JP2014020010A - 建設機械の作業装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 把持具リンクの耐久性を高め、把持具を長期に亘って安定して作動させる。
【解決手段】 把持具リンク４２を構成する左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４の内側面４３Ｄ，４４Ｄにボス筒体４３Ｃ，４４Ｃを設けることにより、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４に穿設される連結ピン挿通孔４３Ｅ，４４Ｅの軸方向寸法を大きく確保する。これにより、連結ピン挿通孔４３Ｅ，４４Ｅの内径寸法と連結ピン４６の外径寸法との間に組立公差の範囲で寸法差が生じたとしても、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４は、連結ピン４６の軸方向に対して垂直の姿勢を保持することができ、把持具リンク４２を常に円滑に作動させることができる。これにより、把持具リンク４２の耐久性を高め、把持具３７を長期に亘って安定して作動させることができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に装備され、土砂の掘削作業、建物の解体作業等に好適に用いられる建設機械の作業装置に関する。

一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより構成されている。

この作業装置は、通常、上部旋回体のベースとなる旋回フレームの前部側に俯仰動可能に設けられブームシリンダによって作動するブームと、該ブームの先端側に回動可能に取付けられアームシリンダによって作動するアームと、該アームの先端側に回動可能に取付けられバケットシリンダによって作動するバケットとにより大略構成されている。そして、上部旋回体を旋回させつつ、ブーム、アーム、バケットを回動させることにより、土砂の掘削作業、建物の解体作業等を行うことができる。

ここで、アームの先端側に、バケットと対向して把持具が設けられた作業装置が知られている。この作業装置は、バケットシリンダによってバケットをアームに対して回動させると共に、把持具シリンダによって把持具をアームに対して回動させることにより、把持具とバケットとの間に物体を把持することができる構成となっている（特許文献１，２，３，４）。

従って、例えば建物の解体作業においては、バケット内に収容できない大きな解体物をバケットと把持具とによって把持することができるので、この大きな解体物を、所望の廃棄場所まで安定した状態で運搬することができる。

特開平１１−１３１５２１号公報 特開平９−１２５４４３号公報 特開２００３−３３６２８０号公報 特開平８−１４４３１４号公報

上述の把持具を備えた作業装置においては、アームに対する把持具の回動角度を大きく確保するため、通常、把持具とアームとの間に把持具リンクが設けられ、該把持具リンクとアームとの間に把持具シリンダが設けられている。

ここで、把持具リンクは、通常、アームを挟んで左，右方向で対面し一端側がリンク支持ピンを介してアームに回動可能に取付けられると共に他端側が連結ピンを介して前記把持具シリンダに回動可能に取付けられた一対の把持具シリンダ側リンクと、一端側が前記連結ピン、各把持具シリンダ側リンクおよび把持具シリンダに回動可能に取付けられ、他端側が把持具の背面に回動可能に取付けられた把持具背面側リンクとにより構成されている。

ところで、一対の把持具シリンダ側リンクの他端側には、把持具背面側リンクの一端側と把持具シリンダとが連結ピンを介して取付けられるが、各把持具シリンダ側リンクは、通常、鋼板等を用いて平板状に形成されている。このため、各把持具シリンダ側リンクのうち連結ピンを受けるピン受け部（ピン挿通孔）は、把持具シリンダ側リンクの板厚分の寸法しかなく、ピン挿通孔の内径寸法と連結ピンの外径寸法との間に組立公差の範囲で寸法差が生じると、連結ピンの軸方向に対して各把持具シリンダ側リンクが垂直の姿勢を保持することができず、左，右方向に傾きを生じてしまうことがある。

従って、把持具シリンダにより把持具をアームに対して回動させたときに、例えば把持具リンクに対して左，右方向の外力が作用すると、各把持具シリンダ側リンクが連結ピンの軸方向に対して垂直の姿勢を保持できずに左，右方向に傾いてしまう。この場合には、各把持具シリンダ側リンクと連結ピンとの連結部分に偏った力が作用してしまう。

この結果、把持具リンクの円滑な作動が妨げられ、把持具が不安定な動作を行ったり、把持具の作動時にきしみ音が発生してしまうという問題がある。このような状態で、把持具を長期に亘って使用した場合には、把持具リンクの各把持具シリンダ側リンクが左，右方向に大きく傾いた状態で把持具が作動することにより、把持具リンクの耐久性が早期に低下してしまう。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、把持具リンクの耐久性を高め、把持具を長期に亘って安定して作動させることができるようにした建設機械の作業装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため本発明は、自走可能な車体に対し俯仰動可能に設けられブームシリンダによって作動するブームと、基端側が該ブームの先端側に回動可能に取付けられアームシリンダによって作動するアームと、該アームの先端側にバケット支持ピンを介して回動可能に取付けられバケットシリンダによって作動するバケットと、前記アーム、バケットおよびバケットシリンダの間を連結して設けられ前記バケットシリンダにより前記アームに対して前記バケットを回動させるバケットリンクと、基端側が前記アームの先端側に前記バケット支持ピンを介して前記バケットと同軸で回動可能に取付けられ先端側が把持爪となって前記バケットとの間で物体を把持する把持具と、該把持具の背面と前記アームの先端側であって前記バケット支持ピンよりも基端側に向けて離間した位置との間に設けられた把持具リンクと、該把持具リンクと前記アームの基端側との間を連結して設けられ前記把持具を回動させる把持具シリンダとを備えてなる建設機械の作業装置に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記把持具リンクは、前記アームを挟んで左，右方向で対面して配置され一端側が前記アームにリンク支持ピンを介して回動可能に取付けられると共に他端側が連結ピンを介して前記把持具シリンダに回動可能に取付けられた一対の把持具シリンダ側リンクと、一端側が前記連結ピン、各把持具シリンダ側リンクおよび把持具シリンダに回動可能に取付けられると共に他端側が前記バケット支持ピンよりも前記把持具の先端側に向けて離間した位置で前記把持具の背面に回動可能に取付けられた把持具背面側リンクとにより構成し、前記各把持具シリンダ側リンクの互いに対面する内側面には、前記連結ピンの軸方向に延び内周側に前記連結ピンが挿通されるボス筒体をそれぞれ一体的に設けたことにある。

