JP2008214028A - グラップル - Google Patents

Abstract

【課題】爪の強度増大とこれに伴う爪の小型化、軽量化、狭幅化が図れ、もってグラップル全体の小型化、軽量化が図れると共に、処理対象物への食い込み性、把持の安定性の向上が図れるグラップルを提供する。
【解決手段】爪４は内面板４ａと左右の側面板４ｂと外面板４ｃとを溶接してなり、断面形状が４角形の中空構造をなし、各ブラケット３にそれぞれ根本部を外嵌して枢着軸１８を中心に内外方向に開閉可能に取付ける。各爪４内に収容して爪開閉用の油圧シリンダ５を設ける。爪の前記外面板４ｃの中途部に油圧シリンダ５の差し込み、抜き出し用の第１の開口部２６を設ける。左右の側面板４ｂの根本部近傍に油圧シリンダのメンテナンス用の第２の開口部２３を設ける。第１、第２の開口部２６、２３を塞ぐために外面板４ｃ、側面板４ｂにそれぞれ着脱可能に取付けられる蓋板を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、作業機のアームに取付けられ、各種廃棄物や各種チップ等を把持して積み込み、積み降ろし、集積等の作業を行なう場合に使用するグラップルに関する。

産業廃棄物等のトラックへの積み込み、積み降ろし、集積等の作業を行なうグラップルは、例えば油圧ショベルのバケットの代わりに作業用アームの先端に油圧シリンダにより回動可能に、あるいは吊り下げて取付けられる。このようなグラップルは、特許文献１に記載されているように、作業機の作業用アームに取付けられる上部構造体と、上部構造体の下部に周方向に間隔を有して設けられる複数個の爪取付け用のブラケットと、各ブラケットにそれぞれ根本部を軸支して内外方向に開閉可能に取付けられる複数本の爪と、爪開閉用の油圧シリンダとを備える。

特許文献１に記載のグラップルにおいては、爪開閉用の油圧シリンダのボトム側端部を、作業用アームに取付けられるフレームに設けたブラケットに連結し、ロッド側端部を、爪の外面に設けたシリンダカバーの先端部に連結し、このシリンダカバーの外面側全体を開口し、その開口窓に蓋体を着脱可能に取付けている。

特開２００５−２４０４３１号公報

特許文献１に記載されたグラップルにおいて、シリンダカバーや蓋体を爪の外側に設ける場合、これらの板厚が薄いと、障害物や廃棄物等がシリンダカバーや蓋体に衝突したり強い力で押圧された場合、シリンダカバーや蓋体が変形するため、ある程度の厚みを確保する必要がある。このため、シリンダカバーや蓋体の重量も大きくなり、これが爪の重量に加わり、グラップル全体の重量が増す。ここでグラップルとこれにより把持される処理対象物との総重量は作業機の規模により制限されるため、グラップルの重量が増すと、その分だけグラップルによる処理容量が減少し、同じ処理量を得るにはその総重量に耐え得るより大型の作業機が必要になるという問題点がある。

そこで爪を中空構造にして爪内に開閉用の油圧シリンダを収容する構造が考えられる。しかし、このような爪開閉用の油圧シリンダを爪内に収容する構造としても、爪の外面板に油圧シリンダが出し入れできるように、油圧シリンダの長さ程度の窓、すなわち爪の中途部から根本部にわたって切開された構造にしてその切開された窓部分を蓋体で閉じる構造（以下、これを上半部全開構造と称す）を採用した場合、爪の内部に溜まるチップや粉体等をこの窓部分側から除去するためには、油圧シリンダの側面と爪の側面板の内面との間に、人の手若しくは吸引器等が入る程度の幅を確保する必要がある。このため、爪の幅が大きくなり、強度確保のために側面板や蓋の厚みを大きくしなければならないこととあいまって、やはり爪の大型化と、重量の増大により、グラップルによる処理容量が減少し、同じ処理量を得るには、その分だけ大型の作業機が必要になるという問題点もある。

また、廃棄物やチップ等を爪で把持する場合、爪の処理対象物への食い込みを良くしかつ安定的に処理対象物を把持するためには、爪の幅を小さくし、爪の本数を増やすことが好ましいが、前記のような外面板の上半部全開構造では、爪の幅が大きくなるので、あまり爪の本数を増やすことができず、その結果、処理対象物への食い込み性を向上させることを期待できないという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、爪の強度増大とこれに伴う爪の小型化、軽量化、狭幅化が図れ、もってグラップル全体の小型化、軽量化が図れると共に、爪の本数の増大による処理対象物への食い込み性および把持の安定性の向上が図れるグラップルを提供することを目的とする。

