JP2010254416A

JP2010254416A - リフティングマグネット装置

Info

Publication number: JP2010254416A
Application number: JP2009105663A
Authority: JP
Inventors: Takashi Tazoe; 崇司田添; Kenji Hoshino; 健二星野
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2010-11-11

Abstract

【課題】構造を軽量にすることができるリフティングマグネット装置を提供する。
【解決手段】リフティングマグネット装置１８は、ブラケット３４、ブラケット３４の下方に固定されるマグネット４０、マグネット４０の下端に当接する位置とマグネット４０の下方でありマグネット４０から離間する位置とに位置決めされる非磁性体からなる外装体４２、外装体４２を作動する油圧シリンダ４４、及び、マグネット４０の上方及び油圧シリンダ４４の側方に設けられマグネット４０及び油圧シリンダ４４を保護すると共に外装体４２を案内する案内手段４６とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、油圧作業機に用いられる磁性廃棄物等を吸着するリフティングマグネット装置に関する。

従来、永久磁石を非磁性体のケーシングに収納し、このケーシングと永久磁石を油圧装置で連結し、永久磁石をケーシング内で移動できるように構成したリフティングマグネットが知られている（特許文献１参照）。

実開昭６０−０６４９７８号公報

しかしながら、上記の従来技術では、磁性廃棄物等を吸着した後に磁性廃棄物等をリフティングマグネットから引き離すために、油圧装置により永久磁石をケーシングから離間する必要がある。油圧装置により永久磁石をケーシングから離間するために必要な力は、磁性廃棄物等がケーシングを介して永久磁石に吸着する吸着力と永久磁石を移動するための力である。このため、磁性廃棄物等をリフティングマグネットから引き離すためには比較的大きな力が必要であり、リフティングマグネットの構成を頑丈にするため重量が増大するという問題がある。

本発明は、構造を軽量にすることができるリフティングマグネット装置を提供することを目的とする。

本発明のリフティングマグネット装置は、ブラケットと、前記ブラケットの下方に固定されるマグネットと、前記マグネットの下端に当接する位置と前記マグネットの下方で前記マグネットから離間する位置とに位置決めされる非磁性体からなる外装体と、前記外装体を駆動する駆動手段と、前記マグネットの上方及び前記駆動手段の側方に設けられ前記マグネット及び前記駆動手段を保護する保護カバーと、前記外装体を案内する案内手段とを備えることを特徴とする。

本発明のリフティングマグネット装置によれば、駆動手段により外装体は、マグネットの下端に当接する位置とマグネットの下方でマグネットから離間する位置とに位置決めされる。磁性廃棄物等は外装体を介してマグネットに吸着される。磁性廃棄物等を外装体から引き離すためには、磁性廃棄物等が外装体を介してマグネットに吸着されている吸着力に抗して外装体を移動してマグネットから離間する位置に位置決めする比較的小さな力が発揮されればよい。従って、外装体とマグネットを駆動手段で連結しマグネットを移動する構造に対して、比較的重量が大きいマグネットをブラケットに固定して、比較的軽量な外装体のみを移動する構造であるので、装置全体として軽量にすることができる。

また、外装体は、駆動手段により、マグネットの下方でマグネットから離間する位置に位置決めされる際に衝撃が加えられ、外装体に吸着していた磁性廃棄物等が弾き飛ばされるので、荷離れを良好にすることができる。これにより、比較的軽量の磁性廃棄物等が外装体から離間したマグネットの磁力で外装体に残るような場合でも、外装体から解放することができる。

本発明のリフティングマグネット装置において、前記駆動手段は、前記マグネットの周囲に設けられ前記外装体が前記マグネットに当接するように駆動される駆動装置と、前記マグネットの周囲に設けられ、前記駆動装置の駆動力がなくなるようにした場合に、前記マグネットから前記外装体が離間するように前記外装体を下方に付勢する弾性体とで構成されていることが好ましい。

この好ましい形態によれば、駆動手段は、駆動装置がマグネットの周囲に設けられ、マグネットの周囲に弾性体が設けられて構成されている。従って、駆動手段を駆動装置及び弾性体で安価に構成することができる。

更に、駆動装置を油圧シリンダで構成した場合に、油圧シリンダを単動型とすることができ、油圧回路を簡略化して低コスト化を図ることができる。

また、駆動装置の駆動力がなくなるように操作したとき、外装体は、弾性体によりマグネットから離間するように付勢されてマグネットから離間する位置に位置決めされる。従って、本発明が適用される油圧作業機が駆動されていない状態、及びリフティングマグネット装置を作動させないときに、外装体に磁性廃棄物等が吸着されることを防止することができる。

