JP2003041615A - グラブシェル構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削効率を向上することができるグラブシェ
ル構造を提供する。 【解決手段】 グラブシェル支持フレーム９とこれに回
転自在に支持されたグラブシェル１２との間に設けら
れ、伸縮されてグラブシェル１２を回転駆動して掘削動
作させる油圧シリンダ１３を有するグラブシェル構造１
において、油圧シリンダ１３は、掘削開始時における油
圧シリンダ１３の伸長駆動力の力線Ｆ上に掘削開始位置
におけるグラブシェル１２の掘削先端部１２ａが位置す
るように、これらグラブシェル支持フレーム９とグラブ
シェル１２との間に配置される。具体的には例えば、油
圧シリンダ１３は、グラブシェル支持フレーム９に一端
１３ｂが取り付けられるとともに、他端１３ａがグラブ
シェル１２に取り付けられ、油圧シリンダ１３のグラブ
シェル側取付位置Ｂが、掘削開始位置における掘削刃位
置Ｃと油圧シリンダ１３のグラブシェル支持フレーム側
取付位置Ａとを結ぶ直線Ｆ上に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削効率を向上す
ることができるグラブシェル構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地盤の掘削などに用いられるグラ
ブシェル構造ａは図３に示すように、左右一対のグラブ
シェルｂがグラブシェル支持フレームｃの最下端にそれ
ぞれ回転支持ピンｄを介して回転自在に設けられるとと
もに、各グラブシェルｂに対応する左右一対の油圧シリ
ンダｅがその一端をグラブシェル支持フレームｃの中央
部に取り付け、他端を回転支持ピンｄから離れた位置で
グラブシェルｂに取り付けて設けられている。

【０００３】そして、これら油圧シリンダｅを伸縮駆動
することによりグラブシェル支持フレームｃに対して左
右のグラブシェルｂが互いに回転し、この回転によって
グラブシェルｂ同士が接離することによる開閉動作で掘
削面を掘削したり、掘削した土砂を排出するようになっ
ている。また、掘削時の掘削反力に抗して油圧シリンダ
ｅによるグラブシェルｂの回転動作を案内するために、
グラブシェル支持フレームｃとグラブシェルｂとの間に
は、グラブシェルｂに一端が連結され、他端がグラブシ
ェル支持フレームｃのスライド用スリットｆに沿ってス
ライドされるガイドロッドｇが設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のグラ
ブシェル構造ａにあっては、油圧シリンダｅの配置と掘
削開始位置におけるグラブシェルｂの掘削先端部ｈとの
位置関係に課題があった。図示するように、掘削を開始
するにあたりグラブシェルｂを開いてその掘削先端部ｈ
の刃先を掘削面ｉに向けたとき、油圧シリンダｅのグラ
ブシェル支持フレーム側取付位置ｊとグラブシェル側取
付位置ｋとの間を結ぶ油圧シリンダｅの伸縮駆動力の力
線ｍが、グラブシェルｂの掘削先端部ｈの刃先から大き
く逸れる位置関係となっていた。

【０００５】このため、掘削開始時に油圧シリンダｅか
らグラブシェルｂに加えられる掘削動作のための伸縮駆
動力はその一部（図中、ｎで示す。）が掘削先端部ｈに
作用するのみであり、油圧シリンダｅの能力を十分に活
かすことができなかった。このため、掘削先端部ｈの刃
先の地盤に食い込む力が小さく、掘削効率が低かった。
従ってまた、当該グラブシェル構造ａの硬質地盤への適
用も難しかった。

【０００６】本発明はかかる従来の課題に鑑みてなされ
たもので、掘削効率を向上することができるグラブシェ
ル構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にかかるグラブシェル構造にあっては、グラブ
シェル支持フレームとこれに回転自在に支持されたグラ
ブシェルとの間に設けられ、伸縮されて該グラブシェル
を回転駆動して掘削動作させる伸縮手段を有するグラブ
シェル構造において、上記伸縮手段は、掘削開始時にお
ける該伸縮手段の伸長駆動力の力線上に掘削開始位置に
おける上記グラブシェルの掘削先端部が位置するよう
に、これらグラブシェル支持フレームとグラブシェルと
の間に配置されることを特徴とする。

