は、本発明の第１の態様の特徴を含んでもよい。
【００６１】
ロスタ型スプリングは、好ましくは、その長さの少なくとも一部に沿って正方形セクションを有するピンを備えており、当該正方形セクションは、内側の正方形の外面に対して可変の相対回転角（初期設定では約４５度の相対回転角）を伴うように、より大きな正方形のチューブまたは構造体の内部に取り付けられており、このより大きな正方形の四隅には弾性変形部材が設けられている。弾性変形部材は、ピンの正方形セクションの外面と、より大きな正方形セクションの内側角部とを担持し、それによって、ピンの正方形セクションおよびより大きな正方形セクションは、変形部材の圧縮および剪断によって互いに対して回転することができ、結果として生じる復帰付勢力が、２つの正方形の部材を既定の４５度構成に戻すよう働く。
【００６２】
外側の正方形は、正方形セクション構成部品によって、または３つの正方形の側面を平坦面に取り付けることによって、形成されてもよい。
【００６３】
代替的な構造では、三角形のセクション、または４つ以上の側面の多角形のセクションが代わりに使用されてもよい。なお、約６０度（既定ポジションから両方向に３０度）の所望の回転角を有する第２のラッチ部材について、４つの側面が最も効果的な解決策であることが判明している。
【００６４】
好ましくは、ピンの軸は、連結器ハウジングに対して固定されている。
【００６５】
好ましくは、リアピン受け入れ領域の上壁は、連結器の側方から見たときに、リアピン受け入れ領域の中央部分周りで凸状に湾曲しており、第１のラッチ部材は旋回ラッチ部材である。好ましくは、凸条の湾曲部の半径方向の中心は、旋回ラッチ部材のヒンジ軸に当たる。
【００６６】
好ましくは、フロントジョーは、その自由端おけるリップとともに、その底面に凹部を有しており、それによって、付属品の第１の取り付けピンは、当該ジョー内にある場合に、凹部内に下降することができ、その後、リップを越えて出るために当該凹部から上昇されることが必要とされてもよい。
【００６７】
連結器で発生する可能性のある問題は、油圧部の故障である。一般的にアクチュエータの油圧システムにはノーリターンバルブが設けられているため、油圧部の故障は単純に連結器のロックアウトを引き起こす。にもかかわらず、シリンダケーシングにクラックが発生した場合など、油圧部で圧力が低下する状況が起こることがあり、意図せずにピストンがシリンダ内に引き込まれることがある。そうした状況では、連結器が適切に配向されている場合、理論的には付属品の重量によって２つの取り付けピンが前方に引っ張られて、フロント取り付けピンがフロントジョーの後部から前方に持ち上げられる。気づかれずにピストンがシリンダ内にさらに引き込まれると、ラッチフックが最終的にリア取り付けピンをリリースすることがあり、それによって図３の状況が発生する。この状況では、付属品は依然としてフロントジョーによって連結器に固定されており、そのため連結器から落下することはないとはいえ、シリンダ内へのピストンの偶発的な収縮を防止するかまたは抵抗するために、油圧部のためのバックアップを作り出すことが依然として望まれている。
【００６８】
本発明の第３の態様によれば、掘削機連結器であって、
掘削機の掘削機アームへの取り付けのため上部と、掘削機バケットなどの掘削機のための付属品への取り付けのための下部と、を備えるハウジングであって、下部は、付属品の第１の取り付けピンを受け入れるための連結器の前部に開いたフロントジョーと、付属品の第２の取り付けピンを受け入れるための連結器の底部に開いたリアピン受け取り領域とを備えるハウジングと、
リアピン受け入れ領域のための第１のラッチ部材であって、第１のラッチ部材をラッチ状態とリリース状態との間で移動させるためのアクチュエータを備える第１のラッチ部材と、
を備えており、
アクチュエータは、シリンダおよびピストンを備える油圧アクチュエータであり、
ピストンをシリンダに対して伸長された状態に付勢するために、弾性駆動装置(sprung driver)がピストンの内部に設けられている、掘削機連結器が提供される。
【００６９】
好ましくは、弾性駆動装置は空気圧ピストンである。
【００７０】
好ましくは、弾性駆動装置は、ピストン内に取り付けられたケーシングと、ケーシングから延在しかつピストンを越えてシリンダの空隙内に延在するロッドと、を備える。
【００７１】
好ましくは、シリンダは、シリンダの近位端部におけるヘッドを有しており、ピストンはシリンダの遠位端部から延在する。好ましくは、ロッドは、ヘッド、つまりシリンダの近位端部におけるシリンダの端壁に取り付けられる。
【００７２】
好ましくは、保護スリーブがロッドを包囲している。好ましくはスリーブは、ケーシングを収容するよう寸法決めされた開端部を有する。
【００７３】
ロッドとケーシングとの間にシールが設けられており、そのためロッドがケーシングに圧入されると、ケーシング内に内圧が作り上げられ、伸長状態となるようにロッドに対して復帰力がもたらされる。
【００７４】
好ましくは、シールは、ケーシングとピストンの端部、またはピストンが内部に配置されている穴の内壁と、の間に設けられる。
【００７５】
代替的には、シールは、ピストンが内部に配置される穴の内壁と保護スリーブとの間に設けられる。
【００７６】
好ましくは、シリンダの近位端部に最も近接するケーシングの端部が保護スリーブ内に配置される場合に、保護スリーブとケーシングとの間にさらなるシールが設けられる。
