(57)【要約】【課題】アタッチメントの連結安全性に優れ、着脱が容易な作業機械用のアタッチメントカプラの提供を目的とする。【解決手段】それぞれ下部に断面Ｕ字形状のＵ字部を設けた第一アームと第二アームとを上部で軸結してあり、第一アームと第二アームとは上部の軸結部と下部のＵ字部との間に設けた伸縮具の両端とそれぞれ枢着してあり、第一アームと第二アームとのいずれか一方の枢着部は枢着軸廻りに回動自在であって伸縮具の回動方向に付勢力を有するロック部材と、当該枢着軸と平行な回動軸で取り付けたフックを有し、ロック部材は、周縁部であってアームのＵ字部側に凹部を形成してあり、フックは、伸縮具が収縮した状態でロック部材の凹部に入り込む係止凸部とＵ字部の開口部に出没する突出部を有していることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ下部に断面Ｕ字形状のＵ字部を設けた第一アームと第二アームとを上部で軸結してあり、
第一アームと第二アームとは上部の軸結部と下部のＵ字部との間に設けた伸縮具の両端とそれぞれ枢着してあり、
第一アームと第二アームとのいずれか一方の枢着部は枢着軸廻りに回動自在であって伸縮具の回動方向に付勢力を有するロック部材と、当該枢着軸と平行な回動軸で取り付けたフックを有し、
ロック部材は、周縁部であってアームのＵ字部側に凹部を形成してあり、
フックは、伸縮具が収縮した状態でロック部材の凹部に入り込む係止凸部とＵ字部の開口部に出没する突出部を有していることを特徴とするアタッチメントカプラ。
【請求項２】
ロック部材の凹部はＵ字部開口部側がロック凸部になっていて、ロック凸部の反対側がストッパー凸部になっていることを特徴とする請求項１記載のアタッチメントカプラ。
【請求項３】
第一アームと第二アームとは作業機械のアーム及びフロントリンクとにそれぞれ連結する連結部を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のアタッチメントカプラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーショベル等の作業機械のアーム先端にバケット、掴み爪、振動破砕機、その他のアタッチメントを着脱ないしは交換するためのカプラに関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーショベル等の土木作業に広く用いられる作業機械は、その作業内容に応じて掘削用バケットの他に、掴み爪装置や振動破砕機などの各種のアタッチメントを装着する必要がある。
小規模の工事現場においては、１台のパワーショベルで各種の作業を行わねばならないことが多く、そのような工事においては作業の種類が変わる毎にアタッチメントの交換作業が必要である。
この交換作業を簡易かつ迅速に行うために従来からアタッチメント用のカプラが用いられる。
例えば、図１０に示した従来のカプラは、ベース１２０Ａとスライダ１３０Ａとで構成され、その基端側をピン１２１及び１３１により、フロントリンク８２とアーム８１との２箇所で枢着し、パワーショベルに装着される。
また、図１１に示した従来のカプラ例は、リンクプレート１２０Ｂとリンクプレート１３０Ｂとで構成され、その基端側をピン１２１及び１３１により、フロントリンク８２とアーム８１との２箇所で枢着し、パワーショベルに装着される。
カプラの先端には互いに対向または背反するＵ字部１２２、１３２が設けられており、その相互間隔を拡挟するためのネジ杆や油圧シリンダー等の伸縮具１４０が設けられている。
バケット等のアタッチメント１には予めピン２、３を装着しておき、Ｕ字部１２２、１３２にバケットのピン２、３を挿入し、図１０の場合は伸縮具１４０で引張力、図１１の場合は伸縮具１４０で突張力を加えることにより、バケット１を固定する。
このような構造のカプラでは、Ｕ字部に異物が噛み込んだ場合に無理な力がピンやＵ字部に加わり、カプラが破損したり、アタッチメントのピンがＵ字部から外れる恐れがあり、甚だしい場合にはアタッチメントが落下して非常に危険である。
アメリカ特許４０６７４６７号公報には、アーム及びフロントリンク先端に設けた凸形状の係止部をバケット側に設けた凹形状の被係止部に係止させてアタッチメントを固定する技術を開示するが専用の係止構造をカプラにもアタッチメントにも設ける必要があり、汎用性がなく、作業性も悪い。
