JP3030396B2 - Actuator for working tools such as buckets in excavator - Google Patents
Actuator for working tools such as buckets in excavatorInfo
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- JP3030396B2 JP3030396B2 JP9301558A JP30155897A JP3030396B2 JP 3030396 B2 JP3030396 B2 JP 3030396B2 JP 9301558 A JP9301558 A JP 9301558A JP 30155897 A JP30155897 A JP 30155897A JP 3030396 B2 JP3030396 B2 JP 3030396B2
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
- E02F3/36—Component parts
- E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
- E02F3/425—Drive systems for dipper-arms, backhoes or the like
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、掘削機におけるバ
ケット等の作業具をチルト回転させる作動装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an operating device for tilting a work tool such as a bucket in an excavator.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、パワーショベルにおいて、そ
のバケット部分を掘削方向に回転させるだけでなく他の
方向にも回転できるようにして、土砂等をすくう以外に
種々の作業を可能とし、作業用途の拡大及び作業効率の
向上を図ったものが開発されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a power shovel, a bucket portion can be rotated not only in a digging direction but also in other directions, thereby enabling various operations other than scooping earth and sand. Some of them have been developed with the aim of expanding the work and improving the work efficiency.
【0003】例えば、特公平8-19689号公報には、バケ
ットを旋回可能に支持する旋回テーブルを、パワーショ
ベルのアーム先端のフレームに揺動可能に取り付けるこ
とで、バケットを360度旋回可能とするとともに、その
旋回中心軸とほぼ直交する方向の軸周りにチルト回転さ
せるようにしたものが開示されている。[0003] For example, Japanese Patent Publication No. 8-19689 discloses that a pivot table for pivotally supporting a bucket is swingably attached to a frame at the tip of an arm of a power shovel so that the bucket can pivot 360 degrees. In addition, there is disclosed an apparatus which is tilt-rotated around an axis substantially orthogonal to the turning center axis.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、バケットをチルト回転させるための構造がど
れも複雑であり、上記公報においても、旋回テーブル自
体をアーム先端のフレームに揺動可能に取り付けること
により、バケットの旋回駆動部分とチルト回転駆動部分
とを分散させてこれらの干渉をなくすことで構造の簡略
化を図ってはいるものの、フレームと旋回テーブルとを
揺動可能に連結する構造、及びフレームと旋回テーブル
との間に介装するテーブル揺動用の油圧シリンダの取付
構造が複雑で あり、依然として全体的に構造が複雑で
あった。 しかも、油圧シリンダを駆動源としているの
で、そのストローク分の範囲でしかチルト回転させるこ
とができないためにチルト角が小さく、従って作業性に
不満が残るものとなっていた。However, in the prior art, the structure for tilting and rotating the bucket is all complicated, and in the above publication, the turning table itself is swingably attached to the frame at the tip of the arm. Thereby, although the structure is simplified by dispersing the swing drive portion and the tilt rotation drive portion of the bucket and eliminating these interferences, a structure in which the frame and the swing table are swingably connected, and The mounting structure of the hydraulic cylinder for swinging the table interposed between the frame and the swivel table was complicated, and the overall structure was still complicated. In addition, since the hydraulic cylinder is used as a drive source, the tilt rotation can be performed only within the range of the stroke, so that the tilt angle is small, and the workability remains unsatisfactory.
【0005】また、チルト回転駆動部分が外部に露出し
ているため、バケットによる掘削作業時に飛び散った砂
利や小石等の異物がこの駆動部分に入り込み易く、これ
が噛み込んで故障の原因になることもあった。Further, since the tilt rotation drive portion is exposed to the outside, foreign matters such as gravel and pebbles scattered during excavation work by the bucket are apt to enter the drive portion, which may cause a malfunction by being bitten. there were.
【0006】さらに、従来よりバケットを所望の旋回角
度で停止保持する機構を設けて、駆動モータの保持力を
上回るような回転力が作動した場合でも、バケットが不
測に旋回しないようにすることは提案されているが、バ
ケットのチルト回転に対してまでこのような配慮はなさ
れていなかった。Further, a mechanism for stopping and holding the bucket at a desired turning angle has conventionally been provided to prevent the bucket from turning unexpectedly even when a rotation force exceeding the holding force of the drive motor is operated. Although proposed, no such consideration has been given to tilt rotation of the bucket.
【0007】本発明は、このような従来の欠点を解消し
て、バケット等の作業具をチルト回転させるための構造
が簡単であり、また異物等の噛み込みによる故障を防止
し、さらに作業具が不測にチルト回転するのを防止でき
る安全性及び作業性に優れた作業具の作動装置の提供を
目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional drawbacks, has a simple structure for tilting rotation of a working tool such as a bucket, and prevents a failure due to a foreign object or the like being caught. It is an object of the present invention to provide an operating device for a work implement having excellent safety and workability, which can prevent the tilt rotation of the work implement.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段は、掘削機等の作業機のアーム先端に取り付けら
れるアーム側取付け部材と、該アーム側取付け部材に連
結されるとともにバケット等の作業具を旋回可能に支持
する作業具側回転部材と、前記作業具がその旋回中心軸
と交差する方向の軸周りに回転するように前記作業具側
回転部材を前記アーム側取付け部材に対して回転させる
チルト回転手段とを備え、該チルト回転手段は、前記ア
ーム側取付け部材又は前記作業具側回転部材のいずれか
一方に固定した駆動モータを駆動源としたことを特徴と
するものである。Means for solving the above problems include an arm-side mounting member attached to the tip of an arm of a working machine such as an excavator, and an arm-side mounting member connected to the arm-side mounting member. A work implement-side rotating member that rotatably supports the work implement, and the work implement-side rotating member with respect to the arm-side mounting member such that the work implement rotates about an axis that intersects a center axis of the work implement. And a tilt rotation means for rotating, wherein the tilt rotation means uses a drive motor fixed to one of the arm-side mounting member and the work implement-side rotation member as a drive source.