【００７７】
代替実施形態では、ケーシングはピストンの一部として形成されており、ロッドはピストンの近位端部から延在し、かつロッドが内部に配置される穴の内壁に対してシールされており、それによってピストン内においてロッドの遠位にある空隙が形成され、ロッドがピストンに押し込まれた後にロッドに圧縮復帰力をもたらす。
【００７８】
代替実施形態では、ケーシングの近位端部は、シリンダの近位端壁のヘッドに取り付けられており、ロッドは、ケーシングの遠位端部からピストンの穴の内部へ延在しており、好ましくはロッドの自由端は、ピストンに、好ましくはロッドの端部において、取り付けられている。
【００７９】
好ましくは、ピストンの遠位端部もピストンの穴内に配置されており、当該穴はロッドの直径よりも大きい。ピストンが内部に配置される穴の内壁に、またはピストンの入口に、シールを設けることができる。
【００８０】
シールは、ピストンを駆動する油圧流体がピストンの穴にあるいはケーシングに入るのを防止するのに役立つ。
【００８１】
弾性駆動装置が空気圧ピストンである場合、シールはまた、空気圧ピストンの空気またはガスやロッドまたはケーシング周りの穴あるいはロッド／ケーシング周りの保護スリーブ内の空気またはガスが、シリンダの油圧流体に入るのを防止する。
【００８２】
代替実施形態では、弾性駆動装置は、シリンダの側面に、好ましくはシリンダの壁に接続された成形品に取り付けられる。
【００８３】
好ましくは側面は、シリンダの下面である。
【００８４】
保護スリーブがロッドを保護するために再度設けられてもよく、−ロッドは比較的細いため、保護スリーブが可動部分の半径を広げることで、弾性駆動装置の座屈への抵抗性が得られる。
【００８５】
この代替実施形態では、弾性駆動装置の自由端が、その遠位端部においてフランジに旋回可能に取り付けられており、当該近位端部は成形品内にあることが好ましい。
【００８６】
空気圧ピストンの圧縮ガスは、ケーシング内とケーシングの端部外との両方に含まれてもよく、ケーシングが取り付けられる物体は、ガスキャビティの延長部分を提供する。これによって、より短いケーシングを使用できる。
【００８７】
好ましくは、ガスキャビティは、ガスキャビティの選択的な再加圧を可能にする供給ラインに接続されている。これは製品を保守可能な構成部品とし、使用期間後の圧力損失を修正できる。
【００８８】
ここで、本発明のこれらおよび他の特徴について、単なる例示として、添付の図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】付属品の２つの取り付けピンが連結器の２つのジョー内に固定された状態の、付属品ラッチ状態における本発明に基づく連結器の一例の内部動作を概略的に示す図である。
【図２】付属品の第１の取り付けピンが連結器のフロントジョーから自由に取り外せるがフロントジョー内にあり、かつ第２の取り付けピンが連結器のリアジョー内に移動する準備ができているかまたはリアジョーから取り外された状態の、付属品リリース状態における図１の連結器の内部動作を概略的に示す図である。
【図３】付属品の第１の取り付けピンが連結器のフロントジョー内にロックされ、かつ第２の取り付けピンが連結器のリアジョー内に移動する準備ができているかまたはリアジョーから取り外されている状態の、不適切なリリース状態における図１の連結器の内部動作を概略的に示す図である。
【図４】本発明のさらなる態様に基づく連結器のための油圧シリンダを示す図である。
【図５】本発明のさらなる態様に基づく連結器のための油圧シリンダを示す図である。
【図６】本発明のさらなる態様に基づく連結器のための異なる油圧シリンダを示す図である。
【図７】本発明のさらなる態様に基づく連結器のための異なる油圧シリンダを示す図である。
【図８】本発明のさらなる態様に基づく連結器のための別の異なる油圧シリンダを示す図である。
【図９】本発明のさらなる態様に基づく連結器のための別の異なる油圧シリンダを示す図である。
【図１０】本発明の第３の態様に基づく連結器のための油圧シリンダの代替構成を示す図である。
【図１１】本発明の第３の態様に基づく連結器のための油圧シリンダの代替構成を示す図である。
【図１２】連結器のフロントジョーのラッチのスプリング部材、−ロスタ型スプリングの好ましい形態の詳細を示す図である。
【図１３】ロスタ型スプリングの動作を示す図である。
【図１４】ロスタ型スプリングの動作を示す図である。
【図１５】ロスタ型スプリングの動作を示す図である。
【図１６】連結器のロスタ型スプリングの中心ピンの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００９０】
まず図１を参照すると、図１には本発明に基づく連結器１０の概略図が示される。連結器１０は、上部１２および下部１８を有する主要ハウジング８８を備える。連結器のこの好ましいスタイルでは、当技術分野で公知のように、上部は、連結器１０を掘削機の掘削機アームへ取り付けるための一対の取り付けホール４４を有する。
【００９１】
