用具を作業機械のフレームに連結するためのリンクアセンブリ
リンクアセンブリ（１２２）は、リンクアセンブリのリフトアーム（１２４）と後部傾斜レバー（１８４）とを回転可能に連結するようにカートリッジを含む軸に沿って配置されるピボットピンカートリッジ（１４２）を有する。ピボットピンカートリッジは、ピン（２１２）と、ピンの少なくとも一部のまわりに回転可能に配置された少なくとも１つのブッシュ（２１０）と、ピンのまわりでブッシュの少なくとも一部内に浮動するように配置された一対のスリーブベアリング挿入体（２２０）とを含む。後部傾斜レバー（１８４）は、ピンのまわりに回転するようにブッシュ（２１０）に連結され、一方、リフトアームのサイドプレート対（１３８、１３８）の少なくとも一方はピボットピンに連結される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許の開示は、概略的には、用具を機械のフレームに連結するリンクアセンブリに関し、より詳細には、用具を機械のフレームに連結するリフトアームを含むかかるリンクアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダなどの機械は、通常、用具（例えば、バケット）を機械のフレームに機械的に連結するリンクアセンブリを含む。いわゆる「８バーリンク機構」などのリンクアセンブリは通常、一方の端部がフレームに連結され、反対側の端部が用具に連結されたリフトアームを含む。一般的に、リンクアセンブリはまた、複数の機械リンクおよび／またはレバーと、リフトアームおよび用具がフレームに対して移動できるようにフレームとリフトアームに連結された油圧式アクチュエータとを含む。
【０００３】
機械の運転時に、リンクアセンブリは様々な負荷および力を受け、それらの負荷および力の中には過酷なものもあり得る。したがって、リンクアセンブリの各部品は、これらの負荷および力に耐えるために必要な強度を付与するのに十分な構造体および相互連結体を有していることが重要である。リンクアセンブリは、そのような負荷および力に対処するために、従来から比較的大型でかさばるぐらいに構築されてきた。
【０００４】
そのような機械の８バーリンクアセンブリのリフトアームは通常、いわゆる「ボックスブーム」構造かまたはプレート構造とされる。ボックスブーム型リフトアームは、横断面が略長方形形状で、内部が概ね中空のボックス構成内に配置された複数の金属プレートで形成される。本開示の譲受人に譲渡された、ジン（Ｇｉｎｎ）らによる米国特許第６，４０９，４５９号明細書の装置は、かかるボックス型リフトアームを含む。ボックスブーム型リフトアームは通常、ボックスブームの上側または下側プレートを貫通する、リンク、レバー、または油圧式アクチュエータなどの他の部品を収容するための１つまたは複数の開口を含む。’４５９特許の装置は、ボックスブーム型リフトアームの開口を貫通する後部傾斜レバーを含む。後部傾斜レバーは、これの両端がブーム型リフトアーム上で回転軸のまわりに回転するように、ブーム型リフトアームに回転可能に連結される。後部傾斜レバーの一方の端部は、後部傾斜リンクによって機械フレームに連結され、後部傾斜レバーの他方の端部は、傾斜アクチュエータに連結されており、さらに、傾斜アクチュエータは、前部傾斜レバーによって用具に連結される。傾斜アクチュエータの作動により、用具がいずれかの方向に傾斜する。
【０００５】
対照的に、プレート構造のリフトアームは、安定化用の前部および／または後部横材によって互いに固定された一対のサイドプレートを含む。プレート構造のリフトアームを含む８バーリンク機構は通常、傾斜部品セット一式を２つ、すなわち、２つの後部傾斜レバー、２つの後部傾斜リンク、２つの傾斜アクチュエータ、および２つの前部傾斜レバーを含む。別個に分かれた傾斜部品セットは、上記のボックスブーム型装置に関して説明したものと概ね同じ相互関係を有するが、一方の傾斜部品セットは、リフトアームの一方のサイドプレートに連結され、他方の傾斜部品セットは、リフトアームの他方のサイドプレートに連結される。言い換えると、後部傾斜レバーは、それぞれの後部傾斜リンクにより、第１の端部でフレームに連結される。後部傾斜レバーの反対側の端部は、それぞれの傾斜アクチュエータに連結され、次に、これらの傾斜アクチュエータは、通常それぞれの前部傾斜レバーを介して用具に連結される。後部傾斜レバーの中間部分は、リフトアームのそれぞれのプレートに回転可能に連結される。
【０００６】
通常は機械の運転室に居るオペレータは、リンクアセンブリを動作範囲の間で移動させて、用具を所望の位置に配置する。不都合なことに、リンクアセンブリの部品は、機械を運転するオペレータの視界を遮る傾向にある。「ボックスブーム」型リフトアームは、ブームが細長い移動ボックスであるので、基本的に、オペレータから見て少なくともブームの向こう側の領域の視界を遮る。プレート構造のブームは、ボックス構造のブームより幾分改善された視界をもたらすことができるが、力および負荷に対処するために、プレート構造の安定化用前部および／または後部横材がそれ自体非常にかさばり、邪魔になる。さらに、プレート構造のリフトアームで通常使用される後部傾斜レバー、傾斜アクチュエータ、後部傾斜リンク、および前部傾斜レバーの各対も同様に、リフトアームのプレートの前方および側方の領域を見えなくする。結果として、プレート構造のリフトアームを含むリンクアセンブリの部品も同じく、通常、リンクアセンブリを通る、およびこれのまわりの、オペレータの視界を遮る。用具の前方および両側方の領域と、リンクアセンブリのまわりの領域とに対するオペレータの視界を遮ることで、機械の効率的で効果的な操作を妨げるだけでなく、安全性の問題を引き起こす恐れもあり、特に、オペレータにとっての比較的大きな死角をこの構成がもたらす恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、関連する機械のまわりおよび前方の領域の改善した視界をオペレータにもたらし、一方で、かかる機械の使用に伴う負荷および力に耐えるために必要な構造上の完全性が備わったリンクアセンブリを提供することが望ましい。本開示は、上記の問題の１つまたは複数を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、本開示は、用具を機械のフレームに連結するリンクアセンブリについて記載する。リンクアセンブリは、リフトアームと、後部傾斜レバーと、リフトアームとレバーとを連結するピボットピンカートリッジとを含み、リフトアームおよびレバーは、カートリッジによって画定される軸のまわりに互いに対して回転できる。リフトアームは、フレームおよび用具に回転可能に連結されるように構成された両端部を有し、概ね平行な関係で離間した一対のサイドプレートを含み、各サイドプレートは、これを貫通する穴を有する。後部傾斜レバーもこれを貫通する穴を有する。ピボットピンカートリッジは、ピンと、前記ピンの少なくとも一部のまわりに回転可能に配置された少なくとも１つのブッシュと、前記ピンのまわりでかつ前記ブッシュの少なくとも一部内に配置された少なくとも２つのスリーブベアリングと、ピンの両端部のまわりに配置された第１および第２のカラーとを含む。ピボットピンカートリッジは、後部傾斜レバーおよびプレートの穴を貫通する。後部傾斜レバーは、ピンのまわりをブッシュとともに回転するようにブッシュに連結される。
【０００９】
別の態様では、本開示は、用具を連結できる機械について記載し、その機械は、フレームと、フレームに連結され、用具に連結されるように構成されたリンクアセンブリとを含む。リンク機構は、フレームに回転可能に連結された機械側端部と、用具に回転可能に連結されるように構成された用具側端部とを含むリフトアームを有する。リフトアームは、実質的に平行な関係で離間した一対のサイドプレートを有し、各サイドプレートは、これを貫通する穴を有する。リンク機構はまた、フレームおよび用具にそれぞれ回転可能に連結されるように構成された両端部を有する後部傾斜レバーを含む。後部傾斜レバーは、両端部の中間にある貫通穴をさらに含む。リンク機構はまた、軸を画定するピボットピンカートリッジを含み、このピボットピンカートリッジは、前記軸に沿って配置され、両端部を有するピンを含む。ピボットピンカートリッジは、前記ピンの少なくとも一部のまわりに回転可能に配置された少なくとも１つのブッシュと、前記ピンのまわりでかつ前記ブッシュの少なくとも一部内に配置された少なくとも２つのスリーブベアリングと、ピンの両端部のまわりに配置された第１および第２のカラーとをさらに含む。ピボットピンカートリッジは、後部傾斜レバーの穴および前記プレートの穴を貫通し、リフトアームおよび前記後部傾斜レバーは前記軸のまわりに相対的に回転でき、後部傾斜レバーアセンブリは、ピンのまわりをブッシュとともに回転するようにブッシュに連結される。