請求項１のグラップルは、作業機のアームに取付けられる上部構造体と、
前記上部構造体の下部フレームに周方向に間隔を有して設けられる複数個の爪取付け用のブラケットと、
内面板と左右の側面板と外面板とを互いに溶接してなり、断面形状が４角形の中空構造を成し、前記各ブラケットにそれぞれ根本部を外嵌して枢着軸を中心に内外方向に開閉可能に取付けられる複数本の爪と、
前記各爪内に収容され、ボトム側端部が前記ブラケットにおける前記枢着軸より爪開閉方向の外側となる位置に回動可能に連結され、ピストンロッドが前記爪の中途部分に回動可能に連結して取付けられる爪開閉用の油圧シリンダと、
前記爪の前記外面板の中途部に設けられ、爪の長手方向に長い形状を有し、前記油圧シリンダを差し込み抜き出すことができる第１の開口部と、
前記爪の前記左右の側面板の根本部近傍に設けられ、爪の長手方向に長い形状を有し、前記油圧シリンダのメンテナンスに用いられる第２の開口部と、
前記第１、第２の開口部を塞ぐために前記外面板、側面板にそれぞれ着脱可能に取付けられる蓋板とを備えたことを特徴とする。

請求項２のグラップルは、請求項１に記載のグラップルにおいて、
前記第１の開口部は爪の根本側が楕円形を成すと共に、爪の先端側はこの前記楕円形をなす部分に連設され、前記油圧シリンダのロッド側を通過可能な径を有しつつ前記楕円形をなす部分の最大幅より狭幅な半長円形を成すことを特徴とする。

請求項３のグラップルは、請求項１または２に記載のグラップルにおいて、
前記油圧シリンダのボトム側端部に、前記ボトム側端部を覆い、かつ前記油圧シリンダの伸縮に伴う上下揺動に伴い上下に回動する可動カバーを前記ブラケットに軸支して設けると共に、
前記爪の根本部の外面板に、前記可動カバーのメンテナンス用の開口部およびこの開口部を塞ぐ着脱可能な蓋板をさらに備えたことを特徴とする。

請求項４のグラップルは、請求項１から３までのいずれかに記載のグラップルにおいて、
前記側面板における前記油圧シリンダのロッド側端部を連結するピン挿通用貫通孔の近傍でかつこの貫通孔より根本側に、爪の内部を掃除するための開口部およびこの開口部を塞ぐ着脱可能な蓋板をさらに備えたことを特徴とする。

請求項１のグラップルは、外面板に油圧シリンダの抜き差し用の第１の開口部を設け、爪の側面板の根本部に油圧シリンダのメンテナンス用の第２の開口部を設けた構造であり、爪の外面にシリンダカバーやその窓を塞ぐ蓋体を設けた従来のグラップルに比較してコンパクトな構造となり、爪の小型化と軽量化を図ることができる。また、本発明の外面板に設ける第１の開口部は、油圧シリンダを斜めにして爪内に差し込む構造であり、前述したような外面板の上半部全開構造に比較し、開口面積が大幅に減少し、爪の強度が増大する。また、上半部全開構造では、前述のように爪の幅が増大するが、本発明の第２の開口部は側面板に設けられており、この第２の開口部から油圧シリンダのボトム側に接続されている油圧ホースのメンテナンス作業が可能になると共に、この第２の開口部から爪内に手または箒等を差し込んで爪内の塵埃を掻き出すことにより爪の内部の掃除が可能であり、メンテナンスおよび爪内の掃除のために爪の幅を増大させる必要がなくなり、爪の小型化、軽量化、狭幅化に寄与し、グラップルの処理容量を増大させ、小型の作業機を用いて比較的容量の大きなグラップルを取付けて作業を行なうことができ、作業の能率向上、経済化、省エネルギー化が図れる。また、爪の狭幅化が可能となるので、処理対象物への爪の食い込み性が向上するとともに、爪の本数を例えば５本に増やすことが容易となり、処理対象物の把持の安定性を向上させることができる。

