(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体のフレームに俯仰動可能に取付けられたブームと、該ブームの先端側に俯仰動可能に設けられたアームと、該アームの先端側に設けられた作業具連結手段と、ブラケットに設けられた第１，第２の取付ピンにより該作業具連結手段を用いて前記アームの先端側に着脱可能に取付けられる作業具とによって構成してなる建設機械の作業装置において、
前記作業具連結手段は、前記アームの先端側に取付けられるフック支持体と、該フック支持体に固定して設けられ前記作業具の第１，第２の取付ピンのうち一方の取付ピンに係合する固定フックと、前記フック支持体に回動可能に設けられ他方の取付ピンに係合する回動フックと、該回動フックに対して相対移動可能に設けられ該回動フックと一緒に他方の取付ピンに係合することにより回動フックの抜止めを行なう抜止め部材とにより構成し、
前記回動フックは、基端側を前記フック支持体に設けられた連結ピンに回動可能に取付けると共に先端側に他方の取付ピンに係合する切欠開口を設ける構成とし、前記抜止め部材は、基端側を前記連結ピンの径方向にスライド可能に取付けると共に先端側に他方の取付ピンに係合する切欠開口を設ける構成としたことを特徴とする建設機械の作業装置。
【請求項２】
車体のフレームに俯仰動可能に取付けられたブームと、該ブームの先端側に俯仰動可能に設けられたアームと、該アームの先端側に設けられた作業具連結手段と、ブラケットに設けられた第１，第２の取付ピンにより該作業具連結手段を用いて前記アームの先端側に着脱可能に取付けられる作業具とによって構成してなる建設機械の作業装置において、
前記作業具連結手段は、前記アームの先端側に取付けられるフック支持体と、該フック支持体に固定して設けられ前記作業具の第１，第２の取付ピンのうち一方の取付ピンに係合する固定フックと、前記フック支持体に回動可能に設けられ他方の取付ピンに係合する回動フックと、該回動フックに対して相対移動可能に設けられ該回動フックと一緒に他方の取付ピンに係合することによって回動フックの抜止めを行なう抜止め部材とにより構成し、
前記フック支持体には前記回動フックを回動可能に支持する連結ピンを設け、前記抜止め部材には該連結ピンが挿通される長穴状のガイド穴を設け、前記抜止め部材は、回動フックに対し該ガイド穴に沿って相対移動することにより前記他方の取付ピンに係合するラッチ板により構成したことを特徴とする建設機械の作業装置。
【請求項３】
前記回動フックと抜止め部材との間には、該回動フックと抜止め部材を前記他方の取付ピンに係合させた状態で両者を一体的に固定する固定部材を設けてなる請求項１または２に記載の建設機械の作業装置。
【請求項４】
前記固定フックには、該固定フックを作業具の一方の取付ピンに係合させたときに前記作業具のブラケットに対して弾性的に当接する弾性体を設けてなる請求項１，２または３に記載の建設機械の作業装置。
【請求項５】
前記抜止め部材には、該抜止め部材を作業具の他方の取付ピンに係合させたときに前記作業具のブラケットに対して弾性的に当接する弾性体を設けてなる請求項１，２，３または４に記載の建設機械の作業装置。
【請求項６】
前記弾性体は前記作業具連結手段のフックに取付けられた板ばねにより構成してなる請求項４または５に記載の建設機械の作業装置。
【請求項７】
前記板ばねは前記作業具連結手段のフックに交換可能に取付ける構成としてなる請求項６に記載の建設機械の作業装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば土木作業、建設作業を行うのに好適に用いられる油圧ショベル等の建設機械の作業装置に関し、特に、複数種類の作業具を交換して取付ける構成とした建設機械の作業装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧ショベル等の建設機械に用いる作業装置は、上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられたブームと、該ブームの先端側に俯仰動可能に設けられたアームと、該アームの先端側に回動可能に設けられたバケット等の作業具と、前記ブーム、アームおよび作業具をそれぞれ駆動する油圧シリンダとによって大略構成されている。
【０００３】
また、油圧ショベルの作業装置には、形状や大きさの異なる複数種類のバケットを交換して取付けたり、例えば掘削作業、突き崩し作業、地固め作業等の作業内容に応じてバケット、ブレーカ、タンパ等の作業具を交換して取付ける構造を備えたものがあり、このような作業装置を有する油圧ショベルは、１台の車両で複数種類の作業を行なうことができる。
【０００４】
この種の従来技術による作業装置は、例えば特開平９−２０９３９１号公報（以下、第１の従来技術という）、特開平１１−１１７３４５号公報（以下、第２の従来技術という）等によって知られている。この作業装置は、アームの先端側に作業具連結手段を備え、作業具には該作業具連結手段に係合する第１，第２の取付ピンを有し、該作業具は作業具連結手段に各取付ピンを介して着脱可能（交換可能）に取付ける構成としている。
【０００５】
ここで、第１の従来技術による作業具連結手段は、作業具に設けられた第１，第２の取付ピンのうち、一方の取付ピンに係合する切欠きを有するブラケットと、該ブラケットに揺動可能に設けられ、他方のピンに係合する切欠きを有するアームと、前記ブラケットとアームとの間に設けられ、ブラケットに対してアームを揺動し、ブラケットの切欠きとアームの切欠きとの間隔を接近、離間する油圧シリンダ等の開閉装置とによって大略構成している。