【００１０】
別の態様では、本開示は、用具を機械のフレームに連結する方法について記載する。その方法は、リフトアームのそれぞれのサイドプレートの機械側端部をフレームに回転可能に連結し、そのサイドプレートは、実質的に平行な関係で離間するステップと、リフトアームのそれぞれのサイドプレートの用具側端部を用具に回転可能に連結するステップと、後部傾斜レバーの傾斜アクチュエータ側端部を用具に回転可能に連結するステップと、後部傾斜レバーのリンク側端部をフレームに回転可能に連結するステップと、相対的な回転運動ができるように後部傾斜レバーをサイドプレートに軸に沿って連結し、後部傾斜レバーは、前記傾斜アクチュエータ側端部とレバー端部との中間に配置された穴で相対的に回転可能に連結され、サイドプレートは、前記機械側端部および用具側端部の中間にある穴で相対的に回転可能に連結されるステップとを含む。後部傾斜レバーをサイドプレートに回転可能に連結するステップは、ピボットピンを用意するステップと、ブッシュを前記ピボットピン上に回転可能に配置するステップと、少なくとも２つのスリーブベアリングを前記ピボットピンのまわりでかつ前記ブッシュの少なくとも一部内に配置して、ピボットピンカートリッジを形成するステップと、サイドプレートの穴をピボットピンの両端部に固定するステップと、後部傾斜レバーの穴を前記少なくとも１つのブッシュに固定するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】下がった位置および上がった位置にある、本開示によるリンクアセンブリを組み込んだ機械の概略的な側面図である。
【図２】図１のリンクアセンブリの破断斜視図である。
【図３】図１および図２のリンクアセンブリの拡大側面図である。
【図４】図１〜３のリフトアームおよび後部傾斜レバーの破断等角図である。
【図５】図３および図４のピボットピンカートリッジの部分断面図である。
【図６】図３および図４のピボットピン、リフトアーム、および後部傾斜レバーの部分断面図である。
【図７】図６のリフトアームおよびピボットピンカートリッジの拡大、破断、部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示は、機械と、用具を支持する８バーリンクアセンブリとに関し、リンクアセンブリは、用具およびリンクアセンブリの前方およびそれらのまわりの視界を改善する。図１および図２は、プレート構造のリフトアーム１２４を含む８バーリンクアセンブリ１２２を有する典型的な機械１２０を示している。図１の図解は、持ち上げられた位置にあるリンクアセンブリ１２２を実線で示し、下げられた位置にあるリンクアセンブリ１２２を点線で示している。図示した機械１２０は、関節継手１３０で連結されたエンジン端部フレーム１２６と、非エンジン端部フレーム１２８とを含む。フレーム１２６、１２８は、機械１２０の両側に配置されたホイール１３２と、運転室またはオペレータステーション１３４とを含む。リフトアーム１２４は、回転継手１４４で機械１２０のフレーム１２８に回転可能に連結され、回転継手１４８によって用具１３６に回転可能に連結されている。
【００１３】
図１および図２にホイールローダを示しているが、「機械」という用語は、鉱業、建設業、農業、運送業、または当技術分野で公知の他の任意の産業などの産業に関連する、ある種の作業を行う何らかの機械を指すことができる。例えば、機械１２０は、ホイールローダ、掘削機、ダンプカー、バックホー、モータグレーダ、マテリアルハンドラなどの土木機械であってもよい。同様に、付属用具１３６として例示的なバケットを図示しているが、別の用具を含むこともできる。例えば、積み込み、突き固め、持ち上げ、ブラシがけなどを含む様々な作業用に任意の用具を役立たせ、使用することができ、これらの用具には、例えば、バケット、コンパクタ、つり上げ装置、ブラシ、グラップル、カッタ、剪断機、ブレード、破砕機／ハンマ、オーガなどがある。
【００１４】
リンクアセンブリ１２２は、一方の端部でフレーム１２８に連結され、他方の端部で用具１３６に連結されている。リフトアーム１２４は、下記にさらに詳細に説明するように、前部横材１４０によって互いに固定された、一対の離間したサイドプレート１３８と、ピボットピンカートリッジ１４２とを含む。リフトアーム１２４の横材１４０およびサイドプレート１３８は、固着、溶接、または別の方法で互いに堅固に固定されている。
【００１５】
リフトアーム１２４、ひいては付属用具１３６は、その一方のみが図面内に完全に見える、選択的に動作可能な一対のリフトアクチュエータ１５０により、（図１に仮想線で示す）下がった位置と、（図１に実線で示す）上がった位置との間を動く。リフトアクチュエータ１５０はそれぞれ、リフトシリンダ１５４から伸縮するリフトロッド１５２を含む。各リフトアクチュエータ１５０は、それぞれの回転継手で一方の端部をフレーム１２８に取り付けられ（図３参照）、同様にそれぞれの回転継手１５８によって、反対側の端部を、リフトアーム１２４のそれぞれのサイドプレート１３８の長手方向に沿った中間位置に取り付けられている。このように、ロッド１５２がシリンダ１５４から入れ子式に伸長または後退すると、リフトアーム１２４と、連結された用具１３６とが上下する。
【００１６】
傾斜サブアセンブリ１６２により、オペレータは用具１３６の角度を制御することができる。傾斜サブアセンブリ１６２は、傾斜アクチュエータ１６４を含み、この傾斜アクチュエータは、伸縮する傾斜ロッド１６８を備えた傾斜シリンダ１６６を含む。アクチュエータ１６４が動作することで、用具１３６がリフトアーム１２４の用具側端部で回転継手１４８を中心として傾く。傾斜アクチュエータ１６４の一方の端部は、前部傾斜レバー１７０によって用具１３６に回転可能に連結されている。より具体的には、傾斜アクチュエータ１６４の用具側端部は、回転継手１７２で前部傾斜レバー１７０の端部に回転可能に連結され、前部傾斜レバー１７０の反対側の端部は、回転継手１７４で用具１３６に回転可能に連結されている。
【００１７】
前部レバー１７０は通常、図示するように、前部リンク１７６によってリフトアーム１２４にも連結されている。前部リンク１７６の一方の端部は、前部レバー１７０の長手方向の途中にある回転継手１７８で前部傾斜レバー１７０に回転可能に連結されている。前部リンク１７６の反対側の端部は、リフトアーム１２４の前部横材１４０から突出した耳状突起１８２上の回転継手１８０でリフトアーム１２４に回転可能に連結されている。前部リンク１７６は、前部傾斜レバー１７０の回転動作の安定性および制御性を高める。
【００１８】
傾斜アクチュエータ１６４は、後部傾斜レバー１８４および後部傾斜リンク１９２によって、機械１２０のフレーム１２８にさらに連結されている。より具体的には、後部傾斜レバー１８４は、リンク側端部およびアクチュエータ側端部を含む。後部傾斜レバー１８４のアクチュエータ側端部は、回転継手１８６で傾斜アクチュエータ１６４に回転可能に連結され、一方、反対側の、後部傾斜レバー１８４のリンク側端部は、回転継手１９４で後部傾斜リンク１９２に対して回転可能とされている。次に、後部傾斜リンク１９２の反対側の端部は、回転継手１９６でフレーム１２８に回転可能に連結されている。
【００１９】
傾斜サブアセンブリ１６２もまた、リフトアーム１２４のサイドプレート間に配置された後部傾斜レバー１８４によって、リフトアーム１２４に回転可能に連結されている。すなわち、後部傾斜レバー１８４は、後部傾斜レバー１８４のリンク側端部およびアクチュエータ側端部が軸２０８のまわりに回転するように、軸２０８に沿ってリフトアーム１２４に回転可能に連結されている。
【００２０】
この方法では、アクチュエータ１６４が作動すると、傾斜ロッド１６８が傾斜シリンダ１６６から外側に伸長して、その結果、用具１３６が機械１２０に対して下向きに傾く。反対に、傾斜アクチュエータ１６４の部品が内側に入り込むと、用具１３６は機械１２０に対して上向きに傾く。
【００２１】
後部傾斜レバー１８４は、ピボットピンカートリッジ１４２によってリフトアーム１２４に回転可能に連結されており、これは、図４〜７にさらに詳細に示されている。見やすくするために、傾斜アクチュエータ１６４、後部傾斜リンク１９２、およびフレーム１２８への連結は、図４の破断図に示されていない。リフトアーム１２４と後部傾斜レバー１８４を回転可能に連結するために、両者は、軸２０８に沿って配置されたピボットピンカートリッジ１４２に取り付けられている。