請求項２の発明によれば、第１の開口部が爪の根本側の楕円形をなす部分と、この楕円形をなす部分の最大幅より狭幅の半長円形部とにより構成したので、油圧シリンダのチューブを斜めにしてボトム側端部から爪内に挿入し、ロッド側を半長円形部より通して挿入することができる。この構造では、全体を楕円形にする場合に比較し、開口面積を狭くすることができ、強度を増大させることができる。また、第１の開口部の根本側の楕円形は、爪が捻れた時に開口部縁に生じる応力を分散させて緩和する形状でもある。

請求項３の発明によれば、ボトム側端部を覆う可動カバーを設けた構造としてので、爪の内部への金属片や塵埃等の異物の侵入を防止することができ、油圧シリンダの損傷が防止されると共に、可動カバーのメンテナンスを可動カバーに対応する箇所に設けた開口部から行なうことができる。

請求項４の発明によれば、前記側面板における前記油圧シリンダのロッド側端部を連結する貫通孔の根本側近傍に、爪の内部を掃除するための開口部をさらに設けたので、爪内の油圧シリンダのロッド側端部の収容部の掃除が容易となる。また、この開口部は、爪のロッド側端部の油圧ホース接続用のポートを油圧シリンダの下側に設ける場合のメンテナンス用の開口部として利用することもできる。

図１は本発明のグラップルの一実施の形態を示す斜視図、図２はこのグラップルの一部を除いて示す斜視図、図３はこのグラップルの平面図である。このグラップルは、油圧ショベル等の作業用アーム（図示せず）に取付けられる上部構造体１と、筒状をなすその下部フレーム２の周囲に周方向に等間隔を有して設けられた２枚の平行板３ａを有する複数個のブラケット３と、各ブラケット３に取付けられる断面形状が４角形の中空構造をなす爪４と、各爪４に収容して取付けられる爪開閉用の油圧シリンダ５とを備える。この実施の形態においてはブラケット３および爪４が５個ずつ設けられた例を示しているが、本発明はこれらのブラケット３や爪４が２個以上設けられるグラップルに適用できる。

上部構造体１は、油圧モータ６により前記下部フレーム２を旋回する旋回装置８と、この旋回装置８上に設けられたブラケット９とを有し、このブラケット９は作業用アームにピン付けするためのボス１０と、作業用アームに取付けられるリンクに連結するためのボス１１とを有する。７は油圧シリンダ５への作動油の供給を行なうためにブラケット９側の非旋回部と下部フレーム２側の旋回部との油路を接続するセンタージョイントである。

下部フレーム２は、図４の斜視図および図５の側面図に示すように、円形または多角形の筒部２ａの上面にそれぞれ旋回装置８の被旋回体に固定する上板２ｂを溶接し、筒部２ａの底面に底板２ｃを溶接してなる。下部フレーム２の筒部２ａに前記各ブラケット３を構成する平行板３ａ、３ａを溶接する。各ブラケット３を構成する平行板３ａ、３ａの下部の下部フレーム２の中心側寄りの位置（爪４の開閉方向に見て内側の位置）にはそれぞれ爪取付け用の貫通孔１２を設けると共に、平行板３ａ、３ａの下部の対向面にはこれらの貫通孔１２に連通する貫通孔を有するボス１３を溶接する。

また、ブラケット３を構成する一対の平行板３ａ、３ａの対向面における前記ボス１３より上部でかつ下部フレーム２の中心側からボス１３よりも離れた位置（爪４の開閉方向に見て外側の位置）には、それぞれ油圧シリンダ５取付け用の貫通孔１４を設けると共に、平行板３ａ、３ａの相互の対向面にはそれぞれ貫通孔１４に連通するボス１５、１５を溶接する。

図６に示すように、爪４は内面板４ａと左右の側面板４ｂと外面板４ｃとを溶接により一体化した４角形の断面形状をなす。内面板４ａは爪４により比較的小さいサイズの把持対象物について作業する際に、隣接する爪４、４の間から把持対象物が漏れることを防止するため、側面板４ｂから左右に張り出した張り出し部４ａ１を有する。この張り出し部４ａ１の張り出し量は作業対象により種々に変更される。