本発明のリフティングマグネット装置において、前記駆動手段は、前記マグネットの周囲に設けられ前記外装体を前記マグネットの下端に当接する位置に位置決めする位置決め部材と、前記位置決め部材による前記外装体の位置決めを解除する解除装置と、前記マグネットの周囲に設けられ、前記外装体が位置決め部材で位置決めされていない場合に、前記マグネットから前記外装体が離間するように前記外装体を下方に付勢する弾性体とで構成されていることが好ましい。

この好ましい形態のリフティングマグネットによれば、駆動手段は、位置決め部材がマグネットの周囲に設けられ、位置決めを解除する駆動装置が設けられ、及びマグネットの周囲に弾性体が設けられて構成されている。従って、駆動手段を位置決め部材、駆動装置及び弾性体で安価に構成することができる。

本発明に係るリフティングマグネットが適用される油圧作業機の一例を示す図である。第１実施形態のリフティングマグネットを示す図である。第１実施形態の油圧回路を示す図である。第２実施形態のリフティングマグネットを示す図である。第２実施形態の油圧回路を示す図である。第３実施形態のリフティングマグネットを示す図である。

[第１実施形態]
図１を参照して、本発明に係るリフティングマグネット装置が適用される油圧作業機１０は、下部走行体１２、下部走行体１２上に旋回自在に搭載される上部旋回体１４、上部旋回体１４の前部に起伏自在に装備されたアタッチメント１６、及びアタッチメント１６の先端部に装着されたリフティングマグネット１８から構成されている。

アタッチメント１６は、ブーム２０及びブーム２０の先端部に連結されるアーム２２から構成されている。アーム２２の先端部にリフティングマグネット装置１８が揺動自在に取り付けられている。

ブーム２０は、ブームシリンダ２４の伸縮動作によって起伏し、アーム２２は、アームシリンダ２６の伸縮動作によって揺動し、リフティングマグネット装置１８は、マグネット用シリンダ２８の伸縮動作によってリンク３０ａ及び３０ｂを介してアーム２２に対して揺動する。

リフティングマグネット装置１８は、アーム２２の先端部に取り付けられる取付部３２ａ、及びリンク３０ｂの先端部に取り付けられる取付部３２ｂを有するブラケット３４を有している。

ブラケット３４の下方には、ブラケット３４の下端に固定される支持板３８の下端に固定されるマグネット４０が設けられている。尚、マグネット４０は、永久磁石である。

マグネット４０の下方には、マグネット４０の下端に当接する位置とマグネット４０の下方でありマグネット４０から離間する位置とに位置決めされる非磁性体からなる外装体４２が設けられている。

尚、非磁性体からなる外装体４２は、磁性化することなく、マグネット４０に吸着することはない。

外装体４２は、油圧作業機１０がブームシリンダ２４、アームシリンダ２６及びマグネット用シリンダ２８等を駆動する油圧で駆動する油圧シリンダ（駆動手段）４４で駆動される。尚、外装体４２を駆動するためには、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２６及びマグネット用シリンダ２８等を駆動する油圧を制御するコントロールバルブを切り替えるためのパイロットポンプからのパイロット圧も利用可能である。

マグネット４０の上方及び油圧シリンダ４４の側方には、マグネット４０及び油圧シリンダ４４を保護すると共に外装体４２を上下方向に案内する案内手段４６が設けられている。

尚、案内手段４６は、マグネット４０の上方及び油圧シリンダ４４の側方に設けられマグネット４０及び油圧シリンダ４４を保護する保護カバー、及び外装体４２を案内する案内手段に分離して設けることもできる。

次に、上記のような構成を有するリフティングマグネット装置１８を駆動して磁性廃棄物等を所定の場所に運搬する方法について説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、リフティングマグネット装置１８の油圧シリンダ４４を縮小動作させて外装体４２をマグネット４０の下端に当接させる。

次いで、油圧作業機１０の下部走行体１２、上部旋回体１４、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２６及びマグネット用シリンダ２８等を駆動してリフティングマグネット装置１８で外装体４２を介してマグネット４０で磁性廃棄物等を吸着する。

そして、油圧作業機１０の下部走行体１２、上部旋回体１４、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２６及びマグネット用シリンダ２８等を駆動して磁性廃棄物等を所定の場所に移動する。

