JP2004092191A - 油圧ショベル用作業装置とその旋回機構 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧ショベルの作業装置を油圧配管無しで油圧駆動する。
【解決手段】油圧ショベルの作業装置の１例である把持機１０の把持腕２０ａ、２０ｂおよび把持機の旋回機構の駆動源に電動油圧ユニット４０、４０ａを使用する。電動油圧ユニットは直流電動機と作動油タンク、ギアポンプ、弁機構、油圧シリンダが一体となりユニット化されて、車載バッテリーから制御スイッチを介して直流電動機を廻転させ、ギアポンプで作動油を加圧して油圧シリンダのピストンロッドを伸縮させる。電動油圧ユニット４０で把持腕２０を矢印Ｅ、Ｅ１に沿って開閉し、対象物を把持する。電動油圧ユニット４０ａでラック３２ピニオン３３を介してフレーム１４ａと把持腕２０をＺ軸に平行な回転軸で廻転させる。電動油圧ユニット１基当たり２本の電線を配線すれば駆動制御できる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧式の小型ショベルのアタッチメントに係わり、特に油圧配管無しで油圧駆動されるアタッチメント、および旋回制御が可能な旋回機構を搭載したアタッチメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木機械として使用されるパワーショベルは、近年、省力化の要求から、通称ミニショベルまたはバックホウと呼ばれる、バケット容量０．２５立方ｍ未満、６トン未満クラスの油圧式の小型ショベルが多用される。
ミニショベルの構成を、その外観を略図として示した図１１を参照して説明する。
なお、以降ミニショベルとして説明するが、大型の油圧式パワーショベルもほぼ同様な構成とされている。
【０００３】
ミニショベルの構成は上部旋回体５０、下部走行体６０、およびフロントアタッチメント７０からなる。上部旋回体５０は下部走行体６０に対して垂直軸の周りに３６０゜連続廻転できる。下部走行体６０はいわゆる自走台車で作業中は通常静止する。フロントアタッチメント７０は、その先端に取り付けられた各種の作業装置７５（図では作業装置の一種のバケット７５ａを記入している）を垂直軸に平行な平面内を前後上下に動かす機構を持つ。
【０００４】
上部旋回体５０は旋回主フレーム５１とその上に乗せた操縦装置５２、キャブ５３と図示しないエンジン、油圧ポンプ、制御弁、旋回モータ、電気装置などからなる。
下部走行体６０は上部旋回体５０を支承する垂直軸６１、フレーム６２、通常クローラ式（無限機動方式）が採用され、図示しない走行モータ、走行駆動部などから構成される走行装置６３などからなり、排土用と掘削時のバランスのためにブレード６４を備えたものが多い。
【０００５】
小型油圧ミニショベルのフロントアタッチメント７０はブーム７１とアーム７２等で構成され、「くの字」形のブーム７１はその下部を上部旋回体５０に挿通するピン７１ｃで支承され、ブームシリンダ７１ａのアクチュエータ７１ｂの伸縮でその傾きを変化すると、１平面内を廻転できる。
アーム７２はブーム先端のピン７２ｃで廻転自在に支承され、ブームの中央辺でシリンダの末端を支承されたアームシリンダ７２ａのアクチュエータ７２ｂの伸縮でその傾きを変化することができる。２本のピン７１ｃと７２ｃは平行に配置されているので、ブームシリンダ７１ａとアームシリンダ７２ａを伸縮すると、ブーム７１とアーム７２は同一平面内を運動し、アーム７２の先端はその平面内で自由に位置を変えることができる。
【０００６】
アーム７２の先端には作業装置７５として、通常は掘削用のバケット７５ａが取り付けられる。バケット７５ａをアーム７２に取り付けるために、バケット７５ａの取付部７６には２個の取付孔７６ａ、７６ａが形成されている。
一方、アーム７２の上側にバケットシリンダ７３が配置され、シリンダの一端がアーム７２のブーム７１寄りで回動可能に支承されている。バケットシリンダ７３のアクチュエータ７３ａはアーム先端部に配置されたリンク機構７４の揺動リンク７４ａの先端に挿通されたピン７４ｅに接続されている。揺動リンク７４ａの他端の孔とアーム７２先端の孔にピン７４ｄが挿通されており、揺動リンク７４ａはアーム７２に対してこのピン７４ｄを廻転中心として廻転可能である。更に、先端リンク７４ｂもピン７４ｅに一端の孔を挿通されて配置されている。
【０００７】
また、アーム７２の先端にバケット取付用のピン孔が形成され、バケット取付部７６の取付孔７６ａの１個をピンで挿通して廻転自在に支承する。
バケット取付部の取付孔の他の１個はリンク機構７４の先端リンク７４ｂの他の一端の孔とピンで挿通されてやはり廻転自在に支承される。
従って、アクチュエータ７３ａの動きで揺動リンク７４ａはピン７４ｄの周りに揺動し、先端アーム７４ｂはバケット７５ａを首を振るように廻転させる。
前述のようにアームの先端は旋回体の回転軸を中心として３６０゜廻転し、更に上記回転軸に平行な平面内を自由に移動する。従ってバケットは任意の位置に移動が可能で、且つ上記平面に垂直な軸を廻転中心として首を振る運動が可能である。
【０００８】
アーム先端に装着される作業装置は一般にアタッチメントと呼ばれる。比較的大型の油圧ショベル用には各種のアタッチメントが供給されている。
バケット７５ａ以外の作業装置の主なものに、図１２に外観の略図を示すように、鉛直に掘るクラムシェルバケット７５ｂ、軟岩などのリッピングに使う１本つめリッパ７５ｃ、岩石を破砕するブレーカ７５ｄ、建築物の破壊に使う圧砕機７５ｅ、幅の狭いバケットに補助的な回動可能な爪（腕）１個を取り付けてワークの把持も行える通称バケット式つかみ機７５ｆ等がある。
また、アースドリル、アースオーガ、横堀オーガ、バイブロハンマ、締固め機、フォークグラブ、クレーン、リフティングマグネット、ドラムカッタ（切削撹拌機）、クローラドリル、あるいは上記のバケット式つかみ機７５ｆも包含されるが、複合機能を持つサブバケット付きバケット（旋回可能なものは通称廻転バケットと呼ばれる）などの応用アタッチメントも開発されて、その多くが市販されている。
【０００９】
これらアタッチメント類は、図示したバケット７５ａと同様に取付部７６には一般に２個の取付孔が形成されており、１個はアームの先端のバケット取付用ピン孔にピンを挿通して廻転自在に支承され、他の１個はリンク機構の先端リンク末端の孔にピンを挿通して廻転自在に支承される。
先に説明したアーム先端のリンク機構の先端リンクは回動自由で、そのピン孔とアーム先端のバケット取付用ピン孔との距離はある程度自由度がある。従って、アタッチメントの取付部の２個の取付孔は穴径が一致すれば、間隔はかなりラフでも取付可能である。
同一容量の機種向けのアタッチメントの孔径に大きな違いはなく、ピン径の一部を変化させた２段ピンを使用するなどして、多くの場合アタッチメントを取付けることができる。
【００１０】