【０００６】
そして、第１の従来技術による作業具連結手段は、油圧シリンダによってブラケットの切欠きとアームの切欠きとを接近させ、この状態でブラケットとアームを作業具の第１，第２の取付ピン間に配置する。次に、油圧シリンダによりブラケットの切欠きとアームの切欠きとを離間させ、該各切欠きを取付ピンに係合する。これにより、作業具連結手段は、作業具の各取付ピンに内側から係合するから、作業具を着脱可能に保持することができる。
【０００７】
また、第２の従来技術による作業具連結手段は、アームの先端にカプラを設け、該カプラには、作業具に設けられた第１，第２の取付ピンのうち、一方の取付ピンに係合するフック部を一体に設け、また、作業具の他方の取付ピンが挿通するピン穴を有するカプラリンクを回動可能に設ける構成としている。
【０００８】
そして、第２の従来技術による作業具連結手段は、カプラに一体に設けられたフック部を作業具の一方の取付ピンに係合させ、また、他方の取付ピンを作業具のブラケットとカプラリンクのピン穴とに挿通する。これにより、作業具連結手段は、作業具の各取付ピンに係合し、該作業具を着脱可能に保持することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平９−２０９３９１号公報に記載された第１の従来技術による油圧ショベルの作業装置では、ブラケットとアームとの間に油圧シリンダを設けているから、作業具連結手段の構造が複雑になる上に、油圧シリンダを駆動するためのホース等が必要になり、作業装置全体としてコストの上昇、組立作業性の低下等を招くという問題がある。
【００１０】
また、特開平１１−１１７３４５号公報に記載された第２の従来技術による油圧ショベルの作業装置では、カプラリンクをバケットのブラケットに取付けるときに、作業具のブラケットに形成されたピン穴とカプラリンクのピン穴とを位置合わせし、これらのピン穴に亘って取付ピンを挿入しなくてはならず、位置合わせ作業に時間を要するから、組立作業性が低下するという問題がある。
【００１１】
一方、第１、第２の従来技術による作業具連結手段は、作業具を交換するときに、他の作業具に設けられた第１の取付ピンと第２の取付ピンとの間隔が異なる場合には、油圧シリンダによるブラケットとアームの開き寸法を調整したり、フック部とカプラリンクとの回動角度を調整したりすることにより対応することができる。
【００１２】
しかし、作業具に設けられた取付ピンの長さ寸法、即ち取付ピンの両端側を支持しているブラケット間の寸法が異なる場合には、これに対応することができない。このため、作業具連結手段に作業具を取付けることができたとしても、作業具によってはブラケットと作業具連結手段との間に隙間が形成されてしまい、この隙間により取付ピンの軸方向にがたつきを生じてしまうという問題がある。
【００１３】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、油圧シリンダ等のアクチュエータを用いることなく作業具を着脱することができ、作業具連結手段の構成を簡略化することができるようにした建設機械の作業装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、作業具に設けられた取付ピンを抜き差しすることなく、簡単な作業で作業具を交換することができるようにした建設機械の作業装置を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、作業具連結手段に対して作業具ががたつくのを防止して、作業性、信頼性を向上することができるようにした建設機械の作業装置を提供することにある。
【００１６】
さらに、本発明の他の目的は、作業具連結手段にブラケットの間隔が異なる他の作業具を連結したときに、作業具が作業具連結手段に対してがたつくのを防止し、種々の作業具を利用することができるようにした建設機械の作業装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明による油圧ショベルの作業装置は、車体のフレームに俯仰動可能に取付けられたブームと、該ブームの先端側に俯仰動可能に設けられたアームと、該アームの先端側に設けられた作業具連結手段と、ブラケットに設けられた第１，第２の取付ピンにより該作業具連結手段を用いて前記アームの先端側に着脱可能に取付けられる作業具とによって構成している。
【００１８】
そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、作業具連結手段は、アームの先端側に取付けられるフック支持体と、該フック支持体に固定して設けられ作業具の第１，第２の取付ピンのうち一方の取付ピンに係合する固定フックと、前記フック支持体に回動可能に設けられ他方の取付ピンに係合する回動フックと、該回動フックに対して相対移動可能に設けられ該回動フックと一緒に他方の取付ピンに係合することにより回動フックの抜止めを行なう抜止め部材とにより構成し、前記回動フックは、基端側を前記フック支持体に設けられた連結ピンに回動可能に取付けると共に先端側に他方の取付ピンに係合する切欠開口を設ける構成とし、前記抜止め部材は、基端側を前記連結ピンの径方向にスライド可能に取付けると共に先端側に他方の取付ピンに係合する切欠開口を設ける構成としたことにある。