その後、図２（ｂ）に示すように、リフティングマグネット装置１８の油圧シリンダ４４を伸長動作させて、外装体４２をマグネット４０の下方でマグネット４０から離間し、マグネット４０から磁性廃棄物等を引き離して、所定の場所に運搬する。

次に、油圧作業機１０の油圧回路について説明する。

油圧シリンダ４４は、図３に示す油圧回路で駆動される。油圧シリンダ４４は電磁切換弁５６に接続されている。ソレノイド５８が駆動された場合、油圧シリンダ４４のシリンダ室４４ａとポンプ６２が接続されると共に、油圧シリンダ４４のシリンダ室４４ｂとタンク６４が接続され、外装体４２がマグネット４０の下方でマグネット４０から離間する位置に位置決めされる。

また、ソレノイド６０が駆動された場合、油圧シリンダ４４のシリンダ室４４ａとタンク６４が接続されると共に、油圧シリンダ４４のシリンダ室４４ｂとポンプ６２が接続され、外装体４２がマグネット４０に当接する。

尚、本実施形態においては、油圧シリンダ４４を操作するために電磁切換弁５６を用いているが、これに限定されず、油圧パイロット式切換弁や手動切換弁であってもよい。

この実施形態で示すような油圧作業機１０では、上部旋回体１４の油圧源から油圧パイロット式のコントロールバルブを介して、アタッチメント１６の先端付近まで配索された油圧配管が、オプション用配管として予め備えられる場合も多い。このようなオプション用配管を備えた油圧作業機１０においては、リフティングマグネット装置１８をアタッチメント１６の先端に装着し、油圧シリンダ４４にこのオプション用配管を連結するだけでよい。この場合、オプション用配管への油圧を切り替えるコントロールバルブセクションを設け、例えばペダルをパイロット弁に連結し、ペダル操作により発生したパイロット二次圧をコントロールバルブセクションのパイロットポートに導くのみで、前記コントロールバルブセクションが操作可能となる。また、電磁石式リフティングマグネットのように電気配線をアタッチメント１６に対して行う必要がないことも当然である。

以上、本実施形態によれば、油圧シリンダ４４により外装体４２は、マグネット４０の下端に当接する位置とマグネット４０の下方でマグネット４０から離間する位置とに位置決めされる。磁性廃棄物等は外装体４２を介してマグネット４０に吸着される。磁性廃棄物等を外装体４２から引き離すためには、磁性廃棄物等が外装体４２を介してマグネット４０に吸着されている吸着力に抗して外装体４２をマグネット４０から離間する位置に位置決めする比較的小さな力が発揮されればよい。従って、外装体４２とマグネット４０を油圧シリンダ４４で連結しマグネット４０を移動する構造に対して、比較的重量が大きいマグネット４０をブラケット３４に固定して、比較的軽量な外装体４２のみを移動する構造であるので、装置全体として構造を軽量にすることができる。

また、外装体４２は、油圧シリンダ４４により、マグネット４０の下方でマグネット４０から離間する位置に位置決めされる際に衝撃が加えられ、外装体４２に吸着していた磁性廃棄物等が弾き飛ばされるので荷離れを良好にすることができる。これにより、比較的軽量の磁性廃棄物等が外装体４２から離間したマグネット４０の磁力で外装体４２に残るような場合でも、外装体４２から解放することができる。

[第２実施形態]
次に、本発明に係るリフティングマグネット装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態のリフティングマグネット装置は、図４に示される構造を有するものである。尚、第１実施形態と同じ構造を有するものは図４に同じ符号を付して説明を省略する。

第２実施形態のリフティングマグネット装置５０は、駆動手段を以下のように構成したものである。

リフティングマグネット装置５０の駆動手段は、マグネット４０の左側に設けられ外装体４２がマグネット４０に当接するように駆動される油圧シリンダ（駆動手段）５２、及びマグネット４０の右側に設けられ、油圧シリンダ５２の駆動が停止された場合に、マグネット４０から外装体４２が離間するように外装体４２を下方に付勢する圧縮コイルバネ（弾性体）５４から構成されている。

尚、油圧シリンダ５２及び圧縮コイルバネ５４は、マグネット４０の周囲に設けられていればよい。

また、油圧シリンダ５２は、油圧作業機１０がブームシリンダ２４、アームシリンダ２６及びマグネット用シリンダ２８等を駆動する油圧で駆動する。尚、外装体４２を駆動するためには、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２６及びマグネット用シリンダ２８等を駆動する油圧を制御するコントロールバルブを切り替えるためのパイロットポンプからのパイロット圧も利用可能である。

