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技術 建設機械のアームとアタッチメントの連結構造及び連結方法並びに建設機械のアーム

出願人 キャタピラージャパン合同会社
発明者 横田研一
出願日 2007年11月19日 (11年10ヶ月経過) 出願番号 2007-299609
公開日 2009年6月11日 (10年3ヶ月経過) 公開番号 2009-127189
状態 未査定
技術分野 ショベル系(制御を除く) 建設機械の構成部品
主要キーワード 左側ブラケット 端部ボス 右側ブラケット 止め対策 中央ボス 回動軸回り 回動軸方向 ピン挿通孔
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年6月11日)のものです。
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図面 (9)

課題

一対の軸受部の間隔や連結ピンの直径が異なるアタッチメントを好適に且つ容易にアームと連結することが可能な建設機械のアームとアタッチメントの連結構造及び連結方法並びに建設機械のアームを提供する。

解決手段

アーム20側のボス21を、アーム20の回動軸O1方向中央側に一体形成した中央ボス22と、中央ボス22の回動軸O1方向両端部にそれぞれ着脱可能に取り付ける端部ボス23とで構成する。また、端部ボス23を、中央ボス22に嵌合する小径部23aと、中央ボス22の端部と軸受部14、15の間に配置される大径部23cとを備えて形成する。そして、大径部23cの長さH4及び/又は内径T7が異なる複数の端部ボス23から、軸受部14、15の間隔L1及び/又は連結ピン16の直径T2に応じた大径部23cの長さH4及び/又は内径T7を備えた端部ボス23を選択的に設ける。

概要

背景

従来、例えば油圧ショベル建設機械)1は、図6に示すように、下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に設けられた上部旋回体3と、上部旋回体3上に上下方向に起倒自在に取り付けられたフロント作業機4とを備えて構成されている。また、フロント作業機4は、後端が上部旋回体3に回動自在に支持されたブーム5と、ブーム5の先端に後端が回動自在に支持されたアーム6と、アーム6の先端側に回動自在に取り付けられたバケットアタッチメント)7とを備えて多関節状に形成されている。そして、ブームシリンダ8とアームシリンダ9とバケットシリンダ10がそれぞれ伸縮駆動することにより、ブーム5とアーム6とバケット7がそれぞれ回動するように構成されている。

ここで、アーム6とバケット7を回動自在に連結する連結構造Aは、アーム6の先端側に一体形成された筒状のアーム側ボスボス)11(図7)と、バケット7の外面7aから外側にそれぞれ突出し、回動軸O1方向(幅方向)に間隔をあけて並設されるとともに筒状のバケット側ボス12、13を備えた左右一対ブラケット部(一対の軸受部)14、15(図8)と、一対のブラケット部14、15の間にアーム6の先端側を配置した状態で、一対のブラケット部14、15のバケット側ボス12、13の内孔ピン挿通孔12a、13a)とアーム側ボス11の内孔11aとに挿通してアーム6とバケット7を回動自在に連結する連結ピン16(図6)とを備えて構成されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
特開2007−46750号公報
特開平6−128980号公報

概要

一対の軸受部の間隔や連結ピンの直径が異なるアタッチメントを好適に且つ容易にアームと連結することが可能な建設機械のアームとアタッチメントの連結構造及び連結方法並びに建設機械のアームを提供する。アーム20側のボス21を、アーム20の回動軸O1方向中央側に一体形成した中央ボス22と、中央ボス22の回動軸O1方向両端部にそれぞれ着脱可能に取り付ける端部ボス23とで構成する。また、端部ボス23を、中央ボス22に嵌合する小径部23aと、中央ボス22の端部と軸受部14、15の間に配置される大径部23cとを備えて形成する。そして、大径部23cの長さH4及び/又は内径T7が異なる複数の端部ボス23から、軸受部14、15の間隔L1及び/又は連結ピン16の直径T2に応じた大径部23cの長さH4及び/又は内径T7を備えた端部ボス23を選択的に設ける。

目的

本発明は、上記事情に鑑み、一対の軸受部の間隔や連結ピンの直径が異なるアタッチメントを好適に且つ容易にアームと連結することが可能な建設機械のアームとアタッチメントの連結構造及び連結方法並びに建設機械のアームを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

