專利名稱：大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，更具體地說，是涉及可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至拇指件、以允許拇指件能全向轉(zhuǎn)動(dòng)的大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
諸如反鏟裝載機(jī)、挖掘機(jī)或其它類似的作業(yè)機(jī)械使用反作用拇指件(thumb)和鏟斗來抓取、握持以及升舉諸如管子、結(jié)構(gòu)構(gòu)件及類似的異形物體，與人手的拇指相似。當(dāng)用來執(zhí)行這種抓取、保持或升舉功能，反作用拇指件通常附接在作業(yè)機(jī)械的一棍桿、提升臂組件或者鏟斗上，以實(shí)現(xiàn)這樣的抓取、握持和升舉的功能。用來旋轉(zhuǎn)拇指件的大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)規(guī)定了拇指件完全縮回以使鏟斗能正常工作的能力、以及拇指件完全轉(zhuǎn)動(dòng)以在鏟斗的整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍能都能跟隨著鏟斗的路徑的能力。
在1981年8月18日授予Ogawa的美國專利第4,283,866號(hào)中揭示了一種已知的連桿設(shè)計(jì)。它揭示了一種可變換的鏟斗附接裝置，該裝置具有一對(duì)支架，鏟斗體(proper)、子鏟斗以及子連桿的下樞軸的連接部分都可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接在各支架上。這種設(shè)計(jì)的大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)將不允許子鏟斗從傾倒循環(huán)至收卷循環(huán)跟隨著鏟斗體整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，并同時(shí)在整個(gè)該轉(zhuǎn)動(dòng)過程中對(duì)鏟斗體施加夾緊力。更具體地說，這種設(shè)計(jì)的大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)不允許子鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)超過190度。
本發(fā)明旨在克服前述的一個(gè)或多個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，一種用于作業(yè)機(jī)械的負(fù)荷承載件的附接裝置包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件的一工具、附接至負(fù)荷承載件的一致動(dòng)器、以及將工具可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件以及附接至致動(dòng)器的一大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，該大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)造和布置成使工具具有至少190度的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。
在本發(fā)明的另一方面中，一種用于作業(yè)機(jī)械的負(fù)荷承載件的附接裝置包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件的一第一工具、可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件的一第二工具、附接至負(fù)荷承載件的一致動(dòng)器、以及將第一工具和第二工具之一可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件的一大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，該大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)造和布置成使第一工具和第二工具具有大致相同的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。
在本發(fā)明中，一種用于作業(yè)機(jī)械的負(fù)荷承載件的附接裝置包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件的一工具、附接至負(fù)荷承載件的一致動(dòng)器、以及將工具可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件以及附接至致動(dòng)器的一大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，該大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)造和布置成使工具具有至少190度的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。工具的超過190度的轉(zhuǎn)動(dòng)能構(gòu)成一更加有用的工具，它能在其原本不可能進(jìn)行工作的位置工作。
附圖簡(jiǎn)述為了更好地理解本發(fā)明，請(qǐng)參見附圖，在諸附圖中

圖1是用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至作業(yè)機(jī)械鏟斗的拇指件的一大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，且鏟斗處于張開位置，拇指件與鏟斗脫開；圖2是以立體圖示出的一第一連桿的示意性側(cè)視圖；以及圖3是以立體圖示出的一第二連桿的示意性側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參見附圖，圖1示出了一作業(yè)機(jī)械(未圖示)的負(fù)荷承載件100，例如是一吊桿、棍桿、提升臂或類似的構(gòu)件，該負(fù)荷承載件具有一端部105和一下表面115。為了這里示例的目的，一對(duì)工具包括第一工具--一鏟斗120以及第二工具--一拇指件125，它們借助于銷130可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接在負(fù)荷承載件100的端部105附近。此外，工具120或125中的至少一個(gè)是借助于本發(fā)明的附接裝置134附接至負(fù)荷承載件100的。