JP2010023954A - 作業機械の把持装置及びこれを備えた作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】大きな把持力による処理対象物の把持と、微細な把持力の調整との双方が可能な作業機械の把持装置およびこれを備えた作業機械を提供する。
【解決手段】把持装置２０は、一対の把持部材３０Ａ，３０Ｂを有する。その少なくとも一方は、把持部材本体３２と、可動把持部３４と、ばね部材３６とを含む。可動把持部３４は、処理対象物Ｐから受ける反力によって把持部材本体３２に対しその回動の向きと逆の向きに相対的に所定量だけ後退変位することが可能となるように把持部材本体３２に取付けられる。ばね部材３６は、可動把持部３４を内向きに付勢するためのもので、その弾性変形によって可動把持部３４の後退変位を許容し、かつ、その弾発力により、処理対象物Ｐに対する可動把持部３４の接触圧を増加させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械の作業腕の先端に設けられ、建築解体作業や産業廃棄物の解体分別等を目的として処理対象物を把持するのに用いられる把持装置、及びこれを備えた作業機械に関するものである。

従来、作業機械の作業腕の先端に設けられる把持装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この把持装置は、前記作業腕の先端に装着される支持ブラケットと、この本体部に回動可能に取付けられる一対の把持アームと、これらの把持アームを回動させるシリンダ装置とを備える。このシリンダ装置は、前記両把持アームを互いに逆の向きに回動させることによってこれらの把持アームに把持動作を行わせる。
実開昭５７−８０５５４号マイクロフィルム

前記把持装置には、大きな把持力が要求されることがある。特に、頑強な作業対象物の破砕を目的とするものは、きわめて大きな駆動力を要することから、前記シリンダ装置として大出力のものを具備する必要がある。また、前記破砕のために把持アームの先端部には鋭利な刃が与えられる。

このような強力な破砕等を目的とした大型の把持装置では、逆に、比較的小さな作業対象物を破壊せずに把持することは難しい。かかる強力な把持装置では、操縦者の僅かな操作によっても把持力が大きく変動するので、その操縦によって把持力を微妙に調整するのは困難である。

このような課題を解決する手段として、前記特許文献１には、前記把持アームの先端部に着脱可能に装着される補助把持体を備え、この補助把持体のうち処理対象物と接触する部位をゴム等の弾性体で構成し、比較的小型の処理対象物の把持にのみ当該補助把持体を装着することが開示されている。しかし、このような補助把持体を装着しても、シリンダ装置の駆動力はそのまま処理対象物に伝達されるため、その把持力の微細な調整を行うことは難しい。また、前記弾性体の厚みを増やすには著しい限界があり、当該弾性体の弾性変形のみで把持力の急増を有効に吸収することは事実上不可能である。従って、小型の処理対象物を把持する際に把持操作によって油圧シリンダ装置の出力が急激に増加した場合、これによる前記処理対象物の破損を回避することは難しい。

本発明は、このような事情に鑑み、大きな把持力による処理対象物の把持と、微細な把持力の調整との双方が可能な作業機械の把持装置およびこれを備えた作業機械を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、先端が変位可能な作業腕をもつ作業機械の当該作業腕の先端に設けられ、処理対象物を把持する把持装置であって、第１の把持部材と、前記第１の把持部材とで前記処理対象物を把持するように当該第１の把持部材に対して相対的に回動可能な第２の把持部材と、前記処理対象物を把持するように前記両把持部材を相対的に回動させる把持駆動手段とを備え、前記第１の把持部材及び前記第２の把持部材のうちの少なくとも一方の把持部材は、前記把持駆動手段の駆動により相手方の把持部材に対して相対的に回動する把持部材本体と、この把持部材本体の回動により前記処理対象物と接触し、かつ、その接触する処理対象物から受ける反力によって当該把持部材本体に対しその回動の向きと逆の向きに相対的に所定量だけ後退変位することが可能となるように当該把持部材本体に取付けられる可動把持部と、この可動把持部を前記把持部材本体から内向きに突出させるように当該可動把持部を付勢するためのばね部材とを含み、前記ばね部材は、その弾性変形によって前記可動把持部の後退変位を許容し、かつ、その弾発力により、前記後退変位に伴って前記処理対象物に対する前記可動把持部の接触圧を増加させるように、前記把持部材本体と前記可動把持部との間に設けられるものである。