請求項２の発明は、前記各把持具シリンダ側リンクの長さ方向の中間部には、前記把持具が回動したときに前記各把持具シリンダ側リンクと前記バケット支持ピンとの干渉を避けるための湾曲逃げ部を設ける構成としたことにある。

請求項３の発明は、前記各把持具シリンダ側リンクのボス筒体と、前記把持具シリンダと、前記把持具背面側リンクの一端側とは、前記連結ピンの軸方向に隙間なく隣接して配置する構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、各把持具シリンダ側リンクの内側面に設けたボス筒体の内周側に連結ピンを挿通することにより、連結ピンが挿通されるピン挿通孔の寸法（軸方向寸法）を、ボス筒体の軸方向寸法だけ増大することができる。従って、ピン挿通孔の内径寸法と連結ピンの外径寸法との間に組立公差の範囲で寸法差が生じたとしても、各把持具シリンダ側リンクは、連結ピンの軸方向に対して垂直の姿勢を保持することができる。

これにより、把持具をアームに対して回動させたときに、把持具リンクに対して左，右方向の外力が作用した場合でも、各把持具シリンダ側リンクは、連結ピンと直交する方向に対して左，右方向に傾くことなく、連結ピンの軸方向に対して垂直の姿勢を保持することができる。この結果、把持具リンクを常に円滑に作動させることができ、その耐久性を向上させることができる。

請求項２の発明によれば、前記把持具がバケット側に回動したときに、各把持具シリンダ側リンクとバケット支持ピンとの干渉を、各把持具シリンダ側リンクに設けた湾曲逃げ部によって回避することができる。この結果、把持具とバケットとの間で確実に物体を把持することができる。

請求項３の発明によれば、各把持具シリンダ側リンクのボス筒体と、把持具シリンダと、把持具背面側リンクの一端側とが軸方向に隙間なく隣接することにより、各把持具シリンダ側リンクを、把持具シリンダと把持具背面側リンクの一端側とによって軸方向に支えることができる。この結果、例えば把持具リンクに対して左，右方向の外力が作用した場合でも、各把持具シリンダ側リンクは常に垂直の姿勢を保持することができるので、把持具リンクを一層円滑に作動させることができる。

本発明の実施の形態による作業装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。 図１中のアーム、バケット、把持具、把持具リンク等を拡大して示す拡大正面図である。 アーム、バケット、把持具、把持具リンク等を示す斜視図である。 バケットを単体で示す斜視図である。 把持具、把持具リンク、把持具シリンダ等を示す分解斜視図である。 バケット、把持具等の要部を、把持具が離間位置に回動した状態で示す要部拡大図である。 バケット、把持具等の要部を、把持具が把持位置に回動した状態で示す要部拡大図である。 バケットの掘削爪と把持具の把持爪とによって棒材を把持した状態を示す要部拡大図である。 バケット、把持具、把持具リンク等を図７中の矢示IX−IX方向からみた矢示図である。 連結ピン、把持具背面側リンク、把持具シリンダ、把持具シリンダ側リンクを図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた断面図である。 バケット、把持具、把持具リンク等を図９中の矢示XI−XI方向からみた断面図である。 バケット、把持具、把持具リンク等を把持具が離間位置に回動した状態で示す図１１と同様な断面図である。

以下、本発明に係る建設機械の作業装置の実施の形態を、油圧ショベルに装備された作業装置を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図中、１は建設機械の代表例としての油圧ショベルを示している。この油圧ショベル１の車体は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより構成されている。上部旋回体３の前部側には、後述する作業装置１１が俯仰動可能に設けられ、該作業装置１１によって土砂の掘削作業、建物の解体作業等を行うものである。

ここで、上部旋回体３は、支持構造体をなす旋回フレーム４と、該旋回フレーム４の左側に搭載されたキャブ５と、旋回フレーム４の後端側に配設され作業装置１１との重量バランスをとるカウンタウエイト６と、エンジン、油圧ポンプ、制御弁装置等（いずれも図示せず）を覆って旋回フレーム４上に設けられた外装カバー７とを含んで構成されている。

１１は上部旋回体３を構成する旋回フレーム４の前端部に設けられた作業装置を示している。この作業装置１１は、後述のスイングポスト１２、ブーム１３、アーム１５、バケット１７、把持具３７等により構成され、土砂の掘削作業、建物の解体作業等を行うものである。

