具有緊湊鎖定構(gòu)型的工具聯(lián)接器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及一種工具聯(lián)接器，并且更具體地涉及一種具有緊湊鎖定構(gòu)型的工具聯(lián)接器。
【背景技術(shù)】
[0002]工具聯(lián)接器可以用來通過允許不同工具快速和互換地連接到機(jī)器的連桿機(jī)構(gòu)來增加主機(jī)器的功能和多樣性。工具聯(lián)接器通常包括剛性地附接到機(jī)器的連桿機(jī)構(gòu)的框架，并且工具分別具有接合框架的管的相同一組鉤。鎖安裝到工具聯(lián)接器并禁止鉤的不希望脫離接合。
[0003]示例性工具聯(lián)接器在2010年10月19日授予Vering等人的美國專利7814689( “’689專利”)中公開。’ 689專利的工具聯(lián)接器包括由多個(gè)豎直板形構(gòu)件形成的框架、連接板形構(gòu)件的第一端的管和連接板形構(gòu)件的第二端的箱。工具聯(lián)接器還包括在第一端處銷接到板形構(gòu)件的液壓缸和能夠樞轉(zhuǎn)地連接到每個(gè)液壓缸的獨(dú)立楔形件。楔形件被構(gòu)造成在液壓缸延伸以接合相聯(lián)工具期間經(jīng)過箱的方形孔。
[0004]雖然’ 689專利的工具聯(lián)接器可充分地支承相聯(lián)工具，但它不是最佳的。特別是，液壓缸和楔形件的位置和構(gòu)型會阻擋操作者對于相聯(lián)工具的觀察。
[0005]本發(fā)明的工具聯(lián)接器解決了以上提出的一個(gè)或多個(gè)需求和/或本領(lǐng)域的其他問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)方面針對用于將工具聯(lián)接到機(jī)器的工具聯(lián)接器。工具聯(lián)接器可包括框架，框架具有能夠接收在工具內(nèi)的第一端和與第一端相對定位的第二端。工具聯(lián)接器還可包括銷接到框架的第二端的液壓缸和能夠樞轉(zhuǎn)地連接到液壓缸并被構(gòu)造成經(jīng)過框架的第二端并選擇性地接合工具的楔形構(gòu)件。楔形構(gòu)件與工具的接合可禁止框架的第一端從工具脫離連接。
[0007]本發(fā)明的另一方面針對用于具有液壓缸和能夠樞轉(zhuǎn)地連接到液壓缸的楔形構(gòu)件的工具聯(lián)接器的安裝基部。安裝基部包括形成楔形構(gòu)件的引導(dǎo)件并具有被構(gòu)造成接收經(jīng)過液壓缸的端部的銷的凸緣的箱形部分。安裝基部還可包括從箱形部分的一側(cè)延伸的柱形部分。
[0008]本發(fā)明的又一方面針對一種機(jī)器。該機(jī)器可包括主體、樞轉(zhuǎn)地連接到主體的提升臂和樞轉(zhuǎn)地連接到提升臂的傾斜臂。該機(jī)器還可包括具有樞轉(zhuǎn)地連接到提升臂和傾斜臂的框架的工具聯(lián)接器?？蚣芸砂ɑ拷M件、管和從基部組件延伸到管的多個(gè)側(cè)板。工具聯(lián)接器還可具有銷接到基部組件的第一液壓缸和樞轉(zhuǎn)地連接到第一液壓缸并被構(gòu)造成在第一液壓缸縮回期間經(jīng)過基部組件的第一引導(dǎo)件的第一楔形構(gòu)件。工具聯(lián)接器還可具有銷接到基部組件的第二液壓缸和樞轉(zhuǎn)地連接到第二液壓缸并被構(gòu)造成在第二液壓缸縮回期間經(jīng)過基部組件的第二引導(dǎo)件的第二楔形構(gòu)件。該機(jī)器還可包括工具，工具具有基部、頂部、前側(cè)、后側(cè)和從頂部向后伸出以接合工具聯(lián)接器框架的管的鉤。前側(cè)的工具的末端可以在管與第一液壓缸和第二液壓缸之間的豎直位置處經(jīng)過工具聯(lián)接器的框架可見。
【附圖說明】
[0009]圖1是示例性公開機(jī)器的立體圖示；
[0010]圖2是可以與圖1的機(jī)器一起使用的示例性公開的工具聯(lián)接器的立體圖示；
[0011]圖3是可以選擇性地連接到圖2的工具聯(lián)接器的示例性工具的立體圖示；
[0012]圖4是可以形成圖2的工具聯(lián)接器的一部分的示例性公開的液壓鎖的立體圖示；以及
