JP2794529B2 - バケット装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば地下開削工事に
際し土砂の排除・搬送をバケットで行う装置に適用して
好適なバケット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地下開削工事では、地表から２０
〜３０メートル程度の深度の土砂をバケットで地表に吊
り上げることにより施工されている。この場合、吊上ク
レーンは図１に示すように、６０〜８０トン使用が一般
であり、クレーンの巻上ウインチはワイヤバケット構造
が通常である。すなわち巻上ウインチはバケット吊上の
ための主ウインチとバケットの蓋をワイヤを利用して開
閉するための副ウインチとが装備されている。主ウイン
チは滑車構造の利用するとウインチのドラムの容量は深
度３０メートルで約４０トン程度の吊上げが可能であ
る。例えば掘削深度３０メートル、クレーンのブームの
長さ１６メートル、ブームから地上までの長さ１メート
ルとなり、合計長さ５９メートル、滑車利用の場合はそ
の４倍として２３６メートルのワイヤが必要となり、直
径約１８〜２２mmのワイヤを使用すると、かかる主ウイ
ンチドラムの巻取り限界となる。ウインチ室は副ウイン
チも必要となるため、主ウインチの容積の確保が困難と
なっている。

【０００３】しかし最近では掘削深度が５０メートル程
度以上となり、そのウインチのドラムの必要な直径及び
容積が大幅に拡張してしまい、従来のクレーンでは直ち
に対応が困難となっている。

【０００４】また従来のバケット蓋の開閉をワイヤで行
なう従来の構造では、副ウインチにより蓋の開閉を行
い、主ウインチによりバケット位置の上下搬送と共に副
ウインチのワイヤを調整しなければならず、主ウインチ
と副ウインチとの双方の操作を同時にしなければなら
ず、更に労働安全のための注意も必要となるため、操作
員の作業の集中力が過大になり、継続した作業は困難と
なり、全体としての稼働率の低下を将来している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる点に鑑
み、バケットの蓋開閉にワイヤ構造に替えて油圧駆動構
造にすることにより、副ウインチ及びその操作を不要と
して主ウインチの巻取りドラムの容積を確保し大深度地
下掘削にも対応し得るようにし、操作員が主ウインチ及
び安全配慮に専念し得るバケット装置を提案することを
主たる目的とする。

【０００６】本発明はまた従来クレーンのフックに直接
バケットをワイヤを利用して吊上げているため、フック
の自在回転によってバケットの方向が勝手に変更される
ことがないように改善したバケット装置を提案すること
を第２の目的とする。

【０００７】本発明はまた蓋開閉チェンの切断事故によ
る蓋の開放を防止するための安全装置を設けたバケット
装置を提案することを第３の目的とする。

【０００８】本発明はまた安全装置の自動作動化とする
ことにより蓋の安全装置が自動的に作動して操作員の操
作の軽減化を図り、操作性の向上を図ったバケット装置
を提案することを第４の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１に、ベッセル型バケ
ットの底面の蓋の開閉を油圧シリンダ及びチェンを利用
して行うバケット装置。

【００１０】第２に、ベッセル型バケットの底面の蓋の
開閉を油圧シリンダ及びチェンを利用して行うバケット
装置において、油圧シリンダをバケット側面に縦方向に
配設し、ピストン先端にチェンスプロケットを回転自在
に取り付け、観音開き型蓋の作用端にチェンの一方を、
バケット側面にチェンの他方を固定し、油圧シリンダの
油圧ユニットをバケット側面に配設したバケット装置。

【００１１】第３に、ベッセル型バケットの底面の蓋の
開閉を油圧シリンダ及びチェンを利用して行うバケット
装置において、油圧シリンダをバケット側面に縦方向に
配設し、ピストン先端にチェンスプロケットを回転自在
に取り付け、観音開き型蓋の作用端にチェンの一方を、
バケット側面にチェンの他方を固定し、油圧シリンダの
油圧ユニットをバケット側面に配設し、蓋の閉塞時チェ
ンの切断により蓋の開放を防止するため、一方が蓋作用
端に固定され、他方側がバケット側面に設けた安全装置
に機械的に噛合するラックシャフトを設けたバケット装
置。