一方、アタッチメントのうち、ブレーカ、圧砕機等は、作業中にアタッチメントに搭載された破砕工具を駆動したり、破砕腕（爪）を開閉させたい場合があるが、これらの駆動には油圧を用いて強大な力を掛けることが望ましい。このためには油圧配管を新たに設けて、ミニショベルの油圧装置に接続する必要があり、近年ミニシャベルの油圧装置に予備バルブを設けた機種も出現している。
【００１１】
また、圧砕機の破砕腕等では、コンクリート塊などの作業対象に破砕腕の方向を倣わせるため、図１２（ｄ）に示すように、廻転可能な継手である旋回機構７８をアタッチメント本体とアームへの取付具の間に設置する。小型のアタッチメントでは旋回機構７８はそれ自身の動力は持たず、外力に従って自由に廻転する構造とされている。
【００１２】
しかし、作業装置の中にはリッパやブレーカのように搭載された工具類の作動方向を制御したい場合があり、ブレーカや圧砕機の運動方向をより自由とすることがユーザから要求されている。前述のように、フロントアタッチメントを構成するブームとアームの動作範囲が上部旋回体の回転軸に平行な平面内に限定されることから、作業装置単独の旋回機構を作業装置内に装備する必要がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ミニショベルの作業装置に油圧配管をして作業装置を油圧で駆動することと、作業装置独自の制御可能な旋回機構を搭載することはユーザからも熱望されている。
しかし、アタッチメント内に油圧配管をすることは、たとえミニシャベルの油圧装置に予備バルブが設けられていても、単に油圧のホースを接続すれば済むような簡単な作業ではない。操作ハンドルの増設、運転席からの操作性を確保するための改造等、かなりの機械設備のある工場で多大の工費を掛けないと実現が困難である。まして、中古のミニシャベル等で予備バルブがない場合では改造をあきらめることが多く、ミニショベルの油圧装置とアタッチメントの油圧機構との接続は困難であると言う問題がある。
【００１４】
また、作業装置の中にはリッパやブレーカのように搭載された工具類の作動方向を制御したい場合があり、ブレーカや圧砕機の運動方向をミニシャベルの操縦席から自由に制御できることが望ましい。
前述のように、フロントアタッチメントを構成するブームとアームの動作範囲が旋回体の回転軸に平行な平面内に限定されることから、作業装置単独の旋回機構をアタッチメントに装備する必要がある。
このためには、作業装置専用の旋回装置を設け、その旋回角度を自由に制御する必要がある。しかし、従来の小型のアタッチメントの旋回機構は、単に自由廻転するのみで、旋回機構を駆動して旋回角度を制御するものは実用とはされていない。
【００１５】
このような用途に使用される旋回機構は、できれば連続して３６０゜の廻転が望ましく、圧砕機のように左右対称の刃具を持つアタッチメントでも最低１８０゜の廻転は確保する必要がある。旋回輪に歯車を付加するか、直接歯を形成して廻転駆動すると、噛み合うピニオンは最低でも数回転を必要とし、電気モータまたは油圧モータにより駆動せざるを得ない。電気モータ使用の場合は、アタッチメントが外部から受ける衝撃力に対して、現在位置を保持するのが困難であり、油圧モータは高価でもあり、その大きさから特に小型のアタッチメントには採用し難いという問題がある。
【００１６】
このように、比較的大型の油圧ショベル用には多くの種類のアタッチメントが供給されているが、ミニショベルに取り付け可能な小型のアタッチメントの種類はごく少数に限られているのが現状である。
本発明は、新たに油圧配管を設けずに作業装置内の工具類の油圧駆動を可能として多種類の作業工具を提供し、更に、外力に対して抵抗力のある作業工具の旋回機構を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような問題点を解決するために、油圧ショベルのフロントアタッチメントに取り付ける作業装置であって、
油圧ショベルの前記フロントアタッチメントに取り付けるための取付孔を形成した取付部と、
１個以上の移動可能な作業工具と、
前記作業工具を廻転自在に支承する作業装置本体と、
油圧ショベルの操縦装置に設置された電気スイッチにより制御され、作業工具を油圧シリンダで駆動する電動油圧ユニットと、
を備えた油圧ショベル用作業装置を提供する。
【００１８】
本発明の作業工具は作業装置本体に廻転自在に支承され、電動油圧ユニットの油圧シリンダで駆動される１個以上の把持腕である。
また、電動油圧ユニットは、作業装置内に設置され、且つ、全方向に作動できる油圧ユニットである。
【００１９】
更に、本発明の作業工具は、把持腕に形成された駆動レバーおよび平衡レバー近傍に形成された係合部と、
作業装置本体に設置された位置決め板の係止部と、
を備え、係合部と係止部の当接による外力制限機構が設けられている。
また、本発明の作業工具は、２個以上の把持腕に形成された平衡レバーと平衡レバーの先端の孔に廻転自在にピン結合された平衡リンクで形成される平衡装置が設けられている。
【００２０】
本発明は、油圧ショベルのフロントアタッチメントに取り付ける作業装置に設置され、作業装置の取付部に対して作業装置本体を旋回させる旋回機構であって、
内輪と外輪の間にボールまたはローラの複数の転同体を介在させた旋回輪と、油圧ショベルの操縦装置に設置された電気スイッチにより制御される、旋回装置の駆動源である電動油圧ユニットと、
電動油圧ユニットの油圧シリンダのピストンロッドの運動を作業装置本体を旋回させる回転運動に変換する回転運動変換部と、
を備えた油圧ショベル用作業装置の旋回機構を提供する。
【００２１】
この油圧ショベル用作業装置の旋回機構の電動油圧ユニットは、作業装置内に設置されており、また、この電動油圧ユニットは、全方向に作動できる油圧ユニットでもある。また、回転運動変換部にラックとピニオンからなる歯車機構が使用されている。
【００２２】
本発明の油圧ショベル用作業装置の旋回機構は、作業工具が作業装置本体に廻転自在に支承され、電動油圧ユニットの油圧シリンダで駆動される１個以上のの把持腕である本発明の油圧ショベル用作業装置に組み込まれている。
【００２３】
また、本発明の油圧ショベル用作業装置の旋回機構は、油圧ショベルのフロントアタッチメントに取り付ける作業装置であるブレーカ、サブバケット付きバケット、切削撹拌機、横堀オーガに組み込まれている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の１例として、ミニショベル用作業工具である把持機を説明する。
説明は次の５項目に分けて行う。
１．　把持機の全般説明
２．　把持腕動作角制限機構
３．　把持腕平衡機構
４．　電動油圧ユニット
５．　旋回機構
【００２５】
１．　把持機の全般説明
【００２６】
把持機の概要を図１乃至図４を参照して説明する。図１は把持機の分解斜視図で、結合関係を一点鎖線の矢印で示し、同一符号の矢印は組み立て時には１個所に集結し、一致する。また、ピン、軸、ボルト類等は省略されている。
図２は正面、上面の投影図で内部機構を示すため手前の板類を透視して作図された場合がある。
図３は側面の投影図で、ほぼＹＺ軸を含む平面で断面とされている。
