(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削機の操作者が運転台を離れることなく掘削機のディッパーアーム（３）に掘削機バケット（１）を結合できるようにするカップラ（１１）であって、各々が４個の固定されたピン位置個所を有する２個の離隔した側板を含み、使用時にバケット（１）とディッパーアーム（３）との間で装着可能であるカップラ（１１）であって、前記位置のうちの２個を画成する第１開口部と第２の開口部であって、それぞれ使用時に適当なピンによって掘削機のディッパーアーム（３）とバケットのピストンおよびシリンダ装置に接続可能である開口部と、前記個所のうちの第３の個所を画成し、掘削機のバケットに設けられた第１の枢動ピンと係合する第１の端部開放のフック状開口部と、第４の個所を画成する第２の端部開放の開口部と協働し、一旦使用時に第１のフック状開口部が第１の枢動ピンと係合するとバケットに設けられた第２の枢動ピンとラッチ係合するラッチフック（１７）と、前記ラッチフック（１７）をラッチ位置と非ラッチ位置との間で運動させ、運転台から操作者によって操作可能である動力作動手段（１９）と、前記カップラ（１１）の本体に調整可能に支持され、それがラッチフック（１７）がバケットの第２の枢動ピンから外れるのを阻止するブロック位置から、かつ該位置へと運動可能であるブロック手段（２５）とを含むカップラ（１１）において、該ブロック手段の動きが前記ラッチフック（１７）から独立に、掘削機の運転台の中から操作可能であることを特徴とするカップラ（１１）。
【請求項２】
ラッチフック（１７）を制御するための動力作動手段（１９）は複動のピストンおよびシリンダ装置であり、該装置の一端は前記カップラ（１１）の本体に枢着され、前記装置の他端は前記ラッチフック（１７）に枢着されていることを特徴とする請求項１に記載のカップラ（１１）。
【請求項３】
前記ブロック手段（２５）が二又のブロックバーを含み、該バーの２個の肢部は前記カップラ（１１）の本体に枢着され、該ブロックバーの反対側の端部はラッチフック（１７）の後部にあるロック面に当接するようにされていることを特徴とする請求項２に記載のカップラ。
【請求項４】
前記ブロック手段（２５）が、一端の領域において前記カップラ（１１）の本体に枢着され、他端においてフック（１７）の後部の面に当接するようにされている単一のブロックバーを含むことを特徴とする請求項２に記載のカップラ。
【請求項５】
前記面に段が付けられていることを特徴とする請求項３または４に記載のカップラ（１１）。
【請求項６】
前記ラッチフック（１７）が、負荷された時、あるいはフック（１７）を制御しているピストンおよびシリンダ装置（１９）の油圧の故障があったとき、そしてブロック手段（２５）が故障したとき解放位置まで回転しないような構造の鼻部（６３）を備えた枢動ラッチフック（１７）であることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載のカップラ（１１）。
【請求項７】
前記フックがバケットの重量を坦持し、この重量が該鼻部により支えられている場合、反力が該フックをラッチ位置まで回転させようとするような輪郭を有することを特徴とする請求項６に記載のカップラ（１１）。
【請求項８】
前記フック（１７）の自由端がその内面が凹形である、上方に曲げられ、延長した鼻部を有することを特徴とする請求項６または７に記載のカップラ。
【請求項９】
前記凹形の内面が中間の平坦部分によってフック（１７）の通常の凹形内面と接続されていることを特徴とする請求項８に記載のカップラ。
【請求項１０】
前記カップラ（１１）の２個の側板の間で、ラッチフック（１７）とブロック手段（２５）とに保護プレートが嵌合されていることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載のカップラ。
【請求項１１】
前記ブロック手段（２５）が自重で重力により、それがラッチフック（１７）をバケットの第２の枢軸から外れないようにするブロック位置へ運動可能であり、前記ブロック手段（２５）に弾性変形可能手段（２７）が設けられており、該変形可能手段は使用時に前記カップラが一方向に回転することによって反転するとディッパーアーム（３）の当接部と係合し、そのような係合が結果的に弾性変形可能手段（２７）が前記ブロック手段（２５）をラッチロック位置に弾圧するようにさせることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載のカップラ。
