JPH0739969Y2 - 作業機具取付装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、油圧ショベル等の自走
式台車のアーム先端に、バケット、圧砕機、つかみ機、
切断機、ブレーカー等の各種作業機具を作業目的に応じ
て付け替えて使用するための作業機具取付装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、油圧ショベル等の自走式台車のア
ーム先端に、バケット、圧砕機、小割機、つかみ機、切
断機、ブレーカー等の各種作業機具を作業目的に応じて
付け替えて使用する場合、作業機具の付け替え作業を能
率的に行う装置として、例えば図１２に示すような作業
機具取付装置６０、あるいは実開昭６０−９６４６４号
公報又は実開昭６１−１６９１６２号公報に開示された
ような作業機具取付装置が一般に使用されている。

【０００３】このような作業機具取付装置においては、
作業機具を取付ける場合、作業機具側のアームピンやリ
ンクピンの方向が、ショベル台車に取付けた作業機具取
付装置６０のピン嵌合用凹所６１、６２の方向に合致す
るように、予め作業機具の姿勢を正確に調整しておかな
ければならない。

【０００４】また上記の各種の作業機具を油圧ショベル
等の自走式台車に取付けて作業する場合、対象物の方向
や形状に合わせて作業しやすいように作業機具の向きを
変える必要がしばしばあり、あるいは対象物を持ち上
げ、移動し、積み替え、積み上げ等の作業で物を上げ降
ろしする際に、長尺物や定型物の場合は作業機具を対象
物の方向に合わせて持ち上げ、あるいは方向を揃えて所
定の位置に降ろす必要などがある。

【考案が解決しようとする課題】

【０００５】しかし前記の従来の作業機具取付装置では
作業機具を回転できず、前記の問題を解消するために
は、ショベル台車のアーム回転とブームの起伏及びバケ
ットスイング用のシリンダーリンク機構の操作による上
下と前後方向のスイングとショベル台車の旋回、走行動
作との組み合わせ操作で作業機具の位置と向きを調整す
る必要があり、作業対象物の状態によっては頻繁にこの
動作を繰り返す必要があり、ショベル台車の操作に時間
がかかり非能率的であるばかりでなく、ショベル台車の
操作は経験を積んだ熟練操縦者の技量に頼らなければな
らないといった不便があった。

【０００６】ショベル台車に取付けた作業機具を回転す
るものとしては、作業機具自体に旋回駆動装置を内蔵し
た動力旋回式作業機具が知られているが、個々の作業機
具に動力旋回機構を設ける方式であるため価格が高いと
の理由により特定の作業機具を除き、非旋回式の作業機
具がまだ多く使用されているのが現実である。

【０００７】あるいはまた、油圧ショベルのアームの長
手方向の軸心を中心として回転可能としたアーム回転機
構付きのショベル台車も従来から知られているが、アー
ムが長尺で強度を保つ上で限度があり、限られた機種の
ショベル台車に採用されているのみで、用途も比較的軽
作業用に限られる。

【０００８】本考案は、油圧ショベル等の自走式台車の
アーム先端に、バケット、圧砕機、小割機、つかみ機、
切断機、ブレーカー等の各種作業機具を、容易に付け替
えることができ、かつ対象物の方向や形状に合わせて作
業機具を回転することのできる作業機具取付装置を提供
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の作業機
具取付装置は、油圧ショベル等の自走式台車のアームの
先端に取着可能なブラケットと、バケット、圧砕機等の
作業機具を装着可能な取付フレームとを備えた作業機具
取付装置において、上記ブラケットと取付フレームとの
間に旋回ベアリングを介設して上記取付フレームをブラ
ケットに対して旋回可能に支持し、さらに取付フレーム
を旋回駆動するための旋回駆動機構を設けて成り、上記
取付フレームは、作業器具を装着、固定するためのシリ
ンダー等の流体駆動手段を具備する一方、上記旋回駆動
機構の駆動源は流体駆動モータにて構成され、上記流体
駆動モータをブラケットに取着し、さらに上記自走式台
車側から供給される作動流体が、上記ブラケット側に取
着した作動流体切換手段によって、上記取付フレームの
流体駆動手段と旋回駆動機構の流体駆動モータとに切換
供給されるよう構成したことを特徴としている。