１２は旋回フレーム４の前端部に左，右方向に揺動可能に設けられたスイングポストを示している。このスイングポスト１２は、旋回フレーム４の前端部に設けられた支持ブラケット４Ａに対し、左，右方向に回動可能にピン結合されている。スイングポスト１２には、後述するブーム１３の基端側と、ブームシリンダ１４のチューブのボトム側とが、それぞれ上，下方向に回動可能に取付けられている。また、スイングポスト１２と旋回フレーム４との間にはスイングシリンダ（図示せず）が設けられ、該スイングシリンダを伸縮させることにより、スイングポスト１２は、支持ブラケット４Ａとのピン結合部を中心として左，右方向に揺動する構成となっている。

１３は上部旋回体３に対し俯仰動可能に設けられたブームを示し、該ブーム１３の基端側（ブームフート部）は、スイングポスト１２に上，下方向に回動可能（俯仰動可能）に取付けられている。ブーム１３は、断面四角形の箱構造体からなり、く字型に屈曲しつつ前，後方向に延びている。ブーム１３の先端側には、後述するアーム１５が取付けられ、ブーム１３の長さ方向の中間部には、下面側に位置し後述するブームシリンダ１４のロッド先端側が連結される下面側ブラケット１３Ａと、上面側に位置し後述するアームシリンダ１６のチューブのボトム側が連結される上面側ブラケット１３Ｂとが設けられている。

１４はスイングポスト１２とブーム１３との間に設けられたブームシリンダを示し、該ブームシリンダ１４のチューブのボトム側は、スイングポスト１２にピン結合され、ブームシリンダ１４のロッド先端側は、ブーム１３の下面側ブラケット１３Ａにピン結合されている。従って、ブームシリンダ１４を伸縮させることにより、ブーム１３がスイングポスト１２に対し上，下方向に回動する。

１５はブーム１３の先端側に上，下方向に回動可能に取付けられたアームを示し、このアーム１５は、前，後方向に延びる断面四角形の箱構造体からなっている。ここで、アーム１５の先端側には、後述するバケット１７と把持具３７とが取付けられ、アーム１５の基端側には、後述するアームシリンダ１６のロッド先端側とバケットシリンダ３６のチューブのボトム側とが連結される基端側ブラケット１５Ａが設けられている。また、アーム１５の下面には、後述する把持具シリンダ４８のチューブ４８Ａのボトム側が連結される下面側ブラケット１５Ｂが設けられている。

１６はブーム１３とアーム１５との間に設けられたアームシリンダを示し、該アームシリンダ１６のチューブのボトム側は、ブーム１３の上面側ブラケット１３Ｂにピン結合され、アームシリンダ１６のロッド先端側は、アーム１５の基端側ブラケット１５Ａにピン結合されている。従って、アームシリンダ１６を伸縮させることにより、アーム１５がブーム１３に対し上，下方向に回動する。

１７はアーム１５の先端側に上，下方向に回動可能に取付けられたバケットを示している。バケット１７は、アーム１５の先端側で回動することにより開口部１７Ａを通じて土砂等を掬い取り、後述する土砂収容部２２内に収容するものである。ここで、バケット１７は、図４に示すように、後述の底板１８、左，右の側板２０，２１、側板連結部材２５、ブラケット２６、各掘削爪２７等により構成されている。

１８はバケット１７の底部をなす底板を示している。この底板１８は、例えば鋼板材に折曲加工等を施すことにより、基端側から先端側に向け略Ｕ字型をなす凹湾曲状に形成されている。底板１８の基端側には後述のブラケット２６が設けられ、バケット１７の開口部１７Ａ側に位置する底板１８の先端側には、カッティングエッジ１９が設けられている。ここで、カッティングエッジ１９は、底板１８よりも板厚が大きな鋼板材からなり、底板１８の先端縁に沿って溶接されることにより当該底板１８の先端部を構成している。

２０は底板１８の左端側に設けられた左側板を示し、２１は底板１８の右端側に設けられた右側板を示している。これら左側板２０と右側板２１とは、例えば平板状の鋼板材を用いて略半円形状に形成され、左側板２０は底板１８の左端縁に溶接手段を用いて固着され、右側板２１は底板１８の右端縁に溶接手段を用いて固着されている。これにより、左，右の側板２０，２１は、左，右方向で一定の間隔をもって対面し、底板１８と左，右の側板２０，２１との間には土砂収容部２２が形成されている。

また、バケット１７の開口部１７Ａ側に位置する左側板２０の先端側には左サイドエッジ２３が設けられ、バケット１７の開口部１７Ａ側に位置する右側板２１の先端側には右サイドエッジ２４が設けられている。これら左，右のサイドエッジ２３，２４は、左，右の側板２０，２１よりも板厚が大きな鋼板材からなり、左，右の側板２０，２１の先端縁に沿って溶接されることにより当該左，右の側板２０，２１の先端部を構成している。

２５は左側板２０と右側板２１との間を連結する側板連結部材を示し、該側板連結部材２５は、円形断面を有する円筒体からなっている。この側板連結部材２５は、土砂収容部２２を挟んで後述する各掘削爪２７とは反対側となる底板１８の基端側に配置され、左，右方向に延びている。そして、側板連結部材２５の左端部は左側板２０の先端部を構成する左サイドエッジ２３に溶接され、側板連結部材２５の右端部は右側板２１の先端部を構成する右サイドエッジ２４に溶接されている。これにより、左側板２０と右側板２１との間を側板連結部材２５を介して連結し、バケット１７の強度を高めることができる構成となっている。