【請求項１２】
前記弾性変形可能手段（２７）が前記カップラ（１１）が使用時に反転するとディッパーアームの当接部に対して当接する直立した弾性変形可能アームをブロックバー（２５）において含み、前記弾性変形可能手段（２７）が掘削された材料がブロック手段（２５）の作動と干渉しないように保証するために設けられたプレートを貫通して突出していることを特徴とする請求項１１に記載のカップラ（１１）。
【請求項１３】
前記ブロック手段（２５）をラッチロック位置に永続的に弾圧するためにばね（７１）が設けられており、ばね（７１）の弾圧力に抗して前記ブロック手段（２５）をそれがラッチフック（１７）をブロックしない位置まで運動させる手段が設けられていることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載のカップラ（１１）。
【請求項１４】
ブロック手段（２５）をそのラッチロック位置から動かす手段が、カップラが反転すると締まるようになっているワイヤにより提供されることを特徴とする請求項１３に記載のカップラ（１１）。
【請求項１５】
前記ブロック手段（２５）を前記ばね（７１）の弾圧力に抗してラッチロック位置から動かす手段が、油圧シリンダによって提供されることを特徴とする請求項１３に記載のカップラ（１１）。
【請求項１６】
前記カップラ（１１）の２個の側板の間で、ラッチフック（１７）とブロック手段（２５）とに保護プレートが嵌合され、
ラッチフック（１７）を作動させる複動ピストンおよびシリンダ装置（１９）用油圧ホースがプレートの１個以上の開口部を通過することを特徴とする請求項１１から１５までのいずれか１項に記載のカップラ（１１）。
【請求項１７】
前記カップラ（１１）の２個の側板の間で、ラッチフック（１７）とブロック手段（２５）とに保護プレートが嵌合され、
前記プレートが２個の油圧ホースカップリングを有し、該プレートの内側において、カップリングが適当なホースによって前記ピストンおよびシリンダ装置（１９）に永続的に接続されていることを特徴とする請求項１１から１６までのいずれか１項に記載のカップラ（１１）。
【請求項１８】
掘削機の主圧力系統に接続するようにされた別なホースがホースカップリングを使用してカップラに接続されていることを特徴とする請求項１７に記載のカップラ（１１）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はバケット掘削機用のクイックカップラに関する。
【０００２】
油圧作動の機械的な掘削機はデイッパーアームを有し、該デイッパーアームの端には２個の装着個所があり、該装着個所によって掘削バケットが前記アームの端に枢着され、それぞれ該アームに対して枢動する。比較的最近まで、操作者がバケットを、例えばより大きいバケットに交換したい場合、これを手作業で行う必要があった。これは操作者は掘削機の運転台を離れ、バケットがデイッパーアームに接続されている２個の枢着ピンを取り外し、バケットから離れるまでデイッパーアームを持ち上げるために運転台へ戻り、デイッパーアームを新しいバケットと整合させ（かつ枢着開口部と整合させ）、運転台から再び降り、整合された開口部に枢着ピンを位置させ、それらを（例えば、サークリップ、ロックピンあるいはボルト等によって）適所に固定し、また運転台に戻り、掘削機を使用すること含んでいた。時には、操作者には枢着開口部が僅かに非整合であるため枢着ピンを取り外したり、あるいは挿入し直すのはかなり困難で、このために重いハンマーを使用する必要があった。
【０００３】
さらに最近になって、この時間のかかる仕事はデイッパーアームとバケットとの間に位置するクイックカップラの導入により大いに排除された。カップラは油圧型式あるいは機械型式のいずれかでよく、それぞれデイッパーアームとバケット枢着リンクとの２個の枢着開口部に有効に永久的に嵌合される。これらのカップラは（双方ともバケットに嵌合されたままである）バケット上の枢着ピンの一方と係合するようにされた全体的に水平かつ後方に延びたフック状開口部すなわちジョーと、その下方に延びた開口部によって、運動可能なラッチフックが関連しているバケット上の他方の枢着ピンに位置するようにされた全体的に下方に延びた開口部、すなわちジョーとを組み込んでいる。
【０００４】