【００２２】
ピボットピンカートリッジ１４２自体は、図５〜７に概略図でより詳細に示されている。示した寸法は、単に例示目的で提示されており、様々な利用部品の実際の寸法は、その利用部品に連結される部品の寸法と、加わる負荷とによって決まる。
【００２３】
最初に図５を参照すると、ピボットピンカートリッジ１４２は、硬質の挿入体２１４によってピン２１２に回転可能に取り付けられたスリーブまたはブッシュ２１０を含む。動作時、挿入体２１４およびブッシュ２１０は単一のユニットまたはブッシュとして動作する。ブッシュ２１０は、基本的に管状形状であり、一方、各端部の挿入体２１４は通常、精密公差に合わせて機械加工される。挿入体２１４は、鋼または他の適切な材料で形成され、適切な耐腐食性および耐摩耗性コーティングを施してもよい。挿入体２１４は、ブッシュ２１０の内径内に収まるように、ブッシュ２１０から半径方向内側に配置された周縁フランジ２１６を含む。挿入体は、ブッシュ２１０の軸方向端部に配置されるように、ブッシュ２１０から軸方向外側に配置された周縁部分２１８をさらに含む。挿入体２１４とブッシュ２１０とは、別個の構造体として図示されているが、単一構造体として交互に形成することもできる。ただし、当然のことながら、硬質の挿入体２１４を介在させることで、ピボットピンカートリッジ１４２の耐久性を高めることができる。
【００２４】
挿入体２１４およびブッシュ２１０をピン２１２のまわりに滑らかに回転させるために、スリーブベアリング２２０が設けられる。ベアリング２２０は浮動式とされ、全体的に凸形状の面を有することができ、この凸形状面により、力がベアリング２２０の中央に向けられて、縁部の負荷が最小限になる。ベアリング２２０の外面は、窒化処理、直接焼き入れなどの表面処理を行って、少なくとも所定の深さまで延びる硬い表面層を形成することができる。別の配置および数量のスリーブベアリング２２０を設けることもできる。
【００２５】
ベアリング２２０は、挿入体２１４に形成された凹部２２２内で、ピン２１２のまわりに配置されている。ベアリング２２０はさらに、ベアリング２２０から軸方向外側に配置されたスラストベアリング２２４に接している。カラー２２６はピン２１２の両端に設けられ、スラストベアリング２２４が配置された凹部２２８を含む。カラー２２６は、ピン２１２に対して回転しないように取り付けられている。
【００２６】
潤滑油は、ポート２３０からベアリング２２０に供給され、ポート２３０を通って、ブッシュ２１０とピン２１２との間の空洞２３２に供給され、そして、挿入体２１４とピン２１２の間の空洞２３４に供給され、最終的に、ベアリング２２０を囲む空洞に供給される。潤滑油は、シール２３６、２３８によって、ベアリングを囲む空洞内に維持され、これらのシール２３６、２３８は、Ｏリングの形態かまたは適切な他の任意の構造体とすることができる。ピンカートリッジ１４２が潤滑油を充填された後、ポート２３０は、ポート２３０の栓２４０として機能する任意の適切な構造体によって閉じられる。例えば、栓２４０はねじを切られた構造体とすることができ、ポート２３０は、ねじを切られた穴などとすることができる。
【００２７】
ピボットピンカートリッジ１４２は、リンクアセンブリ１２２を組み立てるための単一ユニットとして用意される。ピボットピンカートリッジ１４２の部品は、適切な順番で組み立てることができる。単なる例示として、ブッシュ２１０と硬質の挿入体２１４とを合体させ、次いでピン２１２に組み込むことができる。次いで、ベアリング２２０を硬質の挿入体２１４の凹部２２２に組み込み、シール２３６、２３８を取り付けることができる。最後に、スラストベアリング２２４をカラー２２６に前もって組み込んで、そのカラー／スラストベアリングサブアセンブリをピン２１２の両端に圧入することができる。組み立てた後、ピボットピンカートリッジ１４２に、ポート２３０から空洞２３２、２３４およびベアリングのまわりの凹部２２２に至る潤滑油を充填することができる。次いで、栓２４０をポート２３０内に配置するか、または別の方法でポート２３０を封止することができる。結果として得られたピボットピンカートリッジ１４２は、組み立て工程時に、リンクアセンブリ１２０に容易に組み込むことができる完成したサブアセンブリとなっている。この組み立て方は、単なる例示として提示され、組み立ての順序は、説明したものと異なっていてもよい。
【００２８】
ピボットピンカートリッジ１４２を用いた、リフトアーム１２４のサイドプレート１３８と後部傾斜レバー１８４との連結が、図６の断面図に示されている。この実施形態では、後部傾斜レバー１８４は、ピボットピンカートリッジ１４２を受け入れる貫通穴２４８を有するスリーブ２４６に固定された一対のプレート２４２、２４４を含む。プレート２４２、２４４は、スリーブ２４６の付いた単一ユニットとして形成してもよい。あるいは、プレート２４２、２４４は、スリーブ２４６を受け入れる穴２５０、２５２を含むことができ、溶接、圧力ばめ、または適切な他の任意の手段によってプレート２４２、２４４をスリーブ２４６に固定することができる。スリーブ２４６は、細長い構造体として図示されているが、別の寸法を有することもできる。例えば、スリーブ２４６は、単に後部傾斜レバー１８４の離間したプレート２４２、２４４間の距離だけまたがっていてもよい。そのような構成では、スリーブ２４６の両側で軸方向に配置された別個の部品として、スペーサまたはベアリングを設けることができる。
【００２９】
リフトアーム１２４のサイドプレート１３８も同様に、カラー２５４、２５６を用いてそれぞれ取り付けられている。各カラー２５４、２５６は、ピボットピンカートリッジ１４２を受け入れる貫通穴２５８、２６０を含む。サイドプレート１３８およびカラー２５４、２５６も同様に、それぞれ単一構造物として形成されてもよいし、または、溶接、圧力ばめ、または他の適切な手段によってともに固定されてもよい。
【００３０】
組立時、第１のサイドプレート１３８の穴２６０と、後部傾斜レバースリーブ２４６を貫通する穴２４８と、第２のサイドプレート１３８の穴２５８とにピボットピンカートリッジ１４２を通して組み込む。配置後、ピボットピンカートリッジ１４２とリフトアーム１２４のサイドプレート１３８とが相対的に動くのを防ぐために、カートリッジ１４２の一方の端部とサイドプレート１３８のカラー２５６とにおいて、カラー２２６の半円形切欠き部２８２、２８４内にそれぞれだぼ２８０を配置する。そのように配置されるだぼ２８０の数量は、通常、発生する関連力によって決まる。図示した実施形態では、４つのだぼが使用されるが、だぼ２８０を別の数量だけ使用することもできる。
【００３１】
所定の位置にだぼ２８０を保持するために、保持器２６４が、任意の適切な機構によってピボットピンカートリッジ１４２の端部に連結される。図示した実施形態では、そのような保持器２６２、２６４がピボットピンカートリッジ１４２の両端部に設けられている。保持器２６２、２６４を連結するために、ピボットピンカートリッジ１４２のカラー２２６は、ねじを切られた凹部２６６を含み、保持器２６２、２６４は、ねじ留め具２７０を受け入れる穴２６８を含む。８個のそのようなねじ留め具２７０が図示されているが、だぼ２８０と同様に、適切な数量のねじ留め具２７０を設けることができる。
【００３２】
産業上の利用性
開示した実施形態により、２つの傾斜アセンブリ部品セットを有する大きな構造物がなくなって、プレート構造のリフトアーム１３８が開放的になる。２つの傾斜部品セットではなく単一の傾斜アセンブリを利用する場合に、ピボットピンカートリッジ１４２が比較的コンパクトなので、サイドプレート１３８と後部傾斜レバー１８４とを連結するのにピボットピンカートリッジ１４２を利用することで、溶接される大きな後部横材を不要にすることができる。このように、ピボットピンカートリッジ１４２の使用により、従来からの連結装置よりも機械１２０のオペレータの視界を向上させることができる。そのような視界の向上は、大きな、溶接された後部横材が、機械１２０の前方とリンクアセンブリ１２２の両側方との両方に対するオペレータの視界をほとんど利かなくする恐れがある、リンクアセンブリ１２２が持ち上げられた位置にある場合に特に明らかになる。このように、大きな横材ではなくピボットピンカートリッジ１４２を介在させることで、運転時の機械１２０の作業効率だけでなく、安全性も高めることができる。
【００３３】