また、爪４の根本部の側面板４ｂの下部には爪４をブラケット３に取付けるための貫通孔１７と、この貫通孔１７に連通する貫通孔を有するボス１９を、両側面板４ｂの外面に溶接する。また、爪４の中途部の両側面板４ｂには油圧シリンダのロッド側端部を連結するピンを挿着するための貫通孔２０を設けると共に、両側面板４ｂの内面には、これらの貫通孔２０にそれぞれ連通する貫通孔を有するボス２１、２１を溶接する。

図２、図７に示すように、外面板４ｃの中間部には、油圧シリンダ５の取付け、取外しを行なう際に油圧シリンダ５を差し込み、抜き出しするための第１の開口部２６を設ける。この開口部２６は、爪４の長手方向に長い根本側の楕円形部２６ａと、この楕円形部２６ａに連続し、油圧シリンダ５のロッド部を通すために外面板４ｃの先端側弧状部４ｃ１に設けられた半長円部２６ｂとからなる。また、半長円部２６ｂは、油圧シリンダ５のロッド側を通過可能な径を有しつつ楕円形をなす部分２６ａの最大幅より狭幅な半長円形を成す。両側面板４ｂの根本部には、油圧シリンダ５の油圧ホース（図示せず）をボトム側ポート２２（図２参照）に接続、分離する等のメンテナンス作業や爪４の内部の掃除等を行なうための第２の開口部２３を設ける。

この実施の形態においては、油圧シリンダ５のロッド側ポート２５が油圧シリンダ５の上側に付いているので、第１の開口部２６は、このロッド側ポート２５が油圧ホースを接続、分離することを可能とするメンテナンス作業のためにも用いられる。

さらにこの実施の形態においては、両側面板４ｂの貫通孔２０の根本側の近傍に、掃除等を行なうための開口部２４を設ける。また、外面板４ｃの根本部には後述の可動カバー２７のメンテナンスのための楕円形の開口部２９を設ける。これらの開口部２３、２４、２６、２９の周囲にはねじ孔３０を設け、これらの開口部２３、２４、２６、２９を蓋板３２〜３５により塞ぎ、ねじ孔３０に螺合するボルト３１によってこれらの蓋板３２〜３５を着脱可能に固定する。２８はボルト３１の頭部を保護するために側面板４ｂや外面板４ｃに溶接したボルトガードである。

蓋板３２〜３５は爪４を構成する内面板４ａ、側面板４ｂの厚み（例えば１９ｍｍ）、外面板４ｃの厚み（例えば１６ｍｍ）より薄い例えば半分程度の厚み（例えば６〜９ｍｍ）とすることにより、軽量化を図る。また、軽量化のため、油圧シリンダ５の収容部分より先端側の弧状部分の側面板４ｂ１は例えば９ｍｍ程度に薄くし、対応する先端部分の外面板４ｃ１の厚みも例えば１２ｍｍ程度に薄くすると共に、爪先端に行くにつれて左右の側面板４ｂ１、４ｂ１間の間隔が狭くなるように配置し、外面板４ｃ１もこの間隔が狭くなるに従って爪先の方を細くした。内面板４ａの厚みは全長にわたり１２ｍｍとした。

爪４のブラケット３への取付けは、爪４の根本部の貫通孔１７およびボス１９の位置を、ブラケット３の下部に設けた貫通孔１２およびボス１３に位置を合わせてこれらのボス１３、１９および貫通孔１２、１７に図８に示すように枢着軸１８を挿着することにより、爪４をブラケット３に枢着軸１８を中心に内外方向に開閉可能に取付ける。

油圧シリンダ５のボトム側端部は、この端部に設けたボス３６（図２参照）をブラケット３に設けたボス１５、１５間に嵌合し、連結用のピン３７を貫通孔１４およびこれらのボス１５、３６に挿着して油圧シリンダ５のボトム側端部をブラケット３に回動可能に連結する。また、ボス１５にその半径方向に設けた貫通孔３８およびピン３７の抜け止め孔（図示せず）に挿着するピンやボルトからなる抜け止め部材（図示せず）によりピン３７を抜け止めする。

油圧シリンダ５のロッド側端部は、この端部に設けたボス３９（図２参照）を爪４の中途部に設けた貫通孔２０およびボス２１の位置に合わせ、これらの貫通孔２０およびボス２１、３９にピン４１を挿着して油圧シリンダ５のロッド側端部を爪４の中途部に回動可能に連結する。また、ボス２１に半径方向に設けた貫通孔４１およびピン４１の抜け止め孔（図示せず）に挿着するピンまたはボルトからなる抜け止め部材（図示せず）によりこのピン４１を抜け止めする。