下部１８は、代わりに、２つのジョー２２、２６を有しており、第１のジョー２２は連結器の前部２４に開くように配置され、第２のジョー２６は連結器１０の底部２８に開いている。第２のジョーは、通常ホースシューと呼ばれるが、第２のジョーは、−多くの変動する付属品の収容量のために−、より幅狭の開口部、より幅広の開口部または側面を含むさまざまな形状を有することができ、このようにすることで、リアピン受け入れ領域およびリア取り付けピン１３４は、付属品のサイズまたは製造業者に応じて、付属品のフロント取り付けピン１２２からより広い間隔またはより狭い間隔で離間されてもよい。なお、任意の所定の付属品は概してピン間隔が固定されているため、連結器を、所定の範囲の付属品サイズに対応するよう、リアジョーがより幅狭である場合はごくわずかの所定のピン配置の付属品に対応するよう寸法決めすることができる。
【００９２】
例示されたリアジョー２６は、広範囲の付属品の互換性を提供するために、その深さよりも広い幅を有しており、これに対して、第１のつまりフロントジョー２２は、第１の取り付けピン１２２のより奥深くでの固定を提供するために、その幅よりも大きな深さを有する。
【００９３】
例示されるように、リアジョーは、その最深部の深さ（つまり高さ）において、ジョー２６の少なくとも２倍であることが好ましい。
【００９４】
連結器１０はまた、第１のラッチ部材３０と、第２のラッチ部材７４と、油圧ラムまたはシリンダ４０と、を含む。油圧ラムまたはシリンダ４０は、通常、アクチュエータと称される。空気圧アクチュエータまたはスクリュー駆動アクチュエータなどの他の形態のアクチュエータを代わりに使用できる。
【００９５】
第１のラッチ部材３０は、リアジョー２６に第２の取り付けピン１３４をラッチするためのものであり、これに対して、第２のラッチ部材７４は、第１のジョー２２に第１の取り付けピン１２２をラッチするためのものである。油圧シリンダ４０は、当技術分野では慣習的なものであるが図示されていない油圧ラインであり、第１のラッチ部材３０の移動に動力を供給するためのものであり、この実施形態では、油圧シリンダ４０は、連結器ハウジング８８内で、図１に示されるような第１のラッチ部材３０が第２の取り付けピンを固定するラッチ状態と、図２および図３に示されるようなリアジョーを開くためにラッチ部材３０が当該第２の取り付けピンから引き離されるリリース状態と、の間で旋回する。この実施形態では、これは、下部が連結器１０の前方へ向けて移動するような方向にラッチ部材３０を回転させることによって達成される。
【００９６】
連結器はまた、第１の取り付けピン１２２のための嵌め込みポジションの上方および前方において第２のラッチ部材７４を旋回可能に取り付けるために、第２のラッチ部材７４のための旋回ピン９８を含む。したがって同様に、第２のラッチ部材は、連結器ハウジング８８に対する固定軸を有する。
【００９７】
油圧シリンダ４０のピストン１０４の遠位端部を連結器ハウジング８８に旋回可能に取り付けるために、連結器の両側壁の間に延在しかつ２つの取り付けピン１２２、１３４に略平行なピストンピン１０２も設けられている。続いて、シリンダ４０のヘッド１１２は、１つ以上のピン１１４によって第１のラッチ部材３０に旋回可能に取り付けられており、その結果、油圧シリンダは、第１のラッチ部材−この場合はラッチフック−を動かすことができる。代替実施形態では、シリンダ４０のヘッド１１２がハウジング８８に固定され、かつピストン１０４の遠位端部が代わりに第１のラッチ部材３０に取り付けられるように、シリンダおよびピストンを逆にしてもよい。
【００９８】
アクチュエータ、この例ではシリンダ４０は、シリンダ４０から前方方向に延在するフロントラッチ作動部材３６を有する。当該フロントラッチ作動部材３６は、第２のラッチ部材７４との、−この実施形態では間接的な−相互作用のために設けられる。この実施形態では、これは、リリースアーム１５２と係合するフロントラッチ作動部材３６の自由端によって達成され、リリースアーム１５２は続いて第２のラッチ部材７４と相互作用する。この目的のために、第２のラッチ部材７４に設けられたフランジ８０が存在しており、このフランジは、第２のラッチ部材が図１のような既定のラッチポジションと図２のような開いた状態との間の任意のポジションにある場合にリリースアーム１５２が接触可能なリリース面８２を有しており、ハウジング８８に対する前方方向３８へのフロントラッチ作動部材３６の連続的な動作は、リリースアーム１５２と接触後、リリースアーム１５２とリリース面８２との間のそうした接触を引き起こし、続いて第２のラッチ部材７４のリリース面でのリリースアーム１５２の付勢に起因して、第２のラッチ部材７４のその既定のラッチポジションから開いた状態への結果として生じる移動を引き起こす。
【００９９】
第２のラッチ部材はまた、図１の既定のラッチポジションから、図３のようなより閉じた状態へ向けて反対方向に移動することもできる。その底部において自由端が前方に移動するそうしたより閉じた状態では、リリース面８２は、リリースアーム１５２の到達範囲を越える（ここではその移動ラインより下の）ポジションに移動し、それによって、リリースアーム１５２はもはや、第２のラッチ部材７４を開いた状態に移動させるためにフランジのリリース面８２と相互作用することはできなくなる。代わりに、第２のラッチ部材７４が開かれるポジションへフロントラッチ作動部材３６を継続的に移動する際に、リリースアーム１５２はここで、その端部を、フランジ８０を越えて位置する所定のポジションに置き、当該フランジの反対の面１３６はここではラッチ保持面１３６となる。このようにフロントラッチ作動部材３６は代わりにリリースアーム１５２を所定の状態へ移動させ、当該所定の状態では、リリースアーム１５２が、第２のラッチ部材７４を、その既定のラッチ状態またはより閉じた状態などの開いた状態の下方にあるポジションにロックし、−当該リリースアームは、回転またはさらに上方への移動を防止され、ひいてはハウジングにおけるストッパによってまたは図示されるように旋回構成部品５０における第２のアーム５２によってロック機能が提供され、旋回構成部品５０は、そうしたさらなる回転を代わりに停止し得るリリースアーム１５２を有する。