【0009】上記構成において、作業具の掘削方向、旋
回方向、チルト回転方向は互いに異なる方向であり、こ
れによって作業具の向きや移動方向に対する自由度が大
幅に向上し、作業用途の拡大及び作業効率の向上を図る
ことができる。しかも、チルト回転のための駆動源を、
アーム側取付け部材又は作業具側回転部材のいずれか一
方に固定した駆動モータとしているので、従来のように
油圧シリンダを固定側と揺動側に跨って取り付ける必要
がなく、構造が簡単で、バケットのチルト角も大きくす
ることができる。In the above construction, the digging direction, the turning direction, and the tilt rotation direction of the working tool are different from each other, whereby the degree of freedom in the direction and moving direction of the working tool is greatly improved, so that the use of the working tool can be expanded and work can be performed. Efficiency can be improved. Moreover, the driving source for tilt rotation is
Since the drive motor is fixed to either the arm-side mounting member or the work implement-side rotating member, there is no need to mount the hydraulic cylinder over the fixed side and the swinging side as in the past, and the structure is simple, and the bucket is simple. Can be increased.
【0010】また、前記チルト回転手段は、前記駆動モ
ータによって作動されるギア機構を有し、このギア機構
を、前記アーム側取付け部材又は前記作業具側回転部材
のいずれか他方に固定された内歯型回転ギアと、該回転
ギアの内歯に噛合う前記駆動モータのモータ軸に固定さ
れたモータギアとで構成することによって、チルト回転
駆動部分が外部に露出せず、作業具による堀削作業時に
飛び散った砂利や小石等の回転駆動部分への噛み込みを
防止できる。The tilt rotating means has a gear mechanism operated by the drive motor, and the gear mechanism is fixed to one of the arm-side mounting member and the work implement-side rotating member. By forming a tooth-shaped rotary gear and a motor gear fixed to the motor shaft of the drive motor that meshes with the internal teeth of the rotary gear, the tilt rotary drive portion is not exposed to the outside, and excavation work by a working tool is performed. It is possible to prevent the scattered gravel and pebbles from being caught in the rotary drive part.
【0011】さらに、前記作業具側回転部材を所望の回
転位置でロックするチルト回転ロック手段を設けること
によって、作業具に駆動モータの保持力を上回るような
回転力が作動した場合でも、作業具が不測にチルト回転
することがないようにしている。Further, by providing tilt rotation locking means for locking the work implement-side rotating member at a desired rotational position, even if the work implement is operated with a rotational force exceeding the holding force of the drive motor, the work implement can be rotated. Is prevented from rotating unexpectedly.
【0012】さらにまた、前記チルト回転ロック手段
は、前記アーム側取付け部材又は作業具側回転部材のい
ずれか一方に設けられた複数のロック孔と、前記アーム
側取付け部材又は作業具側回転部材のいずれか他方に設
けられ前記ロック孔に係脱自在とされたロックピンと、
該ロックピンを作動させる油圧シリンダとを備え、前記
チルト回転手段における油圧式の駆動モータへの油圧回
路途中に、前記油圧シリンダを駆動させるロック動作用
油圧回路を設けて、前記駆動モータへの圧油の供給前
に、前記油圧シリンダに圧油を供給して前記ロックピン
をロック解除方向に作動させるようにしている。加え
て、前記油圧シリンダは、ロックピンとして機能するピ
ストンと、該ピストンをロック方向に付勢するバネとを
備えている。Further, the tilt rotation lock means includes a plurality of lock holes provided in one of the arm-side mounting member and the work implement-side rotation member, and a plurality of lock holes provided in the arm-side installation member or the work implement-side rotation member. A lock pin provided on one of the other and capable of engaging and disengaging from the lock hole;
A hydraulic cylinder for operating the lock pin, and a hydraulic circuit for locking operation for driving the hydraulic cylinder is provided in the middle of a hydraulic circuit for the hydraulic drive motor in the tilt rotation means, and a pressure for the drive motor is provided. Prior to the supply of oil, pressure oil is supplied to the hydraulic cylinder to operate the lock pin in the unlocking direction. In addition, the hydraulic cylinder includes a piston that functions as a lock pin, and a spring that biases the piston in the lock direction.