次に、上記のような構成を有するリフティングマグネット装置５０を駆動して磁性廃棄物等を所定の場所に運搬する方法について説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、リフティングマグネット装置５０の油圧シリンダ５２を縮小動作させて外装体４２をマグネット４０の下端に当接させる。

次いで、油圧作業機１０の下部走行体１２、上部旋回体１４、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２６及びマグネット用シリンダ２８等を駆動してリフティングマグネット装置５０で外装体４２を介してマグネット４０で磁性廃棄物等を吸着する。

その後、図４（ｂ）に示すように、リフティングマグネット装置５０の油圧シリンダ５２の駆動力がなくなるようにして、圧縮コイルバネ５４の付勢力で外装体４２をマグネット４０の下方に離間してマグネット４０から磁性廃棄物等を引き離して磁性廃棄物等を所定の場所に運搬する。

次に、油圧作業機１０の油圧回路について説明する。

油圧シリンダ５２は、図５に示す油圧回路で駆動される。油圧シリンダ５２は電磁切換弁１０６に接続されている。ソレノイド１０８が駆動された場合、油圧シリンダ５２のシリンダ室５２ａとポンプ１１０が接続され、外装体４２がマグネット４０に当接する。

また、ソレノイド１０８が駆動されない場合、油圧シリンダ５２のシリンダ室５２ａとタンク１１２が接続され、圧縮コイルバネ５４の付勢力で外装体４２がマグネット４０の下方に離間される。

尚、本実施形態においては、油圧シリンダ５２を操作するために電磁切換弁１０６を用いているが、これに限定されず、油圧パイロット式切換弁や手動切換弁であってもよい。

この実施形態で示すような油圧作業機１０では、上部旋回体１４の油圧源から油圧パイロット式のコントロールバルブを介して、アタッチメント１６の先端付近まで配索された油圧配管が、オプション用配管として予め備えられる場合も多い。このようなオプション用配管を備えた油圧作業機１０においては、リフティングマグネット装置１８をアタッチメント１６の先端に装着し、油圧シリンダ５２にこのオプション用配管を連結するだけでよい。この場合、オプション用配管への油圧を切り替えるコントロールバルブセクションを設け、例えばペダルをパイロット弁に連結し、ペダル操作により発生したパイロット二次圧をコントロールバルブセクションのパイロットポートに導くのみで、前記コントロールバルブセクションが操作可能となる。また、電磁石式リフティングマグネットのように電気配線をアタッチメント１６に対して行う必要がないことも当然である。

以上、本実施形態によれば、駆動手段は、油圧シリンダ５２がマグネット４０の左側に設けられ、マグネット４０の右側に圧縮コイルバネ５４が設けられて構成されている。従って、駆動手段を油圧シリンダ５２及び圧縮コイルバネ５４で安価に構成することができる。

更に、駆動装置を油圧シリンダ５２で構成した場合に、油圧シリンダ５２を単動型とすることができ、油圧回路を簡略化して低コスト化を図ることができる。

また、油圧シリンダ５２の駆動力がなくなるように操作したとき、外装体４２は、圧縮コイルバネ５４によりマグネット４０から離間するように付勢されてマグネット４０から離間する位置に位置決めされる。従って、本発明が適用される油圧作業機１０が駆動されていない状態、及びリフティングマグネット装置５０を作動させないときに、外装体４２に磁性廃棄物等が吸着されることを防止することができる。

[第３実施形態]
次に、本発明に係るリフティングマグネット装置の第３実施形態について説明する。第３実施形態のリフティングマグネット装置は、図６に示される構造を有するものである。尚、第１及び２実施形態と同じ構造を有するものは図６に同じ符号を付して説明を省略する。

第３実施形態のリフティングマグネット装置１００は、駆動手段を以下のように構成したものである。

リフティングマグネット装置１００の駆動手段は、マグネット４０の左側に設けられ外装体４２をマグネット４０の下端に当接する位置に位置決めする位置決め部材１０２、位置決め部材１０２の位置決めを解除するアクチュエータ（解除装置）１０４、及びマグネット４０の右側に設けられ、位置決め部材１０２で位置決めされていない場合に、マグネット４０から外装体４２が離間するように外装体４２を下方に付勢する圧縮コイルバネ５４から構成されている。

