JP2009274828A - グラップルシリンダおよびグラップル - Google Patents

Abstract

【課題】爪の外側に取付けられるグラップルシリンダにおいて、グラップルの作業における油圧配管やチューブの処理対象物による損傷が防止される構成のグラップルシリンダおよびグラップルを提供する。
【解決手段】グラップルシリンダ１１のチューブ１１ａおよびチューブ１１ａに添設された油圧配管２１を覆って保護する内カバー１４を備える。グラップルシリンダ１１のピストンロッド１１ｂを覆う操作レバー１５は、ピストンロッド１１ｂに連動すると共に、内カバー１４に摺動可能に外嵌させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、作業機の作業用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と、このグラップルの爪を開閉するグラップルシリンダに関する。

産業廃棄物等の処理対象物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フレームと、この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、各ブラケットにそれぞれ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、爪の上部に外付けされ、フレームに設けたブラケットと爪の中途部分に設けたブラケットとを連結するグラップルシリンダとを備える。

特許文献１においては、グラップルシリンダのピストンロッドを保護するため、グラップルシリンダの伸縮に係わらずグラップルシリンダのピストンロッドを覆うカバーを備えている。従来の他のグラップルシリンダとして、グラップルシリンダのチューブに筒状カバーを摺動可能に嵌合して取付けたものもある。

特許第３９４０１２７号公報

特許文献１に記載されたグラップルシリンダは、収縮した状態ではチューブは上記カバーにより覆われるが、しかしグラップルシリンダが伸長した状態では、ピストンロッドはカバーにより覆われるものの、チューブおよびチューブに添設される油圧配管が露出し、この油圧配管が処理対象物の衝突などにより変形したり、折損したりすることがあるという問題点がある。また、チューブに筒状カバーを摺動可能に嵌合して取付けた従来のグラップルシリンダにおいては、グラップルシリンダの伸縮に伴い、カバーがチューブに摺動するため、チューブが損傷するという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、爪の外部に取付けられるグラップルシリンダにおいて、グラップルの作業において油圧配管およびチューブが処理対象物により損傷することが防止される構成のグラップルシリンダおよびグラップルを提供することを目的とする。

請求項１のグラップルシリンダは、処理対象物を把持するグラップルの複数本の爪の外側に連結され、前記爪を開閉動させるグラップルシリンダにおいて、
前記グラップルシリンダのチューブおよびチューブに添設された油圧配管を覆って保護する内カバーと、
前記グラップルシリンダのピストンロッドを覆って保護し、かつ前記ピストンロッドに連動すると共に、前記内カバーに摺動可能に外嵌される外カバーとを備えたことを特徴とする。

請求項２のグラップルシリンダは、請求項１に記載のグラップルシリンダにおいて、
前記内カバーにグラップルシリンダの長手方向に沿ってレールを設け、前記外カバーの内側に前記レールに沿って摺動する硬質樹脂製プレートを設けたことを特徴とする。

請求項３のグラップルシリンダは、請求項１または２に記載のグラップルシリンダにおいて、
前記内カバーおよび外カバーをグラップルシリンダに着脱可能に取付けると共に、前記内カバーに対して前記外カバーを分解可能に組み合わせたことを特徴とする。

請求項４のグラップルシリンダは、請求項１から３までのいずれか１項に記載のグラップルシリンダにおいて、
前記グラップルシリンダのボトム側端部と前記グラップルシリンダに接続される油圧ホースを覆う端部カバーをさらに備えたことを特徴とする。

請求項５のグラップルシリンダは、請求項１から４までのいずれか１項に記載のグラップルシリンダを備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、シリンダのチューブおよび油圧配管を覆う内カバーを備えたので、チューブおよび油圧配管が処理対象物により損傷することが防止されると共に、外カバーはチューブに摺動するのではなく、内カバーに摺動するため、チューブの外カバーの摺動による損傷が防止される。また、ピストンロッドは外カバーにより常時保護される。

請求項２の発明によれば、内カバーに長手方向に沿ってレールを設け、外カバーの内側に、レールに沿って摺動する硬質樹脂製プレートを設けたので、グラップルシリンダの伸縮に伴い、内カバーに対して外カバーはガタツキなく摺動する。また、グラップルシリンダの伸縮に伴う内カバーと外カバーとの接触が、プレートとレールとの間で行われるため、内カバーの外カバーによる損傷が防止され、磨耗による交換はプレートのみで済み、経済的である。また、プレートとして硬質樹脂を用いたので、グラップルシリンダの伸縮による騒音の発生を防止することができる。