なお、説明の便宜上把持機の本体部分に固定され、各図に共通のＸＹＺの直角座標軸が記入されている。
【００２７】
把持機は把持具である２本の把持腕（把持爪とも呼ばれる）で対象物を挟持して、取り外しや運搬等を行うもので、図１２に示した建築物の破壊に使う圧砕機７５ｅと同様の構成とされている。把持腕は作業の対象となる対象物（ワーク）に直接作用する作業工具である。
用途は圧砕機と同じく建築物の破壊にも使用されるが、本体と取付部との間に旋回角の制御可能な旋回機構を持つために、任意の所に、任意の姿勢で把持腕を挿入し、且つ制御できる特長があり、特に撤去部材の損傷を嫌う解体工事等に適し、更にドラム缶、長尺もの等の運搬にも好適に使用される。
【００２８】
把持機１０は、ミニショベルのアーム側から、取付部１１、取付部１１の下部に組み込まれた旋回機構３０、旋回機構３０の下部の本体１４、フレーム１４ａの中心ピン孔１４ｂを廻転中心として、中心ピン２５ｄで廻転自在に支承された２本の把持腕２０ａ、２０ｂ等から形成されている。
把持腕２０ａ、２０ｂの開閉を行う電動油圧ユニット４０が２基、本体１２の内部に収容され、２本の把持腕２０ａ、２０ｂを平均して開閉するリンク機構２６が組み込まれている。
【００２９】
取付部１１は、２枚の鋼板製の側板１２、１２を２枚の長方形の鋼板製の補強板１２ｂ、１２ｂと溶接等で結合して、箱形に形成されている。側板１２ａの上部には、各板に２個のピン孔１２ａ、１２ａが形成されている。このピン孔１２ａの１組は（図１０に示す）ミニショベルのアーム先端のピン孔７１ｃと、他の１組のピン孔１２ａはミニショベルのリンク機構７５の先端のピン孔７５ａにピン結合される。
【００３０】
取付部１１の底部に鋼板製の底板１２ｃが溶接等で固着され、側板１２、１２、補強板１２ｂ、１２ｂと共に箱状に形成される。この箱の内部に電動油圧ユニット４０ａと伝達機構であるラックとピニオン一式が収容され、更に底板１１ｄの下面に配置された旋回輪３１と共に旋回機構３０を形成している。旋回機構３０の詳細は後述する。
なお、ラック３２とピニオン３３を関係付けるため、図１の分解斜視図では電動油圧ユニット４０ｂとラック３２がピニオン３３近辺にに描かれているが、ピニオン３３は組立状態では取付部１１の内部にあり、電動油圧ユニット４０ｂとラック３２も実線の矢印Ｆに従って移動し、取付部１１の内部に収容される。
【００３１】
旋回輪３１の外輪３１ｂとボルト等で結合された鋼板製で円板状の本体上板１７があり、２枚の鋼板製のほぼ長方形のフレーム１４ａ、１４ａが、本体上板１７に直角に所定の間隔で溶接等で結合されている。
ほぼ、Ｈ型の形状の鋼板製の位置決め板１５が、中央からやや下寄りに、やはり溶接等でＸＹ平面に平行に固着されている。位置決め板１５はフレーム１４ａのスペーサとしてフレーム１４ａの組立強度を増加するが、後述する把持腕２０の係合部と係合してその過剰な動きを制限するのが主要な用途である。
フレーム１４ａの下方に、２個の中心ピン孔１４ｂ、１４ｂが形成されている。また、下方に２本の結合棒１４ｃ、１４ｃがナット等で止められ、スペーサとして本体１４を補強する。
なお、内部構造を説明するため、図１、図２（ａ）では上部に配置されるフレーム１４ａを透視して輪郭を一点鎖線で示している。
【００３２】
湾曲した把持腕２０ａ、２０ｂは、比較的厚板の鋼板製で円弧状に形成された把持腕本体２１ａ、２１ｂ各２枚の間にやや薄い長方形をした把持腕リブ２２ａ、２２ａ、２２ａを直角に挿入して、溶接等で断面がＩ字状に形成したものである。材質はいずれも鋼板製である。図２で把持腕２０ａを形成する把持腕本体２１ａの先端寄りを破断して透視している。
【００３３】
把持腕２０ａ、２０ｂの先端は、ワークをつかむ際の外力に対抗するために、やや厚いリブ２２、２２が挿入され、反対方向の根元側には把持腕の旋回中心となる中心孔２５（ａ、ｂ）が形成され、電動油圧ユニット４０、４０と連結する駆動レバー２１ａ、２１ｂ、および、２本の把持腕の動きのバランスを取る平衡レバー２２ａ、２２ｂが形成されている。
また、把持腕の過度の動きを制限するための、駆動レバー２１ａ、２１ｂの付け根部に係合部２３ｃが、平衡レバー２２ａ、２２ｂの付け根部には係合部２４ｃが形成されている。
【００３４】
把持腕２０ａ、２０ｂはその中心孔２５ａ、２５ｂとフレーム１４ａの中心ピン孔１４ｂを挿通する中心ピン２５ｄで（矢印Ａ、Ａ１）廻転自在に支承される。中心ピン２５ｄは例えば両端に螺合されたナットで固定される。
平行リンク２６はその両端の孔をそれぞれ平衡レバー２２ａと平衡レバー２２ｂ先端の孔を図示しないピンで挿通して（矢印ｃ、ｃ）廻転可能に結合されている。なお、平衡リンク２６は１個のみ図示したが、上下２枚の把持腕本体２１（ａ、ｂ）に各１個、計２個使用されている。
【００３５】
電動油圧ユニット４０、４０はＸ軸と平行の姿勢でその方向を逆に並べられ、図６に示す取付孔４３ａ、４４ａと駆動レバー２３ａの先端の孔を挿通して図示しないボルトで矢印Ｂのように廻転自在に結合され、同様に他の取付孔４３ａ、４３ｂと駆動レバー２３ｂ先端の孔を挿通して図示しないボルトで矢印Ｂ１のように廻転自在に結合されている。
ここで、２個の電動油圧ユニット４０は互いに離れて配置され、互いの運動はそれぞれ自由に行われる。また、各電動油圧ユニット４０は取付孔４３ａ、４３ｂを挿通するボルトで支承されてその姿勢を保ち、それ以外は拘束されない。従って、油圧シリンダの軸線は、常に駆動レバー２３ａ、２３ｂ先端の孔を結ぶ直線上にある。
【００３６】
次に、把持機の動作説明を行う。前述のように、把持機１０の取付部１１に形成された取付孔１２ａ、１２ａがミニショベルのフロントアタッチメントのアーム７２の先端のピン孔、および、リンク機構７４の先端リンク７４ｂ先端の孔とピンで挿通されて結合される。把持機１０はアーム７２とバケットシリンダ７３で位置と姿勢を自由に制御できる。
把持機本体１４とそれに支承される一対の把持腕２０は更に旋回機構３０によってＺ軸に平行な回転軸の周りに３６０゜廻転ができる。
この運動を合成して、例えば把持腕Ａ２０ａの先端を操縦者の望む任意の位置に任意の方向、傾きで到達させることができる。
【００３７】
電動油圧ユニット４０の制御スイッチの操作で、図１、２で実線で示す把持腕が開いた「開の位置」から、一点鎖線で示す把持腕が閉じた「閉の位置」まで（矢印Ｅ、Ｅ１に沿って、あるいはその逆に）把持腕２０を開閉することができる。また、その途中の任意の位置で停止させることも可能である。
電動油圧ユニット４０の動きに対し、平衡レバー２２ａ、２２ｂと平衡リンク２６で構成されるリンク機構によって、左右２本の把持腕Ａ（２０ａ）と把持腕Ｂ（２０ｂ）がほぼ均等な角度移動して中央で当接する。
把持腕の駆動そのものは油圧による油圧シリンダ（およびピストン）の動きによるので、油圧駆動の特色である強力で微調整が利き、且つ静粛な動きが可能である。
電動油圧ユニット４０、４０の制御スイッチによる操作で、把持機１０の動きの微細な制御が可能であり、再利用する建造物の解体作業やドラム缶・長尺材の運搬に最適の動作が期待できる。