建設機械アームの先端側に設けられた筒状のボス内孔と、回動軸方向に間隔をあけてアタッチメントに設けられた一対の軸受部ピン挿通孔とに連結ピン挿通して、アームとアタッチメントを回動軸回り回動自在に連結する建設機械のアームとアタッチメントの連結構造であって、ボスが、アームの先端側の回動軸方向中央側に一体形成された中央ボスと、中央ボスの回動軸方向両端部にそれぞれ着脱可能に取り付けられる端部ボスとで構成され、端部ボスが、中央ボスの内孔に嵌合する小径部と、小径部よりも大きな外径で形成されて中央ボスの端部とアタッチメントの軸受部の間に配置される大径部とを備えて形成されており、大径部の回動軸方向の長さ及び/又は内径が異なる複数の端部ボスから、一対の軸受部の間隔及び/又は連結ピンの直径に応じた大径部の長さ及び/又は内径を備える端部ボスが選択的に設けられていることを特徴とする建設機械のアームとアタッチメントの連結構造。

請求項2

請求項1記載の建設機械のアームとアタッチメントの連結構造において、中央ボスと端部ボスの小径部とにそれぞれ、端部ボスを中央ボスに取り付ける際に互いに係合して端部ボスの回動軸回りの回動を阻止する係合部が設けられていることを特徴とする建設機械のアームとアタッチメントの連結構造。

請求項3

建設機械のアームの先端側に設けられた筒状のボスの内孔と、回動軸方向に間隔をあけてアタッチメントに設けられた一対の軸受部のピン挿通孔とに連結ピンを挿通して、アームとアタッチメントを回動軸回りに回動自在に連結する建設機械のアームとアタッチメントの連結方法であって、ボスが、アームの先端側の回動軸方向中央側に一体形成された中央ボスと、中央ボスの回動軸方向両端部にそれぞれ着脱可能に取り付けられる端部ボスとで構成され、端部ボスが、中央ボスの内孔に嵌合する小径部と、小径部よりも大きな外径で形成されて中央ボスの端部とアタッチメントの軸受部の間に配置される大径部とを備えて形成されており、大径部の回動軸方向の長さ及び/又は内径が異なる複数の端部ボスから、一対の軸受部の間隔及び/又は連結ピンの直径に応じた大径部の長さ及び/又は内径を備える端部ボスを選択的に中央ボスに取り付けて、アームとアタッチメントを連結するようにしたことを特徴とする建設機械のアームとアタッチメントの連結方法。

請求項4

先端側に筒状のボスを備え、ボスの内孔と、回動軸方向に間隔をあけてアタッチメントに設けられた一対の軸受部のピン挿通孔とに連結ピンを挿通して、アタッチメントが回動軸回りに回動自在に連結される建設機械のアームであって、ボスが、アームの先端側の回動軸方向中央側に一体形成された中央ボスと、中央ボスの回動軸方向両端部にそれぞれ着脱可能に取り付けられる端部ボスとで構成され、端部ボスが、中央ボスの内孔に嵌合する小径部と、小径部よりも大きな外径で形成されて中央ボスの端部とアタッチメントの軸受部の間に配置される大径部とを備えて形成されており、大径部の回動軸方向の長さ及び/又は内径が異なる複数の端部ボスから、一対の軸受部の間隔及び/又は連結ピンの直径に応じた大径部の長さ及び/又は内径を備える端部ボスを選択的に設けて構成されていることを特徴とする建設機械のアーム。

技術分野

0001

本発明は、例えば建設機械油圧ショベルなどのアームバケットなどのアタッチメント回動自在に連結する建設機械のアームとアタッチメントの連結構造及び連結方法並びに建設機械のアームに関する。

背景技術

0002

従来、例えば油圧ショベル(建設機械)1は、図6に示すように、下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に設けられた上部旋回体3と、上部旋回体3上に上下方向に起倒自在に取り付けられたフロント作業機4とを備えて構成されている。また、フロント作業機4は、後端が上部旋回体3に回動自在に支持されたブーム5と、ブーム5の先端に後端が回動自在に支持されたアーム6と、アーム6の先端側に回動自在に取り付けられたバケット(アタッチメント)7とを備えて多関節状に形成されている。そして、ブームシリンダ8とアームシリンダ9とバケットシリンダ10がそれぞれ伸縮駆動することにより、ブーム5とアーム6とバケット7がそれぞれ回動するように構成されている。