ピボットピンカートリッジ１４２を含むリンクアセンブリ１２０は、製造の観点からおよび機械１２０を最良に操作する点で有益であり得る。ピボットピンカートリッジ１４２は、サイドプレート１３８を安定して連結し、サイドプレート１３８間の、ベアリングを含む余分な高剛性横材の溶接に伴うコストを省く。ピボットピンカートリッジ１４２により、開示したリンクアセンブリ１２２を容易に製造することが可能になる。ピボットピンカートリッジ１４２は前もって組み立てられ、前もって注油され、リフトアーム１２４のサイドプレート１３８および後部傾斜レバー１８４に引き入れるかつ／または押し込むことができる自給式のサブアセンブリとして提供される。ピボットピンカートリッジ１４２の外径全体を一方の端部から他方にかけて若干増大させて、最初に直径が小さい方の端部を後部傾斜レバー１８４およびサイドプレート１３８の穴２４８、２５８、２６０に挿入できるようにして、プレート１３８および後部傾斜レバー１８４への組み込みを容易にすることができる。ピボットピンカートリッジ１４２の内部部品も同様に、一方の端部から他方にかけて直径を増大させることができて、ピボットピンカートリッジ１４２をリンクアセンブリ１２２に配置する前に、カートリッジ１４２の内部部品を容易に前組み立てすることができる。
【００３４】
ピボットピンカートリッジ１４２は前もって注油され、自給式であるので、アセンブリに組み込むことで、日々の潤滑要求を大幅に少なくするか、またはなくすことさえできる。カートリッジ１４２は、ポート２３０から潤滑油を充填され、この潤滑油は、ブッシュ２１０とピン２１２との間および挿入体２１４とピン２１２との間の空洞２３２、２３４に流れ、さらにスリーブベアリング２２０のまわりを流れる。使用時、シール２３６、２３８は、カートリッジ１４２からの潤滑油の漏れを抑制する。
【００３５】
当然のことながら、前述の説明は、開示したシステムおよび技術の例を提示している。一方、開示内容の別の実施例は、前述の例とは細部で異なっていてもよいと考えられる。本開示または本開示の実施例についての言及はすべて、そのときに説明される特定の例について言及することを意図されており、より一般的に、本発明の範囲に関する限定を含むよう意図されるものではない。特定の部分に対する差別および軽視の言葉はすべて、これらの部分を選好しないことを示すよう意図されているが、別途に示されていない限り、本開示の範囲からそのようなものを除外することを意図されるものではない。本明細書で説明したすべての方法は、本明細書で別途に指摘がない限り、または別途に文脈と明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実行することができる。
【００３６】
したがって、本開示は、準拠法が許可する通り、添付の特許請求の範囲に記載の内容についてのすべての修正形態および等価物を含む。本明細書に別途に指摘がない限り、または別途に文脈と明らかに矛盾しない限り、本開示は、あり得るすべての変形形態における上記要素の任意の組み合わせを包含する。
【技術分野】
【０００１】
本特許の開示は、概略的には、用具を機械のフレームに連結するリンクアセンブリに関し、より詳細には、用具を機械のフレームに連結するリフトアームを含むかかるリンクアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダなどの機械は、通常、用具（例えば、バケット）を機械のフレームに機械的に連結するリンクアセンブリを含む。いわゆる「８バーリンク機構」などのリンクアセンブリは通常、一方の端部がフレームに連結され、反対側の端部が用具に連結されたリフトアームを含む。一般的に、リンクアセンブリはまた、複数の機械リンクおよび／またはレバーと、リフトアームおよび用具がフレームに対して移動できるようにフレームとリフトアームに連結された油圧式アクチュエータとを含む。
【０００３】
機械の運転時に、リンクアセンブリは様々な負荷および力を受け、それらの負荷および力の中には過酷なものもあり得る。したがって、リンクアセンブリの各部品は、これらの負荷および力に耐えるために必要な強度を付与するのに十分な構造体および相互連結体を有していることが重要である。リンクアセンブリは、そのような負荷および力に対処するために、従来から比較的大型でかさばるぐらいに構築されてきた。
【０００４】
そのような機械の８バーリンクアセンブリのリフトアームは通常、いわゆる「ボックスブーム」構造かまたはプレート構造とされる。ボックスブーム型リフトアームは、横断面が略長方形形状で、内部が概ね中空のボックス構成内に配置された複数の金属プレートで形成される。本開示の譲受人に譲渡された、ジン（Ｇｉｎｎ）らによる米国特許第６，４０９，４５９号明細書の装置は、かかるボックス型リフトアームを含む。ボックスブーム型リフトアームは通常、ボックスブームの上側または下側プレートを貫通する、リンク、レバー、または油圧式アクチュエータなどの他の部品を収容するための１つまたは複数の開口を含む。’４５９特許の装置は、ボックスブーム型リフトアームの開口を貫通する後部傾斜レバーを含む。後部傾斜レバーは、これの両端がブーム型リフトアーム上で回転軸のまわりに回転するように、ブーム型リフトアームに回転可能に連結される。後部傾斜レバーの一方の端部は、後部傾斜リンクによって機械フレームに連結され、後部傾斜レバーの他方の端部は、傾斜アクチュエータに連結されており、さらに、傾斜アクチュエータは、前部傾斜レバーによって用具に連結される。傾斜アクチュエータの作動により、用具がいずれかの方向に傾斜する。
【０００５】
対照的に、プレート構造のリフトアームは、安定化用の前部および／または後部横材によって互いに固定された一対のサイドプレートを含む。プレート構造のリフトアームを含む８バーリンク機構は通常、傾斜部品セット一式を２つ、すなわち、２つの後部傾斜レバー、２つの後部傾斜リンク、２つの傾斜アクチュエータ、および２つの前部傾斜レバーを含む。別個に分かれた傾斜部品セットは、上記のボックスブーム型装置に関して説明したものと概ね同じ相互関係を有するが、一方の傾斜部品セットは、リフトアームの一方のサイドプレートに連結され、他方の傾斜部品セットは、リフトアームの他方のサイドプレートに連結される。言い換えると、後部傾斜レバーは、それぞれの後部傾斜リンクにより、第１の端部でフレームに連結される。後部傾斜レバーの反対側の端部は、それぞれの傾斜アクチュエータに連結され、次に、これらの傾斜アクチュエータは、通常それぞれの前部傾斜レバーを介して用具に連結される。後部傾斜レバーの中間部分は、リフトアームのそれぞれのプレートに回転可能に連結される。
【０００６】
通常は機械の運転室に居るオペレータは、リンクアセンブリを動作範囲の間で移動させて、用具を所望の位置に配置する。不都合なことに、リンクアセンブリの部品は、機械を運転するオペレータの視界を遮る傾向にある。「ボックスブーム」型リフトアームは、ブームが細長い移動ボックスであるので、基本的に、オペレータから見て少なくともブームの向こう側の領域の視界を遮る。プレート構造のブームは、ボックス構造のブームより幾分改善された視界をもたらすことができるが、力および負荷に対処するために、プレート構造の安定化用前部および／または後部横材がそれ自体非常にかさばり、邪魔になる。さらに、プレート構造のリフトアームで通常使用される後部傾斜レバー、傾斜アクチュエータ、後部傾斜リンク、および前部傾斜レバーの各対も同様に、リフトアームのプレートの前方および側方の領域を見えなくする。結果として、プレート構造のリフトアームを含むリンクアセンブリの部品も同じく、通常、リンクアセンブリを通る、およびこれのまわりの、オペレータの視界を遮る。用具の前方および両側方の領域と、リンクアセンブリのまわりの領域とに対するオペレータの視界を遮ることで、機械の効率的で効果的な操作を妨げるだけでなく、安全性の問題を引き起こす恐れもあり、特に、オペレータにとっての比較的大きな死角をこの構成がもたらす恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、関連する機械のまわりおよび前方の領域の改善した視界をオペレータにもたらし、一方で、かかる機械の使用に伴う負荷および力に耐えるために必要な構造上の完全性が備わったリンクアセンブリを提供することが望ましい。本開示は、上記の問題の１つまたは複数を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、本開示は、用具を機械のフレームに連結するリンクアセンブリについて記載する。リンクアセンブリは、リフトアームと、後部傾斜レバーと、リフトアームとレバーとを連結するピボットピンカートリッジとを含み、リフトアームおよびレバーは、カートリッジによって画定される軸のまわりに互いに対して回転できる。リフトアームは、フレームおよび用具に回転可能に連結されるように構成された両端部を有し、概ね平行な関係で離間した一対のサイドプレートを含み、各サイドプレートは、これを貫通する穴を有する。後部傾斜レバーもこれを貫通する穴を有する。ピボットピンカートリッジは、ピンと、前記ピンの少なくとも一部のまわりに回転可能に配置された少なくとも１つのブッシュと、前記ピンのまわりでかつ前記ブッシュの少なくとも一部内に配置された少なくとも２つのスリーブベアリングと、ピンの両端部のまわりに配置された第１および第２のカラーとを含む。ピボットピンカートリッジは、後部傾斜レバーおよびプレートの穴を貫通する。後部傾斜レバーは、ピンのまわりをブッシュとともに回転するようにブッシュに連結される。