附接裝置134包括一大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)135，該連桿機(jī)構(gòu)在第一轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)142處借助于銷140可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至拇指件125，并在第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)150處借助于銷145可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件100。附接裝置134還包括一諸如液壓缸155之類的致動(dòng)器，該致動(dòng)器附接至負(fù)荷承載件100的下表面115，并且其桿端160在第三附接點(diǎn)167處借助于銷165可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)135。液壓缸155適于伸長和縮回以轉(zhuǎn)動(dòng)并從而收卷和展開拇指件125。
大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)135包括一對(duì)第一連桿(圖中出其一)，各第一連桿這里標(biāo)示為170，還包括一第二連桿175。各第一連桿170具有一第一端部180、一第二端部185以及一從第一端部180延伸出的延伸部分190。第一端部在第三轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)167處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至液壓缸155的桿端160，第二端步185在第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)150處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件100。第二連桿具有一第一端部192和一第二端部195。第一端部192在一第四轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)198由銷196處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至第一連桿的延伸部分190，第二端部195在第一轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)164處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至拇指件125。如圖1所示，不管大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)135在轉(zhuǎn)動(dòng)中的位置如何，第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)150、第三轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)167以及第四轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)198都形成非共線轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)。
參見圖2，現(xiàn)將詳細(xì)描述第一連桿170的細(xì)節(jié)。應(yīng)予理解的是，各第一連桿170基本是相同的，這樣就只對(duì)一根進(jìn)行描述。第一連桿170包括一細(xì)長件210，該細(xì)長件具有一細(xì)長件長軸211，在第一端部180中設(shè)有一孔225，在第二端部185中設(shè)有另一孔230。延伸部分190具有一延伸部分長軸233、一第一端部240和一第二端部245。各個(gè)這樣的相應(yīng)端部240和245分別在其中設(shè)有一孔250和255。
細(xì)長件210的第一端部180通過諸如管狀件260之類的一中空連接件附接至延伸部分190的第一端部240，該中空連接件的尺寸構(gòu)造成可接納銷165。管狀件260通過焊接或其它合適的工藝剛性附接至細(xì)長件210和延伸部分190，以使管狀件260與孔225和250同心地對(duì)齊。如圖所示，第一連桿170的細(xì)長件210和延伸部分190附接成細(xì)長件長軸211以與延伸部分長軸233非平行地關(guān)系定向。不過，這樣的一種圖示僅是為了示范的目的，也可以考慮使用其它的幾何形狀，而并不超出本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)范圍。
在圖3中，第二連桿175包括一對(duì)基本等長的元件300和305和一對(duì)基本等長的、諸如管狀件310和315之類的中空連接件。各元件300和305分別具有第一端部320和325，以及分別具有第二端部330和335。各端部320、325、330及335具有設(shè)置于其中的相應(yīng)的孔340、345、350及355。管狀件310插入穿過孔340和345，以在元件300和305的第一端部320和325處將它們附接在一起，以形成第二連桿175的第一端部192。一旦管狀件310插入孔340和345，管狀件310就分別在孔340和345處通過焊接或其它合適的工藝剛性地附接至元件300和305，以使管狀件310與孔340和345同心地對(duì)齊。此外，管狀件315插入穿過孔350和355，以在元件300和305的第二端部330和335處將它們附接在一起，以形成第二連桿175的第二端部195。一旦管狀件315插入孔350和355，管狀件315就分別在孔350和355處通過焊接或其它合適的工藝剛性地附接至元件300和305，以使管狀件315與孔350和355同心地對(duì)齊。
最后，第二連桿175具有基本非直線的幾何形狀。如圖3所示，第二連桿175大體呈凸起的形狀，當(dāng)?shù)诙B桿175以所要的方式附接至負(fù)荷承載件100時(shí)，它彎離負(fù)荷承載件100。不過這樣的所示僅是為了示范的目的，已考慮到也可以使用諸如直線之類的其它幾何形狀，而并不超出本發(fā)明的精神。合適的幾何形狀取決于第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)150的位置、負(fù)荷承載件100的長度、液壓缸155的長度、所用拇指件125的類型、拇指件125附接于其上的特定的作業(yè)機(jī)械或者其它的因素。這里所使用的凸起應(yīng)被理解為并不局限于弧形形狀，而是將包括弧形、成角或其它類似的形狀。