【００１０】

【００１１】

【作用】上記請求項１の作業機具取付装置では、作業機
具を装着する際、あるいは作業機具を装着した各種作業
中に、旋回駆動機構を操作すれば、作業機具を取付ける
ための姿勢や、作業対象物の方向を容易に調整可能であ
る。また、作業器具の装着、固定用の流体供給路と旋回
駆動機構用の流体供給路とが兼用できることになるの
で、配管設備を簡略化できる。そして、この流体供給路
の切換えによる供給油量の変化は小さいので、安定した
動作を確保することができる。さらに、作動流体切換手
段はブラケット側に取着しているのて、構成を簡素化す
ることができる。

【００１２】

【００１３】

【実施例】まず図１ないし図８に基づいて本考案の第１
実施例を説明する。

【００１４】図１及び図２はこの実施例の作業機具取付
装置を側面から見た図のうち、スイングアーム１９が前
方へスイングしてストッパ２３を装着した状態を示すも
ので、図１はその一部を切欠いた拡大側面図、図２は側
面図である。また図３は図２においてストッパ２３を抜
き取りスイングアーム１９が後方へスイングした状態の
側面図であり、また図４はストッパ２３の長手方向側面
図である。

【００１５】図５は図２の正面図、図６はこの実施例の
作業機具取付装置を油圧ショベルに取付けた状態を示
し、図７は図５のＸ−Ｘ矢視のうち旋回ベアリング部の
みを示す図で、この旋回ベアリングのアウターレース外
周に形成されたラック機構と回転駆動機の出力軸端のピ
ニオンとの噛み合い関係をそれぞれ示している。

【００１６】また図８はこの実施例の作業機具取付装置
の油圧回路図で、この実施例の作業機具取付装置に取付
ける公知の圧砕機あるいは切断機等の作業機具のアーム
スイング用シリンダー機構との配管接続状況と共に示
す。

【００１７】作業機具取付装置は、ブラケット１の対向
する側板８の上部に貫通形成されたピン孔８ａ、８ｂに
連結用ピンＰをそれぞれ挿通して、図６のように、油圧
ショベルＳのブームＢの先端に回動自在に取付けられた
アームＡの先端と、このアームＡの先端付近に取付けら
れたショベルのバケット回転用リンク機構Ｌとに対し
て、前後方向にスイング可能に取付けられる。

【００１８】ブラケット１の下端の底板部材３の下面に
は、旋回ベアリング５のインナーレース１４（図７）の
上面が接合し、この旋回ベアリング５のインナーレース
１４に沿って穿孔形成された複数のボルト孔１５を貫通
してボルト４によって旋回ベアリング５がブラケットの
底板部材３に締結される。

【００１９】一方、旋回ベアリング５のアウターレース
１１（図７）の下面には、取付フレーム７の上板部材７
ａの上面が接合し、アウターレース１１に沿って穿孔形
成された複数のボルト孔１２を貫通してボルト６でアウ
ターレース１１が取付フレーム７の上板部材７ａの上面
に締結される。

【００２０】旋回ベアリング５においては、図７に示す
ように、アウターレース１１の内径部とインナーレース
１４の外径部に、図示しないがそれぞれ円周に沿って均
一な溝が形成されていて、この両レース１１、１４の溝
で囲まれた環状空間には複数のボール又はローラー１６
が等間隔で配置され、このボール又はローラー１６の回
転によって、アウターレース１１とインナーレース１４
とは互いに自由に相対的な回転が行えると共に、このボ
ール又はローラー１６によって軸方向に対する力の支持
が行える構成となっている。

【００２１】このような構成の旋回ベアリング５が、上
記のようにブラケット１の底板部材３と、取付フレーム
７の上板部材７ａとに、ボルト４及び６で締結されてい
るため、取付フレーム７とブラケット１とは相対的に旋
回が可能である。

【００２２】 旋回ベアリング５のアウターレース１１
には、その外周に沿って連続のラック機構のラック歯１
３が形成される一方、ブラケット１の底板部材３が前記
旋回ベアリンク５のアウターレース１１の外径より外側
に張り出した位置の上面に、流体圧駆動のモータ２（以
下、これを回転駆動機という）が出力軸を下向きにして
配置、固定され、底板部材３から下側に突き出した回転
駆動機２の出力軸端に取付られたピニオン９が、上記の
ラック歯１３と噛み合わさり、旋回ベアリング５のアウ
ターレース１１を旋回駆動する。