【００１９】
このように構成したことにより、第１，第２の取付ピンのうち、一方の取付ピンに外周側から固定フックを係合し、この状態で回動フックを揺動しつつ外周側から他方の取付ピンに係合し、続いて抜止め部材を他の取付ピンに外周側から係合することによって、作業具連結手段と作業具との間には、固定フック、回動フック、作業具等によって三角形を形成することができるから、作業具連結手段に対して作業具を強固に支持することができる。しかも、固定フック、回動フックおよび抜止め部材は、いずれも取付ピンに外周側から係合する構成としているから、これらを取付ピンに対して容易に係合、離脱することができる。
また、回動フックは、基端側をフック支持体に設けられた連結ピンに回動可能に取付けると共に先端側に他方の取付ピンに係合する切欠開口を設ける構成とし、抜止め部材は、基端側を前記連結ピンの径方向にスライド可能に取付けると共に先端側に他方の取付ピンに係合する切欠開口を設ける構成としているので、回動フックを作業具の他方の取付ピンに近付けた状態で、該回動フックが回動（揺動）することにより、その切欠開口は他方の取付ピンに外周側から容易に係合することができる。さらに、抜止め部材が前記連結ピンの径方向にスライドすることにより、その切欠開口は他方の取付ピンに容易に係合することができる。
【００２０】
一方、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、作業具連結手段は、アームの先端側に取付けられるフック支持体と、該フック支持体に固定して設けられ作業具の第１，第２の取付ピンのうち一方の取付ピンに係合する固定フックと、前記フック支持体に回動可能に設けられ他方の取付ピンに係合する回動フックと、該回動フックに対して相対移動可能に設けられ該回動フックと一緒に他方の取付ピンに係合することによって回動フックの抜止めを行なう抜止め部材とにより構成し、前記フック支持体には前記回動フックを回動可能に支持する連結ピンを設け、前記抜止め部材には該連結ピンが挿通される長穴状のガイド穴を設け、前記抜止め部材は、回動フックに対し該ガイド穴に沿って相対移動することにより前記他方の取付ピンに係合するラッチ板により構成したことにある。
【００２１】
このように構成したことにより、請求項１の発明と同様に、作業具連結手段と作業具との間には、固定フック、回動フック、作業具等によって三角形を形成することができ、作業具連結手段に対して作業具を強固に支持することができる。しかも、固定フック、回動フックおよび抜止め部材(ラッチ板）は、いずれも取付ピンに外周側から係合する構成としているから、これらを取付ピンに対して容易に係合、離脱することができる。そして、ラッチ板はフック支持体の連結ピンに回動フックと一緒に取付けることができる。さらに、ラッチ板は、長穴状のガイド穴により回動フックに対して移動可能となっているから、該ガイド穴に沿って移動することができ、他方の取付ピンに係合、離脱することができる。
【００２２】
請求項３の発明によると、回動フックと抜止め部材との間には、該回動フックと抜止め部材を他方の取付ピンに係合させた状態で両者を一体的に固定する固定部材を設けたことにある。
【００２３】
このように構成したことにより、固定部材は、回動フックと抜止め部材を他方の取付ピンに係合させた状態で両者を一体的に固定することができるから、作業時等に抜止め部材が他方の取付ピンから離脱するのを防止することができる。
【００２４】
請求項４の発明によると、固定フックには、該固定フックを作業具の一方の取付ピンに係合させたときに作業具のブラケットに対して弾性的に当接する弾性体を設けたことにある。
【００２５】
このように構成したことにより、取付ピンを支持しているブラケットと固定フックとの間に隙間がある場合でも、弾性体は、固定フックを作業具の一方の取付ピンに取付けたときに作業具のブラケットに弾性的に当接し、該ブラケットと固定フックとの間の隙間を埋めてがたつきを抑えることができる。
【００２６】
請求項５の発明によると、抜止め部材には、該抜止め部材を作業具の他方の取付ピンに係合させたときに作業具のブラケットに対して弾性的に当接する弾性体を設けたことにある。
【００２７】
このように構成したことにより、取付ピンを支持しているブラケットと抜止め部材との間に隙間がある場合でも、弾性体は、抜止め部材を作業具の他方の取付ピンに取付けたときに作業具のブラケットに弾性的に当接するから、該ブラケットと抜止め部材との間の隙間を埋めてがたつきを抑えることができる。
【００３２】
請求項６の発明によると、弾性体は作業具連結手段のフックに取付けられた板ばねにより構成したことにある。これにより、フックを取付ピンに係合したときには、板ばねがフックとブラケットとの間の隙間に応じて撓み（弾性変形）、前記各ブラケット間でフックのがたつくのを防止する。
【００３３】
請求項７の発明によると、板ばねは作業具連結手段のフックに交換可能に取付ける構成としたことにある。これにより、例えば撓み量の小さい板ばね、撓み量の大きい板ばねを用意し、交換して用いることによって、フックとブラケットとの間の隙間が小さい場合から大きい場合まで、広範囲に対応することができる。また、板ばねがへたりを生じたり、損傷したときには、容易に交換することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による建設機械の作業装置としてバックホウ式のバケットを備えた油圧ショベルの作業装置を例に挙げ、図１ないし図１７に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