【0013】これによって、チルト回転動作を行わない
ときには、ロックピンすなわち油圧シリンダのピストン
がバネによってロック方向に付勢されてロック状態にあ
り、駆動モータを駆動してチルト回転動作を行うときに
は、駆動モータの駆動に先立って油圧シリンダに圧油が
供給されて、ピストンがロック孔から離脱して自動的に
ロック解除がなされ、その後バケットのチルト回転が行
われることになる。Thus, when the tilt rotation operation is not performed, the lock pin, that is, the piston of the hydraulic cylinder is urged in the locking direction by a spring to be in a locked state. When the drive motor is driven to perform the tilt rotation operation, the drive is performed. Prior to driving the motor, pressure oil is supplied to the hydraulic cylinder, the piston is disengaged from the lock hole, the lock is automatically released, and then the tilt rotation of the bucket is performed.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に
係るバケットの作動装置の斜視図、図2は同じくその側
面図、図3は同じくその平面図、図4は同じくその正面
図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 is a perspective view of a bucket operating device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view thereof, FIG. 3 is a plan view thereof, and FIG. 4 is a front view thereof.
【0015】本実施形態の作動装置は、パワーショベル
のアーム(1)先端に取り付けられるアーム側取付け部材
(2)と、該アーム側取付け部材(2)に連結されるととも
にバケット(3)を旋回可能に支持する作業具側回転部材
(4)と、バケット(3)がその旋回中心軸とほぼ直交する
方向の軸周りに360度回転するように作業具側回転部材
(4)をアーム側取付け部材(2)に対して回転させるチル
ト回転手段(5)と、バケット(3)を作業具側回転部材
(4)に対して360度旋回させる旋回手段(6)とを備えて
いる。なお、バケット(3)のチルト回転、旋回、及びバ
ケット(3)の掘削作業時の回転は、互いに異方向であっ
て、これらの回転中心は互いにほぼ直交する方向になる
ように設定されている。The operating device of this embodiment is an arm-side mounting member mounted on the tip of the arm (1) of the power shovel.
(2), a work implement-side rotating member connected to the arm-side mounting member (2) and supporting the bucket (3) so as to be pivotable.
(4) and the work implement-side rotating member so that the bucket (3) rotates 360 degrees around an axis substantially perpendicular to the pivot center axis thereof.
Tilt rotating means (5) for rotating (4) with respect to the arm-side mounting member (2);
A turning means (6) for turning 360 degrees with respect to (4) is provided. Note that the tilt rotation and turning of the bucket (3) and the rotation of the bucket (3) during excavation work are in different directions from each other, and these rotation centers are set so as to be substantially orthogonal to each other. .
【0016】前記アーム側取付け部材(2)は、アーム
(1)先端に枢着される一対の略三角形状の垂直プレート
(10)(10)と、これら垂直プレート(10)(10)の一端部に跨
って固着された取付けプレート(11)とからなり、これら
垂直プレート(10)(10)及び取付けプレート(11)に跨るよ
うにして補強用のリブ(12)(12)…が各所に固着されてい
る。The arm-side mounting member (2) includes an arm
(1) A pair of substantially triangular vertical plates pivotally attached to the tip
(10) and (10), and a mounting plate (11) fixed over one end of the vertical plates (10) and (10), and these vertical plates (10) and (10) and the mounting plate (11). , And reinforcing ribs (12) (12) are fixed at various places.
【0017】垂直プレート(10)(10)には、それら上部両
端に取り付けボス(13)(13)…が設けられて、この取付け
ボス(13)(13)…を介してアーム(1)先端へ取り付けるも
のである。また、取付けプレート(11)における垂直プレ
ート(10)(10)と反対側の面には、円環状の回転支持プレ
ート(14)がボルト(15)によって固定されている。The vertical plates (10) (10) are provided with mounting bosses (13) (13) at both upper ends thereof, and through the mounting bosses (13) (13). It is to be attached to. An annular rotation support plate (14) is fixed to a surface of the mounting plate (11) opposite to the vertical plates (10) by bolts (15).
【0018】前記作業具側回転部材(4)は、一対の略直
角三角形状の連結プレート(20)(20)と、アーム側取付け
部材(2)の回転支持プレート(14)に対向するように連結
プレート(20)(20)のアーム側取付け部材(2)側の端部に
跨って固着された円盤状の回転プレート(21)と、連結プ
レート(20)(20)の下端部に跨って固着された取付けプレ
ート(22)とからなり、これら各プレートに跨るようにし
て補強用のリブ(23)が各所に固着されている。The work implement-side rotating member (4) is opposed to a pair of substantially right triangular connecting plates (20) and (20) and a rotating support plate (14) of the arm-side mounting member (2). A disk-shaped rotating plate (21) fixed across the ends of the connecting plates (20) and (20) on the arm-side mounting member (2) side, and a straddling of the lower ends of the connecting plates (20) and (20). It consists of fixed mounting plates (22), and reinforcing ribs (23) are fixed to various places so as to straddle these plates.
【0019】回転プレート(21)における回転支持プレー
ト(14)に対向する面には、図5及び図6に示すような円
環状の内歯型回転ギア(24)がボルト(25)によって固定さ
れており、この回転ギア(24)が回転支持プレート(14)の
内周に回転自在に嵌合されている。回転支持プレート(1
4)の内周面は、図6に示すように二段形状となってお
り、この段部を介して回転ギヤ(24)が外れ落ちないよう
支持されている。On the surface of the rotary plate (21) facing the rotary support plate (14), an annular internal gear rotary gear (24) as shown in FIGS. 5 and 6 is fixed by bolts (25). The rotary gear (24) is rotatably fitted to the inner periphery of the rotation support plate (14). Rotation support plate (1
The inner peripheral surface of 4) has a two-stage shape as shown in FIG. 6, and the rotary gear (24) is supported via this step so as not to come off.