なお、把持腕２０の開閉につれて、電動油圧ユニット４０は上下に移動する。
【００３８】
２．　把持腕動作角制限機構
【００３９】
電動油圧ユニット４０の出力は、シリンダとピストンの相対運動を利用している。ピストンが最大にシリンダに引き込まれた「縮状態」から最大に押し出された「伸状態」までがピストンの行程範囲となる。
ピストンにこれ以上の縮または伸の動きが外力により与えられると、ピストンとシリンダヘッドが接触する可能性があり、場合によってはシリンダの破損も起こり得る。
ミニショベルに取付られた作業工具は、作業中に予期せぬ障害物に接触や衝突することも多く、そのショックは非常に大きいので、ピストンの行程範囲を超えた場合に電動油圧ユニット４０のシリンダ周辺の強度だけで外力に対抗するには多少無理がある。
【００４０】
作業工具の把持腕等に過度の外力が作用したとき、電動油圧ユニット４０以外の部材でその外力を吸収して、電動油圧ユニット４０を保護する把持腕動作角制限機構の１例を図４を参照して説明する。
図４は本体１４の１構成部材である位置決め板１５と中心孔２５、２５周辺の把持腕本体２１ａ、２１ｂを示す部分略図で、同図（ａ）は把持腕が開いた「開の位置」を、同図（ｂ）は把持腕が閉じた「閉の位置」を示す。
把持腕本体２１ａ、２１ｂは中心孔２５を中心として旋回し、その先端が開閉する。把持腕本体２１ａ、２１ｂに形成された駆動レバー２３ａ、２３ａの先端の孔と、図６（ａ）に示す電動油圧ユニット４０のシリンダ端およびピストンロッド端の取付孔４３ａ、４４ａがピンで挿通されて廻転自在に支承されている。
【００４１】
図４では電動油圧ユニット４０は駆動レバー２３ａ、２３ａの先端の孔を結ぶ一点鎖線で示され、孔間隔が最少となる「縮状態」が把持腕が開いた「開の位置」に、孔間隔が最大となる「伸状態」が把持機のほぼ中央で把持腕先端が当接した「閉の位置」にそれぞれ相当する。
なお、電動油圧ユニット４０は駆動レバー２３ａ、２３ａの先端の孔のみで支持されている。従って、把持腕の廻転に従い駆動レバー２３ａ、２３ａが廻転してそのＺ座標が変化すると、電動油圧ユニット４０のＺ方向の位置も変化する。
【００４２】
図１に示すように位置決め板１５は比較的厚い鋼板製で、直方形の板の対向する２辺の中央部を切り欠いたＨ字型に形成されている。Ｈ字の縦線に相当する係止部１５（ａ、ｂ）の外側の辺を係止部外端部１６ｃ、１６ｃと名付け、内側の辺を係止部内端部１６ｄ、１６ｄとする。
位置決め板１５は把持腕本体２１ａ、２１ｂの廻転中心となる中心孔２５の直上にＸＹ平面に平行に置かれ、駆動レバー２３ａ、２３ａの先端は位置決め板１５の外側を迂回するように上方に伸びて、電動油圧ユニット４０は位置決め板１５の上方に配置される。
【００４３】
図４（ａ）の把持腕が「開の位置」では、位置決め板１５の係止部外端部１６ｃ、１６ｃと駆動レバー２３ａ、２３ａの付け根に形成された係合部２３ｃ、２３ｃと当接する。
この状態では、更に把持腕に対して把持腕を開く方向に外力が印可されても、係止部外端部１６ｃ、１６ｃに妨げられて把持腕は動かない。係合部２３ｃと係止部外端部１６ｃが当接することで、電動油圧ユニット４０にシリンダを更に縮めて破壊する方向の外力が加わることはない。
【００４４】
同様に図４（ｂ）の把持腕が「閉の位置」では、位置決め板１５の係止部内端部１６ｄと平行レバー２４ａ、２４ａに形成された、係合部２４ｃ、２４ｃと当接する。把持腕を閉じる方向に外力が印可されても、係合部２４ｃと係止部内端部１６ｃに妨げられて把持腕は動かない。係合部２４ｃと係止部内端部１６ｃが当接することで、電動油圧ユニット４０のピストンロッドを更に伸ばして破壊する方向の外力が加わることはない。
【００４５】
このように電動油圧ユニット４０の油圧出力装置の可動部であるシリンダおよびピストンの許容動作範囲を超えて変位できないように、把持腕のような作業工具の可動部に形成された係合部が、作業工具の可動部を支持する本体に形成された係止部に拘束される係止装置を採用することで、巨大な衝撃力として働く外力から電動油圧ユニットを保護することができる。
【００４６】
３．　把持腕平衡機構
【００４７】
次に、左右の把持腕の動きを平均化する平衡機構の説明を図５を参照して説明する。
図５（ａ）は本発明に使用された把持腕の平衡装置のリンク機構の説明図、同図（ｂ）は電動油圧ユニット４０の動作と把持腕角度変化を示す模式図、同図（ｃ）は平行装置の別の構成例である。
【００４８】
先に説明したように、把持腕本体２１ａ、２１ｂに形成された駆動レバー２３ａ、２３ａの先端の孔と、図６（ａ）に示す電動油圧ユニット４０のシリンダ端およびピストンロッド端の取付孔４３ａ、４４ａがピンで挿通されて廻転自在に支承されている。
図５（ｂ）の模式図の符号に置き換えると、把持腕本体２１ａの廻転中心２５ａを支点とするリンクである駆動レバー２３ａの取付孔を支点２３ｘとし、把持腕本体２１ｂの廻転中心２５ｂを支点とするリンクである駆動レバー２３ｂの取付孔を支点２３ｙとする。電動油圧ユニット４０の油圧シリンダ（ピストンロッドを含む）は支点２３ｘと支点２３ｙを両支点とするリンクに相当する。
【００４９】
図５（ｂ）は（２５ａ・２５ｂ）を固定節とし、（２５ａ・２３ｘ）、（２３ｘ・２３ｙ）、（２３ｙ・２５ｂ）の４本棒リンクを構成するが、電動油圧ユニット４０は取付孔４３ａと同４４ａで支承されるのみで他の拘束は無いので、両取付孔間の距離が定まるだけで、両端の点２３ｘ、２３ｙの位置は不定となる。仮に破線で示す両取付孔間の距離（Ｘ・Ｘａ）が与えられても、距離のみが同一の（Ｘ・Ｘａ）、（Ｙ・Ｙａ）、（Ｚ・Ｚａ）等を無数に描くことができる。従って、把持腕は任意の位置を取ることができ、閉の位置でその先端が当接することも期待できない。
【００５０】
本実施の形態である把持機では、図５（ａ）に示す４本棒リンクを平衡装置として使用している。
把持腕２０ａ、２０ｂの廻転中心２５ａ、２５ｂの近傍に、平衡レバー２４ａ、２４ｂが形成され、その先端の孔と平衡リンク両端の孔をそれぞれピンで挿通している。
即ち、リンク（２５ａ・２５ｂ）を固定節とし、（２５ａ・２４ｘ・・・平衡レバー２４ａ）、（２４ｘ・２４ｙ・・・平衡リンク２６）、（２４ｙ・２５ｂ・・・平衡レバー２４ｂ）を可動のリンクとしている。
【００５１】
この構成では固定節を廻転中心とするリンク、例えば平衡レバー２４ａを駆動側として見れば、駆動側のリンクである平衡レバー２４ａの位置を決めれば、従動節である平衡リンク２６、平衡レバー２４ｂの位置は一義的に定まる。即ち、どれか１本のリンクの位置を決めれば、他の２本のリンクの位置は定まる。
平衡レバー２４ａと平衡レバー２４ｂの長さをほぼ近い長さとし、適当な長さ中間のリンク（この場合は平衡リンク２６）の長さを適当に選ぶと両端のリンクである平衡レバー２４ａと平衡レバー２４ｂの廻転角をほぼ等しくすることができ、実用上は等角度伝達機構と見なすことができる。また、従来、中間リンク上の１点の運動が直線運動として利用できるので、簡易直線運動生成機構としても知られ、広く使用される周知の機構である。
【００５２】