[0013]圖5-7是可形成圖4的液壓鎖的一部分的示例性公開的安裝基部的立體圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1圖示示例性機(jī)器10。機(jī)器10可以是執(zhí)行與諸如采礦、建造、畜牧、運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)業(yè)或本領(lǐng)域已知的任何其他產(chǎn)業(yè)相關(guān)的一些類型的操作的固定或移動式機(jī)器。例如，機(jī)器10可以是材料運(yùn)動機(jī)器，諸如裝載機(jī)(圖1所示)、反鏟機(jī)、挖掘機(jī)或機(jī)動平地機(jī)。機(jī)器10可包括動力源12、通過動力源12驅(qū)動的工具系統(tǒng)14和定位用于動力源12和/或工具系統(tǒng)14手動控制的操作者站16。
[0015]工具系統(tǒng)14可包括通過液壓缸作用以運(yùn)動工具18的連桿機(jī)構(gòu)。具體地，工具系統(tǒng)14可包括通過一對相鄰雙作用液壓缸(未示出)相對于主體或機(jī)器框架22豎直樞轉(zhuǎn)的一個(gè)或多個(gè)提升臂20(圖1示出兩個(gè))。工具系統(tǒng)14還可包括在中點(diǎn)處連接到提升臂20并通過單個(gè)雙作用液壓缸26豎直樞轉(zhuǎn)的傾斜臂24。通過此構(gòu)型，工具18可經(jīng)由提升臂20的升高而上升或下降，并經(jīng)由傾斜臂24的傾斜而傾卸或堆砌。應(yīng)該注意到工具系統(tǒng)14的其他構(gòu)型也是可以的。
[0016]許多不同工具18可附接到單個(gè)機(jī)器10并能夠經(jīng)由操作者站16控制。每個(gè)工具18可包括用來執(zhí)行特定任務(wù)的裝置，諸如例如叉布置(圖1所示)、鏟斗、鏟片、抓斗或任何其他執(zhí)行任務(wù)裝置。雖然在圖1的實(shí)施方式中連接成相對于10提升和樞轉(zhuǎn)，工具18可另外轉(zhuǎn)動、滑動、擺動或以本領(lǐng)域已知的任何其他方式運(yùn)動。
[0017]工具系統(tǒng)14還可包括定位成有助于工具系統(tǒng)14的連桿機(jī)構(gòu)和工具18之間的快速連接的工具聯(lián)接器28。特別是，工具聯(lián)接器28可樞轉(zhuǎn)地連接到提升臂20和傾斜臂24 (例如通過動力鏈29)，并能夠選擇性地連接到工具18的鉤30。隨后，工具聯(lián)接器28可被液壓鎖定(將在下面更詳細(xì)描述)，以禁止工具聯(lián)接器28在工具18的隨后使用期間從鉤30意外釋放。
[0018]如圖2所示，工具聯(lián)接器28可包括框架32，框架具有間隔開的平行側(cè)板(“板”)34，其在基部組件6和管38之間縱向延伸。板34可劃分成對，包括內(nèi)側(cè)對34a、第一外側(cè)對34b和第二外側(cè)對34c。板34a可以在上端處形成缺口以接收管38的中間部分，而板34b可以包圍管38的相對端。板34a可在下端處經(jīng)由中央間隔件40彼此連接。板34a可以經(jīng)由兩個(gè)獨(dú)立安裝基部42在其下端處并通過管38在其上端處連接到相鄰板34b。板34c可分別經(jīng)由上下間隔件44、46連接到相鄰板34b。在一些實(shí)施方式中，如果希望，豎直幅板47也可定位在一個(gè)或多個(gè)板34之間，以幫助加強(qiáng)框架32?？蚣?2的不同部件可彼此焊接。
[0019]框架32可經(jīng)由銷(未示出)連接到工具系統(tǒng)14的連桿機(jī)構(gòu)。特別是，內(nèi)板34a可分別包括被構(gòu)造成接收動力鏈29的銷的銷孔48。類似地，外板34c可分別包括被構(gòu)造成接收每個(gè)提升臂20的銷的銷孔50。如果希望，升高的凸臺52可形成在每個(gè)銷孔48、50處以有助于間隔開和/或增加板34的強(qiáng)度。
[0020]同樣如圖2所示，工具聯(lián)接器28可設(shè)置被構(gòu)造成禁止工具18從工具聯(lián)接器28釋放的一個(gè)或多個(gè)液壓鎖54。在公開的實(shí)施方式中，包括兩個(gè)液壓鎖54 (分別與每個(gè)安裝基部42相聯(lián))。設(shè)想到如果希望，可替代地利用單個(gè)液壓鎖54。