【０１００】
第２のラッチ部材７４をその既定のラッチポジションに初期設定するために、既定のラッチポジションへ向けて付勢力を提供するためのスプリングが設けられている。これは、第２のラッチ部材を、−よりラッチされた状態または開いた状態のいずれかへ向けて−、双方向に移動できるようにするための双方向スプリングである。
【０１０１】
この実施形態では、第２のラッチ部材は、その軸９８周りに旋回可能に取り付けられている。スプリングは、スプリングの力の下で第２のラッチ部材７４が既定のラッチポジションへ初期設定されるように、第２のラッチ部材７４を付勢しており、当該既定のラッチポジションでは、第２のラッチ部材７４は、フロントジョー２２の開口５８を部分的に横切って延在する。この好ましい実施形態におけるスプリングは、ロスタ型スプリングである。しかしながら、従来のコイルスプリングも同様に、その目的を果たすために、例えば一端でハウジングに接続されかつ他端で第２のラッチ部材７４のフランジに接続されることによって、提供されてもよい。なお、ロスタ型スプリングはコンパクトな解決法をもたらす。以下では、ロスタ型スプリングについて図１２から図１６を参照してより詳細に説明する。
【０１０２】
第２のラッチ部材７４の自由端３２は、第１の取り付けピン１２２がフロントジョー２２の後部３４においてその嵌め込み部から取り外されようと試みられた場合に、第１の取り付けピン１２２が最終的に第２のラッチ部材と係合するように配置されており、その際、第２のラッチ部材７４は、図３のより閉じた状態となるよう（またはそれへ向けて）回転される傾向がある。
【０１０３】
当技術分野で公知のように、第２のラッチ部材は、おそらく４０度から９０度以下の回転度を可能にするように第２のラッチ部材７４の回転動作を制限するために、連結器ハウジング８８におけるストッパ面４６と相互作用するフランジまたは面を第２のラッチ部材上に有してもよい。この実施形態では、完全にブロックしてから完全に開くまでの間の回転度は約６０度であり、−完全に開くと、第２のラッチ部材の最下縁部が、フロントジョーの上壁４２と略平行になされ、かつより閉じた状態では、その表面がその上壁４２から約６０度になされる。なお、既定の静止ポジションは、完全に開いたポジションから２０度から５０度の間の選択された角度になされてもよい。図示されるように、当該角度は約３０度である。より閉じたポジションについては、当該角度は、３０度から７０度であってもよい。
【０１０４】
図１から図３に図示されるように、第２のラッチ部材は、湾曲した自由端面３２が設けられており、当該自由端面３２は、第２のラッチ部材７４がその既定ポジションからより閉じたポジションに移動されるときに第１の取り付けピン１２２に係合される。自由端面３２の曲面は、これらストッパ４６のうちの１つのストッパ要件を減らすかまたは取り除くのに役立つことができ、−取り付けピンを部分的にカップ様式で受け取ることによって、そうしたカップがピンとのさまざまな相互作用角度を提供するため、取り付けピンと自由端面３２との間に２点接触があるという状態を実現することができ、あるいはそれによってカップは取り付けピンに接して詰まらせることができる。その詰まった状態では、第２のラッチ部材７４のさらなる下向きの回転が防止され得る。これは一般的に、ピンがフロントジョーの上壁４２に接して据えられかつ上壁４２上で負荷がかけられるように、連結器と付属品とが反転される場合に発生し得る。したがって、これによって、フロントジョーからの第１の取り付けピン１２２の出口が確実に遮断される。
【０１０５】
しかしながら、図３では、連結器は反転されておらず、そのため第１の取り付けピン１２２は、フロントジョー２２の下部に据えられている。当該下部において、この実施形態は、取り付けピン１２２の一部を収容するように寸法決めされた凹部、−好ましくは少なくとも２点接触を伴う凹部４８を有する。この凹部は、ジョー２２の下部の自由端近くのリップ１２６でまたはその手前で終端する。第１の取り付けピンがラッチ部材およびリップを圧迫する場合にカップ部分がピン１２２をその凹部１２４へ押し下げるため、この凹部およびリップは、第１の取り付けピンを凹部に収容するように、第２のラッチ部材の自由端３２と連携する。
【０１０６】
取り付けピン１２２を凹部１２４に押し込むカップ部分１２８が、図３に示されている。この構成では、ピン１２２はフロントジョー２２から出ることができず、かつリップはピンからの応力の大半を担う。
【０１０７】