次に爪４内への金属片や塵埃等の異物の侵入防止構造について説明する。ブラケット３を構成する２枚の平行板３ａ、３ａの上面部は枢着軸１８を中心とする円弧上にあるように弧状に形成する。そしてこの弧状をなす上面部における、下部フレーム２からボス１５の近傍にいたる箇所にわたり、平行板３ａ、３ａ間への金属片や塵埃等の侵入防止のための枢着軸１８を中心とする円弧に沿う弧状の固定カバー４３を溶接する。また、２枚の平行板３ａ、３ａの下面部も枢着軸１８を中心とする円弧上にあるように弧状に形成し、下部フレーム２から爪４の開閉に伴って爪の根本部が移動する範囲にわたり、平行板３ａ、３ａ間への金属片や塵埃等の異物の侵入防止のため、前記円弧に沿う弧状の固定カバー４４を溶接する。これらの固定カバー４３、４４はブラケット３の補強の役目も果たす。

可動カバー２７は次のようにして取付ける。図９に示すように、前記ブラケット３に設けるボス１５、１５の上面に、それぞれ一対の取付け部材４５、４６をボス１５の軸心方向に並べて溶接する。これらの部材４５、４６のうち、平行板３ａ側に近い部材４５には貫通孔４５ａを設け、他方の部材４６にはねじ孔４６ａを設ける。また、平行板部３ａには貫通孔４５ａとねじ孔４６ａと同軸線上に貫通孔４７を設ける。

一方、可動カバー２７の一端側の下面には、図１０の側面図、図１１の平面図に示すように、前記部材４５、４６間に挿入して軸支させるための取付け片４８、４８を設け、これらの取付け片４８、４８に貫通孔４８ａを設ける。また、可動カバー２７の固定カバー４３の反対側の端部、すなわち外端部の下面の両側には、この可動カバー２７が油圧シリンダ５のチューブ上に安定的に跨いで支持されるための鞍部材４９をねじ等の固定具５０により（溶接でもよい）取付けると共に、可動カバー２７の外端部側に油圧シリンダ５のチューブを避けるための弧状の切欠部５１を設ける。また、爪４が閉じた際の可動カバー２７の位置が、爪４の枢着軸１８を中心とする円弧上にあるように規制するため、ブラケット３に当接させるストッパ５２を溶接する。また、可動カバー２７には、油圧シリンダ５のボス３６を避けるための４角形の開口部５３を設ける。

この可動カバー２７は、取付け片４８をボス１５に設けた取付け部材４５、４６間に嵌め、ブラケット３の平行板部３ａの貫通孔４７より軸５４（図１２参照）を挿入し、この軸５４を取付け部材４５の貫通孔４５ａ、取付け片４８の貫通孔４８ａに挿入して取付け部材４６のねじ孔４６ａに軸５４の先端の雄ねじ部を螺合することにより、ボス１５に回動可能に取付ける。なおこの軸５４としては雄ねじ部を有するものではなく、ピンを用いることもできる。この可動カバー２７の内縁部（下部フレーム２に近い側の縁部）は、固定カバー４３の外縁部に近接する。

次に固定カバー４３、可動カバー２７の作用を説明する。爪４が全開の状態では、外面板４ｃの根本部は下部フレーム２に最も近接した位置にある。このとき、固定カバー４３のほとんど全部と、可動カバー２７の全部が爪４の外面板４ｃにより覆われた状態である。また、可動カバー２７は、その外縁部の鞍部材４９が油圧シリンダ５のチューブに乗った状態で、可動カバー２７の外縁部が上に持ち上げられた状態である。

この全開状態から油圧シリンダ５を伸長させて爪４を閉じ方向に動作させると、外面板４ｃの根本部は枢着軸１８を中心とする円弧上にある固定カバー４３の上面に沿い、固定カバー４３との間に微小間隔を保ちながら動く。可動カバー２７は、油圧シリンダ５の下方への揺動に伴い、その外縁部の鞍部材４９が油圧シリンダ５のチューブに乗った状態で軸５４を中心に下方に回動するので、可動カバー２７が爪４の外面板４ｃに干渉することがなく、爪４の動きを妨げない。

