JP2756078B2 - アタッチメント用カプラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木機械や荷役機械等
の機械本体に対してバケット、フォーククロー、或いは
リッパ等の各種アタッチメントを作業内容に応じて装着
するためのカプラの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、土木機械や荷役機械等の機
械本体に対してバケット、フォーククロー、或いはリッ
パ等の各種アタッチメントを作業内容に応じて装着する
ためのカプラを、実願平３−１１２０６２号（実開平５
−５４６５９号）に於て提案した。このカプラは、アタ
ッチメントを駆動する主油圧シリンダを含む機械本体側
に予め枢着される本体取付部と、アタッチメント側に並
設された一対のピンのそれぞれを抱持する固定フック及
び可動フックを備えたアタッチメント取付部とからな
り、手動ポンプを内蔵した油圧ジャッキにて可動フック
を駆動するように構成されている。

【０００３】また、例えば特開昭６１−１３７９２７号
公報に開示された発明のように、掘削機作動用の油圧シ
リンダ（仮に主油圧シリンダとする。）と、モータまた
はシリンダに通じる他の油圧手段（仮に副油圧シリンダ
とする。）とを、共通の油圧供給源によって駆動するた
めに、主油圧シリンダのロッド側油室と反ロッド側油室
に対する主油圧供給管からそれぞれ副油圧供給管を分岐
させ、これらの副油圧供給管はそれぞれ逆止弁を介して
２位置４方型のソレノイド制御弁の各入力ポートに接続
すると共に、当該制御弁の各出力ポートは副油圧シリン
ダのロッド側油室と反ロッド側油室にそれぞれ接続する
並列な油圧制御回路がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】前者の実開平５−５４
６５９号公報による上記構成のカプラは、比較的安価に
構成し得る反面、アタッチメントを装着する際の油圧ジ
ャッキの操作が手動であるため、取扱いが幾分面倒であ
る。

【０００５】後者の特開昭６１−１３７９２７号公報に
よる上記油圧制御回路は、特に本願が対象とするカプラ
のように副油圧シリンダで可動フックを操作してピンを
係止保持する用途には、以下の理由から適合しない構成
である。 主油圧供給管の２カ所から分岐して２本の副油圧供給
管を使用するので、本願が対象とするカプラのように、
本体側の主油圧シリンダにカプラ側の副油圧シリンダを
接続する場合には、配管の引き回しが複雑になって狭い
スペースでは作業の支障になる恐れもあり、コスト的に
も高価になる。 逆止弁と副油圧シリンダの間に装着したソレノイド制
御弁は、各入力ポートが主油圧シリンダのロッド側油室
と反ロッド側油室にそれぞれ接続されていると共に、各
出力ポートが副油圧シリンダのロッド側油室と反ロッド
側油室にそれぞれ接続されているので、ソレノイド制御
弁内でリークが発生した場合には主油圧シリンダ及び副
油圧シリンダには、ソレノイド制御弁を介して高圧側の
一方油室から低圧側の他方油室へリーク分の油圧移動が
生じ、その結果ピストンロッドがそれぞれ可動して本願
が対象とするカプラでは係止保持したピンが脱落する。 主油圧シリンダと副油圧シリンダが並列接続されてい
るために、上記ソレノイド制御弁の内部リーク以外の要
因で主副の何れか一方の油圧シリンダに供給される油圧
に変動を生じた際にも、他方の油圧シリンダに供給され
る油圧も連動して変動を生ずるので、特に副油圧シリン
ダの反ロッド側油室が減圧する本願が対象とするカプラ
では係止保持したピンが脱落する。