１は油圧ショベルの下部走行体、２は該下部走行体１上に旋回可能に搭載され、該下部走行体１と共に車体を構成する上部旋回体で、該上部旋回体２は、旋回フレーム３と、該旋回フレーム３上のほぼ中央に設けられた運転席４と、該運転席４の後側に位置して前記旋回フレーム３の後端部に取付けられたカウンタウェイト５とによって大略構成されている。また、旋回フレーム３の前部には後述する作業装置１１が設けられている。
【００３６】
１１は上部旋回体２に設けられた作業装置で、該作業装置１１は、旋回フレーム３に俯仰動可能に設けられたロアブーム１２と、該ロアブーム１２の先端部に左，右方向に揺動可能に取付けられたアッパブーム１３と、該アッパブーム１３の先端部に左，右方向に揺動可能に取付けられたアームリテーナ１４と、該アームリテーナ１４に俯仰動可能に設けられたアーム１５と、該アーム１５の先端に回動可能に取付けられた後述の作業具連結装置２５およびバケット３８とによって大略構成されている。
【００３７】
また、ロアブーム１２の先端部とアームリテーナ１４との間にはリンクロッド１６が回動可能に連結され、該リンクロッド１６は、ロアブーム１２、アッパブーム１３、アームリテーナ１４と共に平行リンクを形成し、この平行リンクによりロアブーム１２に対してアーム１５（アームリテーナ１４）を常時平行状態に保持している。
【００３８】
さらに、旋回フレーム３とロアブーム１２との間にはブームシリンダ１７が設けられ、アームリテーナ１４とアーム１５との間にはアームシリンダ１８が設けられ、アーム１５と作業具連結装置２５（バケット３８）との間にはバケットシリンダ１９が設けられている。また、ロアブーム１２とアッパブーム１３との間にはオフセットシリンダ２０が設けられている。
【００３９】
２１，２１はアーム１５の先端側に該アーム１５を左，右から挟むように設けられた左，右一対のアームリンク（左側のみ図示）で、該アームリンク２１は、図２に示すように、基端側が連結ピン２２を介してアーム１５に回動可能に取付けられている。
【００４０】
２３，２３はアームリンク２１の先端側に挟まれるように設けられた左，右一対の中継リンクで、該左，右の中継リンク２３，２３は連結板２３Ａによって一体的に固着されている。また、中継リンク２３は、基端側がアームリンク２１の先端側とバケットシリンダ１９のロッド先端に連結ピン２４を介して回動可能に取付けられている。
【００４１】
２５はアーム１５の先端部に回動可能に取付けられた本実施の形態による作業具連結手段としての作業具連結装置で、該作業具連結装置２５は、図３に示す如く、後述するフック支持体２６、固定フック３０、回動フック３１、ラッチ板３３、板ばね３４，３６、固定ピン３７等によって大略構成されている。
【００４２】
２６はフック支持体で、該フック支持体２６は、アーム１５の先端部を挟むように配設された左，右一対の側板２７，２７と、該各側板２７の基端側に設けられ、該各側板２７をアーム１５に回動可能に連結した連結ピン２８と、前記各側板２７の先端側に設けられた連結ピン２９とによって大略構成されている。
【００４３】
ここで、各側板２７のうち、左側の側板２７は、図４、図５に示すように、長円状の板体からなり、その長さ方向の中間部には、後述の固定フック３０が取付けられる取付座２７Ａが形成されている。なお、右側の側板２７は左側の側板２７と対称形状となっているだけなのでその説明を省略する。さらに、各側板２７の先端側に設けられた連結ピン２９には、中継リンク２３の先端部と、後述の回動フック３１、ラッチ板３３とが取付けられている。
【００４４】
３０はフック支持体２６の各側板２７間に取付けられた固定フックで、該固定フック３０は、図６、図７に示す如く、基端側が各側板２７の取付座２７Ａ間にボルト止めされ、先端側が斜め下側に伸びた左，右一対の板体３０Ａ，３０Ａと、該各板体３０Ａの先端側にそれぞれ形成された切欠開口３０Ｂ，３０Ｂとによって構成されている。ここで、各切欠開口３０Ｂは、後述する第２の取付ピン４１と反対側に向けて開口し、第１の取付ピン４０に外周側から係合するものである。
【００４５】
３１はフック支持体２６の先端側に設けられた回動フックで、該回動フック３１は、図８、図９に示す如く、ほぼ長円状に形成された左，右一対の板体３１Ａ，３１Ａと、該各板体３１Ａの基端側に位置して該各板体３１Ａを連結した連結筒体３１Ｂと、前記各板体３１Ａの先端側に固着された固定板３１Ｃとによって大略構成されている。また、各板体３１Ａの先端側には、回動フック３１が揺動（回動）することにより第１の取付ピン４０と反対側から第２の取付ピン４１に係合する切欠開口３１Ｄが形成されている。さらに、各板体３１Ａの長さ方向中間部には、後述の固定ピン３７が挿通するピン穴３１Ｅが穿設されている。また、固定板３１Ｃには、後述のラッチ板３３を第２の取付ピン４１から離脱させるための離脱用ボルト３２が上向きに螺着されている。
【００４６】