【００２３】ここでラック機構とピニオンの歯は、歯車
伝動機構に代わって、図示しないがこれを公知のピンラ
ック機構とそれに対応する形状の歯にしてもよい。

【００２４】なおブラケット１の底板部材３と取付フレ
ーム７の上板部材７ａの旋回ベアリング中心位置には、
取付フレーム７に収納されたアームスイング用シリンダ
ー機構１８（後で説明する）と作業機具とに対して、油
圧ショベル側から作動流体を供給するため、流体中継用
として公知の回転継手１０（図５）が取付けられ、油圧
ショベル台車側から供給される作動流体用ホースが、回
転継手１０のハウジング２５（図８）の上部に設けられ
た中継ポート（図示しない）を通して、回転継手１０の
内部のコア２６（図８）の下面に設けられた中継ポート
（図示しない）に中継され、ここからさらにホースによ
ってアームスイング用シリンダー機構１８と作業機具と
に接続される。

【００２５】 また回転駆動機２に関しては、流体が油
圧ショベル側から供給され、この流体の給排などのホー
スが、前記のアームスイング用シリンダー機構１８と作
業機具のホースと共に、油圧ショベルのブームＢ及びア
ームＡに沿って配置されるが、これらのホースの詳細は
図示していない。そしてそれらの先端が回転駆動機２と
中継用の回転継手１０に接続される。

【００２６】 そして以上に述べたホースのショベル側
の端末は、油圧ショベルの運転操作台Ｃに配備された制
御用操作バルブ又はスイッチ（これらはいずれも図示し
ていない）に接続され、油圧ショベルの運転者が作業機
具の作動とアームスイング用シリンダー機構１８の作動
並びに旋回の動作を自由に制御できるように構成する。

【００２７】 また、回転駆動機２と前記アームスイン
グ用シリンダー機構１８とに作動流体を供給する油圧シ
ョベル側の配管系統を兼用の１系統とし、ブラケット１
の底板部材３上に設けられた切換弁２４を中継して２系
統に分け、その各々をそれぞれ回転駆動機２とアームス
イング用シリンダー機構１８に接続し、切換弁２４の操
作によりいずれかを選択して作動流体を供給できるよう
にしている。

【００２８】次に作業機具の取付けられる取付フレーム
７の構成と、該フレーム７内に収納される各部材等につ
き、主として図１に基づいて説明をする。

【００２９】取付フレーム７は、水平の上板部材７ａ
と、該上板部材７ａ下面から下方に向けて垂直に接合さ
れた平行な一対の側板７ｂと、該側板７ｂの前後端にお
いてそれぞれ側板７ｂ間に渡って接合した補強部材７
ｃ、７ｄとを有し、取付フレーム７の下方後端には後方
に向けて開いた略半円形の凹所７ｅを、取付フレーム７
と一体となるように形成する。

【００３０】一方、スイングアーム１９には、先端部に
おいて前方に向けて開いた略半円形の凹所１９ａを形成
すると共に、その後方には突起部１９ｂが、またその基
端部には貫通したピン孔１９ｃがそれぞれ形成されてい
る。そしてこのスイングアーム１９は、その凹所１９ａ
が、取付フレーム７の下方後端の凹所７ｅとほぼ同レベ
ルに位置するよう、一対の側板７ｂの間に挿入すると共
に、スイングアーム１９基端部のピン孔１９ｃと、一対
の側板７ｂに貫通形成したピン孔とに係合ピン２０を装
着して、スイングアーム１９を前後にスイング可能に枢
着している。またスイングアーム１９の後方突起部１９
ｂと取付フレーム７後端の補強部材７ｄの内面との間
に、流体圧で伸縮し、スイングアーム１９を前後にスイ
ングさせるアームスイング用シリンダー機構１８をピン
支持機構で枢着する。

【００３１】なお係合ピン２０は、先端部に図示しない
切欠きが設けられ、図２、図３のように、この切欠きに
抜け止め部材２１を装着して、一方のフレーム側板７ｂ
にボルト２２で係止される。

