(57)【要約】【課題】連結ピンの案内溝を廃止して機械加工を不要とし、土砂などの詰まりを減少する荷役具取付用連結部材のロック装置を提供する。【解決手段】荷役具２の背面と作業機１の連結装置本体３とを連結する連結部材１５、１６のロック装置において、連結装置本体３の左右側部に連結部材１５、１６を嵌合支持するための支持部材１７、１８と、その外側に外側部材２１、２２、内側に内側部材２３、２４とを設け、連結部材１５、１６は軸方向のほぼ中央部にフランジ部１５ａ、１６ａを形成し、そのフランジ部１５ａ、１６ａに当接することにより連結部材１５、１６を内側に移動するのを規制するストッパ部材２５を内側部材２３、２４に固着し、フランジ部１５ａ、１６ａが支持部材１７、１８に当接することにより連結部材１５、１６が荷役具２の取付孔１２に嵌合してロック状態とし、フランジ部１５ａ、１６ａがストッパ部材２５に当接することによりロック解除状態とする。【選択図】　　　　　図３
2004036209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷役具の背面に、相対向する左右一対の取付孔を有する取付片を固着し、前記荷役具と連結する作業機の連結装置本体に前記取付孔に相対向する案内孔を穿設し、前記取付孔に嵌合するための左右一対の連結部材を、復動式油圧シリンダを介して左右移動可能に前記案内孔に嵌合支持された荷役具取付用連結部材のロック装置において、
前記連結装置本体の左右側部に前記連結部材を嵌合支持するための支持部材と、その支持部材を挟んで外側に外側部材、内側に内側部材とをそれぞれ離間して設け、前記連結部材は軸方向のほぼ中央部にフランジ部を形成し、そのフランジ部に当接することにより連結部材を内側に移動するのを規制するストッパ部材を前記内側部材に固着し、前記フランジ部が前記支持部材に当接することにより前記連結部材が前記荷役具の取付孔に嵌合してロック状態とし、前記フランジ部が前記ストッパ部材に当接することによりロック解除状態としたことを特徴とする荷役具取付用連結部材のロック装置。
【請求項２】
前記連結部材は軸方向のほぼ中央部に矩形状のフランジ部を形成し、そのフランジ部の外側に棒状のピンと、内側に対向した一対の矩形片とを前記フランジ部を介して連接していることを特徴とする請求項１記載の荷役具取付用連結部材のロック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設車両等作業機における瞬間着脱式の荷役具取付用連結部材のロック装置の改良に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、瞬間着脱（ワンタッチ）式の荷役具（バケット等）の取付用連結部材のロック装置は、例えば実公昭６２−３１４７２号公報に記載のものが知られている。同公報に記載の連結部材としての連結ピンのロック装置（規制手段）は同公報第７図、第８図に記載のように、連結ピンの上端縁に左右方向へ刻設された案内溝と、その溝に下端が嵌合され支持部材に嵌着されたボルトとを備え、連結ピンの押入姿勢でボルトが溝の内端縁に当接し、開放姿勢でボルトが溝の外端縁に当接するよに構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、連結ピンにはその上端縁に左右方向への案内溝を加工する必要がある。この案内溝は機械加工により刻設されるが精度の高い加工が要求される。また、機械加工の替わりに冷間鍛造などによる加工も考えられるが、金型費用等を見込むと連結ピンの単価は高価なものとなる。
【０００４】
更に、作業機の使用中に連結ピンの案内溝に土砂などが詰まることがあり、荷役具を取替える場合には詰まった土砂を除去しなければならない。
【０００５】
この発明は、上記従来の問題点に鑑み、連結ピンの案内溝を廃止して機械加工を不要とし、土砂などの詰まりを減少する荷役具取付用連結部材のロック装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、荷役具の背面に、相対向する左右一対の取付孔を有する取付片を固着し、前記荷役具と連結する作業機の連結装置本体に前記取付孔に相対向する案内孔を穿設し、前記取付孔に嵌合するための左右一対の連結部材を、復動式油圧シリンダを介して左右移動可能に前記案内孔に嵌合支持された荷役具取付用連結部材のロック装置において、