【0020】また、アーム側取付け部材(2)の取付けプ
レート(11)には、垂直プレート(10)(10)を挟むようにし
て一対のチルト回転用の油圧駆動モータ(26)(26)が取り
付けられており、これら駆動モータ(26)(26)の取付けプ
レート(11)を貫通したモータ軸(27)(27)には、回転ギア
(24)の内歯に噛合うモータギア(28)(28)が固定されてい
る。A pair of tilt-rotating hydraulic drive motors (26) (26) are mounted on the mounting plate (11) of the arm-side mounting member (2) so as to sandwich the vertical plates (10) and (10). The motor shafts (27) and (27) passing through the mounting plate (11) of these drive motors (26) and (26) have rotating gears.
Motor gears (28) meshing with the internal teeth of (24) are fixed.
【0021】これによって、駆動モータ(26)(26)が駆動
すると、回転ギヤ(24)が回転し、その回転ギヤ(24)に固
定された回転プレート(21)を介して作業具側回転部材
(4)が回転して、バケット(3)が図1の矢印A方向にチ
ルト回転するようになっている。従って、チルト回転手
段(5)は、回転ギア(24)及びこれに噛合うモータギア(2
8)(28)からなるギア機構と、このギア機構を作動させる
駆動モータ(26)(26)とから構成されている。このような
内歯型回転ギア(24)を有するギア機構の採用により、チ
ルト回転駆動部分が外部に露出せず、バケット(3)の堀
削作業時に飛び散る砂利や小石等の入り込みを極力防止
できるようになっている。As a result, when the drive motors (26) and (26) are driven, the rotary gear (24) rotates, and via the rotary plate (21) fixed to the rotary gear (24), the work implement-side rotary member.
(4) rotates, and the bucket (3) rotates in the direction of arrow A in FIG. Therefore, the tilt rotating means (5) is composed of the rotating gear (24) and the motor gear (2) meshing therewith.
8) and (28), and drive motors (26) and (26) for operating the gear mechanism. By adopting the gear mechanism having the internal gear type rotary gear (24), the tilt rotation drive portion is not exposed to the outside, and the entry of gravel, pebbles, and the like splashing during the excavation work of the bucket (3) can be prevented as much as possible. It has become.
【0022】一方、作業具側回転部材(4)の取付けプレ
ート(22)においては、アーム側取付け部材(2)と同様
に、その連結プレート(20)(20)と反対側の面すなわち下
面に、円環状の回転支持プレート(30)がボルトによって
固定されており、またバケット(3)の上面には、円盤状
の回転プレート(31)がボルトによって固定されており、
この回転プレート(31)に固定した円環状の内歯型回転ギ
ア(32)が回転支持プレート(30)の内周に回転自在に嵌合
されている。そして、取付けプレート(22)の一方の連結
プレート(20)の外側には、旋回用の油圧駆動モータ(33)
が取り付けられており、この駆動モータ(33)の取付けプ
レート(22)を貫通したモータ軸に、回転ギア(32)の内歯
に噛合う図示しないモータギアが固定されている。な
お、回転ギア(32)の回転支持プレート(30)への支持構造
は、上記のチルト回転構造と同様である。On the other hand, in the mounting plate (22) of the work implement-side rotating member (4), like the arm-side mounting member (2), the surface opposite to the connecting plates (20) and (20), that is, the lower surface is provided. An annular rotation support plate (30) is fixed by bolts, and a disk-shaped rotation plate (31) is fixed to the upper surface of the bucket (3) by bolts.
An annular internal gear rotary gear (32) fixed to the rotary plate (31) is rotatably fitted to the inner periphery of the rotary support plate (30). A hydraulic drive motor for turning (33) is provided on the outside of one connecting plate (20) of the mounting plate (22).
A motor gear (not shown) that meshes with the internal teeth of the rotary gear (32) is fixed to a motor shaft that passes through the mounting plate (22) of the drive motor (33). The structure for supporting the rotation gear (32) on the rotation support plate (30) is the same as the above-described tilt rotation structure.
【0023】これによって、駆動モータ(33)を駆動する
と、回転ギヤ(32)が回転し、その回転ギヤ(32)に固定さ
れた回転プレート(31)を介してバケット(3)が図1の矢
印B方向に旋回するようになっている。従って、旋回手
段(6)は、回転ギア(32)及びこれに噛合うモータギアか
らなるギア機構と、このギア機構を駆動させる駆動モー
タ(33)とから構成されている。すなわち、旋回手段(6)
は、上記のチルト回転手段(5)とほぼ同様に構成されて
おり、従ってこれら両者間で共通の部材を使用すること
ができ、製造工程及び組立工程の簡略化が可能となる。Thus, when the drive motor (33) is driven, the rotary gear (32) rotates, and the bucket (3) of FIG. 1 is moved via the rotary plate (31) fixed to the rotary gear (32). It turns in the direction of arrow B. Therefore, the turning means (6) is composed of a gear mechanism including a rotating gear (32) and a motor gear meshing with the rotating gear (32), and a drive motor (33) for driving the gear mechanism. That is, the turning means (6)
Has substantially the same structure as the above-described tilt rotating means (5), so that a common member can be used between them, and the manufacturing process and the assembling process can be simplified.