【０００８】また、前記伸縮手段は、前記グラブシェル
支持フレームに一端が取り付けられるとともに、他端が
前記グラブシェルに取り付けられ、該伸縮手段のグラブ
シェル側取付位置が、掘削開始位置における前記掘削先
端部位置と該伸縮手段のグラブシェル支持フレーム側取
付位置とを結ぶ直線上に設定されることを特徴とする。

【０００９】また、前記グラブシェルと前記グラブシェ
ル支持フレームとの間には、該グラブシェルにその回転
端が回転自在に連結され、該グラブシェル支持フレーム
にそのスライド端がスライド自在かつ回転自在に連結さ
れて、該グラブシェルの回転動作を案内するガイドロッ
ドが設けられるとともに、前記伸縮手段が、その伸長駆
動力で上記ガイドロッドの回転端との間に偶力を生じさ
せるために、該ガイドロッドにその回転端から間隔を隔
てて連結されていることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかるグラブシ
ェル構造の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明
する。図１には、本発明にかかるグラブシェル構造１が
適用されるバケット式掘削機２の一例が示されている。
この掘削機２は、走行自在なベースマシン３上に搭載さ
れた運転室４から上方に立ち上げられて当該運転室４と
ともにベースマシン３上で旋回される起倒式のブーム５
と、このブーム５に、その上端から吊り下げたガイド筒
６内に挿通しつつ、配索されたワイヤ７に吊り下げら
れ、ブーム５下端のリール８からワイヤ７が繰り出され
たり巻き取られたりすることで昇降される本実施形態に
かかるグラブシェル構造１とから主に構成されている。

【００１１】グラブシェル構造１は図２に示すように、
図示しないワイヤに吊り下げられたグラブシェル支持フ
レーム９と、このグラブシェル支持フレーム９の下端に
回転支持ピン１０を介してそれぞれ回転自在に支持さ
れ、同期して回転駆動されることにより掘削面１１を掘
削しつつ閉じられて掘削土砂を収容しまた掘削土砂を排
出する際に開かれる左右一対のグラブシェル１２と、こ
れらグラブシェル１２とグラブシェル支持フレーム９と
の間に設けられ、伸縮されることによりグラブシェル１
２を回転駆動して掘削動作や排出動作をさせる伸縮手段
としての油圧シリンダ１３と、グラブシェル支持フレー
ム９にその上下方向に沿って長く形成されたスライド用
スリット１４と、このスライド用スリット１４にスライ
ド端としての上端１５ａが相対回転自在かつスライド自
在に連結されるとともに、回転端としての下端１５ｂが
グラブシェル１２に連結され、掘削時の掘削反力に抗し
て油圧シリンダ１３によるグラブシェル１２の回転動作
を案内するガイドロッド１５とから主に構成される。

【００１２】詳述すると、グラブシェル１２は、回転支
持ピン１０位置を要とするほぼ扇形状に形成され、掘削
面１１に臨むその掘削先端部１２ａには、掘削刃１６が
設けられる。またグラブシェル１２には、その扇形状に
沿って掘削先端部１２ａとは反対側であってかつ回転支
持ピン１０位置から離れた後端部１２ｂに、連結金物１
７を介してガイドロッド１５の下端１５ｂが回転自在に
連結される。

【００１３】そしてこのガイドロッド１５には、その下
端１５ｂから間隔を隔てて油圧シリンダ１３の下端１３
ａが回転自在に連結されていて、これにより油圧シリン
ダ１３は、ガイドロッド１５への取り付けにより、当該
ガイドロッド１５と一括してグラブシェル１２に取り付
けられるようになっている。そしてこのような連結構造
を採用していることにより、油圧シリンダ１３の下端１
３ａとガイドロッド１５の下端１５ｂとの間にガイドロ
ッド１５上で、油圧シリンダ１３の伸縮駆動力による偶
力を生じさせることができるようになっている。