カップ部分１２８に加えて、第２のラッチ部材７４は、以下に説明されるように軸９８およびロスタ型スプリングを収容するための本体を備えており、本体は、リリース面８２を提供するための第１のフランジと、フロントジョーのラッチバーを提供するための第２のフランジとを特徴とする。この実施形態では、ラッチバーは、軸９８に対して本体から略半径方向に延在する。同様に、第１のフランジ８０は、その本体から略半径方向に延在する。それらの間に溝または凹部８４が設けられる。使用中、リリースアーム１５２は、第２のラッチ部材７４を図２に示されるように開いた状態に持ち上げる場合に、当該溝または凹部８４に入るが、第１のラッチ部材が後方に移動するようにシリンダ４０がそのピストン１０４を伸長する場合に当該溝または凹部８４から脱落する。したがって、続いて代わりにラッチバーがそのより閉じた状態へ付属品の第１の取り付けピンによって最初に移動された場合に、リリースアーム１５２は代わりに元のフランジ８０を通り過ぎることが可能となる。リリースアーム１５２が元のフランジ８０を通り過ぎると、アクチュエータが再びピストン１０４をシリンダ４０から再度伸長する（続いてリリースアーム１５２を元のフランジ８０の後方のポジションへ戻す）タイミングまで第２のラッチ部材７４が再び開かれることを試みられた際に、リリースアームは、代わりに元のフランジ８０の裏側１３６におけるラッチ保持面と選択的に係合するために、その元のフランジ８０の上部を越えるポジションに移動する。
【０１０８】
カップ部分１２８に関して、当該部分１２８は、さらなるフランジ８４の後縁によって形成されており、さらなるフランジ８４の後縁は、リリース面を備える元のフランジ８０とラッチバーおよび自由端３２を備える第２のフランジとの側面にあるが、これらフランジの間に延在する。
【０１０９】
シリンダ４０の作動部材３６に関して、当該作動部材３６は、前方に面する指部を備える。当該指部の側面には突起８６があり、当該突起８６は、リリースアーム１５２に接触する前面を有する。これにより、突起も側方に延在するため、リリースアーム１５２をシリンダ４０の側面に対して離間させることができる。
【０１１０】
この実施形態では、リリースアーム１５２は、旋回構成部品５０の一部であり、当該旋回構成部品５０は、ピストンピン１０２と同じ軸に取り付けられている。この目的のために、同じ軸ピン１０２が使用されてもよい。旋回構成部品５０は、旋回構成部品５０から略半径方向外向きに延在するリリースアーム１５２を有しており、かつリリースアーム１５２から円周方向に離間される第２のアーム５２を有している。リリースアーム１５２と第２のアーム５２との間にはさらなる凹部または溝があり、当該さらなる凹部または溝には、リリースアーム１５２がリリース面８２と係合している間およびリリースアーム１５２を第１のフランジ８０上に配置している間に、突起８６が嵌合する。なおピストン１０４がシリンダ４０から伸長される場合、突起８６は当該さらなる溝または凹部から出て、それによって旋回構成部品５０の自由な回転が可能となる。
【０１１１】
代替的に、当該旋回構成部品５０は、リリースアーム１５２が第２のラッチ部材の溝または凹部８４の外に配置されるように（この実施形態では下向きに吊り下げられたポジションである）、既定の状態となるよう弾性的に付勢できる。
【０１１２】
好ましくは、リリースアーム１５２は、リリース面に係合するためのリップを有する。
【０１１３】
第２のアームは、突起がリリースアーム１５２に係合している場合に突起８６の背後に存在することによって、連結器の反転時、もしくはリリースアームが作動部材３６または突起８４によって第２のラッチ部材の上方のポジションに移動された場合に第２のラッチ部材が開く間に、旋回構成部品５０の回転を防止するよう機能する。
【０１１４】
続いて図３を参照すると、フロント取り付けピン１２２は、フロントジョー２２の後部３４から前方に移動されている。さらに、ピストン１０４はシリンダ内にさらに引き込まれており、それによって、ラッチフック３０は、リア取り付けピンをリリースしている。この状況では、付属品は依然としてフロントジョーによって連結器に固定されており、そのため付属品は連結器から落下することはない。この状況は望ましくないため、図４から図１１は、この状況を回避するよう設計されたこの連結器の任意選択的な特徴をさらに示す。これら特徴について以下でさらに説明する。
【０１１５】
図１から図３の連結器においては、図２に示されるように、シリンダ４０内へのピストン１０４を最大限に引き込むことによって、第１のラッチ部材が引っ張られ、リアジョー２６が空けられる。代替実施形態では、ピストンまたはシリンダの長さがより長いかまたは連結器がより短い場合に、第１のラッチ部材をあまり遠くに引っ張らないことだけが可能となる。好ましい実施形態では、フロントジョーのラッチ機構は、依然として上述のように機能する。そうした実施形態では、第１のラッチ部材は、完全に引き込まれた場合でさえ、依然としてリアジョーの開口部を部分的に閉じている。しかしながら、連結器とともに使用することが意図された付属品の第２の取り付けピンをリリースするのに十分なだけ前方に引っ張る必要がある。そうした構成は、典型的には、より少数の付属品と互換性がある。
【０１１６】
続いて図１３から図１６を参照して、ロスタ型スプリングについてさらに説明する。
【０１１７】
第２のラッチ部材の軸９８は、その長さの一部に沿って正方形セクション５４が設けられている。図１６に示されるように、これはフランジ端部５６の遠位にある部分である。正方形セクションの近位部、すなわちフランジ端部により近い部分は、正方形セクション５４の対角線の長さにほぼ等しい直径を有する円形セクションであり、当該円形セクションはフランジ端部で終端する。
【０１１８】