２６は底板１８の基端側に設けられた左，右一対のブラケットを示し、該各ブラケット２６は、左，右方向で一定の間隔をもって対面している。これら各ブラケット２６は、底板１８の基端側から側板連結部材２５に亘って延び、これら底板１８、側板連結部材２５の外面に溶接手段を用いて固着されている。また、各ブラケット２６には、アーム１５の先端側に取付けられる円筒状のアーム用ボス部２６Ａと、後述するバケット側リンク３２の先端部が取付けられる円筒状のリンク用ボス部２６Ｂとが設けられている。

２７は底板１８の先端側を構成するカッティングエッジ１９に設けられた複数の掘削爪を示し、該各掘削爪２７は、左，右方向に均等な間隔をもってカッティングエッジ１９の先端部に着脱可能に取付けられている。これら各掘削爪２７は、カッティングエッジ１９から楔状に突出し、掘削作業時にはカッティングエッジ１９に先立って地面等を突き崩すものである。一方、２８は左，右の側板２０，２１の先端側を構成する左，右のサイドエッジ２３，２４に着脱可能に取付けられたサイドカッタを示している。このサイドカッタ２８は、掘削作業時には左，右のサイドエッジ２３，２４に先立って地面等を突き崩すものである。

２９はアーム１５の先端部に配置されたバケット支持ピンを示している。このバケット支持ピン２９は、バケット１７を構成する各ブラケット２６のアーム用ボス部２６Ａとアーム１５の先端部とに挿通され、アーム１５に対してバケット１７を上，下方向に回動可能に支持するものである。また、バケット支持ピン２９は、後述する把持具３７をアーム１５に対して上，下方向に回動可能に支持するものである。

ここで、図６および図７に示すように、アーム１５に対するバケット１７の回動中心となるバケット支持ピン２９の中心Ｏから各掘削爪２７の先端部２７Ａまでの距離は距離Ａとなり、各掘削爪２７の先端部２７Ａは、バケット１７の回動時にバケット支持ピン２９の中心Ｏを中心とする距離（半径）Ａの円弧状の軌跡Ｂを描く構成となっている。

３０はアーム１５、バケット１７および後述のバケットシリンダ３６との間を連結して設けられたバケットリンクを示し、該バケットリンク３０は、バケットシリンダ３６によりバケット１７をアーム１５に対して回動させるものである。ここで、バケットリンク３０は、後述のバケットシリンダ側リンク３１と、バケット側リンク３２とにより構成されている。

３１はアーム１５を挟んで左，右方向で対面して配置された左，右一対のバケットシリンダ側リンクで、該各バケットシリンダ側リンク３１は、く字型に湾曲した板体により形成されている。ここで、各バケットシリンダ側リンク３１の一端側３１Ａは、アーム１５のうちバケット支持ピン２９よりも基端側（ブーム１３側）に向けて僅かに離間した位置に、リンク支持ピン３３を介して回動可能に取付けられている。この場合、リンク支持ピン３３は、バケットリンク３０および後述する把持具リンク４２がバケット１７および後述する把持具３７と干渉しない僅かな距離だけ、バケット支持ピン２９から離間している。

３２は各バケットシリンダ側リンク３１と共にバケットリンク３０を構成するバケット側リンクを示している。バケット側リンク３２の一端側３２Ａは、各バケットシリンダ側リンク３１の他端側３１Ｂと後述するバケットシリンダ３６のロッド３６Ｂの先端とに、ピン３４を介して回動可能に連結されている。また、バケット側リンク３２の他端側３２Ｂは、バケット１７を構成するブラケット２６のリンク用ボス部２６Ｂに、他のピン３５を介して回動可能に連結されている。

３６はアーム１５とバケットリンク３０との間に設けられたバケットシリンダを示し、該バケットシリンダ３６のチューブ３６Ａのボトム側は、アーム１５の基端側ブラケット１５Ａにピン結合され、バケットシリンダ３６のロッド３６Ｂの先端側は、バケットシリンダ側リンク３１の他端側３１Ｂとバケット側リンク３２の一端側３２Ａとに、ピン３４を介して回動可能に連結されている。従って、バケットシリンダ３６を伸縮させることにより、バケット１７は、バケット支持ピン２９を中心として上，下方向に回動する。

次に、本実施の形態に用いられる把持具３７の具体的な構成について説明する。

３７はアーム１５の先端側にバケット１７と同軸で回転可能に取付けられた把持具を示し、該把持具３７は、図７に示すようにバケット１７との間で物体を把持する把持位置と、図６に示すようにバケット１７から離間した離間位置との間で回動するものである。ここで、把持具３７は、図５等に示すように、後述する左爪形成体３８，右爪形成体３９と、爪形成体連結部材４０と、リンク取付ブラケット４１とにより大略構成されている。

３８，３９は把持具３７を構成する左，右の爪形成体を示し、これら左爪形成体３８と右爪形成体３９とは同一形状をなし、アーム１５の先端側を挟んで左，右方向で対面して配置されている。ここで、左爪形成体３８は、全体として略Ｊ字状をなす平板によって形成され、その基端側には円筒状のボス部３８Ａが設けられ、該ボス部３８Ａの内周側にバケット支持ピン２９が挿通される構成となっている。