爪４が更に閉じ、爪４の外面板４ｃの根本側端部が固定カバー４３と可動カバー２７との境界を超える際あるいは超えた際に、可動カバー２７に設けたストッパ５２がブラケット３の平行板３ａの周辺部に当接し、それ以上の可動カバー２７の下方への回動を防ぐ。このとき、固定カバー４３の外縁部と可動カバー２７の内縁部が最も近接し、両者間からの金属片や塵埃等の異物の侵入を防ぐ。このとき、可動カバー２７は枢着軸１８を中心とした円弧上にある。

さらに爪４が閉じる際に、爪４の外面板４ｃの根本側端部は可動カバー２７の上面の円弧に沿って一定の微小間隔を保ったまま移動するから、この移動状態からさらには図１２に示すように爪４が最も閉じた状態にわたり、爪４と可動カバー２７との間から金属片や塵埃等の異物の侵入が防止される。図１２のように爪４が最も閉じた状態では、可動カバー２７の一部が爪４の外面板４ｃにより覆われずに露出し、残部が外面板４ｃにより覆われた状態となる。

このように、この実施の形態のグラップルにおいては、固定カバー４３と可動カバー２７とを備えたもので、爪４の開閉の全過程にいて、爪４の外面板４ｃでブラケット３や油圧シリンダ５のボトム側端部を覆うカバー２７、４３に対して微小間隔を保って覆うことができる。すなわち、爪の開閉の全工程にわたり、金属片や塵埃等の異物が爪４内に入ることを防止することができ、爪４内に侵入する異物による油圧シリンダ５の損傷を防止することができる。

また、中空構造の爪４の中に油圧シリンダ５を収容する構造としたので、爪４の外面にシリンダカバーや蓋体を設ける場合に比較してグラップルの重量を軽量化することができ、グラップルの処理容量を増大させ、小型の作業機を用いて比較的容量の大きなグラップルを取付けて作業を行なうことができ、作業の能率向上、経済化、省エネルギー化が図れる。

なお、図６、図１３、図１４に示すように、爪４の側面板４ｂの根本側には切欠部５６を設け、この切欠部５６を覆う補強板５７を側面板４ｂの外面に溶接し、硬質合成樹脂製のスライドプレート５５を切欠部５６に嵌め込み、補強板５７に設けた貫通孔５９にボルト６０を挿通してスライドプレート５５に設けたねじ孔６１に螺合して締結することにより、切欠部５６に固定している。６２はボルト６０の頭部を保護するために補強板５７に溶接したボルトガードである。

このようなスライドプレート５５を設ければ、爪４の開閉動作に伴い、鋼板でなるブラケット３の平行板３ａに合成樹脂製のスライドプレート５５が当接し摺動するため、金属板同士が接触して摺動する場合の異音が発生せず、爪４の側面板４ｂとブラケット３との間の隙間を小さく構成することができ、側面板４ｂとブラケット３との間の隙間からの異物の侵入を防止することができ、さらに近隣への騒音による迷惑が防止できる。また、スライドプレート５５をブラケット３に密着させて構成できるため、爪４とブラケット３との間のガタが少なくなり、作業中に爪４に発生する捻り力を枢着軸１８のみならず、スライドプレート５５によっても担うことができ、枢着軸１８への負担が軽減される。

またスライドプレート５５はブラケット３の平行板３ａの外面に設けることもできるが、この実施の形態においては、爪４の根本部の側面板４ｂに設けた切欠部５６と補強板５７との間にスライドプレート５５を嵌合してボルト６０により固定する構造としたので、スライドプレート５５の側面板４ｂによる保持が強固に行なわれ、スライドプレート５５の取付けが容易になると共に、スライドプレート５５の取付け部近傍が補強されるので、スライドプレート５５の取付け部等、根本部の変形を防止することができる。

この実施の形態のグラップルは、爪４の側面板４ｂの根本部と外面板４ｃの中途部とそれぞれメンテナンス用の開口部を設けた構造であり、爪４の外面にシリンダカバーやその窓を塞ぐ蓋体を設けた従来のグラップルに比較してコンパクトの構造となり、爪の小型化と軽量化を図ることができる。