手動式のカップラにおいては、前記ラッチフックはコイルばねによってそのラッチ位置まで弾圧され、ラッチフックの鼻部の開口部に取り外し可能に位置しうる解放ハンドルすなわちラッチロッドによってそのラッチ位置から離れる方向に運動する。
【０００５】
油圧式においては、複動油圧ピストンおよびシリンダー装置はラッチフックをそれぞれの位置の間で運動させ、逆止弁がピストンおよびシリンダ装置との内部に位置し油圧の故障の場合のピストンの偶発的な運動を阻止する。
【０００６】
しかしながら、手動および油圧式においては、ラッチフックをラッチ位置においてロックするようにカップラに特に設けた開口部に掘削機の操作者によって位置させる必要のある安全ピンを設ける必要がある。このことはこれらの双方の方式において、掘削機の操作者が依然として安全ピンを適所に固定するために運転台を離れる必要があることを意味し、これは不便で、かつ時間のかかることである。
仏国特許第２７６００２９号および仏国特許第２７０１０４７号には、油圧式で作動するラッチフックが開示されているが、このカップラは、掘削機の運転台から操作できるラッチブロック装置を備えていない。
【０００７】
本発明の目的は、掘削機の操作者によって運転台から操作可能であり、操作者が運転台を離れる必要なくラッチ位置にロック可能である完全自動カップラを提供することである。
【０００８】
本発明によると、本発明者は、掘削機の操作者が運転台を離れることなく掘削機のデイッパーアームに掘削バケット（本願明細書に定義された）を結合しうるようにするカップラであって、各々４個の固定ピン位置決め個所を有する２個の離隔した側壁を含み、使用時にバケットとデイッパーアームとの間に装着可能なカップラにおいて、前記個所のうちの２個を画成し、使用時にそれぞれ適当なピンによって掘削機のデイッパーアームとピストンおよびシリンダ装置とに接続可能である第１の開口部と第２の開口部と、前記位置決め個所のうちの第３の個所を画成し、掘削機のバケットに設けられた第１のピンと係合する第１の開放端部のフック状開口部と、前記第４の個所を画成し、一旦第１のフック状開口部が使用時に第１の枢着ピンと係合するとバケットに設けられた第２の枢着ピンとラッチ係合するラッチフックと、ラッチフックをラッチ位置と非ラッチ位置との間で運動させる動力作動の手段と、カップラの本体に調整可能に支持され、掘削機の運転台の内部から、ラッチフックがバケットの第２の枢着ピンから外れないようにするブロック位置へラッチフックから独立して操作可能なブロック手段とを含むカップラを提供する。
【０００９】
一好適構造においては、ブロック手段は自重によって重力でラッチフックがバケットの第２の枢着ピンから外れないようにするラッチブロック位置へ運動可能であり、使用時に、カップラが一方向に回転することによって反転し(その結果。ブロック手段がその自重でブロック位置から離れる方向に運動しようとすると)当接部と係合するブロック手段に設けられた弾性変形可能な手段であって、そのような係合が該弾性変形可能手段をラッチブロック位置に該ブロック手段を弾圧する弾性変形可能手段がブロック手段に設けられている。
【００１０】
このような構造において、カップラを反転することによって、ブロック手段はその自重によって、それがそれ以上ラッチフックをブロックしない完全に押し入った位置まで運動する。
【００１１】
代替的に、ブロック手段をそのブロック位置まで永続的に弾圧するばねを設けてもよく、ブロック手段がばねの弾圧に抗してそれがそれ以上ラッチフックをブロックしなくなるまで運動させる手段が設けられている。一配置において、前記手段はワイヤおよびプーリ装置によって提供され、そのうちのワイヤはカップラが反転すると、すなわちバケットが完全にひねられると緊張してブロック手段をブロック位置から運動させる。
【００１２】
代替構造においては、ブロック手段をばねの弾圧力に抗してブロック位置から運動させるように小型の油圧シリンダを設けることができる。
【００１３】
ラッチフックは複動ピストンおよびシリンダ装置によって作動することが好ましく、前記装置の一端は第１の枢軸線の周りでカップラに枢着されており、他端はラッチフックに枢着されている。
【００１４】
一構造においては、ブロック手段は二又のブロックバーを含み、その２個の肢部は好ましくは前記第１の枢軸線でカップラに枢動可能に支持され、他端はラッチフックの後部の面に当接している。
【００１５】