[0021]示例性液壓鎖54在圖4中示出為具有多個(gè)互連和可動部件。例如，液壓鎖54可尤其包括滑動地布置在安裝基部42的豎直引導(dǎo)件58內(nèi)的楔形構(gòu)件56和大致平行于引導(dǎo)件58并與其相鄰安裝的液壓缸60。楔形構(gòu)件56可包括具有偏移耳部66的基部端64和漸縮的末端68。液壓缸60可包括經(jīng)由銷72樞轉(zhuǎn)地連接到安裝基部42的頭端70和經(jīng)由銷76樞轉(zhuǎn)地連接到楔形構(gòu)件56的耳部66的桿端74。通過這種構(gòu)型，液壓缸60的延伸可造成楔形構(gòu)件56的末端56向上拉動離開引導(dǎo)件58，并且液壓缸60的縮回可造成末端68向下推入引導(dǎo)件58。應(yīng)該注意到楔形構(gòu)件56在機(jī)器10的操作期間不離開引導(dǎo)件58。
[0022]如圖3所示，工具18可包括被構(gòu)造成接收楔形構(gòu)件56的末端68的凹口 78。具體地，隨著楔形構(gòu)件56通過液壓缸60向下推動經(jīng)過引導(dǎo)件58，末端68可逐漸從安裝基部42伸出并進(jìn)入凹口 78。在末端68定位在凹口 78內(nèi)時(shí)，在凹口 78和鉤30之間不會具有足夠豎直空間來允許工具聯(lián)接器28的部分(例如管38)從鉤30釋放。只有在末端68通過液壓缸60推回離開凹口 78時(shí)，工具聯(lián)接器28的基部組件36可轉(zhuǎn)動離開工具18以便形成足以使管38從鉤30釋放的豎直空間。
[0023]液壓缸60和楔形構(gòu)件56的位置和布置可形成允許機(jī)器10的操作者經(jīng)過工具聯(lián)接器28觀察作業(yè)工具18的窗口 80 (圖2中虛線所示)。在作為叉布置的作業(yè)工具18的例子(圖1和3所示)中，作業(yè)工具18可包括頂部82、底部84、前側(cè)86、后側(cè)88和從前側(cè)86向前延伸的尖頭90。通過此構(gòu)型，可以應(yīng)用于定位尖頭90的末端十分關(guān)鍵的情況(例如在拾取不平衡和/或精密載荷時(shí))。通過本發(fā)明的工具聯(lián)接器28，機(jī)器10的操作者可經(jīng)由窗口 80觀察尖頭90的末端。
[0024]液壓缸60和楔形構(gòu)件56的布置可以經(jīng)由安裝基部42的獨(dú)特構(gòu)型來輔助。特別是，如圖5-7所示，安裝基部42包括箱形部分92和從箱形部分92的側(cè)部延伸的柱形部分94。箱形部分92可容納引導(dǎo)件58，并還包括從引導(dǎo)件58向后伸出(相對于工具聯(lián)接器28的正常操作取向)的凸緣96。凸緣96可分別在下部拐角處具有形成其中的孔口 98，其一起被構(gòu)造成接收銷72 (參考圖4)。另外，凸緣96可一起形成三側(cè)縱向凹部100 (與箱形部分92的其余部分)，其接收并用來保護(hù)液壓缸60不受傷害。在一種實(shí)施方式中，凹部100可以足夠長以包圍液壓缸60的管部的大部分(如果不是全部的話)。柱形部分94可主要用作支承件，允許箱形部分92連接到內(nèi)板34a(參考圖2)。另外，柱形部分94可用作間隔件，允許箱形部分92 (與楔形構(gòu)件56和液壓缸60 —起)進(jìn)一步向外定位(相對于工具聯(lián)接器28的橫向中心)。箱形部分92的這種定位可使楔形構(gòu)件56和液壓缸60進(jìn)一步運(yùn)動離開操作者對于尖頭90的末端的視線。
[0025]引導(dǎo)件58可大致與凹部100的長度方向?qū)?zhǔn)，并且鄰近凹部100定位(例如在凹部100和工具18之間)。通過這種布置，液壓缸60可以折疊并大致位于與楔形構(gòu)件56相同的豎直和水平空間內(nèi)，由此減小這些部件消耗的窗口 80(參考圖2)的量。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，引導(dǎo)件58是具有禁止楔形構(gòu)件56轉(zhuǎn)動的橫截面的孔或孔口。雖然示出具有方形橫截面，設(shè)想到如果希望，引導(dǎo)件58可具有另一橫截面(例如，矩形、三角形或半圓形)。