【０００３】
【特許文献１】アメリカ特許４０６７４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記技術的課題に鑑みて、アタッチメントの連結安全性に優れ、着脱が容易な作業機械用のアタッチメントカプラの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のアタッチメントカプラの技術的要旨は、それぞれ下部に断面Ｕ字形状のＵ字部を設けた第一アームと第二アームとを上部で軸結してあり、第一アームと第二アームとは上部の軸結部と下部のＵ字部との間に設けた伸縮具の両端とそれぞれ枢着してあり、第一アームと第二アームとのいずれか一方の枢着部は枢着軸廻りに回動自在であって伸縮具の回動方向に付勢力を有するロック部材と、当該枢着軸と平行な回動軸で取り付けたフックを有し、ロック部材は、周縁部であってアームのＵ字部側に凹部を形成してあり、フックは、伸縮具が収縮した状態でロック部材の凹部に入り込む係止凸部とＵ字部の開口部に出没する突出部を有していることを特徴とする。
この場合にロック部材の凹部はＵ字部開口部側がロック凸部になっていて、ロック凸部の反対側がストッパー凸部になっていることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係るアタッチメントカプラは、第一アームと第二アームとは作業機械のアーム及びフロントリンクとにそれぞれ連結する連結部を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るアタッチメントカプラにおいては、伸縮具が収縮した際には第一アームと第二アームとのＵ字部間隔がアタッチメントの連結ピン間隔より狭くなり、その時はフックの突出部がＵ字部の開口部より後退可能であり、伸縮具の伸長に従って、ロック部材に凹部を設けることで形成されたロック凸部によりフックが押圧されてフック部の突出部がＵ字部の開口部に突出する。
第二アームのＵ字部に異物等が存在すると、アタッチメントの連結ピンがＵ字部に完全に入り込まない場合が生じるが、本発明においてはロック部材が伸縮具の枢着軸廻りに回動自在に付勢されているのでロック部材が伸縮具の回転方向とは反対方向に付勢力に対抗しながら退避するのでロック部材又はフックの係止凹部が破損するのを防止する。
また、異物が無くなると付勢力にてロック部材が回転復帰し、フックの突出部がＵ字部の開口部に突出するのでアタッチメントの連結安全性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に係るアタッチメントカプラの実施例を以下図面に基づいて説明する。
図３に本発明に係るアタッチメントカプラ（以下、単にカプラと称する）の外観図を示し、図１（ａ）はカプラ１０の手前側を取り除いて描いた構造説明図を示し、図１（ｂ）はＡ部に対応する拡大説明図を示し、図６はカプラ１０の第二アーム３０の手前側第二リンクプレート３０ａ等を取り除いた内部の斜視説明図を示す。
カプラ１０は図１、図３及び図６に示すように、第一アーム２０と第二アーム３０との上部を揺動軸となる支点ピン１１で連結してある。
第一アーム２０は２枚の第一リンクプレート２０ａ、２０ｂを連結ピン２１でつないであり、第二アーム３０は２枚の第二リンクプレート３０ａ、３０ｂを連結ピン３１でつないである。
第一アーム２０と第二アーム３０は、連結ピン２１及び連結ピン３１をパワーショベル等のフロントリンク（図示省略）とアーム（図示省略）とにそれぞれ枢着する。
第一及び第二アーム２０、３０の下部には、バケット等のアタッチメント１のピン２、３にそれぞれ連結固定する断面略Ｕ字形状のＵ字部２２、３２が背反方向に設けてある。
第一、第二アーム２０、３０の間には、両端に枢着軸４２、４３を設けてトラニオン構造で伸縮具４０を枢着してある。
この伸縮具４０は、枢着軸４２、４３の間に設けた油圧シリンダー４１を伸縮駆動することで支点ピン１１を揺動軸として背反方向に設けた一対のＵ字部の間隔が拡縮する。
図１に示す状態では伸縮具４０は最も縮めてある。