フランジ端部は、工具を用いて転回可能なように、平坦な側面部分を有する。フランジ端部は、ピンがハウジングに対して回転するように、連結器の側壁における凹部にまたはその中のブッシングに嵌合する。
【０１１９】
軸９８の遠位端部６０は、代わりに、正方形セクション５４の正方形の幅よりも小さい円形直径を有する短端部分を備えており、それによって、軸９８は、正方形セクション５４が以下で説明されるようにロスタ型スプリング内で操作可能な状態で、ロスタ型スプリング構成部品の架台を通るよう挿入されてもよい。遠位端部６０は、軸がハウジングの両側を通って延在するように、ハウジングの反対側を通過する。
【０１２０】
遠位端部６０は、その自由端の付近に、ハウジングの反対側で軸を保持するためのサークリップのための溝を有する−ここでは、ブッシング６４内に示されている。軸は、ハウジング８８の２つの側の間に固定されている。
【０１２１】
二股に分かれた本体形状を備える第２のラッチ部材７４が正方形セクションに取り付けられており、当該本体からフランジ８０と、自由端３２を備えるラッチアームと、が延在する。二股に分かれた本体形状の２つの端部はそれぞれ、一方の端部においては円形ホール穴を、他方の端部においては正方形ホールを有しており、円形ホールは、軸の正方形セクションの近位にある軸の円形セクション部分上に置かれ、かつ、正方形セクションは、軸の正方形セクション上に置かれる。そのため、軸は、回転可能に本体形状部に固定される。
【０１２２】
なお、２つの端部の間には、ロスタ型スプリングの正方形の外側フレーム６４と正方形の内側フレーム６６とが存在する。２つのフレームの間には４つのゴムインサート６８が存在しており、各々が外側フレーム６４のそれぞれの角部に置かれる。
【０１２３】
外側フレームは、外側フレームの内側と内側フレームの外側との角部の隙間をゴムインサート６８でほぼ埋めることができるように、内側フレームに対して４５度回転されている。続いてゴムインサート６８は、フレーム間の角部の隙間に置かれることによって、外側フレームに対する内側フレームの初期設定の４５度のポジションを提供するために、内側の正方形のフレームの平らな側面に対してかつ外側フレームの角部または２つの交わる側壁に対して圧縮される。これによって、内側の正方形フレームが軸の正方形セクションに緊密に嵌合するため、第２のラッチ部材に必要な既定のラッチ状態がもたらされる。
【０１２４】
さまざまな形状のラバーインサートを使用することによって、４５度以外の角度が提供されてもよい。
【０１２５】
インサートの圧縮率は無限ではないため、ロスタ型スプリングは、ロスタ型スプリングを破損することなく、あるいはおそらく既定ポジションの両側に最大で２０度から３８度の角度で、回転できる。好ましくは、移動範囲は、中心の両側に最大で３０度である。
【０１２６】
ジョーを開くために必要なねじれの量に応じて、３０度の代わりに他の角度が実現されてもよく、−変形部材は、トルクに対する付加的な抵抗力をもたらし、外側に対して内側がより多く回転する。
【０１２７】
軸が代わりにその機能を直接提供できるため、内側フレームを設けることは必須ではない。しかしながら、内側フレームおよび外側フレームが軸を受け入れるために内側フレームに正方形ホールを伴うようにロスタ型スプリングがあらかじめ形成される場合、組み立てが容易となる。
【０１２８】
連結器のハウジング８８に対して固定される向きで正方形の外側フレームを保持するため、正方形フレーム６４は、ハウジング８８の凹部内に配置されるか、そうでなければハウジング８８に固定される。
【０１２９】
ロスタ型スプリングの構造は、図１５に示されるように、−ゴム要素を圧縮することによって典型的には両方向に最大で３０度まで−、外側フレームに対する内側フレームの特定の角度にわたる回転を可能する。したがって、第２のラッチ部材７４は、例示されるように両方向に３０度回転できる。
【０１３０】
外側フレームを正方形のチューブにする代わりに、外側フレームを、ハウジング８８の平らな面に取り付けられる３つの側面として形成することもできる。
【０１３１】
例示されるように、双方向スプリングのロスタ型構成は、ゴム要素の圧縮および剪断によって外側の正方形フレームに対する内側の正方形フレームの回転を可能にし、当該圧縮および剪断は、正方形セクションをその元のつまり既定の状態に戻すために復帰付勢力を作り出す。本発明では、この元の状態が、図１に示されるような既定のラッチ状態である。
【０１３２】
続いて図４から図１１を参照すると、シリンダ／ピストンに付勢力をもたらすさまざまな方法が示されており、−ピストンをシリンダに対する伸長ポジションに付勢するように配置されている。
【０１３３】
図４から図９では、弾性駆動装置または付勢機構がピストン１０４の内部に設けられている。そのためのさまざまな解決法が例示されている。第１の解決策が図４および図５に示されており、空気圧バックアップピストンがアクチュエータのピストン１０４の内部に設けられており、シリンダ４０の内部にあるアクチュエータのピストン１０４の端部は、その中において、空気圧ガススプリングまたはピストン７２を受け入れるために穿設された穴７０を有する。空気圧ガススプリングまたはピストンは、ケーシング７６およびロッド７８を備えており、当該ロッド７８は、図５に示される伸長状態と、図４に示される収縮状態との間で伸長できる。
【０１３４】