【０００９】
別の態様では、本開示は、用具を連結できる機械について記載し、その機械は、フレームと、フレームに連結され、用具に連結されるように構成されたリンクアセンブリとを含む。リンク機構は、フレームに回転可能に連結された機械側端部と、用具に回転可能に連結されるように構成された用具側端部とを含むリフトアームを有する。リフトアームは、実質的に平行な関係で離間した一対のサイドプレートを有し、各サイドプレートは、これを貫通する穴を有する。リンク機構はまた、フレームおよび用具にそれぞれ回転可能に連結されるように構成された両端部を有する後部傾斜レバーを含む。後部傾斜レバーは、両端部の中間にある貫通穴をさらに含む。リンク機構はまた、軸を画定するピボットピンカートリッジを含み、このピボットピンカートリッジは、前記軸に沿って配置され、両端部を有するピンを含む。ピボットピンカートリッジは、前記ピンの少なくとも一部のまわりに回転可能に配置された少なくとも１つのブッシュと、前記ピンのまわりでかつ前記ブッシュの少なくとも一部内に配置された少なくとも２つのスリーブベアリングと、ピンの両端部のまわりに配置された第１および第２のカラーとをさらに含む。ピボットピンカートリッジは、後部傾斜レバーの穴および前記プレートの穴を貫通し、リフトアームおよび前記後部傾斜レバーは前記軸のまわりに相対的に回転でき、後部傾斜レバーアセンブリは、ピンのまわりをブッシュとともに回転するようにブッシュに連結される。
【００１０】
別の態様では、本開示は、用具を機械のフレームに連結する方法について記載する。その方法は、リフトアームのそれぞれのサイドプレートの機械側端部をフレームに回転可能に連結し、そのサイドプレートは、実質的に平行な関係で離間するステップと、リフトアームのそれぞれのサイドプレートの用具側端部を用具に回転可能に連結するステップと、後部傾斜レバーの傾斜アクチュエータ側端部を用具に回転可能に連結するステップと、後部傾斜レバーのリンク側端部をフレームに回転可能に連結するステップと、相対的な回転運動ができるように後部傾斜レバーをサイドプレートに軸に沿って連結し、後部傾斜レバーは、前記傾斜アクチュエータ側端部とレバー端部との中間に配置された穴で相対的に回転可能に連結され、サイドプレートは、前記機械側端部および用具側端部の中間にある穴で相対的に回転可能に連結されるステップとを含む。後部傾斜レバーをサイドプレートに回転可能に連結するステップは、ピボットピンを用意するステップと、ブッシュを前記ピボットピン上に回転可能に配置するステップと、少なくとも２つのスリーブベアリングを前記ピボットピンのまわりでかつ前記ブッシュの少なくとも一部内に配置して、ピボットピンカートリッジを形成するステップと、サイドプレートの穴をピボットピンの両端部に固定するステップと、後部傾斜レバーの穴を前記少なくとも１つのブッシュに固定するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】下がった位置および上がった位置にある、本開示によるリンクアセンブリを組み込んだ機械の概略的な側面図である。
【図２】図１のリンクアセンブリの破断斜視図である。
【図３】図１および図２のリンクアセンブリの拡大側面図である。
【図４】図１〜３のリフトアームおよび後部傾斜レバーの破断等角図である。
【図５】図３および図４のピボットピンカートリッジの部分断面図である。
【図６】図３および図４のピボットピン、リフトアーム、および後部傾斜レバーの部分断面図である。
【図７】図６のリフトアームおよびピボットピンカートリッジの拡大、破断、部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示は、機械と、用具を支持する８バーリンクアセンブリとに関し、リンクアセンブリは、用具およびリンクアセンブリの前方およびそれらのまわりの視界を改善する。図１および図２は、プレート構造のリフトアーム１２４を含む８バーリンクアセンブリ１２２を有する典型的な機械１２０を示している。図１の図解は、持ち上げられた位置にあるリンクアセンブリ１２２を実線で示し、下げられた位置にあるリンクアセンブリ１２２を点線で示している。図示した機械１２０は、関節継手１３０で連結されたエンジン端部フレーム１２６と、非エンジン端部フレーム１２８とを含む。フレーム１２６、１２８は、機械１２０の両側に配置されたホイール１３２と、運転室またはオペレータステーション１３４とを含む。リフトアーム１２４は、回転継手１４４で機械１２０のフレーム１２８に回転可能に連結され、回転継手１４８によって用具１３６に回転可能に連結されている。
【００１３】
図１および図２にホイールローダを示しているが、「機械」という用語は、鉱業、建設業、農業、運送業、または当技術分野で公知の他の任意の産業などの産業に関連する、ある種の作業を行う何らかの機械を指すことができる。例えば、機械１２０は、ホイールローダ、掘削機、ダンプカー、バックホー、モータグレーダ、マテリアルハンドラなどの土木機械であってもよい。同様に、付属用具１３６として例示的なバケットを図示しているが、別の用具を含むこともできる。例えば、積み込み、突き固め、持ち上げ、ブラシがけなどを含む様々な作業用に任意の用具を役立たせ、使用することができ、これらの用具には、例えば、バケット、コンパクタ、つり上げ装置、ブラシ、グラップル、カッタ、剪断機、ブレード、破砕機／ハンマ、オーガなどがある。
【００１４】
リンクアセンブリ１２２は、一方の端部でフレーム１２８に連結され、他方の端部で用具１３６に連結されている。リフトアーム１２４は、下記にさらに詳細に説明するように、前部横材１４０によって互いに固定された、一対の離間したサイドプレート１３８と、ピボットピンカートリッジ１４２とを含む。リフトアーム１２４の横材１４０およびサイドプレート１３８は、固着、溶接、または別の方法で互いに堅固に固定されている。
【００１５】
リフトアーム１２４、ひいては付属用具１３６は、その一方のみが図面内に完全に見える、選択的に動作可能な一対のリフトアクチュエータ１５０により、（図１に仮想線で示す）下がった位置と、（図１に実線で示す）上がった位置との間を動く。リフトアクチュエータ１５０はそれぞれ、リフトシリンダ１５４から伸縮するリフトロッド１５２を含む。各リフトアクチュエータ１５０は、それぞれの回転継手で一方の端部をフレーム１２８に取り付けられ（図３参照）、同様にそれぞれの回転継手１５８によって、反対側の端部を、リフトアーム１２４のそれぞれのサイドプレート１３８の長手方向に沿った中間位置に取り付けられている。このように、ロッド１５２がシリンダ１５４から入れ子式に伸長または後退すると、リフトアーム１２４と、連結された用具１３６とが上下する。
【００１６】
傾斜サブアセンブリ１６２により、オペレータは用具１３６の角度を制御することができる。傾斜サブアセンブリ１６２は、傾斜アクチュエータ１６４を含み、この傾斜アクチュエータは、伸縮する傾斜ロッド１６８を備えた傾斜シリンダ１６６を含む。アクチュエータ１６４が動作することで、用具１３６がリフトアーム１２４の用具側端部で回転継手１４８を中心として傾く。傾斜アクチュエータ１６４の一方の端部は、前部傾斜レバー１７０によって用具１３６に回転可能に連結されている。より具体的には、傾斜アクチュエータ１６４の用具側端部は、回転継手１７２で前部傾斜レバー１７０の端部に回転可能に連結され、前部傾斜レバー１７０の反対側の端部は、回転継手１７４で用具１３６に回転可能に連結されている。
【００１７】