この把持装置では、第１の把持部材及び第２の把持部材のうちの少なくとも一方の把持部材に含まれる把持部材本体が相手方の把持部材に対して把持方向に回動するのに伴い、当該把持部材本体に取付けられる可動把持部が処理対象物に接触し、かつ、この処理対象物から受ける反力によりばね部材の弾性変形を伴いながら所定量まで後退変位する。この可動把持部が後退変位する範囲では、把持駆動手段による駆動力にかかわらず、前記処理対象物に対する前記可動把持部の接触圧は、前記ばね部材の弾発力に相当する圧力となるため、当該接触圧の微細な調整を行うことが可能である。その一方、前記可動把持部の後退変位が所定量に達した時点からは、前記把持部材本体に加わる把持力がそのまま処理対象物に作用するため、大きな把持力で処理対象物を把持することが可能である。

例えば、前記可動把持部が、前記処理対象物に対して前記把持部材本体を直接接触させる位置まで後退変位可能となるように当該把持部材本体に取付けられていれば、当該可動把持部が前記所定量だけ後退変位した時点からは、前記把持部材本体が直接、処理対象物と接触してこれを把持することができる。

その具体的な態様としては、前記把持部材本体が、前記可動把持部がその後退変位に伴って入り込む凹部を有し、この凹部が、当該凹部内に前記可動把持部が没入するまで後退変位するのを許容する深さを有するものが、好適である。

また、前記把持部材本体が、前記可動把持部が所定量だけ後退変位した時点で当該可動把持部と当接することにより当該所定量を超える後退変位を阻止する変位規制部を有するものであれば、当該可動把持部が前記所定量だけ後退変位した時点から当該可動把持部と前記把持部材本体とが一体になって処理対象物を把持する状態となるため、従来装置と同様に把持駆動手段の大きな駆動力をそのまま処理対象物に作用させて大きな把持力で把持することができる。

前記把持部材本体に対して前記可動把持部が後退変位可能に取付けられる構造としては、前記把持部材本体及び前記可動把持部の一方に、前記両把持部材の相対的な回動の中心軸と平行な方向に突出する軸部が設けられ、他方に、前記軸部が挿通可能でかつ前記可動把持部の後退変位を許容する形状を有する貫通溝が形成されたものや、前記可動把持部が、前記両把持部材の相対的な回動の中心軸と平行な軸回りに回動可能となるように前記把持部材本体に取付けられ、前記ばね部材が前記可動把持部に対してその回動中心軸から外れた位置に接触するように設けられるものが、好適である。

また、前記ばね部材としては、例えば、前記可動把持部の回動中心軸周りに配設されるねじりコイルばねでもよいし、前記可動把持部と前記把持部材本体との間に圧縮状態で介在する圧縮コイルばねでもよい。

本発明では、前記第１の把持部材及び前記第２の把持部材の双方が、前記把持部材本体と、前記可動把持部と、前記ばね部材とを含むことが、より好ましい。この構造では、一方の把持部材のみが当該可動把持部等を含む構造に比べ、可動把持部の後退変位により把持力の調整が可能であるストローク範囲が倍増する。

また本発明は、前記把持装置を含む作業機械であって、移動可能な作業機械本体と、この作業機械本体に搭載され、当該作業機械に対して先端が変位するように動作可能な作業腕とを備え、この作業腕の先端に前記把持装置が取付けられるものである。

以上のように、本発明によれば、把持部材本体に対する可動把持部の弾性的な後退変位を利用して微細な把持力の調整を行うことができる一方、当該後退変位の量が所定量に到達した時点からは処理対象物を大きな把持力で把持することができる効果がある。

本発明の好ましい実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、第１の実施の形態に係る把持装置２０及びこれを備えた作業機械を示した図である。この図では、作業機械として油圧ショベルを利用したものが例示されるが、本発明に係る作業機械はこれに限られず、先端が変位可能な作業腕をもつ種々の作業機械について本発明の適用が可能である。

前記油圧ショベルは、下部走行体１と、その上に旋回可能に搭載される上部旋回体２とを備える。上部旋回体２は、旋回テーブル４を有し、この旋回テーブル４上に、カウンタウエイト６、キャビン８、及び作業腕１０が搭載される。