前記連結装置本体の左右側部に、前記連結部材を嵌合支持するための支持部材と、その支持部材を挟んで外側に外側部材、内側に内側部材とをそれぞれ離間して設け、前記連結部材は軸方向のほぼ中央部にフランジ部を形成し、そのフランジ部に当接することにより前記連結部材を内側に移動するのを規制するストッパ部材を前記内側部材に固着し、前記フランジ部が前記支持部材に当接することにより前記連結部材が前記荷役具の取付孔に嵌合してロック状態とし、前記フランジ部が前記ストッパ部材に当接することによりロック解除状態とした構成とする。
【０００７】
このようにすれば、ロック解除状態つまり、連結部材のフランジ部がストッパ部材に当接して連結部材を内側に移動するのを規制している状態から、連結部材を復動式油圧シリンダにより外側に移動することにより、連結部材が荷役具の取付孔に嵌合しフランジ部が支持部材に当接すると共に、支持部材と外側部材との案内孔に嵌合支持されロック状態を保つ。
【０００８】
従って、連結部材のフランジ部により連結部材の左右方向への移動をロック（規制）することができるので、従来のように連結ピンに案内溝を刻設する必要がなく、土砂などの詰まりが大幅に減少できる。
【０００９】
請求項２に記載のように、連結部材は軸方向のほぼ中央部に矩形状のフランジ部を形成し、そのフランジ部の外側に棒状のピンと、内側に対向した一対の矩形片とを前記フランジ部を介して連接することが望ましい。
【００１０】
このようにすれば、フランジ部の外側に連接した棒状のピン端末部が、ロック解除状態で支持部材の案内孔に嵌合支持され、ロック状態では外側部材の案内孔に嵌合支持される。また、フランジ部の内側に連接した一対の矩形片は、復動式油圧シリンダと連結するのに最適な形状でシリンダと簡単に着脱できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る建設車両等の作業機の連結装置本体と、分離した状態の荷役具を示す側面図と一部断面図、図２は図１のＡ−Ａ方向矢視の荷役具の背面図、図３（ａ）は図１のＢ−Ｂ方向矢視で連結装置本体と連結部材のロック解除状態を示す背面図で一部切欠断面図、図３（ｂ）は同ロック状態を示す背面図で一部切欠断面図、図４（ａ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ方向断面で支持部材の側面図、図４（ｂ）は図３（ａ）のＤ−Ｄ方向断面で外側部材の側面図、図４（ｃ）は図３（ａ）のＥ−Ｅ方向断面で内側部材の側面図、図５は連結装置本体に取付るストッパ部材及び連結部材の分解斜視図、図６（ａ）は連結部材のロック装置でロック解除状態を示す斜視図、図６（ｂ）同ロック状態を示す斜視図をそれぞれ示す。
【００１３】
図１、図２に示すように、作業機１のバケット等の荷役具２をワンタッチで着脱する連結装置本体３は、左右側部において作業機１の前方車輪１ａの近傍に配設する一対のブーム４と連結し、中央部においてバケットシリンダ５に係合するベルクランク６とプッシュロッド７とを介して連結している。
【００１４】
荷役具２の背面８には、中央部が後退した曲板９が形成され、その曲板９に湾曲した左右一対の取付片１０、１０を固着し、取付片１０、１０の上方部には後方開放のＣ字形フック１１を形成し、下方部には相対向する左右一対の取付孔１２、１２を穿設する。更に、取付片１０の下端部に連結装置本体３の下端に形成した当接片１３に当接可能なストッパ１４を設ける。
【００１５】
次に図１、図３〜図６に示すように連結装置本体３の左右側部に、荷役具２の左右一対の取付孔１２、１２に嵌合する左右の連結部材１５、１６を嵌合支持するため、左右対称に一対の支持部材１７、１８を設ける。支持部材１７、１８は前面が前記曲板９と離間してほぼ湾曲状に形成し、上下一対の横杆１９、２０を介設する。支持部材１７、１８を挟んで外側に左右対称に一対の外側部材２１、２２と、内側に左右対称に一対の内側部材２３、２４とをそれぞれ離間して並設する。左側に配設する支持部材１７の外側案内孔周面１７ｂと外側部材２１の案内孔周面２１ｂとの間隔は、荷役具２の取付片１０を嵌合可能とする寸法Ｖを、支持部材１７の内側案内孔周面１７ａ’と内側部材２３の内側面２３ａ’との間隔は、後述するストッパ部材２５を内側部材２３に固着可能とする寸法Ｗをそれぞれ保つ。支持部材１７と外側部材２１との間には、取付片１０のＣ字形フック１１に係合するための係合杆２６を上端部に、取付片１０のストッパ１４に当接する当接片１３を下端部にそれぞれ介設している。支持部材１７と外側部材２１の下方部には、荷役具２の取付孔１２に相対向する案内孔１７ａと２１ａを同心に穿設する。また、内側部材２３の下方部には、支持部材１７の案内孔１７ａと同心に角孔２３ａを穿設する。（図４（ｃ）参照）角孔２３ａは連結部材１５のフランジ部１５ａが挿通可能な形状とする。なお、右側には案内孔１８ａ、２２ａ、角孔２４ａをそれぞれ穿設している。また、上下一対の横杆１９、２０は内側部材２３、２４を貫通している。