３８Ｂは左爪形成体３８の先端側に配置された把持爪を示し、該把持爪３８Ｂは、把持具３７が把持位置に回動したときに、バケット１７との間で物体を把持するものである。ここで、把持爪３８Ｂは緩やかな円弧状に湾曲し、把持爪３８Ｂのうちバケット１７と対向する端縁部には、複数の歯３８Ｂ１が鋸歯状に連続して設けられている。

この場合、図６および図７に示すように、アーム１５に対する把持具３７の回動中心となるバケット支持ピン２９の中心Ｏから把持爪３８Ｂの先端部３８Ｃまでの距離は、バケット支持ピン２９の中心Ｏからバケット１７に取付けられた各掘削爪２７の先端部２７Ａまでの距離Ａと等しく設定されている。

３８Ｄは左爪形成体３８の基端側に設けられた逃げ部としての切欠き部を示し、該切欠き部３８Ｄは、左爪形成体３８のうちバケット１７の側板連結部材２５に対応する位置を円弧状に切欠くことにより形成されている。これにより、図７に示すように、把持具３７を把持位置に向けてバケット１７側に回動させたときに、切欠き部３８Ｄ内に側板連結部材２５が収容され、把持具３７と側板連結部材２５との干渉を回避することができるものである。また、左爪形成体３８の基端側には、切欠き部３８Ｄの近傍に位置して後述する他の連結ピン４７を通過させるピン通過孔３８Ｅが左，右方向に穿設されている。

一方、右爪形成体３９も左爪形成体３８と同様に、その基端側にバケット支持ピン２９が挿通されるボス部３９Ａが設けられ、先端側には複数の歯３９Ｂ１が鋸歯状に連続する把持爪３９Ｂが設けられている。この場合、バケット支持ピン２９の中心Ｏから把持爪３９Ｂの先端部３９Ｃまでの距離は、バケット支持ピン２９の中心Ｏからバケット１７に取付けられた各掘削爪２７の先端部２７Ａまでの距離Ａと等しく設定されている。また、右爪形成体３９の基端側には、バケット１７の側板連結部材２５との干渉を回避する逃げ部としての円弧状の切欠き部３９Ｄと、該切欠き部３９Ｄの近傍に位置するピン通過孔３９Ｅとが設けられている。

４０は左爪形成体３８と右爪形成体３９との間を連結する爪形成体連結部材を示し、該爪形成体連結部材４０は、左，右の爪形成体３８，３９に沿って略Ｌ字型に屈曲した平板からなっている。そして、爪形成体連結部材４０の左端縁を左爪形成体３８に溶接すると共に爪形成体連結部材４０の右端縁を右爪形成体３９に溶接することにより、左，右の爪形成体３８，３９が爪形成体連結部材４０を介して一体化された把持具３７が構成されている。

４１は左，右の爪形成体３８，３９の基端側に位置して爪形成体連結部材４０に設けられた左，右一対のリンク取付ブラケットを示し、該リンク取付ブラケット４１は、爪形成体連結部材４０のうちバケット１７とは反対側となる背面４０Ａに溶接等の手段を用いて固着されている。このリンク取付ブラケット４１は、後述する把持具背面側リンク４５の他端側が取付けられるものである。ここで、リンク取付ブラケット４１には、後述する他の連結ピン４７が挿通されるピン挿通孔４１Ａが穿設され、このピン挿通孔４１Ａと、左，右の爪形成体３８，３９に穿設されたピン通過孔３８Ｅ，３９Ｅとは同心上に配置されている。

このように、把持具３７は、左，右の爪形成体３８，３９と、爪形成体連結部材４０とにより構成され、左，右の爪形成体３８，３９のボス部３８Ａ，３９Ａにバケット支持ピン２９を挿通することにより、把持具３７とバケット１７とは、共通なバケット支持ピン２９を介してアーム１５の先端側に同軸で回動可能に支持されている。

この場合、図６および図７に示すように、バケット支持ピン２９の中心Ｏから左，右の把持爪３８Ｂ，３９Ｂの先端部３８Ｃ，３９Ｃまでの距離は、バケット支持ピン２９の中心Ｏからバケット１７に取付けられた各掘削爪２７の先端部２７Ａまでの距離Ａと等しく設定されているので、バケット１７の回動時に各掘削爪２７の先端部２７Ａが描く円弧状の軌跡Ｂと、把持具３７の回動時に各把持爪３８Ｂ，３９Ｂの先端部３８Ｃ，３９Ｃが描く円弧状の軌跡Ｂとが一致する構成となっている。

また、図９および図１１に示すように、把持具３７を把持位置に回動させたときには、左，右の爪形成体３８，３９の把持爪３８Ｂ，３９Ｂは、バケット１７の各掘削爪２７間に入り込む。これにより、図８に示すように、バケット１７の掘削爪２７と、把持具３７の左，右の把持爪３８Ｂ，３９Ｂとによって、例えば鉄筋、棒材等の細長い物体Ｗを摘むように把持することができる構成となっている。

さらに、図７中に破線で示すように、把持具３７を把持位置に回動させたときには、左，右の爪形成体３８，３９の把持爪３８Ｂ，３９Ｂが、バケット１７の左，右のサイドエッジ２３，２４の先端縁よりも土砂収容部２２側に没入する。これにより、左，右のサイドエッジ２３，２４の先端縁と把持具３７の左，右の把持爪３８Ｂ，３９Ｂとの間に隙間が生じることがなく、バケット１７の左，右のサイドエッジ２３，２４と把持具３７の左，右の把持爪３８Ｂ，３９Ｂとの間で、細長い物体を確実に把持することができる構成となっている。