空気圧ピストンが例示されているが、コイルスプリングなどの他の形態の弾性駆動装置または付勢機構、またはゴムスプリングなどの圧縮材料スプリングを使用できる。好ましくは、圧縮材料スプリングは、コイルスプリングまたは圧縮ガスであろうと流体または固体であろうと、その中の構成部品または材料デバイスの形状の圧縮時に復帰力を実現する。可動ロッドを備える空気圧ピストンが好ましい。
【０１３５】
図４の収縮状態では、ロッド７８は、図４および図５で黒く示されるように空隙９０内に収縮され、ひいては空隙９０内のガスを圧縮し、そしてシリンダ４０内へのピストン１０４の圧縮に対抗する付勢力を生成する。
【０１３６】
この実施形態では、より短いガススプリング７２を実現可能にするために、空隙９０は、シリンダ４０のヘッド１１２内に延在する。
【０１３７】
空隙９０は、空気圧弾性力を提供するために加圧下にある空気またはガスを含む。そのため、図４の収縮状態は、図５の膨張状態よりも空隙９０においてより高い圧力を有する。同様に、穴の中の自由空間は、ロッド７８と穴の壁との間において、圧力下にある空気またはガスを含むことができ、その圧縮はまた、ロッドがケーシング７６内に収縮される場合により高くなる。したがって、図５は、ロッド７８の既定の状態であり、これによって、アクチュエータは、ガススプリングによって、伸長状態、すなわちピストン１０４がシリンダ４０から伸長された状態となるように初期設定されるように付勢され、そのため、当該伸長状態が連結器のジョー内に付属品の取り付けピンをロックするため、シリンダ４０が故障した場合に付属品がリリースされることを防止するのに役立つ。
【０１３８】
この第１の実施形態では、ケーシング７６は、シリンダ４０のヘッド１１２に取り付けられている。そのため、ケーシング７６は、ピストン１０４の穴７０の内部でスライドする。シール９２は、ケーシング７６とピストン１０４の穴７０との間をシールするために、ピストン１０４の遠位端部に設けられている。これによって、アクチュエータの通常使用時に、シリンダ４０の油圧流体がケーシング７６とピストン１０４との間の空間に入るのが防止される。また、シールは、油圧流体がロッド７８と穴７０との間の自由空間に入るのを防止する。これにより、（油圧流体は非圧縮性であるため）ガススプリングのロックアウトが回避される。同様に、ロッド周りでの穴の自由空間内の空気またはガスが油圧流体に入ることが防止され、ひいては（油圧流体に混入された空気が油圧流体を部分的に圧縮可能にするため）アクチュエータの油圧が低下することが防止される。
【０１３９】
続いて図６および図７を参照すると、代替的であるが同様の利点がある構成が提供されている。この第２のバージョンでは、空気圧ガススプリングは、ケーシング７６が代わりにピストン１０４の穴の中に取り付けられかつロッド７８が代わりにシリンダ４０のヘッド１１２に取り付けられるように、逆転されている。この構成では、図６に示されるように、ロッド７８がケーシング７６内に収縮する際にケーシング７６が内部へ摺動可能な保護スリーブ９４が設けられている。油圧流体が穴に入るのを防止するためかつ穴の空気またはガスが油圧流体に入るのを防止するために、ピストン１０４の端面にシールが再度設けられている。なお、ケーシング７６に対するシーリングのために、保護スリーブ９４の端部にはさらなるシール１１０が設けられる。これによって、ケーシング周りのスペースを１つの自由空間と２つの閉鎖空間との間で切り替えることができ、そしてロッドがケーシング内に圧縮される際にケーシングがさらに支持され、ひいてはロッド／ケーシングの座屈に抵抗する。
【０１４０】
代替的な構成では、保護スリーブ９４は、ケーシング７６が常に保護スリーブ９４内に突出されるように、より長く作られており、それによって、ケーシング周りの空間は常にロッド周りの空間と分離されるようになる。
【０１４１】
保護スリーブ９４を設けることの利点は、ガススプリング構成に径方向構造物を追加することによって保護スリーブが付加的な曲げ剛性を提供し、ひいてはガススプリングに対する座屈抵抗性を提供することである。以前は、ロッドが、とりわけケーシングに入るところで座屈することがあった。
【０１４２】
続いて図８および図９を参照すると、ケーシング７６が再びピストン１０４の内部にある第３の一体型ガススプリングが例示されている。なお、代わりにロッドはより幅が広く、保護スリーブは存在しない。さらに、ロッド７８は、ここではシリンダのヘッドに取り付けられるのではなく、シリンダのヘッドに対して終端している。
【０１４３】
図示されるように、ピストンの穴の中にケーシング７６を設けるのではなく、代わりに、ピストンの穴内にロッドを配置することが可能であり、それによって、ピストン自体がケーシングの機能を提供する。したがって、ケーシングは実質的には機能していないか、ピストンと統合されていると考えられる。
【０１４４】
この第３の例示された実施形態では、加圧された空隙９０は、ピストン１０４の旋回可能に取り付けられた端部の近くでチューブ９６に、ねじ付きストッパまたはコルク１００が当該チューブ９６の側方孔１０６を閉じる状態で、接続される。この構成により、加圧された空隙９０内の空気またはガスの圧力は、圧力損失した場合に再圧縮または再充填することができる。必要に応じて当該圧力を増加することができる。
【０１４５】
そうした再充填ポートは、図６および図７の実施形態に関して同様に設けることができる。
【０１４６】
同様に、ヘッドは、図４および図５の実施形態において、空隙９０にアクセスするための再充填用の孔を備えることができる。