工業(yè)應(yīng)用性拇指件通常被附接至鏟斗以形成一抓取裝置、抓斗或類似的裝置，以抓住、握持和升舉異形物體，如圓木、管子以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件。在這種類型的操作中，拇指件的轉(zhuǎn)動(dòng)必須跟隨著鏟斗的轉(zhuǎn)動(dòng)，以在其整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中保持拇指件和鏟斗之間的夾持力。本發(fā)明的大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)135構(gòu)造和布置成使拇指件125能具有與鏟斗120大致相同的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，以使拇指件125能在鏟斗120的整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)保持與鏟斗120的接觸，或者至少使拇指件125能相對(duì)負(fù)荷承載件100轉(zhuǎn)動(dòng)超過190度。
更具體地說，參見圖1，如下的一個(gè)或多個(gè)因素能夠使第二連桿175在大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)135轉(zhuǎn)動(dòng)拇指件125時(shí)不受到負(fù)荷承載件100的妨礙(1)第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)150與第三轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)167之間的距離D1相對(duì)于第二附接點(diǎn)150與負(fù)荷相對(duì)第二附接點(diǎn)150與負(fù)荷承載件100的端部105之間的距離D2；(2)第一轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)142與第四轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)198之間的距離D3相對(duì)于第二附接點(diǎn)150與負(fù)荷相對(duì)第二附接點(diǎn)150與負(fù)荷承載件100的端部105之間的距離D2；以及(3)第二連桿175的非直線幾何形狀。
現(xiàn)將討論前述因素以及它們是如何使拇指件125具有該轉(zhuǎn)動(dòng)范圍的。距離D1大于距離D2使第二連桿175能在拇指件125轉(zhuǎn)動(dòng)超過負(fù)荷承載件100時(shí)延伸超出負(fù)荷承載件100的端部105，從而它在這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不會(huì)受到負(fù)荷承載件100的妨礙。附加地、或者可選擇地，距離D3大于D2使第二連桿175能在拇指件125轉(zhuǎn)動(dòng)超過負(fù)荷承載件時(shí)延伸超過負(fù)荷承載件100的端部105，從而它在這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不會(huì)受到負(fù)荷承載件100的妨礙。此外，因?yàn)槟粗讣?25轉(zhuǎn)動(dòng)超過負(fù)荷承載件100的端部105，所以第二連桿175的非直線幾何形狀使第二連桿175能不受到負(fù)荷承載件100的妨礙，且同時(shí)也使拇指件125保持與鏟斗120的接觸。
通過研究附圖、說明書和所附權(quán)利要求書，可以得知本發(fā)明的其它方面的種種內(nèi)容、目的和優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于作業(yè)機(jī)械的負(fù)荷承載件的附接裝置，它包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件的一工具；附接至負(fù)荷承載件的一致動(dòng)器；以及將工具可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件以及附接至致動(dòng)器的一大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，該大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)造和布置成使工具具有至少190度的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的附接裝置，其特征在于，工具是一拇指件。
3.如權(quán)利要求1所述的附接裝置，其特征在于，大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)包括一第一連桿，它具有第一和第二端部以及從第一端部延伸出的一延伸部分，第一連桿的第一端部在一第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件，第一連桿的第二端部在一第三轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至致動(dòng)器；以及一第二連桿，它具有第一和第二端部，第二連桿的第一端部在一第一轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至工具，第二連桿的第二端部在一第四轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至第一連桿的延伸部分。
4.如權(quán)利要求3所述的附接裝置，其特征在于，延伸部分還具有一延伸部分長軸，第一連桿還包括一細(xì)長件，所述細(xì)長件的長軸定向成與延伸部分長軸成非平行關(guān)系。
5.如權(quán)利要求3所述的附接裝置，其特征在于，第一轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)與第四轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)之間的距離大于第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)與負(fù)荷承載件的端部之間的距離。
6.如權(quán)利要求3所述的附接裝置，其特征在于，第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)與第三轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)之間的距離大于第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)與負(fù)荷承載件的端部之間的距離。
7.如權(quán)利要求3所述的附接裝置，其特征在于，第二連桿在與負(fù)荷承載件附接時(shí)呈彎離負(fù)荷承載件的凸形。