図３に示すように、パワーショベルに装着したカプラ１０に例えばバケット等のアタッチメント１を装着する場合には、図１に示す状態となるまで伸縮具４０を収縮駆動させてＵ字部２２と３２の間隔を狭くしてバケットのピン２、３の間に臨ませ、次に伸縮具４０を伸長駆動させるとＵ字部２２がピン２の内側に当接し、Ｕ字部３２がピン３の内側に当接するとともに一対のＵ字部２２と３２との間に突張力が働きアタッチメントがパワーショベルに固定される。
【０００９】
第二アーム３０のＵ字部３２には伸縮具４０の枢着軸４３と平行な軸６３でフック６０を枢着してあり、このフック６０はＵ字部の開口部３２ａに向けて出没する突出部６１と後述するロック部材に向けて突出する係止凸部６２を有している。
【００１０】
伸縮具４０の第二アーム３０側の枢着軸４３には、環体５１を有するロック部材５０が枢着軸４３と同軸で取り付けてある。
図１、図６に示すように、枢着軸４３を周回させたトーションバネ５５の一端をバネ材取付部４６に固定し、他端をロック部材５０の環体５１に連結してロック部材５０の環体５１の環形周縁部は、図１に示すように伸縮具４０を最も縮めた状態でフック６０の係止凸部６２を呑み込む凹部５４を形成してある。
フック６０は、突出部６１が第二アーム３０のＵ字部の開口部３２ａから後退する方向に付勢されていて、図１（ａ）、（ｂ）に示すように伸縮具４０が収縮した際にはフック６０の係止凸部６２がロック部材５０の凹部５４に入り込み、フック６０の突出部６１が後退する。
ここで、後退方向の付勢は、バネ、油圧、エアー圧、ウエイト等の各種方法を採用できる。
また、フック６０は必ずしも突出部６１が後退する方向に付勢されていなくても伸縮具の伸長に伴いアタッチメントの連結ピンに押圧されてＵ字部の開口部から後退する。
【００１１】
図１（ｂ）、図２を用いてアタッチメントのピン３がＵ字部３２に入り込み、アタッチメントがカプラに固定される動作を説明する。
図１（ｂ）は伸縮具４０が収縮し、第一アーム２０のＵ字部２２と第二アーム３０のＵ字部３２との間隔がアタッチメント１のピン２と３との間隔より狭くなる。
この状態を図３（ａ）に示す。
第一アーム２０のＵ字部２２をアタッチメント１のピン２に臨ませ、第二アーム３０のＵ字部３２をアタッチメントのピン３に臨ませると図１（ｂ）の状態になる。
この状態では、ロック部材５０の環体５１の周縁部に形成した凹部５４とフック６０の係止凸部６２との位置が合致し、フック６０は図１（ｂ）において反時計回りの矢印で示した方向に付勢されているために、この係止凸部６２が環体５１の凹部５４に入り込むことでフック６０の突出部６１がＵ字部３２の開口部３２ａから後退し、ピン３がＵ字部の内部に入り込む。
係止凸部６２が環体５１の凹部５４に入り込む際には凹部５４を設けたことで形成される凹部内側のストッパー凸部５３のストッパー面５３ａに、フック６０側の係止凸部６２の側部に形成されるストッパー当接部６２ｃが当接する。
【００１２】
この状態から、図２（ａ）に示すように伸縮具４０を伸長させると、伸縮具４０の両端を第一アーム２０と第二アーム３０との間に枢着してあるので第一アーム２０のＵ字部２２と第二アーム３０のＵ字部３２との間が支点ピン１１を揺動軸にして開くとともに、伸縮具４０が水平になる方向に回転し、これに伴ってロック部材５０の環体５１がトーションバネ５５に付勢されながら、図２（ａ）に矢印で示した時計回りの方向に回転する。
環体５１が時計廻りに回転すると、フック側の係止凸部６２の側部に形成された引掛部６２ａを、環体５１に設けた凹部５４により形成されたロック凸部５２の側部の引掛部５２ａで押圧する。
このように押圧されたフック６０は、図２（ａ）に示すように突出部６１がＵ字部３２の内側に突出するように回転し、Ｕ字部の開口部３２ａを塞ぎ、さらに伸縮具４０が伸長すると、図２（ｂ）に示すように係止凸部６２の頂部である規制部６２ｂを、環体５１のロック凸部５２のロック面５２ｂが摺接かつ押圧し、フックの突出部６１が後退しないように規制する。
なお、図８にフック６０の突出部６１が後退した状態の斜視図を示し、図７に突出部６１がＵ字部３２の内側に突出した状態の斜視図を示す。
【００１３】
次に何らかの理由でアタッチメントのピン３がＵ字部３２に完全に入り込まなかった場合の動作について図４により説明する。
図４（ａ）は図１（ｂ）に示す状態から、異物４の噛み込み等によりＵ字部３２にピン３が完全と入り込まなかった状態を示す。