請求項３の発明によれば、内カバーおよび外カバーをグラップルシリンダに着脱可能に取付けると共に、内カバーに対して外カバーを分解可能に組み合わせたので、内カバーや外カバーを取外して保守点検を行うことができる。このため、これらのカバーやグラップルシリンダの保守点検が容易となる。

請求項４の発明によれば、グラップルシリンダのボトム側端部やグラップルシリンダに接続される油圧ホースが保護され、処理対象物による損傷が防止される。

請求項５の発明によれば、グラップルに前記グラップルシリンダを備えたので、チューブおよび油圧配管が処理対象物により損傷することが防止されると共に、チューブの外カバーの摺動による損傷が防止される。また、ピストンロッドは外カバーにより常時保護される。

図１は本発明のグラップルの一実施の形態を示す側面図、図２はその平面図、図３は爪の枢着部を示す側面図である。このグラップルは、油圧ショベル等の作業用アーム５０に油圧シリンダ５１およびリンク５２，５３を介してピン５４を中心に回動可能に取付けられる上部フレーム１と、上部フレーム１に設けられた旋回モータ２ａを有する旋回装置２と、旋回装置２の被旋回体に取付けられた下部フレーム３と、下部フレーム３の下部に周囲に周方向に等間隔を有して設けられた２枚の平行板を有する複数個（本例では４個）のブラケット４と、各ブラケット４に枢着軸であるピン５を中心に開閉可能に取付けられる断面形状が４角形の中空構造をなす爪６と、下部フレーム３の上部設けた２枚の平行板を有するブラケット７と、爪６の中途部分の外側に設けたブラケット８と、ブラケット７にボトム側端部をピン９により連結し、ピストンロッドをブラケット８にピン１０により連結した爪開閉用の油圧シリンダ（以下グラップルシリンダと称す）１１とを備える。

１３は旋回装置２の中心に設けられたセンタージョイントであり、旋回装置２の固定部と旋回部との間の油路を接続するものである。この例においては、爪６が４本設けられた例を示しているが、本発明はこれらの爪６を２本、３本、５本有するグラップルにも適用できる。また、本発明のグラップルは、この例のように作業機の作業用アーム５０に油圧シリンダ５１により回動可能に取付けるのではなく、作業用アーム５０に垂下して取付ける構造も採用できる。また、上部フレーム１と下部フレーム３との間の旋回装置２を無くし、上部フレーム１と下部フレーム３とを一体のフレームとして構成する場合もある。

図４、図５、図６はそれぞれグラップルシリンダ１１の一実施の形態を示す斜視図、平面図、側面図、図７は図５のＥ−Ｅ断面図である。これらの図において、１１ａ，１１ｂはそれぞれグラップルシリンダ１１のチューブおよびピストンロッドである。１１ｃ，１１ｄはそれぞれグラップルシリンダ１１のボトム側端部およびピストンロッドの先端に設けたボスであり、前記ピン９，１０によりブラケット７，８に連結するものである。

１４はグラップルシリンダ１１のチューブ１１ａを覆う内カバー、１５は内カバー１４に外嵌されると共に、ピストンロッド１１ｂを覆う外カバーである。内カバー１４は上カバー１６と下カバー１７とからなる。上カバー１６と下カバー１７は、それぞれチューブ１１ａの上面、下面に対面する弧状部１６ａ，１７ａと、これらの弧状部１６ａ，１７ａの両側から水平に一体に突出させて形成した横板部１６ｂ，１７ｂとを有し、下カバー１７の横板部１７ｂにはその先端から上方に突出する縦板部１７ｃを有する。そして、縦板部１７ｃの上端を上カバー１６の横板部１６ｂに当接させ、横板部１６ｂ，１７ｂに設けた孔１６ｄ，１７ｄにボルト１９を挿通してナット２０を螺合することにより、上カバー１６と下カバー１７とを締結し、筒状の内カバー１４を構成する。