【００３２】さらに断面矩形のストッパ２３を、一対の
側板７ｂにそれぞれ貫通形成した各隅に逃げの切欠きを
有する矩形挿入孔７ｆに装着し、このストッパ２３の装
着により、シリンダー機構１８で前方へスイングさせた
スイングアーム１９の後方突起部１９ｂの上縁部１９ｅ
をストッパ２３に当接させて、スイングアーム１９が後
方へスイングして戻るのを規制するように構成する。

【００３３】 油圧ショベル側から供給される作動流体
の本考案の作業機具取付装置内の配管系統と作業機具と
の回路関係を図８に基づいて以下に説明する。油圧ショ
ベル側からは、本考案の作業機具取付装置の旋回駆動用
回転駆動モータ２及びアームスイング用シリンダー機構
１８の兼用としてＤ１の配管系統、及び作業機具駆動用
としてＡ１の配管系統の２系統の一次側配管系統が準備
される。

【００３４】このうち作業機具駆動配管系統Ａ１は、ま
ず回転継手１０のハウジング２５からコア２６を中継し
て配管系統Ａ２を通って作業機具のアクチュエータＧへ
直接接続される。

【００３５】一方、回転駆動モータ２及びアームスイン
グ用シリンダー機構１８用の配管系統Ｄ１は、回路切換
弁２４に接続され、この切換弁２４の二次側は、回転駆
動モータ２の配管系統ＤＭと、アームスイング用シリン
ダー機構１８の配管系統ＤＣとにそれぞれ接続され、作
動流体はいずれか一方に切換えて供給される。以上のよ
うな回路構成と配管系統により、油圧ショベルの運転操
作台Ｃから全ての制御が可能となる。なおこの切換弁２
４は、手動操作式、油圧パイロット式、電磁式等の各種
のものが使用可能であるが、要はショベル運転台から制
御可能であればよいのである。

【００３６】前記のように構成された作業機具取付装置
を油圧ショベル等の台車のアームＡの先端に取付けて使
用する場合、まず地面に置かれた目的の作業機具のアー
ムピンの方向と、作業機具取付装置の取付フレーム７の
後端に形成された凹所７ｅとが向かい合って、かつ作業
機具取付装置のスイングアーム１９の前方に形成された
凹所１９ａが、作業機具のリンクピンと同じ側に位置す
るようになるまで、作業機具取付装置の回転駆動機２を
回転させる。

【００３７】この作業を行う場合、予め作業機具取付装
置のストッパ２３を引き抜き、アームスイング用シリン
ダー機構１８のピストンを引き込み、スイングアーム１
９を後方へスイングさせて引き込んでおく。

【００３８】次に油圧ショベル台車を操作して、作業機
具のアームピンを、作業機具取付装置の取付フレーム７
の後端に形成された凹所７ｅに引っかけ、該アームピン
が該凹所７ｅの底部に当たるまで押し込み、さらに作業
機具のスイングアーム１９の先端を、作業機具のリンク
ピンの手前（アームピン側）に挿入し、アームスイング
用シリンダー機構１８のピストンを伸長してスイングア
ーム１９を前方にスイングさせ、スイングアーム１９の
前方に形成された凹所１９ａの底部が該リンクピンに当
接するまで押し出す。

【００３９】上記の手順が終了した段階で、スイングア
ーム１９の前方に設けた凹所１９ａと、前記取付フレー
ム７の後端に設けた凹所７ｅとが、作業機具のリンクピ
ンとアームピンとを互いに前後に押し合うようにアーム
スイング用シリンダー機構１８で突っ張る。

【００４０】そして取付フレーム７の側板７ｂに貫通形
成された挿入孔７ｆからストッパ２３を挿入し、スイン
グアーム１９の後方に形成された突起部１９ｅにストッ
パ２３を当接させ、スイングアーム１９が後方へスイン
グして作業機具が外れぬように、スイングアーム１９の
戻りスイングを規制し、これにより作業機具の取付を完
了する。