【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、製
造コストの増大を招くことなく使用性を向上すべく改善
されたアタッチメント用カプラを提供することであり、
特にカプラに対するアタッチメントの着脱操作を行う副
油圧シリンダの油圧を、機械本体に本来設けられている
主油圧シリンダの駆動油圧の供給管から分岐させて使用
することで格段に安価に構成すると共に、主油圧シリン
ダ側からの悪影響を受けることなく安全且つ確実に作動
するアタッチメント用カプラを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、アタッチメント駆動用主油圧シリンダを含
む機械本体側に予め枢着される本体取付部と、アタッチ
メント側に並設された一対のピンをそれぞれ抱持する一
対のフックを備えたアタッチメント取付部とを有するア
タッチメント用カプラの構成を、前記一対のフックが、
固定フックと、副油圧シリンダにて駆動される可動フッ
クとからなり、前記副油圧シリンダの反ロッド側油室へ
の副油圧供給管が、前記主油圧シリンダの反ロッド側油
室への主油圧供給管から分岐され、かつ前記副油圧シリ
ンダの反ロッド側油室と前記副油圧供給管との間には、
副油圧供給管から副油圧シリンダの反ロッド側油室への
流入のみを許容する逆止弁を装着した行き通路と、副油
圧シリンダの反ロッド側油室から副油圧供給管への流出
のみを許容する逆止弁を装着した戻り通路と、これら逆
止弁より副油圧供給管側に装着して前記行き通路又は戻
り通路の何れか一方を選択してこれに接続すると共に、
他方を遮断する切換弁とを設けたことによって達成され
る。

【０００８】

【作用】このようにすれば、主油圧シリンダの反ロッド
側油室への駆動油圧を分岐して１本の副油圧供給管を介
して利用できるので、特別な動力源を増設しない安価で
且つ簡単な構成によって、アタッチメント側でカプラの
着脱作業を容易に行うことができる。この分岐した副油
圧シリンダ側の上記油圧回路の構成は、主副双方の油圧
シリンダの間は切換弁で選択された行き通路又は戻り通
路の何れか一方を介して反ロッド側油室にのみに接続さ
れているので、ロッド側油室の油圧が切換弁を介して主
油圧シリンダ側の作動に悪影響を与えたり、主油圧シリ
ンダ側の作動から悪影響を受けることがない状態で副油
圧シリンダを伸縮作動させることができると共に、切換
弁と副油圧シリンダの反ロッド側油室の間を接続する行
き通路と戻り通路にはそれぞれ逆止弁を設けて不要な方
向への油の流入又は流出を遮断するので、切換弁にロッ
ド側油室の油圧が印加されないことと相俟って、主副双
方の油圧シリンダ特に可動フックを操作してピンを係止
保持する副シリンダはリークの影響を受けることなく、
伸長状態を確実に保持することができる。

【０００９】

【実施例】以下に添付の図面に示された具体的な実施例
に基づいて本発明の構成について詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明に基づくカプラが適用され
た土木機械本体としての例えばバケットローダの要部を
示している。このカプラ１は、アーム２の先端に取り付
けられる本体取付部３と、アタッチメントとしてのバケ
ット４が装着されるアタッチメント取付部５とが一体に
構成されている。

【００１１】カプラ１の本体取付部３には、一対のピン
孔６ａ・６ｂが穿設されており、このピン孔６ａ・６ｂ
を経て上記アーム２の先端と連接リンク７端とにそれぞ
れピン８を挿通することにより、本体側にカプラ１が予
め枢着される。また、カプラ１のアタッチメント取付部
５は、図２に示すように、本体取付部３と一体に形成さ
れた固定フック９と、本体取付部３の一方のピン孔６ａ
に隣接する位置に揺動自在に枢着された可動フック１０
とからなっている。

【００１２】可動フック１０の遊端には、固定フック９
の付け根部分にシリンダボトムが枢着された副油圧シリ
ンダ１１のピストンロッド１２の端部が連結されてお
り、この副油圧シリンダ１１のピストンロッド１２を伸
縮させることで可動フック１０が回動駆動されるように
なっている。

【００１３】一方、バケット４には、その両端が枢着さ
れた状態で平行に架設された一対の保持ピン１３ａ・１
３ｂを備えた一対のサイドプレート１４が一体的に設け
られている。これらの一対の保持ピン１３ａ・１３ｂの
うちの一方１３ａが、アタッチメント取付部５の固定フ
ック９に形成された図２に於ける左方へ開放した抱持部
１５に係合し、かつ他方の保持ピン１３ｂが可動フック
１０の遊端に形成された図２に於ける右方へ開放した抱
持部１６に係合してカプラ１にバケット４が結合するよ
うになっている。