【００１４】他方、油圧シリンダ１３の上端１３ｂは、
スライド用スリット１４よりも上方位置においてグラブ
シェル支持フレーム９に回転自在に取り付けられる。こ
れら油圧シリンダ１３やグラブシェル１２、ガイドロッ
ド１５などの配置構成は左右対称である。

【００１５】そして特に本実施形態にあっては、グラブ
シェル１２に設定された掘削を開始する際のその開き角
度において、掘削面１１に接地される掘削先端部１２ａ
の掘削刃１６がそのときの油圧シリンダ１３の伸長方
向、すなわちグラブシェル１２を閉じるように回転駆動
する伸長駆動力の力線Ｆ上にほぼ位置するように、グラ
ブシェル１２およびグラブシェル支持フレーム９に対す
る油圧シリンダ１３の取付位置が設定されている。

【００１６】換言すれば、油圧シリンダ１３は、掘削開
始時において、グラブシェル１２の開き角度を設定する
当該油圧シリンダ１３の伸長方向の延長線Ｆ上に、掘削
開始位置に置かれた掘削刃１６がおおよそ載るように、
グラブシェル１２とグラブシェル支持フレーム９との間
に配置されている。さらに他の表現をすれば、掘削開始
時における油圧シリンダ１３の伸長駆動力の力線Ｆ上
に、掘削開始位置における掘削先端部１２ａの掘削刃１
６がおおよそ位置されるとも言える。

【００１７】具体的には、油圧シリンダ下端１３ａのグ
ラブシェル側取付位置Ａが、当該油圧シリンダ上端１３
ｂのグラブシェル支持フレーム側取付位置Ｂと掘削開始
位置における掘削刃位置Ｃとを結ぶ直線Ｆ上に設定され
る。あるいは、油圧シリンダ上端１３ｂのグラブシェル
支持フレーム側取付位置Ｂが、当該油圧シリンダ下端１
３ａのグラブシェル側取付位置Ａと掘削開始位置におけ
る掘削刃位置Ｃとを結ぶ直線の延長線Ｆ上に設定される
とも言える。さらにあるいは、掘削開始位置における掘
削刃位置Ｃが、油圧シリンダ上端１３ｂのグラブシェル
支持フレーム側取付位置Ｂと当該油圧シリンダ下端１３
ａのグラブシェル側取付位置Ａとを結ぶ直線の延長線Ｆ
上に設定されるとも言える。

【００１８】掘削開始時において、油圧シリンダ１３の
グラブシェル支持フレーム側取付位置Ｂ、グラブシェル
側取付位置Ａ、並びに掘削刃位置Ｃの三者が、油圧シリ
ンダ１３の伸長方向に沿ってほぼ一直線上に並ぶ配置と
すればよい。

【００１９】このように構成されたグラブシェル構造１
にあっては、油圧シリンダ１３を伸縮させることによ
り、従来と同様にグラブシェル１２を回転駆動して開閉
動作させて、掘削面１１を掘削し排土することができ
る。そして特に本実施形態にあっては、掘削開始時にお
ける油圧シリンダ１３の伸長駆動力の力線Ｆ上に掘削開
始位置におけるグラブシェル１２の掘削刃１６が位置す
るように、これらグラブシェル支持フレーム９とグラブ
シェル１２との間に油圧シリンダ１３を配置するように
したので、掘削開始時に油圧シリンダ１３からグラブシ
ェル１２に加えられる掘削動作のための伸長駆動力を直
に、そのほぼ全部を掘削刃１６の刃先に作用させること
ができる。