0003

ここで、アーム6とバケット7を回動自在に連結する連結構造Aは、アーム6の先端側に一体形成された筒状のアーム側ボスボス)11(図7)と、バケット7の外面7aから外側にそれぞれ突出し、回動軸O1方向(幅方向)に間隔をあけて並設されるとともに筒状のバケット側ボス12、13を備えた左右一対ブラケット部(一対の軸受部)14、15(図8)と、一対のブラケット部14、15の間にアーム6の先端側を配置した状態で、一対のブラケット部14、15のバケット側ボス12、13の内孔ピン挿通孔12a、13a)とアーム側ボス11の内孔11aとに挿通してアーム6とバケット7を回動自在に連結する連結ピン16(図6)とを備えて構成されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
特開2007−46750号公報
特開平6−128980号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上記従来の連結構造Aにおいては、図7及び図8に示すように、アーム6の先端側に一体形成されたアーム側ボス11の幅H1と内径T1が一定であるため、一対のブラケット部14、15の間隔(一対のバケット側ボス12、13の間隔L1)や連結ピン16の直径が異なるバケット(アタッチメント)7を連結して使用できないという問題があった。

0005

すなわち、一般に油圧ショベル(建設機械)1を製造するメーカーごとにバケット(アタッチメント)7の一対のブラケット部14、15の間隔(一対のバケット側ボス12、13の間隔L1)や連結ピン16の直径が異なっているため、バケット7を新たなバケットに付け替えたり、バケット7を例えばブレーカクラッシャなどの他のアタッチメントに付け替えて使用する際に、アーム側ボス11の幅H1や内径T1と、一対のブラケット部14、15の間隔L1や連結ピン16の直径とが合わず、メーカーの異なるアタッチメントを共用できないという不都合があった。このため、各メーカーの規格に合わせたアーム6を別途用意して、メーカーの異なるアタッチメントを使用する際には、アーム6を交換するという煩雑な作業が生じていた。

0006

本発明は、上記事情に鑑み、一対の軸受部の間隔や連結ピンの直径が異なるアタッチメントを好適に且つ容易にアームと連結することが可能な建設機械のアームとアタッチメントの連結構造及び連結方法並びに建設機械のアームを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

0008

請求項1記載の建設機械のアームとアタッチメントの連結構造は、建設機械のアームの先端側に設けられた筒状のボスの内孔と、回動軸方向に間隔をあけてアタッチメントに設けられた一対の軸受部のピン挿通孔とに連結ピンを挿通して、アームとアタッチメントを回動軸回りに回動自在に連結する建設機械のアームとアタッチメントの連結構造であって、ボスが、アームの先端側の回動軸方向中央側に一体形成された中央ボスと、中央ボスの回動軸方向両端部にそれぞれ着脱可能に取り付けられる端部ボスとで構成され、端部ボスが、中央ボスの内孔に嵌合する小径部と、小径部よりも大きな外径で形成されて中央ボスの端部とアタッチメントの軸受部の間に配置される大径部とを備えて形成されており、大径部の回動軸方向の長さ及び/又は内径が異なる複数の端部ボスから、一対の軸受部の間隔及び/又は連結ピンの直径に応じた大径部の長さ及び/又は内径を備える端部ボスが選択的に設けられていることを特徴とする。

0009

請求項2記載の建設機械のアームとアタッチメントの連結構造は、請求項1記載の建設機械のアームとアタッチメントの連結構造において、中央ボスと端部ボスの小径部とにそれぞれ、端部ボスを中央ボスに取り付ける際に互いに係合して端部ボスの回動軸回りの回動を阻止する係合部が設けられていることを特徴とする。

0010

請求項3記載の建設機械のアームとアタッチメントの連結方法は、建設機械のアームの先端側に設けられた筒状のボスの内孔と、回動軸方向に間隔をあけてアタッチメントに設けられた一対の軸受部のピン挿通孔とに連結ピンを挿通して、アームとアタッチメントを回動軸回りに回動自在に連結する建設機械のアームとアタッチメントの連結方法であって、ボスが、アームの先端側の回動軸方向中央側に一体形成された中央ボスと、中央ボスの回動軸方向両端部にそれぞれ着脱可能に取り付けられる端部ボスとで構成され、端部ボスが、中央ボスの内孔に嵌合する小径部と、小径部よりも大きな外径で形成されて中央ボスの端部とアタッチメントの軸受部の間に配置される大径部とを備えて形成されており、大径部の回動軸方向の長さ及び/又は内径が異なる複数の端部ボスから、一対の軸受部の間隔及び/又は連結ピンの直径に応じた大径部の長さ及び/又は内径を備える端部ボスを選択的に中央ボスに取り付けて、アームとアタッチメントを連結するようにしたことを特徴とする。