前記作業腕１０は、ブーム１２及びアーム１４と、これらをそれぞれ駆動するためのブームシリンダ１１及びアームシリンダ１３を備える。前記ブーム１２は、前記旋回テーブル４上に起伏可能に（すなわち旋回テーブル４の左右方向の軸回りに回動可能に）搭載され、前記ブームシリンダ１１の伸縮により当該起伏方向に駆動される。前記アーム１４は、前記ブーム１２の先端部に回動可能に連結され、前記アームシリンダ１３の伸縮により当該回動方向に駆動される。これブーム１２及びアーム１４の回動動作と、前記旋回テーブル４の旋回動作との組合せにより、当該アーム１４の先端部は自在に変位することが可能である。

なお、本発明に係る作業機械は旋回可能なものに限られない。また、作業腕は一の関節のみを有するもの、あるいは多数の関節を有するものであってもよい。

前記アーム１４の先端部には、通常、図略のバケットがバケットピン１８を介して回動可能に取付けられるとともに、バケットシリンダ１５によって当該回動方向に駆動される。具体的には、前記アーム１４にアイドラリンク１６が回動可能に取付けられるとともに当該リンク１６が前記バケットシリンダ１５に連結され、このアイドラリンク１６に前記バケットが連結される。そして、前記バケットシリンダ１５の伸縮により前記リンク１６及び図略のバケットが駆動される。そして、この実施の形態では、前記バケットに代えて作業アタッチメントとして前記把持装置２０が着脱可能に装着される。

この把持装置２０は、図２（ａ）（ｂ）にも示すように、把持装置本体２２と、互いに対をなす第１の把持部材３０Ａ及び第２の把持部材３０Ｂと、これらの把持部材３０Ａ，３０Ｂを駆動するための把持駆動シリンダ２６とを備える。前記把持装置本体２２の後部には図１に示されるような取付部２８が設けられ、この取付部２８が前記アーム１４及び前記アイドラリンク１６に着脱可能に連結される。

前記両把持部材３０Ａ，３０Ｂは、図２及び図３（ｂ）に示される処理対象物Ｐを両側から把持するためのもので、それぞれ、把持部材本体３２と、可動把持部３４と、圧縮コイルばね３６とを含む。

前記両把持部材本体３２は、前記把持駆動シリンダ２６により同時に回動駆動されるもので、前記処理対象物Ｐを両側から挟むための先端部３２ａと、前記把持駆動シリンダ２６に連結される後端部３２ｂとを有し、これら先端部３２ａと後端部３２ｂとの間の適当な中間部位が、ピン２４を中心として回動可能となるように前記把持装置本体２２にそれぞれ連結されている。これらの把持部材本体３２は、前記把持駆動シリンダ２６によって互いに逆向きに回動駆動されることにより、その先端部３２ａ同士が当該回動方向に離間する開き位置（図２（ａ））と、当該先端部３２ａ同士が当接する閉じ位置（同図（ｂ））とに切換えられる。

前記把持駆動シリンダ２６は、油圧シリンダからなり、前記両把持部材本体３２の後端部３２ｂ同士の間に介在する位置で前記把持装置本体２２に保持される。具体的に、この把持駆動シリンダ２６は、シリンダ本体２６ａと、このシリンダ本体２６ａ内に収容されるピストン２６ｂと、このピストン２６ｂからシリンダ軸方向に沿って一方の側に延びるロッド２６ｃとを有し、このロッド２６ｃの先端部が前記第１の把持部材３０Ａにおける把持部材本体３２の後端部３２ｂに回動可能に連結され、前記シリンダ本体２６ａのへッド側端部が第２の把持部材３０Ｂにおける把持部材本体３２の後端部３２ｂに回動可能に連結される。従って、この把持駆動シリンダ２６の伸縮により、前記両把持部材本体３２が開閉方向に駆動される。

なお、本発明に係る把持駆動手段は、油圧シリンダに限られず、例えば油圧モータや電動モータであってもよい。また、この把持駆動手段は、各把持部材について個別に設けられてもよいし、一方の把持部材についてのみ設けられてもよい。例えば、前記第２の把持部材３０Ｂが把持装置本体２２と一体化された固定把持部材であり、第１の把持部材３０Ａのみが把持方向に駆動される可動把持部材であってもよい。

前記各可動把持部３４は、前記各把持部材本体３２の先端部３２ａに相対変位可能に取付けられる。具体的には、この把持部材本体３２の回動により前記処理対象物Ｐと接触し、かつ、その接触する処理対象物Ｐから受ける反力によって当該把持部材本体３２に対しその回動の向きと逆の向きに相対的に所定量だけ変位する（すなわち後退変位する）ことが可能となるように、取付けられている。