【００２０】これにより、掘削反力が著大な掘削開始時
において、油圧シリンダ１３が有する能力を十分に利用
することができ、掘削刃１６の掘削面１１への食い込み
からそれに続く、いわゆるグラブシェル１２の締め付け
作用への移行を油圧シリンダ１３の駆動力のほぼ全部を
利用してスムーズに確保することができて、掘削効率を
向上させることができる。またこのような作用を確保で
きることから、硬質地盤へも好ましく適用することが可
能である。

【００２１】そしてまた本実施形態にあっては、ガイド
ロッド１５の下端１５ｂから間隔を隔てて油圧シリンダ
１３の下端１３ａを回転自在に連結するようにしてい
て、これにより油圧シリンダ１３の下端１３ａとガイド
ロッド１５の下端１５ｂとの間に、油圧シリンダ１３の
伸長駆動力によって偶力を生じさせることができるの
で、掘削刃１６の食い込みからグラブシェル１２の締め
付け動作にわたる掘削作業中においてグラブシェル１２
の後端部１２ｂ周りに、グラブシェル１２を押し込む向
きの回転作用を与えることができ、掘削箇所へのグラブ
シェル１２の侵入を強力なものとして、さらに掘削効率
を向上させることができる。

【００２２】上記実施形態にあっては、伸縮手段として
油圧シリンダ１３を例示して説明したが、同様な作用を
奏する他の手段であってもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上要するに、本発明にかかるグラブシ
ェル構造によれば、掘削開始時に伸縮手段からグラブシ
ェルに加えられる掘削動作のための伸長駆動力を直に、
そのほぼ全部を掘削先端部に作用させることができ、掘
削効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるグラブシェル構造が適用される
バケット式掘削機の一例を示す側面図である。

【図２】本発明にかかるグラブシェル構造の好適な一実
施形態を示す側面図である。

【図３】従来のグラブシェル構造を示す側面図である。

【符号の説明】

１ グラブシェル構造 ９ グラブシェル支持フレーム １２ グラブシェル １２ａ グラブシェルの掘削先端部 １３ 油圧シリンダ １５ ガイドロッド １５ａ ガイドロッドの上端 １５ｂ ガイドロッドの下端 Ａ 油圧シリンダのグラブシェル支持フレーム側取付位
置 Ｂ 油圧シリンダのグラブシェル側取付位置 Ｃ 掘削開始位置における掘削刃位置 Ｆ 伸長駆動力の力線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グラブシェル支持フレームとこれに回転
   自在に支持されたグラブシェルとの間に設けられ、伸縮
   されて該グラブシェルを回転駆動して掘削動作させる伸
   縮手段を有するグラブシェル構造において、 上記伸縮手段は、掘削開始時における該伸縮手段の伸長
   駆動力の力線上に掘削開始位置における上記グラブシェ
   ルの掘削先端部が位置するように、これらグラブシェル
   支持フレームとグラブシェルとの間に配置されることを
   特徴とするグラブシェル構造。
2. 【請求項２】 前記伸縮手段は、前記グラブシェル支持
   フレームに一端が取り付けられるとともに、他端が前記
   グラブシェルに取り付けられ、該伸縮手段のグラブシェ
   ル側取付位置が、掘削開始位置における前記掘削先端部
   位置と該伸縮手段のグラブシェル支持フレーム側取付位
   置とを結ぶ直線上に設定されることを特徴とする請求項
   １に記載のグラブシェル構造。
3. 【請求項３】 前記グラブシェルと前記グラブシェル支
   持フレームとの間には、該グラブシェルにその回転端が
   回転自在に連結され、該グラブシェル支持フレームにそ
   のスライド端がスライド自在かつ回転自在に連結され
   て、該グラブシェルの回転動作を案内するガイドロッド
   が設けられるとともに、前記伸縮手段が、その伸長駆動
   力で上記ガイドロッドの回転端との間に偶力を生じさせ
   るために、該ガイドロッドにその回転端から間隔を隔て
   て連結されていることを特徴とする請求項１または２に
   記載のグラブシェル構造。