別な構造においては、ブロック手段は好ましくは第１の枢軸線でカップラの一端領域に枢動可能に支持され、反対側の端部においてフックの後部の面に対して当接するようにされた単一のブロックバーを含みうる。
【００１６】
前記面は、カップラが(ピンスプレッドとして知られる)種々の大きさのバケット枢着ピン距離において使用可能なように段がつけられていることが好ましい。
【００１７】
弾性変形可能手段は、カップラが反転すると、例えばバケット作動シリンダが後退してバケットを枢動させるとディッパーアームの当接部に当接する直立した弾性変形可能アームをブロックバーにおいて含むことが好ましい。
【００１８】
保護プレートがラッチフックおよびブロック手段に嵌合されることが好ましく、該保護プレートを弾性変形可能アームが貫通して突出しており、該プレートは掘削された材料がブロック手段の作動と干渉しないようにするために設けられている。該プレートは適所に溶接あるいはボルト止めすればよい。ラッチフックを作動させる複動ピストンおよびシリンダ装置用の油圧ホースは前記プレートの１個以上の開口を通過することが好ましいが、代替的にプレートはその内側に２個の油圧ホースカップリングを支持し、該プレートの内側においては、該カップリングは永続的に適当なホースによって前記ピストンおよびシリンダ装置に接続されている。このことによって掘削機の主圧力系統から導かれる別なホースを簡単にカップラに接続したり、外したりできるようにする。
【００１９】
前記ブロック手段を（あるとすれば）ブロック位置に弾圧するばねは保護プレートとブロック手段との間に位置させればよい。
【００２０】
ラッチフック用のピストンおよびシリンダ装置は逆止弁を設け、ブロック手段が設けられているが、バケットがカップラから偶発的に外れることがありえないように保証する最大の配備を行なうことが重要であって、従ってラッチフックは、負荷時あるいはフックを制御しているピストンおよびシリンダ装置の油圧が故障したとき、ブロック手段が故障したときにラッチフックが解放位置まで回転しないように設計することが好ましい。
【００２１】
周知のカップラにおいて、フックは前述した状態において、フックがバケットの重量を坦持している場合、ピンに作用する力がフックを非ラッチ位置まで回転させて、かくしてバケットを解放するようにさせる慣性がフックを支持している枢軸の周りにあるような外形を有する。
【００２２】
本発明において、本発明者は前述の状態において、フックがバケットの重量を坦持している場合であって、さもなければフックが解放位置まで回転しようとする傾向がある場合、ピンがフックを解放しようとする第１の位置からフックに何ら非ラッチ力を加えない位置へ、その後フックをラッチ位置まで運動させようとする位置までフックの内部曲面に沿って運動するような外形を有するフックを提供することが好ましい。
【００２３】
この目的に対して、フックの自由端は、その内面が凹形で、内部の平坦な部分によってフックの通常の凹形の内面に接続されることが好ましい上向きの延長した鼻部を有する。
【００２４】
本発明によるカップラの数種の好適実施例を添付図面を参照して例として以下説明する。
【００２５】
図１から図５までを参照すると、掘削機のバケットは１で示され、掘削機のディッパーアームの遠位端は３で示されている。標準的な手順によると、ディッパーアーム３は２個の枢動リンク６′を介してバケット１を制御するバケットのピストンおよびシリンダ装置４を支持しており、バケット１は通常バケットに坦持されたディッパーアーム３の端領域の装着個所すなわち枢動開口部内で直接係合している第１の枢動ピン７とリンク６′の一方の端領域における装着個所すなわち枢動開口部５′内に直接係合している第２の枢着ピン９（この配置は図示なし）によってディッパーアーム３に直接接続されている。
【００２６】
しかしながら、さらに最近になって、バケット１をディッパーアーム３に半自動的に接続しうるようにするカップラ１１が使用されてきており、図示のように、カップラは、適当な接続ピン１２によって、それぞれディッパーアーム３およびリンク６′の装着個所５および５′にカップラが接続されるようにする２個の装着個所を有する。カップラ１１はその下方領域において第１の全体的に水平かつ後方に延びている開口部すなわちジョー１３と、第２の全体的に下方に延びる開口部すなわちジョー１５が設けられている。後方に延びるということは、使用時にディッパーアーム３とカップラ１１とが嵌合されている掘削機の操作者に向ってカップラから外方に開放していることを意味し、下方に延びているということは地面に向って全体的に下方に外方に延びている、すなわち開放していることを意味する。