このように構成された回動フック３１は、図３に示すように、その基端側がフック支持体２６の先端側に設けられた連結ピン２９の中央部分に回動可能に取付けられている。これにより、回動フック３１は、フック支持体２６（固定フック３０）に対する回動角度を調整することにより、固定フック３０の切欠開口３０Ｂと該回動フック３１の切欠開口３１Ｄとの離間寸法を変更することができ、作業具として用いられる他のバケット、ブレーカ、タンパ（いずれも図示せず）毎に異なる取付ピン間の距離に対応することができる。
【００４７】
３３は回動フック３１を挟むように配設された抜止め部材としてのラッチ板で、該ラッチ板３３は、図１０、図１１に示す如く、回動フック３１の各板体３１Ａに対面して配設された左，右の板体３３Ａ，３３Ａと、該各板体３３Ａを連結するように前方に張出した連結板３３Ｂとによって大略構成されている。また、各板体３３Ａの基端側には、第２の取付ピン４１に対する係合方向、即ち長さ方向に長穴状となったガイド穴３３Ｃが形成され、ラッチ板３３は該ガイド穴３３Ｃによって連結ピン２９の軸線と直交する方向にスライド可能となっている。また、各板体３３Ａの先端側には、第２の取付ピン４１に係合する切欠開口３３Ｄが形成されている。さらに、各板体３３Ａの長さ方向中間部には、回動フック３１のピン穴３１Ｅに対応する位置にピン穴３３Ｅが穿設されている。
【００４８】
ここで、ラッチ板３３は、ガイド穴３３Ｃを介してフック支持体２６の連結ピン２９に移動可能、即ち、連結ピン２９に取付けられた回動フック３１と相対移動可能となっている。そして、回動フック３１の切欠開口３１Ｄは、連結ピン２９を中心として揺動しながら第２の取付ピン４１に係合するのに対し、ラッチ板３３の切欠開口３３Ｄは、ガイド穴３３Ｃに沿って移動（スライド）しながら第２の連結ピン４１に係合するように形成されている。これにより、ラッチ板３３は、第２の取付ピン４１に切欠開口３３Ｄを係合することによって回動フック３１の切欠開口３１Ｄが取付ピン４１から離脱するのを後述の固定ピン３７と共に防止することができる。
【００４９】
３４，３４は固定フック３０の各板体３０Ａ外面に位置して切欠開口３０Ｂの近傍に交換可能に取付けられた弾性体としての左，右一対の板ばねで、該各板ばね３４は、板体３０Ａにボルト３５，３５を介して取付けられた長方形状の取付部３４Ａと、該取付部３４Ａの両端側から切欠開口３０Ｂに沿って湾曲して伸びたばね部３４Ｂ，３４Ｂとによって構成されている。
【００５０】
そして、板ばね３４は、図１４に示すように、自由状態においてばね部３４Ｂが後述するバケット３８に設けられたブラケット３９，３９間の離間寸法（第１の取付ピン４０の有効長さ寸法）Ｌ1 よりも大きく張出した全体幅寸法Ｌ2 を有している。ここで、例えば板ばね３４には、前述した全体幅寸法が小さくなるように撓み量が小さく形成された板ばね、大きくなるように撓み量が大きく形成された板ばね等の他の板ばねが用意され、これらの板ばねは、他の作業具に設けられたブラケット間の離間寸法に応じて適宜交換して用いられる。
【００５１】
これにより、各板ばね３４は、図１５に示すように、固定フック３０をバケット３８の取付ピン４０に係合させたときには、ブラケット３９に設けられたボス部３９Ａの内端面に弾性的に当接し、該ブラケット３９と固定フック３０との間の隙間を埋め、バケット３８が取付ピン４０の軸方向にがたつくのを防止することができる。
【００５２】
また、３６，３６はラッチ板３３の各板体３３Ａ外面に位置して切欠開口３３Ｄの近傍に交換可能に取付けられた弾性体としての左，右の板ばねで、該各板ばね３６は、固定フック３０側の板ばね３４とほぼ同様に、板体３３Ａにボルト３５，３５を介して取付けられた長方形状の取付部３６Ａと、該取付部３６Ａの一方の端部から切欠開口３３Ｄに沿って湾曲して伸びたばね部３６Ｂとによって構成されている。そして、板ばね３６は、自由状態においてばね部３６Ｂがバケット３８の各ブラケット３９間寸法（第２の取付ピン４１の有効長さ寸法）Ｌ3 よりも大きく張出した全体幅寸法Ｌ4 を有している。ここで、例えば板ばね３６には、前記板ばね３４と同様に、全体幅寸法が異なるように撓み量が設定された他の板ばねが用意され、適宜交換して用いられる。
【００５３】
これにより、各板ばね３６は、板ばね３４と同様に、ラッチ板３３をバケット３８の取付ピン４１に係合させたときには、ブラケット３９に設けられたボス部３９Ａの内端面に弾性的に当接し、バケット３８ががたつくのを防止することができる。
【００５４】
３７は回動フック３１とラッチ板３３との間に設けられた固定部材としての固定ピンで、該固定ピン３７は、第２の取付ピン４１に対し回動フック３１とラッチ板３３の両方が係合した状態で、それぞれのピン穴３１Ｅ，３３Ｅに亘って挿通され、両者を一体的に固定するものである。
【００５５】
一方、３８は作業具連結装置２５に着脱可能に取付けられる作業具の一つを構成するバックホウ式のバケットで、該バケット３８は、図１に示す如く、Ｕ字状に折曲げられた底板と左，右の側板とによって前方に開口し、開口側の先端部には複数の爪部が設けられている。また、バケット３８の基端側には左，右のブラケット３９，３９が設けられ、該各ブラケット３９の開口側寄りには、ボス部３９Ａ，３９Ａを介して第１の取付ピン４０が取付けられ、後部側にはボス部３９Ａ，３９Ａを介して第２の取付ピン４１がほぼ平行に取付けられている。
【００５６】
本実施の形態による油圧ショベルは上述の如き構成を有するもので、次に、本実施の形態の特徴部分である作業具連結装置２５を用いたバケット３８の着脱作業について図１２ないし図１７を参照して説明する。
【００５７】