前記可動把持部３４は、詳しくは、図３（ａ）（ｂ）に示すように、前記把持部材本体３２の前後方向と平行な方向に延びる本体部３４ａと、この本体部３４ａの後端から前記把持部材本体３２の回動方向の外向きに延びる被取付部３４ｂとを一体に有する。この被取付部３４ｂには、これをその厚み方向（把持部材本体３２の回動中心軸と平行な方向；図３（ａ）（ｂ）では奥行き方向）に貫通する貫通溝３４ｄが形成され、この貫通溝３４ｄは、前記先端部３２ａの移動方向と略平行な方向に延びている。

一方、前記把持部材本体３２の先端部３２ａには、内向きに開口する凹部３５が形成されている。この凹部３５は、前記可動把持部３４が後退変位するのに伴ってその全体が没入可能な形状を有している。すなわち、前記本体部３４ａが没入可能な第１凹部３５ａと、前記被取付部３４ｂが没入可能な第２凹部３５ｂとを有している。

さらに、前記把持部材本体３２には、前記可動把持部３４を保持するための軸部３３が設けられている。この軸部３３は、前記第２凹部３５ｂ内で前記被取付部３４ｂの貫通溝３４ｄを貫通することにより、この可動把持部３４を、当該軸部３３が図３（ａ）に示すように前記貫通溝３４ｄの外側終端に達するような位置と、当該軸部３３が図３（ｂ）に示すように前記貫通溝３４ｄの内側終端の近傍まで達するような位置との間での変位を許容するように保持する。

前記図３（ａ）に示す位置は、前記可動把持部３４の本体部３４ａが前記把持部材本体３２の先端部３２ａの内側面３２ｃから内向きに（すなわち処理対象物Ｐ側に）大きく突出するような位置であり、前記貫通溝３４ｄの外側終端における前記軸部３３と把持部材本体３２との当接により決められる。一方、同図（ｂ）に示す位置は、前記可動把持部３４全体が前記凹部３５内に没入する位置であって、その本体部３４ａの外側面と前記第１凹部３５ａの奥端面３２ｄとの当接により決められる。すなわち、この当接が、それ以上の可動把持部３４の後退変位を阻止する。そして、この位置で前記本体部３４ａの内側面である把持面３４ｃが前記把持部材本体３２の内側面３２ｃと同一面上に並ぶようように、当該本体部３４ａの形状が設定されている。

すなわち、前記第１凹部３５の奥端面３２ｄは、前記可動把持部３４が図３（ａ）に示す突出位置から所定量だけ後退変位した時点で当該可動把持部３４と当接することによりそれ以上の後退変位（すなわち前記所定量を超える後退変位）を阻止する変位規制部を構成している。

前記圧縮コイルばね３６は、前記可動把持部３４を内向きに付勢してその本体部３４ａを前記把持部材本体３２から突出させるように、設けられる。具体的には、前記把持部材本体３２の先端部３２ａに前記第１凹部３５ａの後端からさらに外向きに延びるばね収容凹部３７が形成され、このばね収容凹部３７に前記圧縮コイルばね３６が嵌め込まれて当該ばね収容凹部３７の終端と前記可動把持部３４の本体部３４ａの外側面との間に介在している。

すなわち、この圧縮コイルばね３６は、その弾性圧縮変形によって前記可動把持部３４の後退変位を許容するとともに、その弾発力により、前記後退変位に伴って前記処理対象物Ｐに対する前記可動把持部３４の接触圧を増加させるように、前記把持部材本体３２と前記可動把持部３４との間に設けられている。

次に、この把持装置２０の作用を説明する。

この把持装置２０では、把持駆動シリンダ２６の伸縮により両把持部材３０Ａ，３０Ｂが開閉方向に駆動され、処理対象物Ｐの把持動作が行われる。まず、図２（ａ）に示すように両把持部材３０Ａ，３０Ｂが開いた状態で、当該把持部材３０Ａ，３０Ｂにおける把持部材本体３２の先端部３２ａが処理対象物Ｐの両外側に位置するように、作業腕１０が操作される。そして、この位置で前記把持駆動シリンダ２６が伸張方向に作動することにより、両把持部材３０Ａ，３０Ｂが閉じて前記処理対象物Ｐの把持を実行する。