バケット１をディッパーアームに接続するには、掘削機の操作者はディッパーアームを図１に示す位置まで作動させ、次に、ディッパーアームを下方および後方に運動させ第１の開口部すなわちジョー１３を、事実上バケット１に永続的に嵌合されている第１の枢動ピン７に係合させる。操作者は次に、図２において矢印Ａで示す方向に下方に枢動リンク６′を旋回させるようにバケットを制御するピストンおよびシリンダ装置４を作動させ、第２の開口部すなわちジョー１５を、これもバケット１に事実上永続的に固定された第２の枢着ピン９と係合するように運動させる。次に、カップラは、ジョー１５がピン９の周りでクランプされ、バケットを図３で示すように掘削に使用しうるように適所に掛け止めされる。
【００２７】
図４において、従来技術による手動式カップラは、枢軸１８の周りでカップラの本体に枢動可能に支持され、コイルばね１６によって（開口部１５において枢動ピン９を保持する）ラッチ位置に弾圧されているラッチフック１７を設けられたものとして示されている。ばね１６の弾圧力に抗して、例えば枢動ピン９を開口部１５から解放し、従ってバケット１を落下させるようにフック１７を運動させるために、バーの端部に対して下方の圧力が加えられると、フック１７が枢軸１８の周りで枢動するようにバーすなわち解放ハンドル１４をフック１７の鼻部分の開口部１０に挿入する必要がある。
【００２８】
図５に示す従来技術による油圧型式のカップラにおいては、ラッチフック１７は、ピストンが２０においてフックに枢着されており、シリンダが２２においてカップラ本体に枢着されている複動の油圧ピストンおよびシリンダ装置１９によって図示したラッチ位置と解放位置との間を運動する。ピストンおよびシリンダ装置１９への油圧供給に故障があった場合に備えて適当な逆止弁(図示せず)がピストンおよびシリンダ装置１９の内部に設けられている。しかしながら、この逆止弁が故障したり、あるいは図４に示す手動のカップラが故障した場合、あるいはばね１６が故障した場合に備え、安全ピン２３が常に設けられている。この安全ピン２３は、カップラ１の本体、すなわち２個の側板と、ラッチフック１７の後面との間を跨いでおり、ラッチフック１７をラッチ位置に保持し、バケットの枢軸９が開口部１５から解放されないようにしている。このような配置の欠点は安全ピン２３を挿入あるいは取り外しする毎に、掘削機の操作者は掘削機の運転台から離れる必要があることである。このことは掘削機の操作者に対して時間がかかり、かつ不便なことであり、その結果操作者は安全ピン２３を嵌合させないことがよくある。
【００２９】
本発明によると、この問題を解決するために自動ブロック手段が提供される。判り易くするためにカップラの一部を破断して示す図６に示すカップラの第１の実施例において、図５に示す従来技術の構造の安全ピンが廃止され、全体的に２５で示すブロック手段に代えられている。前記ブロック手段はピストンおよびシリンダ装置１９がそれによってカップラ１１に接続されている枢軸２２で枢動可能に支持され、その前端２４がラッチフック１７の後面のくぼみ内で係合する２個の後方に延びた肢部２６を備えた二又のブロックバーの形態である。ブロック手段２５は重力のため自重によってラッチフック１７の後面とブロック係合するように運動し、カップラと掘削機バケットとの通常の作動状態において枢着個所２２の周りで反時計方向に枢動する。しかしながら、バケットを作動させるピストンおよびシリンダ装置４が後退し、バケットを持ち上げ、バケットをディッパーアーム３の装着個所５の周りで時計方向に枢動させる場合には、ブロック手段２５はその自重のために非作動になろうとする傾向があるので、従ってブロック手段２５はその最後端に弾性変形可能手段を設けられており、該変形可能手段はその時ブロック手段をラッチフック１７の後面と係合するようにブロック手段の前端２４を弾圧するように作用する。このためフックをそのラッチ位置に保持して、第２のバケット枢着ピン９が開口部１５から偶発的に外れるのを阻止する。好適実施例においては、弾性変形可能手段２７は直立した板ばね２８の形態であり、該ばねの自由端部分はディッパーアーム３の当接部に対して当接し、かくしてブロック手段２５をフック１７の後面との係合状態に保持するために適当な反力を発生させる。
【００３０】