0011

請求項4記載の建設機械のアームは、先端側に筒状のボスを備え、ボスの内孔と、回動軸方向に間隔をあけてアタッチメントに設けられた一対の軸受部のピン挿通孔とに連結ピンを挿通して、アタッチメントが回動軸回りに回動自在に連結される建設機械のアームであって、ボスが、アームの先端側の回動軸方向中央側に一体形成された中央ボスと、中央ボスの回動軸方向両端部にそれぞれ着脱可能に取り付けられる端部ボスとで構成され、端部ボスが、中央ボスの内孔に嵌合する小径部と、小径部よりも大きな外径で形成されて中央ボスの端部とアタッチメントの軸受部の間に配置される大径部とを備えて形成されており、大径部の回動軸方向の長さ及び/又は内径が異なる複数の端部ボスから、一対の軸受部の間隔及び/又は連結ピンの直径に応じた大径部の長さ及び/又は内径を備える端部ボスを選択的に設けて構成されていることを特徴とする。

発明の効果

0012

請求項1記載の建設機械のアームとアタッチメントの連結構造によれば、大径部の回動軸方向の長さや内径が異なる複数の端部ボスを用意しておき、これらの端部ボスから選択的に端部ボスを中央ボスに取り付けることによって、ボスの幅やボスの内孔の直径(内径)を所望の幅や内径に自在に調整することが可能になる。これにより、アタッチメントの一対の軸受部の間隔や連結ピンの直径が異なる場合においても、このアタッチメントの一対の軸受部の間隔や連結ピンの直径に合う端部ボスに交換するという簡便な作業で、アームとアタッチメントを好適に且つ容易に連結することが可能になり、例えばメーカーが異なり、一対の軸受部の間隔や連結ピンの直径が異なるアタッチメントを共用することが可能になる。

0013

請求項2記載の建設機械のアームとアタッチメントの連結構造によれば、端部ボスを中央ボスに取り付ける際に互いに係合する係合部を備えることにより、端部ボスの回動軸回りの回動が阻止されるため、アームに連結したアタッチメントを回動させた際に、すなわち建設機械で作業を行う際に、端部ボスが共回りすることがなく、端部ボスの摩耗を防止できる。これにより、好適な状態で確実にアームとアタッチメントを連結することが可能になる。

0014

請求項3記載の建設機械のアームとアタッチメントの連結方法及び請求項4記載の建設機械のアームにおいても、大径部の回動軸方向の長さや内径が異なる複数の端部ボスを用意し、これらの端部ボスから選択的に端部ボスを中央ボスに取り付けることで、請求項1記載の建設機械のアームとアタッチメントの連結構造と同様の効果を得ることが可能である。

発明を実施するための最良の形態

0015

以下、図1から図5を参照し、本発明の一実施形態に係る建設機械のアームとアタッチメントの連結構造及び連結方法並びに建設機械のアームについて説明する。ここで、本実施形態は、建設機械の油圧ショベルのアームにバケット(アタッチメント)を連結する連結構造及び連結方法並びにこのアームに関するものである。また、本実施形態では、図6から図8に示した油圧ショベル1及びアーム6とバケット7を回動自在に連結する従来の連結構造Aと共通する構成に対し同一符号を付して説明を行う。

0016

本実施形態のアームとバケットの連結構造(連結構造)Bは、図1及び図2に示すように、アーム20の先端側に設けられた筒状のアーム側ボス(ボス)21と、図1及び図8に示すように、バケット7に回動軸O1方向(幅方向)に間隔をあけて並設され、内孔がピン挿通孔12a、13aとなる筒状のバケット側ボス12、13を備えた左右一対のブラケット部(一対の軸受部)14、15と、図1に示すように、一対のブラケット部14、15の間にアーム20の先端側を配置した状態で互いに連通する一対のブラケット部14、15のピン挿通孔12a、13aとアーム側ボス21の内孔22d、23dとに挿通することでアーム20とバケット7を回動自在に連結する連結ピン16とを備えて構成されている。