[0026]柱形部分94可成形為增強(qiáng)經(jīng)過窗口 80的觀察。特別是，柱形部分94可在箱形部分94附近的基端處具有最小直徑，此處可以定位操作者對于尖頭90的末端的更加直接的視線。另外，柱形部分94可具有大致凹入的橫截面(即，向外擴(kuò)張到遠(yuǎn)端)以減小侵入到窗口 80內(nèi)。箱形部分92和柱形部分94可經(jīng)由鑄造過程一體形成。
[0027]工業(yè)實(shí)用性
[0028]當(dāng)前公開的工具聯(lián)接器可應(yīng)用于多種機(jī)器以增加機(jī)器的功能。例如，單個(gè)裝載機(jī)可用于運(yùn)動物品、污物、巖石或其他材料。并且在這些操作期間，會需要不同器具，例如叉、不同尺寸的鏟斗或路刷。本發(fā)明的工具聯(lián)接器可以方便地從一種器具快速更換為另一種器具，因此減小機(jī)器不能用于其所需目的期間的時(shí)間。并且由于本發(fā)明的工具聯(lián)接器可提供經(jīng)過工具聯(lián)接器對于工具的關(guān)鍵區(qū)域的觀察，可以增強(qiáng)工具的使用。參考圖1-3，現(xiàn)在將解釋工具聯(lián)接器28的操作。
[0029]為了將工具聯(lián)接器28連接到工具18，工具聯(lián)接器28可向前樞轉(zhuǎn)到完全傾卸取向(例如經(jīng)由傾斜臂24的逆時(shí)針傾斜，如圖1的透視圖所示)，并且接著提升，使得管38進(jìn)入工具18的面向后的鉤30 (例如經(jīng)由提升臂20的升起)。工具聯(lián)接器28可接著向后樞轉(zhuǎn)到完全堆砌取向(例如經(jīng)由傾斜臂24的順時(shí)針傾斜)，直到工具聯(lián)接器28 (即安裝基部42的)的引導(dǎo)件58大致與工具18內(nèi)的凹口 78對準(zhǔn)。隨后，機(jī)器10的操作者可從內(nèi)側(cè)站16發(fā)送命令，以便將工具聯(lián)接器28液壓鎖定到工具18。響應(yīng)于此命令，液壓缸60可縮回，由此向下推動楔形構(gòu)件56經(jīng)過引導(dǎo)件58并進(jìn)入凹口 78。一旦楔形構(gòu)件56位于凹口 78內(nèi)，管38不能從鉤30移除。
[0030]為了從工具18移除工具聯(lián)接器28，操作者可發(fā)出液壓缸60延伸的命令。該延伸可用來向上拉動楔形構(gòu)件56離開凹口 78并經(jīng)過引導(dǎo)件58。一旦楔形構(gòu)件56離開凹口 78，工具聯(lián)接器28可向前樞轉(zhuǎn)到完全傾卸取向，并且接著降低，使得管38從鉤30掉落。
[0031]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白可以對于本發(fā)明的工具聯(lián)接器進(jìn)行多種變型和改型而不偏離本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員從說明書的考量和這里公開的工具聯(lián)接器的實(shí)踐中將明白其他實(shí)施方式。意圖在于說明書和例子只作為示例性考慮，本發(fā)明的真實(shí)范圍通過以下權(quán)利要求及其等同物指明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于將工具聯(lián)接到機(jī)器的工具聯(lián)接器，包括: 框架，其具有能夠接收在工具內(nèi)的第一端和與第一端相對定位的第二端； 液壓缸，其銷接到框架的第二端；以及 楔形構(gòu)件，其能夠樞轉(zhuǎn)地連接到液壓缸并被構(gòu)造成經(jīng)過框架的第二端并選擇性地接合工具； 其中楔形構(gòu)件與工具的接合禁止框架的第一端從工具釋放。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具聯(lián)接器，其中: 工具包括基部、頂部、前側(cè)、后側(cè)和從頂部向后伸出的至少一個(gè)鉤；以及 工具聯(lián)接器的框架包括位于第一端處的管，管被構(gòu)造成通過至少一個(gè)鉤接收。