また、図８に示すように、左側の枢着軸１８による爪４の着脱の際に、ブラケット３に取付けられかつ所定の開度に開いている隣接の右側の爪４の開口部２３が左側の爪４の枢着軸１８の延長線上にあり、かつ右側の爪４が枢着軸１８に干渉しないように、枢着軸１８の頭部が右側の爪の開口部２３に入るような構成（枢着軸１８の頭部の上下幅より右側の爪４の開度における枢着軸１８の頭部の対向部の上下幅が大きい構成）とすることにより、爪４の着脱が容易となり、５本爪の実現が容易となる。また、枢着軸１８のサイズ（長さ、直径）に制限されない設計、すなわち太く、長いピン等を枢着軸１８として用いることができ、設計の自由度が上がる。

また、本発明の外面板４ｃに設ける第１の開口部２６は、図７に示したように油圧シリンダ５を斜めにして爪４内に差し込む構造であり、前述したような外面板４ｃの上半部全開構造に比較し、開口面積が減少し、爪４の強度が増大する。

また、この実施の形態においては、第１の開口部２６が爪４の根本側の楕円形をなす部分２６ａと、この楕円形をなす部分の最大幅より狭幅の半長円形部２６ｂとにより構成したものであり、油圧シリンダ５のチューブを斜めにしてボトム側端部から爪４内に挿入し、ロッド側を半長円形部より通して挿入することができる。この構造では、全体を楕円形にする場合に比較し、開口面積を狭くすることができ、強度を増大させることができる。また、第１の開口部２６の根本側の楕円形をなす部分２６ａは、爪４が捻れた時に開口部２６の縁に生じる応力を分散させて緩和する形状でもある。

また、上半部全開構造では、前述のように爪４の幅が増大するが、本発明の第２の開口部２３は側面板に設けられており、この第２の開口部２３から油圧シリンダ５のボトム側に接続されている油圧ホースのメンテナンス作業が可能になると共に、第２の開口部２３から爪４内に手または箒等を差し込んで爪４内の塵埃を掻き出すことにより爪４の内部の掃除が可能であり、爪４の幅を増大させる必要がなくなり、爪４の小型化、軽量化、狭幅化に寄与し、グラップルの処理容量を増大させ、小型の作業機を用いて比較的容量の大きなグラップルを取付けて作業を行なうことができ、作業の能率向上、経済化、省エネルギー化が図れる。また、爪４の狭幅化が可能となるので、処理対象物への爪４の食い込み性が向上する。

また、処理対象物への食い込み性を良くし、処理対象物の安定的把持を行なうためには、４本より５本の爪４を備えることが好適となるが、爪４を狭幅に構成できることから、爪の本数が多い実施の形態に示したグラップルの製造が容易となる。

また、この実施の形態においては、ボトム側端部を覆う可動カバー２７を設けた構造であり、爪４の内部への金属片や塵埃等の異物の侵入が防止でき、油圧シリンダ５の損傷が防止されると共に、可動カバー２７のメンテナンスを可動カバー２７に対応する箇所に設けた開口部から行なうことができる。また、第１の開口部２６は楕円形部２６ａを有し、可動カバー２７用の開口部２９も楕円形をなすので、爪４に捻れ力が加わった場合、応力集中が緩和される。また、図７に示すように、開口部２６、２９の間の部分が点線Ｘで示すいわばかすがいとしての役目を果たし、捻れ力に強い構造が実現される。

また、この実施の形態においては、側面板４ｂにおける油圧シリンダ５のロッド側端部を連結する貫通孔の根本側近傍に、爪４の内部を掃除するための開口部２４をさらに設けたので、爪４内の油圧シリンダ５のロッド側端部の収容部の掃除が容易となる。また、この開口部２４は、爪４のロッド側端部の油圧ホース接続用のポート２５を油圧シリンダの下側に設ける場合は、油圧ホース着脱等のためのメンテナンス用の開口部として利用することもできる。しかしながら、ロッド側ポート２５と油圧ホースとの接続、分離が油圧シリンダ５の上面側からの作業で行なえる場合には、外面板４ｃに設けた開口部２６でこの開口部２４の代用ができるからこの側面板４ｂに設けた開口部２４は必ずしも必要ではない。

本発明のグラップルは、この実施の形態のように作業機の作業用アームに油圧シリンダにより回動可能に取付けるのではなく、垂下して取付ける構造のものとして用いることも可能である。