0017

また、本実施形態のアーム20は、図1から図3に示すように、その先端側に軸線方向(回動軸O1方向)をアーム20の幅H2方向に向けてアーム側ボス21が設けられており、このアーム側ボス21は、アーム20の先端側の幅H2方向(回動軸O1方向)中央側に一体形成された円筒状の中央ボス22と、中央ボス22の軸線O1方向両端部にそれぞれ着脱可能に取り付けられる略円筒状の端部ボス23とで構成されている。中央ボス22は、アーム20の先端の幅H2よりも軸線O1方向の長さ(幅H3)が小さく形成され、連結ピン16の直径T2よりも大きな内孔22dの直径(内径T3)を備えて形成されている。また、本実施形態の中央ボス22には、図1及び図4に示すように、両端部側にそれぞれ、内面22aから外面22bに向けて凹み、端部から軸線O1方向に沿って中央側に延びる係合溝(係合部)22cが形成されている。

0018

端部ボス23は、図1図2及び図5図5(a))に示すように、軸線方向(回動軸O1方向)先端側に設けられ、中央ボス22の内径T3と同等の外径T4を有する小径部23aと、この小径部23aの後端に段部23bを介して繋がり、小径部23aの外径T4よりも大きく且つ中央ボス22の外径T5と同等の外径T6を有する大径部23cとを備えて形成されている。また、小径部23aと大径部23cに連通し、先端から後端まで軸線O1方向に延びる端部ボス23の内孔23dは、先端から後端までその直径(内径T7)が一定で形成されている。

0019

さらに、端部ボス23には、図1に示すように、内孔23dを形成する内面に、土砂などの異物が内部に入り込むことを防止するOリングオーリング)などのシール部材23eと、連結ピン16を回動軸O1回りに回動自在に支持するベアリング23fとが設けられている。また、シール部材23eは端部ボス23の後端側(回動軸O1方向外側)に、ベアリング23fはこのシール部材23eに対して先端側(回動軸O1方向中央側)に設けられている。また、本実施形態の端部ボス23には、図1及び図4に示すように、小径部23aに、外面から径方向外側に突出し先端から軸線O1方向に沿って後端側に延びる係合突起(係合部)23gが設けられている。

0020

そして、このように形成された端部ボス23は、図1図2及び図4に示すように、小径部23aを中央ボス22の内孔22dに嵌合させ、中央ボス22の端部に段部23bが当接するようにして中央ボス22の両端部にそれぞれ取り付けられている。また、このとき、中央ボス22の係合溝22cに端部ボス23の小径部23aに設けられた係合突起23gが係合することで、端部ボス23は、中央ボス22に対して回動軸O1回りの回動が阻止されている。

0021

ここで、本実施形態の連結構造B及びアーム20においては、例えば、図5(a)に示す標準の端部ボス23の大径部23cの長さH4やこの端部ボス23の内径T7に対し、図5(b)に示すように、大径部23cの長さH4’や内径T7’を小さく形成した端部ボス23’や、図5(c)に示すように、大径部23cの長さH4’’や内径T7’’を大きく形成した端部ボス23’’など、大径部23cの軸線方向(回動軸O1方向)の長さH4、H4’、H4’’及び/又は内径T7、T7’、T7’’が異なる複数の端部ボス23、23’、23’’が用意されている。そして、本実施形態の連結構造B及びアーム20においては、これら複数の端部ボス23、23’、23’’から選択的に端部ボス23、23’、23’’を中央ボス22に取り付けることで、中央ボス22と端部ボス23、23’、23’’からなるアーム側ボス21の幅H1や内径T1(T7、T7’、T7’’)が自在に調整できるように構成されている。

0022

一方、バケット7は、図6及び図8に示したように、略U 字状に形成された底板7bと、この底板7bの幅方向(回動軸O1方向)の両側にそれぞれ取り付けられた一対の側板7cと、底板7bの一端側に取り付けられた切刃7dと、切刃7dの先端に取り付けられた複数の掘削刃7eとを備えて形成されている。そして、底板7bの他端側の外面7aに、この外面7aに直交して外側に突出し、幅方向に間隔L1をあけて並設された左右一対の板状のブラケット部(一対の軸受部)14、15が設けられている。また、これら一対のブラケット部14、15のそれぞれは、2つずつの筒状のバケット側ボス12、13、24、25が板状のブラケットを貫通するように具備されている。このとき、右側ブラケット部14の2つのバケット側ボス12、24と左側ブラケット部15の2つのバケット側ボス13、25は、左右1つずつのバケット側ボス(12と13、24と25)が一対とされ、これら左右一対のバケット側ボス(12と13、24と25)が互いの軸線(回動軸O1)を同軸上に配して設けられている。