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工具聯(lián)接器，其中，框架還包括: 基部組件，其定位在第二端處；以及 多個(gè)側(cè)板，其從基部組件延伸到管。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工具聯(lián)接器，其中: 多個(gè)側(cè)板包括: 一對外側(cè)構(gòu)件，其分別具有被構(gòu)造成接收機(jī)器的提升臂銷的銷孔；以及一對內(nèi)側(cè)構(gòu)件，其分別具有被構(gòu)造成接收機(jī)器的傾斜臂銷的銷孔；以及液壓缸，其在成對的外側(cè)構(gòu)件之一和成對的內(nèi)側(cè)構(gòu)件的相鄰一個(gè)之間的位置處銷接到框架的基部組件。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工具聯(lián)接器，還包括形成在成對的外側(cè)構(gòu)件之一和成對的內(nèi)側(cè)構(gòu)件的相鄰一個(gè)之間以及管和液壓缸之間的窗口。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工具聯(lián)接器，其中: 液壓缸是第一液壓缸； 楔形構(gòu)件是第一楔形構(gòu)件；以及 工具聯(lián)接器還包括: 第二液壓缸，其在成對的外側(cè)構(gòu)件的剩余一個(gè)和成對的內(nèi)側(cè)構(gòu)件的剩余一個(gè)之間的位置處銷接到框架的基部組件；以及 第二楔形構(gòu)件，其能夠樞轉(zhuǎn)地連接到第二液壓缸并被構(gòu)造成經(jīng)過框架的第二端并選擇性地接合工具。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工具聯(lián)接器，其中，基部組件包括與第一液壓缸和第二液壓缸的每個(gè)相聯(lián)的安裝基部，并具有被構(gòu)造成接收楔形構(gòu)件的引導(dǎo)件和被構(gòu)造成接收經(jīng)過第一液壓缸和第二液壓缸的相應(yīng)一個(gè)的端部的銷的凸緣。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工具聯(lián)接器，其中: 安裝基部還包括形成在凸緣之間并在第一液壓缸和第二液壓缸的相聯(lián)一個(gè)的長度方向上延伸的三側(cè)凹部； 三側(cè)凹部和引導(dǎo)件大致彼此平行并彼此相鄰定位；以及 液壓缸的縮回造成楔形構(gòu)件滑動經(jīng)過引導(dǎo)件并與工具互鎖。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工具聯(lián)接器，其中，安裝基部包括通過凸緣至少部分形成并容納引導(dǎo)件的箱形部分，以及朝著框架中心向內(nèi)延伸的柱形部分。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工具聯(lián)接器，其中:安裝基部是焊接在多個(gè)側(cè)板的兩個(gè)之間的鑄造部件；以及基部組件還包括焊接在多個(gè)側(cè)板的兩個(gè)之間的中央間隔件。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有緊湊鎖定構(gòu)型的工具聯(lián)接器。具體地，公開一種用于將工具聯(lián)接到機(jī)器的工具聯(lián)接器。工具聯(lián)接器可具有框架，框架具有能夠接收在工具內(nèi)的第一端和與第一端相對定位的第二端。工具聯(lián)接器還可具有銷接到框架的第二端的液壓缸，以及樞轉(zhuǎn)地連接到液壓缸并被構(gòu)造成經(jīng)過框架的第二端且選擇性地接合工具的楔形構(gòu)件。楔形構(gòu)件與工具的接合可禁止框架的第一端與工具脫離連接。
【IPC分類】E02F3/96
【公開號】CN105714868
【申請?zhí)枴緾N201510955223
【發(fā)明人】X·譚, M·A·卡拉瑪里, M·S·塞庫利施, B·R·蘭卡斯特
【申請人】卡特彼勒公司