まず、作業具連結装置２５にバケット３８を取付ける場合には、図１２に示す如く、バケット３８をブラケット３９が上側となるように配置し、この状態でロアブーム１２、アーム１５等を操作して作業具連結装置２５をバケット３８に近付ける。
【００５８】
そして、図１３に示すように、固定フック３０に設けられた切欠開口３０Ｂをバケット３８の第１の取付ピン４０に外周側から径方向に係合する。このときには、図１５に示すように、板体３０Ａに設けられた板ばね３４がブラケット３９のボス部３９Ａ端面に弾性的に当接するから、固定フック３０に対してバケット３８ががたつくのを防止することができる。
【００５９】
次に、第１の取付ピン４０に固定フック３０を係合させたら、図１６に示すように、回動フック３１を第２の取付ピン４１に向けて回動し、該取付ピン４１に切欠開口３１Ｄを径方向の横側から係合する。
【００６０】
また、第２の取付ピン４１に回動フック３１の切欠開口３１Ｄを係合させたら、図１７に示すように、ラッチ板３３を下向きにスライドさせ、第２の取付ピン４１に切欠開口３３Ｄに上側から係合させる。このときには、固定フック３０に設けられた板ばね３４と同様に、ラッチ板３３に設けられた板ばね３６がブラケット３９のボス部３９Ａ端面に弾性的に当接するから、ラッチ板３３（回動フック３１）とバケット３８との隙間を埋め、該バケット３８ががたつくのを防止することができる。
【００６１】
そして、第２の取付ピン４１に回動フック３１とラッチ板３３とを係合させたら、該回動フック３１とラッチ板３３とに亘って固定ピン３７を取付けることにより、両者を一体的に固定することができる。
【００６２】
このようにして、第１の取付ピン４０に固定フック３０を係合し、第２の取付ピン４１に回動フック３１とラッチ板３３を係合することにより、固定フック３０、回動フック３１、バケット３８（ブラケット３９）等によってピン２９，４０，４１を結ぶ三角形を形成することができる。従って、作業具連結装置２５は、この三角形による支持でバケット３８を確実に支持することができる。
【００６３】
一方、作業具連結装置２５からバケット３８を取外す場合には、前述した取付作業と逆の作業を行なうことにより取外すことができる。このバケット３８の取外し作業では、第２の取付ピン４１からラッチ板３３を取外すときに、離脱用ボルト３２をねじ込んでラッチ板３３の連結板３３Ｂを上側に押圧することにより、該ラッチ板３３を容易に取外すことができる。
【００６４】
かくして、本実施の形態によれば、作業具連結装置２５にバケット３８を取付ける場合に、第１の従来技術で述べたように別途油圧シリンダ等の動力源を設ける必要がないから、作業具連結装置２５の構成を簡略化することができ、組立作業性の向上、コストの低減等を図ることができる。
【００６５】
しかも、バケット３８に設けられた第１の取付ピン４０に対し固定フック３０を係合するとき、また第２の取付ピン４１に対し回動フック３１、ラッチ板３３を係合するときには、各取付ピン４０，４１の外周側から容易に係合することができる。従って、第２の従来技術のように取付ピンを挿通するための位置合わせ作業を行なうことなく、バケット３８の着脱作業を簡単に行なうことができるから、一人でバケット３８の着脱作業を行なうこともできる。
【００６６】
また、第１の取付ピン４０に固定フック３０を係合し、第２の取付ピン４１に回動フック３１等を係合した状態では、固定フック３０、回動フック３１およびバケット３８によって三角形を形成することができるから、作業具連結装置２５に対してバケット３８等の作業具を強固に支持することができ、作業時の耐久性を高め、信頼性を向上することができる。
【００６７】
一方、固定フック３０に板ばね３４を設け、ラッチ板３３に板ばね３６を設け、これらの板ばね３４，３６をバケット３８のブラケット３９にそれぞれ弾性的に押付ける構成としている。
【００６８】
これにより、作業具連結装置２５とバケット３８との間でバケット３８ががたつくような事態を防止することができ、作業性、信頼性等を向上することができる。また、板ばね３４，３６は作業具連結装置２５に対してボルト３５によって交換可能に取付けられているから、例えば撓み量の小さい板ばね、撓み量の大きい板ばねを用意し交換して用いることにより、隙間が小さい場合から大きい場合まで、広範囲に対応することができる。また、板ばね３４，３６がへたりを生じたり、損傷したときには、ボルト３５によって容易に交換することができる。
【００６９】
しかも、バケット３８を、他のバケットや作業具に交換したときに、作業具毎にブラケットの間隔が異なる場合には、板ばね３４，３６がブラケットとの隙間に応じて撓み量を変化させ、この隙間を埋める。従って、数多くの種類の作業具をがたつくことなく確実に取付けることができ、作業具連結装置２５の適用範囲を広めることができる。
【００７０】
さらに、ラッチ板３３は第２の取付ピン４１に対する係合方向に長穴状となったガイド穴３３Ｃを介してフック支持体２６の連結ピン２９に移動可能に取付ける構成としているから、ラッチ板３３を回動フック３１と一緒に連結ピン２９を利用して取付けることができ、構成を簡略化することができる。しかも、ラッチ板３３は、ガイド穴３３Ｃにより回動フック３１に対して移動可能となっているから、該ラッチ板３３を第２の取付ピン４１に容易に係合、離脱することができる。
【００７１】