本把持機では、３本のリンクの位置を一定に規定する働きを利用して、把持腕先端の動きを、ほぼ左右対称に規制することを主要目的とし、実用上の両把持腕の速さを等しくすることも実現している。
また、把持腕の廻転を平衡する本平衡装置は構造が簡単のため、重量増加が少なく、コスト的にも低廉で済む利点を有する。
また、平衡リンク２６を使った本平衡装置の使用により、電動油圧ユニット４０、４０は常に、ほぼＸ軸と平行な姿勢を保つことができる。従って、本体上板１７と位置決め板１５で区画される空間を最少に設定でき、把持機の小型化にも貢献している。
【００５３】
更に厳密に２本の把持腕の廻転角を一致させるには、これも周知の機構であるが、各把持腕に固定した同形のセクタ歯車を噛み合わせる図５（ｃ）に示す方法も利用される。偏心や歯形に基づく誤差は一般に微小なので、両把持腕の動きを一致したものにできる。ただ、外力に抵抗可能な強度を得るにはモジュールの大きい大型の歯が必要で、重量と製造コストの増大を招きやすい。
【００５４】
４．　電動油圧ユニット
【００５５】
次に、図６、７を参照して、本発明の実施の形態である把持機の旋回機構と把持腕の駆動用として使用されている電動油圧ユニットの説明を行う。
図６は本発明の実施の形態である把持機に使用した電動油圧ユニットの外観の投影図と、稼働時の電気配線図であり、図７は油圧回路図および模式的な特性図である。
この電動油圧ユニットは、任意の場所に据え付けた同ユニット内の油圧シリンダの動作をキャブの制御スイッチで制御できるので、制御スイッチとユニットは電気的な配線のみで、油圧配管を必要としないことが第一の特長である。
なお、本実施の形態の把持機においては、完成品として市販されているカヤバ工業製の「ミニモーションパッケージＭＭＰシリーズ」（商品名）のうちから選択した２種類を電動油圧ユニットとして使用している。
【００５６】
この「ミニモーションパッケージＭＭＰシリーズ」ではユニットの姿勢に制約がなく、例えば油圧シリンダの姿勢は水平、垂直、その中間等どの方向に向いても使用できる。即ち、全方向に作動できる点が特色であり、特に、本把持機のように使用状態で常にその傾きが変化する場合の使用に適している。
また、この「ミニモーションパッケージＭＭＰシリーズ」では電動油圧ユニットとしての外形寸法が小さく構成されており、油圧ショベルの作業装置内に収容可能である。本発明の把持機のようにミニショベルに取付可能な小型の作業装置の場合は特に電動油圧ユニットの外形寸法が小さい点が有利となる。
【００５７】
図６（ａ）に示すように、電動油圧ユニットは２本の円柱を並列して、そのほぼ中央部で接合した外形を形成している。
共に円柱形をした左端の直流電動機４１と右端のオイルタンク４２と、中間のほぼ直方体をした油圧制御部４６が、図の上部に配置され、下部の（油圧）シリンダ４３が油圧制御部４６と接合されて一体とされている。
シリンダ４３内の油圧により駆動される（図示しない）ピストンに結合されたピストンロッド４４がＬ０（縮状態）からＬ１（伸状態）までの範囲を移動する。従って、シリンダ４３の端部に形成された取付孔４３ａとピストンロッド４４先端の取付孔４４ａを介して、外部部材に運動を伝達できる。
【００５８】
図６（ｂ）の配線図に示すように、例えばミニショベルの車載バッテリ４８（一般には１２Ｖが多い）とミニショベルキャブ内の操縦装置部分に設置した制御スイッチ４７と電動油圧ユニット４０の直流電動機４１を電線で接続する。
制御スイッチ４７は中間ｏｆｆの双極双投のスイッチであり、伸また縮にスイッチを切り替えると直流電動機４７は正または逆廻転をし、切の時停止する。
電動油圧ユニット４０には、制御スイッチ４７と結線された２本の電線が接続されるのみである。
【００５９】
上記の直流電動機４１で駆動されるギアポンプ４５や各種の油圧制御弁類が油圧制御部４６内に収容されている。
図７（ａ）の油圧回路図を参照して、油圧回路の動作を説明する。
先ず、制御スイッチを伸位置にすると直流電動機４１は正転し、ギアポンプ４５も正転する。この時、２ポートの切換を行う切換弁４６ａは、左側表示のポジションとなり、オイルタンク４２から作動油を吸い上げる。ギアポンプ４５左側から出た圧力の掛かった圧油はオペレートチェック弁４６ｂＡ、振動防止用オリフィス４６ｃＡに並列された逆止め弁を介してＡポート側よりシリンダ４３に送り込まれる。
圧油はシリンダ４３内のピストン４４ｂを右方に押し、ピストンロッド４４も右方に移動する。図６（ａ）でＬ０からＬ１への伸びの動き（伸作動）となる。シリンダのＢポートから戻ってきた作動油はオリフィス４６ｃＢ、戻り方向にも流れるように切り替えられたオペレートチェック弁４６ｂＢを介して再びギアポンプ４５に送り込まれる。
【００６０】
次に、制御スイッチを縮位置にすると直流電動機４１は逆転し、ギアポンプ４５も逆転する。２ポートの切換を行う切換弁４６ａは、右側表示のポジションとなり、オイルタンク４２から作動油を吸い上げ、ギアポンプ４５右側から圧油が出る。圧油はオペレートチェック弁４６ｂＢ、オリフィス４６ｃＢを介してＢポート側よりシリンダ４３に送り込まれ、ピストン４４ｂは左方に押されて動き、縮作動をする。
シリンダのＡポートから戻ってきた作動油は、伸作動と同様に、再びギアポンプ４５に送り込まれる。
【００６１】
ピストンに加わる外力が過大であったり、ピストン位置がシリンダ端に達するとリリーフ弁４６ｄ（ＡまたはＢ）が作動して圧油はオイルタンク４２戻り、ピストン４４ｂは停止する。ピストン４４ｂには圧油が作動し続けて、ピストンはその位置での停止を継続する。
【００６２】
制御スイッチ４７を切とすると直流電動機４１は停止し、ギアポンプ４５も停止する。この時戻り方向に進行不可能とされたオペレートチェック弁４６ｂ（ＡまたはＢ）により負荷保持されて、停止時のピストン位置を保つことができる。もし、一定圧力以上の過大な外力がピストン４４ｂに作用すると、オーバーロードリリーフ弁４６ｅ（ＡまたはＢ）が作動しする。圧油はオイルタンク４２に戻ることができるので、負荷保持は解除され、ピストン４４ｂは移動可能となって破損から保護される。
【００６３】
上記のように、過大な外力が働いてもピストンの運動がＬ０（縮状態）からＬ１（伸状態）までの範囲内であれば、ピストンが保持位置から動くので電動油圧ユニットは安全である。
しかし、ピストン４４ｂに作用する外力がピストンの作動範囲を超える方向に作用してピストンとシリンダヘッドが接触し、その機械的強度を超えるとシリンダの破壊等の致命的問題となる。電動油圧ユニット側で対応策は無いので、ピストンまたはシリンダに接続される部材が作動範囲を超えて運動できないような機構を設ける等の外部対策が必要となる。対応策の１例は既に把持腕の項で説明されている。
【００６４】
電動油圧ユニットの特性として、作動油圧力を横軸に取り、ピストン４４ｂの動作速度と直流電動機４１に流れる電流の挙動を図７（ｂ）に示す。
作動油圧力が上がればピストン４４ｂの速度は減少し、直流電動機４１に流れる電流は増加する。両者ともほぼ直線的に変化する。