8.一種用于作業(yè)機(jī)械的負(fù)荷承載件的附接裝置，它包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件的一第一工具；可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件的一第二工具；附接至負(fù)荷承載件的一致動(dòng)器；以及將第一工具和第二工具之一可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件的一大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，該大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)造和布置成使第一工具和第二工具具有大致相同的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。
9.如權(quán)利要求8所述的附接裝置，其特征在于，第一工具是一鏟斗，第二工具是一拇指件。
10.如權(quán)利要求8所述的附接裝置，其特征在于，大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)包括一第一連桿，它具有第一和第二端部以及從第一端部延伸出的一延伸部分，第一連桿的第一端部在一第三轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至致動(dòng)器，第一連桿的第二端部在一第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件；以及一第二連桿，它具有第一和第二端部，第二連桿的第一端部在一第四轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至第一連桿的延伸部分，第二連桿的第二端部在一第一轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至第二工具。
11.如權(quán)利要求10所述的附接裝置，其特征在于，延伸部分還具有一延伸部分長軸，第一連桿還包括一細(xì)長件，所述細(xì)長件的長軸定向成與延伸部分長軸成非平行關(guān)系。
12.如權(quán)利要求10所述的附接裝置，其特征在于，第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)與第三轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)之間的距離大于第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)與負(fù)荷承載件的端部之間的距離。
13.如權(quán)利要求10所述的附接裝置，其特征在于，第一轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)與第四轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)之間的距離大于第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)與負(fù)荷承載件的端部之間的距離。
14.如權(quán)利要求10所述的附接裝置，其特征在于，第二連桿在與負(fù)荷承載件附接時(shí)呈彎離負(fù)荷承載件的凸形。
15.如權(quán)利要求10所述的附接裝置，其特征在于，第二工具具有至少190度的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。
16.一種用于作業(yè)機(jī)械的工具的附接裝置，所述附接裝置包括具有一端部的一負(fù)荷承載件；在端部附近附接至負(fù)荷承載件的一工具；一第一連桿，它具有第一和第二端部以及從第一端部延伸出的一延伸部分，第一連桿的第一端部在一第三轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至致動(dòng)器，第一連桿的第二端部在離開負(fù)荷承載件端部一預(yù)定距離處的一第二轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件；以及一第二連桿，它具有第一和第二端部，第二端部在一第一轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至工具，第二端部在一第四轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)處可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至第一連桿的延伸部分，第二、第三及第四轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)形成非共線附接點(diǎn)。
17.如權(quán)利要求16所述的附接裝置，其特征在于，工具是一拇指件。
18.如權(quán)利要求16所述的附接裝置，其特征在于，預(yù)定距離小于第二和第三轉(zhuǎn)動(dòng)附接點(diǎn)之間的距離。
19.如權(quán)利要求16所述的附接裝置，其特征在于，第一連桿和第二連桿構(gòu)造和布置成使工具具有至少190度的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。
20.如權(quán)利要求16所述的附接裝置，其特征在于，延伸部分還具有一延伸部分長軸，第一連桿還包括一細(xì)長件，所述細(xì)長件的長軸定向成與延伸部分長軸成非平行關(guān)系。
全文摘要
為工作機(jī)械的鏟斗添加一拇指件可使工作機(jī)械比僅設(shè)有鏟斗時(shí)具有更多的用途。不過，這些用途通常受到拇指件連桿機(jī)構(gòu)的能力及其相對(duì)鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)拇指件的能力的限制。本文所揭示的裝置是一種用于作業(yè)機(jī)械的負(fù)荷承載件的、用于將工具附接至負(fù)荷承載件的一附接裝置，它包括一工具、一致動(dòng)器、以及將工具可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接至負(fù)荷承載件和附接至致動(dòng)器的一大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，該大轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)造和布置成使工具能具有至少190度的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。
文檔編號(hào)E02F3/96GK1576469SQ20041006324
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者A·L·維爾林, J·D·小塔特 申請(qǐng)人:履帶拖拉機(jī)股份有限公司