【００１２】第４に、上記安全装置は油圧シリンダの伸
長時に自動的に作動させるためバケット側面に検出スイ
ッチを設け、ピストン先端が検出スイッチに近接するこ
とにより蓋の閉塞と同時に自動的に安全装置が作動する
ようにしたバケット装置。

【００１３】第５に、積載搬送バケットをクレーンのフ
ックで吊り下げる上下駆動されるバケット装置におい
て、クレーンフックとバケットとの回転を防止する手段
を設けたバケット装置。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１及び図２はバケット装置の
正面図及び側面図である。バケット１０は箱形のもので
あり、上側及び底側は開放され、かつ底側には観音開き
の蓋１１が開閉自在に蝶番１２で取り付けられたベッセ
ルタイプである。

【００１５】蓋１１の開閉は油圧シリンダ２１による蓋
開閉装置２０で実現される。油圧シリンダ２１はバケッ
ト１０の側面に上下方向に設けられ、１０トンタイプが
使用される。油圧シリンダ２１のピストン２１ａは上方
向に伸長する。ピストン２１ａの先端にはチェン２２と
噛合するスプロケットホイル２３が回転自在に設けられ
ている。チェン２２の一方端はバケット１０の側面の固
定位置１０ａに固定され、他方端は蓋１１の回動端１１
ａに固定されている。従って、ピストン２１ａの伸長に
よりスプロケットホイル２３が上方に変位することによ
り、チェン２２も変位して蓋１１が閉じられることにな
る（２点鎖線図示）。蓋開閉装置２０は左右側面に２組
づつ計４組設けられている。そして２つ一組の油圧シリ
ンダ２１は１つの油圧ポンプユニット装置３０により駆
動される。油圧ポンプユニット装置３０は、油圧ポン
プ、駆動モータ及び回収油槽等を一体化したものであ
り、バケット１０の左右側面に取り付けられている。

【００１６】図３は１つの油圧ポンプユニットと２つの
油圧シリンダとの一組の油圧回路図である。ポンプユニ
ット３１からの圧油は四ポート三位置電磁弁３２を介し
パイロットチェック弁３３、スロットルチェック弁３４
及びデ・コ・バルブ３５を経由して各シリンダ２１に供
給される。デ・コ・バルブ３５は２つのシリンダ２１へ
の油量を調整して２つのピストン２１ａの同期伸長短縮
を可能にするものである。油圧ポンプユニット３１に
は、高圧低圧自動吐出切替型ポンプが設置されているた
め、蓋１１の閉塞すなわちピストン２１ａの伸長駆動の
ときは低圧大容量に切り替えて早く蓋１１を締めること
にし、蓋１１の開放すなわちピストン１１ａの短縮のと
きは高圧小容量に切り替えて積載物の重量に耐えられる
ように構成されている。パイロットチェック弁３３の作
動油戻り側で閉側用油流の圧力で開放させるためにバイ
パス路３３ａが形成されている。

【００１７】従って、蓋１１を閉塞するときは、ピスト
ン２１ａを伸長させることになり、電磁弁３２の切り替
えにより、供給油は左側パイロットチェック弁３４を絞
りを掛けることなくシリンダ２１に供給されることによ
って実現される。戻り油は戻り側のスロットルチェック
弁３４により絞られてメータアウトとなって背圧が発生
することになり、結局、ピストン２１ａは一定の速度に
なる。蓋１１を開放するときは、電磁弁３２によって逆
方向に切り替えられ、供給油は右側パイロットチェック
弁３４を絞りを掛けることなくシリンダ２１に供給され
ることにより実現される。この場合、デ・コ・バルブが
供給路中にないが、開放時のため蓋１１に既に重量が加
わっているので、多少のズレが生じても問題がない。戻
り油は戻り側のスロットルチェック弁３４により絞られ
てメータアウトとなって背圧が発生することになり、結
局、ピストン２１ａは一定の速度になる。