図７に示す好適な代替実施例において、２個の肢部２６を備えた二又のブロックバーは、先の実施例と同様に枢着個所２２に枢着された単一のブロックバー３７に代えられている。先の実施例と同様に、この単一のブロックバー３７は前述のように作動する直立した板ばね２８を接続している。図７に示す実施例において、ブロックバーの前端部分３５はラッチフック１７の後面におけるくぼみ３３内で係合してラッチフック１７をラッチ位置に保持するが、その他の点においては、前記単一のブロックバー３７は先の実施例と同様に自重によって同様に作動する。
【００３１】
図６に示す実施例の好適配置において、ラッチフック１７の後面には一連の段すなわちくぼみ４１が設けられており、それとブロック手段２５の修正された端部分３１が係合する。図８から明らかなように、そこに示したバケットの枢動ピン９は通常の大きさのものであるが、ラッチフック１７の後面に一連の段を設けることにより、より大きな大きさのバケットピン９あるいは異なる大きさのバケットピンの枢動中心（ピンスプレッドとして知られている）を許容しうる。
【００３２】
前述のことから、図６に示す実施例のものであろうと、図７に示す実施例のものであろうと、あるいは図８に示すものであろうと、重力作動のブロック手段２５は操作者が運転台を離れることなくバケットを交換できるようにする。これは、ラッチフック１７が、それ自体油圧が故障した場合ピストンの運動を阻止する逆止弁を備えているピストンおよびシリンダの装置１９によって油圧で作動するからである。しかしながら、たとえ油圧が故障したり、また逆止弁も故障したとしても、ブロック手段２５は依然としてラッチフック１７が非ラッチ位置まで運動するのを阻止する。
【００３３】
掘削機の操作者がバケットを交換したい場合、バケットがディッパーアーム３の下方に押し込まれ（時には押し込み位置として知られている）、カップラ１１が反転している完全反転位置にバケットを動かすためにバケットがカップラを（図から判るように）反時計方向に回転させるようにピストンおよびシリンダ装置４を完全に操作者が伸長させることが必要で、次にブロック手段２５は重力によって自重で非ブロック位置まで旋回する。次に、このため操作者はピストンおよびシリンダ装置１９の位置を完全に後退させ、そのためラッチフック１７を非ラッチ位置まで運動させる。バケットがこの位置にあると、その重量は先導縁部（嵌合されている場合、歯）において略完全に支持され、次に操作者は主バケット作動ピストンおよびシリンダ装置４を後退させることにより、カップラ１１を全体的に垂直の位置まで転がし、そのため第２のバケットピン９が（今では全体的に後方へ延びている）第２の開口部すなわちジョー１５から旋回しうるようにし、その時ピストンおよびシリンダ装置４を更に後退させるとカップラ１１はその通常の位置まで戻り、かくして第１の枢動ピン７が後方に面している第１の開口部１３から滑り出すことができるようにする。このことはバケットをカップラから効果的に外し、操作者が次に異なるバケットをディッパーアームに嵌合させることができるようにする。このことによってバケットをカップラから効果的に外し、かくして操作者が異なるバケットをディッパーアームに嵌合できるようにしている。これらの種々の異なるディッパーアーム、カップラおよび掘削機のバケットの各種の相対位置が図１２の６種類の図面に示されている。
【００３４】
重力作動のブロック手段２５を設けているので、掘削された材料がその満足な作動に間違いなく干渉しないようにすることが重要である。従って、カップラ１１の２個の側板の間に保護プレート４７を嵌合させることが好ましく、該保護プレートはブロック手段２５と複動油圧ピストンおよびシリンダ装置１９を図８に示すように完全に覆っている。このプレート４７は適所に溶接されることが好ましく、弾性変形可能な板ばね２８が貫通して突出する開口を有する。更に、２個の油圧ホースコネクタが５５で示すようにプレートに嵌合され、それにピストンおよびシリンダ装置１９用の油圧ホース４９が接続されている。プレート４９の上側の露出された面には、ディッパーアーム３に固定され掘削機の主圧力系に連通している別な油圧ホース(図示せず)からのコネクタを受取る装具が設けられている。保護プレート４７の存在は掘削された材料がカップラの内部へ進入するのを阻止するが、油圧コネクタ５５を設けることによって依然としてカップラ１１を必要に応じて、ディッパーアームから外すのを可能にし、カップラの種々の部分が摩耗すると、全ての種々の枢着部分はカップラから容易に取り外すことが可能なので、図８に示すようにカップラからこれらの部分を単に下方に落下させることにより取り外し可能である。