【０１４７】
最後に図１０および図１１を参照すると、代わりにガススプリングが、側方構造体１２０において、シリンダ４０の外部およびシリンダ４０の側面に取り付けられている代替的な構成が示されている。側方構造体は、ガススプリング専用にすることも、または作動部材３６がそれから延在するシリンダの周りの成形品の一部にすることもできる。
【０１４８】
側方構造体１２０は、図示されるように、その中にガススプリングを収容するキャビティを有する。この場合も保護スリーブ９４が存在するが、今回は保護スリーブ９４はピストンの外部に配置することによってロッド７８のための保護を提供するだけであり、そうでなければ保護スリーブ９４は連結器の動作環境にさらされ得る。保護スリーブ９４はもはやシリンダ内の油圧部にさらされない。
【０１４９】
この構成では、ガススプリング７２は、ロッド７８および保護スリーブ９４を、図１０の収縮ポジションと図１１の伸長ポジションとの間で駆動するように動作でき、伸長構成が既定の構成である。
【０１５０】
ロッドまたは保護スリーブ９４の端部は、ピストンピン１０２から半径方向に延在するさらなるフランジ１２４に取り付けることができ、当該さらなるフランジ１２４は、ロッド７８または保護スリーブ９４への旋回接続部１１６を有することができる。旋回されることによって、ロッドは、旋回式ラッチフックが動くときにピストンとともに回転できる。代替的に、さらなるフランジがピストンピン１０２に対して回転する。スライド式ラッチの場合、アクチュエータは旋回する必要がないため、接続部は代わりに旋回されるのではなくむしろ固定されてもよい。
【０１５１】
通常、外部ガススプリングはシリンダの下に配置される。これには２つの利点がある。第一に、スペースはシリンダの両側に限定されているため、外部ガススプリングをシリンダの下に置くことによって、外部ガススプリングが側方スペースをさらに埋めることがない。第二に、シリンダの下に置かれることにより、付属品の使用中（一度付属品が連結器に取り付けられると）、付属品が連結器の底部を閉鎖するため、外部要素にさらされることがない。
【０１５２】
シリンダ４０のピストンの内側または外側でこれらガス弾性機構を用いることで、シリンダ４０およびピストン１０４は、油圧部の通常の保持力を伴わないにもかかわらず、シリンダ４０の油圧システムまたはシリンダ４０自体が故障する場合に第１のラッチフックがラッチ状態にあるような状態となることを初期設定とする。操作者は、付属品の固定が緩んでいることに気付いた後、付属品を床に降ろすのに十分な時間にわたって付属品を安全に保持することができる。
【０１５３】
したがって、本発明は、連結器に取り付けられた付属品を、図２のように適切な手順に従うことによってのみリリース可能にすることができ、−連結器が不適切に使用された場合に連結器からリリースできない。
【０１５４】
本発明のこれらおよび他の特徴は、純粋に単なる例示として上述されている。添付の特許請求の範囲内で、細部にわたって本発明に変更を加えることができる。
【符号の説明】
【０１５５】
１０  連結器
１２  上部
１８  下部
２２  フロントジョー
２４  前部
２６  リアジョー
２８  底部
３０  第１のラッチ部材
３２  自由端
３４  後部
３６  フロントラッチ作動部材
４０  アクチュエータ
４２  上壁
４６  ストッパ
４８  凹部
５０  旋回構成部品
５２  第２のアーム
５４  正方形セクション
５６  フランジ端部
５８  開口
６０  遠位端部
６４  外側フレーム
６６  内側フレーム
６８  ゴムインサート
７０  穴
７２  ピストン
７４  第２のラッチ部材
７６  ケーシング
７８  ロッド
８０  第１のフランジ
８２  リリース面
８４  凹部
８６  突起
８８  ハウジング
９０  空隙
９２  シール
９４  保護スリーブ
９６  チューブ
９８  軸
１００  ねじ付きストッパ
１０２  軸ピン
１０４  ピストン
１０６  側方孔
１１０  シール
１１２  ヘッド
１１４  ピン
１１６  旋回接続部
１２０  側方構造体
１２２  ピン
１２４  凹部
１２８  カップ部分
１３４  ピン
１３６  ラッチ保持面
１５２  リリースアーム
【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】
2021530636.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2021530636.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2021530636.tif 000014
【図１３】
2021530636.tif 000015
【図１４】
2021530636.tif 000016
【図１５】
2021530636.tif 000017
【図１６】
2021530636.tif 000018
【国際調査報告】
2021530636.tif 000019
2021530636.tif 000020
2021530636.tif 000021
2021530636.tif 000022
2021530636.tif 000023
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