なお、ピストンロッド４４を介して外部に作用する推力は、ほぼ、作動油圧力とピストン面積（＝シリンダ面積）の積となるが、伸作動時と縮作動時にピストンの受圧面積が異なるので、同一作動油圧力における伸作動時と縮作動時の推力は異なる。また、伸作動時と縮作動時のピストン４４ｂの速度は、ほぼピストンの受圧面積に逆比例する。
【００６５】
一般に、油圧装置の作動油内に気泡が発生すると、ピストンがスムースに動かなくなり、最悪時は制御不能となる恐れがあり、油圧装置の姿勢の変化で気泡の発生が引き起こされることが多い。特に１個のオイルタンクが数個の油圧シリンダに共通して使われる場合や、オイルタンクとシリンダ間の油圧配管が長い場合は、作動油内に気泡の発生する確率が高くなる。
また、油圧装置の作動回数、作動時間が長くなると、作動油やモータ、ポンプ等の油圧関連機器の温度上昇が問題となる。特にオイルタンクの容量が少ないと作動油の温度は上昇し易くなる。
【００６６】
本把持機に採用した電動油圧ユニットの場合は、オイルタンクとシリンダが１対１で使用されており、配管長さも最少に押さえられているので、電動油圧ユニットの配置される姿勢による気泡発生の恐れは少ない。従って、ミニショベルフロントアタッチメントの運動により、電動油圧ユニットがどのような姿勢に傾いても、安心して使用することができる。
また、電動油圧ユニットのオイルタンク容量は比較的少ないが、小型であるために一定のタンク容積に対するタンクの表面積比率は大となり、放熱効果は大きい。更に実測によると、把持機の可動総時間に対する油圧駆動時間の比を表すデューティサイクルはかなり低く、温度上昇によるトラブルの発生率を低く押さえている。
【００６７】
以上説明したように、この電動油圧ユニットは直流電動機、オイルタンク、ギアポンプ、制御バルブ、直動式の油圧シリンダ等を１ユニットとしてまとめたもので、電気入力、油圧出力の変換器として使用できる。
車載バッテリ、操縦席に配置された制御スイッチ、任意の場所に配置した電動油圧ユニットを電線で接続するだけで、油圧配管無しで使用でき、出力は油圧駆動の長所をそのまま利用できる特長を備えている。
また、取付姿勢に制限が無いこともミニショベルの作業装置用として好都合である。
【００６８】
以上、本発明の実施の形態である把持機に採用したカヤバ工業製の「ミニモーションパッケージＭＭＰシリーズ」（商品名）に基づいて、電動油圧ユニットの構成・機能を説明した。しかし、同様な機能を持てば機器の構成は説明と異なっても良いことは当然である。
【００６９】
例えば、電動油圧ユニットの駆動源となる直流電動機は電源電圧の正負を切り替えると逆転し、結合されたギアポンプも逆転して圧油の送出方向を反転し、油圧シリンダのピストンロッドを伸縮する構成が説明されている。
これに対して、直流電動機として電源電圧の正負を切り替えても逆転しない通常の直捲モータを使用すると、結合されたギアポンプは常に一方向の廻転を保ち圧油の送出方向は変わらない。ここで、電源電圧の正負の切換で動作する切換弁をギアポンプに接続して、圧油の送出方向を電源電圧の正負の切り替えで反転
させ、ピストンロッドを伸縮させることができる。
このように、電源と電動油圧ユニットの間に配置された制御スイッチの操作で出力端である油圧シリンダの動作を制御する機能が果たされれば、機器の構成は種々変化しても差し支えない。
【００７０】
５．　旋回機構
【００７１】
図１・２・３を参照して旋回機構を説明する。
実施の形態として例示した把持機には電動油圧ユニットを動力源とした旋回機構が採用されている。ミニショベルのフロントアタッチメントへの取付部１１に対し、Ｚ軸と平行な軸線を回転軸として把持機の本体１４を廻転させることを目的としている。ほぼ３６０゜の広範囲の廻転角が得られる点、任意の廻転角で停止し、その姿勢を保持できる点、電気配線のみで駆動可能で油圧配管を必要としない点が特長である。
【００７２】
旋回機構は３０は把持機の本体１４を支承する旋回輪３１、油圧シリンダまたはピストンロッドの動きを回転運動に変換する回転運動変換部を構成するラック３２とピニオン３３、旋回機構の動力源となる電動油圧ユニット４０ａなどから構成されている。
【００７３】
旋回輪３１は円環状の内輪３１ａ、外輪３１ｂの間にボールまたはローラ等の複数の転動体を配置した、周知の転がり軸受けであって、本例ではスラストとラジアル両方向の荷重を受けられる構成とされている。
図示されていないが、内輪３１ａ、外輪３１ｂに形成された複数のボルト孔に挿通するボルトにより、内輪３１ａは取付部１１の床板１２ｃに、外輪３１ｂは本体１４の本体上板１７にそれぞれ固着されている。取付部１１の床板１２ｃ、および本体上板１７はＸＹ平面に平行であり、旋回輪３１の回転軸と図に記入したＺ軸は平行である。
従って、把持機の本体１４は取付部１１に対しＺ軸に平行な回転軸を中心として旋回する。
【００７４】
小歯車であるピニオン３３がピニオン支持体３３ａを介して、ピニオン３３の中心がＺ軸と一致するように、図示しないボルトで本体上板１７に固着されている。ピニオン３３は、床板１２ｃに形成された孔を挿通して取付部１１の内部に突出する。
なお、ピニオン３３とピニオン支持体３３ａはキーで廻転しないように連結されているが、初めから一体に形成してもよい。
【００７５】
鋼製等の直方体のブロックの長手方向の一面に直線状の歯形を形成したラック３２が、ピニオン３３と噛み合った状態で底板１２ｃ上に置かれている。
断面が長方形の細長い角材のラックガイド３５がＸ軸に平行に底板１２ｃに固着され、ラック３２がピニオン３３と噛み合ったままＸ軸に平行に直線運動するように案内する。
【００７６】
取付部１１の側板１２、補強板１２ｂ、底板１２ｃで囲まれた、箱の内部に電動油圧ユニット４０ａが設置されている。図３に示すように、ボルトと取付板で電動油圧ユニット４０ａは底板１２ｃに固定され、更に（図６（ａ）に示す）シリンダ端部の取付孔４３ａもボルトで底板１２ｃに（矢印Ｄ１の向きに）固定されている。
電動油圧ユニット４０ａは、そのピストンロッドがＸ軸に平行に移動するように調節されて固定される。
なお、電動油圧ユニット４０ａは把持腕駆動用の電動油圧ユニット４０とピストンロッドのストロークのみが異なり、他は同等の構成である。
【００７７】
ピストンロッド端部の取付孔４４ａを挿通するボルトがラック３２の端部近くに形成されたねじ孔に螺合して固着されている。ピストンロッド４４のＸ軸に平行な移動に従い、ラック３２も直線運動する。
ラック３２がラックガイド３５に沿って直線運動をすると、ラック３２に噛み合ったピニオン３３を廻転させ、ピニオン３３と固着した本体１４が旋回する。ラックの移動距離はピニオンの歯数と歯形の大きさから定まり、通常使用される電動油圧ユニットで本体を１回転に相当する３６０゜回転させることが容易である。
【００７８】
このように、回転運動変換部として直線運動から廻転運動へ変換するラックとピニオンを使用すると、本体を３６０゜廻転するのにピニオンの歯数分だけラックが移動すれば良く、電動油圧ユニットのピストンストロークも少なくて済み、旋回機構全体として小型にまとまる利点がある。