【００１４】ところで土木機械は、本来はアタッチメン
トを本体に直接接続するように設計されているので、カ
プラ１に於ける本体取付部３とアタッチメント取付部５
との間隔が過大であると、重心位置や作動範囲が変化し
て使用性に影響を及ぼすことがあり得る。そこで上記実
施例に示した本発明装置に於ては、連接リンク７が枢着
されるピン孔６ａの斜め後方に可動フック１０の枢支点
を位置させると共に、固定フック９の抱持部１５も、ア
ーム２の先端が枢着されるピン孔６ｂの斜め後方に位置
させている。これにより、カプラを介設することによる
本体とアタッチメントとの間隔に及ぼす影響が最小限に
抑制される。

【００１５】次に本発明装置の油圧系統について図３を
参照して説明する。本来、バケットローダに設けられて
いる主油圧シリンダとしてのバケットシリンダ２１は、
エンジンで駆動される油圧ポンプ２２が発生する油圧で
駆動されるが、油圧ポンプ２２とバケットシリンダ２１
との間には、センターブロックの３位置４方切換弁２３
が介装されている。この切換弁２３は、手動操作レバー
にて各位置の切換えを行うようになっており、中立位置
に於ては全てのポートが閉鎖される。従って、バケット
シリンダ２１のピストン２４で隔てられた２つの油室２
５ａ・２５ｂは共に閉鎖されて油圧ロックされ、ピスト
ンロッド２６は停止状態で固定される。

【００１６】バケットシリンダ２１のロッド側油室２５
ａにはポンプポートＰが連通し、バケットシリンダ２１
の反ロッド側油室２５ｂにタンクポートＴが連通する位
置では、ピストンロッド２６が収縮する。そしてバケッ
トシリンダ２１のロッド側油室２５ａにタンクポートＴ
が連通し、バケットシリンダ２１の反ロッド側油室２５
ｂにポンプポートＰが連通する位置では、ピストンロッ
ド２６が伸長する。

【００１７】他方、バケットシリンダ２１の反ロッド側
油室２５ｂに対する油路の接続口には、チーズと呼ばれ
るＴ字形の分岐管２７を介して副油圧シリンダ１１への
副油圧供給管２８が接続されている。この副油圧シリン
ダ１１への副油圧供給管２８は、手動式の３方切換弁２
９を介して副油圧シリンダ１１の反ロッド側油室３０に
接続されている。また３方切換弁２９の一方の出力ポー
トＡと副油圧シリンダ１１の反ロッド側油室３０との間
には、行き方向の流れのみを許容する逆止弁３１が介設
され、他方の出力ポートＢと副油圧シリンダ２８の反ロ
ッド側油室３０との間には、戻り方向の流れのみを許容
する逆止弁３２が介設されている。なお、この３方弁２
９は、ロータリー式あるいはスプール式のいずれでも良
い。

【００１８】さて、アタッチメントとしてのバケット４
を脱却する際には、バケットシリンダ２１のピストンロ
ッド２６が収縮する位置に４方切換弁２３を合わせ、か
つ３方切換弁２９を戻り方向へ切換える。すると、バケ
ットシリンダ２１の反ロッド側油室２５ｂはタンクポー
トＴに連通して低圧になり、戻り通路に設けられた逆止
弁３２の作用によって副油圧シリンダ１１が収縮する方
向にのみ副油圧シリンダ１１の反ロッド側油室３０内の
油が流れる。従って、副油圧シリンダ１１を収縮する向
きの外力が作用すると、油は抜け方向へのみ流れる。こ
れにより、固定フック９の抱持部１５と可動フック１０
の抱持部１６との間隔が小さくなるように可動フック１
０が回動し、上記一対の保持ピン１３ａ・１３ｂ間から
アタッチメント取付部５を抜き出すことができる。

【００１９】バケット４を装着する際には、固定フック
９の抱持部１５と可動フック１０の抱持部１６との間隔
を小さくした状態で一対の保持ピン１３ａ・１３ｂ間に
アタッチメント取付部５を差し込み、バケットシリンダ
２１のピストンロッド２６が伸長する位置に４方切換弁
２３を合わせ、かつ３方切換弁２９を行き方向へ切換え
る。するとバケットシリンダ２１への油圧が副油圧供給
管２８に流入し、行き通路に設けられた逆止弁３１の作
用によって副油圧シリンダ１１を伸長させる方向にのみ
油が流れる。従って、固定フック９の抱持部１５と可動
フック１０の抱持部１６との間隔が大きくなるように可
動フック１０が回動し、両フック９・１０の抱持部１５
・１６内に一対の保持ピン１３ａ・１３ｂが受容され
る。