【００１６】
次に、連結装置本体３の中央部には、連結装置本体３と作業機１のプッシュロッド７とを連結するため連結ピン孔２７ａを有する係合部材２７を左右一対設け、左右側部の支持部材１７、１８と内側部材２３、２４の下方部には、ブーム４との連結ピン孔２８をそれぞれ穿設している。（図４（ａ）、図４（ｃ）参照）続いて、荷役具２の取付孔１２、１２に嵌合する左右の連結部材１５、１６とそのロック装置３５について説明する。
【００１７】
図３（ａ）、図４（ｃ）、図５に示すように連結部材１５、１６は、軸方向のほぼ中央部にフランジ部１５ａ、１６ａをそれぞれ形成し、その内側面１５ａ’、１６ａ’に当接することにより連結部材１５、１６を内側に移動するのを規制するストッパ部材２５を内側部材２３、２４の内側面２３ａ’、２４ａ’にねじ部材３６により固着する。ここで、ストッパ部材２５の形状は、図５、図６に示すような矩形断面の棒状体以外に、円形、多角形等による断面の棒状体或いは、Ｃ型、ボックス型等の厚板鋼板による折曲げ部材等であってもよい。
【００１８】
そして、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、連結部材１５、１６は、連結装置本体３の支持部材１７、１８と外側部材２１、２２とに穿設した案内孔１７ａ、１８ａと２１ａ、２２ａとに左右方向移動可能に嵌合支持されている。連結装置本体３には、連結部材１５、１６を左右方向へ移動するために、連結部材１５と１６との間に復動式油圧シリンダ２９を介設する。油圧シリンダ２９は、主にシリンダ本体３０とピストンロッド３１から構成され、シリンダ本体３０の外端３０ａ及びピストンロッド３１の外端３１ａに、連結部材１５と１６とを結合ピン３２を介してそれぞれ連結しており、連結装置本体３には固定していない。更に、油圧シリンダ２９を作動させるための送油管３３と３４を、シリンダ本体３０のヘッド側室３０ｂとロッド側室３０ｃとにそれぞれ接続している。送油管３３と３４は図示していない油圧制御装置等に適宜、連接している。
【００１９】
そして連結装置本体３は、図３（ａ）に示すように連結部材１５、１６の外側に突出したピン１５ｂ、１６ｂが、支持部材１７、１８の案内孔１７ａ、１８ａのみに嵌合支持されているロック解除状態から、図３（ｂ）に示すようにピン１５ｂ、１６ｂが、外側部材２１、２２の案内孔２１ａ、２２ａへ左右外側に移動してロック状態に至るように切換可能な構成としている。
【００２０】
更に、連結部材１５、１６の左右方向への移動量を規制するロック装置３５を備えている。即ち、図３（ａ）、図６（ａ）に示すように、連結部材１５、１６のロック解除状態においては、連結部材１５、１６のフランジ内側面１５ａ’、１６ａ’が、内側部材２３、２４に固着した左右のストッパ部材２５の外側面２５ａに当接することにより、連結部材１５、１６の内側への移動を規制している。また、図３（ｂ）、図６（ｂ）に示すように、連結部材１５、１６のロック状態においては、連結部材１５、１６のフランジ外側面１５ａ”、１６ａ”が、支持部材１７、１８の内側案内孔周面１７ａ’、１８ａ’に当接することにより、連結部材１５、１６の外側への移動を規制している。
【００２１】
次に、左側の連結部材１５は、図３（ａ）、図５及び図６（ａ）に示すように、軸方向のほぼ中央部に矩形状のフランジ部１５ａを形成し、フランジ部１５ａの外側に棒状のピン１５ｂと内側に相対向した一対の矩形片１５ｃとを、フランジ部１５ａを介して連接することが望ましい。
【００２２】
連結部材１５は、上述したほか次のように形成してもよい。
【００２３】
フランジ部１５ａを板金厚板（例えば１２ｍｍ厚）で形成し、その外側に丸棒状のピン（例えば直径６０ｍｍ）１５ｂを溶接により固着し、内側に板金厚板（例えば１２ｍｍ厚）で形成した一対の矩形片１５ｃを溶接により固着して一体化してもよい。或いは、フランジ部１５ａを挟んで外側に棒状のピン１５ｂと、内側に一対の矩形片１５ｃとを鋳造または鍛造などにより一体成形してもよい。
【００２４】
更には、ピン１５ｂと一対の矩形片１５ｃとを棒状体の一本ものとし、ほぼ中央部に板金厚板で形成したフランジ部１５ａを溶接により固着し、フランジ部１５ａより内方向の棒状体を機械加工により一対の矩形片１５ｃに成形してもよい。棒状体の断面は、円形或いは、多角形の何れの形状でもよい。なお、右側の連結部材１６のフランジ部１６ａ、ピン部１６ｂ、矩形片１６ｃ等は左側の連結部材１５の当該部材と対称形である。
【００２５】