なお、実施の形態では、作業具連結装置２５は、バケット３８の第１の取付ピン４０に固定フック３０を係合し、第２の取付ピン４１に回動フック３１とラッチ板３３を係合した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１８に示す変形例による作業具連結装置２５′のように、固定フック３０′を第２の取付ピン４１に係合し、回動フック３１′とラッチ板３３′を第１の取付ピン４０に係合する構成としてもよい。
【００７２】
また、実施の形態では、板ばね３４は、長方形状の取付部３４Ａと該取付部３４Ａから伸びたばね部３４Ｂ，３４Ｂとによって構成し、板ばね３６は、長方形状の取付部３６Ａと該取付部３６Ａから伸びたばね部３６Ｂとによって構成した場合を例示したが、本発明はこれに限らず、例えば、板ばね３４，３６は複数枚の板ばねを重ね合わせることによりリーフスプリングとして形成してもよい。この場合には、重ね合わせるばね板の枚数を調整することにより、撓み量を容易に変更することができる。
【００７３】
また、実施の形態では、作業具連結装置２５に作業具としてバックホウ式のバケット３８を着脱する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば作業具連結装置２５にブレーカ、タンパ等からなる他の作業具をバケット３８に代えて取付ける構成としてもよい。
【００７４】
さらに、実施の形態では、履帯を有する下部走行体１を備えた油圧ショベルを例示したが、これに替えて、ホイール式の油圧ショベル等の他の建設機械に適用してもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、作業具連結手段は、アームの先端側に取付けられるフック支持体と、該フック支持体に固定して設けられ作業具の第１，第２の取付ピンのうち一方の取付ピンに係合する固定フックと、前記フック支持体に回動可能に設けられ他方の取付ピンに係合する回動フックと、該回動フックに対して相対移動可能に設けられ該回動フックと一緒に他方の取付ピンに係合することにより回動フックの抜止めを行なう抜止め部材とにより構成し、前記回動フックは、基端側を前記フック支持体に設けられた連結ピンに回動可能に取付けると共に先端側に他方の取付ピンに係合する切欠開口を設ける構成とし、前記抜止め部材は、基端側を前記連結ピンの径方向にスライド可能に取付けると共に先端側に他方の取付ピンに係合する切欠開口を設ける構成としている。
【００７６】
従って、第１，第２の取付ピンのうち、一方の取付ピンに外周側から固定フックを係合し、この状態で回動フックを揺動しつつ外周側から他方の取付ピンに係合し、続いて抜止め部材を他の取付ピンに外周側から係合することによって、作業具連結手段と作業具との間には、固定フック、回動フック、作業具等によって三角形を形成することができる。これにより、作業具連結手段に対して作業具を強固に支持することができ、信頼性を向上することができる。しかも、固定フック、回動フックおよび抜止め部材は、いずれも取付ピンに外周側から係合する構成としているから、これらを取付ピンに対して容易に係合、離脱することができ、作業具を着脱するときの作業性を向上することができる。
【００７７】
そして、前記回動フックは、基端側をフック支持体に設けられた連結ピンに回動可能に取付けると共に先端側に他方の取付ピンに係合する切欠開口を設ける構成とし、抜止め部材は、基端側を前記連結ピンの径方向にスライド可能に取付けると共に先端側に他方の取付ピンに係合する切欠開口を設ける構成としているので、回動フックを作業具の他方の取付ピンに近付けた状態で、該回動フックが回動（揺動）することにより、その切欠開口は他方の取付ピンに外周側から容易に係合することができる。また、抜止め部材が連結ピンの径方向にスライドすることにより、その切欠開口は他方の取付ピンに容易に係合することができる。これらのことにより、作業具連結手段に対する作業具の着脱作業を容易に行なうことができる。
【００７８】
一方、請求項２の発明によると、作業具連結手段は、アームの先端側に取付けられるフック支持体と、該フック支持体に固定して設けられ作業具の第１，第２の取付ピンのうち一方の取付ピンに係合する固定フックと、前記フック支持体に回動可能に設けられ他方の取付ピンに係合する回動フックと、該回動フックに対して相対移動可能に設けられ該回動フックと一緒に他方の取付ピンに係合することによって回動フックの抜止めを行なう抜止め部材とにより構成し、前記フック支持体には前記回動フックを回動可能に支持する連結ピンを設け、前記抜止め部材には該連結ピンが挿通される長穴状のガイド穴を設け、前記抜止め部材は、回動フックに対し該ガイド穴に沿って相対移動することにより前記他方の取付ピンに係合するラッチ板により構成しているので、請求項１の発明と同様に、作業具連結手段と作業具との間には、固定フック、回動フック、作業具等によって三角形を形成することができ、作業具連結手段に対して作業具を強固に支持することができると共に、信頼性を向上することができる。しかも、固定フック、回動フックおよび抜止め部材は、いずれも取付ピンに外周側から係合する構成としているから、これらを取付ピンに対して容易に係合、離脱することができ、作業具を着脱するときの作業性を向上することができる。
【００７９】