【００３５】
掘削機の運転台からバケットの交換を可能にする前述した種々の安全特性にも拘わらず、何らかの理由で油圧に故障があったり、ピストンおよびシリンダ装置１９の逆止弁が故障したり、重力作動のブロック手段２５が故障する場合、ラッチフック１７が非ラッチ位置まで旋回し、バケットをディッパーアームから落下させうる僅かな危険性が依然として残っている。従って、本発明者は通常の状況において、その上のバケットの枢軸９の重量によって非ラッチ位置まで旋回しえないような修正されたラッチフックを提供したい。このような修正されたラッチフックが図９、図１０および図１１に示されている。
【００３６】
通常、図７あるいは図４および図５に示すようなラッチフックを使用すると、バケットピン９を介してフックに移されるフック上のバケットの重量はフックの内側の凹形面に作用する反力Ｒ１によってフックを反時計方向に旋回させようとし、図９において矢印Ｍで指示する反時計方向の慣性を発生させる。しかしながら、図９に示すように、本発明の好適なフックは図４や図５に概略示すような内部形状を単に有する代わりに、双方とも全体的に周知の構造である第１の凹形部分５６と平坦な部分５７のみならず、フック１７の自由端部分における鼻部分６３が存在することによる第２の凹形部分６１も備えている。図９から判るように、バケットピン９がフックの第１の凹形部分５６上に下方へ当接すると、支持枢軸１８の周りでフック１７に作用する慣性が反時計方向となるような反力が発生する。しかしながら、カップラは作動中傾くにつれて、バケット９が第１の凹形面５６から外れ、平坦な面５７上へ移ろうとする傾向があり、反力Ｒ１およびＲ２が発生し、これらの反力の二つの成分は組み合わされると、最終的に矢印Ｂの方向に図９に示す点線位置６２から動く合成力成分を発生させる。最終的に、ピン９が面５７を滑り落ちるにつれて点線６２は枢軸１８の中心線を通して旋回し、そのときは枢軸１８の周りでフック１７に作用する慣性は何ら無い。その後、バケットピン９の全重量がピンの鼻部分６３の内部の第２の凹形面６１に支持され、その時反力Ｒ２は消えて、バケットの全重量がバケットピン９２に移転され、図１０に示すような反力Ｒ３を発生させ、その結果矢印Ｎで示すような支持枢軸１８の周りでラッチフック１７に時計方向の慣性が作用するようになる。このようなことが起こると、これはピン１９がラッチフック１７を非ラッチ位置まで動かすものと考えられていた位置に現れるのと同時であり、実際にラッチフック１７上のバケットの重量がラッチフックを非ラッチ位置まで動かすのではなくて、支持枢軸１８の周りでラッチ位置まで時計方向に動かそうとする。このことは前述した安全系統のいずれも正確に作動していないとしても、フックの新規に提供した先端部分６３の内面形状によりラッチフック１７に作用しラッチフック１７をラッチ位置に向って常に運動させようとする慣性Ｎを発生させるのでバケットの重量によってラッチフックを非ラッチ位置まで動かそうとすることは不可能であることを事実上意味する。
【００３７】
図９、図１０および図１１に示す構造により、カップラからバケットを外すのは前述し、図１２の各種の図面に示すような仕方によってのみ可能にされる。図１２（１）において、バケットのピストンおよびシリンダ装置４（この図には示していない）は完全に後退しており、弾性変形可能な板ばね２８は、ディッパーアーム３の当接部に対して当接して、ブロックバーがフック１７に対する位置に保持されるように保証する。図１２（２）において、バケットのピストンおよびシリンダ装置４は部分的に伸長し、ブロックバー２５が重力によって正しい位置に保持されている。図１２（３）はバケットのピストンおよびシリンダ装置が更に伸長した後カップラ１１がとる位置を示し、この位置にあると、ブロックバー２５は重力によりブロック位置に留まっている。図１２（４）はバケット(図示せず)が完全に押し入った位置にあるとき、すなわちカップラが反転したときにカップラ１１が取る位置を示す。この位置において、ブロックバー２５は重力で開放位置まで旋回し、ピストンおよびシリンダ装置１９の作動によってフック１７が後退するようにしうる。図１２（５）はカップラ１１がバケットピン９がカップラから離れて旋回しうるようにする位置まで転動した後のカップラ１１を示し、一方図１２（６）は次にカップラ１１を図１２（５）に示す位置に対して時計方向に回転させることによってバケットを取り外しうる態様を示す。