【００１８】バケット１０は、図１及び図４に示すよう
に、太いチェン４１によりクレーンのフック４２に回転
防止装置４０を介して吊り下げられる。回転防止装置４
０は、図５及び図６に示すように、従来クレーンのフッ
クが自由に回転しうるのを防止するためのものであり、
自由な回転を放置するとバケット１０の方向位置がずれ
るのでこれを防止するものである。バケット１０は予め
方向が定められてクレーンで吊り上下駆動されるが、上
下移動の際方向が変わると重量が大きいため修正が困難
である。４３はバケット吊りビームを示し、バケット１
０の長手方向と略同一の長さのものである。ビーム４３
の四隅には図１及び図２に示すように、太いチェン４１
が係合される。吊りビーム４３の上側に延長する係止部
４４が設けられ、係止部４４にはフック４２と係合する
２本の丸棒４５が横方向に挿入されてクレーンのフック
４２と吊りビーム４３とが係合され一体化される。そし
て吊りビーム４３からクレーンのフック４２の動滑車６
４を支持している両側カバー４６を挟むように、そのカ
バー４６の両側に接して２枚のフック回転防止板４７が
係止部４４に一体に取り付けられている。４８は止めネ
ジを示す。フック回転防止板４７はビーム２２に直接取
り付けても良い。従って、既存のフック４２に対し吊り
ビーム４３ひいてはバケット１０の回転が防止されるこ
とになる。

【００１９】バケット１０の稼働中、チェン２２の切断
により蓋１１が開放されることを防止するため、図２に
示すように、バケット１０の側面に安全装置５０が設け
られている。安全装置５０は、蓋１１のチェン取り付け
位置１１ａとほぼ同一位置に角度６０〜９０゜程度の鋸
歯状のラックシャフト５１の一端５１ａが回転自在に取
り付けられ、他方側５１ｂが遊動ホイルの回転軸ブラケ
ット１８の位置にラックシャフト噛合部５２が設けら
れ、ラックシャフト噛合部５２の前後動により蓋１１の
閉塞時にラックシャフト噛合部５２がラックシャフト５
１に噛合して蓋１１の位置をロックするように構成され
たものである。ラックシャフト噛合部５２は、図７に示
すように、電磁型スイッチ５３により動作される。電磁
スイッチ５３は、図２に示すように、ピストン２１の最
大伸長位置に検出センサ５５が設けられ、ピストン２１
ａの最大伸長位置すなわち蓋１１の閉塞完了時に検出セ
ンサ５５が作動して電磁型スイッチ５３をオンにするこ
とにより、機械的に蓋１１の開放を阻止するものであ
る。そしてクレーン車内又は外部の操作盤には電磁型ス
イッチ５３の作動状態を示すランプ点灯により警報報知
される。この安全装置５０は各ピストン２１に対して夫
々取り付けられている。安全装置５０は運転中任意に併
用・非併用の切替選択しうるように構成しても良い。

【００２０】蓋１１の閉塞状態から開放状態にするとき
は、ピストン２１ａの短縮動作により検出センサ５５が
オフになり、電磁型スイッチ５３も同様にオフになるこ
とによりラックシャフト５１の噛合が解放される。この
場合、ラックシャフト５１とラックシャフト噛合部５２
との噛合面角度が６０〜９０゜程度で食い込みが少ない
ので、電磁型スイッチ５３の容量であっても噛合解除が
可能である。

【００２１】安全装置５０の他の例として、ラックシャ
フト構造に替えて、チェン２２に並行してバケット１０
の側面の固定位置１０ａと蓋１１のチェン取り付け位置
１１ａの付近との間に太いワイヤを掛け渡して固定する
構造とすることができる。この場合、スプロケットホイ
ル２３はチェン用とワイヤ用との２連構造とする。この
構造によれば、チェン２２の強度に加えて更に太いワイ
ヤの強度が加わるため、蓋１１に対する不測の開放を防
止し得ることになる。

【００２２】図４はバケット１０をクレーン車６０で吊
下げた状態を示す図である。クレーン車６０のフック上
下動のワイヤケーブル６１の両端はクレーン車６０内の
主ドラム及び副ドラムに巻き付けられている。すなわち
ワイヤケーブル６１は、図４及び図９に示すように、ビ
ーム６２先端の三連滑車６３及び吊りフック４２側の二
連動滑車６４を介して両端のワイヤケーブルが主及び副
の巻き取りドラム６５，６６に巻取られる。この場合、
バケット１０の上下のためだけ使用のドラムとなるの
で、クレーン車６０のドラム６５，６６の直径は副ケー
ブル使用のものと同径とされる。従って、ドラム室の従
来と同一の容積では更に長いワイヤケーブル６１の巻き
取りが可能であり、大深度地下５０メートル以上の掘削
時のバケット揚げに充分対応可能となる。

