[发明专利]具有介于臂部件之间的机械锁定装置的铰接操作臂

说明书

本发明涉及一种铰接操作臂，在该铰接操作臂上安装或者可以安装一个或多个工具（implement），该铰接操作臂包括：多个铰接件，彼此枢转地连接；多个控制件，用于控制多个铰接件的运动；以及一组管道，为多个控制件提供动力，并且如果需要为一个或多个工具提供动力。

这样的铰接操作臂通常是已知的，并且用在多种建筑机械（诸如挖掘机、具有操作臂的拖拉机）中，但是也用在用于其它应用（诸如用在船上等）的铰接操作臂中。

US2002/0062587A1描述了将具有两个铰接件的铰接操作臂的对称地体现的旋转连接件用于挖掘机。

在以本申请人的名义的欧洲专利EP1 472 416和NL1035694中详细描述了操作臂的另一个可能实施方式，将它们的文本通过引证结合于此。

为了本发明的目的，本发明必须改进这样的操作臂，特别是关于操作臂的不同铰接件中/上的管道。

为此，本发明的特征在于，存在于铰接操作臂中的至少三个铰接件中的前一铰接件和后一铰接件通过大致中空的轴连接，多个管道中的至少一个穿过该中空轴延伸。使至少一个管道穿过中空连接轴延伸的优点是管道较不可见、较不易损坏，在一些情况中，还可以更短，并且可以穿过铰接操作臂更有效地布置和引导。

在该描述中将不同的铰接件称为“第一”、“第二”、“第三”、“最后的”、“前一”、“后一”铰接件。第一铰接件是指适于连接至例如挖掘机的机器的底盘的铰接件，而最后的铰接件是指适于安装一个或多个工具的铰接件。彼此枢转地且连续地连接的一个或多个铰接件可以出现在第一铰接件和最后的铰接件之间。术语“前一”和“后一”在此始终是指从第一铰接件至最后的铰接件进行编号的两个连续的铰接件。

在本发明的优选实施方式中，第一铰接件适于接合至底盘，并且最后的铰接件适于接合至工具，并且后一铰接件是不同于最后的铰接件的一个铰接件。换言之，中空轴布置在两个连续的铰接件之间，其中，这两个连续铰的接件不包括最后的铰接件和倒数第二铰接件。

通常的情况是，连续的铰接件之间的围绕旋转点的角位移是相当大的。在第一铰接件和第二铰接件之间，特别是这样的情况，当操作臂包括大致三个铰接件时，更是这样的情况，因为角位移较大（在角度α﹥100°的数量级达到例如α=140°、150°、160°、170°、180°），这导致难以使用标准管道和软管。

在本发明的优选实施方式中，前一铰接件和后一铰接件与第一铰接件和第二铰接件对应。

在本发明的实施方式中，至少一个管道包括旋转连接机构。通过利用旋转连接件（swivel joint）或旋转连接机构，可以使与第一铰接件和第二铰接件相关的管道免于导致不能将相应管道折叠得足够紧凑、以及导致可用于这种应用的管道的有限弹性的不期望的影响。在现有技术中，前一铰接件和后一铰接件（例如第一铰接件和第二铰接件）之间的管道体现为使得它们应能够适应铰接件之间的整个角位移，尽管角位移通常限于小于100°的角度α。在可以通过将铰接件折叠在一起（特别是通过使它们朝着彼此以及逆着彼此转动）而使操作臂缩短的情况下，这个角度范围更大，并且可能是成问题的。根据这个特征的具体实施方式，旋转连接机构允许待适应的位移减小、在引入管道和引出管道之间更好地调节或者更好地分布。

旋转连接机构原则上可以布置在不同位置处。

根据本发明的优选实施方式，用于至少一个管道的旋转连接机构容纳在中空轴中。这具有这样的优点，即，旋转连接机构在有限程度上可视，并且与铰接操作臂紧凑且别致地形成整体。

在优选实施方式中，前一铰接件和后一铰接件（例如第一铰接件和第二铰接件）沿着中空轴相互邻近地布置。前一铰接件和后一铰接件可以围绕这个中空轴枢转。在这种构造（在一些实施方式中，其与欧洲专利No.1472416的实施方式对应）中，必须由管道适应的有限弹性和大可能位移的问题甚至更加突出。根据本发明的优选实施方式，旋转连接机构布置成部分地在前一铰接件的侧面上转动，并且部分地在后一铰接件的侧面上转动。

在优选实施方式中，旋转连接机构布置在前一铰接件（例如第一铰接件）的位置处。在优选实施方式中，旋转连接机构适于邻近前一铰接件（例如第一铰接件）自由转动。

在优选实施方式中，旋转连接机构布置在后一铰接件（例如第二铰接件）的位置处。在优选实施方式中，旋转连接机构适于邻近后一铰接件（例如第二铰接件）自由转动。

在本发明的优选实施方式中，旋转连接机构布置或悬挂成使得在臂的使用过程中几乎没有物理力施加在旋转连接机构上。