２２はチューブ１１ａに溶接されて油圧配管２１を支持する配管接続部である。図５、図６、図８、図９に示すように、チューブ１１ａのボトム側にはカバーの取付け板２３を溶接し、この取付け板２３の下部に、下カバー１７の鍔部１７ｅをボルト２４、ナット２５により固定する。図４〜図７に示すように、上カバー１６および下カバー１７にはそれぞれ上方、下方に突出する２列の突起からなるレール１６ｆ，１７ｆを有する。なお、カバーの取付け板２３は、後述の端部カバー３７の下カバー４０に溶接等により固定してもよい。

外カバー１５は上カバー２６と下カバー２７とにより筒状に構成される。上カバー２６と下カバー２７はボルトによって分解可能に結合してもよいが、本実施の形態においては、ボルトによる結合部をなくしてコンパクト化を図るため、これらを互いに溶接（図７において、２９は溶接部を示す。）により結合している。３０，３１はレール１６ｆ，１６ｆ間およびレール１７ｆ、１７ｆ間に摺動可能に嵌合する硬質樹脂製プレートである。これらのプレート３０，３１は、上カバー２６、下カバー２７のチューブ側端面に溶接された取付け座３２，３３にボルト３４，３５によって固定する。上カバー２６の先端には取付け部３６を備え、この取付け部３６のピン孔３６ａに、ブラケット８のピン孔やピストンロッド１１ｂのボス１１ｄと共にピン１０を挿着することにより、上カバー２６をブラケット８に連結して取付ける。

３７はグラップルシリンダ１１の枢着部を覆う端部カバーである。この端部カバー３７は、上カバー３９と下カバー４０とにより構成される。図４、図８に示すように、これらのカバー３９，４０の取付けのため、グラップルシリンダ１１のボトム側端部の上下面にねじ孔を有する取付け座４１，４２を溶接する。そして上カバー３９、下カバー４０に設けたボルト挿通孔にボルト４３を挿通して取付け座４１，４２のねじ孔に螺合し締結することにより、上カバー３９，４０をグラップルシリンダ１１のボトム側端部に固定する。また、上カバー３９の側板部３９ａの外側に下カバー４０の側板部４０ａを重ね、ボルト４４により両側板部３９ａ，４０ａを結合する。

上カバー３９と下カバー４０には、ブラケット７を挿入する切込み３９ｂ，４０ｂを設ける。上カバー３９の前縁とグラップルシリンダ１１との間は、前板部３９ｃにより閉塞される。この前板部３９ｃは、上カバー３９に溶接等により固定する構造と、グラップルシリンダ１１に固定する構造のいずれも採用できる。下カバー４０の前縁とグラップルシリンダ１１との間は前記カバーの取付け板２３により閉塞される。図３に示すように、下部フレーム３に取付けられる継手４５と、グラップルシリンダ１１のボトム側端部に取付けられる継手４６との間は可撓性を有する油圧ホース４７により接続する。上カバー３９の上面の両側には、これらの油圧ホース４７を避けるために端面側が上がるように傾斜させたホース逃げ部３９ｄを形成する。

この構成において、グラップルシリンダ１１を収縮させた状態においては、図３に示すように、外カバー１５のチューブ１１ａ側端部は内カバー１４の端部近傍に位置する。グラップルシリンダ１１を伸長させると、外カバー１５の上カバー２６、下カバー２７に取付けられたプレート３０，３１が、それぞれ内カバー１４の上カバー１６のレール１６ｆ，１６ｆ間および下カバー１７のレール１７ｆ、１７ｆ間を摺動しながらピストンロッド１１ｂと共に外方に移動し、爪６が閉じる。図５、図６に示すように、グラップルシリンダ１１が最も伸びた状態においては、外カバー１５のチューブ１１ａ側端部は、内カバー１４の先端側端部近傍に至るが、内カバー１４を覆ったままである。従って、グラップルシリンダ１１は、収縮した状態のみならず、最も伸びた状態においても、ピストンロッド１１ｂは外カバー１５により覆われると共に、チューブ１１ａは内カバー１４に覆われた状態となるので、作業中はチューブ１１ａやこれに添設する油圧配管２１も内カバー１４により保護され、処理対象物の衝突等による損傷が防止される。また、外カバー１５はグラップルシリンダ１１のチューブ１１ａに接触しないため、外カバー１５の摺動によるチューブ１１ａの損傷が防止される。