【００２３】蓋開閉用油圧装置の電線ケーブル７１はワ
イヤケーブル６１の巻上げ・巻下げと同期して巻上げ・
巻下げられる。すなわち図４に示すように、油圧ポンプ
ユニット３１から引き出された電線ケーブル７１はバケ
ット上端及び太チェン部分は鋼鉄網７２で被覆防護さ
れ、それから先の部分はむき出しとなり、ビーム６２の
先端のガイドシーブ６８を介してケーブルリール室６９
内で巻取られる。ケーブルリール用モータ及び減速機は
バケット１０の上下動速度と同期一致して電線ケーブル
７１の巻き取りが可能なように速度が設定される。

【００２４】従って、オペレータ（操作員）はバケット
１０の蓋の閉め動作のため、スイッチを操作しかつ蓋１
１の閉塞状態を安全にするための安全装置５０の作動の
ため、電磁型スイッチを入れ、バケットを５０〜７０メ
ートルの大深度地下に吊り下げるためのスイッチを操作
し、バケットに土砂を搬入後バケットを吊上げると、電
線ケーブルも同期して巻取られるので、従来のようにバ
ケット吊上用及び蓋の操作のため二重の操作が回避され
ることになる。

【００２５】尚、上述のバケット装置は土砂以外にバケ
ットに積載することも可能であり、コンクリート・骨材
の運搬その他建設資材運搬用として使用し得る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ベ
ッセル型バケットの底面の蓋の開閉を油圧シリンダ及び
チェンを利用して行うように構成したので、

【００２７】従来のバケットのように蓋の開閉をクレー
ンの副ウインチからのワイヤによって行うことに伴う操
作上の煩瑳の欠点を解消し、副ウインチの操作を不要と
して主ウインチの巻取りドラムの容積を確保し大深度地
下掘削にも対応し得、操作員が主ウインチ及び安全配慮
に専念し得てストレスが解消され、労災事故も未然に防
止しうる効果を有する。

【００２８】また本発明によれば、ベッセル型バケット
の底面の蓋の開閉を油圧シリンダ及びチェンを利用して
行うバケット装置において、油圧シリンダをバケット側
面に縦方向に配設し、ピストン先端にチェンスプロケッ
トを回転自在に取り付け、観音開き型蓋の作用端にチェ
ンの一方を、バケット側面にチェンの他方を固定し、油
圧シリンダの油圧ユニットをバケット側面に配設したの
で、

【００２９】従来のバケットのように蓋の開閉をクレー
ンの副ウインチからのワイヤによって行うことに伴う操
作上の煩瑳の欠点を解消し、副ウインチの操作を不要と
して主ウインチの巻取りドラムの容積を確保し大深度地
下掘削にも対応し得、操作員が主ウインチ及び安全配慮
に専念し得てストレスが解消され、労災事故も未然に防
止しうる効果を有する。

【００３０】更に本発明によれば、ベッセル型バケット
の底面の蓋の開閉を油圧シリンダ及びチェンを利用して
行うバケット装置において、油圧シリンダをバケット側
面に縦方向に配設し、ピストン先端にチェンスプロケッ
トを回転自在に取り付け、観音開き型蓋の作用端にチェ
ンの一方を、バケット側面にチェンの他方を固定し、油
圧シリンダの油圧ユニットをバケット側面に配設し、蓋
の閉塞時チェンの切断により蓋の開放を防止するため、
一方が蓋作用端に固定され、他方側がバケット側面に設
けた安全装置に機械的に噛合するラックシャフトを設け
たので、

【００３１】バケット作業中の過積載等による蓋開放事
故は絶対に防止しなければならないところ、上記安全装
置により、蓋開閉チェンの切断事故による蓋の開放を防
止することができる。