前部レバー１７０は通常、図示するように、前部リンク１７６によってリフトアーム１２４にも連結されている。前部リンク１７６の一方の端部は、前部レバー１７０の長手方向の途中にある回転継手１７８で前部傾斜レバー１７０に回転可能に連結されている。前部リンク１７６の反対側の端部は、リフトアーム１２４の前部横材１４０から突出した耳状突起１８２上の回転継手１８０でリフトアーム１２４に回転可能に連結されている。前部リンク１７６は、前部傾斜レバー１７０の回転動作の安定性および制御性を高める。
【００１８】
傾斜アクチュエータ１６４は、後部傾斜レバー１８４および後部傾斜リンク１９２によって、機械１２０のフレーム１２８にさらに連結されている。より具体的には、後部傾斜レバー１８４は、リンク側端部およびアクチュエータ側端部を含む。後部傾斜レバー１８４のアクチュエータ側端部は、回転継手１８６で傾斜アクチュエータ１６４に回転可能に連結され、一方、反対側の、後部傾斜レバー１８４のリンク側端部は、回転継手１９４で後部傾斜リンク１９２に対して回転可能とされている。次に、後部傾斜リンク１９２の反対側の端部は、回転継手１９６でフレーム１２８に回転可能に連結されている。
【００１９】
傾斜サブアセンブリ１６２もまた、リフトアーム１２４のサイドプレート間に配置された後部傾斜レバー１８４によって、リフトアーム１２４に回転可能に連結されている。すなわち、後部傾斜レバー１８４は、後部傾斜レバー１８４のリンク側端部およびアクチュエータ側端部が軸２０８のまわりに回転するように、軸２０８に沿ってリフトアーム１２４に回転可能に連結されている。
【００２０】
この方法では、アクチュエータ１６４が作動すると、傾斜ロッド１６８が傾斜シリンダ１６６から外側に伸長して、その結果、用具１３６が機械１２０に対して下向きに傾く。反対に、傾斜アクチュエータ１６４の部品が内側に入り込むと、用具１３６は機械１２０に対して上向きに傾く。
【００２１】
後部傾斜レバー１８４は、ピボットピンカートリッジ１４２によってリフトアーム１２４に回転可能に連結されており、これは、図４〜７にさらに詳細に示されている。見やすくするために、傾斜アクチュエータ１６４、後部傾斜リンク１９２、およびフレーム１２８への連結は、図４の破断図に示されていない。リフトアーム１２４と後部傾斜レバー１８４を回転可能に連結するために、両者は、軸２０８に沿って配置されたピボットピンカートリッジ１４２に取り付けられている。
【００２２】
ピボットピンカートリッジ１４２自体は、図５〜７に概略図でより詳細に示されている。示した寸法は、単に例示目的で提示されており、様々な利用部品の実際の寸法は、その利用部品に連結される部品の寸法と、加わる負荷とによって決まる。
【００２３】
最初に図５を参照すると、ピボットピンカートリッジ１４２は、硬質の挿入体２１４によってピン２１２に回転可能に取り付けられたスリーブまたはブッシュ２１０を含む。動作時、挿入体２１４およびブッシュ２１０は単一のユニットまたはブッシュとして動作する。ブッシュ２１０は、基本的に管状形状であり、一方、各端部の挿入体２１４は通常、精密公差に合わせて機械加工される。挿入体２１４は、鋼または他の適切な材料で形成され、適切な耐腐食性および耐摩耗性コーティングを施してもよい。挿入体２１４は、ブッシュ２１０の内径内に収まるように、ブッシュ２１０から半径方向内側に配置された周縁フランジ２１６を含む。挿入体は、ブッシュ２１０の軸方向端部に配置されるように、ブッシュ２１０から軸方向外側に配置された周縁部分２１８をさらに含む。挿入体２１４とブッシュ２１０とは、別個の構造体として図示されているが、単一構造体として交互に形成することもできる。ただし、当然のことながら、硬質の挿入体２１４を介在させることで、ピボットピンカートリッジ１４２の耐久性を高めることができる。
【００２４】
挿入体２１４およびブッシュ２１０をピン２１２のまわりに滑らかに回転させるために、スリーブベアリング２２０が設けられる。ベアリング２２０は浮動式とされ、全体的に凸形状の面を有することができ、この凸形状面により、力がベアリング２２０の中央に向けられて、縁部の負荷が最小限になる。ベアリング２２０の外面は、窒化処理、直接焼き入れなどの表面処理を行って、少なくとも所定の深さまで延びる硬い表面層を形成することができる。別の配置および数量のスリーブベアリング２２０を設けることもできる。
【００２５】
ベアリング２２０は、挿入体２１４に形成された凹部２２２内で、ピン２１２のまわりに配置されている。ベアリング２２０はさらに、ベアリング２２０から軸方向外側に配置されたスラストベアリング２２４に接している。カラー２２６はピン２１２の両端に設けられ、スラストベアリング２２４が配置された凹部２２８を含む。カラー２２６は、ピン２１２に対して回転しないように取り付けられている。
【００２６】
潤滑油は、ポート２３０からベアリング２２０に供給され、ポート２３０を通って、ブッシュ２１０とピン２１２との間の空洞２３２に供給され、そして、挿入体２１４とピン２１２の間の空洞２３４に供給され、最終的に、ベアリング２２０を囲む空洞に供給される。潤滑油は、シール２３６、２３８によって、ベアリングを囲む空洞内に維持され、これらのシール２３６、２３８は、Ｏリングの形態かまたは適切な他の任意の構造体とすることができる。ピンカートリッジ１４２が潤滑油を充填された後、ポート２３０は、ポート２３０の栓２４０として機能する任意の適切な構造体によって閉じられる。例えば、栓２４０はねじを切られた構造体とすることができ、ポート２３０は、ねじを切られた穴などとすることができる。
【００２７】
ピボットピンカートリッジ１４２は、リンクアセンブリ１２２を組み立てるための単一ユニットとして用意される。ピボットピンカートリッジ１４２の部品は、適切な順番で組み立てることができる。単なる例示として、ブッシュ２１０と硬質の挿入体２１４とを合体させ、次いでピン２１２に組み込むことができる。次いで、ベアリング２２０を硬質の挿入体２１４の凹部２２２に組み込み、シール２３６、２３８を取り付けることができる。最後に、スラストベアリング２２４をカラー２２６に前もって組み込んで、そのカラー／スラストベアリングサブアセンブリをピン２１２の両端に圧入することができる。組み立てた後、ピボットピンカートリッジ１４２に、ポート２３０から空洞２３２、２３４およびベアリングのまわりの凹部２２２に至る潤滑油を充填することができる。次いで、栓２４０をポート２３０内に配置するか、または別の方法でポート２３０を封止することができる。結果として得られたピボットピンカートリッジ１４２は、組み立て工程時に、リンクアセンブリ１２０に容易に組み込むことができる完成したサブアセンブリとなっている。この組み立て方は、単なる例示として提示され、組み立ての順序は、説明したものと異なっていてもよい。
【００２８】
ピボットピンカートリッジ１４２を用いた、リフトアーム１２４のサイドプレート１３８と後部傾斜レバー１８４との連結が、図６の断面図に示されている。この実施形態では、後部傾斜レバー１８４は、ピボットピンカートリッジ１４２を受け入れる貫通穴２４８を有するスリーブ２４６に固定された一対のプレート２４２、２４４を含む。プレート２４２、２４４は、スリーブ２４６の付いた単一ユニットとして形成してもよい。あるいは、プレート２４２、２４４は、スリーブ２４６を受け入れる穴２５０、２５２を含むことができ、溶接、圧力ばめ、または適切な他の任意の手段によってプレート２４２、２４４をスリーブ２４６に固定することができる。スリーブ２４６は、細長い構造体として図示されているが、別の寸法を有することもできる。例えば、スリーブ２４６は、単に後部傾斜レバー１８４の離間したプレート２４２、２４４間の距離だけまたがっていてもよい。そのような構成では、スリーブ２４６の両側で軸方向に配置された別個の部品として、スペーサまたはベアリングを設けることができる。
【００２９】
リフトアーム１２４のサイドプレート１３８も同様に、カラー２５４、２５６を用いてそれぞれ取り付けられている。各カラー２５４、２５６は、ピボットピンカートリッジ１４２を受け入れる貫通穴２５８、２６０を含む。サイドプレート１３８およびカラー２５４、２５６も同様に、それぞれ単一構造物として形成されてもよいし、または、溶接、圧力ばめ、または他の適切な手段によってともに固定されてもよい。
【００３０】