【００４１】もし作業機具の機種により作業機具のアー
ムピンとリンクピンの互いの内側の距離に違いがあり、
作業機具を取付ける際に、スイングアーム１９の前方へ
のスイング角度が異なる場合には、それぞれの作業機具
に対応して正確にスイングアーム１９を係止できるよ
う、高さの異なるストッパ２３を用いるか、あるいはス
ペーサーを併用して係止する。

【００４２】最後に作業機具の作動流体用ホースを、流
体中継用回転継手１０のコア２６下部の中継ポートに接
続する。

【００４３】以上で作業機具を本考案の作業機具取付装
置を介して油圧ショベル台車に取付けた後、ショベル台
車を操作して作業機具を目的の作業対象物に移動し、作
業機具の目的に応じた作業を行うことが可能となる。

【００４４】もし作業対象物の形状や方向に合わせて作
業機具の方向を変更する必要のあるときや、あるいは特
に作業機具がつかみ機や切断機などの場合は、対象物を
つかんだり噛み込んだりする際に、作業機具をその都
度、対象物の方向に合わせる必要があるが、そのような
場合には、作業機具取付装置の旋回用回転駆動機２を駆
動することにより、作業機具の全体を回転し、これによ
り容易に目的の方向に合わせることができる。

【００４５】 また回転駆動機２とアームスイング用シ
リンダー機構１８とに、ショベル台車側から供給する作
動流体用配管を共通とした場合、ブラケット上に取付け
た切換弁２４でモーター２側とシリンダー機構１８側へ
の切換えがワンタッチ操作で容易に行える。この切換弁
２４は、作業機具の取付け取外し作業を行うときは、ア
ームスイング用シリンダー機構１８側に切換え、通常の
作業を行うときは回転駆動機２側へ切換える。そして、
この切換における供給油量の変化は小さいので、安定し
た動作を確保することができる。さらに、切換弁２４は
ブラケット１側に取付けているので、取付フレーム７内
の配管等を簡素化することができる。

【００４６】次に本考案の他の実施例を図９ないし図１
１に基づいて説明する。

【００４７】まず図９は回転駆動機の出力軸端のピニオ
ンの位置を、図７とは反対の旋回ベアリングの内側に配
置してインナーレースを駆動する方式にしたもので、ア
ウターレース３１にはラック機構の歯を設けず、インナ
ーレース３２の内側に内接型のラック機構の歯３３を形
成し、これに回転駆動機の出力軸端に取付けられたピニ
オン３４の歯３５を噛み合わせ、旋回ベアリングのイン
ナーレース３２を旋回駆動するものである。この実施例
の場合、図２に示す取付フレーム７の上板部材７ａは、
インナーレース３２の側に、図２に示すブラケットの底
板部材３は、アウターレース３１の側にそれぞれボルト
で締結される。

【００４８】なお前述の実施例で説明したと同様に、こ
の実施例においてもラック機構とピニオンの歯は、歯車
伝動機構に代わって、図示しないがこれを公知のピンラ
ック機構とそれに対応する形状の歯にしてもよい。

【００４９】図１０の実施例は、図７の回転駆動機のピ
ニオン９と旋回ベアリングのラック機構１３をチェーン
巻き掛け伝動方式に変更した例を示し、アウターレース
４２にはチェーン４１用のスプロケット歯４３を形成
し、これと対応する形状の回転駆動機の出力軸端に取付
けられたチェーンスプロケット４４を、アウターレース
のスプロケット歯４３に干渉しない適度に離れた位置に
配置し、前記チェーンスプロケット４４のスプロケット
歯４５とアウターレース４２のスプロケット歯４３との
間にチェーン４１を巻き掛けてアウターレース４２を駆
動するものである。この実施例の場合、図２に示す取付
フレーム７の上板部材７ａは、アウターレース４２の側
に、図２に示すブラケットの底板部材３は、インナーレ
ース４６の側にそれぞれボルトで締結される。

【００５０】図１１の実施例は、図１０の実施例におけ
るアウターレースのスプロケット歯を廃止した例を示
し、旋回ベアリングのアウターレース５２はスプロケッ
ト歯を持たず、１箇所で分断したチェーン５１の両端部
５６ａ、５６ｂを、アウターレース５２の外周の適当な
箇所に固着したチェーン引き留め部材５７に対して連結
係止し、このチェーン５１をアウターレース５２の外周
に接して巻き付けると共に、アウターレース５２の外側
に配置した回転駆動機の出力軸端に取付けたチェーンス
プロケット５４のスプロケット歯５５に巻き掛けてアウ
ターレースを旋回駆動するものである。