一方、前記把持部材本体３２の先端部３２ａにおいては、圧縮コイルばね３６の弾発力により、可動把持部３４の本体部３４ａが把持部材本体３２の内側面３２ｃから内向きに突出する位置に当該可動保持部３４が保持されているので、前記把持動作に伴い、前記処理対象物Ｐには最初に前記本体部３４ａの内側面である把持面３４ｃが接触する。そして、この接触開始後に可動把持部３４が把持部材本体３２の回動の向きと逆向きに後退変位することが、把持力の微細な調整と、大きな把持力での把持の双方を可能にする。

具体的に、前記可動把持部３４の本体部３４ａが処理対象物Ｐに接触してからしばらくは、両把持部材本体３２が把持方向（閉じ方向）に回動するのに伴い、前記可動把持部３４は、その把持面３４ｃが前記処理対象物Ｐから受ける反力により、圧縮コイルばね３６の弾性圧縮変形を伴いながら凹部３５内に没入するように後退変位する。この後退変位が許容される範囲では、前記把持駆動シリンダ２６の駆動力にかかわらず、当該可動把持部３４と処理対象物Ｐとの接触圧は前記圧縮コイルばね３６の弾発力にほぼ相当する圧力となる。従って、この範囲では、前記後退変位に伴う前記圧縮コイルばね３６の弾発力の変化を利用して当該接触圧の微細な調整を行うことが可能であり、例えば小さな処理対象物Ｐを破壊せずに把持するといったことが可能になる。

これに対し、前記可動把持部３４の後退変位が所定量に達すると、その本体部３４の外側面が第１凹部３５ａの奥端面３２ｄに当接することにより、当該可動把持部３４がそれ以上後退変位することが阻止される（すなわち可動把持部３４と把持部材本体３２とが一体化される）ため、把持駆動シリンダ２６から各把持部材本体３２に加えられる駆動力がそのまま把持力として処理対象物Ｐに加えられる。従って、この状態で処理対象物Ｐを大きな把持力で把持することが可能であり、例えば当該処理対象物Ｐの破砕を目的とした把持も行うことが可能である。

特に、この実施の形態では、前記可動把持部３４の全体が凹部３５内に没入することにより、前記処理対象物Ｐに対して把持部材本体３２の内側面３２ｃが直接接触することを許容するので、前記処理対象物Ｐを十分な強度で保持することが可能である。

次に、第２の実施の形態を図４を参照しながら説明する。

この実施の形態に係る把持装置も、第１の把持部材及び第２の把持部材を備え（図４では一方の把持部材４０のみを図示）、その把持部材４０は、把持部材本体４２と、この把持部材本体４２の先端部４２ａに取付けられる可動把持部４４と、この可動把持部４４を内向きに付勢するための圧縮コイルばね４６とを含むが、把持部材本体４２に凹部は形成されておらず、可動把持部４４は前記把持部材本体４２にその内側面４２ｃを覆うように嵌合される形状を有している。

前記可動把持部４４は、前記把持部材本体４２の内側面４２ｃを覆う本体壁４４ａと、この本体壁４４ａの左右両縁部から把持部材本体４２の回動方向の外向き（図４では上向き）に延びる側壁４４ｓと、この側壁４４ｓの後端からさらに前記回動方向の外向きに延びる被取付部４４ｂとを一体に有し、この被取付部４４ｂに、前記第１の実施の形態と同様、これをその厚み方向（把持部材本体４２の回動中心軸と平行な方向；図４では奥行き方向）に貫通する貫通溝４４ｄが形成されている。この貫通溝４４ｄも、前記先端部４２ａの移動方向と略平行な方向に延びている。

前記把持部材本体４２の先端部４２ａには、前記可動把持部４４を保持するための軸部４３が設けられている。この軸部４３は、前記先端部４２ａの両側面から両外側に突出し、その突出部分が前記被取付部４４ｂの貫通溝４４ｄを貫通することにより、この可動把持部４４を、図４の実線で示すように前記本体壁４４ａが前記把持部材本体４２の内側面４２ｃに当接する位置と、この位置から同図二点鎖線に示すように前記本体壁４４ａが内向きに突出する位置との間での変位を許容するように保持する。

すなわち、この実施の形態において、前記把持部材本体４２の内側面４２ｃは、前記可動把持部４４が図４の二点鎖線に示す位置から所定量だけ後退変位した時点で当該可動把持部４４と当接することにより当該所定量を超える後退変位を阻止する変位規制部を構成している。