0023

なお、底板7bの他端側に配された一対のバケット側ボス12、13が、図1に示すように、その内孔(ピン挿通孔12a、13a)に挿通した連結ピン16によってアーム側ボス22と繋がり、他方の一対のバケット側ボス24、25が、図6に示したバケットシリンダ10に連結するリンクに連結ピン28によって連結される。

0024

ついで、上記の構成からなる連結構造Bによってアーム20とバケット7を連結する方法について説明するとともに、本実施形態の建設機械のアームとアタッチメントの連結構造B及び連結方法並びに建設機械のアーム20の作用及び効果について説明する。

0025

はじめに、例えば油圧ショベル1と同じメーカーが製造したバケット7をアーム20に取り付ける場合には、中央ボス22の両端部にそれぞれ、係合溝22cと係合突起23gを係合させつつ図5(a)に示した標準の端部ボス23を取り付けてアーム側ボス21を形成する。この標準の端部ボス23を取り付けた場合には、アーム側ボス21の幅H1が、図1に示すように、バケット7の一対のブラケット部14、15の間隔L1に応じた幅H1となる。また、アーム側ボス21の内径(端部ボス23の内径T7、ピン径)が、アーム20とバケット7を連結するための連結ピン16の直径T2に応じた内径T7となる。すなわち、標準の端部ボス23を取り付けた場合には、従来のアーム6の先端側に一体形成された筒状のボス11と同じボス幅H1、ピン径T7を備えた同規格のアーム側ボス21が形成される。

0026

そして、このように標準の端部ボス23を取り付けた段階で、アーム20の先端をバケット7の一対のブラケット部14、15の間に配置するとともに、アーム側ボス21の軸線を一対のブラケット部14、15の一対のバケット側ボス12、13の軸線と同軸上(回動軸O1上)に配置して、アーム側ボス21の内孔(中央ボス22の内孔22d及び端部ボス23の内孔23d)とバケット側ボス12、13のピン挿通孔12a、13aとを連通させる。このように連通したアーム側ボス21の内孔22d、23dとバケット側ボス12、13のピン挿通孔12a、13aに連結ピン16を挿通する。

0027

このとき、本実施形態においては、図1に示すように、一方のバケット側ボス13に軸線直交方向(回動軸O1に直交する方向)に貫通して形成されたボルト挿通孔と、連結ピン16の先端側に軸線直交方向(回動軸O1に直交する方向)に貫通して形成されたボルト挿通孔とを連通させ、ボルト26を挿通してナット27で締結することにより、連結ピン16が一方のバケット側ボス13ひいてはバケット7に固定される。そして、連結ピン16によってアーム側ボス21とバケット側ボス12、13ひいてはアーム20とバケット7が回動軸O1回りに回動自在に連結される。

0028

このように標準の端部ボス23を用いてアーム20とバケット7を連結する場合には、例えば油圧ショベル1と同じメーカーで製造され、一対のブラケット部14、15の間隔L1及び連結ピン16の直径T2が、標準の端部ボス23を取り付けて形成したアーム側ボス21の幅H1及びピン径(標準の端部ボス23の内径T7)と合致するため、アーム20とバケット7が好適に連結される。これにより、バケット側ボス12、13の端部とアーム側ボス21の後端(端部ボス23の後端)との間に有害な隙間が生じてバケット7がアーム20に対して横移動したり、アーム側ボス21(ベアリング23f)と連結ピン16の間に有害な隙間が生じて連結ピン16が好適に回動自在に支持されず、連結ピン16にぐらつきが生じることがなく、バケット7を回動して土砂の掘削積込みなどの作業を行う際にバケット7がぶれて大きな振動が生じることがない。また、アーム20とバケット7が好適に連結されることで、シール部材23eが連結ピン16の外面に密着して好適にシールが施されるため、土砂などがアーム側ボス21の内部に入り込むこともない。

0029

さらに、バケット7を回動して土砂の掘削や積込みなどの作業を行う際には、バケット7の回動に伴い端部ボス23が共回りして摩耗するおそれがあるが、本実施形態では、端部ボス23の小径部23aに形成した係合突起23gがアーム20に一体形成された中央ボス22の係合溝22cに係合して、端部ボス23の回動軸O1回りの回動が阻止されている。このため、端部ボス23が共回りすることはなく、端部ボス23の摩耗を確実に防止して、好適な状態でアーム20とバケット7が連結される。