【００５１】

【考案の効果】以上のように請求項１の作業機具取付装
置を使用することにより、各種の作業機具を容易に油圧
ショベル等の台車に取付け取外しすることが可能とな
り、取付の際は従来のように作業機具のアームピンやリ
ンクピンの方向が作業機具取付装置の方向に合うように
地面に置く方向や姿勢を調整する必要もなく、また作業
対象物の方向に合わせて作業機具の方向を調整する場
合、従来はショベル台車の操作のみに頼らざるを得なか
ったのに対して、本考案の装置では旋回駆動装置を駆動
することによりショベル操作を少なくしてこの目的を容
易に達成できる。

【００５２】また本考案の装置を使用することにより、
従来の安価な非旋回式作業機具でも高価な旋回駆動装置
付きの作業機具を使用した場合と同等の作業能率が上げ
られ、大幅な経費の節減に貢献できる。

【００５３】 さらに、作動流体切換手段を設けている
ので、ショベル台車等側から供給する圧力流体の供給配
管は、回転駆動機とシリンダー機構に対して共通で１系
統を設ければよく、配管系統が１系統省略でき、その構
成を簡素化できる。そして、上記作動流体切換手段によ
る流体供給路の切換えにおいては、供給油量の変化は小
さいので、安定した動作を確保することが可能となる。
また、作動流体切換手段はブラケット側に取着している
ので、構成を簡素化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の作業機具取付装置の一実施例の一部を
切欠いた側面図である。

【図２】本考案の作業機具取付装置の一実施例の側面図
である。

【図３】図２においてアームが後方へスイングした状態
を示す側面図である。

【図４】上記において用いるストッパの側面図である。

【図５】上記実施例装置の正面図である。

【図６】上記実施例装置を油圧ショベルに取付けた状態
を示す概略構成図で、ケーブル、ホースの一部、作業機
具は図示を省略している。

【図７】図５のＸ−Ｘ矢視の旋回ベアリング部分のみの
平面図で、ピニオンとベアリングのアウターレースに形
成したラック機構の歯とが噛み合った状態を示す。

【図８】上記実施例装置の油圧回路図である。

【図９】本考案の別の実施例を示し、旋回ベアリングの
インナーレースにラック機構を形成した場合の図７と同
じ部分の平面図である。

【図１０】本考案の別の実施例を示し、チェーン駆動の
場合の図７と同じ部分の平面図である。

【図１１】本考案の別の実施例を示す平面図で、図１０
の変形実施例である。

【図１２】従来の作業機具取付装置の側面図である。

【符号の説明】

１ ブラケット ２ 回転駆動機 ３ 底板部材 ５ 旋回ベアリング ７ 取付フレーム ７ａ 上板部材 ７ｂ フレーム側板 ７ｅ フレーム下部後端凹所 ９ ピニオン １３ ラック歯 １８ アームスイング用シリンダー機構 １９ スイングアーム １９ａ アーム前方凹所 ２３ ストッパ ２４ 切換弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ショベル等の自走式台車のアームの
   先端に取着可能なブラケットと、バケット、圧砕機等の
   作業機具を装着可能な取付フレームとを備えた作業機具
   取付装置において、上記ブラケットと取付フレームとの
   間に旋回ベアリングを介設して上記取付フレームをブラ
   ケットに対して旋回可能に支持し、さらに取付フレーム
   を旋回駆動するための旋回駆動機構を設けて成り、上記
   取付フレームは、作業機具を装着、固定するためのシリ
   ンダー等の流体駆動手段を具備する一方、上記旋回駆動
   機構の駆動源は流体駆動モータにて構成され、上記流体
   駆動モータをブラケットに取着し、さらに上記自走式台
   車側から供給される作動流体が、上記ブラケット側に取
   着した作動流体切換手段によって、上記取付フレームの
   流体駆動手段と旋回駆動機構の流体駆動モータとに切換
   供給されるよう構成したことを特徴とする作業機具取付
   装置。