前記圧縮コイルばね４６は、前記軸部４３と前記貫通溝４４ｄの内側終端との間に介在するように圧縮状態で当該貫通溝４４ｄ内に嵌め込まれている。従って、この圧縮コイルばね４６は、その弾発力により、前記可動把持部４４を前記二点鎖線に示される突出位置に保持する。

この実施の形態に係る把持装置において、初期段階では前記可動把持部４４の本体壁４４ａが把持部材本体４２の内側面４２ｃから内向きに離間する位置に保持され、最初に処理対象物に接触する。そして、その接触からしばらくは、前記処理対象物から受ける反力により当該可動把持部４４が圧縮コイルばね４６の圧縮弾性変形を伴いながら把持部材本体４２に対して後退変位する（図４では上向きに変位する）ため、その弾発力を利用して把持力の微調整を行うことが可能である。一方、前記本体壁４４ａが前記内側面４２ｃに当接してそれ以降の後退変位が阻止される時点からは、当該把持部材本体４２から当該可動把持部４４を介して処理対象物に大きな把持力を加えることができる。

さらに、この実施の形態では、把持部材本体４２に凹部等を形成する必要がないため、既存の把持装置における把持部材をそのまま前記把持部材本体として利用して本発明に係る把持装置を構築できる利点がある。

なお、前記第１及び第２の実施形態では、把持部材本体３２，４２側に軸部３３，４３が設けられ、可動把持部３４，４４側に貫通溝３４ｄ，４４ｄが形成されているが、逆に、前記可動把持部３４，４４側に軸部が設けられ、前記把持部材本体３２，４２側に当該軸部が貫通可能な貫通溝が形成されていても、当該把持部材本体３２，４２が当該可動把持部３４，４４を後退変位可能に保持することが可能である。

本発明の第３の実施の形態を図５〜図７を参照しながら説明する。

この実施の形態に係る把持装置も、第１の把持部材及び第２の把持部材を備え（一方の把持部材５０のみを図示）、その把持部材５０は、把持部材本体５２と、この把持部材本体５２の先端部５２ａに取付けられる可動把持部５４と、この可動把持部５４を内向きに付勢するための圧縮コイルばね５６とを含むが、前記可動把持部５４は、前記把持部材本体５２にその回動中心軸と平行な支軸５３を中心として回動可能に取付けられ、その回動により前記の後退変位が可能となっている。

具体的に、前記可動把持部５４は、図５（ａ）（ｂ）及び図７に示すように、前記把持部材本体５２の前後方向と平行な方向に延びる本体部５４ａと、この本体部５４ａの後端に形成される被取付部５４ｂと、前記本体部５４ａの前端に形成される刃部５４ｃとを一体に有する。そして、前記被取付部５４ｂを前記支軸５３が貫通し、かつ、この支軸５３の両端が前記把持部材本体５２に固定されることにより、当該支軸５３を中心として回動可能となるように可動把持部５４が把持部材本体５２に取付けられている。

前記刃部５４ｃの内側部分には、処理対象物の把持時にこれを破砕するための破砕刃が形成されている。この刃部５４ｃは、前記本体部５４ａの幅よりも大きな幅を有し、その幅方向両端部が前記本体部５４ａの両側面よりも両外側に突出している。

前記把持部材本体５２には、凹部５５が形成されている。この凹部５５は、前記可動把持部５４の回動変位（後退変位）を許容するようにその本体部５４ａ及び被取付部５４ｂを収容することが可能な形状を有し、かつ、この凹部５５の前端は内向きに開口して開口部５５ａを形成している。この開口部５５ａは、前記凹部５５から前記本体部５４ａの前端（すなわち刃部５４ｃの外側に位置する部位）が突出するのを許容する。

この構造において、前記可動把持部５４は、図５（ａ）に示すようにその本体部５４ａの前端及び刃部５４ｃが前記開口部５５ａから内向きに突出する突出位置と、同図（ｂ）に示すように前記本体部５４ａの外側面が前記凹部５５の奥端面５２ｄに当接する後退位置との間で回動可能である。すなわち、前記奥端面５２ｄは、前記可動把持部５４が前記突出位置から所定量だけ後退変位した時点で当該可動把持部５４と当接することにより当該所定量を超える後退変位を阻止する変位規制部を構成している。

なお、この後退変位の阻止は、前記刃部５４ｃの幅方向両端部と、前記把持部材本体５２における開口部５５ａの周縁部との当接により行われてもよい。この場合は当該周縁部が前記変位規制部を構成する。