尚、位置決め部材１０２及びアクチュエータ１０４、並びに圧縮コイルバネ５４は、マグネット４０の周囲に設けられていればよい。

また、アクチュエータ１０４としては、電動シリンダ、ソレノイド、及び電動サーボアクチュエータ等が挙げられる。

次に、上記のような構成を有するリフティングマグネット１００を駆動して磁性廃棄物等を所定の場所に運搬する方法について説明する。

まず、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、リフティングマグネット１００の外装体４２の下面を地面やコンクリート面等に突き当て位置決め部材１０２をマグネット４０の下端に当接する位置に位置決めする。

次いで、油圧作業機１０の下部走行体１２、上部旋回体１４、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２６及びマグネット用シリンダ２８等を駆動してリフティングマグネット１８で外装体４２を介してマグネット４０で磁性廃棄物等を吸着する。

その後、図６（ｃ）及び（ｄ）に示すように、アクチュエータ１０４で位置決め部材１０２の位置決めを解除して、圧縮コイルバネ５４の付勢力で外装体４２をマグネット４０の下方に離間してマグネット４０から磁性廃棄物等を引き離して磁性廃棄物等を所定の場所に運搬する。

以上、本実施形態によれば、駆動手段は、位置決め部材１０２がマグネット４０の左側に設けられ、位置決めを解除するアクチュエータ１０４が設けられ、及びマグネット４０の左側に圧縮コイルバネ５４が設けられて構成されている。従って、駆動手段を位置決め部材１０２、アクチュエータ１０４及び圧縮コイルバネ５４で安価に構成することができる。

更に、アクチュエータ１０４を油圧シリンダで構成した場合に、油圧シリンダを単動型とすることができ、油圧回路を簡略化して低コスト化を図ることができる。

また、アクチュエータ１０４で位置決め部材１０２の位置決めが解除された場合に、外装体４２は、圧縮コイルバネ５４によりマグネット４０から離間するように付勢されマグネット４０から離間する位置に位置決めされる。従って、本発明が適用される油圧作業機１０が駆動されていない状態、及びリフティングマグネット装置１００を作動させないときに、外装体４２に磁性廃棄物等が吸着されることを防止することができる。

尚、以上の説明において、上方、下方、及び左右とは、外装体４２が磁性廃棄物等を吸着する面が下向きになった状態での上下左右をいう。

１０…油圧作業機、１２…下部走行体、１４…上部旋回体、１６…アタッチメント、１８…リフティングマグネット装置、２０…ブーム、２２…アーム、２４…ブームシリンダ、２６…アームシリンダ、３０ａ…リンク、３０ｂ…リンク、３２ａ…取付部、３２ｂ…取付部、３４…ブラケット、３８…支持板、４０…マグネット、４２…外装体、４４…油圧シリンダ、４４ａ…シリンダ室、４４ｂ…シリンダ室、４６…案内手段、５０…リフティングマグネット装置、５２…油圧シリンダ、５２ａ…シリンダ室、５４…圧縮コイルバネ、５６…電磁切換弁、５８…ソレノイド、６０…ソレノイド、６２…ポンプ、６４…タンク、１００…リフティングマグネット装置、１０２…位置決め部材、１０４…アクチュエータ、１０６…電磁切換弁、１０８…ソレノイド、１１０…ポンプ、１１２…タンク。

Claims

ブラケットと、
前記ブラケットの下方に固定されるマグネットと、
前記マグネットの下端に当接する位置と前記マグネットの下方で前記マグネットから離間する位置とに位置決めされる非磁性体からなる外装体と、
前記外装体を駆動する駆動手段と、
前記マグネットの上方及び前記駆動手段の側方に設けられ前記マグネット及び前記駆動手段を保護する保護カバーと、
前記外装体を案内する案内手段と
を備えることを特徴とするリフティングマグネット装置。
請求項１記載のリフティングマグネット装置において、
前記駆動手段は、前記マグネットの周囲に設けられ前記外装体が前記マグネットに当接するように駆動される駆動装置と、前記マグネットの周囲に設けられ、前記駆動装置の駆動力がなくなるようにした場合に、前記マグネットから前記外装体が離間するように前記外装体を下方に付勢する弾性体とで構成されていることを特徴とするリフティングマグネット装置。
請求項１記載のリフティングマグネットにおいて、
前記駆動手段は、前記マグネットの周囲に設けられ前記外装体を前記マグネットの下端に当接する位置に位置決めする位置決め部材と、前記位置決め部材による前記外装体の位置決めを解除する解除装置と、前記マグネットの周囲に設けられ、前記外装体が位置決め部材で位置決めされていない場合に、前記マグネットから前記外装体が離間するように前記外装体を下方に付勢する弾性体とで構成されていることを特徴とするリフティングマグネット装置。