【００２０】両フック９・１０に一対の保持ピン１３ａ
・１３ｂが係合した状態で３方切換弁２９の行き方向設
定を動かさなければ、２つの逆止弁３１・３２の作用に
よって、バケットシリンダ２１を伸張操作する度に副油
圧シリンダ１１の反ロッド側油室３０に油圧が作用する
ので、油がある程度リークしたとしても、副油圧シリン
ダ１１は油圧ロックされて収縮しない。従って、このま
までもバケット４がカプラ１から脱落する心配は無い
が、万一のことを考慮して、可動フック１０の抱持部１
６にロックピンを付設すると良い。このロックピン４１
は、可動フック１０の抱持部１６に形成された延伸部４
２に設けられたボス４３を貫通し、対応する保持ピン１
３ｂの接線方向に延出しており、ボス４３とロックピン
４１とを共に一直線に貫通した孔にβ形クリップ４４を
装着して抜け止めされている。バケット４の着脱作業時
にはロックピン４１を抜いておくことは言うまでもな
い。

【００２１】以上のカプラ１に対するバケット４の着脱
操作は、３方切換弁２９及び２つの逆止弁３１・３２の
ユニットを、本体取付部３の２つのピン８間の空間に設
置するものとすれば、その連結状態を真近で目視して確
認しながら行なうことができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
プラに対するアタッチメントの着脱操作を近接位置から
直接目視しながら迅速に、かつ確実に行うことができ
る。しかも、機械本体に本来設けられている主油圧シリ
ンダの駆動油圧の供給管からカプラ駆動用油圧を分岐さ
せるので、格段に安価に構成することができる。特に、
カプラ駆動用油圧は主油圧シリンダの反ロッド油室への
油圧供給管から分岐し、副シリンダを伸長させる反ロッ
ド油室側にのみ印加され、一旦印加された油圧は逆止弁
によって流出が阻止されるので、主油圧シリンダ側から
悪影響を受けることなく、カプラにアタッチメントを安
全且つ確実に係止保持させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカプラが適用されたバケットロー
ダの要部斜視図。

【図２】本発明によるカプラの側面図。

【図３】本発明装置の油圧回路図。

【符号の説明】

１ カプラ ２ アーム ３ 本体取付部 ４ バケット ５ アタッチメント取付部 ６ａ・６ｂ ピン孔 ７ 連接リンク ８ ピン ９ 固定フック １０ 可動フック １１ 副油圧シリンダ １２ ピストンロッド １３ａ・１３ｂ 保持ピン１３ １４ サイドプレート １５・１６ 抱持部 ２１ バケットシリンダ ２２ 油圧ポンプ ２３ ４方切換弁 ２４ ピストン ２５ａ・２５ｂ 油室 ２６ ピストンロッド ２７ 分岐管 ２８ 副油圧供給管 ２９ ３方切換弁 ３０ 反ロッド側油室 ３１・３２ 逆止弁 ４１ ロックピン ４２ 延伸部 ４３ ボス ４４ β形クリップ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アタッチメント駆動用主油圧シリンダを
   含む機械本体側に予め枢着される本体取付部と、アタッ
   チメント側に並設された一対のピンをそれぞれ抱持する
   一対のフックを備えたアタッチメント取付部とを有する
   アタッチメント用カプラであって、 前記一対のフックが、固定フックと、副油圧シリンダに
   て駆動される可動フックとからなり、前記副油圧シリン
   ダの反ロッド側油室への副油圧供給管が、前記主油圧シ
   リンダの反ロッド側油室への主油圧供給管から分岐さ
   れ、かつ前記副油圧シリンダの反ロッド側油室と前記副
   油圧供給管との間には、副油圧供給管から副油圧シリン
   ダの反ロッド側油室への流入のみを許容する逆止弁を装
   着した行き通路と、副油圧シリンダの反ロッド側油室か
   ら副油圧供給管への流出のみを許容する逆止弁を装着し
   た戻り通路と、これら逆止弁より副油圧供給管側に装着
   して前記行き通路又は戻り通路の何れか一方を選択して
   これに接続すると共に、他方を遮断する切換弁とを設け
   たことを特徴とするアタッチメント用カプラ。