そして、フック支持体には回動フックを回動可能に支持する連結ピンを設け、抜止め部材には該連結ピンが挿通される長穴状のガイド穴を設け、抜止め部材は回動フックに対し該ガイド穴に沿って相対移動することにより他方の取付ピンに係合するラッチ板により構成しているので、ラッチ板はフック支持体の連結ピンに回動フックと一緒に取付けることができ、これらの取付構造を簡略化することができる。しかも、ラッチ板は、長穴状のガイド穴によって回動フックに対して移動可能となっているから、他方の取付ピンに係合、離脱することができ、作業具の着脱作業を容易に行なうことができる。
【００８０】
請求項３の発明によれば、回動フックと抜止め部材との間には、該回動フックと抜止め部材を他方の取付ピンに係合させた状態で両者を一体的に固定する固定部材を設けているので、固定部材は、作業時等に抜止め部材が他方の取付ピンから離脱するのを防止することができ、信頼性を高めることができる。
【００８１】
請求項４の発明によれば、固定フックには、該固定フックを作業具の一方の取付ピンに係合させたときに作業具のブラケットに対して弾性的に当接する弾性体を設けているので、取付ピンを支持しているブラケットと固定フックとの間に隙間がある場合でも、弾性体によってブラケットと固定フックとの間の隙間を埋めてがたつきを抑えることができ、作業性、信頼性等を向上することができる。
【００８２】
請求項５の発明によれば、抜止め部材には、該抜止め部材を作業具の他方の取付ピンに係合させたときに作業具のブラケットに対して弾性的に当接する弾性体を設けているので、取付ピンを支持しているブラケットと抜止め部材との間に隙間がある場合でも、弾性体は、ブラケットと抜止め部材との間の隙間を埋めてがたつきを抑えることができ、作業性、信頼性等を向上することができる。
【００８３】
請求項６の発明によれば、弾性体は作業具連結手段のフックに取付けられた板ばねにより構成しているので、フックを取付ピンに係合したときには、板ばねがフックとブラケットとの間の隙間に応じて撓むから、各ブラケット間でフックががたつくのを防止することができる。
【００８４】
請求項７の発明によれば、板ばねは作業具連結手段のフックに交換可能に取付ける構成としているので、例えば撓み量の小さい板ばね、撓み量の大きい板ばねを用意し、交換して用いることにより、フックとブラケットとの間の隙間が小さい場合から大きい場合まで、広範囲に対応することができる。また、板ばねがへたりを生じたり、損傷したときには、容易に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による作業装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】図１中のアーム、作業具連結装置、バケット等を示す一部破断の要部拡大図である。
【図３】作業具連結装置とバケットとを分解した状態で示す要部拡大の外観斜視図である。
【図４】フック支持体の側板を単体で示す正面図である。
【図５】図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた側板の平面図である。
【図６】固定フックを単体で示す正面図である。
【図７】図６中の矢示 VII−VII 方向からみた固定フックの右側面図である。
【図８】回動フックを単体で示す正面図である。
【図９】図８中の矢示IX−IX方向からみた回動フックの右側面図である。
【図１０】ラッチ板を単体で示す正面図である。
【図１１】図１０中の矢示XI−XI方向からみたラッチ板の右側面図である。
【図１２】作業具連結装置をバケットに近付けている状態を示す一部破断の要部拡大図である。
【図１３】作業具連結装置の固定フックをバケットの第１の取付ピンに係合させた状態を示す一部破断の要部拡大図である。
【図１４】固定フック（ラッチ板）を取付ピンから離脱して板ばねを自由状態で示す要部拡大図である。
【図１５】固定フック（ラッチ板）を取付ピンに係合して板ばねを弾性変形させた状態を示す要部拡大図である。
【図１６】作業具連結装置の固定フックをバケットの第１の取付ピンに係合させ、回動フックを第２の取付ピンに係合させた状態を示す一部破断の要部拡大図である。
【図１７】作業具連結装置の固定フックをバケットの第１の取付ピンに係合させ、回動フックとラッチ板を第２の取付ピンに係合させた状態を示す一部破断の要部拡大図である。
【図１８】本発明の変形例によるアーム、作業具連結装置、バケット等を示す一部破断の要部拡大図である。
【符号の説明】
１  下部走行体（車体）
２  上部旋回体（車体）
１１  作業装置
１２  ロアブーム
１３  アッパブーム
１５  アーム
２５  作業具連結装置（作業具連結手段）
２６  フック支持体
２９  連結ピン
３０  固定フック
３０Ｂ，３１Ｄ，３３Ｄ  切欠開口
３１  回動フック
３３  ラッチ板（抜止め部材）
３３Ｃ  ガイド穴
３４，３６  板ばね（ばね部材）
３７  固定ピン（固定部材）
３８  バケット（作業具）
３９  ブラケット
４０  第１の取付ピン
４１  第２の取付ピン
【図１】
0004034026.tif 000002
【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】
0004034026.tif 000014
【図１４】
0004034026.tif 000015
【図１５】
0004034026.tif 000016
【図１６】
0004034026.tif 000017
【図１７】
0004034026.tif 000018
【図１８】
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