この状態から、図４（ｂ）に示すように伸縮具４０を伸長駆動させると、伸縮具４０が水平方向に回転するに伴ってロック部材５０も回転する。
しかし、アタッチメント１のピン３が第二アーム３０のＵ字部３２に完全に入り込まない状態では、伸縮具４０が伸長してもフック６０の突出部６１がピン３の外周面に干渉するために、フックの係止凸部６２がロック部材５０の凹部５４から抜け出すことができずに、フック側の引掛部６２ａとロック部材５０側のロック凸部５２の引掛部５２ａとが相互に干渉したままの状態になる。
このまま、無理に伸縮具４０が伸長すると、ロック部材５０側のロック凸部５２あるいはフック６０側の突出部６１のいずれかが破損してしまう恐れが生じるが、本発明においては、ロック部材５０の環体５１がトーションバネ５５にて付勢されながら回動自在になっているので、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように環体５１がトーションバネの付勢力に対抗しながら図４では矢印で示した反時計廻りに回動するので凹部５４又は係止凸部６２が破損することはない。
そして、振動等により異物が落ちると図４（ｄ）、（ｅ）に示すようにフックの突出部６１が突出する方向に回転し、フックの係止凸部６２の規制部６２ｂがロック凸部５２のロック面５２ｂにより後退方向が規制される。
これによりフックの突出部６１のＵ字部３２内側への突出状態が維持される。
【００１４】
本発明においては、フックの係止凸部６２がロック部材のストッパー凸部５３と干渉するようになっているために、図５に示すように、仮に伸縮具４０のシリンダー等が破損した場合であっては、ストッパー凸部５３のストッパー面５３ａが、フックの係止凸部６２のストッパー当接部６２ｃを押圧し、フックの突出部６１の突出状態を維持するように安全サイドに働く。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るアタッチメントカプラの構造説明図を示す。
【図２】カプラにアタッチメントを固定する際の動作説明図を示す。
【図３】カプラの外観及びアタッチメントとの関係を示す。
【図４】アームのＵ字部に異物がかんだ場合のカプラ動作説明図を示す。
【図５】伸縮具が破損した時のカプラの動作説明図を示す。
【図６】カプラの斜視説明図を示す。
【図７】カプラのロック状態の斜視説明図を示す。
【図８】カプラのフックの突出部が後退した状態の斜視説明図を示す。
【図９】カプラのフックが突出しない場合の状態図を示す。
【図１０】従来のカプラを示す。
【図１１】従来のカプラを示す。
【符号の説明】
【００１６】
１      アタッチメント（バケット）
２、３  アタッチメントピン
４      異物
１０    アタッチメントカプラ
１１    支点ピン
２０    第一アーム
２０ａ、２０ｂ    第一リンクプレート
２１    連結ピン
２２    Ｕ字部
３０    第二アーム
３０ａ、３０ｂ    第二リンクプレート
３１    連結ピン
３２    Ｕ字部
３２ａ  Ｕ字部の開口部
３２ｂ  フックの受け部
４０    伸縮具
４１    油圧シリンダー
４２    伸縮具の第一アーム側枢着軸
４３    伸縮具の第二アーム側枢着軸
４４    破断部
４５    ダンパー
４６    バネ材取付部
５０    ロック部材
５１    環体
５１ａ  バネ材取付部
５２    ロック凸部
５２ａ  引掛部
５２ｂ  ロック面
５３    ストッパー凸部
５３ａ  ストッパー面
５４    凹部
５５    トーションバネ
５６    ダンパー受け
６０    フック
６１    突出部
６２    係止凸部
６２ａ  フック側の引掛部
６２ｂ  フック側の規制部
６２ｃ  フック側のストッパー当接部
６３    フック回動軸
【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】
2008174920.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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