0030

なお、このように中央ボス22の両端部側にそれぞれ取り付けた端部ボス23は、大径部23cが中央ボス22の端部とバケット7の一対のブラケット部14、15の間に配置されているため、その軸線O1方向の移動がこれらブラケット部14、15によって規制される。このため、特に端部ボス23が中央ボス22から抜け出すことを防止するための抜け止め対策を施す必要はない。但し、例えば一対のブラケット部14、15の間に配置する際などに端部ボス23の抜け出しが懸念される場合には、適宜手段で端部ボス23を中央ボス22に固定し抜け止め対策を施すようにしてもよい。

0031

一方、例えば油圧ショベル1のメーカーと異なるメーカーで製造され、一対のブラケット部14、15の間隔L1や連結ピン16の直径T2が異なるバケット7を取り付ける場合には、標準の端部ボス23に替えて、予め用意されている例えば図5(b)、図5(c)に示すような、大径部23cの回動軸O1方向の長さH4’、H4’’や内径T7’、T7’’が異なる複数の端部ボス23’、23’’から、新たに取り付けるバケット7の一対のブラケット部14、15の間隔L1や連結ピン16の直径T2に合致する端部ボス23’、23’’を選び出して中央ボス22に取り付ける。

0032

すなわち、本実施形態においては、大径部23cの長さH4、H4’、H4’’や内径T7、T7’、T7’’が異なる複数の端部ボス23、23’、23’’から、選択的に端部ボス23、23’、23’’を中央ボス22の両端部に取り付ける。これにより、中央ボス22に端部ボス23、23’、23’’を取り付けてなるアーム側ボス21の幅H1やピン径(端部ボス23、23’、23’’の内径T7、T7’、T7’’)が自在に調整できる。このため、一般にメーカーが異なる場合にはバケット7の一対のブラケット部14、15の間隔L1が例えば5mm〜10mm程度、連結ピン16の直径T2が数mm〜数十mm程度異なっているが、新たに取り付けるバケット7の一対のブラケット部14、15の間隔L1や連結ピン16の直径T2に応じた端部ボス23’、23’’を選び出し、標準の端部ボス23と交換して中央ボス22に取り付けることにより、アーム側ボス21の幅H1やピン径T7を新たなバケット7の一対のブラケット部14、15の間隔L1や連結ピン16の直径T2に合わせることが可能になる。

0033

これにより、バケット7の一対のブラケット部14、15の間隔L1や連結ピン16の直径T2が異なる場合であっても、一対のブラケット部14、15(バケット側ボス12、13の端部)とアーム側ボス21の後端(端部ボス23’、23’’の後端)との間に有害な隙間が生じたり、端部ボス23’、23’’(ベアリング23f)と連結ピン16の間に有害な隙間が生じることがなく、好適にアーム20とバケット7を連結することが可能になる。

0034

また、このように標準の端部ボス23と交換した端部ボス23’、23’’においても、この端部ボス23’、23’’の小径部23aに形成した係合突起23gを中央ボス22の係合溝22cに係合させて取り付けることで、標準の端部ボス23を取り付けた場合と同様、新たに連結したバケット7の回動に伴い端部ボス23’、23’’が共回りすることはなく、端部ボス23’、23’’の摩耗を防止でき、好適な状態で確実にアーム20とバケット7を連結することが可能になる。

0035

したがって、本実施形態の建設機械のアームとバケット(アタッチメント)の連結構造B及び連結方法並びに建設機械のアーム20によれば、大径部23cの回動軸O1方向の長さH4、H4’、H4’’や内径T7、T7’、T7’’が異なる複数の端部ボス23、23’、23’’から、選択的に端部ボス23、23’、23’’を中央ボス22の両端部に取り付けることで、アーム側ボス21の幅H1やピン径(端部ボス23、23’、23’’の内径T7、T7’、T7’’)が自在に調整できる。これにより、バケット7の一対のブラケット部14、15の間隔L1や連結ピン16の直径T2が異なる場合においても、このバケット7の一対のブラケット部14、15の間隔L1や連結ピン16の直径T2に合う端部ボス23、23’、23’’に交換するという簡便な作業で、アーム20とバケット7を好適に且つ容易に連結することが可能になる。よって、例えばメーカーが異なり、一対のブラケット部14、15の間隔L1や連結ピン16の直径T2が異なるバケット7を確実に共用することが可能になる。