【0024】また、本実施形態の作業装置では、バケッ
ト(3)の掘削作業時に飛び散った砂利や小石等の異物が
チルト回転駆動部分及び旋回駆動部分に入り込まないよ
うに、図7に示すように、樹脂、ゴム又は金属製のカバ
ー(40)を装着できるようになっている。このカバー(40)
は、アーム側取付け部材(2)の垂直プレート(10)(10)の
下端部に跨って固着された下カバー(41)と、作業具側回
転部材(4)の連結プレート(20)(20)を覆うように配され
た上カバー(42)とからなる。なお、カバー(40)の配置場
所はこれに限定されるものではなく、回転の邪魔になら
ずに駆動部分を覆うことができればどこに配置してもよ
い。In the working device of the present embodiment, as shown in FIG. 7, foreign matter such as gravel and pebbles scattered during the excavation work of the bucket (3) does not enter the tilt rotation drive portion and the swing drive portion. And a cover (40) made of resin, rubber or metal. This cover (40)
The lower cover (41) fixed across the lower ends of the vertical plates (10) and (10) of the arm-side mounting member (2), and the connecting plates (20) and (20) of the work implement-side rotating member (4). ) And an upper cover (42) arranged so as to cover the above. The location of the cover (40) is not limited to this, and may be placed anywhere as long as it can cover the driving part without hindering rotation.
【0025】さらに、この作業装置には、作業具側回転
部材(4)を所望の回転位置でロックしてバケット(3)の
不測のチルト回転を防止するチルト回転ロック手段(50)
と、バケット(3)を所望の旋回位置でロックして不測の
旋回を防止する旋回ロック手段(51)とが設けられてい
る。Further, this work apparatus has a tilt rotation lock means (50) for locking the work implement side rotation member (4) at a desired rotation position to prevent an unexpected tilt rotation of the bucket (3).
And turning lock means (51) for locking the bucket (3) at a desired turning position to prevent unexpected turning.
【0026】チルト回転ロック手段(50)は、図4及び図
8に示すように、作業具側回転部材(4)の回転プレート
(21)の外周沿って等間隔に形成した多数のロック孔(53)
(53)…と、このロック孔(53)(53)…に対応してアーム側
取付け部材(2)の取付けプレート(11)の下部にボルト(5
4)によって取り付けられた油圧シリンダ(55)とからな
り、油圧シリンダ(55)の取付けプレート(11)を貫通した
ロックピンとして機能するピストン(56)を、ロック孔(5
3)に係合させることで、作業具側回転部材(4)を所望の
回転位置でロックするようになっている。As shown in FIGS. 4 and 8, the tilt rotation locking means (50) is provided with a rotating plate of the work implement side rotating member (4).
Numerous lock holes (53) formed at equal intervals along the outer circumference of (21)
(53), and corresponding to the lock holes (53), (53), the bolt (5) is provided at the lower part of the mounting plate (11) of the arm side mounting member (2).
The hydraulic cylinder (55) attached by (4) and the piston (56) functioning as a lock pin that penetrates the mounting plate (11) of the hydraulic cylinder (55) is inserted into the lock hole (5).
By engaging with (3), the work implement-side rotation member (4) is locked at a desired rotation position.
【0027】その動作は、油圧シリンダ(55)に圧油が供
給されていない状態のときに、油圧シリンダ本体(57)内
に介装されている付勢体である螺旋バネ(58)がピストン
(56)をロック方向に付勢してロック状態となっており、
油圧シリンダ本体(57)の側面に形成した油出入口(59)か
ら圧油が供給されると、その圧油が油溜り室に流れて、
ピストン(56)の側部に設けた段差部分(60)の圧力受け部
に油圧がかかり、これによってピストン(56)が螺旋バネ
(58)の付勢力に抗してロック孔(53)から離脱すること
で、ロックが自動的に解除される構造となっている。The operation is as follows. When the hydraulic oil is not supplied to the hydraulic cylinder (55), the helical spring (58), which is an urging member interposed in the hydraulic cylinder body (57), is driven by the piston.
(56) is urged in the lock direction to be in the locked state,
When pressure oil is supplied from the oil inlet / outlet (59) formed on the side surface of the hydraulic cylinder body (57), the pressure oil flows into the oil sump chamber,
Hydraulic pressure is applied to the pressure receiving portion of the step portion (60) provided on the side of the piston (56), whereby the piston (56) is
The lock is automatically released by detaching from the lock hole (53) against the urging force of (58).
【0028】図9は、チルト回転用の駆動モータ(26)(2
6)及び油圧シリンダ(55)に圧油を供給するための油圧回
路を示しており、図において、(61)は6ポート3位置切
換弁である操作バルブであって、そのオフセット位置で
ポンプ(62)からの圧油を切換バルブ(63)側に供給するよ
うになっている。切換バルブ(63)は、8ポート2位置切
換弁であって、パワーショベル本体側において下部走行
体に対して上部旋回体を旋回させるための駆動モータ(6
4)を駆動させる本体側旋回用油圧回路(65)と、チルト回
転用の駆動モータ(26)を駆動させるチルト回転用油圧回
路(66)に圧油を選択的に供給するようになっている。従
って、本体側の駆動モータ(64)に圧油が供給されて上部
旋回体が旋回しているときには、チルト回転動作は行わ
れず、逆にチルト回転用の駆動モータ(26)に圧油が供給
されてバケット(3)がチルト回転しているときには、本
体側の旋回動作は行われないようになっている。FIG. 9 shows a drive motor (26) (2) for tilt rotation.