組立時、第１のサイドプレート１３８の穴２６０と、後部傾斜レバースリーブ２４６を貫通する穴２４８と、第２のサイドプレート１３８の穴２５８とにピボットピンカートリッジ１４２を通して組み込む。配置後、ピボットピンカートリッジ１４２とリフトアーム１２４のサイドプレート１３８とが相対的に動くのを防ぐために、カートリッジ１４２の一方の端部とサイドプレート１３８のカラー２５６とにおいて、カラー２２６の半円形切欠き部２８２、２８４内にそれぞれだぼ２８０を配置する。そのように配置されるだぼ２８０の数量は、通常、発生する関連力によって決まる。図示した実施形態では、４つのだぼが使用されるが、だぼ２８０を別の数量だけ使用することもできる。
【００３１】
所定の位置にだぼ２８０を保持するために、保持器２６４が、任意の適切な機構によってピボットピンカートリッジ１４２の端部に連結される。図示した実施形態では、そのような保持器２６２、２６４がピボットピンカートリッジ１４２の両端部に設けられている。保持器２６２、２６４を連結するために、ピボットピンカートリッジ１４２のカラー２２６は、ねじを切られた凹部２６６を含み、保持器２６２、２６４は、ねじ留め具２７０を受け入れる穴２６８を含む。８個のそのようなねじ留め具２７０が図示されているが、だぼ２８０と同様に、適切な数量のねじ留め具２７０を設けることができる。
【００３２】
産業上の利用性
開示した実施形態により、２つの傾斜アセンブリ部品セットを有する大きな構造物がなくなって、プレート構造のリフトアーム１３８が開放的になる。２つの傾斜部品セットではなく単一の傾斜アセンブリを利用する場合に、ピボットピンカートリッジ１４２が比較的コンパクトなので、サイドプレート１３８と後部傾斜レバー１８４とを連結するのにピボットピンカートリッジ１４２を利用することで、溶接される大きな後部横材を不要にすることができる。このように、ピボットピンカートリッジ１４２の使用により、従来からの連結装置よりも機械１２０のオペレータの視界を向上させることができる。そのような視界の向上は、大きな、溶接された後部横材が、機械１２０の前方とリンクアセンブリ１２２の両側方との両方に対するオペレータの視界をほとんど利かなくする恐れがある、リンクアセンブリ１２２が持ち上げられた位置にある場合に特に明らかになる。このように、大きな横材ではなくピボットピンカートリッジ１４２を介在させることで、運転時の機械１２０の作業効率だけでなく、安全性も高めることができる。
【００３３】
ピボットピンカートリッジ１４２を含むリンクアセンブリ１２０は、製造の観点からおよび機械１２０を最良に操作する点で有益であり得る。ピボットピンカートリッジ１４２は、サイドプレート１３８を安定して連結し、サイドプレート１３８間の、ベアリングを含む余分な高剛性横材の溶接に伴うコストを省く。ピボットピンカートリッジ１４２により、開示したリンクアセンブリ１２２を容易に製造することが可能になる。ピボットピンカートリッジ１４２は前もって組み立てられ、前もって注油され、リフトアーム１２４のサイドプレート１３８および後部傾斜レバー１８４に引き入れるかつ／または押し込むことができる自給式のサブアセンブリとして提供される。ピボットピンカートリッジ１４２の外径全体を一方の端部から他方にかけて若干増大させて、最初に直径が小さい方の端部を後部傾斜レバー１８４およびサイドプレート１３８の穴２４８、２５８、２６０に挿入できるようにして、プレート１３８および後部傾斜レバー１８４への組み込みを容易にすることができる。ピボットピンカートリッジ１４２の内部部品も同様に、一方の端部から他方にかけて直径を増大させることができて、ピボットピンカートリッジ１４２をリンクアセンブリ１２２に配置する前に、カートリッジ１４２の内部部品を容易に前組み立てすることができる。
【００３４】
ピボットピンカートリッジ１４２は前もって注油され、自給式であるので、アセンブリに組み込むことで、日々の潤滑要求を大幅に少なくするか、またはなくすことさえできる。カートリッジ１４２は、ポート２３０から潤滑油を充填され、この潤滑油は、ブッシュ２１０とピン２１２との間および挿入体２１４とピン２１２との間の空洞２３２、２３４に流れ、さらにスリーブベアリング２２０のまわりを流れる。使用時、シール２３６、２３８は、カートリッジ１４２からの潤滑油の漏れを抑制する。
【００３５】
当然のことながら、前述の説明は、開示したシステムおよび技術の例を提示している。一方、開示内容の別の実施例は、前述の例とは細部で異なっていてもよいと考えられる。本開示または本開示の実施例についての言及はすべて、そのときに説明される特定の例について言及することを意図されており、より一般的に、本発明の範囲に関する限定を含むよう意図されるものではない。特定の部分に対する差別および軽視の言葉はすべて、これらの部分を選好しないことを示すよう意図されているが、別途に示されていない限り、本開示の範囲からそのようなものを除外することを意図されるものではない。本明細書で説明したすべての方法は、本明細書で別途に指摘がない限り、または別途に文脈と明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実行することができる。
【００３６】
したがって、本開示は、準拠法が許可する通り、添付の特許請求の範囲に記載の内容についてのすべての修正形態および等価物を含む。本明細書に別途に指摘がない限り、または別途に文脈と明らかに矛盾しない限り、本開示は、あり得るすべての変形形態における上記要素の任意の組み合わせを包含する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用具（１３６）を機械（１２０）のフレーム（１２８）に連結するリンクアセンブリ（１２２）であって、
フレーム（１２８）に回転可能に連結されるように構成された機械側端部（１３９）と、用具（１３６）に回転可能に連結されるように構成された用具側端部（１３７）とを含み、一対のサイドプレート（１３８）を有するリフトアーム（１２４）であって、そのサイドプレート（１３８）は、個々に分かれ、連結されず、概ね平行な関係で離間し、サイドプレート（１３８）はそれぞれ、貫通する穴（２５８、２６０）を有するリフトアーム（１２４）と、
サイドプレート（１３８）間の中間に配置され、フレーム（１２８）および用具に回転可能に連結されるように構成された両端部を有し、さらに、貫通する穴（２４８）を有する後部傾斜レバー（１８４）であって、その穴（２４８）がレバーの両端部の中間に配置された後部傾斜レバー（１８４）と、
軸（２０８）を画定するピボットピン（２１２）カートリッジ（１４２）と、
を含み、そのピボットピン（２１２）カートリッジ（１４２）は、
前記軸（２０８）に沿って配置され、両端部を有するピン（２１２）と、
前記ピン（２１２）の少なくとも一部のまわりに回転可能に配置された少なくとも１つのブッシュ（２１０）と、
前記ピン（２１２）のまわりで、かつ前記ブッシュ（２１０）の少なくとも一部内に配置された少なくとも２つのスリーブベアリング（２２０）と、
ピン（２１２）の両端部のまわりに配置された第１および第２のカラー（２２６）とを含み、
ピボットピン（２１２）カートリッジ（１４２）は、後部傾斜レバー（１８４）の穴（２４８）と前記プレートの穴（２５８、２６０）とを貫通し、前記リフトアーム（１２４）および前記後部傾斜レバー（１８４）は、前記軸（２０８）のまわりに相対的に回転でき、後部傾斜レバー（１８４）は、ブッシュ（２１０）とともにピン（２１２）のまわりに回転するようにブッシュ（２１０）に連結される、リンクアセンブリ（１２２）。
【請求項２】
ベアリング（２２０）は、ピン（２１２）とブッシュ（２１０）との間で浮動するように配置される、請求項１に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項３】
ベアリング（２２０）は、ブッシュ（２１０）と接触するように配置された凸形状面を含む、請求項１または請求項２のいずれかに記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項４】
ブッシュ（２１０）は、少なくとも１つの挿入体（２１６）を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項５】
リフトアーム（１２４）は所定の距離だけ離され、ブッシュ（２１０）は、実質的にその距離全体に延びる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項６】
後部傾斜レバー（１８４）は、ブッシュ（２１０）に回転不可能に連結され、サイドプレート（１３８）の少なくとも一方は、それぞれ第１または第２のカラー（２２６）に回転不可能に連結される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項７】