前記圧縮コイルばね５６は、前記可動把持部５４を前記突出位置側に（すなわち内向きに）付勢するように設けられる。具体的には、前記把持部材本体５２の凹部５５からさらに外向きに凹むばね収容凹部５７が形成され、このばね収容凹部５７に前記圧縮コイルばね５６が嵌め込まれて当該ばね収容凹部５７の終端と前記可動把持部５４の本体部５４ａの中間部の外側面との間に介在している。

すなわち、この実施の形態に係る可動把持部５４は、前記把持部材本体５２の回動の中心軸と平行な支軸５３を中心として回動可能となるように前記把持部材本体５２に取付けられ、前記圧縮コイルばね５６は前記可動把持部５４に対してその回動中心軸から外れた位置で接触してこれに弾発力を付与するように設けられている。そして、この弾発力によって前記可動把持部５４は図５（ａ）に示される突出位置に保持される。

この実施の形態に係る把持装置においても、把持初期の段階では、前記突出位置にある可動把持部５４の刃部５４ｃが最初に処理対象物に接触する。そして、その接触からしばらくは、その処理対象物から受ける反力により当該可動把持部５４が圧縮コイルばね５６の圧縮弾性変形を伴いながら前記把持部材本体５２の回動の向きと逆の向きに相対回動することにより、その刃部５４ｃが把持部材本体５２に対して後退変位する（図４では上向きに変位する）ため、その弾発力を利用して把持力の微調整を行うことが可能である。これに対し、図５（ｂ）に示すように前記本体部５４ａが前記凹部５５の奥端面５２ｄに当接して（もしくは刃部５４ｃの幅方向両端部が把持部材本体５２の開口部５５ａの周縁部に当接して）それ以降の後退変位が阻止される時点からは、当該把持部材本体５２から当該可動把持部５４を介して処理対象物に大きな把持力を加えることができ、例えば前記刃部５４ｃの刃を利用して処理対象物を十分な力で破砕することができる。

なお、前記各実施形態に係るばね部材はいずれも圧縮コイルばねであるが、これに代えて例えばねじりコイルばねが使用されることも可能である。

例えば、図８及び図９に示される第４の実施の形態のように、前記第２の実施の形態に係る可動把持部４４が支軸４７を中心として回動可能となるように把持部材本体４２に取付けられ、その支軸４７の周囲にねじりコイルばね４８が配設されてもよい。この場合、当該ねじりコイルばね４８の一端が前記把持部材本体４２の適所に係止され、他端が前記可動把持部４４の適所に係止されることにより、当該ねじりコイルばね４８が前記可動把持部４４に好適な弾発力を与える状態にすることができる。

同様に、図１０（ａ）（ｂ）に示される第５の実施の形態のように、前記第３の実施の形態に係る可動把持部５４の支軸５３の周囲にねじりコイルばね５８が設けられてもよい。この場合も、当該ねじりコイルばね５８の一端５８ａが例えば把持部材本体５２の内部の壁面に当接し、かつ、他端５８ｂが可動把持部５４の適所に係止されることにより、当該ねじりコイルばね５８が前記可動把持部５４に好適な弾発力を与えることが可能となる。

また、本発明では、前記第１の把持部材及び前記第２の把持部材のうちのいずれか一方のみが把持部材本体と可動把持部とばね部材とを含むものであって、他方の把持部材が従来のように把持部材本体のみで構成されたものであってもよい。しかし、前記各実施形態のように双方の把持部材が前記可動把持部及びばね部材を含むものであれば、可動把持部の後退変位により把持力の調整が可能であるストローク範囲を倍増することができる利点がある。

本発明の第１の実施の形態に係る作業機械の全体図である。 （ａ）は前記作業機械に備えられる把持装置が開き位置にある状態を示す正面図、（ｂ）は同把持装置が閉じ位置にある状態を示す一部断面正面図である。 （ａ）は前記把持装置における可動把持部が把持部材本体の内側面から突出した状態を示す一部断面正面図、（ｂ）は当該可動把持部が当該把持部材本体内に没入した状態を示す一部断面正面図、（ｃ）は（ｂ）のＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ線断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る把持装置の要部を示す斜視図である。 （ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る把持装置における可動把持部が把持部材本体の内側面から突出した状態を示す断面正面図、（ｂ）は当該可動把持部が当該把持部材本体内にほぼ没入した状態を示す断面正面図である。 図５に示す把持部材本体の斜視図である。 図５に示す可動把持部の斜視図である。 本発明の第４の実施の形態に係る把持装置が開き位置にある状態を示す正面図である。 図８に示される把持装置の要部を示す斜視図である。 （ａ）は本発明の第５の実施の形態に係る把持装置における可動把持部が把持部材本体の内側面から突出した状態を示す断面正面図、（ｂ）は当該可動把持部が当該把持部材本体内にほぼ没入した状態を示す断面正面図である。