6) and a hydraulic circuit for supplying hydraulic oil to the hydraulic cylinder (55). In the figure, reference numeral (61) denotes an operation valve which is a 6-port 3-position switching valve, and a pump ( The pressure oil from 62) is supplied to the switching valve (63) side. The switching valve (63) is an 8-port 2-position switching valve, and is a drive motor (6) for rotating the upper revolving unit relative to the lower traveling unit on the power shovel body side.
4) The pressure oil is selectively supplied to a body side turning hydraulic circuit (65) for driving the tilting and a tilt rotation hydraulic circuit (66) for driving a tilt rotation drive motor (26). . Accordingly, when the pressurized oil is supplied to the drive motor (64) of the main body and the upper revolving unit is turning, the tilt rotation operation is not performed, and conversely, the pressurized oil is supplied to the drive motor (26) for tilt rotation. When the bucket (3) is tilted and rotated, the turning operation of the main body is not performed.
【0029】また、チルト回転用油圧回路(66)の途中に
は、ロック解除用の油圧シリンダ(55)を駆動させるロッ
ク動作用油圧回路(67)が設けられており、チルト回転用
の駆動モータ(26)への圧油の供給前に、油圧シリンダ(5
5)における4つの油出入口(59)のうちの1つから圧油を
供給して上記のロック解除動作を自動的に行わせるよう
にしている。そして、ロック解除動作完了後に、油圧シ
リンダ(55)の別の油出入口(59)から出た圧油は駆動モー
タ(26)に至り、これによってチルト回転動作が行われ
る。そして、駆動モータ(26)を出た圧油は、油圧シリン
ダ(55)のさらに別の2つの油出入口(59)を介して油圧シ
リンダ(55)内を通過して戻される。なお、図中、(68)
は、2個のリリーフバルブからなるブレーキバルブであ
る。In the middle of the tilt rotation hydraulic circuit (66), a lock operation hydraulic circuit (67) for driving a lock release hydraulic cylinder (55) is provided, and a tilt rotation drive motor is provided. Before the supply of pressure oil to (26), the hydraulic cylinder (5
In 5), pressure oil is supplied from one of the four oil inlets / outlets (59) to automatically perform the lock release operation. Then, after the lock release operation is completed, the pressure oil that has flowed out from another oil inlet / outlet (59) of the hydraulic cylinder (55) reaches the drive motor (26), whereby the tilt rotation operation is performed. Then, the pressure oil that has exited from the drive motor (26) is returned through the hydraulic cylinder (55) through two more oil ports (59) of the hydraulic cylinder (55). In the figure, (68)
Is a brake valve composed of two relief valves.
【0030】前記旋回ロック手段(51)においても、図3
に示すように、バケット(3)の回転プレート(31)のロッ
ク孔(70)に、作業具側回転部材(4)の取付けプレート(2
2)に取り付けた油圧シリンダ(71)のピストンを係脱させ
るようになっており、その詳細な構造及び動作はチルト
回転ロック手段(50)と同様であり、バケット(3)の旋回
動作前にロック解除動作が行われるようになっている。In the turning lock means (51), FIG.
As shown in the figure, the mounting plate (2) of the rotating member (4) on the work implement side is inserted into the lock hole (70) of the rotating plate (31) of the bucket (3).
The piston of the hydraulic cylinder (71) attached to 2) is disengaged, and its detailed structure and operation are the same as those of the tilt rotation lock means (50). An unlock operation is performed.
【0031】なお、図において、(80)は、アーム側取付
け部材(2)側から作業具側回転部材(4)側の駆動モータ
(33)及び油圧シリンダ(71)に圧油を供給するために、ア
ーム側取付け部材(2)の取付けプレート(11)に取り付け
られたロータリージョイント、(81)は、アーム側取付け
部材(2)の取付けプレート(11)に取り付けられてロータ
リジョイント(80)が配管接続された油送管ブロックであ
る。In the drawing, reference numeral (80) denotes a drive motor from the arm-side mounting member (2) to the work implement-side rotating member (4).
A rotary joint (81) attached to the mounting plate (11) of the arm-side mounting member (2) for supplying pressure oil to the (33) and the hydraulic cylinder (71), (81) is an arm-side mounting member (2) Is an oil feed pipe block attached to the mounting plate (11) and connected to the rotary joint (80) by piping.
【0032】本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及
び変更を加え得ることは勿論である。The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that many modifications and changes can be made to the above embodiment within the scope of the present invention.
【0033】例えば、本発明の作動装置を用いて、図1
0に示すように、本体バケット(90)と開閉バケット(91)
とが相互に開閉できるようにした開閉式のバケット(92)
を作動するようにしてもよい。この場合、作業具側回転
部材(4)の取付けプレート(22)にロータリジョイント(9
3)を設けて、バケット(3)に配置した図示しないバケッ
ト開閉用の油圧シリンダに圧油を供給する。For example, using the actuator of the present invention, FIG.