また、図示はしていないが、ラックの両端の延長方向にストッパを付け、ラックの移動範囲をピストンのストローク以内に制限することも可能で、外力に対する安全装置として使用することもできる。これは、把持腕と位置決め板を係合させ、外力による油圧シリンダのストローク以上の移動を制限するのと同思想である。
【００７９】
旋回機構の駆動源として直接直流電動機を使うことは以前から行われていた。収容場所の容積の制限から、比較的高速廻転のモータを使用し、減速して旋回させる必要があり、減速装置が大きくなって具合は良くなかった。
【００８０】
この旋回機構は単に把持機に利用されるのみでなく、他の作業工具にも適用できる。図８は破砕作業用のブレーカに上記の旋回機構３０を採用した例で、取付部１１とブレーカ７５ｄの間に旋回機構３０が挿入されている。
図８において、ミニショベルのフロントアームの運動と旋回機構の旋回運動でブレーカ７５ｄに取り付けられた破砕用の先端工具７７は任意の位置で任意の方向に向けることができる。このような旋回機構を搭載したブレーカは通称回転式ブレーカと呼ばれる。
【００８１】
把持機、回転式ブレーカの他に旋回機構を取り付けて便利な作業工具としては、サブバケット付きバケット（廻転バケット）、切削撹拌機、横堀オーガ等がある。
ここで、サブバケット付きバケットはバケットにサブバケットを付けた作業工具で、通称、廻転バケットと呼ばれるように多く旋回機構付きである。把持とバケットによる作業を１台の作業工具で行えるので、コンクリート関連の一連の作業である生コン投入、裏込め作業、ブロック運搬等に広く使用される。
なお、旋回機構は持たないが、図１１（ｅ）に示すバケット式つかみ機７５ｆもサブバケット付きバケットに包含される。
切削撹拌機は、複数のピックと呼ばれる切削刃をドラムの外周面に植設した廻転工具を回転軸の両端に取り付けた作業工具で、法面やトンネルおよび溝の掘削作業、盛り土、軟弱地盤の改良作業、根株処理等に使用される。
横堀オーガはオーガを水平にして横穴を掘削するもので、上下水道、ガスなどの管布設工事の横穴掘りに使用される作業工具である。
【００８２】
旋回機構の回転運動変換部の機構の１例として、ラックとピニオンの組み合わせを説明したが、回転運動変換部としては各種の機構使用可能で、略図として示した図９に従って、その数例を説明する。
【００８３】
ＸＹ平面の投影図とした図９（ａ）は、回転運動変換部として廻転運動から廻転運動へ変換する例で、セクタ３６とピニオン３３を使用している。
歯数の多い歯車から扇形状に切り取った形状のセクタ３６の中心を中心ピン３６ａで底板１２ｃに廻転自在に支持されている。電動油圧ユニット４０ａのピストンロッド４４先端の取付孔４４ａがセクタ３６の１点と、シリンダ端の取付孔４３ａが底板１２ｃと、それぞれ廻転自在に止められている。
図３に示した電動油圧ユニット４０ａの固定装置は使用しないので、電動油圧ユニット４０ａは取付孔４３ａを中心として揺動できる。ピストンロッド４４の先端は３６の中心と同心の円弧上を運動し、セクタ３６を介してピニオン３３をほぼ３６０゜廻転させる。
【００８４】
図９（ｂ）は歯形の噛み合いによる歯車変換機構を鋼帯によるベルト変換機構に変えたもので、電動油圧ユニット４０ａは図３に示すように固定装置を使用して底板１２ｃに固定されている。従って、ピストンロッド４４は直線運動をする。ラックとほぼ同様の外形寸度の直方体の直動ブロック３９がラックと同位置に配置され、ピストンロッド４４先端の取付孔４４ａが直動ブロック３９の端部に植設したピン３９ａに係合して、ピストンロッド４４の動きに応じて直動ブロックは直線運動を行う。
本体上板１７のピニオン３３の固着位置に、ピニオン３３のピッチ円径相当の外径を持つ円柱３８が固着されている。
【００８５】
直動ブロック３９の円柱３８に対向する面は、その両端部のみがラック３２の歯形のピッチ線の高さとされ、中央部分は幾分深く彫り込まれて、円柱３８とは直接は接触しない。
薄い鋼帯３７が円柱３８に巻き付けられて、その両端は直動ブロック３９の両端に達している。
【００８６】
同図（ｃ）に示すように、鋼帯３７は左半分が上下２本の小帯３７ａに、右半分が中央１本の小帯３７ｂとされ、中央部のみ幅が広くなっている。左側の小帯３７ａの間隔は右側の小帯３７ｂの幅より広くされ、３本の小帯３７ａ、３７ｂの端部と中央部に取付鋲を挿通する取付孔３７ｃが形成されている。
鋼帯３７は、中央の取付孔３７ｃと図示しない取付鋲を介して円柱３８に固着される。
小帯３７ａ、３７ｂを円柱３８に巻き付け、小帯の両端は図示しない取付鋲を介して直動ブロック３９の両端に固定される。
【００８７】
小帯３７ａ、３７ｂに張力を掛けながら、その両端を直動ブロック３９に固定すれば、直動ブロック３９の動きは鋼帯３７を介して即座に円柱３８に伝達され、その動きは少しのゆるみも無く伝わる。鋼帯３７をばね鋼等で形成し、熱処理を併用すれば耐久性も期待できる。
このように歯車でなく広い意味のベルト伝動も使用できる。
【００８８】
このように、旋回機構の運動変換は運動の形態、即ち直線・円弧、円弧・円弧等の組み合わせは多種におよび、変換機構も歯車、ベルト等多種の組み合わせが可能である。
【００８９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の把持機は、把持腕の開閉と旋回機構の駆動源として電気制御油圧駆動の電動油圧ユニットを使用したので、制御用の配線は電線と電気スイッチのみでよい電気制御の簡便性と、油圧シリンダによる運動出力の強力で静粛で操作がし易く、且つ、安全度の高い利便性を合わせ備えている。
また、油圧シリンダの行程内の過負荷に対しては油圧回路のオーバーロードリリーフ弁により、行程外まで働く外力には機械的制限機構によって作業時の異常に大きい過負荷の外力を制限して高い安全性を確保している。
【００９０】
両把持腕の運動のバランスを取る平衡機構を簡易軽量化したため、総合的に構造が簡単で製造コストが低廉であるのも本把持機の特長である。
また、機械的な外力制限機構の開発により、市販の電動油圧ユニットの利用が可能となり、既製品のため品質の安定、保守の容易な点も見逃せない利点である。
【００９１】
電気制御油圧駆動の電動油圧ユニットを使用した廻転機構を採用したので、きめ細かい作業ができ、解体、運搬等にも適用作業範囲を拡大することができる。油圧配管が不要なため、油圧配管を行う工事費が不要で、予備油圧バルブを持たない旧型油圧ショベルにも容易に取り付けられる。
【００９２】
電動油圧ユニットを使用したこの旋回機構は把持機のみならず油圧ショベルの各種の作業装置に有効に使用できる。
旋回機構を取り付けると非常に便利に使用できる作業装置は把持機、回転式ブレーカの他にサブバケット付きバケット（廻転バケット）、切削撹拌機、横堀オーガ等が主なものであり、旋回機構のみの応用分野も大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例である把持具の分解斜視図である。
【図２】図１に示す把持具の正面投影図、および旋回機構の平面図である。