サイドプレート（１３８）はそれぞれ、カラー（２５４、２５６）を含み、そのサイドプレートカラー（２５４、２５６）の少なくとも一方は、カートリッジカラー（２２６）に回転不可能に連結される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項８】
レバー側端部（１９１）および機械側端部（１９３）を有し、その機械側端部（１９３）は、フレーム（１２８）に回転可能に連結されるように構成される後部傾斜リンク（１９２）と、
機械側端部（１６５）および用具側端部（１６３）を有し、その用具（１３６）側端部は、用具（１３６）に回転可能に連結されるように構成される傾斜アクチュエータ（１６４）と、
後部傾斜リンク（１９２）のレバー側端部（１９１）に回転可能に連結されるリンク側端部と、傾斜アクチュエータ（１６４）の機械側端部（１６５）に回転可能に連結されるアクチュエータ側端部とを含む後部傾斜レバー（１８４）の両端部と、
をさらに有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項９】
フレーム（１２８）に回転可能に連結されるように構成された機械側端部（１４９）と、リフトアーム（１２４）に回転可能に連結される用具側端部（１５１）とを有する少なくとも１つのリフトアクチュエータ（１５０）をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項１０】
用具（１３６）を連結することができ、フレーム（１２８）と、請求項１〜９のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）とを含む機械（１２０）。
【請求項１】
用具（１３６）を機械（１２０）のフレーム（１２８）に連結するリンクアセンブリ（１２２）であって、
フレーム（１２８）に回転可能に連結されるように構成された機械側端部（１３９）と、用具（１３６）に回転可能に連結されるように構成された用具側端部（１３７）とを含み、一対のサイドプレート（１３８）を有するリフトアーム（１２４）であって、そのサイドプレート（１３８）は、個々に分かれ、連結されず、概ね平行な関係で離間し、サイドプレート（１３８）はそれぞれ、貫通する穴（２５８、２６０）を有するリフトアーム（１２４）と、
サイドプレート（１３８）間の中間に配置され、フレーム（１２８）および用具に回転可能に連結されるように構成された両端部を有し、さらに、貫通する穴（２４８）を有する後部傾斜レバー（１８４）であって、その穴（２４８）がレバーの両端部の中間に配置された後部傾斜レバー（１８４）と、
軸（２０８）を画定するピボットピン（２１２）カートリッジ（１４２）と、
を含み、そのピボットピン（２１２）カートリッジ（１４２）は、
前記軸（２０８）に沿って配置され、両端部を有するピン（２１２）と、
前記ピン（２１２）の少なくとも一部のまわりに回転可能に配置された少なくとも１つのブッシュ（２１０）と、
前記ピン（２１２）のまわりで、かつ前記ブッシュ（２１０）の少なくとも一部内に配置された少なくとも２つのスリーブベアリング（２２０）と、
ピン（２１２）の両端部のまわりに配置された第１および第２のカラー（２２６）とを含み、
ピボットピン（２１２）カートリッジ（１４２）は、後部傾斜レバー（１８４）の穴（２４８）と前記プレートの穴（２５８、２６０）とを貫通し、前記リフトアーム（１２４）および前記後部傾斜レバー（１８４）は、前記軸（２０８）のまわりに相対的に回転でき、後部傾斜レバー（１８４）は、ブッシュ（２１０）とともにピン（２１２）のまわりに回転するようにブッシュ（２１０）に連結される、リンクアセンブリ（１２２）。
【請求項２】
ベアリング（２２０）は、ピン（２１２）とブッシュ（２１０）との間で浮動するように配置される、請求項１に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項３】
ベアリング（２２０）は、ブッシュ（２１０）と接触するように配置された凸形状面を含む、請求項１または請求項２のいずれかに記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項４】
ブッシュ（２１０）は、少なくとも１つの挿入体（２１６）を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項５】
リフトアーム（１２４）は所定の距離だけ離され、ブッシュ（２１０）は、実質的にその距離全体に延びる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項６】
後部傾斜レバー（１８４）は、ブッシュ（２１０）に回転不可能に連結され、サイドプレート（１３８）の少なくとも一方は、それぞれ第１または第２のカラー（２２６）に回転不可能に連結される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項７】
サイドプレート（１３８）はそれぞれ、カラー（２５４、２５６）を含み、そのサイドプレートカラー（２５４、２５６）の少なくとも一方は、カートリッジカラー（２２６）に回転不可能に連結される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項８】
レバー側端部（１９１）および機械側端部（１９３）を有し、その機械側端部（１９３）は、フレーム（１２８）に回転可能に連結されるように構成される後部傾斜リンク（１９２）と、
機械側端部（１６５）および用具側端部（１６３）を有し、その用具（１３６）側端部は、用具（１３６）に回転可能に連結されるように構成される傾斜アクチュエータ（１６４）と、
後部傾斜リンク（１９２）のレバー側端部（１９１）に回転可能に連結されるリンク側端部と、傾斜アクチュエータ（１６４）の機械側端部（１６５）に回転可能に連結されるアクチュエータ側端部とを含む後部傾斜レバー（１８４）の両端部と、
をさらに有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項９】
フレーム（１２８）に回転可能に連結されるように構成された機械側端部（１４９）と、リフトアーム（１２４）に回転可能に連結される用具側端部（１５１）とを有する少なくとも１つのリフトアクチュエータ（１５０）をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）。
【請求項１０】
用具（１３６）を連結することができ、フレーム（１２８）と、請求項１〜９のいずれか一項に記載のリンクアセンブリ（１２２）とを含む機械（１２０）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１１−５０２２２０（Ｐ２０１１−５０２２２０Ａ）
【公表日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３２０４０（Ｐ２０１０−５３２０４０）
【出願日】平成２０年１０月２９日（２００８．１０．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０１２２４４
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０５８２８０
【国際公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【出願人】（３９１０２０１９３）キャタピラー インコーポレイテッド (296)
【氏名又は名称原語表記】ＣＡＴＥＲＰＩＬＬＡＲ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２９日（２００８．１０．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０１２２４４
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０５８２８０
【国際公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【出願人】（３９１０２０１９３）キャタピラー インコーポレイテッド (296)
【氏名又は名称原語表記】ＣＡＴＥＲＰＩＬＬＡＲ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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