一方、把持具３７を構成する左，右の爪形成体３８，３９の基端側には、バケット１７の側板連結部材２５に対応する位置に円弧状の切欠き部３８Ｄ，３９Ｄが設けられている。これにより、把持具３７を把持位置に向けてバケット１７側に回動させたときに、切欠き部３８Ｄ，３９Ｄ内に側板連結部材２５が収容されることにより、把持具３７と側板連結部材２５との干渉を回避することができる構成となっている。

次に、把持具３７を構成する爪形成体連結部材の背面４０Ａとアーム１５の先端側との間に設けられた把持具リンク４２の具体的な構成について説明する。

この把持具リンク４２は、アーム１５の先端側であってバケット支持ピン２９よりも基端側（ブーム１３側）に向けて僅かに離間した位置（リンク支持ピン３３の位置）と、把持具３７の背面に設けられたリンク取付ブラケット４１との間を連結し、後述する把持具シリンダ４８の伸縮に応じて把持具３７をアーム１５に対して回動させるものである。ここで、把持具リンク４２は、図５等に示すように、後述する左把持具シリンダ側リンク４３，右把持具シリンダ側リンク４４と、把持具背面側リンク４５とにより構成されている。

４３，４４は把持具リンク４２を構成する左，右の把持具シリンダ側リンクを示している。これら左把持具シリンダ側リンク４３と右把持具シリンダ側リンク４４とは同一形状をなし、アーム１５を挟んで左，右方向で対面して配置されている。

ここで、左把持具シリンダ側リンク４３は、全体として略く字状に屈曲した平板として形成され、その一端側には、リンク支持ピン３３を挿通するためのピン挿通孔４３Ａが穿設されている。左把持具シリンダ側リンク４３の一端側は、アーム１５の先端側であってバケット支持ピン２９よりも基端側（ブーム１３側）に向けて僅かに離間した位置に、リンク支持ピン３３を介して回動可能に取付けられている。また、く字型に屈曲した左把持具シリンダ側リンク４３の長さ方向の中間部は、把持具３７が把持位置に回動したときに、バケット支持ピン２９との干渉を避けるための湾曲逃げ部４３Ｂとなっている。さらに、左把持具シリンダ側リンク４３の他端側は、後述する把持具背面側リンク４５の左，右の一端側ボス部４５Ａ，４５Ｂと、把持具シリンダ４８の取付アイ４８Ｃとに連結ピン４６を介して取付けられている。

４３Ｃは左把持具シリンダ側リンク４３の他端側に設けられたボス筒体で、該ボス筒体４３Ｃは、左把持具シリンダ側リンク４３の他端側のうち右把持具シリンダ側リンク４４と対向する内側面４３Ｄに、溶接等の手段を用いて一体的に設けられている。そして、左把持具シリンダ側リンク４３の他端側とボス筒体４３Ｃには、後述の連結ピン４６を挿通するための連結ピン挿通孔４３Ｅが左，右方向に貫通して設けられている。

一方、右把持具シリンダ側リンク４４も左把持具シリンダ側リンク４３と同様に、その一端側にピン挿通孔４４Ａが設けられ、長さ方向の中間部は、く字型に屈曲した湾曲逃げ部４４Ｂとなっている。また、右把持具シリンダ側リンク４４の他端側にはボス筒体４４Ｃが配置され、該ボス筒体４４Ｃは、右把持具シリンダ側リンク４４の内側面４４Ｄに溶接等の手段を用いて一体的に設けられている。そして、右把持具シリンダ側リンク４４の他端側とボス筒体４４Ｃには、後述の連結ピン４６を挿通するための連結ピン挿通孔４４Ｅが左，右方向に貫通して設けられている。

４５は左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４と共に把持具リンク４２を構成する把持具背面側リンクを示し、該把持具背面側リンク４５の一端側は、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４と後述する把持具シリンダ４８の取付アイ４８Ｃとに連結ピン４６を介して取付けられている。一方、把持具背面側リンク４５の他端側は、バケット支持ピン２９よりも把持具３７の先端側に向けて僅かに離間した位置で、把持具３７を構成する爪形成体連結部材４０の背面４０Ａに回動可能に取付けられている。

ここで、把持具背面側リンク４５は、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４と後述する把持具シリンダ４８の取付アイ４８Ｃとに連結ピン４６を介して回動可能に取付けられる左，右の一端側ボス部４５Ａ，４５Ｂと、バケット支持ピン２９よりも把持具３７の先端側（把持爪３８Ｂ，３９Ｂ側）に向けて僅かに離間した位置で、把持具３７を構成する爪形成体連結部材４０の背面４０Ａに固着されたリンク取付ブラケット４１に他の連結ピン４７を介して回動可能に取付けられる他端側ボス部４５Ｃと、左，右の一端側ボス部４５Ａ，４５Ｂと他端側ボス部４５Ｃとの間を一体的に連結する長方形状の連結板４５Ｄと、左，右の一端側ボス部４５Ａ，４５Ｂ、他端側ボス部４５Ｃ、および連結板４５Ｄに溶接等の手段を用いて固着された補強板４５Ｅとにより構成されている。