0, the main body bucket (90) and the opening / closing bucket (91)
Openable and closable bucket (92)
May be activated. In this case, the rotary joint (9) is attached to the mounting plate (22) of the rotating member (4) on the implement side.
3) is provided, and pressure oil is supplied to a bucket opening / closing hydraulic cylinder (not shown) arranged in the bucket (3).
【0034】また、本実施形態においては、回転用やロ
ック用の駆動部として油圧駆動モータや油圧シリンダと
いった油圧系駆動部を採用していたが、これの代わりに
電動モータやソレノイド等の電気系駆動部を採用しても
よい。さらに、ギア機構において、モータギアを直接回
転ギアの内歯に噛合いさせていたが、中間ギアを介して
噛合させるようにしてもよい。In this embodiment, a hydraulic drive unit such as a hydraulic drive motor or a hydraulic cylinder is employed as a drive unit for rotation or lock. Instead, an electric system such as an electric motor or a solenoid is employed. A drive unit may be employed. Further, in the gear mechanism, the motor gear is directly meshed with the internal teeth of the rotary gear, but may be meshed via an intermediate gear.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、アーム側取付け部材に対して作業具側回転部
材を回転させるチルト回転手段の駆動源を、アーム側取
付け部材又は作業具側回転部材のうちのいずれか一方に
固定した駆動モータとしているので、従来のように旋回
テーブルをアーム先端のフレームに揺動可能に連結した
したり、固定側と揺動側に跨って油圧シリンダを取り付
けたりする必要がなく、極めて簡単な構造とすることが
できる。しかも、油圧シリンダを用いたときのようにチ
ルト角が限定されることがなく、チルト角を大きくして
作業性の向上を図ることができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the drive source of the tilt rotating means for rotating the work implement-side rotating member with respect to the arm-side attached member is changed to the arm-side attached member or the work implement-side. Since the drive motor is fixed to one of the rotating members, the swivel table is swingably connected to the frame at the tip of the arm as in the conventional case, or the hydraulic cylinder is straddled between the fixed side and the swing side. There is no need to attach, and a very simple structure can be achieved. In addition, the tilt angle is not limited as in the case of using the hydraulic cylinder, and the workability can be improved by increasing the tilt angle.
【0036】また、内歯型の回転ギアを有するギア機構
の採用により、ギア同士の噛合部分等のあるチルト回転
駆動部分が外部に露出せず、作業具の堀削作業時に飛び
散る砂利や小石等の入り込みを極力防止することがで
き、故障が少なく信頼性の高い装置の提供が可能となるIn addition, the adoption of the gear mechanism having the internal gear type rotating gear does not expose the tilt rotation drive portion including the meshing portion of the gears to the outside, and scatters gravel, pebbles, etc., which are scattered when digging work tools. Entry can be prevented as much as possible, and a highly reliable device with few failures can be provided.
【0037】さらに、チルト回転ロック手段を設けてい
るので、作業具に駆動モータの保持力を上回るような回
転力が作動した場合でも、作業具が不測にチルト回転す
ることがなく、安全性に優れた装置を提供することがで
きる。Further, since the tilt rotation lock means is provided, even when the work implement is operated with a rotational force exceeding the holding force of the drive motor, the work implement does not unexpectedly rotate in the tilt, thereby improving safety. An excellent device can be provided.
【0038】さらにまた、チルト回転動作を行わないと
きには、ロック状態にあり、駆動モータを駆動してチル
ト回転動作を行うときには、駆動モータの駆動すなわち
チルト回転動作に先立って油圧シリンダに圧油が供給さ
れて、自動的にロック解除がなされるよう構成している
ので、ロック及びロック解除動作を逐次手動で行う必要
がなく、安全でしかも効率的な作業が可能となる。Further, when the tilt rotation operation is not performed, the locked state is established. When the drive motor is driven to perform the tilt rotation operation, the hydraulic oil is supplied to the hydraulic cylinder prior to the driving of the drive motor, that is, the tilt rotation operation. Since the lock is automatically released, there is no need to manually perform the locking and unlocking operations sequentially, and a safe and efficient operation can be performed.
【図1】本発明の一実施形態に係るバケットの作動装置
の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a bucket operating device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同じくその側面図である。FIG. 2 is a side view of the same.
【図3】同じくその平面図である。FIG. 3 is a plan view of the same.
【図4】同じくその正面図である。FIG. 4 is a front view of the same.
【図5】ギア機構部分の縦断面図である。FIG. 5 is a vertical sectional view of a gear mechanism.
【図6】ギア機構部分の横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a gear mechanism.
【図7】カバーを装着したときの作動装置の斜視図であ
る。FIG. 7 is a perspective view of the actuator when the cover is mounted.
【図8】油圧シリンダの横断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the hydraulic cylinder.
【図9】チルト回転用の駆動モータ及び油圧シリンダに
圧油を供給するための油圧回路図である。FIG. 9 is a hydraulic circuit diagram for supplying pressure oil to a drive motor for tilt rotation and a hydraulic cylinder.
【図10】作業装置に開閉式のバケットを取り付けたと
きの斜視図である。FIG. 10 is a perspective view when an openable / closable bucket is attached to the working device.