本発明のグラップルの一実施の形態を示す斜視図である。 この実施の形態のグラップルの一部を省略して示す斜視図である。 この実施の形態のグラップルの平面図である。 この実施の形態のグラップルの上部構造体の下部フレームを示す斜視図である。 この実施の形態のグラップルの上部構造体の下部フレームを示す側面図である。 この実施の形態の爪を示す斜視図である。 この実施の形態の爪における開口部を油圧シリンダの抜き差し状態で示す斜視図である。 この実施の形態の爪の取付け状態を示す斜視図である。 この実施の形態の可動カバーの取付け部を示す斜視図である。 この実施の形態の可動カバーを示す側面図である。 この実施の形態の可動カバーを示す平面図である。 この実施の形態の爪の全閉状態における爪および油圧シリンダと固定カバーおよび可動カバーとの位置関係を示す断面図である。 この実施の形態のスライドプレートの取付け部を示す斜視図である。 この実施の形態のスライドプレートの取付け構造を示す断面図である。

符号の説明

１：上部構造体、２：下部フレーム、３：ブラケット、３ａ：平行板、４：爪、４ａ：内面板、４ｂ：側面板、４ｃ：外面板、５：油圧シリンダ、６：油圧モータ、８：旋回装置、９：ブラケット、１０、１１：ボス、１２：貫通孔、１３：ボス、１４：貫通孔、１５：ボス、１７：貫通孔、１９：ボス、２０：貫通孔、２１：ボス、２２、２５：ポート、２３、２４、２６、２９：開口部、２７：可動カバー、２８：ボルトガード、３０：ねじ孔、３１：ボルト、３２〜３５：蓋板、３６：ボス、３７：ピン、３８：貫通孔、３９：ボス、４０：ピン、４１：貫通孔、４３、４４：固定カバー、４５、４６：取付け部材、４７：貫通孔、４８：取付け片、４９：鞍部材、５０：固定具、５１：切欠部、５２：ストッパ、５３：開口部、５４：軸、５５：スライドプレート、５６：切欠部、５７：補強板、５９：貫通孔、６０：ボルト、６１：ねじ孔、６２：ボルトガード

Claims (4)

1. 作業機のアームに取付けられる上部構造体と、
   前記上部構造体の下部フレームに周方向に間隔を有して設けられる複数個の爪取付け用のブラケットと、
   内面板と左右の側面板と外面板とを互いに溶接してなり、断面形状が４角形の中空構造を成し、前記各ブラケットにそれぞれ根本部を外嵌して枢着軸を中心に内外方向に開閉可能に取付けられる複数本の爪と、
   前記各爪内に収容され、ボトム側端部が前記ブラケットにおける前記枢着軸より爪開閉方向の外側となる位置に回動可能に連結され、ピストンロッドが前記爪の中途部分に回動可能に連結して取付けられる爪開閉用の油圧シリンダと、
   前記爪の前記外面板の中途部に設けられ、爪の長手方向に長い形状を有し、前記油圧シリンダを差し込み抜き出すことができる第１の開口部と、
   前記爪の前記左右の側面板の根本部近傍に設けられ、爪の長手方向に長い形状を有し、前記油圧シリンダのメンテナンスに用いられる第２の開口部と、
   前記第１、第２の開口部を塞ぐために前記外面板、側面板にそれぞれ着脱可能に取付けられる蓋板とを備えたことを特徴とするグラップル。
2. 請求項１に記載のグラップルにおいて、
   前記第１の開口部は爪の根本側が楕円形を成すと共に、爪の先端側はこの前記楕円形をなす部分に連設され、前記油圧シリンダのロッド側を通過可能な径を有しつつ前記楕円形をなす部分の最大幅より狭幅な半長円形を成すことを特徴とするグラップル。
3. 請求項１または２に記載のグラップルにおいて、
   前記油圧シリンダのボトム側端部に、前記ボトム側端部を覆い、かつ前記油圧シリンダの伸縮に伴う上下揺動に伴い上下に回動する可動カバーを前記ブラケットに軸支して設けると共に、
   前記爪の根本部の外面板に、前記可動カバーのメンテナンス用の開口部およびこの開口部を塞ぐ着脱可能な蓋板をさらに備えたことを特徴とするグラップル。
4. 請求項１から３までのいずれかに記載のグラップルにおいて、
   前記側面板における前記油圧シリンダのロッド側端部を連結するピン挿通用貫通孔の近傍でかつこの貫通孔より根本側に、爪の内部を掃除するための開口部およびこの開口部を塞ぐ着脱可能な蓋板をさらに備えたことを特徴とするグラップル。

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