符号の説明

Ｐ 処理対象物
１０ 作業腕
２０ 把持装置
２２ 把持装置本体
２６ 把持駆動シリンダ
３０Ａ 第１の把持部材
３０Ｂ 第２の把持部材
３２，４２，５２ 把持部材本体
３２ａ，４２ａ 把持部材本体の先端部
３２ｄ，５２ｄ 凹部の奥端面（変位規制部）
３３，４３ 軸部
３４，４４，５４ 可動把持部
３４ｄ，４４ｄ 貫通溝
３５，５５ 凹部
３６，４６，５６ 圧縮コイルばね（ばね部材）
４０，５０ 把持部材
４７，５３ 支軸
４８，５８ ねじりコイルばね（ばね部材）

Claims (8)

1. 先端が変位可能な作業腕をもつ作業機械の当該作業腕の先端に設けられ、処理対象物を把持する把持装置であって、
   第１の把持部材と、
   前記第１の把持部材とで前記処理対象物を把持するように当該第１の把持部材に対して相対的に回動可能な第２の把持部材と、
   前記処理対象物を把持するように前記両把持部材を相対的に回動させる把持駆動手段とを備え、
   前記第１の把持部材及び前記第２の把持部材のうちの少なくとも一方の把持部材は、前記把持駆動手段の駆動により相手方の把持部材に対して相対的に回動する把持部材本体と、この把持部材本体の回動により前記処理対象物と接触し、かつ、その接触する処理対象物から受ける反力によって当該把持部材本体に対しその回動の向きと逆の向きに相対的に所定量だけ後退変位することが可能となるように当該把持部材本体に取付けられる可動把持部と、この可動把持部を前記把持部材本体から内向きに突出させるように当該可動把持部を付勢するためのばね部材とを含み、
   前記ばね部材は、その弾性変形によって前記可動把持部の後退変位を許容し、かつ、その弾発力により、前記後退変位に伴って前記処理対象物に対する前記可動把持部の接触圧を増加させるように、前記把持部材本体と前記可動把持部との間に設けられることを特徴とする作業機械の把持装置。
2. 請求項１記載の作業機械の把持装置において、
   前記可動把持部は、前記処理対象物に対して前記把持部材本体を直接接触させる位置まで後退変位可能となるように当該把持部材本体に取付けられることを特徴とする作業機械の把持装置。
3. 請求項２記載の作業機械の把持装置において、
   前記把持部材本体は、前記可動把持部がその後退変位に伴って入り込む凹部を有し、この凹部は、当該凹部内に前記可動把持部が没入するまで後退変位するのを許容する深さを有することを特徴とする作業機械の把持装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の作業機械の把持装置において、
   前記把持部材本体は、前記可動把持部が所定量だけ後退変位した時点で当該可動把持部と当接することにより当該所定量を超える後退変位を阻止する変位規制部を有することを特徴とする作業機械の把持装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の作業機械の把持装置において、
   前記把持部材本体及び前記可動把持部の一方には、前記両把持部材の相対的な回動の中心軸と平行な方向に突出する軸部が設けられ、他方には、前記軸部が挿通可能でかつ前記可動把持部の後退変位を許容する形状を有する貫通溝が形成されることを特徴とする作業機械の把持装置。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の作業機械の把持装置において、
   前記可動把持部は、前記両把持部材の相対的な回動の中心軸と平行な軸回りに回動可能となるように前記把持部材本体に取付けられ、前記ばね部材は前記可動把持部に対してその回動中心軸から外れた位置に接触するように設けられることを特徴とする作業機械の把持装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の作業機械の把持装置において、
   前記第１の把持部材及び前記第２の把持部材の双方が、前記把持部材本体と、前記可動把持部と、前記ばね部材とを含むことを特徴とする作業機械の把持装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の作業機械の把持装置を含む作業機械であって、
   移動可能な作業機械本体と、この作業機械本体に搭載され、当該作業機械に対して先端が変位するように動作可能な作業腕とを備え、この作業腕の先端に前記把持装置が取付けられることを特徴とする作業機械。

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