【００３２】また本発明によれば、上記安全装置は油圧
シリンダの伸長時に自動的に作動させるためバケット側
面に検出スイッチを設け、ピストン先端が検出スイッチ
に近接することにより蓋の閉塞と同時に自動的に安全装
置が作動するようにしたので、

【００３３】バケット作業中の過積載等による蓋開放事
故は絶対に防止しなければならないところ、上記安全装
置により、蓋開閉チェンの切断事故による蓋の開放を防
止することができ、しかも操作員が特に意識しなくとも
自動的に蓋閉塞時に作動することになって操作量の負担
がなく、バケット装置の効率的稼働が可能となる。

【００３４】更に本発明によれば、積載搬送バケットを
クレーンのフックで吊り下げる上下駆動されるバケット
装置において、クレーンフックとバケットとの回転を防
止する手段を設けたので、

【００３５】従来クレーンのフックに直接バケットをワ
イヤを利用して吊上げているバケットにおいて、フック
の自在回転によってバケットの方向が勝手に変更される
ことがなくなり、吊り下げ状態において大重量のバケッ
トの所定位置への回転補正作業を不要として効率の良い
土砂等の荷揚げに活用しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バケット装置の一実施例を示す正面図

【図２】バケット装置の一実施例を示す側面図

【図３】油圧ポンプユニットと２つの油圧シリンダとの
回路図

【図４】バケット装置を装備した揚荷クレーンの一実施
例を示す図

【図５】回転防止装置の一実施例を示す正面図

【図６】回転防止装置の一実施例を示す側面図

【図７】安全装置の一実施例を示す正面図

【図８】安全装置の一実施例を示す側面図

【図９】ワイヤケーブルの巻き付け状態の一例を示す図

【符号の説明】

１０ バケット １１ 蓋 ２０ 蓋開閉装置 ２１ 油圧シリンダ ２３ スプロケットホイル ３０ 油圧ポンプユニット装置 ４０ 回転防止装置 ４１ 太いチェン ４３ バケット吊りビーム ５０ 安全装置 ６０ クレーン車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−329386（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−195693（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−1686（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−149293（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−24035（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−1091（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−151486（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−27155（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−43687（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−119381（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B66C 3/00 - 3/20

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベッセル型バケットの底面の蓋の開閉を油
   圧シリンダ及びチェンを利用して行うことを特徴とする
   バケット装置。
2. 【請求項２】ベッセル型バケットの底面の蓋の開閉を油
   圧シリンダ及びチェンを利用して行うバケット装置にお
   いて、油圧シリンダをバケット側面に縦方向に配設し、
   ピストン先端にチェンスプロケットを回転自在に取り付
   け、観音開き型蓋の作用端にチェンの一方を、バケット
   側面にチェンの他方を固定し、油圧シリンダの油圧ユニ
   ットをバケット側面に配設したことを特徴とするバケッ
   ト装置。
3. 【請求項３】ベッセル型バケットの底面の蓋の開閉を油
   圧シリンダ及びチェンを利用して行うバケット装置にお
   いて、油圧シリンダをバケット側面に縦方向に配設し、
   ピストン先端にチェンスプロケットを回転自在に取り付
   け、観音開き型蓋の作用端にチェンの一方を、バケット
   側面にチェンの他方を固定し、油圧シリンダの油圧ユニ
   ットをバケット側面に配設し、蓋の閉塞時チェンの切断
   により蓋の開放を防止するため、一方が蓋作用端に固定
   され、他方側がバケット側面に設けた安全装置に機械的
   に噛合するラックシャフトを設けたことを特徴とするバ
   ケット装置。
4. 【請求項４】上記安全装置は油圧シリンダの伸長時に自
   動的に作動させるためバケット側面に検出スイッチを設
   け、ピストン先端が検出スイッチに近接することにより
   蓋の閉塞と同時に自動的に安全装置が作動するようにし
   た請求項３記載のバケット装置。
5. 【請求項５】積載搬送バケットをクレーンのフックで吊
   り下げる上下駆動されるバケット装置において、クレー
   ンフックとバケットとの回転を防止する手段を設けたこ
   とを特徴とするバケット装置。