そして、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４の一端側に設けられたピン挿通孔４３Ａ，４４Ａにリンク支持ピン３３を挿通し、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４の他端側に設けられたボス筒体４３Ｃ，４４Ｃと、把持具背面側リンク４５の左，右の一端側ボス部４５Ａ，４５Ｂと、把持具シリンダ４８の取付アイ４８Ｃとを連結ピン４６を介して回転可能に連結し、把持具背面側リンク４５の他端側ボス部４５Ｃを、他の連結ピン４７を介して把持具３７のリンク取付ブラケット４１に連結する構成となっている。

４８は把持具３７とアーム１５の基端側（ブーム１３側）との間を連結して設けられた把持具シリンダを示し、該把持具シリンダ４８は、アーム１５に対して把持具３７を回動させるものである。ここで、把持具シリンダ４８のチューブ４８Ａのボトム側は、アーム１５の下面側ブラケット１５Ｂに回動可能にピン結合されている。一方、把持具シリンダ４８のロッド４８Ｂの先端には取付アイ４８Ｃが設けられ、該取付アイ４８Ｃは、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４のボス筒体４３Ｃ，４４Ｃと、把持具背面側リンク４５の左，右の一端側ボス部４５Ａ，４５Ｂとに、連結ピン４６を介して回動可能に取付けられている。

従って、把持具シリンダ４８のロッド４８Ｂを伸縮させると、この把持具シリンダ４８の伸縮力が把持具リンク４２を介して把持具３７に伝わり、把持具３７は、バケット支持ピン２９を中心として、把持位置と離間位置との間で上，下方向に回動することができる。

この場合、左把持具シリンダ側リンク４３の内側面４３Ｄにボス筒体４３Ｃを設けたので、左把持具シリンダ側リンク４３に穿設される連結ピン挿通孔４３Ｅの軸方向寸法を大きく確保することができる。また、右把持具シリンダ側リンク４４の内側面４４Ｄにボス筒体４４Ｃを設けたので、右把持具シリンダ側リンク４４に穿設される連結ピン挿通孔４４Ｅの軸方向寸法を大きく確保することができる。

また、図１０に示すように、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４のボス筒体４３Ｃ，４４Ｃと、把持具背面側リンク４５の左，右の一端側ボス部４５Ａ，４５Ｂと、把持具シリンダ４８の取付アイ４８Ｃとは、連結ピン４６の軸方向に隙間なく隣接して配置されている。これにより、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４を、把持具背面側リンク４５の左，右の一端側ボス部４５Ａ，４５Ｂと、把持具シリンダ４８の取付アイ４８Ｃとによって連結ピン４６の軸方向に支えることができる構成となっている。

本実施の形態による油圧ショベル１の作業装置１１は上述の如き構成を有するもので、例えば作業装置１１を用いて建物の解体作業を行う場合には、バケットシリンダ３６を伸縮させることにより、アーム１５に対してバケット１７を回動させると共に、把持具シリンダ４８を伸縮させる。

これにより、把持具シリンダ４８の力が把持具リンク４２を介して把持具３７に伝わり、把持具３７はアーム１５に対し、バケット支持ピン２９を中心として、図７に示す把持位置と図６に示す離間位置との間で上，下方向に回動する。このようにして、バケット１７によって解体した解体物を、把持位置に回動した把持具３７とバケット１７との間で把持することができ、この解体物を把持したまま、所望の廃棄場所まで油圧ショベル１によって安全に運搬することができる。そして、廃棄場所において、把持具３７を離間位置に回動させることにより、把持した解体物を廃棄場所に排出することができる。

この場合、本実施の形態においては、左把持具シリンダ側リンク４３の内側面４３Ｄにボス筒体４３Ｃを設けることにより、左把持具シリンダ側リンク４３に穿設される連結ピン挿通孔４３Ｅの軸方向寸法を大きく確保することができ、右把持具シリンダ側リンク４４の内側面４４Ｄにボス筒体４４Ｃを設けることにより、右把持具シリンダ側リンク４４に穿設される連結ピン挿通孔４４Ｅの軸方向寸法を大きく確保することができる。

このため、連結ピン挿通孔４３Ｅ，４４Ｅの内径寸法と、連結ピン４６の外径寸法との間に組立公差の範囲で寸法差が生じたとしても、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４は、連結ピン４６の軸方向に対して垂直の姿勢を保持することができる。従って、把持具３７をアーム１５に対して回動させたときに、把持具リンク４２に対して左，右方向の外力が作用したとしても、各把持具シリンダ側リンク４３，４４は、連結ピン４６と直交する方向に対して左，右方向に傾くことなく、連結ピン４６の軸方向に対して垂直の姿勢を保持することができる。

この結果、各把持具シリンダ側リンク４３，４４と連結ピン４６との連結部分に偏った力が作用するのを抑えることができ、把持具リンク４２を常に円滑に作動させることができる。これにより、把持具３７の作動時におけるきしみ音を防止することができ、把持具リンク４２の耐久性を高めることができるので、把持具３７を長期に亘って安定して作動させることができる。

しかも、本実施の形態による作業装置１１は、図１０に示すように、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４のボス筒体４３Ｃ，４４Ｃと、把持具背面側リンク４５の左，右の一端側ボス部４５Ａ，４５Ｂと、把持具シリンダ４８の取付アイ４８Ｃとを、連結ピン４６の軸方向に隙間なく隣接して配置している。