【００３８】
換言すると、先ず図１２（３）に示す位置を通してカップラ１１をディッパーアーム５の端にある装着個所の周りで完全に反時計方向に図１２（４）に示す完全に押し込んだ位置まで回転させることが必要で、その時バケットの重量が完全に地面によって支えられる。そうすると、ラッチフック１７によって坦持されるバケットの重量はもはや何らないので、ピストンおよびシリンダ装置１９を作動させてラッチフック１７を図１２（４）の位置で示すように完全な非ラッチ位置まで旋回させることが可能になる。次に、前述のように、かつ図１２（５）および図１２（６）の位置で示すようにバケットをラッチから外すことができる。
【００３９】
本発明は単に例示として前述したのであって、本発明の範囲内で細部の修正は可能であることが勿論理解される。例えば、カップラは主として掘削バケットをディッパーアームに結合するためのものであるが、例えば、コンクリート破砕機、リッパー、掴み上げバケツのようなその他のアタッチメントをカップラを使用してディッパーアームに結合させることが可能であり、従って「バケット」という用語は「バケット類」と解釈すべきである。更に、カップラは同じサイズ範囲の掘削機の種々の異なるメーカのアタッチメントを特定の掘削機において使用できるようにする。
【００４０】
ブロック手段２５、すなわち重力によって自重でブロック位置へ運動可能な２つの肢部２６を有するブロックバーまたはバー３７、およびカップラが反転すると装着個所５の周りで一方向に回転することによってそのブロック位置からブロック手段が外れないように設けられている弾性変形可能な手段２７の代わりに、ブロック手段２５を永久的にそのブロック位置に弾圧するようにばね７１を設ければよい。このばね７１は保護プレート４７とブロック手段２５との間に延びるコイルばねである。一配置例において、ワイヤおよびプーリ装置７３が設けられ、そのワイヤの方はカップラが反転すると、すなわちバケットが完全にひねられると締まってブロック手段２５をそのブロック位置からばね７１の力に逆らって動かす。
【００４１】
代替構造において、ブロック手段２５をばね７１の弾圧力に抗してそのブロック位置から動かすために小型の油圧シリンダ７５を設けることができる。その時初めてピストンおよびシリンダ装置１９が作動して図１３に示すようにラッチフック１７をバケット解放位置まで動かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  掘削機のバケットを掘削機のディッパーアームに接続するためにカップラが使用される態様を示す概略側面図である。
【図２】  掘削機のバケットを掘削機のディッパーアームに接続するためにカップラが使用される態様を示す概略側面図である。
【図３】  掘削機のバケットを掘削機のディッパーアームに接続するためにカップラが使用される態様を示す概略側面図である。
【図４】  従来技術による手動のカップラの詳細を示す、一部破断した部分的な概略側面図である。
【図５】  従来技術による油圧作動のカップラを示す、図４と類似の図面である。
【図６】  本発明によるカップラの第１の実施例を示す、一部破断した斜視図である。
【図７】  本発明によるカップラの第２の実施例を示す、図６と類似の図面である。
【図８】  本発明の別な好適な二つの特徴を示す、一部破断して示す別な斜視図である。
【図９】  本発明の好適な特徴によるカップラのラッチフックを示すスクラップ図である。
【図１０】  図９と類似の図であるが、バケットが僅かに異なる位置にある状態のフックを示す。
【図１１】  図１０に示すフックとピンとを示す拡大図である。
【図１２】  掘削機のディッパーアーム、カップラ、およびバケットの６種類の相対方向を概略的に示す。
【図１３】  図６から図８までと類似の図面であるが、カップラを異なる位置で示し、かつ２種類の代替構造を示す。
【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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【図１２】
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【図１３】
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