0036

なお、本発明は、上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、建設機械が油圧ショベル1であるものとし、中央ボス22に複数の端部ボス23、23’、23’’から選択的に端部ボス23、23’、23’’を設けて、一対のブラケット部14、15の間隔L1や連結ピン16の直径T2が異なるバケット7をアーム20に連結するものとして説明を行ったが、本発明は、建設機械を油圧ショベル1に限定する必要はなく、また、建設機械の油圧ショベル1に対し、バケット7を例えばブレーカやクラッシャなどの他のアタッチメントに付け替える際に適用してもよい。勿論、この場合においても、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。

0037

また、本実施形態では、中央ボス22の内面22aに係合溝(係合部)22cが設けられ、端部ボス23、23’、23’’の小径部23aの外面に係合突起(係合部)23gが設けられ、これら係合溝22cと係合突起23gが係合することで端部ボス23、23’、23’’の回動を阻止するものとしたが、中央ボス22に係合突起を、端部ボス23、23’、23’’に係合溝を形成してもよい。さらに、本発明に係る係合部は、端部ボス23、23’、23’’の回動軸O1回りの回動を阻止することが可能であれば、必ずしも係合溝や係合突起に限定しなくてもよく、また、例えば中央ボス22の端部(端面)や小径部23aの後端(後端面)に係合部を設けるなどしてもよく、中央ボス22の内面や端部ボス23、23’、23’’の小径部23aの外面に設けることに限定する必要はない。

0038

さらに、本実施形態では、一対のブラケット部14、15にそれぞれ一体に設けられた筒状のバケット側ボス12、13の内孔がピン挿通孔12a、13aであるものとして説明を行ったが、例えば、バケット側ボス12、13を設けず、板状のブラケット部14、15に連結ピン16の直径T2に応じた貫通孔を形成し、この貫通孔をピン挿通孔として構成するようにしてもよい。この場合には、一対のブラケット部14、15の間隔L1が一対のブラケット部14、15の互いに対向する内側の面同士の間隔となる。

図面の簡単な説明

0039

本発明の一実施形態に係る建設機械のアームとアタッチメントの連結構造及び建設機械のアームを示す図である。
本発明の一実施形態に係る建設機械のアームを示す斜視図である。
本発明の一実施形態に係る建設機械のアームの先端側に端部ボスを設けていない状態を示す斜視図である。
図1のX−X線矢視図である。
本発明の一実施形態に係る建設機械のアームとアタッチメントの連結構造及び建設機械のアームの端部ボスの例を示す斜視図である。
油圧ショベルを示す図である。
従来のアーム(連結構造)を示す斜視図である。
バケット(アタッチメント)を示す平面図である。

符号の説明

0040

1油圧ショベル
2下部走行体
3上部旋回体
4フロント作業機
5ブーム
6アーム(従来のアーム)
7バケット(アタッチメント)
8ブームシリンダ
9アームシリンダ
10バケットシリンダ
11 従来のアーム側ボス
11a内孔
12 バケット側ボス
12aピン挿通孔
13 バケット側ボス
13a ピン挿通孔
14ブラケット部(軸受部)
15 ブラケット部(軸受部)
16連結ピン
20 アーム
21 アーム側ボス(ボス)
22中央ボス
22a内面
22b 外面
22c係合溝(係合部)
22d 内孔
23端部ボス
23a小径部
23b 段部
23c 大径部
23d 内孔
23eシール部材
23fベアリング
23g係合突起(係合部)
26ボルト
27ナット
A 従来のアームとアタッチメントの連結構造
B アームとアタッチメントの連結構造
O1回動軸
T1 アーム側ボスの内径(ピン径)
T2 連結ピンの直径
T3 中央ボスの内径
T4 端部ボスの小径部の外径
T5 中央ボスの外径
T6 端部ボスの大径部の外径
T7 アーム側ボスの内径(端部ボスの内径、ピン径)
L1 一対のブラケット部の間隔(一対の軸受部の間隔)
H1 アーム側ボスの幅(長さ)
H2 アームの先端の幅
H3 中央ボスの幅(長さ)
H4 端部ボスの大径部の幅(長さ)

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