【図３】図１に示す把持具の側面図である。
【図４】把持腕の過度の移動を防止する位置決め板の動作を示す説明図である。
【図５】左右の把持腕の廻転角を均一にするリンク機構の説明図である。
【図６】本発明の把持具の把持具に使用される電動油圧ユニットを模式的に示す外観図と電気系統の接続図である。
【図７】図５に示す電動油圧ユニットの油圧系統図と特性図である。
【図８】破砕工具の動作方向制御を行うために、ブレーカに旋回機構を搭載した場合を示す正面投影図である。
【図９】旋回機構のラックと別の機構による構成例を示す略図である。
【図１０】ミニショベルの外観を示す略図である。
【図１１】パワーショベルのフロントアタッチメント先端の作業装置の数例を示す外観図である。
【符号の説明】
１０　把持具、１１　取付部　１２　側板、１２ａ、１２ａ　取付孔、１２ｂ　補強板、１２ｃ　底板、１３　旋回部カバー、１３ａ　上部カバー、１４　本体、１４ａ　フレーム、１４ｂ　中心孔、１４ｃ　結合棒、１５　位置決め板、１５ａ、１５ｂ　係止部、１６ｃ　係止部外端部、１６ｄ　係止部内端部、１７　本体上板、１７ａ　ボルト孔、１８、１８ａ、１８ｂ　カバー、２０ａ　把持腕Ａ、２０ｂ　把持腕Ｂ、２１ａ、２１ｂ　把持腕本体、２２、２２ａ　把持腕リブ、２３（ａ、ｂ）　駆動レバー、２３ｃ　係合部　２４（ａ、ｂ）　平衡レバー、２４ｃ　係合部、２５（ａ、ｂ）　中心孔、２５ｄ　中心ピン、２６　平衡リンク、２７　セクタ
３０　旋回機構、３１　旋回輪、３１ａ　内輪、３２ａ　外輪、３１ｃ、３２　ラック、３２ａ　歯、３２ｂ　ラックピン、３３　ピニオン、３３ａ　ピニオン支持体、３４、３４ａ　ボルト
３６　セクタ、３６ａ　中心ピン、３７　鋼帯、３７ａ、３７ｂ　小帯、３７ｃ取り付け孔、３８　円柱、３９　直動ブロック、３９ａ　ピン、４０、４０ａ　電動油圧ユニット、４１　直流電動機、４２　オイルタンク、４３　シリンダ、４３ａ　取付孔、４４　ピストンロッド、４４ａ　取付孔、４４ｂ　ピストン、４５　ギアポンプ、４６　油圧制御部、４６ａ　切換弁、４６ｂオペレートチェック弁、４６ｃ　オリフィス、４６ｄ　リリーフ弁、４６ｅ　オーバーロードリリーフ弁、４６ｆ　マニュアル弁、４７　制御スイッチ、４８バッテリー、
１００　ミニショベル、５０　上部旋回体、５１　旋回主フレーム、５２　操縦装置、５３　キャブ、６０　下部走行体、６１　垂直軸、６２　フレーム、６３走行装置（クローラ・・無限軌道）、６４　ブレード、７０　フロントアタッチメント、７１　ブーム、７１ａ　ブームシリンダ、７１ｂ　アクチュエータ、７１ｃ、７１ｄ　ピン、７２　アーム、７２ａ　アームシリンダ、７２ｂ　アクチュエータ、７２ｃ　ピン、７３　バケットシリンダ、７３ａ　アクチュエータ、７４　リンク機構、７４ａ　揺動リンク、７４ｂ　先端リンク、７４ｃ　（先端リンクのバケット取付用）ピン孔、７４ｄ、７４ｅ　ピン、７５　作業装置、７５ａ　（掘削用）バケット、７６　取付部、７６ａ（２個の）取付孔、７６ａ　本体、７６ｂ　ピン、７６ｃ　油圧シリンダ、７５ｂ　クラムシェルバケット、７５ｃ　１本つめリッパ、７５ｄ　ブレーカ、７５ｅ　圧砕機、７５ｆ　バケット式つかみ機、７７　破砕工具、７７ａ　破砕腕（爪）、作業工具、７８　旋回機構、

Claims (15)

1. 油圧ショベルのフロントアタッチメントに取り付ける作業装置であって、
   前記油圧ショベルの前記フロントアタッチメントに取り付けるための取付孔を形成した取付部と、
   １個以上の移動可能な作業工具と、
   前記作業工具を廻転自在に支承する作業装置本体と、
   油圧ショベルの操縦装置に設置された電気スイッチにより制御され、前記作業工具を油圧シリンダで駆動する電動油圧ユニットと、
   を備えたことを特徴とする油圧ショベル用作業装置。
2. 前記作業工具は前記作業装置本体に廻転自在に支承され、前記電動油圧ユニットの油圧シリンダで駆動される１個以上の把持腕であることを特徴とする請求項１に記載の油圧ショベル用作業装置。
3. 前記電動油圧ユニットは、前記作業装置内に設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の油圧ショベル用作業装置。
4. 前記電動油圧ユニットは、全方向に作動できる油圧ユニットであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の油圧ショベル用作業装置。
5. 前記把持腕に形成された駆動レバーおよび平衡レバー近傍に形成された係合部と、
   前記作業装置本体に設置された位置決め板の係止部と、
   を備え、前記係合部と前記係止部の当接による外力制限機構を設けたことを特徴とする請求項２に記載の油圧ショベル用作業装置。
6. ２個以上の前記把持腕に形成された前記平衡レバーと前記平衡レバーの先端の孔に廻転自在にピン結合された平衡リンクで形成される平衡装置を設けたことを特徴とする請求項２に記載の油圧ショベル用作業装置。
7. 油圧ショベルのフロントアタッチメントに取り付ける作業装置に設置され、前記作業装置の取付部に対して作業装置本体を旋回させる旋回機構であって、
   内輪と外輪の間にボールまたはローラの複数の転同体を介在させた旋回輪と、油圧ショベルの操縦装置に設置された電気スイッチにより制御される、前記旋回装置の駆動源である電動油圧ユニットと、
   前記電動油圧ユニットの油圧シリンダのピストンロッドの運動を作業装置本体を旋回させる回転運動に変換する回転運動変換部と、
   を備えたことを特徴とする油圧ショベル用作業装置の旋回機構。
8. 前記電動油圧ユニットは、前記作業装置内に設置されていることを特徴とする請求項７に記載の油圧ショベル用作業装置の旋回機構。
9. 前記電動油圧ユニットは、全方向に作動できる油圧ユニットであるであることを特徴とする請求項７に記載の油圧ショベル用作業装置の旋回機構。
10. 前記回転運動変換部にラックとピニオンからなる歯車機構を使用したことを特徴とする請求項７に記載の油圧ショベル用作業装置の旋回機構。
11. 請求項２に記載の油圧ショベル用作業装置に組み込まれたことを特徴とする請求項７に記載の油圧ショベル用作業装置の旋回機構。
12. 油圧ショベルのフロントアタッチメントに取り付ける作業装置であるブレーカに組み込まれたことを特徴とする請求項７に記載の油圧ショベル用作業装置の旋回機構。
13. 油圧ショベルのフロントアタッチメントに取り付ける作業装置であるサブバケット付きバケットに組み込まれたことを特徴とする請求項７に記載の油圧ショベル用作業装置の旋回機構。
14. 油圧ショベルのフロントアタッチメントに取り付ける作業装置である切削撹拌機に組み込まれたことを特徴とする請求項７に記載の油圧ショベル用作業装置の旋回機構。
15. 油圧ショベルのフロントアタッチメントに取り付ける作業装置である横堀オーガに組み込まれたことを特徴とする請求項７に記載の油圧ショベル用作業装置の旋回機構。

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