(1) アーム (2) アーム側取付け部材 (3) バケット (4) 作業具側回転部材 (5) チルト回転手段 (24) 回転ギア (26) 駆動モータ (27) モータ軸 (28) モータギア (50) チルト回転ロック手段 (53) ロック孔 (55) 油圧シリンダ (56) ピストン (58) 螺旋バネ (1) Arm (2) Arm-side mounting member (3) Bucket (4) Work implement-side rotating member (5) Tilt rotating means (24) Rotating gear (26) Drive motor (27) Motor shaft (28) Motor gear (50 ) Tilt rotation lock means (53) Lock hole (55) Hydraulic cylinder (56) Piston (58) Helical spring
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02F 3/40 E02F 3/42 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) E02F 3/40 E02F 3/42
Claims (6)
けられるアーム側取付け部材と、該アーム側取付け部材
に連結されるとともにバケット等の作業具を旋回可能に
支持する作業具側回転部材と、前記作業具がその旋回中
心軸と交差する方向の軸周りに回転するように前記作業
具側回転部材を前記アーム側取付け部材に対して回転さ
せるチルト回転手段とを備え、該チルト回転手段は、前
記アーム側取付け部材又は前記作業具側回転部材のいず
れか一方に固定された駆動モータを駆動源としたことを
特徴とする掘削機におけるバケット等の作業具の作動装
置。1. An arm-side mounting member attached to an end of an arm of a working machine such as an excavator, and a working-tool-side rotating member connected to the arm-side mounting member and rotatably supporting a working tool such as a bucket. Tilt rotation means for rotating the work implement-side rotating member with respect to the arm-side mounting member so that the work implement rotates around an axis intersecting the center axis of rotation of the work implement. An operating device for a working tool such as a bucket in an excavator, wherein a driving motor fixed to one of the arm-side mounting member and the working tool-side rotating member is used as a drive source.
によって作動されるギア機構を有し、該ギア機構は、前
記アーム側取付け部材又は前記作業具側回転部材のいず
れか他方に固定された内歯型回転ギアと、該回転ギアの
内歯に噛合う前記駆動モータのモータ軸に固定されたモ
ータギアとを備えた請求項1記載の掘削機におけるバケ
ット等の作業具の作動装置。2. The tilt rotation means includes a gear mechanism operated by the drive motor, wherein the gear mechanism is fixed to one of the arm-side mounting member and the work implement-side rotation member. The operating device for a working tool such as a bucket in an excavator according to claim 1, comprising: a tooth-shaped rotary gear; and a motor gear fixed to a motor shaft of the drive motor meshing with the internal teeth of the rotary gear.
でロックするチルト回転ロック手段が設けられた請求項
1又は2記載の掘削機におけるバケット等の作業具の作
動装置。3. The operating device for a work tool such as a bucket in an excavator according to claim 1, further comprising a tilt rotation lock unit for locking the work tool-side rotating member at a desired rotation position.
ム側取付け部材又は作業具側回転部材のいずれか一方に
設けられた複数のロック孔と、前記アーム側取付け部材
又は作業具側回転部材のいずれか他方に設けられ前記ロ
ック孔に係脱自在とされたロックピンと、該ロックピン
を作動させる駆動部とを備えた請求項3記載の掘削機に
おけるバケット等の作業具の作動装置。4. The tilt rotation locking means includes: a plurality of lock holes provided in one of the arm-side mounting member and the work implement-side rotation member; 4. The operating device for a work implement such as a bucket in an excavator according to claim 3, further comprising a lock pin provided on the other side and capable of being disengaged from the lock hole, and a drive unit for operating the lock pin.
ム側取付け部材又は作業具側回転部材のいずれか一方に
設けられた複数のロック孔と、前記アーム側取付け部材
又は作業具側回転部材のいずれか他方に設けられ前記ロ
ック孔に係脱自在とされたロックピンと、該ロックピン
を作動させる油圧シリンダとを備え、前記チルト回転手
段における油圧式の駆動モータへの油圧回路途中に、前
記油圧シリンダを駆動させるロック動作用油圧回路を設
けて、前記駆動モータへの圧油の供給前に、前記油圧シ
リンダに圧油を供給して前記ロックピンをロック解除方
向に作動させるようにしてなる請求項3記載の掘削機に
おけるバケット等の作業具の作動装置。5. The tilt rotation lock means includes: a plurality of lock holes provided in one of the arm-side mounting member and the work implement-side rotation member; A lock pin provided on the other side and capable of being disengaged from the lock hole, and a hydraulic cylinder for operating the lock pin, wherein the hydraulic cylinder is provided in the middle of a hydraulic circuit to a hydraulic drive motor in the tilt rotation means. A hydraulic circuit for locking operation for driving the hydraulic motor, and supplying hydraulic oil to the hydraulic cylinder to operate the lock pin in an unlocking direction before supplying hydraulic oil to the drive motor. 3. An operating device of a working tool such as a bucket in the excavator according to 3.
機能するピストンと、該ピストンをロック方向に付勢す
るバネとを備えた請求項5記載の掘削機におけるバケッ
ト等の作業具の作動装置。6. The operating device according to claim 5, wherein the hydraulic cylinder includes a piston that functions as a lock pin and a spring that biases the piston in a locking direction.
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---|---|---|---|
JP9301558A JP3030396B2 (en) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | Actuator for working tools such as buckets in excavator |
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JPH11131522A JPH11131522A (en) | 1999-05-18 |
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1997
- 1997-11-04 JP JP9301558A patent/JP3030396B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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