以上のように構成した連結装置本体３と荷役具２とを連結するには、図１に示すように、作業機１の前方部に装着したブーム４を下方に下げ、バケットシリンダ５の作動によりベルクランク６とプッシュロッド７を介して、連結装置本体３を前傾させ係合杆２６を荷役具２のフック１１に係合し、ブーム４により連結装置本体３を吊上げる。次に、連結装置本体３を、バケットシリンダ５の作動によりベルクランク６とプッシュロッド７を介して後傾させ、連結装置本体３の当接片１３と荷役具２のストッパ１４とを当接する。そのことにより荷役具２の取付孔１２、１２の中心と連結部材１５、１６のピン１５ｂ、１６ｂの中心とが左右方向で一致する。そこで図３（ａ）に示すように、シリンダ２９のヘッド側室３０ｂへ圧油を供給すると、ピストンロッド３１が外方向へ突出しシリンダ２９が伸長するので、図３（ｂ）の如くピン１５ｂ、１６ｂは案内孔１７ａ、１８ａに沿って、ロック解除状態からロック状態へと切換移動して取付孔１２、１２に嵌合し、荷役具２の連結を完了する。なお、連結部材１５、１６はシリンダ２９の伸長により必ずしも同時に移動するものではないが、少なくとも一方の連結部材１５が図３（ｂ）の如くロック状態に切換われば、連結部材１５のフランジ外側面１５ａ”と支持部材１７の内側案内孔周面１７ａ’とが当接して連結部材１５の移動を阻止するため、更にシリンダ２９を伸長すると、他方の連結部材１６が外方向へ移動してロック状態に至る。
【００２６】
また、荷役具２を取外す場合には上記と逆の操作を行えばよい。なお、この場合も連結部材１５、１６は、必ずしも同時に移動しないが、図３（ａ）に示すように、少なくとも一方の連結部材１５のフランジ内側面１５ａ’とストッパ部材２５の外側面２５ａとが当接すれば、他方の連結部材１６も内方向へ移動することとなる。
【００２７】
なお、本実施の形態として、ストッパ部材２５を連結部材１５、１６の一対の矩形片１５ｃ、１６ｃの間に配設しているので、シリンダ２９は回転することがない。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は、以上に説明したように実施され、以下に述べるような効果を奏する。
【００２９】
請求項１の発明は、連結部材のフランジ部により連結部材の左右方向への移動をロック（規制）することができるため、従来のような連結ピンの案内溝を廃止することができ、機械加工を不要とするので連結部材のコスト低減が図れる。
【００３０】
更に、案内溝廃止により連結部材への土砂などの詰まりが従来より大幅に減少できる。
【００３１】
請求項２に記載のように、連結部材は軸方向のほぼ中央部に矩形状のフランジ部を形成し、そのフランジ部の外側に棒状のピンと、内側に対向した一対の矩形片とをフランジ部を介して連接した形状とすれば、従来のような一本ものの棒状の連結ピンに比べ重量軽減が図れる。
【００３２】
更に、フランジ部の内側に連接した一対の矩形片は、復動式油圧シリンダと連結するに最適な形状でシリンダと簡単に着脱できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る建設車両等の作業機の連結装置本体と、分離した状態の荷役具を示す側面図と一部断面図を示す。
【図２】図１のＡ−Ａ方向矢視の荷役具の背面図を示す。
【図３】図３（ａ）は図１のＢ−Ｂ方向矢視で連結装置本体と連結部材のロック解除状態を示す背面図で一部切欠断面図、図３（ｂ）は図１のＢ−Ｂ方向矢視で連結部材のロック状態を示す背面図で一部切欠断面図を示す。
【図４】図４（ａ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ方向断面で支持部材の側面図、図４（ｂ）は図３（ａ）のＤ−Ｄ方向断面で外側部材の側面図、図４（ｃ）は図３（ａ）のＥ−Ｅ方向断面で内側部材の側面図を示す。
【図５】連結装置本体に取付るストッパ部材及び連結部材の分解斜視図を示す。
【図６】図６（ａ）は連結部材のロック装置でロック解除状態を示す斜視図、図６（ｂ）は連結部材のロック装置でロック状態を示す斜視図を示す。
【符号の説明】
１　　　　　作業機
２　　　　　荷役具
３　　　　　連結装置本体
１０　　　　　取付片
１２　　　　取付孔
１５、１６　連結部材
１５ａ、１６ａ　フランジ部
１５ｂ、１６ｂ　ピン
１５ｃ、１６ｃ　矩形片
１７、１８　支持部材
２１、２２　外側部材
２３、２４　内側部材
２５　　　　ストッパ部材
２９　　　　復動式油圧シリンダ
３５　　　　ロック装置
【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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