本実施の形態においては、内カバー１４の上下に長手方向に沿ってレール１６ｆ，１７ｆを設け、外カバー１５の内側の上下にレール１６ｆ，１７ｆに沿って摺動する硬質樹脂製プレート３０，３１を設けたので、グラップルシリンダ１１の伸縮に伴い、内カバー１４に対して外カバー１５をガタツキなく摺動させることができる。また、グラップルシリンダ１１の伸縮に伴う内カバー１４と外カバー１５との接触が、プレート３０，３１とレール１６ｆ，１７ｆとの間で行われるため、内カバー１４の外カバー１５による損傷が防止される。また、プレート３０，３１として硬質樹脂を用いたので、グラップルシリンダ１１の伸縮による騒音の発生を防止することができる。

また、内カバー１４および外カバー１５をグラップルシリンダ１１に着脱可能に取付けると共に、内カバー１４に対して外カバー１５を分解可能に組み合わせたので、内カバー１４や外カバー１５を取外して保守点検を行うことができる。このため、これらのカバー１４，１５やグラップルシリンダ１１の保守点検が容易となる。

また、グラップルシリンダ１１のブラケット７への枢着部を覆う端部カバー３７をさらに備えたので、グラップルシリンダ１１に接続される油圧ホース４７やそのグラップルシリンダへの枢着部が保護される。

本発明のグラップルシリンダの一実施の形態を示す斜視図である。 図１のグラップルの平面図である。 本発明のグラップルシリンダの一実施の形態のブラケットへの取付け部を示す側面図である。 この実施の形態のグラップルシリンダの斜視図である。 この実施の形態のグラップルシリンダの平面図である。 この実施の形態のグラップルシリンダの側面図である。 図５のＥ−Ｅ拡大断面図である。 この実施の形態のグラップルシリンダの枢着部と端部カバーを示す背面図である。 この実施の形態のグラップルシリンダのボトム側を下側から見た斜視図である。

符号の説明

１：上部フレーム、２：旋回装置、３：下部フレーム、４：ブラケット、５：ピン、６：爪、７，８：ブラケット、９，１０：ピン、１１：グラップルシリンダ、１１ａ：チューブ、１１ｂ：ピストンロッド、１１ｃ，１１ｄ：ボス、１３：センタージョイント、１４：内カバー、１５：外カバー、１６：上カバー、１７：下カバー、１９：ボルト、２０：ナット、２１：油圧配管、２２：配管接続部、２３：取付け板、２６：上カバー、２７：下カバー、２９：溶接部、３０，３１：プレート、３２，３３：取付け座、３４，３５：ボルト、３６：取付け部、３６ａ：ピン孔、３７：端部カバー、３９：上カバー、４０：下カバー、４１，４２：取付け座、４３，４４：ボルト、４５，４６：継手、４７：油圧ホース、５０：作業用アーム、５１：油圧シリンダ、５２，５３：リンク、５４：ピン

Claims (5)

1. 処理対象物を把持するグラップルの複数本の爪の外側に連結され、前記爪を開閉動させるグラップルシリンダにおいて、
   前記グラップルシリンダのチューブおよびチューブに添設された油圧配管を覆って保護する内カバーと、
   前記グラップルシリンダのピストンロッドを覆って保護し、かつ前記ピストンロッドに連動すると共に、前記内カバーに摺動可能に外嵌される外カバーとを備えたことを特徴とするグラップルシリンダ。
2. 請求項１に記載のグラップルシリンダにおいて、
   前記内カバーにグラップルシリンダの長手方向に沿ってレールを設け、前記外カバーの内側に前記レールに沿って摺動する硬質樹脂製プレートを設けたことを特徴とするグラップルシリンダ。
3. 請求項１または２に記載のグラップルシリンダにおいて、
   前記内カバーおよび外カバーをグラップルシリンダに着脱可能に取付けると共に、前記内カバーに対して前記外カバーを分解可能に組み合わせたことを特徴とするグラップルシリンダ。
4. 請求項１から３までのいずれか１項に記載のグラップルシリンダにおいて、
   前記グラップルシリンダのボトム側端部と前記グラップルシリンダに接続される油圧ホースを覆う端部カバーをさらに備えたことを特徴とするグラップルシリンダ。
5. 請求項１から４までのいずれか１項に記載のグラップルシリンダを備えたことを特徴とするグラップル。

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