これにより、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４を、把持具背面側リンク４５の左，右の一端側ボス部４５Ａ，４５Ｂと、把持具シリンダ４８の取付アイ４８Ｃとによって支えることができ、各把持具シリンダ側リンク４３，４４は、連結ピン４６の軸方向に対して常に垂直の姿勢を保持することができる。

この結果、例えば把持具リンク４２に対して左，右方向の外力が作用した場合でも、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４は、連結ピン４６の軸方向に対して常に垂直の姿勢を保持することができる。従って、把持具リンク４２を一層円滑に作動させることができ、把持具３７の信頼性を高めることができる。

さらに、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４の長さ方向の中間部には、それぞれ略く字状をなす湾曲逃げ部４３Ｂ，４４Ｂを設ける構成としている。これにより、把持具３７が把持位置に向けてバケット１７側に回動したときに、左，右の把持具シリンダ側リンク４３，４４がバケット支持ピン２９と干渉するのを避けることができるので、把持具３７を把持位置まで回動させ、バケット１７との間で解体物を確実に把持することができる。

なお、上述した実施の形態では、把持具シリンダ４８のチューブ４８Ａのボトム側を、アーム１５の下面側ブラケット１５Ｂにピン結合し、把持具シリンダ４８のロッド４８Ｂに設けた取付アイ４８Ｃを、連結ピン４６を介して把持具リンク４２に取付けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば把持具シリンダ４８の取付アイ４８Ｃをアーム１５の下面側ブラケット１５Ｂにピン結合し、チューブ４８Ａのボトム側を連結ピン４６を介して把持具リンク４２に取付ける構成としてもよい。

また、上述した実施の形態では、把持具３７を構成する左，右の爪形成体３８，３９を、平板によって形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば棒材を折曲げることにより左，右の爪形成体を形成してもよい。

また、上述した実施の形態では、左，右の爪形成体３８，３９間を連結する爪形成体連結部材４０を、左，右の爪形成体３８，３９に沿って略Ｌ字型に屈曲した平板によって形成している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば左，右方向に延びる棒材からなる複数本の爪形成体連結部材を用いて、左，右の爪形成体３８，３９間を連結してもよい。

さらに、上述した実施の形態では、建設機械としてクローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の下部走行体を備えたホイール式ショベルの作業装置にも適用することができる。

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体（車体）
３ 上部旋回体（車体）
１１ 作業装置
１３ ブーム
１４ ブームシリンダ
１５ アーム
１６ アームシリンダ
１７ バケット
２７ 掘削爪
２９ バケット支持ピン
３０ バケットリンク
３３ リンク支持ピン
３６ バケットシリンダ
３７ 把持具
３８Ｂ，３９Ｂ 把持爪
４２ 把持具リンク
４３ 左把持具シリンダ側リンク
４３Ｂ，４４Ｂ 湾曲逃げ部
４３Ｃ，４４Ｃ ボス筒体
４３Ｄ，４４Ｄ 内側面
４４ 右把持具シリンダ側リンク
４５ 把持具背面側リンク
４６ 連結ピン
４８ 把持具シリンダ

Claims (3)

1. 自走可能な車体に対し俯仰動可能に設けられブームシリンダによって作動するブームと、
   基端側が該ブームの先端側に回動可能に取付けられアームシリンダによって作動するアームと、
   該アームの先端側にバケット支持ピンを介して回動可能に取付けられバケットシリンダによって作動するバケットと、
   前記アーム、バケットおよびバケットシリンダの間を連結して設けられ前記バケットシリンダにより前記アームに対して前記バケットを回動させるバケットリンクと、
   基端側が前記アームの先端側に前記バケット支持ピンを介して前記バケットと同軸で回動可能に取付けられ先端側が把持爪となって前記バケットとの間で物体を把持する把持具と、
   該把持具の背面と前記アームの先端側であって前記バケット支持ピンよりも基端側に向けて離間した位置との間に設けられた把持具リンクと、
   該把持具リンクと前記アームの基端側との間を連結して設けられ前記把持具を回動させる把持具シリンダとを備えてなる建設機械の作業装置において、
   前記把持具リンクは、前記アームを挟んで左，右方向で対面して配置され一端側が前記アームにリンク支持ピンを介して回動可能に取付けられると共に他端側が連結ピンを介して前記把持具シリンダに回動可能に取付けられた一対の把持具シリンダ側リンクと、
   一端側が前記連結ピン、各把持具シリンダ側リンクおよび把持具シリンダに回動可能に取付けられると共に他端側が前記バケット支持ピンよりも前記把持具の先端側に向けて離間した位置で前記把持具の背面に回動可能に取付けられた把持具背面側リンクとにより構成し、
   前記各把持具シリンダ側リンクの互いに対面する内側面には、前記連結ピンの軸方向に延び内周側に前記連結ピンが挿通されるボス筒体をそれぞれ一体的に設ける構成としたことを特徴とする建設機械の作業装置。
2. 前記各把持具シリンダ側リンクの長さ方向の中間部には、前記把持具が回動したときに前記各把持具シリンダ側リンクと前記バケット支持ピンとの干渉を避けるための湾曲逃げ部を設ける構成としてなる請求項１に記載の建設機械の作業装置。
3. 前記各把持具シリンダ側リンクのボス筒体と、前記把持具シリンダと、前記把持具背面側リンクの一端側とは、前記連結ピンの軸方向に隙間なく隣接して配置する構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械の作業装置。

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